JPH11662A - Demineralization apparatus and method for boiler water - Google Patents

Demineralization apparatus and method for boiler water

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JPH11662A
JPH11662A JP9157206A JP15720697A JPH11662A JP H11662 A JPH11662 A JP H11662A JP 9157206 A JP9157206 A JP 9157206A JP 15720697 A JP15720697 A JP 15720697A JP H11662 A JPH11662 A JP H11662A
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JP
Japan
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membrane module
reverse osmosis
osmosis membrane
water
desalination
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JP9157206A
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Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Kawada
一郎 河田
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Nitto Denko Corp
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Nitto Denko Corp
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Publication date
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Publication of JPH11662A publication Critical patent/JPH11662A/en
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    • Y02A20/124—Water desalination
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a demineralization apparatus and method for boiler water capable of preventing decrease in membrane performance due to silica scale from occurring and realizing high recovery rate. SOLUTION: A pretreatment membrane module 1 consisting of an ultrafiltration membrane module or a precision filtration module is provided upstream of a plurality of stages of reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3c. A scale-avoiding treatment device 8 for removing or avoiding a scale constituent is provided between the pretreatment membrane module 1 and the reverse osmosis membrane module 3a. In the scale-avoiding treatment device 8, a silica scale inhibitor is injected into permeation water through the pretreatment membrane module 1. As the reverse osmosis membrane module 3a, 3b, 3c a reverse osmosis membrane having a membrane surface coated with an organic substance and/or organic polymer is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、逆浸透膜モジュー
ルを用いてかん水の脱塩を行うかん水脱塩装置およびか
ん水脱塩方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a desalination apparatus and a desalination method for desalination using a reverse osmosis membrane module.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、逆浸透膜モジュールを用いて
河川水、井戸水、湖沼水、水道水、工業用水等のかん水
を脱塩して純水や飲料水を得るかん水脱塩が行われてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, desalination of river water, well water, lake water, tap water, industrial water and the like using a reverse osmosis membrane module to obtain pure water or drinking water has been performed. I have.

【０００３】図２は複数段の逆浸透膜モジュールを用い
た従来のかん水脱塩装置の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a conventional brine desalination apparatus using a plurality of stages of reverse osmosis membrane modules.

【０００４】図２において、原水は前処理装置１０に供
給される。前処理装置１０では、原水に凝集沈殿（浮
上）砂濾過や凝集濾過、活性炭濾過等の前処理を行う。
前処理装置１０で前処理された水は、高圧ポンプ２によ
り１段目の逆浸透膜モジュール３ａの供給水入口に供給
される。あるいは、前処理装置１０で前処理された水
は、一旦透過水タンク７Ａに貯留された後、高圧ポンプ
２により１段目の逆浸透膜モジュール３ａの供給水入口
に供給される場合もある。In FIG. 2, raw water is supplied to a pretreatment device 10. In the pretreatment device 10, pretreatment such as coagulation sedimentation (floating) sand filtration, coagulation filtration, and activated carbon filtration is performed on the raw water.
The water pretreated by the pretreatment device 10 is supplied to the supply water inlet of the first-stage reverse osmosis membrane module 3 a by the high-pressure pump 2. Alternatively, the water pretreated by the pretreatment device 10 may be once stored in the permeated water tank 7A and then supplied to the supply water inlet of the first reverse osmosis membrane module 3a by the high-pressure pump 2.

【０００５】第１段目の逆浸透膜モジュール３ａの濃縮
水出口から排出される濃縮水は、第２段目の逆浸透膜モ
ジュール３ｂの濃縮水入口（供給水入口）に供給され
る。第２段目の逆浸透膜モジュール３ｂの濃縮水出口か
ら排出される濃縮水は、第３段目の逆浸透膜モジュール
３ｃの濃縮水入口（供給水入口）に供給される。The concentrated water discharged from the concentrated water outlet of the first-stage reverse osmosis membrane module 3a is supplied to the concentrated water inlet (supply water inlet) of the second-stage reverse osmosis membrane module 3b. The concentrated water discharged from the concentrated water outlet of the second-stage reverse osmosis membrane module 3b is supplied to the concentrated water inlet (supply water inlet) of the third-stage reverse osmosis membrane module 3c.

【０００６】第３段目の逆浸透膜モジュール３ｃの濃縮
水出口から排出される濃縮水は、濃縮水配管３１を通し
て系外に排出される。また、第１段目、第２段目および
第３段目の逆浸透膜モジュール３ａ，３ｂ，３ｃの透過
水出口から流出する透過水は、それぞれ透過水配管３０
ａ，３０ｂ，３０ｃを通してタンク７Ｂに供給されて貯
留される。タンク７Ｂに貯留された透過水は、必要に応
じて使用される。The concentrated water discharged from the concentrated water outlet of the reverse osmosis membrane module 3c at the third stage is discharged out of the system through the concentrated water piping 31. In addition, the permeated water flowing out from the permeated water outlets of the first, second, and third reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, and 3c is a permeated water pipe 30 respectively.
a, 30b, and 30c are supplied to and stored in the tank 7B. The permeated water stored in the tank 7B is used as needed.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のような複数段の
逆浸透膜モジュールを用いたかん水脱塩においては、他
のかん水脱塩処理技術であるイオン交換法と比べ、塩分
以外の有機物や微粒子も同時に除去することができ、さ
らに、再生用の薬品が不要である等の利点がある。In the brine desalination using the above-described multiple-stage reverse osmosis membrane module, organic matter and fine particles other than salt are compared with the ion exchange method as another brine desalination treatment technique. Can be removed at the same time, and further, there is an advantage that a chemical for regeneration is not required.

【０００８】しかしながら、逆浸透膜モジュールを用い
たかん水脱塩処理では、回収率（透過水量と供給水量と
の比率）を高くすると、濃縮水中の硬度成分やシリカが
濃縮されてスケール成分として逆浸透膜の膜面に析出
し、逆浸透膜の性能が急激に低下する。そのため、回収
率をイオン交換法に比べてかなり低く抑える必要があ
る。その結果、逆浸透膜モジュールを用いたかん水脱塩
処理においては、回収率が、イオン交換法の９０％に比
べて最高でも８０％と小さくなる。However, in the desalination treatment using a reverse osmosis membrane module, when the recovery rate (ratio between the amount of permeated water and the amount of supplied water) is increased, the hardness component and silica in the concentrated water are concentrated and the reverse osmosis becomes a scale component. It precipitates on the membrane surface of the membrane, and the performance of the reverse osmosis membrane rapidly decreases. Therefore, it is necessary to keep the recovery rate much lower than that of the ion exchange method. As a result, in the desalination treatment using the reverse osmosis membrane module, the recovery rate is as small as 80% at the maximum as compared with 90% in the ion exchange method.

【０００９】回収率が小さくなると、廃棄する濃縮水量
が多くなるため、必要な透過水量に対する供給水量の割
合が大きくなる。その結果、透過水量に占める原水費用
の割合が大きくなるとともに、前処理設備が大きくな
り、設備コストおよび運転コストがイオン交換法に比べ
て高くなってしまう。When the recovery rate is small, the amount of concentrated water to be discarded increases, and the ratio of the amount of supplied water to the required amount of permeated water increases. As a result, the ratio of raw water cost to the amount of permeated water increases, and the size of the pretreatment equipment increases, so that the equipment cost and operating cost increase as compared with the ion exchange method.

【００１０】そこで、逆浸透膜モジュールの前処理の段
階で硬度成分やシリカを低減することにより、もしくは
スケールの生成を防止する薬品の注入を行うことによ
り、回収率を上げた場合のスケールの発生を防止する方
法が提案されている。[0010] Therefore, when the recovery rate is increased by reducing the hardness component or silica in the pretreatment stage of the reverse osmosis membrane module or by injecting a chemical for preventing the formation of scale, scale generation is increased. There have been proposed methods to prevent this.

【００１１】図３は回収率を上げた場合のスケールの発
生を防止する従来のかん水脱塩装置の一例を示す模式図
である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a conventional brine desalination apparatus for preventing the generation of scale when the recovery rate is increased.

【００１２】図３において、前処理装置１０で前処理さ
れた水は、スケール成分を除去もしくは防止するための
スケール防止処理装置８に供給される。スケール防止処
理装置８では、供給水に例えばスケール防止剤もしくは
酸を注入することにより、シリカや硬度成分の析出を減
少させる。スケール防止処理装置８により処理された水
は、高圧ポンプ２により第１段目の逆浸透膜モジュール
３ａの供給水入口に供給される。以後の処理は、図２の
かん水脱塩装置における処理と同様である。In FIG. 3, water pretreated by a pretreatment device 10 is supplied to a scale prevention treatment device 8 for removing or preventing scale components. The scale prevention treatment device 8 reduces the precipitation of silica and hardness components by injecting, for example, a scale inhibitor or an acid into the supply water. The water treated by the scale prevention treatment device 8 is supplied by the high-pressure pump 2 to the supply water inlet of the first-stage reverse osmosis membrane module 3a. The subsequent processing is the same as the processing in the brine desalination apparatus in FIG.

【００１３】スケールのうち炭酸カルシウムや硫酸カル
シウム等の硬度成分は、ｐＨ調整や分散剤の注入により
容易に抑制することができる。しかし、かん水中にシリ
カが１０〜５０ｍｇ／Ｌ（リットル）程度含有している
場合、例えば回収率を９０％に上げた場合、濃縮水中の
シリカは１００〜５００ｍｇ／Ｌとなる。なお、シリカ
の溶解度は、２５℃で１００ｍｇ／Ｌである。この場
合、分散剤の注入によっても、逆浸透膜モジュールの膜
面に析出するシリカスケールを抑制することは容易では
ない。The hardness components such as calcium carbonate and calcium sulfate in the scale can be easily suppressed by adjusting the pH or injecting a dispersant. However, when the brine contains about 10 to 50 mg / L (liter) of silica, for example, when the recovery rate is increased to 90%, the silica in the concentrated water becomes 100 to 500 mg / L. The solubility of silica is 100 mg / L at 25 ° C. In this case, it is not easy to suppress the silica scale deposited on the membrane surface of the reverse osmosis membrane module even by injecting the dispersant.

【００１４】また、シリカスケールの発生は、原水の状
態の変化（原水の温度変化や原水中の鉄、マンガン、ア
ルミニウム等のコロイド粒子や懸濁物質の量の変化）の
影響を受けやすいため、安定したスケール抑制のために
は分散剤を多量に注入する必要がある。Further, the generation of silica scale is susceptible to changes in the state of raw water (changes in the temperature of raw water and changes in the amount of colloidal particles and suspended substances such as iron, manganese, and aluminum in raw water). It is necessary to inject a large amount of a dispersant for stable scale control.

【００１５】なお、逆浸透膜モジュールの膜面に鉄、マ
ンガン、アルミニウム等のコロイド粒子や懸濁物質、さ
らには炭酸カルシウム等の他のスケールが付着している
場合に、それらの付着がない場合に比べて、それらが起
点（核）となってシリカスケールが発生しやすくなり、
スケール防止剤を注入した場合でも、シリカスケールの
発生を安定して抑制できないことが見い出されている。In the case where colloidal particles or suspended substances such as iron, manganese and aluminum, and other scales such as calcium carbonate adhere to the membrane surface of the reverse osmosis membrane module, if there is no such adhesion. In comparison with, they become the starting point (nucleus) and silica scale is easily generated,
It has been found that even when a scale inhibitor is injected, generation of silica scale cannot be stably suppressed.

【００１６】そこで、コロイド粒子や懸濁物質等の汚染
物質を精密濾過膜や限外濾過膜で除去してから原水を逆
浸透膜に供給する方法（特開平３−６６０３５号公報）
が提案されている。Accordingly, a method of removing contaminants such as colloid particles and suspended substances with a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane and then supplying raw water to a reverse osmosis membrane (Japanese Patent Laid-Open No. 3-66035).
Has been proposed.

【００１７】しかしながら、この方法によっても、汚染
物質が安定して除去されず、一部が精密濾過膜や限外濾
過膜を通過して逆浸透膜モジュールに供給され、逆浸透
膜の膜面に付着する。精密濾過膜や限外濾過膜を通過す
る汚染物質は、その量が微量であっても経時的に蓄積
し、それらが起点（核）となってシリカスケールが発生
してしまう。However, even with this method, the contaminants are not stably removed, and a part of the contaminants is supplied to the reverse osmosis membrane module through a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane. Adhere to. Contaminants that pass through the microfiltration membrane or ultrafiltration membrane accumulate over time even if the amount is very small, and they serve as starting points (nuclei) to generate silica scale.

【００１８】また、原水のｐＨを６以下にして運転し、
数カ月に１回ｐＨ９以上で逆浸透膜を洗浄する方法（特
開平９−１１４１号公報）等が提案されている。しかし
ながら、この方法でも、シリカの析出防止効果が不安定
であり、実際にはシリカスケールが発生してしまい、高
回収率で運転できない場合も生じる。In addition, the operation is carried out with the pH of the raw water set to 6 or less,
A method of washing a reverse osmosis membrane at a pH of 9 or more once every several months (Japanese Patent Laid-Open No. 9-1141) has been proposed. However, even with this method, the effect of preventing precipitation of silica is unstable, and silica scale is actually generated, which may cause a case where the operation cannot be performed at a high recovery rate.

【００１９】シリカスケールは一度析出すると、その除
去は極めて困難である。特開平１−４２７２６号公報に
は、フッ化水素酸アンモニウムを用いた洗浄によりシリ
カスケールを溶解できることが示されている。しかし、
フッ化水素酸アンモニウムの溶液は非常に毒性が強いた
め、実際の使用は困難である。このように、化学洗浄に
よるシリカスケールの除去はほとんど不可能に近い。し
たがって、シリカスケールの発生を防止するためには、
供給水中のシリカを予め除去しておく必要がある。Once the silica scale is deposited, its removal is extremely difficult. JP-A-1-42726 discloses that silica scale can be dissolved by washing with ammonium hydrofluorate. But,
Practical use is difficult because solutions of ammonium hydrofluoride are so toxic. Thus, removal of silica scale by chemical cleaning is almost impossible. Therefore, in order to prevent the generation of silica scale,
It is necessary to remove silica in the feedwater in advance.

【００２０】シリカ除去処理技術として、石灰軟化法お
よびイオン交換法がある。しかし、石灰軟化法によるシ
リカ除去率は個々の水質によって異なるため、原水のシ
リカ濃度を必要な濃度まで下げることができない場合が
生じる。さらに、水酸化マグネシウムの沈殿を起こす点
までｐＨを上げた後、逆浸透膜モジュールの入口で再び
ｐＨを下げる必要がある。一方、イオン交換法は、再生
周期およびコスト面から低濃度シリカの除去処理向けで
あり、数十ｍｇ／Ｌのシリカ除去処理には向かない。As a silica removal treatment technique, there are a lime softening method and an ion exchange method. However, since the silica removal rate by the lime softening method varies depending on the individual water quality, there may be cases where the silica concentration of the raw water cannot be reduced to a required concentration. Furthermore, after raising the pH to the point where the precipitation of magnesium hydroxide occurs, it is necessary to lower the pH again at the inlet of the reverse osmosis membrane module. On the other hand, the ion exchange method is intended for the treatment for removing low-concentration silica from the viewpoint of the regeneration cycle and cost, and is not suitable for the treatment for removing silica of several tens mg / L.

【００２１】このように、逆浸透膜モジュールを用いた
かん水脱塩装置およびかん水脱塩方法は、多くの利点を
有しているにもかかわらず、シリカスケールの安定した
抑制方法がないために、回収率を８０％程度にまでしか
上げられなかった。逆浸透膜モジュールを用いたかん水
脱塩装置は、処理コスト等の理由により回収率が８５％
以上好ましくは９０％以上得られないと実用的ではな
い。As described above, although the desalination apparatus and the desalination method using the reverse osmosis membrane module have many advantages, there is no stable method for suppressing silica scale. The recovery could only be raised to about 80%. Brine desalination equipment using a reverse osmosis membrane module has a recovery rate of 85% due to processing costs and other reasons.
More preferably, it is not practical unless 90% or more is obtained.

【００２２】それゆえ、逆浸透膜モジュールを用いた、
経済性を有し実用的なかん水脱塩装置およびかん水脱塩
方法の実現が望まれていた。Therefore, using a reverse osmosis membrane module,
It has been desired to realize an economical and practical brine desalination apparatus and a brine desalination method.

【００２３】本発明の目的は、シリカスケールによる膜
性能の低下を防止しつつ高い回収率を実現することがで
きるかん水脱塩装置およびかん水脱塩方法を提供するこ
とである。An object of the present invention is to provide a brine desalination apparatus and a brine desalination method capable of realizing a high recovery rate while preventing a decrease in membrane performance due to silica scale.

【００２４】[0024]

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
に係るかん水脱塩装置は、１段または複数段の逆浸透膜
モジュールによりかん水の脱塩を行うかん水脱塩装置に
おいて、逆浸透膜モジュールの上流側に限外濾過膜モジ
ュールまたは精密濾過膜モジュールからなる１段または
複数段の前処理用膜モジュールを設けるとともに、前処
理用膜モジュールと逆浸透膜モジュールとの間に逆浸透
膜モジュールの濃縮水中のスケール成分の析出防止処理
を行う処理手段を設けたものである。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention A water desalination apparatus according to the present invention is a water desalination apparatus for performing desalination using one or more stages of reverse osmosis membrane modules. One or more stages of a pretreatment membrane module comprising an ultrafiltration membrane module or a microfiltration membrane module are provided on the upstream side, and a reverse osmosis membrane module is provided between the pretreatment membrane module and the reverse osmosis membrane module. It is provided with a treatment means for performing a treatment for preventing precipitation of scale components in the concentrated water.

【００２５】本発明に係るかん水脱塩装置においては、
原水の状態が変動した場合でも、シリカスケールの発生
の起点（核）となる鉄、マンガン、アルミニウム等のコ
ロイド粒子や懸濁物質が限外濾過膜モジュールまたは精
密濾過膜モジュールからなる前処理用膜モジュールによ
り確実に除去される。In the brine desalination apparatus according to the present invention,
Pretreatment membrane consisting of an ultrafiltration membrane module or a microfiltration membrane module in which the colloidal particles or suspended substances such as iron, manganese, and aluminum, which are the starting point (nucleus) of silica scale generation, even when the state of raw water changes It is reliably removed by the module.

【００２６】この場合、凝集濾過等の従来の前処理によ
る濾過水のＦＩ値（ファウリングインデックス；目詰り
指数）が３〜４であるのに比べ、前処理用膜モジュール
の透過水のＦＩ値は１以下となる。そのため、シリカス
ケールの発生の起点（核）となる膜面に付着する汚染物
質の量が少ないかほとんどなくなり、処理手段における
スケール成分の析出防止処理の際に、スケール発生の抑
制効果が発現しやすく、しかもその効果が安定する。そ
の結果、長期にわたって逆浸透膜モジュールの逆浸透膜
の膜面を清浄に保つことができ、スケール成分の析出が
ほとんど発生することなく、高回収率で安定して運転す
ることが可能となる。In this case, the FI value (fouling index; clogging index) of the filtered water obtained by the conventional pretreatment such as coagulation filtration is 3 to 4, compared with the FI value of the permeated water of the pretreatment membrane module. Is 1 or less. Therefore, the amount of contaminants adhering to the film surface, which is the starting point (nucleus) of silica scale generation, is small or almost nonexistent, and the effect of suppressing scale generation is easily manifested during the treatment for preventing the deposition of scale components in the processing means. In addition, the effect is stabilized. As a result, the membrane surface of the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane module can be kept clean for a long time, and it is possible to operate stably at a high recovery rate with almost no precipitation of scale components.

【００２７】したがって、シリカスケールによる膜性能
の低下を招くことなく高回収率でかつ経済的にかん水を
脱塩することが可能となる。Therefore, desalination of brackish water can be carried out economically at a high recovery rate without causing deterioration in membrane performance due to silica scale.

【００２８】特に、スケール成分の析出防止処理が、シ
リカスケールの析出を防止または低減する処理を含むこ
とが好ましい。この場合、前処理用膜モジュールにおい
てシリカスケールの発生の起点（核）となる汚染物質が
ほとんど除去されているので、逆浸透膜モジュールにお
けるシリカスケールの析出を効果的に防止または低減す
ることができる。In particular, it is preferable that the treatment for preventing the deposition of scale components includes a treatment for preventing or reducing the precipitation of silica scale. In this case, since the contaminants serving as starting points (nuclei) of the generation of silica scale in the pretreatment membrane module have been almost completely removed, the precipitation of silica scale in the reverse osmosis membrane module can be effectively prevented or reduced. .

【００２９】スケール成分の析出防止処理は、１種類ま
たは複数種類の薬品の注入を含んでもよい。特に、１種
類または複数種類の薬品は、シリカスケール防止剤を含
んでもよい。この場合、前処理用膜モジュールにおいて
シリカスケールの発生の起点（核）となる汚染物質がほ
とんど除去されているので、シリカスケール防止剤によ
り前処理用膜モジュールを通過した微量の汚染物質によ
るシリカスケールの発生が効果的に抑制される。The treatment for preventing the deposition of scale components may include the injection of one or more chemicals. In particular, one or more chemicals may include a silica scale inhibitor. In this case, since the contaminants serving as starting points (nuclei) of silica scale generation in the pretreatment membrane module are almost completely removed, the silica scale caused by the trace amount of contaminants passing through the pretreatment membrane module by the silica scale inhibitor is used. Is effectively suppressed.

【００３０】特に、逆浸透膜モジュールは、ｐＨ６．５
の食塩濃度０．１５％の水溶液を原水として温度２５℃
および操作圧力１５ｋｇｆ／ｃｍ2 で３０分間運転した
後の食塩阻止率が９５％以上および透過水量が１．６ｍ
3 ／ｍ2 ・日以上となる性能を有することが好ましい。
それにより、シリカスケールが発生することなく高回収
率で安定して運転することが可能となる。In particular, the reverse osmosis membrane module has a pH of 6.5.
25 ° C using an aqueous solution with a salt concentration of 0.15% as raw water
After operating for 30 minutes at an operating pressure of 15 kgf / cm 2 , the salt rejection is 95% or more and the amount of permeated water is 1.6 m.
It is preferable to have a performance of 3 / m 2 · day or more.
Thereby, it becomes possible to operate stably at a high recovery rate without generating silica scale.

【００３１】逆浸透膜モジュールは、膜表面が有機物お
よび／または有機重合体（有機物および有機重合体の少
なくとも一方）によりコーティングされた逆浸透膜を有
することが好ましい。それにより、前処理用膜モジュー
ルを通過した微量の鉄、マンガン、アルミニウム等のコ
ロイド粒子や懸濁物質が汚染物質として膜面に付着する
ことが防止される。特に、逆浸透膜モジュールが複数段
に設けられている場合、２段目以降の逆浸透膜モジュー
ルに、膜表面が有機物および／または有機重合体により
コーティングされた逆浸透膜を使用することが好まし
い。The reverse osmosis membrane module preferably has a reverse osmosis membrane whose membrane surface is coated with an organic substance and / or an organic polymer (at least one of an organic substance and an organic polymer). This prevents a small amount of colloidal particles or suspended substances such as iron, manganese, and aluminum that have passed through the pretreatment membrane module from adhering to the membrane surface as contaminants. In particular, when the reverse osmosis membrane module is provided in a plurality of stages, it is preferable to use a reverse osmosis membrane having a membrane surface coated with an organic substance and / or an organic polymer for the second and subsequent stages of the reverse osmosis membrane module. .

【００３２】本発明に係るかん水脱塩方法は、１段また
は複数段の逆浸透膜モジュールによりかん水の脱塩を行
うかん水脱塩方法において、逆浸透膜モジュールの上流
側に限外濾過膜モジュールまたは精密濾過モジュールか
らなる１段または複数段の前処理用膜モジュールを設
け、前処理用膜モジュールと逆浸透膜モジュールとの間
で逆浸透膜モジュールの濃縮水中のスケール成分の析出
防止処理を行うものである。The desalination method according to the present invention is directed to a desalination method in which desalination is performed by one or more stages of reverse osmosis membrane modules, wherein an ultrafiltration membrane module or an upstream filtration module is provided upstream of the reverse osmosis membrane module. Providing one or more stages of pretreatment membrane modules consisting of microfiltration modules, and performing a process for preventing precipitation of scale components in concentrated water of the reverse osmosis membrane module between the pretreatment membrane module and the reverse osmosis membrane module It is.

【００３３】本発明に係るかん水脱塩方法においては、
原水の状態が変動した場合でも、シリカスケールの発生
の起点（核）となる鉄、マンガン、アルミニウム等のコ
ロイド粒子や懸濁物質が限外濾過膜モジュールまたは精
密濾過膜モジュールからなる前処理用膜モジュールによ
り確実に除去される。In the method for desalination of brine according to the present invention,
Pretreatment membrane consisting of an ultrafiltration membrane module or a microfiltration membrane module in which the colloidal particles or suspended substances such as iron, manganese, and aluminum, which are the starting point (nucleus) of silica scale generation, even when the state of raw water changes It is reliably removed by the module.

【００３４】この場合、凝集濾過等の従来の前処理によ
る濾過水のＦＩ値が３〜４であるのに比べ、前処理用膜
モジュールの透過水のＦＩ値は１以下となる。そのた
め、シリカスケールの発生の起点（核）となる膜面に付
着する汚染物質の量が少ないかほとんどなくなり、スケ
ール成分の析出防止処理の際に、スケール発生の抑制効
果が発現しやすくなり、しかもその効果が安定する。そ
の結果、長期にわたって逆浸透膜モジュールの逆浸透膜
の膜面を清浄に保つことができ、スケール成分の析出が
ほとんど発生することなく、高回収率で安定して運転す
ることが可能となる。In this case, the FI value of the permeated water of the pretreatment membrane module is 1 or less, while the FI value of the filtered water obtained by the conventional pretreatment such as the coagulation filtration is 3 to 4. Therefore, the amount of contaminants adhering to the film surface, which is the starting point (nucleus) of silica scale generation, is small or almost nonexistent, and the effect of suppressing scale generation is easily exhibited during the treatment for preventing the deposition of scale components. The effect stabilizes. As a result, the membrane surface of the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane module can be kept clean for a long time, and it is possible to operate stably at a high recovery rate with almost no precipitation of scale components.

【００３５】したがって、シリカスケールによる膜性能
の低下を招くことなく、高回収率でかつ経済的にかん水
を脱塩することが可能となる。Therefore, it is possible to economically desalinate brine at a high recovery rate without causing a decrease in membrane performance due to silica scale.

【００３６】特に、逆浸透膜モジュールとして、膜表面
が有機物および／または有機重合体（有機物および有機
重合体の少なくとも一方）によりコーティングされた逆
浸透膜を有する逆浸透膜モジュールを用いることが好ま
しい。それにより、前処理用膜モジュールを通過した微
量の鉄、マンガン、アルミニウム等のコロイド粒子や懸
濁物質が汚染物質として膜面に付着することが防止され
る。In particular, it is preferable to use a reverse osmosis membrane module having a reverse osmosis membrane whose membrane surface is coated with an organic substance and / or an organic polymer (at least one of an organic substance and an organic polymer). This prevents a small amount of colloidal particles or suspended substances such as iron, manganese, and aluminum that have passed through the pretreatment membrane module from adhering to the membrane surface as contaminants.

【００３７】逆浸透膜モジュールの透過水量と供給水量
との比を０．８５以上、好ましくは０．９以上とする。
これにより、回収率が８５％以上、好ましくは９０％以
上となり、経済的でかつ実用的なかん水の脱塩が実現さ
れる。The ratio of the amount of permeated water to the amount of supplied water of the reverse osmosis membrane module is set to 0.85 or more, preferably 0.9 or more.
Thereby, the recovery rate becomes 85% or more, preferably 90% or more, and economical and practical desalination of brackish water is realized.

【００３８】前処理用膜モジュールの透過水側から原水
側へ定期的に逆流洗浄を行うことが好ましい。これによ
り、より長期にわたって前処理用膜モジュールの膜性能
を維持することができる。It is preferable to periodically perform backwashing from the permeated water side to the raw water side of the pretreatment membrane module. This makes it possible to maintain the membrane performance of the pretreatment membrane module for a longer period.

【００３９】特に、逆浸透膜モジュールとして８インチ
サイズの膜モジュールを用い、逆浸透膜モジュールの圧
力容器の出口での濃縮水量を２０リットル／分以上とす
ることが好ましい。これにより、長期にわたって逆浸透
膜の膜面を清浄に保つことができ、シリカスケールの発
生なく高回収率で安定して運転することができる。In particular, it is preferable that an 8-inch size membrane module is used as the reverse osmosis membrane module, and the amount of concentrated water at the outlet of the pressure vessel of the reverse osmosis membrane module is 20 liter / min or more. As a result, the surface of the reverse osmosis membrane can be kept clean for a long period of time, and stable operation can be performed at a high recovery rate without generation of silica scale.

【００４０】また、逆浸透膜モジュールとして４インチ
サイズの膜モジュールを用い、逆浸透膜モジュールの圧
力容器の出口での濃縮水量を５リットル／分以上とする
ことが好ましい。これにより、長期にわたって逆浸透膜
の膜面を清浄に保つことができ、シリカスケールの発生
なく高回収率で安定して運転することができる。It is preferable that a 4-inch size membrane module is used as the reverse osmosis membrane module, and the amount of concentrated water at the outlet of the pressure vessel of the reverse osmosis membrane module is 5 liter / min or more. As a result, the surface of the reverse osmosis membrane can be kept clean for a long period of time, and stable operation can be performed at a high recovery rate without generation of silica scale.

【００４１】[0041]

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るかん水脱塩装
置の一例を示す模式図である。以下、図１のかん水脱塩
装置およびそれを用いたかん水脱塩方法について説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a brine desalination apparatus according to the present invention. Hereinafter, the desalination apparatus of FIG. 1 and the desalination method using the same will be described.

【００４２】図１において、原水は限外濾過膜モジュー
ルまたは精密濾過膜モジュールからなる前処理用膜モジ
ュール１に供給される。前処理用膜モジュール１では、
シリカスケールの発生の起点（核）となる汚染物質
（鉄、マンガン、アルミニウム等のコロイド粒子や懸濁
物質等）を除去する。In FIG. 1, raw water is supplied to a pretreatment membrane module 1 comprising an ultrafiltration membrane module or a microfiltration membrane module. In the pretreatment membrane module 1,
Contaminants (colloidal particles and suspensions such as iron, manganese, and aluminum) that are the starting point (nucleus) of silica scale generation are removed.

【００４３】前処理用膜モジュール１により前処理され
た原水は、スケール成分を除去または防止するためのス
ケール防止処理装置８に供給される。スケール防止処理
装置８では、供給水に例えばスケール防止剤、酸等の薬
品を注入することにより、シリカや硬度成分の析出を減
少させる。この薬品は、例えば塩酸、硫酸、ヘキサメタ
リン酸ナトリウム、アルゴサイエンティフィック（ＡＲ
ＧＯ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ）製の商品名ＨＹＰＥＲＳ
ＰＥＲＳＥ−ＳＩ３００等である。The raw water pretreated by the pretreatment membrane module 1 is supplied to a scale prevention treatment device 8 for removing or preventing scale components. The scale prevention treatment device 8 reduces the precipitation of silica and hardness components by injecting a chemical such as a scale inhibitor and an acid into the supply water. The chemicals include, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, sodium hexametaphosphate, Argo Scientific (AR
GO SCIENTIFIC) trade name HYPERS
PERSE-SI300 or the like.

【００４４】スケール防止処理装置８により処理された
水は、高圧ポンプ２により１段目の逆浸透膜モジュール
３ａの供給水入口に供給される。あるいは、スケール防
止処理装置８により処理された水は、一旦透過水タンク
７Ａに貯留された後、高圧ポンプ２により１段目の逆浸
透膜モジュール３ａの供給水入口に供給される場合もあ
る。The water treated by the scale prevention treatment device 8 is supplied to the supply water inlet of the first-stage reverse osmosis membrane module 3a by the high pressure pump 2. Alternatively, the water treated by the scale prevention treatment device 8 may be temporarily stored in the permeated water tank 7A and then supplied to the supply water inlet of the first-stage reverse osmosis membrane module 3a by the high-pressure pump 2.

【００４５】第１段目の逆浸透膜モジュール３ａの濃縮
水出口から排出される濃縮水は、第２段目の逆浸透膜モ
ジュール３ｂの濃縮水入口（供給水入口）に供給され
る。第２段目の逆浸透膜モジュール３ｂの濃縮水出口か
ら排出される濃縮水は、第３段目の逆浸透膜モジュール
３ｃの濃縮水入口（供給水入口）に供給される。The concentrated water discharged from the concentrated water outlet of the first-stage reverse osmosis membrane module 3a is supplied to the concentrated water inlet (supply water inlet) of the second-stage reverse osmosis membrane module 3b. The concentrated water discharged from the concentrated water outlet of the second-stage reverse osmosis membrane module 3b is supplied to the concentrated water inlet (supply water inlet) of the third-stage reverse osmosis membrane module 3c.

【００４６】第３段目の逆浸透膜モジュール３ｃの濃縮
水出口から排出される濃縮水は、濃縮水配管３１を通し
て系外に排出される。また、第１段目、第２段目および
第３段目の逆浸透膜モジュール３ａ，３ｂ，３ｃの透過
水出口から流出する透過水は、それぞれ透過水配管３０
ａ，３０ｂ，３０ｃを通してタンク７Ｂに供給されて貯
留される。タンク７Ｂに貯留された透過水は、必要に応
じて使用される。The concentrated water discharged from the concentrated water outlet of the reverse osmosis membrane module 3c at the third stage is discharged out of the system through the concentrated water piping 31. In addition, the permeated water flowing out from the permeated water outlets of the first, second, and third reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, and 3c is a permeated water pipe 30 respectively.
a, 30b, and 30c are supplied to and stored in the tank 7B. The permeated water stored in the tank 7B is used as needed.

【００４７】このようにして、逆浸透膜モジュール３
ａ，３ｂ，３ｃにおける回収率が８５％以上、好ましく
は９０％以上になるまで原水が濃縮されつつ透過水がタ
ンク７Ｂに貯留され、濃縮水は系外に排出される。In this manner, the reverse osmosis membrane module 3
The permeated water is stored in the tank 7B while the raw water is concentrated until the recovery rate in a, 3b, 3c becomes 85% or more, preferably 90% or more, and the concentrated water is discharged out of the system.

【００４８】また、前処理用膜モジュール１における限
外濾過膜または精密濾過膜の汚れによる透過水量の低下
を回復させるために、透過水タンク７Ａの透過水の一部
を使用し、前処理用膜モジュール１の透過水側から原水
側へ定期的に逆流洗浄を行う。In order to recover a decrease in the amount of permeated water due to contamination of the ultrafiltration membrane or the microfiltration membrane in the pretreatment membrane module 1, a part of the permeated water in the permeated water tank 7A is used. Backwashing is periodically performed from the permeated water side of the membrane module 1 to the raw water side.

【００４９】第１段目、第２段目および第３段目の逆浸
透膜モジュール３ａ，３ｂ，３ｃとしては、ｐＨ６．５
の食塩濃度０．１５％の水溶液を原水として温度２５℃
および操作圧力１５ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件下で３０分間
運転した後の食塩阻止率が９５％以上および透過水量が
１．６ｍ3 ／ｍ2 ・日以上となる性能を有する逆浸透膜
モジュールを用いる。食塩阻止率が９５％未満、または
透過水量が１．６ｍ3／ｍ2 ・日未満であれば実用性に
欠ける。The first, second and third reverse osmosis membrane modules 3a, 3b and 3c have a pH of 6.5.
25 ° C using an aqueous solution with a salt concentration of 0.15% as raw water
Further, a reverse osmosis membrane module having a performance of a salt rejection of 95% or more and an amount of permeated water of 1.6 m 3 / m 2 · day or more after operation for 30 minutes under the condition of an operation pressure of 15 kgf / cm 2 is used. If the salt rejection is less than 95% or the amount of permeated water is less than 1.6 m 3 / m 2 · day, it is not practical.

【００５０】さらに、少なくとも２段目以降の逆浸透膜
モジュール３ｂ，３ｃにおいては、膜表面に有機物およ
び／または有機重合体がコーティングされている逆浸透
膜を使用してもよい。これにより、前処理用膜モジュー
ル１で除去されなかった微量の鉄、マンガン、アルミニ
ウム等のコロイド粒子や懸濁物質が逆浸透膜の膜面に付
着することを防止することができる。Further, in the reverse osmosis membrane modules 3b and 3c of at least the second and subsequent stages, a reverse osmosis membrane having a membrane surface coated with an organic substance and / or an organic polymer may be used. Thereby, it is possible to prevent a small amount of colloid particles or suspended substances such as iron, manganese, and aluminum not removed by the pretreatment membrane module 1 from adhering to the reverse osmosis membrane surface.

【００５１】逆浸透膜モジュール３ａ，３ｂ，３ｃとし
て８インチサイズの膜モジュールを用いた場合には、個
々の圧力容器の出口での濃縮水の流量を２０Ｌ／分以上
とする。また、逆浸透膜モジュール３ａ，３ｂ，３ｃと
して４インチサイズの膜モジュールを用いた場合には、
個々の圧力容器の出口での濃縮水の流量を５Ｌ／分以上
とする。これにより、長期にわたって逆浸透膜の膜面を
清浄に保つことができ、シリカスケールが発生すること
なく高回収率で安定して運転することができることを、
本発明者は見い出した。When an 8-inch membrane module is used as the reverse osmosis membrane module 3a, 3b, 3c, the flow rate of the concentrated water at the outlet of each pressure vessel is set to 20 L / min or more. When a 4-inch membrane module is used as the reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3c,
The flow rate of the concentrated water at the outlet of each pressure vessel is 5 L / min or more. As a result, it is possible to keep the reverse osmosis membrane surface clean for a long time, and to operate stably at a high recovery rate without generating silica scale.
The inventor has found out.

【００５２】逆浸透膜モジュール３ａ，３ｂ，３ｃの材
質としては、ポリアミド、ポリビニルアルコール等を用
いることができる。また、逆浸透膜モジュール３ａ，３
ｂ，３ｃの膜形態としては、複合膜、非対称膜等を用い
ることができる。さらに、逆浸透膜モジュール３ａ，３
ｂ，３ｃのモジュール構造としては、スパイラル型、中
空糸型等を用いることができる。特に、かん水脱塩にお
いては、スパイラル型を用いることが好ましい。As the material of the reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3c, polyamide, polyvinyl alcohol or the like can be used. In addition, the reverse osmosis membrane modules 3a, 3
As the film form of b and 3c, a composite film, an asymmetric film, or the like can be used. Further, the reverse osmosis membrane modules 3a, 3
As the module structure b or 3c, a spiral type, a hollow fiber type, or the like can be used. In particular, in desalination of brine, it is preferable to use a spiral type.

【００５３】このかん水脱塩装置においては、原水中の
シリカスケールの発生の起点（核）となる汚染物質
（鉄、マンガン、アルミニウム等のコロイド粒子や懸濁
物質等）が限外濾過膜モジュールまたは精密濾過膜モジ
ュールからなる前処理用膜モジュール１で除去されるの
で、回収率が８５％以上で濃縮水のシリカ濃度が高くな
っても、スケール防止処理装置８におけるスケール防止
剤の効果が安定して発現される。それにより、逆浸透膜
モジュールを用いた、経済性を有し実用的なかん水の脱
塩が実現される。In this brine desalination apparatus, contaminants (colloidal particles or suspended substances such as iron, manganese, and aluminum) serving as starting points (nuclei) of silica scale generation in raw water are separated by an ultrafiltration membrane module or Since it is removed by the pretreatment membrane module 1 composed of the microfiltration membrane module, even if the recovery rate is 85% or more and the silica concentration of the concentrated water increases, the effect of the scale inhibitor in the scale prevention treatment device 8 is stabilized. Expressed. Thereby, economical and practical desalination of brine using the reverse osmosis membrane module is realized.

【００５４】[0054]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

【００５５】［実施例１］図１に示したかん水脱塩装置
を用いて井戸水の脱塩処理を行った。第１段目、第２段
目および第３段目の逆浸透膜モジュール３ａ，３ｂ，３
ｃとしては、膜表面に非イオン系の親水基を有する有機
重合体がコーティングされている４インチサイズのスパ
イラル型逆浸透膜モジュールを２４本用い、４本ずつ６
本の圧力容器に入れ、６本の圧力容器を１段目に３本、
２段目に２本および３段目に１本配列した。このスパイ
ラル型逆浸透膜モジュールは、ｐＨ６．５に調整した食
塩濃度０．１５％の水溶液を原水として温度２５℃およ
び操作圧力１５ｋｇｆ／ｃｍ 2 の条件下で３０分間運転
した後に測定した食塩阻止率が９９．５％および透過水
量が１．０ｍ3 ／ｍ2 ・日となる性能を有する。[Example 1] Brine desalination apparatus shown in Fig. 1
Was used for desalination of well water. 1st stage, 2nd stage
-And third-stage reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3
As c, an organic material having a nonionic hydrophilic group on the film surface
4-inch spa with polymer coating
Using 24 reverse osmosis membrane modules, 4 for each 6
Into three pressure vessels, six pressure vessels in the first stage, three
Two were arranged in the second stage and one in the third stage. This spy
The ral-type reverse osmosis membrane module is a food that is adjusted to pH 6.5.
An aqueous solution with a salt concentration of 0.15% was used as raw water at a temperature of 25 ° C.
And operation pressure 15kgf / cm TwoOperation for 30 minutes under the conditions
99.5% salt rejection and permeate
1.0mThree/ MTwo・ Has daily performance.

【００５６】前処理用膜モジュール１としては、膜材質
がポリスルホン製であるスパイラル型限外濾過膜モジュ
ール［日東電工株式会社製ＲＯガード−Ｉ］を１０本用
いた。As the pretreatment membrane module 1, ten spiral ultrafiltration membrane modules made of polysulfone [RO Guard-I manufactured by Nitto Denko Corporation] were used.

【００５７】シリカ濃度が２４ｐｐｍ、鉄濃度が０．５
ｍｇ／Ｌ、ｐＨが７．２、電気伝導度が１５０μＳ／ｃ
ｍで水温が１８℃の井戸水７．３ｍ3 ／ｈを前処理用膜
モジュール１で処理し、その処理水を一旦透過水タンク
７Ａに貯留した。その処理水のＦＩ値は１以下であっ
た。A silica concentration of 24 ppm and an iron concentration of 0.5
mg / L, pH 7.2, electric conductivity 150 μS / c
7.3 m 3 / h of well water having a water temperature of 18 ° C. was treated by the pretreatment membrane module 1 and the treated water was temporarily stored in the permeated water tank 7A. The FI value of the treated water was 1 or less.

【００５８】透過水タンク７Ａの処理水（透過水）の一
部を用いて、１時間に１回圧力０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 で
前処理用膜モジュール１を透過水側から供給水側に逆流
洗浄した。Using a part of the treated water (permeated water) in the permeated water tank 7A, the membrane module 1 for pretreatment is reversely flowed from the permeated water side to the supply water side once a hour at a pressure of 0.5 kgf / cm 2. Washed.

【００５９】透過水タンク７Ａの透過水にシリカスケー
ル防止剤としてアルゴサイエンティフィック（ＡＲＧＯ
ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ）製の商品名ＨＹＰＥＲＳＰＥ
ＲＳＥ−ＳＩ３００を２ｍｇ／Ｌ注入して逆浸透膜モジ
ュール３ａ，３ｂ，３ｃへ供給し、回収率が９４％にな
るまで処理した。この場合、逆浸透膜モジュール３ａ，
３ｂ，３ｃの個々の圧力容器の出口での濃縮水流量を
７．３Ｌ／分以上とした。Argo Scientific (ARGO) is used as a silica scale inhibitor in the permeated water of the permeated water tank 7A.
SCIENTIFIC) HYPERSPE
RSE-SI300 was injected at 2 mg / L and supplied to the reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3c, and processed until the recovery rate became 94%. In this case, the reverse osmosis membrane module 3a,
The flow rate of the concentrated water at the outlet of each of the pressure vessels 3b and 3c was 7.3 L / min or more.

【００６０】その結果、シリカスケールが発生すること
なく６か月間安定した性能で運転が可能であった。As a result, stable operation was possible for six months without generation of silica scale.

【００６１】［実施例２］図１に示したかん水脱塩装置
を用いて井戸水の脱塩処理を行った。逆浸透膜モジュー
ル３ａ，３ｂ，３ｃとしては、４インチサイズのスパイ
ラル型モジュール［日東電工株式会社製ＮＴＲ−７５９
ＨＲ−Ｓ４］を２４本用い、４本ずつ６本の圧力容器に
入れ、６本の圧力容器を１段目に３本、２段目に２本お
よび３段目に１本配列した。このスパイラル型逆浸透膜
モジュールは、ｐＨ６．５に調整した食塩濃度０．１５
％の水溶液を原水として温度２５℃および操作圧力１５
ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件下で３０分間運転した後に測定し
た食塩阻止率が９９．５％および透過水量が１．０ｍ3
／ｍ2 ・日となる性能を有する。Example 2 Desalination of well water was performed using the brine desalination apparatus shown in FIG. As the reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3c, a 4-inch spiral type module [NTR-759 manufactured by Nitto Denko Corporation]
HR-S4] were placed in six pressure vessels, four each, and six pressure vessels were arranged in three rows in the first row, two in the second row, and one in the third row. The spiral reverse osmosis membrane module has a salt concentration of 0.15 adjusted to pH 6.5.
% Aqueous solution as raw water at a temperature of 25 ° C and an operating pressure of 15
The salt rejection measured after operating for 30 minutes under the condition of kgf / cm 2 was 99.5%, and the amount of permeated water was 1.0 m 3.
/ M 2 · day.

【００６２】前処理用膜モジュール１としては、実施例
１と同様に、材質がポリスルホン製であるスパイラル型
限外濾過膜モジュール［日東電工株式会社製ＲＯガード
−Ｉ］を１０本用いた。As in the case of Example 1, 10 membrane type ultrafiltration membrane modules made of polysulfone [RO guard-I manufactured by Nitto Denko Corporation] were used as the membrane module 1 for pretreatment.

【００６３】井戸水は実施例１と同じものを使用した。
井戸水７．３ｍ3 ／ｈを前処理用膜モジュール１で前処
理し、その処理水を一旦透過水タンク７Ａに貯留した。
その処理水のＦＩ値は１であった。The same well water as used in Example 1 was used.
7.3 m 3 / h of well water was pre-treated by the pre-treatment membrane module 1, and the treated water was temporarily stored in the permeated water tank 7A.
The FI value of the treated water was 1.

【００６４】実施例１と同様に、透過水タンク７Ａの透
過水にシリカスケール防止剤としてアルゴサイエンティ
フィック（ＡＲＧＯ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ）製の商品
名ＨＹＰＥＲＳＰＥＲＳＥ−ＳＩ３００を２ｍｇ／Ｌ注
入して逆浸透膜モジュール３ａ，３ｂ，３ｃへ供給し、
回収率が９４％になるまで処理した。As in Example 1, 2 mg / L of HYPERSPERSE-SI300 (trade name, manufactured by ARGO SCIENTIFIC) as a silica scale inhibitor was injected into the permeated water of the permeated water tank 7A as a silica scale inhibitor, and the reverse osmosis membrane module 3a was injected. , 3b, 3c,
The processing was performed until the recovery rate was 94%.

【００６５】その結果、１カ月で透過水量が初期の８５
％まで低下し、膜面にシリカスケールが発生していた。As a result, the amount of permeated water in the first month was 85%.
%, And silica scale was generated on the film surface.

【００６６】［比較例１］図２に示したかん水脱塩装置
を用いて井戸水の脱塩処理を行った。逆浸透膜モジュー
ル３ａ，３ｂ，３ｃおよび井戸水は実施例２と同じもの
を使用した。Comparative Example 1 Well water was desalted using the brine desalination apparatus shown in FIG. The same reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3c and well water as in Example 2 were used.

【００６７】井戸水７．３ｍ3 ／ｈを前処理装置１０に
より凝集濾過で前処理し、前処理した水を一旦透過水タ
ンク７Ａに貯留した。その処理水のＦＩ値は４であっ
た。7.3 m 3 / h of well water was pretreated by coagulation filtration using the pretreatment device 10, and the pretreated water was temporarily stored in the permeated water tank 7 A. The FI value of the treated water was 4.

【００６８】透過水タンク７Ａの透過水を逆浸透膜モジ
ュール３ａ，３ｂ，３ｃへ供給し、回収率が９４％にな
るまで処理した。The permeated water in the permeated water tank 7A was supplied to the reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3c and treated until the recovery rate became 94%.

【００６９】その結果、１週間で透過水量が初期の６０
％まで低下し、膜面にはシリカスケールが発生してい
た。As a result, the amount of permeated water was 60
%, And silica scale was generated on the film surface.

【００７０】［比較例２］図３に示したかん水脱塩装置
を用いて井戸水の脱塩処理を行った。逆浸透膜モジュー
ル３ａ，３ｂ，３ｃおよび井戸水は実施例２と同じもの
を使用した。[Comparative Example 2] The well water was desalted using the brine desalination apparatus shown in FIG. The same reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3c and well water as in Example 2 were used.

【００７１】井戸水７．３ｍ3 ／ｈを前処理装置１０に
より凝集濾過で前処理し、前処理した水を一旦透過水タ
ンク７Ａに貯留した。その処理水のＦＩ値は４であっ
た。7.3 m 3 / h of well water was pretreated by coagulation filtration using the pretreatment device 10, and the pretreated water was temporarily stored in the permeated water tank 7 A. The FI value of the treated water was 4.

【００７２】透過水タンク７Ａの透過水にシリカスケー
ル防止剤としてアルゴサイエンティフィック（ＡＲＧＯ
ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ）製の商品名ＨＹＰＥＲＳＰＥ
ＲＳＥ−ＳＩ３００を１０ｍｇ／Ｌ注入して逆浸透膜モ
ジュール３ａ，３ｂ，３ｃへ供給し、回収率が９４％に
なるまで処理した。Argo Scientific (ARGO) is used as a silica scale inhibitor in the permeated water of the permeated water tank 7A.
SCIENTIFIC) HYPERSPE
RSE-SI300 was injected at 10 mg / L and supplied to the reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3c, and processed until the recovery rate became 94%.

【００７３】その結果、１週間で透過水量が初期の８５
％まで低下し、膜面にはシリカスケールが発生してい
た。As a result, the permeated water amount in one week was 85
%, And silica scale was generated on the film surface.

【００７４】実施例１，２と比較例１，２との比較か
ら、限外濾過膜モジュールからなる前処理用膜モジュー
ル１により原水を前処理し、前処理された水にシリカス
ケール防止剤を注入することにより、長期間にわたって
高回収率で運転することが可能になることがわかる。From the comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, raw water was pretreated by a pretreatment membrane module 1 comprising an ultrafiltration membrane module, and a silica scale inhibitor was added to the pretreated water. It can be seen that the injection makes it possible to operate at a high recovery rate over a long period of time.

【００７５】また、実施例１と実施例２との比較から、
逆浸透膜モジュール３ａ，３ｂ，３ｃに膜表面が有機重
合体によりコーティングされた逆浸透膜を用いることに
より、さらに長期間にわたってシリカスケールが発生す
ることなく高回収率で安定して運転することが可能にな
ることがわかる。From the comparison between Example 1 and Example 2,
By using a reverse osmosis membrane whose membrane surface is coated with an organic polymer for the reverse osmosis membrane modules 3a, 3b, 3c, it is possible to operate stably at a high recovery rate without generating silica scale for a long period of time. It turns out that it becomes possible.

【００７６】上記の結果から、特に、実施例１のかん水
脱塩装置およびかん水脱塩方法によれば回収率を９４％
まで上げても、シリカスケールは発生せず、安定した運
転が可能であることがわかる。また、シリカスケール防
止剤（分散剤）の使用料も少なく、経済的である。From the above results, in particular, according to the brine desalination apparatus and the brine desalination method of Example 1, the recovery rate was 94%.
It can be seen that no silica scale is generated even when the pressure is raised to a high level, and stable operation is possible. In addition, the usage fee of the silica scale inhibitor (dispersant) is small and economical.

【００７７】したがって、実施例１のかん水脱塩装置を
用いたかん水脱塩処理は、他のかん水脱塩処理技術であ
るイオン交換法の回収率９０％以上と比べて同等であ
り、かつ経済性を有し、実用的である。しかも、塩分以
外に有機物や微粒子も同時に除去することができ、さら
に、再生用の薬品が不要である等、イオン交換法に比べ
利点がある。Therefore, the desalination treatment using the desalination apparatus of Example 1 is equivalent to the recovery rate of 90% or more of the ion exchange method as another desalination treatment technique, and is economical. And is practical. In addition, organic substances and fine particles can be simultaneously removed in addition to the salt content, and further, there is an advantage in comparison with the ion exchange method that a chemical for regeneration is unnecessary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係るかん水脱塩装置の一例を示す模式
図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a brine desalination apparatus according to the present invention.

【図２】従来のかん水脱塩装置の一例を示す模式図であ
る。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a conventional brine desalination apparatus.

【図３】従来のかん水脱塩装置の他の例を示す模式図で
ある。FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of a conventional brine desalination apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 前処理用膜モジュール ２ 高圧ポンプ ３ａ，３ｂ，３ｃ 逆浸透膜モジュール ７Ａ 透過水タンク ８ スケール防止処理装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pretreatment membrane module 2 High pressure pump 3a, 3b, 3c Reverse osmosis membrane module 7A Permeated water tank 8 Scale prevention treatment device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 5/00 ６１０ Ｃ０２Ｆ 5/00 ６１０Ｆ ６２０ ６２０Ｃ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C02F 5/00 610 C02F 5/00 610F 620 620C

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 １段または複数段の逆浸透膜モジュール
によりかん水の脱塩を行うかん水脱塩装置において、前
記逆浸透膜モジュールの上流側に限外濾過膜モジュール
または精密濾過膜モジュールからなる１段または複数段
の前処理用膜モジュールを設けるとともに、前記前処理
用膜モジュールと前記逆浸透膜モジュールとの間に前記
逆浸透膜モジュールの濃縮水中のスケール成分の析出防
止処理を行う処理手段を設けたことを特徴とするかん水
脱塩装置。1. A desalination apparatus for desalinating water using one or more stages of reverse osmosis membrane modules, comprising an ultrafiltration membrane module or a microfiltration membrane module upstream of the reverse osmosis membrane module. A step or a plurality of stages of the pretreatment membrane module is provided, and processing means for performing a process for preventing precipitation of scale components in concentrated water of the reverse osmosis membrane module between the pretreatment membrane module and the reverse osmosis membrane module. A brine desalination apparatus characterized by being provided. 【請求項２】 前記スケール成分の析出防止処理は、シ
リカスケールの析出を防止または低減する処理を含むこ
とを特徴とする請求項１記載のかん水脱塩装置。2. The desalination apparatus according to claim 1, wherein the treatment for preventing precipitation of scale components includes a treatment for preventing or reducing the precipitation of silica scale. 【請求項３】 前記スケール成分の析出防止処理は、１
種類または複数種類の薬品の注入を含むことを特徴とす
る請求項１または２記載のかん水脱塩装置。3. The treatment for preventing precipitation of the scale component comprises the following steps:
The desalination apparatus according to claim 1 or 2, characterized by including injection of one or more kinds of chemicals. 【請求項４】 前記１または複数種類の薬品はシリカス
ケール防止剤を含むことを特徴とする請求項３記載のか
ん水脱塩装置。4. The desalination apparatus according to claim 3, wherein the one or more chemicals include a silica scale inhibitor. 【請求項５】 前記逆浸透膜モジュールは、ｐＨ６．５
の食塩濃度０．１５％の水溶液を原水として温度２５℃
および操作圧力１５ｋｇｆ／ｃｍ2 で３０分間運転した
後の食塩阻止率が９５％以上および透過水量が１．６ｍ
3 ／ｍ2 ・日以上となる性能を有することを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載のかん水脱塩装置。5. The reverse osmosis membrane module has a pH of 6.5.
25 ° C using an aqueous solution with a salt concentration of 0.15% as raw water
After operating for 30 minutes at an operating pressure of 15 kgf / cm 2 , the salt rejection is 95% or more and the amount of permeated water is 1.6 m.
The desalination apparatus according to any one of claims 1 to 4, having a performance of 3 / m 2 · day or more. 【請求項６】 前記逆浸透膜モジュールは、膜表面が有
機物および有機重合体の少なくとも一方によりコーティ
ングされた逆浸透膜を有することを特徴とする請求項１
〜５のいずれかに記載のかん水脱塩装置。6. The reverse osmosis membrane module, wherein the membrane surface has a reverse osmosis membrane coated with at least one of an organic substance and an organic polymer.
The brine desalination apparatus according to any one of claims 1 to 5. 【請求項７】 １段または複数段の逆浸透膜モジュール
によりかん水の脱塩を行うかん水脱塩方法において、前
記逆浸透膜モジュールの上流側に限外濾過膜モジュール
または精密濾過膜モジュールからなる１段または複数段
の前処理用膜モジュールを設け、前記前処理用膜モジュ
ールと前記逆浸透膜モジュールとの間で前記逆浸透膜モ
ジュールの濃縮水中のスケール成分の析出防止処理を行
うことを特徴とするかん水脱塩方法。7. A method for desalination of brine using one or more stages of reverse osmosis membrane modules, wherein the ultrafiltration membrane module or the microfiltration membrane module is provided upstream of the reverse osmosis membrane module. A step or a plurality of stages of pretreatment membrane modules are provided, and between the pretreatment membrane module and the reverse osmosis membrane module, a process of preventing precipitation of scale components in concentrated water of the reverse osmosis membrane module is performed. Water desalination method. 【請求項８】 前記逆浸透膜モジュールとして、膜表面
が有機物および有機重合体の少なくとも一方によりコー
ティングされた逆浸透膜を有する逆浸透膜モジュールを
用いることを特徴とする請求項７記載のかん水脱塩方
法。8. The desalination apparatus according to claim 7, wherein a reverse osmosis membrane module having a reverse osmosis membrane whose membrane surface is coated with at least one of an organic substance and an organic polymer is used as the reverse osmosis membrane module. Salt method. 【請求項９】 前記逆浸透膜モジュールの透過水量と供
給水量との比を０．８５以上とすることを特徴とする請
求項７または８記載のかん水脱塩方法。9. The desalination method according to claim 7, wherein the ratio of the amount of permeated water to the amount of supplied water of the reverse osmosis membrane module is 0.85 or more. 【請求項１０】 前記前処理用膜モジュールの透過水側
から原水側へ定期的に逆流洗浄を行うことを特徴とする
請求項７、８または９記載のかん水脱塩方法。10. The brine desalination method according to claim 7, wherein backwashing is periodically performed from the permeated water side to the raw water side of the pretreatment membrane module. 【請求項１１】 前記逆浸透膜モジュールとして８イン
チサイズの膜モジュールを用い、前記逆浸透膜モジュー
ルの圧力容器の出口での濃縮水量を２０リットル／分以
上とすることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに
記載のかん水脱塩方法。11. The reverse osmosis membrane module, wherein an 8-inch size membrane module is used, and an amount of concentrated water at an outlet of a pressure vessel of the reverse osmosis membrane module is set to 20 liter / min or more. The method for desalination of brine according to any one of claims 10 to 10. 【請求項１２】 前記逆浸透膜モジュールとして４イン
チサイズの膜モジュールを用い、前記逆浸透膜モジュー
ルの圧力容器の出口での濃縮水量を５リットル／分以上
とすることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記
載のかん水脱塩方法。12. The reverse osmosis membrane module, wherein a 4-inch size membrane module is used, and the amount of concentrated water at the outlet of the pressure vessel of the reverse osmosis membrane module is 5 liter / min or more. The method for desalination of brine according to any one of claims 10 to 10.
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