TWI703094B - 利用逆滲透膜之水處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種利用逆滲透膜之水處理方法，其即使在逆滲透膜之下游側仍會抑制黏液污染，且會抑制逆滲透膜之氧化劣化。該利用逆滲透膜之水處理方法係以逆滲透膜處理被處理水，其係使含有溴系氧化劑或氯系氧化劑、與胺磺酸化合物之殺菌劑存在於含有氨之被處理水中。

Description

利用逆滲透膜之水處理方法
本發明關於利用逆滲透膜(RO膜)之水處理方法。
在利用逆滲透膜(RO膜)之水處理方法中，一般係使用各種殺菌劑(黏液抑制劑)對付生物污垢(biofouling)。次氯酸等之氯系氧化劑為典型的殺菌劑，以系統內之殺菌為目的，通常添加於逆滲透膜之前段。氯系氧化劑使逆滲透膜劣化之可能性高，故一般而言會以下述方式來應用：在即將到達逆滲透膜時將氯系氧化劑還原分解、或使氯系氧化劑間歇性地流入逆滲透膜。
又，就殺菌劑(黏液抑制劑)而言，使由氯系氧化劑與胺磺酸化合物構成的組合氯劑存在於逆滲透膜之被處理水中之方法(參照專利文獻1)、或將溴系氧化劑、或溴化合物與氯系氧化劑之反應物、及胺磺酸化合物之混合物或反應產物添加於被處理水中之方法(參照專利文獻2)係為已知。
含有氯系氧化劑或溴系氧化劑、與胺磺酸化合物之殺菌劑，不但殺菌能力高又不易使聚醯胺系之逆滲透膜氧化劣化，且於逆滲透膜之阻隔率亦高，對後段之處理水(逆滲透水)質影響少，故為有效。 [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
[發明所欲解決之課題] 但是，殺菌劑之大部分會在逆滲透膜被阻隔，故即使殺菌劑在逆滲透膜之上游(upstream)側係為有效時，下游(downstream)側之逆滲透水管路仍會有受黏液污染的情況。尤其是被處理水含有低分子(例如分子量200以下)之有機物時，低分子之有機物因逆滲透膜之阻隔率低，故即使殺菌劑在逆滲透膜之上游側係為有效時，在下游側仍會有肇因於低分子之有機物之黏液污染發生的情況。
本發明之目的係提供一種利用逆滲透膜之水處理方法，即使在逆滲透膜之下游側仍會抑制黏液污染且抑制逆滲透膜之氧化劣化。 [解決課題之手段]
本發明為一種利用逆滲透膜之水處理方法，係以逆滲透膜處理被處理水，其使含有溴系氧化劑或氯系氧化劑、與胺磺酸化合物之殺菌劑存在於含有氨之前述被處理水中。
又，本發明為一種利用逆滲透膜之水處理方法，係以逆滲透膜處理被處理水，其使含有溴與胺磺酸化合物之殺菌劑存在於含有氨之前述被處理水中。
在前述利用逆滲透膜之水處理方法中，宜調整前述殺菌劑或前述氨之濃度，使前述被處理水中之前述氨之濃度相對於全氯濃度之比成為0.01~1之範圍。
在前述利用逆滲透膜之水處理方法中，前述逆滲透膜宜為陰離子帶電膜。
在前述利用逆滲透膜之水處理方法中，前述被處理水宜含有0.5mg/L以上之會穿過前述逆滲透膜之有機物。
在前述利用逆滲透膜之水處理方法中，僅在使用點(use point)不使用逆滲透水時添加前述殺菌劑而使其存在於前述被處理水中較為理想。 [發明之效果]
本發明即使在逆滲透膜之下游側仍可抑制黏液污染，且可抑制逆滲透膜之氧化劣化。
針對本發明之實施形態進行以下說明。本實施形態係實施本發明之一例，本發明並非受限於本實施形態。
＜利用逆滲透膜之水處理方法＞ 本發明之實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法，係使含有溴系氧化劑或氯系氧化劑、與胺磺酸化合物之殺菌劑存在於含有氨之被處理水中之方法。「含有溴系氧化劑與胺磺酸化合物之殺菌劑」可為含有包含「溴系氧化劑」與「胺磺酸化合物」之混合物之安定化次溴酸組成物之殺菌劑，亦可為含有包含「溴系氧化劑與胺磺酸化合物之反應產物」之安定化次溴酸組成物之殺菌劑。「含有氯系氧化劑與胺磺酸化合物之殺菌劑」可為含有包含「氯系氧化劑」與「胺磺酸化合物」之混合物之安定化次氯酸組成物之殺菌劑，亦可為含有包含「氯系氧化劑與胺磺酸化合物之反應產物」之安定化次氯酸組成物之殺菌劑。
亦即，本發明之實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法係以逆滲透膜處理被處理水之方法，其係使「溴系氧化劑」與「胺磺酸化合物」之混合物、或「氯系氧化劑」與「胺磺酸化合物」之混合物存在於含有氨之被處理水中之方法。藉此據認為會在被處理水中生成安定化次溴酸組成物或安定化次氯酸組成物。
又，本發明之實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法係以逆滲透膜處理被處理水之方法，其係使「溴系氧化劑與胺磺酸化合物之反應產物」即安定化次溴酸組成物、或「氯系氧化劑與胺磺酸化合物之反應產物」即安定化次氯酸組成物存在於含有氨之被處理水中之方法。
具體而言本發明之實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法係以逆滲透膜處理被處理水之方法，其係使「溴」或「氯化溴」或「次溴酸」或「溴化鈉與次氯酸之反應物」、與「胺磺酸化合物」之混合物存在於含有氨之被處理水中之方法。或為使「次氯酸」與「胺磺酸化合物」之混合物存在於含有氨之被處理水中之方法。
又，本發明之實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法係以逆滲透膜處理被處理水之方法，其係使例如：「溴與胺磺酸化合物之反應產物」或「氯化溴與胺磺酸化合物之反應產物」或「次溴酸與胺磺酸化合物之反應產物」或「溴化鈉與次氯酸之反應物、及胺磺酸化合物之反應產物」即安定化次溴酸組成物存在於含有氨之被處理水中之方法。或為使「次氯酸與胺磺酸化合物之反應產物」即安定化次氯酸組成物存在於含有氨之被處理水中之方法。
本案發明人們經反覆研究後發現：被處理水中含氨時，含有安定化次溴酸組成物或安定化次氯酸組成物之殺菌劑會變得較容易穿過逆滲透膜。利用此現象，使含有溴系氧化劑或氯系氧化劑、與胺磺酸化合物之殺菌劑存在於含有氨之被處理水中，藉此在以逆滲透膜處理被處理水之水處理方法中，即使在逆滲透膜之下游側仍可抑制黏液污染，且可抑制逆滲透膜之氧化劣化。
如此在本實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法中，安定化次溴酸組成物或安定化次氯酸組成物雖發揮相等或大於次氯酸等之氯系氧化劑之黏液抑制效果，但和氯系氧化劑相比的話，前者對逆滲透膜之劣化影響低，故可抑制於逆滲透膜之污垢，同時抑制逆滲透膜之氧化劣化。因此，本實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法所使用的安定化次溴酸組成物或安定化次氯酸組成物適合作為以逆滲透膜處理被處理水之水處理方法所使用的黏液抑制劑。
在本實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法之中，「含有溴系氧化劑與胺磺酸化合物之殺菌劑」的情況，由於不存在氯系氧化劑，故對逆滲透膜之劣化影響較低。含有氯系氧化劑時會有生成氯酸之顧慮。
在本實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法之中，「溴系氧化劑」為溴時，由於不存在氯系氧化劑，故對逆滲透膜之劣化影響顯著地低。
在本實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法，例如可利用投藥泵等將「溴系氧化劑」或「氯系氧化劑」、與「胺磺酸化合物」輸注到含有氨之被處理水中。「溴系氧化劑」或「氯系氧化劑」、與「胺磺酸化合物」可各別添加到被處理水中，或亦可使原液彼此混合後再添加到被處理水中。
又，例如亦可利用投藥泵等將「溴系氧化劑與胺磺酸化合物之反應產物」或「氯系氧化劑與胺磺酸化合物之反應產物」輸注到含有氨之被處理水中。
在本實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法中，「胺磺酸化合物」之當量相對於「溴系氧化劑」或「氯系氧化劑」之當量之比宜為1以上，為1以上2以下之範圍更佳。「胺磺酸化合物」之當量相對於「溴系氧化劑」或「氯系氧化劑」之當量之比未達1的話，會有使膜劣化之可能性，超過2的話，會有製造成本增加的情況。
與逆滲透膜接觸之全氯濃度按有效氯濃度換算宜為0.01~100mg/L。未達0.01mg/L的話，會有無法獲得充分的黏液抑制效果之情況，比100mg/L多的話，會有引起逆滲透膜之劣化、配管等之腐蝕的可能性。
宜以被處理水中之氨之濃度相對於全氯濃度之比(氨濃度(mg/L)/殺菌劑濃度(全氯濃度：mg/L))成為0.01~1之範圍的方式使殺菌劑存在，以成為0.01~0.5之範圍的方式使殺菌劑存在更佳。以被處理水中之氨之濃度相對於全氯濃度之比成為0.01以上的方式使殺菌劑存在的話，會充分展現殺菌劑之穿過率提昇的效果，故較理想。被處理水中之氨之濃度相對於全氯濃度之比未達0.01的話，會有殺菌劑之穿過率提昇的效果無法充分展現的情況，超過1後即便使其存在仍不易展現隨添加氨而提昇之殺菌劑之穿過率的提昇效果。
被處理水中不含氨時，可添加氨鹽，亦可混合其他含氨之水。
被處理水含有0.5mg/L以上之會穿過逆滲透膜之有機物時，尤其含有1.0mg/L以上500mg/L以下時，可更適合地使用本實施形態之利用逆滲透膜之水處理方法。被處理水中會穿過逆滲透膜之有機物的含量未達0.5mg/L的話，在逆滲透膜之下游側不易發生黏液污染。
本說明書中低分子之有機物係指分子量在200以下之有機物，例如可列舉：分子量在200以下之甲醇、乙醇、異丙醇等之醇化合物；單乙醇胺、尿素等之胺化合物；氫氧化四甲基銨等之四烷基銨鹽等。
作為溴系氧化劑可列舉：溴(液體溴)、氯化溴、溴酸、溴酸鹽、次溴酸等。次溴酸亦可為使溴化鈉等之溴化物與次氯酸等之氯系氧化劑反應而生成者。
該等之中，使用了溴的「溴與胺磺酸化合物(溴與胺磺酸化合物之混合物)」或「溴與胺磺酸化合物之反應產物」之製劑比起「次氯酸與溴化合物與胺磺酸」之製劑及「氯化溴與胺磺酸」之製劑等，前者之溴酸之副生成少而不會使逆滲透膜進一步劣化，故作為逆滲透膜用黏液抑制劑更佳。
亦即，本發明之實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法宜使溴與胺磺酸化合物存在於(使溴與胺磺酸化合物之混合物存在於)含有氨之被處理水中。又，宜使溴與胺磺酸化合物之反應產物存在於被處理水中。
作為溴化合物可列舉：溴化鈉、溴化鉀、溴化鋰、溴化銨及氫溴酸等。該等之中，考慮製劑成本等之觀點，宜為溴化鈉。
作為氯系氧化劑可列舉例如：氯氣、二氧化氯、次氯酸或其鹽、亞氯酸或其鹽、氯酸或其鹽、過氯酸或其鹽、氯化異三聚氰酸或其鹽等。該等之中以鹽的形式例如可列舉：次氯酸鈉、次氯酸鉀等之次氯酸鹼金屬鹽；次氯酸鈣、次氯酸鋇等之次氯酸鹼土金屬鹽；亞氯酸鈉、亞氯酸鉀等之亞氯酸鹼金屬鹽；亞氯酸鋇等之亞氯酸鹼土金屬鹽；亞氯酸鎳等之其他亞氯酸金屬鹽；氯酸銨、氯酸鈉、氯酸鉀等之氯酸鹼金屬鹽；氯酸鈣、氯酸鋇等之氯酸鹼土金屬鹽等。該等氯系氧化劑可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。就氯系氧化劑而言，考慮操作性等之觀點，宜使用次氯酸鈉。
胺磺酸化合物係以下通式(1)表示之化合物。 R2 NSO3 H (1) 式中，R獨立地為氫原子或碳數1~8之烷基。
作為胺磺酸化合物除了可列舉例如：2個R基之兩者皆為氫原子之胺磺酸(磺醯胺酸)之外，尚有N-甲基胺磺酸、N-乙基胺磺酸、N-丙基胺磺酸、N-異丙基胺磺酸、N-丁基胺磺酸等之2個R基其中一者為氫原子，另一者為碳數1~8之烷基之胺磺酸化合物；N,N-二甲基胺磺酸、N,N-二乙基胺磺酸、N,N-二丙基胺磺酸、N,N-二丁基胺磺酸、N-甲基-N-乙基胺磺酸、N-甲基-N-丙基胺磺酸等之2個R基之兩者皆為碳數1~8之烷基之胺磺酸化合物；N-苯基胺磺酸等之2個R基其中一者為氫原子，另一者為碳數6~10之芳基之胺磺酸化合物；或該等之鹽等。作為胺磺酸鹽可列舉例如：鈉鹽、鉀鹽等之鹼金屬鹽；鈣鹽、鍶鹽、鋇鹽等之鹼土金屬鹽；錳鹽、銅鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽等之其他金屬鹽；銨鹽及胍鹽等。胺磺酸化合物及該等之鹽可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。就胺磺酸化合物而言，考慮環境負荷等之觀點，宜使用胺磺酸(磺醯胺酸)。
在本實施形態之利用逆滲透膜之水處理方法中，亦可更存在鹼。作為鹼可列舉：氫氧化鈉、氫氧化鉀等之氫氧化鹼等。考慮低溫時之產品安定性等之觀點，亦可併用氫氧化鈉與氫氧化鉀。又，鹼亦可以非固體而為水溶液之形式使用。
本實施形態之利用逆滲透膜之水處理方法可適合地使用於就逆滲透膜而言近來係為主流之聚醯胺系高分子膜。聚醯胺系高分子膜對氧化劑之耐性較低，使游離氯等連續地與聚醯胺系高分子膜接觸的話，會造成膜性能顯著地降低。但是，本實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法即使在聚醯胺高分子膜，也幾乎不會造成膜性能如此顯著地降低。
逆滲透膜有中性膜、陰離子帶電膜、及陽離子帶電膜。在本說明書中，中性膜係指利用後述實施例所記載之動電位(zeta potential)測定方法所求得之在pH7.0之動電位為-5~5(mV)之範圍者，陰離子帶電膜係指在pH7.0之動電位未達-5(mV)者。
作為市售之中性膜可列舉例如：BW30XFR(陶氏化學公司製)、LFC3(日東電工股份有限公司製)、TML20(東麗股份有限公司製)等。
作為市售之陰離子帶電膜可列舉例如：OFR-625(以上為奧璐佳瑙股份有限公司製)、ES15、ES20、CPA3、CPA5(以上為日東電工股份有限公司製)、RE-8040BLN(Woongjin公司製)等。
在本實施形態之利用逆滲透膜之水處理方法中，使用了陰離子帶電膜時比起使用了中性膜的情況，前者之殺菌劑之穿過率高，即使在逆滲透膜之下游側仍可進一步抑制黏液污染。
在本實施形態之利用逆滲透膜之水處理方法中，於使用點不使用逆滲透水時，亦可將得到的RO逆滲透水與RO濃縮水一起循環至逆滲透膜之上游側，宜僅在使用點不使用逆滲透水時添加殺菌劑，而使其存在被處理水中。藉此會有以下效果：雖然實施RO逆滲透水管路之殺菌，但在使用逆滲透水時，逆滲透水會變得不含殺菌劑。
在本實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法中，被供給到具備逆滲透膜之逆滲透膜裝置的被處理水之pH宜為5.5以上，為6.0以上更佳，為6.5以上再更佳。被處理水之pH未達5.5的話，會有逆滲透水量降低的情況。又，針對被處理水之pH上限值，若為通常之逆滲透膜之適用上限pH(例如pH10)以下，即無特別限制，但考慮鈣等之硬度成分之積垢(scale)析出的話，宜在pH例如為9.0以下進行運轉。使用本實施形態相關之利用逆滲透膜之水處理方法時，藉由以被處理水之pH為5.5以上進行運轉，可抑制逆滲透膜之劣化、處理水(逆滲透水)之水質惡化，並能發揮充分的黏液抑制效果，同時亦能確保充分的逆滲透水量。
在逆滲透膜裝置中，因被處理水之pH為5.5以上而產生積垢時，為了抑制積垢亦可將分散劑與上述殺菌劑併用。作為分散劑可列舉例如：聚丙烯酸、聚馬來酸、膦酸等。分散劑添加到被處理水之添加量例如：就RO濃縮水中之濃度而言，為0.1~1,000mg/L之範圍。
又，為了不使用分散劑而抑制積垢之產生，可列舉例如：以將RO濃縮水中之二氧化矽濃度調整至溶解度以下、將鈣積垢之指標即藍氏指數(Langelier index)調整至0以下的方式，來調整逆滲透膜裝置之回收率等之運轉條件。
作為逆滲透膜裝置之用途可列舉例如：純水製造、海水淡化、排水回收等。
＜殺菌劑＞ 本實施形態相關之殺菌劑係含有包含「溴系氧化劑或氯系氧化劑」與「胺磺酸化合物」之混合物之安定化次溴酸組成物或安定化次氯酸組成物者，此外亦可含有鹼。
又，本實施形態相關之殺菌劑係含有包含「溴系氧化劑與胺磺酸化合物之反應產物」之安定化次溴酸組成物、或「氯系氧化劑與胺磺酸化合物之反應產物」之安定化次氯酸組成物者，此外亦可含有鹼。
針對溴系氧化劑、溴化合物、氯系氧化劑及胺磺酸化合物係如上所述。
就本實施形態之殺菌劑而言，為了不使逆滲透膜進一步劣化，宜為含有溴與胺磺酸化合物者(含有溴與胺磺酸化合物之混合物者)，例如：溴、胺磺酸化合物、鹼、及水之混合物；或宜為含有溴與胺磺酸化合物之反應產物者，例如：溴與胺磺酸化合物之反應產物、鹼、及水之混合物。
在本實施形態之殺菌劑之中，含有溴系氧化劑與胺磺酸化合物之殺菌劑，尤其是含有溴與胺磺酸化合物之殺菌劑，其與含有氯系氧化劑與胺磺酸化合物之殺菌劑(氯胺磺酸等)相比的話，雖然前者之氧化力高，且黏液抑制力、黏液剝離力顯著較高，但幾乎不會如擁有同等高氧化力之次氯酸般造成顯著的膜劣化。在通常的使用濃度，其對膜劣化之影響實質上可忽略。因此，作為殺菌劑最為適當。
本實施形態相關之殺菌劑與次氯酸不同，前者幾乎不會穿過逆滲透膜，故幾乎不會對處理水水質造成影響。又，與次氯酸等同樣地可在現場測定濃度，故能更正確的進行濃度管理。
殺菌劑之pH例如宜超過13.0，為超過13.2更佳。殺菌劑之pH為13.0以下的話，會有殺菌劑中的有效鹵素變得不安定的情況。
殺菌劑中之溴酸濃度宜未達5mg/kg。殺菌劑中之溴酸濃度為5mg/kg以上的話，會有RO逆滲透水中溴酸離子之濃度變高的情況。
＜殺菌劑之製造方法＞ 本實施形態相關之殺菌劑可藉由將溴系氧化劑或氯系氧化劑、與胺磺酸化合物混合而獲得，此外亦可混合鹼。
作為含有包含溴與胺磺酸化合物之安定化次溴酸組成物之殺菌劑的製造方法，宜含有以下步驟：在鈍性氣體環境下將溴添加於含有水、鹼及胺磺酸化合物之混合液中使其反應；或在鈍性氣體環境下將溴添加於含有水、鹼及胺磺酸化合物之混合液中。藉由在鈍性氣體環境下添加而使其反應、或在鈍性氣體環境下添加，殺菌劑中的溴酸離子濃度會變低，且RO逆滲透水中的溴酸離子濃度會變低。
作為所使用的鈍性氣體並無限制，但考量製造等方面，宜為氮氣及氬氣中之至少1種，尤其考量製造成本等方面，宜為氮氣。
溴添加時之反應器內之氧濃度宜為6%以下，為4%以下更佳，為2%以下再更佳，為1%以下特佳。溴反應時之反應器內之氧濃度超過6%的話，會有反應系統內之溴酸的生成量增加之情況。
溴之添加率相對於二氧化矽之阻隔率提昇劑整體的量，宜為25重量%以下，為1重量%以上20重量%以下更佳。溴之添加率相對於二氧化矽之阻隔率提昇劑整體的量超過25重量%的話，會有反應系統內之溴酸的生成量增加之情況。未達1重量%的話，會有殺菌力不良的情況。
溴添加時之反應溫度宜控制在0℃以上25℃以下之範圍內，考量製造成本等方面，控制在0℃以上15℃以下之範圍內更佳。溴添加時之反應溫度超過25℃的話，會有反應系統內之溴酸的生成量增加之情況，未達0℃的話，會有結凍的情況。 [實施例]
以下舉實施例及比較例更具體且詳細地說明本發明，但本發明並非受限於以下實施例。
[安定化次溴酸組成物(組成物1)之調製] 在氮氣環境下混合液體溴：16.9重量%(wt%)、胺磺酸：10.7重量%、氫氧化鈉：12.9重量%、氫氧化鉀：3.94重量%、其餘部分為水，製得安定化次溴酸組成物(組成物1)。安定化次溴酸組成物之pH為14，全氯濃度為7.5重量%。安定化次溴酸組成物之詳細調製方法係如下所述。
以反應容器內之氧濃度維持在1%的方式，邊以質量流量控制器控制氮氣流量，邊以連續輸注方式將1436g的水、361g的氫氧化鈉添加並混合於已密封的2L之4口燒瓶中，然後添加並混合300g的胺磺酸後，以反應液之溫度成為0~15℃的方式，在維持冷卻的情況下添加473g的液體溴，再添加48%氫氧化鉀溶液230g，按相對於組成物整體的量之重量比計算，胺磺酸為10.7%、溴為16.9%，胺磺酸之當量相對於溴之當量之比為1.04，獲得目的之安定化次溴酸組成物(組成物1)。生成的溶液之pH係以玻璃電極法測定後為14。生成的溶液之溴含有率係利用將溴以碘化鉀轉化為碘後，使用硫代硫酸鈉進行氧化還原滴定之方法予以測定後為16.9%，係理論含有率(16.9%)之100.0%。又，溴反應時之反應容器內之氧濃度係使用JICO股份有限公司製之「Oxygen monitor JKO-02 LJDII」進行測定。另外，溴酸濃度為未達5mg/kg。
另外，pH之測定係使用以下條件實施。 電極類型：玻璃電極式 pH測定計：DKK-TOA公司製，IOL-30型 電極之校正：以關東化學公司製中性磷酸鹽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2點校正來實施 測定溫度：25℃ 測定值：將電極浸漬於測定液中，將安定後的值定為測定值，為3次測定之平均值
[安定化次氯酸組成物(組成物2)之調製] 混合12%次氯酸鈉水溶液：50重量%、胺磺酸：12重量%、氫氧化鈉：8重量%、其餘部分為水，製得安定化次氯酸組成物(組成物2)。組成物2之pH為13.7，全氯濃度係6.2重量%。
[逆滲透膜之動電位之測定] 逆滲透膜之動電位係使用大塚電子股份有限公司製，動電位-粒徑測定系統ELSZseries求得。逆滲透膜之動電位係利用測得的電滲透圖並由下述森･岡本之算式及Smoluchowski之算式計算而得。
(森･岡本之算式) Uobs (z)=AU0 (z/b)2 +ΔU0 (z/b)+(1-A)U0 +Up 在此， z：距槽(cell)中心位置之距離 Uobs (z)：在槽中之z位置的表觀移動度 A：1/[(2/3)-(0.420166/K)] K=a/b：2a與2b係槽剖面之橫與縱之長度，a＞b Up ：粒子真實移動度 U0 ：在槽之頂面、底面的平均移動度 ΔU0 ：在槽之頂面、底面的移動度差 (Smoluchowski之算式) ζ=4πηU/ε 在此， U：電移動度 ε：溶劑之介電常數 η：溶劑之黏度
使用10mM NaCl水溶液(pH約5.4)作為測定液。針對各樣本準備2組成對之該水溶液與樣本，將其中一者的pH調整為酸性(pH2、3、4、5、6、7)，將另一者的pH調整為鹼性(pH8、9)，測定各pH中的動電位。溶劑之物性值係使用在25℃的純水之值(折射率：1.3328，黏度：0.8878，介電常數：78.3)。
＜實施例1及比較例1＞ [試驗條件及試驗方法] 以平板膜試驗測定殺菌劑在逆滲透水中之濃度。平板膜槽係使用日東電工公司製之Membrane master C70-F流動式平板膜試驗槽。平板膜係使用日東電工公司製之逆滲透膜(陰離子帶電膜「ES20」(聚醯胺系陰離子帶電膜))。平板膜係使用圓形且直徑為75mm者。流程如圖1所示。
試驗水(被處理水)係使用將殺菌劑添加於超純水中，並以使pH成為7.0的方式用鹽酸或氫氧化鈉調製而成者。殺菌劑之濃度係按全氯濃度計算定為約6mg/L。水溫係以成為25±1℃的方式使用冷卻器來調節。逆滲透膜之操作壓力定為0.75MPa。對逆滲透膜之供給水係以5L/min條件進行通水。通水約3小時後，測定被處理水及逆滲透水之殺菌劑濃度(全氯濃度)。全氯濃度係使用HACH公司之多項目水質分析計DR/4000，並利用全氯測定法(DPD(二乙基對伸苯二胺)法)測得的值(mg/L as Cl2 )。
(實施例1) 作為實施例1，將氯化銨添加於被處理水中使氨濃度成為1mg/L，並測定此時的各殺菌劑在被處理水中之濃度及在逆滲透水中之濃度，求得穿過率。結果如表1所示。
(比較例1) 又，作為比較例1，測定在被處理水中不添加氯化銨時之各殺菌劑在被處理水中之濃度及在逆滲透水中之濃度，求得穿過率。結果如表2所示。
[表1] 表1 實施例1(氨濃度1mg/L)
Figure 106104187-A0304-0001
[表2] 表2 比較例1(氨濃度0mg/L)
Figure 106104187-A0304-0002
如此可得知：由於如實施例1地在被處理水中有氨存在，會提昇殺菌劑穿過率。
＜實施例2＞ 在實施例2，係使用為中性膜之LFC3(日東電工股份有限公司製)、TML20(東麗股份有限公司製)、為陰離子帶電膜之OFR-625(奧璐佳瑙股份有限公司製)、ES15、ES20、CPA5(以上為日東電工股份有限公司製)作為平板膜，並使用安定化次溴酸組成物(組成物1)作為殺菌劑，與實施例1同樣地按圖1之流程，以下述條件及方法測定在逆滲透水中之濃度。
試驗水(被處理水)係使用將殺菌劑添加於超純水中，並以使pH成為7.0的方式用鹽酸或氫氧化鈉調製而成者。殺菌劑之濃度係按全氯濃度計算定為10mg/L。水溫係以成為25±1℃的方式使用冷卻器來調節。逆滲透膜之操作壓力定為0.75MPa。對逆滲透膜之供給水係以5L/min條件進行通水。在被處理水中添加氯化銨使氨濃度成為0、0.1、0.5、1、5、10mg/L，通水約3小時後，測定各殺菌劑在被處理水中之濃度(全氯濃度)及在逆滲透水中之濃度(全氯濃度)，求得穿過率。結果如表3及圖2所示。
[表3]
Figure 106104187-A0304-0003
如此可得知：使用陰離子帶電膜時比起使用中性膜時，前者之殺菌劑之穿過率高，且即使在逆滲透膜之下游側仍可進一步抑制黏液污染。
如上所述，利用實施例1之方法，即使在逆滲透膜之下游側仍可抑制黏液污染，且可抑制逆滲透膜之氧化劣化。
無
[圖1] 係在實施例中評價於逆滲透膜之阻隔率所使用的平板膜試驗裝置之概略結構圖。 [圖2] 係表示實施例及比較例中殺菌劑穿過率(%)對比於氨/殺菌劑(全氯)濃度比之圖。
無

Claims (5)

  1. 一種利用逆滲透膜之水處理方法，係以逆滲透膜處理被處理水，其特徵為：使含有溴系氧化劑或氯系氧化劑、與胺磺酸化合物之殺菌劑存在於含有氨之該被處理水中，而使該被處理水中之全氯濃度為0.01~100mg/L之範圍，且該被處理水中之該氨之濃度相對於該全氯濃度之比為0.01~1之範圍；該逆滲透膜為陰離子帶電膜或中性膜。
  2. 一種利用逆滲透膜之水處理方法，係以逆滲透膜處理被處理水，其特徵為：使含有溴與胺磺酸化合物之殺菌劑存在於含有氨之該被處理水中，而使該被處理水中之全氯濃度為0.01~100mg/L之範圍，且該被處理水中之該氨之濃度相對於該全氯濃度之比為0.01~1之範圍；該逆滲透膜為陰離子帶電膜或中性膜。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之利用逆滲透膜之水處理方法，其中，該逆滲透膜為陰離子帶電膜。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之利用逆滲透膜之水處理方法，其中，該被處理水含有0.5mg/L以上之會穿過該逆滲透膜之有機物。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之利用逆滲透膜之水處理方法，其中，僅在使用點(use point)不使用逆滲透水時添加該殺菌劑而使其存在於該被處理水中。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7492873B2 (ja) 2020-07-13 2024-05-30 オルガノ株式会社 水回収方法および水回収装置
JP7492876B2 (ja) 2020-07-21 2024-05-30 オルガノ株式会社 水処理方法および水処理装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005185985A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Toray Ind Inc 水の製造方法および製造装置
TW201512078A (zh) * 2013-08-28 2015-04-01 Organo Corp 次溴酸穩定化組成物的製造方法、次溴酸穩定化組成物及分離膜的黏泥抑制方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5158683A (en) * 1991-09-03 1992-10-27 Ethyl Corporation Bromide separation and concentration using semipermeable membranes
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
CN103476714A (zh) * 2011-03-30 2013-12-25 栗田工业株式会社 反渗透膜用阻垢剂以及阻垢方法
JP5835967B2 (ja) * 2011-06-29 2015-12-24 伯東株式会社 スライム剥離剤およびスライム剥離方法
JP6364751B2 (ja) * 2013-11-19 2018-08-01 栗田工業株式会社 芳香族ポリアミド系逆浸透膜の洗浄剤及び洗浄方法
JP5910696B1 (ja) * 2014-10-06 2016-04-27 栗田工業株式会社 逆浸透膜の洗浄剤、洗浄液、および洗浄方法
JP6422765B2 (ja) * 2014-12-22 2018-11-14 オルガノ株式会社 膜分離処理システムおよび膜分離処理方法
JP6630562B2 (ja) * 2014-12-25 2020-01-15 オルガノ株式会社 分離膜のスライム抑制方法
CN104801195A (zh) * 2015-04-30 2015-07-29 浙江农林大学 清洗反渗透膜及纳滤膜有机物污染的新方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005185985A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Toray Ind Inc 水の製造方法および製造装置
TW201512078A (zh) * 2013-08-28 2015-04-01 Organo Corp 次溴酸穩定化組成物的製造方法、次溴酸穩定化組成物及分離膜的黏泥抑制方法

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