JP5720964B2 - 結合塩素剤、その製造および使用方法 - Google Patents
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Description
(1) アルカリ金属水酸化物を含むアルカリと、スルファミン酸またはその塩と、塩素系酸化剤とを含有する水溶液製剤を含む結合塩素剤であって、
水溶液製剤中のスルファミン酸またはその塩と塩素系酸化剤との含有割合が、Cl/N(モル比)で0.45〜0.6であり、
アルカリと塩素系酸化剤との含有割合が、Cl/アルカリ金属(モル比)で0.3〜0.4であり、
アルカリとスルファミン酸またはその塩との含有割合が、N/アルカリ金属(モル比)で0.5〜0.7であり、
前記Cl/N(モル比)は、JIS K 0400−33−10:1999により測定される塩素系酸化剤のCl 2 のモル数と、Nにより構成されるスルファミン酸またはその塩のモル数との比に相当し、
前記N/アルカリ金属(モル比)は、上記スルファミン酸またはその塩のモル数と、アルカリ金属水酸化物により構成されるアルカリのモル数との比に相当し、
ここでスルファミン酸塩に含まれるアルカリ金属の量はアルカリとして加算され、
水溶液製剤のpHが13以上であり、
水溶液製剤中の遊離塩素濃度が1000mg/L以下で、全塩素濃度の2重量%以下であることを特徴とする結合塩素剤。
(2) 逆浸透膜のスライムコントロール剤用として用いる上記(1)記載の結合塩素剤。
(3) アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液にスルファミン酸またはその塩を添加して溶解し、得られたスルファミン酸−アルカリ混合水溶液に、塩素系酸化剤を添加して混合し、水溶液製剤として調製する方法であって、
水溶液製剤中のスルファミン酸またはその塩と塩素系酸化剤との含有割合が、Cl/N(モル比)で0.45〜0.6であり、
アルカリと塩素系酸化剤との含有割合が、Cl/アルカリ金属(モル比)で0.3〜0.4であり、
アルカリとスルファミン酸またはその塩との含有割合が、N/アルカリ金属(モル比)で0.5〜0.7であり、
前記Cl/N(モル比)は、JIS K 0400−33−10:1999により測定される塩素系酸化剤のCl 2 のモル数と、Nにより構成されるスルファミン酸またはその塩のモル数との比に相当し、
前記N/アルカリ金属(モル比)は、上記スルファミン酸またはその塩のモル数と、アルカリ金属水酸化物により構成されるアルカリのモル数との比に相当し、
ここでスルファミン酸塩に含まれるアルカリ金属の量はアルカリとして加算され、
水溶液製剤のpHが13以上であり、
水溶液製剤中の遊離塩素濃度が1000mg/L以下で、全塩素濃度の2重量%以下であることを特徴とする上記(1)または(2)記載の結合塩素剤の製造方法。
(4) アルカリ水溶液は、水の量が50〜65重量%である上記(3)記載の製造方法。
(5) 上記(1)記載の結合塩素剤を、遊離塩素濃度が0.1mg/L以下、全塩素濃度が1〜50mg/Lとなるように水系に添加して塩素処理を行うことを特徴とする塩素処理方法。
(6) 上記(1)記載の結合塩素剤を、遊離塩素濃度が0.1mg/L以下、全塩素濃度が1〜50mg/Lとなるように、逆浸透膜の給水系に添加して塩素処理を行うことを特徴とする塩素処理方法。
本発明の結合塩素剤の製造方法によれば、そのような結合塩素剤を効率的に製造することができる。
本発明の塩素処理方法によれば、上記のような結合塩素剤により遊離塩素濃度が低い状態で塩素処理することができる。RO膜のスライムコントロール剤用として用いる場合は、RO膜などの損傷を防止して、スライムコントロールを行い、効率よくRO膜処理を行うことができる。
各例の表1に示す量の純水に水酸化ナトリウムを添加して溶解し、さらにスルファミン酸(前記式〔1〕のR1、R2がそれぞれHであるスルファミン酸の粉末)を添加して溶解し、その後各表に示す量の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加して溶解し、各実施例の水溶液製剤を含む結合塩素剤を製造した。得られた水溶液製剤の性状、ならびに遊離塩素および全塩素濃度を表1に示す。なお、表1〜4中、水酸化Na(Na mol/L)、N(mol/L)および有効塩素(mol/L)は、溶液の比重を1.3として算出した値を示す。
実施例1〜3において、各成分の組成を変えて同様に製造および試験した結果を表2に示す。なお、比較例1では、他の成分として、ベンゾトリアゾール2部を添加し、*1に合計100部として表示した。
実施例1〜3において、各成分の組成を変えて同様に製造および試験したところ、純水に水酸化ナトリウムを添加した水溶液にスルファミン酸が溶解しなかった。結果を表3に示す。
実施例1〜3において、各成分の組成を変えて同様に製造および試験したところ、純水に水酸化ナトリウムを添加した水溶液にスルファミン酸が溶解しなかった。結果を表4に示す。
冷却塔から取出された冷却水に結合塩素剤を添加して、凝集処理、濾過分離、活性炭処理を行い、全塩素濃度が5mg/L、遊離塩素濃度が0.5mg/Lの前処理水を得た。この前処理水に10重量%亜硫酸水素ナトリウム水溶液を、亜硫酸水素ナトリウムが15mg/Lとなるように添加して、前処理水に含まれる全塩素濃度および遊離塩素濃度をゼロにして、被処理水とした。この被処理水に前記実施例2で得た結合塩素剤を、全塩素濃度が1.2mg/L、遊離塩素濃度が0.05mg/Lとなるように添加した。この被処理水をポンプで1.5MPaに加圧し、RO膜処理装置の濃縮液室に供給してRO膜処理を行った。RO膜処理装置は芳香族ポリアミド系RO膜の4インチスパイラル型RO膜エレメント(日東電工(株)製、ES20−D4)を1本ベッセルに充填したものを用いた。
実施例4において、RO膜へ供給する前処理水にさらに塩素剤を添加して、全塩素濃度が13mg/L、遊離塩素濃度が0.2mg/Lとして供給したときの生産水量と差圧の変化を図4に、脱塩率の変化を図5に示すが、RO膜の性能低下が認められる。
実施例4において、前処理工程における被処理水に塩素剤を添加せず、遊離塩素濃度が0.0mg/Lのときの処理結果として、生産水量と差圧の変化を図6に、脱塩率の変化を図7に示すが、スライム生成によるフラックスの低下が認められる。
Claims (6)
- アルカリ金属水酸化物を含むアルカリと、スルファミン酸またはその塩と、塩素系酸化剤とを含有する水溶液製剤を含む結合塩素剤であって、
水溶液製剤中のスルファミン酸またはその塩と塩素系酸化剤との含有割合が、Cl/N(モル比)で0.45〜0.6であり、
アルカリと塩素系酸化剤との含有割合が、Cl/アルカリ金属(モル比)で0.3〜0.4であり、
アルカリとスルファミン酸またはその塩との含有割合が、N/アルカリ金属(モル比)で0.5〜0.7であり、
前記Cl/N(モル比)は、JIS K 0400−33−10:1999により測定される塩素系酸化剤のCl 2 のモル数と、Nにより構成されるスルファミン酸またはその塩のモル数との比に相当し、
前記N/アルカリ金属(モル比)は、上記スルファミン酸またはその塩のモル数と、アルカリ金属水酸化物により構成されるアルカリのモル数との比に相当し、
ここでスルファミン酸塩に含まれるアルカリ金属の量はアルカリとして加算され、
水溶液製剤のpHが13以上であり、
水溶液製剤中の遊離塩素濃度が1000mg/L以下で、全塩素濃度の2重量%以下であることを特徴とする結合塩素剤。 - 逆浸透膜のスライムコントロール剤用として用いる請求項1記載の結合塩素剤。
- アルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液にスルファミン酸またはその塩を添加して溶解し、得られたスルファミン酸−アルカリ混合水溶液に、塩素系酸化剤を添加して混合し、水溶液製剤として調製する方法であって、
水溶液製剤中のスルファミン酸またはその塩と塩素系酸化剤との含有割合が、Cl/N(モル比)で0.45〜0.6であり、
アルカリと塩素系酸化剤との含有割合が、Cl/アルカリ金属(モル比)で0.3〜0.4であり、
アルカリとスルファミン酸またはその塩との含有割合が、N/アルカリ金属(モル比)で0.5〜0.7であり、
前記Cl/N(モル比)は、JIS K 0400−33−10:1999により測定される塩素系酸化剤のCl 2 のモル数と、Nにより構成されるスルファミン酸またはその塩のモル数との比に相当し、
前記N/アルカリ金属(モル比)は、上記スルファミン酸またはその塩のモル数と、アルカリ金属水酸化物により構成されるアルカリのモル数との比に相当し、
ここでスルファミン酸塩に含まれるアルカリ金属の量はアルカリとして加算され、
水溶液製剤のpHが13以上であり、
水溶液製剤中の遊離塩素濃度が1000mg/L以下で、全塩素濃度の2重量%以下であることを特徴とする請求項1または2記載の結合塩素剤の製造方法。 - アルカリ水溶液は、水の量が50〜65重量%である請求項3記載の製造方法。
- 請求項1記載の結合塩素剤を、遊離塩素濃度が0.1mg/L以下、全塩素濃度が1〜50mg/Lとなるように水系に添加して塩素処理を行うことを特徴とする塩素処理方法。
- 請求項1記載の結合塩素剤を、遊離塩素濃度が0.1mg/L以下、全塩素濃度が1〜50mg/Lとなるように、逆浸透膜の給水系に添加して塩素処理を行うことを特徴とする塩素処理方法。
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