JP2023073688A - Water treatment method and silica-base scale inhibitor - Google Patents

Water treatment method and silica-base scale inhibitor Download PDF

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Shigeo Morita
雄大 鈴木
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Abstract

To provide a water treatment method capable of suppressing formation of silica-base scales in a reverse osmosis membrane under neutral condition even when silica content in a target water is high concentration, and a silica-base scale inhibitor used in the water treatment method.SOLUTION: A water treatment method includes: an addition step of adding a scale inhibitor to a silica-containing target water; and a reverse osmosis membrane treatment step of conducting the scale inhibitor-added target water to a reverse osmosis membrane for separation into permeated water and concentrated water. The scale inhibitor comprises a copolymer including a bisphenol S monomer unit having a specified structure and a phenolsulfonic acid monomer unit having a specified structure.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、逆浸透膜処理を行う水処理方法、およびその水処理方法に用いることができるシリカ系スケール抑制剤に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water treatment method that performs reverse osmosis membrane treatment, and a silica-based scale inhibitor that can be used in the water treatment method.

近年、純水製造や水回収等、逆浸透膜が用いられる機会が増加している。スケーリングは、逆浸透膜の運転管理項目の中でも最も重要なものの一つである。逆浸透膜の表面でスケールが発生すると、差圧上昇を引き起こし、設備の運転効率の悪化につながるため、これらのスケール発生を抑制することは、設備の安定運転上、非常に重要である。 In recent years, there have been increasing opportunities to use reverse osmosis membranes for purposes such as pure water production and water recovery. Scaling is one of the most important operational control items for reverse osmosis membranes. When scale is generated on the surface of the reverse osmosis membrane, it causes an increase in differential pressure and leads to deterioration in the operating efficiency of the facility. Therefore, it is very important to suppress the generation of such scale for stable operation of the facility.

各種のスケールのうち、シリカ系のスケールは特に発生を抑制することが難しい。これは、シリカが他のイオン成分によってスケール化を促進されることと、シリカスケールが非電荷であること等が挙げられる。 Among various types of scale, it is particularly difficult to suppress generation of silica-based scale. This is because the silica scale is accelerated by other ion components and the silica scale is uncharged.

スケーリングの対策としては、被処理水等へのスケール分散剤の添加が主である。スケール分散剤はアクリル酸やマレイン酸、ホスホン酸等の構造を持ち、荷電的にカチオンを捕捉してスケールの析出を抑制する機能を有し、かつ立体障害により分散能を得ていた。ただし、上記の通り、シリカは非荷電物質であるため、有効なシリカ系スケール分散剤が少ない。定期的な膜のフラッシングを行う、ターシャルブチル基のような構造を持つ多分岐状ポリマーを用いる等、シリカスケールの成長を物理的、立体的に阻害する間接的なスケーリング対策にとどまっている(例えば、特許文献1参照)。 As a countermeasure against scaling, the main measure is to add a scale dispersant to the water to be treated. Scale dispersants have structures such as acrylic acid, maleic acid, and phosphonic acid, and have the function of trapping cations in an electrically charged manner to suppress scale deposition, and obtain dispersibility due to steric hindrance. However, as described above, since silica is a non-charged substance, there are few effective silica-based scale dispersants. It is limited to indirect scaling measures that physically and sterically hinder the growth of silica scale, such as periodic film flushing and the use of multi-branched polymers with a structure similar to tert-butyl groups ( For example, see Patent Document 1).

そのため、シリカスケールの対策を行う場合は、被処理水を酸性にしてシリカの析出時間を制御することによってシリカスケーリングを抑制したり(例えば、特許文献2参照)、被処理水をアルカリ性にしてシリカの溶解度を上げることによってシリカの析出を抑制したりする等により、逆浸透膜の運転を行っていた。 Therefore, when taking measures against silica scale, silica scaling is suppressed by making the water to be treated acidic and controlling the deposition time of silica (for example, see Patent Document 2), or making the water to be treated alkaline and silica Reverse osmosis membranes have been operated by increasing the solubility of silica to suppress precipitation of silica.

しかし、被処理水を酸性にする場合は、逆浸透膜の阻止率の低下が深刻であり、処理水質の悪化を招いていた。被処理水をアルカリ性にする場合は、硬度成分のスケールの析出リスクが非常に高くなるため、硬度成分向けの分散剤の添加や、軟化処理等の前処理設備の設置が必要となっていた。 However, when the water to be treated is acidified, the rejection rate of the reverse osmosis membrane is seriously lowered, resulting in deterioration of the treated water quality. When the water to be treated is made alkaline, the risk of scale precipitation of hardness components becomes extremely high, so it was necessary to add a dispersant for hardness components and install pretreatment equipment such as softening treatment.

また、上記シリカ系スケール分散剤は、比較的低濃度でのシリカに対しては効果があるものの、高濃度条件(例えば、200mg/L以上等)では、十分な抑制効果を発揮できなかった。 In addition, although the above-mentioned silica-based scale dispersant is effective against silica at relatively low concentrations, it could not exhibit a sufficient inhibitory effect at high concentrations (for example, 200 mg/L or more).

特許第6512322号公報Japanese Patent No. 6512322 特許第3187629号公報Japanese Patent No. 3187629

本発明の目的は、被処理水のシリカの含有量が高濃度であっても、中性条件にて逆浸透膜におけるシリカ系スケールの発生を抑制することができる水処理方法、およびその水処理方法に用いることができるシリカ系スケール抑制剤を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a water treatment method capable of suppressing the generation of silica-based scale in a reverse osmosis membrane under neutral conditions even when the silica content of the water to be treated is high, and the water treatment method. An object of the present invention is to provide a silica-based scale inhibitor that can be used in the method.

本発明は、シリカを含有する被処理水にスケール抑制剤を添加する添加工程と、前記スケール抑制剤が添加された被処理水を逆浸透膜に通水して透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、を含み、前記スケール抑制剤が、下記化学式(1)で表されるビスフェノールS単量体単位および下記化学式(2)で表されるフェノールスルホン酸単量体単位を含む共重合体を含有する、水処理方法である。

Figure 2023073688000001
(1)
Figure 2023073688000002
(2) The present invention comprises an addition step of adding a scale inhibitor to treated water containing silica, and passing the treated water to which the scale inhibitor has been added through a reverse osmosis membrane to separate into permeated water and concentrated water. and a reverse osmosis membrane treatment step, wherein the scale inhibitor comprises a bisphenol S monomer unit represented by the following chemical formula (1) and a phenolsulfonic acid monomer unit represented by the following chemical formula (2). It is a water treatment method containing a copolymer containing.
Figure 2023073688000001
(1)
Figure 2023073688000002
(2)

前記水処理方法において、前記被処理水のpHが、6.5以上であることが好ましい。 In the water treatment method, the pH of the water to be treated is preferably 6.5 or higher.

前記水処理方法において、前記濃縮水のシリカ濃度が、150mg/L以上であることが好ましい。 In the water treatment method, it is preferable that the concentrated water has a silica concentration of 150 mg/L or more.

前記水処理方法において、前記共重合体の分子量が、重量平均分子量として1000~100000の範囲であることが好ましい。 In the water treatment method, the molecular weight of the copolymer is preferably in the range of 1,000 to 100,000 as weight average molecular weight.

前記水処理方法において、前記被処理水に対する前記スケール抑制剤の添加濃度が、固形分濃度として5mg/L以上であることが好ましい。 In the water treatment method, the concentration of the scale inhibitor added to the water to be treated is preferably 5 mg/L or more as a solid content concentration.

本発明は、下記化学式(1)で表されるビスフェノールS単量体単位および下記化学式(2)で表されるフェノールスルホン酸単量体単位を含む共重合体を含有する、シリカ系スケール抑制剤である。

Figure 2023073688000003
(1)
Figure 2023073688000004
(2) The present invention provides a silica-based scale inhibitor containing a copolymer containing a bisphenol S monomer unit represented by the following chemical formula (1) and a phenolsulfonic acid monomer unit represented by the following chemical formula (2). is.
Figure 2023073688000003
(1)
Figure 2023073688000004
(2)

前記シリカ系スケール抑制剤において、前記共重合体の分子量が、重量平均分子量として1000~100000の範囲であることが好ましい。 In the silica-based scale inhibitor, the molecular weight of the copolymer is preferably in the range of 1,000 to 100,000 as weight average molecular weight.

本発明により、被処理水のシリカの含有量が高濃度であっても、中性条件にて逆浸透膜におけるシリカ系スケールの発生を抑制することができる水処理方法、およびその水処理方法に用いることができるシリカ系スケール抑制剤を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided a water treatment method capable of suppressing generation of silica-based scale in a reverse osmosis membrane under neutral conditions even if the water to be treated has a high silica content, and a water treatment method therefor. A silica-based scale inhibitor that can be used can be provided.

本発明の実施形態に係る水処理装置の一例を示す概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows an example of the water treatment apparatus which concerns on embodiment of this invention. 実施例で用いた水処理装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the water treatment apparatus used in the Example. 実施例1および比較例1における、通水時間(hr)に対するFlux保持率(%)を示すグラフである。4 is a graph showing the flux retention rate (%) with respect to the water flow time (hr) in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例1における、pHを変化させた際のFluxt=t/Fluxt=0(-)の挙動を示すグラフである。4 is a graph showing the behavior of Flux t=t /Flux t=0 (−) when pH is changed in Example 1. FIG. 実施例2における、通水40h後の各添加濃度におけるFlux保持率(%)を示すグラフである。4 is a graph showing the flux retention rate (%) at each additive concentration after 40 hours of water passage in Example 2. FIG. 実施例3における、硬度成分の分散性(Ca分散率(%))を評価した結果を示すグラフである。10 is a graph showing the results of evaluating the dispersibility of hardness components (Ca dispersion ratio (%)) in Example 3. FIG.

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。 An embodiment of the present invention will be described below. This embodiment is an example of implementing the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.

<水処理方法>
本実施形態に係る水処理方法は、シリカを含有する被処理水にスケール抑制剤を添加する添加工程と、スケール抑制剤が添加された被処理水を逆浸透膜に通水して透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、を含み、スケール抑制剤が、下記化学式(1)で表されるビスフェノールS単量体単位および下記化学式(2)で表されるフェノールスルホン酸単量体単位を含む共重合体を含有する、水処理方法である。
<Water treatment method>
The water treatment method according to the present embodiment comprises an addition step of adding a scale inhibitor to water to be treated containing silica, and passing the water to be treated to which the scale inhibitor has been added through a reverse osmosis membrane to form permeate. and a reverse osmosis membrane treatment step for separating into concentrated water, and the scale inhibitor is a bisphenol S monomer unit represented by the following chemical formula (1) and a phenolsulfonic acid unit represented by the following chemical formula (2). A water treatment method containing a copolymer containing a mer unit.

Figure 2023073688000005
(1)
Figure 2023073688000006
(2)
Figure 2023073688000005
(1)
Figure 2023073688000006
(2)

本実施形態に係る水処理方法を行うための水処理装置の一例の概略を図1に示し、その構成について説明する。 An outline of an example of a water treatment apparatus for performing the water treatment method according to the present embodiment is shown in FIG. 1, and the configuration thereof will be described.

図1に示す水処理装置1は、スケール抑制剤が添加された被処理水を逆浸透膜に通水して透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理手段として、逆浸透膜処理装置10を備える。水処理装置1は、シリカを含有する被処理水にスケール抑制剤を添加する添加手段として、スケール抑制剤添加配管18を備えてもよい。 The water treatment apparatus 1 shown in FIG. 1 is a reverse osmosis membrane treatment means for passing water to be treated to which a scale inhibitor has been added through a reverse osmosis membrane to separate permeated water and concentrated water. 10. The water treatment apparatus 1 may include a scale inhibitor addition pipe 18 as an addition means for adding the scale inhibitor to the water to be treated containing silica.

水処理装置1において、逆浸透膜処理装置10の入口には、被処理水配管12が接続されている。逆浸透膜処理装置10の透過水出口には、透過水配管14が接続され、濃縮水出口には、濃縮水配管16が接続されている。被処理水配管12には、スケール抑制剤添加配管18が接続されている。 In the water treatment apparatus 1 , a water pipe 12 to be treated is connected to the inlet of the reverse osmosis membrane treatment apparatus 10 . A permeated water pipe 14 is connected to a permeated water outlet of the reverse osmosis membrane treatment apparatus 10, and a concentrated water pipe 16 is connected to a concentrated water outlet. A scale inhibitor addition pipe 18 is connected to the water pipe 12 to be treated.

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置1の動作について説明する。 The operation of the water treatment method and the water treatment apparatus 1 according to this embodiment will be described.

シリカを含有する被処理水(シリカ含有水)は、被処理水配管12を通して、逆浸透膜処理装置10へ送液される。ここで、被処理水配管12においてシリカを含有する被処理水にスケール抑制剤がスケール抑制剤添加配管18を通して添加される(添加工程)。被処理水を貯留する被処理水槽を逆浸透膜処理装置10の前段に設置して、被処理水槽においてスケール抑制剤が添加されてもよい。 Water to be treated containing silica (silica-containing water) is sent to the reverse osmosis membrane treatment apparatus 10 through the water to be treated pipe 12 . Here, a scale inhibitor is added to the water to be treated containing silica in the water to be treated pipe 12 through the scale inhibitor addition pipe 18 (adding step). A water tank to be treated that stores water to be treated may be installed upstream of the reverse osmosis membrane treatment apparatus 10, and the scale inhibitor may be added in the water tank to be treated.

逆浸透膜処理装置10において、スケール抑制剤が添加された被処理水が逆浸透膜に通水されて透過水と濃縮水とに分離される(逆浸透膜処理工程)。透過水は、透過水配管14を通して排出され、濃縮水は、濃縮水配管16を通して排出される。 In the reverse osmosis membrane treatment apparatus 10, the water to be treated to which the scale inhibitor has been added is passed through the reverse osmosis membrane and separated into permeated water and concentrated water (reverse osmosis membrane treatment step). Permeate is discharged through permeate line 14 and concentrate is discharged through concentrate line 16 .

この水処理方法において用いられるスケール抑制剤は、上記化学式(1)で表されるビスフェノールS単量体単位および上記化学式(2)で表されるフェノールスルホン酸単量体単位を含む共重合体を含有するスケール抑制剤である。 The scale inhibitor used in this water treatment method is a copolymer containing bisphenol S monomer units represented by the above chemical formula (1) and phenolsulfonic acid monomer units represented by the above chemical formula (2). It is a scale inhibitor contained.

本発明者らは、被処理水のシリカの含有量が高濃度であっても、中性条件にて逆浸透膜におけるシリカ系スケールの発生を抑制する手段として、スルホン酸系ポリマーを、シリカを含有する被処理水に添加することによって、逆浸透膜におけるシリカスケーリングを低減できることを発見した。ビスフェノールS単量体単位およびフェノールスルホン酸単量体単位を含む共重合体を含有するスケール抑制剤を用いることによって、シリカスケーリングに対し、中性条件下およびシリカの含有量が高濃度(例えば、シリカ含有量が200mg/L以上)でもシリカスケールを抑制し、安定的な運転を実現することができる。 The present inventors have found that even if the content of silica in the water to be treated is high, as a means for suppressing the generation of silica-based scale in a reverse osmosis membrane under neutral conditions, a sulfonic acid-based polymer is added to silica. It was discovered that silica scaling in a reverse osmosis membrane can be reduced by adding it to the water to be treated. By using a scale inhibitor containing a copolymer containing bisphenol S monomer units and phenolsulfonic acid monomer units, silica scaling is inhibited under neutral conditions and at high silica contents (e.g., Even if the silica content is 200 mg/L or more), silica scale can be suppressed and stable operation can be realized.

シリカは非荷電物質であるが表面は僅かにアニオンに荷電しているため、スルホン酸系ポリマーのスルホン酸基の強力なアニオン荷電がシリカを分散させることができると考えられる。ここで、このスルホン酸系ポリマーがさらにビスフェノールS構造を持つ場合、ビスフェノールS構造と逆浸透膜の表面が水素結合の作用で引き合うことによって、スルホン酸系ポリマーが膜近傍に滞留するようになり、より効果的に膜面でのシリカスケール析出を抑制することができると考えられる。 Silica is an uncharged substance, but its surface is slightly anionically charged. Therefore, it is believed that the strong anionic charge of the sulfonic acid group of the sulfonic acid-based polymer can disperse silica. Here, when this sulfonic acid-based polymer further has a bisphenol S structure, the bisphenol S structure and the surface of the reverse osmosis membrane attract each other by the action of hydrogen bonding, so that the sulfonic acid-based polymer stays in the vicinity of the membrane, It is considered that silica scale deposition on the film surface can be suppressed more effectively.

スケール抑制剤に含有される共重合体は、上記化学式(1)で表されるビスフェノールS単量体単位および上記化学式(2)で表されるフェノールスルホン酸単量体単位を含む共重合体である。スケール抑制剤に含有される共重合体は、下記化学式(3)で表される、上記化学式(1)で表されるビスフェノールS単量体単位および上記化学式(2)で表されるフェノールスルホン酸単量体単位からなる共重合体であってもよい。上記化学式(1)で表される単量体単位および上記化学式(2)で表される単量体単位を含む共重合体、または上記化学式(1)で表される単量体単位および上記化学式(2)で表される単量体単位からなる共重合体における上記化学式(1)で表される単量体単位(m)と、上記化学式(2)で表される単量体単位(n)のモル比としては、特に制限はないが、例えば、m:n=1:99~99:1の範囲であり、1:9~9:1の範囲であってもよく、m>nであることが好ましく、m>>nであることがより好ましい。 The copolymer contained in the scale inhibitor is a copolymer containing bisphenol S monomer units represented by the above chemical formula (1) and phenolsulfonic acid monomer units represented by the above chemical formula (2). be. The copolymer contained in the scale inhibitor is represented by the following chemical formula (3), a bisphenol S monomer unit represented by the above chemical formula (1) and a phenolsulfonic acid represented by the above chemical formula (2) It may be a copolymer composed of monomer units. A copolymer containing a monomer unit represented by the chemical formula (1) and a monomer unit represented by the chemical formula (2), or a monomer unit represented by the chemical formula (1) and the chemical formula The monomer unit (m) represented by the chemical formula (1) in the copolymer consisting of the monomer unit represented by (2) and the monomer unit (n ) is not particularly limited. preferably, and more preferably m>>n.

Figure 2023073688000007
(3)
Figure 2023073688000007
(3)

上記化学式(1)で表される単量体単位および上記化学式(2)で表される単量体単位を含む共重合体は、上記化学式(1)で表される単量体単位および上記化学式(2)で表される単量体単位以外の単量体単位を含んでもよい。上記化学式(1)で表される単量体単位および上記化学式(2)で表される単量体単位以外の単量体単位を構成するモノマーとしては、特に制限はないが、例えば、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、アクリルアミド、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸(AMPS)等が挙げられる。 A copolymer containing a monomer unit represented by the above chemical formula (1) and a monomer unit represented by the above chemical formula (2) is a monomer unit represented by the above chemical formula (1) and the above chemical formula A monomer unit other than the monomer unit represented by (2) may be included. The monomers constituting the monomer units other than the monomer units represented by the chemical formula (1) and the monomer units represented by the chemical formula (2) are not particularly limited, but for example, acrylic acid , maleic acid, methacrylic acid, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), and the like.

共重合体の分子量は、特に制限はないが、重量平均分子量として1000~100000の範囲であることが好ましく、1000~25000の範囲であることがより好ましく、4000~25000の範囲であることがさらに好ましい。共重合体の重量平均分子量は、例えば一般的な測定方法であるゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法により測定することができる。共重合体の分子量が重量平均分子量として1000未満であると、スケールの抑制効果が不十分となる場合があり、100000を超えると、逆浸透膜が閉塞する可能性が高くなることや、共重合体の粘性が高く取り扱いづらい場合がある。 The molecular weight of the copolymer is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably in the range of 1000 to 100000, more preferably in the range of 1000 to 25000, further preferably in the range of 4000 to 25000. preferable. The weight average molecular weight of the copolymer can be measured, for example, by gel permeation chromatography (GPC), which is a general measurement method. When the weight-average molecular weight of the copolymer is less than 1000, the effect of suppressing scale may be insufficient. The coalescence is highly viscous and may be difficult to handle.

被処理水のpHは、特に制限はないが、6.5以上であることが好ましく、6.6以上であることがより好ましい。pHの上限としては、膜劣化の面からpH11以下が好ましく、pH9以上ではシリカ溶解度が上がる場合があるため、pH9未満であることがより好ましい。被処理水のpHが6.5未満であると、逆浸透膜の透過流束(フラックス(Flux))が低下する場合がある。なお、被処理水のpHとは、スケール抑制剤が添加された後の被処理水のpHである。 The pH of the water to be treated is not particularly limited, but is preferably 6.5 or higher, more preferably 6.6 or higher. The upper limit of the pH is preferably 11 or less from the standpoint of film deterioration, and more preferably less than pH 9, since a pH of 9 or more may increase the silica solubility. If the pH of the water to be treated is less than 6.5, the permeation flux (flux) of the reverse osmosis membrane may decrease. The pH of the water to be treated is the pH of the water to be treated after the scale inhibitor has been added.

濃縮水のシリカ濃度は、特に制限はないが、150mg/L以上であることが好ましく、200mg/L以上であることがより好ましい。濃縮水のシリカ濃度の上限としては、例えば、400mg/Lであり、300mg/Lであることが好ましい。すなわち、濃縮水のシリカ濃度は、200~300mg/Lの範囲で特に有効である。なお、ここでのシリカ濃度は、イオン状のシリカの濃度を指す。濃縮水のシリカ濃度が150mg/L未満であると、本スケール抑制剤の優位性はあるものの、既存薬品でもスケール抑制できる範囲であり、400mg/Lを超えると、本スケール抑制剤の優位性は見られるものの、長期的な効果が見られない場合がある。 The concentration of silica in the concentrated water is not particularly limited, but is preferably 150 mg/L or more, more preferably 200 mg/L or more. The upper limit of the silica concentration of the concentrated water is, for example, 400 mg/L, preferably 300 mg/L. That is, the concentration of silica in concentrated water is particularly effective in the range of 200-300 mg/L. The silica concentration here refers to the concentration of ionic silica. If the silica concentration of the concentrated water is less than 150 mg/L, the scale inhibitor is superior, but the scale can be suppressed even with existing chemicals. may be seen, but may not have long-term effects.

被処理水に対するスケール抑制剤の添加濃度は、特に制限はないが、固形分濃度として1~1000mg/Lの範囲が好ましく、1~100mg/Lの範囲がより好ましく、5~25mg/Lの範囲がさらに好ましい。被処理水に対するスケール抑制剤の添加濃度が固形分濃度として1mg/L未満の場合、十分なスケール抑制効果が得られない場合があり、1000mg/Lを超えると、薬剤の添加量が膨大になり、経済的な問題が大きく、現実的でない。 The concentration of the scale inhibitor added to the water to be treated is not particularly limited, but the solid content concentration is preferably in the range of 1 to 1000 mg/L, more preferably in the range of 1 to 100 mg/L, and more preferably in the range of 5 to 25 mg/L. is more preferred. If the concentration of the scale inhibitor added to the water to be treated is less than 1 mg/L as a solid concentration, a sufficient scale inhibitory effect may not be obtained. , economic problems are large and unrealistic.

上記重合体は、その他の「スケール抑制剤」や「殺菌剤」、「防食剤」等と併用してもよい。 The above polymer may be used in combination with other "scale inhibitors", "bactericides", "anticorrosives" and the like.

その他のスケール抑制剤としては、高分子電解質やホスホン酸化合物等が挙げられる。 Other scale inhibitors include polymer electrolytes and phosphonic acid compounds.

高分子電解質としては、例えばアニオン性高分子、両性高分子、カチオン性高分子等が挙げられる。 Examples of polymer electrolytes include anionic polymers, amphoteric polymers, and cationic polymers.

アニオン性高分子としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ホスフィン酸重合物、アクリル酸と2-ヒドロキシ-3-アリロキシプロパンスルホン酸との共重合物、アクリル酸と2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸との共重合物、アクリル酸とイソプレンスルホン酸との共重合物、アクリル酸とメタクリル酸2-ヒドロキシエチルとの共重合物、アクリル酸とメタクリル酸2-ヒドロキシエチルとイソプロピレンスルホン酸との共重合物、アクリル酸と2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸と置換アクリルアミドとの共重合物、マレイン酸とペンテンとの共重合物、これらアニオン性高分子のアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩等が挙げられる。これらのアニオン性高分子およびその塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of anionic polymers include polyacrylic acid, polymaleic acid, phosphinic acid polymers, copolymers of acrylic acid and 2-hydroxy-3-allyloxypropanesulfonic acid, acrylic acid and 2-acrylamide-2- Copolymers of methylpropanesulfonic acid, copolymers of acrylic acid and isoprenesulfonic acid, copolymers of acrylic acid and 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylic acid and 2-hydroxyethyl methacrylate and isopropylene sulfone Copolymers with acids, copolymers of acrylic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and substituted acrylamides, copolymers of maleic acid and pentene, alkali metal salts and alkalis of these anionic polymers Earth metal salts and the like can be mentioned. One of these anionic polymers and salts thereof may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

両性高分子としては、例えば、ジアリルアミン塩酸塩とマレイン酸の共重合物、ジアリルアミンアミド硫酸塩とマレイン酸の共重合物、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドとマレイン酸の共重合物等が挙げられる。これらの両性高分子およびその塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of amphoteric polymers include copolymers of diallylamine hydrochloride and maleic acid, copolymers of diallylamine amide sulfate and maleic acid, and copolymers of diallyldimethylammonium chloride and maleic acid. These amphoteric polymers and salts thereof may be used singly or in combination of two or more.

カチオン性高分子としては、ポリジアリルアミン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド等が挙げられる。これらのカチオン性高分子およびその塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of cationic polymers include polydiallylamine and polydiallyldimethylammonium chloride. These cationic polymers and salts thereof may be used singly or in combination of two or more.

ホスホン酸化合物としては、例えば、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸、ヒドロキシホスホノ酢酸、ニトリロトリメチレンホスホン酸、または前記ホスホン酸の塩等が挙げられる。ホスホン酸化合物は遊離の酸として用いてもよいし、塩として用いてもよい。ホスホン酸の塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩等が挙げられる。ホスホン酸の塩は正塩、酸性塩どちらであってもよい。これらのホスホン酸およびその塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Phosphonic acid compounds include, for example, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, hydroxyphosphonoacetic acid, nitrilotrimethylenephosphonic acid, salts of the phosphonic acids, and the like. is mentioned. Phosphonic acid compounds may be used as free acids or as salts. Phosphonic acid salts include, for example, alkali metal salts such as lithium salts, sodium salts and potassium salts, and alkaline earth metal salts such as magnesium salts and calcium salts. The salt of phosphonic acid may be either a normal salt or an acid salt. These phosphonic acids and salts thereof may be used singly or in combination of two or more.

殺菌剤としては、例えば、次亜塩素酸塩、クロラミン、クロロスルファミン酸、次亜臭素酸、安定化次亜臭素酸組成物等のハロゲン系化合物、イソチアゾロン系化合物、2,2-ジブロモ-3-ニトリロプロピオンアミド(DBNPA)、2,2-ジブロモ-2-ニトリエタノール(DBNE)等の有機窒素系化合物、4級アンモニウム化合物等が挙げられる。安定化次亜臭素酸組成物としては、「臭素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」との混合物を含む安定化次亜臭素酸組成物や、「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」を含む安定化次亜臭素酸組成物等が挙げられる。 Examples of disinfectants include hypochlorite, chloramine, chlorosulfamic acid, hypobromous acid, halogen compounds such as stabilized hypobromous acid compositions, isothiazolone compounds, 2,2-dibromo-3- Nitrilopropionamide (DBNPA), organic nitrogen compounds such as 2,2-dibromo-2-nitriethanol (DBNE), quaternary ammonium compounds and the like can be mentioned. Examples of the stabilized hypobromous acid composition include a stabilized hypobromous acid composition containing a mixture of a "bromine-based oxidizing agent" and a "sulfamic acid compound", and a "reaction between a brominated oxidizing agent and a sulfamic acid compound and a stabilized hypobromous acid composition containing "product".

防食剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール等のアゾール化合物、リン酸塩、モリブデン酸塩、亜鉛塩、亜硝酸塩等が挙げられる。 Examples of anticorrosive agents include azole compounds such as benzotriazole and tolyltriazole, phosphates, molybdates, zinc salts, and nitrites.

本実施形態に係る水処理方法における逆浸透膜処理の用途としては、例えば、純水製造、海水淡水化、排水回収等が挙げられる。 Applications of the reverse osmosis membrane treatment in the water treatment method according to the present embodiment include, for example, pure water production, seawater desalination, wastewater recovery, and the like.

被処理水としては、工業用水、井水、表流水、水道水や、例えば、除害系より排出される除害系排水、酸アルカリの中和排水といった、半導体製造工程より排出される水、冷却塔ブロー水等が挙げられる。被処理水は、海水、汽水であってもよい。 The water to be treated includes industrial water, well water, surface water, tap water, water discharged from the semiconductor manufacturing process, such as wastewater from the abatement system, acid-alkali neutralization wastewater, etc. Cooling tower blow water and the like can be mentioned. The water to be treated may be seawater or brackish water.

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置において、逆浸透膜処理装置10の前段に、被処理水について処理を行う、pH調整、生物処理、凝集処理、凝集沈殿処理、加圧浮上処理、ろ過処理、膜分離処理、活性炭処理、オゾン処理、紫外線照射処理、脱炭酸処理等の生物学的、物理的または化学的な前処理のうちの少なくとも1つの処理を行う装置を備え、逆浸透膜処理装置10(逆浸透膜処理工程)の被処理水について、pH調整、生物処理、凝集処理、凝集沈殿処理、加圧浮上処理、ろ過処理、膜分離処理、活性炭処理、オゾン処理、紫外線照射処理、脱炭酸処理等の生物学的、物理的または化学的な前処理のうちの少なくとも1つの処理を行ってもよい。 In the water treatment method and water treatment apparatus according to the present embodiment, the reverse osmosis membrane treatment apparatus 10 is preceded by pH adjustment, biological treatment, coagulation treatment, coagulation sedimentation treatment, pressure flotation treatment, and Equipped with a device for performing at least one of biological, physical, or chemical pretreatments such as filtration, membrane separation, activated carbon, ozonation, ultraviolet irradiation, and decarboxylation, and a reverse osmosis membrane For the water to be treated in the treatment device 10 (reverse osmosis membrane treatment process), pH adjustment, biological treatment, coagulation treatment, coagulation sedimentation treatment, pressure flotation treatment, filtration treatment, membrane separation treatment, activated carbon treatment, ozone treatment, and ultraviolet irradiation treatment At least one of biological, physical or chemical pretreatments such as decarboxylation may be performed.

また、本実施形態に係る水処理方法および水処理装置において、逆浸透膜処理装置10の後段に、逆浸透膜処理装置10の透過水について処理を行う、再生型イオン交換処理装置、電気式脱塩処理装置(EDI)、非再生型イオン交換樹脂装置、脱気膜処理装置、UV殺菌処理装置、UV酸化処理装置、微粒子除去処理装置、第2の逆浸透膜処理装置のうちの少なくとも1つの装置を備え、逆浸透膜処理装置10(逆浸透膜処理工程)の透過水について処理を行う、再生型イオン交換処理、電気式脱塩処理、非再生型イオン交換樹脂処理、脱気膜処理、UV殺菌処理、UV酸化処理、微粒子除去処理、第2の逆浸透膜処理のうちの少なくとも1つの処理を行ってもよい。 In addition, in the water treatment method and the water treatment apparatus according to the present embodiment, a regenerative ion exchange treatment apparatus, an electric At least one of a salt treatment device (EDI), a non-regenerative ion exchange resin device, a deaeration membrane treatment device, a UV sterilization treatment device, a UV oxidation treatment device, a particulate removal treatment device, and a second reverse osmosis membrane treatment device Equipped with a device, the permeated water of the reverse osmosis membrane treatment device 10 (reverse osmosis membrane treatment step) is treated, regenerative ion exchange treatment, electrical desalination treatment, non-regenerative ion exchange resin treatment, degassing membrane treatment, At least one of UV sterilization treatment, UV oxidation treatment, fine particle removal treatment, and second reverse osmosis membrane treatment may be performed.

<シリカ系スケール抑制剤>
本実施形態に係るシリカ系スケール抑制剤は、上記化学式(1)で表されるビスフェノールS単量体単位および上記化学式(2)で表されるフェノールスルホン酸単量体単位を含む共重合体を含有する、水系におけるシリカ系のスケールの生成を抑制するためのシリカ系スケール抑制剤である。
<Silica-based scale inhibitor>
The silica-based scale inhibitor according to the present embodiment is a copolymer containing a bisphenol S monomer unit represented by the above chemical formula (1) and a phenolsulfonic acid monomer unit represented by the above chemical formula (2). A silica-based scale inhibitor to suppress the formation of silica-based scale in an aqueous system.

共重合体については、上記<水処理方法>において説明した通りである。 The copolymer is as described in <Water treatment method> above.

本実施形態に係るシリカ系スケール抑制剤は、上記重合体の他に、その他の上記「スケール抑制剤」や上記「殺菌剤」、上記「防食剤」等をさらに含んでもよい。 The silica-based scale inhibitor according to the present embodiment may further contain the above-mentioned "scale inhibitor", the above-mentioned "bactericide", the above-mentioned "corrosion inhibitor", etc., in addition to the above-mentioned polymer.

本実施形態に係るシリカ系スケール抑制剤は、例えば、逆浸透膜処理工程(逆浸透膜処理装置)を含む水処理のような水系に存在させることによって、水系のシリカ系のスケールの生成を抑制することができる。特に、水系のシリカの含有量が高濃度であっても、中性条件にて水系におけるシリカ系スケールの発生を抑制することができる。 The silica-based scale inhibitor according to the present embodiment suppresses the generation of silica-based scale in a water system, for example, by being present in a water system such as water treatment including a reverse osmosis membrane treatment process (reverse osmosis membrane treatment apparatus). can do. In particular, even if the content of silica in the aqueous system is high, the generation of silica-based scale in the aqueous system can be suppressed under neutral conditions.

処理対象となる水系は、特に制限はないが、例えば、冷却水系や、逆浸透膜(RO膜)、ナノろ過膜(NF膜)、限外ろ過膜(UF膜)、精密ろ過膜(MF膜)等の分離膜を用いる膜分離装置等の水系であり、熱交換器の伝熱面や膜分離装置の分離膜表面等におけるスケール発生を抑制することができる。 The water system to be treated is not particularly limited, but for example, cooling water system, reverse osmosis membrane (RO membrane), nanofiltration membrane (NF membrane), ultrafiltration membrane (UF membrane), microfiltration membrane (MF membrane ), etc., and can suppress scale generation on the heat transfer surface of the heat exchanger, the separation membrane surface of the membrane separation device, and the like.

処理の際の水系のpHは、特に制限はないが、pH6.5以上であることが好ましく、pH6.6以上であることがより好ましい。pHの上限としては、膜劣化の面からpH11以下が好ましく、pH9以上ではシリカ溶解度が上がる場合があるため、pH9未満であることがより好ましい。処理の際の水系のpHが6.5未満であると、逆浸透膜の透過流束(フラックス(Flux))が低下する場合がある。なお、処理の際の水系のpHとは、スケール抑制剤が添加された後のpHである。 The pH of the aqueous system during the treatment is not particularly limited, but is preferably pH 6.5 or higher, more preferably pH 6.6 or higher. The upper limit of the pH is preferably 11 or less from the standpoint of film deterioration, and more preferably less than pH 9, since a pH of 9 or more may increase the silica solubility. If the pH of the aqueous system during treatment is less than 6.5, the permeation flux (flux) of the reverse osmosis membrane may decrease. The pH of the aqueous system during treatment is the pH after the addition of the scale inhibitor.

水系のシリカ濃度は、特に制限はないが、150mg/L以上であることが好ましく、200mg/L以上であることがより好ましい。水系のシリカ濃度の上限としては、例えば、400mg/Lであり、300mg/Lであることが好ましい。すなわち、水系のシリカ濃度は、200~300mg/Lの範囲で特に有効である。なお、ここでのシリカ濃度は、イオン状のシリカの濃度を指す。水系のシリカ濃度が150mg/L未満であると、本スケール抑制剤の優位性はあるものの、既存薬品でもスケール抑制できる範囲であり、400mg/Lを超えると、本スケール抑制剤の優位性は見られるものの、長期的な効果が見られない場合がある。 The aqueous silica concentration is not particularly limited, but is preferably 150 mg/L or more, more preferably 200 mg/L or more. The upper limit of the aqueous silica concentration is, for example, 400 mg/L, preferably 300 mg/L. That is, the concentration of silica in the aqueous system is particularly effective in the range of 200-300 mg/L. The silica concentration here refers to the concentration of ionic silica. If the silica concentration in the aqueous system is less than 150 mg/L, the present scale inhibitor is superior, but it is within the range where even existing chemicals can suppress scale. long-term effects may not be seen.

水系に対するシリカ系スケール抑制剤の添加濃度は、特に制限はないが、固形分濃度として1~1000mg/Lの範囲が好ましく、1~100mg/Lの範囲がより好ましく、5~25mg/Lの範囲がさらに好ましい。水系に対するシリカ系スケール抑制剤の添加濃度が固形分濃度として1mg/L未満の場合、十分なスケール抑制効果が得られない場合があり、1000mg/Lを超えると、薬剤の添加量が膨大になり、経済的な問題が大きく、現実的でない。 The concentration of the silica-based scale inhibitor added to the aqueous system is not particularly limited, but the solid content concentration is preferably in the range of 1 to 1000 mg/L, more preferably in the range of 1 to 100 mg/L, and more preferably in the range of 5 to 25 mg/L. is more preferred. If the concentration of the silica-based scale inhibitor added to the aqueous system is less than 1 mg/L as a solid concentration, a sufficient scale inhibitory effect may not be obtained. , economic problems are large and unrealistic.

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>
図2に示すフローにおいて、逆浸透膜処理の被処理水に対して、シリカ系スケール抑制剤として、上記化学式(3)のポリマーで重量平均分子量が15200のもの(m:n=1:9~9:1)を使用して、下記試験条件で逆浸透膜処理を行い、Flux保持率を測定した。Flux保持率とは、初期のFlux(透過流量m/d/(膜面積m×膜間差圧MPa)×温度補正)を100%としたときの割合を示した値である。試験系の安定のため、通水開始から1h後を通水時間0hとした。通水時間(hr)に対するFlux保持率(%)を図3に示す。
<Example 1>
In the flow shown in FIG. 2, the polymer represented by the above chemical formula (3) having a weight average molecular weight of 15200 (m:n=1:9 to 9:1), reverse osmosis membrane treatment was performed under the following test conditions, and the flux retention rate was measured. The flux retention rate is a value indicating the ratio when the initial flux (permeation flow rate m 3 /d/(membrane area m 2 × transmembrane pressure MPa) × temperature correction) is 100%. For the stability of the test system, the water flow time was set to 0 hours after 1 hour from the start of water flow. FIG. 3 shows the flux retention rate (%) with respect to the water flow time (hr).

<比較例1>
シリカ系スケール抑制剤として、上記化学式(3)のポリマーの代わりに、従来品であるアクリル酸と2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸と置換アクリルアミドとの三元共重合体(重量平均分子量:5000)を用いた以外は実施例1と同様にして逆浸透膜処理を行い、Flux保持率を測定した。通水時間(hr)に対するFlux保持率(%)を図3に示す。
<Comparative Example 1>
As a silica-based scale inhibitor, a conventional terpolymer of acrylic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, and substituted acrylamide (weight average molecular weight: 5000) was used, reverse osmosis membrane treatment was performed in the same manner as in Example 1, and the flux retention rate was measured. FIG. 3 shows the flux retention rate (%) with respect to the water flow time (hr).

(試験条件)
・試験水(被処理水):純水
SiO:400mg/L
Ca、Mg:300mgCaCO/L
Al:0.25mg/L
HCO :150mgCaCO/L
・水温:25℃
・pH:7.5
・逆浸透膜:日東電工製、ES20平膜
・シリカ系スケール抑制剤濃度:25mg/L as solid
(Test condition)
・Test water (water to be treated): pure water SiO 2 : 400 mg/L
Ca, Mg: 300 mg CaCO3 /L
Al: 0.25 mg/L
HCO 3 : 150 mg CaCO 3 /L
・Water temperature: 25℃
・pH: 7.5
・Reverse osmosis membrane: ES20 flat membrane manufactured by Nitto Denko ・Silica-based scale inhibitor concentration: 25 mg/L as solid

図3より、実施例1の上記化学式(3)のポリマーの方が、Flux保持率が高く、高いシリカスケール分散性を有していることがわかる。 From FIG. 3, it can be seen that the polymer of the chemical formula (3) of Example 1 has a higher flux retention rate and a higher silica scale dispersibility.

[pH条件の検討]
図2に示すフローにおいて、pHによる挙動の変化を評価するため、被処理水のpHをpH7から徐々に低下させて下記試験条件で逆浸透膜処理を行い、Flux保持率を確認した。pHを変化させた際のFluxt=t/Fluxt=0(-)の挙動を図4に示す。
[Examination of pH conditions]
In the flow shown in FIG. 2, in order to evaluate changes in behavior due to pH, the pH of the water to be treated was gradually lowered from pH 7, reverse osmosis membrane treatment was performed under the following test conditions, and the flux retention rate was confirmed. FIG. 4 shows the behavior of Flux t=t /Flux t=0 (−) when the pH is changed.

(試験条件)
・試験水:相模原井水を次亜塩素酸により殺菌および砂ろ過、活性炭処理した水
HCO :8mgCaCO/L
硝酸イオン:10mg/L
硫酸イオン:6mg/L
塩化物イオン:33mg/L
Na:4mg/L
Ca:13mg/L
Mg:6mg/L
SiO:22mg/L
・水温:25℃
・pH:7.0始まりで、6.9、6.8、6.7、6.6、6.5まで変化
・シリカ系スケール抑制剤濃度:30mg/L as product
・逆浸透膜:日東電工製、ES20エレメント
・pH調整剤:塩酸
(Test condition)
・Test water: Sagamihara well water sterilized with hypochlorous acid, sand-filtered, and treated with activated carbon HCO 3 : 8 mg CaCO 3 /L
Nitrate ion: 10mg/L
Sulfate ion: 6mg/L
Chloride ion: 33mg/L
Na: 4 mg/L
Ca: 13 mg/L
Mg: 6mg/L
SiO2 : 22 mg/L
・Water temperature: 25℃
・pH: starting at 7.0, changing to 6.9, 6.8, 6.7, 6.6, 6.5 ・Silica-based scale inhibitor concentration: 30mg/L as product
・Reverse osmosis membrane: ES20 element manufactured by Nitto Denko ・pH adjuster: hydrochloric acid

図4から、pH6.6まではFlux保持率の低下はほとんどみられないものの、pH6.5ではやや低下が確認された。よって、pHの好ましい範囲はpH6.6以上であることがわかる。 From FIG. 4, almost no decrease in flux retention rate was observed up to pH 6.6, but a slight decrease was confirmed at pH 6.5. Therefore, it can be seen that the preferable pH range is pH 6.6 or higher.

<実施例2>
[適正濃度の確認]
逆浸透膜用に使用する際の、シリカ系スケール抑制剤の適切な添加濃度を評価した。通水40h後の各添加濃度におけるFlux保持率(%)を図5に示す。試験条件は実施例1と同じである。
<Example 2>
[Confirmation of appropriate density]
Appropriate additive concentrations of silica-based scale inhibitors when used for reverse osmosis membranes were evaluated. FIG. 5 shows the flux retention rate (%) at each additive concentration after 40 hours of water passage. The test conditions are the same as in Example 1.

図5から、ブランクと比較していずれも高いFlux保持率を有していることがわかる。5.25~15mg/L添加においては、ほぼ同等な性能であることから、5mg/L添加でも十分な性能が発揮できるといえる。また、20mg/L以上の添加でスケール分散性が高くなっていることから、比較的イオン負荷が高い被処理水に適用する際は、20mg/L以上の添加が望ましいといえる。 From FIG. 5, it can be seen that all have high flux retention rates compared to the blank. Since the performance is almost the same when 5.25 to 15 mg/L is added, it can be said that sufficient performance can be exhibited even when 5 mg/L is added. In addition, since the scale dispersibility is high with the addition of 20 mg/L or more, it can be said that the addition of 20 mg/L or more is desirable when applying to the water to be treated which has a relatively high ion load.

<実施例3>
[2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸との製剤]
実施例1で用いた上記化学式(3)のポリマーに、硬度スケール分散剤として2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸(PBTC)を配合した際の、硬度成分の分散性(Ca分散率(%))を下記試験条件でビーカー試験によって評価した。結果を図6に示す。
<Example 3>
[Formulation with 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid]
The dispersibility of the hardness component (Ca dispersion ratio (%)) was evaluated by a beaker test under the following test conditions. The results are shown in FIG.

(試験条件)
・試験水:純水
・Ca:400mgCaCO/L
・M-Alk:400mgCaCO/L
・pH:8
・浸漬時間:18h
・水温:70℃
(Test condition)
・Test water: pure water ・Ca: 400 mg CaCO 3 /L
・M-Alk: 400 mg CaCO 3 /L
・pH: 8
・Immersion time: 18h
・Water temperature: 70℃

図6より、PBTCなしでは硬度分散性は低いことがわかった。シリカ系スケール抑制剤には、通常、硬度分散用のポリマーを配合する。ここで、PBTCを配合して同様に試験を実施したところ、高い硬度分散性が得られた。よって、逆浸透膜向けの薬品として使用する際は、PBTC等の硬度スケール分散剤を配合することによって、よりスケーリングが抑制されるといえる。 From FIG. 6, it was found that hardness dispersibility was low without PBTC. A silica-based scale inhibitor is usually blended with a polymer for dispersing hardness. Here, when PBTC was blended and the same test was conducted, high hardness dispersibility was obtained. Therefore, when used as a chemical for reverse osmosis membranes, it can be said that scaling is further suppressed by blending a hardness scale dispersant such as PBTC.

以上の通り、実施例のシリカ系スケール抑制剤を用いることによって、被処理水のシリカの含有量が高濃度であっても、中性条件にて逆浸透膜におけるシリカ系スケールの発生を抑制することができた。 As described above, by using the silica-based scale inhibitor of the example, even if the content of silica in the water to be treated is high, the generation of silica-based scale in the reverse osmosis membrane is suppressed under neutral conditions. I was able to

1 水処理装置、10 逆浸透膜処理装置、12 被処理水配管、14 透過水配管、16 濃縮水配管、18 スケール抑制剤添加配管。 1 water treatment equipment, 10 reverse osmosis membrane treatment equipment, 12 treated water pipe, 14 permeated water pipe, 16 concentrated water pipe, 18 scale inhibitor addition pipe.

Claims (7)

シリカを含有する被処理水にスケール抑制剤を添加する添加工程と、
前記スケール抑制剤が添加された被処理水を逆浸透膜に通水して透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、
を含み、
前記スケール抑制剤が、下記化学式(1)で表されるビスフェノールS単量体単位および下記化学式(2)で表されるフェノールスルホン酸単量体単位を含む共重合体を含有することを特徴とする水処理方法。
Figure 2023073688000008
(1)
Figure 2023073688000009
(2)
an adding step of adding a scale inhibitor to water to be treated containing silica;
a reverse osmosis membrane treatment step of passing the water to be treated to which the scale inhibitor has been added through a reverse osmosis membrane to separate the permeated water and the concentrated water;
including
The scale inhibitor is characterized by containing a copolymer containing a bisphenol S monomer unit represented by the following chemical formula (1) and a phenolsulfonic acid monomer unit represented by the following chemical formula (2): water treatment method.
Figure 2023073688000008
(1)
Figure 2023073688000009
(2)
請求項1に記載の水処理方法であって、
前記被処理水のpHが、6.5以上であることを特徴とする水処理方法。
The water treatment method according to claim 1,
A water treatment method, wherein the pH of the water to be treated is 6.5 or higher.
請求項1または2に記載の水処理方法であって、
前記濃縮水のシリカ濃度が、150mg/L以上であることを特徴とする水処理方法。
The water treatment method according to claim 1 or 2,
A water treatment method, wherein the concentrated water has a silica concentration of 150 mg/L or more.
請求項1~3のいずれか1項に記載の水処理方法であって、
前記共重合体の分子量が、重量平均分子量として1000~100000の範囲であることを特徴とする水処理方法。
The water treatment method according to any one of claims 1 to 3,
A water treatment method, wherein the molecular weight of the copolymer is in the range of 1,000 to 100,000 as a weight-average molecular weight.
請求項1~4のいずれか1項に記載の水処理方法であって、
前記被処理水に対する前記スケール抑制剤の添加濃度が、固形分濃度として5mg/L以上であることを特徴とする水処理方法。
The water treatment method according to any one of claims 1 to 4,
A water treatment method, wherein the concentration of the scale inhibitor added to the water to be treated is 5 mg/L or more as a solid content concentration.
下記化学式(1)で表されるビスフェノールS単量体単位および下記化学式(2)で表されるフェノールスルホン酸単量体単位を含む共重合体を含有することを特徴とするシリカ系スケール抑制剤。
Figure 2023073688000010
(1)
Figure 2023073688000011
(2)
A silica-based scale inhibitor comprising a copolymer containing a bisphenol S monomer unit represented by the following chemical formula (1) and a phenolsulfonic acid monomer unit represented by the following chemical formula (2): .
Figure 2023073688000010
(1)
Figure 2023073688000011
(2)
請求項6に記載のシリカ系スケール抑制剤であって、
前記共重合体の分子量が、重量平均分子量として1000~100000の範囲であることを特徴とするシリカ系スケール抑制剤。
The silica-based scale inhibitor according to claim 6,
A silica-based scale inhibitor, wherein the molecular weight of the copolymer is in the range of 1,000 to 100,000 as weight average molecular weight.
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