WO2024048154A1 - 逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法、逆浸透膜用スライム抑制助剤、および水処理方法 - Google Patents

逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法、逆浸透膜用スライム抑制助剤、および水処理方法 Download PDF

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    • Y02A20/131Reverse-osmosis

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a slime suppression aid for reverse osmosis membranes, a slime suppression aid for reverse osmosis membranes, and a water treatment method using the slime suppression aid for reverse osmosis membranes.
  • Reverse osmosis membrane treatment using reverse osmosis membranes is used in many processes such as pure water production, wastewater recovery, and seawater desalination, and with the recent water shortages, applications for wastewater recovery are increasing in particular.
  • Reverse osmosis membrane treatment is generally applied after a pretreatment process such as sand filtration or membrane filtration treatment, and in the pretreatment process, hypochlorous acid, etc.
  • Chlorine-based oxidizing agents are used, but if chlorine-based oxidizing agents such as hypochlorous acid flow into the reverse osmosis membrane, the membrane performance will significantly deteriorate, so reducing agents are added to the water supplied to the reverse osmosis membrane. Decomposes hypochlorous acid and other substances to suppress deterioration of reverse osmosis membranes.
  • a stabilized hypobromite composition containing a stabilized chlorine compound such as chloramine or chlorosulfamic acid, or a brominated oxidizing agent such as bromine and sulfamic acid is added to the water supplied to the reverse osmosis membrane to which a reducing agent has been added.
  • a stabilized chlorine compound such as chloramine or chlorosulfamic acid
  • a brominated oxidizing agent such as bromine and sulfamic acid
  • Patent Document 1 in reverse osmosis membrane treatment, sodium metabisulfite is added as a reducing agent to water to be treated to which sodium hypochlorite has been added, and potassium iodide is further added before the reverse osmosis membrane treatment. It is stated that contamination by microorganisms can be suppressed by producing iodine.
  • Patent Document 2 describes in Examples that a 1N aqueous sodium hydroxide solution containing 5% by weight potassium iodide remains colorless for one week at room temperature.
  • Patent Document 3 describes that an alkali compound is added to a liquid in which the concentration of at least one selected from the group consisting of elemental iodine, compounds containing elemental iodine, iodine ions, and ions containing elemental iodine is less than 10% by mass. It is described that by adding iodine to adjust the pH, it is possible to suppress the release of iodine into the air during evaporation and concentration.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a slime suppressing aid for reverse osmosis membranes containing iodide and suppressing the release of iodine, and a slime suppressing aid for reverse osmosis membranes.
  • Another object of the present invention is to suppress deterioration of a reverse osmosis membrane and suppress slime formation in reverse osmosis membrane treatment of water to be treated containing at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent.
  • the objective is to provide a water treatment method that can
  • the present invention is a method for producing a slime suppression aid for reverse osmosis membranes, which includes an addition step of adding iodide and an alkaline agent to water with a free chlorine concentration of 0.2 mg/L or less.
  • the present invention provides a removal process for removing free chlorine from water with a free chlorine concentration exceeding 0.2 mg/L to reduce the free chlorine concentration to 0.2 mg/L or less, and adding iodide to the water from which the free chlorine has been removed.
  • This is a method for producing a slime suppressing aid for reverse osmosis membranes, including an addition step of adding an alkaline agent.
  • the present invention is a slime suppression aid for reverse osmosis membranes, which contains iodide, an alkaline agent, and water, and has a free iodine concentration of 0.1 mg/L or less.
  • the iodide ion concentration is preferably 3.8% by mass or more and less than 20% by mass.
  • the pH is 8 or higher.
  • the present invention includes a reverse osmosis membrane treatment step of obtaining concentrated water and permeated water using a reverse osmosis membrane for water to be treated containing at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent;
  • the present invention provides a membrane filtration process in which water to be treated containing at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent is subjected to membrane filtration using a separation membrane; and a reverse osmosis membrane treatment step of obtaining concentrated water and permeated water using a reverse osmosis membrane, and the amount of free chlorine in the water to be treated in the membrane filtration treatment step. and a water treatment method in which the slime suppressing agent for reverse osmosis membranes is present so that the amount of iodide ions is 2 mol or more per 1 mol of free bromine.
  • a slime suppressing aid for reverse osmosis membranes which contains iodide and suppresses the release of iodine, and a slime suppressing aid for reverse osmosis membranes.
  • a water treatment method can be provided.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a water treatment apparatus for carrying out a water treatment method using a slime suppression aid for reverse osmosis membranes according to an embodiment of the present invention.
  • the water treatment device 1 is a reverse osmosis membrane treatment means for obtaining concentrated water and permeated water using a reverse osmosis membrane for water to be treated containing at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent.
  • a membrane device 14 is provided.
  • the water treatment device 1 may include a water tank 10 to be treated for storing water to be treated.
  • the water treatment device 1 is provided upstream of the reverse osmosis membrane device 14 as a membrane filtration treatment means for performing membrane filtration treatment on water to be treated containing at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent using a separation membrane.
  • a membrane filtration device 12 may be provided.
  • a treated water pipe 18 is connected to the treated water inlet of the treated water tank 10.
  • the treated water outlet of the treated water tank 10 and the treated water inlet of the membrane filtration device 12 are connected by a treated water pipe 20.
  • the membrane filtration treated water outlet of the membrane filtration device 12 and the membrane filtration treated water inlet of the reverse osmosis membrane device 14 are connected by a membrane filtration treated water piping 22 via a pump 16 .
  • a permeated water pipe 24 is connected to a permeated water outlet of the reverse osmosis membrane device 14, and a concentrated water pipe 26 is connected to a concentrated water outlet.
  • a slime suppression aid addition pipe 28 may be connected as a slime suppression aid addition means for adding the slime suppression aid for reverse osmosis membranes.
  • a slime suppression aid addition pipe 28 may be connected as a slime suppression aid addition means for adding the slime suppression aid for reverse osmosis membranes.
  • at least one of the treated water piping 18, the treated water tank 10, the treated water piping 20, and the membrane filtration treated water piping 22 has a reducing agent addition means for adding a reducing agent.
  • a reducing agent addition pipe 30 may be connected.
  • the water to be treated containing at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent is stored in a water tank 10 to be treated as necessary through a water-to-be-treated pipe 18. Thereafter, the water is sent to the membrane filtration device 12 through the water pipe 20 to be treated. In the membrane filtration device 12, membrane filtration treatment is performed on the water to be treated using a separation membrane (membrane filtration treatment step). The membrane filtration treated water obtained in the membrane filtration process is sent to the reverse osmosis membrane device 14 through the membrane filtration treated water piping 22.
  • reverse osmosis membrane treatment step is performed on the membrane-filtered water to obtain concentrated water and permeated water using a reverse osmosis membrane (reverse osmosis membrane treatment step).
  • Permeated water is discharged through permeated water piping 24 and concentrated water is discharged through concentrated water piping 26.
  • the water to be treated containing at least one of the chlorine-based oxidizing agent and the bromine-based oxidizing agent is sent to the reverse osmosis membrane device 14, and In the membrane device 14, reverse osmosis membrane treatment is performed on the water to be treated to obtain concentrated water and permeated water using a reverse osmosis membrane (reverse osmosis membrane treatment step).
  • the water treatment device 1 when the water treatment device 1 includes the membrane filtration device 12 and the membrane filtration treatment step is performed, at least one of the chlorine-based oxidizing agent and the bromine-based oxidizing agent 2 mol or more of the slime suppression aid for reverse osmosis membrane is added to the water to be treated in the membrane filtration treatment process containing one mol per 1 mol of free chlorine and free bromine in the water to be treated through the slime suppression aid addition pipe 28. (slime suppression aid addition step).
  • the water treatment device 1 does not include the membrane filtration device 12
  • free water is added to the water to be treated in the reverse osmosis membrane treatment step, which contains at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent.
  • 2 mol or more of the slime suppressing aid is added to 1 mol of the amount of chlorine and the amount of free bromine through the slime suppressing aid addition pipe 28 (slime suppressing aid addition step).
  • "at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent” may be simply described as "a chlorine-based oxidizing agent, etc.”
  • At least one of the chlorine-based oxidizer and the bromine-based oxidant may be added before or after adding the slime suppression aid to the water to be treated that does not contain the chlorine-based oxidant and the bromine-based oxidant. and at least one of the chlorine-based oxidizer and the bromine-based oxidant is added to the water to be treated containing at least one of the chlorine-based oxidizer and the bromine-based oxidant before or after adding the slime suppression aid. It may be added additionally.
  • one or more oxidizing agent addition pipes for adding at least one of the chlorine-based oxidizing agent and the bromine-based oxidizing agent may be provided.
  • the slime-inhibiting aid for reverse osmosis membranes is oxidized by chlorine-based oxidizing agents to iodine, which has a bactericidal effect, and changes its form into a slime inhibitor that suppresses slime formation and hardly deteriorates the reverse osmosis membrane.
  • the locations where the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is added to the treated water containing chlorine-based oxidizing agents, etc. are the treated water piping 18, the treated water tank 10, and the treated water piping in front of the membrane filtration device 12. 20 or the membrane filtration treated water piping 22 after the membrane filtration device 12.
  • the place where the slime suppressing aid is added is the water to be treated in the membrane filtration process, that is, the water tank 10 to be treated or the membrane filtration device 12, from the viewpoint of suppressing deterioration of the membrane filtration device 12 due to chlorine-based oxidizing agents, etc.
  • it is the former water pipe 20 to be treated.
  • the chlorine-based oxidizing agent and the bromine-based oxidizing agent may be any oxidizing agent with a higher redox potential (ORP) than iodine, and stabilizers containing combined chlorine, bromine-based oxidizing agents such as bromine, and sulfamic acid compounds may be used.
  • ORP redox potential
  • stabilizers containing combined chlorine, bromine-based oxidizing agents such as bromine, and sulfamic acid compounds may be used.
  • a similar effect can be obtained with a hypobromite composition, but from the viewpoint of reaction speed, it is preferable to use an oxidizing agent in a form that is detected as free chlorine.
  • Typical examples of the oxidizing agent include hypochlorous acid, hypobromous acid, or salts thereof.
  • total chlorine refers to the concentration determined by spectrophotometry using N,N-diethyl-p-phenylene diammonium sulfate (DPD) as described in “33. Residual chlorine" of JIS K 0120:2013.
  • DPD is oxidized by an oxidizing agent
  • examples of the oxidizing agent include chlorine, bromine, iodine, hydrogen peroxide, and ozone, which can be measured.
  • the forms of chlorine that are determined as total chlorine include all forms that have oxidizing power, such as hypochlorous acid, hypochlorite ion, chlorine, and combined chlorine such as chloramine and dichloramine.
  • all forms of bromine and iodine that have oxidizing power can be measured.
  • Free chlorine is determined in the form of the above-mentioned "total chlorine" measurement method that can be measured without adding potassium iodide, such as hypochlorous acid, hypobromous acid, chlorine, bromine, iodine, etc. .
  • the slime suppression aid for reverse osmosis membranes may be added to the water to be treated by continuous addition, in which the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is continuously added to the water to be treated.
  • intermittent addition may be performed in which an addition period in which the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is added to the water to be treated and a non-addition period in which the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is not added to the water to be treated. From the viewpoint of chemical costs and the like, intermittent addition is preferable.
  • the slime suppressing aid addition step it is preferable to perform intermittent addition in which the addition period is 10 seconds or more and 12 hours or less, and the non-addition period is 5 seconds or more and 320 hours or less.
  • the reducing agent is added to the water to be treated in the membrane filtration treatment process or the water to be treated (membrane filtration treated water) in the reverse osmosis membrane treatment process through the reducing agent addition pipe 30. addition process).
  • the locations where the reducing agent is added to the treated water during the non-addition period are the treated water piping 18, the treated water tank 10, the treated water piping 20 before the membrane filtration device 12, and the membrane after the membrane filtration device 12. Any of the filtered water pipes 22 may be used.
  • the reducing agent may be added before or after the slime suppressing aid is added, but it is preferably before the slime suppressing aid is added.
  • a reducing agent is not added during the non-addition period, it may cause deterioration of the reverse osmosis membrane.
  • the reducing agent include sulfites such as sodium sulfite, hydrogen sulfites such as sodium bisulfite, thiosulfates such as sodium thiosulfate, hydrazine, hydroxylamine, hydrogen sulfide, and the like.
  • sulfites, hydrogen sulfites, and thiosulfates are preferred from the viewpoint of safety, and thiosulfates are more preferred.
  • free iodine reacts with the reducing agent in equal moles as shown in the following formulas (1) and (2), whereas in thiosulfates, the reaction occurs in the following formula (3). As shown, 1/2 mol of free iodine reacts with the reducing agent. If a reducing agent is added during the non-addition period and remains, the reducing agent will reduce the free iodine generated during the addition period, but using thiosulfate reduces the amount of reduction compared to sulfites and bisulfites. Can be suppressed.
  • the oxidation-reduction potential ( It is preferable to control the amount of iodide ions added so that ORP) is 800 mV or less.
  • This redox potential is preferably 750 mV or less, more preferably 700 mV or less. If this redox potential exceeds 800 mV, deterioration of the reverse osmosis membrane may occur.
  • the amount of iodide ions added to the water to be treated can be easily controlled by adjusting the pH and redox potential.
  • iodide ions when adding iodide ions as a slime suppressing agent for a reverse osmosis membrane containing water and iodide, even if the amount of free chlorine in the water to be treated is not stable, iodide ions are added to the water to be treated.
  • the amount of addition can be controlled by pH and redox potential.
  • the slime suppression aid for reverse osmosis membranes As the slime suppression aid for reverse osmosis membranes to be added to the water to be treated, the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is added such that iodide ions are 2 mol or more per 1 mol of free chlorine and free bromine. That's fine. If the amount of the slime suppression aid for reverse osmosis membrane added to the water to be treated is less than 2 mol per 1 mol of free chlorine and free bromine, there is a risk that the reverse osmosis membrane will deteriorate.
  • a slime suppression aid for reverse osmosis membranes it may be added as a solid iodide such as sodium iodide or potassium iodide, or it may be added as an aqueous solution in which iodide such as sodium iodide or potassium iodide is pre-dissolved.
  • iodine may be dissolved in an aqueous solution containing an iodide such as sodium iodide or potassium iodide, and then added as an aqueous solution containing free iodine in advance. From the viewpoint of handling etc., it is preferable to add it as an aqueous solution, and from the viewpoint of storage stability etc. it is more preferable to add it as an aqueous solution containing no free iodine.
  • the slime suppressing agent for reverse osmosis membranes used in the water treatment method according to the present embodiment is a composition containing iodide, an alkaline agent, and water, and having a free iodine concentration of 0.1 mg/L or less.
  • the slime suppression aid for reverse osmosis membranes contains iodide, an alkaline agent, and water, and the iodide ion concentration in the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is 3.8% or more and less than 20%. It is preferable that it is, and it is preferable that the pH of the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is 8 or more.
  • the slime-inhibiting aid for reverse osmosis membranes has a free iodine concentration of 0.1 mg/L or less, contains iodide, and is a composition in which release of iodine is suppressed.
  • the free iodine concentration of the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is preferably 0.05 mg/L or less, and the lower the better. If the free iodine concentration of the slime suppression aid for reverse osmosis membranes exceeds 0.1 mg/L, care must be taken regarding the material of the tank and addition piping used.
  • the chromaticity of the slime suppression aid for reverse osmosis membranes according to the present embodiment is, for example, 5 degrees or less, and preferably below the detection limit.
  • the iodide contained in the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is an inorganic salt of iodine, such as potassium iodide, sodium iodide, lithium iodide, copper iodide, zinc iodide, etc. From these viewpoints, potassium iodide or sodium iodide is preferable.
  • iodide sodium iodide, lithium iodide, copper iodide, zinc iodide, etc.
  • potassium iodide or sodium iodide is preferable.
  • One type of iodide, or two or more types of iodide may be contained in the slime suppressing aid for reverse osmosis membranes.
  • the concentration of iodide ions in the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is preferably less than 20% by mass, more preferably 1% by mass or more and less than 20% by mass, and 3.8% by mass or more and less than 20% by mass. It is more preferably less than 10% by weight or more, less than 20% by weight, even more preferably 15% by weight or more and less than 20% by weight, and preferably 15% by weight or more and less than 19% by weight. Particularly preferred.
  • concentration of iodide ions is less than 1% by mass, there is a concern that the cost of using chemicals such as transportation, storage, and addition of chemicals will increase due to an increase in the amount used, and if the concentration of iodide ions exceeds 20% by mass, especially if it exceeds 19% by mass.
  • concentration of iodide ions exceeds 20% by mass, especially if it exceeds 19% by mass.
  • free iodine is likely to be generated, and the amount of alkaline agent required to prevent the generation of free iodine may increase.
  • the alkaline agent contained in the slime suppressing aid may be one that can adjust the pH of the solution, and examples include hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, ammonium hydroxide, and tetramethylammonium hydroxide. carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, and hydrogen carbonates such as sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate. Among these, hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide are preferred from the viewpoint of safety, formulation cost, etc., and sodium hydroxide or potassium hydroxide is more preferred.
  • the alkaline agent is preferably contained in the slime suppression aid for reverse osmosis membranes in an amount of 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more.
  • the upper limit of the content of the alkaline agent is, for example, less than 10% by mass, preferably less than 1% by mass.
  • the pH of the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is preferably 8 or higher, more preferably 12 or higher. If the pH of the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is less than 8, free iodine may be generated.
  • the upper limit of the pH of the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is, for example, 14 or less.
  • water examples include water with a free chlorine concentration of 0.2 mg/L or less, such as pure water and ultrapure water.
  • the slime suppression aid for reverse osmosis membranes according to the present embodiment can be suitably used as a water treatment agent for reducing residual chlorine in water to be treated, sterilizing water to be treated, and the like.
  • the iodide ions contained in the slime suppression aid for reverse osmosis membranes can effectively reduce residual chlorine and render it harmless.
  • the slime suppression aid for reverse osmosis membranes according to the present embodiment can be particularly suitably used as a sterilization aid in reverse osmosis membrane treatment.
  • oxidizing agents such as hypochlorous acid and hypobromous acid are generally added for purposes such as sterilization and suppression of slime formation.
  • these oxidizing agents are not consumed for the purpose of sterilization and suppression of slime formation, but remain in the water to be treated and flow into the downstream water treatment equipment, thereby having a negative impact on the downstream water treatment equipment. It is being The inflow of residual chlorine, etc., is said to cause corrosion in cooling towers, deterioration of reverse osmosis membrane performance in reverse osmosis membrane equipment, and significant oxidative deterioration in resin towers and electrodeionization (EDI) systems. .
  • EDI electrodeionization
  • the slime suppression aid for reverse osmosis membranes according to the present embodiment can suppress such effects on subsequent water treatment equipment, such as corrosion in cooling towers, performance deterioration of reverse osmosis membranes in reverse osmosis membrane equipment, It is possible to suppress oxidative deterioration in resin towers and electrodeionization (EDI) systems.
  • subsequent water treatment equipment such as corrosion in cooling towers, performance deterioration of reverse osmosis membranes in reverse osmosis membrane equipment, It is possible to suppress oxidative deterioration in resin towers and electrodeionization (EDI) systems.
  • EDI electrodeionization
  • the slime suppressing aid for reverse osmosis membranes is added to the water to be treated containing at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent. Just add the agent. Further, in a water treatment method in which water to be treated containing at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent is treated with a reverse osmosis membrane, the above-mentioned slime for reverse osmosis membrane is added to the water to be treated by the reverse osmosis membrane treatment. Suppression aids may also be added.
  • the slime inhibitory agent for reverse osmosis membranes is oxidized by chlorine-based oxidizers, etc. to iodine, which has bactericidal properties, and changes its form into a slime inhibitor that suppresses slime formation and hardly causes deterioration of reverse osmosis membranes, etc. .
  • the slime suppressing agent for reverse osmosis membranes used in the water treatment method according to the present embodiment is produced by a method including an addition step of adding iodide and an alkaline agent to water with a free chlorine concentration of 0.2 mg/L or less. can be manufactured.
  • the slime suppressing agent for reverse osmosis membrane used in the water treatment method according to the present embodiment removes free chlorine from water with a free chlorine concentration exceeding 0.2 mg/L, and reduces the free chlorine concentration to 0.2 mg/L. It can be produced by a method including a removal step of reducing the amount of free chlorine to L or less, and an addition step of adding iodide and an alkali agent to water from which free chlorine has been removed.
  • Examples of water with a free chlorine concentration exceeding 0.2 mg/L used as a raw material in the removal step include tap water.
  • the free chlorine concentration of the water used in the addition step, or the free chlorine concentration of the water obtained in the removal step from which free chlorine has been removed or reduced may be 0.2 mg/L or less, but is 0.1 mg/L or less. It is preferable, and the less the better.
  • the iodide and the alkaline agent may be added to water from which free chlorine has been removed at a temperature of 0 to 50°C.
  • a temperature of 0 to 50°C There is no particular restriction on the order of addition of iodide and alkali agent. If necessary, the iodide and the alkaline agent may be added to the water from which free chlorine has been removed and then stirred using a stirring device or the like.
  • the temperature at which the obtained slime suppression aid for reverse osmosis membranes is stored is, for example, -5 to 50°C.
  • a method for producing a slime suppression aid for reverse osmosis membranes which includes an addition step of adding iodide and an alkaline agent to water with a free chlorine concentration of 0.2 mg/L or less.
  • a method for producing a slime suppression aid for reverse osmosis membranes comprising:
  • [3] Contains iodide, alkali agent and water, A slime suppression aid for reverse osmosis membranes, which has a free iodine concentration of 0.1 mg/L or less.
  • the slime suppression aid for reverse osmosis membranes according to [3] A slime suppression aid for reverse osmosis membranes, having an iodide ion concentration of 3.8% or more and less than 20%.
  • a reverse osmosis membrane treatment step of obtaining concentrated water and permeated water using a reverse osmosis membrane The reverse according to any one of [3] to [5] is added to the water to be treated so that iodide ions are 2 mol or more per 1 mol of free chlorine and free bromine in the water to be treated.
  • a membrane filtration treatment step in which water to be treated containing at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent is subjected to membrane filtration using a separation membrane;
  • a reverse osmosis membrane treatment step of obtaining concentrated water and permeated water using a reverse osmosis membrane for the membrane filtration treated water obtained in the membrane filtration treatment step; including; Any one of [3] to [5] is added to the water to be treated in the membrane filtration treatment step so that iodide ions are 2 mol or more per 1 mol of free chlorine and free bromine in the water to be treated.
  • a water treatment method in which the slime suppression aid for reverse osmosis membranes described in 1 is present.
  • Example 1 The free iodine concentration of the slime suppression aid for reverse osmosis membranes was measured based on the difference in the free chlorine concentration contained in the water used when formulating the slime suppression aid for reverse osmosis membranes. Since the free iodine in the composition increases the chromaticity, the chromaticity was also measured.
  • a predetermined amount of sodium hypochlorite was added to ultrapure water with a free chlorine concentration of less than 0.02 mg/L to adjust the free chlorine concentration to a predetermined concentration.
  • Potassium iodide (20% by mass) was added as an iodide to water (80% by mass) in which the residual chlorine concentration was adjusted. Note that an alkaline agent as a pH adjuster is not included.
  • the ultrapure water was prepared using Sagamihara well water with a free chlorine concentration of less than 0.02 mg/L using a desalting means such as an ion exchange resin or a reverse osmosis membrane.
  • the chromaticity of the obtained composition was measured by the method described in the URL (https://www.toadkk.co.jp/support/hach/runbook/f6idue00000036jm-att/8025_Pt-Co.pdf).
  • Free iodine was quantified by DPD method.
  • the free chlorine concentration contained in the water used when formulating the slime suppression aid for reverse osmosis membranes is 0.2 mg/L or less, the free iodine concentration is below the detection limit ( ⁇ 0.05 mg/L).
  • the chromaticity was also less than 5 degrees.
  • the storage stability When stored at 25° C. for 30 days, the storage stability was good when the composition had a pH of 8 or higher. When stored at 50° C. for 30 days, the storage stability was good when the composition had a pH of 12 or higher.
  • Sodium hypochlorite (Reference example 1): 1.0 mg/L Sodium hypochlorite: 1.0 mg/L, free iodine concentration less than 0.05 mg/L Slime suppression aid for reverse osmosis membrane (potassium iodide aqueous solution): Potassium iodide 4.5 mg/L (slime suppression aid) (equivalent to 22.5 mg/L) (Example 3)
  • Iodine-based oxidizing agent (Reference Example 2): 1.0 mg/L as Cl 2 (International Publication No. 2021/192582)
  • the sterilization effect is superior to that of sodium hypochlorite, and is disclosed in International Publication No. 2021/192582.
  • the bactericidal effect was equivalent to that of the iodine-based oxidizing agent described in .
  • Figure 3 shows the results of adding sodium hypochlorite first at pH 4, 7, and 10 and adding slime inhibitor for reverse osmosis membranes (potassium iodide aqueous solution) later (solid line), The results (dotted line) are shown in which the potassium iodide aqueous solution was added first and the sodium hypochlorite was added later.
  • Figure 4 shows the slime suppression aid for reverse osmosis membranes and sodium hypochlorite of the example, sodium hypochlorite and an iodine-based oxidizing agent (oxidizing agent described in International Publication No. 2021/192582) as a reference example. The results of addition at pH 4, 7, and 10 are shown to give the following concentrations.
  • Sodium hypochlorite (Reference example 3): 1.0 mg/L Sodium hypochlorite: 1.0 mg/L, and slime suppression aid for reverse osmosis membranes with a free iodine concentration of less than 0.05 mg/L (potassium iodide aqueous solution): Potassium iodide: 4.5 mg/L ( As an auxiliary agent, a mixture with (equivalent to 22.5 mg/L) (Example 4) Iodine-based oxidizing agent (Reference Example 4): 1.0 mg/L as Cl 2 (International Publication No. 2021/192582) ⁇ Solid line: Add NaClO first, add KI later. ⁇ Dotted line: Add KI first, add NaClO later.
  • Flux was calculated by dividing the amount of permeated water per predetermined time at 25°C by the membrane area and operating pressure.
  • the EC rejection rate was calculated by measuring the electrical conductivity of permeated water and the electrical conductivity of feed water using a conductivity measuring device, and calculated by (100-[permeated water conductivity/feed water conductivity] x 100).
  • the amount of iodide ions added is preferably 2.0 mol or more.
  • ORP oxidation-reduction potential
  • a slime suppression aid for reverse osmosis membranes that contained iodide and suppressed the release of iodine.
  • the slime suppressing aid for reverse osmosis membranes of the example deterioration of the reverse osmosis membrane in reverse osmosis membrane treatment of water to be treated containing at least one of a chlorine-based oxidizing agent and a bromine-based oxidizing agent. It was possible to suppress the formation of slime as well as suppress the formation of slime.

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Abstract

ヨウ化物を含有し、ヨウ素の遊離が抑制された逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法を提供する。遊離塩素濃度が0.2mg/L以下の水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加する添加工程を含む、逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法である。

Description

逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法、逆浸透膜用スライム抑制助剤、および水処理方法
 本発明は、逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法、逆浸透膜用スライム抑制助剤、およびその逆浸透膜用スライム抑制助剤を用いる水処理方法に関する。
 逆浸透膜を用いる逆浸透膜処理は、純水製造、排水回収、海水淡水化等の数多くのプロセスで使用され、近年の水不足を背景に特に排水回収用途での適用事例が増加している。逆浸透膜処理は一般的に砂ろ過や膜ろ過処理等の前処理工程を経て適用されることが多く、前処理工程においては微生物の増殖によるスライム形成を抑制するために次亜塩素酸等の塩素系酸化剤が用いられているが、逆浸透膜に次亜塩素酸等の塩素系酸化剤が流入すると膜性能の著しい劣化が生じるため、逆浸透膜の供給水に還元剤を添加して次亜塩素酸等を分解して逆浸透膜の劣化を抑制している。
 しかし、還元剤の添加によってスライム形成の抑制効果が低い水が逆浸透膜に供給されると、膜面に微生物が増殖しバイオファウリングを生じ、透過水量の低下や供給圧力の上昇といったトラブルを招くことがある。
 そのため、還元剤が添加された逆浸透膜の供給水に、クロラミン、クロロスルファミン酸等の安定化塩素化合物や、臭素等の臭素系酸化剤とスルファミン酸とを含む安定化次亜臭素酸組成物等の、逆浸透膜の膜劣化を引き起こしにくい殺菌剤(スライム抑制剤)を添加してバイオファウリングを抑制している。
 しかし、還元剤の添加量が過剰である場合は殺菌剤が還元剤によって還元消費され、添加量および薬品コストの増大が生じ、還元剤の添加量が過小である場合は残留した次亜塩素酸等による膜劣化が生じるといった問題があった。
 例えば、特許文献1には、逆浸透膜処理において、次亜塩素酸ナトリウムを添加した被処理水に逆浸透膜処理の前に還元剤としてメタ重亜硫酸ナトリウムを添加し、さらにヨウ化カリウムを添加してヨウ素を生成させることによって、微生物による汚染を抑制できることが記載されている。
 しかし、次亜塩素酸等に対して必要なヨウ化カリウムの量に関する明確な記載がなく、ヨウ化カリウムの添加量が過小である場合には還元できなかった次亜塩素酸等によって逆浸透膜の劣化が生じる可能性が生じ、ヨウ化カリウムの添加量が過剰である場合には薬品コストの増大が生じることになる。
 一方、ヨウ化物水溶液は空気に触れることによって酸化されてヨウ素が遊離することが知られている。ヨウ素は昇華性や腐食性を有するため、ヨウ化物水溶液の保管容器の材質を高価なものにする必要がある。また、ヨウ素は酸化力を有するため、ヨウ化物水溶液を被処理水中の残留塩素の還元に用いる場合には、本来の還元力が得られなくなる場合がある。このようなことから、ヨウ化物水溶液においてヨウ素が遊離するのを抑制する必要がある。
 特許文献2には、実施例において5重量%ヨウ化カリウム含有1N水酸化ナトリウム水溶液が室温で1週間無色のままであることが記載されている。
 また、特許文献3には、単体ヨウ素、ヨウ素元素を含む化合物、ヨウ素イオン、およびヨウ素元素を含むイオンからなる群より選択される少なくとも1種の濃度が10質量%未満である液にアルカリ化合物を添加してpHを調整することによって、蒸発濃縮のときのヨウ素の空気中への放出を抑制できることが記載されている。
 しかし、特許文献2,3に記載のヨウ化物水溶液は、いずれもヨウ素の遊離の抑制が不十分である。そのため、逆浸透膜のスライム抑制に用いるための、ヨウ素の遊離が抑制されたヨウ化物水溶液である水処理剤組成物が求められている。
特開昭56-033009号公報 特開2010-271141号公報 特開2006-232662号公報
 本発明の目的は、ヨウ化物を含有し、ヨウ素の遊離が抑制された逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法、逆浸透膜用スライム抑制助剤を提供することにある。
 また、本発明の目的は、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する被処理水の逆浸透膜処理において、逆浸透膜の劣化を抑制するとともにスライム形成を抑制することができる水処理方法を提供することにある。
 本発明は、遊離塩素濃度が0.2mg/L以下の水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加する添加工程を含む、逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法である。
 本発明は、遊離塩素濃度が0.2mg/Lを超える水から遊離塩素を除去して遊離塩素濃度を0.2mg/L以下とする除去工程と、前記遊離塩素を除去した水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加する添加工程と、を含む、逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法である。
 本発明は、ヨウ化物とアルカリ剤と水とを含み、遊離ヨウ素濃度が0.1mg/L以下である、逆浸透膜用スライム抑制助剤である。
 前記逆浸透膜用スライム抑制助剤において、ヨウ化物イオン濃度が3.8質量%以上20質量%未満であることが好ましい。
 前記逆浸透膜用スライム抑制助剤において、pHが8以上であることが好ましい。
 本発明は、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうちの少なくとも1つを含有する被処理水について、逆浸透膜を用いて濃縮水と透過水とを得る逆浸透膜処理工程を含み、前記被処理水に、前記被処理水の遊離塩素量および遊離臭素量1molに対して、ヨウ化物イオンが2mol以上となるように、前記逆浸透膜用スライム抑制助剤を存在させる、水処理方法である。
 本発明は、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうちの少なくとも1つを含有する被処理水について、分離膜を用いて膜ろ過処理する膜ろ過処理工程と、前記膜ろ過処理工程で得られた膜ろ過処理水について、逆浸透膜を用いて濃縮水と透過水とを得る逆浸透膜処理工程と、を含み、前記膜ろ過処理工程における被処理水に、前記被処理水の遊離塩素量および遊離臭素量1molに対して、ヨウ化物イオンが2mol以上となるように、前記逆浸透膜用スライム抑制助剤を存在させる、水処理方法である。
 本発明によって、ヨウ化物を含有し、ヨウ素の遊離が抑制された逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法、逆浸透膜用スライム抑制助剤を提供することができる。
 また、本発明によって、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する被処理水の逆浸透膜処理において、逆浸透膜の劣化を抑制するとともにスライム形成を抑制することができる水処理方法を提供することができる。
本発明の実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制助剤を用いる水処理方法を実施するための水処理装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制助剤を用いる水処理方法を実施するための水処理装置の他の例を示す概略構成図である。 実施例4における反応性を示すグラフである。 実施例4、参考例3,4における生成物の酸化還元電位(ORP)を示すグラフである。
 本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
<水処理装置および水処理方法>
 本発明の実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制助剤を用いる水処理方法を実施するための水処理装置の一例の概略を図1に示す。
 水処理装置1は、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する被処理水について逆浸透膜を用いて濃縮水と透過水とを得る逆浸透膜処理手段として、逆浸透膜装置14を備える。水処理装置1は、被処理水を貯留するための被処理水槽10を備えてもよい。水処理装置1は、逆浸透膜装置14の前段に、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する被処理水について分離膜を用いて膜ろ過処理する膜ろ過処理手段として、膜ろ過装置12を備えてもよい。
 図1の水処理装置1において、被処理水槽10の被処理水入口には、被処理水配管18が接続されている。被処理水槽10の被処理水出口と膜ろ過装置12の被処理水入口とは、被処理水配管20により接続されている。膜ろ過装置12の膜ろ過処理水出口と逆浸透膜装置14の膜ろ過処理水入口とは、ポンプ16を介して膜ろ過処理水配管22により接続されている。逆浸透膜装置14の透過水出口には、透過水配管24が接続され、濃縮水出口には、濃縮水配管26が接続されている。被処理水配管18、被処理水槽10、被処理水配管20、膜ろ過処理水配管22におけるポンプ16の前、および膜ろ過処理水配管22におけるポンプ16の後のうちの少なくとも1つには、逆浸透膜用スライム抑制助剤を添加するスライム抑制助剤添加手段として、スライム抑制助剤添加配管28が接続されていてもよい。図2に示すように、被処理水配管18、被処理水槽10、被処理水配管20、および膜ろ過処理水配管22のうちの少なくとも1つには、還元剤を添加する還元剤添加手段として、還元剤添加配管30が接続されていてもよい。
 本実施形態に係る水処理方法および水処理装置1の動作について説明する。
 図1の水処理装置1において、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する被処理水は、被処理水配管18を通して、必要に応じて被処理水槽10に貯留された後、被処理水配管20を通して膜ろ過装置12へ送液される。膜ろ過装置12において、被処理水について分離膜を用いて膜ろ過処理が行われる(膜ろ過処理工程)。膜ろ過処理工程で得られた膜ろ過処理水は、膜ろ過処理水配管22を通して、逆浸透膜装置14へ送液される。逆浸透膜装置14において、膜ろ過処理水について逆浸透膜を用いて濃縮水と透過水とを得る逆浸透膜処理が行われる(逆浸透膜処理工程)。透過水は、透過水配管24を通して排出され、濃縮水は、濃縮水配管26を通して排出される。
 水処理装置1が膜ろ過装置12を備えない場合には、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する被処理水は、逆浸透膜装置14へ送液され、逆浸透膜装置14において、被処理水について逆浸透膜を用いて濃縮水と透過水とを得る逆浸透膜処理が行われる(逆浸透膜処理工程)。
 本実施形態に係る水処理方法および水処理装置1において、水処理装置1が膜ろ過装置12を備え、膜ろ過処理工程が行われる場合には、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する、膜ろ過処理工程における被処理水に、被処理水の遊離塩素量および遊離臭素量1molに対して逆浸透膜用スライム抑制助剤がスライム抑制助剤添加配管28を通して2mol以上となるように添加される(スライム抑制助剤添加工程)。水処理装置1が膜ろ過装置12を備えない場合には、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する、逆浸透膜処理工程における被処理水に、被処理水の遊離塩素量および遊離臭素量1molに対してスライム抑制助剤がスライム抑制助剤添加配管28を通して2mol以上添加される(スライム抑制助剤添加工程)。なお、本明細書において「塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つ」を単に「塩素系酸化剤等」と記載することがある。なお、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤を含有しない被処理水にスライム抑制助剤を添加する前または添加した後に塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを添加してもよいし、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する被処理水にスライム抑制助剤を添加する前または添加した後に塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを追加で添加してもよい。この場合、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを添加するための酸化剤添加配管を1つ以上備えてもよい。
 塩素系酸化剤等を含有する逆浸透膜処理の被処理水に逆浸透膜用スライム抑制助剤を添加することによって逆浸透膜の劣化を生じさせる可能性のある塩素系酸化剤等を還元することができる。塩素系酸化剤等によって逆浸透膜用スライム抑制助剤は殺菌力を有するヨウ素へと酸化され、逆浸透膜を劣化させることがほとんどない、スライム形成を抑制するスライム抑制剤へと形態を変える。このため、塩素系酸化剤等を含有する被処理水に逆浸透膜用スライム抑制助剤を添加することによって、逆浸透膜の劣化を抑制するとともにスライム形成を抑制することが可能となる。
 塩素系酸化剤等を含有する被処理水に対して逆浸透膜用スライム抑制助剤を添加する箇所は、被処理水配管18、被処理水槽10、膜ろ過装置12の前の被処理水配管20、膜ろ過装置12の後の膜ろ過処理水配管22のいずれであってもよい。スライム抑制助剤を添加する箇所は、塩素系酸化剤等による膜ろ過装置12の劣化抑制等の点から、膜ろ過処理工程における被処理水、すなわち、被処理水槽10、または膜ろ過装置12の前の被処理水配管20であることが好ましい。
 塩素系酸化剤および臭素系酸化剤としては、ヨウ素よりも酸化還元電位(ORP)の高い酸化剤であればよく、結合塩素や、臭素等の臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物であっても同様の効果を得られるが、反応の速さ等の点で遊離塩素として検出される形態の酸化剤であることが好ましく、遊離塩素として検出される形態の酸化剤としては、次亜塩素酸、次亜臭素酸、またはそれらの塩等が代表的なものとして挙げられる。
 本明細書において、酸化剤の酸化力をDPD法による全塩素または遊離塩素として表す。本明細書において、「全塩素」とは「JIS K 0120:2013の33.残留塩素」に記載の硫酸N,N-ジエチル-p-フェニレンジアンモニウム(DPD)を用いる吸光光度法によって求めた濃度を指す。例えば、0.2mol/Lリン酸二水素カリウム溶液2.5mLを比色管50mLにとり、これにDPD希釈粉末(硫酸N,N-ジエチル-p-フェニレンジアンモニウム1.0gを粉砕し、硫酸ナトリウム24gを混合したもの)0.5gを加え、ヨウ化カリウム0.5gを加えて試料を適量加え、水を標線まで加えて溶解して約3分間放置する。発色した桃色から桃紅色を波長510nm(または555nm)付近の吸光度を測定して定量する。また、本明細書において「遊離塩素」とは上記「全塩素」測定方法のうちヨウ化カリウムを加えずに測定して求められる酸化剤の酸化力を指す。
 DPDは酸化剤によって酸化され、酸化剤としては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素、過酸化水素、オゾン等が挙げられ、測定対象とすることができる。全塩素として定量される塩素の形態は、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオン、塩素やクロラミン、ジクロラミン等の結合塩素等の酸化力を有する全ての形態である。臭素やヨウ素についても同様に酸化力を有する全ての形態を測定することができる。遊離塩素として定量されるのは上記「全塩素」測定方法のうちヨウ化カリウムを加えずに測定できる形態であり、例えば次亜塩素酸、次亜臭素酸、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
 また、「全塩素」は「全ヨウ素」に換算することが可能である。具体的には「塩素の分子量」と「ヨウ素の分子量」を元に換算する。すなわち、「全塩素」×(253.8/70.9)≒「全塩素」×3.58=「全ヨウ素」となる。「遊離塩素」も同様にして「遊離ヨウ素」に換算することが可能である。
 スライム抑制助剤添加工程において、逆浸透膜用スライム抑制助剤の被処理水への添加方法としては、被処理水へ逆浸透膜用スライム抑制助剤を連続的に添加する連続添加でもよいし、被処理水へ逆浸透膜用スライム抑制助剤を添加する添加期間と被処理水へ逆浸透膜用スライム抑制助剤を添加しない無添加期間とを設ける間欠添加でもよい。薬品コスト等の点から、間欠添加であることが好ましい。
 スライム抑制助剤添加工程において、添加期間が連続して10秒以上12時間以下であり、無添加期間が連続して5秒以上320時間以下である間欠添加であることが好ましい。
 また、この無添加期間において還元剤を添加することが好ましい。還元剤は、図2に示すように、還元剤添加配管30を通して、膜ろ過処理工程における被処理水、または逆浸透膜処理工程における被処理水(膜ろ過処理水)に添加される(還元剤添加工程)。無添加期間において被処理水に対して還元剤を添加する箇所は、被処理水配管18、被処理水槽10、膜ろ過装置12の前の被処理水配管20、膜ろ過装置12の後の膜ろ過処理水配管22のいずれであってもよい。還元剤の添加箇所は、スライム抑制助剤の添加箇所より前であっても後であってもよいが、スライム抑制助剤の添加箇所より前であることが好ましい。
 無添加期間に還元剤を添加しない場合、逆浸透膜の劣化を引き起こす場合がある。還元剤としては、亜硫酸ナトリウム等の亜硫酸塩、亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸水素塩、チオ硫酸ナトリウム等のチオ硫酸塩、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、硫化水素等が挙げられる。これらのうち、安全性等の観点から亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩が好ましく、チオ硫酸塩がより好ましい。
 亜硫酸塩、亜硫酸水素塩は、下記式(1),(2)に示すように、還元剤に対して遊離ヨウ素が等molで反応するのに対して、チオ硫酸塩は下記式(3)に示すように、還元剤に対して遊離ヨウ素が1/2molで反応する。無添加期間中に還元剤を添加して残留した場合、還元剤が添加期間中に生成された遊離ヨウ素を還元するが、チオ硫酸塩を用いることによって亜硫酸塩、亜硫酸水素塩よりも還元量を抑制することができる。
  I+SO 2-+HO→HSO+2I       式(1)
  I+HSO +HO→2I+3H+SO 2-    式(2)
  I+2S 2-→2I+S 2-         式(3)
 塩素系酸化剤等を含有する被処理水の遊離塩素量および遊離臭素量1molに対してヨウ化物イオンを2mol以上となるように添加した後の逆浸透膜処理の被処理水の酸化還元電位(ORP)が800mV以下となるようにヨウ化物イオンの添加量を制御することが好ましい。この酸化還元電位は、750mV以下であることが好ましく、700mV以下であることがより好ましい。この酸化還元電位が800mVを超えると、逆浸透膜の劣化を招く場合がある。被処理水へのヨウ化物イオンの添加量をpHと酸化還元電位によって容易に管理することができる。例えば、水とヨウ化物とを含有する逆浸透膜用スライム抑制助剤としてヨウ化物イオンを添加する場合、被処理水中の遊離塩素量が安定していなくても、被処理水へのヨウ化物イオンの添加量をpHと酸化還元電位によって管理することができる。
 被処理水に添加する逆浸透膜用スライム抑制助剤としては、遊離塩素量および遊離臭素量1molに対して、ヨウ化物イオンが2mol以上となるように逆浸透膜用スライム抑制助剤が添加されればよい。被処理水への逆浸透膜用スライム抑制助剤の添加量が遊離塩素量および遊離臭素量1molに対して2mol未満であると、逆浸透膜が劣化するおそれがある。
 逆浸透膜用スライム抑制助剤としては、固体のヨウ化ナトリウムやヨウ化カリウム等のヨウ化物として添加してもよいし、ヨウ化ナトリウムやヨウ化カリウム等のヨウ化物をあらかじめ溶解した水溶液として添加してもよいし、ヨウ化ナトリウムやヨウ化カリウム等のヨウ化物を溶解した水溶液にヨウ素を溶解し、あらかじめ遊離ヨウ素を含有した水溶液として添加してもよい。ハンドリング等の観点から水溶液として添加することが好ましく、保管性等の観点から遊離ヨウ素を含有しない水溶液として添加することがより好ましい。
<逆浸透膜用スライム抑制助剤>
 本実施形態に係る水処理方法に用いられる逆浸透膜用スライム抑制助剤は、ヨウ化物とアルカリ剤と水とを含有し、遊離ヨウ素濃度が0.1mg/L以下である組成物である。
 本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制助剤は、ヨウ化物とアルカリ剤と水とを含有し、逆浸透膜用スライム抑制助剤中のヨウ化物イオン濃度が3.8%以上20%未満であることが好ましく、逆浸透膜用スライム抑制助剤のpHが8以上であることが好ましい。
 本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制助剤は、遊離ヨウ素濃度が0.1mg/L以下であり、ヨウ化物を含有し、ヨウ素の遊離が抑制された組成物である。逆浸透膜用スライム抑制助剤の遊離ヨウ素濃度は、0.05mg/L以下であることが好ましく、少なければ少ない方がよい。逆浸透膜用スライム抑制助剤の遊離ヨウ素濃度が0.1mg/Lを超えると、用いるタンクや添加配管の材質等に注意が必要となる。
 本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制助剤の色度は、例えば、5度以下であり、検出限界以下であることが好ましい。
 逆浸透膜用スライム抑制助剤に含有されるヨウ化物は、ヨウ素の無機塩であり、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化銅、ヨウ化亜鉛等が挙げられ、コスト等の観点からヨウ化カリウムまたはヨウ化ナトリウムが好ましい。ヨウ化物は、逆浸透膜用スライム抑制助剤に1種類含有されてもよく、2種類以上含有されてもよい。
 逆浸透膜用スライム抑制助剤におけるヨウ化物イオンの濃度は、20質量%未満であることが好ましく、1質量%以上20質量%未満であることがより好ましく、3.8質量%以上20質量%未満であることがさらに好ましく、10質量%以上20質量%未満であることがさらに好ましく、15質量%以上20質量%未満であることが特に好ましく、15質量%以上19質量%以下であることが特に好ましい。ヨウ化物イオンの濃度が1質量%未満である場合、使用量の増大による薬品の運搬、保管や添加等の薬品使用コストの増大が懸念され、20質量%を超えると、特に19質量%を超えると、高温で保管した場合には遊離ヨウ素が発生しやすくなり、遊離ヨウ素を発生させないために必要なアルカリ剤の量が増大する場合がある。
 スライム抑制助剤に含有するアルカリ剤としては、溶液のpHを調整することができればよく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等の水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸水素塩等が挙げられる。これらのうち、安全性、製剤コスト等の観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等の水酸化物が好ましく、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムがより好ましい。
 また、アルカリ剤は保存安定性等の観点から、逆浸透膜用スライム抑制助剤中に0.01質量%以上含有することが好ましく、0.02質量%以上含有することがより好ましい。アルカリ剤の含有量の上限は、例えば、10質量%未満であり、好ましくは1質量%未満である。
 逆浸透膜用スライム抑制助剤のpHは、8以上であることが好ましく、12以上であることがより好ましい。逆浸透膜用スライム抑制助剤のpHが8未満であると、遊離ヨウ素が発生する場合がある。逆浸透膜用スライム抑制助剤のpHの上限は、例えば、14以下である。
 水としては、例えば、遊離塩素濃度が0.2mg/L以下の水であり、純水、超純水等が挙げられる。
 本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制助剤は、被処理水中の残留塩素の還元や、被処理水の殺菌等の水処理剤として好適に用いることができる。逆浸透膜用スライム抑制助剤に含有されているヨウ化物イオンが残留塩素を効果的に還元し、無害化することができる。本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制助剤は、特に、逆浸透膜処理における殺菌助剤として好適に用いることができる。
 水処理装置においては、一般的に殺菌やスライム形成の抑制等のために次亜塩素酸や次亜臭素酸等の酸化剤が添加されることがある。しかし、目的とする殺菌やスライム形成の抑制にこれらの酸化剤が消費されずに被処理水中に残留し、後段の水処理装置に流入することによって後段の水処理装置に悪影響を及ぼすことが知られている。残留塩素等の流入によって、例えば冷却塔では腐食を引き起こし、逆浸透膜装置では逆浸透膜の性能劣化を引き起こし、樹脂塔や電気式脱イオン(EDI)システムでは著しい酸化劣化を引き起こすとされている。
 本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制助剤は、このような後段の水処理装置への影響を抑制することができ、冷却塔における腐食、逆浸透膜装置における逆浸透膜の性能劣化、樹脂塔や電気式脱イオン(EDI)システムにおける酸化劣化等を抑制することができる。
 上記逆浸透膜用スライム抑制助剤を用いて水処理を行う場合、例えば、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する被処理水に、上記逆浸透膜用スライム抑制助剤を添加すればよい。また、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する被処理水を逆浸透膜で処理する水処理方法において、逆浸透膜処理の被処理水に、上記逆浸透膜用スライム抑制助剤を添加してもよい。
 塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する逆浸透膜処理等の被処理水にヨウ化物を添加することによって逆浸透膜等の劣化を生じさせる可能性のある塩素系酸化剤等を還元することができる。塩素系酸化剤等によって逆浸透膜用スライム抑制助剤は殺菌力を有するヨウ素へと酸化され、逆浸透膜等を劣化させることがほとんどない、スライム形成を抑制するスライム抑制剤へと形態を変える。このため、塩素系酸化剤等を含有する被処理水に上記逆浸透膜用スライム抑制助剤を添加することによって、逆浸透膜等の劣化を抑制するとともにスライム形成を抑制することが可能となる。
<逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法>
 本実施形態に係る水処理方法に用いられる逆浸透膜用スライム抑制助剤は、遊離塩素濃度が0.2mg/L以下の水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加する添加工程を含む方法によって、製造することができる。また、本実施形態に係る水処理方法に用いられる逆浸透膜用スライム抑制助剤は、遊離塩素濃度が0.2mg/Lを超える水から遊離塩素を除去して遊離塩素濃度を0.2mg/L以下とする除去工程と、遊離塩素を除去した水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加する添加工程と、を含む方法によって、製造することができる。
 遊離塩素濃度が0.2mg/Lを超える水から遊離塩素を除去して遊離塩素濃度を0.2mg/L以下とする方法としては、特に制限はないが、例えば、活性炭を用いる方法、重亜硫酸ナトリウム等の還元剤を用いる方法等が挙げられ、還元剤を用いる場合、遊離塩素濃度の変化に対応するためには還元剤を過剰に添加する必要があるため、活性炭で遊離塩素を除去することが好ましい。
 除去工程の原料として用いる遊離塩素濃度が0.2mg/Lを超える水としては、例えば、水道水等が挙げられる。
 添加工程で用いる水の遊離塩素濃度、または除去工程で得られる遊離塩素を除去、低減した水の遊離塩素濃度は、0.2mg/L以下であればよいが、0.1mg/L以下であることが好ましく、少なければ少ない方がよい。
 添加工程において、例えば、0~50℃の温度で、遊離塩素を除去した水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加すればよい。ヨウ化物とアルカリ剤の添加順序に特に制限はない。必要に応じて、遊離塩素を除去した水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加した後に、撹拌装置等によって撹拌してもよい。得られた逆浸透膜用スライム抑制助剤の保管の際の温度は、例えば、-5~50℃である。
 この逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法によって、ヨウ化物を含有し、ヨウ素の遊離が抑制された逆浸透膜用スライム抑制助剤を得ることができる。
 本明細書は、以下の実施形態を含む。
[1]遊離塩素濃度が0.2mg/L以下の水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加する添加工程を含む、逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法。
[2]遊離塩素濃度が0.2mg/Lを超える水から遊離塩素を除去して遊離塩素濃度を0.2mg/L以下とする除去工程と、
 前記遊離塩素を除去した水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加する添加工程と、
 を含む、逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法。
[3]ヨウ化物とアルカリ剤と水とを含み、
 遊離ヨウ素濃度が0.1mg/L以下である、逆浸透膜用スライム抑制助剤。
[4][3]に記載の逆浸透膜用スライム抑制助剤であって、
 ヨウ化物イオン濃度が3.8%以上20%未満である、逆浸透膜用スライム抑制助剤。
[5][3]または[4]に記載の逆浸透膜用スライム抑制助剤であって、
 pHが8以上である、逆浸透膜用スライム抑制助剤。
[6]塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうちの少なくとも1つを含有する被処理水について、逆浸透膜を用いて濃縮水と透過水とを得る逆浸透膜処理工程を含み、
 前記被処理水に、前記被処理水の遊離塩素量および遊離臭素量1molに対して、ヨウ化物イオンが2mol以上となるように、[3]から[5]のいずれか1つに記載の逆浸透膜用スライム抑制助剤を存在させる、水処理方法。
[7]塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうちの少なくとも1つを含有する被処理水について、分離膜を用いて膜ろ過処理する膜ろ過処理工程と、
 前記膜ろ過処理工程で得られた膜ろ過処理水について、逆浸透膜を用いて濃縮水と透過水とを得る逆浸透膜処理工程と、
 を含み、
 前記膜ろ過処理工程における被処理水に、前記被処理水の遊離塩素量および遊離臭素量1molに対して、ヨウ化物イオンが2mol以上となるように、[3]から[5]のいずれか1つに記載の逆浸透膜用スライム抑制助剤を存在させる、水処理方法。
 以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
 逆浸透膜用スライム抑制助剤を製剤する際に使用する水に含まれる遊離塩素濃度の違いによる、逆浸透膜用スライム抑制助剤の遊離ヨウ素濃度を測定した。組成物中の遊離ヨウ素によって色度が高くなるので、色度も併せて測定した。
 遊離塩素濃度が0.02mg/L未満である超純水に所定量の次亜塩素酸ナトリウムを添加して、遊離塩素濃度を所定の濃度に調整した。残留塩素濃度を調整した水(80質量%)に、ヨウ化物としてヨウ化カリウム(20質量%)を添加した。なお、pH調整剤としてのアルカリ剤は含まない。超純水は、遊離塩素濃度が0.02mg/L未満である相模原井水を用いて、イオン交換樹脂や逆浸透膜等の脱塩手段を用いて調製した。
 得られた組成物の色度はURL(https://www.toadkk.co.jp/support/hach/runbook/f6idue00000036jm-att/8025_Pt-Co.pdf)に記載の方法で測定した。
 遊離ヨウ素はDPD法により定量した。
 結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 逆浸透膜用スライム抑制助剤を製剤する際に使用する水に含まれる遊離塩素濃度が0.2mg/L以下であると、遊離ヨウ素濃度が検出限界未満(<0.05mg/L)であり、色度も5度未満であった。
<実施例2>
[長期保存安定性の評価]
 表2、表3、表4、表5に示す配合量で遊離塩素濃度が0.02mg/L未満である超純水に、25℃でヨウ化物としてヨウ化カリウムを添加した。組成物のpH調整は、塩酸または水酸化ナトリウム水溶液を使用して行った。得られた組成物(逆浸透膜用スライム抑制助剤)の遊離ヨウ素濃度は、0.05mg/L未満であった。25℃で30日後および50℃で30日後の遊離ヨウ素量を、DPDにより定量した。結果を表6、表7にそれぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 25℃で30日保存の場合、組成物のpH8以上で保存安定性が良好であった。50℃で30日保存の場合、組成物のpH12以上で保存安定性が良好であった。
<実施例3、参考例1,2>
[殺菌効果の評価]
 実施例の逆浸透膜用スライム抑制助剤(ヨウ化カリウム(KI)水溶液)と次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)、参考例として次亜塩素酸ナトリウム、ヨウ素系酸化剤(国際公開第2021/192582号に記載の酸化剤)を以下の濃度となるように模擬水に添加して、殺菌効果を比較した。模擬水は、脱塩素処理した相模原井水にブイヨンを添加して生菌数が10となるように調製した。生菌数は、サンアイバイオチェッカーTTC(三愛石油製)を用いて測定した。結果を表8に示す。
 次亜塩素酸ナトリウム(参考例1):1.0mg/L
 次亜塩素酸ナトリウム:1.0mg/Lと、遊離ヨウ素濃度が0.05mg/L未満である逆浸透膜用スライム抑制助剤(ヨウ化カリウム水溶液):ヨウ化カリウム4.5mg/L(助剤としては、22.5mg/Lに相当)との混合物(実施例3)
 ヨウ素系酸化剤(参考例2):1.0mg/L as Cl(国際公開第2021/192582号)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 実施例の逆浸透膜用スライム抑制助剤(ヨウ化カリウム水溶液)と次亜塩素酸ナトリウムを用いた場合は、次亜塩素酸ナトリウムよりも殺菌効果が優れており、国際公開第2021/192582号に記載のヨウ素系酸化剤と殺菌効果が同等であった。
<実施例4、参考例3,4>
[酸化還元電位(ORP)の測定(図3、図4)]
 実施例の逆浸透膜用スライム抑制助剤(ヨウ化カリウム(KI)水溶液)と次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)を、超純水に添加して、酸化還元電位(ORP)を測定した。図3に、pH4,7,10で次亜塩素酸ナトリウムを先に投入、逆浸透膜用スライム抑制剤(ヨウ化カリウム水溶液)を後に投入した結果(実線)、逆浸透膜用スライム抑制剤(ヨウ化カリウム水溶液)を先に投入、次亜塩素酸ナトリウムを後に投入した結果(点線)を示す。図4に、実施例の逆浸透膜用スライム抑制助剤と次亜塩素酸ナトリウム、参考例として次亜塩素酸ナトリウム、ヨウ素系酸化剤(国際公開第2021/192582号に記載の酸化剤)を以下の濃度となるようにpH4,7,10で添加した結果を示す。
 次亜塩素酸ナトリウム(参考例3):1.0mg/L
 次亜塩素酸ナトリウム:1.0mg/Lと、遊離ヨウ素濃度が0.05mg/L未満である逆浸透膜用スライム抑制助剤(ヨウ化カリウム水溶液):ヨウ化カリウム:4.5mg/L(助剤としては、22.5mg/Lに相当)との混合物(実施例4)
 ヨウ素系酸化剤(参考例4):1.0mg/L as Cl(国際公開第2021/192582号)
 ・実線:NaClOを先に投入、KIを後に投入
 ・点線:KIを先に投入、NaClOを後に投入
 被処理水の酸化還元電位(ORP)が800mV以下となるようにヨウ化物イオンの添加量を制御すればよいことがわかった。
<実施例5、比較例1>
[膜への影響]
 実施例の逆浸透膜用スライム抑制助剤(ヨウ化カリウム水溶液(KI))と次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)を用いた場合の逆浸透膜への影響を評価した。結果を表9に示す。
(試験手順)
 1.薬剤との接触前に逆浸透膜のFluxとEC阻止率を測定しておく
 2.CT値が理論値として30,000(mg/L as Cl*h)となるように薬剤を逆浸透膜に接触させる
 3.薬剤との接触後に逆浸透膜のFluxとEC阻止率を測定する
 Fluxは、25℃における所定時間当たりの透過水量を、膜面積と操作圧で割ることによって算出した。EC阻止率は、透過水の導電率と供給水の導電率を導電率測定装置で測定し、(100-[透過水導電率/供給水導電率]×100)で算出した。
(試験条件)
 ・逆浸透膜試験装置
 ・逆浸透膜:日東電工製、逆浸透平膜(ESPA2、LFC3)
 ・給水:純水+NaCl、水温:25℃、圧力:0.75MPa、給水量:5L/min
 ・NaCl:500mg/L
 ・次亜塩素酸ナトリウム(比較例1):0.30g/L
 ・次亜塩素酸ナトリウム:0.30g/Lと、遊離ヨウ素濃度が0.05mg/L未満である逆浸透膜用スライム抑制助剤(ヨウ化カリウム水溶液):ヨウ化カリウム1.35g/L(助剤としては、6.75g/Lに相当)との混合物(実施例5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 実施例の逆浸透膜用スライム抑制助剤(ヨウ化カリウム水溶液)と次亜塩素酸ナトリウムを用いた場合は、逆浸透膜をほとんど劣化させなかった。
<実施例6、参考例5~7>
[ヨウ化物イオン添加量の残留遊離塩素濃度への影響]
(試験手順)
 相模原井水を脱塩素処理したものを用い、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を5mg/L as Clとなるように調製し、そこにヨウ化カリウムを次亜塩素酸ナトリウムの遊離塩素量1molに対して、ヨウ化物イオンとして、0,0.5,1.0,2.0molとなるように添加した混合液を調製した。その後、混合液中に次亜塩素酸として残留している遊離塩素濃度を測定した。
 次亜塩素酸として残留している遊離塩素濃度の測定は、「インドフェノール青吸光光度法(JIS K 102)」を参考に、混合液に所定量のアンモニアを添加しクロラミンを生成させた後、ナトリウムフェノキシド溶液を加え混合し30分放置した後、630nm付近の吸光度を測定し、生成したクロラミンを定量した。定量したクロラミン濃度を、混合液中に次亜塩素酸として残留している遊離塩素量として算出した。結果を表10に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 遊離塩素量1molに対して、ヨウ化物イオンを2mol以上添加した場合は、遊離塩素は検出されなかった(検出限界以下)。一方、遊離塩素量1molに対してヨウ化物イオンの添加量が1.0molでは、遊離塩素がわずかに検出された。次亜塩素酸由来の遊離塩素は逆浸透膜を劣化させるため、逆浸透膜の被処理水では遊離塩素が不検出であることが好ましい。このため、ヨウ化物イオンの添加量は2.0mol以上が好ましい。
<実施例7~9、参考例8~13>
[ヨウ化物イオン添加量の酸化還元電位(ORP)への影響]
(試験手順)
 pHを所定値に調整した超純水に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を1mg/L as Clとなるように添加し、そこにヨウ化カリウムを添加し、3分間撹拌した後、酸化還元電位(ORP)を測定した。ヨウ化カリウムは、次亜塩素酸ナトリウムの遊離塩素量1molに対して、ヨウ化物イオンとして、0,1.0,2.0molとなるように添加した。酸化還元電位(ORP)は、東亜DKK社のORP計(RM-20P)を使用して測定した。結果を表11に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 ヨウ化物イオンの添加量が多いほど、酸化還元電位(ORP)は低減された。特にpH4では、遊離塩素量1molに対してヨウ化物イオンの添加量が2mol以上で、明らかに酸化還元電位(ORP)が低減され、逆浸透膜への影響が無視することができる酸化還元電位(ORP)の目安である700mVを下回った。
 実施例に示すように、ヨウ化物を含有し、ヨウ素の遊離が抑制された逆浸透膜用スライム抑制助剤を得ることができた。また、実施例の逆浸透膜用スライム抑制助剤を用いることによって、塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうち少なくとも1つを含有する被処理水の逆浸透膜処理において、逆浸透膜の劣化を抑制するとともにスライム形成を抑制することができた。
 1 水処理装置、10 被処理水槽、12 膜ろ過装置、14 逆浸透膜装置、16 ポンプ、18,20 被処理水配管、22 膜ろ過処理水配管、24 透過水配管、26 濃縮水配管、28 スライム抑制助剤添加配管、30 還元剤添加配管。

Claims (7)

  1.  遊離塩素濃度が0.2mg/L以下の水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加する添加工程を含むことを特徴とする、逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法。
  2.  遊離塩素濃度が0.2mg/Lを超える水から遊離塩素を除去して遊離塩素濃度を0.2mg/L以下とする除去工程と、
     前記遊離塩素を除去した水にヨウ化物とアルカリ剤とを添加する添加工程と、
     を含むことを特徴とする、逆浸透膜用スライム抑制助剤の製造方法。
  3.  ヨウ化物とアルカリ剤と水とを含み、
     遊離ヨウ素濃度が0.1mg/L以下であることを特徴とする逆浸透膜用スライム抑制助剤。
  4.  請求項3に記載の逆浸透膜用スライム抑制助剤であって、
     ヨウ化物イオン濃度が3.8質量%以上20質量%未満であることを特徴とする逆浸透膜用スライム抑制助剤。
  5.  請求項3または4に記載の逆浸透膜用スライム抑制助剤であって、
     pHが8以上であることを特徴とする逆浸透膜用スライム抑制助剤。
  6.  塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうちの少なくとも1つを含有する被処理水について、逆浸透膜を用いて濃縮水と透過水とを得る逆浸透膜処理工程を含み、
     前記被処理水に、前記被処理水の遊離塩素量および遊離臭素量1molに対して、ヨウ化物イオンが2mol以上となるように、請求項3または4に記載の逆浸透膜用スライム抑制助剤を存在させることを特徴とする水処理方法。
  7.  塩素系酸化剤および臭素系酸化剤のうちの少なくとも1つを含有する被処理水について、分離膜を用いて膜ろ過処理する膜ろ過処理工程と、
     前記膜ろ過処理工程で得られた膜ろ過処理水について、逆浸透膜を用いて濃縮水と透過水とを得る逆浸透膜処理工程と、
     を含み、
     前記膜ろ過処理工程における被処理水に、前記被処理水の遊離塩素量および遊離臭素量1molに対して、ヨウ化物イオンが2mol以上となるように、請求項3または4に記載の逆浸透膜用スライム抑制助剤を存在させることを特徴とする水処理方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015186774A (ja) * 2014-03-26 2015-10-29 東レ株式会社 造水方法および造水装置
JP2020163354A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 アクアス株式会社 水系の洗浄方法
WO2021192583A1 (ja) * 2020-03-24 2021-09-30 オルガノ株式会社 水回収システムおよび水回収方法
JP2022055644A (ja) * 2020-09-29 2022-04-08 オルガノ株式会社 逆浸透膜のファウリング判定方法、判定装置、水処理方法、および水処理装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1331648A (en) * 1969-12-03 1973-09-26 Univ Kansas State Method of disinfecting water and ion exchange resin compounds for use therein
US5792371A (en) * 1996-08-22 1998-08-11 Iosolutions Incorporated Method of disinfecting water with iodine species
JP4995465B2 (ja) 2005-01-28 2012-08-08 日宝化学株式会社 運搬方法および運搬容器
JP2010271141A (ja) 2009-05-20 2010-12-02 Toyota Motor Corp 鉛検出方法
CN110064308A (zh) * 2013-11-12 2019-07-30 艺康美国股份有限公司 膜分离装置的生物粘泥抑制剂和抑制方法
JP6970516B2 (ja) * 2017-03-17 2021-11-24 オルガノ株式会社 逆浸透膜を用いる水処理方法
WO2019143182A1 (ko) * 2018-01-18 2019-07-25 주식회사 엘지화학 수처리 분리막의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 수처리 분리막
CN112675191B (zh) * 2021-02-04 2021-07-13 广州市和生堂动物药业有限公司 一种兽用聚维酮碘溶液及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015186774A (ja) * 2014-03-26 2015-10-29 東レ株式会社 造水方法および造水装置
JP2020163354A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 アクアス株式会社 水系の洗浄方法
WO2021192583A1 (ja) * 2020-03-24 2021-09-30 オルガノ株式会社 水回収システムおよび水回収方法
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