JP3752761B2

JP3752761B2 - 逆浸透膜処理方法

Info

Publication number: JP3752761B2
Application number: JP00547797A
Authority: JP
Inventors: 求小泉
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: JPH10202066A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は逆浸透膜（ＲＯ膜）処理方法に係り、特に、水の高回収が可能なＲＯ膜処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、市水，井水等の脱塩方法として、ＲＯ膜処理法が広く採用されている。
【０００３】
このＲＯ膜処理における水回収率（原水（給水）量に対する透過水の割合）は、ＲＯ膜のスケールやスライム汚染を考慮して決定されている。
【０００４】
即ち、例えば、濃縮水のＳｉＯ₂濃度が１００ｐｐｍを超えるとＳｉＯ₂が膜面でゲル化して透過水量が大幅に低下する。この場合には、膜の薬品洗浄を行っても性能を回復させることは困難である。また、スケール分散剤であるホスホン酸を添加してＳｉＯ₂のゲル化を防止した場合でも透過水量が低下する場合もある。この原因について検討した結果、濃縮水のＴＯＣ濃度が１ｐｐｍを超えると生菌数が増加し、膜にスライム汚染を生じることが判明した。
【０００５】
従って、ＲＯ膜処理は、原水中のスケール生成成分やスライム生成成分が濃縮されることで膜面にスケールやスライムが付着し、膜性能が低下することがないような範囲で水回収率を設定して実施されている。
【０００６】
このようなＲＯ膜処理で得られる濃縮水は、スケール生成成分やスライム生成成分が相当に濃縮され、スケール、スライム汚染を起こし易い水であるため、従来においては、ＲＯ膜処理の濃縮水は排水として系外に排出されており、これを再度ＲＯ膜処理することは行われていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のＲＯ膜処理方法では、濃縮水を排水として系外に排出するため、水回収率を高めることができないという欠点があった。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決し、ＲＯ膜処理の濃縮水を更にＲＯ膜処理することを可能とし、これにより水回収率の向上を図る方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のＲＯ膜処理方法は、原水を第１の逆浸透膜装置に通水して透過水と、ＳｉＯ_２８０ｐｐｍ以上，ＴＯＣ１ｐｐｍ以上の濃縮水とに分離する第１の工程と、該第１の工程の濃縮水に必要に応じて酸を添加してｐＨ６以下とすると共に、スケール分散剤及びスライム防止剤を添加する第２の工程と、該第２の工程の処理水を第２の逆浸透膜装置に通水して透過水と濃縮水とに分離する第３の工程とを備えてなる逆浸透膜処理方法であって、該スケール分散剤が、アミノトリスメチレンホスホン酸、又は１−ヒドロキシ−エチリデン−１，１−ジホスホン酸であり、該スライム防止剤が、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、又は２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンであることを特徴とする。
【００１０】
ＳｉＯ₂８０ｐｐｍ以上、ＴＯＣ１ｐｐｍ以上のスケール、スライム汚染を起こし易い第１のＲＯ膜分離装置の濃縮水をｐＨ６以下としてスケール分散剤及びスライム防止剤を添加することにより、スケールの生成及びスライム汚染が防止され、ＲＯ膜処理が可能となる。
【００１１】
本発明において、スケール防止剤はＳｉＯ₂を分散させてスケール生成を防止する作用を奏し、また、スライム防止剤はスライム抑制作用を奏するが、これらの作用は、ｐＨを６以下とすることにより特に相乗的に有効に発揮される。
【００１２】
本発明によれば、従来排水として排出していたＲＯ膜処理の濃縮水を、更にＲＯ膜処理してその５０％以上を透過水として回収することができる。この透過水は第１のＲＯ膜分離装置に通水して再度ＲＯ膜処理するのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明のＲＯ膜処理方法の実施の形態を示す系統図である。
【００１５】
原水は原水槽１からポンプにより第１ＲＯ膜装置２に通水され、第１ＲＯ膜装置２において、ＳｉＯ₂：８０ｐｐｍ以上、好ましくは９０〜１２０ｐｐｍ、ＴＯＣ：１ｐｐｍ以上、好ましくは１．５〜５０ｐｐｍの濃縮水を得る。このような濃縮水を得るための第１ＲＯ膜装置２の水回収率は原水の水質によっても異なるが、通常の場合、市水、井水、鉱水、一般水等を処理すると、７０〜８０％程度である。
【００１６】
第１ＲＯ膜装置２の透過水は処理水として系外へ排出され、用水として使用される。または、後段設備に供給され、更に処理された後、用水として使用される。排水処理の場合は、処理水として系外へ排出される。
【００１７】
一方、第１ＲＯ膜装置２の濃縮水は、中間槽３に移送される途中で酸が添加され、ｐＨ６以下に調整される。そして、中間槽３からポンプで抜き出され、スケール分散剤及びスライム防止剤が添加された後、第２ＲＯ膜装置４に通水される。この第２ＲＯ膜装置４の濃縮水は排水として系外へ排出され、透過水は原水槽１に戻される。
【００１８】
第１ＲＯ膜装置２の濃縮水に添加する酸としてはＨＣｌ，Ｈ₂ＳＯ₄等の鉱酸を用いることができる。濃縮水のｐＨが６以下である場合には、酸の添加は不要である。この濃縮水の調整ｐＨが６を超えるとスケール分散剤及びスライム防止剤の添加効果を十分に得ることができない。濃縮水の調整ｐＨは好ましくは４〜５である。
【００１９】
また、濃縮水に添加するスケール分散剤としては、アミノトリスメチレンホスホン酸、又は１−ヒドロキシ−エチリデン−１，１−ジホスホン酸を使用し、その添加量はＰ換算で０．５〜３ｐｍとするのが好ましい。
【００２０】
スライム防止剤としては、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを用い、その添加量は０．１〜２ｐｐｍ程度とするのが好ましい。
【００２１】
なお、ｐＨ調整のための酸、スケール分散剤及びスライム防止剤の添加順序には特に制限はなく、これらは中間槽３に同時に添加しても良い。
【００２２】
このように、第１ＲＯ膜装置２の濃縮水をｐＨ６以下としてスケール分散剤及びスライム防止剤を添加して第２ＲＯ膜装置４に通水することにより、スケール、スライム汚染による透過水量の低下を防止して安定なＲＯ膜処理が行える。
【００２３】
通常の場合、この第２ＲＯ膜装置４の水回収率は第１ＲＯ膜装置２の濃縮水に対し５０％以上、好ましくは５０〜７０％とすることができ、従って、従来、排水として排出していたＲＯ膜処理の濃縮水の５０％以上を回収することができる。
【００２４】
この第２ＲＯ膜装置４の濃縮水は、塩類等が高濃度に濃縮されているため、排水として系外へ排出する。
【００２５】
一方、第２ＲＯ膜装置４の透過水は、要求される処理水水質が比較的に低い場合には、これをそのまま使用に供することができるが、好ましくは原水槽１に戻して第１ＲＯ膜装置２で再処理する。
【００２６】
本発明のＲＯ膜処理方法は、市水、井水、鉱水、一般水、ＳｉＯ₂及びＴＯＣを含んだ排水といった純水以外の水を原水とするＲＯ膜処理において、水回収率の向上に極めて有効である。
【００２７】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２８】
実施例１，比較例１〜７
第１ＲＯ膜分離装置の模擬濃縮水として、厚木市水（ＴＯＣ：０．７ｐｐｍ，ＳｉＯ₂：２０ｐｐｍ）にメタノール：０．５ｐｐｍ（ＴＯＣとして）、ＳｉＯ₂：８０ｐｐｍを添加した合成水を調製し、この合成水に必要に応じて酸（ＨＣｌ）を添加して表１に示すｐＨとし、アミノトリスメチレンホスホン酸（ＡＴＭＰ）及び５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン（ＣＭＩ）を表１に示す量を添加して（ただし、比較例３〜７では、いずれか一方のみの添加或いは無添加とした。）、ＲＯ膜分離装置（日東電工（株）製ＲＯ膜「ＮＴＲ−７５９ＨＲ」２本：４インチエレメント）に運転圧１５ｋｇ／ｃｍ²，給水量９００Ｌ／ｈｒ、水回収率５６％で通水してＲＯ膜処理した。
【００２９】
通水初期及び通水４８ｈｒ後の透過水量を調べ結果を表１に示した。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１より、本発明によれば、透過水量が高く維持され、ＲＯ膜処理の濃縮水を更にＲＯ膜処理できることがわかる。
【００３２】
これに対して、ＡＴＭＰ及びＣＭＩを添加してもｐＨが高い比較例１，２や、ｐＨが６以下であってもＡＴＭＰ及びＣＭＩのいずれか一方のみしか添加していない比較例３，４及び薬剤無添加の比較例５〜７では透過水量の低下が大きく、ＲＯ膜処理を継続し得ない。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のＲＯ膜処理方法によれば、ＲＯ膜処理における水回収率を従来に比べて大幅に向上させることができ、水コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＲＯ膜処理方法の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
１原水槽
２第１ＲＯ膜装置
３中間槽
４第２ＲＯ膜装置

Claims

原水を第１の逆浸透膜装置に通水して透過水と、ＳｉＯ_２８０ｐｐｍ以上，ＴＯＣ１ｐｐｍ以上の濃縮水とに分離する第１の工程と、
該第１の工程の濃縮水に必要に応じて酸を添加してｐＨ６以下とすると共に、スケール分散剤及びスライム防止剤を添加する第２の工程と、
該第２の工程の処理水を第２の逆浸透膜装置に通水して透過水と濃縮水とに分離する第３の工程と
を備えてなる逆浸透膜処理方法であって、
該スケール分散剤が、アミノトリスメチレンホスホン酸、又は１−ヒドロキシ−エチリデン−１，１−ジホスホン酸であり、
該スライム防止剤が、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、又は２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンであることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
請求項１において、スケール分散剤の添加量はＰ（リン）換算で０．５〜３ｐｐｍであることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
請求項１又は２において、第２の逆浸透膜装置の透過水を第１の逆浸透膜装置に通水することを特徴とする逆浸透膜処理方法。