JPH07299454A

JPH07299454A - 膜処理装置

Info

Publication number: JPH07299454A
Application number: JP9499394A
Authority: JP
Inventors: Makio Tamura; 真紀夫田村
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1995-11-14
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JP3137831B2

Abstract

(57)【要約】【目的】酸、アルカリ等の薬品の補給を殆ど必要とせ
ずに長期間運転でき、更に水利用率の高い膜処理装置を
提供する。【構成】給水２１を第１逆浸透膜装置２０で処理して
透過水２２を得ると共に、濃縮水２３をルーズ逆浸透膜
を用いた逆浸透膜装置３０で処理し、得られる透過水３
２を電解装置４０で電解することにより酸性液４１、ア
ルカリ性液４２を得、これらを運転、保守に必要な薬品
として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造業、医薬品
製造業、食品製造業等で用いられる純水、脱塩水等を逆
浸透膜処理によって製造する膜処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の逆浸透膜装置を備えた膜処理装置
は長期間運転をすると、給水中の硬度成分やシリカ、ア
ルミ等が徐々に膜装置内に析出し、膜透過抵抗の増加
や、通水差圧の上昇を招く問題があった。また、バクテ
リア等が発生し、膜透過抵抗の増加や通水差圧の上昇を
招く問題もあった。その場合、例えば塩酸や、苛性ソー
ダ等の化学薬品を用意し、ｐＨ２〜４あるいはｐＨ９〜
１１の溶液に調整して化学的な膜洗浄を実施することに
より、これらの問題に対処していた。

【０００３】また、硬度成分やシリカ等の析出を防止す
るために、塩酸や苛性ソーダ等の化学薬品を逆浸透膜装
置等の給水に添加することにより、被処理水のｐＨ調整
をすることも行ってきた。

【０００４】すなわち、膜装置を運転するためには多く
の化学薬品を必要とし、結果として使用済みの化学薬品
の多くが何らかの形で河川等に放流されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記問題点を解決する
ために本発明者が提案するものは、給水中に溶解してい
る各種成分の有効利用である。

【０００６】すなわち、工水や市水に溶存する成分のう
ちには、塩酸や苛性ソーダ等の化学薬品の原料となる食
塩等の中性塩が、かなりの割合で含有されている。これ
らを何等かの方法により塩酸や苛性ソーダ等の化学薬
品、あるいは同等の効果をもつ化学薬品に変換すること
ができれば、外部より化学薬品の補給なしに、あるいは
殆ど不要の状態で膜処理装置の運転を行うことが可能に
なる。本発明者は逆浸透膜装置と電解装置の新規な組み
合わせを発明することにより、前記中性塩を化学薬品に
変換できると共に、逆浸透膜装置の水利用率の高い効率
的運転が可能になることに想到し、本発明を完成するに
至った。

【０００７】したがって、本発明の目的とするところ
は、酸やアルカリ等の薬品の補給を殆ど必要とせず、水
利用率の高い膜処理装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、給水を逆浸透膜処理して第１透過水と第１
濃縮水とに分離する第１逆浸透膜装置と、前記第１濃縮
水を逆浸透膜処理して第２透過水と第２濃縮水とに分離
する第２逆浸透膜装置と、前記第２透過水を電解して酸
性液とアルカリ性液とを製造する電解装置とからなるこ
とを特徴とする膜処理装置を提案するものであり、前記
酸性液を第１逆浸透膜装置の給水に送る酸性液送給手段
と、前記アルカリ性液を前記第２濃縮水に送るアルカリ
性液送給手段とを有することを含む。

【０００９】また、本発明は給水を逆浸透膜処理して第
１透過水と第１濃縮水とに分離する第１逆浸透膜装置
と、前記第１濃縮水を逆浸透膜処理して中間透過水と中
間濃縮水とに分離すると共に前記中間透過水の少なくと
も一部を第１逆浸透膜装置の給水に送る循環手段を備え
た中間逆浸透膜装置と、前記中間濃縮水を逆浸透膜処理
して第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２逆浸透膜
装置と、前記第２透過水を電解して酸性液とアルカリ性
液とを製造する電解装置と、前記酸性液を第１濃縮水に
送る酸性液送給手段と、前記アルカリ性液を第２濃縮水
に送るアルカリ性液送給手段とを有することを特徴とす
る膜処理装置である。

【００１０】更に本発明は、前記の膜処理装置と、前記
膜処理装置の第１透過水を更に処理して高純度の純水を
得る高度処理装置とからなる膜処理装置であり、前記高
度処理装置が逆浸透膜装置、電気式脱イオン水製造装
置、及び非再生型イオン交換装置のいずれか、又はこれ
らを複数組み合わせたものであることを含む。

【００１１】以下、本発明を図面を参照して詳細に説明
する。

【００１２】図１は本発明の膜処理装置の一構成例を示
すフロー図である。図１中、１１は前処理装置給水で、
具体的には工業用水、市水等が例示できる。前記給水１
１は前処理装置１０により前処理が行われ、原水中の微
粒子、有機物、残留塩素、更には溶存炭酸ガス等が除去
され、前処理水１２になる。

【００１３】前処理装置１０で行われる前処理として
は、凝集濾過や膜濾過、脱炭酸、活性炭処理等が例示で
きる。また、前記給水１１には本発明の膜処理装置から
得られる脱塩水を、例えば各種の洗浄用水として使用
し、比較的水質のよい洗浄排水を再使用するために回収
された回収水等が混入されることもある。前記前処理水
１２は、次いで安全フィルタ（図示せず）を経て高圧ポ
ンプ（図示せず）で加圧され、第１逆浸透膜装置２０の
給水２１として第１逆浸透膜装置２０に供給され、ここ
で第１透過水２２と第１濃縮水２３とに分離される。第
１透過水２２は脱塩水としてそのまま、あるいは更に高
度処理後、各種用途に供せられる。したがって、逆浸透
膜装置２０は阻止率の高い膜、例えば東レＳＵ−７２
０、日東電工ＮＴＲ−７５９ＨＲ、フィルムテックＦＴ
−３０等を用いることが望ましい。

【００１４】第１濃縮水２３の一部、あるいは全量は第
２逆浸透膜装置３０の給水３１として第２逆浸透膜装置
３０に供給される。この場合、逆浸透膜処理に必要な逆
浸透圧の付与は新たな高圧ポンプを利用してもよいし、
第１濃縮水２３のもつ圧力を利用してもよい。

【００１５】なお、第１濃縮水２３の一部が第２逆浸透
膜装置３０に供給される場合には、第１濃縮水２３の他
部は取出水２４として分岐される。

【００１６】第２逆浸透膜装置の給水３１は第２逆浸透
膜装置３０により第２透過水３２と第２濃縮水３３に分
離され、第２透過水３２は電解装置４０に供給される。
また、第２濃縮水３３は系外に放出される。

【００１７】第２逆浸透膜装置３０に使用される逆浸透
膜は１価イオン阻止率が低く、かつ２価イオン阻止率が
高い、いわゆるルーズＲＯ膜、例えば東レＳＵ−２２０
Ｓ、日東電工ＮＴＲ−７２５０、フィルムテックＮＦ−
７０等が望ましい。

【００１８】このような逆浸透膜を用いる第２の逆浸透
膜処理により、給水３１に含有される中性塩のうち、電
解により酸やアルカリに変換することに適した１価の中
性塩の一部が逆浸透膜を選択的に透過して電解装置４に
供給され、一方、電解処理においてスケール等の原因と
なる硬度成分やシリカ等は、逆浸透膜で阻止されて、第
２濃縮水３３側に移行するので電解装置４側には殆ど供
給されない。

【００１９】なお、第２濃縮水３３の一部３４を第２逆
浸透膜装置の給水３１に循環し、該給水３１中の塩濃
度、特に１価の中性塩濃度を高めて、透過水３２中の１
価の中性塩の濃度を高めることもできる。

【００２０】電解装置４０としては、イオン交換膜等を
隔膜に利用した通常の電解装置、あるいはバイポーラー
膜を利用して電解効率を高めた電解装置等が利用でき
る。電解装置の基本構造を図３に示した。電解装置４０
は内部が隔膜４５，４６，４７で仕切られている。隔膜
としてはイオン交換膜のほか、精密濾過膜（ＭＦ）、限
外濾過膜（ＵＦ）、逆浸透膜（ＲＯ）、セラミック膜等
が利用できる。

【００２１】第２逆浸透膜装置３０の透過水３２は電解
装置４０の各室に分岐供給されて、ここで電解がなさ
れ、酸性液４１及びアルカリ性液４２に変換後、タンク
１００，１１０に貯蔵され、必要に応じて利用される。

【００２２】なお、図１には示されていないが、更に詳
述すれば、透過水３２は図３に示すように、４分割され
て３個の隔膜４５，４６，４７で仕切られた電解装置４
０内の４流路に送られ、電解がなされるものである。そ
して、フッ素系イオン交換膜等で構成された隔膜４５，
４６で仕切られた電極室より排出される電極液４３，４
４は別途利用され、あるいは系外に放出される。

【００２３】電解装置としては、図３に示した基本構造
の他、基本構造を多層構造にした電解装置や、隔膜にア
ニオン交換膜とカチオン交換膜を張り合わせた構造のバ
イポーラー膜を利用することにより効率的に電極反応を
行う電解装置、適当な時間間隔で電極の極性を反転し電
極上のスケールを除去する電解装置等が利用できる。

【００２４】なお、電解装置４０で製造した酸性液４１
及びアルカリ性液４２は前述のごとく種々の用途に利用
されるが、図１ではその一例として上記酸性液４１を第
１逆浸透膜装置２０の給水のｐＨ調整に利用する共に、
アルカリ性液４２を第２逆浸透膜装置３０の第２濃縮水
３３の中和に利用する例を示している。

【００２５】すなわち、電解装置４０で製造した酸性液
４１は、タンク１００からポンプ等の酸性液送給手段
（不図示）によって配管１０１を通って第１逆浸透膜装
置２０の給水２１に送られ、これにより当該給水２１の
ｐＨを酸性に制御する。また、このように第１逆浸透膜
装置２０の給水２１を酸性側に制御した場合は、添加さ
れた酸の大部分が第１逆浸透膜装置２０の第１濃縮水側
を経て第２逆浸透膜装置３０の第２濃縮水３３中に濃縮
され、そのために第２濃縮水３３が酸性となるので、こ
れを中和するために前記電解装置４０で製造したアルカ
リ性液４２を、タンク１１０からアルカリ性液送給手段
（不図示）によって配管１１１を介して前記第２濃縮水
３３に送給する。この場合、前記酸性液４１及びアルカ
リ性液４２は、本来電解装置４０で各当量づつ製造され
たものであるから、上記中和は自然に過不足なく行わ
れ、第２濃縮水３３は自然にほぼ中性となって系外に排
出されるものである。

【００２６】なお、上述のごとく第１逆浸透膜装置２０
の給水２１のｐＨを酸性に制御するのは、膜処理装置全
体の水利用率の向上に伴って第１逆浸透膜装置２０ある
いは第２逆浸透膜装置３０の内部で、カルシウム、マグ
ネシウム等の硬度成分、あるいは水酸化アルミニウムや
シリカ等が析出するのを防止するためであり、これにつ
いては以下の構成例において更に詳しく説明する。

【００２７】図２は本発明の膜処理装置の他の構成例を
示すフロー図である。この構成例においては、図１に示
した構成に加え、第１逆浸透膜装置２０の第１透過水２
２を更に処理する高度処理装置２００として、電気式脱
イオン水製造装置６０と非再生式イオン交換装置７０と
を設けたこと、及び第１と第２の逆浸透膜装置２０，３
０の間に中間逆浸透膜装置５０を設けたことである。

【００２８】すなわち、第１逆浸透膜装置２０の第１透
過水２２は、まず電気式脱イオン水製造装置６０に送ら
れ、ここで電気的にイオンが除去され、脱イオン水６１
となる。

【００２９】前記電気式脱イオン水製造装置は、基本的
にはアニオン交換膜とカチオン交換膜とで形成される隙
間に、必要により例えばカチオン交換樹脂とアニオン交
換樹脂とを充填して脱塩室とし、当該脱塩室内に被処理
水を通過させると共に、前記両イオン交換膜を介して被
処理水の流れに対して直角方向に直流電流を作用させ
て、両イオン交換膜の外側に流れている濃縮水中に被処
理水中のイオンを電気的に排除しながら脱イオン水を製
造するもので、例え脱塩室内にイオン交換樹脂等のイオ
ン交換体を充填したとしても、酸、アルカリ等の再生薬
品を一切使用せずに脱イオン水を製造することができる
ものである。なお、前記濃縮水が流れる濃縮室１７にも
脱塩室と同様にイオン交換体を充填してもよい。

【００３０】当該電気式脱イオン水製造装置としては、
公知（例えば、特開平４−７１６２４号、特開平４−１
６６２１５号）のものがそのまま使用できる。

【００３１】上記脱イオン水製造装置６０を用いること
により、第１透過水２２中に残存する微量のイオンが除
去される。

【００３２】前記脱イオン水６１は、次いで非再生式イ
オン交換装置７０に送られ、ここで更に残存イオンが除
去されて高純度の純水７１が製造されるものである。該
非再生式イオン交換装置７０としては、例えば予め他所
で再生されたＨ形のカチオン交換樹脂とＯＨ形のアニオ
ン交換樹脂との混合樹脂を塔内に充填してなる混床式イ
オン交換装置や塔内にＯＨ形のアニオン交換樹脂のみを
充填したアニオン交換装置等を用いることができる。

【００３３】高度処理装置２００としては上記構成に限
られず、例えば電気式脱イオン水製造装置６０の前段に
紫外線酸化装置（不図示）を設け、第１透過水２２を紫
外線酸化装置で処理することによりＴＯＣを低減後、電
気式脱イオン水製造装置や非再生式イオン交換装置に通
水することもでき、この場合には、更にＴＯＣの低い高
純度の純水を得ることができる。また更に、逆浸透膜装
置等を付設することもできる。

【００３４】すなわち、第１透過水２２の純度を向上さ
せるために、上記各装置のいずれか、またはこれらの複
数の組み合わせからなる高度処理装置２００を設けるも
のである。高度処理装置２００の具体例としては、（１）電気式脱イオン水製造装置−非再生式イオン交換
装置、（２）紫外線酸化装置−電気式脱イオン水製造装置−非
再生式イオン交換装置（３）逆浸透膜装置−非再生式イオン交換装置（４）紫外線酸化装置−非再生式イオン交換装置（５）電気式脱イオン水製造装置−紫外線酸化装置−非
再生式イオン交換装置等があり、更に上記（１）〜（５）の構成の装置の後段
に精密濾過膜装置や限外濾過膜装置等の膜処理装置を配
置した構成としてもよい。

【００３５】更に、本構成においては、第１と第２の逆
浸透膜装置２０，３０の間に中間逆浸透膜装置５０が設
けられ、該中間逆浸透膜装置５０の中間透過水５２が第
１逆浸透膜装置２０の給水に循環されるもので、これに
より本膜処理装置全体の水利用率の向上が図られるもの
である。この場合、水利用率の向上に伴って、前記中間
逆浸透膜装置５０や前記第２逆浸透膜装置３０の内部で
発生する虞のあるカルシウム、マグネシウム等の硬度成
分の析出、あるいは水酸化アルミニウム、シリカ等の析
出を防止するために、電解装置４０で製造した酸性液４
１はタンク１００から酸性液送給手段（不図示）によっ
て配管１０１を通って第１逆浸透膜装置２０の第１濃縮
水２３に送られ、これにより中間逆浸透膜装置５０の中
間給水５１のｐＨを酸性に制御する。なお、この場合の
ｐＨ制御は、好ましくは該中間逆浸透膜装置５０の中間
濃縮水５３のｐＨが５．５〜４．５に保たれるように制
御するとよい。

【００３６】なお、酸性にすることにより硬度成分によ
るスケールの析出が防止できるのみでなくシリカの析出
も防止できることは、本発明者の発見したことで、その
理由の詳細は解明されていないが、この技術は現在特許
出願中である（特願平５−３１５７０８号）。

【００３７】また、必要に応じて少量の有機リン酸塩系
やアクリルポリマー系の分散剤を中間逆浸透膜装置５０
の中間給水５１に添加することもできる。

【００３８】なお、上記中間濃縮水５３は、第２逆浸透
膜装置３０の給水３１として第２逆浸透膜装置３０に送
られる。

【００３９】更に、本構成においては、アルカリ性液４
２はアルカリ性液送給手段（不図示）によって配管１１
１を通って、第２逆浸透膜装置３０の第２濃縮水３３に
送られ、これと混合後、排出水３５となって系外に排出
される。

【００４０】中間給水５１に酸性液４１が混合されてい
るため、中間濃縮水５３、ひいては第２濃縮水３３は酸
性になっているが、前記混合されるアルカリ性液によっ
て中和され、しかもこれら酸性液、アルカリ性液は、前
述のごとく本来電解装置４０で各当量づつ製造されたも
のであるから、上記中和は自然に過不足なく行われ、系
外に排出される排出水３５は自然にほぼ中性を保ってい
るものである。

【００４１】本構成の場合、逆浸透膜装置２０及び５０
に用いる逆浸透膜は阻止率の高い膜、例えば東レＳＵ−
７２０、日東電工ＮＴＲ−７５９ＨＲ、フィルムテック
ＦＴ−３０等が望ましい。一方逆浸透膜装置３０に用い
るものは１価イオン阻止率が低く、かつ２価イオンが阻
止率の高い、いわゆるルーズＲＯ膜、例えば東レＳＵ−
２２０Ｓ、日東電工ＮＴＲ−７２５０、フィルムテック
ＮＦ−７０等が望ましい。

【００４２】なお、前記中間逆浸透膜装置５０の中間濃
縮水５３のｐＨを上記の好ましいｐＨ範囲に調整するた
めに必要な濃度の酸性液、及びアルカリ性液を得るため
には、上記構成においては、電解装置４０に供給される
第２透過水３２中の１価の中性塩の濃度をそれに応じて
高める必要があり、そのため水利用率を８０％以上、望
ましくは９０％以上にすることが望ましい。ここで水利
用率とは、第１透過水２２／給水１１×１００（％）で
定義される。＜実施例１＞図１に示した装置を用いて水の膜処理を行
った。前処理給水１１としては、戸田市工業用水を用
い、前処理として凝集濾過と脱炭酸塔による脱炭酸処理
を行った。逆浸透膜は、逆浸透膜装置２０には日東電工
ＮＴＲ７５９ＨＲを、逆浸透膜装置３０には同じくＮＴ
Ｒ７２５０を用いた。電解装置としては、市販のアルカ
リイオン水製造装置（日本インテック社製）の電解部を
用いた。第１逆浸透膜装置２０の濃縮水の一部を第２逆
浸透膜装置３０に供給し、その透過水３２の一定量（５
Ｌ／ｈ）を電解処理した。電解処理に要した電流は約
０．５Ａ、２０Ｖであった。その結果、得られた酸性
液、アルカリ性液の性状を表１に示す。ここで言う水利
用率は透過水２２／給水１１×１００（％）である。こ
の値が大きいほど第２逆浸透膜装置３０の給水３１中の
中性塩の濃度が高く、その結果電解装置４０に供給され
る透過水３２中の中性塩の濃度も高く、このことが得ら
れる酸性液、アルカリ性液のｐＨに影響を与えることが
わかった。

【００４３】

【表１】給水１１：ｐＨ６．３、給水２１：ｐＨ６．６実用的に、逆浸透膜の化学洗浄を実施するためには、ｐ
Ｈ＜３、あるいはｐＨ＞１０の薬液が望ましい。したが
って、原水の水質や膜の分離性能、電解条件にも影響さ
れるが、本実施例の構成の場合の水利用率は８０％以上
が望ましいことがわかった。

【００４４】水利用率８０％の実験で得られた酸性液、
アルカリ性液を膜装置の洗浄に利用した。すなわち、得
られた酸性液とアルカリ性液をそれぞれ１００Ｌ貯蔵
し、１回／週の頻度で膜装置を洗浄した。洗浄方法は、
本膜処理装置の流路内に上記酸性液等を満たす方法によ
り行った。まず酸性液で１時間浸漬洗浄し、脱塩水で洗
浄後、アルカリ性液で同様の処理をし、最後に脱塩水で
洗浄してから通常の運転に復帰した。上記水の膜処理と
洗浄を２カ月継続したが、透過水量の低下や通水差圧の
上昇は観察されなかった。

【００４５】一方、洗浄処理を全く実施しなかった場合
は、１．５カ月後から通水差圧の上昇がみられ、透過水
量が低下した。この現象は、苛性ソーダでｐＨ１０に調
整した溶液で流路を洗浄すると回復した。したがって、
微生物の発生によるスライムが膜装置内に蓄積し、差圧
上昇を引き起こしたものと思われる。

【００４６】以上のように、本発明によれば、苛性ソー
ダ等の化学薬品を外部から供給することなく、安定運転
ができた。なお、本実施例から考えて、洗浄間隔はより
長くても有効であると推定される。＜実施例２＞実施例１では水利用率が高い方が本発明に
おいては有効であり、その洗浄における効果が明らかに
なった。しかし、原水中のシリカや硬度成分が析出する
ために、必ずしも単純に水利用率を高くすることができ
ないことが多い。そこで、実施例２では、本発明を水利
用率を高くする目的に利用した例を示す。図２に示した
装置構成から、非再生式イオン交換装置７０を除いた構
成の本発明装置により、水利用率を９０％に設定し運転
を行うと共に、電解装置４０によって製造したｐＨ２．
６の酸性液を中間逆浸透膜装置５０の中間給水５１に添
加し、またｐＨ１０．４のアルカリ性液を第２逆浸透膜
装置３０の第２濃縮水３３に添加した。なお、給水１１
の前処理として凝集濾過と脱炭酸塔による脱炭酸処理を
行い、また電気式脱イオン水製造装置６０（ＥＤＩ）の
濃縮水（図示せず）は第１逆浸透膜装置２０の給水２１
に循環して利用した。

【００４７】日本において、水利用率の上限を決定する
のはシリカの析出限界（２５℃で１００ｐｐｍ程度）で
あることが一般的である。実験に用いた戸田市の工業用
水も約１５ｐｐｍのシリカを含有していた。したがっ
て、単純に水利用率を高めても、濃縮水が給水の６．７
倍以上に濃縮されると濃縮水側のシリカ濃度が前記析出
限界を越えてシリカの析出が起き、透過水量の低下を招
く虞があるが、本発明により、外部より薬品の補給を受
けることなく、濃縮率の高い中間逆透過膜装置５０及び
第２逆浸透膜装置３０の濃縮水側のｐＨを低く保つこと
ができ、シリカの析出を防止することができた。逆浸透
膜装置２０と５０の逆浸透膜はＮＲＴ７５９ＨＲを用
い、電解装置４０は実施例１で用いた装置を２台並列に
して利用した。

【００４８】各部分の流量とシリカ濃度を表２に示し
た。なお、本実施例においては、中間逆浸透膜装置５０
の中間給水５１のｐＨは運転初期は６．９程度であった
が、運転開始後１日後にはｐＨ５程度となり安定し、そ
の結果、中間逆浸透膜装置５０の中間濃縮水５３及び第
２逆浸透膜装置３０の第２濃縮水３３のｐＨを５以下に
安定して維持することができた。また、１回／２週の間
隔で実施例１に示すものと同じ洗浄を実施した。なお、
洗浄のための酸性液、アルカリ性液は徐々にタンク１０
０，１１０にためつつ装置を運転した。２ヵ月にわたり
運転を行ったが、逆浸透膜装置２０，３０，５０のそれ
ぞれの透過水量の低下は認められなかった。

【００４９】一方、実施例１に示した装置で水利用率を
９０％に設定し、かつ電解装置４０で製造した酸性液で
給水２１のｐＨ調整を行わなかった場合は、１ヵ月後に
逆浸透膜装置２０の透過水量が初期の８５％程度まで、
逆浸透膜装置３０の透過水量が７０％まで低下した。ま
た、これらの逆浸透膜装置をｐＨ３（塩酸）及びｐＨ１
０（苛性ソーダ）の水溶液で化学洗浄したが透過水量の
回復は少なかった。したがって、透過水量の低下は酸や
アルカリでは洗浄できないシリカ等が原因と推定され
た。

【００５０】

【表２】（＊）正確には１３μｇＳｉＯ₂ ／ｌである。

【００５１】表２から明らかなように、中間濃縮水及び
第２濃縮水のｐＨを５以下に保つことができたので、中
間濃縮水５３中及び第２濃縮水３３中のシリカ濃度が１
００ｐｐｍを越える高濃度でも中間逆浸透膜装置及び第
２逆浸透膜装置を安定に運転でき、これにより水利用率
９０％が達成できた。また、得られた脱イオン水６１も
シリカ濃度が１３μｇＳｉＯ₂ ／ｌで、抵抗率が１６．
７ＭΩ・ｃｍと高純度のものであった。

【００５２】以上のように、本実施例により外部から化
学薬品の補給なしで水利用率９０％の運転を安定して実
施することができた。＜実施例３、４＞図２に示す装置において、非再生式イ
オン交換装置７０を取り除くと共に、電気式脱イオン水
製造装置６０の前段に紫外線酸化装置（ＵＶ_OX）を設け
た膜処理装置を用いて、実施例２と同じ操作条件で脱イ
オン水を製造した。

【００５３】紫外線酸化装置は千代田工販（株）製ＴＦ
Ｌ−１であった。

【００５４】表３に各流路における水質の測定値を示し
た。

【００５５】

【表３】また、参考のために上記構成から紫外線酸化装置を取り
除いた装置を用いて、同様の操作条件で脱イオン水を製
造した場合の各流路における水質の測定値を表４に示し
た。

【００５６】

【表４】表３と表４を比較すると、紫外線酸化装置を設けること
により、ＴＯＣは４９ｐｐｂから８ｐｐｂに減少してお
り、紫外線酸化装置の効果が確認された。また、シリカ
に関しては、従来のイオン交換法により得られる水質と
同等の水質が得られた。

【００５７】市水や工業用水等の給水をイオン交換装置
で直接処理して脱塩水である純水を得る従来法では、給
水中の塩濃度が高いので、通常再生設備を備えた複床型
や混床型のイオン交換装置が用いられ、当然酸、アルカ
リによる化学再生が必要になり、多くの化学薬品を外部
より供給することとなるが、本発明によれば、以上のよ
うに外部から化学薬品の補給なしで、水利用率９０％、
かつ高純度の純水を製造することができた。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明の膜処理装置は、運
転に必要な化学薬品が非常に少なく、かつ水利用率の高
い、すなわち排水量の少ない、理想的なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一構成例を示すフロー図である。

【図２】本発明の他の構成例を示すフロー図である。

【図３】電解装置の構成を示す概念図である。

【符号の説明】１０前処理装置１１前処理給水２０第１逆浸透膜装置２１第１逆浸透膜装置の給水２２第１透過水２３第１濃縮水３０第２逆浸透膜装置３１第２逆浸透膜装置の給水３２第２透過水３３第２濃縮水３５排出水４０電解装置４１酸性液４２アルカリ性液５０中間逆浸透膜装置５１中間逆浸透膜装置の中間給水５２中間透過水５３中間濃縮水６０脱イオン水製造装置７０非再生式イオン交換装置２００高度処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 1/469

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給水を逆浸透膜処理して第１透過水と第
１濃縮水とに分離する第１逆浸透膜装置と、前記第１濃
縮水を逆浸透膜処理して第２透過水と第２濃縮水とに分
離する第２逆浸透膜装置と、前記第２透過水を電解して
酸性液とアルカリ性液とを製造する電解装置とからなる
ことを特徴とする膜処理装置。
【請求項２】電解装置で製造される酸性液を第１逆浸
透膜装置の給水に送る酸性液送給手段と、前記電解装置
で製造されるアルカリ性液を第２逆浸透膜装置の第２濃
縮水に送るアルカリ性液送給手段とを有する請求項１に
記載の膜処理装置。
【請求項３】給水を逆浸透膜処理して第１透過水と第
１濃縮水とに分離する第１逆浸透膜装置と、前記第１濃
縮水を逆浸透膜処理して中間透過水と中間濃縮水とに分
離すると共に前記中間透過水の少なくとも一部を第１逆
浸透膜装置の給水に送る循環手段を備えた中間逆浸透膜
装置と、前記中間濃縮水を逆浸透膜処理して第２透過水
と第２濃縮水とに分離する第２逆浸透膜装置と、前記第
２透過水を電解して酸性液とアルカリ性液とを製造する
電解装置と、前記酸性液を第１濃縮水に送る酸性液送給
手段と、前記アルカリ性液を第２濃縮水に送るアルカリ
性液送給手段とを有することを特徴とする膜処理装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の膜
処理装置と、前記膜処理装置の第１透過水を更に処理し
て高純度の純水を得る高度処理装置とからなる膜処理装
置。
【請求項５】高度処理装置が逆浸透膜装置、電気式脱
イオン水製造装置、及び非再生型イオン交換装置のいず
れか、又はこれらを複数組み合わせたものである請求項
４に記載の膜処理装置。