WO2015141567A1 - 水処理用分散剤及び水処理方法 - Google Patents

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藤井　昭宏
孝博 川勝
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栗田工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a water treatment dispersant and a water treatment method.
  • Polyphenols exist as humic substances contained in soil, and are also used as raw materials for foods and beverages in food and beverage manufacturing factories. Therefore, surface water and groundwater containing humic substances, and wastewater in food and beverage manufacturing plants derived from raw materials may contain organic compounds having phenolic hydroxy groups such as polyphenols.
  • Patent Document 1 a water treatment in which a coagulation treatment step of adding a coagulant made of an alkali solution of a phenol resin having a melting point of 130 to 220 ° C. to the water to be treated is performed in the coagulation treatment step before the membrane separation treatment step.
  • a method has been proposed, and an organic compound having a phenolic hydroxy group is also contained in the agglomerated water in which such a flocculant remains.
  • Patent Document 2 includes a polymer having a predetermined adsorption capacity for polyphenols, which includes a polysulfone-based polymer and polyvinylpyrrolidone. Techniques relating to porous hollow fiber membranes are disclosed.
  • the present invention relates to a water treatment dispersant, which is used for water to be treated containing an organic compound having a phenolic hydroxy group, and includes a polymer compound having a carbonyl group and having a structure in which a carbonyl carbon and a nitrogen atom are bonded. I will provide a. Moreover, this invention provides the water treatment method which adds the dispersing agent for water treatment which concerns on this invention to the to-be-processed water containing the organic compound which has a phenolic hydroxyl group.
  • FIG. 1A is a schematic diagram showing the polarization of PVP.
  • FIG. 1B is a schematic diagram showing the interaction when PVP and polyphenol are hydrogen bonded.
  • FIG. 2A is a schematic diagram for explaining the action mechanism of a water treatment dispersant when an organic compound having a phenolic hydroxy group is dissolved or dispersed alone in the water to be treated.
  • FIG. 2B shows the action mechanism of a water treatment dispersant when an organic compound having a phenolic hydroxy group is dispersed in a state of an aggregate combined with other organic substances or metals contained in the water to be treated. It is a schematic diagram for demonstrating.
  • FIG. 1A is a schematic diagram showing the polarization of PVP.
  • FIG. 1B is a schematic diagram showing the interaction when PVP and polyphenol are hydrogen bonded.
  • FIG. 2A is a schematic diagram for explaining the action mechanism of a water treatment dispersant when an organic compound having a phenolic hydroxy group is dissolved or dispersed alone in
  • FIG. 2C is a schematic diagram for explaining the mechanism of action when the dispersant for water treatment is combined with an organic compound having a phenolic hydroxy group.
  • FIG. 3 is a flowchart in the case of adding a water treatment dispersant to the front stage of the reverse osmosis membrane device.
  • FIG. 4 is a drawing-substituting photograph for confirming the effect of the water treatment dispersant on the novolak-type phenol resin flocculant in Experimental Example 1.
  • FIG. 5 is a drawing-substituting photograph for confirming the effect of the water treatment dispersant on humic acid in Experimental Example 2.
  • FIG. 3 is a flowchart in the case of adding a water treatment dispersant to the front stage of the reverse osmosis membrane device.
  • FIG. 4 is a drawing-substituting photograph for confirming the effect of the water treatment dispersant on the novolak-type phenol resin flocculant in Experimental Example 1.
  • FIG. 5 is a drawing-
  • FIG. 6 is a flow diagram of a water treatment system provided with a coagulation / solid-liquid separation device, a microfiltration membrane device, and a reverse osmosis membrane device assumed in Experimental Example 3.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the PVP addition amount and the filtration time obtained in Experimental Example 3.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the PVP addition amount and the absorbance obtained in Experimental Example 3.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the flat membrane test apparatus used in Experimental Example 4.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the flux ratio measured in Experimental Example 4 and the water passage time.
  • the dispersant for water treatment according to the embodiment for carrying out the present invention includes, as the polymer compound, at least one of polymer compounds represented by any one of the following general formulas (1) to (3). May be included.
  • X 1 and X 2 represent a single bond or an optionally substituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.
  • R 1 to R 5 are hydrogen atoms. Represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms which may have an atom or a substituent, and R 1 and R 2 , and R 3 and R 4 may be the same or different from each other, A 7-membered cyclic amide structure may be formed.
  • polyvinylpyrrolidone and / or polyacrylamide may be included as the polymer compound.
  • polymer compound those having a mass average molecular weight of 7,000 to 2,000,000 may be used.
  • the water treatment dispersant may further contain a scale inhibitor.
  • the dispersant for water treatment according to the embodiment for carrying out the present invention can be used in membrane separation treatment. Moreover, you may apply the water treatment method which concerns on the form for implementing this invention to the feed water of a membrane separation process as said to-be-processed water.
  • the humic substance contained in the soil is a polyphenol having a carboxy group, and when treating water to be treated containing an organic compound having a phenolic hydroxy group such as polyphenol with a separation membrane such as a microfiltration membrane, membrane fau May cause a ring.
  • a separation membrane such as a microfiltration membrane
  • polyphenols and polysaccharides contained in fermentation broth such as wine are mutually By acting, there is a possibility of causing fouling of the separation membrane.
  • the present invention is a permeation due to the organic compound adhering to the surface of the separation membrane when the water to be treated containing the organic compound having a phenolic hydroxy group is subjected to membrane separation treatment.
  • the main object is to provide a water treatment dispersant that does not easily cause a decrease in the amount of water.
  • the amount of permeated water is reduced due to the organic compound adhering to the surface of the separation membrane. It is possible to provide a water treatment dispersant that is difficult to cause.
  • the dispersant for water treatment according to the embodiment of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “dispersant”) is a polymer compound having a carbonyl group and a structure in which a carbonyl carbon and a nitrogen atom are bonded. Is included. This dispersant is used for water to be treated containing an organic compound having a phenolic hydroxy group.
  • the organic compound having a phenolic hydroxy group will be described later, but a typical example is polyphenol.
  • the humic substances contained in the soil are polyphenols having carboxy groups, such as microfiltration membranes (MF membranes), ultrafiltration membranes (UF membranes), nanofiltration membranes (NF membranes), and reverse osmosis membranes (RO membranes). It is considered that fouling is caused to the separation membrane. Fouling is a phenomenon in which a substance to be separated existing in membrane supply water such as raw water adheres to and accumulates on the membrane surface and pores.
  • the fouling includes deposition of suspended particles on the membrane surface, formation of a layer by adsorption to the membrane, gelation of the soluble polymer substance on the membrane surface, adsorption inside the membrane pores, precipitation, clogging, and bubbles. This includes blocking (clogging) of pores due to, as well as blockage of the flow path in the module.
  • humic substances can be removed by performing aggregation / adsorption treatment before the membrane separation treatment.
  • the aggregation treatment has a low effect of removing organic compounds having a relatively low molecular weight phenolic hydroxy group such as fulvic acid, and the adsorption treatment requires periodic replacement of the adsorbent.
  • the filtration membrane is provided with a polyphenol adsorption capability, and the polyphenol is adsorbed and removed.
  • the polyphenol is intended for use in beverage production, and part of the polyphenol contained in the water to be treated passes.
  • polyphenol is made to adsorb
  • a novolac type phenol resin is used as a flocculant for the purpose of aggregating and solid-liquid separating a high molecular organic substance derived from a biological metabolite in biologically treated water or seawater.
  • the phenol resin remains in the agglomerated treated water and adheres to the subsequent RO membrane, thereby causing a decrease in the amount of permeated water.
  • water to be treated containing humic substance is passed through an ion exchange resin column, it may cause regeneration failure due to adhesion of humic substance, and the contamination property of such humic substance becomes a problem.
  • an organic compound having a phenolic hydroxy group such as polyphenol derived from humic substances and food / beverage raw materials contained in the water to be treated and a novolac type phenolic resin adheres to the separation membrane during the membrane separation treatment
  • a dispersant can be used in order to suppress the reduction in the amount of permeated water.
  • the dispersant according to this embodiment is used for water to be treated containing an organic compound having a phenolic hydroxy group, the dispersant is phenolic hydroxy due to the interaction between the dispersant and the organic compound having a phenolic hydroxy group. It is thought that it couple
  • the dispersant is preferably added to the water to be treated before the membrane separation treatment.
  • the water to be treated in which the dispersant of the present embodiment is used is not particularly limited as long as it contains an organic compound having a phenolic hydroxy group.
  • “Phenolic hydroxy group” means a hydroxy group bonded to an aromatic ring, and examples of organic compounds having it include humic acid, fulvic acid, ellagic acid, phenolic acid, tannin, catechin, rutin, anthocyanin , And synthesized phenol resins.
  • the organic compound having a phenolic hydroxy group preferably has a molecular weight in the case of a low molecular weight or a mass average molecular weight in the case of a high molecular weight of 500 to 1,000,000, more preferably 1,000 to 500,000. More preferably, it is ⁇ 100,000.
  • the molecular weight or mass average molecular weight of the organic compound having a phenolic hydroxy group is about 500 to 1,000,000 (more preferably 1,000 to 100,000), it can be efficiently dispersed with a dispersant.
  • the mass average molecular weight is a value in pullulan conversion measured by a GPC method and calculated using a calibration curve by standard pullulan. is there.
  • suitable treated water in which the dispersant of the present embodiment is used include surface water and groundwater containing humic substances containing polyphenols having a carboxy group, and food and beverage products containing polyphenols derived from raw materials. Examples include factory wastewater.
  • Patent Document 1 it has been proposed to use an alkaline solution of a phenol resin as a flocculant in the agglomeration process before the membrane separation process in water treatment, and this phenol resin (flocculant).
  • the agglomerated treated water in which water remains is also suitable as the treated water.
  • the dispersant of the present embodiment is preferably used when the treated water is subjected to water treatment by membrane separation treatment, ion exchange resin treatment, or the like, more preferably treated water before the membrane separation treatment, or ion exchange resin. Used for water to be treated before treatment. This dispersant is more preferably used for water to be treated (feed water) before passing through the MF membrane, UF membrane, NF membrane, RO membrane and the like.
  • the pH of the water to be treated is not particularly limited, but is preferably 3.5 to 8.5, more preferably 4.0 to 7.5, and still more preferably 5.0 to 7 .0. If necessary, it is desirable to add an acid agent and / or an alkali agent to adjust the pH range.
  • the dispersant according to this embodiment includes a polymer compound having a carbonyl group and a structure in which a carbonyl carbon and a nitrogen atom are bonded.
  • This dispersant may be substantially composed of only the polymer compound as an active ingredient capable of suppressing a decrease in the amount of permeated water, and may contain other components as long as the object of the present invention is not impaired. Good.
  • the polymer compound can be used as a water treatment dispersant containing the polymer compound as an active ingredient.
  • polymer compound used for the dispersant one having a binding ability to an organic compound having a phenolic hydroxy group can be used. Furthermore, it is preferable that the polymer compound itself has a property such as hydrophilicity that does not contaminate the separation membrane in the membrane separation treatment.
  • polyvinyl pyrrolidone (PVP) is a preferred example. It is considered that PVP binds to polyphenol because the carbonyl group of PVP interacts with the phenolic hydroxy group of polyphenol through a hydrogen bond.
  • FIG. 1A shows a schematic diagram showing that PVP is polarized
  • FIG. 1B shows a schematic diagram showing an interaction when PVP is polarized to hydrogen bond with polyphenol.
  • the polymer compound preferably has a structure in which the carbonyl carbon and the nitrogen atom are bonded to the main chain or the side chain.
  • polymer compounds having a structure in which a carbonyl carbon and a nitrogen atom are bonded to each other will be described with reference to general formulas (1) to (3).
  • a polymer compound represented by the following general formula (1) is preferable as the polymer compound having a structure in which a carbonyl carbon and a nitrogen atom are bonded in the side chain.
  • X 1 represents a single bond or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a substituent.
  • R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same or different.
  • a 5- to 7-membered cyclic amide structure in which R 1 and R 2 are bonded to each other may be formed.
  • n is an integer representing a repeating unit, for example, an integer of 10 or more.
  • the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms of R 1 and R 2 may be linear, branched or cyclic, but is preferably a linear or branched alkyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group.
  • the “substituent” of “may have a substituent” is not particularly limited.
  • the substituent include a halogen atom (eg, F, Cl, Br, etc.), a hydroxy group, an oxo group, a carboxy group, a sulfo group, a phosphoric acid group, an amino group, a cyano group, and a nitro group.
  • the fact that it may have a substituent includes that it may have one or a plurality of substituents.
  • X 1 is preferably a single bond.
  • R 1 and R 2 are preferably each independently a hydrogen atom or a methyl group, and those in which R 1 and R 2 form a 5- to 7-membered cyclic amide structure bonded to each other are also preferred.
  • suitable polymer compounds represented by the general formula (1) include polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl piperidone, polyvinyl caprolactam, polyvinyl formamide, and polyvinyl acetamide. 1 type may be used from these high molecular compounds, and 2 or more types may be used together. As the polymer compound represented by the general formula (1), polyvinyl pyrrolidone is more preferable.
  • a polymer compound represented by the following general formula (2) is also preferable as the polymer compound having a structure in which a carbonyl carbon and a nitrogen atom are bonded in the side chain.
  • X 2 represents a single bond or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a substituent.
  • R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same or different. Further, it may contain a 5- to 7-membered cyclic amide structure in which R 3 and R 4 are bonded to each other.
  • n is an integer representing a repeating unit, for example, an integer of 10 or more.
  • the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms of R 3 and R 4 may be linear, branched or cyclic, but is preferably a linear or branched alkyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group.
  • X 2 is preferably a single bond. More preferably, R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Those in which R 3 and R 4 form a 5- to 7-membered cyclic amide structure bonded to each other are also preferred.
  • Examples of suitable polymer compounds represented by the general formula (2) include polyacrylamide, polymethacrylamide, polyacryloylmorpholine, polyisopropylacrylamide, and polydiethylacrylamide. 1 type may be used from these high molecular compounds, and 2 or more types may be used together. As the polymer compound represented by the general formula (2), polyacrylamide is more preferable.
  • a polymer compound represented by the following general formula (3) is also preferable.
  • R 5 represents an optionally substituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • n is an integer representing a repeating unit, for example, an integer of 10 or more.
  • the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms of R 5 may be linear, branched or cyclic, but is preferably a linear or branched alkyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group.
  • polymer compounds represented by the general formula (3) examples include poly (2-alkyl-2) such as poly (2-ethyl-2-oxazoline) and poly (2-propyl-2-oxazoline). -Oxazoline) and the like. 1 type may be used from these high molecular compounds, and 2 or more types may be used together.
  • the polymer compound represented by the general formula (3) is more preferably poly (2-ethyl-2-oxazoline).
  • Each of the above polymer compounds may be used alone or in combination of two or more. It is more preferable to use polyvinyl pyrrolidone and / or polyacrylamide as the polymer compound.
  • the production method and polymerization method of the polymer compound are not particularly limited.
  • the polymer compound represented by any one of the above general formulas (1) to (3) is used as the polymer compound
  • the monomer that provides the structural units of the above general formulas (1) to (3) It can be obtained by polymerization using a predetermined amount of components.
  • N-vinyl-2-pyrrolidone can be polymerized to obtain polyvinylpyrrolidone
  • acrylamide can be polymerized to obtain polyacrylamide.
  • the said high molecular compound can also use a commercial item.
  • the high molecular compound used for to-be-processed water according to the magnitude
  • the mass average molecular weight of the polymer compound contained in the dispersant is a relatively low molecular weight of about 2500. Things can be used.
  • the mass average molecular weight of the polymer compound is usually preferably 2,000 to 2,000,000, more preferably 7,000 to 2,000,000, and further preferably 7,000 to 1500,000.
  • the lower limit of the mass average molecular weight of the polymer compound is preferably 2500, more preferably 5000, and still more preferably 10,000.
  • the upper limit of the mass average molecular weight of the polymer compound is preferably 1000000, more preferably 500000, and even more preferably 100000. If a polymer compound having a mass average molecular weight of 2,000 to 2,000,000 is used as a dispersant, the dispersant can be easily bonded to an organic compound having a phenolic hydroxy group contained in the water to be treated, and the dispersion effect can be enhanced.
  • the mass average molecular weight of the polymer compound is a pullulan-converted value measured by a GPC method and calculated using a calibration curve based on a standard pullulan.
  • the dispersant for water treatment according to the present embodiment may contain other components such as a scale inhibitor, a solvent or dispersion medium such as water, a slime control agent, and the like in addition to the polymer compound described above.
  • the dispersant may be, for example, a single-agent type containing the above-described polymer compound and other components, or the multi-component type (for example, kit type) using the above-described polymer compound and other components as separate agents. Also good.
  • the one-drug type is easy to handle during use, and the multi-drug type can be added separately, so the usage (addition time, addition amount, etc.) can be easily adjusted according to the quality of the water to be treated.
  • the form of the dispersant is not particularly limited, and may be any of liquid, solid, and semi-solid.
  • the polymer compound used for the dispersant and other components such as a scale inhibitor described later may be used in the form of a solid or a solution or dispersion in a solvent such as water.
  • the form of the dispersant is more preferably liquid.
  • the content ratio of the polymer compound in the dispersant is not particularly limited, but is preferably 5 to 60% by mass, and more preferably 15 to 45% by mass. If the polymer compound is contained in the dispersant within such a range, it is preferable in that the volume of the dispersant is reduced and a highly viscous solution that is difficult to handle is not obtained.
  • the dispersant according to the present embodiment preferably further includes a scale inhibitor, and preferably includes the polymer compound and the scale inhibitor.
  • a scale inhibitor in the dispersant, the scale inhibitor is thought to act so as to disrupt the cross-linked structure of the organic compound having a phenolic hydroxy group contained in the water to be treated. It is thought that it can be enhanced.
  • a metal ion that crosslinks an organic compound having a phenolic hydroxy group (for example, metal ions such as Ca and Al) is captured. It is preferable that at least one of a phosphoric acid scale inhibitor and a phosphonic acid scale inhibitor is used.
  • low molecular scale inhibitor examples include sodium tripolyphosphate, sodium hexametaphosphate, 2-phosphono-1,2,4-tricarboxybutane, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, and aminotrimethylene phosphone.
  • An acid etc. are mentioned.
  • polymer scale inhibitors include phosphinocarboxylic acid copolymers, acrylic acid / 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid copolymers, acrylic acid / 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid copolymers.
  • Examples include polymers, acrylic acid / 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid / t-butylacrylamide copolymer, and maleic acid / alkyl acrylate / vinyl acetate copolymer. These scale inhibitors may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid other name: 1-hydroxyethane-1,1-diylbisphosphonic acid, HEDP
  • 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid PBTC
  • trade name “Kuriverter (registered trademark) N-500” manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd. can be used.
  • the content ratio of the scale inhibitor in the water treatment dispersant according to this embodiment is not particularly limited, but is preferably 5 to 40% by mass, and more preferably 15 to 30% by mass. If the scale inhibitor is contained in the water treatment dispersant in such a range, the synergistic effect of the polymer compound and the scale inhibitor can be remarkably enhanced.
  • the water treatment dispersant of this embodiment described in detail above or each component used in the water treatment dispersant is effectively applied in the water treatment water system at the same time or at different times.
  • the organic compound which has a phenolic hydroxy group contained in to-be-processed water can be processed.
  • the water treatment dispersant of this embodiment or each component used in the water treatment dispersant has a phenolic hydroxy group contained in the water to be treated. It is possible to suppress a decrease in the amount of permeated water due to the organic compound adhering to the separation membrane surface.
  • FIG. 2A when the organic compound (A) having a phenolic hydroxy group alone is dissolved or dispersed in the water to be treated, the organic compounds (A) contained in the water to be treated are combined, May cause coarsening.
  • the hydrophilic dispersant (B) according to the present embodiment is bonded to the organic compound (A) (see C1 in FIG. 2A), the organic compound (A) and the dispersant (B) It is considered that the combined product (C1) becomes hydrophilic and aggregation and coarsening of the organic compound (A) due to hydrophobic interaction are suppressed (see FIG. 2A).
  • the organic compound (A) in the treated water is in the state of an aggregate (E1) combined with another organic substance (D) (or metal) contained in the treated water, or Is dispersed in the state of coarse aggregates (E2), the hydrophilic dispersant (B) according to this embodiment covers the aggregates (E1, E2) (in FIG. 2B). It is considered that further aggregation and coarsening are suppressed (see FIG. 2B). Then, as shown in FIG.
  • the dispersing agent (B) binds to the organic compound (A) in the water to be treated, and the aggregation and coarsening of the organic compound (A) are suppressed, whereby the separation membrane module (F ) Is suppressed, and the adhesion of the organic compound (A) to the surface of the separation membrane (F) can be reduced.
  • the dispersing agent (B) covers the aggregates (E1, E2) in the water to be treated, and further aggregation and coarsening of the organic compound (A) are suppressed, whereby the flow path of the separation membrane module (F). It is considered that clogging is suppressed and adhesion of the organic compound (A) to the surface of the separation membrane (F) can be reduced.
  • a water treatment dispersant containing the above-described polymer compound is added to the above-described water to be treated.
  • the above-described water treatment dispersant or each component used in the water treatment dispersant can be added to the water to be treated at the same time or at different times.
  • the polymer compound and other components such as the scale inhibitor may be added separately to the water to be treated at the same time or at different times. If the water treatment dispersant does not contain the scale inhibitor, in addition to the water treatment dispersant containing the polymer compound, a scale inhibitor separate from the water treatment dispersant is added to the water to be treated. May be.
  • the process or place where the water treatment dispersant, or each component used in the water treatment dispersant is added to the water to be treated is particularly treated water containing an organic compound having a phenolic hydroxy group. It is not limited. By adding the water treatment dispersant or the polymer compound used in the water treatment dispersant to the water to be treated, the polymer compound is bonded to the organic compound having a phenolic hydroxy group in the water to be treated.
  • the treated water can be treated.
  • the addition of the water treatment dispersant is preferably performed in a step of water treatment of the water to be treated by membrane separation treatment, ion exchange resin treatment or the like, and more preferably performed before the membrane separation treatment.
  • the dispersant binds to the organic compound having a phenolic hydroxy group contained in the water to be treated, and the organic compound adheres to the separation membrane. Can be suppressed. And it becomes possible to prevent the fall of the permeated water amount by the adhesion of the organic compound to the separation membrane.
  • the membrane separation treatment examples include microfiltration membrane (MF membrane) treatment, ultrafiltration membrane (UF membrane) treatment, nanofiltration membrane (NF membrane) treatment, reverse osmosis membrane (RO membrane) treatment, and the like. It is more preferable to add the dispersant to the water to be treated before passing through the MF membrane, UF membrane, NF membrane, RO membrane, etc. used in the membrane separation treatment (water supplied to these separation membranes). Suppressing membrane fouling by an organic compound having a phenolic hydroxy group by adding a dispersant to the feed water such as MF membrane, UF membrane, NF membrane and RO membrane, more preferably before the membrane separation treatment Is possible.
  • MF membrane microfiltration membrane
  • UF membrane ultrafiltration membrane
  • NF membrane nanofiltration membrane
  • RO membrane reverse osmosis membrane
  • FIG. 3 shows a typical flow chart when a dispersant is added to the RO membrane separation apparatus.
  • a flocculation process step in which a flocculant is added to the raw water supplied to the in-line mixer (or reaction tank) 31 and a solid-liquid separation process step in which the flocculated water is processed in the solid-liquid separator 32.
  • the flow which performs a separation membrane process by adding a dispersing agent in front of the RO membrane apparatus 34 which prepared and passed through the pre-filter 33 is illustrated.
  • the organic compound having a phenolic hydroxy group bonded to the dispersant does not adhere to the RO membrane surface or the RO membrane separation device (module). Treated as organic matter contained in brine water.
  • the amount of the polymer compound added to the water to be treated is not particularly limited, and is appropriately determined according to the concentration and type of the organic compound having a phenolic hydroxy group contained in the water to be treated.
  • the amount of the polymer compound added is preferably 0.25 to 20 times, preferably 0.5 to 10 times the mass of the organic compound having a phenolic hydroxy group contained in the water to be treated. More preferably, it is 1 to 10 times, more preferably 1 to 5 times.
  • the amount of the polymer compound added is preferably 0.25 to 20 mg / L, preferably 0.5 to 10 mg.
  • / L is more preferable, 1 to 10 mg / L is further preferable, and 1 to 5 mg / L is still more preferable.
  • the amount of the scale inhibitor added to the water to be treated is not particularly limited.
  • the amount of the scale inhibitor added to the water to be treated is appropriately determined according to the concentration and type of the organic compound having a phenolic hydroxy group contained in the water to be treated and the concentration and type of the scale component contained in the water to be treated. It is done.
  • the addition amount of the scale inhibitor is preferably 0.25 to 20 times, more preferably 0.5 to 15 times the mass of the organic compound having a phenolic hydroxy group contained in the water to be treated. Preferably, it is 1 to 10 times.
  • the amount of the scale inhibitor added is preferably 0.1 to 20 times, preferably 0.2 to 10 times the mass of the scale components such as calcium and magnesium contained in the water to be treated. More preferred is 0.3 to 5 times.
  • each mass (concentration) of the organic compound which has a phenolic hydroxyl group in a to-be-processed water, and a scale component is the actual thing just before adding a dispersing agent. It is not restricted to the case where it is the mass (concentration) in to-be-processed water.
  • each mass of the organic compound and the scale component in the water to be treated may be based on the mass of the raw water (see FIG. 3), and the mass of the organic compound in the water to be treated is aggregated in the aggregation treatment step.
  • the mass of the organic compound added as an agent may be used as a reference.
  • an organic compound having a phenolic hydroxy group in the water to be treated with respect to the water to be treated before adding the dispersant containing the polymer compound It is preferable to measure the content (concentration) of the compound. It is more preferable to monitor the measured value. Thereby, it becomes possible to determine the addition amount of a dispersing agent according to content of the said organic compound in to-be-processed water.
  • an organic compound having a phenolic hydroxy group in the water to be treated with respect to the water to be treated before the addition of the scale inhibitor in order to add the scale inhibitor in an appropriate amount to be added to the water to be treated.
  • the water treatment method of the present embodiment may include a flocculation process step of adding a known polymer flocculant and / or an inorganic flocculant to the water to be treated as necessary. Moreover, you may provide the process of carrying out solid-liquid separation of the coagulation process water of an aggregation process process. Examples of the solid-liquid separation treatment step include precipitation treatment, processing levitation treatment, membrane separation treatment, and centrifugal separation treatment.
  • a dispersant that binds to an organic compound having a phenolic hydroxy group is used, as a polymer flocculant in a step before adding the dispersant, for example, in the aggregation treatment step,
  • a flocculant made of an alkaline solution of a phenol resin as proposed in Document 1 can be preferably used. Even if the flocculant remains in the flocculant treated water using the flocculant, in the flocculant by adding a dispersant to the flocculant treated water (treated water) in the subsequent membrane separation treatment step It becomes possible to bond to an organic compound having a phenolic hydroxy group and prevent membrane fouling.
  • a polymer flocculant For example, a cationic polymer flocculent, an amphoteric polymer flocculant, a nonionic polymer flocculant, an anionic polymer flocculant, etc. are mentioned, These are individual or 2 A combination of two or more species may be used. These may be commercial products.
  • inorganic flocculants include, but are not limited to, aluminum salt flocculants such as aluminum sulfate and polyaluminum chloride, and ferrous sulfate, ferric chloride, polyferric sulfate, and iron-silica inorganic polymers.
  • Iron salt-based flocculants for example, ferrous salt, ferric salt, polysilica iron, etc. One or more of these may be selected and used.
  • the water treatment method of the present embodiment preferably includes a pH adjustment step for adjusting the pH of the water to be treated to 3.5 to 8.5.
  • the pH of the water to be treated is adjusted to 4.0 to 7.5, more preferably 5.0 to 7.0.
  • the pH of the water to be treated can be adjusted by a conventional method using an acid agent and / or an alkali agent.
  • the acid agent and alkali agent to be used are not particularly limited. Examples of the acid agent include sulfuric acid, hydrochloric acid, carbon dioxide, and the like. Examples of the alkaline agent include sodium hydroxide, sodium carbonate, calcium oxide, calcium hydroxide, and calcium carbonate.
  • water to be treated containing an organic compound having a phenolic hydroxy group, the water treatment dispersant according to the present embodiment, or each of the water treatment dispersants used. Add ingredients. Thereby, it becomes possible to suppress the organic compound having a phenolic hydroxy group contained in the water to be treated from adhering to the surface of the separation membrane. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the amount of permeated water due to the organic compound adhering to the separation membrane surface.
  • the water treatment method of the present embodiment can suppress the adhesion of organic compounds contained in the water to be treated to the surface of the separation membrane in the description of the water treatment dispersant described above with reference to FIGS. 2A to 2C. This is probably due to the mechanism of action described.
  • the water treatment method according to the present embodiment can be realized by a control unit including a CPU or the like in an apparatus (for example, a personal computer or the like) for managing the water quality of the water to be treated.
  • the water treatment method according to the present embodiment can be stored as a program in a hardware resource including a recording medium (nonvolatile memory (USB memory, etc.), HDD, CD, etc.) and the like, and can be realized by the control unit. It is. It is also possible to provide a water treatment system that controls the dispersant to be added to the water to be treated by the control unit.
  • a dispersant for water treatment which is used for water to be treated containing an organic compound having a phenolic hydroxy group, and contains a polymer compound having a carbonyl group and a structure in which a carbonyl carbon and a nitrogen atom are bonded.
  • X 1 and X 2 represent a single bond or an optionally substituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.
  • R 1 to R 5 are hydrogen atoms.
  • [5] The dispersant for water treatment according to any one of [1] to [4], further including a scale inhibitor.
  • [7] A water treatment method in which the water treatment dispersant according to any one of [1] to [6] is added to water to be treated containing an organic compound having a phenolic hydroxy group.
  • [8] The water treatment method according to [7], wherein the water to be treated is supplied water for membrane separation treatment (more preferably, RO membrane treatment).
  • a scale inhibitor is further added to the water to be treated.
  • the water treatment method according to [9] or [10], wherein the water to be treated is supply water for membrane separation treatment (more preferably, RO membrane treatment), and is performed in the step of membrane separation treatment.
  • Example 1 The reagents used in Experimental Example 1 below are as follows.
  • (Inorganic flocculant) A 3.8% by mass aqueous solution of ferric chloride (FeCl 3 ) was used as the inorganic flocculant.
  • (Phenolic resin flocculant) As described in Patent Document 1, the phenol resin flocculant was obtained by adding formaldehyde to an alkali solution of a novolak type phenol resin and performing a resol type secondary reaction in the presence of an alkali catalyst. An alkaline solution of phenol resin was used. The phenol resin in this flocculant had a polystyrene equivalent mass average molecular weight of 12,000 and a melting point of 170 ° C.
  • Example 1-1 Add 30 mL of pure water at 25 ° C. to a sample bottle and add the concentration of the active ingredient of the phenol resin flocculant to 180 mg / L and polyvinylpyrrolidone (PVP, mass average molecular weight 40000, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) to 600 mg / L. After that, an inorganic flocculant was added so that FeCl 3 was 180 mg / L, and the pH was adjusted to 5.5 using an aqueous sodium hydroxide solution. In this way, a mixed solution of Experimental Example 1-1 was prepared.
  • PVP polyvinylpyrrolidone
  • Example 1-2 a mixed solution was used in the same manner as in Experimental Example 1-1 except that PVP (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) having a mass average molecular weight of 10,000 was used instead of PVP used in Experimental Example 1-1. Was prepared.
  • PVP manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.
  • Example 1-3 In Experimental Example 1-3, a mixed solution was used in the same manner as in Experimental Example 1-1 except that PVP (manufactured by Polysciences, Inc.) having a weight average molecular weight of 2500 was used instead of PVP used in Experimental Example 1-1. Was prepared.
  • PVP manufactured by Polysciences, Inc.
  • Example 1-4 In Experimental Example 1-4, a mixed solution was used in the same manner as in Experimental Example 1-1 except that PVP (manufactured by Sigma-Aldrich) was used instead of PVP used in Experimental Example 1-1. Was prepared.
  • PVP manufactured by Sigma-Aldrich
  • Experimental Example 1-5 was the same as Experimental Example 1-1 except that polyacrylamide (PAAm, manufactured by Sigma-Aldrich) having a weight average molecular weight of 40,000 was used instead of PVP used in Experimental Example 1-1. A mixed solution was prepared.
  • PAAm polyacrylamide
  • Example 1-6 In Experimental Example 1-6, instead of PVP used in Experimental Example 1-1, poly (2-ethyl-2-oxazoline) (manufactured by Polysciences, Inc.) having a mass average molecular weight of 50000 was used. A mixed solution was prepared in the same manner as in 1-1.
  • Example 1-7 a mixed solution was prepared in the same manner as in Experimental Example 1-1 except that the same amount of pure water was added instead of adding the PVP used in Experimental Example 1-1.
  • Experimental Example 1-8 instead of adding the PVP used in Experimental Example 1-1, the same amount of a polyethylene glycol aqueous solution (mass average molecular weight 20000, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added. A mixed solution was prepared in the same manner as in 1-1.
  • FIG. 4 shows a drawing-substituting photograph in which the mixed solutions of Experimental Examples 1-1 and 1-3 and Experimental Examples 1-7 and 1-8 were photographed.
  • Experimental Example 1-7 the phenol resin flocculant and FeCl 3 reacted to form a precipitate.
  • Example 1-1 in which PVP having a mass average molecular weight of 40,000 was added to the water to be treated, almost no aggregation was observed, indicating that a dispersion effect was achieved. This dispersion effect was the same in Experimental Examples 1-2 and 1-4.
  • a dispersion effect was also observed in Experimental Example 1-5 in which PAAm having a weight average molecular weight of 40,000 was added to the water to be treated.
  • Example 2 In Experimental Example 2, the inorganic flocculant used in Experimental Example 1 and the humic acid solution were used.
  • this humic acid solution a 180 mg / L humic acid solution prepared by dissolving humic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in a 10 mM NaOH aqueous solution was used.
  • Example 2-1 Add 30 mL of humic acid solution at 25 ° C. to a sample bottle, add PVP having a mass average molecular weight of 40,000 to 600 mg / L, add FeCl 3 to 180 mg / L, and use sodium hydroxide solution to adjust the pH. was adjusted to 6.0. In this way, a mixed solution of Experimental Example 2-1 was prepared.
  • Example 2-2 a mixed solution was prepared in the same manner as in Experimental Example 2-1, except that PAAm having a weight average molecular weight of 40000 was used instead of PVP having a weight average molecular weight of 40000 used in Experimental Example 2-1. did.
  • FIG. 5 shows a drawing-substituting photograph in which the mixed liquid of Experimental Example 2-1 and Experimental Example 2-3 was photographed.
  • Experimental Example 2-3 humic acid and FeCl 3 reacted to form a precipitate, but when PVP was added to the water to be treated as in Experimental Example 2-1, almost no aggregation was observed, indicating a dispersion effect. It was. Even when PAAm of Experimental Example 2-2 was added, the dispersion effect was similarly shown.
  • Example 3 In Experimental Example 3 below, the following test water (treated water) and the phenol resin flocculant used in Experimental Example 1 were used. (Treated water) As the water to be treated, the brine water of the RO membrane device using the biologically treated water of the waste water in the test laboratory as the feed water was used. In Experimental Example 3, as shown in FIG.
  • a coagulation treatment apparatus (aggregation treatment process) 61, a solid-liquid separation apparatus (solid-liquid separation treatment process) 62, an MF membrane apparatus (MF membrane treatment process) 63, an RO membrane apparatus ( (RO membrane treatment process)
  • a dispersant PVP
  • the phenol resin used as the flocculant in the coagulation treatment step 61 remains at 2 mg / L after the coagulation treatment step 61 and the solid-liquid separation treatment step 62, which may contaminate the MF membrane.
  • an experiment for confirming the dispersion effect of PVP was performed.
  • Example 3-1 While adding 500 mL of water to be treated at 25 ° C. to the beaker and stirring at 150 rpm for 5 minutes, after adding the concentration of the active ingredient of the phenol resin flocculant to 2 mg / L, the mass average molecular weight is 10,000. PVP was added to 0.5 mg / L, and the pH was adjusted to 5.5 using hydrochloric acid. Further, the PVP in the water to be treated was reacted with the phenol resin by stirring at 50 rpm for 10 minutes. After the reaction, 250 mL of water was weighed, and the time required for suction filtration at a vacuum degree of 67 kPa was measured using a cellulose MF membrane having a pore diameter of 0.45 ⁇ m.
  • the water after reaction was filtered with a syringe filter made of hydrophilic polytetrafluoroethylene (PTFE) having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to perform solid-liquid separation.
  • PTFE hydrophilic polytetrafluoroethylene
  • Experimental Example 3-2 was the same as Experimental Example 3-1, except that the amount of PVP added in Experimental Example 3-1 was changed to 1.0 mg / L.
  • Experimental Example 3-3 was the same as Experimental Example 3-1, except that the amount of PVP added in Experimental Example 3-1 was changed to 2.0 mg / L.
  • Experimental Example 3-4 was the same as Experimental Example 3-1, except that the amount of PVP added in Experimental Example 3-1 was changed to 4.0 mg / L.
  • Test water (treated water), reagents, and test conditions used in Experimental Example 4 below are as follows.
  • fulvic acid aqueous solution a solution prepared by dissolving Canadian fulvo in pure water so that the Ca concentration was 1 mg / L and the Ca concentration was 10 mg / L was used (pH 6.5 ⁇ 0.5).
  • As a calcium-based scale inhibitor Kuriverter (registered trademark) N-500, a product manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd., was used.
  • RO membrane an ultra-low pressure reverse osmosis membrane ES20, which is a product manufactured by Nitto Denko Corporation, was used.
  • RO flat membrane evaluation apparatus an RO test apparatus having a cell capable of installing an RO membrane having a membrane area of 8 cm 2 as shown in FIG. 9 was used.
  • the agglomerated treated water (RO membrane supply water) is set by the high pressure pump 4 from the pipe 11 and the RO membrane of the sealed container 1 having the raw water chamber 1A and the permeate water chamber 1B is set. A fixed amount was supplied to the raw water chamber 1A below the flat membrane cell 2 at 0.7 mL / min.
  • the raw water chamber 1 ⁇ / b> A was stirred by rotating the stirring bar 5 with the stirrer 3.
  • the internal pressure of the sealed container 1 is adjusted to 0.75 MPa by a pressure gauge 6 and a pressure adjusting valve 7 provided in a pipe 13 for taking out concentrated water, and the permeate flow is performed under conditions of a recovery rate of 80% and a water temperature of 25 ⁇ 2 ° C.
  • the bundle was measured.
  • the recovery rate and permeation flow rate were determined by the following equations.
  • Example 4-1 A flat membrane test was conducted using test water in which PVP was added to a fulvic acid aqueous solution (Ca addition) to a concentration of 1 mg / L. During the test, the operating pressure was adjusted by a valve to maintain a recovery rate of 80%, and the permeation flux was recorded after a certain time.
  • Example 4-2 A flat membrane test was conducted using test water in which PVP was added to a fulvic acid aqueous solution (Ca addition) to a concentration of 1 mg / L, and Krivator N-500 was added to a concentration of 10 mg / L. Others were the same as those in Experimental Example 4-1.
  • FIG. 10 shows a graph in which the flux ratio of the permeated water amount in Experimental Examples 4-1 to 4-3 is plotted with respect to the passing time.
  • Experimental Example 4-3 a decrease in flux was confirmed. This is thought to be because when calcium is added to fulvic acid, calcium ions are bound to the carboxy group of fulvic acid and ionic crosslinking occurs, and fulvic acid and calcium are easily deposited on the film surface.
  • Experimental Examples 4-1 and 4-2 by adding PVP to the water to be treated, a decrease in flux is suppressed compared to Experimental Example 4-3, and the dispersant (PVP) is a humic substance. It was found that such a natural product-derived organic compound having a phenolic hydroxy group is also effective. Further, when a calcium-based scale inhibitor was further added in addition to PVP, the dispersion action of PVP became more prominent by disrupting the cross-linked structure of fulvic acid (Experimental Example 4-2).

Abstract

　フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水を膜分離処理する場合に、当該有機化合物が分離膜表面に付着することによる透過水量の低下を引き起こし難い水処理用分散剤を提供すること。　フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に用いられ、カルボニル基を有し、カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を有する高分子化合物を含む、水処理用分散剤；この水処理用分散剤を、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に添加する水処理方法を提供する。

Description

水処理用分散剤及び水処理方法
　本発明は、水処理用分散剤及び水処理方法に関する。
　ポリフェノールは、土壌に含まれる腐植物質として存在し、また、食品及び飲料製造工場などにおいて、食品や飲料の原料としても用いられている。
　それ故、腐植物質が含まれている表層水及び地下水、並びに原料由来の食品・飲料製造工場における排水等には、ポリフェノール等のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物が含まれていることがある。
　また、特許文献１では、膜分離処理工程を行う前段の凝集処理工程において、被処理水に、融点１３０～２２０℃のフェノール樹脂のアルカリ溶液よりなる凝集剤を添加する凝集処理工程を行う水処理方法が提案されており、このような凝集剤が残存した凝集処理水にもフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物が含まれている。
　一方、食品・飲料原料由来のポリフェノールを含有する飲料のろ過処理として、例えば、特許文献２には、ポリスルホン系高分子とポリビニルピロリドンを含んでなり、ポリフェノールに対して所定の吸着能を有する高分子多孔質中空糸膜に関する技術が開示されている。
特開２０１１－５６４９６号公報 特開２００８－２８４４７１号公報
　本発明は、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に用いられ、カルボニル基を有し、カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を有する高分子化合物を含む、水処理用分散剤を提供する。
　また、本発明は、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に、本発明に係る水処理用分散剤を添加する水処理方法を提供する。
図１Ａは、ＰＶＰの分極を表した模式図である。 図１Ｂは、ＰＶＰとポリフェノールとが水素結合する際の相互作用を表した模式図である。 図２Ａは、被処理水中でフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物が単独で溶解又は分散していた場合における水処理用分散剤の作用機構を説明するための模式図である。 図２Ｂは、被処理水中でフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物が被処理水中に含まれる他の有機物又は金属と結合した凝集物の状態で分散していた場合における水処理用分散剤の作用機構を説明するための模式図である。 図２Ｃは、水処理用分散剤がフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物と結合した場合の作用機構を説明するための模式図である。 図３は、逆浸透膜装置の前段に水処理用分散剤を添加する場合のフロー図である。 図４は、実験例１において、ノボラック型フェノール樹脂凝集剤に対する水処理用分散剤の効果を確認するための図面代用写真である。 図５は、実験例２において、フミン酸に対する水処理用分散剤の効果を確認するための図面代用写真である。 図６は、実験例３で想定した、凝集・固液分離装置、精密ろ過膜装置、逆浸透膜装置を備える水処理システムのフロー図である。 図７は、実験例３で得られた、ＰＶＰ添加量とろ過時間の関係を示すグラフである。 図８は、実験例３で得られた、ＰＶＰ添加量と吸光度との関係を示すグラフである。 図９は、実験例４で用いた平膜試験装置の構成を示す模式図である。 図１０は、実験例４で測定したフラックス比と通水時間との関係を示すグラフである。
　本発明を実施するための形態に係る水処理用分散剤は、前記高分子化合物として、下記一般式（１）～（３）のいずれかで表される高分子化合物のうちの少なくとも１種を含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 　（上記一般式（１）～（３）において、Ｘ１及びＸ２は単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～２のアルキル基を表す。Ｒ１～Ｒ５は、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１～３のアルキル基を表し、Ｒ１及びＲ２、並びにＲ３及びＲ４は、互いに同一でも異なってもよく、互いに結合して５～７員環の環状アミド構造を形成してもよい。）
　また、前記高分子化合物として、ポリビニルピロリドン及び／又はポリアクリルアミドを含んでいてもよい。前記高分子化合物として、質量平均分子量が７０００～２００００００のものを用いてもよい。
　水処理用分散剤には、スケール防止剤をさらに含んでもよい。
　本発明を実施するための形態に係る水処理用分散剤は、膜分離処理において用いることができる。
　また、本発明を実施するための形態に係る水処理方法は、前記被処理水として、膜分離処理の供給水に適用してもよい。
　ところで、従来の技術では、以下の問題点がある。
（１）土壌に含まれる腐植物質はカルボキシ基を有するポリフェノールであり、このポリフェノール等のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水を精密ろ過膜等の分離膜により処理する場合、膜ファウリングを引き起こす可能性がある。
（２）また、食品・飲料原料由来のポリフェノールを含有する被処理水を精密ろ過膜等の分離膜で処理する場合にも、例えば、ワイン等の発酵液中に含まれるポリフェノールと多糖とが相互作用することで、分離膜のファウリングを引き起こす可能性がある。なお、上記の特許文献２で開示された技術では、飲料の製造用途を主としており、被処理水中に含まれるポリフェノールの一部はろ過膜を通過し、また、ポリフェノールをろ過膜に吸着することから、ポリフェノールがろ過膜に付着することで引き起こされる透過水量の低下を抑制することは困難である。
　そこで本発明は、このような問題点を解消するために、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水を膜分離処理する場合に、当該有機化合物が分離膜表面に付着することによる透過水量の低下を引き起こし難い水処理用分散剤を提供することを主目的とする。
　本発明を実施するための形態によれば、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水を膜分離処理する場合に、当該有機化合物が分離膜表面に付着することによる透過水量の低下を引き起こし難い水処理用分散剤を提供することができる。
　以下、本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。
＜水処理用分散剤＞
　本発明の実施形態に係る水処理用分散剤（以下、単に「分散剤」ということがある。）は、カルボニル基を有し、カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を有する高分子化合物を含むものである。この分散剤は、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に用いられる。
　フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の具体例は後述するが、代表的にはポリフェノールが挙げられる。
　土壌に含まれる腐植物質はカルボキシ基を有するポリフェノールであり、精密ろ過膜（ＭＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）、ナノろ過膜（ＮＦ膜）、及び逆浸透膜（ＲＯ膜）などの分離膜に対し、ファウリングを引き起こすと考えられる。ファウリングは、原水などの膜供給水中に存在する分離対象物質などが膜表面や細孔内に付着、堆積する現象である。このファウリングには、懸濁粒子の膜面への堆積、膜への吸着による層形成、溶解性高分子物質の膜面でのゲル化、膜細孔内部での吸着、析出、閉塞及び気泡による細孔のブロッキング（目詰まり）、並びにモジュール内での流路閉塞などが含まれる。
　膜分離処理の前段階に凝集・吸着処理を行うことで腐植物質を除去することができると考えられる。しかしながら、凝集処理では、フルボ酸等の比較的低分子量のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の除去効果が低く、また、吸着処理では吸着剤の交換が定期的に必要となる。
　一方、食品・飲料原料由来のポリフェノールを含有する飲料の処理として、ポリビニルピロリドンを精密ろ過中空糸膜に添加することにより、ろ過膜のポリフェノールに対する吸着量を最適化することで、ポリフェノール含有飲料水をろ過し、飲料の風味を整える方法が提案されている（前述の特許文献２参照）。また、ポリビニルピロリドンを架橋させたポリビニルポリピロリドンを精密ろ過膜／限外ろ過膜中のマトリックスに組み込み、ビールやワインなどの液体から濁りを引き起こすポリフェノールを除去する方法が提案されている（特開平７－１７１３５９号公報参照）。
　なお、ワインの発酵液中に含まれるポリフェノールが多糖と相互作用することで、精密ろ過膜のファウリングを引き起こすとの報告も存在する。
　上記の特許文献２及び特開平７－１７１３５９号公報にて提案された各方法は、ろ過膜にポリフェノール吸着能を持たせ、ポリフェノールの吸着除去を行っている。しかし、飲料の製造用途で用いることを目的としており、被処理水中に含まれるポリフェノールの一部は通過する。また、ポリフェノールをろ過膜に吸着させることからポリフェノールが前記ろ過膜に付着することで引き起こされる透過水量の低下を防ぐことはできない。
　なお、これらの特許文献には、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）及びＰＶＰの架橋粒子であるポリビニルポリピロリドンを、膜へのポリフェノールの付着を防ぐための分散剤として利用することは開示されていない。
　上述の腐植物質由来、及び食品・飲料原料由来のポリフェノールを含んだ被処理水を膜分離処理する場合、ポリフェノールが分離膜表面に付着し、透過水量の低下を引き起こしかねない。
　また、前述の特許文献１にて提案されているように、生物処理水中や海水中の生物代謝物由来の高分子有機物を凝集・固液分離処理する目的でノボラック型フェノール樹脂を凝集剤として用いる場合、そのフェノール樹脂が凝集処理水中に残存し、後段のＲＯ膜に付着することで透過水量の低下を引き起こすことも懸念される。
　さらには、腐植物質を含んだ被処理水をイオン交換樹脂カラムに通水する際は、腐植物質の付着による再生不良を引き起こしかねず、このような腐植物質の汚染性が問題となる。
　本発明では、被処理水中に含まれる腐植物質や食品・飲料原料に由来するポリフェノール及びノボラック型フェノール樹脂などのフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物が、膜分離処理の際、分離膜に付着し、透過水量の低下を引き起こすことを抑制するために、分散剤を使用することができる。
　本実施形態に係る分散剤が、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に用いられると、分散剤とフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物との相互作用により、分散剤がフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物と結合すると考えられる。そして、分散剤がフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物と結合することにより、当該有機化合物の分離膜への付着を抑制することができると考えられる。当該有機化合物の分離膜への付着を抑制する観点からは、分散剤は、膜分離処理を行う前の被処理水中に添加することが好適である。
　本実施形態の分散剤が用いられる被処理水は、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含んでいれば特に限定されない。
　「フェノール性ヒドロキシ基」とは、芳香環に結合したヒドロキシ基のことであり、それを有する有機化合物としては、例えば、フミン酸、フルボ酸、エラグ酸、フェノール酸、タンニン、カテキン、ルチン、アントシアニン、及び合成されたフェノール樹脂などが挙げられる。
　フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物は、それが低分子の場合の分子量、又は高分子の場合の質量平均分子量が、５００～１００００００であることが好ましく、１０００～５０００００であることがより好ましく、１０００～１０００００であることがさらに好ましい。フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の分子量又は質量平均分子量が５００～１００００００（さらに好ましくは１０００～１０００００）程度であれば、分散剤で効率的に分散させることが可能となる。
　なお、本開示において、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物がポリフェノール等の高分子の場合の質量平均分子量は、ＧＰＣ法で測定し、標準プルランによる検量線を用いて算出した、プルラン換算の値である。
　本実施形態の分散剤が用いられる好適な被処理水の例としては、カルボキシ基を有するポリフェノールを含む腐植物質を含んでいる表層水及び地下水、並びに原料由来のポリフェノールが含まれた食品飲料製品の工場排水などが挙げられる。また、特許文献１に示されているように、水処理における膜分離処理の前段の凝集処理において、フェノール樹脂のアルカリ溶液を凝集剤として用いることが提案されており、このフェノール樹脂（凝集剤）が残存した凝集処理水も、好適な被処理水として挙げられる。
　本実施形態の分散剤は、好ましくは上記被処理水を膜分離処理やイオン交換樹脂処理等で水処理する際に用いられ、より好ましくは膜分離処理の前段の被処理水、又はイオン交換樹脂処理の前段の被処理水に用いられる。この分散剤は、ＭＦ膜、ＵＦ膜、ＮＦ膜、及びＲＯ膜等を通過する前の被処理水（供給水）に用いられることがさらに好ましい。
　また、対象となる被処理水のｐＨは、特に限定されないが、好ましくは３．５～８．５であり、より好ましくは４．０～７．５であり、さらに好ましくは５．０～７．０である。必要に応じて、酸剤及び／又はアルカリ剤を添加して、このｐＨ範囲になるように調整することが望ましい。
　本実施形態に係る分散剤は、カルボニル基を有し、カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を有する高分子化合物を含む。この分散剤は、透過水量の低下を抑制し得る有効成分として実質的に当該高分子化合物のみから構成されていてもよく、本発明の目的を阻害しない限りにおいて、他の成分を含有してもよい。
　当該高分子化合物は、当該高分子化合物を含有させて有効成分とする水処理用分散剤として使用することが可能である。
　分散剤に使用される高分子化合物としては、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物に対して結合能を有するものを用いることができる。さらに、その高分子化合物そのものが、膜分離処理における分離膜を汚染しない親水性などの性質を有していることが好適である。このような点で、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）が好適例として挙げられる。
　ＰＶＰがポリフェノールと結合するのは、ＰＶＰのカルボニル基が、ポリフェノールのフェノール性ヒドロキシ基と水素結合を介して相互作用するためであると考えられる。図１Ａに、ＰＶＰが分極することを表した模式図を示し、図１Ｂに、ＰＶＰが分極することでポリフェノールと水素結合する際の相互作用を表した模式図を示す。
　上記高分子化合物は、カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を主鎖又は側鎖に有することが好ましい。
　以下に、カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を有する高分子化合物について、本発明の目的上の好適な高分子化合物を、一般式（１）～（３）を用いて述べる。
　カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を側鎖に有する高分子化合物としては、下記一般式（１）で表される高分子化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　上記一般式（１）中、Ｘ１は単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～２のアルキル基を表す。Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１～３のアルキル基を表し、これらは同一でも異なってもよい。また、Ｒ１及びＲ２が互いに結合した５～７員環の環状アミド構造を形成してもよい。ｎは繰り返し単位を表す整数であり、例えば１０以上の整数である。
　Ｒ１及びＲ２の炭素数１～３のアルキル基は、直鎖、分岐鎖又は環状の何れでもよいが、直鎖又は分岐鎖のアルキル基が好ましい。当該アルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。
　なお、本開示において、「置換基を有してもよい」の「置換基」は、特に限定されない。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子（例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ等）、ヒドロキシ基、オキソ基、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。また、置換基を有してもよいことには、１又は複数個の置換基を有してもよいことが含まれる。
　上記一般式（１）で表される高分子化合物では、Ｘ１は単結合であることが好ましい。また、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基が好ましく、Ｒ１及びＲ２が互いに結合した５～７員環の環状アミド構造を形成しているものも好ましい。
　上記一般式（１）で表される好適な高分子化合物としては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピペリドン、ポリビニルカプロラクタム、ポリビニルホルムアミド、ポリビニルアセトアミドなどが挙げられる。これらの高分子化合物から１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　上記一般式（１）で表される高分子化合物としては、ポリビニルピロリドンがより好ましい。
　カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を側鎖に有する高分子化合物としては、下記一般式（２）で表される高分子化合物も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　上記一般式（２）中、Ｘ２は単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～２のアルキル基を表す。Ｒ３及びＲ４はそれぞれ水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１～３のアルキル基を表し、これらは同一でも異なってもよい。また、Ｒ３及びＲ４が互いに結合した５～７員環の環状アミド構造を含んでいてもよい。ｎは繰り返し単位を表す整数であり、例えば１０以上の整数である。
　Ｒ３及びＲ４の炭素数１～３のアルキル基は、直鎖、分岐鎖又は環状の何れでもよいが、直鎖又は分岐鎖のアルキル基が好ましい。当該アルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。　
　上記一般式（２）で表される高分子化合物では、Ｘ２は単結合であることが好ましい。また、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１～３のアルキル基であることがより好ましい。Ｒ３及びＲ４が互いに結合した５～７員環の環状アミド構造を形成しているものも好ましい。
　上記一般式（２）で表される好適な高分子化合物としては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリアクリロイルモルホリン、ポリイソプロピルアクリルアミド、ポリジエチルアクリルアミドなどが挙げられる。これらの高分子化合物から１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　上記一般式（２）で表される高分子化合物としては、ポリアクリルアミドがより好ましい。
　カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を主鎖に有する高分子化合物としては、下記一般式（３）で表される高分子化合物も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　上記一般式（３）中、Ｒ５は置換基を有してもよい炭素数１～３のアルキル基を表し、ｎは繰り返し単位を表す整数であり、例えば１０以上の整数である。
　Ｒ５の炭素数１～３のアルキル基は、直鎖、分岐鎖又は環状の何れでもよいが、直鎖又は分岐鎖のアルキル基が好ましい。当該アルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。
　上記一般式（３）で表される好適な高分子化合物としては、例えば、ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）、ポリ（２－プロピル－２－オキサゾリン）等のポリ（２－アルキル－２－オキサゾリン）などが挙げられる。これらの高分子化合物から１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　上記一般式（３）で表される高分子化合物としては、ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）がより好ましい。
　上記各高分子化合物は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記高分子化合物として、ポリビニルピロリドン及び／又はポリアクリルアミドを用いることがさらに好ましい。
　上記高分子化合物の製造方法及び重合方法は特に限定されない。例えば、上記高分子化合物として、上記一般式（１）～（３）のいずれかで表される高分子化合物を用いる場合、上記一般式（１）～（３）の構成単位を与える単量体成分を所定量用いて重合することにより得ることができる。一例を挙げると、Ｎ－ビニル－２－ピロリドンを重合してポリビニルピロリドンを得ることができ、アクリルアミドを重合してポリアクリルアミドを得ることができる。また、上記高分子化合物は市販品を用いることもできる。
　被処理水に使用する高分子化合物については、処理対象となる被処理水中のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の大きさ及び量などに応じて、適当な質量平均分子量等を有する高分子化合物を用いることが望ましい。例えば、被処理水中のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の大きさが小さく、低分子量のものである場合、分散剤に含まれる高分子化合物の質量平均分子量は、２５００程度の比較的低分子量のものを用いることができる。
　上記高分子化合物の質量平均分子量は、通常、２０００～２００００００であることが好ましく、７０００～２００００００であることがより好ましく、７０００～１５０００００であることがさらに好ましい。高分子化合物の質量平均分子量の下限は、２５００が好ましく、５０００がより好ましく、１００００がさらに好ましい。高分子化合物の質量平均分子量の上限は、１００００００が好ましく、５０００００がより好ましく、１０００００がさらに好ましい。
　質量平均分子量２０００～２００００００の高分子化合物を分散剤に用いれば、分散剤が被処理水中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物に結合し易くなり、分散効果を高めることができると考えられる。
　なお、本開示において、上記高分子化合物の質量平均分子量は、ＧＰＣ法で測定し、標準プルランによる検量線を用いて算出した、プルラン換算の値である。
　本実施形態に係る水処理用分散剤には、上記高分子化合物のほか、後述するスケール防止剤、水等の溶媒又は分散媒体、スライムコントロール剤などの他の成分を含有してもよい。
　分散剤は、例えば、上記高分子化合物と、他の成分とを含有する１剤型としてもよく、上記高分子化合物と他の成分とを別々の剤として多剤型（例えば、キット型）としてもよい。１剤型は使用の際の取り扱いが容易であり、多剤型は別々に添加することができるので被処理水の水質に応じて用法（添加時期や添加量等）の調整が容易である。
　分散剤の形態は、特に限定されず、液状、固体状、半固体状の何れでもよい。例えば、分散剤に用いる上記高分子化合物、及び後述するスケール防止剤等の他の成分は、それぞれ固体で、又は水等の溶剤にて溶液若しくは分散液などの形態で用いられてもよい。上記高分子化合物と他の成分とを容易に混合し一剤化でき、被処理水に添加するだけでよいといった取り扱い易さから、分散剤の形態は液状とすることがより好ましい。
　分散剤中の高分子化合物の含有割合は、特に限定されないが、５～６０質量％が好ましく、１５～４５質量％がさらに好ましい。かかる範囲で高分子化合物を分散剤中に含んでいれば、分散剤の容積を小さくし、かつ取り扱いの困難な高粘度溶液とならない点で好適である。
　本実施形態に係る分散剤は、さらにスケール防止剤を含むものが好適であり、上記高分子化合物と、スケール防止剤とを含んで構成されるものが好適である。
　分散剤にスケール防止剤を含むことにより、スケール防止剤が被処理水中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の架橋構造を崩すように作用すると考えられ、上記高分子化合物の分散効果をより高められることができると考えられる。
　このような、高分子化合物との相乗効果の観点から、スケール防止剤としては、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を架橋する金属イオン（例えば、Ｃａ及びＡｌ等の金属イオン）を捕捉するものであることが好ましく、リン酸系スケール防止剤及びホスホン酸系スケール防止剤のうちの少なくとも１種を用いることがより好ましい。
　低分子のスケール防止剤としては、例えば、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、２－ホスホノ－１，２，４－トリカルボキシブタン、１－ヒドロキシエチリデン－１，１－ジホスホン酸、及びアミノトリメチレンホスホン酸などが挙げられる。
　高分子のスケール防止剤としては、例えば、ホスフィノカルボン酸共重合体、アクリル酸／３－アリルオキシ－２－ヒドロキシプロパンスルホン酸共重合体、アクリル酸／２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸共重合体、アクリル酸／２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸／ｔ－ブチルアクリルアミド共重合体、及びマレイン酸／アクリル酸アルキル／ビニルアセテート共重合体などが挙げられる。
　これらのスケール防止剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　スケール防止剤として、１－ヒドロキシエチリデン－１，１－ジホスホン酸（別称：１－ヒドロキシエタン－１，１－ジイルビスホスホン酸、ＨＥＤＰ）、２－ホスホノブタン－１，２，４－トリカルボン酸（ＰＢＴＣ）がさらに好ましい。
　なお、ＰＢＴＣとしては、例えば栗田工業株式会社製の商品名「クリバーター（登録商標）Ｎ－５００」を用いることができる。
　本実施形態に係る水処理用分散剤中のスケール防止剤の含有割合は、特に限定されないが、５～４０質量％が好ましく、１５～３０質量％がさらに好ましい。かかる範囲でスケール防止剤を水処理用分散剤中に含んでいれば、高分子化合物とスケール防止剤の相乗効果を飛躍的に高めることができる。
　以上詳述した本実施形態の水処理用分散剤、又は当該水処理用分散剤に使用する各成分を、同時期に又は別々の時期に、水処理水系において有効に適用する。これにより、被処理水に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を処理することができる。
　被処理水を膜分離処理する際に、本実施形態の水処理用分散剤、又は当該水処理用分散剤に使用する各成分を用いることで、被処理水中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物が分離膜表面に付着することによる透過水量の低下を抑制することが可能となる。
　図２Ａ～Ｃを用いて、考えられる水処理用分散剤の作用機構を説明する。
　図２Ａに示すように被処理水中でフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物（Ａ）が単独で溶解又は分散していた場合、被処理水中に含まれる有機化合物（Ａ）どうしが結合し、凝集及び粗大化を引き起こす可能性がある。しかしながら、本実施形態に係る親水性の分散剤（Ｂ）が、当該有機化合物（Ａ）に結合することで（図２Ａ中の符号Ｃ１参照）、有機化合物（Ａ）と分散剤（Ｂ）との結合物（Ｃ１）は親水性となり、疎水性相互作用による当該有機化合物（Ａ）の凝集及び粗大化が抑止されると考えられる（図２Ａ参照）。
　また、図２Ｂに示すように、被処理水中で当該有機化合物（Ａ）が被処理水中に含まれる他の有機物（Ｄ）（又は金属）と結合した凝集物（Ｅ１）の状態で、若しくはそれが粗大化した凝集物（Ｅ２）の状態で分散していた場合、本実施形態に係る親水性の分散剤（Ｂ）が、凝集物（Ｅ１、Ｅ２）を被覆することで（図２Ｂ中の符号Ｃ２参照）、さらなる凝集及び粗大化が抑止されると考えられる（図２Ｂ参照）。
　そして、図２Ｃに示すように、被処理水中で分散剤（Ｂ）が有機化合物（Ａ）に結合し、有機化合物（Ａ）の凝集及び粗大化が抑止されることにより、分離膜モジュール（Ｆ）の流路閉塞が抑制され、当該有機化合物（Ａ）の分離膜（Ｆ）の表面への付着性を低下させることができると考えられる。また、被処理水中で分散剤（Ｂ）が凝集物（Ｅ１、Ｅ２）を被覆し、有機化合物（Ａ）のさらなる凝集及び粗大化が抑制されることにより、分離膜モジュール（Ｆ）の流路閉塞が抑制され、当該有機化合物（Ａ）の分離膜（Ｆ）の表面への付着性を低下させることができると考えられる。
　被処理水中にフルボ酸のようなカルボキシ基を有し、かつフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物が存在する場合、そのようなカルボキシ基及びフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物に対して、水処理用分散剤に加え、スケール防止剤を添加することで、それらの相乗効果により、当該有機化合物の分離膜表面への付着性をより低減させることができると考えられる。
＜水処理方法＞
　本発明の実施形態に係る水処理方法は、上述した高分子化合物を含む水処理用分散剤を上述した被処理水に添加するものである。
　本実施形態の水処理方法では、上述した水処理用分散剤、又は当該水処理用分散剤に使用する各成分を、同時期に又は別々の時期に、被処理水に添加することができる。
　例えば、本実施形態の水処理方法では、上記高分子化合物と、上記スケール防止剤等の他の成分とを別個に、被処理水に同時期に又は別々の時期に添加してもよい。また、水処理用分散剤に上記スケール防止剤を含まない場合、上記高分子化合物を含む水処理用分散剤のほか、この水処理用分散剤とは別個のスケール防止剤を被処理水に添加してもよい。
　水処理用分散剤、又は当該水処理用分散剤に使用する各成分を被処理水に対して添加する工程又は場所は、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水であれば、特に限定されない。当該被処理水に、水処理用分散剤又は水処理用分散剤に使用する上記高分子化合物を添加することで、当該高分子化合物が被処理水中のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物に結合し、被処理水を処理することができる。
　水処理用分散剤の添加は、被処理水を膜分離処理やイオン交換樹脂処理等で水処理する工程において行うことが好ましく、膜分離処理の前段に行うことがより好ましい。
　膜分離処理を行う前の被処理水中に分散剤を添加することで、分散剤が、被処理水中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物に結合し、当該有機化合物の分離膜への付着を抑制することが可能となる。そして、当該有機化合物の分離膜への付着による透過水量の低下を防止することが可能となる。
　膜分離処理としては、精密ろ過膜（ＭＦ膜）処理、限外ろ過膜（ＵＦ膜）処理、ナノろ過膜（ＮＦ膜）処理、逆浸透膜（ＲＯ膜）処理等が挙げられる。
　分散剤の添加は、膜分離処理で用いるＭＦ膜、ＵＦ膜、ＮＦ膜、ＲＯ膜等を通過する前の被処理水（これら分離膜への供給水）に対して行うことがより好ましい。
　膜分離処理の前段に、より好ましくはＭＦ膜、ＵＦ膜、ＮＦ膜及びＲＯ膜等の供給水に分散剤を添加することで、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物による膜ファウリングを抑制することが可能となる。
　分散剤の添加は、ＲＯ膜を通過する前の被処理水に行うことがさらに好ましい。図３にＲＯ膜分離装置へ分散剤を添加する場合の代表的なフロー図を示す。図３では、インラインミキサー（又は反応槽）３１に供給された原水に凝集剤が添加される凝集処理工程と、凝集処理水が固液分離装置３２にて処理される固液分離処理工程とを備え、プレフィルター３３を経たＲＯ膜装置３４の前に分散剤を添加して分離膜処理を行うフローを例示している。
　ＲＯ膜を通過する前の被処理水に分散剤を添加することで、分散剤と結合したフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物は、ＲＯ膜表面やＲＯ膜分離装置（モジュール）に付着することなく、ブライン水中に含まれる有機物として処理される。
　被処理水に対する上記高分子化合物の添加量は、特に限定されず、被処理水中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の濃度及び種類などに応じて適宜決められる。
　上記高分子化合物の添加量は、被処理水中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の質量に対し、０．２５～２０倍とすることが好ましく、０．５～１０倍とすることがより好ましく、１～１０倍とすることがさらに好ましく、１～５倍とすることがよりさらに好ましい。例えば、被処理水中にフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物が１ｍｇ／Ｌ含まれている場合、高分子化合物の添加量は、０．２５～２０ｍｇ／Ｌとすることが好ましく、０．５～１０ｍｇ／Ｌとすることがより好ましく、１～１０ｍｇ／Ｌとすることがさらに好ましく、１～５ｍｇ／Ｌとすることがよりさらに好ましい。
　高分子化合物の添加量を上記範囲とすることにより、高分子化合物が被処理水中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物に結合し易くなり、分散効果が高まると考えられる。
　スケール防止剤を水処理用分散剤に含めて、又は水処理用分散剤とは別個に、被処理水に添加する場合、被処理水に対するスケール防止剤の添加量は特に限定されない。被処理水に対するスケール防止剤の添加量は、被処理水中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の濃度及び種類、並びに被処理水中に含まれるスケール成分の濃度及び種類などに応じて適宜決められる。
　スケール防止剤の添加量は、被処理水中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の質量に対し、０．２５～２０倍とすることが好ましく、０．５～１５倍とすることがより好ましく、１～１０倍とすることがさらに好ましい。
　また、スケール防止剤の添加量は、被処理水中に含まれるカルシウムやマグネシウム等のスケール成分の質量に対し、０．１～２０倍とすることが好ましく、０．２～１０倍とすることがより好ましく、０．３～５倍とすることがさらに好ましい。
　スケール防止剤の添加量を上記範囲とすることにより、水処理用分散剤とスケール防止剤との併用による相乗効果により、膜分離処理において、有機化合物やスケール成分の分離膜表面への付着性の更なる低減に寄与することができる。
　なお、上記の高分子化合物及びスケール防止剤の各添加量範囲において、被処理水中のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物及びスケール成分の各質量（濃度）は、分散剤を添加する直前の現実の被処理水中の質量（濃度）である場合に限られない。例えば、被処理水中の当該有機化合物及びスケール成分の各質量は、原水（図３参照）中のそれらの質量を基準としてもよく、被処理水中の当該有機化合物の質量は、凝集処理工程において凝集剤として添加される当該有機化合物の質量を基準としてもよい。
　被処理水に上記高分子化合物を適度な添加量にて添加するために、高分子化合物を含む分散剤を添加する前の被処理水に対して、被処理水中のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の含有量（濃度）を測定することが好ましい。さらにその測定値をモニタリングすることがより好ましい。これにより、被処理水中の当該有機化合物の含有量に応じて、分散剤の添加量を決めることが可能となる。
　また同様に、被処理水中にスケール防止剤を適度な添加量にて添加するために、スケール防止剤を添加する前の被処理水に対して、被処理水中のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物及びスケール成分の含有量（濃度）を測定することが好ましく、その測定値をモニタリングすることがより好ましい。これにより、被処理水中の当該有機化合物及びスケール成分の含有量に応じて、スケール防止剤の添加量を決めることが可能となる。
　本実施形態の水処理方法では、被処理水に対して、必要に応じて、公知の高分子凝集剤及び／又は無機凝集剤を添加する凝集処理工程を備えていてもよい。また、凝集処理工程の凝集処理水を固液分離する工程を備えていてもよい。固液分離処理工程としては、例えば、沈殿処理、加工浮上処理、膜分離処理、遠心分離処理等が挙げられる。
　本実施形態の水処理方法では、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物と結合する分散剤を用いることから、分散剤を添加する前の工程、例えば、凝集処理工程において、高分子凝集剤として、特許文献１で提案されているような、フェノール樹脂のアルカリ溶液よりなる凝集剤を好適に用いることができる。当該凝集剤を用い、その凝集剤が凝集処理水に残存していた場合でも、後段の膜分離処理工程において、その凝集処理水（被処理水）に分散剤を添加することで、凝集剤中のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物に結合し、膜ファウリングを防止することが可能となる。
　高分子凝集剤として、特に限定されないが、例えば、カチオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用してもよい。これらは市販品を使用すればよい。
　無機凝集剤として、特に限定されないが、例えば、硫酸アルミニウム及びポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム塩系凝集剤、並びに硫酸第一鉄、塩化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄及び鉄－シリカ無機高分子等の鉄塩系凝集剤（例えば、第一鉄塩、第二鉄塩、ポリシリカ鉄等）が挙げられる。これらから１種又は２種以上を選択して使用してもよい。
　本実施形態の水処理方法では、被処理水のｐＨを３．５～８．５に調整するｐＨ調整工程を備えることが好ましい。被処理水のｐＨは、より好ましくは４．０～７．５、さらに好ましくは５．０～７．０に調整する。
　被処理水のｐＨの調整は、酸剤及び／又はアルカリ剤を用いた従来から行われている手法により行うことが可能である。用いる酸剤及びアルカリ剤は特に限定されない。酸剤としては、例えば、硫酸、塩酸、及び二酸化炭素等が挙げられる。アルカリ剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、及び炭酸カルシウム等が挙げられる。
　以上詳述した本実施形態の水処理方法では、フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に、本実施形態に係る水処理用分散剤、又は当該水処理用分散剤に使用する各成分を添加する。これにより、被処理水中に含まれるフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物が分離膜表面に付着することを抑止することが可能となる。それ故、当該有機化合物が分離膜表面に付着することによる透過水量の低下を抑制することが可能となる。
　本実施形態の水処理方法により、被処理水中に含まれる有機化合物の分離膜表面への付着を抑えることができるのは、前述の水処理用分散剤の説明において、図２Ａ～Ｃを用いて説明した作用機構によるものと考えられる。
　なお、本実施形態に係る水処理方法を、処理対象となる被処理水の水質を管理するための装置（例えば、パーソナルコンピュータ等）におけるＣＰＵ等を含む制御部によって実現させることも可能である。また、本実施形態に係る水処理方法を、記録媒体（不揮発性メモリ（ＵＳＢメモリ等）、ＨＤＤ、ＣＤ等）等を備えるハードウェア資源にプログラムとして格納し、前記制御部によって実現させることも可能である。当該制御部によって、被処理水に分散剤を添加するように制御する水処理システムを提供することも可能である。
　以上詳述した本発明は、以下のような構成をとることもできる。
　［１］フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に用いられ、カルボニル基を有し、カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を有する高分子化合物を含む、水処理用分散剤。
　［２］前記高分子化合物として、下記一般式（１）～（３）のいずれかで表される高分子化合物のうちの少なくとも１種を含む上記［１］に記載の水処理用分散剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
　（上記一般式（１）～（３）において、Ｘ１及びＸ２は単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～２のアルキル基を表す。Ｒ１～Ｒ５は、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１～３のアルキル基を表し、Ｒ１及びＲ２、並びにＲ３及びＲ４は、互いに同一でも異なってもよく、互いに結合して、５～７員環の環状アミド構造を形成してもよい。）
　［３］前記高分子化合物として、ポリビニルピロリドン及びポリアクリルアミドのうちの何れか一方又は両方を含む上記［１］又は［２］に記載の水処理用分散剤。
　［４］前記高分子化合物の質量平均分子量が２０００～２００００００（より好ましくは７０００～２００００００）である上記［１］～［３］のいずれか１つに記載の水処理用分散剤。
　［５］スケール防止剤をさらに含む、上記［１］～［４］のいずれか１つに記載の水処理用分散剤。
　［６］膜分離処理（より好ましくはＭＦ膜処理、ＵＦ膜処理、ＮＦ膜処理、ＲＯ膜処理）において用いられる、上記［１］～［５］のいずれか１つに記載の水処理用分散剤。
　［７］フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に、上記［１］～［６］のいずれか１つに記載の水処理用分散剤を添加する水処理方法。
　［８］前記被処理水が膜分離処理（より好ましくはＲＯ膜処理）の供給水である上記［７］に記載の水処理方法。
　［９］フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に、カルボニル基を有し、カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を有する高分子化合物を添加する水処理方法。
　［１０］前記被処理水にさらにスケール防止剤を添加する上記［９］に記載の水処理方法。
　［１１］前記被処理水が膜分離処理（より好ましくは、ＲＯ膜処理）の供給水であり、膜分離処理の工程において行われる上記［９］又は［１０］に記載の水処理方法。
　［１２］前記膜分離処理の工程の前に、フェノール樹脂を含む凝集剤を添加する凝集処理工程を備え、前記被処理水が、当該フェノール樹脂を含む凝集剤が残存した凝集処理水である上記［１１］に記載の水処理方法。
　以下に、本発明の効果を具体的な実験例を用いてさらに詳細に説明する。なお、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。
＜実験例１＞
　以下の実験例１で用いた試薬は以下の通りである。
（無機凝集剤）
　無機凝集剤には、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ３）の３．８質量％水溶液を用いた。
（フェノール樹脂凝集剤）
　フェノール樹脂凝集剤には、特許文献１に記載されているように、ノボラック型フェノール樹脂のアルカリ溶液に、ホルムアルデヒドを添加してアルカリ触媒の存在下にレゾール型の２次反応を行って得られた、フェノール樹脂のアルカリ溶液を使用した。この凝集剤におけるフェノール樹脂は、ポリスチレン換算の質量平均分子量が１２０００で、その融点が１７０℃であった。
　［実験例１－１］
　２５℃の純水３０ｍＬをサンプル瓶に入れ、フェノール樹脂凝集剤の有効成分の濃度を１８０ｍｇ／Ｌ、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ、質量平均分子量４００００、キシダ化学株式会社製）を６００ｍｇ／Ｌとなるよう添加した後、無機凝集剤をＦｅＣｌ３が１８０ｍｇ／Ｌとなるよう添加し、水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを５．５に調整した。このようにして実験例１－１の混合液を調製した。
　［実験例１－２］
　実験例１－２では、実験例１－１で用いたＰＶＰの代わりに、質量平均分子量１００００のＰＶＰ（キシダ化学株式会社製）を使用した以外は、実験例１－１と同様に、混合液を調製した。
　［実験例１－３］
　実験例１－３では、実験例１－１で用いたＰＶＰの代わりに、質量平均分子量２５００のＰＶＰ（Polysciences, Inc.製）を使用した以外は、実験例１－１と同様に、混合液を調製した。
　［実験例１－４］
　実験例１－４では、実験例１－１で用いたＰＶＰの代わりに、質量平均分子量１２０００００のＰＶＰ（Sigma-Aldrich社製）を使用した以外は、実験例１－１と同様に、混合液を調製した。
　［実験例１－５］
　実験例１－５では、実験例１－１で用いたＰＶＰの代わりに、質量平均分子量４００００のポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ、Sigma-Aldrich社製）を使用した以外は、実験例１－１と同様に、混合液を調製した。
　［実験例１－６］
　実験例１－６では、実験例１－１で用いたＰＶＰの代わりに、質量平均分子量５００００のポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Polysciences, Inc.製）を使用した以外は、実験例１－１と同様に、混合液を調製した。
　以上の実験例１－１～１－６に対して、以下の比較実験（実験例１－７及び１－８）を行った。
　［実験例１－７］
　実験例１－７では、実験例１－１で用いたＰＶＰを添加する代わりに、同量の純水を添加した以外は、実験例１－１と同様に、混合液を調製した。
　［実験例１－８］
　実験例１－８では、実験例１－１で用いたＰＶＰを添加する代わりに、同量のポリエチレングリコール水溶液（質量平均分子量２００００、和光純薬工業株式会社製）を添加した以外は、実験例１－１と同様に、混合液を調製した。
　実験例１－１及び１－３、並びに実験例１－７及び１－８の混合液の様子を撮影した図面代用写真を図４に示す。
　実験例１－７では、フェノール樹脂凝集剤とＦｅＣｌ３が反応し沈殿物を生じた。これに対して、質量平均分子量４００００のＰＶＰを被処理水に添加した場合の実験例１－１では、凝集がほとんど見られず、分散効果を奏することが示された。この分散効果は実験例１－２及び１－４でも同様であった。また、質量平均分子量４００００のＰＡＡｍを被処理水に添加した実験例１－５においても、分散効果が見られた。実験例１－６の質量平均分子量５００００のポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）を用いた場合、ＰＶＰを用いた場合に比較して、沈殿物の発生がわずかに見られたものの、全てのＦｅＣｌ３は反応せず、分散効果がみられた。
　なお、質量平均分子量２５００のＰＶＰを用いた実験例１－３や、ＰＶＰと同じく親水性高分子として知られるポリエチレングリコールを用いた実験例１－８では、分散効果が示されなかった。この結果から、被処理水中に含まれる処理対象となるフェノールヒドロキシ基を有する有機化合物の分子量、種類及び濃度等に応じて、使用する分散剤に一定以上の分子量が必要であると考えられた。
＜実験例２＞
　実験例２では、実験例１で用いた無機凝集剤、及びフミン酸溶液を用いた。このフミン酸溶液には、フミン酸（和光純薬工業株式会社製）を１０ｍＭ　ＮａＯＨ水溶液に溶かして調製した、１８０ｍｇ／Ｌのフミン酸溶液を用いた。
　［実験例２－１］
　２５℃のフミン酸溶液３０ｍＬをサンプル瓶に入れ、質量平均分子量４００００のＰＶＰを６００ｍｇ／Ｌとなるよう添加した後、ＦｅＣｌ３を１８０ｍｇ／Ｌとなるよう添加し、水酸化ナトリウム溶液を用いてｐＨを６．０に調整した。このようにして実験例２－１の混合液を調製した。
　［実験例２－２］
　実験例２－２では、実験例２－１で用いた質量平均分子量４００００のＰＶＰの代わりに、質量平均分子量４００００のＰＡＡｍを使用した以外は、実験例２－１と同様に、混合液を調製した。
　以上の実験例２－１及び２－２に対し、以下の比較実験（実験例２－３及び２－４）を行った。
　［実験例２－３］
　実験例２－３では、実験例２－１で用いたＰＶＰを添加する代わりに同量の純水を添加した以外は、実験例２－１と同様に、混合液を調製した。
　［実験例２－４］
　実験例２－４では、実験例２－１で用いたＰＶＰを添加する代わりに同量のポリエチレングリコール水溶液（質量平均分子量２００００）を添加した以外は、実験例２－１と同様に、混合液を調製した。
　実験例２－１と実験例２－３の混合液の様子を撮影した図面代用写真を図５に示す。
　実験例２－３では、フミン酸とＦｅＣｌ３が反応し沈殿物を生じたが、実験例２－１のように被処理水にＰＶＰを添加すると凝集がほとんど見られず、分散効果が示された。実験例２－２のＰＡＡｍを添加した場合でも、同様に分散効果が示された。
　＜実験例３＞
　以下の実験例３では、以下の試験水（被処理水）及び実験例１で用いたフェノール樹脂凝集剤を用いた。
（被処理水）
　被処理水には、試験研究所における排水の生物処理水を供給水とした、ＲＯ膜装置のブライン水を用いた。
　実験例３では、図６に示すような、凝集処理装置（凝集処理工程）６１、固液分離装置（固液分離処理工程）６２、ＭＦ膜装置（ＭＦ膜処理工程）６３、ＲＯ膜装置（ＲＯ膜処理工程）６４を備える水処理システムのフローにおいて、分散剤（ＰＶＰ）を被処理水に添加する水処理方法を想定した実験を行った。
　より具体的には、実験例３では、凝集処理工程６１において凝集剤として使用したフェノール樹脂が凝集処理工程６１及び固液分離処理工程６２の後に、２ｍｇ／Ｌ残存し、ＭＦ膜を汚染するおそれがあるケースを想定して、ＰＶＰの分散効果の確認実験を行った。
　［実験例３－１］
　２５℃の被処理水５００ｍＬをビーカーに入れ、１５０ｒｐｍで５分間撹拌している最中に、フェノール樹脂凝集剤の有効成分の濃度を２ｍｇ／Ｌとなるように添加した後、質量平均分子量１００００のＰＶＰを０．５ｍｇ／Ｌになるように添加し、塩酸を用いてｐＨを５．５に調整した。さらに５０ｒｐｍで１０分間撹拌することで被処理水中のＰＶＰとフェノール樹脂とを反応させた。
　反応後の水を２５０ｍＬ量り取り、孔径０．４５μｍのセルロース製のＭＦ膜を用いて、真空度６７ｋＰａで吸引ろ過する際に必要な時間を測定した。
　また、反応後の水を孔径０．４５μｍの親水性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製シリンジフィルターでろ過し、固液分離を行った。このろ過水を、紫外可視分光光度計を用いて、波長２８２ｎｍの吸光度を測定することでフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物の存在量を推算した。
　［実験例３－２］
　実験例３－２では、実験例３－１で用いたＰＶＰの添加量を１．０ｍｇ／Ｌに変更した以外は、実験例３－１と同様とした。
　［実験例３－３］
　実験例３－３では、実験例３－１で用いたＰＶＰの添加量を２．０ｍｇ／Ｌに変更した以外は、実験例３－１と同様とした。
　［実験例３－４］
　実験例３－４では、実験例３－１で用いたＰＶＰの添加量を４．０ｍｇ／Ｌに変更した以外は、実験例３－１と同様とした。
　以上の実験例３－１～３－４に対して、以下の比較実験（実験例３－５及び３－６）を行った。
　［実験例３－５］
　実験例３－５では、実験例３－１においてＰＶＰを添加しないこととした以外は、実験例３－１と同様とした。
　［実験例３－６］
　実験例３－６では、実験例３－１においてフェノール樹脂凝集剤とＰＶＰを添加する代わりに、同量の純水を添加した以外は、実験例３－１と同様とした。
　実験例３－１～３－６の結果を表１に示す。
　また、ＰＶＰ添加濃度に対するろ過時間及び波長２８２ｎｍの吸光度の関係を図７及び図８にそれぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　実験例３－３（ＰＶＰ添加量２．０ｍｇ／Ｌ）及び実験例３－４（ＰＶＰ添加量４．０ｍｇ／Ｌ）では、ろ過時間が実験例３－６と同等まで低下し（図７参照）、また、波長２８２ｎｍの吸光度が高い値を示していた（図８参照）。この結果から、実験例３－３及び３－４では、フェノール樹脂凝集剤がＭＦ膜をほとんど汚染することなく、膜を通過したと推定された。
　以上の実験例３の結果から、ＰＶＰを添加することで、フェノール樹脂とＰＶＰとが結合し、ろ過膜の汚染を抑制することが可能であると考えられる。特にフェノール樹脂凝集剤の有効成分量に対して質量比で等量以上のＰＶＰを添加することで、フェノール樹脂凝集剤がＭＦ膜にほとんど付着せず、ＭＦ膜のファウリングをより抑制することができると考えられる。
＜実験例４＞
　以下の実験例４で用いた試験水（被処理水）、試薬、及び試験条件は次の通りである。
　フルボ酸水溶液として、カナディアンフルボを１ｍｇ／Ｌ、塩化カルシウムをＣａ濃度が１０ｍｇ／Ｌになるよう、それぞれ純水に溶かして調製したものを用いた（ｐＨ６．５±０．５）。
　水処理用分散剤として、質量平均分子量１００００のＰＶＰの１ｍｇ／ｍＬ水溶液を用いた。
　カルシウム系スケール防止剤として、栗田工業株式会社製の商品であるクリバーター（登録商標）Ｎ－５００を用いた。
　ＲＯ膜として、日東電工株式会社製の商品である超低圧逆浸透膜ＥＳ２０を用いた。
　ＲＯ平膜評価装置として、図９に示すような、膜面積８ｃｍ２のＲＯ膜を設置できるセルを備えたＲＯ試験装置を用いた。このＲＯ試験装置を用いた平膜試験では、凝集処理水（ＲＯ膜供給水）は、配管１１より高圧ポンプ４で、原水室１Ａと透過水室１Ｂを備える密閉容器１のＲＯ膜をセットした平膜セル２の下側の原水室１Ａに０．７ｍＬ／ｍｉｎで定量供給した。この際、原水室１Ａ内はスターラー３で攪拌子５を回転させて攪拌した。密閉容器１の内部圧力は、濃縮水を取り出す配管１３に設けた圧力計６と圧力調整バルブ７により、０．７５ＭＰａに調整し、回収率８０％、水温２５±２℃の条件下で透過流束を計測した。
　なお、回収率及び透過流速は以下の式で求めた。
　回収率［％］＝（透過水流量［ｍＬ／ｍｉｎ］／供給水流量［ｍＬ／ｍｉｎ］）×１００
　透過流束［ｍ３／（ｍ２ｄ）］＝透過水流量［ｍ３／ｄ］／膜面積［ｍ２］×温度換算係数
　［実験例４－１］
　フルボ酸水溶液（Ｃａ添加）にＰＶＰを１ｍｇ／Ｌの濃度になるよう添加した試験水を用い、平膜試験を行った。試験中、回収率８０％を維持できるよう、バルブにより運転圧力を調節し、一定時間後に透過流束を記録した。
　［実験例４－２］
　フルボ酸水溶液（Ｃａ添加）にＰＶＰを１ｍｇ／Ｌの濃度になるよう添加し、さらにクリバーターＮ－５００を１０ｍｇ／Ｌの濃度になるよう添加した試験水を用い、平膜試験を行った。その他は実験例４－１と同様とした。
　以上の実験例４－１及び４－２に対して、以下の比較実験（実験例４－３）を行った。
　［実験例４－３］
　フルボ酸水溶液（Ｃａ添加）にＰＶＰ及びクリバーターＮ－５００を添加しないこととした以外は、実験例４－１と同様に平膜試験を行った。
　図１０に実験例４－１～４－３における透過水量のフラックス比を通水時間に対してプロットしたグラフを示した。
　実験例４－３では、フラックスの低下が確認された。これは、フルボ酸にカルシウムを添加すると、フルボ酸のカルボキシ基にカルシウムイオンが結合し、イオン架橋が起こると考えられ、フルボ酸やカルシウムが膜面に堆積しやすくなったためと考えられる。
　一方、実験例４－１及び４－２では、被処理水にＰＶＰを添加することで、実験例４－３に比べて、フラックスの低下が抑制され、分散剤（ＰＶＰ）は、腐植物質のような天然物由来のフェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物にも効果を示すことが分かった。また、ＰＶＰに加え、さらにカルシウム系スケール防止剤を添加すると、フルボ酸の架橋構造を崩すことにより、ＰＶＰの分散作用はより顕著となった（実験例４－２）。

Claims (8)

  1. 　フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に用いられ、
    　カルボニル基を有し、カルボニル炭素と窒素原子とが結合した構造を有する高分子化合物を含む、水処理用分散剤。
  2. 　前記高分子化合物として、下記一般式（１）～（３）のいずれかで表される高分子化合物のうちの少なくとも１種を含む請求項１記載の水処理用分散剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　（上記一般式（１）～（３）において、Ｘ１及びＸ２は単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～２のアルキル基を表す。Ｒ１～Ｒ５は、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１～３のアルキル基を表し、Ｒ１及びＲ２、並びにＲ３及びＲ４は、互いに同一でも異なってもよく、互いに結合して５～７員環の環状アミド構造を形成してもよい。）
  3. 　前記高分子化合物として、ポリビニルピロリドン及び／又はポリアクリルアミドを含む請求項１又は２記載の水処理用分散剤。
  4. 　前記高分子化合物の質量平均分子量が７０００～２００００００である請求項１～３のいずれか１項記載の水処理用分散剤。
  5. 　スケール防止剤をさらに含む、請求項１～４のいずれか１項記載の水処理用分散剤。
  6. 　膜分離処理において用いられる、請求項１～５のいずれか１項記載の水処理用分散剤。
  7. 　フェノール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む被処理水に、請求項１～６のいずれか１項記載の水処理用分散剤を添加する水処理方法。
  8. 　前記被処理水が膜分離処理の供給水である請求項７記載の水処理方法。
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