KR20230163355A - 역침투막 장치의 운전 방법 - Google Patents

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KR20230163355A
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코지 나카타
준이치 타카하시
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쿠리타 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 안정적으로 운전할 수 있는 기술을 제공하는 것. 본 발명은, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정과, 유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 갖는, 역침투막 장치의 운전 방법을 제공할 수 있다.

Description

역침투막 장치의 운전 방법
본 발명은, 역침투막 장치의 운전 방법, 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법, 및 상기 방법을 실시하는 수처리 장치에 관한 것이다.
역침투막 장치에 구비된 역침투막(RO막)은, 종래, 해수 담수화, 초순수 제조, 공업용수 처리, 배수 회수 처리 및 배수의 재이용 등에 있어서, 원수(原水) 중의 이온류나 유기물 등을 제거하기 위해 이용되고 있다. 역침투막 장치를 갖는 수계(水系)에 있어서, 피처리수에 포함되는 세균이나 미세조류 등의 미생물이 세포 외 물질(예를 들면 세포 외 다당 등)을 분비 등 하여 슬라임(바이오필름)이 되고, 이 슬라임이 급수 시에 역침투막에 부착되어 축적되거나, 역침투막에 부착된 슬라임에 포함되는 미생물에 의해 슬라임이 더 증가하는 것 등에 의해, 바이오파울링(슬라임 등에 의한 막의 막힘 등)이 일어나게 되는 것이 문제가 되고 있었다.
종래에 있어서는, 역침투막면에 부착되어 증식한 슬라임을 제거하는 방법으로서, 역침투막 장치의 운전을 정지하고, 역침투막을 가성(苛性) 소다 등의 약품에 의해 세정하여, 슬라임을 제거하는 방법이 행해지고 있었다. 그러나, 이러한 방법으로는 역침투막 장치의 연속 운전에 지장을 초래하여, 러닝 코스트의 증대를 초래하고 있었다.
근년에 있어서는, 역침투막 장치의 운전을 정지하는 일 없이, 역침투막 장치에 공급하는 수계 중에, 슬라임 억제제를 주입하여, 역침투막면에 부착된 슬라임(바이오필름)을 제거하는 방법이 행해지고 있다. 이러한 방법에는, 다양한 종류의 화합물이 슬라임 억제제로서 검토되고, 이를 이용한 슬라임 억제 방법이 다수 제안되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 원수에 슬라임 컨트롤제를 첨가하는 슬라임 컨트롤제 첨가 공정과, 슬라임 컨트롤제가 첨가되어 슬라임 컨트롤제 함유 원수를 막처리하는 막처리 공정과, 막처리한 막처리수를 자외선 조사 처리하는 자외선 조사 처리 공정과, 자외선 조사 처리한 자외선 조사 처리액을 이온 교환 처리하는 이온 교환 처리 공정을 포함하는 순수 제조 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에서는, 막 역침투막 장치의 슬라임 억제 방법은, 피처리수의 통수(通水) 공정에 적용하는 슬라임 억제 방법으로서, pH를 10 이하로 한 피처리수에, 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드(DBNPA)를 함유하는 슬라임 억제제 X와, 하기의 성분 (A) ∼ (D)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 슬라임 억제제 Y를 첨가하고, 이 피처리수를 역침투막에 통수하는 제1 통수 공정을 포함하는 방법이 개시되어 있다.
일본 특허공개 2009-247992호 공보 일본 특허공개 2020-28865호 공보 WO2011/125762
J. S. Vrouwenvelder et. al., "Biofouling of Spiral Wound Membrane Systems" IWA Publishing(2011).
통상, 장기에 걸쳐 운전을 계속하면, 수계 내에서 발생하는 슬라임이 역침투막 장치에 구비하는 역침투막에 부착되어 가거나, 역침투막에 부착된 미생물이 슬라임을 더 증가시키기 때문에, 역침투막 장치의 막 교환 또는 세정 등을 위해 역침투막 장치의 운전을 정지시키는 경우가 있다. 그러나, 역침투막 장치를 정지한 후에 이것의 재운전 시의 장치의 재조정, 또한 역침투막 장치의 막 교환 또는 세정 등의 횟수 증가는, 러닝 코스트의 증가로 이어진다. 이 때문에, 본 발명자들은, 역침투막 장치의 운전을 가능한 한 정지시키지 않도록, 폐색 일수를 가능한 한 길게 확보함으로써, 장기에 걸쳐 운전을 행하는 것을 검토하기로 했다.
즉, 본 발명은 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 운전할 수 있는 기술을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명자들은, 예의(銳意) 검토한 결과, 역침투막 장치를 갖는 수계에 있어서, 피처리수에 산화계 슬라임 억제제를 간헐 첨가하는 제1 공정과, 피처리수에 유기계 슬라임 억제제를 첨가하는 제2 공정을 조합하여 이들 공정을 제어하고 운전함으로써, 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 운전할 수 있는 것을 발견했다. 본 발명자들은, 이때, 역침투막 장치의 역침투막에 존재하는 슬라임의 저감 또는 슬라임의 증가 억제를 보다 양호하게 할 수 있고, 이에 따라 바이오파울링을 보다 양호하게 억제할 수 있는 것도 발견했다. 그리고, 본 발명자들은, 이하와 같이, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명은, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정과,
유기계 슬라임 억제제를 적어도 「상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간」에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 갖는, 역침투막 장치의 운전 방법을 제공하는 것이다. 또, 「적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간」의 「적어도」란, 유기계 슬라임 억제제를, 「상기 제1 공정의 첨가 기간(제1 간헐 첨가 기간)」 및 「상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간(제1 무첨가 기간)」 중 적어도 「상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간의 전체 기간 또는 일부 기간」에 있어서 첨가하는 것이며, 예를 들면, 제1 무첨가 기간과 제1 간헐 첨가 기간의 양쪽 기간에 있어서 첨가해도 좋고, 제1 무첨가 기간만의 기간에 있어서 첨가해도 좋다(일례로서, 도 1 및 도 2 참조).
본 발명은, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정과,
유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 갖는, 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 상기 역침투막 장치의 운전 방법, 또는, 상기 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법을 실시하는, 수처리 장치를 제공하는 것이다.
상기 산화계 슬라임 억제제의 첨가 농도는, 상기 유기계 슬라임 억제제의 첨가 농도보다 높아지도록 조정해도 된다.
상기 산화계 슬라임 억제제를, 운전 기간 3일간 중에서 1회 이상 첨가해도 된다.
상기 산화계 슬라임 억제제를, 1회당 10분 이상 첨가해도 된다.
상기 산화계 슬라임 억제제를, 전체 염소 농도로서 0.1㎎/L 이상 첨가해도 된다.
상기 유기계 슬라임 억제제를, 0.01㎎/L 이상 첨가해도 된다.
본 발명에 의하면, 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 운전할 수 있는 기술을 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 효과는, 여기에 기재된 효과에 반드시 한정되는 것은 아니고, 본 명세서 중에 기재된 어느 효과여도 된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 제1 첨가 공정 및 제2 첨가 공정의 제어의 일례를 나타내는 개략도이다. a1: 제1 첨가 공정에서는, 산화계 슬라임 억제제를 등간격으로 간헐 첨가한다. b1: 제2 첨가 공정에서는, 유기계 슬라임 억제제를 상시 첨가한다. 이때 유기계 슬라임 억제제는, 적어도 제1 첨가 공정의 첨가 기간 이외의 기간에서 첨가되어 있다. 횡축은 운전 기간(hours)이며, 종축은 첨가량이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 제1 첨가 공정 및 제2 공정의 제어의 일례를 나타내는 개략도이다. a2: 제1 첨가 공정에서는, 산화계 슬라임 억제제를 등간격으로 간헐 첨가한다. b2: 제2 첨가 공정에서는, 유기계 슬라임 억제제를, 제1 첨가 공정의 첨가 기간 이외의 기간 동안, 연속적으로 첨가한다. 횡축은 운전 기간(hours)이며, 종축은 첨가량이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 역침투막 장치를 갖는 수계를 나타내는 개략도의 일례이다.
도 4는 시험예 2에서, 통수 기간(일)마다의 비교예 2-1(●), 실시예 2-1(◆)의 차압의 변화(㎪)를 나타내는 도면이다.
도 5는 시험예 3에서, 통수 기간(일)마다의 비교예 3-1(●), 실시예 3-1(◆)의 차압의 변화(㎪)를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다. 또, 이하에 설명하는 실시형태는, 본 발명의 대표적인 실시형태의 일례를 나타낸 것이며, 이에 따라 본 발명의 범위가 한정되어 해석되지 않는다. 또, 수치에 있어서의 상한치와 하한치는, 원하는 바에 따라, 임의로 조합할 수 있다.
1. 본 실시형태에 따른 역침투막 장치의 운전 방법
본 발명은, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정과,
유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 갖는, 역침투막 장치의 운전 방법을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 이용되는 슬라임 억제제란, 슬라임의 증가를 억제할 수 있는 약제이며, 막에 존재하는 슬라임을 저감 또는 제거할 수 있는 약제, 미생물을 죽일 수 있는 약제(살균제, 살조제 등), 미생물의 증식을 억제할 수 있는 약제(항균제 등)를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서의, 제1 공정, 제2 공정 등의 「제1」 및 「제2」의 번호는, 설명의 편의상 부여한 것이며, 제1 및 제2를 부여함으로써, 본 실시형태가, 협의(狹義)에 한정되지 않고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태에 이용되는 산화계 슬라임 억제제란, 산화 환원 반응으로, 미생물(예를 들면, 세균, 진균, 미세조류 등) 유래의 슬라임을 적어도 억제할 수 있는 성분 혹은 약제 또는 이들을 유효 성분으로서 포함하는 약제이며, DPD법으로 검출할 수 있다. 단, 본 명세서에서는, 할로시아노아세트아미드 화합물(바람직하게는 DBNPA)은, 효소 대사 기능 저해 작용을 가지므로, 유기계 슬라임 억제제로 분류한다.
본 실시형태에 이용되는 유기계 슬라임 억제제란, 미생물의 대사 기능(효소 등), 미생물의 세포(cell)(예를 들면 SH기)와 반응함으로써 생체 기능 등을 저해하여, 미생물(예를 들면, 세균, 진균, 미세조류 등) 유래의 슬라임을 적어도 억제할 수 있는 성분 혹은 약제 또는 이들을 유효 성분으로서 포함하는 약제이다.
1-1. 산화계 슬라임 억제제를 사용하는 제1 공정
제1 공정은, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 공정인 것이 바람직하다.
또한, 제1 공정은, 산화계 슬라임 억제제를 피처리수에 간헐 첨가하는 제1 첨가 공정과, 첨가 후의 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공급 공정을 갖는 것이 바람직하다.
1-1-1. 제1 첨가 공정
제1 공정은, 산화계 슬라임 억제제를 피처리수에 간헐적으로 첨가하는 공정이다. 이에 따라, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 얻을 수 있고, 첨가 후의 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급할 수 있다(예를 들면, 도 1 및 도 2 참조).
제1 첨가 공정은, 산화계 슬라임 억제제를, 간헐적으로 첨가하는 것이 바람직하다.
산화계 슬라임 억제제의 첨가 빈도는, 소정 기간 중에서 1회 이상 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 소정 기간으로서, 바람직하게는 5일, 보다 바람직하게는 4일, 더 바람직하게는 3일, 보다 더 바람직하게는 2일, 보다 바람직하게는 1일이다. 또, 「소정 기간 중」을 「소정 간격마다」로 하여 산화계 슬라임 억제제의 첨가를 행해도 좋고, 예를 들면 3일째마다 1회의 첨가나 1일째마다 1회의 첨가 등이어도 좋다. 또한, 1 ∼ 2일 간격(보다 바람직하게는 1일 간격)으로, 1일 1회 이상의 첨가여도 좋다.
산화계 슬라임 억제제의 첨가 횟수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 상한치로서, 바람직하게는 10회 이하, 보다 바람직하게는 5회 이하, 더 바람직하게는 3회 이하, 보다 더 바람직하게는 2회 이하, 보다 바람직하게는 1회이다. 이 첨가 횟수는, 「소정 기간 중」이어도 좋고, 「소정 간격마다」여도 좋다.
산화계 슬라임 억제제의 첨가 빈도에 있어서, 보다 바람직한 태양으로서, 바람직하게는 3일 중에서 1회 이상의 첨가이며, 보다 바람직하게는 2일 중에서 1회 이상의 첨가이며, 더 바람직하게는 1일 중에서 1회 이상의 첨가이다.
산화계 슬라임 억제제의 첨가 기간은, 특별히 한정되지 않지만, 1회(1기간)당, 바람직한 하한치로서, 바람직하게는 0.1분 이상, 보다 바람직하게는 1분 이상, 더 바람직하게는 10분 이상, 보다 더 바람직하게는 30분 이상이며, 또한, 바람직한 상한치로서, 바람직하게는 1000분 이하, 보다 바람직하게는 500분 이하, 더 바람직하게는 300분 이하, 보다 더 바람직하게는 120분 이하이다. 상기 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 10분 이상 300분 이하, 보다 바람직하게는 30분 이상 120분 이하이다.
본 명세서에서, 「산화계 슬라임 억제제의 첨가 기간」을, 「제1 공정의 첨가 기간」 또는 「제1 간헐 첨가 기간」이라고도 한다.
본 명세서에서, 「산화계 슬라임 억제제의 첨가 기간」은, 「산화계 슬라임 억제제의 첨가 개시 시부터 산화계 슬라임 억제제의 첨가 종료 시까지의 첨가 기간」을 말하고, 보다 바람직하게는 「산화계 슬라임 억제제가 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 연속적으로 첨가되고 있는 기간」을 말하며, 보다 협의로는, 「산화계 슬라임 억제제의 첨가가 정지되지 않고 연속적으로 첨가되고 있는 기간」을 말한다.
본 명세서에서, 「산화계 슬라임 억제제의 첨가 기간」의 「1기간(구체적으로는, 약제의 첨가 개시 시부터 약제의 첨가 종료 시까지의 첨가 기간)」을, 「1단위」로 해도 된다.
본 명세서에서, 「산화계 슬라임 억제제를 첨가하고 있지 않은 기간」은, 「산화계 슬라임 억제제의 첨가 기간 이외의 기간」, 「제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간」, 혹은 「제1 간헐 첨가 기간 이외의 기간」이라고도 말하며, 이 기간을 「제1 무첨가 기간」이라고도 말한다.
본 명세서에서, 「산화계 슬라임 억제제를 첨가하고 있지 않은 기간」은, 「산화계 슬라임 억제제의 첨가 종료 시부터 산화계 슬라임 억제제의 첨가 개시 시까지의 기간(즉 무첨가 기간)」을 말하고, 보다 바람직하게는 산화계 슬라임 억제제가 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 연속적으로 첨가되고 있지 않은 기간을 말하며, 보다 협의로는, 「산화계 슬라임 억제제의 첨가가 행해지지 않고 산화계 슬라임 억제제가 연속적으로 첨가되고 있지 않은 기간」을 말한다.
본 명세서에서, 상기 「산화계 슬라임 억제제를 첨가하고 있지 않은 기간」의 「1기간(구체적으로는, 약제의 첨가 종료 시부터 약제의 첨가 개시 시까지의 무첨가 기간)」을 「1단위」로 해도 된다.
수계에 대한 산화계 슬라임 억제제의 첨가 농도(㎎/수계 1L(as 전체 염소 농도))는, 특별히 한정되지 않지만, 전체 염소 농도로서, 바람직한 하한치로서, 바람직하게는 0.1㎎/L 이상(보다 바람직하게는 0.5㎎/L 이상), 보다 바람직하게는 1㎎/L 이상, 더 바람직하게는 2㎎/L 이상, 보다 더 바람직하게는 5㎎/L 이상, 보다 바람직하게는 10㎎/L 이상, 보다 더 바람직하게는 25 또는 30㎎/L 이상이며, 또한, 바람직한 상한치로서, 바람직하게는 600㎎/L 이하, 보다 바람직하게는 60㎎/L 이하이다. 상기 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 0.1 ∼ 600㎎/L, 보다 바람직하게는 2 ∼ 60㎎/L이다.
본 발명의 바람직한 태양으로서, 산화계 슬라임 억제제의 첨가 농도가, 후기 유기계 슬라임 억제제의 첨가 농도보다 높아지도록 조정하는 것이 바람직하다. 유기계 슬라임 억제제의 첨가 농도를 1㎎/L(as 약제 질량 농도)로 했을 때에, 산화계 슬라임 억제제의 첨가 농도(㎎/L(as 전체 염소 농도))는, 바람직한 하한치로서, 바람직하게는 1 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 더 바람직하게는 2 이상, 보다 더 바람직하게는 3 이상이며, 또한, 바람직한 상한치로서, 바람직하게는 100 이하, 보다 바람직하게는 50 이하, 더 바람직하게는 40 또는 30 이하이다. 상기 바람직한 수치 범위로서, 유기계 슬라임 억제제의 첨가 농도를 1㎎/L(as 약제 질량)로 했을 때에, 산화계 슬라임 억제제의 첨가 농도(㎎/L(as 전체 염소 농도))는, 바람직하게는 2 ∼ 50, 보다 바람직하게는 3 ∼ 40이다.
1첨가 기간당의 수계에 첨가하는 산화계 슬라임 억제제의 절대량(㎎/(L/h))은, 특별히 한정되지 않지만, 「1단위당의 산화계 슬라임 억제제의 첨가 기간 × 그때의 산화계 슬라임 억제제의 첨가 농도(㎎/L(as 전체 염소 농도))」로부터 산출할 수 있고, 전체 염소 농도로서, 바람직한 하한치로서, 바람직하게는 0.05㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 0.1㎎/(L/h) 이상, 더 바람직하게는 0.5㎎/(L/h) 이상, 보다 더 바람직하게는 1㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 2.5㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 5㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 10㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 20㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 25㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 30㎎/(L/h) 이상이며, 또한, 바람직한 상한치로서, 바람직하게는 10000㎎/(L/h) 이하, 보다 바람직하게는 10000㎎/(L/h) 이하, 더 바람직하게는 5000㎎/(L/h) 이하, 보다 더 바람직하게는 1000㎎/(L/h) 이하, 보다 바람직하게는 500㎎/(L/h) 이하이다. 상기 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 0.05 ∼ 10000㎎/(L/h), 보다 바람직하게는 2.5 ∼ 5000㎎/(L/h), 보다 바람직하게는 2.5 ∼ 1000㎎/(L/h)이다.
또한, 제1 첨가 공정은, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가함으로써, 산화계 슬라임 억제제를 수계에 첨가하고 있는 기간(이하, 「제1 간헐 첨가 기간」이라고도 함)과, 산화계 슬라임 억제제를 첨가하고 있지 않은 기간(이하, 「제1 무첨가 기간」)을 갖고, 이들 기간은 순차 또는 순부동(順不同)으로 행하는 것이 바람직하다. 순차 행하는 것이 바람직하고, 이 경우, 제1 간헐 첨가 기간, 제1 무첨가 기간 중 어느 것이 먼저 와도 좋고, 제1 간헐 첨가 기간 다음에 제1 무첨가 기간, 또는, 제1 무첨가 기간 다음에 제1 간헐 첨가 기간 중 어느 것이어도 좋다. 또한, 수계의 전체 운전 기간 중에서의 제1 간헐 첨가 기간 및 제1 무첨가 기간의 각각의 횟수는, 단수 또는 복수여도 좋다.
제1 간헐 첨가 기간의 1단위는, 특별히 한정되지 않지만, 상기 「산화계 슬라임 억제제의 첨가 기간」의 설명의 구성 등을 채용할 수 있고, 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 1 ∼ 1000분, 보다 바람직하게는 10 ∼ 300분이다.
제1 무첨가 기간의 1단위는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 하한치로서, 바람직하게는 1시간 이상, 보다 바람직하게는 3시간 이상, 더 바람직하게는 5시간 이상, 보다 더 바람직하게는 10시간 이상이며, 또한, 바람직한 상한치로서, 바람직하게는 200시간 이하, 보다 바람직하게는 150시간 이하, 더 바람직하게는 100시간 이하, 보다 더 바람직하게는 50시간 이하이다. 상기 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 5 ∼ 100시간, 보다 바람직하게는 10 ∼ 50시간이다.
「1단위당의 제1 간헐 첨가 기간 및 1단위당의 제1 무첨가 기간」의 합계 기간 중의 1단위당의 제1 간헐 첨가 기간과, 1단위당의 제1 무첨가 기간과의 기간 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 1단위당의 제1 간헐 첨가 기간이, 1단위당의 제1 무첨가 기간보다 단기간인 것이, 수계에 사용하는 첨가 약제량을 저감하면서 수계를 장기적으로 안정적으로 운전하는 관점에서 바람직하다. 1단위당의 제1 간헐 첨가 기간과, 1단위당의 제1 무첨가 기간과의 기간 비율은, 바람직하게는 1 : 2 ∼ 500, 보다 바람직하게는 1 : 3 ∼ 200, 더 바람직하게는 1 : 5 ∼ 100, 보다 더 바람직하게는 1 : 7 ∼ 50이다.
또, 1단위당의 제1 간헐 첨가 기간은, 어느 운전 기간 중의 제1 간헐 첨가 기간의 합계 기간(일, 시간 등)을, 이 운전 기간 중의 제1 간헐 첨가 기간의 수로 나눈 평균치여도 좋다. 또한, 1단위당의 제1 무첨가 기간은, 어느 운전 기간 중의 제1 무첨가 기간의 합계 기간(일, 시간 등)을, 이 운전 기간 중의 제1 무첨가 기간의 수로 나눈 평균치여도 좋다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 제1 첨가 공정의 운전 기간은, 「1단위당의 제1 간헐 첨가 기간 및 1단위당의 제1 무첨가 기간」의 단수의 기간이어도 좋고, 동일 또는 다른 「1단위당의 제1 간헐 첨가 기간 및 1단위당의 제1 무첨가 기간」을 복수 조합하여 구성된 기간이어도 좋다.
<산화계 슬라임 억제제>
산화계 슬라임 억제제 또는 이 성분으로서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 결합 할로겐 화합물 등을 들 수 있고, 상기 산화계 슬라임 억제제는, 결합 할로겐 화합물을 포함하는 약제여도 좋고, 할로겐으로서 예를 들면, 염소, 브롬 등을 들 수 있다.
상기 결합 할로겐 화합물로서, 결합 염소계 화합물, 결합 브롬계 화합물 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기 결합 염소계 화합물로서, 예를 들면, 할로겐화 히단토인 화합물 등으로 대표되는 안정화 염소 화합물, 클로라민 화합물 등을 들 수 있고, 결합 브롬계 화합물로서, 예를 들면, 안정화 브롬화물, 할로겐화 히단토인 화합물 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 산화계 슬라임 억제제 또는 산화계 슬라임 억제제에 사용하는 화합물은, 시판품을 이용해도 좋고, 공지(公知)된 제조 방법으로 얻은 것을 이용해도 좋다.
또, 클로라민 화합물의 염, 안정화 브롬화물의 염 등 결합 할로겐 화합물의 염으로서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속염; 칼슘염, 스트론튬염, 바륨염 등의 알칼리 토류 금속염; 망간염, 구리염, 아연염, 철염, 코발트염, 니켈염 등의 다른 금속염; 암모늄염, 유기 암모늄염 등; 구아니딘염 등의 아미노산염; 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
<클로라민 화합물>
클로라민 화합물이란, 질소 원자와 염소 원자와의 결합(N-Cl 결합)을 적어도 1개 갖는 화합물을 가리켜 말한다.
클로라민 화합물로서, 예를 들면, 클로라민, 클로로설파민산 화합물, 이들 이외의 클로라민 화합물 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
클로라민 화합물로서는, 예를 들면, 안정화제와 염소계 산화물을 포함하는 것으로부터 생성되는 안정화 염소 화합물 등; 설파민산 화합물과 염소계 산화물을 포함하는 것으로부터 생성되는 클로로설파민산 화합물 등; 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
안정화제로서는, 결합 할로겐(바람직하게는, 안정화 결합 할로겐)을 생성할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 암모니아염, 설파민산 화합물 등 아미노기를 갖는 화합물 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 또, 본 명세서에서, 암모니아, 제1급 아민 또는 제2급 아민으로부터 수소를 제외한 1가의 관능기(-NH2, -NHR, -NRR')를 「아미노기」라고 한다.
암모늄염으로서, 예를 들면, 황산암모늄, 질산암모늄, 염화암모늄 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 황산암모늄이 바람직하다.
클로로설파민산 화합물을 구성하는 설파민산 화합물은, R1R2NSO3H … 〔1〕로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 상기 일반식 〔1〕 중의, R1, R2은 각각 독립적으로 H 또는 탄소수 1 ∼ 8의 알킬기나 벤젠환을 포함하는 관능기인 것이 바람직하다.
설파민산 화합물로서, 예를 들면, 2개의 R1기 및 R2기가 모두 수소 원자인 설파민산(아미드황산) 또는 그 염; N-메틸설파민산, N-에틸설파민산, N-프로필설파민산, N-이소프로필설파민산, N-부틸설파민산 등의 2개의 R1기 및 R2기 중 한쪽이 수소 원자이고 다른쪽이 탄소수 1 ∼ 8의 알킬기인 설파민산 또는 그 염; N,N-디메틸설파민산, N,N-디에틸설파민산, N,N-디프로필설파민산, N,N-디부틸설파민산, N-메틸-N-에틸설파민산, N-메틸-N-프로필설파민산 등의 2개의 R1기 및 R2기가 모두 탄소수 1 ∼ 8의 알킬기인 설파민산 또는 그 염; 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기 염소계 산화물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 염소 가스, 이산화염소, 차아염소산 또는 그 염, 아염소산 또는 그 염, 염소산 또는 그 염, 과염소산 또는 그 염, 염소화 이소시아누르산 또는 그 염 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
차아염소산염으로서는, 예를 들면, 차아염소산나트륨, 차아염소산칼륨 등의 차아염소산 알칼리 금속염; 차아염소산칼슘, 차아염소산바륨 등의 차아염소산 알칼리 토류 금속염; 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
아염소산염으로서는, 예를 들면, 아염소산나트륨, 아염소산칼륨 등의 아염소산 알칼리 금속염; 아염소산바륨 등의 아염소산 알칼리 토류 금속염; 아염소산니켈 등의 다른 아염소산 금속염; 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
염소산염으로서는, 예를 들면, 염소산암모늄; 염소산나트륨, 염소산칼륨 등의 염소산 알칼리 금속염; 염소산칼슘, 염소산바륨 등의 염소산 알칼리 토류 금속염; 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
과염소산염으로서는, 예를 들면, 과염소산나트륨, 과염소산칼륨 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
염소화 이소시아누르산염으로서는, 예를 들면, 염소화 이소시아누르산나트륨 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
클로라민 화합물의 제조예로서는, 예를 들면, 알칼리 존재하에서, 안정화제(예를 들면, 설파민산 화합물의 수용액 등)의 수용액과, 염소계 산화물의 수용액(예를 들면, 차아염소산나트륨 수용액 등)을 혼합하는 방법을 들 수 있고, 클로라민 화합물은, 적어도 안정화제와 염소계 산화물로부터 생성할 수 있다. 제조된 클로라민 화합물을 포함하는 약제의 pH는, 바람직하게는 12 이상, 보다 바람직하게는 13 이상이다.
예를 들면, 클로로설파민산나트륨의 제조예로서는, 특허문헌 3(WO2011/125762; 일본 특허 5720964 공보)의 〔실시예〕에 기재된 방법을 참조할 수 있다.
염소계 산화물과 안정화제(예를 들면, 암모니아염, 설파민산 화합물 등)와의 사용 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 염소계 산화제의 전체 염소 농도(Cl2) 1몰에 대하여, 염소 안정화제(바람직하게는 설파민산 화합물)를 0.5 ∼ 5.0몰로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 2.0몰, 또한 1.0 ∼ 1.5몰로 하는 것이 보다 바람직하다. 상기 사용 비율은, 약제 중의 함유 비율이어도 좋다.
알칼리와 염소계 산화물과의 사용 비율은, Cl/알칼리 금속(몰비)으로, 바람직하게는 0.3 ∼ 0.4, 보다 바람직하게는 0.30 ∼ 0.36이며, 상기 사용 비율은, 약제 중의 함유 비율이어도 좋다.
설파민산 화합물로서, R1, R2이 각각 H인 협의의 설파민산이 보다 바람직하지만, N-메틸설파민산, N,N-디메틸설파민산, N-페닐설파민산, 클로라민 T 등도 사용할 수 있다. 설파민산 화합물은, 이들 설파민산을 유리(遊離)(분말상)의 산(酸)의 상태로 이용해도 좋고, 또한 나트륨염, 칼륨염, 리튬염 등의 알칼리 금속염 등의 염이어도 좋다. 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
클로로설파민산이란, 설파민산(H2NSO2OH)이 갖는 NH2기 중 적어도 1개의 수소 원자를 염소 원자로 치환한 것을 가리켜 말한다. 클로로설파민산으로서는, 예를 들면, 모노클로로설파민산, 디클로로설파민산 등을 들 수 있다.
클로로설파민산염이란, 설파민산(H2NSO2OH)이 갖는 OH기 중 적어도 1개의 수소 원자를 금속 이온(예를 들면, 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온 등의 알칼리 금속 이온)으로 치환한 것을 말한다.
클로로설파민산염으로서는, 예를 들면, 클로로설파민산리튬, 클로로설파민산나트륨, 및 클로로설파민산칼륨 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 클로로설파민산나트륨이 바람직하다.
또한, 기타 클로라민 화합물로서는, 클로라민 T 등을 이용할 수 있다. 또한, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
<안정화 브롬화물>
안정화 브롬화물이란, 질소 원자(N-Cl 결합) 내지는 탄소 원자와 브롬 원자와의 결합(C-Br 결합)을 적어도 1개 갖는 화합물을 가리켜 말한다. 안정화 브롬화물이란, 수중(水中)에서 분해 등에 의한 변화가 생기기 어렵고, 생성된 브롬화물이 수중에서 안정적으로 존재하는 것이 가능한 브롬화물이 바람직하다.
안정화 브롬화물로서는, 예를 들면, 「브롬계 산화제 또는 브롬 화합물과, 염소계 산화물과의 반응물」과 「설파민산 화합물」과의 반응 생성물 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 상기 반응 생성물의 pH는, 알칼리인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 11 이상, 더 바람직하게는 12 이상, 보다 더 바람직하게는 13 이상이다. 이들은 시판품을 이용해도 좋고, 공지된 제조 방법으로 얻은 것을 이용해도 좋다.
브롬계 산화제로서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 브롬(액체 브롬), 염화브롬, 브롬산, 브롬산염, 및 차아브롬산 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
브롬 화합물로서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 브롬화나트륨, 브롬화칼륨, 브롬화리튬 등의 브롬화 알칼리 금속염, 브롬화 암모늄 등의 브롬화염, 및 브롬화수소산 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
안정화 브롬화물에 이용되는 염소계 산화물(예를 들면, 차아염소산염, 아염소산염, 염소산염, 과염소산염, 염소화 이소시아누르산염 등)은, 상술한 <클로라민 화합물>의 「염소계 산화물」 등의 설명이 이들에 적용되며, 상기 설명의 구성 등을 적절히 채용할 수 있다. 이 중, 바람직하게는, 차아염소산염(예를 들면, 차아염소산나트륨)이다.
「설파민산 화합물」은, 상기 <클로라민 화합물>의 「클로로설파민산 화합물을 구성하는 설파민산 화합물은, R1R2NSO3H … 〔1〕로 표시되는 화합물」에 있어서의 「설파민산 화합물」 등의 설명이 이들에 적용되며, 상기 설명의 구성 등을 적절히 채용할 수 있다. 「설파민산 화합물」 중에서도, 설파민산 또는 그 염이 바람직하다.
안정화 브롬화물의 제조예로서는, 예를 들면, 브롬화나트륨 수용액과 차아염소산나트륨을 혼합하여 혼합 용액 1로 하고, 한편, 설파민산 수용액과 수산화나트륨 수용액을 혼합하여 혼합 용액 2로 하고, 알칼리 존재하에서, 혼합 용액 1과 혼합 용액 2를 혼합하는 방법을 들 수 있다.
예를 들면 암모늄염과 브롬으로 이루어지는 브로마민이나 브로모설파민산, 및 브로모설파민산염, 기타 화합물로서는 DBNPA 등을 이용할 수 있다.
<할로겐화 히단토인 화합물>
할로겐화 히단토인 화합물로서, 예를 들면, 1-브로모-3-클로로-5,5-디메틸히단토인(「BCDMH」라고도 함), 1,3-디클로로-5,5-디메틸히단토인, 1,3-디브로모-5,5-디메틸히단토인, 1-브로모-3-클로로-5,5-디에틸히단토인, 1,3-디클로로-5,5-디에틸히단토인, 및 1-브로모-3-클로로-5-메틸-5-에틸히단토인 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중, 물과 접촉한 경우의 용출 속도의 고형제(B)와의 밸런스나 입수 용이성 등의 관점에서, BCDMH, 및 1,3-디클로로-5,5-디메틸히단토인이 바람직하다.
할로겐화 히단토인 화합물은, 시판품이어도 좋고, 또한 공지된 제조 방법으로 얻을 수 있고, 예를 들면, 히단토인 화합물(예를 들면, 히단토인(화학식: C3H4N2O2) 등)을 안정화제로 하여, 상기 안정화제와, 상기 염소계 산화물 및/또는 브롬계 산화제를 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 상기 히단토인 화합물은, 히단토인 골격을 갖는 화합물을 들 수 있고, 상기 히단토인 화합물로서, 예를 들면, 히단토인, 5,5-디알킬히단토인(예를 들면, 5,5-디메틸히단토인, 5-메틸에틸히단토인, 5-메틸부틸히단토인, 및 5-에틸부틸히단토인 등) 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 상기 「디알킬」은, 동일 또는 다른 알킬기여도 좋고, 상기 알킬기로서, 예를 들면 탄소수 1 ∼ 5(바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3)인 것을 들 수 있고, 또한, 직쇄상 또는 분기상이어도 좋고, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 부틸기 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
또, 산화계 슬라임 억제제에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 임의 성분 또는 임의 약제를 적절히 포함해도 된다. 임의 성분 또는 임의의 약제로서, 예를 들면, 방식제(부식 억제제), 스케일 방지제, 슬라임 컨트롤제, 물 등의 용매 또는 분산 매체, 분산제 효소, 살균제 및 소포제 등을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 또한 일반적으로 수처리에 사용할 수 있는 각종 약제를 사용해도 된다. 이들 임의 성분 또는 임의 약제로부터 1종 또는 2종 이상을 적절히 선택할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 제1 공정에서, 상기 산화계 슬라임 억제제의 첨가 또는 사용이란, 별도로, 또한 임의 성분 또는 임의 약제를, 적절히 첨가 또는 사용해도 된다.
1-1-2. 제1 공급 공정
제1 공급 공정은, 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 공정인 것이 바람직하며, 이 제1 공급 공정과, 하기 제2 공정에서의 제2 공급 공정이 조합됨으로써, 수계를 보다 장기적으로 운전할 수 있다. 보다 바람직한 태양으로서, 역침투막 장치에 구비되어 있는 역침투막에서 발생하는 바이오파울링을 억제할 수 있고, 상기 바이오파울링을 억제함으로써, 수계를 장기적으로 안정적으로 운전할 수 있다.
제1 공급 공정에서는, 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급할 때에, 상기 산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수가 공급되는 기간(「제1 간헐 공급 기간」이라고도 함)과, 상기 산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수가 공급되지 않는 기간(「제1 무공급 기간」이라고도 함)을 갖는다.
제1 공급 공정에서의 각종 조건은, 상기 「1-1-1. 제1 첨가 공정」의 설명의 구성 등을 적절히 채용할 수 있다.
예를 들면, 제1 공급 공정에서의 공급 빈도 및 그 소정 기간, 공급 횟수, 공급 빈도, 공급 기간, 수계에 대한 산화계 슬라임 억제제의 공급 농도, 1공급 기간당의 수계에 공급되는 산화계 슬라임 억제제의 절대량, 제1 공급 기간의 1단위, 1단위당의 제1 간헐 공급 기간과 1단위당의 제1 무공급 기간과의 기간 비율 등은, 상기 「1-1-1. 제1 첨가 공정」의 첨가 빈도 및 그 소정 기간, 첨가 횟수, 첨가 빈도, 첨가 기간, 수계에 대한 산화계 슬라임 억제제의 첨가 농도, 1첨가 기간당의 수계에 첨가되는 산화계 슬라임 억제제의 절대량, 제1 첨가 기간의 1단위, 1단위당의 제1 간헐 첨가 기간과 1단위당의 제1 무첨가 기간과의 기간 비율 등을, 적절히 채용할 수 있다.
산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수의 공급 빈도는, 특별히 한정되지 않지만, 소정 기간 중에서 1회 이상 공급되는 것이 바람직하며 상기 소정 기간으로서, 보다 바람직하게는 1회이다. 이 공급 빈도는, 「소정 기간 중」이어도 좋고, 「소정 간격마다」여도 좋다.
산화계 슬라임 억제제의 공급 횟수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 상한치로서, 보다 바람직하게는 2회 이하, 더 바람직하게는 1회이다. 산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수의 공급 빈도는, 바람직하게는 3일 중에서 1회 이상의 공급이며, 보다 바람직하게는 2일 중에서(보다 바람직하게는 1일 간격으로) 1회 이상, 더 바람직하게는 1일 중에서 1회 또는 그 이상의 공급이다. 또한, 이 공급 횟수는, 「소정 기간 중」이어도 좋고, 「소정 간격마다」여도 좋다.
산화계 슬라임 억제제의 공급 빈도에 있어서, 보다 바람직한 태양으로서, 바람직하게는 3일 중에서 1회 이상의 공급이며, 보다 바람직하게는 1일 중에서 1회 이상의 공급이다.
산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수의 공급 기간은, 특별히 한정되지 않지만, 1회(1기간)당, 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 10분 이상 300분 이하, 보다 바람직하게는 30분 이상 120분 이하이다.
본 명세서에서, 「산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수의 공급 기간」은, 「산화계 슬라임 억제제의 공급 개시 시부터 산화계 슬라임 억제제의 공급 종료 시까지의 공급 기간」을 말하며, 보다 협의로는, 「산화계 슬라임 억제제의 공급이 정지되지 않고 연속적으로 공급되고 있는 기간」을 말한다.
또한, 본 명세서에서, 「산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수의 공급 기간」을, 「제1 공정의 공급 기간」 또는 「제1 간헐 공급 기간」이라고도 말한다.
또한, 본 명세서에서, 「산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수의 공급 기간」의 「1기간(구체적으로는, 약제의 공급 개시 시부터 약제의 공급 종료 시까지의 공급 기간)」을, 「1단위」로 해도 된다.
본 명세서에서, 「산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 공급하고 있지 않은 기간」은, 「산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수의 공급 기간 이외의 기간」, 「제1 공정의 공급 기간 이외의 기간」, 혹은 「제1 간헐 공급 기간 이외의 기간」이라고도 말하며, 이 기간을 「제1 무공급 기간」이라고도 말한다.
본 명세서에서, 「산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 공급하고 있지 않은 기간」은, 「산화계 슬라임 억제제의 공급 종료 시부터 산화계 슬라임 억제제의 공급 개시 시까지의 무공급 기간」을 말하며, 보다 협의로는, 「산화계 슬라임 억제제의 역침투막 장치에의 공급이 행해지지 않고 연속적으로 공급되어 있지 않은 기간」을 말한다.
본 명세서에서, 상기 「산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 공급하고 있지 않은 기간」의 「1기간(구체적으로는, 약제의 공급 종료 시부터 약제의 공급 개시 시까지의 무공급 기간)」을 「1단위」로 해도 된다.
수계에 대한 산화계 슬라임 억제제의 공급 농도(약제 ㎎/수계 1L)는, 특별히 한정되지 않지만, 전체 염소 농도로서, 바람직한 하한치로서 바람직하게는 0.1㎎/L 이상(보다 바람직하게는 0.5㎎/L 이상), 보다 바람직하게는 1㎎/L 이상, 더 바람직하게는 2㎎/L 이상, 보다 더 바람직하게는 5㎎/L 이상, 보다 바람직하게는 10㎎/L 이상, 더 바람직하게는 25㎎/L 이상이며, 또한, 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 5 ∼ 500㎎/L, 보다 바람직하게는 25 ∼ 300㎎/L이다.
1공급 기간당의 역침투막 장치에 공급되는 산화계 슬라임 억제제의 절대량(㎎ × 시간)은, 특별히 한정되지 않지만, 「1단위당의 산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수의 공급 기간 × 그때의 산화계 슬라임 억제제의 공급 농도」로부터 산출할 수 있고, 전체 염소 농도로서, 바람직한 하한치로서, 바람직하게는 0.05㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 0.1㎎/(L/h) 이상, 더 바람직하게는 0.5㎎/(L/h) 이상, 보다 더 바람직하게는 1㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 2.5㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 10㎎/(L/h) 이상, 더 바람직하게는 25㎎/(L/h) 이상이며, 또한, 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 0.05 ∼ 10000㎎/(L/h), 보다 바람직하게는 2.5 ∼ 5000㎎/(L/h), 보다 바람직하게는 10 ∼ 1000㎎/(L/h)이다.
또한, 제1 공급 공정은, 산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급함으로써, 산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 기간(이하, 「제1 간헐 공급 기간」이라고도 함)과, 산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하지 않는 기간(이하, 「제1 무공급 기간」이라고도 함)을 갖고, 이들 기간은 순차 또는 순부동으로 행하는 것이 바람직하다. 순차 행하는 것이 바람직하다. 이들 제1 간헐 공급 기간 및 제1 무첨가 공급 기간의 순서는, 상술한 제1 간헐 첨가 기간 및 제1 무첨가 기간의 순서에 기초하는 것이 바람직하다. 또한, 수계의 전체 운전 기간 중에서의 제1 간헐 공급 기간 및 제1 무공급 기간의 각각의 횟수의 수는, 단수 또는 복수여도 좋다.
제1 간헐 공급 기간의 1단위는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 1 ∼ 1000분, 보다 바람직하게는 10 ∼ 300분이다.
제1 무공급 기간의 1단위는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 5 ∼ 100시간, 보다 바람직하게는 10 ∼ 50시간이다.
「1단위당의 제1 간헐 공급 기간 및 1단위당 제1 무공급 기간」의 합계 기간 중의 1단위당의 제1 간헐 공급 기간과, 1단위당의 제1 무공급 기간과의 기간 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 1단위당의 제1 간헐 공급 기간이, 1단위당의 제1 무공급 기간보다 단기간인 것이 바람직하며, 보다 더 바람직하게는 1 : 7 ∼ 50이다.
또, 1단위당의 제1 간헐 공급 기간은, 어느 운전 기간 중의 제1 간헐 공급 기간의 합계 기간(일 등)을, 이 운전 기간 중의 제1 간헐 공급 기간의 수로 나눈 평균치여도 좋다. 또한, 1단위당의 제1 무공급 기간은, 어느 운전 기간 중의 제1 무공급 기간의 합계 기간(일 등)을, 이 운전 기간 중의 제1 무공급 기간의 수로 나눈 평균치여도 좋다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 제1 공급 공정의 운전 기간은, 「1단위당의 제1 간헐 공급 기간 및 1단위당의 제1 무공급 기간」의 단수의 기간이어도 좋고, 동일 또는 다른 「1단위당의 제1 간헐 공급 기간 및 1단위당의 제1 공급 기간」을 복수 조합하여 구성된 기간이어도 좋다. 이 단수의 기간 또는 복수의 조합 기간은, 상술한 「1단위당의 제1 간헐 첨가 기간 및 1단위당의 제1 무첨가 기간」의 단수의 기간 또는 복수의 조합 기간에 기초하는 것이 바람직하다.
1-2. 유기계 슬라임 억제제를 사용하는 제2 공정
제2 공정은, 유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 제2 공정은, 유기계 슬라임 억제제를 첨가하는 제2 첨가 공정과, 첨가 후의 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공급 공정을 갖는 것이 바람직하다.
1-2-1. 제2 첨가 공정
제2 공정은, 유기계 슬라임 억제제를, 적어도 「상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간」에 첨가하는 공정이다. 이에 따라, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 얻을 수 있고, 첨가 후의 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급할 수 있다(예를 들면, 도 1 및 도 2 참조).
제2 첨가 공정은, 유기계 슬라임 억제제를, 적어도 「제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간」에 첨가하는 것이 바람직하다.
여기에서, 제2 공정에서의 「적어도 「제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간」에 첨가한다」란, 「적어도 제1 무첨가 기간에 있어서 유기계 슬라임 억제제를 첨가하는 것」이라고도 말하지만, 제1 무첨가 기간과 제1 간헐 첨가 기간의 양쪽 기간에 있어서 유기계 슬라임 억제제를 첨가해도 좋고, 제1 무첨가 기간만의 기간에 있어서 유기계 슬라임 억제제를 첨가해도 좋다(예를 들면, 도 1 및 도 2 참조).
제2 공정에서, 제1 무첨가 기간에서의 유기계 슬라임 억제제의 첨가는, 제1 무첨가 기간의 전체 기간 또는 일부 기간에서의 유기계 슬라임 억제제의 첨가여도 좋다.
또한, 제2 공정에서, 제1 간헐 첨가 기간에서의 유기계 슬라임 억제제의 첨가는, 제1 간헐 첨가 기간의 전체 기간 또는 일부 기간에서의 유기계 슬라임 억제제의 첨가여도 좋다.
또한, 제2 공정에서, 제1 무첨가 기간의 전체 기간 또는 일부 기간 중, 제1 무첨가 기간의 전체 기간에 있어서 유기계 슬라임 억제제를 첨가하는 것이 바람직하다. 또, 제1 무첨가 기간의 일부 기간은, 제1 무첨가 기간의 전체 기간에 대하여, 바람직하게는 50% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상, 보다 더 바람직하게는 95% 이상, 보다 바람직하게는 98% 이상, 더 바람직하게는 99% 이상, 보다 더 바람직하게는 100%(전체 기간이라고도 함)이다.
제2 공정에서, 유기계 슬라임 억제제를, 「적어도 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간」 중에서, 연속적으로 또는 불연속적으로 첨가하는 것이 보다 바람직하지만, 연속적으로 첨가하는 것이 더 바람직하고, 상시 첨가하는 것이 보다 더 바람직하다.
또한, 제2 공정에서, 유기계 슬라임 억제제를, 적어도 「1단위당의 제1 무첨가 기간」에 있어서, 연속적으로 또는 불연속적으로 첨가하는 것이 보다 바람직하지만, 연속적으로 첨가하는 것이 더 바람직하다.
본 명세서에서, 「불연속적」이란, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위 내이면, 유기계 슬라임 억제제를 첨가하는 기간과 정지하는 기간이 존재하고 있어도 좋지만, 첨가하는 기간이 정지하는 기간보다 긴 것이 바람직하고, 정지하는 기간은, 첨가하는 기간에 대하여, 바람직하게는 1/10 이내의 기간, 보다 바람직하게는 5/100 이내의 기간, 더 바람직하게는 2.5/100 이내, 보다 더 바람직하게는 1/500 이내이다.
본 명세서에서, 유기계 슬라임 억제제의 「연속적으로」 첨가되는 기간이란, 「유기계 슬라임 억제제의 첨가 개시 시부터 유기계 슬라임 억제제의 첨가 종료 시까지의 첨가 기간」을 말하고, 보다 바람직하게는 「유기계 슬라임 억제제가 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 연속적으로 첨가되고 있는 기간」을 말하며, 보다 협의로는, 「유기계 슬라임 억제제의 첨가가 정지되지 않고 연속적으로 첨가되고 있는 기간」을 말하고, 이것을 「상시 첨가의 기간」이라고도 말한다. 이 「상시 첨가의 기간」으로서, 예를 들면, 운전 기간 60분에 대해, 「무첨가 기간 0분 또한 첨가 기간 60분」을 들 수 있다.
본 명세서에서, 「연속적으로」에는, 본 발명의 상시 첨가와 동(同)정도의 효과의 범위 내이면, 약제의 정지하는 기간을 갖고 있어도 좋고, 이보다 구체적인 바람직한 태양으로서, 1일 중에서 약제의 정지하는 기간으로서, 바람직하게는 60분 이내, 보다 바람직하게는 30분 이내, 더 바람직하게는 15분 이내, 보다 더 바람직하게는 5분 이내, 보다 바람직하게는 0분(「상시 첨가의 기간」이라고도 함)이다. 또한, 운전 1시간 중에서 약제의 정지하는 기간으로서, 바람직하게는 5분 이내, 보다 바람직하게는 1분 이내, 더 바람직하게는 5분 이내, 보다 바람직하게는 0분 (「상시 첨가의 기간」이라고도 함)이다.
유기계 슬라임 억제제의 첨가 기간은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 역침투막 장치의 운전의 전체 기간 또는 제1 공정의 전체 기간을 유기계 슬라임 억제제의 첨가 기간으로 해도 좋지만, 보다 구체적인 태양으로서, 1회(1기간)당, 바람직한 하한치로서, 바람직하게는 0.1일 이상, 보다 바람직하게는 0.3일 이상, 더 바람직하게는 0.5일 이상, 보다 더 바람직하게는 1일 이상이며, 또한, 바람직한 상한치로서, 바람직하게는 30일 이하, 보다 바람직하게는 10일 이하, 더 바람직하게는 7일 이하, 보다 더 바람직하게는 3일 이하이다. 상기 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 0.5일 이상 7일 이하, 보다 바람직하게는 1일 이상 3일 이하이다.
수계에 대한 유기계 슬라임 억제제의 첨가 농도(㎎(as 약제 질량)/수계 1L)는, 특별히 한정되지 않지만, 약제 질량으로서, 바람직한 하한치로서, 바람직하게는 0.001㎎/L 이상, 보다 바람직하게는 0.01㎎/L 이상, 더 바람직하게는 0.05㎎/L 이상, 보다 더 바람직하게는 0.1㎎/L 이상이며, 또한, 바람직한 상한치로서, 바람직하게는 10000㎎/L 이하, 보다 바람직하게는 1000㎎/L 이하, 더 바람직하게는 100㎎/L 이하, 보다 더 바람직하게는 50㎎/L 이하이다. 상기 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 0.01 ∼ 100㎎/L, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 50㎎/L이다.
1첨가 기간당의 수계에 첨가하는 유기계 슬라임 억제제의 절대량(㎎(as 약제 질량))은, 특별히 한정되지 않지만, 「유기계 슬라임 억제제의 첨가 기간 × 그때의 유기계 슬라임 억제제의 첨가 농도」로부터 산출할 수 있고, 바람직한 하한치로서, 바람직하게는 0.002㎎/(L/h) 이상, 보다 바람직하게는 0.02㎎/(L/h) 이상, 더 바람직하게는 0.2㎎/(L/h) 이상, 보다 더 바람직하게는 2㎎/(L/h) 이상이며, 또한, 바람직한 상한치로서, 바람직하게는 6000000㎎/(L/h) 이하, 보다 바람직하게는 300000㎎/(L/h) 이하, 더 바람직하게는 30000㎎/(L/h) 이하, 보다 더 바람직하게는 3000㎎/(L/h) 이하이다. 상기 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 0.2 ∼ 30000㎎/(L/h), 보다 바람직하게는 2 ∼ 3000㎎/(L/h)이다.
<유기계 슬라임 억제제>
유기계 슬라임 억제제 또는 이 성분으로서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 이소티아졸린 화합물, 할로시아노아세트아미드 화합물, 알데히드 화합물, 및 테트라졸릴옥심이나 디클로로글리옥심으로 대표되는 옥심 화합물 등을 들 수 있고, 이들로부터 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 상기 유기계 슬라임 억제제는, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 포함하는 약제여도 좋다. 유기계 슬라임 억제제 또는 유기계 슬라임 억제제에 사용하는 화합물은, 시판품을 이용해도 좋고, 공지된 제조 방법으로 얻은 것을 이용해도 좋다.
<이소티아졸린 화합물>
이소티아졸린 화합물로서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(Cl-MIT), 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(MIT), 2-에틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-에틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-t-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 4,5-디클로로-2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 4,5-디클로로-2-시클로헥실-4-이소티아졸린-3-온 등을 들 수 있고, 이들로부터 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 이소티아졸린 화합물로서는, 상술한 이소티아졸린 화합물과 염화마그네슘, 질산마그네슘, 염화구리, 질산구리, 염화칼슘 등과의 착화합물을 이용해도 좋다. 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
이소티아졸린 화합물 중에서도, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(Cl-MIT), 및 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(MIT) 또는 이들 혼합물이 바람직하다.
<할로시아노아세트아미드 화합물>
할로시아노아세트아미드 화합물로서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 2-클로로-3-니트릴로프로피온아미드, 2-브로모-3-니트릴로프로피온아미드 등의 2-할로-3-니트릴로프로피온아미드; 2,2-디클로로-3-니트릴로프로피온아미드, 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드(DBNPA), 2-클로로-2-브로모-3-니트릴로프로피온아미드 등의 2,2-디할로-3-니트릴로프로피온아미드; N-메틸-2-클로로-3-니트릴로프로피온아미드, N-메틸-2-브로모-3-니트릴로프로피온아미드 등의 N-C1-3 알킬-2-할로-3-니트릴로프로피온아미드; N-메틸-2,2-디클로로-3-니트릴로프로피온아미드, N-메틸-2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드 등의 N-C1-3 알킬-2,2-디할로-3-니트릴로프로피온아미드 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
또, 할로시아노아세트아미드 화합물은, NC-CX1X2-(C=O)-NHR3 … 〔2〕로 표시되는 화합물이어도 좋다. 상기 일반식 〔2〕 중, X1, X2는 각각 독립적으로 할로겐 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X1, X2 중 적어도 한쪽은 할로겐 원자이다. R3은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3의 알킬기를 나타낸다. 할로겐 원자로서, 염소 원자, 브롬 원자를 들 수 있고, 브롬 원자가 바람직하다. C1-3 알킬로서, 직쇄상 또는 분지쇄상 중 어느 것이어도 좋지만, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기 등을 들 수 있다. 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
할로시아노아세트아미드 화합물 중에서도, 디할로니트릴로프로피온아미드가 바람직하고, 또한 이들 중에서도 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드(DBNPA)가 보다 바람직하다.
<알데히드 화합물>
알데히드 화합물로서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 아세토알데히드 등의 모노알데히드 화합물; 글리옥살, 오르토프탈알데히드 등의 디알데히드 화합물 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
알데히드 화합물 중에서도, 디알데히드 화합물이 바람직하고, 디알데히드 화합물 중에서도, 안전성이 높은 관점에서, 글루타르알데히드가 바람직하다.
<옥심 화합물>
옥심 화합물로서, 특별히 한정되지 않지만, 테트라졸환(CH2N4)을 갖는 옥심 화합물(예를 들면, 테트라졸릴옥심 등), 및 할로겐화 옥심 화합물, (예를 들면, 디클로로글리옥심 등) 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 상기 옥심 화합물은, 분자 내에 >C=N-OH로 표시되는 구조를 갖는 화합물이다.
테트라졸환을 갖는 옥심 화합물로서, 예를 들면, 피카뷰트라족스(분자식: C20H23N7O3, 분자량: 409.44, CASNo.500207-04-5) 등을 들 수 있다.
할로겐화 옥심 화합물로서, 예를 들면, 디클로로글리옥심, α-클로로벤즈알독심, α-클로로벤즈알독심아세테이트, 4-히드록시페닐-α-케토아세토하이드록심산 클로라이드(별명 파라크로크스) 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
유기계 슬라임 억제제 중에서, 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드(DBNPA), 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(Cl-MIT), 및 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(MIT), 또는 이들 혼합물, 글루타르알데히드 등에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 바람직하다.
또, 유기계 슬라임 억제제에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 임의 성분 또는 임의 약제를 적절히 포함해도 좋다. 또한, 본 실시형태의 제2 공정에서, 유기계 슬라임 억제제의 첨가 또는 사용과는 별도로, 또한 임의 성분 또는 임의 약제를, 적절히 첨가 또는 사용해도 좋다. 상기 임의 성분 또는 임의의 약제는, 일반적으로 수처리에 사용할 수 있는 각종 약제를 사용해도 좋고, 또한, 상기의 <산화계 슬라임 억제제>의 「임의 성분 또는 임의 약제」의 설명의 구성 등을 적절히 채용할 수 있다.
1-2-2. 제2 공급 공정
제2 공급 공정은, 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 공정인 것이 바람직하다. 이 제2 공급 공정과, 상기 제1 공정에서의 제1 공급 공정이 조합됨으로써, 수계를 보다 장기적으로 운전할 수 있다. 보다 바람직한 태양으로서, 역침투막 장치에 구비되어 있는 역침투막에서 발생하는 바이오파울링을 억제할 수 있고, 상기 바이오파울링을 억제함으로써, 수계를 장기적으로 안정적으로 운전할 수 있다.
제2 공급 공정에서의 각종 조건은, 상기 「1-2-1. 제2 첨가 공정」의 설명의 구성 등을 적절히 채용할 수 있다.
예를 들면, 제2 공급 공정에서의 공급 기간, 수계에 대한 유기계 슬라임 억제제의 공급 농도, 1공급 기간당의 수계에 공급되는 유기계 억제제의 절대량 등은, 상기 「1-2-1. 제2 첨가 공정」의 첨가 기간, 수계에 대한 유기계 슬라임 억제제의 첨가 농도, 1첨가 기간당의 수계에 첨가되는 유기계 슬라임 억제제의 절대량 등을, 적절히 채용할 수 있다.
제2 공급 공정에서는, 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수가, 「적어도 제1 공정의 공급 기간 이외의 기간」 중에서, 역침투막 장치에 공급되는 것이 바람직하다. 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수는, 운전 기간 중, 역침투막 장치에 연속적으로 또는 불연속적으로 공급되는 것이 바람직하고, 연속적으로 공급되는 것이 보다 바람직하고, 상시 공급되는 것이 보다 바람직하다.
본 명세서에서, 유기계 슬라임 억제제의 「연속적으로」 공급되는 기간이란, 「유기계 슬라임 억제제의 공급 개시 시부터 유기계 슬라임 억제제의 공급 종료 시까지의 공급 기간」을 말하고, 보다 협의로는, 「유기계 슬라임 억제제의 공급이 정지되지 않고 연속적으로 공급되고 있는 기간」을 말하며, 이 협의를 「상시 공급의 기간」으로 한다.
유기계 슬라임 억제제의 공급 기간은, 특별히 한정되지 않고, 역침투막 장치의 운전의 전체 기간 또는 제1 공정의 전체 기간을 유기계 슬라임 억제제의 공급 기간으로 해도 좋지만, 보다 구체적인 태양으로서, 1회(1기간)당, 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 0.5일 이상 7일 이하, 보다 바람직하게는 1일 이상 3일 이하이다.
역침투막 장치에 대한 유기계 슬라임 억제제의 공급 농도(㎎/수계 1L(as 약제 질량 농도))는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 0.01 ∼ 100㎎/L, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 50㎎/L이다.
1공급 기간당의 역침투막 장치에 공급하는 유기계 슬라임 억제제의 절대량(㎎)은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 수치 범위로서, 바람직하게는 0.2 ∼ 30000㎎/(L/h), 보다 바람직하게는 2 ∼ 3000㎎/(L/h)이다.
1-3. 본 실시형태에 있어서의 제1 공정 및 제2 공정의 제어
본 실시형태의 방법에 있어서, 제1 공정 및 제2 공정을 제어하는 것이 바람직하며, 이에 따라 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 운전할 수 있다.
본 실시형태의 방법에 있어서, 보다 바람직한 태양으로서, 제1 첨가 공정 및 제2 첨가 공정을 제어하는 것이며, 이에 따라, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 역침투막 장치에 보다 양호하게 공급할 수 있고, 이에 따라 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 안정적으로 운전할 수 있다. 또한, 제1 첨가 공정 및 제2 첨가 공정을 제어함으로써, 역침투막 장치의 역침투막에 존재하는 슬라임의 저감 또는 슬라임의 증가 억제를 보다 양호하게 할 수 있고, 이에 따라 바이오파울링을 보다 양호하게 억제할 수도 있다.
본 실시형태의 방법에 있어서, 제1 공정 및 제2 공정은, 동시기에 또는 다른 시기에 행할 수 있고, 동시기에 행하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 방법에 있어서, 제1 공정 및 제2 공정은, 병렬적으로 또는 직렬적으로 행해도 좋지만, 병렬적으로 행하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 방법에 있어서, 보다 바람직한 태양으로서, 제1 공정 및 제2 공정을 동시기에 또한 병렬적으로 행하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 방법에 있어서, 제1 공정의 산화계 슬라임 억제제를 첨가하는 동안(바람직하게는, 연속적으로 첨가하는 동안)에는, 제2 공정의 유기계 슬라임 억제제를 첨가해도 좋고 첨가 정지로 해도 좋고, 또한 제1 공정의 산화계 슬라임 억제제를 첨가하지 않는 동안은, 제2 공정의 유기계 슬라임 억제제를 연속적으로 첨가하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 방법에 있어서, 보다 바람직한 태양으로서, 제1 공정 및/또는 제2 공정의 운전 기점에 기초하여, 제1 공정 및/또는 제2 공정의 제어를 행하는 것이 보다 바람직하며, 각각의 운전 기점은, 동일하거나 또는 다른 것이어도 좋다.
운전 기점으로서, 특별히 한정되지 않고, 임의로 설정해도 좋지만, 예를 들면, 일자(년월 일시 분초), 그리고, 제1 공정 및/또는 제2 공정의 운전 상황(예를 들면, 운전 개시 시, 운전 재개 시, 약제 첨가 시, 임의의 기간 설정 등) 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 조합을 이용할 수 있다.
보다 구체적인 운전 기점의 바람직한 태양으로서, 예를 들면, 제1 공정의 제1 간헐 첨가 개시 시 또는 제1 무첨가 개시 시를 운전 기점으로 해도 좋고, 제2 공정의 제2 첨가 기간 내의 어딘가를 운전 기점으로 해도 좋고, 제2 공정의 제2 첨가 기간 내이며 또한 제1 공정의 제1 간헐 첨가 개시 시 또는 제1 무첨가 개시 시를, 운전 기점으로 해도 좋다. 또한, 제1 공정 및 제2 공정의 양쪽이 무첨가 기간(예를 들면, 메인터넌스, 양 공정의 첨가 타이밍의 조정 목적, 양쪽 정지 등)이 된 경우에는, 적어도 제1 공정 및 제2 공정 중 어느 한쪽의 약제의 첨가 개시 시(첨가 재개 시)를 운전 기점으로 해도 좋고, 제1 공정 및 제2 공정의 양쪽의 약제의 동시 첨가 시를 운전 기점으로 해도 좋다.
본 실시형태에 있어서의 제1 첨가 공정 및 제2 첨가 공정의 제어에 대해서, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하지만, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 제1 첨가 공정 및 제2 첨가 공정의 제어의 예 1을 나타내는 개략도이다. 예 1의 a1: 제1 첨가 공정에서는, 산화계 슬라임 억제제를 등간격으로 간헐 첨가한다. 예 1의 b1: 제2 첨가 공정에서는, 유기계 슬라임 억제제를 상시 첨가한다. 이때 유기계 슬라임 억제제는, 적어도 제1 첨가 공정의 첨가 기간 이외의 기간에서 첨가되고 있다. 횡축은 운전 기간(hours)이며, 종축은 첨가량이다. 또한, 제1 첨가 공정의 운전 기간(0h)과, 제2 첨가 공정의 운전 기간(0h)을, 각각 운전 기점으로 해도 좋다. 또, 제1 첨가 공정의 각 간헐 첨가 기간은, 같거나 또는 다른 기간이어도 좋고, 각 간헐 첨가량은, 같거나 또는 다른 양이어도 좋다. 또한, 간헐 첨가의 각 간격은, 같거나 또는 다른 간격이어도 좋다.
본 실시형태에 있어서의 제어의 예 1에 의해, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수로 할 수 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 제어의 예 1에 의해, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수는, 제1 공급 공정 및 제2 공급 공정으로서, 역침투막 장치에 공급된다. 이때, 도 1에 나타내는 a1 및 b1의 첨가 패턴과 마찬가지의 패턴으로, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 유기계 슬라임 억제제만을 포함하는 피처리수, 산화계 슬라임 억제제 및 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수 … 의 순으로, 역침투막 장치에 공급된다.
이에 따라, 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 안정적으로 운전할 수 있다. 역침투막 장치의 역침투막에 존재하는 슬라임의 저감 또는 슬라임의 증가 억제를 보다 양호하게 할 수 있고, 이에 따라 바이오파울링을 보다 양호하게 억제할 수도 있다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 제1 첨가 공정 및 제2 공정의 제어의 예 2를 나타내는 개략도의 일례이다. 예 2의 a2: 제1 첨가 공정에서는, 산화계 슬라임 억제제를 등간격으로 간헐 첨가한다. 예 2의 b2: 제2 첨가 공정에서는, 유기계 슬라임 억제제를, 「제1 첨가 공정의 첨가 기간 이외의 기간」 동안, 연속적으로 첨가한다. 횡축은 운전 기간(hours)이며, 종축은 첨가량이다. 또한, 제1 첨가 공정의 운전 기간(0h)과, 제2 첨가 공정의 운전 기간(0h)을, 각각 운전 기점으로 해도 좋다. 상기 도 1의 설명에서 중복되는 부분에 대해서는 적절히 생략한다.
또, 제1 첨가 공정의 각 간헐 첨가 기간은, 같거나 또는 다른 기간이어도 좋고, 각 간헐 첨가량은, 같거나 또는 다른 양이어도 좋다. 또한, 간헐 첨가의 각 간격은, 같거나 또는 다른 간격이어도 좋다.
또한, 제2 첨가 공정에서, 유기계 슬라임 억제제를, 「제1 첨가 공정의 첨가 기간 이외의 기간」의 전체 기간 또는 일부 기간에서 연속적으로 첨가해도 좋다. 또한, 제2 첨가 공정에서, 유기계 슬라임 억제제를 불연속적으로 첨가해도 좋다.
또한, 본 실시형태에 따른 제1 첨가 공정 및 제2 첨가 공정의 제어의 예 3으로서, 상기 제어의 예 1 및 상기 제어의 예 2를 조합해도 좋고, 이들 상기 제어의 예 1 및 상기 제어의 예 2를 반복하거나 또는 순부동으로 행해도 좋다. 예를 들면, 상기 제어의 예 1 다음에 상기 제어의 예 2의 순으로, 또는, 상기 제어의 예 2 다음에 상기 제어의 예 1의 순으로 행해도 좋고, 또한, 상기 제어의 예 1, 상기 제어의 예 2, 상기 제어의 예 2의 순으로 행해도 좋다.
본 실시형태에 있어서의 제어의 예 2에 의해, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수로 할 수 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 제어의 예 2에 의해, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수는, 제1 공급 공정 및 제2 공급 공정으로서, 역침투막 장치에 공급된다. 이때, 도 2에 나타내는 a2 및 b2의 첨가 패턴과 마찬가지의 패턴으로, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 유기계 슬라임 억제제만을 포함하는 피처리수, 산화계 슬라임 억제제만을 포함하는 피처리수 … 의 순으로, 역침투막 장치에 공급된다.
이에 따라, 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 안정적으로 운전할 수 있다. 역침투막 장치의 역침투막에 존재하는 슬라임의 저감 또는 슬라임의 증가 억제를 보다 양호하게 할 수 있고, 이에 따라 바이오파울링을 보다 양호하게 억제할 수도 있다.
산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제의 첨가 장소는, 동일 또는 다른 장소여도 좋다(예를 들면, 도 3 참조). 상기 첨가 장소는, 역침투막 처리를 행하는 역침투막 장치 및 그 이전의 상류인 것이 바람직하다.
또한 역침투막 장치에 공급하는 피처리수를 보안 필터 처리하기 위해, 역침투막 장치 앞에 보안 필터 장치를 마련하는 경우에는, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제의 첨가 장소는, 보안 필터 장치 또는 그 전후인 것이 바람직하고, 또한 보안 필터 장치 및 그 상류에 마련하는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는, 보안 필터 장치와 그 상류에 있는 처리 장치 사이의 첨가용의 유로에 마련하는 것이 보다 바람직하다.
보안 필터 장치는, 후술하는 제탁막(除濁膜) 처리 공정을 행할 수 있고, 제탁막 장치여도 된다. 보안 필터 장치는, 제탁막 장치에 사용 가능한 막(예를 들면 MF막 등)을, 보안 필터로서 적절히 채용할 수 있다.
이에 따라, 보안 필터 처리 장치 내의 슬라임도 억제하고, 이것의 하류가 되는 역침투막 장치의 슬라임도 억제할 수 있다. 또한, 이들 막 장치의 바이오파울링도 억제할 수 있고, 보다 역침투막 장치의 바이오파울링을 억제할 수 있다. 이 때문에, 수계를 보다 장기적으로 안정적으로 운전할 수 있다.
1-4. 본 실시형태에 있어서의 운전 방법의 적용
본 실시형태에 있어서의 운전 방법은, 역침투막 장치에 적용할 수 있다. 본 실시형태의 방법은, 슬라임 억제 방법, 바이오파울링 억제 방법, 수계, 장치 또는 시스템에 적용할 수 있다.
본 실시형태에 따른 공정은, 장치 또는 시스템에 적용할 수 있다. 예를 들면 제1 공정 및 제2 공정을, 각각, 제1 방법 및 제2 방법, 제1 장치 및 제2 장치, 제1 시스템 및 제2 시스템으로 해도 된다.
본 실시형태에 있어서의 운전 방법은, 적어도 역침투막 장치를 갖는 수계에 적용할 수 있다.
역침투막 장치를 구비하는 수계로서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 수처리 수계; 냉각탑 등의 순환 수계; 종이 펄프 제조 등의 프로세스 수계, 용수계나 배수 회수 등을 들 수 있다.
역침투막 장치를 구비하는 수계의 일례로서, 원수가 유입되고, 원수에 응집제를 주입하여 탁질(濁質) 등을 응집 형성 또는 플록 형성시키는 응집 처리 공정, 응집물을 포함하는 피처리수로부터 침전물과 상징(上澄)으로 분리하는 고액 분리 공정, 유입된 상징으로부터 탁질 등을, 역침투막 처리 전에 더 제거하는 제탁막 처리 공정이, 순차 또는 순부동으로 배치되어, 구비되어 있어도 된다. 또한, 이들 처리 공정은, 각각 처리 공정을 행하도록 구성되어 있는 처리 장치 또는 처리부를 이용하여 행해도 된다.
역침투막 장치를 구비하는 수계의 일례로서, 예를 들면 도 3에 나타내는 수계(1)를 참조하여 설명하지만, 본 실시형태에 따른 수계는 이에 한정되지 않는다. 역침투막 장치(2)를 구비하는 수계(1)에 있어서, 원수가 유입되고, 원수에 응집제를 주입하여 탁질 등을 응집 형성 또는 플록 형성시키도록 구성되어 있는 응집 처리 장치(5)에서 행하는 응집 공정, 응집물을 포함하는 피처리수로부터 침전물과 상징으로 분리하도록 구성되어 있는 고액 분리 장치(4)에서 행하는 고액 분리 공정, 유입된 상징으로부터 탁질 등을 역침투막 처리 전에 더 제거하는 제탁막 처리를 행하도록 구성되어 있는 보안 필터(3)에서 행하는 전처리 공정, 전처리된 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수가 공급되는 역침투막 장치(2)에서 행하는 역침투막 처리 공정을 포함한다. 역침투막 처리 공정에서 농축수와 투과수로 분리된다.
또한, 역침투막 장치를 구비하는 수계의 일례로서, 원수를 공급하도록 구성되어 있는 원수 공급로와, 상기 원수 공급로로부터 공급된 상기 원수를, 투과수와 농축수로 분리하도록 구성되어 있는 역침투막 장치를 구비하는 수처리 장치(바람직하게는 초순수 장치)를 들 수 있다.
또한, 역침투막 장치를 구비하는 수계의 일례로서, 원수를 공급하도록 구성되어 있는 원수 공급로와, 상기 원수 공급로로부터 공급된 상기 원수를 여과하도록 구성되어 있는 여과 장치 및 여과 처리 수조, 이 여과된 피처리수를 역침투막 처리의 전처리로서 구성되어 있는 보안 필터 장치, 및 역침투막 장치가 구비되어 있는 수처리 장치를 들 수 있다. 보안 필터 장치에서, 상술한 제탁막 처리를 행해도 된다.
1-4-1. 원수
본 실시형태에서 이용되는 원수(예를 들면, 피처리수)는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 유기물을 포함한 산업용 배수, 해수·관수, 담수(하천수, 호수 등), 공업용수·시수(市水) 등을 들 수 있다.
원수 또는 피처리수의 pH는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 3 ∼ 9, 보다 바람직하게는 4 ∼ 8, 더 바람직하게는 5 ∼ 8이다. 상기 pH는, pH 조정제로 조정해도 된다.
원수 또는 피처리수의 수온은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 4 ∼ 50℃, 더 바람직하게는 10 ∼ 40℃이다.
원수 또는 피처리수의 TOC는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 ∼ 100㎎/L, 보다 바람직하게는 1 ∼ 50㎎/L, 더 바람직하게는 1 ∼ 10㎎/L이다.
원수 또는 피처리수의 ORP는, 바람직하게는 200 ∼ 600mV, 보다 바람직하게는 200 ∼ 400mV이다.
1-4-2. 역침투막 장치
본 실시형태에 이용되는 역침투막 장치는, 특별히 한정되지 않고, 역침투막을 이용하여 원수 중의 이온류나 유기물 등을 제거할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 역침투막 장치는, 해수 담수화, 초순수 제조, 공업용수 처리, 배수 회수 처리 및 배수의 재이용 등을 행할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 역침투막 장치는, 역침투막을 갖는 유닛을 단수 또는 복수 구비하고 있어도 된다. 또한, 수계는, 단수 또는 복수의 역침투막 장치를 갖고 있어도 된다.
<역침투막>
본 실시형태에 이용하는 막은 역침투막(이하, 「RO막」이라고도 함)이나 나노 여과막(이하, 「NF막」이라고도 함) 등이다. RO막은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 폴리아미드계, 폴리에테르설폰계, 폴리설폰계, 폴리이미드계, 폴리에틸렌이민계, 폴리에틸렌옥사이드계, 아세트산셀룰로오스계 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 폴리아미드계 RO막은, 이온성 물질의 저지율이 높고, 유속이 크므로 바람직하게 이용할 수 있는 이점을 갖는다.
본 실시형태에 있어서의 역침투막 장치에 공급하는 피처리수(이하, 「공급수」라고도 함)의 조건은, 역침투막 장치 또는 역침투막 공정의 처리 능력 또는 목적에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다.
역침투막 장치에 공급하는 피처리수(공급수)로서, 예를 들면, 공급수 pH, 공급수량, 공급수온, 공급수의 수압(㎫), 공급수의 TOC(전체 유기 탄소: Total Organic Carbon), 공급수의 산화 환원 전위(ORP) 등을 들 수 있지만, 이들 조건으로부터 1종 또는 2종 이상을 선택할 수 있다. 공급수의 유기물을 TOC로 한다.
또, 본 발명에서, 「역침투막 장치에 공급하는 피처리수」를 「급수」라고도 하지만, 상기 급수는, 역침투막 장치에 도입되어 역침투막 처리되는 물을 가리키고, 통상 역침투막 장치의 입구수(入口水)가 해당된다.
공급수의 pH는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 3 ∼ 9, 보다 바람직하게는 4 ∼ 8, 더 바람직하게는 5 ∼ 8이다. 상기 pH는, pH 조정제로 조정해도 된다.
공급수량은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 5 ∼ 200mL/min이다.
공급수의 수압은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.1 ∼ 10㎫이다.
공급의 수온은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 4 ∼ 50℃, 더 바람직하게는 10 ∼ 40℃이다.
공급수의 TOC는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 ∼ 100㎎/L, 보다 바람직하게는 1 ∼ 50㎎/L, 더 바람직하게는 1 ∼ 10㎎/L이다.
공급수의 ORP는, 바람직하게는 200 ∼ 600mV, 보다 바람직하게는 200 ∼ 400mV이다.
또한, 공급수의 유속은, 8인치 스파이럴 모듈 1개당 3 ∼ 10㎥/h이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서, 보다 바람직한 태양으로서, 역침투막 장치에 피처리수를 공급하기 전에 전처리부에서 피처리수로부터 유기물이나 탁질 등을 제거하는 전처리 공정을 포함해도 된다.
역침투막 장치에 공급하는 피처리수는, 보안 필터 장치에서 전처리하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전처리 공정으로서, 원수(피처리수)를, 여과 장치에서 여과하고, 여과 처리수는 여과 처리 수조, 및 보안 필터를 거치는 공정 등을 들 수 있다.
이에 따라, 전처리한 역침투막 장치 또는 역침투막 공정에 공급하기 위한 피처리수를 얻을 수 있다.
보안 필터로서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 단수 또는 복수의 정밀 여과막(MF막) 처리, 단수 또는 복수의 한외 여과막(UF) 처리 등을 들 수 있고, 이들로부터 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있고, 이들을 적절히 조합해도 된다. 이에 따라, 역침투막 장치에 공급하는 피처리수의 탁질 등의 불순물을 저감할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 역침투막 장치에 공급하는 피처리수 중에는, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 보다 양호하게 포함하므로, 적절히, 역침투막 장치에서 발생하는 바이오파울링을 보다 양호하게 억제할 수 있고, 또한, 적절히, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제에 기인하는 효과(예를 들면, 항균, 살균, 살조, 미생물 생육 저해, 미생물 대사 저해 등)를 보다 양호하게 효율적으로 발휘시킬 수도 있다. 이에 따라, 역침투막 장치에서 발생하는 바이오파울링을 억제하는 효과, 및 사용하는 약제에 의한 효과도 기대할 수 있다.
1-5. 각 측정 방법
<전체 잔류 염소 농도의 산출 방법>
또, 전체 잔류 염소 농도는 이하의 방법을 기초로 산출한다. 또, JIS K 0400-33-10:1999를 참조할 수 있다.
전체 잔류 염소 농도 = 유리 염소 농도 + 활성화 결합 염소 농도 + 안정화 결합 염소 농도.
유리 염소 농도: DPD법(포켓 잔류 염소계, HACH사 제조)에 의한 유리 염소 농도[여기에서, DPD법에 의한 유리 염소 농도는, 유리 염소 측정용 시약인 DPD(Free) 시약에 의한 5 ∼ 30초 후의 염소 농도 측정 결과(㎎-Cl2/L)].
활성화 결합 염소 농도: 유리 염소 측정용 시약인 DPD(Free) 시약에 의한 300초 후의 염소 농도 측정 결과(㎎-Cl2/L)로부터, 상기 유리 염소 농도(㎎-Cl2/L)의 측정 결과를 뺀 값.
안정화 결합 염소 농도: 전체 염소 측정용 시약인 DPD(Total) 시약에 의한 180초 후의 염소 농도 측정 결과(㎎-Cl2/L)로부터, 유리 염소 측정용 시약인 DPD(Free) 시약에 의한 300초 후의 염소 농도 측정 결과(㎎-Cl2/L)를 뺀 값.
유리 염소 비율(%) = (유리 염소 농도/전체 잔류 염소 농도) × 100
안정화 결합 염소 비율(%) = (안정화 결합 염소 농도/전체 잔류 염소 농도) × 100
또, 시험 환경의 온도는 25℃로 한다.
피처리수의 pH(25℃)는, HRIBA사 제조의 핸디 pH 미터로 측정할 수 있다. 또한, 피처리수의 TOC는, TOC계로 측정할 수 있다. 피처리수의 ORP는, ORP계로 측정할 수 있다.
또, 본 실시형태에 따른 역침투막 장치의 운전 방법은, 역침투막의 처리 방법이어도 된다. 또한, 본 실시형태에 따른 운전 방법은, 장치 또는 시스템에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 역침투막 장치의 운전 방법은, 하기 「2.」 「3.」 등의 구성과 중복되는, 제1 공정, 제2 공정, 산화계 슬라임 억제제, 유기계 슬라임 억제제 등의 각 구성 등의 설명에 대해서는 적절히 생략하지만, 상기 「2.」 「3.」 등의 설명은, 본 실시형태에도 적용되며, 상기 설명의 구성 등을 적절히 채용할 수 있다.
2. 본 실시형태에 따른 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법
본 발명에 따른 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법은, 상기 「1.」하기 「3.」 등의 구성과 중복되는, 제1 공정, 제2 공정, 산화계 슬라임 억제제, 유기계 슬라임 억제제 등의 각 구성 등의 설명에 대해서는 적절히 생략하지만, 상기 「1.」 「3.」 등의 설명은, 본 실시형태에도 적용되며, 상기 설명의 구성 등을 적절히 채용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 슬라임 제어 방법은, 장치 또는 시스템에 적용할 수 있다.
본 실시형태에 따른 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법은, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정과,
유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 갖는 것이 바람직하다.
상기 산화계 슬라임 억제제의 1첨가 기간에 있어서의 첨가 농도는, 상기 유기계 슬라임 억제제의 1첨가 기간에 있어서의 첨가 농도보다 많아지도록 조정하는 것이 바람직하다.
상기 산화계 슬라임 억제제를, 운전 기간 3일간 중에서 1회 이상 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 산화계 슬라임 억제제를, 1회당 10분 이상 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 산화계 슬라임 억제제를, 전체 염소 농도로서 0.1㎎/L 이상 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 유기계 슬라임 억제제를, 0.01㎎/L 이상 첨가하는 것이 바람직하다.
3. 본 실시형태에 따른 수처리 장치
본 발명에 따른 수처리 장치는, 상기 「1.」 「2.」 등의 구성과 중복되는, 제1 공정, 제2 공정, 산화계 슬라임 억제제, 유기계 슬라임 억제제 등의 각 구성 등의 설명에 대해서는 적절히 생략하지만, 상기 「1.」 「2.」 등의 설명은, 본 실시형태에도 적용되며, 상기 설명의 구성 등을 적절히 채용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 수처리 장치는, 역침투막 장치를 적어도 갖는 수처리 장치 또는 수계여도 좋다. 상기 수처리 장치는, 수처리 수계, 또는 수처리 시스템이어도 좋다.
본 실시형태에 따른 수처리 장치는,
산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정과,
유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 갖는, 본 실시형태의 방법을 실시하는 수처리 장치인 것이 바람직하다.
본 실시형태에 따른 수처리 장치는, 본 실시형태의 역침투막 장치의 운전 방법, 또는, 본 실시형태의 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법을 실시하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 따른 수처리 장치는, 제1 약제 첨가부, 제2 약제 첨가부, 역침투막부를 구비하고, 이들 부를 제어하는 제어부를 구비하는 것이 바람직하며, 역침투막부 앞에 전처리부로서, 보안 필터부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 제1 약제 첨가부 및 제2 약제 첨가부는, 보안 필터부의 상류 또는 하류의 유로, 역침투막부의 상류의 유로에 접속되어 있는 것이 바람직하며, 이에 따라, 각 약제를 피처리수에 첨가하고, 각 약제를 포함하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급할 수 있다. 또한, 이들 각부(各部)는, 단수 또는 복수여도 좋고, 또한, 이들 부는, 장치여도 좋다.
본 실시형태의 실시의 일례를 이하에 나타내지만, 본 실시형태의 실시는 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 실시형태의 실시는, 제어부가 실시해도 좋고, 수처리의 제어 장치 또는 수처리 장치, 수처리 시스템, 수계 등의 장치가 실시해도 좋다.
본 실시형태에서의 일례로서, 상기 제1 공정과 제2 공정을 실시할 수 있도록 구성되어 있는 제어부 또는 이러한 제어부를 구비하는 장치가 바람직하다. 이에 따라, 본 실시형태의 방법을 보다 양호하게 실시할 수 있다.
제어부는, 제1 약제 첨가부 및 제2 약제 첨가부에 대하여, 피처리수에 첨가되는 산화계 슬라임 억제제 및 유기계 슬라임 억제제의 약제 첨가 조건(첨가 타이밍(예를 들면 간헐적, 연속적), 첨가량 등)을 지시함으로써, 제1 공정 및 제2 공정을 제어하여 실시할 수 있다.
또한, 제어부는, 제1 공정 및 제2 공정에서, 역침투막 장치에의 약제를 포함하는 피처리수의 공급 상태를 각종 측정 장치를 이용하여 감시해도 좋고, 필요에 따라 이 측정 결과를 제1 첨가 공정 및 제2 첨가 공정에 피드백하고, 이들을 제어할 수도 있다.
바람직한 태양으로서, 제어부는, 공급 상태에 기초하여, 제1 약제 첨가부 및 제2 약제 첨가부에 대해, 각각 보다 바람직한 약제 첨가 상황(첨가 타이밍(예를 들면 간헐적, 연속적), 첨가 농도 등)을 지시함으로써, 제1 공정 및 제2 공정을 제어하여 실시할 수 있다. 이에 따라, 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 안정적으로 운전할 수 있다. 또한, 이에 따라, 역침투막 장치의 역침투막에 존재하는 슬라임의 저감 또는 슬라임의 증가 억제를 보다 양호하게 할 수 있고, 이에 따라 바이오파울링을 보다 양호하게 억제할 수도 있다.
보다 바람직한 태양으로서, 제어부는, 이하의 스텝 11 및 스텝 21을 동시기에 병렬적으로 실행하는 것이 바람직하며, 또한 스텝 12 및 스텝 22를 동시기에 병렬적으로 실행하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 제어부는, 제1 첨가 공정 및 제2 첨가 공정에서의, 피처리수에 대한 산화계 슬라임 억제제 및 산화계 슬라임 억제제의 첨가량이나 이들 첨가 시기나 첨가 기간 등을 조정하면서, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 조제할 수 있다. 제어부는, 제1 공급 공정 및 제2 공급 공정에서, 제1 첨가 공정 및 제2 첨가 공정에서 조제된 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급할 수 있다. 이와 같이 하여, 제어부는, 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 안정적으로 운전할 수 있다. 이에 따라, 역침투막 장치에서 발생하는 바이오파울링 등도 억제할 수 있다.
제1 공정의 스텝 11로서, 제어부는, 산화계 슬라임 억제제를 수계의 피처리수에 간헐적으로 첨가하도록, 제1 약제 첨가부를 제어한다. 제어부의 지시에 따라, 제1 약제 첨가부는, 산화계 슬라임 억제제를 수계의 피처리수에 간헐적으로 첨가한다.
제1 공정의 스텝 12로서, 제어부는, 첨가 후, 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하도록 제어한다.
제2 공정의 스텝 21로서, 제어부는, 유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하도록, 제2 약제 첨가부를 제어한다. 제어부의 지시에 따라, 제2 약제 첨가부는, 유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가한다.
제2 공정의 스텝 22로서, 제어부가, 첨가 후 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하도록 제어한다.
제어부는, 제1 약제 첨가부 및 제2 약제 첨가부에 대하여, 산화계 슬라임 억제제의 첨가 농도(as 전체 염소 농도)가, 유기계 슬라임 억제제의 첨가 농도(as 약제 질량 농도)보다 높아지도록 조정하도록 지시하는 것이 바람직하며, 이에 따라 각각의 원하는 약제 첨가량으로 할 수 있다.
또한, 제어부는, 제1 약제 첨가부에 대하여, 산화계 슬라임 억제제를, 운전 기간 3일간 중에서 1회 이상 첨가하도록 지시하는 것이 바람직하며, 이에 따라 원하는 첨가 기간으로 할 수 있다.
또한, 제어부는, 산화계 슬라임 억제제를, 제1 약제 첨가부에 대하여, 1회당 0.1분 이상 첨가하도록 지시하는 것이 바람직하며, 이에 따라 원하는 첨가 기간으로 할 수 있다.
일례로서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제어부(미도시)는, 역침투막 장치를 갖는 수계에 구비되어 있는 제1 약제 첨가 장치(10) 및 제2 약제 첨가 장치(20)를 제어할 수 있다. 제어부는, 제1 약제 첨가 장치(10)에, 제1 공정을 따라, 산화계 슬라임 억제제를 보안 필터(3) 또는 역침투막 장치(2)의 상류에서 첨가하도록 지시를 할 수 있다. 제어부는, 제2 약제 첨가 장치(20)에, 제2 공정을 따라, 유기계 슬라임 억제제를 보안 필터(3) 또는 역침투막 장치(2)의 상류에서 첨가하도록 지시를 할 수 있다. 이와 같이 하여 제어부는, 산화계 슬라임 억제제 및/또는 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수를 역침투막 장치(2)에 공급할 수 있다. 이와 같이 하여, 제어부는, 제1 첨가 공정 및 제2 첨가 공정을 제어하여 실시함으로써, 역침투막 장치를 갖는 수계를 보다 장기적으로 안정적으로 운전할 수 있다.
또, 본 실시형태의 방법을, 상술한 역침투막 장치의 운전 방법, 슬라임 제어 방법 등의 방법(예를 들면, 상기 「1.」 및 「2.」에 기재된 방법)을 실시 또는 관리하기 위한 장치 또는 상기 장치에 구비하는 제어부(상기 제어부는 CPU 또는 프로세서 등을 포함함)에 의해 실현시키는 것도 가능하며, 이들 장치 또는 제어부를 제공할 수 있다. 상기 실시 또는 관리하기 위한 장치로서, 예를 들면, 컴퓨터, 노트 PC, 데스크탑 PC, 태블릿 PC, PLC, 서버, 클라우드 서비스 등을 들 수 있다. 또한, 상기 실시 또는 관리하기 위한 장치 등에는, 터치 패널이나 키보드 등의 입력부, 각부간의 송수신부나 네트워크, 네트워크 액세스부 등의 통신부, 터치 패널이나 디스플레이 등의 표시부 등을 적절히 구비해도 된다. 이에 따라, 본 실시형태의 방법을 실시할 수 있다. 상기 실시 또는 관리하기 위한 장치는, 구성으로서, 예를 들면, CPU, RAM, 기억부, 표시부 및 통신부 등을 적절히 구비할 수 있고, 상기 구성은, 필요에 따라, 각각, 예를 들면 데이터의 전송로로서의 버스로 접속되어 있어도 된다.
또한, 본 실시형태의 방법을, 기억 매체(비휘발성 메모리(USB 메모리 등), SSD(Solid State Drive), HDD(Hard Disk Drive), CD, DVD, 블루레이 등) 등을 구비하는 하드웨어 자원에 프로그램으로서 저장하고, 상기 제어부에 의해 실현시키는 것도 가능하다. 본 실시형태의 방법을 프로그램으로서 제공할 수 있다. 본 실시형태의 방법을 기억한 기억 매체를 제공할 수 있다. 이에 따라, 본 실시형태의 방법을 실시할 수 있다.
또한, 상기 제어부, 상기 기억 매체 또는 상기 프로그램 등을 포함하는, 역침투막 장치를 운전할 수 있도록 또는 역침투막 장치의 슬라임을 제어할 수 있도록 구성되어 있는, 역침투막 장치의 운전 또는 슬라임 제어 등을 실시하기 위한, 장치, 수처리 장치, 시스템 또는 수계 시스템 등을 제공할 수 있다. 이에 따라, 본 실시형태의 방법을 실시할 수 있다. 이들 장치, 수처리 장치, 시스템 또는 수계 시스템 등은, 적절히 목적에 따라 대응할 수 있도록 구성되어 있어도 된다.
또한, 본 실시형태에서의 일례로서, 컴퓨터에, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하도록 구성되어 있는 제1 기능과, 유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하도록 구성되어 있는 제2 기능을 포함하는, 역침투막 장치의 운전 또는 슬라임 제어 등을, 실현시키는 프로그램을 제공할 수 있고, 이에 한정되지 않는다. 이에 따라, 본 실시형태의 방법을 실시할 수 있다.
또, 본 실시형태에 따른 프로그램에서는, 상기 「1.」 「2.」 등의 구성과 중복되는 제1 공정, 제2 공정, 산화계 슬라임 억제제, 유기계 슬라임 억제제 등의 각 구성 등의 설명에 대해서는 적절히 생략하지만, 상기 「1.」 「2.」 등의 설명은, 본 실시형태에도 적용되며, 상기 설명의 구성 등을 적절히 채용할 수 있다.
본 기술은, 이하의 구성을 채용할 수 있다.
·〔1〕 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정과,
유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 갖는, 역침투막 장치의 운전 방법.
·〔2〕 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정과,
유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 갖는, 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법.
·〔3〕 상기 산화계 슬라임 억제제의 첨가 농도는, 상기 유기계 슬라임 억제제의 첨가 농도보다 높아지도록 조정하는, 상기 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 방법.
·〔4〕 상기 산화계 슬라임 억제제를, 운전 기간 3일간 중에서 1회 이상 첨가하는, 상기 〔1〕 내지 〔3〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
·〔5〕 상기 산화계 슬라임 억제제를, 1회당 10분 이상 첨가하는, 상기 〔1〕 내지 〔4〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
·〔6〕 상기 산화계 슬라임 억제제를, 전체 염소 농도로서 0.1㎎/L 이상 첨가하는, 상기 〔1〕 내지 〔5〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
·〔7〕 상기 유기계 슬라임 억제제를, 0.01㎎/L 이상 첨가하는, 상기 〔1〕 내지 〔6〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
·〔8〕 상기 산화계 슬라임 억제제는, 결합 할로겐제이며, 바람직하게는 클로라민 화합물, 안정화 브롬화물 및 할로겐화 히단토인 화합물로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상, 보다 바람직하게는, 클로라민 화합물 및/또는 안정화 브롬화물인, 상기 〔1〕 내지 〔7〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
·〔9〕 상기 유기계 슬라임 억제제는, 이소티아졸린 화합물, 할로시아노아세트아미드 화합물, 알데히드 화합물, 및 옥심 화합물로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이며, 바람직하게는, 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드(DBNPA), 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(Cl-MIT), 및 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(MIT), 및 글루타르알데히드로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인, 상기 〔1〕 내지 〔8〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
·〔10〕 상기 〔1〕 및 〔3〕 내지 〔9〕 중 어느 하나에 기재된 역침투막 장치의 운전 방법, 또는, 상기 〔2〕 내지 〔9〕 중 어느 하나에 기재된 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법을 실시하는, 수처리 장치 또는 수처리 수계. 수처리 장치 또는 수처리 수계에는, 역침투막 장치를 적어도 갖고, 또한 상기 역침투막 장치의 상류에 보안 필터 장치를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 역침투막 장치에 공급하기 전에 전처리를 하기 위한 보안 필터 장치를 갖는 것이 바람직하고, 이에 따라 보안 필터 처리된 피처리수를 역침투막 장치에 공급할 수 있다.
·〔11〕 상기 〔1〕 내지 〔9〕 중 어느 하나에 기재된 방법을 실시하도록 구성되어 있는, 수처리 장치 혹은 수처리 수계, 또는 제어부 혹은 제어 장치를 구비해도 좋고, 상기 제어부에는 CPU를 구비해도 좋고, 상기 제어 장치는, 바람직하게는, 컴퓨터 장치이다. 상기 제어부 또는 상기 제어 장치를 갖는 수처리 장치 또는 수처리 수계여도 좋다.
·〔12〕 컴퓨터에, 상기 〔1〕 내지 〔9〕 중 어느 하나에 기재된 방법을 실시시키는, 침투막 장치의 운전 시스템 또는 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 시스템.
·〔13〕 컴퓨터에, 상기 〔1〕 내지 〔9〕 중 어느 하나에 기재된 방법을 실시시키는, 프로그램.
·〔14〕 컴퓨터에, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정을 실행하는 제1 기능과,
유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 실행하는 제2 기능을 포함하는, 역침투막 장치의 운전을 실현시키는 프로그램 또는 상기 프로그램을 저장한 컴퓨터 가독 매체, 혹은 상기 프로그램 혹은 상기 매체를 포함하는 장치. 상기 프로그램을 실시하도록 구성되어 있는, 제어부, 수처리 장치, 제어 시스템 또는 수처리 수계.
실시예
이하의 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명을 한다. 또, 본 발명의 범위는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<시험예 1>
원수에, 기질(基質)을 첨가하여, 미생물에 의한 바이오파울링 효과를 촉진시켰다. 구체적으로는, 원수에, 기질로서, 에탄올 50㎎/L as C, 염화암모늄 10㎎/L as N, 인산이수소나트륨 0.5㎎/L as P가 되도록 첨가한 것을 피처리수로 했다. 원수(피처리수)의 pH는 6 ∼ 8, TOC는 1㎎/L, ORP는 300mV, 수온은 25℃였다.
이 피처리수를, 펌프로 1.5㎫로 가압하고, 공급수(수량은 100mL/min, 수압은 0.2㎫, 수온은 25℃)로서, RO막 장치의 농축액실에 공급하여 RO막 처리를 행했다. RO막 장치는 방향족 폴리아미드계 RO막의 4인치 스파이럴형 RO막 엘리먼트(NITTO DENKO CORPORATION 제조, ES20)를 1개 베셀에 충전한 것을 이용했다. 공급수의 유속은, 8인치 스파이럴 모듈 1개당 3 ∼ 10㎥/h이었다. 차압의 변화란, 측정 개시 시의 압을 0㎪로 설정하고, 개시 후의 통수 시간마다의 압과의 차의 변화를 의미한다.
<역침투막에 대한 슬라임 억제의 평가 방법>
역침투막에 대한 슬라임 억제의 평가에 있어서는, 비특허문헌 1(J. S. Vrouwenvelder et. al.)에 있는 막 파울링 시뮬레이터를 이용하여, 표 1에 있는 조건으로 차압이 100㎪ 증가하기까지에 걸리는 일수를 측정하고, 이 차압에 도달한 날을 바이오파울링이 발생한 날, 즉 폐색일로 했다. 이 폐색이 되는 일수가 길수록, 슬라임 억제되고 있다고 평가한다.
〔비교예 1-1〕: 약품 무첨가
〔비교예 1-2〕: 모노클로로설파민산나트륨 1.5㎎/L as 전체 염소 농도(T-Cl)로, 이 단독의 약제를 개시 0일부터 폐색이 될 때까지, 상시 첨가를 행했다.
비교예 3: Cl-MIT 0.15㎎/L as Cl-MIT로, 이 단독의 약제를 개시 0일부터 폐색이 될 때까지, 상시 첨가를 행했다.
〔실시예 1-1〕: <J1-1>의 제1 공정과 <J2-2>의 제2 공정을, 병렬적으로 함께 행했다.
<J1-1>에서, 개시 0일부터, 매일, 오전 8시부터 2시간, 산화계 슬라임 억제제인 모노클로로설파민산나트륨을 6㎎/L as T-Cl로, 피처리수에 첨가하고, 상기 약제를 포함하는 피처리수가 RO막 장치에 공급되었다.
<J2-2>에서, 개시 0일부터, 유기계 슬라임 억제제인 Cl-MIT(5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온)를 0.15㎎/L as 약제 질량(Cl-MIT)으로 상시 첨가하고, 상기 약제를 포함하는 피처리수가 RO막 장치에 공급되었다. 상시 첨가의 경우, 약제를 피처리수에 0일부터 첨가 개시 후, 폐색이 될 때까지, 그 약제의 첨가를 정지시키지 않고, 그 약제를 연속적으로 피처리수에 첨가하고, 상기 약제를 포함하는 피처리수가 역침투막에 공급되었다. <J1-1> 및 <J2-2>의 첨가 시기가 중복되는 기간에 대해서는, 이들을 포함하는 피처리수가 RO막 장치에 공급되었다.
<모노클로로설파민산나트륨을 포함하는 약제의 조제>
수산화나트륨(Kishida Chemical Co.,Ltd. 제조)이 48질량%가 되도록, 순수를 이용하여 수산화나트륨 수용액을 조제했다. 이 미리 조제한 수산화나트륨 수용액 19.5g과 순수 7.5g을 혼합한 후, 아미드황산(설파민산)(Kishida Chemical Co.,Ltd. 제조) 15.0g을 첨가 혼합했다. 그 후, 유효 염소 농도 12질량%의 차아염소산 소다(Asahi Glass Co., Ltd. 제조) 58.0g을 더 첨가 혼합하여, 모노클로로설파민산 시약을 조제했다. 또, 본 약제의 전체 염소 농도는 7질량% as Cl2이다.
[표 1]
표 1에 나타나는 이들 통수 결과로부터 이하의 것을 확인할 수 있었다.
단일의 슬라임 억제제를 각각 상시 첨가하기보다, 다른 계통의 슬라임 억제제를 수일마다 교대로 첨가하는 것이 좋은 것을 확인할 수 있었다.
산화계 슬라임 억제제를, 하루 1회, 2시간, 간헐 첨가하는 제1 첨가 공정, 및 유기계 슬라임 억제제를 상시 첨가하는 제2 첨가 공정을, 병렬적으로 행함으로써, 폐색 일수가 길어져, 슬라임 억제 작용이 보다 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
원수에, 기질로서, IPA 1.4㎎/L as C, 인산이수소나트륨 0.02㎎/L as P가 되도록 첨가한 피처리수를 이용한 것, 피처리수의 수온을 30℃로 설정 조정한 것, 그리고 살균제 첨가 조건으로서 이하의 조건을 채용한 것 이외는, 상기 <시험예 1>과 같은 조건으로 시험을 실시했다.
〔비교예 2-1〕
유기계 슬라임 억제제인 Cl-MIT를, 0.1㎎/L as 약제 질량(Cl-MIT)으로 연속 첨가하고, RO막 장치에 연속 통수했다. 이에 따라, 약제를 포함하는 피처리수는, 그 하류의 RO막 장치에 연속 통수되고 있다.
〔실시예 2-1〕
제2 공정의 유기계 슬라임 억제제를 「일정 시간」 연속 첨가하고, 그 다음에, 제2 공정의 유기계 슬라임 억제제의 첨가 정지의 기간에, 제1 공정의 산화계 슬라임 억제제를 「일정 시간」 연속 첨가하는 것을, 이 순서로 반복하여 행했다.
이에 따라, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에, 「일정 시간」 연속 통수하고 있다. 한편, 유기계 슬라임 억제제를, 「상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간」에 연속 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를, 역침투막 장치에 「상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간」에 연속 통수하고 있다.
구체적으로는, 제2 공정에서 이용하는 유기계 슬라임 억제제인 Cl-MIT를 0.1㎎/L as 약제 질량(Cl-MIT)으로, 매일 9:30부터 다음날 9:00까지의 23.5시간의 기간, 연속 첨가하고, 그 하류의 RO막 장치에 이 소정의 기간 연속 통수하며, 또한, (2) 제1 공정에서 이용하는 산화계 슬라임 억제제인 모노클로로설파민산을, 5㎎/L as T-Cl로, 매일 9:00부터 9:30까지의 0.5시간의 기간, 연속 첨가하고, 그 하류의 RO막 장치에 이 소정의 기간 연속 통수했다. 이에 따라, 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수, 산화계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수, 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수 … 의 순으로, 역침투막 장치에 공급되고 있다.
실시예 2-1 및 비교예 2-1에서의, 6일까지의 차압의 변화(㎪)의 결과를, 도 4에 나타낸다. 분명하게 실시예 2-1 쪽이, 차압 상승이 둔화되었으므로, 실시예 2-1의 방법에, 매우 우수한 슬라임 억제 기능이 있는 것을 시사하는 결과가 얻어졌다. 또한, 실시예 2-1에서는 유기계 슬라임 억제제 및 산화계 슬라임 억제제의 양쪽 모두 낮은 농도로 실시하고 있지만, 이 차압의 변화가 6일 경과해도 10㎪ 이하이므로, 매우 양호한 슬라임 억제가 얻어지고 있으며, 이에 따라 유기계 슬라임 억제제 및 산화계 슬라임 억제제의 양쪽 모두 낮은 농도여도, 양호하게 슬라임 억제 기능을 발휘할 수 있는 것도 효과적으로 확인할 수 있었다.
<시험예 3>
원수에, 기질로서, 에탄올 50㎎/L as C, 염화암모늄 20㎎/L as N, 인산이수소나트륨 1.0㎎/L as P가 되도록 첨가한 피처리수를 이용한 것, 그리고 살균제 첨가 조건으로서 이하의 조건을 채용한 것 이외는, 상기 <시험예 1>과 같은 조건으로 시험을 실시했다.
〔비교예 3-1〕
유기계 슬라임 억제제인 Cl-MIT를, 0.5㎎/L as 약제 질량(Cl-MIT)으로 연속 첨가하고, RO막 장치에 상시 연속 통수했다. 이에 따라, 약제를 포함하는 피처리수는, 그 하류의 RO막 장치에 연속 통수되고 있다.
〔실시예 3-1〕
제2 공정의 유기계 슬라임 억제제를 「상시」 연속 첨가하는 것, 및 제1 공정의 산화계 슬라임 억제제를 「일정 간격으로 일정 시간」 연속 첨가하는 것을, 병렬적으로 행했다.
이에 따라, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에, 「일정 시간」 연속 통수하고 있다. 한편, 유기계 슬라임 억제제를, 적어도 「상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간」에 「상시」 연속 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를, 역침투막 장치에 「상시」 연속 통수하고 있다. 이에 따라, 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수, 산화계 슬라임 억제제 및 유기계 슬라임 억제제를 병용하여 포함하는 피처리수, 유기계 슬라임 억제제를 포함하는 피처리수 … 의 순으로, 역침투막 장치에 공급되고 있다.
구체적으로는, 제2 공정에서 이용하는 유기계 슬라임 억제제인 Cl-MIT를 0.5㎎/L as 약제 질량(Cl-MIT)으로 상시 연속 통수하고, 상기 약제를 포함하는 피처리수는, 그 하류의 RO막 장치에 상시 연속 통수되고 있다. 또한, 제1 공정에서 산화계 슬라임 억제제인 모노클로로설파민산을, 1일 간격으로 9:00부터 10:00까지의 1시간 동안, 25㎎/L as T-Cl로, 연속 첨가하고, 상기 약제를 포함하는 피처리수는, 그 하류의 RO막 장치에, 소정의 기간, 연속 통수되고 있다.
실시예 3-1 및 비교예 3-1에서의 19일까지의 결과를, 도 5에 나타낸다. 분명하게 실시예 3-1 쪽이 차압 상승이 둔화되었으므로, 실시예 3-1의 방법에, 매우 우수한 슬라임 억제 기능이 있는 것을 시사하는 결과가 얻어졌다. 또한, 실시예 3-1에서는, 산화계 슬라임 억제제가 높은 농도로 실시되고 있지만, 이 차압의 변화가 16일 경과해도 10㎪ 이하이므로, 매우 양호한 슬라임 억제가 얻어지고 있으며, 이에 따라, 양호하게 슬라임 억제 기능을 발휘할 수 있는 것도 효과적으로 확인할 수 있었다.
<시험예 4>
원수에, 기질로서, 에탄올 30㎎/L as C, 염화암모늄 10㎎/L as N, 인산이수소나트륨 0.5㎎/L as P가 되도록 첨가한 피처리수를 이용한 것, 피처리수의 수온을 20℃로 설정 조정한 것, 그리고, 표 2에 나타내는, 슬라임 억제제의 첨가 기간 및 첨가 농도로 설정한 것 이외는, 상기 <시험예 1>과 같은 조건으로 시험을 실시했다.
표 2 중의 「간헐 첨가(매일 9:00 - 9:30)」에서는, 산화계 슬라임 억제제를, 매일 9:00 - 9:30 동안에는 연속 첨가하고, 그 이외 9:30 - 다음날 9:00 동안에는 첨가하지 않았다. 상기 산화계 슬라임 억제제를 「30분간」 연속 첨가되고, 상기 약제를 포함하는 피처리수는, 그 하류의 RO막 장치에, 「30분간」 연속 통수되고 있다.
표 2 중의 「간헐 첨가(매일 21:00 - 21:30)」에서는, 유기계 슬라임 억제제를, 매일 21:00 - 21:30 동안에는 연속 첨가하고, 그 이외의 21:30 - 다음날 21:00 동안에는 첨가하지 않았다. 상기 유기계 슬라임 억제제를 「30분간」 연속 첨가되고, 상기 약제를 포함하는 피처리수는, 그 하류의 RO막 장치에, 「30분간」 연속 통수되고 있다.
표 2 중의 「상시 첨가」에서는, 약제를, 시험 개시 시부터 시험 종료 시까지 「상시」 연속 첨가했다. 그동안, 약제를 「상시」 연속 첨가되고, 상기 약제를 포함하는 피처리수는, RO막 장치에 「상시」 연속 통수되고 있다.
또한, 비교예 4-6, 비교예 4-7, 실시예 4-1에서는, 표 2에 나타내는 바와 같이, 제1 공정 및 제2 공정을 병렬적으로 행했다.
이하의 표 2에 약품 첨가 조건과 차압이 100㎪에 도달하기까지에 필요로 한 일수를 나타낸다. 표 2에 나타내는 바와 같이, 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하는 제1 첨가 공정, 및 유기계 슬라임 억제제를 상시 첨가하는 제2 첨가 공정을, 병렬적으로 행하는 처리가, 가장 폐색 일수가 길어져, 슬라임 억제 작용이 가장 우수한 것을 시사하는 결과가 얻어졌다.
[표 2]
Figure pct00002
1: 수계
2: 역침투막 장치
3: 보안 필터
4: 고액 분리 장치
5: 응축 장치
10: 제1 약제 첨가 장치
제2 약제 첨가 장치

Claims (8)

  1. 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정과,
    유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 갖는, 역침투막 장치의 운전 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화계 슬라임 억제제의 첨가 농도는, 상기 유기계 슬라임 억제제의 첨가 농도보다 높아지도록 조정하는, 역침투막 장치의 운전 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 산화계 슬라임 억제제를, 운전 기간 3일간 중에서 1회 이상 첨가하는, 역침투막 장치의 운전 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산화계 슬라임 억제제를, 1회당 10분 이상 첨가하는, 역침투막 장치의 운전 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산화계 슬라임 억제제를, 전체 염소 농도로서 0.1㎎/L 이상 첨가하는, 역침투막 장치의 운전 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기계 슬라임 억제제를, 0.01㎎/L 이상 첨가하는, 역침투막 장치의 운전 방법.
  7. 산화계 슬라임 억제제를 간헐적으로 첨가하여, 상기 산화계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 간헐적으로 공급하는 제1 공정과.
    유기계 슬라임 억제제를 적어도 상기 제1 공정의 첨가 기간 이외의 기간에 첨가하여, 상기 유기계 슬라임 억제제를 함유하는 피처리수를 역침투막 장치에 공급하는 제2 공정을 갖는, 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 어느 한 항에 기재된 역침투막 장치의 운전 방법, 또는, 제7항에 기재된 역침투막 장치에 적용하는 슬라임 제어 방법을 실시하는, 수처리 장치.
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