【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホウ素含有液からホウ素を除去するのに好適に用いることができる膜処理装置および膜処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホウ素の人体への影響は、必ずしも明確ではないが、低濃度の継続摂取においても生殖機能の低下などの健康障害を起こす可能性が指摘されている。そして、平成５年度に改正された日本国の水道水水質基準でも監視項目となり、水道水中のホウ素濃度として０．２ｍｇ／Ｌ以下という指針値が出されている。
【０００３】
しかしながら、ホウ素は、植物にとって必須微量元素であり、特に海草には多く含まれており、また、海水にも５〜６ｍｇ／Ｌ程度含まれている。そのため、海水等のホウ素を含んだ水から飲料水を製造する上水処理ではホウ素の除去処理が必要である。また、ホウ素は、殺菌剤、消毒剤、防腐剤などや、ガラス、陶磁器のウワグスリ、顔料などにも使用されており、これらホウ素含有排液を排出する工場などにおける排液処理や、半導体や液晶などの製造工場における超純水製造工程などにおいても、ホウ素の除去処理が必要である。
【０００４】
ここで、ホウ素は、水中において一般的にホウ酸として存在している。ホウ酸は解離定数がｐＫａで９であり、ｐＨ中性付近ではほとんど非解離状態であることから、現在上市されている逆浸透膜を用いて中性で膜処理する従来の方法では、ホウ酸の排除率を十分満足することができない。例えば、５〜６ｍｇ／Ｌ程度のホウ素が含まれている海水を、従来の海水淡水化条件下で逆浸透膜処理すると、逆浸透膜透過水中には、水道水質監視項目で定められているホウ素濃度の指針値０．２ｍｇ／Ｌ以下と程遠い、１．０ｍｇ／Ｌ程度のホウ素が残留する。また、現在上市されている逆浸透膜として代表的な、架橋全芳香族ポリアミドを分離機能層に持つ複合逆浸透膜は、分離機能層に未反応のカルボキシル基およびアミノ基を末端基として有するので、中性物質よりもイオン性物質をよく排除するという特性を有している。
【０００５】
従って、逆浸透膜への供給液を、ホウ酸が解離してイオン化するｐＨ９以上に調整して逆浸透分離を行えば、ホウ酸がまだ解離していない中性領域で分離を行うよりもホウ素の除去率を大きく向上させることが期待できる。そのため、逆浸透膜処理によりホウ素含有液からホウ素を除去する際には、逆浸透膜の供給液のｐＨを９〜１１に調整し運転することが好ましい。
【０００６】
一方、膜供給量から透過量を回収する割合（回収率）は、直接コストに寄与するものであるから、高いほど好ましい。しかしながら、ｐＨ ９〜１１のアルカリ性領域で逆浸透処理を行う際、回収率を上げると濃縮液中に含まれているマグネシウムなどの硬度成分の濃度が高くなり、ある回収率以上では水酸化マグネシウムなどの塩、いわゆるスケール成分の濃度が溶解度以上になって逆浸透膜（ＲＯ膜）の膜面に析出し、膜の目詰まりを起こし、長期に亘り安定な運転を継続し得ない。特に海水は、ホウ素濃度が５〜６ｍｇ／Ｌであるのに対してマグネシウム濃度が数千ｍｇ／Ｌであり、ホウ素の解離度を高めるためにアルカリを投入しても、水酸化マグネシウムが生成され易いという問題がある。そのため、予め回収率を、アルカリを添加しても水酸化マグネシウムなどのスケール成分が析出しない十分低い値に設定せざるを得ず、回収率を低くした分だけ造水コストが増加する。
【０００７】
そこで、例えばマグネシウムなどの硬度成分が多く含まれている海水中からホウ素を除去する際には、ＲＯ膜分離装置を２段に直列配置し、海水を第１の逆浸透膜処理装置で膜分離処理し、得られたマグネシウム等の硬度成分が低減された透過水にアルカリを添加してｐＨを９〜１１に調整した後、第２の逆浸透膜処理装置で膜分離処理する方法（透過水２段法）が提案されている（特許文献１）。
【０００８】
一般に、透過水２段法を用いたホウ素除去においては、第２の逆浸透膜処理装置にかん水用のいわゆる低圧逆浸透膜または超低圧逆浸透膜が用いられる。現在上市されているかん水用逆浸透膜のホウ素除去性能は、条件によって異なるものの、ｐＨ６．５で約５５％前後、ｐＨ９で約７０％前後、ｐＨ１０で約９０％前後、ｐＨ１１で約９９％前後とされている。また、上記のように海水供給量に対する真水の回収率は、直接コストに寄与するものであり、回収率は高いほど好ましい。そのため、一般に、透過水２段法において、２段ＲＯ膜処理装置においての回収率は９０％と高く設定されている。
【０００９】
しかしながら、非特許文献１には、１．０ｍｇ／Ｌのホウ素濃度を有する１段ＲＯ膜の透過水を９０％回収率でかん水用のＲＯ膜（２段ＲＯ）で処理した際、供給液のｐＨを１０．３以上に調整しないと、２段ＲＯ膜の透過液中ホウ素濃度を０．２ｍｇ／Ｌ以下にできないが、それによって水酸化マグネシウムのスケールが２段ＲＯ膜に形成される可能性が高いと記載されている。また、特許文献２にも、逆浸透膜を利用したホウ素低減システムにおいて水のｐＨを１０以上とすることによりホウ素除去率が高くなるが膜閉塞が生じやく、短時間で造水量が低下することが報告されている。これらは、海水のホウ素濃度が５〜６ｍｇ／Ｌであるのに対してマグネシウム濃度が数千ｍｇ／Ｌであることによるもので、海水を第１の逆浸透膜処理装置で膜分離処理してその透過水を第２の逆浸透膜処理装置に供給するにしても、第２の逆浸透膜処理装置で硬度成分が水酸化物（スケール成分）となって析出する可能性があることを無視することはできないということである。
【００１０】
一方、膜面にスケールが析出し、膜の溶媒透過性が低下した場合、膜を交換するか、または、洗浄し、膜性能を回復させねばいけない。膜洗浄方法としては、大別すると物理的洗浄方法と化学的洗浄方法とがある。物理的洗浄方法としては温水、脈動、気水混合洗浄方法等があるが、装置及び操作が複雑となる上に、十分な洗浄が発揮されない場合が多い。このため、種々の洗浄剤を使用した化学的洗浄方法が一般的に行われている。化学的洗浄方法としては、例えば塩酸や、苛性ソーダ等の薬品を用いて、ｐＨ２〜４あるいはｐＨ９〜１１の溶液を調整して膜洗浄を実施することにより、膜性能を回復する。ホウ素除去工程おいて膜面に析出する恐れがある水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物は、酸性の薬品を膜面に流すことによって除去することができる。
【００１１】
しかしながら、このような化学的洗浄は、運転を一時的に停止させ、特定の薬品を膜の供給側から流して、汚染物質を溶かすことによって膜面から除去しているため、新たな薬品を必要とし、またそれらの廃液処理費用が新たに必要となる。また、膜洗浄を行うときには、運転を一時的停止する必要がある場合が多く、その場合、化学洗浄なしの場合と同様な透過液量を得るためには、より多くの膜モジュールが必要となり、造水コストのさらなる上昇が予想される。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−２６９５４３号公報
【００１３】
【特許文献２】特開平１１−１９７６６３号公報
【００１４】
【非特許文献１】Ｙ． Ｍａｇａｒａら，「Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ」， 第１１８巻， １９９８， Ｐ２５−３４
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ホウ素含有液などを高回収率で膜処理するにあたって、ホウ素の除去率を高めながら、かつ、水酸化マグネシウムのようなスケール成分が析出しても運転停止を行わずにその問題を解決することができ、安定して膜処理を行うことができる膜処理装置及び膜処理方法を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、膜処理によりホウ素含有液からホウ素を除去する際、水酸化マグネシウムなどのスケール成分が析出し膜の透水性能が低下した場合に、スケールが生じた膜の供給液ｐＨ値を短時間制御することによって、運転を停止することなく、ホウ素を最大限に効率よく除去し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は次の構成を有する。
（１）原液にアルカリを供給し、アルカリが供給された原液を供給液として逆浸透膜モジュールユニットＡで逆浸透処理する膜処理方法であって、逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される原液の圧力および／または逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量を計測し、その計測結果に基づいてアルカリ供給量を制御することを特徴とする膜処理方法。
（２）原液にアルカリを供給し、アルカリが供給された原液を供給液として逆浸透膜モジュールユニットＡで逆浸透処理する膜処理方法であって、逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される原液の圧力変化および／または逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量変化を検知し、その検知結果に基づいてアルカリ供給量を制御することを特徴とする膜処理方法。
（３）原液が、逆浸透膜モジュールユニットＢで逆浸透処理して得られた透過液であることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の膜処理方法。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの方法を用いてホウ素濃度を低減することを特徴とする膜処理方法。
（５）原液にアルカリを供給するアルカリ供給手段と、アルカリが供給された原液を供給液として逆浸透処理する逆浸透膜モジュールユニットＡとを備えている膜処理装置であって、逆浸透膜モジュールユニットＡの上流側に設けられた圧力センサーおよび／または逆浸透膜モジュールユニットＡの下流側に設けられた透過液の流量センサーと、この圧力センサーおよび／または流量センサーの計測値に基づいてアルカリ供給手段によるアルカリ供給量を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする膜処理装置。
（６）アルカリ供給手段よりも上流側に逆浸透膜モジュールユニットＢを設け、その逆浸透膜モジュールユニットＢの透過液を逆浸透膜モジュールユニットＡで逆浸透処理するように構成したことを特徴とする、上記（５）に記載の膜処理装置。
（７）逆浸透膜モジュールユニットＡの下流側に透過液貯留槽を備えていることを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の膜処理装置
（８）上記（１）〜（４）のいずれかの方法または上記（５）〜（７）のいずれかの装置を用いることを特徴とする造水方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態を示す、マグネシウム等の硬度成分の濃度が低いホウ素含有液原液を処理する場合に用いられる膜分離処理装置の概略フロー図である。
【００１９】
１はホウ素含有液（例えば、かん水）などの原液槽、２は加圧ポンプを、３は逆浸透膜ａを備えた逆浸透膜モジュールユニットＡを、３１は逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液を、３２は逆浸透膜モジュールユニットＡの濃縮液を、１２は逆浸透膜モジュールユニットＡからの透過液貯留槽をそれぞれ示している。また、４は逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液にアルカリを添加する薬注ポンプ（アルカリ供給手段）、５は逆浸透膜モジュールユニットＡの供給液の圧力を測定する圧力センター、６はこの圧力センターより信号を受けて逆浸透膜モジュールユニットＡの供給液のｐＨが所定の値となるように薬注ポンプに信号を送りアルカリの添加量を制御する制御器を、７はアルカリ貯槽を示す。また、図１において、８は逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量を測定する流量センサー、９はこの流量センサーより信号を受けて逆浸透膜モジュールユニットＡの供給液のｐＨが所定の値となるように薬注ポンプに信号を送りアルカリの添加量を制御する制御器を示す。
【００２０】
原液槽１に貯留されているホウ素含有液（原液）は、加圧ポンプ２によって逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される。このとき、アルカリ貯留槽７に収容されているアルカリが、薬液ポンプ４によって原液に添加され、原液はｐＨが高められホウ酸の解離度が高められた状態で逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される。逆浸透膜モジュールユニットＡ３においては、逆浸透膜ａによって膜分離処理が行われ、ホウ素濃度が低減された透過液３１と濃縮液３２とを得ることができ、得られた透過液は透過液貯留槽１２に貯留される。なお、膜分離処理にあっては、逆浸透膜モジュールユニットＡから一定速度で透過液量を得る運転（定速運転）、または、逆浸透膜モジュールユニットＡへ供給液を一定の圧力で供給する運転（定圧運転）のいずれであってもよい。そして、定速運転を行う場合には流量センサー８及び制御器９が必ずしも必要なく、また、定圧運転を行う場合には圧力センター５及び制御器６が必ずしも必要でない。
【００２１】
ここで、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液のｐＨは、水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物が逆浸透膜モジュールユニットＡの逆浸透膜ａに析出するまでは、ホウ素除去性能を向上させるために９以上、さらに好ましくは９．５以上にするのが好ましく、また、膜の劣化を防ぐために１１以下にするのが望ましい。
【００２２】
しかしながら、このような高アルカリ条件で定速運転を行うと、水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物が逆浸透膜モジュールユニットＡの逆浸透膜ａに析出し、逆浸透膜モジュールユニットＡの供給液の圧力値が、水酸化物が析出する前の圧力値に比べ、大きくなることがある。そこで、本発明においては、運転中に逆浸透膜モジュールユニットＡの上流側に設けた圧力センター５を用い、供給液の圧力値を計測するか、もしくは圧力変動を検知し、その計測値もしくは検知結果に基づいて制御器６で供給液のｐＨ値が間欠的に９以下、さらには８以下になるように薬液ポンプによるアルカリの供給量を制御する。
【００２３】
また、定圧運転の場合には、水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物が逆浸透膜モジュールユニットＡの逆浸透膜ａに析出し、逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量値が、水酸化物が析出する前の流量値に比べ、少なくなることがある。その場合は、運転中に逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液側に設けた流量センサー８を用い、透過液の流量を計測するか、もしくは流量変動を検知し、その計測値もしくは検知結果に基づいて制御器９で供給液のｐＨ値が間欠的に９以下、さらには８以下になるように薬液ポンプによるアルカリの供給量を制御する。
【００２４】
装置の運転中（すなわち造水中）にこのようなｐＨ制御を行う結果、逆浸透膜モジュールユニットＡ３への供給液のｐＨ値が間欠的に低減され、膜面に析出した水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物が、膜面から迅速に溶け出すことにより逆浸透膜モジュールユニットＡの逆浸透膜ａから除去される。そして、この間、逆浸透膜モジュールユニットＡから得られる透過液は、ホウ素濃度が一時的に上昇するが、透過液貯留槽１２に貯留し、先に得られた、ホウ素濃度がより低い透過液と混合するなどして所望のホウ素濃度とすることができるので、捨てる必要がない。
【００２５】
そして、水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物が逆浸透膜モジュールユニットＡの逆浸透膜ａから除去された後は、薬液ポンプによるアルカリ供給量を高め、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液のｐＨ値を好ましくは９以上、さらに好ましくは９．５以上に、また、好ましくは１１以下にする。
【００２６】
このように供給液の圧力値もしくは圧力変動に基づいて、アルカリ供給量を制御し、間欠的にｐＨを低減させることにより、ホウ素の除去率を高めながら、かつ、運転を停止せずにスケール析出の問題も解決することができ、ホウ素低減液を安定して得ることがことができる。
【００２７】
ここで、逆浸透膜ａとしては、特に限定されるものではないが、いわゆる低圧逆浸透膜または超低圧逆浸透膜などが好適である。
【００２８】
次に、本発明の他の実施形態を図２に基づいて説明する。
【００２９】
図２に示す膜処理装置は、マグネシウム等の硬度成分濃度が高いホウ素含有液（例えば、海水）を処理する際に好適に用いられるものであって、図１に示される膜処理装置の、原液槽１の下流側で、逆浸透膜モジュールユニットＡおよびアルカリ供給手段よりも上流側に相当する位置に、図中１０で示される逆浸透膜ｂを備えた逆浸透膜モジュールユニットＢを設け、逆浸透膜モジュールユニットＢの透過液が逆浸透膜モジュールユニットＡに供給されるように構成したものである。これにより、ホウ素含有液は、逆浸透膜モジュールユニットＢで処理されマグネシウム等の硬度成分が低減され、その後にアルカリが添加されて逆浸透膜モジュールユニットＡに供給されるので、ホウ素の除去率を高めながら、運転を停止せずにスケール析出の問題を解決することができ、ホウ素低減液を安定して得ることがことができる。なお、その他の点については図１の実施形態と同様である。
【００３０】
ここで、逆浸透膜モジュールユニットＢに用いられる逆浸透膜ｂとしては、特に限定されるものではないが、いわゆる高圧逆浸透膜などが好適である。
【００３１】
さらに、本発明の他の実施形態を説明すると、図３に示すように、図１に示される膜処理装置の、原液槽１の下流側で、逆浸透膜モジュールユニットＡおよびアルカリ供給手段よりも上流側に相当する位置に、図中１０で示される逆浸透膜ｂを備えた逆浸透膜モジュールユニットＢおよび図中１１で示される逆浸透膜ｃを備えた逆浸透膜モジュールユニットＣを直列に設け、逆浸透膜モジュールユニットＢの透過液が逆浸透膜モジュールユニットＣで逆浸透処理され、その逆浸透膜モジュールユニットＣの透過液が逆浸透膜モジュールユニットＡに供給されるように構成する。ホウ素含有液は、逆浸透膜モジュールユニットＢおよび逆浸透膜モジュールユニットＣで多段に処理されることによりマグネシウム等の硬度成分が著しく低減され、その後にアルカリが添加されて逆浸透膜モジュールユニットＡに供給されるので、ホウ素の除去率を高めながら、かつ、運転を停止せずにスケール析出の問題を解決することができ、ホウ素低減液を安定して得ることがことができる。その他の点については図１の実施形態と同様である。なお、この実施形態は、図２に示す実施形態で処理されるホウ素含有液よりもさらにマグネシウム等の硬度成分濃度が高いホウ素含有液を処理する場合に特に好適に用いられる。
【００３２】
ここで、逆浸透膜モジュールユニットＣに用いられる逆浸透膜ｃとしては、特に限定されるものではないが、いわゆる低圧逆浸透膜または超低圧逆浸透膜などが好適である。
【００３３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこの実施例によりなんら制限されるものではない。
＜実施例１＞
図１に示す装置を用い、マグネシウム７．５ｐｐｍ、ホウ素０．４ｐｐｍを含むモデル水を原液とし膜処理を行った。モデル水調整は、逆浸透膜処理装置を別途設置し、その処理水に塩化マグネシウム六水和物とホウ酸試薬を添加して行った。原液及び透過液中のマグネシウムとホウ素濃度は、ＩＣＰ発光分析装置により測定した。
【００３４】
逆浸透膜モジュールユニットＡとしては、東レ株式会社製ＳＵＬ−Ｇ１０逆浸透膜エレメントを１本装填したモジュールを使用した。
【００３５】
運転方法は、供給液、透過液、濃縮液流量を、それぞれ７．２、６．５、０．７Ｌ／ｍｉｎに固定（回収率：９０％）した定速運転であった。その際、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液の圧力値を経時的に測定した。
【００３６】
運転時には、供給液にはアルカリとして水酸化ナトリウム溶液を添加し、膜面に水酸化マグネシウムが析出されるまで（逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液の圧力値が運転開始時の約１．４倍に上昇するまで）、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液のｐＨ値が１０になるように調整した。そして、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液の圧力値が運転開始時の約１．４倍に上昇した時点で、供給液のｐＨ値を１０から約９以下に低下させた。その後、圧力値が運転開始時の値に戻ったら再度供給液のｐＨ値を１０に上昇させ、これを繰り返す運転を継続した。
【００３７】
この結果、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液のｐＨ値は表１に示すように変化し、また、ろ過時間と逆浸透膜モジュールユニットの供給液の圧力値、ｐＨ値との関係は図４に示すようになった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
図４によって、供給液のｐＨ値を１０に設定し定速運転する場合、時間が経過するとともに膜ａに水酸化マグネシウムが析出し、膜モジュールユニットの供給液の圧力は上昇するが、供給液のｐＨ値を約９以下に低下させることによって、初期の圧力に戻ることが示された。また、圧力の低下速度は、ｐＨ低下速度と同程度であることが示された。
【００４０】
すなわち、膜面に水酸化マグネシウムが析出し、膜供給液の圧力が上昇しても、供給液のｐＨ値を少なくとも約９以下にすることによって、水酸化マグネシウムを除去でき、また、供給液の圧力の回復速度はｐＨ低下速度と一致していることから、ｐＨ低下速度を早めることによって、短時間で圧力を回復させることが示された。
【００４１】
透過液に含まれるホウ素濃度は、供給液のｐＨ値が１０の時は約０．１４ｐｐｍであり、供給液のｐＨ値が８．９〜７．１の時は約０．３ｐｐｍであった。
【００４２】
このように、供給液のｐＨ値を一時的に９以下に低減させることによって、逆浸透膜ａにおけるホウ素除去性能が一時的に低下するものの、供給液のｐＨ値を９以下に調整し運転する期間は極めて短くすることができるため、総透過液（生産液）に存在するホウ素濃度には影響を及ぼさない。
【００４３】
また、水酸化マグネシウム析出した際には供給液のｐＨ値を９以下にするだけでよいので、供給液のｐＨ値を調整するにあたって、新たな薬液（例えば、塩酸などの酸溶液）や薬注ポンプが必要なく、アルカリ用薬注ポンプの流量のみを調整するだけで済む。
＜実施例２＞
運転方法を、定速運転のかわりに、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液の圧力値を０．８４ＭＰａに固定する定圧運転にし、また、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液の圧力値ではなく、浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量値を経時的に測定した以外は実施例１と同様にした。
【００４４】
運転時には、供給液にはアルカリとして水酸化ナトリウム溶液を添加し、膜面に水酸化マグネシウムが析出されるまで（透過液の流量値が運転開始時の約０．７倍に低下するまで）、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液のｐＨ値が１０になるように調整した。そして、逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量値が運転開始時の約０．７倍に低下した時点で、供給液のｐＨ値を１０から約９以下に低下させた。その後、流量値が運転開始時の値に戻ったら再度供給液のｐＨ値を１０に上昇させ、これを繰り返す運転を継続した。
【００４５】
この結果、ろ過時間と逆浸透膜モジュールユニットの透過液の流量値、ｐＨ値との関係は図５に示すようになった。
【００４６】
図５によって、運転方法に関係なく、膜面に水酸化マグネシウムスケールが形成しても、本発明により、安定運転が可能であることが示された。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、運転中に逆浸透膜モジュールユニット供給液の圧力もしくは透過液の流量の値そのものを測定し、もしくはそれらの変動を検知し、その結果に応じて、逆浸透モジュールユニットへの供給液のｐＨ値が所定の値となるように逆浸透モジュールユニットの供給液にアルカリを添加してｐＨ制御を行うことで、膜処理装置の運転条件を高回収率に設定することでき、水酸化マグネシウムのようなスケール成分が膜面に析出しても、運転停止を行うことなくスケール析出を解決し、安定にホウ素除去を行うことができる。すなわち、ホウ素含有液から高い回収率、少ないエネルギーで、より安価に、ホウ素濃度を十分除去した生産液を安定に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す膜処理装置の概略フロー図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す膜処理装置の概略フロー図である。
【図３】本発明の他のの実施形態を示す膜処理装置の概略フロー図である。
【図４】実施例１における逆浸透膜モジュールユニットの供給液圧力、供給液ｐＨとろ過時間との関係を示すグラフである。
【図５】実施例２における逆浸透膜モジュールユニットの透過液流量、供給液ｐＨとろ過時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１：原液槽
２：加圧ポンプ
３：逆浸透膜ａを用いた逆浸透膜モジュールユニットＡ
３１：逆浸透膜ａを用いた逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液
３２：逆浸透膜ａを用いた逆浸透膜モジュールユニットＡの濃縮液
４：薬注ポンプ
５：圧力センサー
６：制御器
７：アルカリ貯槽
８：流量センサー
９：制御器
１０：逆浸透膜ｂを用いた逆浸透膜モジュールユニットＢ
１０１：逆浸透膜ｂを用いた逆浸透膜モジュールユニットＢの濃縮液
１０２：逆浸透膜ｂを用いた逆浸透膜モジュールユニットＢの透過液
１１：逆浸透膜ｃを用いた逆浸透膜モジュールユニットＣ
１１１：逆浸透膜ｃを用いた逆浸透膜モジュールユニットＣの濃縮液
１１２：逆浸透膜ｃを用いた逆浸透膜モジュールユニットＣの透過液
１２：透過液貯留槽[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a film processing apparatus and a film processing method that can be suitably used to remove boron from a boron-containing liquid.
[0002]
[Prior art]
The effects of boron on the human body are not necessarily clear, but it has been pointed out that even if low intake is continued, it may cause health problems such as decreased reproductive function. And it becomes a monitoring item also in the tap water quality standard of Japan revised in 1993, and the guideline value of 0.2 mg / L or less is given as a boron concentration in tap water.
[0003]
However, boron is an essential trace element for plants, particularly abundantly contained in seaweeds, and also contained in seawater at about 5 to 6 mg / L. For this reason, boron removal treatment is required in the water treatment for producing drinking water from water containing boron such as seawater. Boron is also used in disinfectants, disinfectants, preservatives, glass, porcelain wails, pigments, etc., drainage treatment in factories that discharge these boron-containing wastewater, semiconductors and liquid crystals Also in the ultrapure water manufacturing process in a manufacturing plant such as the above, it is necessary to remove boron.
[0004]
Here, boron is generally present as boric acid in water. Boric acid has a dissociation constant of 9 at pKa, and is almost non-dissociated in the vicinity of pH neutrality. Therefore, in the conventional method of carrying out neutral membrane treatment using a reverse osmosis membrane currently on the market, boric acid is used. Cannot be fully satisfied. For example, when seawater containing about 5 to 6 mg / L of boron is treated with a reverse osmosis membrane under conventional seawater desalination conditions, the reverse osmosis membrane permeated water contains boron specified in the tap water quality monitoring item. Boron of about 1.0 mg / L remains as far as the guideline value of concentration is 0.2 mg / L or less. In addition, a composite reverse osmosis membrane having a cross-linked wholly aromatic polyamide as a separation functional layer, which is a typical reverse osmosis membrane on the market, has an unreacted carboxyl group and amino group as terminal groups in the separation functional layer. It has the characteristic of eliminating ionic substances better than neutral substances.
[0005]
Therefore, if the feed solution to the reverse osmosis membrane is adjusted to a pH of 9 or higher at which boric acid is dissociated and ionized, reverse osmosis separation is performed rather than boron in the neutral region where boric acid is not yet dissociated. It can be expected to greatly improve the removal rate. Therefore, when removing boron from the boron-containing liquid by the reverse osmosis membrane treatment, it is preferable to operate by adjusting the pH of the reverse osmosis membrane supply liquid to 9-11.
[0006]
On the other hand, the ratio (recovery rate) of collecting the permeation amount from the membrane supply amount directly contributes to the cost, so it is preferable that it is higher. However, when performing reverse osmosis treatment in an alkaline region of pH 9 to 11, increasing the recovery rate increases the concentration of hardness components such as magnesium contained in the concentrate, and magnesium hydroxide and the like above a certain recovery rate. The concentration of the so-called salt component, the so-called scale component, exceeds the solubility and precipitates on the membrane surface of the reverse osmosis membrane (RO membrane), causing clogging of the membrane, and stable operation cannot be continued for a long time. In particular, seawater has a magnesium concentration of several thousand mg / L compared to a boron concentration of 5-6 mg / L, and magnesium hydroxide is produced even when an alkali is added to increase the degree of boron dissociation. There is a problem that it is easy. Therefore, the recovery rate must be set to a sufficiently low value so that scale components such as magnesium hydroxide do not precipitate even if an alkali is added, and the water production cost is increased by the reduction in the recovery rate.
[0007]
Therefore, when removing boron from seawater containing a large amount of hardness components such as magnesium, RO membrane separation devices are arranged in series in two stages, and the seawater is membrane-separated by the first reverse osmosis membrane treatment device. A method of performing membrane separation treatment with a second reverse osmosis membrane treatment apparatus (permeate water) after adding alkali to the obtained permeate with reduced hardness components such as magnesium and adjusting the pH to 9-11 A two-stage method has been proposed (Patent Document 1).
[0008]
In general, in boron removal using a two-stage permeated water method, a so-called low pressure reverse osmosis membrane or ultra-low pressure reverse osmosis membrane for brine is used in the second reverse osmosis membrane treatment apparatus. Although the boron removal performance of the reverse osmosis membrane for brines currently on the market varies depending on conditions, it is about 55% at pH 6.5, about 70% at pH 9, about 90% at pH 10, and about 99% at pH 11. It is said that. Moreover, the recovery rate of fresh water with respect to the seawater supply amount as described above directly contributes to the cost, and the higher the recovery rate, the better. Therefore, generally, in the permeated water two-stage method, the recovery rate in the two-stage RO membrane treatment apparatus is set as high as 90%.
[0009]
However, in Non-Patent Document 1, when the permeated water of the first stage RO membrane having a boron concentration of 1.0 mg / L is treated with the RO membrane for irrigation (two stage RO) at 90% recovery rate, If the pH is not adjusted to 10.3 or more, the boron concentration in the permeate of the two-stage RO membrane cannot be reduced to 0.2 mg / L or less, but this may cause the formation of magnesium hydroxide scale on the two-stage RO membrane. Is described as high. Also, in Patent Document 2, in a boron reduction system using a reverse osmosis membrane, when the pH of water is set to 10 or more, the boron removal rate increases, but membrane clogging is likely to occur, and the amount of water produced decreases in a short time. Has been reported. These are due to the fact that the boron concentration in seawater is 5 to 6 mg / L, while the magnesium concentration is several thousand mg / L. Seawater is subjected to membrane separation treatment with the first reverse osmosis membrane treatment device. Even if the permeated water is supplied to the second reverse osmosis membrane treatment apparatus, the second reverse osmosis membrane treatment apparatus ignores the possibility that the hardness component may precipitate as a hydroxide (scale component). It is not possible to do.
[0010]
On the other hand, when scale deposits on the membrane surface and the solvent permeability of the membrane decreases, the membrane must be replaced or washed to restore membrane performance. The membrane cleaning method is roughly classified into a physical cleaning method and a chemical cleaning method. There are hot water, pulsation, air-water mixed cleaning methods and the like as physical cleaning methods, but the apparatus and operation are complicated, and sufficient cleaning is often not performed. For this reason, chemical cleaning methods using various cleaning agents are generally performed. As the chemical cleaning method, the membrane performance is recovered by adjusting the solution of pH 2-4 or pH 9-11 using a chemical such as hydrochloric acid or caustic soda, for example. A hydroxide having a hardness component such as magnesium hydroxide that may be deposited on the film surface in the boron removing step can be removed by flowing an acidic chemical on the film surface.
[0011]
However, such chemical cleaning requires a new chemical because the operation is temporarily stopped and specific chemicals are removed from the membrane surface by flowing from the membrane supply side to dissolve contaminants. In addition, these waste liquid treatment costs are newly required. Also, when performing membrane cleaning, it is often necessary to temporarily stop the operation, in which case, in order to obtain a permeate amount similar to that without chemical cleaning, more membrane modules are required, A further increase in water production costs is expected.
[0012]
[Patent Document 1] JP 2001-269543 A
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-197663
[Non-Patent Document 1] Magara et al., “Desalination”, 118, 1998, P25-34.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, when a film containing a boron-containing liquid or the like is processed at a high recovery rate, the problem is solved without increasing the removal rate of boron and without stopping operation even if a scale component such as magnesium hydroxide is deposited. It is an object of the present invention to provide a film processing apparatus and a film processing method which can be solved and can stably perform film processing.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
As a result of earnest research to solve the above-mentioned problems, the present inventor, when removing boron from a boron-containing liquid by film treatment, when a scale component such as magnesium hydroxide is precipitated and the water permeability of the film is lowered. In addition, it has been found that boron can be efficiently removed to the maximum extent without stopping the operation by controlling the pH value of the supply liquid of the membrane in which the scale is generated for a short time, and the present invention has been completed based on this finding. It came to do. That is, the present invention has the following configuration.
(1) A membrane treatment method in which alkali is supplied to a stock solution, and reverse osmosis treatment is performed in the reverse osmosis membrane module unit A using the stock solution supplied with alkali as a feed solution, and the stock solution supplied to the reverse osmosis membrane module unit A A membrane treatment method characterized by measuring a pressure and / or a flow rate of a permeate through a reverse osmosis membrane module unit A and controlling an alkali supply amount based on the measurement result.
(2) A membrane treatment method in which alkali is supplied to a stock solution, and reverse osmosis treatment is performed in the reverse osmosis membrane module unit A using the stock solution supplied with the alkali as a feed solution, wherein the stock solution supplied to the reverse osmosis membrane module unit A A membrane treatment method characterized by detecting a change in pressure and / or a change in the flow rate of the permeate of the reverse osmosis membrane module unit A, and controlling an alkali supply amount based on the detection result.
(3) The membrane treatment method according to (1) or (2) above, wherein the stock solution is a permeate obtained by reverse osmosis treatment with the reverse osmosis membrane module unit B.
(4) A film processing method, wherein the boron concentration is reduced using any one of the methods (1) to (3).
(5) A membrane treatment apparatus comprising an alkali supply means for supplying alkali to a stock solution, and a reverse osmosis membrane module unit A for performing reverse osmosis treatment using the stock solution supplied with alkali as a feed solution, the reverse osmosis membrane module Pressure sensor provided upstream of unit A and / or flow sensor of permeate provided downstream of reverse osmosis membrane module unit A, and alkali supply based on the measured value of this pressure sensor and / or flow sensor And a control means for controlling the amount of alkali supplied by the means.
(6) The reverse osmosis membrane module unit B is provided upstream of the alkali supply means, and the reverse osmosis membrane module unit A performs reverse osmosis treatment on the permeate of the reverse osmosis membrane module unit B. The film processing apparatus according to (5) above.
(7) The membrane treatment apparatus according to (5) or (6) above, wherein a permeate storage tank is provided on the downstream side of the reverse osmosis membrane module unit A (8) (1) to (1) A method for producing fresh water, characterized in that the method according to any one of 4) or the device according to any one of the above (5) to (7) is used.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a schematic flow diagram of a membrane separation processing apparatus used when processing a boron-containing liquid stock solution having a low concentration of a hardness component such as magnesium, showing an embodiment of the present invention.
[0019]
1 is a stock solution tank for boron-containing liquid (for example, brine), 2 is a pressure pump, 3 is a reverse osmosis membrane module unit A having a reverse osmosis membrane a, and 31 is a permeate of the reverse osmosis membrane module unit A. , 32 indicates a concentrated solution of the reverse osmosis membrane module unit A, and 12 indicates a permeate storage tank from the reverse osmosis membrane module unit A. 4 is a chemical injection pump (alkali supply means) for adding alkali to the supply liquid to the reverse osmosis membrane module unit A, 5 is a pressure center for measuring the pressure of the supply liquid of the reverse osmosis membrane module unit A, and 6 is this A controller 7 receives a signal from the pressure center and sends a signal to the chemical injection pump to control the amount of alkali added so that the pH of the supply liquid of the reverse osmosis membrane module unit A becomes a predetermined value. . In FIG. 1, 8 is a flow rate sensor for measuring the flow rate of the permeate of the reverse osmosis membrane module unit A, 9 is a signal from the flow rate sensor, and the pH of the feed solution of the reverse osmosis membrane module unit A is a predetermined value. A controller for controlling the amount of alkali added by sending a signal to the chemical injection pump is shown.
[0020]
The boron-containing solution (stock solution) stored in the stock solution tank 1 is supplied to the reverse osmosis membrane module unit A by the pressurizing pump 2. At this time, the alkali stored in the alkali storage tank 7 is added to the stock solution by the chemical solution pump 4, and the stock solution is supplied to the reverse osmosis membrane module unit A in a state where the pH is increased and the degree of dissociation of boric acid is increased. The In the reverse osmosis membrane module unit A3, a membrane separation process is performed by the reverse osmosis membrane a to obtain a permeate 31 and a concentrate 32 having a reduced boron concentration. The obtained permeate is stored in the permeate. It is stored in the tank 12. In the membrane separation process, an operation for obtaining a permeate amount at a constant speed from the reverse osmosis membrane module unit A (constant speed operation), or a supply liquid is supplied to the reverse osmosis membrane module unit A at a constant pressure. Any of operation (constant pressure operation) may be used. The flow rate sensor 8 and the controller 9 are not necessarily required when the constant speed operation is performed, and the pressure center 5 and the controller 6 are not necessarily required when the constant pressure operation is performed.
[0021]
Here, the pH of the supply liquid to the reverse osmosis membrane module unit A is a boron removal performance until a hydroxide having a hardness component such as magnesium hydroxide is deposited on the reverse osmosis membrane a of the reverse osmosis membrane module unit A. In order to improve the film thickness, it is preferably 9 or more, more preferably 9.5 or more, and 11 or less is desirable in order to prevent deterioration of the film.
[0022]
However, when a constant speed operation is performed under such high alkali conditions, a hydroxide having a hardness component such as magnesium hydroxide is deposited on the reverse osmosis membrane a of the reverse osmosis membrane module unit A, and the reverse osmosis membrane module unit A The pressure value of the supply liquid may become larger than the pressure value before the hydroxide is precipitated. Therefore, in the present invention, during operation, the pressure center 5 provided on the upstream side of the reverse osmosis membrane module unit A is used to measure the pressure value of the supply liquid or detect the pressure fluctuation, and the measured value or detection Based on the result, the controller 6 controls the amount of alkali supplied by the chemical pump so that the pH value of the supply liquid is intermittently 9 or less, and further 8 or less.
[0023]
In the case of constant pressure operation, a hydroxide having a hardness component such as magnesium hydroxide is deposited on the reverse osmosis membrane a of the reverse osmosis membrane module unit A, and the flow rate value of the permeate of the reverse osmosis membrane module unit A is In some cases, the flow rate may be smaller than that before the hydroxide is precipitated. In that case, the flow rate sensor 8 provided on the permeate side of the reverse osmosis membrane module unit A during operation is used to measure the permeate flow rate or detect flow rate fluctuations, and based on the measured value or detection result. The controller 9 controls the amount of alkali supplied by the chemical solution pump so that the pH value of the supply solution is intermittently 9 or less, and further 8 or less.
[0024]
As a result of performing such pH control during the operation of the apparatus (that is, fresh water), the pH value of the supply liquid to the reverse osmosis membrane module unit A3 is intermittently reduced, such as magnesium hydroxide deposited on the membrane surface. The hydroxide of the hardness component is removed from the reverse osmosis membrane a of the reverse osmosis membrane module unit A by rapidly dissolving from the membrane surface. During this period, the permeate obtained from the reverse osmosis membrane module unit A temporarily increases in boron concentration, but is stored in the permeate reservoir 12, and the permeate having a lower boron concentration obtained earlier is obtained. Since it can be mixed to obtain a desired boron concentration, it does not need to be discarded.
[0025]
After the hydroxide having a hardness component such as magnesium hydroxide is removed from the reverse osmosis membrane a of the reverse osmosis membrane module unit A, the amount of alkali supplied by the chemical pump is increased and the reverse osmosis membrane module unit A is supplied. The pH value of the supply liquid is preferably 9 or more, more preferably 9.5 or more, and preferably 11 or less.
[0026]
In this way, by controlling the alkali supply amount based on the pressure value or pressure fluctuation of the supply liquid, and intermittently reducing the pH, the deposition rate of the boron is increased without stopping the operation while increasing the boron removal rate. This problem can also be solved, and a boron reducing solution can be obtained stably.
[0027]
Here, the reverse osmosis membrane a is not particularly limited, but a so-called low-pressure reverse osmosis membrane or ultra-low pressure reverse osmosis membrane is suitable.
[0028]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0029]
The membrane treatment apparatus shown in FIG. 2 is suitably used when treating a boron-containing liquid (for example, seawater) having a high hardness component concentration such as magnesium, and is a stock solution of the membrane treatment apparatus shown in FIG. A reverse osmosis membrane module unit B having a reverse osmosis membrane b indicated by 10 in the figure is provided at a position corresponding to the upstream side of the reverse osmosis membrane module unit A and the alkali supply means on the downstream side of the tank 1, and the reverse The permeated liquid of the osmosis membrane module unit B is configured to be supplied to the reverse osmosis membrane module unit A. As a result, the boron-containing liquid is processed in the reverse osmosis membrane module unit B and hardness components such as magnesium are reduced, and then the alkali is added and supplied to the reverse osmosis membrane module unit A. While increasing, the problem of scale deposition can be solved without stopping the operation, and a boron-reducing liquid can be obtained stably. Other points are the same as in the embodiment of FIG.
[0030]
Here, the reverse osmosis membrane b used in the reverse osmosis membrane module unit B is not particularly limited, but a so-called high pressure reverse osmosis membrane or the like is preferable.
[0031]
Further, another embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 3, the membrane treatment apparatus shown in FIG. 1 is located downstream of the stock solution tank 1 from the reverse osmosis membrane module unit A and the alkali supply means. In a position corresponding to the upstream side, a reverse osmosis membrane module unit B having a reverse osmosis membrane b shown by 10 in the figure and a reverse osmosis membrane module unit C having a reverse osmosis membrane c shown by 11 in the figure are connected in series. The reverse osmosis membrane module unit B is subjected to reverse osmosis treatment in the reverse osmosis membrane module unit C, and the reverse osmosis membrane module unit C is supplied to the reverse osmosis membrane module unit A. The boron-containing liquid is processed in multiple stages by the reverse osmosis membrane module unit B and the reverse osmosis membrane module unit C, so that the hardness component such as magnesium is remarkably reduced, and then alkali is added to the reverse osmosis membrane module unit A. Since it is supplied, the problem of scale deposition can be solved without increasing the boron removal rate and without stopping the operation, and a boron reducing liquid can be obtained stably. Other points are the same as in the embodiment of FIG. This embodiment is particularly suitably used when processing a boron-containing liquid having a higher hardness component concentration such as magnesium than the boron-containing liquid processed in the embodiment shown in FIG.
[0032]
Here, the reverse osmosis membrane c used in the reverse osmosis membrane module unit C is not particularly limited, but a so-called low-pressure reverse osmosis membrane or ultra-low pressure reverse osmosis membrane is suitable.
[0033]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to the examples.
<Example 1>
Using the apparatus shown in FIG. 1, membrane treatment was performed using model water containing 7.5 ppm of magnesium and 0.4 ppm of boron as a stock solution. The model water was prepared by separately installing a reverse osmosis membrane treatment apparatus and adding magnesium chloride hexahydrate and a boric acid reagent to the treated water. The concentrations of magnesium and boron in the stock solution and permeate were measured with an ICP emission spectrometer.
[0034]
As the reverse osmosis membrane module unit A, a module loaded with one SUL-G10 reverse osmosis membrane element manufactured by Toray Industries, Inc. was used.
[0035]
The operation method was a constant speed operation in which the supply liquid, permeate, and concentrate flow rates were fixed at 7.2, 6.5, and 0.7 L / min, respectively (recovery rate: 90%). At that time, the pressure value of the supply liquid to the reverse osmosis membrane module unit A was measured over time.
[0036]
During operation, a sodium hydroxide solution is added to the supply liquid as an alkali until magnesium hydroxide is deposited on the membrane surface (the pressure value of the supply liquid to the reverse osmosis membrane module unit A is about 1. Until the pH value of the feed solution to the reverse osmosis membrane module unit A becomes 10. Then, when the pressure value of the supply liquid to the reverse osmosis membrane module unit A increased to about 1.4 times that at the start of operation, the pH value of the supply liquid was reduced from 10 to about 9 or less. Thereafter, when the pressure value returned to the value at the start of operation, the pH value of the supply liquid was increased to 10 again, and the operation of repeating this was continued.
[0037]
As a result, the pH value of the supply liquid to the reverse osmosis membrane module unit A changes as shown in Table 1, and the relationship between the filtration time and the pressure value and pH value of the supply liquid of the reverse osmosis membrane module unit is shown in FIG. As shown in FIG.
[0038]
[Table 1]
[0039]
In FIG. 4, when the pH value of the supply liquid is set to 10 and the constant speed operation is performed, magnesium hydroxide is deposited on the membrane a as time passes, and the pressure of the supply liquid of the membrane module unit increases. It was shown that by reducing the pH value of to about 9 or less, the initial pressure was restored. Moreover, it was shown that the pressure decrease rate is comparable to the pH decrease rate.
[0040]
That is, even if magnesium hydroxide is deposited on the membrane surface and the pressure of the membrane supply liquid rises, the magnesium hydroxide can be removed by reducing the pH value of the supply liquid to at least about 9 or less. Since the pressure recovery rate coincides with the pH reduction rate, it was shown that the pressure was recovered in a short time by increasing the pH reduction rate.
[0041]
The boron concentration contained in the permeate was about 0.14 ppm when the pH value of the feed solution was 10, and was about 0.3 ppm when the pH value of the feed solution was 8.9 to 7.1.
[0042]
Thus, although the boron removal performance in the reverse osmosis membrane a is temporarily reduced by temporarily reducing the pH value of the supply liquid to 9 or less, the pH value of the supply liquid is adjusted to 9 or less for operation. Since the period can be made very short, it does not affect the boron concentration present in the total permeate (product liquid).
[0043]
In addition, when magnesium hydroxide is precipitated, the pH value of the supply solution only needs to be 9 or less. Therefore, when adjusting the pH value of the supply solution, a new chemical solution (for example, an acid solution such as hydrochloric acid) or chemical injection is used. There is no need for a pump and only the flow rate of the alkaline chemical pump is required.
<Example 2>
The operation method is a constant pressure operation in which the pressure value of the supply liquid to the reverse osmosis membrane module unit A is fixed to 0.84 MPa instead of the constant speed operation, and the pressure value of the supply liquid to the reverse osmosis membrane module unit A Instead, the same procedure as in Example 1 was performed except that the flow rate value of the permeate of the osmotic membrane module unit A was measured over time.
[0044]
During operation, a sodium hydroxide solution is added as an alkali to the supply liquid, and magnesium hydroxide is deposited on the membrane surface (until the permeate flow rate is reduced to about 0.7 times that at the start of operation). The pH value of the supply liquid to the reverse osmosis membrane module unit A was adjusted to 10. Then, when the flow rate value of the permeated liquid of the reverse osmosis membrane module unit A was reduced to about 0.7 times that at the start of operation, the pH value of the supplied liquid was reduced from 10 to about 9 or less. Thereafter, when the flow rate value returned to the value at the start of operation, the pH value of the supply liquid was increased to 10 again, and the operation for repeating this was continued.
[0045]
As a result, the relationship between the filtration time, the flow rate value of the permeate of the reverse osmosis membrane module unit, and the pH value is as shown in FIG.
[0046]
FIG. 5 shows that stable operation is possible according to the present invention even if a magnesium hydroxide scale is formed on the film surface regardless of the operation method.
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention, during operation, the value of the pressure of the reverse osmosis membrane module unit supply liquid or the flow rate of the permeate is measured, or the fluctuations thereof are detected. By performing pH control by adding alkali to the feed solution of the reverse osmosis module unit so that the pH value of the feed solution becomes a predetermined value, the operating condition of the membrane treatment apparatus can be set to a high recovery rate, Even if a scale component such as magnesium oxide is deposited on the film surface, the scale deposition can be solved and the boron can be removed stably without stopping the operation. That is, it is possible to stably obtain a production liquid from which a boron concentration has been sufficiently removed from a boron-containing liquid at a low cost with a high recovery rate and low energy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic flow diagram of a film processing apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic flow diagram of a film processing apparatus showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic flow diagram of a film processing apparatus showing another embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the relationship between the supply liquid pressure, the supply liquid pH and the filtration time of the reverse osmosis membrane module unit in Example 1. FIG.
5 is a graph showing the relationship between the permeate flow rate, the feed solution pH, and the filtration time of the reverse osmosis membrane module unit in Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
1: Stock solution tank 2: Pressure pump 3: Reverse osmosis membrane module unit A using reverse osmosis membrane a
31: Permeate of reverse osmosis membrane module unit A using reverse osmosis membrane a 32: Concentrated solution of reverse osmosis membrane module unit A using reverse osmosis membrane a 4: Chemical injection pump 5: Pressure sensor 6: Controller 7 : Alkali storage tank 8: Flow sensor 9: Controller 10: Reverse osmosis membrane module unit B using reverse osmosis membrane b
101: Concentrated liquid of reverse osmosis membrane module unit B using reverse osmosis membrane b 102: Permeate of reverse osmosis membrane module unit B using reverse osmosis membrane b 11: Reverse osmosis membrane module unit using reverse osmosis membrane c C
111: Concentrated liquid of reverse osmosis membrane module unit C using reverse osmosis membrane c 112: Permeate of reverse osmosis membrane module unit C using reverse osmosis membrane c 12: Permeate storage tank
