JP3148849B2 - 逆浸透による海水淡水化方法 - Google Patents
逆浸透による海水淡水化方法Info
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- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
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- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Description
するものである。この淡水化方法は例えば水族館におけ
る水処理にも適用できる。
する際、取水ラインに海棲生物が付着するのを防止する
目的や、海水淡水化施設の逆浸透膜に微生物自体や微生
物の分泌物が付着して目詰まりを起こすことを防止する
目的で、取水した海水に塩素を加えて前処理を行ってい
た。塩素は、塩素ガスや次亜塩素酸塩の形で取水口近く
で取水ラインに、滅菌に必要な濃度で添加していた。
浸透モジュールまでのプロセスの一例を図8に示す。
g/lを加え、ついで取水ポンプ(1) で海水を汲み上げ
る。汲み上げられた海水は、必要に応じてこれに凝集剤
が添加された後、濾過器(2) に通され、ここで逆浸透膜
の目詰まりをおこす恐れのある濁質物が除去された後、
濾過処理水は一旦濾過水タンク(3) に貯められる。その
後、濾過処理水を濾過水ポンプ(4) で同タンク(3) から
汲み上げ、これにスケール析出防止の目的で硫酸等の酸
を加えてpHを6.8以下に下げ、さらに塩素による膜
の劣化を防ぐために重亜硫酸ナトリウム等の還元剤を添
加する。ついで、濾過器(2) が正常に動かなかった場合
を想定して塩素処理海水を安全フィルター(5) に通した
後、高圧ポンプ(6) で45〜70kg/cm2 に昇圧し
て、逆浸透モジュール(7) に送水する。ここで海水を逆
浸透処理して、淡水と濃縮水を得る。
てトリハロメタンが生成する。トリハロメタンは逆浸透
膜では完全に排除できず、一部は膜を透過して生産淡水
を汚染する場合がある。また、従来の逆浸透法による海
水淡水化装置では、塩素の酸化力によって膜が劣化する
ため、還元剤を添加して脱塩素をしているが、この添加
後微生物が再繁殖(Aftergrowth と呼ばれる)して膜性
能を劣化させる例も多い。そこで、トリハロメタンの生
成量を低減でき、膜を劣化させることがなく、細菌の再
繁殖の可能性の少ない前処理方法の確立が求められてい
る。
ラミン、二酸化塩素およびオゾンが取り上げられ検討さ
れている。これら3つの代替滅菌剤のうち、オゾンはト
リハロメタン生成量が最も少なく、脱臭や脱色等の効果
があり、オゾン自身は分解後酸素となり無害化できる等
の特徴を持ち、さらに、有機物の酸化分解や有害有機物
の無害化、微粒子のフロック化の助長等の効果がある。
このような理由から、上水ではオゾンを適用する例が近
年増加している。しかし、オゾンを海水の滅菌に適用す
ると、海水中に含まれる臭素イオンとオゾンが反応し、
残留性のある酸化性物質の次亜臭素酸イオンや有害な臭
素酸イオン等のオキシダントを生成するおそれがある。
オゾンは、塩素に比べて殺菌効果もあり、電源さえあれ
ば容易に生成でき、貯留槽も不要である。
ち、最も酸化力が弱いため膜劣化が少ないと思われるク
ロラミンを使用すると、滅菌力が弱いため、遊離塩素と
同等の殺菌効果を上げるには同一接触時間で25倍の
量、同一量では約100倍の接触時間が必要とされるた
め(「造水技術ハンドブック」43頁)、添加量を増加
するかまたは設備を大型化せざるを得なくなる。また、
中近東におけるプラントでクロラミンを使用した例で
は、あまり良い結果が得られなかったことが報告されて
いる。原因として、クロラミン生成プロセスが多種多様
であるため生成の制御が難しかったことが挙げられてい
る(Biofouling prevention in RO polymeric membrane
systems, Desalination, 88, (1992), 85-105, p10
0)。
用する場所で製造することが多く、貯留や保管管理が難
しい物質である。
に鑑み、塩素と同等もしくはそれ以上の滅菌効果を持
ち、膜を劣化させることがなく、細菌の再繁殖の可能性
が少なく、しかも、残留性のある次亜臭素酸イオンや臭
素酸イオン等のオキシダント生成量やトリハロメタン生
成量を低減させることにより、人体への影響を可及的に
少なくすることができる逆浸透法海水淡水化技術の確立
を目的とするものである。
化方法は、取水した海水を濾過しついで逆浸透処理する
に当たり、海水の滅菌にオゾンを用い、供給すべきオゾ
ン全量を複数の部分に分割し、分割オゾンのうち少なく
とも一部(以下、一次オゾンと呼ぶ)を取水口付近で、
他の一部(以下、二次オゾンと呼ぶ)を濾過器の後流で
それぞれ海水に添加し、逆浸透装置の前流で海水に還元
剤を添加することを特徴とするものである。
全供給量は、0.1〜10mg/l、望ましくは0.1
〜5mg/lである。この下限0.1mg/lは「オゾ
ン利用の理論と実際」168頁、上限5mg/lは「人
工海水による実験結果」の記載による。
ば2分割される。2分割の場合、一次オゾンと二次オゾ
ンの量的割合は、前者1mg/lに対し後者0.2〜3
mg/lであることが好ましく、特に約1mg/lであ
ることがより好ましい。
流で酸を添加することもある。この酸添加に加え、濾過
器の後流で海水を空気と接触させて脱炭酸することも好
ましい。
として発生させられたものであってもよい。この空気原
料オゾンの使用に加え、濾過水タンクで海水に空気含有
オゾンガスを吹き込んで二次オゾン供給と同時に脱炭酸
を行うことも好ましい。
水とオゾン発生器から来るオゾンとでオゾン水を調製
し、これを取水口へ循環することもできる。
前流で海水に凝集剤を添加することもある。
発明の実施例を説明する。
止を主な目的として、取水口近くで取水ラインにオゾン
発生器(11)から一次オゾンを供給する。一次オゾンの供
給量は、所期の滅菌効果を奏するに必要な全量の半分と
する。装置へのオゾンの全供給量が一定であるとする
と、全量を一か所で供給するよりも二か所に分けて供給
した方が有害な臭素酸イオン濃度を低く抑えられる。
プ(1) で汲み上げ、濾過器(2) を通し、ここで逆浸透膜
の目詰まりを起こす恐れのある濁質物が除去された後、
濾過処理水は一旦タンク(3) に貯められる。
(3) から汲み上げた後、これにオゾン発生器(11)から二
次オゾンを供給する。二次オゾンの供給量は、一次オゾ
ンの供給量と同じ量である。こうして、濾過器で濁質分
が除去された後の濾過処理水に二次オゾンを供給するこ
とにより、大きな滅菌効果が得られる(オゾンの消毒効
果については「水質汚濁研究Vol. 13, No.12, (1990),
p19を参照) 。言い換えれば、より少ないオゾン供給量
で従来通りの滅菌効果が得られ、全オゾン供給量を低減
でき、その結果トリハロメタン生成量を低減できる。
に通し、これにスケール析出防止の目的で硫酸等の酸を
加えてpHを下げ、さらに酸化剤による膜の劣化を防ぐ
ために重亜硫酸ナトリウム等の還元剤を添加する。
場合を想定してオゾン処理海水を安全フィルター(5) に
通した後、高圧ポンプ(6) で45〜70kg/cm2 に
昇圧して、逆浸透モジュール(7) に送水する。ここで海
水を逆浸透処理して、淡水と濃縮水を得る。
き出すことにより、オゾンの全供給量を低減させ、その
結果、臭素酸イオン濃度やトリハロメタン濃度の低減が
可能となる。
に、取水口近くで取水ラインに硫酸等の酸を添加し、取
水海水のpHを6前後に下げる。このように取水ライン
で海水pHを下げることにより、スケール析出を防止で
きるだけでなく、臭素酸イオン濃度を低減できる。
に加えて、濾過器(2)の後流に脱気塔(9) を設け、ここ
で海水をブロワ(10)からの空気でバブリングし、脱炭酸
をする。この脱炭酸によりスケール析出が防止でき、ま
たpHが回復するので、高圧ポンプ(6) における腐食性
を低減でき、かつ、逆浸透膜の性能上透過水量が増加す
る。
濾過水タンク(3) に空気を含む二次オゾンガスを吹き込
む。このオゾンは空気原料型オゾン発生器(11)で得られ
たものである。この空気含有オゾンの供給により脱気塔
とオゾン反応槽が省略できる。
給に代えて、取水ポンプ(1) の後流から海水を分取して
オゾン水槽(12)に導き、ここでこの海水とオゾン発生器
(11)から来るオゾンとでオゾン水を調製し、取水口近く
の取水ラインへ循環する。これにより、取水ポンプ(1)
の前流に液体で一次オゾンが供給できるので、取水ポン
プ吸込ラインにおけるキヤビテーションが防止できる。
また、濾過水タンク(3) に空気を含む二次オゾンガスを
吹き込む。
とし、その半量を二次オゾンとして使用してもよい。
集剤を添加する。これにより濾過性能が向上する。
(形状が平膜である逆浸透膜を瀬戸内海の海水に24時
間浸漬させ、膜に付着してきた菌)を含む試験液に滅菌
剤を所定濃度で加え、ついで滅菌剤還元用の還元剤の添
加後、試験液を24時間放置して菌の再繁殖を行わせ
た。試験前後の生菌個数の差から、再繁殖した菌の個数
を求めた。その結果を図7に示す。同図から、オゾンは
塩素と同様もしくはそれ以上の滅菌効果を発揮する滅菌
剤であることが実験的にわかった。
水の滅菌にオゾンを用いることにより、塩素と同様もし
くはそれ以上の滅菌効果が得られ、細菌の再繁殖につい
てもオゾンは塩素より有利である。
海水に供給するので、有害な臭素酸イオン濃度が低く抑
えられる。
去された後の濾過処理水に供給することにより、オゾン
の滅菌効果を最大限に引き出すことができる。これによ
り、滅菌に必要な全供給オゾン量を低減させ、その結
果、残留性のある次亜臭素酸イオンや臭素酸イオンの生
成量を低減させ、かつ、トリハロメタン生成量を低減さ
せることができ、これら物質の人体への影響を可及的に
低減することができ、さらに逆浸透膜を保護するために
滅菌剤を処理する還元剤の使用量も低減できる。また、
オゾン注入時に酸を添加することにより、海水pHを下
げ、その結果スケール析出を防止できるだけでなく、臭
素酸イオン濃度を低減できる。
より、濾過器後流で空気を含む二次オゾンを供給し、脱
炭酸することができ、その結果pHを回復して高圧ポン
プでの腐食性を低減できる。
変化の関係のグラフである。
Claims (7)
- 【請求項1】 取水した海水を濾過しついで逆浸透処理
するに当たり、海水の滅菌にオゾンを用い、供給すべき
オゾン全量を複数の部分に分割し、分割オゾンのうち少
なくとも一部を海水取水口付近で、他の一部を濾過器の
後流でそれぞれ海水に添加し、逆浸透装置の前流で海水
に還元剤を添加することを特徴とする、逆浸透による海
水淡水化方法。 - 【請求項2】 オゾン添加と同時に海水に酸を添加する
ことを特徴とする、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 濾過器の後流で海水を空気と接触させて
脱炭酸することを特徴とする、請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 オゾンが空気を原料として発生させられ
たものであることを特徴とする、請求項1から3のうち
1記載の方法。 - 【請求項5】 濾過水タンクで海水に空気含有オゾンガ
スを吹き込んでオゾン供給と同時に脱炭酸を行うことを
特徴とする、請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 濾過器前流の海水とオゾン発生器から来
るオゾンとでオゾン水を調製し、これを取水ラインの1
箇所もしくは複数箇所へ注入することを特徴とする、請
求項1〜5のうち1記載の方法。 - 【請求項7】 濾過器の前流で海水に凝集剤を添加する
ことを特徴とする、請求項1〜6のうち1記載の方法。
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JP21546294A JP3148849B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 逆浸透による海水淡水化方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21546294A JP3148849B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 逆浸透による海水淡水化方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0871556A JPH0871556A (ja) | 1996-03-19 |
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ID=16672782
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JP21546294A Expired - Lifetime JP3148849B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 逆浸透による海水淡水化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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1994
- 1994-09-09 JP JP21546294A patent/JP3148849B2/ja not_active Expired - Lifetime
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