TW202204032A - 水回收系統及水回收方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種使用逆滲透膜由包含有機物之被處理水回收水時，即使在逆滲透膜之二次側亦可抑制黏質物污染的水回收系統及水回收方法。水回收系統(1)包含：逆滲透膜處理裝置(12)，其用逆滲透膜將包含有機物之被處理水分離成透過水及濃縮水；碘系氧化劑添加配管(22)或(24)，其在被處理水中添加碘系氧化劑；及透過水配管(18)，其作為供給透過水作為水利用系統(26)之被處理水的供給設備。

Description

水回收系統及水回收方法
本發明係關於使用逆滲透膜之水回收系統及水回收方法。
在使用逆滲透膜(RO膜)之水處理方法中，使用各種殺菌劑(黏質物抑制劑)作為生物積垢抑制(黏質物抑制)法是習知的。次氯酸等氯系氧化劑係代表之殺菌劑且為了抑制黏質物通常在逆滲透膜之前段添加，但使逆滲透膜劣化之可能性高，因此一般使用在逆滲透膜前還原之方法或間歇地添加之方法。
此外，習知的是：以由氯系氧化劑及磺胺酸化合物形成之結合氯劑作為黏質物抑制劑，並使其存在逆滲透膜之被處理水中的方法(參照專利文獻1)；及在被處理水中添加溴系氧化劑或溴化合物與氯系氧化劑之反應物及磺胺酸化合物的混合物或反應生成物的方法(參照專利文獻2)等。
因為殺菌能力高且難以使聚醯胺系之逆滲透膜氧化劣化，逆滲透膜之阻止率亦高且對後段處理水(透過水)質的影響小，所以包含氯系氧化劑或溴系氧化劑及磺胺酸化合物之殺菌劑是有效的。
但是，因為殺菌劑之大部份被逆滲透膜阻止，所以即使在逆滲透膜之一次側殺菌劑有效時，二次側之透過水管線亦會受到黏質物污染。特別是被處理水含有低分子(例如，分子量200以下)之有機物時，低分子之有機物的逆滲透膜阻止率低，因此即使在逆滲透膜之一次側殺菌劑有效時亦會在二次側因低分子之有機物產生黏質物污染。
另一方面，專利文獻3記載藉由將由碘形成之添加劑用於逆滲透膜裝置，可抑制逆滲透膜裝置之生物學的污染，又，專利文獻4記載在被處理水中添加經添加碘及/或碘化合物之碘含有溶液的方法作為半透膜之性能回復處理方法，但兩文獻都只對逆滲透膜之影響及性能進行評價，沒有對使用碘之逆滲透膜後段處理水(透過水)的影響進行評價。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2006－263510號公報 專利文獻2：日本特開2015－062889號公報 專利文獻3：日本特開昭56－033009號公報 專利文獻4：日本特開2011－161435號公報
[發明欲解決之課題]
本發明之目的在於提供一種使用逆滲透膜由包含有機物之被處理水回收水時，即使在逆滲透膜之二次側亦可抑制黏質物污染的水回收系統及水回收方法。 [解決課題之手段]
本發明係一種水回收系統，其具有：逆滲透膜處理設備，其用逆滲透膜將包含有機物之被處理水分離成透過水及濃縮水；碘系氧化劑添加設備，其在前述被處理水中添加碘系氧化劑；及供給設備，其供給前述透過水作為水利用系統之被處理水。
在前述水回收系統中，前述被處理水宜含有分子量500以下之有機物。
在前述水回收系統中，最好前述透過水中之有機物濃度按TOC計0.01mg/L以上。
在前述水回收系統中，前述透過水中之全氯濃度宜為0.01mg/L以上。
在前述水回收系統中，最好前述逆滲透膜係聚醯胺系逆滲透膜，且前述逆滲透膜之膜面的氯含有量係0.1atom%以上。
在前述水回收系統中，最好更具有去除前述透過水中之碘成分的碘去除設備，或前述水利用系統具有去除前述透過水中之碘成分的碘去除設備。
本發明係一種碘系黏質物抑制劑，其用於前述水回收系統。
前述碘系黏質物抑制劑最好含有：水、碘、碘化物，且有機物之含有量小於100mg/L。
本發明係一種水回收方法，其包含：逆滲透膜處理步驟，係用逆滲透膜將包含有機物之被處理水分離成透過水及濃縮水；碘系氧化劑添加步驟，係在前述被處理水中添加碘系氧化劑；及供給步驟，係供給前述透過水作為水利用系統之被處理水。
在前述水回收方法中，前述被處理水宜包含由生物處理設備獲得之生物處理水。
在前述水回收方法中，最好更包含進一步逆滲透膜處理來自前述逆滲透膜處理設備之前述透過水的第二段逆滲透膜處理步驟。
在前述水回收方法中，最好前述透過水中之有機物濃度按TOC計0.01mg/L以上。
在前述水回收方法中，前述透過水中之全氯濃度宜為0.01mg/L以上。
在前述水回收方法中，最好前述逆滲透膜係聚醯胺系逆滲透膜，且前述逆滲透膜之膜面的氯含有量係0.1atom%以上。
在前述水回收方法中，最好更包含去除前述透過水中之碘成分的碘去除步驟，或包含前述水利用系統去除前述透過水中之碘成分的碘去除步驟。
本發明可提供使用逆滲透膜由包含有機物之被處理水回收水時，即使在逆滲透膜之二次側亦可抑制黏質物污染的水回收系統及水回收方法。
以下說明本發明之實施形態。本實施形態係實施本發明之一例且本發明不限於本實施形態。
＜使用逆滲透膜之水回收系統及水回收方法＞ 本發明實施形態之一水回收系統例的概略顯示於圖1中且說明其結構。
圖1所示之水回收系統1具有：逆滲透膜處理裝置12，其作為用逆滲透膜將包含有機物之被處理水分離成透過水及濃縮水之逆滲透膜處理設備。水回收系統1亦可具有用以儲存被處理水之被處理水槽10。
在水回收系統1中，被處理水配管14連接於被處理水槽10之入口。被處理水槽10之出口及逆滲透膜處理裝置12之一次側的入口係藉由被處理水供給配管16連接。透過水配管18連接於逆滲透膜處理裝置12之二次側的透過水出口，且濃縮水配管20連接於一次側之濃縮水出口，並且透過水配管18與系統外之水利用系統26連接。碘系氧化劑添加配管22或碘系氧化劑添加配管24連接於被處理水槽10及被處理水供給配管16中之至少一者，作為在被處理水中添加碘系氧化劑之碘系氧化劑添加設備。
在水回收系統1中，被處理水通過被處理水配管14，接著依需要送液至並儲存於被處理水槽10中。在被處理水槽10中，通過碘系氧化劑添加配管22在被處理水中添加碘系氧化劑，使碘系氧化劑存在(碘系氧化劑添加步驟)。碘系氧化劑可添加在被處理水配管14中，或如圖1所示地通過碘系氧化劑添加配管24添加在被處理水供給配管16中。
經添加碘系氧化劑之被處理水通過被處理水供給配管16供給至逆滲透膜處理裝置12，接著在逆滲透膜處理裝置12中用逆滲透膜分離成透過水及濃縮水(逆滲透膜處理步驟)。藉由逆滲透膜處理獲得之透過水作為處理水通過透過水配管18並作為水利用系統26之被處理水來供給(供給步驟)，且濃縮水通過濃縮水配管20排出。在此，透過水配管18作為供給透過水作為水利用系統之被處理水的供給設備而發揮功能。
經過本發明人專心檢討，結果發現使用碘系氧化劑作為殺菌劑時，即使是離子或鹽類之去除性能為最高的逆滲透膜，碘亦用充分之濃度透過。因此，使用逆滲透膜由包含有機物之被處理水回收水時，即使在逆滲透膜之二次側亦可抑制黏質物污染。
特別地，作為逆滲透膜，最近成為主流之聚醯胺系逆滲透膜等聚醯胺系高分子膜對氧化劑之耐性比較低，且使游離氯等連續地接觸聚醯胺系逆滲透膜等時，產生膜性能之顯著降低。但是，在被處理水中添加碘系氧化劑之水回收方法中，即使在聚醯胺逆滲透膜等中亦難以產生如此顯著之膜性能降低。
碘系氧化劑係包含碘之氧化劑。碘系氧化劑包含之「碘」可為任一種形態，可為分子狀碘、碘化物、多碘化物、碘酸、次碘酸、碘化氫、配位於聚乙烯吡咯啶酮及環糊精等有機溶劑中之碘中的任一者或其組合。此外，可使用將固體碘溶解在苯及四氯化碳等無極性溶劑或醇類中、使用鹼劑及水進行溶解、或使用碘化物鹽及水進行溶解的方法作為用以獲得該等碘之任一種形態的方法，或藉由在含有碘化物鹽及碘化物離子中之至少一者的溶液中添加酸或氧化劑來獲得全碘。此外，可使用：碘配位於聚乙烯吡咯啶酮中之優碘、碘包藏於環糊精中之碘包藏環糊精、碘載持於有機聚合物及界面活性劑等中之帶碘化合物等來獲得配位於聚乙烯吡咯啶酮及環糊精等有機溶劑中之碘。由處理性及對被處理水及處理水之水質影響等觀點來看，最好不用有機物而是用碘化物鹽及水溶解固體碘來作成碘系氧化劑。此外，碘化物係指氧化數1之碘化合物且可舉例如：碘化鉀、碘化鈉、碘化氫、碘化銀等。另外，該等碘化物當然可藉由溶解於水中而解離成為碘化物離子。雖然可舉碘化鈉、碘化鉀等無機碘化物鹽等為例作為碘化物鹽，但以使用碘化鉀為佳。
被處理水包含0.01mg/L以上，且較佳地包含0.1mg/L以上，而更佳地包含按TOC計0.5mg/L以上、500mg/L以下的有機物，特別是容易透過逆滲透膜之有機物時，可更理想地適用本實施形態之水回收系統及水回收方法。被處理水中之有機物的含有量小於0.01mg/L時，在逆滲透膜之二次側難以產生黏質物污染，因此未充分地發揮碘系氧化劑之黏質物抑制效果。
此外，透過水中之有機物濃度按TOC計0.01mg/L以上時，且較佳係0.05mg/L以上，而更佳係0.1mg/L以上、100mg/L以下時，可更理想地適用本實施形態之水回收系統及水回收方法。透過水中之有機物濃度係小於按TOC計0.01mg/L時，在逆滲透膜之二次側難以產生黏質物污染，因此未充分地發揮碘系氧化劑之黏質物抑制效果。
接觸逆滲透膜之碘系氧化劑宜係0.01mg/L以上作為全氯濃度，且在0.01至100mg/L(換算為全碘濃度時為0.035至350mg/L)之範圍內更佳，而在0.05至10mg/L之範圍內又更佳。接觸逆滲透膜之碘係小於0.01mg/L作為全氯濃度時，無法獲得充分之黏質物抑制效果，且比100mg/L多時，可能引起逆滲透膜之劣化、配管等之腐蝕。此時，只要將透過水中之全氯濃度設為0.01mg/L以上，較佳為0.01至100mg/L之範圍內即可。
在本說明書中，將氧化劑之全部氧化力表示為使用DPD法求得之全氯。在本說明書中，「全氯」係指藉由在「JIS K 0120：2013之33. 殘留氯」記載的使用硫酸N, N-二乙基對苯二銨(DPD)之吸光測定法求得的濃度。例如，將2.5mL之0.2mol/L磷酸二氫鉀溶液加入50mL之比色管，接著在其中加入0.5g之DPD稀釋粉末(粉碎1.0g之硫酸N, N-二乙基對苯二銨並混合24g之硫酸鈉者)，並在添加0.5g之碘化鉀後添加適量試料，接著將水添加到標線後溶解並放置3分鐘。測量波長510nm(或555nm)附近之吸光度以定量顯現之桃色到桃紅色。DPD可藉由所有氧化劑氧化並作為測量對象，且作為氧化劑可舉例如：氯、溴、碘、過氧化氫、臭氧等。本實施形態之碘系氧化劑係將可具有氧化力之全部碘形態(例如：I2 、IO3 - 、IO- 、HI)整合並以「全氯」的形式測量而得。此外，「全氯」可換算成「全碘」。具體而言，依據「氯之分子量」及「碘之分子量」來換算。即，「全氯」×(126.9/35.45)≒「全氯」×3.58=「全碘」。
在碘系氧化劑添加步驟中，用(被處理水中之全碘(mg/L))×(碘系氧化劑之添加時間(h))表示之全碘CT值(mg/L．h)宜為0.7(mg/L．h)以上，且更佳為1.0(mg/L．h)以上。全碘CT值(mg/L．h)係0.7(mg/L．h)以上時，可進一步提高在逆滲透膜之碘系氧化劑透過，因此可在逆滲透膜之二次側進一步抑制黏質物污染。
碘系氧化劑係使用碘化鉀等碘化物鹽來使碘溶解而成的氧化劑，即含有碘及碘化物之氧化劑時，碘化物(碘化物鹽及碘化物離子中之至少一者)對碘之莫耳比(碘化物(碘化物鹽及碘化物離子中之至少一者)/碘)宜為1以上、3以下，且更佳為1.5以上、2.5以下。碘化物對碘之莫耳比(碘化物(碘化物鹽及碘化物離子中之至少一者)/碘)比1低時，透過逆滲透膜之碘濃度低。
作為碘系氧化劑對被處理水之添加方法可為連續地添加碘系氧化劑之連續添加，或設置在被處理水中添加碘系氧化劑之添加期間及未在被處理水中添加碘系氧化劑之無添加期間的間歇添加。相較於氯系氧化劑及溴系氧化劑等之其他氧化劑，碘系氧化劑之成本比較高但殺菌力高，因連續添加而增加黏質物抑制之成本時，即使間歇添加亦可獲得充分之黏質物抑制效果。此外，因為碘之立即生效性高，所以亦可設定短添加期間。若在被處理水中連續地添加碘系氧化劑，在被處理水中可經常含有有效成分。
在本實施形態之水回收系統及水回收方法中，藉由在被處理水中例如連續地添加碘系氧化劑，碘吸附在逆滲透膜上且即使停止添加碘系氧化劑亦由逆滲透膜慢慢地釋出有效成分。因此，因故障及問題等停止水回收系統及碘系氧化劑之注入泵等而使水長時間滯留時或停止添加碘系氧化劑時等亦可持續地獲得殺菌效果。此外，藉由有效成分吸附在逆滲透膜上，相對如習知殺菌劑之由生物薄膜表面(流路面)的殺菌、沖洗，可期待不僅由生物薄膜之表面，而且由生物薄膜之背面(生物薄膜與膜之附著面)的殺菌、沖洗效果。
此外，因為碘係滲透性高之物質，所以不僅可獲得如前述之抑制黏質物形成的效果，而且可滲透至已形成之黏質物內部且有效地獲得剝離效果。
被處理水之pH宜在2至12之範圍內，且在4至9之範圍內更佳。被處理水之pH超過9時有效成分降低，因此黏質物抑制效果降低且進一步超過12時無法獲得充分之黏質物抑制效果，而小於2時析出碘之結晶且無法獲得充分之黏質物抑制效果。
作為容易透過逆滲透膜之有機物可舉低分子之有機物為例。低分子之有機物係指分子量500以下之有機物，且可舉例如：分子量500以下之甲醇、乙醇、異丙醇等醇化合物；單乙醇胺、尿素等胺化合物；四甲基氫氧化銨等四烷基銨鹽；乙酸等羧酸等。
就逆滲透膜而言，分子量越低去除率越低是習知的。前述低分子之有機物即使在逆滲透膜處理中去除率亦低是眾所周知的，例如，低分子量之有機物如表1及表2所示地透過逆滲透膜是習知的，且分子量500以下之有機物的逆滲透膜透過率特別高。此外，側鏈數1以下之有機物的逆滲透膜透過率高。
[表1] 醇類之逆滲透膜透過率
物質名 分子量 透過率(%) 側鏈數
甲醇 32 95 -
乙醇 46 80 -
異丙醇 60 20 1
乙二醇 62 55 -
二乙二醇 106 15 -
三乙二醇 150 5 -
聚乙二醇 200 3 -
300 0.8 -
丙二醇 76 8.8 1
二丙二醇 134 0.9 2
三丙二醇 192 0.3 3
[表2] 其他低分子有機物之逆滲透膜透過率
物質名 分子量 透過率(%)
尿素 60 50
乙二胺 60 10
四甲基氫氧化銨 91 10
草酸 90 10
乙酸 60 30
丙酮 58 60
本實施形態之水回收系統及水回收方法中使用之逆滲透膜的膜種及操作壓力沒有特別限制，只要可用由逆滲透膜獲得透過水之壓力運轉即可。例如：可用0.2至1.2MPa運轉鹽水用逆滲透膜(低壓逆滲透膜)、用3至5.5MPa運轉海水淡化用逆滲透膜(高壓逆滲透膜)或在鹽水用途中用1.5至3.5MPa運轉海水淡化用逆滲透膜(高壓逆滲透膜)。
逆滲透膜係聚醯胺系之逆滲透膜時，逆滲透膜之膜面的氯含有量宜為0.1atom%以上，且更佳為0.5atom%以上。逆滲透膜之膜面的氯含有量小於0.1atom%時，碘之透過量減少且逆滲透膜二次側之黏質物污染的抑制效果低。逆滲透膜面之氯含有量可藉由X射線電子光譜分析法測量。
雖然藉由本實施形態之水回收系統及水回收方法獲得之處理水(透過水)作為水利用系統26之被處理水來供給(回收)，但作為水利用系統26沒有特別限制，可用於所有水利用設備且可供給至：分離膜處理裝置、離子去除裝置、純水製造裝置、冷卻塔、滌氣器用水、設備用水之儲存槽等來使用。水利用系統26係分離膜處理裝置、離子去除裝置、純水製造裝置時，處理水(透過水)包含之低分子有機物成為黏質物形成風險，因此可理想地使用本實施形態之水回收系統及水回收方法。水利用系統26係冷卻塔、滌氣器用水、設備用水之儲存槽時，除了處理水(透過水)包含之低分子有機物以外，因氣液混合狀態而產生之黏質物形成風險亦增加，因此可更理想地使用本實施形態之水回收系統及水回收方法。
本實施形態之水回收系統及水回收方法的逆滲透膜處理裝置12的被處理水係包含有機物之被處理水且可為包含有機物及氮化合物之被處理水。包含有機物之被處理水係例如由排水處理設備獲得之處理水。排水處理設備可使用生物處理、凝集沈澱、加壓浮起、砂過濾、生物活性碳等中之任一者或組合使用。被處理水可包含由生物處理設備(生物處理步驟)獲得之生物處理水。
本實施形態之水回收系統及水回收方法考慮特別地適用於排水回收，例如適用於回收：電子產業排水、食品製造排水、飲料水製造排水、化學工廠排水、電鍍工廠排水等。特別在電子產業排水之回收水中大多包含氨，可考慮例如，如圖2所示的在具有生物處理裝置36及膜處理裝置40之生物處理系統56的後段具有水回收系統1之流程作為排水回收的流程，且該水回收系統1具有適用本實施形態之水回收系統及水回收方法的逆滲透膜處理裝置12。
圖2所示之水處理系統2具有例如：生物處理裝置36，其作為生物處理設備；生物處理水槽38；膜處理裝置40，其作為膜處理設備；膜處理水槽42；及上述水回收系統1。水處理系統2可具有第二逆滲透膜處理裝置30作為第二逆滲透膜處理設備。
在水處理系統2中，原水配管44連接於生物處理裝置36之入口。生物處理裝置36之出口及生物處理水槽38之入口係藉由生物處理水配管46連接。生物處理水槽38之出口及膜處理裝置40之入口係藉由生物處理水供給配管48連接。膜處理裝置40之出口及膜處理水槽42之入口係藉由膜處理水配管50連接。膜處理水槽42之出口及被處理水槽10之入口係藉由被處理水配管14連接。被處理水槽10之出口及逆滲透膜處理裝置12之一次側的入口係藉由被處理水供給配管16連接。透過水配管18連接於逆滲透膜處理裝置12之二次側的透過水出口，且透過水配管18與系統外之水利用系統26連接。逆滲透膜處理裝置12之一次側的濃縮水出口及第二逆滲透膜處理裝置30之一次側的入口係藉由濃縮水配管20連接。濃縮水配管34連接於第二逆滲透膜處理裝置30之一次側的濃縮水出口，且第二逆滲透膜處理裝置30之二次側的透過水出口及被處理水槽10之透過水入口係藉由透過水配管32連接。碘系氧化劑添加配管54a、54b、54c中之至少一者連接於生物處理水槽38、膜處理水槽42、被處理水槽10中之至少一者，作為在被處理水中添加碘系氧化劑之碘系氧化劑添加設備。
在水處理系統2中，例如電子產業排水作為原水通過原水配管44送液至生物處理裝置36，接著在生物處理裝置36中進行生物處理(生物處理步驟)。經生物處理之生物處理水依需要儲存在生物處理水槽38中後，送液至膜處理裝置40並在膜處理裝置40中藉由除濁膜等進行膜處理(除濁)(膜處理步驟)。經膜處理之膜處理水依需要儲存在膜處理水槽42中後，作為被處理水通過被處理水配管14依需要送液至並儲存於水回收系統1之被處理水槽10。例如，在被處理水槽10中，通過碘系氧化劑添加配管54c在被處理水中添加碘系氧化劑，使碘系氧化劑存在(碘系氧化劑添加步驟)。碘系氧化劑可通過碘系氧化劑添加配管54a添加在生物處理水槽38中、通過碘系氧化劑添加配管54b添加在膜處理水槽42中、添加在被處理水配管14中或添加在被處理水供給配管16中。
經添加碘系氧化劑之被處理水通過被處理水供給配管16供給至逆滲透膜處理裝置12，接著在逆滲透膜處理裝置12中用逆滲透膜分離成透過水及濃縮水(逆滲透膜處理步驟)。藉由逆滲透膜處理獲得之透過水作為處理水通過透過水配管18並作為水利用系統26之被處理水來供給(供給步驟)，且濃縮水通過濃縮水配管20排出。藉由逆滲透膜處理獲得之濃縮水可依需要送液至第二逆滲透膜處理裝置30，接著在第二逆滲透膜處理裝置30中進一步進行逆滲透膜處理(第二逆滲透膜處理步驟)。藉由第二逆滲透膜處理獲得之濃縮水通過濃縮水配管34排出至系統外。藉由第二逆滲透膜處理獲得之透過水可排出至系統外，或依需要通過透過水配管32送液至被處理水槽10並循環。
雖然在圖2之水處理系統2中例示個別地具有生物處理裝置36、生物處理水槽38、膜處理裝置40之生物處理系統56，但亦可使用將該生物處理裝置、該生物處理水槽及該膜處理裝置匯集成一個單元之膜分離活性污泥裝置(MBR)。
在圖2之水處理系統2中，低分子有機物等之有機物包含在原水中，在生物處理系統56中未充分處理且殘留在生物處理系統56之處理水中並混入水回收系統1之被處理水中，因此造成逆滲透膜處理裝置12之透過水配管18等的污染。
使用活性污泥法等之生物處理方法進行氮去除時，一般在脫氮步驟中添加甲醇等之廉價低分子有機物作為氫予體。此時添加之甲醇等之廉價低分子有機物通常藉由後段之再曝氣槽分解處理，但可能殘留並殘留在生物處理系統56之處理水中。因此，混入逆滲透膜處理裝置12之被處理水中並造成逆滲透膜處理裝置12之透過水配管18等的污染。雖然亦有添加含有有機物作為氫予體之原水的方法，但低分子有機物亦包含在原水中，可能與添加甲醇等之低分子有機物時同樣地殘留在生物處理系統56之處理水中。
如前所述，逆滲透膜之甲醇的去除率極低，即使對其他低分子有機物而言去除率亦低是習知的，因此使用由生物處理系統等之排水處理設備獲得的處理水作為逆滲透膜處理設備之被處理水時，低分子有機物混入被處理水中且污染逆滲透膜之透過水配管的風險高。在圖2之水處理系統2中，藉由使充分之濃度可透過的碘系氧化劑存在逆滲透膜之被處理水中，可抑制逆滲透膜之透過水配管等的污染。
在如水處理系統2之排水回收流程中，一般設置第二逆滲透膜處理裝置30(鹵水RO)以提高水回收率。第二逆滲透膜處理裝置30用逆滲透膜處理裝置12之濃縮水作為被處理水，接著例如將透過水送回被處理水槽10且將濃縮水排出至系統外。
雖然在圖2之水處理系統2中用生物處理作為逆滲透膜處理之前處理舉例說明，但在逆滲透膜處理之前處理步驟中，亦可依需要進行：生物處理、凝集處理、凝集沈澱處理、加壓浮起處理、過濾處理、膜分離處理、活性碳處理、臭氧處理、紫外線照射處理等之生物學的、物理的或化學的前處理及該等前處理中之2個以上的組合。
在水處理系統2中，在系統內除了逆滲透膜以外，亦可依需要具有：泵、安全過濾器、流量測量裝置、壓力測量裝置、溫度測量裝置、氧化還原電位(ORP)測量裝置、殘留氯測量裝置、電傳導度測量裝置、pH測量裝置、能量回收裝置等。
在水處理系統2中，可依需要在生物處理水槽38及其前後配管、膜處理水槽42及其前後配管、被處理水槽10及其前後配管中之至少一者中，在生物處理水、膜處理水、被處理水中之至少一者中添加碘系氧化劑以外之水垢抑制劑及pH調整劑等。
在本實施形態之水回收系統及水回收方法中，可更具有進一步逆滲透膜處理來自作為逆滲透膜處理設備之逆滲透膜處理裝置12的第二段逆滲透膜處理設備。可考慮在例如，如圖3所示的適用使用本實施形態之逆滲透膜的水回收系統及水回收方法的至少一個逆滲透膜處理裝置12(在圖3之例子中係4個逆滲透膜處理裝置12a、12b、12c、12d)的後段中，更具有至少一個第二段逆滲透膜處理裝置(在圖3之例子中係2個第二逆滲透膜處理裝置60a、60b)作為進一步逆滲透膜處理來自逆滲透膜處理裝置12之透過水的第二段逆滲透膜處理設備。
在圖3所示之水回收系統3中，被處理水供給配管16a、16b、16c、16d分別地連接於逆滲透膜處理裝置12a、12b、12c、12d之一次側入口。透過水配管18a、18b、18c、18d分別地連接於逆滲透膜處理裝置12a、12b、12c、12d之二次側的透過水出口，且濃縮水配管20a、20b、20c、20d分別地連接於一次側之濃縮水出口。透過水配管18a、18b、18c、18d合流於透過水配管62a、62b，透過水配管62a連接於第二逆滲透膜處理裝置60a之一次側的入口，且透過水配管62b連接於第二逆滲透膜處理裝置60b之一次側的入口。透過水配管64a連接於第二逆滲透膜處理裝置60a之二次側的透過水出口，濃縮水配管66a連接於一次側之濃縮水出口，且透過水配管64a與系統外之水利用系統26連接。透過水配管64b連接於第二逆滲透膜處理裝置60b之二次側的透過水出口，濃縮水配管66b連接於一次側之濃縮水出口，且透過水配管64b與系統外之水利用系統26連接。透過水配管64a、透過水配管64b可分別地與另外的系統外之水利用系統連接。
碘系氧化劑添加配管24a、24b、24c、24d分別地連接於被處理水供給配管16a、16b、16c、16d，作為在被處理水中添加碘系氧化劑之碘系氧化劑添加設備。
在水回收系統3中，被處理水分別地通過被處理水配管並依需要送液至且儲存於被處理水槽後，在被處理水供給配管16a、16b、16c、16d中，通過碘系氧化劑添加配管24a、24b、24c、24d在被處理水中分別地添加碘系氧化劑，使碘系氧化劑存在(碘系氧化劑添加步驟)。碘系氧化劑可添加在分別地連接於被處理水供給配管16a、16b、16c、16d之被處理水槽中，或添加在連接於被處理水槽之被處理水配管中。
經添加碘系氧化劑之被處理水通過被處理水供給配管16a、16b、16c、16d分別地供給至逆滲透膜處理裝置12a、12b、12c、12d，接著在逆滲透膜處理裝置12a、12b、12c、12d中用逆滲透膜分別地分離成透過水及濃縮水(逆滲透膜處理步驟)。藉由逆滲透膜處理獲得之透過水作為處理水通過透過水配管18a、18b、18c、18d、透過水配管62a、62b分別地供給至第二逆滲透膜處理裝置60a、60b。濃縮水通過濃縮水配管20a、20b、20c、20d分別地排出。在第二逆滲透膜處理裝置60a、60b中，用逆滲透膜分別地分離成透過水及濃縮水(第二逆滲透膜處理步驟)。藉由第二逆滲透膜處理獲得之透過水通過透過水配管64a、64b作為處理水並作為水利用系統26之被處理水來供給(供給步驟)，且濃縮水透過濃縮水配管66a、66b分別地排出。藉由第二逆滲透膜處理獲得之透過水可分別地作為另外系統外之水利用系統的被處理水來供給。
在第一段逆滲透膜處理中在被處理水中含有低分子有機物等之有機物時，低分子有機物等之有機物透入第一段逆滲透膜之透過水中，可能招致第二段逆滲透膜之污染。藉由使在第一段逆滲透膜之被處理水中存在充分之濃度可透過的碘系氧化劑，可抑制第一段逆滲透膜之透過水配管及第二段逆滲透膜的污染。
在本實施形態之水回收系統及水回收方法中，被處理水可為來自前段逆滲透膜處理設備之濃縮水。如此結構之水回收系統例顯示於圖4中。圖4所示之水回收系統4具有：前段逆滲透膜處理裝置72，其作為用逆滲透膜將包含有機物之原水分離成透過水及濃縮水的前段逆滲透膜處理設備；及逆滲透膜處理裝置12，其作為用逆滲透膜將來自前段逆滲透膜處理設備之濃縮水進一步分離成透過水及濃縮水的逆滲透膜處理設備。水回收系統4可具有：原水槽68，用以儲存包含有機物之原水；活性碳處理裝置70，其進行包含有機物之原水的活性碳處理；及被處理水槽10，用以儲存作為被處理水之來自前段逆滲透膜處理設備的濃縮水。
在水回收系統4中，原水配管74連接於原水槽68之入口。原水槽68之出口及活性碳處理裝置70之出口係藉由原水供給配管76連接。活性碳處理裝置70之出口及前段逆滲透膜處理裝置72之一次側的入口係藉由活性碳處理水供給配管78連接。透過水配管80連接於前段逆滲透膜處理裝置72之二次側的透過水出口，且一次側之濃縮水出口及被處理水槽10之入口係藉由濃縮水配管82連接。被處理水槽10之出口及逆滲透膜處理裝置12之一次側的入口係藉由被處理水供給配管16連接。透過水配管18連接於逆滲透膜處理裝置12之二次側的透過水出口，濃縮水配管20連接於一次側之濃縮水出口，且透過水配管18與系統外之水利用系統26連接。碘系氧化劑添加配管22或碘系氧化劑添加配管24連接於被處理水槽10及被處理水供給配管16中之至少一者，作為在被處理水中添加碘系氧化劑之碘系氧化劑添加設備。
在水回收系統4中，包含有機物之原水通過原水配管74，接著依需要送液至並儲存於原水槽68。原水通過原水供給配管76送液至活性碳處理裝置70，接著在活性碳處理裝置70中進行活性碳處理(活性碳處理步驟)。經進行活性碳處理之活性碳處理水通過活性碳處理水供給配管78供給至前段逆滲透膜處理裝置72，接著在前段逆滲透膜處理裝置72中用逆滲透膜分離成透過水及濃縮水(前段逆滲透膜處理步驟)。藉由前段逆滲透膜處理獲得之透過水通過透過水配管80排出，且濃縮水作為被處理水通過濃縮水配管82，接著依需要送液至並儲存於被處理水槽10。在被處理水槽10中，通過碘系氧化劑添加配管22在被處理水中添加碘系氧化劑，使碘系氧化劑存在(碘系氧化劑添加步驟)。碘系氧化劑可添加在濃縮水配管82中，或如圖4所示地通過碘系氧化劑添加配管24添加在被處理水供給配管16中。
經添加碘系氧化劑之被處理水通過被處理水供給配管16供給至逆滲透膜處理裝置12，接著在逆滲透膜處理裝置12中用逆滲透膜分離成透過水及濃縮水(逆滲透膜處理步驟)。藉由逆滲透膜處理獲得之透過水作為處理水通過透過水配管18並作為水利用系統26之被處理水來供給(供給步驟)，且濃縮水透過濃縮水配管20排出。
前段逆滲透膜處理之原水中含有低分子有機物等之有機物時，當然，低分子有機物等之有機物混入前段逆滲透膜的濃縮水中。進一步逆滲透膜(鹵水RO)處理前段逆滲透膜處理之濃縮水時，低分子有機物等之有機物混入該濃縮水，可能引起逆滲透膜處理裝置12之被處理水槽10及透過水配管18的黏質物污染。藉由使充分之濃度可透過的碘系氧化劑存在前段逆滲透膜處理裝置72之濃縮水，即逆滲透膜處理裝置12之被處理水中，可抑制逆滲透膜處理裝置12之被處理水槽10及透過水配管18的污染。
在本實施形態之水回收系統及水回收方法中，宜在添加碘系氧化劑後之被處理水、來自逆滲透膜設備之透過水或濃縮水中添加酸或進行UV照射。如此結構之水回收系統例顯示在圖5中。
圖5所示之水回收系統5更具有：在添加碘系氧化劑後之被處理水、透過水及濃縮水中之至少一者中，作為進行酸添加之酸添加設備的酸添加配管84a、84b、84c或作為進行UV照射之UV照射設備的UV照射裝置86a、86b、86c中之至少一者。
在水回收系統5中，在被處理水供給配管16之碘系氧化劑添加配管24的連接點後段、透過水配管18及濃縮水配管20中之至少一者中，設置酸添加配管84a或UV照射裝置86a、酸添加配管84b或UV照射裝置86b或酸添加配管84c或UV照射裝置86c中之至少一者。
經添加碘系氧化劑之被處理水進行酸添加或UV照射(酸添加步驟或UV照射步驟)後，通過被處理水供給配管16供給至逆滲透膜處理裝置12，接著在逆滲透膜處理裝置12中用逆滲透膜分離成透過水及濃縮水(逆滲透膜處理步驟)。藉由逆滲透膜處理獲得之透過水可在進行酸添加或UV照射(酸添加步驟或UV照射步驟)後，作為水利用系統26之被處理水來供給(供給步驟)，且濃縮水可在進行酸添加或UV照射(酸添加步驟或UV照射步驟)後，通過濃縮水配管20排出。
雖然碘用充分濃度透過，但有時為了微生物之殺菌消耗碘而喪失殺菌力，因此用以抑制逆滲透膜之二次側以後的黏質物的殺菌力不足。在圖5之水回收系統5中，藉由在添加碘系氧化劑後之被處理水、逆滲透膜之透過水或濃縮水中添加酸或進行UV照射使因殺菌而消耗的碘再活性化，可再獲得二次側以後之充分殺菌力。
在濃縮水中添加之酸只要是酸性物質即可，且宜使用酸性溶液，而使用強酸之鹽酸、硫酸、硝酸更佳。
UV照射裝置只要可照射紫外線(例如，包含100nm至400nm之光，最好是254nm之光的光)即可，沒有特別限制。
在本實施形態之水回收系統及水回收方法中，可對使用逆滲透膜設備獲得之逆滲透膜的透過水使用碘去除設備。如此結構之水回收系統例顯示於圖6中。
圖6所示之水回收系統6具有碘去除裝置88作為去除透過水中之碘成分的碘去除設備。或者，水利用系統26可具有碘去除裝置作為去除透過水中之碘成分的碘去除設備。
在水回收系統6中，碘去除裝置88設置在透過水配管18中，且藉由逆滲透膜處理獲得之透過水在碘去除裝置88中去除透過水中之碘成分(碘去除步驟)後，作為水利用系統26之被處理水來供給(供給步驟)。碘去除裝置亦可設置在水利用系統26中，且藉由逆滲透膜處理獲得之透過水作為水利用系統26之被處理水來供給(供給步驟)後，在水利用系統26之碘去除裝置88中去除透過水中之碘成分(碘去除步驟)。
在供給逆滲透膜處理裝置12之透過水的水利用系統26中，可藉由在水利用系統26之內部、水利用系統26之前段中之任一者中設置碘去除設備來達成遵守碘之管理基準及減少對水利用系統26之碘負荷的目的。
可使用：還原劑添加、活性碳、陰離子交換體、滌氣器、脫氣膜中之一個以上作為碘去除設備，且以使用活性碳、陰離子交換體為佳。就活性碳而言，可使用活性碳過濾裝置或活性碳過濾器中之任一者，且以活性碳過濾器為佳。就陰離子交換體而言，可使用弱陰離子交換樹脂或強陰離子交換樹脂中之任一者，且以強陰離子交換樹脂為佳。碘去除設備可設置在將逆滲透膜處理裝置12之透過水供給至水利用系統26前，也可設置在水利用系統26中或組合兩者。
＜碘系黏質物抑制劑＞ 本實施形態之碘系黏質物抑制劑係用以抑制上述水回收系統及水回收方法中之逆滲透膜二次側之黏質物的黏質物抑制劑，且使用逆滲透膜由包含有機物之被處理水回收水時，即使在逆滲透膜之二次側亦可抑制黏質物污染。 [實施例]
以下，列舉實施例及比較例，更具體地詳細說明本發明，但本發明不限於以下實施例。
[對逆滲透膜透過率及排除率之影響試驗] ＜實施例1＞ 用以下之試驗條件，在逆滲透膜處理裝置之給水(被處理水)中添加藉由下述方法調製之碘系氧化劑(1)，接著比較逆滲透膜之全氯透過率、透過通量保持率、逆滲透膜排除率、壓差上升率、濃縮水中菌數。逆滲透膜之全氯透過率係測量被處理水中之全氯濃度及透過水之全氯濃度而求得，透過通量係用「(透過水量)/(膜面積．供給壓力)×水溫修正係數」求得，透過通量保持率係用「(實際測量之透過通量)/(初期之透過通量)×100」求得，逆滲透膜排除率係用「(1-(透過水EC/供給水EC))×100」求得，通水壓差係使用壓差計用「供給水之壓力-濃縮水之壓力」求得，菌數係使用SHEETCHECK R2A(NIPRO製)來測量。有機物含有量係使用GE Analytical Instruments之Sievers 900型TOC分析裝置來測量。
(試驗條件) 試驗水：相模原井水(脫氯處理，使用鹽酸調整成pH7.0至4.0，有機物含有量：0.15mg/L，菌數：2×103 CFU/mL) pH：7.5、7.0、6.5、6.0、5.5、5.0、4.5、4.0 逆滲透膜：日東電工公司製，4英吋逆滲透膜元件(LFC3) 藥劑：碘系氧化劑(1)
(碘系氧化劑(1)) 用表3所示之調配組成(質量%)混合碘、48%氫氧化鉀水溶液、水調製而成。組成物之pH、全氯濃度(質量%)、有機物含有量(TOC)(mg/L)係如表3所示。全氯濃度係使用HACH公司之多項目水質分析計DR/3900來測量。有機物含有量(TOC)係使用GE Analytical Instruments之Sievers 900型TOC分析裝置來測量。碘系氧化劑(1)之詳細調製方法如以下。
具體而言，在水中，一面攪拌一面溶解48%氫氧化鉀溶液並在成為大致均勻之溶液時加入碘，接著攪拌大約30分鐘以調製大致均勻之碘系氧化劑(1)。
[表3]
      碘系氧化劑
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
調配組成[質量%] 水 72.8 63.9 64.8 64.3 89.84 60 69.8 66.8
碘 18.4 16.1 15.2 17.5 0.16 20 10.2 22.8
KI - 20 20 - - 20 20 -
48%KOH 8.8 - - 8.9 - - - 10.3
磺胺酸鉀 - - - 9.3 - - - -
聚乙烯吡咯啶酮(Mw8000) - - - - 10 - - -
物性 PH 9.35 6.25 5.66 8.6 2.4 5.57 6.06 9.08
全氯[質量%] 2.4 4.5 4.2 2.2 0.04 5.2 2.9 3.1
TOC[mg/L] ＜10 ＜10 ＜10 - - ＜10 ＜10 ＜10
此外，pH之測量係用以下之條件進行。 電極種類：玻璃電極式 pH測量計：DKK-TOA公司製，HM-42X型 電極之校正：用關東化學公司製苯二甲酸鹽pH(4.01)標準液(第2種)、中性磷酸鹽pH(6.86)標準液(第2種)、同公司製硼酸鹽pH(9.18)標準液(第2種)之3點校正來進行 測量溫度：25℃ 測量值：將電極浸漬於測量液中，用安定後之值作為測量值，測量3次之平均值
將碘系氧化劑(1)添加在pH為7.0至4.0之逆滲透膜的給水中，使濃縮水中之全氯濃度成為0.05mg/L(實施例1-1至1-8)。結果顯示於表4中。
[表4]
   pH 全氯透過率(%) 通量保持率[%] EC阻止率[%] 壓差上升率[%] 透過水中菌數[CFU/mL]
實施例1-1 7.5 90 100 99 0 ＜10
實施例1-2 7.0 90 100 99 0 ＜10
實施例1-3 6.5 90 100 99 0 ＜10
實施例1-4 6.0 90 100 98 0 ＜10
實施例1-5 5.5 90 100 98 0 ＜10
實施例1-6 5.0 90 100 97 0 ＜10
實施例1-7 4.5 90 100 97 0 ＜10
實施例1-8 4.0 90 100 97 0 ＜10
在全部之pH條件下全氯之透過率係90%，透過水量幾乎未降低且壓差亦幾乎未上升。對逆滲透膜之排除率幾乎無影響(除了因pH降低使逆滲透膜之電荷互斥變弱而造成排除率降低以外)，且濃縮水中之菌數降低至相同程度。碘系氧化劑(1)顯示逆滲透膜之透過率係90%，對逆滲透膜幾乎無影響且獲得充分之殺菌力。
＜實施例2、比較例1＞ [全碘CT值之檢討] 改成用(被處理水中之全碘(mg/L))×(碘系氧化劑之添加時間(h))表示之全碘CT值(mg/L．h)進行處理。結果顯示於表5中。
(試驗條件) 試驗水：相模原井水(脫氯處理，菌數2×103 CFU/mL) 藥劑：使用用表3所示之調配組成(質量%)藉由與碘系氧化劑(1)同樣之方法調製的碘系氧化劑(2) pH：7.0 逆滲透膜：ES20、ESPA2、LFC3、TML10D
[表5]
   全碘CT值(mg/L．h) 被處理水中全碘濃度C (mg/L) 添加時間 T(h) 透過水中全碘濃度(mg/L)
比較例1-1 0.43 5.4 0.08 0.03
比較例1-2 0.46 2.7 0.17
比較例1-3 0.45 0.9 0.5
比較例1-4 0.50 0.25 2
實施例2-1 0.68 2.7 0.25 0.1
實施例2-2 0.70 5.4 0.13
實施例2-3 0.75 0.9 0.83
實施例2-4 0.75 0.25 3
實施例2-5 0.90 5.3 0.17 0.14
實施例2-6 0.89 2.7 0.33
實施例2-7 0.90 0.9 1
實施例2-8 1.0 0.25 4
實施例2-9 1.1 0.9 1.2 0.18
實施例2-10 1.1 2.7 0.42
實施例2-11 1.2 5.4 0.22
實施例2-12 1.25 0.25 5
不論是哪一種被處理水中全碘濃度，透過水之菌數都減少至＜10。可了解的是為了提高透過水中之全碘濃度，全碘CT值宜為0.7以上。
[因藥劑產生逆滲透膜透過率之差異] ＜實施例3至6＞ 藉由以下之方法，進行確認因藥劑產生逆滲透膜透過率之差異的試驗。
(試驗條件) 試驗水：相模原井水(脫氯處理，有機物含有量：0.15mg/L) pH：調整成7.0 逆滲透膜：日東電工公司製，4英吋逆滲透膜元件(LFC3) 藥劑：在實施例3中使用碘系氧化劑(1)，在實施例4、5、6中分別地使用用表3所示之調配組成(質量%)藉由與碘系氧化劑(1)同樣之方法調製的碘系氧化劑(3)、碘系氧化劑(4)、碘系氧化劑(5)
在被處理水中分別連續地添加上述藥劑12小時以上，接著測量被處理水中之全氯濃度及透過水之全氯濃度，求得透過率。結果顯示於圖7中。
在實施例3至6中分別地使用碘系氧化劑(1)、(3)至(5)來測量，結果在實施例3、4中透過率係大約90%，在實施例5中係大約83%且在實施例6中係大約78%。可了解的是用碘及氫氧化鉀或碘化鉀調製之製劑充分地透過逆滲透膜，且充分地獲得逆滲透膜之透過水的黏質物抑制效果。
＜實施例7＞ 藉由以下之方法，進行確認碘之透過的試驗。
(試驗條件) 試驗水：相模原井水(脫氯處理水) 試驗裝置：逆滲透膜元件試驗裝置 藥劑：使用碘系氧化劑(6)、(3)、(7)，該等碘系氧化劑(6)、(3)、(7)係用表3所示之調配量混合調製碘及碘化鉀，使碘化物對碘之莫耳比(碘化物/碘)分別為1.5、2、3。
(總碘原子之測量) 總碘原子係使用ICP-MS(PerkinElmer製，ELAN DRC-e ICP質量分析裝置)來測量。在樣本水中添加足量之硫代硫酸鈉，還原全部之碘，接著藉由使用氨水使pH成為9至10來達成離子安定化後實施測量。檢量線係使用碘酸鉀作成。
測量逆滲透膜之被處理水樣本的總碘原子濃度且藉由乘上添加時間作成總碘CT值。 總碘CT值(mg/L．min)=(被處理水中總碘原子濃度(mg/L))×(添加時間(min))
在實施例7-1、實施例7-2、實施例7-3中分別連續地添加碘系氧化劑(6)、(3)、(7)使總碘CT值成為20(mg/L．min)，結果透過量分別係156μg/L、194μg/L、224μg/L。結果顯示於圖8中。
在實施例7-4、實施例7-5、實施例7-6中分別連續地添加碘系氧化劑(6)、(3)、(7)使總碘CT值成為50(mg/L．min)，結果透過量分別係252μg/L、310μg/L、336μg/L。結果顯示於圖9中。
可了解的是總碘CT值為20(mg/L．min)及50(mg/L．min)時透過之碘濃度都隨著碘化物對碘之莫耳比升高而升高。可了解的是為了使碘透過，提高碘化物對碘之莫耳比是有效的。
[因膜種產生透過率之差異] ＜實施例8＞ 藉由以下之方法，進行確認因膜種產生透過率之差異的試驗。
(試驗條件) 試驗水：相模原井水(脫氯處理，有機物含有量：0.15mg/L) pH：調整成7.0 逆滲透膜：在實施例8-1中使用4英吋逆滲透膜元件LFC3(日東電工公司製)，在實施例8-2中使用4英吋逆滲透膜元件ES20(日東電工公司製)，在實施例8-3中使用4英吋逆滲透膜元件CPA5(日東電工公司製) 藥劑：碘系氧化劑(1)
在實施例8-1、實施例8-2、實施例8-3中使用逆滲透膜面之氯含有量分別為0.5atom%、1.1atom%、0atm%之LFC3、ES20、CPA5，測量被處理水之全氯濃度及透過水之全氯濃度，求得透過率。結果顯示於表6中。此外，逆滲透膜面之氯含有量係藉由PHI公司製Quantera SXM XPS(X射線電子光譜分析法)分析裝置來測量。
[表6]
   膜型號 氯含有量[atm%] 全氯透過率[%]
實施例8-1 LFC3 0.5 90
實施例8-2 ES20 1.1 90
實施例8-3 CPA5 0 75
實施例8-1、實施例8-2、實施例8-3之透過率分別係90%、90%、75%且獲得高透過率。可了解的是藉由膜面之氯含有量為0.01atm%以上，透過率可為90%。
[黏質物剝離效果之檢討] ＜實施例9＞ 藉由以下之方法，進行確認黏質物剝離效果之試驗。
(試驗條件) 試驗水：相模原井水(脫氯處理，添加1ppm之乙酸，有機物含有量：0.55mg/L) pH：7.0±1 逆滲透膜：日東電工公司製，4英吋逆滲透膜元件(ESPA2) 藥劑：使用用表3所示之調配組成(質量%)藉由與碘系氧化劑(1)同樣之方法調製的碘系氧化劑(8)
在逆滲透膜之給水(相模原井水)中添加1ppm之乙酸，促進生物薄膜之形成。在實施例9中，在全試驗期間中對給水一定地連續添加1ppm之乙酸，接著在大約170小時的時候添加碘系氧化劑(8)使濃縮水中之全氯濃度為0.05mg/L，自此以後亦繼續添加。結果顯示在圖10中。在圖10中，橫軸表示運轉開始後之時間(hr)，縱軸表示由實際測量之通水壓差(kPa)減去初期通水壓差(kPa)之值的隨時間變化。
如圖10所示地，在運轉開始後80小時壓差因生物薄膜形成而開始上升，然後，壓差顯著地上升，但在大約170小時的時候添加碘系氧化劑(5)後，確認壓差慢慢地下降，且可了解的是藉由碘系氧化劑可獲得黏質物剝離效果。
＜實施例10＞ 對最低濃度之透過的有機物，試驗用透過之碘系氧化劑殺菌的可能性。
(試驗條件) 試驗水：在相模原井水(脫氯)中添加0.01ppm之乙酸(TOC為0.004mg/L)，接著在30℃培養3天 藥劑：使用用表3所示之調配組成(質量%)藉由與碘系氧化劑(1)同樣之方法調製的碘系氧化劑(2) 添加濃度：在實施例10-1中添加以使全氯為0.05mg/L，在實施例10-2中添加以使全氯為0.10mg/L
藥劑添加開始5分後，測量10分後之菌數。菌數使用SHEETCHECK R2A(NIPRO製)來測量。結果顯示於圖11。
即使0.05mg/L、0.10mg/L之低濃度(考慮作為透過之濃度的濃度)亦顯示充分之殺菌效果。
[酸劑之添加、紫外線照射之效果確認] ＜實施例11＞ 藉由以下之方法，進行確認酸劑之添加效果的試驗。
(試驗條件) 試驗水：使用碘系氧化劑(8)，用純水稀釋使全氯濃度成為0.05mg/L。pH係5.69。 酸劑：使用鹽酸作為pH調整劑
對初期pH為5.69、全氯濃度為0.05mg/L之試驗水添加鹽酸後分別地在實施例11-1中將pH調整為3.08且在實施例11-2中將pH調整為1.91。結果顯示於表7中。
[表7]
   pH 全氯濃度[mg/L] 全碘濃度[mg/L]
初期值 5.69 0.05 0.18
實施例11-1 3.08 0.07 0.25
實施例11-2 1.91 0.09 0.32
分別地在實施例11-1中將pH調整為3.08且在實施例11-2中將pH調整為1.91，結果全氯濃度分別為0.07mg/L、0.09mg/L，確認有效成分增加。
＜實施例12＞ 藉由以下之方法，進行確認紫外線照射之效果的試驗。
(試驗條件) 試驗水：使用碘系氧化劑(8)，用純水稀釋使全氯濃度成為0.43mg/L。 紫外線：254nm
對全氯濃度為0.43mg/L之試驗水照射254(nm)之紫外線30秒鐘。結果顯示於表8中。
[表8]
   照射前全氯濃度[mg/L] 照射後全氯濃度[mg/L]
實施例12 0.43 0.50
照射254(nm)之紫外線，結果照射後之全氯濃度為0.50mg/L，確認有效成分增加。
[對逆滲透膜之吸附試驗] ＜實施例13＞ 藉由以下之方法，進行確認對逆滲透膜之吸附的試驗。
(試驗條件) 試驗裝置：逆滲透膜元件試驗裝置 運轉壓力：0.75MPa 給水：相模原井水(脫氯處理，使用鹽酸調整成pH7.0，有機物含有量：0.15mg/L，菌數：2×103 CFU/mL) 藥劑：碘系氧化劑(1) 逆滲透膜：日東電工公司製，4英吋逆滲透膜元件(LFC3)
在被處理水中連續地添加碘系氧化劑(1)24小時以上後，停止添加藥劑，確認濃縮水、透過水之有效成分隨時間變化。圖12顯示對經過時間(min)之全氯濃度(mg/L)。
如圖12所示，即使停止添加藥劑亦繼續由透過水檢出有效成分，因此考慮慢慢地釋出吸附之有效成分。
如上所述地，使用逆滲透膜由包含有機物之被處理水回收水時，藉由如實施例所述地在逆滲透膜之被處理水中添加碘系氧化劑，即使在逆滲透膜之二次側亦可抑制黏質物污染。
1,3,4,5,6:水回收系統 2:水處理系統 10:被處理水槽 12,12a,12b,12c,12d:逆滲透膜處理裝置 14:被處理水配管 16,16a,16b,16c,16d:被處理水供給配管 18,18a,18b,18c,18d,32,62a,62b,64a,64b,80:透過水配管 20,20a,20b,20c,20d,34,66a,66b,82:濃縮水配管 22,24,24a,24b,24c,24d,54a,54b,54c:碘系氧化劑添加配管 26:水利用系統 30,60a,60b,:第二逆滲透膜處理裝置 36:生物處理裝置 38:生物處理水槽 40:膜處理裝置 42:膜處理水槽 44,74:原水配管 46:生物處理水配管 48:生物處理水供給配管 50:膜處理水配管 56:生物處理系統 68:原水槽 70:活性碳處理裝置 72:前段逆滲透膜處理裝置 76:原水供給配管 78:活性碳處理水供給配管 84a,84b,84c:酸添加配管 86a,86b,86c:UV照射裝置 88:碘去除裝置
[圖1]係顯示本發明實施形態之一水回收系統例的概略結構圖。 [圖2]係顯示本發明實施形態之另一水回收系統例的概略結構圖。 [圖3]係顯示本發明實施形態之再一水回收系統例的概略結構圖。 [圖4]係顯示本發明實施形態之又一水回收系統例的概略結構圖。 [圖5]係顯示本發明實施形態之另一水回收系統例的概略結構圖。 [圖6]係顯示本發明實施形態之再一水回收系統例的概略結構圖。 [圖7]係顯示實施例3至6之全氯透過率(%)的圖。 [圖8]係顯示實施例7(總碘CT值：20(mg/L．min))之透過濃度(μg/L)的圖。 [圖9]係顯示實施例7(總碘CT值：50(mg/L．min)之透過濃度(μg/L)的圖。 [圖10]係顯示實施例9之由實際測量之通水壓差(kPa)減去初期通水壓差(kPa)之值的隨時間變化圖。 [圖11]係顯示實施例10之菌數(CFU/mL)對經過時間(min)的圖。 [圖12]係顯示實施例13之全氯濃度(0.01mg/L)對經過時間(min)的圖。

Claims (9)

  1. 一種水回收系統，其特徵為具有： 逆滲透膜處理設備，其用逆滲透膜將包含有機物之被處理水分離成透過水及濃縮水； 碘系氧化劑添加設備，其在該被處理水中添加碘系氧化劑；及 供給設備，其供給該透過水作為水利用系統之被處理水。
  2. 如請求項1之水回收系統，其中該被處理水含有分子量500以下之有機物。
  3. 如請求項1或2之水回收系統，其中該透過水中之有機物濃度按TOC計0.01mg/L以上。
  4. 如請求項1或2之水回收系統，其中該透過水中之全氯濃度係0.01mg/L以上。
  5. 如請求項1或2之水回收系統，其中該逆滲透膜係聚醯胺系逆滲透膜，且該逆滲透膜之膜面的氯含有量係0.1atom%以上。
  6. 如請求項1或2之水回收系統，更具有去除該透過水中之碘成分用的碘去除設備，或該水利用系統具有去除該透過水中之碘成分用的碘去除設備。
  7. 一種碘系黏質物抑制劑，其特徵為用於如請求項1至6中任一項之水回收系統。
  8. 如請求項7之碘系黏質物抑制劑，其中含有：水、碘、碘化物，且有機物之含有量小於100mg/L。
  9. 一種水回收方法，其特徵為包含： 逆滲透膜處理步驟，係用逆滲透膜將包含有機物之被處理水分離成透過水及濃縮水； 碘系氧化劑添加步驟，係在該被處理水中添加碘系氧化劑；及 供給步驟，係供給該透過水作為水利用系統之被處理水。
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