JP6252297B2 - Forward osmosis treatment method and forward osmosis treatment apparatus - Google Patents

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本発明は、正浸透膜を用いた正浸透処理方法および正浸透処理装置に関する。   The present invention relates to a forward osmosis treatment method and forward osmosis treatment apparatus using a forward osmosis membrane.

海水、河川水または排水などの処理対象液(フィード溶液)から、正浸透現象を利用して真水を回収するための正浸透処理方法が知られている。正浸透現象とは、低濃度の溶液中の水がより高濃度(高浸透圧)の溶液に向かって膜を浸透して移動する現象のことである。   A forward osmosis treatment method for recovering fresh water from a treatment target liquid (feed solution) such as seawater, river water, or wastewater by using a forward osmosis phenomenon is known. The normal osmosis phenomenon is a phenomenon in which water in a low-concentration solution permeates and moves through a membrane toward a higher-concentration (high osmotic pressure) solution.

正浸透水処理では、フィード溶液(Feed Solution:以下、「FS」と略す場合がある)より高い浸透圧を有するドロー溶液(Draw Solution:以下、「DS」と略す場合がある)を用いる。正浸透膜モジュール内において、浸透膜を介してDSとFSとを接触させると、浸透圧の低いFSから浸透圧の高いDSへ水が移動する。そして、正浸透膜モジュールを通過した後のDS(すなわち、FS中から水を回収したDS)から、種々の手法を用いて真水を回収することができる。   In the forward osmosis water treatment, a draw solution (Draw Solution: hereinafter sometimes abbreviated as “DS”) having a higher osmotic pressure than a feed solution (Feed Solution: hereinafter sometimes abbreviated as “FS”) is used. When DS and FS are brought into contact with each other through the osmosis membrane in the forward osmosis membrane module, water moves from FS having a low osmotic pressure to DS having a high osmotic pressure. And fresh water can be collect | recovered using various methods from DS (namely, DS which collect | recovered water from FS) after passing a forward osmosis membrane module.

一方、逆浸透水処理方法の手順としては、取水した被処理水にファウリング防止のために塩素ガス、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系殺菌剤を添加した後、濾過処理等を行った被処理水を正浸透膜モジュールへと供給する方法が一般的である(例えば、特許文献1〜4参照)。   On the other hand, as a procedure of the reverse osmosis water treatment method, a chlorine-based disinfectant such as chlorine gas or sodium hypochlorite is added to the water to be treated to prevent fouling, followed by filtration treatment or the like. A method of supplying treated water to the forward osmosis membrane module is common (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

特開平7−171565号公報JP 7-171565 A 特開2000−42544号公報JP 2000-42544 A 特開平7−124559号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-124559 特開平9−29075号公報JP-A-9-29075

しかし、特許文献1〜4は逆浸透膜を用いた水処理に関するものであり、正浸透膜を用いた水処理について、バイオファウリングを抑制するための方法については、これまで十分に検討されていなかった。   However, Patent Documents 1 to 4 relate to water treatment using a reverse osmosis membrane, and methods for suppressing biofouling have been sufficiently studied for water treatment using a forward osmosis membrane. There wasn't.

そこで、本発明は、バイオファウリングによる正浸透膜の性能低下を抑制できる正浸透処理方法および正浸透処理装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the forward osmosis processing method and forward osmosis processing apparatus which can suppress the performance fall of the forward osmosis membrane by biofouling.

[1] 第1面と第2面とを有する正浸透膜において、前記第1面をフィード溶液に接触させると共に、前記第2面を前記フィード溶液より高い浸透圧を有するドロー溶液に接触させることで、前記フィード溶液中に含まれる水を、前記正浸透膜を通して前記第1面側から前記第2面側に移動させる浸透工程と、
前記浸透工程の前に、前記フィード溶液および前記ドロー溶液の少なくとも一方に塩素系殺菌剤を添加する殺菌剤添加工程と
を含むことを特徴とする、正浸透処理方法。
[1] In a forward osmosis membrane having a first surface and a second surface, the first surface is brought into contact with a feed solution, and the second surface is brought into contact with a draw solution having an osmotic pressure higher than that of the feed solution. And an osmosis step of moving water contained in the feed solution from the first surface side to the second surface side through the forward osmosis membrane;
A forward osmosis treatment method comprising a sterilizing agent adding step of adding a chlorinated sterilizing agent to at least one of the feed solution and the draw solution before the infiltration step.

[2] 前記殺菌剤添加工程の後、前記浸透工程の前に、前記フィード溶液および前記ドロー溶液の少なくとも一方に還元剤を添加する還元剤添加工程を含む、[1]に記載の正浸透処理方法。   [2] The forward osmosis treatment according to [1], including a reducing agent addition step of adding a reducing agent to at least one of the feed solution and the draw solution after the sterilizing agent addition step and before the penetration step. Method.

[3] 前記殺菌剤添加工程において、前記塩素系殺菌剤を間欠的に添加する、[1]または[2]に記載の正浸透処理方法。   [3] The forward osmosis treatment method according to [1] or [2], wherein the chlorine-based disinfectant is intermittently added in the disinfectant addition step.

[4] 前記殺菌剤添加工程において前記塩素系殺菌剤を連続的に添加し、前記還元工程において前記還元剤を間欠的に添加する、[2]に記載の正浸透処理方法。   [4] The forward osmosis treatment method according to [2], wherein the chlorine-based disinfectant is continuously added in the disinfectant adding step, and the reducing agent is intermittently added in the reducing step.

[5] 前記塩素系殺菌剤はクロラミンである、[1]〜[4]のいずれかに記載の正浸透処理方法。   [5] The forward osmosis treatment method according to any one of [1] to [4], wherein the chlorine-based disinfectant is chloramine.

[6] [1]に記載の正浸透処理方法に用いられる正浸透処理装置であって、
前記正浸透膜、ならびに、前記フィード溶液が供給される第1室、および、前記ドロー溶液が供給される第2室を有し、前記第1室と前記第2室とは前記正浸透膜で仕切られている、正浸透膜モジュールと、
前記第1室に供給される前記フィード溶液、および、前記第2室に供給される前記ドロー溶液の少なくとも一方に塩素系殺菌剤を添加するための殺菌剤添加装置と
を備える、正浸透処理装置。
[6] A forward osmosis treatment apparatus used in the forward osmosis treatment method according to [1],
The forward osmosis membrane, a first chamber to which the feed solution is supplied, and a second chamber to which the draw solution is supplied, wherein the first chamber and the second chamber are the forward osmosis membrane. A forward osmosis membrane module,
A forward osmosis treatment device comprising: a sterilizing agent addition device for adding a chlorine-based sterilizing agent to at least one of the feed solution supplied to the first chamber and the draw solution supplied to the second chamber. .

本発明によれば、バイオファウリングによる正浸透膜の性能低下を抑制できる正浸透処理方法および正浸透処理装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the forward osmosis processing method and forward osmosis processing apparatus which can suppress the performance fall of the forward osmosis membrane by biofouling can be provided.

実施形態1の正浸透処理方法および正浸透処理装置を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the forward osmosis processing method and forward osmosis processing apparatus of Embodiment 1. 実施形態2の正浸透処理方法および正浸透処理装置を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the forward osmosis processing method and forward osmosis processing apparatus of Embodiment 2.

以下、本発明の正浸透処理システムの実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。   Hereinafter, an embodiment of a forward osmosis treatment system of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals represent the same or corresponding parts. In addition, dimensional relationships such as length, width, thickness, and depth are changed as appropriate for clarity and simplification of the drawings, and do not represent actual dimensional relationships.

(実施形態1)
以下、図1を参照して、本実施形態の正浸透処理方法および正浸透処理装置について説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the forward osmosis treatment method and forward osmosis treatment apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態で用いられる正浸透処理装置は、正浸透膜モジュール1を備える。正浸透膜モジュール1は、正浸透膜10、ならびに、FSが供給される第1室21、および、DSが供給される第2室22を有し、第1室21と第2室22とは正浸透膜10で仕切られている。   The forward osmosis treatment apparatus used in the present embodiment includes a forward osmosis membrane module 1. The forward osmosis membrane module 1 includes a forward osmosis membrane 10, a first chamber 21 to which FS is supplied, and a second chamber 22 to which DS is supplied. The first chamber 21 and the second chamber 22 are: It is partitioned by a forward osmosis membrane 10.

正浸透膜としては、特に限定されず、正浸透に用いることのできる種々公知の半透膜を使用できるが、セルロース系の材料からなる半透膜、または、耐塩素性ポリアミド系の材料からなる半透膜を好適に用いることができる。セルロース系の材料としては、例えば、酢酸セルロースが挙げられ、好ましくは三酢酸セルロース(CTA)が挙げられる。耐塩素性ポリアミド系の材料としては、例えば、特開昭62−244404号公報に開示されているような耐酸化性の高いポリアミド高分子重合体が挙げられる。正浸透膜の材料として、このような材料を用いた場合、FSおよびDSへの塩素系殺菌剤の添加による膜性能の劣化が生じにくいという利点がある。   The forward osmosis membrane is not particularly limited, and various known semipermeable membranes that can be used for forward osmosis can be used. However, the forward osmosis membrane is made of a cellulose-based material or a chlorine-resistant polyamide-based material. A semipermeable membrane can be suitably used. Examples of the cellulose-based material include cellulose acetate, and preferably cellulose triacetate (CTA). Examples of the chlorine-resistant polyamide-based material include polyamide polymer polymers having high oxidation resistance as disclosed in JP-A-62-244404. When such a material is used as the material for the forward osmosis membrane, there is an advantage that the membrane performance is hardly deteriorated by the addition of the chlorine-based disinfectant to FS and DS.

正浸透膜の形状としては、特に限定されないが、例えば、平膜、スパイラル膜または中空糸膜が挙げられる。なお、図1では、正浸透膜として簡略化した平膜を描いているが、これに限定されない。   Although it does not specifically limit as a shape of a forward osmosis membrane, For example, a flat membrane, a spiral membrane, or a hollow fiber membrane is mentioned. In addition, in FIG. 1, although the flat film simplified as a forward osmosis membrane is drawn, it is not limited to this.

そして、本実施形態で用いられる正浸透処理装置は、第1室21に供給されるFSに塩素系殺菌剤を添加するための殺菌剤添加装置51、および、第2室22に供給されるDSに塩素系殺菌剤を添加するための殺菌剤添加装置52を備えている。   The forward osmosis treatment device used in the present embodiment includes a sterilizing agent addition device 51 for adding a chlorine-based sterilizing agent to the FS supplied to the first chamber 21 and a DS supplied to the second chamber 22. Is provided with a bactericidal agent addition device 52 for adding a chlorine-based bactericidal agent.

本実施形態の正浸透処理方法は、フィード溶液(処理対象水)から半透膜を用いた正浸透により水を分離・回収する方法である。   The forward osmosis treatment method of this embodiment is a method of separating and collecting water from a feed solution (treatment target water) by forward osmosis using a semipermeable membrane.

本実施形態において、フィード溶液はバイオファウリングの原因となる微生物を含んでいる。微生物を含むフィード溶液としては、例えば、海水、河川水、汽水、生活排水、または、油田もしくはガス田の排水が挙げられる。なお、フィード溶液中には、溶解していない成分が含まれていてもよい。   In this embodiment, the feed solution contains microorganisms that cause biofouling. Examples of the feed solution containing microorganisms include seawater, river water, brackish water, domestic wastewater, and oilfield or gasfield wastewater. In addition, the component which is not melt | dissolving may be contained in the feed solution.

ドロー溶液は、フィード溶液より高い浸透圧を有する液体であれば特に限定されないが、ドロー溶液としては、例えば、無機塩溶液、糖溶液、または、水に対する溶解度が高い気体(アンモニアや二酸化炭素など)、有機物、磁性体微粒子もしくは有機高分子などを含む液体が挙げられる。なお、ドロー溶液中には、溶解していない成分が含まれていてもよい。   The draw solution is not particularly limited as long as it has a higher osmotic pressure than the feed solution. Examples of the draw solution include inorganic salt solutions, sugar solutions, and gases having high solubility in water (such as ammonia and carbon dioxide). And liquid containing organic matter, magnetic fine particles, or organic polymer. The draw solution may contain undissolved components.

具体的には、本発明の正浸透処理方法は、以下の殺菌剤添加工程と、浸透工程と、分離工程と、DS循環工程とを含んでいる。   Specifically, the forward osmosis treatment method of the present invention includes the following bactericide addition step, permeation step, separation step, and DS circulation step.

(殺菌剤添加工程)
本工程では、正浸透膜モジュール1の第1室21に供給されるFSに、殺菌剤添加装置51から塩素系殺菌剤を添加する。また正浸透膜モジュール1の第2室22に供給されるFSに、殺菌剤添加装置52から塩素系殺菌剤を添加する。
(Bactericidal agent addition process)
In this step, a chlorine-based disinfectant is added from the disinfectant addition device 51 to the FS supplied to the first chamber 21 of the forward osmosis membrane module 1. Further, a chlorine-based disinfectant is added from the disinfectant addition device 52 to the FS supplied to the second chamber 22 of the forward osmosis membrane module 1.

塩素系殺菌剤としては、特に限定されないが、例えば、塩素ガス、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウムなどの遊離塩素、モノクロラミンなどの結合塩素、または、二酸化塩素が挙げられる。塩素系殺菌剤として、モノクロラミンまたは二酸化塩素を用いることにより、トリハロメタン等のハロゲン化有機物の生成を抑制することができる(特許文献3:特開平7−124559号公報、特許文献4:特開平9−29075号公報参照)。ここで、DSとして炭酸水素アンモニウムなどのアンモニア生成物質を含有する溶液を使用する場合には、塩素系殺菌剤の殺菌力の低下やDSの変質(再生困難な変質)を防止するために、塩素系殺菌剤としてクロラミンなどの結合塩素を用いることが好ましい。   The chlorine-based disinfectant is not particularly limited, and examples thereof include chlorine gas, free chlorine such as sodium hypochlorite and calcium hypochlorite, bonded chlorine such as monochloramine, and chlorine dioxide. By using monochloramine or chlorine dioxide as a chlorine-based disinfectant, it is possible to suppress the formation of halogenated organic substances such as trihalomethane (Patent Document 3: JP-A-7-124559, Patent Document 4: JP-A-9). -29075). Here, in the case of using a solution containing an ammonia-generating substance such as ammonium hydrogen carbonate as DS, chlorine is used in order to prevent the sterilizing power of the chlorine-based disinfectant from being reduced and the alteration of DS (deterioration that is difficult to regenerate). It is preferable to use bound chlorine such as chloramine as the system fungicide.

また、塩素系殺菌剤として、例えば、FSが海水の場合、海水電解装置により発生させた塩素ガスまたは次亜塩素酸ナトリウムを用いることもできる。この場合、海水電解装置が殺菌剤添加装置となる。   Further, as the chlorine-based disinfectant, for example, when FS is seawater, chlorine gas or sodium hypochlorite generated by a seawater electrolyzer can be used. In this case, the seawater electrolysis device becomes the bactericide addition device.

塩素系殺菌剤は、連続的に添加してもよく、間欠的に添加してもよい。ただし、塩素系殺菌剤を連続注入するとトリハロメタン等の副生成物を発生し易くなるため、塩素系殺菌剤を間欠的に添加することにより、トリハロメタンの生成を抑制することができる(特許文献2:特開2000−42544号公報参照)。   The chlorine-based disinfectant may be added continuously or intermittently. However, continuous injection of a chlorine-based disinfectant facilitates the generation of by-products such as trihalomethane, so that the generation of trihalomethane can be suppressed by intermittently adding a chlorine-based disinfectant (Patent Document 2: JP, 2000-42544, A).

(浸透工程)
本工程では、正浸透膜モジュール1の第1室21の内にFSを流入させて、FSを正浸透膜10の第1面11に接触させると共に、正浸透膜モジュール1の第2室22内にDSを流入させて、DSを正浸透膜10の第2面12に接触させる。この状態で、正浸透現象により、FS中に含まれる水が、正浸透膜10を第1面11側から第2面12側に通過し、DS中に移動する。
(Penetration process)
In this step, FS is caused to flow into the first chamber 21 of the forward osmosis membrane module 1 to bring the FS into contact with the first surface 11 of the forward osmosis membrane 10 and in the second chamber 22 of the forward osmosis membrane module 1. The DS is caused to flow into the second surface 12 of the forward osmosis membrane 10. In this state, due to the forward osmosis phenomenon, water contained in the FS passes through the forward osmosis membrane 10 from the first surface 11 side to the second surface 12 side and moves into the DS.

(水分離工程)
本工程では、正浸透膜モジュール1の第2室22を通過することにより、正浸透現象によってFS中の水を回収したDSを、水分離装置3に送液する。水分離装置3において、DS中の水を分離および回収する。DS中に浸透圧を高めるために添加されているドロー物質と、DS中に含まれる水とを分離する方法としては、ドロー物質の種類によって適合するものが選択される。例えば、ドロー物質が無機塩や低融点物質等の場合は晶析処理、水に対する溶解度が高い気体の場合はガス放散、磁性体微粒子の場合は磁気分離、糖溶液の場合はイオン交換を選択することができる。また、共通の分離方法として、例えば、蒸留、逆浸透膜処理が挙げられる。分離された水はタンク等に送られ、次の精製工程等に送られる。
(Water separation process)
In this step, DS that has recovered the water in the FS by the forward osmosis phenomenon by passing through the second chamber 22 of the forward osmosis membrane module 1 is sent to the water separation device 3. In the water separation device 3, the water in the DS is separated and recovered. As a method for separating the draw substance added to increase the osmotic pressure in the DS and the water contained in the DS, an appropriate method is selected depending on the type of the draw substance. For example, if the draw substance is an inorganic salt or a low-melting substance, select crystallization treatment, gas diffusion if the gas is highly soluble in water, magnetic separation if it is a magnetic fine particle, ion exchange if it is a sugar solution. be able to. Examples of common separation methods include distillation and reverse osmosis membrane treatment. The separated water is sent to a tank or the like and sent to the next purification step or the like.

(DS循環工程)
本工程では、水と分離されたドロー溶質を高濃度で含むDS濃縮液を、水分離装置3からDS調整装置4に流入させる。そして、DS濃縮液の濃度、温度等を調整することにより、正浸透膜モジュール1に供給するためのDSを調製する。このDSを正浸透膜モジュール1の第2室22に供給することで、DSの循環が行われる。このDSには、上記の塩素系殺菌剤添加工程によって、塩素系殺菌剤が添加される。
(DS circulation process)
In this step, a DS concentrated solution containing a draw solute separated from water in a high concentration is caused to flow from the water separation device 3 to the DS adjustment device 4. And DS for supplying to the forward osmosis membrane module 1 is prepared by adjusting the density | concentration, temperature, etc. of DS concentrate. The DS is circulated by supplying the DS to the second chamber 22 of the forward osmosis membrane module 1. A chlorine-based disinfectant is added to the DS by the chlorine-based disinfectant adding step.

(実施形態2)
本実施形態は、DSにも塩素を添加する点で実施形態1とは異なるが、その他の点は実施形態1と同様であるため、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
The present embodiment is different from the first embodiment in that chlorine is added to DS, but the other points are the same as those in the first embodiment, and therefore, duplicate description is omitted.

図2を参照して、本実施形態に用いられる正浸透処理装置は、FSに殺菌剤を添加する殺菌剤添加装置51の下流側(殺菌剤添加装置51と第1室21との間)に、FSに還元剤を添加する還元剤添加装置61を備えており、また、DSに殺菌剤を添加する殺菌剤添加装置52の下流側(殺菌剤添加装置52と第2室22との間)に、DSに還元剤を添加する還元剤添加装置62を備えている。   With reference to FIG. 2, the forward osmosis treatment device used in the present embodiment is on the downstream side (between the sterilizing agent adding device 51 and the first chamber 21) of the sterilizing agent adding device 51 for adding the sterilizing agent to the FS. , A reductant addition device 61 for adding a reductant to FS, and a downstream side of a bactericidal agent addition device 52 for adding a bactericidal agent to DS (between the bactericidal agent addition device 52 and the second chamber 22). In addition, a reducing agent adding device 62 for adding a reducing agent to the DS is provided.

本実施形態の正浸透処理方法は、実施形態1と同様の殺菌剤添加工程と、浸透工程と、分離工程と、DS循環工程とを含み、さらに、殺菌剤添加工程と浸透工程との間に以下の還元剤添加工程を含んでいる。   The forward osmosis treatment method of the present embodiment includes the same bactericidal agent addition step, the permeation step, the separation step, and the DS circulation step as in the first embodiment, and further between the bactericidal agent addition step and the permeation step. The following reducing agent addition process is included.

(還元剤添加工程)
上記殺菌剤添加工程の後、上記浸透工程の前に、FSおよびDSに還元剤を添加する。具体的には、FSに殺菌剤添加装置51から塩素系殺菌剤が添加された後、FSが正浸透膜モジュール1の第1室21に流入する前に、還元剤添加装置61によって還元剤をFSに添加する。また、DSに殺菌剤添加装置52から塩素系殺菌剤が添加された後、DSが正浸透膜モジュール1の第2室22に流入する前に、還元剤添加装置62によって還元剤をDSに添加する。
(Reducing agent addition process)
A reducing agent is added to FS and DS after the fungicide adding step and before the infiltration step. Specifically, after the chlorine-based disinfectant is added to the FS from the disinfectant adding device 51 and before the FS flows into the first chamber 21 of the forward osmosis membrane module 1, the reducing agent is added by the reducing agent adding device 61. Add to FS. Further, after the chlorine-based disinfectant is added to the DS from the disinfectant adding device 52, before the DS flows into the second chamber 22 of the forward osmosis membrane module 1, the reducing agent adding device 62 adds the reducing agent to the DS. To do.

還元剤としては、特に限定されないが、例えば、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄アンモニウム、チオ硫酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウムなどが挙げられるが、塩素系殺菌剤との反応性や薬品コスト等から判断して、亜硫酸水素ナトリウムが好ましい。還元剤の添加濃度は、塩素系殺菌剤の濃度にもよるが、一般的な条件下では0.1〜10mg/Lである。   Examples of the reducing agent include, but are not limited to, sodium bisulfite, sodium sulfite, ferrous ammonium sulfate, sodium thiosulfate, sodium ascorbate, and the like. Therefore, sodium bisulfite is preferable. The concentration of the reducing agent added is 0.1 to 10 mg / L under general conditions although it depends on the concentration of the chlorine-based disinfectant.

本実施形態のように、殺菌剤添加工程の後、浸透工程の前に、FSおよびDSに還元剤を添加することで、バイオファウリングを抑制しつつ、正浸透膜の酸化劣化を抑制することができる。   As in this embodiment, after the bactericidal agent addition step and before the permeation step, by adding a reducing agent to FS and DS, the biofouling is suppressed and the oxidative deterioration of the forward osmosis membrane is suppressed. Can do.

還元剤は、連続的に添加してもよく、間欠的に添加してもよい。なお、塩素系殺菌剤を連続的に添加し、還元剤を間欠的に添加することにより、間欠的に殺菌剤を注入することになり、バイオファウリングの抑制効果と、正浸透膜の酸化劣化の抑制効果とを両立させ易くなる(特許文献1:特開平7−171565号公報参照)。   The reducing agent may be added continuously or intermittently. In addition, by continuously adding a chlorine-based disinfectant and intermittently adding a reducing agent, the disinfectant is intermittently injected, and the biofouling suppressing effect and the oxidative deterioration of the forward osmosis membrane (See Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 7-171565).

なお、塩素系殺菌剤の添加によって、正浸透膜が遊離塩素等に曝される場合があるが、正浸透膜として、耐塩素性を有していないポリアミド系の材料等からなる半透膜を使用する場合には、実施形態2のように還元剤の添加により正浸透膜に接触するFSおよびDS中の遊離塩素を除去し、塩素による膜性能の低下を防ぐ必要がある。一方、正浸透膜の材料として、セルロース系材料および耐塩素性ポリアミド系材料などの耐塩素性材料を用いる場合は、塩素による膜性能の低下を引き起こしにくいため、必ずしも還元剤添加工程は必要ではない。   Although the forward osmosis membrane may be exposed to free chlorine or the like by addition of a chlorine-based disinfectant, a semipermeable membrane made of a polyamide-based material or the like that does not have chlorine resistance is used as the forward osmosis membrane. When used, it is necessary to remove free chlorine in FS and DS that come into contact with the forward osmosis membrane by addition of a reducing agent as in Embodiment 2 to prevent deterioration in membrane performance due to chlorine. On the other hand, when a chlorine-resistant material such as a cellulose-based material and a chlorine-resistant polyamide-based material is used as the material for the forward osmosis membrane, a reduction agent addition step is not necessarily required because the membrane performance is hardly deteriorated by chlorine. .

なお、実施形態1および2では、FSおよびDSの両方に塩素系殺菌剤を添加する場合について説明したが、別の実施形態として、例えば、DSが微生物を含有せず、FSのみが微生物を含有する場合は、DSには塩素を添加せず、FSのみに塩素系殺菌剤を添加してもよい。また、例えば、FSが微生物を含有せず、DSのみが微生物を含有する場合は、FSには塩素系殺菌剤を添加せず、DSのみに塩素系殺菌剤を添加してもよい。   In addition, although Embodiment 1 and 2 demonstrated the case where a chlorine-type disinfectant was added to both FS and DS, as another embodiment, for example, DS does not contain a microorganism and only FS contains a microorganism. In that case, chlorine may not be added to DS, but a chlorine-based disinfectant may be added only to FS. Further, for example, when FS does not contain microorganisms and only DS contains microorganisms, a chlorine-based disinfectant may be added only to DS without adding a chlorine-based disinfectant to FS.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 正浸透膜モジュール、10 正浸透膜、11 第1面、12 第2面、21 第1室、22 第2室、3 水分離装置、4 DS調整装置、51,52 塩素系殺菌剤添加装置、61,62 還元剤添加装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Forward osmosis membrane module, 10 Forward osmosis membrane, 11 1st surface, 12 2nd surface, 21 1st chamber, 22 2nd chamber, 3 Water separator, 4 DS adjustment device, 51,52 Chlorine type disinfectant addition device 61, 62 Reducing agent addition device.

Claims (3)

第1面と第2面とを有する正浸透膜において、前記第1面をフィード溶液に接触させると共に、前記第2面を前記フィード溶液より高い浸透圧を有するドロー溶液に接触させることで、前記フィード溶液中に含まれる水を、前記正浸透膜を通して前記第1面側から前記第2面側に移動させる浸透工程と、
前記浸透工程の前に、前記フィード溶液および前記ドロー溶液の方に塩素系殺菌剤を連続的に添加する殺菌剤添加工程と
前記殺菌剤添加工程の後、前記浸透工程の前に、前記フィード溶液および前記ドロー溶液の両方に還元剤を間欠的に添加する還元剤添加工程と、
を含む正浸透処理方法。
In a forward osmosis membrane having a first surface and a second surface, the first surface is brought into contact with a feed solution, and the second surface is brought into contact with a draw solution having an osmotic pressure higher than that of the feed solution. A permeation step of moving water contained in the feed solution from the first surface side to the second surface side through the forward osmosis membrane;
Prior to said infiltration step, and the feed solution and process disinfectant added continuously adding a chlorine-based germicide to both of the draw solution,
After the disinfectant addition step and before the permeation step, a reducing agent addition step of intermittently adding a reducing agent to both the feed solution and the draw solution;
Including, forward osmosis treatment method.
前記塩素系殺菌剤はクロラミンである、請求項に記載の正浸透処理方法。 The forward osmosis treatment method according to claim 1 , wherein the chlorine-based disinfectant is chloramine. 請求項1に記載の正浸透処理方法に用いられる正浸透処理装置であって、
前記正浸透膜、ならびに、前記フィード溶液が供給される第1室、および、前記ドロー溶液が供給される第2室を有し、前記第1室と前記第2室とは前記正浸透膜で仕切られている、正浸透膜モジュールと、
前記第1室に供給される前記フィード溶液、および、前記第2室に供給される前記ドロー溶液の方に塩素系殺菌剤を添加するための殺菌剤添加装置と
前記殺菌剤添加装置の下流で、前記正浸透膜モジュールの上流に、前記フィード溶液および前記ドロー溶液の両方に還元剤を添加する還元剤添加装置と、
を備える、正浸透処理装置。
A forward osmosis treatment apparatus used in the forward osmosis treatment method according to claim 1,
The forward osmosis membrane, a first chamber to which the feed solution is supplied, and a second chamber to which the draw solution is supplied, wherein the first chamber and the second chamber are the forward osmosis membrane. A forward osmosis membrane module,
And wherein the feed solution supplied to the first chamber, and, fungicides adding device for adding a chlorine-based germicide to both of the draw solution fed into the second chamber,
A reducing agent addition device for adding a reducing agent to both the feed solution and the draw solution downstream of the disinfectant addition device and upstream of the forward osmosis membrane module;
A forward osmosis treatment apparatus.
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