JPWO2008090854A1 - 逆浸透膜処理方法 - Google Patents

逆浸透膜処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2008090854A1
JPWO2008090854A1 JP2008555055A JP2008555055A JPWO2008090854A1 JP WO2008090854 A1 JPWO2008090854 A1 JP WO2008090854A1 JP 2008555055 A JP2008555055 A JP 2008555055A JP 2008555055 A JP2008555055 A JP 2008555055A JP WO2008090854 A1 JPWO2008090854 A1 JP WO2008090854A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reverse osmosis
acid
osmosis membrane
sulfo group
treatment method
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
JP2008555055A
Other languages
English (en)
Inventor
孝博 川勝
孝博 川勝
昭英 平野
昭英 平野
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.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries 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 Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Publication of JPWO2008090854A1 publication Critical patent/JPWO2008090854A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/04Feed pretreatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/62Heavy metal compounds
    • C02F1/64Heavy metal compounds of iron or manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2311/00Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/04Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/16Use of chemical agents
    • B01D2321/168Use of other chemical agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • C02F2101/203Iron or iron compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/02Odour removal or prevention of malodour

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

逆浸透膜処理装置への給水中に鉄が微量にしか含有されておらず、カルシウムやシリカなどのスケールが生成しないような条件においても生じるフラックスの低下を抑制できる逆浸透膜処理方法。鉄を全鉄で1000μg/L以下含有する原水を逆浸透膜処理する方法において、該原水にスルホ基を有する化合物を添加することを特徴とする逆浸透膜処理方法。

Description

発明の分野
本発明は、逆浸透膜処理方法に係わり、特に微量の鉄を含有する原水を逆浸透膜処理する方法に関する。
発明の背景
排水を回収し、再生、再利用するプロセスや海水を淡水化するプロセスにおいて、水質の高い処理水を得るために、電解質除去、中低分子除去が可能なナノろ過膜や逆浸透膜(以下、特に明記しない限り逆浸透膜にはナノろ過膜を含むものとし、逆浸透膜を「RO膜」と記す)が行われることがある。
逆浸透膜処理(以下「RO処理」と記す)において、原水中に鉄が存在する場合には、酸化鉄の膜面への付着によりRO膜が閉塞することが知られている。これを防止するために、スケール防止剤を添加したり、或いは、予め、鉄を除去した後にRO処理する方法が提案されている(特許文献1、特許文献2)。
これまで、酸化鉄のRO膜への付着が大きな問題となるのは、逆浸透膜装置(以下「RO装置」と記す」)への給水中に含有される鉄が1mg/L以上含有される場合であると考えられてきた。コロイド状の鉄が除去され、RO装置への給水中の鉄が全鉄で1mg/L以下の場合には問題は小さいとされてきた。そして、このような系におけるRO膜のフラックスの低下は、別の要因、例えば、有機物質によるファウリングや鉄以外の無機物質によるスケール生成などが原因と考えられてきた。
特許文献3には、イオン性高分子で処理することにより、無機電解質や水溶性有機物の阻止率を向上させたRO膜が記載されている。しかし、このような阻止率向上剤で処理されたRO膜を用いたRO膜装置において、RO膜給水中に含有される各種物質がどの様に影響されるかは知られていない。
特開平6−63549号公報 特開平7−155558号公報 特開2006−110520号公報
発明の概要
本発明は、RO装置への給水中に鉄が微量にしか含有されていない条件下での、フラックスの低下を抑制できるRO処理方法を提供することを目的とする。
本発明の逆浸透膜処理方法は、鉄を全鉄で1000μg/L以下含有する原水を逆浸透膜処理する方法において、該原水にスルホ基を有する化合物を添加することを特徴とする。
本発明によれば、RO装置への給水中に鉄が1mg/L以下しか存在しない場合におけるRO膜のフラックス低下が抑制される。
本発明方法の実施するための水処理装置の一例を示す系統図である。
詳細な説明
本発明のRO処理方法は、鉄を全鉄で1000μg/L以下、好ましくは10〜1000μg/L、より好ましくは10〜300μg/L、特に好ましくは10〜100μg/L含有する原水をRO処理する方法に用いられる。このような原水としては、全鉄が上記範囲であれば特に限定されるものではなく、除鉄処理した水、或いは除鉄処理しなくとも、コロイド状および/又は溶質としての鉄が微量にしか存在しない原水があげられ、具体的には工業用水或いは工場排水などを除鉄処理した水、市水などを用いることができる。除鉄処理は特に原水中の全鉄が上記濃度となるよう処理できるものであれば特に制限されるものではないが、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤や、空気などの酸素含有ガスを添加し、水中に溶解している鉄イオンを酸化して水不溶性の水酸化鉄に変換し、その後、濾過手段によって不溶化した酸化鉄を除去する方法を好適に採用することができる。濾過手段としては、砂濾過装置、限外濾過装置、精密濾過装置、小型濾過装置などを用いることができる。
また、RO装置の目詰まりやファウリングを防止する目的で、前処理装置として活性炭塔、凝集沈殿装置、凝集加圧浮上装置を設けることが好ましく、更に、RO膜は酸化劣化を受けやすいため、必要に応じて原水に含まれる酸化剤(酸化劣化誘発物質)を除去する装置を設けることが好ましい。このような酸化劣化誘発物質を除去する装置としては、活性炭塔や還元剤注入装置などを用いることができる。特に活性炭塔は有機物も除去することが可能であり、ファウリング防止手段として兼用することができる。本発明のRO処理方法に用いられる基本的なRO処理システムを図1に示す。なお、本発明のRO処理方法で超純水を製造する場合には、図1におけるRO装置5の後段には、脱炭酸手段、イオン交換装置、電気再生式脱イオン装置、UV酸化装置、ミックス樹脂装置、限外濾過装置などが設けられる。
本発明のRO処理方法では、原水にスルホ基を有する化合物を添加してRO処理する。スルホ基を有する化合物としては、スルホ基を有する水溶性高分子を好適に用いることができる。このような水溶性高分子を構成するスルホ基(−SO3H)を有する単量体としては、例えば、2−メチル−1,3−ブタジエン−1−スルホン酸などの共役ジエンスルホン酸、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、3−メタアリロキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸等のスルホ基を有する不飽和(メタ)アリルエーテル系単量体や(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−ヒドロキシ−3−アクリルアミドプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸、またはこれらの塩類などが挙げられる。水溶性高分子としては、これらのスルホ基を有する単量体の単独重合体と、スルホ基を有しない単量体との共重合体を挙げることができる。スルホ基を有しない単量体としては、例えば、イソブチレン、アミレン、アクリルアミド、N−ビニルホルムアルデヒドなどの非イオン性単量体や、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ビニル酢酸、アトロパ酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ヒドロキシエチルアクリル酸またはこれらの塩などのカルボキシル基を有する単量体を挙げることができる。
スルホ基を有する化合物として、
スチレンスルホン酸の単独重合体であるポリスチレンスルホン酸、
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)とアクリル酸(AA)を10〜30:70〜99mol%の割合で共重合させた高分子、
AMPSとAAおよびN−ビニルホルムアミドを5〜30:40〜90:5〜30mol%の割合で共重合させた高分子、
3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸(HAPS)とAAとを10〜30:70〜99mol%の割合で共重合させた高分子、
HAPS、AAおよびヒドロキシエチルアクリル酸を10〜30:55〜85:5〜15mol%の割合で共重合体させた高分子
が特に好適である。
スルホ基を有する化合物をRO装置給水に添加することによりRO膜のフラックス低下が抑制される。この機構の詳細は不明であるが、スルホ基を有する化合物をRO装置給水に添加すると、RO装置給水中に微量に含有される鉄とスルホ基含有化合物とが結合することにより、RO膜への鉄の付着が抑制されるためであると考えられる。
スルホ基を有する水溶性高分子の重量平均分子量は、1,000〜1,000,000であることが好ましく、10,00〜100,000であることがより好ましい。水溶性高分子の重量平均分子量が1,000未満であると、鉄のRO膜への付着防止効果が不十分になるおそれがある。水溶性高分子の重量平均分子量が1,000,000を超えると、水溶液の粘度が高くなって、取り扱い性が低下したり、水溶性高分子自体がRO膜に吸着し、フラックスを低下させるおそれが生じる。
RO装置給水中に対し、スルホ基含有化合物を、その濃度が0.1〜100mg/L、特に1〜10mg/L程度となるように添加するのが好ましい。
本発明方法においては、必要に応じて、スルホ基含有化合物に加えて、ヘキサメタリン酸ソーダ、トリポリリン酸ソーダなどの無機ポリリン酸類、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、ホスホノブタントリカルボン酸などのホスホン酸類や一般にRO処理に使用されるスケール防止剤やスライムコントロール剤を水系に添加することができる。なお、スライムコントロール剤としてはRO膜を酸化によって分解させることのないアンモニアやスルファミン酸等と塩素との結合塩素剤、イソチアゾロン系化合物、ジブロモニトロプロピオンアミドなどの臭素系のスライムコントロール剤を好適に用いることができる。
スルホ基含有化合物や上述の薬剤のRO装置給水への添加場所は特に限定されるものではないが、濾過装置2や活性炭塔3などの前処理装置の後段に添加される。また、スライムコントロール剤を除く上記薬剤は常時添加されることが好ましいが、スライムコントロール剤は常時添加または間欠添加のどちらでも良い。
また、本発明の方法は、RO装置への給水のpHが6以上、より好ましくはpHが7以上の場合に特に好適に用いることができる。これは、pHが6以上特にpHが7以上の場合に、スルホ基含有化合物未添加の場合に、より顕著に鉄の影響を受け、フラックスの低下が顕著となるためである。
本発明方法で用いられるRO装置は、好ましくはRO膜を備えたRO膜エレメントをベッセルに装填したRO膜モジュールによって構成される。このRO装置に使用されるRO膜は、膜を介する溶液間の浸透圧差以上の圧力を高濃度側にかけて、溶質を阻止し、溶媒を透過させる液体分離膜である。RO膜の膜構造としては、複合膜、相分離膜などの高分子膜などを挙げることができる。RO膜の素材としては、例えば、芳香族系ポリアミド、脂肪族系ポリアミド、これらの複合材などのポリアミド系素材などを挙げることができる。
RO膜モジュールの形式については特に制限はなく、例えば、管状膜モジュール、平面膜モジュール、スパイラル膜モジュール、中空糸膜モジュールなどを適用することができる。
RO膜として、阻止率向上剤で処理したRO膜にも用いることにより、水溶性有機物や無機電解質の阻止率を向上させることができる。
阻止率向上剤としては、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミンなどの水溶性高分子やタンニン酸などのポリフェノール、特許文献3に記載の重量平均分子量10万以上のイオン性高分子(ポリアミジン、ポリビニルアミジン、ポリスチレンスルホン酸など)、重量平均分子量2000〜6000のポリエチレングリコール鎖を有する化合物などがあげられる。本発明の方法は、阻止率向上剤として、アニオン性を有する化合物を用いた場合に特に好適である。これは、アニオン性の阻止率向上剤で処理したRO膜は、鉄の影響をより受けやすいためである。
アニオン性を有する化合物よりなる阻止率向上剤としては、アニオン性の水溶性高分子、又はタンニン酸が好適である。アニオン性の水溶性高分子としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などのカルボキシル基を有する高分子、ポリスチレンスルホン酸、デキストラン硫酸、ポリビニルスルホン酸などのスルホン酸基を有する高分子などを挙げることができる。
阻止率向上剤としては、ポリアルキレングリコール鎖にアニオン性基が導入された化合物も好適である。
ポリアルキレングリコール鎖に導入されるアニオン性基としては、例えば、スルホ基−SO3H、カルボキシル基−COOH、アミノ基−NH2、第四級アンモニウム基−N+3-などを挙げることができる。
ポリアルキレングリコール鎖にスルホ基を導入する方法としては、例えば、ポリエチレングリコール水溶液にエポキシプロパノールと亜硫酸ナトリウムを添加し、70〜90℃、還流条件下で反応させることにより、式[1]又は式[2]で示されるスルホン化ポリエチレングリコールを合成する方法が例示される。
Figure 2008090854
式[1]のaは50〜150が好ましく、bは1〜100が好ましい。
式[2]のcは1〜100が好ましく、dは50〜150が好ましく、eは1〜100が好ましい。
式[1]、[2]において、(X、Y)は、(H、CH2OH)又は(CH2OH、H)である。
スルホン化ポリエチレングリコールは式[1]又は式[2]で示される化合物に限定されるものではなく、例えば、式[3]で示される化合物、式[4]で示される化合物などを例示することができる。
Figure 2008090854
式[3]のfは50〜150が好ましく、式[4]のgは50〜150が好ましい。
これらの化合物を阻止率向上剤の主成分として用いることにより、RO膜の阻止率を向上し、電解質をはじめ、従来のRO膜では除去困難であった低分子量の非イオン性有機物や、ホウ素、シリカなども効果的に除去することができる。
阻止率向上処理は、阻止率向上剤を含む水溶液中にRO膜モジュールを浸漬することにより行うこともできるが、好ましくはRO膜モジュールの一次側に通水することにより実施される。阻止率向上剤を含む水溶液を通水する1回当りの時間は、2〜24時間であることが好ましい。水溶液中の阻止率向上剤濃度を高くすると、通水時間を短縮することができるが、透過流束の低下が大きくなるおそれがある。この阻止率向上剤を含む水溶液の通水時は、RO膜モジュールの透過水排出弁を閉じておくことも可能であるが、透過水を取出しながら処理することで、阻止率向上剤を効率、且つ、均一にRO膜面に吸着させることができるとともに、装置を休止することなく効率的に処理することも可能となる。
この場合、RO膜モジュールの一次側への阻止率向上剤を含む水溶液供給時の操作圧力を0.3MPa以上とするとともに、〔透過水量〕/〔阻止率向上剤を含む水溶液の供給量〕の比を0.2以上とすることが好ましい。このようにすることで、効果的に阻止率向上剤がRO膜表面に接触するため、阻止率向上剤を効率よく、且つ、均一にRO膜面に吸着させることができる。
なお、本発明で添加されるスルホ基含有の水溶性高分子や阻止率向上剤の重量平均分子量は、これら化合物の水溶液をゲル浸透クロマトグラフィーにより分析し、得られたクロマトグラムからポリエチレンオキシド標準品の分子量に換算することにより求める。ポリエチレンオキシド標準品が入手し得ない高分子量の領域においては、光散乱法、超遠心法などにより重量平均分子量を求めることができる。
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
なお、本実施例では阻止率はイオン性物質に関して、電気伝導度の測定値に基づき、以下式によって算出した。
阻止率=1−(透過液の電気伝導度×2)/(供給液の電気伝導度+濃縮液の電気伝導度)
[比較例1]
表1の組成の水を原水として、机上試験用の小型平膜用耐圧セルを有したRO装置を用い、操作圧0.75MPa、回収率30%の条件でRO処理を行った。このRO装置のRO膜として、日東電工製超低圧芳香族ポリアミド型RO膜「ES−20」を用いた。
このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表2に示した。
Figure 2008090854
[実施例1]
原水にAMPSとAAとを20:80mol%の割合で共重合させた高分子(以下「高分子1」と記す)を3mg/Lとなるよう添加したこと以外は比較例1と同じ条件でRO処理を行った。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表2に示した。
表2に示した通り、スルホ基含有化合物である高分子1を添加しない比較例1ではカルシウム、シリカ或いはマグネシウムなどのスケールが生成するような条件ではないにも関わらずフラックスは時間の経過に伴い低下した。しかし、実施例1の通り、スルホ基含有化合物である高分子1を添加することにより、このフラックスの低下を抑制することができた。
[比較例2]
RO膜として、日東電工製超低圧芳香族ポリアミド型RO膜「ES−20」に、分子量300万のポリビニルアミジンの濃度1mg/L水溶液を操作圧0.75MPa、回収率50%で5時間通水し、その後、分子量100万のポリスチレンスルホン酸ナトリウムの濃度1mg/L水溶液を操作圧0.75MPa、回収率50%で5時間通水し、阻止率向上処理した膜を用いた。これ以外は比較例1と同じ条件でRO処理を行った。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表2に示した。
[実施例2]
原水に高分子1を3mg/Lとなるよう添加したこと以外は比較例2と同じ条件でRO処理を行った。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表2に示した。
[比較例3]
RO膜として、日東電工製超低圧芳香族ポリアミド型RO膜「ES−20」に、分子量300万のポリビニルアミジンの濃度1mg/L水溶液を操作圧0.75MPa、回収率50%で20時間通水し、その後、分子量4000のポリエチレングリコールにスルホン基を付与した化合物2で示される高分子の濃度0.1mg/L水溶液を操作圧0.75MPa、回収率50%で20時間通水し、阻止率向上処理した膜を用いた。これ以外は比較例1と同じ条件でRO処理を行った。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表2に示した。
[実施例3]
原水にポリスチレンスルホン酸(以下「高分子2」と記す)を3mg/Lとなるよう添加したこと以外は比較例3と同じ条件でRO処理を行った。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表2に示した。
[実施例4]
原水に栗田工業製クリバータEC503(イソチアゾロン系スライムコントロール剤)を1mg/Lとなるよう添加したこと以外は実施例3と同じ条件でRO処理を行った。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表2に示した。
[比較例4]
RO膜として、日東電工製超低圧芳香族ポリアミド型RO膜「ES−20」に、分子量1000のタンニン酸を濃度100mg/L水溶液を操作圧0.75MPa、回収率50%で1時間通水し、阻止率向上処理した膜を用いた。これ以外は比較例1と同じ条件でRO処理を行った。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表2に示した。
[実施例5]
原水にHAPSとAAとを20:80mol%の割合で共重合させた高分子(以下「高分子3」と記す)を3mg/Lとなるよう添加した。これ以外は比較例4と同じ条件でRO処理を行った。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表2に示した。
[実施例6]
原水にクリバーターEC503を1mg/Lとなるよう添加したこと以外は実施例5と同じ条件でRO処理を行った。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表2に示した。
Figure 2008090854
表2に示した通り、スルホ基含有化合物である高分子1、高分子2又は高分子3を添加しない比較例1〜4ではカルシウム、シリカ或いはマグネシウムなどのスケールが生成するような条件ではないにも拘らずフラックスは時間の経過に伴い低下した。しかし、実施例1〜6の通り、スルホ基含有化合物を添加することでこのフラックスの低下を抑制することができた。また、スルホ基含有化合物を添加しない比較例1〜4では、このフラックスの低下傾向はアニオン性の阻止率向上剤によって処理したRO膜(比較例2〜4)に顕著に現れるが、いずれもスルホ基含有化合物を添加することで、フラックスの経時的な低下を抑制することができた。なお、実施例4や実施例6ではスライムコントロール剤を添加することで、さらに、フラックスの低下を抑制することができていることがわかる。比較例3,4、実施例3,5では、ビニルアミジンや比較的生物分解しやすいタンニン酸を阻止率向上剤として使用しているため、これら阻止率向上剤が資化して微生物が繁殖し、フラックスが低下しているものと考えられる。これに対し、実施例4,6では、スライムコントロール剤を添加するので、フラックス低下が防止されるものと考えられる。
[比較例5]
表3の組成の水を原水として用い、カルシウム系スケール防止剤として ヘキサメタリン酸を4mg/Lとなるよう添加したこと以外は比較例1と同じ条件でRO処理をおこなった。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表4に示した。
Figure 2008090854
[実施例7]
原水に、高分子1を4mg/Lとなるよう添加したこと以外は比較例5と同じ条件でRO処理を行った。このときのRO装置のフラックス(25℃, 0.75MPa)と阻止率の測定結果を表4に示した。
Figure 2008090854
表4に示した通り、スルホ基含有化合物である高分子1を添加しない比較例5ではカルシウム系スケール防止剤であるヘキサメタリン酸を添加し、カルシウム系スケールの生成を防止しているにも拘らずフラックスは時間の経過に伴い低下した。しかし、実施例7の通り、スルホ基含有化合物を添加することで、このフラックスの低下を抑制することができた。
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
なお、本出願は、2007年1月24日付で出願された日本特許出願(特願2007−14206)に基づいており、その全体が引用により援用される。

Claims (18)

  1. 鉄を全鉄で1000μg/L以下含有する原水を逆浸透膜処理する方法において、該原水にスルホ基を有する化合物を添加することを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  2. 請求項1において、阻止率向上剤によって処理された逆浸透膜を用いることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  3. 請求項1において原水のpHが6以上の条件下で逆浸透膜処理することを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  4. 請求項1において、原水は鉄を全鉄で10〜1000μg/L含有することを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  5. 請求項1において、原水は鉄を全鉄で10〜300μg/L含有することを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  6. 請求項1において、原水は鉄を全鉄で10〜100μg/L含有することを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  7. 請求項1において、原水を前処理した後、前記スルホ基を有する化合物を添加することを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  8. 請求項7において、前処理は少なくとも活性炭による処理を含むことを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  9. 請求項1において、スルホ基を有する化合物はスルホ基を有する水溶性高分子であることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  10. 請求項9において、スルホ基を有する化合物はスルホ基を有する単量体の重合体であることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  11. 請求項9において、スルホ基を有する化合物はスルホ基を有する単量体と、スルホ基を有しない単量体との共重合体であることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  12. 請求項10又は11において、スルホ基を有する単量体は、スルホ基を有する不飽和(メタ)アリルエーテル系単量体、(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−ヒドロキシ−3−アクリルアミドプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸、及びこれらの塩よりなる群から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  13. 請求項11において、スルホ基を有しない単量体は、イソブチレン、アミレン、アクリルアミド、N−ビニルホルムアルデヒド、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ビニル酢酸、アトロパ酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ヒドロキシエチルアクリル酸、及びこれらの塩よりなる群から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  14. 請求項11において、スルホ基を有する化合物は、スチレンスルホン酸の単独重合体であるポリスチレンスルホン酸、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)とアクリル酸(AA)を10〜30:70〜99mol%の割合で共重合させた高分子、AMPSとAAおよびN−ビニルホルムアミドを5〜30:40〜90:5〜30mol%の割合で共重合させた高分子、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸(HAPS)とAAとを10〜30:70〜99mol%の割合で共重合させた高分子、HAPS、AAおよびヒドロキシエチルアクリル酸を10〜30:55〜85:5〜15mol%の割合で共重合体させた高分子よりなる群から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  15. 請求項9において、前記スルホ基を有する水溶性高分子の重量平均分子量は、1,000〜1,000,000であることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  16. 請求項1において、原水に対しスルホ基含有化合物を、その濃度が0.1〜100mg/Lとなるように添加することを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  17. 請求項1において、原水に対し無機ポリリン酸、ホスホン酸、スケール防止剤及びスライムコントロール剤よりなる群から選ばれる少なくとも1つを添加することを特徴とする逆浸透膜処理方法。
  18. 請求項2において、阻止率向上剤は、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、タンニン酸、ポリアミジン、ポリビニルアミジン、ポリスチレンスルホン酸、及び重量平均分子量2000〜6000のポリエチレングリコール鎖を有する化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
JP2008555055A 2007-01-24 2008-01-22 逆浸透膜処理方法 Pending JPWO2008090854A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007014206 2007-01-24
JP2007014206 2007-01-24
PCT/JP2008/050743 WO2008090854A1 (ja) 2007-01-24 2008-01-22 逆浸透膜処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2008090854A1 true JPWO2008090854A1 (ja) 2010-05-20

Family

ID=39644430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008555055A Pending JPWO2008090854A1 (ja) 2007-01-24 2008-01-22 逆浸透膜処理方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20100025329A1 (ja)
EP (1) EP2119675A4 (ja)
JP (1) JPWO2008090854A1 (ja)
KR (1) KR20090104007A (ja)
CN (1) CN101652326B (ja)
BR (1) BRPI0807447A2 (ja)
TW (1) TWI415800B (ja)
WO (1) WO2008090854A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9216385B2 (en) 2010-10-04 2015-12-22 Saudi Arabian Oil Company Application of rejection enhancing agents (REAs) that do not have cloud point limitations on desalination membranes
JP5884730B2 (ja) * 2011-02-24 2016-03-15 栗田工業株式会社 逆浸透膜用スケール防止剤及びスケール防止方法
BR112013022550B1 (pt) * 2011-03-09 2020-10-20 Kurita Water Industries Ltd método para melhorar a rejeição de uma membrana de osmose reversa e uso de uma solução aquosa para melhorar a rejeição de uma membrana de osmose reversa
CN103476714A (zh) * 2011-03-30 2013-12-25 栗田工业株式会社 反渗透膜用阻垢剂以及阻垢方法
MY176582A (en) 2014-05-08 2020-08-17 Organo Corp Filtration treatment system and filtration treatment method
JP6513424B2 (ja) * 2015-02-24 2019-05-15 オルガノ株式会社 分離膜の殺菌方法
MY188356A (en) * 2014-12-25 2021-12-02 Organo Corp Method for controlling slime on separation membrane
JP6256443B2 (ja) * 2015-09-30 2018-01-10 栗田工業株式会社 製品洗浄方法
WO2017110288A1 (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 住友電気工業株式会社 水処理方法及び水処理システム
CN107029562B (zh) * 2017-05-12 2020-04-07 大连理工大学 一种基于MXene的复合纳滤膜及其制备方法
CN108455735A (zh) * 2018-04-09 2018-08-28 长沙秋点兵信息科技有限公司 水产养殖的污水处理剂及其应用方法
JP6706702B1 (ja) * 2019-03-07 2020-06-10 オルガノ株式会社 逆浸透膜を用いる水処理方法および水処理装置
CN118234559A (zh) * 2021-12-15 2024-06-21 栗田工业株式会社 逆渗透膜系统的二氧化硅污染抑制法及二氧化硅污染抑制剂

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07155558A (ja) * 1993-09-16 1995-06-20 Nalco Chem Co 逆浸透装置におけるスケールの生成防止及び/又は鉄の分散方法
JPH08108048A (ja) * 1994-10-12 1996-04-30 Toray Ind Inc 逆浸透分離装置及び逆浸透分離方法
JP2001224933A (ja) * 2000-02-18 2001-08-21 Hakuto Co Ltd 逆浸透膜表面のスケール抑制方法
JP2003071252A (ja) * 2001-09-06 2003-03-11 Nitto Denko Corp 多段式逆浸透処理方法
JP2006095425A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Kurita Water Ind Ltd 廃水の生物処理水含有水の浄化方法及び浄化装置
JP2006110520A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Kurita Water Ind Ltd 透過膜の阻止率向上剤、阻止率向上方法、透過膜及び水処理方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3928196A (en) * 1973-12-05 1975-12-23 Calgon Corp Inhibition of scale deposition
US4952327A (en) * 1986-12-08 1990-08-28 The B. F. Goodrich Company Scale control with terpolymers containing styrene sulfonic acid
JP3278918B2 (ja) 1992-08-21 2002-04-30 栗田工業株式会社 脱塩方法
US5534157A (en) * 1994-11-10 1996-07-09 Calgon Corporation Polyether polyamino methylene phosphonates for high pH scale control
IL121632A (en) * 1997-08-26 2000-08-13 B P T Biopure Technology Ltd Process for repairing membrane imperfections
CN1125090C (zh) * 1999-01-29 2003-10-22 化学工业部天津化工研究设计院 一种含有示踪基团的聚合物及其合成方法
JP3621963B2 (ja) * 1999-07-23 2005-02-23 独立行政法人産業技術総合研究所 有害性イオンを除去するための方法及びそれに用いる除去剤
US20040168980A1 (en) * 2002-01-04 2004-09-02 Musale Deepak A. Combination polymer treatment for flux enhancement in MBR
CN100391583C (zh) * 2004-11-18 2008-06-04 国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心 高通量聚酰胺反渗透复合膜
JP4519018B2 (ja) 2005-07-05 2010-08-04 日本製粉株式会社 生おからを原料としたシート状食品及びその製造方法
JP5151152B2 (ja) * 2006-03-29 2013-02-27 栗田工業株式会社 ナノろ過膜又は逆浸透膜の阻止率向上剤、阻止率向上方法、ナノろ過膜又は逆浸透膜、水処理方法、及び、水処理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07155558A (ja) * 1993-09-16 1995-06-20 Nalco Chem Co 逆浸透装置におけるスケールの生成防止及び/又は鉄の分散方法
JPH08108048A (ja) * 1994-10-12 1996-04-30 Toray Ind Inc 逆浸透分離装置及び逆浸透分離方法
JP2001224933A (ja) * 2000-02-18 2001-08-21 Hakuto Co Ltd 逆浸透膜表面のスケール抑制方法
JP2003071252A (ja) * 2001-09-06 2003-03-11 Nitto Denko Corp 多段式逆浸透処理方法
JP2006095425A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Kurita Water Ind Ltd 廃水の生物処理水含有水の浄化方法及び浄化装置
JP2006110520A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Kurita Water Ind Ltd 透過膜の阻止率向上剤、阻止率向上方法、透過膜及び水処理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6012019807; 新化粧品ハンドブック , 20061030, p.487-502, 日光ケミカルズ株式会社 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101652326B (zh) 2012-07-04
EP2119675A1 (en) 2009-11-18
TWI415800B (zh) 2013-11-21
US20100025329A1 (en) 2010-02-04
KR20090104007A (ko) 2009-10-05
WO2008090854A1 (ja) 2008-07-31
EP2119675A4 (en) 2012-05-23
CN101652326A (zh) 2010-02-17
TW200846290A (en) 2008-12-01
BRPI0807447A2 (pt) 2014-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2008090854A1 (ja) 逆浸透膜処理方法
JP5151152B2 (ja) ナノろ過膜又は逆浸透膜の阻止率向上剤、阻止率向上方法、ナノろ過膜又は逆浸透膜、水処理方法、及び、水処理装置
US7662289B2 (en) Method of cleaning fouled or scaled membranes
JP5633517B2 (ja) 透過膜の阻止率向上方法及び透過膜
Oztekın et al. Wastewater treatment by electrodialysis system and fouling problems
TWI511931B (zh) Wastewater treatment method and processing device containing organic water
JP2008132421A (ja) 水処理装置および水処理方法
JP4868108B2 (ja) 透過膜の阻止率向上剤、阻止率向上方法、透過膜及び水処理方法
WO2003022751A1 (fr) Procede de traitement par osmose inverse a plusieurs etages
JP2015020131A (ja) ホウ素含有水の処理方法及び装置
JP2012213686A (ja) 逆浸透膜分離方法及び逆浸透膜安定化剤
JP2008161818A (ja) 純水の製造方法及び装置
CN110756061A (zh) 一种耐氧化高通量反渗透膜及其制备方法及应用
JP2009056406A (ja) 透過膜の阻止率向上方法、阻止率向上透過膜および透過膜装置
JPWO2008059824A1 (ja) 水処理装置および水処理方法
JP2010104919A (ja) 透過膜の阻止率向上方法、阻止率向上透過膜、透過膜処理方法および装置
JP2018083175A (ja) 超純水製造方法及び超純水製造システム
JP2009172531A (ja) 透過膜の阻止率向上方法、阻止率向上透過膜、透過膜処理方法および装置
JP4968027B2 (ja) 透過膜の阻止率向上方法、阻止率向上透過膜を用いる水処理方法および透過膜装置
JP2012200696A (ja) 脱塩方法および脱塩装置
CN108043233B (zh) 一种耐氧化聚酰胺反渗透膜及其制备方法和应用
JP4770633B2 (ja) 逆浸透膜処理方法
JP5018306B2 (ja) 透過膜の阻止率向上方法、透過膜処理方法および装置
WO2020184044A1 (ja) 純水製造装置および純水の製造方法
JP2010227869A (ja) ろ過膜の洗浄方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090626

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120424

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120619

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121211