JPH0824908B2 - 純水の製造方法 - Google Patents
純水の製造方法Info
- Publication number
- JPH0824908B2 JPH0824908B2 JP63202167A JP20216788A JPH0824908B2 JP H0824908 B2 JPH0824908 B2 JP H0824908B2 JP 63202167 A JP63202167 A JP 63202167A JP 20216788 A JP20216788 A JP 20216788A JP H0824908 B2 JPH0824908 B2 JP H0824908B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- reverse osmosis
- chloramine
- water
- pure water
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液状混合物の成分を逆浸透法によって選択
分離することによる純水の製造方法に関するものであ
る。
分離することによる純水の製造方法に関するものであ
る。
［従来の技術］ 膜による分離技術は、海水及びかん水の淡水化、工業
廃水処理、医療、工業用純水の製造など、幅広い分野に
おいて急速な発展を見せている。その中で、膜の微生物
による汚染問題が、必然的に生じてくる。特に重要な問
題として、膜分離システムの殺菌が、挙げられる。微生
物による問題としては、被処理液中、配管の壁面、ある
いは、膜面上に菌体及び菌の代謝物などから成る有機性
物質が付着し、膜の水透過性を低下させる。そのため微
生物の殺菌方法が種々提案されている。一般的な方法と
しては、被処理液中に殺菌剤を、常時、あるいは間欠的
に添加する方法がある。
廃水処理、医療、工業用純水の製造など、幅広い分野に
おいて急速な発展を見せている。その中で、膜の微生物
による汚染問題が、必然的に生じてくる。特に重要な問
題として、膜分離システムの殺菌が、挙げられる。微生
物による問題としては、被処理液中、配管の壁面、ある
いは、膜面上に菌体及び菌の代謝物などから成る有機性
物質が付着し、膜の水透過性を低下させる。そのため微
生物の殺菌方法が種々提案されている。一般的な方法と
しては、被処理液中に殺菌剤を、常時、あるいは間欠的
に添加する方法がある。
殺菌剤としては、塩素が広く用いられているが、従来
の非対称酢酸セルロース膜に変わって、高性能な複合逆
浸透膜が出現し、これらの膜は耐塩素性が劣るため、新
しい殺菌方法が必要になってきた。
の非対称酢酸セルロース膜に変わって、高性能な複合逆
浸透膜が出現し、これらの膜は耐塩素性が劣るため、新
しい殺菌方法が必要になってきた。
このような、工業的に利用されている複合逆浸透膜と
しては、ポリスルホン多孔性支持膜に実質的に膜性能を
司る活性層を被覆した複合逆浸透膜がある。これらの複
合膜は、ポリアミド系の素材を活性層の素材として用い
た膜が主流にあり、特に性能の高い膜として特開昭55−
147106号公報、特開昭61−42302号公報、特開昭62−121
603号公報、等の架橋芳香族ポリアミド系膜が、注目さ
れている。
しては、ポリスルホン多孔性支持膜に実質的に膜性能を
司る活性層を被覆した複合逆浸透膜がある。これらの複
合膜は、ポリアミド系の素材を活性層の素材として用い
た膜が主流にあり、特に性能の高い膜として特開昭55−
147106号公報、特開昭61−42302号公報、特開昭62−121
603号公報、等の架橋芳香族ポリアミド系膜が、注目さ
れている。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らはこのようは複合逆浸透膜によって造水を
行う際に特に問題となる、塩素による膜性能の変動、す
なわち殺菌処理による造水システムの信頼性向上を目的
として鋭意検討を行い、特に高い脱塩性能と高い造水量
を同時に有する複合逆浸透膜を用いて造水を行う際に、
クロラミンの添加を行うことにより、従来、塩素に対し
て耐久性を有していない複合逆浸透膜による造水を安定
して行うことができることを見出だし本発明に到達し
た。
行う際に特に問題となる、塩素による膜性能の変動、す
なわち殺菌処理による造水システムの信頼性向上を目的
として鋭意検討を行い、特に高い脱塩性能と高い造水量
を同時に有する複合逆浸透膜を用いて造水を行う際に、
クロラミンの添加を行うことにより、従来、塩素に対し
て耐久性を有していない複合逆浸透膜による造水を安定
して行うことができることを見出だし本発明に到達し
た。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は下記の構成を有す
る。
る。
「モノクロラミンおよびダイクロラミンから選ばれる
少なくとも一種のクロラミンを注入した被処理液を、複
合逆浸透膜に供給し、透過液と濃縮液に分離し、次いで
該透過液を脱クロラミン化した後、イオン交換すること
を特徴とする純水の製造方法。」 本発明において、クロラミンとしては、アンモニア性
窒素と遊離塩素の反応によって得られるモノクロラミン
（NH2Cl）またはダイクロラミン（NHCl2）のいずいれか
一方、あるいはその混合物を用いる。クロラミンは通常
殺菌のために、被処理液中に0.2〜10ppm程度注入する。
しかし、この注入量は、被処理液の性状に拠って変えら
れるべきであり、被処理液中の生菌数、有機成分濃度等
によって決定される。
少なくとも一種のクロラミンを注入した被処理液を、複
合逆浸透膜に供給し、透過液と濃縮液に分離し、次いで
該透過液を脱クロラミン化した後、イオン交換すること
を特徴とする純水の製造方法。」 本発明において、クロラミンとしては、アンモニア性
窒素と遊離塩素の反応によって得られるモノクロラミン
（NH2Cl）またはダイクロラミン（NHCl2）のいずいれか
一方、あるいはその混合物を用いる。クロラミンは通常
殺菌のために、被処理液中に0.2〜10ppm程度注入する。
しかし、この注入量は、被処理液の性状に拠って変えら
れるべきであり、被処理液中の生菌数、有機成分濃度等
によって決定される。
本発明において、クロラミンは、アンモニア性窒素源
として塩化アンモニウム、遊離塩素源として次亜鉛素酸
ナトリウムを用いた反応により容易に発生可能である。
その際、遊離塩素に対して、３〜10倍当量のアンモニア
性窒素を用いることが好ましく、さらにシステムの信頼
性を考慮すると、３〜５倍、特に経済性を考慮すると、
約３倍の量で充分である。ここで遊離塩素とは、通常の
残留塩素の中で結合塩素を用いた塩素成分のことを言
い、遊離塩素の測定は、オルトトリジン法などによっ
て、簡単に行うことができ、その方法は、JIS−K0101に
記載されている。
として塩化アンモニウム、遊離塩素源として次亜鉛素酸
ナトリウムを用いた反応により容易に発生可能である。
その際、遊離塩素に対して、３〜10倍当量のアンモニア
性窒素を用いることが好ましく、さらにシステムの信頼
性を考慮すると、３〜５倍、特に経済性を考慮すると、
約３倍の量で充分である。ここで遊離塩素とは、通常の
残留塩素の中で結合塩素を用いた塩素成分のことを言
い、遊離塩素の測定は、オルトトリジン法などによっ
て、簡単に行うことができ、その方法は、JIS−K0101に
記載されている。
さらに、アンモニア性窒素と遊離塩素は、通常反応器
を設けてpH8〜９程度、時間にして１〜10分間程度でク
ロラミンに変換する方法が好適に用いられる。一般に
は、pH＞8.5ではもっぱらモノクロラミンの生成がみら
れ、8.5＞pH＞4.5ではモノクロラミンとダイクロラミン
との混合物が生成され、pH＝4.5ではダイクロラミンが
生成される。pH＜4.5では三塩化窒素（NCl3）のみが生
成され、このものは殺菌力はない。このさいの塩化アン
モニウム、および次亜鉛素酸ナトリウムの濃度は、それ
ぞれ0.5〜10％、0.2〜５％が最適である。塩化アンモニ
ウム、次亜鉛素酸ナトリウムともに、その範囲を越えた
濃度においてクロラミンを生成すると、下式の副反応に
よって窒素が発生して好ましくない。
を設けてpH8〜９程度、時間にして１〜10分間程度でク
ロラミンに変換する方法が好適に用いられる。一般に
は、pH＞8.5ではもっぱらモノクロラミンの生成がみら
れ、8.5＞pH＞4.5ではモノクロラミンとダイクロラミン
との混合物が生成され、pH＝4.5ではダイクロラミンが
生成される。pH＜4.5では三塩化窒素（NCl3）のみが生
成され、このものは殺菌力はない。このさいの塩化アン
モニウム、および次亜鉛素酸ナトリウムの濃度は、それ
ぞれ0.5〜10％、0.2〜５％が最適である。塩化アンモニ
ウム、次亜鉛素酸ナトリウムともに、その範囲を越えた
濃度においてクロラミンを生成すると、下式の副反応に
よって窒素が発生して好ましくない。
NH2Cl＋NHCl2→N2＋3HCl 複合逆浸透膜としては、ポリアミド系の活性層を有す
る膜、特に、架橋芳香族ポリアミド系の活性層を有する
膜において、本発明の方法を適用すると有効である。こ
の様な膜としては、FT−30、UTC−70、ZF−99、HR−99
などの商品名で市販されているものが挙げられ、一般に
は、芳香族アミンと、多官能酸塩化物とを、イン サイ
チュー法により、多孔性支持膜上で界面重縮合して製造
される。
る膜、特に、架橋芳香族ポリアミド系の活性層を有する
膜において、本発明の方法を適用すると有効である。こ
の様な膜としては、FT−30、UTC−70、ZF−99、HR−99
などの商品名で市販されているものが挙げられ、一般に
は、芳香族アミンと、多官能酸塩化物とを、イン サイ
チュー法により、多孔性支持膜上で界面重縮合して製造
される。
膜エレメントの型式は、スパイラル型、チューブラー
型、中空糸型などが一般に用いられ、本発明はどれにも
適用可能である。
型、中空糸型などが一般に用いられ、本発明はどれにも
適用可能である。
被処理液としては、通常河川水や地下水などのかん水
など、どのようなものを用いてもよい。被処理液のpH
は、用いる膜の耐加水分解性、配管等の部材の腐食性、
被処理液のスケールの析出などを考慮して決定される
が、一般にpH4〜10好ましくは、６〜８程度の範囲にす
るのが好ましい。
など、どのようなものを用いてもよい。被処理液のpH
は、用いる膜の耐加水分解性、配管等の部材の腐食性、
被処理液のスケールの析出などを考慮して決定される
が、一般にpH4〜10好ましくは、６〜８程度の範囲にす
るのが好ましい。
被処理液は、複合逆浸透膜によって、濃縮液と透過液
に分離され、この際クロラミンは、複合逆浸透膜によっ
て、ほとんど除去されず透過する。このため、純水を得
るには、透過液を更にイオン交換して脱塩する必要があ
り、その場合には、クロラミンが非荷電性であるため
に、イオン交換する前に脱クロラミン化すると得られる
純水の純度が向上する。クロラミンを分解するには、種
々の方法が考えられるが、イオン交換によって除去し易
く、また反応の速度が速いという点で、亜硫酸塩や、重
亜硫酸塩を用いる方法が、工業的には好適に用いられ
る。さらに、価格と取扱性面を考えると、重亜硫酸ナト
リウム、亜硫酸ナトリウムなどが最も好ましく用いられ
る。この際、重亜硫酸ナトリウムの添加量は、該クロラ
ミンに対して、１〜５倍等量であることが好ましく、シ
ステムの信頼性と経済性を考慮すると約２倍の量で十分
である。クロラミンと重亜硫酸塩、または亜硫酸塩は、
通常反応してアンモニウムイオン、塩素イオン、硫酸イ
オン等に分解し、イオン交換樹脂に吸着されて、除去さ
れるが、脱クロラミン反応の遅い場合には、紫外線を照
射することにより反応を加速することができる。またこ
の様な紫外線の照射は、得られる純水中の生菌数を減少
させ、好ましい結果となる場合が多い。
に分離され、この際クロラミンは、複合逆浸透膜によっ
て、ほとんど除去されず透過する。このため、純水を得
るには、透過液を更にイオン交換して脱塩する必要があ
り、その場合には、クロラミンが非荷電性であるため
に、イオン交換する前に脱クロラミン化すると得られる
純水の純度が向上する。クロラミンを分解するには、種
々の方法が考えられるが、イオン交換によって除去し易
く、また反応の速度が速いという点で、亜硫酸塩や、重
亜硫酸塩を用いる方法が、工業的には好適に用いられ
る。さらに、価格と取扱性面を考えると、重亜硫酸ナト
リウム、亜硫酸ナトリウムなどが最も好ましく用いられ
る。この際、重亜硫酸ナトリウムの添加量は、該クロラ
ミンに対して、１〜５倍等量であることが好ましく、シ
ステムの信頼性と経済性を考慮すると約２倍の量で十分
である。クロラミンと重亜硫酸塩、または亜硫酸塩は、
通常反応してアンモニウムイオン、塩素イオン、硫酸イ
オン等に分解し、イオン交換樹脂に吸着されて、除去さ
れるが、脱クロラミン反応の遅い場合には、紫外線を照
射することにより反応を加速することができる。またこ
の様な紫外線の照射は、得られる純水中の生菌数を減少
させ、好ましい結果となる場合が多い。
［実施例］ 以下の実施例によって更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。
はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
なお、実施例において、排除（脱塩）率は、次式によ
り求めた。
り求めた。
実施例１ 塩化アンモニウムの1.24％水溶液を4cc/分、次亜鉛素
酸ナトリウムの0.65％水溶液を4cc/分の速度で、60ccの
反応容器に注入しクロラミンを合成した。反応容器中の
pHは8.5、滞留時間は7.5分である。市水を凝集過し、
この過水26に、得られたクロラミンを8cc/分で注入
し、逆浸透装置に供給した。
酸ナトリウムの0.65％水溶液を4cc/分の速度で、60ccの
反応容器に注入しクロラミンを合成した。反応容器中の
pHは8.5、滞留時間は7.5分である。市水を凝集過し、
この過水26に、得られたクロラミンを8cc/分で注入
し、逆浸透装置に供給した。
複合逆浸透膜として、架橋芳香族ポリアミド系の膜を
使用した東レ製のSU−710エレメントを使用し、圧力15k
g/cm2で逆浸透処理を行った。
使用した東レ製のSU−710エレメントを使用し、圧力15k
g/cm2で逆浸透処理を行った。
その結果、回収率約40％の運転で、7.20m3/dの透過水
を得た。透過水の全溶解固形分（TDS）は約2ppmであ
り、2500時間の運転中変化はなかった。オルトトリジン
法による結合塩素および遊離塩素は、供給水で0.75pp
m、0.25ppm、透過水で0.5ppm、0.5ppmであった。また、
クロラミン添加前の生菌数は450個/cc、クロラミン添加
後の生菌数は0.5個/cc以下であった。
を得た。透過水の全溶解固形分（TDS）は約2ppmであ
り、2500時間の運転中変化はなかった。オルトトリジン
法による結合塩素および遊離塩素は、供給水で0.75pp
m、0.25ppm、透過水で0.5ppm、0.5ppmであった。また、
クロラミン添加前の生菌数は450個/cc、クロラミン添加
後の生菌数は0.5個/cc以下であった。
得られた透過水に、重亜硫酸ナトリウムを3ppm添加
し、脱クロラミンしたのち、イオン交換、紫外線照射、
ポリシングイオン交換を行い純水を得た。この純水の比
抵抗は18.2MΩ/cmであった。
し、脱クロラミンしたのち、イオン交換、紫外線照射、
ポリシングイオン交換を行い純水を得た。この純水の比
抵抗は18.2MΩ/cmであった。
この運転の前後に、使用したエレメントの性能チェッ
クを、食塩水で行った。その結果を第１表に示した。第
１表において脱塩率は％、造水量はm3/dで示され、評価
条件は、圧力15kg/cm2、温度25℃、原水は、1500ppmのN
aCl、濃縮水流量は10/minであった。
クを、食塩水で行った。その結果を第１表に示した。第
１表において脱塩率は％、造水量はm3/dで示され、評価
条件は、圧力15kg/cm2、温度25℃、原水は、1500ppmのN
aCl、濃縮水流量は10/minであった。
比較例１ 実施例１において、塩化アンモニウムを添加せずに逆
浸透処理を行ったところ、500時間後にTDSは、初期の倍
の、4ppmに変化した。使用したエレメントの性能チェッ
クの結果を第１表に示した。
浸透処理を行ったところ、500時間後にTDSは、初期の倍
の、4ppmに変化した。使用したエレメントの性能チェッ
クの結果を第１表に示した。
比較例２ 実施例１において、得られた透過水に重亜硫酸ナトリ
ウムを添加しないでイオン交換、紫外線照射、ポリシン
グイオン交換を行い純水を得たところ、純水の比抵抗は
17.6MΩ/cmであった。
ウムを添加しないでイオン交換、紫外線照射、ポリシン
グイオン交換を行い純水を得たところ、純水の比抵抗は
17.6MΩ/cmであった。
比較例３ 実施例１において、重亜硫酸ナトリウム10ppmを、塩
化アンモニウムの代わりにもちいて残留塩素を消去し運
転を行ったところ、1000時間後に造水量は約12％低下し
た。エレメントを調べたところ、膜面に微生物と思われ
るスライムが沈着していた。
化アンモニウムの代わりにもちいて残留塩素を消去し運
転を行ったところ、1000時間後に造水量は約12％低下し
た。エレメントを調べたところ、膜面に微生物と思われ
るスライムが沈着していた。
［発明の効果］ 本発明の方法により、高性能の複合逆浸透膜による造
水が、クロラミンを添加することにより、経済性良く、
また、信頼性良く行うことが提供できる。
水が、クロラミンを添加することにより、経済性良く、
また、信頼性良く行うことが提供できる。
Claims (2)
- 【請求項１】モノクロラミンおよびダイクロラミンから
選ばれる少なくとも一種のクロラミンを注入した被処理
液を、複合逆浸透膜に供給し、透過液と濃縮液に分離
し、次いで該透過液を脱クロラミン化した後、イオン交
換することを特徴とする純水の製造方法。 - 【請求項２】複合逆浸透膜が、ポリアミド系膜であるこ
とを特徴とする請求項（１）記載の純水の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202167A JPH0824908B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 純水の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202167A JPH0824908B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 純水の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252087A JPH0252087A (ja) | 1990-02-21 |
| JPH0824908B2 true JPH0824908B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=16453072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63202167A Expired - Fee Related JPH0824908B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 純水の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824908B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4988444A (en) * | 1989-05-12 | 1991-01-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Prevention of biofouling of reverse osmosis membranes |
| US7820060B2 (en) | 2005-08-26 | 2010-10-26 | Hercules Incorporated | Synergistic biocide and process for controlling growth of microorganisms |
| JP6379571B2 (ja) * | 2014-03-26 | 2018-08-29 | 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 |
| JP6460723B2 (ja) * | 2014-10-29 | 2019-01-30 | 株式会社日立製作所 | 淡水化システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0698277B2 (ja) * | 1987-10-14 | 1994-12-07 | 栗田工業株式会社 | 膜分離方法 |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63202167A patent/JPH0824908B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0252087A (ja) | 1990-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Velizarov et al. | Removal of inorganic anions from drinking water supplies by membrane bio/processes | |
| US6398965B1 (en) | Water treatment system and process | |
| CA1330372C (en) | Combined membrane and sorption process for selective ion removal | |
| US5766479A (en) | Production of high purity water using reverse osmosis | |
| EP1031372B1 (en) | Method for inhibiting growth of bacteria or sterilizing around separating membrane | |
| Bodzek et al. | Membrane techniques in the removal of inorganic anionic micropollutants from water environment–state of the art | |
| Bodzek et al. | Application of membrane processes in drinking water treatment–state of art | |
| JP5286785B2 (ja) | 淡水製造方法 | |
| GB2249307A (en) | Process for purifying water by means of a combination of electrodialysis and reverse osmosis | |
| JPH01104310A (ja) | 膜分離方法 | |
| Sert et al. | Investigation of mini pilot scale MBR-NF and MBR-RO integrated systems performance—Preliminary field tests | |
| Seo et al. | Long term operation of high concentration powdered activated carbon membrane bio-reactor for advanced water treatment | |
| JPH09290275A (ja) | 水中のほう素の除去装置およびその方法 | |
| JP2920200B2 (ja) | 海水の淡水化方法 | |
| Leo et al. | Potential of nanofiltration and low pressure reverse osmosis in the removal of phosphorus for aquaculture | |
| JPH0824908B2 (ja) | 純水の製造方法 | |
| JPS6336890A (ja) | 高純度水の製造装置 | |
| JPH07124559A (ja) | 海水淡水化プロセスにおける被処理水の殺菌方法 | |
| JP2000300966A (ja) | 膜の殺菌方法および膜分離装置 | |
| JPH0561991B2 (ja) | ||
| JP3547018B2 (ja) | 逆浸透処理方法および造水方法 | |
| JP3087750B2 (ja) | 膜の殺菌方法 | |
| JP3269496B2 (ja) | 膜の殺菌方法および造水方法 | |
| JP3353810B2 (ja) | 逆浸透法海水淡水化システム | |
| JPH01104386A (ja) | 精製水の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |