JP2008142596A - 分離膜の改質方法および装置、その方法により改質された分離膜、並びに分離膜の運転方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】分離膜に、ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を加圧通水し、分離膜に前記有機物質を介して銀イオンを固定化し、分離膜の抗菌性能を向上させることを特徴とする分離膜の改質方法および装置、その方法により改質された分離膜、およびその分離膜の改質装置の後段に紫外線酸化装置およびイオン交換樹脂装置を接続した運転方法および装置。
【選択図】図1
Description
まず、以下の手順にて表1に示す4種類の膜(膜A〜D)を準備した。膜は日東電工社製LES90を、銀イオンは硝酸銀水溶液を、有機物質は五倍子タンニンを用いた。
有機物質として五倍子タンニンを、銀イオンとして硝酸銀水溶液用いて、図2に示す装置にて、第2の実施の形態に示す方法により連続運転および抗菌処理を行った。タンク1に受けた原水は、前段の膜除濁装置にて除濁処理された地下水であり、運転期間中の導電率は平均20mS/m前後、TOCは平均2mg/L程度で安定していた。膜は日東電工社製ES-10-D8を用いた。有機物質および銀イオン濃度は、分離膜モジュールの入口で10mg/Lとなるように調整し、添加間隔は2週間に1回、添加時間はそれぞれ1時間とした。
実施例2において、有機物質や銀イオンを用いずに、つまり抗菌処理を行わずに、実施例2と同じ方法にて連続運転を行った。
実施例2において、銀イオンを用いずに有機物質のみを用いた以外は、実施例2と同じ方法にて連続運転および抗菌処理を行った。
実施例2において、有機物質を用いずに銀イオンのみを用いた以外は、実施例2と同じ方法にて連続運転および抗菌処理を行った。
図4および図5に示した装置にて、ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を加圧通水したが、有機物質として五倍子タンニンを用いて、前記方法により連続運転を行い、主として図5に示した装置による後段処理の効果を確認した。タンク1に受けた原水は、前段の膜除濁装置にて除濁処理された地下水であり、運転期間中の導電率は、平均20mS/m前後で安定していた。また、ORPは平均+600mVであり、酸化傾向を持つ水であった。膜は日東電工社製ES-10-D8を用いた。薬液濃度は、分離膜モジュールの入口で10mg/Lとなるように調整した。後段のイオン交換樹脂装置には、混床樹脂であるオルガノ製ESG-2を用い、SV=50[/h]にて通水した。また、水質計にて、分離膜透過水の導電率を監視し、次の表4に示す条件で有機物質が添加されるよう設定した。
実施例3において、有機物質添加を実施しない以外は、実施例3と同じ方法にて処理を行った。
実施例3において、紫外線酸化装置を使用しない以外は、実施例3と同じ方法にて処理を行った。
実施例3と同様に、有機物質として五倍子タンニンを用いて、図4および図5に示した装置にて、前記方法により連続運転を行った。タンク1に受けた原水は、前段の膜除濁装置にて除濁処理された地下水であり、運転期間中の導電率は、平均15mS/m前後で安定していた。また、ORPは平均+500mVであり、酸化傾向を持つ水であった。膜は日東電工社製ES-20-D8を用いた。薬液濃度は、分離膜モジュールの入口で10mg/Lとなるように調整した。後段のイオン交換樹脂装置には、混床樹脂であるオルガノ製ESG-2を用い、SV=50[/h]にて通水した。水質計にて、分離膜透過水の導電率を監視し、次の表6に示す条件で有機物質が添加されるように設定した。
実施例4において、有機物質添加を実施しない以外は、実施例4と同じ方法にて処理を行った。
実施例4において、紫外線酸化装置を使用しない以外は、実施例4と同じ方法にて処理を行った。
2 加圧ポンプ
3 分離膜モジュール
4、5、6、7、8、9 弁
10、20 薬液タンク
11、21 薬注ポンプ
12 水質計
31、31a、31b、31c 膜エレメント
32、32a、32b、32c 耐圧容器としてのベッセル
41 紫外線酸化装置
42 イオン交換樹脂装置
Claims (35)
- 分離膜に、ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を加圧通水し、分離膜に前記有機物質を介して銀イオンを固定化し、分離膜の抗菌性能を向上させることを特徴とする、分離膜の改質方法。
- 前記ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を分離膜へ供給する方法として、ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを混合した混合液を、分離膜へ供給することを特徴とする、請求項1に記載の分離膜の改質方法。
- 前記ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を分離膜へ供給する方法として、ポリフェノールを含む有機物質を分離膜へ供給後、銀イオンを含む水を分離膜へ供給することを特徴とする、請求項1に記載の分離膜の改質方法。
- 前記分離膜として、改質処理前の500mg/L塩化ナトリウム水溶液の阻止率が、99%以下の性能を持つ分離膜を使用することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の分離膜の改質方法。
- 前記分離膜として、逆浸透膜またはナノろ過膜を使用することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の分離膜の改質方法。
- 前記分離膜として、スパイラル型膜エレメントを使用することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の分離膜の改質方法。
- 前記分離膜として、少なくとも芳香族ポリアミド系素材を含む膜を使用することを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の分離膜の改質方法。
- 前記有機物質の平均分子量が、200〜5000であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の分離膜の改質方法。
- 前記有機物質として、タンニン酸を用いることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の分離膜の改質方法。
- 前記タンニン酸として、加水分解型タンニンを用いることを特徴とする、請求項9に記載の分離膜の改質方法。
- 前記タンニン酸として、五倍子を原料として作られたものを用いることを特徴とする、請求項9または10に記載の分離膜の改質方法。
- 銀イオン源として、硝酸銀、硫酸銀のうち、少なくともいずれか一つを含む物質を用いることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載の分離膜の改質方法。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の分離膜の改質方法により改質された分離膜。
- 分離膜に原水を供給し原水を透過水と濃縮水とに分離する運転中に、請求項1〜12のいずれかに記載の方法により、連続的または断続的にポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を分離膜へ供給することにより分離膜を改質し、改質処理中の分離膜の透過水を、後段に設けた紫外線酸化装置およびイオン交換樹脂装置を通し純水として送出することを特徴とする、分離膜の運転方法。
- 前記改質処理中の分離膜の透過水を捨てることなく、後段の紫外線酸化装置およびイオン交換樹脂装置に供給し、分離膜の改質処理中であっても運転を停止することなく、連続的に純水を製造することを特徴とする、請求項14に記載の分離膜の運転方法。
- 前記純水のTOC濃度の変動幅を、ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を添加していない時の濃度に対して、添加中であっても2倍以下に抑制することを特徴とする、請求項15に記載の分離膜の運転方法。
- 前記イオン交換樹脂装置に充填されるイオン交換樹脂として、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を混合した、混床イオン交換樹脂を用いることを特徴とする、請求項14〜16のいずれかに記載の分離膜の運転方法。
- 前記イオン交換樹脂装置に充填されるイオン交換樹脂として、陰イオン交換樹脂を用いることを特徴とする、請求項14〜16のいずれかに記載の分離膜の運転方法。
- 分離膜に、ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を加圧通水し、分離膜に前記有機物質を介して銀イオンを固定化し、分離膜の抗菌性能を向上させる手段を有することを特徴とする、分離膜の改質装置。
- 前記ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を分離膜へ供給する手段が、ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを混合した混合液を、分離膜へ供給する手段からなることを特徴とする、請求項19に記載の分離膜の改質装置。
- 前記ポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を分離膜へ供給する手段が、ポリフェノールを含む有機物質を分離膜へ供給後、銀イオンを含む水を分離膜へ供給する手段からなることを特徴とする、請求項19に記載の分離膜の改質装置。
- 前記分離膜として、改質処理前の500mg/L塩化ナトリウム水溶液の阻止率が、99%以下の性能を持つ分離膜が使用されることを特徴とする、請求項19〜21のいずれかに記載の分離膜の改質装置。
- 前記分離膜として、逆浸透膜またはナノろ過膜が使用されることを特徴とする、請求項19〜22のいずれかに記載の分離膜の改質装置。
- 前記分離膜として、スパイラル型膜エレメントが使用されることを特徴とする、請求項19〜23のいずれかに記載の分離膜の改質装置。
- 前記分離膜として、少なくとも芳香族ポリアミド系素材を含む膜が使用されることを特徴とする、請求項19〜24のいずれかに記載の分離膜の改質装置。
- 前記有機物質の平均分子量が、200〜5000であることを特徴とする、請求項19〜25のいずれかに記載の分離膜の改質装置。
- 前記有機物質として、タンニン酸が用いられることを特徴とする、請求項19〜26のいずれかに記載の分離膜の改質装置。
- 前記タンニン酸として、加水分解型タンニンが用いられることを特徴とする、請求項27に記載の分離膜の改質装置。
- 前記タンニン酸として、五倍子を原料として作られたものが用いられることを特徴とする、請求項27または28に記載の分離膜の改質装置。
- 銀イオン源として、硝酸銀、硫酸銀のうち、少なくともいずれか一つを含む物質が用いられることを特徴とする、請求項19〜29のいずれかに記載の分離膜の改質装置。
- 請求項19〜30のいずれかに記載の装置の後段に、連続的または断続的にポリフェノールを含む有機物質および銀イオンを含む水を分離膜へ供給することにより改質処理中の分離膜からの透過水を、純水として送出する紫外線酸化装置およびイオン交換樹脂装置が設けられていることを特徴とする、分離膜の運転装置。
- 前記改質処理中の分離膜の透過水が捨てられることなく、後段の紫外線酸化装置およびイオン交換樹脂装置に供給され、分離膜の改質処理中であっても運転が停止されることなく、連続的に純水が製造されることを特徴とする、請求項31に記載の分離膜の運転装置。
- 前記純水のTOC濃度を測定可能な水質計を有することを特徴とする、請求項32に記載の分離膜の運転装置。
- 前記イオン交換樹脂装置に充填されるイオン交換樹脂として、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を混合した、混床イオン交換樹脂が用いられることを特徴とする、請求項31〜33のいずれかに記載の分離膜の運転装置。
- 前記イオン交換樹脂装置に充填されるイオン交換樹脂として、陰イオン交換樹脂が用いられることを特徴とする、請求項31〜33のいずれかに記載の分離膜の運転装置。
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