JP6379571B2 - 造水方法および造水装置 - Google Patents
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Description
(1)臭化物イオンおよびヨウ化物イオンのうちの少なくとも1つを含む被処理水を半透膜処理装置で処理する造水方法であって、前記被処理水を半透膜で処理する前に、前記被処理水にクロラミン類およびpH調整剤を添加することを特徴とする造水方法。
(2)前記被処理水中の前記臭化物イオンおよびヨウ化物イオンのうちの少なくとも1つの濃度が5mg/L以上であることを特徴とする前記(1)の造水方法。
(3)前記被処理水が海水であることを特徴とする前記(1)または(2)の造水方法。
(4)前記被処理水のpHを9以上に調整することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか一つの造水方法。
(5)前記クロラミン類がクロラミンであることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれか一つの造水方法。
(6)前記クロラミンは、遊離塩素とアンモニウム塩とを、次亜塩素酸イオンとアンモニアおよびアンモニウムイオンのモル濃度比が[ClO−]:[NH3+NH4 +]=1:1.1〜1:10となるように混合することにより合成されることを特徴とする前記(5)の造水方法。
[ClO−]:次亜塩素酸イオンのモル濃度[mmol/L]
[NH3+NH4 +]:アンモニアおよびアンモニウムイオンのモル濃度[mmol/L]
(7)前記クロラミンを前記被処理水に1〜50mmol/Lの濃度で添加することを特徴とする前記(5)または(6)の造水方法。
(8)前記次亜塩素酸イオンと前記アンモニアおよびアンモニウムイオンのモル濃度比と前記クロラミンの濃度の関係が、クロラミン濃度[mmol/L]<[NH3+NH4 +]/[ClO−]×5[mmol/L]であることを特徴とする前記(6)または(7)の造水方法。
(9)前記被処理水に被酸化剤を添加することを特徴とする前記(1)〜(8)のいずれか一つの造水方法。
(10)前記被酸化剤が有機物であることを特徴とする前記(9)の造水方法。
(11)前記被酸化剤がアミノ基を有することを特徴とする前記(10)の造水方法。
(12)前記被酸化剤が1級アミンであることを特徴とする前記(11)の造水方法。
(13)前記被酸化剤がアミノ酸であることを特徴とする前記(12)の造水方法。
(14)前記被酸化剤を前記被処理水に1mmol/L以上の濃度で添加することを特徴とする前記(9)〜(13)のいずれか一つの造水方法。
(15)前記クロラミン類を添加してから前記被酸化剤を添加することを特徴とする前記(9)〜(14)のいずれか一つの造水方法。
(16)前記クロラミン類と前記被酸化剤を混合してから添加することを特徴とする前記(9)〜(14)のいずれか一つの造水方法。
(17)前記被酸化剤の添加前に前記クロラミン類より酸化力の強い強酸化物の濃度を測定し、測定値を元に前記被酸化剤の添加量を調整することを特徴とする前記(15)の造水方法。
(18)前記クロラミン類および前記被酸化剤の添加後に前記クロラミン類より酸化力の強い強酸化物の濃度を測定し、測定値を元に前記被酸化剤の添加量を調整することを特徴とする前記(9)〜(16)の造水方法。
(19)前記pH調整剤を前記クロラミン類の添加前に添加することを特徴とする前記(1)〜(18)のいずれか一つの造水方法。
(20)前記半透膜がポリアミドを主成分とする膜であることを特徴とする前記(1)〜(19)のいずれか一つの造水方法。
(21)臭化物イオンおよびヨウ化物イオンのうちの少なくとも1つを含む被処理水を半透膜処理装置で処理する造水装置であって、前記被処理水にクロラミン類およびpH調整剤を添加する装置を、前記半透膜処理装置よりも上流側に設けることを特徴とする造水装置。
NR1R2Cl+Br−⇔NR1R2Br+Cl− ・・・(1)
(式(1)中、R1およびR2は水素または任意の官能基を示す。)
本発明の造水方法は、臭化物イオンおよびヨウ化物イオンのうちの少なくとも1つを含む被処理水を半透膜処理装置で処理する造水方法であって、前記被処理水を半透膜で処理する前に、前記被処理水にクロラミン類およびpH調整剤を添加するものである。
図1において、被処理水1は半透膜処理装置2にて半透膜処理され、透過水3と半透膜を透過しなかった濃縮水4とを得る。本発明において、半透膜処理装置2の上流側において、被処理水1にpH調整剤8をポンプ7などの薬液注入手段で注入し、クロラミン類6をポンプ5などの薬液注入手段で注入する。
薬液注入手段は、図1ではポンプ5,7として記載したが、水位差を利用して注入してもよく、流量を調整しながら注入できる手段を備えていれば、特に限定しない。
なお、上記[ClO−]は次亜塩素酸イオンのモル濃度[mmol/L]であり、[NH3+NH4 +]はアンモニアおよびアンモニウムイオンのモル濃度[mmol/L]である。
クロラミンを添加する場合、クロラミン濃度を、被処理水中、1〜50mmol/Lにすることが好ましく、5.5〜50mmol/Lにすることがより望ましい。クロラミン濃度が1mmol/Lよりも希薄であると造水装置が大きくなったり希釈水が大量に必要となったりするため望ましくない。また、クロラミン濃度が50mmol/Lより高濃度である場合は下記(2)式の反応が進むため望ましくない。
3NH2Cl→N2+NH4 ++3Cl−+2H+ ・・・(2)
クロラミン濃度[mmol/L]<[NH3+NH4 +]/[ClO−]×5[mmol/L]
[ClO−]:次亜塩素酸イオンのモル濃度[mmol/L]
[NH3+NH4 +]:アンモニアおよびアンモニウムイオンのモル濃度[mmol/L]
NH4 ++OCl−⇔NH2Cl+H2O ・・・(3)
(3)式はクロラミン合成反応であり、通常はほぼ右辺へ反応が進んでいると考えられる。しかし、被処理水含有金属が触媒として働き反応が左に寄るなどして強酸化物である遊離塩素が発生することがあり、半透膜にダメージを与える。
2 半透膜処理装置
3 透過水
4 濃縮水
5 ポンプ
6 クロラミン類
7 ポンプ
8 pH調整剤
9 ポンプ
10 混合槽
11 ポンプ
12 被酸化剤
13 強酸化物濃度測定器
14 除濁装置
Claims (15)
- 臭化物イオンおよびヨウ化物イオンのうちの少なくとも1つを含む被処理水を半透膜処理装置で処理する造水方法であって、前記被処理水を半透膜で処理する前に、pHを9以上に調整した前記被処理水にクロラミンを添加することを特徴とする造水方法。
- 前記被処理水中の前記臭化物イオンおよびヨウ化物イオンのうちの少なくとも1つの濃度が5mg/L以上であることを特徴とする請求項1に記載の造水方法。
- 前記被処理水が海水であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の造水方法。
- 前記クロラミンは、遊離塩素とアンモニウム塩とを、次亜塩素酸イオンとアンモニアおよびアンモニウムイオンのモル濃度比が[ClO−]:[NH3+NH4 +]=1:1.
1〜1:10となるように混合することにより合成されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の造水方法。
[ClO−]:次亜塩素酸イオンのモル濃度[mmol/L]
[NH3+NH4 +]:アンモニアおよびアンモニウムイオンのモル濃度[mmol/
L] - 前記クロラミンを前記被処理水に1〜50mmol/Lの濃度で添加することを特徴とする請求項4に記載の造水方法。
- 前記次亜塩素酸イオンと前記アンモニアおよびアンモニウムイオンのモル濃度比と前記クロラミンの濃度の関係が、クロラミン濃度[mmol/L]<[NH3+NH4 +]/
[ClO−]×5[mmol/L]であることを特徴とする請求項4または請求項5に記
載の造水方法。 - 前記被処理水に1級アミンを添加することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の造水方法。
- 前記1級アミンがアミノ酸であることを特徴とする請求項7に記載の造水方法。
- 前記1級アミンを前記被処理水に1mmol/L以上の濃度で添加することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の造水方法。
- 前記クロラミンを添加してから前記1級アミンを添加することを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれか一項に記載の造水方法。
- 前記クロラミンと前記1級アミンを混合してから添加することを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれか一項に記載の造水方法。
- 前記1級アミンの添加前に遊離塩素およびブロモアミンの少なくとも一方の濃度を測定し、測定値を元に前記1級アミンの添加量を調整することを特徴とする請求項10に記載の造水方法。
- 前記クロラミンおよび前記1級アミンの添加後に遊離塩素及びブロモアミンの少なくとも1つの濃度を測定し、測定値を元に前記1級アミンの添加量を調整することを特徴とする請求項7〜請求項11のいずれか一項に記載の造水方法。
- 前記半透膜がポリアミドを主成分とする膜であることを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載の造水方法。
- 臭化物イオンおよびヨウ化物イオンのうちの少なくとも1つを含む被処理水を半透膜処理装置で処理する造水装置であって、pH調整剤を添加する装置及びクロラミンを添加する装置を順次、前記半透膜処理装置よりも上流側に設けたことを特徴とする造水装置。
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