JPS6369586A - 逆浸透膜分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は逆浸透膜分離方法に係り、特に原水に酸化剤を
添加して逆浸透膜を分離処理する方法の改良に関するも
のである。

［従来の技術］ 近年、逆浸透膜分離装置等の膜分離装置は多くの分野に
適用されており、相当数の装置が稼動している。逆浸透
膜分離装置においては、従来より酢酸セルロース系膜や
、ポリアミド系の複合膜が用いられている。

ところで、膜分離処理を行なうに際しては、スライムの
付着や生物アタックによる膜の劣化を防ぐことが効率の
よい処理を行なう上で重要である。そこで、従来、酢酸
セルロース製等の膜を用いた逆浸透膜分離装置において
は、供給する原水に、通常、塩素等の酸化剤を添加して
いる。酸化剤の添加は、膜面へのスライム等の付着を防
ぎ、バクテリヤアタックによる膜の劣化を防止する効果
がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、酸化剤の存在は、膜の表面を酸化し、脱塩性能
を阻害し、脱塩率を低下させると考えられており、特に
、比較的短期間に脱塩性能を低下させる場合があるが、
その原因については、従来分らない点が多かった。

本発明者らが、酢酸セルロース製膜の脱塩性能低下原因
について、種々検討した結果、鉄、マンガン等の重金属
等の膜面蓄積により徐々に膜が酸化劣化を受け、膜分離
性能が低下し、脱塩率が低下することが見出された。即
ち、原水とされる地下水、水道水、工業用水には、微量
の鉄、マンガン等の重金属が存在しており、これらが膜
の脱塩率の低下を促進させているのである。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明は、酸
化剤の存在下で原水を逆浸透膜と接触させて脱塩処理す
る方法において、少量のリン酸塩を添加するものである
。これにより、膜の酸化劣化の防止とスライムの増加の
防止が共に実現され、安定した脱塩性能が長期間に互っ
て維持できるようになる。

以下本発明について更に詳細に説明する。

本発明において、処理対象とする原水は地下水、市水、
工業用水、工業廃水、一般廃水等各種のもので、鉄、マ
ンガン等の重金属を含有する水が挙げられる。なお、本
発明においては原水を必要に応じて前処理した後、逆浸
透膜分離に供するのが好ましい。この前処理装置として
は、原水中の濁質成分を取り除くための凝集反応装置、
沈殿糟装置、濾過装置等が挙げられる。

本発明において、逆浸透膜の材質は、酢酸セルロース、
ポリアミド等のいずれでも良く、また、膜のタイプとし
てもスパイラル型、管壁、キャピラリ型、平膜型等のい
ずれのタイプのものでも良い。

酸化剤としては、塩素、ヨウ素、過酸化水素等を用いる
ことができ、その添加量は酸化剤の種類、原水水質や所
望とする処理効率等に応じて適宜決定されるが、例えば
酸化剤として塩素を用いる場合には、原水中の存在量が
０．１〜２ｐｐｍ程度となるように調整する。

本発明は、このような酸化剤の存在下で逆浸透膜処理す
る原水にリン酸塩を添加するものであるが、用いるリン
酸塩としては、オルトリン酸塩、縮合リン酸塩、例えば
ピロリン酸塩、メタリン酸塩、ポリリン酸塩等のいずれ
でも良く、塩の形態は通常Ｎａ塩、Ｋ塩、ＮＨ４塩等と
して用いる。

これらのうち、具体的にはへキサメタリン酸ナトリウム
、トリポリリン酸ナトリウム等を用いるのが好ましい。

本発明においては、このようなリン酸塩を原水に０．１
〜５ｐｐｍ、好ましくは０．３〜２ｐｐｍ添加する。リ
ン酸塩の添加量は少な過ぎると添加による効果が十分に
得られず、多過ぎると透過水の導電率増大という悪影響
がある。

従来、ヘキサメタリン酸ナトリウム等のリン酸塩を、海
水やカン水の脱塩の際に、硫酸カルシウム等のスケール
析出防止のために添加することがあるが、この場合、そ
の添加量は１０ｐｐｍ以上と非常に多い。このように多
量のリン酸塩を添加すると、原水の導電率が増加し、同
じ脱塩率であっても得られる透過水の導電率が高い値と
なる。逆浸透膜分離による脱塩処理の透過水は、次いで
イオン交換処理に供する場合が多いが、このように透過
水の導電率が高くなると、イオン交換処理の負荷が増大
し、好−ましくない。

これに対し、本発明において、酸化剤の存在する原水に
添加するリン酸塩添加ユは０．１〜５ｐｐｍと極く少量
である。このような少量添加においては、硫酸カルシウ
ム等のスケール析出防止効果は非常に小さい。また、鉄
、マンガン等も添加されたオルトリン酸塩由来のオルト
リン酸と反応して、リン酸鉄、リン酸マンガンとして膜
面に付着する。また、縮合リン酸塩は、低濃度では加水
分解されオルトリン酸になりやすく、同様に鉄、マンガ
ンがリン酸塩として膜面に付着する。

しかしながら、リン酸塩としての重金属は、酸化物とし
て付着した時より、膜の酸化劣化を促進する作用が非常
に小さい。本発明の方法は、このような低濃度添加され
たリン酸塩の作用により３重金属を酸化物としてではな
く、酸化劣化促進作用の非常に小さいリン酸塩とするこ
とにより、膜の酸化劣化を防止するものである。

なお、リン酸塩の添加方法は、水溶液としてポンプで原
水に注入する方法が良く、その添加箇所は酸化剤を添加
する前の方が好ましいが、酸化剤を添加した後でも良い
。

［実施例］ 以下、実施例及び比較例について説明する。

実施例１ 井水にＮａ０ＣＩＬを０．３〜０．７ｐｐｍａｓＣＪ１
２添加し、脱炭酸した後、ヘキサメタリン酸ナトリウム
ｉｐｐｍを添加し、これを圧力２０〜２２　ｋ　ｇ　／
　ｃ　ｒｎ’　、水量１　ｒｎ’　／　ｈ　ｒで、酢酸
セルロース製スパイラル逆浸透膜モジュール（４ｔｎ、
１本）を装着した逆浸透膜分列装置に、６ケ月間通水し
た。この間の逆浸透膜分離装置入口の水質は、ｐＨ５，
８〜６．０、導電率１８０〜２１０７１　Ｓ　／　Ｑ　
ｍ　％Ｆ　ｅ　１０〜５０　ｐ　ｐ　ｂ　、　Ｍ　ｎ６
〜２０ｐｐｂ、全硬度４５〜５０ｐｐｍであった。

脱塩率の変化を第１表に示す。

比較例１ ヘキサメタリン酸ナトリムを添加しなかったこと以外は
実施例１と同様に脱塩処理を行なった。

この場合の脱塩率の変化を第１表に示す。

第１表 第１表より、リン酸塩の添加により、長期間脱塩率を高
く維持することができることが明らかである。

実施例２ 実施例１において、リン酸塩の添加量を変えて回収率９
０％にて脱塩処理を行ない、得られる透過水の導電率の
増加を調べた。結果を第１図に示す。

第１図より明らかなように、リン酸塩の添加量が５ｐｐ
ｍを超えると、透過水の導電率の増加が０．５μｓ　／
　ｃ　ｍを超えてしまい、後段のイオン交換の負荷増大
となる。従って、本発明においては、透過水の導電率の
増加が０．５μｓ　／　ｃ　ｍを超えない値、即ち、リ
ン酸塩添加量５ｐｐｍ以下とする。

［発明の効果］ 以上の実施例からも明らかな通り、本発明によれば膜の
酸化劣化の防止が図れ、かつスライムの発生の増加を防
止でき、長期間に亙って安定した膜分離性能の維持が図
れ、常に良好な処理水を得ることができる。また、膜寿
命が延長され、その交換頻度を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例２で得られた結果を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化剤の存在下で、原水を逆浸透膜と接触させて
   脱塩処理する方法において、該原水にリン酸塩を０．１
   〜５ｐｐｍ添加することを特徴とする逆浸透膜分離方法
   。
2. （２）逆浸透膜は酢酸セルロース系膜であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。