JPH0466636B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、逆浸透膜法により高電導度水から純
粋を得る方法、詳しくは、処理すべき高電導水中
の塩分の濃度が変動しても、それに影響されず安
定した純水を得る方法に関する。

たとえば原子力発電所の放射性廃水の処理や、
地下かん水からの飲料水の製造に、逆浸透膜法が
利用されている。多量の塩分を含む高電導度水を
逆浸透膜法で処理するとき、塩分の除去率は、塩
分の量、使用膜、操業条件などにより、ほぼ一定
の値を示す。除去率が一定であるということは、
残存塩分の量つまり得られる処理水の水質は逆浸
透膜装置入口における原水中の塩分濃度によつて
左右されることを意味する。

原水中の塩分濃度が変動しても処理水中の塩分
濃度を所定のレベル以下におさえるには、従来、
処理水の回収率や操作圧力を調節しなければなら
なかつた。それを実現する高圧ポンプ叶出量の調
節、あるいは圧力調整弁の調節などであり、その
システムは、きわめて複雑であつて、装置の建設
に費用がかかり、運転も面倒であつた。

本発明は、このような事情にかんがみて、より
簡易であつて運転の容易な装置を用いて、塩分濃
度の変動する原水を処理して一定の水質の処理水
を得る方法を提供する意図の下になされたもので
あつて、高電導度水を、少なくとも２段の逆浸透
モジユールに、前段の濃縮水が後段の原水となる
ように配置した逆浸透膜装置を通し、各逆浸透モ
ジユールの透過水を集めて純水とするか、または
前段の透過水が後段の原水となるように配置した
逆浸透膜装置を通し、後段の逆浸透モジユールの
透過水を純水とする方法であつて、得られる純水
の電導度が所定のレベルを超えたときには、２段
目以降の逆浸透モジユールの透過水の一部または
全部を前段に戻すことにより純水の電導度を所定
の限界内に止めることを特徴とする、逆浸透膜法
により高電導水から純水を得る方法である。

図面を参照してまず前者の態様につき説明すれ
ば、第１図に示すように、撹拌機をそなえた原水
タンク１１の高電導度水１を、高圧ポンプＰで加
圧して、１段目の逆浸透モジユール１２に供給し
て処理する。濃縮水２を２段目の逆浸透モジユー
ル１３に供給するクリスマスツリー型のモジユー
ル配列とし、２段目の濃縮水４は、廃棄または固
化その他の処理に回す。１段目のモジユールの透
過水３と２段目のモジユールの透過水５とは、一
体にして純粋６として回収再利用する。

１段目のモジユールは、１段目の透過水と濃縮
水との比率に応じて、容量を１段目より小さくす
るとよい。これは、１段目の濃縮水を２段目の原
水としたときに、逆浸透膜面において濃度分極が
生じることを防ぎ、各段の操業条件をほぼ同様の
ものとし、最も効果の高い逆浸透処理が行なわれ
るようにするためである。モジユールを３段また
はそれ以上使用する場合も、同様にすればよい。

純水は電導度計１４で常にその電導度をモニタ
ーし、あらかじめ定めたレベルを超えたときは、
バルブ１５を一部または全部閉じて、２段目の透
過水の一部または全部を原水タンク１１に戻し、
主として１段目の透過水からなる純水に加える量
を減少またはゼロにする。これにより、純水の電
導度は１段目モジユールの透過水のそれと同じ、
または近い値になり、原水の塩分濃度が変動して
も、得られる純水の電導度は一定以下に保つこと
ができる。

３段またはそれ以上のモジユールを配列した場
合は、最終段の透過水だけを原水タンクに、つま
り１段目のモジユールに戻してもよいし、または
２段目のモジユールに戻してもよい。もし必要が
あれば、最終段の前の段の透過水をも原水タンク
またはより前の段に戻すようにすれば、原水の塩
分濃度の異常な増加にも対処することができる。

この操作もまた、電導度計の支持に応じてバル
ブを自動的に切り換えることによつて実施でき
る。

バルブの切換えにより電導度計の読みがある一
定の値を下回つたときは、再びバルブを元に戻し
て、２段目またはその以降の逆浸透モジユールの
透過水の全部または一部を純水に加えることがで
きる。

前記した二つの態様のうち後者は、第２図に示
すように、原水タンク１１の高電導度水１を高圧
ポンプＰで加圧して１段目の逆浸透モジユール１
２に供給することは、前者の態様と同じである。
１段目の濃縮水は、廃棄または固化その他の処理
にまわす。モジユール配列は直列とし、１段目の
透過水をポンプ加圧して２段目の原水とし、２段
目の濃縮水は原水タンク１に戻す。２段目の透過
水を純水とするが、その電導度が所定のレベルを
超えたときは、バルブ１５を調節して、その一部
または全部を原水タンク１に戻して、再度処理す
る。これにより、純水の電導度を低く保つことが
できる。この態様は、原水が海水または相当量の
海水が混入する水のように、高電導度である場合
に適する。

本発明に従えば、従来のように高圧ポンプの吐
出量および圧力を変化させないで、原水である高
電導度水の塩分濃度の変動があつても、電導度
を、つまり残存塩分の量を一定レベル以下におさ
えた純水が容易に得られる。濃縮水量の変動がな
いことも、いまひとつの利点である。

本発明の実施に使用する装置は、従来の逆浸透
モジユールおよびその付属設備を用いて構成する
ことができる。

本発明の方法は、前記した原子力発電所からの
放射性廃水の処理や地下かん水を原水とする飲料
水の製造のほかに、医薬品製造や精密機器に使用
する超純水の製造、さらには高圧ボイラーの給水
の製造にも適用でき、その用途は広い。

実施例 第１図に示す構成の装置を用意した。逆浸透モ
ジユールはホローフアイバー型のもので、最適操
業条件における排除率99.8％、水回収率90％であ
る。モジユールの径は、前段が８インチ、後段が
５インチである。

この装置では、得られる純水の電導度を5μS／
cm以下におさえることを意図し、原水の塩分濃度
を次第に高めて行なつた。原水、濃縮水、透過水
の電導度は、第３図に示す経過をたどつた。

原水の電導度を800μS／cmに高めたとき、純水
の電導度が限界値5μS／cmに達したので、バルブ
を切り換え、後段の透過水を原水タンクに戻し
た。

これにより、純水の回収率は、やはり第３図に
示すように、90％から67％に減少したが、純水の
電導度は3.2μS／cmに低下した。

ひきつづき原水の塩分濃度を高めていつたが、
電導度が1200μS／cmに近づくまで、純水の電導
度は所定の5μS／cmの限界内にあつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の純水を得る方法の一態様を
説明するための、装置のフローチヤートである。
第２図は、本発明の方法の別の態様を説明するた
めの、第１図と同様なフローチヤートである。第
３図は、第１図の装置を使用した一実施例におい
て、原水の電導度の上昇が逆浸透モジユールの濃
縮水および透過水に与える影響を、純水の回収率
への影響とともに示すグラフである。 １……原水、２……前段モジユール濃縮水、３
……前段モジユール透過水、４……後段モジユー
ル濃縮水、５……後段モジユール透過水、６……
純水。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高電導度水を、少なくとも２段の逆浸透モジ
   ユールに、前段の濃縮水が後段の原水となるよう
   に配置した逆浸透膜装置を通し、各逆浸透モジユ
   ールの透過水を集めて純水とするか、または前段
   の透過水が後段の原水となるように配置した逆浸
   透膜装置を通し、後段の逆浸透モジユールの透過
   水を純水とする方法であつて、得られる純水の電
   導度が所定のレベルを超えたときには、２段目以
   降の逆浸透モジユールの透過水の一部または全部
   を前段に戻すことにより純水の電導度を所定の限
   界内に止めることを特徴とする、逆浸透膜法によ
   り高電導水から純水を得る方法。 ２ 各段の逆浸透モジユールの容量を透過水と濃
   縮水との比率に応じて次第に小さくし、各段にお
   ける操業条件がほぼ同様となるように構成した特
   許請求の範囲第１項の純水を得る方法。