JPH11347381A - 再生分離膜モジュールの製造方法および造水方法 - Google Patents

再生分離膜モジュールの製造方法および造水方法

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JPH11347381A
JPH11347381A JP10162200A JP16220098A JPH11347381A JP H11347381 A JPH11347381 A JP H11347381A JP 10162200 A JP10162200 A JP 10162200A JP 16220098 A JP16220098 A JP 16220098A JP H11347381 A JPH11347381 A JP H11347381A
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JP
Japan
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membrane module
separation membrane
acid
cleaning solution
cleaning
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Application number
JP10162200A
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English (en)
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Kiyoshi Okada
清 岡田
Hiroyuki Ikada
洋行 筏
Tetsuo Inoue
哲男 井上
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】汚れた分離膜モジュールの処理性能を使用開始
時の性能程度にまで回復するのに好適な再生分離膜モジ
ュールの製造方法、および、処理性能を長期間維持する
ことのできる造水方法を提供する。 【解決手段】フッ化水素酸を含む洗浄液で分離膜モジュ
ールを洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、再生分離膜モジュ
ールの製造方法および分離膜モジュールを用いる造水方
法に関する。詳しくは、海水やかん水の脱塩などを好適
に行うことのできる再生分離膜モジュールの製造方法お
よび造水方法に関する。
【0002】
【従来の技術】海水やかん水の脱塩などに用いられる分
離膜モジュールは、処理する水に含まれている汚れによ
り、処理水量や処理水質が低下したり圧力損失が上昇し
たりする。そのように性能の低下した分離膜モジュール
は、従来、クエン酸やシュウ酸などの酸洗浄液、水酸化
ナトリウムなどのアルカリ洗浄液、界面活性剤などの洗
浄液等を用いて洗浄する。しかし、汚れの付着量が微量
の段階でかつ頻繁に洗浄しないと付着物を除去するとこ
が困難になり、また、たとえ付着量が微量の段階で頻繁
に洗浄しても、分離膜面に付着した汚れを十分に除去す
ることはできない。そして、除去できない付着物が蓄積
されると新しい分離膜モジュールと交換しなければなら
ない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、汚れ
た分離膜モジュールの処理性能を使用開始時の性能程度
にまで回復するのに好適な再生分離膜モジュールの製造
方法、および、処理性能を長期間維持することのできる
造水方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、フッ化水素酸を含んでいる洗浄液で洗浄す
る再生分離膜モジュールの製造方法を特徴とするもので
ある。
【0005】このとき、フッ化水素酸の濃度が少なくと
も0.05%である洗浄液を用いることが好ましい。ま
た、フッ化ナトリウムまたはフッ化アンモニウムを溶解
してpH調整を行った洗浄液を用いること、pHを6以
下に調整すること、さらには、塩酸または硫酸を用いて
洗浄液のpHを調整することが好ましい。そして、クエ
ン酸、シュウ酸およびヘキサメタリン酸ナトリウムの少
なくとも一種を混合した洗浄液を用いることも好まし
い。
【0006】さらに、このような方法を用いる再生逆浸
透膜モジュールの製造方法も好ましい。
【0007】また、上記目的を達成するための本発明
は、分離膜モジュールを用いて原水中の汚れを除去して
精製水を得るに際し、分離膜モジュールを必要に応じて
フッ化水素酸を含む洗浄液で洗浄する造水方法を特徴と
する。
【0008】このとき、フッ化水素酸の濃度が少なくと
も0.05%である洗浄液を用いることが好ましい。ま
た、フッ化ナトリウムまたはフッ化アンモニウムを溶解
してpH調整を行った洗浄液を用いること、pHを6以
下に調整すること、さらには、塩酸または硫酸を用いて
洗浄液のpHを調整することが好ましい。そして、クエ
ン酸、シュウ酸およびヘキサメタリン酸ナトリウムの少
なくとも一種を混合した洗浄液を用いること、分離膜モ
ジュールとして逆浸透膜モジュールを用いることも好ま
しい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の再生分離膜モジュールの
製造方法は、分離膜面に原水に含まれていた汚れが付着
し、圧力損失が上昇したり処理水量や処理水質が低下す
るのを防ぐために実施される。
【0010】通常、海水やかん水の脱塩に用いられる逆
浸透膜などに代表される分離膜モジュールは、原水を処
理するにつれて、原水中に含まれる汚れ、たとえば鉄な
どの金属類、微生物、微生物の代謝物、微生物の死骸な
どの有機物等が分離膜面に付着し、処理性能が低下す
る。本発明は、このように処理能力が低下した分離膜モ
ジュールを回復するために、フッ化水素酸を含む洗浄液
で分離膜モジュールを洗浄することを特徴とする再生分
離膜モジュールの製造方法である。
【0011】フッ化水素酸を含む洗浄液を用いること
で、分離膜面に付着した汚れを除去でき、分離膜モジュ
ールの性能を使用開始時程度の圧力損失、処理水量、処
理水質に回復することができる。したがって、分離膜モ
ジュールの寿命を大幅に延ばすことができる。
【0012】本発明において、フッ化水素酸を含む洗浄
液としてはどのようなものを用いてもよいが、取り扱い
の観点から、フッ化ナトリウムまたはフッ化アンモニウ
ムを溶解し、pHを調整してフッ化水素酸を含む洗浄液
を調製することが好ましい。このとき、十分な洗浄力を
得るためにはpHを6以下に調整することが好ましく、
より好ましくは2〜5の範囲である。pHの調整剤とし
ては、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸を用いることがで
きるが、価格の面で塩酸または硫酸が好ましい。
【0013】また、本発明において、洗浄液のフッ化水
素酸濃度は、洗浄力の観点から少なくとも0.05%で
あることが好ましく、高い洗浄力に加えてコストも考慮
すると0.2〜0.5%の範囲がより好ましい。
【0014】そして、洗浄液はフッ化水素酸を含んでい
れば、他の物質と混合しても良い。混合する物質として
は、酸性で溶解する物質を除去する効果の観点から、ク
エン酸、シュウ酸およびヘキサメタリン酸ナトリウムの
少なくとも一種を用いることが好ましい。このとき、p
Hは6以下に、より好ましくは2〜5の範囲に調整す
る。
【0015】上記のように調整した洗浄液を用いて、逆
浸透膜などを用いた分離膜モジュールの洗浄を行う。
【0016】分離膜モジュールは、海水や淡水、水道水
などの原水中のイオンや有機物、そして、微生物やその
代謝物、死骸、鉄などの金属類の懸濁物質などを除去し
て精製水を提供するので、その膜面に汚れが付着して処
理能力が低下する。そこで、必要に応じて洗浄液にたと
えば0.3MPa以下の圧力を低圧ポンプで加え、0.
01〜0.1m3 /分の範囲で分離膜モジュールの入っ
たモジュール容器に送り込む。分離膜モジュールの汚れ
の程度に応じて、洗浄液をモジュール内に流通させた
り、モジュールを洗浄液に一定時間浸積させるが、断続
的に洗浄液をモジュールに送って洗浄すると、洗浄効果
が高い。また、洗浄の時間も分離膜モジュールの汚れの
程度に異なるが、従来では一日かけても再生することが
できなかった程度の汚れを、約1時間から1日で除去し
て分離膜モジュールを再生し、造水を再開することがで
きる。
【0017】このとき、洗浄液は、その温度が20〜4
0℃の範囲にあることが好ましい。洗浄液の温度が20
度よりも低いと十分な洗浄力が得られず、また、40℃
を超えると膜収縮が起こり透過水量が減少する。
【0018】
【実施例】実施例1および比較例1 海水淡水化のために使用された逆浸透膜モジュールの再
生を行った。
【0019】なお、その逆浸透膜モジュールは、圧力
5.5MPa 、温度25℃、pH6.5、濃縮水流量
0.02m3 /分の条件で海水を処理すると、処理水量
が13m3 /日、処理水の脱塩率が99.4%、圧力損
失が0.022MPaであり、膜面に付着している汚れ
の重量は43gと処理能力が大きく低下しているもので
あった。
【0020】洗浄液としては、2%クエン酸洗浄液と、
0.2%シュウ酸洗浄液と、NaOHを溶解してpHを
11に調整した洗浄液とを用い、それぞれの洗浄液を温
度20〜30℃の範囲内に保ち一日中洗浄したが、処理
能力は殆ど回復せず、膜面に付着している汚れの重量も
39gとほとんど除去されなかった(比較例1)。
【0021】次に、この逆浸透膜モジュールに、濃度が
0.45%になるようにフッ化ナトリウムを純水に溶か
し、かつ、塩酸でpHを3.3に調整した温度20〜3
0℃の範囲の洗浄液を5時間流し再生した。
【0022】その結果、処理水量は16m3 /日(回復
率約約100%)、処理水の脱塩率は99.7%(回復
率約98%)、圧力損失は0.012MPa(回復率約
100%)、そして膜面に付着している汚れの重量は3
gと殆どの付着物を除去でき、処理能力を短時間でほぼ
100%回復することができた(実施例1)。
【0023】実施例2 かん水の脱塩に用いられた逆浸透膜モジュールの再生を
行った。
【0024】なお、逆浸透膜モジュールは、圧力1.5
MPa、温度25℃、pH6.5、濃縮水流量0.02
3 /分の条件で濃度が0.15%のNaCl溶液を処
理すると、処理水量が23m3 /日、処理水の脱塩率が
97.5%、圧力損失が0.018MPaと処理能力の
低下したものであった。
【0025】洗浄液としては、濃度が0.45%になる
ようにフッ化ナトリウムを純水に溶かし、かつ、塩酸で
pHを3.3に調整した温度20〜30℃の範囲ないの
洗浄液を用い、洗浄時間は4時間であった。
【0026】その結果、処理水量は26m3 /日(回復
率約100%)、処理水の脱塩率は99.3%(回復率
85%)、圧力損失は0.012MPa(回復率約10
0%)とほぼ100%処理能力が回復した。
【0027】実施例3および比較例2 海水淡水化に使用され汚れた逆浸透膜モジュールを解体
し、採取した膜を、フッ化ナトリウムを純水に溶かし塩
酸でpHを3.3に調整した洗浄液に浸漬させた。この
とき、フッ化ナトリウム濃度を0.01%から5%まで
上昇させた。その結果、フッ化ナトリウム濃度が開始時
の0.01%のときに比べ上昇させて、さらに0.05
%以上にした場合に膜面の汚れをより除去することがで
きた(実施例3)。
【0028】次に同様の膜を、2%クエン酸溶液、1%
シュウ酸溶液、2%過酸化水素溶液、2%ホルマリン、
NaOH(pH11)、界面活性剤(NaOHでpH1
1に調整)、50ppm塩素溶液それぞれに浸漬させ
た。その結果、膜面に付着していた汚れはそのまま残
り、除去することができなかった(比較例2)。
【0029】実施例4 実施例3と同様の膜を、濃度0.2%のフッ化水素酸水
溶液に浸漬させた。その結果、実施例3と同等に汚れを
除去することができた。
【0030】実施例5 濃度0.45%フッ化ナトリウム水溶液に、クエン酸2
%、シュウ酸0.2%、エチレンジアミン4酢酸2ナト
リウム1%、ヘキサメタリン酸ナトリウム1%をそれぞ
れ加えた洗浄液を用いる以外は、実施例3と同様にし
た。その結果、実施例4以上の洗浄効果が得られた。
【0031】実施例6 実施例3と同様の膜を、濃度0.45%のフッ化ナトリ
ウム水溶液に浸漬させた。このとき、塩酸を用いてpH
を6.5から1.5まで調整した。その結果、開始時よ
りもpHを調整し6.0以下にした場合に膜面に付着し
ていた汚れをより除去することができた。
【0032】実施例7 塩酸の代わりに硫酸を用いる以外は、実施例6および比
較例3と同様にした。その結果、開始時よりもpHを調
整し6.0以下にした場合に膜面に付着していた汚れを
より除去することができた。
【0033】
【発明の効果】本発明では、汚れが付着した分離膜モジ
ュールをフッ化水素酸を含む洗浄液で洗浄することで、
処理水量、処理水質および圧力損失をほぼ運転初期の処
理能力まで回復するすることができる。
【0034】ここで、洗浄液を、フッ化ナトリウムまた
はフッ化アンモニウムを溶解してpHを調整して用意す
ると、取り扱いが容易である。このとき、洗浄液のpH
を6以下にすると洗浄効果をさらに高めることができ
る。そして、pH調整を塩酸または硫酸で行うと、コス
トを下げることができる。また、フッ化水素酸濃度を
0.05%以上とする場合も、洗浄効果を高めることが
できる。さらに、クエン酸、シュウ酸およびヘキサメタ
リン酸ナトリウムの少なくとも一種と混合した洗浄液を
用いると、酸性溶液に溶解する物質を除去でき、さらに
洗浄力が高まる。
【0035】このような洗浄工程を、分離膜モジュール
で行う造水工程に組み込むと、原水中の汚れによる圧力
損失を低減することができ、処理水質や処理能力を高め
ることができる。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フッ化水素酸を含んでいる洗浄液で洗浄す
    ることを特徴とする再生分離膜モジュールの製造方法。
  2. 【請求項2】フッ化水素酸の濃度が少なくとも0.05
    %である洗浄液を用いる、請求項1に記載の再生分離膜
    モジュールの製造方法。
  3. 【請求項3】フッ化ナトリウムまたはフッ化アンモニウ
    ムを溶解してpH調整を行った洗浄液を用いる、請求項
    1または2に記載の再生分離膜モジュールの製造方法。
  4. 【請求項4】pHを6以下に調整する、請求項3に記載
    の再生分離膜モジュールの製造方法。
  5. 【請求項5】塩酸または硫酸を用いて洗浄液のpHを調
    整する、請求項3または4に記載の再生分離膜モジュー
    ルの製造方法。
  6. 【請求項6】クエン酸、シュウ酸およびヘキサメタリン
    酸ナトリウムの少なくとも一種を混合した洗浄液を用い
    る、請求項1〜5のいずれかに記載の再生分離膜モジュ
    ールの製造方法。
  7. 【請求項7】請求項1〜6のいずれかの方法を用いる、
    再生逆浸透膜モジュールの製造方法。
  8. 【請求項8】分離膜モジュールを用いて原水中の汚れを
    除去して精製水を得るに際し、分離膜モジュールを必要
    に応じてフッ化水素酸を含む洗浄液で洗浄することを特
    徴とする造水方法。
  9. 【請求項9】フッ化水素酸の濃度が少なくとも0.05
    %である洗浄液を用いる、請求項8に記載の造水方法。
  10. 【請求項10】フッ化ナトリウムまたはフッ化アンモニ
    ウムを溶解してpH調整を行った洗浄液を用いる、請求
    項8または9に記載の造水方法。
  11. 【請求項11】pHを6以下に調整する、請求項10に
    記載の造水方法。
  12. 【請求項12】塩酸または硫酸を用いて洗浄液のpHを
    調整する、請求項10または11に記載の造水方法。
  13. 【請求項13】クエン酸、シュウ酸およびヘキサメタリ
    ン酸ナトリウムの少なくとも一種を混合した洗浄液を用
    いる、請求項8〜12のいずれかに記載の造水方法。
  14. 【請求項14】分離膜モジュールとして逆浸透膜モジュ
    ールを用いる、請求項8〜13のいずれかに記載の造水
    方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107149878A (zh) * 2016-03-02 2017-09-12 上海丰信环保科技有限公司 中水回用膜酸性清洗剂

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107149878A (zh) * 2016-03-02 2017-09-12 上海丰信环保科技有限公司 中水回用膜酸性清洗剂

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