JP6106943B2 - 逆浸透膜処理方法及び逆浸透膜処理装置 - Google Patents
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Description
本発明の逆浸透膜処理方法では、被処理水にキレート剤を間欠的添加するか又は被処理水へのキレート剤添加量を間欠的に増加しているため、生成したスケールを、キレート作用によって溶解及び/又は剥離することが可能である。
前記キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸及びその塩、グルコン酸及びその塩からなる群から選択される少なくとも1種の化合物を使用することができる。
また、前記被処理水には、キレート剤の他に、スケール防止剤を添加してもよい。その場合、スケール防止剤としては、例えばリン酸系のスケール防止剤やポリマー系のスケール防止剤を使用することができる。
更に、被処理水のpHは9以上であることが好ましい。
本実施形態の逆浸透膜処理方法では、硫酸添加などによる被処理水の酸性化は行わない。即ち、本実施形態の逆浸透膜処理方法における被処理水は、pH7以上の中性からアルカリ性である。また、被処理水のpHは9以上であることが好ましく、これにより、スケール障害の回避だけでなく、バイオファウリング(スライム障害)も防止することが可能となる。なお、被処理水のpHの調整方法は、特に限定されるものではなく、水酸化ナトリウムなどの公知のアルカリ剤を用いて行うことができる。
本実施形態の逆浸透膜処理方法で使用するキレート剤は、特に限定されるものではないが、例えばニトリロ三酢酸(NTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、トリエチレンテトラアミン六酢酸(TTHA)、クエン酸、シュウ酸、グルコン酸又はこれらの塩などを使用することができる。なお、これらのキレート剤は、単独で使用することもできるが、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本実施形態の逆浸透膜処理方法において、キレート剤の添加頻度又は増量頻度は、特に限定されるものではなく、被処理水中のスケール成分濃度や逆浸透膜処理の運転条件に応じて適宜設定することができるが、1回あたり2〜12時間の添加又は増量を、1回/日〜1回/週程度行うことが好ましい。これにより、逆浸透膜処理を停止して行う一般的な薬品洗浄に比べて、低濃度かつ短時間の処理で、逆浸透膜の性能回復効果を得ることができる。
また、本実施形態の逆浸透膜処理方法では、必要に応じて、被処理水に、スケール防止剤を添加することができる。なお、一般には、前述した「キレート剤」も「スケール防止剤」として扱われることがあるが、本発明においては、「キレート剤」と「スケール防止剤」とを明確に区別するため、ここでいう「スケール防止剤」には、金属イオンとキレート錯体を形成するものは含まないこととする。
図1は本実施形態の逆浸透膜処理方法を適用した逆浸透膜処理装置の構成例を示す図である。本実施形態の逆浸透膜処理方法は、図1に示すように、被処理水にキレート剤を添加するキレート剤添加部2と、キレート剤添加部2を制御する制御部4を備える逆浸透膜処理装置により実施することができる。
第1実施例では、約1ヶ月間の連続通水試験を実施し、被処理水にキレート剤を間欠的に添加した場合(実施例1)と、一定量を常時添加した場合(比較例1,2)とで、逆浸透膜処理における安定性を比較した。図2は第1実施例における連続通水試験の結果を示す図である。
原水には、カルシウム濃度が約0.1mg/L、Mアルカリ度が約50mg/L(as CaCO3)、鉄濃度が約0.1mg/Lの模擬排水を用いた。そして、粒状活性炭(栗田工業株式会社製 クリコールWG160)を充填した活性炭濾過器により、原水から残留塩素を除去し、被処理水とした。
被処理水に対して、キレート剤としてエチレンジアミン四酢酸四ナトリウムを、被処理水の濃度が1mg/Lとなるように常時添加した以外は、前述した実施例1と同様の条件で連続通水試験を実施した。その結果、図2に示すように、逆浸透膜間差圧は、試験開始から3週間目で0.6MPaを超え、安定した性能は得られなかった。なお、比較例1におけるキレート剤使用量は、実施例1の使用量の2.8倍であった。
被処理水に対して、キレート剤としてエチレンジアミン四酢酸四ナトリウムを、被処理水の濃度が5mg/Lとなるように常時添加した以外は、前述した実施例1と同様の条件で連続通水試験を実施した。その結果、図2に示すように、約1ヶ月間の連続通水試験において、逆浸透膜間差圧は0.5MPa以下を維持しており、安定した性能が得られた。ただし、比較例2におけるキレート剤使用量は、実施例の使用量の14倍であった。
第2実施例では、約1ヶ月間の連続通水試験を実施し、被処理水にスケール防止剤を常時添加すると共に、キレート剤を間欠的に添加した場合(実施例2)と、スケール剤及びキレート剤の両方を常時添加した場合(比較例3)とで、逆浸透膜処理における安定性を比較した。図3は第2実施例における連続通水試験の結果を示す図である。
原水には、カルシウム濃度が約1mg/L、Mアルカリ度が約100mg/L(as CaCO3)、鉄、銅、ニッケル及び亜鉛の濃度がそれぞれ約0.1mg/Lの模擬排水を用いた。そして、粒状活性炭(栗田工業株式会社製 クリコールWG160)を充填した活性炭濾過器により、原水から残留塩素を除去し、被処理水とした。
被処理水に対して、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウムを、間欠添加ではなく、被処理水の濃度が5mg/Lとなるように常時添加した以外は、前述した実施例2と同様の条件で連続通水試験を実施した。その結果、図3に示すように、1ヶ月間の間に逆浸透膜間差圧が0.5MPaを超え、安定した性能は得られなかった。なお、比較例3におけるエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム使用量は、実施例2の使用量の7倍であった。
2 キレート剤添加部
3 スケール防止剤添加部
4 制御部
5 逆浸透膜
Claims (5)
- pH7以上の中性からアルカリ性の被処理水に対して、キレート剤およびスケール防止剤を添加する逆浸透膜処理方法であって、
該キレート剤が、ニトリロ三酢酸(NTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、トリエチレンテトラアミン六酢酸(TTHA)、クエン酸、シュウ酸、グルコン酸及びこれらの塩からなる群から選択される少なくとも1種の化合物であり、
該スケール防止剤が、リン酸系スケール防止剤又はポリマー系スケール防止剤であり、
該キレート剤を間欠的に添加するか、又は該キレート剤を連続的に添加し、その添加量を間欠的に増量し、
該スケール防止剤を連続的に添加することを特徴とする、逆浸透膜処理方法。 - 前記キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸、グルコン酸及びこれらの塩からなる群から選択される少なくとも1種の化合物である、請求項1に記載の逆浸透膜処理方法。
- 被処理水のpHが9以上である、請求項2に記載の逆浸透膜処理方法。
- 前記キレート剤を、1回/日〜1回/週の頻度で添加又は増量する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の逆浸透膜処理方法。
- 被処理水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜と、
該被処理水にキレート剤を添加するキレート剤添加部と、
該被処理水にスケール防止剤を添加するスケール防止剤添加部と、
該被処理水に、該キレート剤を間欠的に添加するか、又は該被処理水に該キレート剤を連続的に添加してその添加量を間欠的に増量するように、該キレート剤添加部を制御し、及び該スケール防止剤を連続的に添加するように該スケール防止剤添加部を制御する制御部と、を有し、
該キレート剤が、ニトリロ三酢酸(NTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、トリエチレンテトラアミン六酢酸(TTHA)、クエン酸、シュウ酸、グルコン酸及びこれらの塩からなる群から選択される少なくとも1種の化合物であり、
該スケール防止剤が、リン酸系スケール防止剤又はポリマー系スケール防止剤である、逆浸透膜処理装置。
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