KR20090104007A

KR20090104007A - 역침투막 처리 방법

Info

Publication number: KR20090104007A
Application number: KR1020097013553A
Authority: KR
Inventors: 다카히로 가와카츠; 아키히데 히라노
Original assignee: 쿠리타 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2009-10-05
Also published as: EP2119675A1; JPWO2008090854A1; TW200846290A; BRPI0807447A2; CN101652326A; WO2008090854A1; TWI415800B; EP2119675A4; CN101652326B; US20100025329A1

Abstract

본 발명은 역침투막 처리 장치에의 급수 중에 철이 미량밖에 함유되어 있지 않고, 칼슘이나 실리카 등의 스케일이 생성되지 않는 조건에 있어서도 발생하는 플럭스의 저하를 억제할 수 있는 역침투막 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 철을 총 1,000 ㎍/ℓ 이하 함유하는 원수를 역침투막 처리하는 방법에 있어서, 이 원수에 설포기를 갖는 화합물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.

Description

역침투막 처리 방법{METHOD FOR THE TREATMENT WITH REVERSE OSMOSIS MEMBRANE}

본 발명은, 역침투막 처리 방법에 관한 것으로서, 특히 미량의 철을 함유하는 원수(原水)를 역침투막 처리하는 방법에 관한 것이다.

배수를 회수하여 재생, 재이용하는 프로세스나 해수를 담수화하는 프로세스에 있어서, 수질이 높은 처리수를 얻기 위해서, 전해질 제거, 중저분자 제거가 가능한 나노 여과막이나 역침투막(이하, 특별히 명기하지 않는 한 역침투막에는 나노 여과막을 포함시키는 것으로 하고, 역침투막을 「RO막」이라 기재함)이 행해지는 경우가 있다.

역침투막 처리(이하 「RO 처리」이라 기재함)에 있어서, 원수 중에 철이 존재하는 경우에는, 산화철이 막면에 부착됨으로써 RO막이 폐색되는 것이 알려져 있다. 이것을 방지하기 위해서 스케일 방지제를 첨가하거나 또는 미리 철을 제거한 후에 RO 처리하는 방법이 제안되어 있다(특허 문헌 1, 특허 문헌 2).

지금까지, 산화철이 RO막에 부착되는 것이 큰 문제가 되는 것은, 역침투막 장치(이하 「RO 장치」라고 기재함)에의 급수 중에 함유되는 철이 1 ㎎/ℓ 이상 함유되는 경우라고 생각되어 왔다. 콜로이드형의 철이 제거되고, RO 장치에의 급수 중의 철이 총 1 ㎎/ℓ 이하인 경우에는 문제는 작다고 여겨져 왔다. 그리고, 이러한 계에서의 RO막의 플럭스 저하는 별도의 요인, 예컨대, 유기 물질에 의한 파울링(fouling)이나 철 이외의 무기 물질에 의한 스케일 생성 등이 원인이라고 생각되어 왔다.

특허 문헌 3에는 이온성 고분자로 처리함으로써, 무기 전해질이나 수용성 유기물의 저지율을 향상시킨 RO막이 기재되어 있다. 그러나, 이러한 저지율 향상제로 처리된 RO막을 이용한 RO막 장치에 있어서, RO막 급수 중에 함유되는 각종 물질이 어떻게 영향을 미치는지는 알려져 있지 않다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평성 제6-63549호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평성 제7-155558호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 제2006-110520호 공보

[발명의 개요]

본 발명은 RO 장치에의 급수 중에 철이 미량밖에 함유되어 있지 않은 조건 하에서의, 플럭스의 저하를 억제할 수 있는 RO 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 역침투막 처리 방법은, 철을 총 1,000 ㎍/ℓ 이하 함유하는 원수를 역침투막 처리하는 방법에 있어서, 이 원수에 설포기를 갖는 화합물을 첨가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, RO 장치에의 급수 중에 철이 1 ㎎/ℓ 이하밖에 존재하지 않는 경우에 있어서의 RO막의 플럭스 저하가 억제된다.

[도면의 간단한 설명]

도 1은 본 발명 방법을 실시하기 위한 수처리 장치의 일례를 도시한 계통도이다.

[상세한 설명]

본 발명의 RO 처리 방법은 철을 총 1,000 ㎍/ℓ 이하, 바람직하게는 10∼1,000 ㎍/ℓ, 보다 바람직하게는 10∼300 ㎍/ℓ, 특히 바람직하게는 10∼100 ㎍/ℓ 함유하는 원수를 RO 처리하는 방법에 이용된다. 이러한 원수로서는, 전체 철이 상기 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 제철(除鐵) 처리한 물 또는 제철 처리하지 않아도 콜로이드형 및/또는 용질로서의 철이 미량밖에 존재하지 않는 원수를 들 수 있고, 구체적으로는 공업 용수 또는 공장 배수 등을 제철 처리한 물, 시수(市水) 등을 이용할 수 있다. 제철 처리는 특히 원수 중의 전체 철이 상기 농도가 되도록 처리할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 차아염소산나트륨 등의 산화제나 공기 등의 산소 함유 가스를 첨가하여 수중에 용해되어 있는 철 이온을 산화하여 수불용성 수산화철로 변환하고, 그 후, 여과 수단에 의해 불용화한 산화철을 제거하는 방법을 적합하게 채용할 수 있다. 여과 수단으로서는, 모래 여과 장치, 한외 여과 장치, 정밀 여과 장치, 소형 여과 장치 등을 이용할 수 있다.

또한, RO 장치의 막힘이나 파울링을 방지할 목적으로, 전처리 장치로서 활성탄탑, 응집 침전 장치, 응집 가압 부상 장치를 설치하는 것이 바람직하고, RO막은 산화 열화를 받기 쉽기 때문에, 필요에 따라 원수에 함유되는 산화제(산화 열화 유발 물질)를 제거하는 장치를 더 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 산화 열화 유발 물질을 제거하는 장치로서는, 활성탄탑이나 환원제 주입 장치 등을 이용할 수 있다. 특히, 활성탄탑은 유기물도 제거하는 것이 가능하고, 파울링 방지 수단으로서 겸용할 수 있다. 본 발명의 RO 처리 방법에 이용되는 기본적인 RO 처리 시스템을 도 1에 도시한다. 또한, 본 발명의 RO 처리 방법으로 초순수를 제조하는 경우에는, 도 1에 있어서의 RO 장치(5)의 후단에는 탈탄산 수단, 이온 교환 장치, 전기 재생식 탈이온 장치, UV 산화 장치, 믹스 수지 장치, 한외 여과 장치 등이 설치된다.

본 발명의 RO 처리 방법에서는, 원수에 설포기를 갖는 화합물을 첨가하여 RO 처리한다. 설포기를 갖는 화합물로서는, 설포기를 갖는 수용성 고분자를 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 수용성 고분자를 구성하는 설포기(-SO₃H)를 갖는 단량체로서는, 예컨대, 2-메틸-1,3-부타디엔-1-설폰산 등의 공역 디엔설폰산, 3-알릴옥시-2-히드록시프로판설폰산, 3-메트알릴옥시-2-히드록시프로판설폰산 등의 설포기를 갖는 불포화 (메트)알릴에테르계 단량체나 (메트)아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 2-히드록시-3-아크릴아미드프로판설폰산, 스티렌설폰산, 메트알릴설폰산, 비닐설폰산, 알릴설폰산, 이소아밀렌설폰산 또는 이들 염류 등을 들 수 있다. 수용성 고분자로서는, 이들 설포기를 갖는 단량체인 단독 중합체와, 설포기를 갖지 않는 단량체와의 공중합체를 들 수 있다. 설포기를 갖지 않는 단량체로서는, 예컨대, 이소부틸렌, 아밀렌, 아크릴아미드, N-비닐포름알데히드 등의 비이온성 단량체나 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 비닐아세트산, 아트로프산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 히드록시에틸아크릴산 또는 이들의 염 등의 카르복실기를 갖는 단량체를 들 수 있다.

설포기를 갖는 화합물로서 하기의 것이 특히 적합하다.

스티렌설폰산의 단독 중합체인 폴리스티렌설폰산,

아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산(AMPS)과 아크릴산(AA)을 10∼30:70∼99 mol%의 비율로 공중합시킨 고분자,

AMPS와 AA 및 N-비닐포름아미드를 5∼30:40∼90:5∼30 mol%의 비율로 공중합시킨 고분자,

3-알릴옥시-2-히드록시프로판설폰산(HAPS)과 AA를 10∼30:70∼99 mol%의 비율로 공중합시킨 고분자,

HAPS, AA 및 히드록시에틸 아크릴산을 10∼30:55∼85:5∼15 mol%의 비율로 공중합시킨 고분자.

설포기를 갖는 화합물을 RO 장치 급수에 첨가함으로써 RO막의 플럭스 저하가 억제된다. 이 기구의 상세한 내용은 불명확하지만, 설포기를 갖는 화합물을 RO 장치 급수에 첨가하면, RO 장치 급수 중에 미량으로 함유되는 철과 설포기 함유 화합물이 결합함으로써, RO막에 철이 부착되는 것이 억제되기 때문이라고 생각된다.

설포기를 갖는 수용성 고분자의 중량 평균 분자량은 1,000∼1,000,000인 것이 바람직하고, 1,000∼100,000인 것이 보다 바람직하다. 수용성 고분자의 중량 평균 분자량이 1,000 미만이면, 철의 RO막에의 부착 방지 효과가 불충분해질 우려가 있다. 수용성 고분자의 중량 평균 분자량이 1,000,000을 초과하면, 수용액의 점도가 높아져서 취급성이 저하되거나, 수용성 고분자 자체가 RO막에 흡착되어 플럭스를 저하시킬 우려가 있다.

RO 장치 급수 중에 대하여, 설포기 함유 화합물을, 그 농도가 0.1∼100 ㎎/ℓ, 특히 1∼10 ㎎/ℓ 정도가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명 방법에 있어서는, 필요에 따라, 설포기 함유 화합물에 추가하여 헥사메타인산소다, 트리폴리인산소다 등의 무기 폴리인산류, 히드록시에틸리덴디포스폰산, 포스포노부탄트리카르복실산 등의 포스폰산류나 일반적으로 RO 처리에 사용되는 스케일 방지제나 슬라임 컨트롤제를 수계에 첨가할 수 있다. 또한, 슬라임 컨트롤제로서는 RO막을 산화에 의해 분해시키지 않는 암모니아나 설팜산 등과 염소와의 결합 염소제, 이소티아졸론계 화합물, 디브로모니트로프로피온아미드 등의 브롬계의 슬라임 컨트롤제를 적합하게 이용할 수 있다.

설포기 함유 화합물이나 전술한 약제의 RO 장치 급수에의 첨가 장소는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 여과 장치(2)나 활성탄탑(3) 등의 전처리 장치의 후단에 첨가된다. 또한, 슬라임 컨트롤제를 제외한 상기 약제는 상시(常時) 첨가되는 것이 바람직하지만, 슬라임 컨트롤제는 상시 첨가 또는 간헐 첨가 중 어느 쪽이라도 좋다.

또한, 본 발명의 방법은 RO 장치에의 급수의 pH가 6 이상, 보다 바람직하게는 pH가 7 이상인 경우에 특히 적합하게 이용할 수 있다. 이것은, pH가 6 이상, 특히 pH가 7 이상인 경우에, 설포기 함유 화합물 미첨가인 경우에, 보다 현저히 철의 영향을 받아 플럭스의 저하가 현저해지기 때문이다.

본 발명 방법에서 이용되는 RO 장치는, 바람직하게는 RO막을 구비한 RO막 엘리먼트를 용기(vessel)에 장전한 RO막 모듈에 의해 구성된다. 이 RO 장치에 사용되는 RO막은 막을 통한 용액 간의 침투압차 이상의 압력을 고농도측에 걸쳐 용질을 저지하고, 용매를 투과시키는 액체 분리막이다. RO막의 막 구조로서는, 복합막, 상분리막 등의 고분자막 등을 들 수 있다. RO막의 소재로서는, 예컨대 방향족계 폴리아미드, 지방족계 폴리아미드, 이들 복합재 등의 폴리아미드계 소재 등을 들 수 있다.

RO막 모듈의 형식에 대해서는 특별히 제한은 없고, 예컨대, 관상막 모듈, 평면막 모듈, 스파이럴막 모듈, 중공사막 모듈 등을 적용할 수 있다.

RO막으로서, 저지율 향상제로 처리한 RO막에도 이용함으로써, 수용성 유기물이나 무기 전해질의 저지율을 향상시킬 수 있다.

저지율 향상제로서는, 폴리비닐메틸에테르, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌이민 등의 수용성 고분자나 탄닌산 등의 폴리페놀, 특허 문헌 3에 기재된 중량 평균 분자량이 10만 이상인 이온성 고분자(폴리아미딘, 폴리비닐아미딘, 폴리스티렌설폰산 등), 중량 평균 분자량이 2,000∼6,000인 폴리에틸렌글리콜쇄를 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 본 발명의 방법은 저지율 향상제로서 음이온성을 갖는 화합물을 이용한 경우에 특히 적합하다. 이것은, 음이온성 저지율 향상제로 처리한 RO막은 철의 영향을 보다 쉽게 받기 때문이다.

음이온성을 갖는 화합물로 이루어진 저지율 향상제로서는 음이온성의 수용성 고분자 또는 탄닌산이 적합하다. 음이온성의 수용성 고분자로서는, 예컨대 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 등의 카르복실기를 갖는 고분자, 폴리스티렌설폰산, 덱스트란황산, 폴리비닐설폰산 등의 설폰산기를 갖는 고분자 등을 들 수 있다.

저지율 향상제로서는 폴리알킬렌글리콜쇄에 음이온성기가 도입된 화합물도 적합하다.

폴리알킬렌글리콜쇄에 도입되는 음이온성기로서는, 예컨대 설포기-SO₃H, 카르복실기-COOH, 아미노기-NH₂, 제4급 암모늄기-N⁺R₃X^-등을 들 수 있다.

폴리알킬렌글리콜쇄에 설포기를 도입하는 방법으로서는, 예컨대 폴리에틸렌글리콜 수용액에 에폭시프로판올과 아황산나트륨을 첨가하고, 70∼90℃, 환류 조건 하에서 반응시킴으로써, 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 설폰화폴리에틸렌글리콜을 합성하는 방법이 예시된다.

상기 화학식 1의 a는 50∼150이 바람직하고, b는 1∼100이 바람직하다.

상기 화학식 2의 c는 1∼100이 바람직하고, d는 50∼150이 바람직하며, e는 1∼100이 바람직하다.

상기 화학식 1, 화학식 2에 있어서, (X, Y)는 (H, CH₂OH) 또는 (CH₂OH, H)이다.

설폰화폴리에틸렌글리콜은 상기 화학식 1 또는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물에 한정되지 않고, 예컨대, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 등을 예시할 수 있다.

상기 화학식 3의 f는 50∼150이 바람직하고, 상기 화학식 4의 g는 50∼150이 바람직하다.

이들 화합물을 저지율 향상제의 주성분으로서 이용함으로써, RO막의 저지율을 향상시키고, 전해질을 비롯하여 종래의 RO막에서는 제거 곤란하였던 저분자량의 비이온성 유기물이나 붕소, 실리카 등도 효과적으로 제거할 수 있다.

저지율 향상 처리는 저지율 향상제를 함유한 수용액 중에 RO막 모듈을 침지함으로써 행할 수 있지만, 바람직하게는 RO막 모듈의 1차측에 통수함으로써 실시된다. 저지율 향상제를 함유한 수용액을 통수하는 1회에 걸리는 시간은 2∼24시간인 것이 바람직하다. 수용액 중의 저지율 향상제 농도를 높이면, 통수 시간을 단축시킬 수 있지만, 투과유속(透過流束)의 저하가 커질 우려가 있다. 이 저지율 향상제를 함유한 수용액의 통수시에는 RO막 모듈의 투과수 배출 밸브를 폐쇄해 둘 수도 있지만, 투과수를 빼내면서 처리함으로써, 저지율 향상제를 효율적으로, 또한, 균일하게 RO막면에 흡착시킬 수 있고, 장치를 중지시키지 않고 효율적으로 처리하는 것도 가능해진다.

이 경우, RO막 모듈의 1차측으로 저지율 향상제를 함유한 수용액을 공급할 때의 조작 압력을 0.3 MPa 이상으로 하고, [투과수량]/[저지율 향상제를 함유한 수용액의 공급량]의 비를 0.2 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 효과적으로 저지율 향상제가 RO막 표면에 접촉되기 때문에, 저지율 향상제를 효율적으로, 또한, 균일하게 RO막면에 흡착시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서 첨가되는 설포기를 함유한 수용성 고분자나 저지율 향상제의 중량 평균 분자량은, 이들 화합물의 수용액을 겔 침투 크로마토그래피에 의해 분석하고, 얻어진 크로마토그램으로부터 폴리에틸렌옥사이드 표준품의 분자량으로 환산함으로써 구할 수 있다. 폴리에틸렌옥사이드 표준품을 입수할 수 없는 고분자량의 영역에 있어서는 광산란법, 초원심법 등에 의해 중량 평균 분자량을 구할 수 있다.

이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

또한, 본 실시예에서는 저지율은 이온성 물질에 관해서, 전기 전도도의 측정값에 기초하여 이하 식에 의해 산출하였다.

저지율＝1－(투과액의 전기 전도도×2)/(공급액의 전기 전도도＋농축액의 전기 전도도)

[비교예 1]

표 1의 조성의 물을 원수로 하여 책상 시험용 소형 평막용 내압 셀을 가진 RO 장치를 이용하여 조작압 0.75 MPa, 회수율 30%의 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이 RO 장치의 RO막으로서 니토덴코에서 제조한 초저압 방향족 폴리아미드형 RO막 「ES-20」을 이용하였다.

이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예 1]

원수에 AMPS와 AA를 20:80 mol%의 비율로 공중합시킨 고분자(이하 「고분자 1」이라 기재함)를 3 ㎎/ℓ가 되도록 첨가한 것 이외에는 비교예 1과 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 설포기 함유 화합물인 고분자 1을 첨가하지 않는 비교예 1에서는 칼슘, 실리카 또는 마그네슘 등의 스케일이 생성되는 조건이 아님에도 불구하고 플럭스는 시간의 경과에 따라 저하되었다. 그러나, 실시예 1과 같이, 설포기 함유 화합물인 고분자 1을 첨가함으로써, 이 플럭스의 저하를 억제할 수 있었다.

[비교예 2]

RO막으로서, 니토덴코에서 제조한 초저압 방향족 폴리아미드형 RO막 「ES-20」에, 분자량이 300만인 폴리비닐아미딘의 농도 1 ㎎/ℓ 수용액을 조작압 0.75 MPa, 회수율 50%로 5시간 통수하고, 그 후, 분자량이 100만인 폴리스티렌설폰산나트륨의 농도 1 ㎎/ℓ 수용액을 조작압 0.75 MPa, 회수율 50%로 5시간 통수하여 저지율 향상 처리한 막을 이용하였다. 이외에는 비교예 1과 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예 2]

원수에 고분자 1을 3 ㎎/ℓ가 되도록 첨가한 것 이외에는 비교예 2와 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

[비교예 3]

RO막으로서, 니토덴코에서 제조한 초저압 방향족 폴리아미드형 RO막 「ES-20」에 분자량이 300만인 폴리비닐아미딘의 농도 1 ㎎/ℓ 수용액을 조작압 0.75 MPa, 회수율 50%로 20시간 통수하고, 그 후, 분자량이 4,000인 폴리에틸렌글리콜에 설폰기를 부여한 화합물 2로 표시되는 고분자의 농도 0.1 ㎎/ℓ 수용액을 조작압 0.75 MPa, 회수율 50%로 20시간 통수하고, 저지율 향상 처리한 막을 이용하였다. 이외에는 비교예 1과 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예 3]

원수에 폴리스티렌설폰산(이하 「고분자 2」라고 기재함)을 3 ㎎/ℓ가 되도록 첨가한 것 이외에는 비교예 3과 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예 4]

원수에 쿠리타 고교에서 제조한 쿠리바터 EC503(이소티아졸론계 슬라임 컨트롤제)을 1 ㎎/ℓ가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 3과 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

[비교예 4]

RO막으로서, 니토덴코에서 제조한 초저압 방향족 폴리아미드형 RO막 「ES-20」에 분자량이 1,000인 탄닌산의 농도 100 ㎎/ℓ 수용액을 조작압 0.75 MPa, 회수율 50%로 1시간 통수하고, 저지율 향상 처리한 막을 이용하였다. 이외에는 비교예 1과 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예 5]

원수에 HAPS와 AA를 20:80 mol%의 비율로 공중합시킨 고분자(이하 「고분자 3」이라 기재함)를 3 ㎎/ℓ가 되도록 첨가하였다. 이외에는 비교예 4와 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예 6]

원수에 쿠리바터 EC503을 1 ㎎/ℓ가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 설포기 함유 화합물인 고분자 1, 고분자 2 또는 고분자 3을 첨가하지 않는 비교예 1 내지 비교예 4에서는 칼슘, 실리카 또는 마그네슘 등의 스케일이 생성되는 조건이 아님에도 불구하고 플럭스는 시간이 경과함에 따라 저하되었다. 그러나, 실시예 1 내지 실시예 6과 같이, 설포기 함유 화합물을 첨가함으로써 이 플럭스의 저하를 억제할 수 있었다. 또한, 설포기 함유 화합물을 첨가하지 않는 비교예 1 내지 비교예 4에서는, 이 플럭스의 저하 경향은 음이온성의 저지율 향상제에 의해 처리한 RO막(비교예 2 내지 비교예 4)에 현저히 나타나지만, 모두 설포기 함유 화합물을 첨가함으로써, 플럭스의 시간이 경과함에 따른 저하를 억제할 수 있었다. 또한, 실시예 4나 실시예 6에서는 슬라임 컨트롤제를 첨가함으로써, 플럭스의 저하를 더욱 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 비교예 3, 비교예 4, 실시예 3, 실시예 5에서는, 비닐아미딘이나 비교적 생물 분해되기 쉬운 탄닌산을 저지율 향상제로서 사용하고 있기 때문에, 이들 저지율 향상제가 자화(資化)하여 미생물이 번식하고, 플럭스가 저하되고 있는 것으로 생각된다. 이것에 대하여, 실시예 4, 실시예 6에서는, 슬라임 컨트롤제를 첨가하기 때문에, 플럭스 저하가 방지되는 것으로 생각된다.

[비교예 5]

표 3의 조성의 물을 원수로서 이용하고, 칼슘계 스케일 방지제로서 헥사메타인산을 4 ㎎/ℓ가 되도록 첨가한 것 이외에는 비교예 1과 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 4에 나타내었다.

[실시예 7]

원수에 고분자 1을 4 ㎎/ℓ가 되도록 첨가한 것 이외에는 비교예 5와 동일한 조건으로 RO 처리를 행하였다. 이때의 RO 장치의 플럭스(25℃, 0.75 MPa)와 저지율의 측정 결과를 표 4에 나타내었다.

표 4에 나타낸 바와 같이, 설포기 함유 화합물인 고분자 1을 첨가하지 않는 비교예 5에서는 칼슘계 스케일 방지제인 헥사메타인산을 첨가하여 칼슘계 스케일의 생성을 방지하고 있음에도 불구하고 플럭스는 시간이 경과함에 따라 저하되었다. 그러나, 실시예 7과 같이, 설포기 함유 화합물을 첨가함으로써, 이 플럭스의 저하를 억제할 수 있었다.

본 발명을 특정 형태를 이용하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않게 여러 가지 변경이 가능한 것은 당업자에게 있어서 분명하다.

또한, 본 출원은 2007년 1월 24일자로 출원된 일본 특허 출원(특원 제2007-14206호)에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

Claims

철을 총 1,000 ㎍/ℓ 이하 함유하는 원수를 역침투막 처리하는 방법에 있어서, 이 원수에 설포기를 갖는 화합물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제1항에 있어서, 저지율 향상제에 의해 처리된 역침투막을 이용하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제1항에 있어서, 원수의 pH가 6 이상인 조건 하에서 역침투막 처리하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제1항에 있어서, 원수는 철을 총 10∼1,000 ㎍/ℓ 함유하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제1항에 있어서, 원수는 철을 총 10∼300 ㎍/ℓ 함유하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제1항에 있어서, 원수는 철을 총 10∼100 ㎍/ℓ 함유하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제1항에 있어서, 원수를 전처리한 후, 상기 설포기를 갖는 화합물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제7항에 있어서, 전처리는 적어도 활성탄에 의한 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제1항에 있어서, 설포기를 갖는 화합물은 설포기를 갖는 수용성 고분자인 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제9항에 있어서, 설포기를 갖는 화합물은 설포기를 갖는 단량체의 중합체인 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제9항에 있어서, 설포기를 갖는 화합물은 설포기를 갖는 단량체와, 설포기를 갖지 않는 단량체와의 공중합체인 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서, 설포기를 갖는 단량체는 설포기를 갖는 불포화 (메트)알릴에테르계 단량체, (메트)아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 2-히드록시-3-아크릴아미드프로판설폰산, 스티렌설폰산, 메트알릴설폰산, 비닐설폰산, 알릴설폰산, 이소아밀렌설폰산 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제11항에 있어서, 설포기를 갖지 않는 단량체는 이소부틸렌, 아밀렌, 아크릴아미드, N-비닐포름알데히드, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 비닐아세트산, 아트로프산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 히드록시에틸아크릴산 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제11항에 있어서, 설포기를 갖는 화합물은 스티렌설폰산의 단독 중합체인 폴리스티렌설폰산; 아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산(AMPS)과 아크릴산(AA)을 10∼30:70∼99 mol%의 비율로 공중합시킨 고분자; AMPS와 AA 및 N-비닐포름아미드를 5∼30:40∼90:5∼30 mol%의 비율로 공중합시킨 고분자; 3-알릴옥시-2-히드록시프로판설폰산(HAPS)과 AA를 10∼30:70∼99 mol%의 비율로 공중합시킨 고분자; HAPS, AA 및 히드록시에틸아크릴산을 10∼30:55∼85:5∼15 mol%의 비율로 공중합시킨 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제9항에 있어서, 상기 설포기를 갖는 수용성 고분자의 중량 평균 분자량은 1,000∼1,000,000인 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제1항에 있어서, 원수에 대하여 설포기 함유 화합물을, 그 농도가 O.1∼100 ㎎/ℓ가 되도록 첨가하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제1항에 있어서, 원수에 대하여 무기 폴리인산, 포스폰산, 스케일 방지제 및 슬라임 컨트롤제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 첨가하는 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.
제2항에 있어서, 저지율 향상제는 폴리비닐메틸에테르, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌이민, 탄닌산, 폴리아미딘, 폴리비닐아미딘, 폴리스티렌설폰산 및 중량 평균 분자량 2,000∼6,000의 폴리에틸렌글리콜쇄를 갖는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 역침투막 처리 방법.