KR20190088885A - 수처리 방법 및 수처리 장치 - Google Patents

수처리 방법 및 수처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190088885A
KR20190088885A KR1020190003461A KR20190003461A KR20190088885A KR 20190088885 A KR20190088885 A KR 20190088885A KR 1020190003461 A KR1020190003461 A KR 1020190003461A KR 20190003461 A KR20190003461 A KR 20190003461A KR 20190088885 A KR20190088885 A KR 20190088885A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
separation membrane
chlorine
membrane
treatment
Prior art date
Application number
KR1020190003461A
Other languages
English (en)
Inventor
유다이 스즈키
마사토 츠지
히로 요시카와
Original Assignee
오르가노 코포레이션
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 오르가노 코포레이션 filed Critical 오르가노 코포레이션
Publication of KR20190088885A publication Critical patent/KR20190088885A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/56—Polyamides, e.g. polyester-amides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment

Abstract

[과제] 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리에 있어서, pH4 이상 7 이하인 pH 영역에 있어서 살균제의 살균 성능을 향상시킬 수 있는 수처리 방법을 제공한다.
[해결 수단] 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리 방법으로서, 염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제를 분리막의 급수 중에 존재시키고, 염소계 산화제와 설팜산 화합물의 몰비가 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5이며, 분리막의 급수의 pH가 4 이상 7 이하인, 수처리 방법이다.

Description

수처리 방법 및 수처리 장치{WATER TREATMENT METHOD AND WATER TREATMENT APPARATUS}
본 발명은 역침투막(reverse osmosis membrane: RO막) 등의 분리막을 이용하는 수처리 방법 및 수처리 장치에 관한 것이다.
염소계 산화제와 설팜산 화합물로 이루어진 클로로설팜산계의 결합 염소(이하, 클로로설팜산)를 역침투막(RO막) 등의 분리막용의 살균제로서 사용하는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 여기에서, 특허문헌 1의 명세서 단락 [0051]에는, 차아염소산나트륨 2 중량%(유효 염소 농도로서)와 설팜산 나트륨 8 중량%를 함유하는 슬라임 방지제, 즉, 염소계 산화제와 설팜산의 몰비가 염소계 산화제:설팜산 = 1:2.4인 슬라임 방지제가 구체적으로 개시되어 있다.
분리막용으로 클로로설팜산을 사용할 경우, 특허문헌 2에는, 설팜산과 염소계 산화제의 함유 비율이, Cl/N(몰비) = 0.45 내지 0.6인 것이 최적인 취지가 기재되어 있다. 즉, 분리막용의 클로로설팜산으로서는, 염소계 산화제와 설팜산의 몰비가 염소계 산화제:설팜산 = 1:1.6 내지 1:2.3인 것이 최적인 취지가 기재되어 있다.
특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 클로로설팜산은 일반적으로 넓은 pH 범위에 있어서 안정성이 높다. 그러나, 이 때문에, 특허문헌 1 및 2에 기재된 클로로설팜산은 pH4 이상 7 이하인 pH 영역에서는 살균 성능도 낮은 상태인 채라는 과제가 있었다.
JP 2006-263510 A JP 5720964 B
본 발명의 목적은, 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리에 있어서, pH4 이상 7 이하인 pH 영역에 있어서 살균제의 살균 성능을 향상시킬 수 있는 수처리 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리 방법으로서, 염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제를 상기 분리막의 급수 중에 존재시키고, 상기 염소계 산화제와 상기 설팜산 화합물의 몰비가 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5이며, 상기 분리막의 급수의 pH가 4 이상 7 이하인, 수처리 방법이다.
상기 수처리 방법에 있어서, 상기 분리막의 급수의 pH가 4 이상 6 이하인 것이 바람직하다.
상기 수처리 방법에 있어서, 상기 몰비가 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.2인 것이 바람직하다.
상기 수처리 방법에 있어서, 상기 분리막이 폴리아마이드계의 고분자막인 것이 바람직하다.
상기 수처리 방법에 있어서, 상기 살균제의 브로민화물 이온 함유율이 0.4 중량% 미만인 것이 바람직하다.
상기 수처리 방법에 있어서, 상기 분리막의 표면의 염소 원자 함유율이 0.1 중량% 미만이어도 본 발명의 효과가 발휘된다.
상기 수처리 방법에 있어서, 상기 분리막의 급수 중의 전경도(total hardness)가 1.0㎎ CaCO3/ℓ 미만이어도 본 발명의 효과가 발휘된다.
상기 수처리 방법에 있어서, 탈탄산 처리 및 상기 분리막으로서 역침투막을 이용하는 역침투막 처리를 행하여, 상기 역침투막의 급수 중에 상기 살균제를 존재시키는 것이 바람직하다.
본 발명은, 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리 장치로서, 상기 피처리수에 대해서, 탈탄산 처리를 행하기 위한 탈탄산 처리장치와, 상기 분리막으로서 역침투막을 이용해서 역침투막 처리를 행하기 위한 역침투막 처리장치를 포함하되, 염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제를 상기 분리막의 급수 중에 존재시키고, 상기 염소계 산화제와 상기 설팜산 화합물의 몰비가 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5이며, 상기 분리막의 급수의 pH가 4 이상 7 이하인, 수처리 장치이다.
본 발명에서는, 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리에 있어서, pH4 이상 7 이하인 pH 영역에 있어서 살균제의 살균 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 수처리 장치의 일례를 나타낸 개략 구성 도이다.
도 2는 실시예 1 및 2와 비교예 1에 있어서 pH에 대한 시험 후의 세균수(CFU/㎖)를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 실시의 형태에 대해서 이하 설명한다. 본 실시형태는 본 발명을 실시하는 일례로서, 본 발명은 본 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
<분리막을 이용하는 수처리 방법>
본 발명의 실시형태에 따른 수처리 방법은, 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리 방법으로서, 염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제를 분리막의 급수 중에 존재시키고, 염소계 산화제와 설팜산 화합물의 몰비가 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5이며, 분리막의 급수의 pH가 4 이상 7 이하인 방법이다.
본 발명자들은, 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리에 있어서, 염소계 산화제와 설팜산 화합물의 몰비가, 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5인 살균제는, pH4 이상 7 이하인 pH 영역에 있어서 살균제의 살균 성능을 향상시킬 수 있는 것을 찾아내었다.
본 실시형태에 따른 수처리 방법에서는, 염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제를 분리막의 급수 중에 존재시킨다. "염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제"는, "염소계 산화제"와 "설팜산 화합물"의 혼합물을 함유하는 안정화 차아염소산 조성물을 함유하는 살균제이어도 되고, "염소계 산화제와 설팜산 화합물의 반응 생성물"을 함유하는 안정화 차아염소산 조성물을 함유하는 살균제이어도 된다.
즉, 본 실시형태에 따른 수처리 방법에서는, "염소계 산화제"와 "설팜산 화합물"의 혼합물을 분리막의 급수 중에 존재시킨다. 이것에 의해, 분리막의 급수 중에서, 안정화 차아염소산 조성물이 생성되는 것으로 여겨진다. 또는, 본 실시형태에 따른 수처리 방법에서는, "염소계 산화제와 설팜산 화합물의 반응 생성물"인 안정화 차아염소산 조성물을 분리막의 급수 중에 존재시킨다.
구체적으로는 본 실시형태에 따른 수처리 방법에서는, 예를 들어, "차아염소산"과 "설팜산 화합물"의 혼합물을 분리막의 급수 중에 존재시킨다. 또는, 본 실시형태에 따른 수처리 방법에서는, "차아염소산과 설팜산 화합물의 반응 생성물"인 안정화 차아염소산 조성물을 분리막의 급수 중에 존재시킨다.
본 실시형태에 따른 수처리 방법에서는, 예를 들어, "염소계 산화제"와 "설팜산 화합물"을 약물 주입 펌프 등에 의해 분리막의 급수 중에 주입해도 된다. "염소계 산화제"와 "설팜산 화합물"은 개별적으로 분리막의 급수 중에 첨가해도 되고, 또는 원액끼리 혼합시키고 나서 분리막의 급수 중에 첨가해도 된다. 또는 "염소계 산화제와 설팜산 화합물의 반응 생성물"을 약물 주입 펌프 등에 의해 분리막의 급수 중에 주입해도 된다.
분리막에 접촉하는 전체 염소 농도는 유효 염소 농도 환산으로, 0.01 내지 100㎎/ℓ인 것이 바람직하다. 0.01㎎/ℓ 미만이면, 충분한 살균 효과를 얻을 수 없는 경우가 있고, 100㎎/ℓ보다 많다면, 분리막의 열화, 배관 등의 부식을 일으킬 가능성이 있다.
분리막의 급수의 pH는, pH4 이상 7 이하이고, pH4 이상 7 미만인 것이 바람직하며, pH4 이상 6 이하인 것이 보다 바람직하고, pH4 초과 6 이하인 것이 또한 바람직하며, pH5 이상 6 이하인 것이 특히 바람직하다. 분리막의 급수의 pH가 4 미만 또는 7을 초과하면, 살균제의 살균 성능의 향상 효과가 작아진다.
분리막의 급수의 pH는, 필요에 따라서 pH 조정제를 첨가하는 것에 의해 조정해도 된다. pH 조정제로서는, 예를 들어, 염산 등의 산이나, 수산화나트륨 등의 알칼리를 들 수 있다.
염소계 산화제와 설팜산 화합물의 몰비는, 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5이며, 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.2인 것이 바람직하다. 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5의 범위 외이면, 살균제의 살균 성능의 향상 효과가 작아진다.
폴리아마이드계의 분리막을 이용할 경우, 살균제의 브로민화물 이온 함유율은, 0.4 중량% 미만인 것이 바람직하며, 0.1 중량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 살균제의 브로민화물 이온 함유율이 0.4 중량% 이상이면, 예를 들어, pH6 이하인 경우에 분리막의 투과수량이 감소할 경우가 있다. 특히, 분리막의 표면의 염소 원자 함유율이 0.1 중량% 미만이며, 살균제의 브로민화물 이온 함유율이 0.4 중량% 이상이며, 분리막의 급수 중의 전경도가 1.0 ㎎ CaCO3/ℓ 미만이면, 예를 들어, pH6 이하인 경우에 분리막의 투과수량이 감소할 경우가 있다. 그러나, 살균제의 브로민화물 이온 함유율이 0.4 중량% 미만이면, 같은 조건에서도 투과수량은 거의 감소하지 않는다.
폴리아마이드계의 분리막을 이용할 경우, 분리막의 표면의 염소 원자 함유율이 0.1 중량% 미만이어도 효과가 발휘된다. 분리막의 표면의 염소 원자 함유율이 0.1 중량% 미만이면, 예를 들어, pH6 이하인 경우에 분리막의 투과수량이 감소할 경우가 있다. 특히, 분리막의 표면의 염소 원자 함유율이 0.1 중량% 미만이고, 살균제의 브로민화물 이온 함유율이 0.4 중량% 이상이며, 분리막의 급수 중의 전경도가 1.0㎎ CaCO3/ℓ 미만이면, 예를 들어, pH6 이하인 경우에 분리막의 투과수량이 감소할 경우가 있다. 그러나, 분리막의 표면의 염소 원자 함유율이 0.1 중량% 이상이면, 같은 조건에서도 투과수량은 거의 감소하지 않는다.
폴리아마이드계의 분리막을 이용할 경우, 분리막의 급수 중의 전경도가 1.0㎎ CaCO3/ℓ 미만이어도 효과가 발휘된다. 분리막의 급수 중의 전경도가 1.0㎎ CaCO3/ℓ 미만이면, 예를 들어, pH6 이하인 경우에 분리막의 투과수량이 감소할 경우가 있다. 특히, 분리막의 표면의 염소 원자 함유율이 0.1 중량% 미만이고, 살균제의 브로민화물 이온 함유율이 0.4 중량% 이상이며, 분리막의 급수 중의 전경도가 1.0㎎ CaCO3/ℓ 미만이면, 예를 들어, pH6 이하인 경우에 분리막의 투과수량이 감소할 경우가 있다. 그러나, 분리막의 급수 중의 전경도가 1.0㎎ CaCO3/ℓ 이상이면, 같은 조건에서도 투과수량은 거의 감소하지 않는다.
피처리수는, 예를 들어, 지하수, 회수수(回收水)이다.
분리막으로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 역침투막, 한외여과 막(UF막), 정밀여과막(MF막) 등을 들 수 있고, 역침투막을 이용할 경우에, 본 실시형태에 따른 수처리 방법이 적합하게 적용된다.
분리막의 재질에는 특별히 제한은 없지만, 특히 폴리아마이드계의 고분자막일 경우에, 본 실시형태에 따른 수처리 방법이 적합하게 적용된다. 폴리아마이드계 고분자막은, 산화제에 대한 내성이 비교적 낮고, 유리 염소 등을 폴리아마이드계 고분자막에 연속적으로 접촉시키면, 막 성능의 현저한 저하가 일어난다. 그러나, 본 실시형태에 따른 수처리 방법에서는 폴리아마이드계 고분자막에 있어서도, 이러한 현저한 막 성능의 저하는 거의 일어나지 않는다.
염소계 산화제로서는, 예를 들어, 염소 가스, 이산화염소, 차아염소산 또는 이의 염, 아염소산 또는 이의 염, 염소산 또는 이의 염, 과염소산 또는 이의 염, 염소화아이소사이아누르산 또는 이의 염 등을 들 수 있다. 이들 중, 염으로서는, 예를 들어, 차아염소산 나트륨, 차아염소산 칼륨 등의 차아염소산 알칼리 금속염, 차아염소산 칼슘, 차아염소산 바륨 등의 차아염소산 알칼리 토금속염, 아염소산 나트륨, 아염소산 칼륨 등의 아염소산 알칼리 금속염, 아염소산 바륨 등의 아염소산 알칼리 토금속염, 아염소산 니켈 등의 다른 아염소산 금속염, 염소산 암모늄, 염소산 나트륨, 염소산 칼륨 등의 염소산 알칼리 금속염, 염소산 칼슘, 염소산 바륨 등의 염소산 알칼리 토금속염 등을 들 수 있다. 이들의 염소계 산화제는, 1종을 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합시켜서 이용해도 된다. 염소계 산화제로서는, 취급성 등의 점에서, 차아염소산 나트륨을 이용하는 것이 바람직하다.
설팜산 화합물은, 이하의 일반식 (1)로 표시되는 화합물이다:
R2NSO3H （1)
(식 중, R은 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이다).
설팜산 화합물로서는, 예를 들어, 2개의 R기의 양쪽이 수소 원자인 설팜산(아미도황산) 이외에, N-메틸설팜산, N-에틸설팜산, N-프로필설팜산, N-아이소프로필설팜산, N-부틸설팜산 등의 2개의 R기 중 한쪽이 수소 원자이며, 다른 쪽이 탄소수 1 내지 8의 알킬기인 설팜산 화합물, N,N-다이메틸설팜산, N,N-다이에틸설팜산, N,N-다이프로필설팜산, N,N-다이뷰틸설팜산, N-메틸-N-에틸설팜산, N-메틸-N-프로필설팜산 등의 2개의 R기의 양쪽이 탄소수 1 내지 8의 알킬기인 설팜산 화합물, N-페닐설팜산 등의 2개의 R기 중 한쪽이 수소 원자이며, 다른 쪽이 탄소수 6 내지 10의 아릴기인 설팜산 화합물, 또는 이들의 염 등을 들 수 있다. 설팜산염으로서는, 예를 들어, 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속염, 칼슘염, 스트론튬염, 바륨염 등의 알칼리 토금속염, 망간염, 구리염, 아연염, 철염, 코발트염, 니켈염 등의 다른 금속염, 암모늄염 및 구아니딘염 등을 들 수 있다. 설팜산 화합물 및 이들의 염은, 1종을 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합시켜서 이용해도 된다. 설팜산 화합물로서는, 환경부하 등의 점에서, 설팜산(아미도황산)을 이용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 따른 수처리 방법에 있어서, 분리막의 급수 중에, 더욱 알칼리를 존재시켜도 된다. 알칼리로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 수산화알칼리 등을 들 수 있다. 저온의 제품 안정성 등의 점에서, 수산화나트륨과 수산화칼륨을 병용해도 된다. 또한, 알칼리는 고형이 아니라, 수용액으로서 이용해도 된다.
분리막에 있어서, 분리막의 급수의 pH 5.5 이상에서 스케일이 발생할 경우에는, 스케일 억제를 위하여 분산제를 상기 살균제와 병용해도 된다. 분산제로서는, 예를 들어, 폴리아크릴산, 폴리말레산, 포스폰산 등을 들 수 있다. 분리막의 급수에의 분산제의 첨가량은, 예를 들어, 농축수 중의 농도로서 0.1 내지 1,000 ㎎/ℓ의 범위이다.
또한, 분산제를 사용하지 않고 스케일의 발생을 억제하기 위해서는, 예를 들어, 농축수 중의 실리카 농도를 용해도 이하로, 칼슘 스케일의 지표인 랑게리아 지수(Langelier Index)를 0 이하가 되도록, 분리막 처리장치의 회수율 등의 운전 조건을 조정하는 것을 들 수 있다.
<분리막을 이용하는 수처리 장치 및 수처리 방법>
본 발명의 실시형태에 따른 수처리 방법을 적용한 수처리 장치의 일례의 개략을 도 1에 나타내고, 그 구성에 대해서 설명한다.
도 1에 나타낸 수처리 장치(1)는, 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리 장치이며, 피처리수에 대해서, 탈탄산 처리를 행하기 위한 탈탄산 처리장치(12)와, 분리막으로서 역침투막을 이용해서 역침투막 처리를 행하기 위한 제1 역침투막 처리장치(16)를 구비한다. 수처리 장치(1)는, 피처리수에 대해서, 활성탄 처리를 행하기 위한 활성탄 처리 장치(10)와, 분리막의 급수를 저류하기 위한 급수조(14)와, 탈기처리를 행하기 위한 탈기처리장치(18)와, 이온교환 처리를 행하기 위한 이온교환 처리장치(20)와, 제2 역침투막 처리장치(22)를 구비해도 된다.
도 1의 수처리 장치(1)에 있어서, 활성탄 처리 장치(10)의 입구에는 피처리수 배관(24)이 접속되어 있다. 활성탄 처리 장치(10)의 출구와 탈탄산 처리장치(12)의 입구는 활성탄 처리수 배관(26)에 의해 접속되어 있다. 탈탄산 처리장치(12)의 출구와 급수조(14)의 탈탄산 처리수 입구는 탈탄산 처리수 배관(28)에 의해 접속되어 있다. 급수조(14)의 출구와 제1 역침투막 처리장치(16)의 입구는 급수 배관(30)에 의해 접속되어 있다. 제1 역침투막 처리장치(16)의 투과수 출구와, 탈기처리장치(18)의 입구는 투과수 배관(32)에 의해 접속되어 있다. 탈기처리장치(18)의 출구와 이온교환 처리장치(20)의 입구는 탈기처리수 배관(34)에 의해 접속되어 있다. 이온교환 처리장치(20)의 출구에는 처리수 배관(36)이 접속되어 있다. 제1 역침투막 처리장치(16)의 농축수 출구와 제2 역침투막 처리장치(22)의 입구는 농축수 배관(38)에 의해 접속되어 있다. 제2 역침투막 처리장치(22)의 투과수 출구와 급수조(14)의 투과수 입구는 투과수 배관(40)에 의해 접속되어 있다. 제2 역침투막 처리장치(22)의 농축수 출구에는 농축수 배관(42)이 접속되어 있다. 급수조(14)에는, 살균제를 첨가하기 위한 살균제 첨가 수단으로서 살균제 첨가 배관(44)이 접속되고, pH 조정제를 첨가하기 위한 pH 조정제 첨가 수단으로서 pH 조정제 첨가 배관(46)이 접속되어 있다.
본 실시형태에 따른 수처리 방법 및 수처리 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다.
처리 대상인 피처리수는, 피처리수 배관(24)을 통해서 활성탄 처리 장치(10)에 송액되어, 활성탄 처리 장치(10)에 있어서 활성탄 처리가 행해진다(활성탄 처리 공정). 활성탄 처리가 행해진 활성탄 처리수는, 활성탄 처리수 배관(26)을 통해서 탈탄산 처리장치(12)에 송액되어, 탈탄산 처리장치(12)에 있어서 탈탄산 처리가 행해진다(탈탄산 처리 공정). 탈탄산 처리가 행해진 탈탄산 처리수는, 탈탄산 처리수 배관(28)을 통해서 급수조(14)에 송액된다.
급수조(14)에 있어서, 살균제 첨가 배관(44)을 통해서 소정량의 살균제가 첨가된다(살균제 첨가 공정). 급수조(14)에 있어서, 필요에 따라서 pH 조정제가 첨가되어서, 역침투막(분리막)의 급수 pH가 pH4 이상 7 이하로 조정되어도 된다(pH 조정 공정). 역침투막(분리막)의 급수 pH가 pH4 이상 7 이하일 경우에는, pH 조정 공정을 행하지 않아도 된다. 수처리 장치(1)에서는, 탈탄산 처리장치(12)에 의한 탈탄산 처리에 의해, 통상은 탈탄산 처리수가 pH4 이상 7 이하가 되므로, pH 조정 공정을 행하지 않아도 된다.
급수조(14)로부터 분리막의 급수는, 급수 배관(30)을 통해서 제1 역침투막 처리장치(16)에 송액되어, 제1 역침투막 처리장치(16)에 있어서, 역침투막 처리가 행해져서, 투과수와 농축수가 얻어진다(제1 역침투막 처리공정). 투과수는, 투과수 배관(32)을 통과해서, 탈기처리장치(18)에 송액되고, 탈기처리장치(18)에 있어서, 탈기처리가 행해진다(탈기처리 공정). 탈기처리가 행해진 탈기처리수는, 탈기처리수 배관(34)을 통과해서, 이온교환 처리장치(20)에 송액되고, 이온교환 처리장치(20)에 있어서, 이온교환 처리가 행해진다(이온교환 처리 공정). 이온교환 처리가 행해진 이온교환 처리수는, 처리수 배관(36)을 통해서 처리수로서 배출된다.
한편, 제1 역침투막 처리공정에 있어서의 농축수는, 농축수 배관(38)을 통해서 제2 역침투막 처리장치(22)에 송액되고, 제2 역침투막 처리장치(22)에 있어서, 역침투막 처리가 행해져서, 투과수와 농축수가 얻어진다(제2 역침투막 처리공정). 투과수는, 투과수 배관(40)을 통과해서, 급수조(14)에 송액되고, 반송된다(반송 공정). 농축수는 농축수 배관(42)을 통해서 배출된다.
이 수처리 장치(1)에 있어서, 염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제를 분리막의 급수 중에 존재시키고, 염소계 산화제와 설팜산 화합물의 몰비가 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5이며, 분리막의 급수의 pH가 4 이상 7 이하이다.
활성탄 처리 장치(10)로서는, 활성탄 처리를 행할 수 있는 것이면 되고, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 활성탄을 충전한 활성탄탑 등을 들 수 있다.
탈탄산 처리장치(12)로서는, 탈탄산 처리를 행할 수 있는 것이면 되고, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 탈탄산탑 등을 들 수 있다. 탈탄산 처리장치(12)의 전후에는, 별도 이온교환 수지를 이용한 이온교환장치를 구비해도 된다.
탈기처리장치(18)로서는, 탈기처리를 행할 수 있는 것이면 되고, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 탈기막을 이용한 탈기처리장치 등을 들 수 있다.
이온교환 처리장치(20)로서는, 이온교환 처리를 행할 수 있는 것이면 되고, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 이온교환 처리 수지를 이용한 이온교환 처리장치 등을 들 수 있다.
[ 실시예 ]
이하, 실시예 및 비교예를 제시하여, 본 발명을 보다 구체적으로 상세히 설명하지만, 본 발명은, 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
이하의 조건에서 살균 시험을 행했다.
[살균 시험]
·시험수: 사가미하라(相模原) 우물물(pH: 7.2, 도전율: 200μS/㎝)에 와코쥰야쿠코교(和光純藥工業)사 제품인 보통 부용(bouillon) "Difco(상표) Nutrient Broth"를 5㎎/ℓ 첨가한 것(초기 균수: 105 CFU/㎖)
·살균제: 표 1 참조
·살균제 농도: 전체 염소로서 1㎎ Cl/ℓ
·시험 방법: 모의수에 각각의 약제를 첨가하고, 24시간 후에 수중의 균수를 측정했다. 측정은, "니푸로(Nipro Corporation)제 시트 체크"로 실시했다. 전체 염소 농도는, HACH사의 다항목수질분석계 DR/4000을 이용해서, 전체 염소측정법(DPD(다이에틸-p-페닐렌다이아민)법)에 의해 측정한 값(㎎/ℓ (Cl2로서))이다. 살균제의 브로민화물 이온 함유율은, 이온 크로마토그래피 장치(메트롬사(Metrohm AG) 제품, 761 Compact IC)를 이용해서 측정했다.
Figure pat00001
[Flux 시험]
·물: 순수+NaCl(도전율: 50μS/㎝) 또는 사가미하라 우물물(pH: 7.2, 도전율: 200μS/㎝)
·막: 역침투막(다우사 제품, BW30 또는 닛토덴코사 제품, ES20)
·운전 압력: 0.75㎫
·살균제: 실시예 1 또는 실시예 3
·살균제 농도: 전체 염소로서 0.2㎎ Cl/ℓ
·급수 pH: 7 내지 4
·막의 표면의 염소 원자 함유율의 측정방법: X선 광전자분광 분석장치(K-Alpha XPS 시스템, 써모피셔사이언티픽사(Thermo Fisher Scientific Inc.) 제품)을 이용했다, X선 광전자분광(XPS) 분석에 의해, 막 표면(표면에서 4 내지 5㎛)의 염소의 정량을 행하였다.
·분리막의 급수 중의 전경도의 측정방법: 일본공업규격 "JIS K 0101(공업용수시험 방법)"에 규정된, 전경도의 킬레이트 적정법에 준해서 측정했다.
[결과]
결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pat00002
염소계 산화제와 설팜산 화합물의 몰비가 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5인 살균제를 이용한 실시예 1 내지 3에서는, pH4 이상 7 이하인 pH 영역에서의 살균 성능이 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1.9인 비교예 1보다도 높아지는 것을 확인했다.
염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제를 폴리아마이드계 역침투막에 통수시킬 경우, 급수 pH가 6 이하이고, 실시예 3의 살균제와 같이 살균제 중에 브로민화물 이온을 함유(0.4 중량%)하면, 역침투막의 투과수량이 약간 감소했다. 그러나, 브로민화물 이온을 함유하지 않는 실시예 1의 살균제의 경우에는, 같은 조건에서도 투과수량은 감소되지 않았다.
염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제를 폴리아마이드계 역침투막에 통수시킬 경우, 급수 pH가 6 이하이고, 폴리아마이드의 막재질 중에 염소를 함유하지 않는(역침투막의 표면의 염소 원자 함유율:0.01 중량% 미만) 경우, 실시예 3의 살균제와 같이 살균제 중에 브로민화물 이온을 함유(0.4 중량%)하면, 역침투막의 투과수량이 약간 감소되었다. 그러나, 브로민화물 이온을 함유하지 않는 실시예 1의 살균제의 경우에는, 같은 조건에서도 투과수량은 감소되지 않았다.
염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제로, 실시예 1의 살균제와 같이 살균제 중에 브로민화물 이온을 함유하지 않는(0 중량%) 것은, 역침투막의 급수 중의 경도성분(2값 양이온)의 농도가 0.01㎎/ℓ미만이어도, 역침투막의 투과수량은 감소되지 않았다.
이와 같이, 실시예 1 내지 3의 살균제에 의해, 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리에 있어서, pH4 이상 7 이하인 pH 영역에 있어서 살균제의 살균 성능을 향상시킬 수 있었다.
1: 수처리 장치 10: 활성탄 처리장치
12: 탈탄산 처리장치 14: 급수조
16: 제1 역침투막 처리장치 18: 탈기처리장치
20: 이온교환 처리장치 22: 제2 역침투막 처리장치
24: 피처리수 배관 26: 활성탄 처리수 배관
28: 탈탄산 처리수 배관 30: 급수 배관
32, 40: 투과수 배관 34: 탈기처리수 배관
36: 처리수 배관 38, 42: 농축수 배관
44: 살균제 첨가 배관 46: pH 조정제 첨가 배관

Claims (9)

  1. 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리 방법으로서,
    염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제를 상기 분리막의 급수 중에 존재시키고,
    상기 염소계 산화제와 상기 설팜산 화합물의 몰비가 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5이며,
    상기 분리막의 급수의 pH가 4 이상 7 이하인 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 분리막의 급수의 pH가 4 이상 6 이하인 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 몰비가 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.2인 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 분리막이 폴리아마이드계의 고분자막인 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 살균제의 브로민화물 이온 함유율이 0.4 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 분리막의 표면의 염소 원자 함유율이 0.1 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  7. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    상기 분리막의 급수 중의 전경도(total hardness)가 1.0㎎ CaCO3/ℓ 미만인 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 피처리수에 대해서, 탈탄산 처리 및 상기 분리막으로서 역침투막을 이용하는 역침투막 처리를 행하여, 상기 역침투막의 급수 중에 상기 살균제를 존재시키는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  9. 분리막을 이용해서 피처리수의 처리를 행하는 수처리 장치로서,
    상기 피처리수에 대해서, 탈탄산 처리를 행하기 위한 탈탄산 처리장치와, 상기 분리막으로서 역침투막을 이용해서 역침투막 처리를 행하기 위한 역침투막 처리장치를 포함하되,
    염소계 산화제와 설팜산 화합물을 함유하는 살균제를 상기 분리막의 급수 중에 존재시키고,
    상기 염소계 산화제와 상기 설팜산 화합물의 몰비가 염소계 산화제:설팜산 화합물 = 1:1 내지 1:1.5이며,
    상기 분리막의 급수의 pH가 4 이상 7 이하인 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
KR1020190003461A 2018-01-19 2019-01-10 수처리 방법 및 수처리 장치 KR20190088885A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018006946A JP2019122943A (ja) 2018-01-19 2018-01-19 水処理方法および水処理装置
JPJP-P-2018-006946 2018-01-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190088885A true KR20190088885A (ko) 2019-07-29

Family

ID=67398222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190003461A KR20190088885A (ko) 2018-01-19 2019-01-10 수처리 방법 및 수처리 장치

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2019122943A (ko)
KR (1) KR20190088885A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7109505B2 (ja) * 2020-07-13 2022-07-29 オルガノ株式会社 超純水製造装置
WO2023120350A1 (ja) * 2021-12-20 2023-06-29 栗田工業株式会社 水系の微生物汚染抑制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5720964A (en) 1980-07-11 1982-02-03 Sony Corp Record player
JP2006263510A (ja) 2005-03-22 2006-10-05 Kurita Water Ind Ltd 膜分離用スライム防止剤及び膜分離方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001205297A (ja) * 2000-01-21 2001-07-31 Japan Organo Co Ltd 純水製造装置
JP4880656B2 (ja) * 2008-09-30 2012-02-22 オルガノ株式会社 水処理装置および水処理方法
JP5608988B2 (ja) * 2009-02-27 2014-10-22 栗田工業株式会社 活性炭用スライムコントロール剤、活性炭装置への通水方法、有機物含有水の処理方法及び処理装置
CN104903247A (zh) * 2012-12-07 2015-09-09 东丽株式会社 有机性污水的处理方法和处理装置
JP2014168743A (ja) * 2013-03-04 2014-09-18 Nomura Micro Sci Co Ltd 純水製造方法
JP6401491B2 (ja) * 2013-08-28 2018-10-10 オルガノ株式会社 分離膜のスライム抑制方法、逆浸透膜またはナノろ過膜用スライム抑制剤組成物、および分離膜用スライム抑制剤組成物の製造方法
JP5773013B1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-02 栗田工業株式会社 冷却排出水の回収方法及び回収装置
MX2017016102A (es) * 2015-06-12 2018-05-15 Justeq Llc Composicion biocida y metodo.
JP2017140550A (ja) * 2016-02-08 2017-08-17 野村マイクロ・サイエンス株式会社 純水製造装置、純水製造方法及び超純水製造装置
JP6642082B2 (ja) * 2016-02-12 2020-02-05 三浦工業株式会社 膜分離装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5720964A (en) 1980-07-11 1982-02-03 Sony Corp Record player
JP2006263510A (ja) 2005-03-22 2006-10-05 Kurita Water Ind Ltd 膜分離用スライム防止剤及び膜分離方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019122943A (ja) 2019-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6401491B2 (ja) 分離膜のスライム抑制方法、逆浸透膜またはナノろ過膜用スライム抑制剤組成物、および分離膜用スライム抑制剤組成物の製造方法
KR101990231B1 (ko) 역침투막의 개질 방법, 역침투막, 붕소 함유수의 처리 방법, 및 분리막의 운전 방법
CN107108277B (zh) 分离膜的黏质抑制方法
WO2020071177A1 (ja) 水処理装置、水処理方法、正浸透膜処理方法、正浸透膜処理システムおよび水処理システム
JP6622424B2 (ja) 逆浸透膜処理方法および逆浸透膜処理システム
KR102494388B1 (ko) 역침투막 처리 방법, 수계의 바이오파울링 억제 방법 및 그를 위한 장치
JP2016120457A (ja) ろ過処理システムおよびろ過処理方法
KR20190088885A (ko) 수처리 방법 및 수처리 장치
JP6837301B2 (ja) 逆浸透膜処理方法および逆浸透膜処理システム
KR102101320B1 (ko) 현장에서 직접 제조한 살균제로 역삼투막을 살균처리하는 방법 및 장치
KR102291224B1 (ko) 역침투막을 이용하는 수처리 방법 및 수처리 장치
JP6688381B2 (ja) 逆浸透膜を用いた水処理システムおよび水処理方法
JP2016155067A (ja) 逆浸透膜の改質方法、逆浸透膜、およびホウ素含有水の処理方法
JP7013141B2 (ja) 逆浸透膜を用いる水処理方法
JP2016120486A (ja) 分離膜のスライム抑制方法
JP6682401B2 (ja) 逆浸透膜を用いる水処理方法
JP7008470B2 (ja) 逆浸透膜処理方法および逆浸透膜処理システム
JP7144922B2 (ja) 逆浸透膜の運転方法および逆浸透膜装置
WO2018037683A1 (ja) 低分子有機物含有水の処理方法および処理システム
JP7050414B2 (ja) 逆浸透膜を用いる水処理方法
JP6974936B2 (ja) 逆浸透膜を用いる水処理方法
JP2020058972A (ja) 正浸透膜処理方法、正浸透膜処理システム、水処理方法、および水処理システム
JP7141919B2 (ja) 逆浸透膜処理方法、逆浸透膜処理システム、水処理方法、および水処理システム
JP6779706B2 (ja) 逆浸透膜を用いる水処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application