JPH1080684A - Device and method for treating boron-containing water - Google Patents
Device and method for treating boron-containing waterInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、逆浸透膜（ＲＯ）
処理を利用して硼素を除去する硼素含有水の処理装置及
び方法に関する。[0001] The present invention relates to a reverse osmosis membrane (RO).
The present invention relates to an apparatus and a method for treating boron-containing water that removes boron by utilizing treatment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】硼素は、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いる。また、海水には４
〜５ｍｇ／Ｌ程度含まれている。一方、硼素は、殺菌
剤、消毒剤、防腐剤などに使用され、またガラス、陶磁
器のウワグスリ、顔料などにも使用されている。2. Description of the Related Art Boron is an essential trace element for plants, and is particularly contained in seaweed. Also, 4
About 5 mg / L. On the other hand, boron is used as a disinfectant, a disinfectant, a preservative, and the like, and is also used in glass, ceramic rags, pigments, and the like.
【０００３】硼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年度に改正されたわが国の水道水水質基準で
も監視項目となり、水道水中の硼素濃度として０．２ｍ
ｇ／Ｌ以下という指針値が出されている。[0003] The effects of boron on the human body are not always clear, but it has been pointed out that continuous intake at a low concentration may cause health problems such as reduced reproductive function. In addition, it became a monitoring item in the tap water quality standard of Japan revised in 1993, and the boron concentration in the tap water was 0.2m.
A guideline value of g / L or less has been issued.
【０００４】そこで、海水等の硼素を含んだ水から飲料
水を製造する上水処理においては、硼素の除去処理が必
要である。また、硼素含有排水を排出する工場などの排
水処理や、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、硼素除去処理が必要となる。[0004] Therefore, in the treatment of drinking water for producing drinking water from water containing boron such as seawater, it is necessary to remove boron. Further, the boron removal treatment is also required in a wastewater treatment in a factory that discharges boron-containing wastewater, an ultrapure water production process in a semiconductor or liquid crystal manufacturing factory, and the like.
【０００５】ここで、硼素は、一般的に水中において、
ｐＨ中性付近では主として非解離のＢ（ＯＨ）3 として
存在していると考えられている。従って、ＲＯによる処
理では、分離が困難であり、また一般の樹脂による吸
着、イオン交換なども困難である。Here, boron is generally dissolved in water.
It is considered that B (OH) 3 mainly exists as undissociated around pH neutral. Therefore, in the treatment with RO, separation is difficult, and adsorption and ion exchange with a general resin are also difficult.
【０００６】一方、硼素を選択的に吸着する硼素選択性
の樹脂が知られており、これを利用して硼素を除去する
技術が知られている。この硼素選択性の樹脂は、官能基
に多価アルコールを導入したものであり、その官能基と
硼素で錯体が形成されるため、水中の硼素を選択的に吸
着除去できるものと考えられている。従って、この硼素
選択性の樹脂を利用することによって、水中の硼素を除
去することができる。このような硼素選択性の樹脂につ
いては、例えば特公平３−１０３７８号公報等に示され
ている。On the other hand, a boron-selective resin that selectively adsorbs boron is known, and a technique for removing boron by using this is known. This boron-selective resin is a resin in which a polyhydric alcohol is introduced into a functional group, and since a complex is formed with the functional group and boron, it is considered that boron in water can be selectively adsorbed and removed. . Therefore, by using this boron-selective resin, boron in water can be removed. Such a boron-selective resin is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 3-10378.
【０００７】また、ＲＯ処理で硼素を除去する方法とし
ては、被処理水のｐＨを９以上とすることで、水中の硼
素の形態をＢ（ＯＨ）4 - とし、その後ＲＯ処理する方
法がある。このように、解離状態にすることによって、
ＲＯ処理によって、硼素が分離可能になる。[0007] As a method for removing boron in RO process, With 9 or the pH of the water to be treated, the form of water of boron B (OH) 4 - and, there is a method of subsequent RO treatment . In this way, by dissociating,
The RO treatment allows boron to be separated.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】まず、硼素選択性の樹
脂による処理は、海水の淡水化などの大規模の処理に適
当でない。すなわち、海水には、４〜５ｍｇ／Ｌの硼素
が含まれており、これを大量に処理すると、これに必要
な樹脂量が莫大になる。また、樹脂は、所定の吸着能力
を超えると処理が行えなくなるため、再生が必要であ
る。従って、かなりの量の再生剤が必要となり、かつ再
生のための設備が必要である。さらに、再生廃液のため
の排水処理設備も必要となる。そこで、大規模の水処理
に硼素選択性の樹脂を用いるのは現実的ではないと考え
られる。First, treatment with a boron-selective resin is not suitable for large-scale treatment such as desalination of seawater. That is, seawater contains 4 to 5 mg / L of boron, and if this is treated in large quantities, the amount of resin required for this is enormous. In addition, if the resin exceeds a predetermined adsorption capacity, the resin cannot be processed, and thus needs to be regenerated. Therefore, a considerable amount of regenerant is required and equipment for regeneration is required. In addition, wastewater treatment equipment for reclaimed waste liquid is required. Therefore, it is not practical to use a boron-selective resin for large-scale water treatment.
【０００９】また、ｐＨを上昇させた後、ＲＯ処理を行
う方法では、スケールの問題が生じる。すなわち、被処
理水のｐＨを上昇すると、水中の硬度成分（Ｃａ、Ｍｇ
等）が水酸化物として析出する。そして、このような水
酸化物の析出により、ＲＯ膜の目詰まりが発生しやすく
なるという問題点がある。[0009] Further, in the method in which the RO treatment is carried out after the pH is raised, there is a problem of scale. That is, when the pH of the water to be treated is increased, the hardness components (Ca, Mg) in the water are increased.
Etc.) precipitate as hydroxides. Then, there is a problem that clogging of the RO film easily occurs due to such precipitation of the hydroxide.
【００１０】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、スケールの発生を防止し
てＲＯ処理が行え、大規模の水処理においても効率的な
硼素除去が行える硼素含有水の処理装置及び方法を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to perform RO treatment while preventing generation of scale, and to perform boron removal efficiently even in large-scale water treatment. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for treating contained water.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、硼素の水中で
の挙動に着目し、ｐＨ中性条件下では、非解離状態とな
る硼素を錯体の形成により解離状態とし、ＲＯ処理で分
離することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention focuses on the behavior of boron in water. Under neutral pH conditions, boron that is in a non-dissociated state is dissociated by complex formation and separated by RO treatment. It is characterized by the following.
【００１２】すなわち、本発明は、硼素含有水から硼素
を除去する装置であって、硼素含有水に、硼素と錯体を
形成する物質を添加混合し、錯体を生成する錯体生成手
段と、この錯体生成手段から排出される錯体を含む水に
ついて、逆浸透膜処理を施し、錯体を分離する逆浸透膜
装置と、を有することを特徴とする。That is, the present invention relates to an apparatus for removing boron from boron-containing water, a complex-forming means for forming a complex by adding a substance capable of forming a complex with boron to the boron-containing water, A reverse osmosis membrane device for subjecting the water containing the complex discharged from the generation means to reverse osmosis membrane treatment and separating the complex.
【００１３】このように、硼素と錯体を形成する物質を
添加混合することで、硼素は錯体として解離状態にな
る。そこで、ＲＯ処理によって、錯体をＲＯ膜の濃縮水
側に分離し、硼素を除去した透過水を得ることができ
る。特に、錯体形成は、ｐＨ中性付近で行えるため、海
水の淡水化等に適用した場合においても、スケール発生
によりＲＯ膜が目詰まりしてしまうなどの問題を回避で
きる。また、ｐＨ上昇のための処理や、ｐＨを元に戻す
再調整の処理等も不要となる。As described above, by adding and mixing a substance which forms a complex with boron, boron is dissociated as a complex. Thus, the RO treatment separates the complex to the concentrated water side of the RO membrane, thereby obtaining permeated water from which boron has been removed. In particular, since complex formation can be performed near pH neutrality, even when applied to desalination of seawater or the like, problems such as clogging of the RO film due to generation of scale can be avoided. In addition, there is no need to perform a process for increasing the pH, a process for readjusting the pH, and the like.
【００１４】また、本発明は、上記錯体生成手段におい
て添加する物質は、フッ素化合物であることを特徴とす
る。Further, the present invention is characterized in that the substance added in the complex forming means is a fluorine compound.
【００１５】フッ素化合物、例えばフッ化ナトリウムを
硼素含有水に添加混合すると、硼素は、ＢＦ4 - のよう
な錯体を形成し解離状態になる。従って、これをＲＯ処
理することによって、錯体を膜分離し、硼素を除去する
ことができる。The fluorine compound, for example, admixed sodium fluoride to boron-containing water, boron, BF 4 - becomes complex was formed dissociated state such as. Therefore, by subjecting this to RO treatment, the complex can be separated into membranes and boron can be removed.
【００１６】また、本発明は、上記錯体生成手段におい
て、フッ素化合物を硼素１モルに対し、フッ素が３．５
モル以上になるように添加することを特徴とする。Further, according to the present invention, in the above complex forming means, 3.5 moles of fluorine are added to 1 mole of boron compound per mole of boron.
It is characterized in that it is added in an amount of at least mol.
【００１７】フッ素化合物の添加量をＦ（フッ素）／Ｂ
（硼素）のモル比として、３．５以上にすることによっ
て、ＢＦ4 - を確実に生成して、硼素の除去を確実なも
のにできる。When the amount of the fluorine compound added is F (fluorine) / B
By setting the molar ratio of (boron) to 3.5 or more, BF 4 − can be surely generated and boron can be surely removed.
【００１８】また、本発明は、上記逆浸透膜装置の処理
水である透過水のフッ素濃度を測定し、この測定値に応
じて、錯体生成手段におけるフッ素化合物の添加量をフ
ィードバック制御することを特徴とする。The present invention also relates to a method for measuring the fluorine concentration of permeated water which is the treated water of the reverse osmosis membrane apparatus, and performing feedback control of the amount of the fluorine compound added to the complex forming means in accordance with the measured value. Features.
【００１９】このように、フッ素化合物の添加量をフィ
ードバック制御することで、フッ素化合物の添加量を常
に最適なものに維持できる。また、フッ素濃度はイオン
メータ形式の測定装置などによって、比較的容易に測定
できるため、硼素濃度を測定するよりも容易に測定でき
る。そこで、フッ素濃度の測定に応じた制御によって、
より好適な添加量制御が行える。As described above, the feedback control of the addition amount of the fluorine compound enables the addition amount of the fluorine compound to be always maintained at an optimum value. In addition, since the fluorine concentration can be measured relatively easily by an ion meter type measuring device or the like, it can be measured more easily than the boron concentration. Therefore, by controlling according to the measurement of the fluorine concentration,
More suitable addition amount control can be performed.
【００２０】また、本発明は、上記錯体生成手段におい
て添加する物質は、マンニトール、ソルビトール、Ｄ−
グルシトールを含む多価アルコールあるいはクルクミン
またはこれらの混合物であることを特徴とする。In the present invention, the substance to be added in the above-mentioned complex forming means is mannitol, sorbitol, D-
It is a polyhydric alcohol containing glucitol, curcumin, or a mixture thereof.
【００２１】このような多価アルコールやクルクミンも
水中の硼素と反応して、錯体を形成する。従って、これ
らを利用してＲＯ処理による硼素除去が可能になる。ま
た、クルクミンを添加する際には、しゅう酸を併せて添
加することが好適である。Such polyhydric alcohols and curcumin also react with boron in water to form a complex. Therefore, it is possible to remove boron by the RO process using these. When curcumin is added, it is preferable to add oxalic acid together.
【００２２】また、本発明は、さらに、硼素選択性イオ
ン交換樹脂を利用して硼素を吸着除去する選択的イオン
交換手段を設け、これによって逆浸透膜装置の透過水を
さらに処理することを特徴とする。The present invention is further characterized in that a selective ion exchange means for adsorbing and removing boron by using a boron selective ion exchange resin is provided, whereby the permeated water of the reverse osmosis membrane device is further treated. And
【００２３】このように、最終段に硼素選択性イオン交
換樹脂を利用した硼素除去手段を設けることで、さらに
高度な硼素除去が達成できる。そして、この硼素選択性
イオン交換樹脂に対する硼素の負荷は非常に小さい。そ
こで、再生などの手間を最低限として、高度な硼素除去
を行うことができる。As described above, by providing a boron removing means using a boron-selective ion exchange resin at the final stage, a more advanced boron removal can be achieved. The load of boron on the boron-selective ion exchange resin is very small. Therefore, advanced boron removal can be performed while minimizing the time required for regeneration and the like.
【００２４】また、本発明に係る硼素含有水の処理方法
は、硼素含有水に、硼素と錯体を形成する物質を添加混
合し、錯体を生成し、生成された錯体を逆浸透膜処理に
より分離し、硼素を除去することを特徴とする。In the method for treating boron-containing water according to the present invention, a substance that forms a complex with boron is added to and mixed with the boron-containing water to form a complex, and the formed complex is separated by reverse osmosis membrane treatment. And removing boron.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）について、図面に基づいて説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.
【００２６】「第１実施形態」図１は、第１実施形態の
構成を示すブロック図である。硼素含有水は、まず錯体
形成槽１０に流入され、ここで錯体を形成するための物
質としてフッ化ナトリウムが添加混合される。フッ化ナ
トリウムは、フッ化ナトリウムタンク１２からポンプ１
４を介し、錯体形成手段としての錯体形成槽１０に供給
される。そこで、ポンプ１４の吐出量の調整で、硼素含
有水に対するフッ化ナトリウムの添加量を調整すること
ができる。[First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment. The boron-containing water first flows into the complex forming tank 10, where sodium fluoride is added and mixed as a substance for forming a complex. The sodium fluoride is supplied from the sodium fluoride tank 12 to the pump 1
4, is supplied to a complex forming tank 10 as a complex forming means. Therefore, by adjusting the discharge amount of the pump 14, the amount of sodium fluoride added to the boron-containing water can be adjusted.
【００２７】このようにして、フッ化ナトリウムが添加
混合されることによって、硼素含有水中に、非解離状態
（Ｂ（ＯＨ）3 の形）で存在した硼素が錯体ＢＦ4 - に
なり、解離状態になる。[0027] Thus, by sodium fluoride is admixed, the boron-containing water, boron present in undissociated (B (OH) 3 form) complexes BF 4 - becomes, dissociated state become.
【００２８】なお、ＢＦ4 - を形成するため、硼素の除
去には、理論的に硼素１モルに対し、フッ素４モルが必
要であるが、実験によれば、被処理水中のフッ素／硼素
のモル比を３．５以上とすることで好適な硼素除去が行
える。In order to form BF 4 − , the removal of boron theoretically requires 4 moles of fluorine per 1 mole of boron. By setting the molar ratio to 3.5 or more, suitable boron removal can be performed.
【００２９】ここで、フッ素についても水質規制があ
り、処理水中の残留フッ素濃度を十分低く抑えたいとい
う要望がある。そこで、後述のように、処理水のフッ素
濃度を所定の低濃度に制御することによって、硼素を十
分除去すると共に、フッ素濃度の上昇も防止することが
できる。Here, there are water quality regulations for fluorine, and there is a demand to suppress the residual fluorine concentration in the treated water sufficiently low. Therefore, as will be described later, by controlling the fluorine concentration of the treated water to a predetermined low concentration, boron can be sufficiently removed and an increase in the fluorine concentration can be prevented.
【００３０】次に、錯体形成槽１０において、錯体が形
成された被処理水は、ＲＯ膜装置１６に供給され、ここ
で錯体が濃縮水側に分離され、硼素が除去された透過水
が処理水として得られる。すなわち、錯体は、解離状態
であるため、ＲＯ膜を通過することができず、濃縮水側
に分離され、硼素が除去された透過水が得られる。ここ
で、ＲＯ膜としては、特に限定されるものではないがポ
リアミド系低圧膜などが好適であり、処理における操作
圧力は１０ｋｇ／ｃｍ2 程度が好適である。Next, in the complex forming tank 10, the water to be treated with the complex formed is supplied to the RO membrane device 16, where the complex is separated to the concentrated water side, and the permeated water from which boron has been removed is treated. Obtained as water. That is, since the complex is in a dissociated state, it cannot pass through the RO membrane, is separated to the concentrated water side, and obtains permeated water from which boron has been removed. Here, as the RO membrane, although not particularly limited, a polyamide-based low-pressure membrane or the like is suitable, and the operation pressure in the treatment is preferably about 10 kg / cm 2 .
【００３１】また、ＲＯ膜装置１６において、得られる
濃縮水は、一部が廃液として系外に排出される。一方、
残部は錯体形成槽１０に返送され、再度ＲＯ膜装置１６
における処理に供される。In the RO membrane device 16, part of the obtained concentrated water is discharged out of the system as a waste liquid. on the other hand,
The remainder is returned to the complex forming tank 10 and is again returned to the RO membrane device 16.
The process is performed.
【００３２】さらに、ＲＯ膜装置１６から排出される処
理水（透過水）のフッ素濃度は、フッ素濃度計１８によ
り、計測され、計測結果についての信号が制御装置２０
に供給される。制御装置２０は、処理水フッ素濃度が所
定値（例えば、０．３〜０．５ｍｇ／Ｌ程度）になるよ
うに、ポンプ１４により錯体形成槽１０に供給するフッ
化ナトリウムの量を制御する。Further, the fluorine concentration of the treated water (permeated water) discharged from the RO membrane device 16 is measured by a fluorine concentration meter 18, and a signal about the measurement result is sent to the control device 20.
Supplied to The control device 20 controls the amount of sodium fluoride supplied to the complex forming tank 10 by the pump 14 so that the concentration of treated water fluorine becomes a predetermined value (for example, about 0.3 to 0.5 mg / L).
【００３３】このように、フッ素濃度を所定の低レベル
に制御することによって、硼素の十分な除去を行いつ
つ、処理水フッ素濃度の上昇を防止できる。As described above, by controlling the fluorine concentration to a predetermined low level, it is possible to prevent the rise in the fluorine concentration of the treated water while sufficiently removing boron.
【００３４】処理水中の硼素を検出し、これに応じてフ
ッ化ナトリウムの添加量を制御することも考えられる
が、フッ素濃度の方が硼素濃度より計測しやすいため、
この方式の方が好適である。なお、フッ素濃度計１８に
は、イオンメータ形式のものが採用できる。Although it is conceivable to detect boron in the treated water and control the amount of sodium fluoride added in accordance with the detection, the fluorine concentration is easier to measure than the boron concentration.
This method is more preferable. The fluorine concentration meter 18 can be of an ion meter type.
【００３５】そして、ＲＯ膜装置１６から排出される逆
浸透膜透過水は、必要に応じて後段の硼素選択性イオン
交換樹脂を充填した硼素選択性イオン交換樹脂塔１９に
通水され、硼素がさらに除去される。Then, the permeated water permeated through the reverse osmosis membrane discharged from the RO membrane device 16 is passed through a boron-selective ion-exchange resin tower 19 filled with a boron-selective ion-exchange resin at the subsequent stage, if necessary, to remove boron. It is further removed.
【００３６】ここで、硼素選択性イオン交換樹脂は、硼
素を選択的に吸着できるものであれば特に限定されない
が、官能基として多価アルコール基を導入したものが好
適である。このような選択性イオン交換樹脂としては、
アンバーライト（商品名）ＩＲＡ−７４３Ｔ、ダイヤイ
オン（商品名）ＣＲＢ０２等が挙げられる。Here, the boron-selective ion exchange resin is not particularly limited as long as it can selectively adsorb boron, but a resin in which a polyhydric alcohol group is introduced as a functional group is preferable. As such a selective ion exchange resin,
Amberlite (trade name) IRA-743T, Diaion (trade name) CRB02, and the like.
【００３７】このような硼素選択性イオン交換樹脂によ
り、水中の硼素は、多価アルコール等と錯体を形成し、
樹脂に吸着され、水中から除去される。With such a boron-selective ion exchange resin, boron in water forms a complex with a polyhydric alcohol or the like,
Adsorbed by resin and removed from water.
【００３８】本実施形態の場合、この硼素選択性イオン
交換樹脂塔１９に供給される原水は、すでにＲＯ膜装置
１６において、硼素の大部分が除去されたものであり、
この硼素選択性イオン交換樹脂塔１９に対する硼素の負
荷はかなり小さい。また、ＲＯ膜装置１６において、浮
遊固形物や、各種塩分も除去されているため、硼素選択
性イオン交換樹脂塔１９においては、硼素の吸着除去が
確実に行われる。そこで、硼素濃度の非常に低い処理水
が確実に得られる。また、硼素選択性イオン交換樹脂塔
１９に対する硼素の負荷が小さいため、樹脂の再生頻度
も低く、再生のコストを低減できる。In the case of the present embodiment, the raw water supplied to the boron-selective ion exchange resin tower 19 has already been substantially free of boron in the RO membrane apparatus 16.
The boron load on the boron-selective ion exchange resin tower 19 is fairly small. In the RO membrane device 16, suspended solids and various salts are also removed, so that in the boron-selective ion-exchange resin tower 19, adsorption and removal of boron are reliably performed. Thus, treated water having a very low boron concentration can be obtained with certainty. Further, since the load of boron on the boron-selective ion exchange resin tower 19 is small, the frequency of resin regeneration is low and the cost of regeneration can be reduced.
【００３９】以上のように、本実施形態の装置によれ
ば、錯体形成槽１０において、硼素含有水にフッ化ナト
リウムを添加混合することによってＢＦ4 - を生成し、
硼素を解離状態にする。そこで、次段のＲＯ膜装置１６
において、確実な硼素除去が行える。そして、錯体の形
成は、ｐＨ中性付近で行うことができるため、処理対象
である硼素含有水として海水を使用し、これを淡水化す
る場合においても、ＲＯ膜装置１６において、スケール
の発生により膜が目詰まりするなどの問題の発生を防止
できる。As described above, according to the apparatus of the present embodiment, BF 4 - is generated by adding and mixing sodium fluoride to boron-containing water in the complex forming tank 10.
Bring boron into a dissociated state. Therefore, the RO membrane device 16 in the next stage
, Boron can be reliably removed. Since the complex can be formed at a pH around neutrality, even when seawater is used as the boron-containing water to be treated and the water is desalinated, the RO membrane apparatus 16 generates scale due to the generation of scale. Problems such as clogging of the film can be prevented.
【００４０】また、ＲＯ膜装置１６において、海水中の
塩分除去も行えるため、海水の淡水化において、硼素の
除去を併せて行うことができる。また、半導体製造工程
などにおける超純水生成の際の硼素除去も効果的に行え
る。Further, since the RO membrane device 16 can also remove salt from seawater, it is possible to remove boron in seawater desalination. In addition, boron can be effectively removed when generating ultrapure water in a semiconductor manufacturing process or the like.
【００４１】さらに、硼素選択性イオン交換樹脂塔１９
を設けることによって、さらに高度な硼素除去が達成で
きる。Further, the boron selective ion exchange resin tower 19
, A higher degree of boron removal can be achieved.
【００４２】「第２実施形態」次に、図２に第２実施形
態の構成を示す。この装置では、ＲＯ膜装置として、第
１ＲＯ膜装置２２と第２ＲＯ膜装置２４の２段構成が採
用されている。そして、硼素含有水は、まず循環槽２６
に流入され、ここで、第１、第２ＲＯ膜装置２２、２４
からの濃縮水と混合された後、第１ＲＯ膜装置に供給さ
れる。[Second Embodiment] Next, FIG. 2 shows a configuration of a second embodiment. In this apparatus, a two-stage configuration of a first RO membrane device 22 and a second RO membrane device 24 is adopted as the RO membrane device. Then, the boron-containing water is first supplied to the circulation tank 26.
Where the first and second RO membrane devices 22 and 24
And then supplied to the first RO membrane device.
【００４３】第１ＲＯ膜装置２２は、硼素含有水（例え
ば海水）に含まれる塩分の大部分を濃縮水側に分離し、
除去する。これによって、硬度成分は大部分除去される
が、硼素はその一部が濃縮水側に分離され、除去される
が、残部は除去されずに透過水側に移行する。The first RO membrane device 22 separates most of the salt contained in the boron-containing water (eg, seawater) to the concentrated water side,
Remove. As a result, most of the hardness component is removed, but part of the boron is separated and removed to the concentrated water side, but the remaining part is not removed and moves to the permeated water side.
【００４４】次に、第１ＲＯ膜装置２２の透過水に対
し、フッ化ナトリウムを供給する。この例の場合、配管
に直接添加して、フッ化ナトリウムを混合する。なお、
インラインミキサなどを設け、混合を促進することも好
適である。Next, sodium fluoride is supplied to the permeated water of the first RO membrane device 22. In this case, sodium fluoride is directly added to the pipe and mixed. In addition,
It is also preferable to provide an inline mixer or the like to promote mixing.
【００４５】これによって、第１ＲＯ膜装置２２の透過
水中に残留する非解離状態の硼素は錯体を生成し、解離
状態になる。そこで、第２ＲＯ膜装置２４において、効
率的な硼素除去が行われ、硼素が除去された透過水が処
理水として得られる。なお、第１ＲＯ膜装置２２の濃縮
水の一部が系外に排出される。また、フッ化ナトリウム
の添加量制御については、第１実施形態と同様な構成を
有している。As a result, the non-dissociated boron remaining in the permeated water of the first RO membrane device 22 forms a complex and becomes a dissociated state. Therefore, in the second RO membrane device 24, efficient boron removal is performed, and permeated water from which boron has been removed is obtained as treated water. A part of the concentrated water of the first RO membrane device 22 is discharged out of the system. The control of the amount of sodium fluoride added is the same as that of the first embodiment.
【００４６】このような第１、第２ＲＯ膜装置２２、２
４による２段処理によって、より効果的な塩分の除去及
び硼素除去が行える。特に、この実施形態の装置は、高
濃度の塩分、硬度成分を含む海水などの淡水化に適して
いる。The first and second RO film devices 22, 2
By the two-stage treatment with No. 4, more effective salt removal and boron removal can be performed. In particular, the apparatus of this embodiment is suitable for desalination of seawater or the like containing a high concentration of salt and hardness components.
【００４７】「その他の構成」上述の実施形態では、硼
素と錯体を形成する物質として、フッ化ナトリウムを利
用したが、フッ酸、フッ化カリウム、フッ化アンモニウ
ムなど各種のフッ素化合物が利用可能である。さらに、
フッ素化合物に代えて、多価アルコール等を採用するこ
ともできる。すなわち、マンニトール、ソルビトール、
Ｄ−グルシトール等の多価アルコールは、硼素と錯体を
作る。そこで、これら多価アルコールをフッ化ナトリウ
ムに代えて、硼素含有水に添加混合することで、同様の
処理が行える。さらに、クルクミンとしゅう酸を添加し
て、錯体を形成することもできる。[Other Configurations] In the above embodiment, sodium fluoride was used as a substance forming a complex with boron. However, various fluorine compounds such as hydrofluoric acid, potassium fluoride, and ammonium fluoride can be used. is there. further,
Instead of the fluorine compound, a polyhydric alcohol or the like can be employed. That is, mannitol, sorbitol,
Polyhydric alcohols such as D-glucitol form a complex with boron. Therefore, the same treatment can be performed by adding and mixing these polyhydric alcohols to boron-containing water instead of sodium fluoride. Further, a complex can be formed by adding curcumin and oxalic acid.
【００４８】上記第２実施形態では、第１及び第２ＲＯ
膜装置２２、２４の濃縮水を循環槽２６に循環したが、
第２ＲＯ膜装置２４の濃縮水をその入口に循環し、２つ
のＲＯ膜装置２２、２４を切り離して処理を行ってもよ
い。In the second embodiment, the first and second ROs
The concentrated water of the membrane devices 22 and 24 was circulated to the circulation tank 26,
The concentrated water of the second RO membrane device 24 may be circulated to its inlet, and the two RO membrane devices 22 and 24 may be separated to perform the treatment.
【００４９】なお、本発明には直接関係しないが、硼素
とフッ素化合物との反応により解離状態のＢＦ4 - が生
成することを利用して水中の硼素濃度の測定を行うこと
ができる。すなわち、硼素含有の試料液に例えばフッ酸
を添加すると、強酸性のＨＢＦ4が形成されて試料液の
ｐＨが大きく変化する。そして、この際に試料液の導電
率及び抵抗率が大きく変化する。従って、フッ素化合物
添加前後の試料液の電気電導率または抵抗率を測定し、
その差（フッ素化合物添加前後の変化量）に基づいて試
料液中の硼素濃度を測定することができる。Although not directly related to the present invention, the concentration of boron in water can be measured by utilizing the formation of dissociated BF 4 − by the reaction of boron with a fluorine compound. That is, when, for example, hydrofluoric acid is added to a boron-containing sample solution, strongly acidic HBF 4 is formed, and the pH of the sample solution greatly changes. Then, at this time, the conductivity and the resistivity of the sample liquid greatly change. Therefore, the electrical conductivity or resistivity of the sample solution before and after the addition of the fluorine compound is measured,
The boron concentration in the sample liquid can be measured based on the difference (the amount of change before and after the addition of the fluorine compound).
【００５０】[0050]
【実施例】水道水中に硼素を４ｍｇ／Ｌ添加したものを
被処理水とし、これにフッ化ナトリウムを３５ｍｇ−Ｆ
／Ｌ添加混合した。次に、ｐＨ６．８〜７．２の条件下
でポリアミド系低圧ＲＯ膜により、逆浸透膜処理を行っ
た。その結果得られた処理水（透過水）の硼素濃度は、
０．０５ｍｇ−Ｂ／Ｌ以下であった。なお、ＲＯ膜処理
での操作圧力は、１０ｋｇ／ｃｍ2 とした。EXAMPLE Water to be treated was prepared by adding 4 mg / L of boron to tap water, to which 35 mg-F of sodium fluoride was added.
/ L added and mixed. Next, reverse osmosis membrane treatment was performed using a polyamide-based low-pressure RO membrane under the conditions of pH 6.8 to 7.2. The boron concentration of the resulting treated water (permeate) is:
It was 0.05 mg-B / L or less. The operating pressure in the RO membrane treatment was 10 kg / cm 2 .
【００５１】比較のため、同一の条件で、フッ化ナトリ
ウムを添加混合せず、そのままＲＯ膜処理を行った。そ
の結果処理水（透過水）の硼素濃度は、１．７ｍｇ−Ｂ
／Ｌとなり、除去率は６０％程度であり、十分な除去率
は得られなかった。For comparison, under the same conditions, the RO film treatment was performed without adding and mixing sodium fluoride. As a result, the boron concentration of the treated water (permeated water) was 1.7 mg-B
/ L, and the removal rate was about 60%, and a sufficient removal rate was not obtained.
【図１】 第１実施形態の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment.
【図２】 第２実施形態の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a second embodiment.
１０ 錯体形成槽、１２ フッ化ナトリウムタンク、１
４ ポンプ、１６ ＲＯ膜装置、１８ フッ素濃度計、
２０ 制御装置、２２ 第１ＲＯ膜装置、２４第２ＲＯ
膜装置、２６ 循環槽。10 complex formation tank, 12 sodium fluoride tank, 1
4 pumps, 16 RO membrane device, 18 fluorine concentration meter,
20 controller, 22 first RO membrane device, 24 second RO
Membrane device, 26 circulation tank.
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/58 Ｃ０２Ｆ 1/58 Ｈ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location C02F 1/58 C02F 1/58 H
Claims (7)
って、 硼素含有水に、硼素と錯体を形成する物質を添加混合
し、錯体を生成する錯体生成手段と、 この錯体生成手段から排出される錯体を含む水につい
て、逆浸透膜処理を施し、錯体を分離する逆浸透膜装置
と、 を有することを特徴とする硼素含有水の処理装置。1. An apparatus for removing boron from boron-containing water, comprising: adding a substance that forms a complex with boron to the boron-containing water; mixing the mixture to form a complex; A reverse osmosis membrane device for subjecting the water containing the complex to a reverse osmosis membrane treatment to separate the complex, and a boron-containing water treatment device.
物であることを特徴とする硼素含有水の処理装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the substance added in the complex forming means is a fluorine compound.
に対し、フッ素が３．５モル以上になるように添加する
ことを特徴とする硼素含有水の処理装置。3. The boron-containing water according to claim 2, wherein in the complex forming means, a fluorine compound is added so that the amount of fluorine is 3.5 mol or more per 1 mol of boron. Processing equipment.
処理装置において、 上記逆浸透膜装置の透過水のフッ素濃度を測定し、この
測定値に応じて、錯体生成手段におけるフッ素化合物の
添加量をフィードバック制御することを特徴とする硼素
含有水の処理装置。4. The apparatus for treating boron-containing water according to claim 2, wherein the concentration of fluorine in the permeated water of the reverse osmosis membrane device is measured, and the fluorine compound in the complex forming means is measured in accordance with the measured value. An apparatus for treating boron-containing water, wherein the addition amount is feedback-controlled.
ル、ソルビトール、Ｄ−グルシトールを含む多価アルコ
ールあるいはクルクミンまたはこれらの混合物であるこ
とを特徴とする硼素含有水の処理装置。5. The apparatus according to claim 1, wherein the substance added in the complex forming means is a polyhydric alcohol containing mannitol, sorbitol, D-glucitol, curcumin, or a mixture thereof. Equipment for treating contained water.
置において、 さらに、 硼素選択性イオン交換樹脂を利用して硼素を吸着除去す
る選択的イオン交換手段を設け、これによって逆浸透膜
装置の透過水をさらに処理することを特徴とする硼素含
有水の処理装置。6. The apparatus according to claim 1, further comprising a selective ion exchange means for adsorbing and removing boron by utilizing a boron selective ion exchange resin, whereby reverse osmosis is provided. An apparatus for treating boron-containing water, wherein the apparatus further treats the permeated water of the membrane apparatus.
って、 硼素含有水に、硼素と錯体を形成する物質を添加混合
し、錯体を生成し、 生成された錯体を逆浸透膜処理により分離し、硼素を除
去することを特徴とする硼素含有水の処理方法。7. A method for removing boron from boron-containing water, comprising adding and mixing a substance that forms a complex with boron to the boron-containing water to form a complex, and subjecting the formed complex to reverse osmosis membrane treatment. A method for treating boron-containing water, comprising separating and removing boron.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23655396A JPH1080684A (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Device and method for treating boron-containing water |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080684A true JPH1080684A (en) | 1998-03-31 |
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ID=17002363
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| JP23655396A Pending JPH1080684A (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Device and method for treating boron-containing water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1080684A (en) |
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1996
- 1996-09-06 JP JP23655396A patent/JPH1080684A/en active Pending
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