JP2003071252A

JP2003071252A - 多段式逆浸透処理方法

Info

Publication number: JP2003071252A
Application number: JP2001270419A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ando; 雅明安藤; Satoru Ishihara; 悟石原
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-11
Also published as: EP1424311A4; US20040050793A1; EP1424311B1; WO2003022751B1; IL157533A; EP1424311A1; IL157533A0; WO2003022751A1

Abstract

(57)【要約】【課題】２段目以降の逆浸透膜モジュールの分離性能
が高く、液体を高度に分離精製することができ、しか
も、中性領域では解離しないホウ素等も高い阻止率で分
離できる多段式逆浸透処理方法を提供する。【解決手段】液体を第１段の逆浸透分離モジュールに
て逆浸透処理し、得られた透過水にアルカリ剤を加え、
そのｐＨ値をアルカリ領域として、これを第２段の逆浸
透分離モジュールにて更に逆浸透処理する多段式逆浸透
処理方法において、第２段の逆浸透分離モジュールへの
供給水に、脱鉄処理、脱マンガン処理、脱炭酸処理及び
キレート剤あるいはスケ−ル防止剤添加処理から選ばれ
る少なくとも一つの処理をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆浸透膜エレメン
トを組込んでなる逆浸透分離モジュールにて、液体の逆
浸透処理、特にかん水、海水等の脱塩を行う多段式逆浸
透処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、逆浸透膜による分離技術は、かん
水、海水等の脱塩による淡水化や、超純水の製造等に幅
広く利用されている。逆浸透膜モジュールを用いて、液
体を高度に脱塩処理する場合、１段目の逆浸透膜モジュ
ールの透過水を２段目の逆浸透膜モジュールに供給して
さらに脱塩処理を行う方法が知られている（特開２００
０−１０２７８５号公報等）。この際、２段目の逆浸透
処理では１段目の逆浸透膜モジュールの透過水を用いる
ため、最大限の回収率（供給水量に対して得られる透過
水量の割合）を得ることが求められる。

【０００３】回収率を設定する場合は、濃縮により溶解
性の塩がその飽和溶解度を超え水中に析出しない範囲内
にする必要がある。そのため、例えば、シリカを多く含
む原水を処理する場合、２段目の逆浸透膜モジュールの
供給水は、シリカの溶解性を高めて高回収率を得るため
に、アルカリ性で供給される方が効果的な場合がある。
また、ｐＨ９以上でイオン状に解離するホウ素を処理す
る場合も、このｐＨ領域では逆浸透膜によるホウ素の阻
止率が飛躍的に向上するため、２段目の逆浸透膜モジュ
ールの供給水はアルカリ性で供給される場合がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２段目
の逆浸透膜モジュールの供給水に、鉄やマンガンイオン
が微量に含まれる場合、特にマンガンイオンは、逆浸透
膜モジュールの膜素材が全芳香族ポリアミドである場
合、その分解の原因物質となる。

【０００５】本発明者らの研究によれば、特に２段目の
逆浸透膜モジュールの供給水をアルカリ性にした場合、
溶存する炭酸イオン（ＨＣＯ₃ ^-）及びシステムの殺菌目
的で使用する塩素の還元剤である重亜硫酸ナトリウム
と、鉄あるいはマンガンとが相互作用を起こすことによ
って、逆浸透膜モジュールの全芳香族ポリアミドを分解
し、本来の逆浸透膜性能が発現しなくなる事が判明し
た。

【０００６】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであって、２段目以降の逆浸透膜モジュールの
分離性能が高く、液体を高度に分離精製することがで
き、しかも、中性領域では解離しないホウ素等も高い阻
止率で分離できる多段式逆浸透処理方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、逆浸透膜の性
能低下を引き起こす原因となる、鉄、マンガンの重金
属、供給水中に溶存する炭酸イオン（ＨＣＯ₃ ^-）、塩素
の還元剤である重亜硫酸ナトリウムのいずれかを除去す
ることにより、逆浸透膜の性能低下が生じなくなる、と
の知見に基づいてなされたものである。

【０００８】すなわち、前記目的を達成するために、本
発明の多段式逆浸透処理方法は、液体を第１段の逆浸透
分離モジュールにて逆浸透処理し、得られた透過水にア
ルカリ剤を加え、そのｐＨ値をアルカリ領域として、こ
れを第２段の逆浸透分離モジュールにて更に逆浸透処理
する多段式逆浸透処理方法において、第２段の逆浸透分
離モジュールへの供給水に、脱鉄処理、脱マンガン処
理、脱炭酸処理及びキレート剤あるいはスケ−ル防止剤
添加処理から選ばれる少なくとも一つの処理を施すこと
を特徴とする。

【０００９】本発明の処理方法によれば、逆浸透膜本来
の性能を阻害する要因となる、溶存炭酸イオン（ＨＣＯ
₃ ^-）、鉄あるいはマンガンイオンが実質的に系内に不存
在となるため、逆浸透膜本来の優れた分離機能を維持し
つつ、かつ逆浸透膜モジュールの分離性能を著しく高め
ることができる。

【００１０】本発明の多段式逆浸透処理方法において、
供給水のｐＨ値は９以上が好ましい。ホウ素は、通常、
ホウ酸として存在し、このホウ酸は、ｐＨが中性付近で
は解離していないので、逆浸透膜によって阻止（分離）
することができないが、ｐＨが高いアルカリ領域ではホ
ウ酸はホウ酸イオンに解離するので、逆浸透膜によるホ
ウ素の阻止性能が向上すると考えられる。したがって、
供給水のｐＨ値が９以上であれば、ホウ素の阻止性能が
向上する。また、ｐＨが１１を越える場合は、逆浸透膜
の耐久ｐＨ範囲を越えるため、逆浸透膜の性能低下が生
じるため、前記ｐＨは、９〜１１の範囲がより好まし
く、特に９〜１０の範囲が好ましい。

【００１１】供給水のｐＨ値をアルカリ領域とするため
に添加するアルカリ剤としては、水酸化アルカリ金属が
好ましい。水酸化アルカリ金属は水に対する溶解性に優
れるため取扱いが容易であり、また、水酸化アルカリ金
属を加えて供給水のｐＨ値をアルカリ領域とすることに
より、ホウ素を効果的に分離することができるととも
に、金属イオンに起因するスケールが発生しないため、
スケールが膜面に析出して液体の処理効率が低下する現
象を防止することができる。

【００１２】本発明の多段式逆浸透処理方法において
は、透過水が還元剤を含有していてもよい。実用上、逆
浸透膜モジュールの運転システムを殺菌するため塩素等
の殺菌剤を添加することが多く、塩素等に還元剤を添加
することにより殺菌効果が向上するからである。還元剤
としては、亜硫酸塩又は重亜硫酸塩が好ましく、前記の
殺菌剤と亜硫酸塩又は重亜硫酸塩を用いることにより、
微生物の発生や殺菌剤の膜性能の劣化の影響なく逆浸透
膜モジュールにて安定して脱塩水等を製造することがで
きる。

【００１３】本発明の多段式逆浸透処理方法において、
逆浸透膜がポリアミド系の膜であることが好ましい。よ
り好ましくは、逆浸透膜が芳香族ポリアミド系複合膜で
あるのがよい。このような構成の逆浸透膜は、脱塩性
能、水透過性およびイオン状物質の分離性能に優れると
ともに、イソプロピルアルコール等の非電解質有機物お
よびホウ素等の溶質も高い阻止率で分離できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の多段式逆浸透処理方法に
おいては、第２段の逆浸透分離モジュールへの供給水に
対して、脱鉄イオン処理、脱マンガンイオン処理、脱炭
酸処理及びキレート剤あるいはスケ−ル防止剤添加処理
から選ばれる少なくとも一つの処理を施す。したがっ
て、これらの処理は、アルカリ剤を添加する前の第１段
の逆浸透分離モジュール透過水、アルカリ剤を添加した
後の第１段の逆浸透分離モジュール透過水に対して行う
ことができるほか、第１段の逆浸透分離モジュール供給
水に対して行うこともできる。

【００１５】本発明において、脱鉄処理、脱マンガン処
理（以下、「脱Ｆｅ、Ｍｎ処理」ともいう。）は、鉄及
びマンガン等の重金属を除去する一般的な方法を用いる
ことができる。例えば、透過水にオゾン、塩素ガス、空
気、過マンガン酸カリウムなどの酸化剤を添加して、透
過水中のマンガン、鉄などの金属イオンを酸化析出させ
た後、精密濾過膜、限外濾過膜等の膜モジュールに通水
して金属成分を除去する方法や、透過水に塩素等の塩素
系酸化剤を添加した後にマンガン砂の濾床や、二酸化マ
ンガン含有スラリーの浮遊層に通してマンガンを酸化析
出させ、次いでこの液を中空糸型精密濾過膜等の透過膜
で濾過してマンガンを除去する方法等が挙げられるが、
これに限定されない。また、このような予備的な金属酸
化処理を施すことなく、透過水を直接的に逆浸透膜モジ
ュールに導入して透過処理することにより、金属イオン
を除去することもできる。

【００１６】脱鉄、脱マンガンは、溶存するＨＣＯ₃ ^-や
還元剤との相互作用をできるだけ少なくするため、第１
段の逆浸透分離モジュール供給水を処理するのが好まし
いが、アルカリ剤を添加する前の第１段の逆浸透分離モ
ジュール透過水（ｐＨ５〜６）を処理してもよく、特に
限定されるものではない。

【００１７】鉄、マンガンは、芳香族ポリアミド逆浸透
膜モジュールを分解する直接の要因となり得るため、前
記の脱Ｆｅ、Ｍｎ処理にて、これらの重金属を除去する
ことが最も効果的であるが、この直接除去が装置の設置
スペースやコストの問題で実施できない場合は、鉄、マ
ンガン等の重金属を捕捉するキレート剤あるいはスケ−
ル防止剤を添加することも効果的である。キレート剤あ
るいはスケ−ル防止剤の添加によって、透過水中に含ま
れる重金属又は重金属イオンとキレート剤あるいはスケ
−ル防止剤とが錯体を形成するため、逆浸透膜性能の低
下を防止することができる。

【００１８】キレート剤あるいはスケ−ル防止剤として
は、特に限定されるものではなく、ポリマー系、有機
系、無機系の一般的なキレート剤あるいはスケ−ル防止
剤を用いることができる。ポリマー系キレート剤あるい
はスケ−ル防止剤としては、例えば、ポリアクリル酸
（塩）、ポリスチレンスルホン酸（塩）、無水マレイン
酸（共）重合体、リグニンスルホン酸（塩）等が挙げら
れる。有機系キレート剤あるいはスケ−ル防止剤として
は、アミノトリメチレンホスホン酸（塩）、ホスホノブ
タントリカルボン酸（塩）等のホスホン酸（塩）、ポリ
アミノカルボン酸（塩）、オキシカルボン酸（塩）、縮
合リン酸（塩）等が挙げられる。中でも、ポリアミノカ
ルボン酸（塩）、オキシカルボン酸（塩）、縮合リン酸
（塩）が好適である。ポリアミノカルボン酸としては、
ニトリロ３酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレン
トリアミン五酢酸等が好ましい。オキシカルボン酸とし
ては、クエン酸、リンゴ酸等が好ましい。これらの塩の
形態としてはナトリウム、カリウム、リチウム等のアル
カリ金属塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩等
が挙げられる。また、縮合リン酸としては、ピロリン
酸、トリポリリン酸、テトラメタリン酸、ヘキサメタリ
ン酸、トリメタリン酸等が好ましく、塩としてはナトリ
ウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩、アンモ
ニウム塩等が挙げられる。

【００１９】前記のキレート剤あるいはスケ−ル防止剤
の添加量は、用いる剤の種類や、液体の性状（カルシウ
ム硬度、リン酸濃度など）、液温、透過流速によって必
要添加量が異なり特に限定はないが、通常、重金属や重
金属イオンを有効に捕捉するため、鉄やマンガンに対し
て当量以下の濃度で添加するのがよい。

【００２０】キレート剤あるいはスケ−ル防止剤は、過
剰添加による水質の悪化等を防止する観点から、鉄やマ
ンガンの存在量が少ない第１段の逆浸透分離モジュール
透過水に添加するのが好ましいが、第１段の逆浸透分離
モジュール供給水に添加してもよく、特に限定されるも
のではない。

【００２１】本発明において、脱炭酸処理は、鉄・マン
ガンが相互作用を起こす要因であるＨＣＯ₃ ^-の除去ため
に行うものであり、脱炭酸を効率的に行うためには、溶
存している二酸化炭素の割合が多い状態、すなわち、液
ｐＨが低い状態での処理が好ましい。かかる観点より、
アルカリ剤を添加する前の第１段の逆浸透分離モジュー
ル透過水（ｐＨ５〜６）を脱炭酸処理するのが好ましい
が、第１段の逆浸透分離モジュール供給水を脱炭酸処理
してもよく、特に限定されるものではない。

【００２２】脱炭酸処理方法としては、溶存している二
酸化炭素を除去する一般的な方法を用いることができ
る。例えば、本発明の第１段の逆浸透膜分離モジュール
の前段又は後段に脱炭酸装置を設け、脱炭酸する方法が
挙げられる。この脱炭酸装置としては、被処理水と空気
とを充填物に通して向流接触させる脱炭酸塔や、膜脱気
装置、真空脱気装置、窒素脱気装置、加温脱気装置等の
通常純水の製造に使用されるものを用いることができ
る。

【００２３】逆浸透分離モジュールの運転の際には、通
常、処理水中の微生物の発生を防止するため、塩素等の
塩素系殺菌剤を用いることが多く、これに還元剤を添加
して殺菌効果を向上させている。この還元剤を無添加と
することは、殺菌剤として塩素等を使用している系で
は、実用上困難である。したがって、本発明の多段式逆
浸透処理方法においては、液体（第１段の供給水）及び
／又は透過水に、還元剤を添加することが好ましく、上
記の重金属の除去、マスキング、及び脱炭酸（ＨＣＯ₃ ^-
除去）を行うことによって、この還元剤と重金属との相
互作用が抑制されるため、逆浸透膜性能を維持すること
が可能となる。

【００２４】ここで、還元剤としては、塩素等の酸化性
物質を還元する性質を有するものをいい、特に限定され
ないが、水溶性で還元性が大きく、逆浸透膜への影響の
少ないものが好ましく用いられる。取扱いが容易で安価
である点から、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム
等の亜硫酸塩又は重亜硫酸塩が特に好ましい。

【００２５】殺菌剤の濃度は、用いる液体（第１段の供
給水）の水質にもよるが、一般に添加後の濃度で０．５
〜１０ｐｐｍ程度である。また、還元剤は、殺菌剤の量
によるが、通常、塩素１ｍｇに対し、重亜硫酸ナトリウ
ムを３〜６ｍｇ添加する。

【００２６】本発明において、上記の脱炭酸処理、脱Ｆ
ｅ、Ｍｎ処理は、双方実施することが好ましいが、実用
上はいずれか一方を実施することにより効果が発揮され
る。この場合、第２段の逆浸透分離モジュールへの供給
水中のＨＣＯ₃ ^-濃度や、鉄、マンガン濃度は、処理条件
によって適宜決定される。

【００２７】本発明で用いられるアルカリ剤としては、
特に限定はなく、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等の水酸化アルカリ
金属、ＮＨ₄ＯＨ等の水酸化アンモニウム、Ｎａ₂ＣＯ₃
等の炭酸塩、珪酸塩等が挙げられるが、コスト的に安価
であり、水に対する溶解性に優れ、多価金属イオンに起
因するスケールが発生しない等の点から、水酸化アルカ
リ金属が好ましく用いられる。

【００２８】本発明の逆浸透分離モジュールで用いる逆
浸透膜を構成する素材は、特に限定されず、例えば、酢
酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポ
リエステル等の各種高分子素材を用いることができる。
中でも、トリクロロメタンやトリブロモメタン等のトリ
ハロメタンをはじめとする各種有機物の分離性能に優れ
る点で、ポリアミド系逆浸透膜が好ましく、特に芳香族
ポリアミド系複合膜に適用した場合に、本発明の効果が
最も顕著となる。

【００２９】逆浸透膜の膜形態としては、中空糸、平膜
があり、本発明の処理方法はいずれの形態にも使用する
ことができる。

【００３０】本発明において、第１段及び第２段以降の
逆浸透分離モジュールは、上記の逆浸透膜を実際に使用
するために形態化したものであり、その形状、構造等に
おいて特に限定されるものではなく、例えば、スパイラ
ル型、中空型、チューブラー型、フレームアンドプレー
ト型等の任意のものが用いられる。平膜は、スパイラ
ル、チューブラー、フレームアンドプレートのモジュー
ルに組み込んで使用することができ、中空糸は、複数本
を束ねたものをモジュールに組み込んで使用することが
できる。

【００３１】本発明の処理方法においては、液体を第１
段の逆浸透分離モジュールにて逆浸透処理して透過水を
得、次いで、第２段の逆浸透分離モジュールに、上述し
たような脱鉄処理、脱マンガン処理、脱炭酸処理及びキ
レート剤あるいはスケ−ル防止剤添加処理から選ばれる
少なくとも一つの処理を施された透過水とアルカリ剤を
供給することによって、最大限の回収率で透過水を得
る。前記の各処理は、第１段の逆浸透分離モジュール供
給水に行うこともある。

【００３２】以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に
説明する。

【００３３】図１に、本発明において用いる逆浸透分離
装置構成の一例を示す。これらの装置は、分離精製すべ
き液体（原水）に含まれるＦｅ、Ｍｎを除去する重金属
処理設備１と、原水を貯蔵する原水タンク２とを備え、
原水は搬送ポンプにより第１段の逆浸透分離モジュール
３１に供給され、第１段の逆浸透処理が施される。第１
段の逆浸透分離モジュールには、かくして、得られた第
１段の透過水をイオン交換塔４に送るための第１段の透
過水流出管３１１が設けられ、透過水流出管を通じて第
１段の透過水はイオン交換塔４に搬送され、イオン交換
塔にて脱炭酸処理が施される。

【００３４】脱炭酸処理が施された透過水は、第２段の
供給水タンク５に搬送され、一旦ここに貯蔵される。供
給水タンク５の透過水に、アルカリ剤（ＮａＯＨ）とキ
レート剤あるいはスケ−ル防止剤をポンプによって注入
し、通常、ｐＨが５〜６である透過水のｐＨを上述した
範囲に調整する。このようにアルカリ性とした透過水
を、第２段の搬送ポンプにより第２段の逆浸透分離モジ
ュール３２に供給する。ここで、第１段の透過水は、更
に、第２段の逆浸透処理が施される。かくして、第２段
の逆浸透分離モジュールには、第２段の透過水流出管３
２１が接続されている。

【００３５】本発明によれば、原水として海水を用いた
場合、上記第１段の逆浸透分離モジュールによる逆浸透
処理によって、ホウ素以外については、水道法水質基準
を満たす透過水を得ることができる。第１段の逆浸透分
離モジュールに供給する原水は、炭酸カルシウムの沈殿
の防止のために、弱酸性に調節されているので、ホウ酸
は、非解離状態で存在している。第１段の逆浸透分離モ
ジュールへの原水中のホウ素の含有量は、通常、４．０
〜５．０ｐｐｍ程度であって、第１段の透過水中のホウ
素の含有量は、運転条件によっては経年変化で水道法水
質基準の１ｐｐｍ以下を満たさない。

【００３６】しかし、本発明の方法によれば、第１段の
透過水にアルカリ薬剤を加えて、そのｐＨをアルカリ領
域に調節するので、ホウ酸は、解離して、ホウ酸イオン
として、イオン状態で存在している。通常、逆浸透分離
モジュールのホウ酸イオンに対する阻止率は、非解離状
態のホウ酸に比べて大きいので、このように、アルカリ
性に調節した第１段の透過水を第２段の逆浸透分離モジ
ュールによって、再度、逆浸透処理することによって、
最終的に得られる第２段の透過水中のホウ素の含有量を
１ｐｐｍ以下とすることができる。

【００３７】本発明においては、第１段及び第２段の逆
浸透分離モジュールにおける逆浸透膜には、例えば、第
１段目膜には、ｐＨ６．５〜７、濃度３．５ｗｔ％の食
塩水を原水として、温度２５℃、操作圧力５．４９ＭＰ
ａにて１時間運転したときの食塩阻止率が９９．４％以
上のものを用いることが好ましく、第２段目膜には、例
えば、ｐＨ６．５〜７、濃度０．０５ｗｔ％の食塩水を
原水として、温度２５℃、操作圧力０．７４ＭＰａにて
１時間運転したときの食塩阻止率が９９．０％以上のも
のを用いることが好ましい。

【００３８】本発明においては、前記第１段及び第２段
の逆浸透分離モジュールは、それぞれのモジュール（ユ
ニット）を直列又は並列に接続し、これら複数のモジュ
ールユニットの供給側を一括して原水の供給管に接続
し、透過側を一括して透過水流出管に接続してもよい。
更に、第２段の逆浸透分離モジュールの後段に第３段の
逆浸透分離モジュールを接続して、多段の脱塩処理を行
ってもよい。

【００３９】以上のように、本発明の多段式逆浸透処理
方法は、かん水、海水等の脱塩による淡水化や、超純水
の製造等に好適に使用できる。また染色排水や電着塗料
排水等の公害発生原因である産業排水等から、その中に
含まれる汚染源若しくは有効物質を除去回収する場合に
も使用でき、排水のクローズ化に寄与することができ
る。この他に、食品工業等の分野において、有効成分の
濃縮や、上水や下水等の有害成分の除去などの水処理に
使用することができる。

【００４０】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定さ
れるものではない。

【００４１】（実施例１）濃度５００ｍｇ／ＬのＮａＣ
ｌ水溶液（ｐＨ６．５）を、２５℃、操作圧０．７４Ｍ
Ｐａの条件下に、全芳香族ポリアミド系逆浸透膜を用い
て逆浸透処理を行い、鉄を０．０５ｐｐｍ、マンガンを
０．０５ｐｐｍ、重亜硫酸ナトリウムを３ｐｐｍ含む逆
浸透膜透過水を得た。この透過水を脱炭酸してＨＣＯ₃ ^-
量を１ｐｐｍとした水を、ＮａＯＨでｐＨ１０に調整し
た。これを、有効膜面積６０ｃｍ²の全芳香族ポリアミ
ド系逆浸透膜からなる平膜テストセルを用いて、２５
℃、操作圧０．７４ＭＰａの条件下に、３０日間の連続
通水テストを行った。テスト前後における平膜性能を表
１に示す。

【００４２】

【表１】阻止率（％）透過水量（ｍ³／ｍ²／日）テスト前９９．５１．１３０日間テスト後９９．６０．９表1から明らかなように、テスト前後で逆浸透膜性能に
大きな変化は認められなかった。

【００４３】（実施例２）脱鉄、脱マンガン処理を行っ
た、濃度５００ｍｇ／ＬのＮａＣｌ水溶液（ｐＨ６．
５）を、２５℃、操作圧０．７４ＭＰａの条件下に、全
芳香族ポリアミド系逆浸透膜を用いて逆浸透処理を行
い、鉄、マンガンを含まず、重亜硫酸ナトリウムを３ｐ
ｐｍ、ＨＣＯ₃ ^-３０ｐｐｍを含む逆浸透膜透過水を得
た。これを脱炭酸せずに、ＮａＯＨでｐＨ１０に調整し
た後、有効膜面積６０ｃｍ²の全芳香族ポリアミド系逆
浸透膜からなる平膜テストセルを用いて、２５℃、操作
圧０．７４ＭＰａの条件下に、３０日間の連続通水テス
トを行った。テスト前後における平膜性能を表２に示
す。

【００４４】

【表２】阻止率（％）透過水量（ｍ³／ｍ²／日）テスト前９９．５１．１３０日間テスト後９９．５０．９表２から明らかなように、テスト前後で逆浸透膜性能に
大きな変化は認められなかった。

【００４５】（実施例３）濃度５００ｍｇ／ＬのＮａＣ
ｌ水溶液（ｐＨ６．５）を、２５℃、操作圧０．７４Ｍ
Ｐａの条件下に、全芳香族ポリアミド系逆浸透膜を用い
て逆浸透処理を行い、鉄を０．０５ｐｐｍ、マンガンを
０．０５ｐｐｍ、重亜硫酸ナトリウムを３ｐｐｍ、ＨＣ
Ｏ₃ ^-３０ｐｐｍを含む逆浸透膜透過水を得た。この透過
水に、キレート生成能を有するヘキサメタリン酸ナトリ
ウム３ｐｐｍを添加し、ＮａＯＨでｐＨ１０に調整し
た。これを、有効膜面積６０ｃｍ²の全芳香族ポリアミ
ド系逆浸透膜からなる平膜テストセルを用いて、２５
℃、操作圧０．７４ＭＰａの条件下に、３０日間の連続
通水テストを行った。テスト前後における平膜性能を表
３に示す。

【００４６】

【表３】阻止率（％）透過水量（ｍ³／ｍ²／日）テスト前９９．４１．１３０日間テスト後９９．５１．０表３から明らかなように、テスト前後で逆浸透膜性能に
大きな変化は認められなかった。

【００４７】（実施例４）濃度５００ｍｇ／ＬのＮａＣ
ｌ水溶液（ｐＨ６．５）を、２５℃、操作圧０．７４Ｍ
Ｐａの条件下に、全芳香族ポリアミド系逆浸透膜を用い
て逆浸透処理を行い、鉄を０．０３ｐｐｍ、マンガンを
０．０３ｐｐｍ、重亜硫酸ナトリウムを３ｐｐｍ、ＨＣ
Ｏ₃ ^-３０ｐｐｍを含む逆浸透膜透過水を得た。この透過
水に、キレート生成能を有するヘキサメタリン酸ナトリ
ウム３ｐｐｍを添加し、ＮａＯＨでｐＨ１０に調整し
た。これを、芳香族ポリアミド系複合逆浸透膜からなる
日東電工（株）製スパイラル型逆浸透膜エレメントヘ供
給し、２５℃、操作圧０．７４ＭＰａの条件下に、３０
日間の連続通水テストを行った。テスト前後におけるエ
レメント性能を表４に示す。

【００４８】

【表４】阻止率（％）透過水量（ｍ³／ｍ²／日）テスト前９９．４７．２３０日間テスト後９９．５６．９表４から明らかなように、テスト前後で逆浸透膜性能に
大きな変化は認められなかった。

【００４９】（比較例１）実施例１と同様にして得られ
た、鉄を０．０５ｐｐｍ、マンガンを０．０５ｐｐｍ、
重亜硫酸ナトリウムを３ｐｐｍ、ＨＣＯ₃ ^-３０ｐｐｍを
含む逆浸透膜透過水を、ＮａＯＨでｐＨ１０に調整し
た。これを、実施例１と同様にして、有効膜面積６０ｃ
ｍ²の平膜テストセルを用いて３０日間の連続通水テス
トを行った。テスト前後における平膜性能を表５に示
す。

【００５０】

【表５】阻止率（％）透過水量（ｍ³／ｍ²／日）テスト前９９．４１．０３０日間テスト後５５．２３．２表５から明らかなように、テスト前後で阻止率の低下、
透過水量の増加が生じ、逆浸透膜性能の低下が生じた。

【００５１】（比較例２）実施例４と同様にして得られ
た、鉄を０．０３ｐｐｍ、マンガンを０．０３ｐｐｍ、
重亜硫酸ナトリウムを３ｐｐｍ、ＨＣＯ₃ ^-３０ｐｐｍを
含む逆浸透膜透過水を、ＮａＯＨでｐＨ１０に調整し
た。これを、実施例４と同様の日東電工（株）製スパイ
ラル型逆浸透膜エレメントヘ供給し、３０日間の連続通
水テストを行った。テスト前後におけるエレメント性能
を表６に示す。

【００５２】

【表６】阻止率（％）透過水量（ｍ³／ｍ²／日）テスト前９９．３７．４３０日間テスト後５２．１１５．５表６から明らかなように、テスト前後で阻止率の低下、
透過水量の増加が生じ、逆浸透膜性能の低下が生じた。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の多段式逆
浸透処理方法は、液体を第１段の逆浸透分離モジュール
にて逆浸透処理し、得られた透過水にアルカリ剤を加
え、そのｐＨ値をアルカリ領域として、これを第２段の
逆浸透分離モジュールにて更に逆浸透処理する多段式逆
浸透処理方法において、第２段の逆浸透分離モジュール
への供給水に、脱鉄処理、脱マンガン処理、脱炭酸処理
及びキレート剤あるいはスケ−ル防止剤添加処理から選
ばれる少なくとも一つの処理を施しているため、供給水
中に溶存する炭酸イオン及び殺菌目的で使用される塩素
の還元剤である重亜硫酸ナトリウムと、鉄あるいはマン
ガンとが相互作用を起こして、逆浸透膜モジュールの
膜、特に芳香族ポリアミド膜を分解する現象を防止する
ことができる。そのため、第２段の逆浸透分離モジュー
ルにおける逆浸透膜の性能の低下を抑えることができ、
長期間に亘って、安定して運転することができる。

【００５４】また、本発明の方法によれば、海水中に含
まれるホウ素イオン阻止能力も高いため、ホウ素含有量
が基準値である１ｐｐｍ以下の透過水を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の逆浸透分離装置構成の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１重金属処理設備２原水タンク３１第１段の逆浸透分離モジュール３２第２段の逆浸透分離モジュール４イオン交換塔５第２段の供給水タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 61/02 ５００Ｂ０１Ｄ 61/02 ５００ 61/04 61/04 65/00 65/00 65/02 ５００ 65/02 ５００ 69/12 69/12 71/56 71/56 Ｃ０２Ｆ 1/20 Ｃ０２Ｆ 1/20 Ａ 1/44 1/44 Ｇ 1/64 1/64 ＺＦターム(参考） 4D006 GA03 HA41 KA03 KA33 KA55 KB11 KB14 KB17 KD01 KD02 KD03 KD06 KD11 KD14 KD23 KD26 KD27 KE15R MA03 MA06 MC54 PA01 PB03 4D011 AA08 AA12 AA15 AA16 BA03 BA09 BA12 BA13 4D037 AA01 AB11 BA23 BB05 BB06 BB07 CA03 CA09 CA14 CA15 CA16 4D038 AA03 AB66 BA04 BB08 BB12 BB13 BB15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を第１段の逆浸透分離モジュールに
て逆浸透処理し、得られた透過水にアルカリ剤を加え、
そのｐＨ値をアルカリ領域として、これを第２段の逆浸
透分離モジュールにて更に逆浸透処理する多段式逆浸透
処理方法において、第２段の逆浸透分離モジュールへの
供給水に、脱鉄処理、脱マンガン処理、脱炭酸処理及び
キレート剤あるいはスケール防止剤添加処理から選ばれ
る少なくとも一つの処理を施すことを特徴とする多段式
逆浸透処理方法。
【請求項２】供給水のｐＨ値が９〜１１の範囲である
請求項１に記載の多段式逆浸透処理方法。
【請求項３】透過水が還元剤を含有する請求項１また
は２に記載の多段式逆浸透処理方法。
【請求項４】還元剤が亜硫酸塩又は重亜硫酸塩である
請求項１〜３のいずれか一項に記載の多段式逆浸透処理
方法。
【請求項５】逆浸透膜がポリアミド系の膜である請求
項１〜４のいずれか一項に記載の多段式逆浸透処理方
法。
【請求項６】逆浸透膜が、芳香族ポリアミド系複合膜
である請求項１〜５のいずれか一項に記載の多段式逆浸
透処理方法。