JPH07124559A - 海水淡水化プロセスにおける被処理水の殺菌方法 - Google Patents

海水淡水化プロセスにおける被処理水の殺菌方法

Info

Publication number
JPH07124559A
JPH07124559A JP5278594A JP27859493A JPH07124559A JP H07124559 A JPH07124559 A JP H07124559A JP 5278594 A JP5278594 A JP 5278594A JP 27859493 A JP27859493 A JP 27859493A JP H07124559 A JPH07124559 A JP H07124559A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
monochloramine
treated
reverse osmosis
chlorine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5278594A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Tanaka
聡 田中
Katsuhisa Numata
勝久 沼田
Masaaki Sekino
政昭 関野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP5278594A priority Critical patent/JPH07124559A/ja
Publication of JPH07124559A publication Critical patent/JPH07124559A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/131Reverse-osmosis

Abstract

(57)【要約】 【目的】 逆浸透法による海水淡水化において、トリハ
ロメタン等のハロゲン化有機物質を発生させることなく
被処理水を殺菌し、かつ逆浸透膜の透過水中のハロゲン
化有機物質の前駆体濃度を小さくする。 【構成】 被処理水にアンモニア源を添加しその後に塩
素を添加し、かつ生成するモノクロラミンの濃度が有効
塩素濃度に換算して30ppm以上となる条件で合成さ
れたモノクロラミンを殺菌剤として使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、逆浸透法により海水を
淡水化するにあたり、被処理水および膜透過水中にトリ
ハロメタン(THM)に代表されるようなハロゲン化有
機物質が生成するのを防止するための被処理水の殺菌方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】逆浸透法は、海水及びかん水の淡水化、
半導体工業及び医薬品工業用の純水、超純水の製造、都
市排水処理等の幅広い分野で利用されている。その中で
も逆浸透法による海水の淡水化は、蒸発法、電気透析法
と比較して省エネルギーの点で有利で、これまでに大き
な実績をあげている。
【0003】この様な逆浸透膜を長期間安定して運転す
るためには、被処理水の殺菌が不可欠である。殺菌剤と
しては、通常、次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カル
シウム、また電解塩素などのいわゆる遊離塩素が用いら
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
殺菌剤を用いた場合には、現在水道水に含まれ大きな問
題となっているTHM等のハロゲン化有機物質が生成す
るといった欠点があった。被処理水の殺菌プロセスで生
成したTHM等のハロゲン化有機物質は逆浸透膜で完全
には除去できず、透過水中に残存するため好ましくな
い。また、遊離塩素は被処理液中のフミン質等の比較的
分子量の大きな有機物を分解し、低分子量化してしま
う。これら低分子量化された有機物は、逆浸透膜で完全
には除去されず膜透過水を塩素処理した際に、THM等
のハロゲン化有機物質が生成するといった問題があっ
た。
【0005】本発明者らは、逆浸透法プロセスの被処理
水中にハロゲン化有機物質が発生せず、かつ膜透過水の
後塩素処理によってもハロゲン化有機物質を発生しにく
い殺菌プロセスを目的として鋭意検討した結果、反応条
件を最適化して得られたモノクロラミンを主成分とする
クロラミンを殺菌剤として用いる事により、上記目的を
達成できる事を見いだし、本発明に到達した。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、被処理水
である海水の殺菌剤としてモノクロラミンを用いる逆浸
透膜を用いた海水淡水化プロセスにおいて、該モノクロ
ラミンが、被処理水にアンモニア源を添加し、その後に
遊離塩素を添加し、且つ生成するモノクロラミンの濃度
が有効塩素濃度に換算して30ppm以上となるような
条件で合成されたものであることを特徴とする海水淡水
化プロセスにおける被処理水の殺菌方法に関するもので
ある。
【0007】一般に、遊離塩素とアンモニアの反応で得
られるクロラミンは、モノクロラミン、ジクロラミン、
トリクロラミンの3種類有るが、本発明の殺菌剤として
は臭気が少ないという点でモノクロラミンが好ましい。
モノクロラミン生成の最適条件は、pH=7〜10の範
囲で、塩素/アンモニア比(Cl2 /N)<5/1(重
量比)のアンモニア過剰系である。クロラミン生成反応
の安定化やハロゲン化有機物質の生成量抑制効果の安定
化のためには、アンモニアを大過剰に用いる方が良い
が、薬品コストや逆浸透膜の濃縮水中のアンモニアの処
理コスト等を考えると、塩素/アンモニア比(Cl2
N)は5/1〜1/1程度が適当である。この様な条件
で反応を行わせた場合、全結合塩素中でモノクロラミン
の占める割合は95%以上で、残りはジクロラミンであ
った。
【0008】また、ハロゲン化有機物質の生成を防止す
るためには、被処理水にアンモニア源を添加した後に塩
素を加える必要がある。この順序を逆にした場合には、
ハロゲン化有機物質の生成抑制効果は低いものとなる。
ここでいうアンモニア源としては、塩化アンモニウム、
硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウムなどのアンモニウ
ム塩やアンモニア水を用いることができる。河川水や地
下水などの淡水を被処理水とする場合には、上記の塩素
/アンモニア比で、且つ任意の濃度でモノクロラミンを
合成できるが、被処理水が海水の場合には、海水中に約
70ppmの濃度で存在する臭素イオン(Br- )によ
りモノクロラミンの生成反応は妨害される。即ち、まず
臭素イオンと塩素が反応し次亜臭素酸類が生成する。次
亜臭素酸類とアンモニアの反応によってブロマミン類が
生成する。ブロマミン類は酸化力が強く、ハロゲン化有
機物質の生成抑制効果が少ないため、ブロマミン類の生
成は好ましくない。臭素イオンの妨害を防ぐための方法
としては、反応時の塩素及びアンモニアの濃度を高くす
る事があげられる。その時の濃度としては、合成された
モノクロラミンの濃度を有効塩素濃度に換算して30p
pm以上とすることが必要である。合成クロラミンの濃
度を有効塩素濃度に換算して30ppm以上にする事に
よって、海水中でも純水中と同様、収率90%以上のモ
ノクロラミンが得られる。
【0009】この様な高濃度のモノクロラミンを連続し
て合成する方法としては、逆浸透脱塩プロセスの取水口
付近に、本流とは別にバイパス部を設け、該バイパス部
の被処理水にアンモニア源を添加し、しかるのちに塩素
を添加する。このとき、バイパス部の流量と該バイパス
部に注入するアンモニアと塩素の濃度をコントロールす
ることによって所望の濃度のモノクロラミンを得ること
ができる。
【0010】大型の海水淡水化プラントでは通常電解塩
素発生装置が使用され、該装置出口付近の塩素濃度は数
百〜数千ppmである。このような高濃度の塩素を逆浸
透膜の供給水中の塩素濃度が0.1〜1.0ppmにな
るように被処理水に添加、希釈して用いている。高濃度
のアンモニア源を含む被処理水に上記の高濃度の塩素を
反応させてモノクロラミンを合成することにより、モノ
クロラミン合成時にTHM等のハロゲン化有機物質が副
生したとしても、本流の被処理水に添加、希釈する際に
大きな希釈効果が期待でき好ましい。
【0011】逆浸透膜に供給される被処理水中のモノク
ロラミン濃度としては、0.2〜3.0ppm程度が適
当である。モノクロラミン濃度が0.2ppmより低い
場合は、微生物によって膜が汚染され好ましくない。ま
た、モノクロラミン濃度が3.0ppm以上になると、
モノクロラミン合成時の未反応の遊離塩素の存在が無視
できなくなり、ハロゲン化有機物質の生成抑制効果が失
われてしまう。被処理水は、逆浸透膜によって濃縮水と
透過水に分離されるが、この際モノクロラミンは膜で除
去されず透過水中にも含まれる。この透過水中のモノク
ロラミンを除去する方法としては、活性炭により吸着除
去する方法や透過水に塩素を添加することによって、通
常の不連続点塩素処理と同様、窒素ガスにまで分解する
方法等がある。また、被処理水のpH値は通常、逆浸透
膜の加水分解性等を考慮してpH=5〜7に調整され
る。本発明のモノクロラミンを含有する被処理水につい
てpH調整を行っても、モノクロラミンに変化は見られ
なかった。
【0012】また本発明のモノクロラミンによる殺菌プ
ロセスの1つの運転方法としては、被処理水である海水
の水質、特にハロゲン化有機物質の前駆体の濃度(TH
M生成能)及び海水の温度等によって、従来から行われ
ている塩素殺菌法と併用するのが好ましい。すなわち、
一般に海水のTHM生成能が高く、かつ水温も高くTH
M等のハロゲン化有機物質が生成しやすい夏期において
はクロラミン殺菌法を行い、海水のTHM生成能が低
く、かつ水温も低くTHMが生成しにくい冬期にはコス
ト的に有利な塩素殺菌法を行うといった運転方法が望ま
しい。上記の季節によるクロラミン殺菌法と塩素殺菌法
の切り替え運転ばかりではなく、1日のうちでアンモニ
アの添加を停止する時間をもうけることによるクロラミ
ン殺菌法と塩素殺菌法の併用運転も好ましい。このよう
な観点から、本発明に使用する逆浸透膜としては耐塩素
性を有する三酢酸セルロース膜や特開昭62−2444
04に開示されているような耐塩素性を有するポリアミ
ド膜が好ましい。
【0013】逆浸透膜モジュールの形態としては特に限
定はなく、中空糸型、スパイラル型、チューブラー型等
どのような形態の膜モジュールにでも適用が可能であ
る。
【0014】
【実施例】以下、実施例によってさらに詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例により何ら限定されるもので
はない。逆浸透法による海水淡水化の実験プラントとし
て、図−1のような装置を用いた。以下図中の番号を用
いて説明する。配管は、取水ポンプ(1)の下流で本流
とバイパス部に分岐し、バイパス部の流量は本流に取り
付けられたバルブ(2)により調節される。バイパス部
の入り口付近に定量ポンプ(3)から塩化アンモニウム
の水溶液が添加され、その後同様に定量ポンプ(4)か
ら塩素(次亜塩素酸ナトリウム)が添加される。バイパ
ス部で混合されたアンモニアと塩素は反応し、モノクロ
ラミンを生成する。合成されたモノクロラミンは本流と
合流し、その後砂ろ過槽(5)を通った後、膜の加水分
解性を考慮して供給水のpH値を6.5程度にまで下げ
るための硫酸を定量ポンプ(6)より添加する。pH調
整された供給水は、カートリッジフィルター(7)を通
して高圧ポンプ(8)に送られ昇圧され、逆浸透モジュ
ール(9)に供給される。逆浸透膜モジュールとして
は、東洋紡製のホロセップHR8355FIを1本使用
し、圧力55kg/cm2 、回収率40%の条件で運転
した。逆浸透膜モジュールの性能は、実験の期間中、塩
除去率99.4%、透水量11.5T/D(25℃換
算)と良好な値を維持した。
【0015】実施例1 バイパス部の流量を3.5l/minに調節し、2.0
wt%塩化アンモニウム水溶液を吐出量18ml/mi
nで添加した後、塩素(Cl2 )として1.0w/v%
の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を吐出量18ml/mi
nで添加し反応させた。この時のバイパス部の海水を希
釈しJISK0101に記載されているDPD- 硫酸ア
ンモニウム鉄(II)滴定法で分析したところ遊離塩素濃
度1.0ppm、モノクロラミン濃度31.6ppm、
ジクロラミン濃度0.9ppm、全残留塩素濃度33.
5ppmであった。全残留塩素中の結合塩素の割合は9
7%であり、高い反応収率が得られている事がわかる。
各工程水中の全残留塩素濃度および全残留塩素中の結合
塩素の割合を表1に示す。
【0016】本流の流量は34.7l/minであり、
バイパス部の高濃度のクロラミンが混合される事により
全残留塩素濃度として2ppmのモノクロラミンを含む
被処理水が得られる。本条件で7日間安定のための運転
を行ったのち、原海水、逆浸透モジュールの供給水およ
び透過水中のTHM濃度およびTHM生成能を測定し
た。THMの分析は、JISK0125記載の溶媒抽出
法を用いた。結果を表−2に示す。THM分析の際の原
海水は、水温24.4℃、pH値8.1、電気伝導率5
0.1mS/cmであった。
【0017】実施例2 実施例1と同じ装置を用いてバイパス部の流量を1.8
l/minに調節し、6.0w/v%アンモニア水を吐
出量25ml/minで添加した後、塩素(Cl2 )と
して12w/v%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を吐出
量25ml/minで添加し反応させた。バイパス部で
合成されたモノクロラミン液の一部を本流に添加し、7
日間安定のため連続運転した。残留塩素濃度およびTH
Mの測定を実施例1と同様の方法で実施した。結果をそ
れぞれ表1および表2に示す。THM分析の際の原海水
は、水温23.9℃、pH値8.2、電気伝導率50.
1mS/cmであった。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】比較例1 実施例1と同じ装置を用いてバイパス部の流量を15l
/minに調節し、2.0w/v%塩化アンモニウム水
溶液を吐出量10ml/minで添加した後、塩素(C
2 )として1.0w/v%の次亜塩素酸ナトリウム水
溶液を吐出量10ml/minで添加し反応させた。バ
イパス部の全量を本流に添加し、7日間安定のため連続
運転した。残留塩素濃度およびTHMの測定を実施例1
と同様の方法で実施した。結果をそれぞれ表3および表
4に示す。THM分析の際の原海水は、水温23.8
℃、pH値8.2、電気伝導率50.1mS/cmであ
った。
【0021】比較例2 実施例1において、塩化アンモニウムを添加せずに7日
間安定のため連続運転を行った。残留塩素濃度およびT
HMの測定を実施例1と同様の方法で実施した。結果を
それぞれ表3および表4に示す。THM分析の際の原海
水は、水温24.1℃、pH値8.1、電気伝導率5
0.0mS/cmであった。
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】
【発明の効果】本発明の方法により、被処理水の殺菌工
程でTHM等のハロゲン化有機物質の生成量が微量で、
かつ逆浸透膜の透過水のTHM生成能の値も従来法に比
べて小さくする事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いる装置の一実施例を示す概略図で
ある。
【符号の説明】
1 海水取水ポンプ 2 バイパス部流量調節バルブ 3 アンモニア添加用定量ポンプ 4 塩素添加用定量ポンプ 5 砂濾過層 6 硫酸添加用定量ポンプ 7 カートリッジフィルター 8 高圧ポンプ 9 逆浸透膜モジュール 10 透過水出口 11 濃縮水出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 1/50 560 E 9045−4D

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理水である海水の殺菌剤としてモノ
    クロラミンを用いる逆浸透膜を用いた海水淡水化プロセ
    スにおいて、該モノクロラミンが、被処理水にアンモニ
    ア源を添加し、その後に遊離塩素を添加し、且つ生成す
    るモノクロラミンの濃度が有効塩素濃度に換算して30
    ppm以上となるような条件で合成されたものであるこ
    とを特徴とする海水淡水化プロセスにおける被処理水の
    殺菌方法。
  2. 【請求項2】 逆浸透膜が三酢酸セルロースからなるこ
    とを特徴とする請求項1記載の海水淡水化プロセスにお
    ける被処理水の殺菌方法。
  3. 【請求項3】 逆浸透膜が耐塩素性を有するポリアミド
    からなることを特徴とする請求項1記載の海水淡水化プ
    ロセスにおける被処理水の殺菌方法。
JP5278594A 1993-11-08 1993-11-08 海水淡水化プロセスにおける被処理水の殺菌方法 Pending JPH07124559A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5278594A JPH07124559A (ja) 1993-11-08 1993-11-08 海水淡水化プロセスにおける被処理水の殺菌方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5278594A JPH07124559A (ja) 1993-11-08 1993-11-08 海水淡水化プロセスにおける被処理水の殺菌方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07124559A true JPH07124559A (ja) 1995-05-16

Family

ID=17599446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5278594A Pending JPH07124559A (ja) 1993-11-08 1993-11-08 海水淡水化プロセスにおける被処理水の殺菌方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07124559A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010004819A1 (ja) * 2008-07-09 2010-01-14 東レ株式会社 逆浸透膜を用いた塩水の淡水化装置、および、この淡水化装置を用いた淡水の製造方法
JP2012532015A (ja) * 2009-06-29 2012-12-13 ナノエイチツーオー・インコーポレーテッド 窒素添加剤を含む改良された混成tfcro膜
WO2013051192A1 (ja) * 2011-10-03 2013-04-11 川崎重工業株式会社 有機性廃水の処理装置及び処理方法
JP2015186774A (ja) * 2014-03-26 2015-10-29 東レ株式会社 造水方法および造水装置
JP2015186773A (ja) * 2014-03-26 2015-10-29 東レ株式会社 造水方法および造水装置
WO2018168641A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 栗田工業株式会社 接水部材の洗浄液、洗浄剤および洗浄方法
JP2018176116A (ja) * 2017-04-19 2018-11-15 栗田工業株式会社 水処理方法
WO2021192583A1 (ja) * 2020-03-24 2021-09-30 オルガノ株式会社 水回収システムおよび水回収方法
WO2021192582A1 (ja) * 2020-03-24 2021-09-30 オルガノ株式会社 水処理方法、水処理装置、および膜用のスライム抑制剤

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010004819A1 (ja) * 2008-07-09 2010-01-14 東レ株式会社 逆浸透膜を用いた塩水の淡水化装置、および、この淡水化装置を用いた淡水の製造方法
JP2012532015A (ja) * 2009-06-29 2012-12-13 ナノエイチツーオー・インコーポレーテッド 窒素添加剤を含む改良された混成tfcro膜
WO2013051192A1 (ja) * 2011-10-03 2013-04-11 川崎重工業株式会社 有機性廃水の処理装置及び処理方法
JP2013078712A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd 有機性廃水の処理装置及び処理方法
JP2015186774A (ja) * 2014-03-26 2015-10-29 東レ株式会社 造水方法および造水装置
JP2015186773A (ja) * 2014-03-26 2015-10-29 東レ株式会社 造水方法および造水装置
WO2018168641A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 栗田工業株式会社 接水部材の洗浄液、洗浄剤および洗浄方法
JP2018176116A (ja) * 2017-04-19 2018-11-15 栗田工業株式会社 水処理方法
WO2021192583A1 (ja) * 2020-03-24 2021-09-30 オルガノ株式会社 水回収システムおよび水回収方法
WO2021192582A1 (ja) * 2020-03-24 2021-09-30 オルガノ株式会社 水処理方法、水処理装置、および膜用のスライム抑制剤
CN115315413A (zh) * 2020-03-24 2022-11-08 奥加诺株式会社 水处理方法、水处理装置以及膜用的粘泥抑制剂

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2439927C (en) Methods of treating water using combinations of chlorine dioxide, chlorine and ammonia
Bodzek et al. Application of membrane processes in drinking water treatment–state of art
KR101809769B1 (ko) 수처리 방법 및 초순수 제조 방법
KR20100049616A (ko) 유기물 함유수의 처리 방법 및 처리 장치
KR20110132335A (ko) 활성탄용 슬라임 컨트롤제, 활성탄 장치에 대한 통수 방법, 유기물 함유수의 처리 방법 및 처리 장치
WO2020071177A1 (ja) 水処理装置、水処理方法、正浸透膜処理方法、正浸透膜処理システムおよび水処理システム
JP2010531724A (ja) 次亜臭素酸塩による水処理
JP2003071252A (ja) 多段式逆浸透処理方法
Stylianou et al. Novel water treatment processes based on hybrid membrane-ozonation systems: a novel ceramic membrane contactor for bubbleless ozonation of emerging micropollutants
JP2020518437A (ja) 農業用途向けのナトリウム水、高塩度水、または高ナトリウム水の水処理
Koyuncu et al. Application of the membrane technology to control ammonia in surface water
JPH07124559A (ja) 海水淡水化プロセスにおける被処理水の殺菌方法
JP6379571B2 (ja) 造水方法および造水装置
JPS6336890A (ja) 高純度水の製造装置
JPH0929075A (ja) 膜分離プロセスにおける消毒副生成物の低減化方法
JP5055746B2 (ja) 膜利用による水循環使用システム
JPH0214794A (ja) イオン交換装置の再生廃液の処理方法
JP5782675B2 (ja) 水処理方法及び超純水製造方法
JP2015186773A (ja) 造水方法および造水装置
JPH0252087A (ja) 純水の製造方法
JPH0731966A (ja) 高濃度アンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処理する方法
Pontié et al. Seawater, Brackish Waters, and Natural Waters Treatment with Hybrid Membrane Processes
Chang et al. Removal of natural organic matter (NOM) using ozonation and ultrafiltration
JP2000042373A (ja) 逆浸透法膜分離プロセスにおける殺菌方法
RU2188801C1 (ru) Способ глубокой очистки воды