水処理方法および装置
【課題】塩濃度が低く、水中の金属成分やシリカ成分によるスケールやウォーターマークの生成の問題がなく、かつスライムの発生も抑制された良好な水質の軟水を製造する水処理方法および装置を提供する。
【解決手段】遊離塩素を含む原水の一部を電解処理し、原水の残部をＲＯ膜分離処理して得られたＲＯ膜透過水と電解処理水とを混合する。原水の電解処理で得られた遊離塩素を含む電解処理水を、ＲＯ膜透過水に添加することにより、ＲＯ膜透過水の塩濃度を大きく上昇させることなく、ＲＯ膜透過水の殺菌ないしは微生物抑制が可能となり、スライム障害を防止することができる。
【解決手段】遊離塩素を含む原水の一部を電解処理し、原水の残部をＲＯ膜分離処理して得られたＲＯ膜透過水と電解処理水とを混合する。原水の電解処理で得られた遊離塩素を含む電解処理水を、ＲＯ膜透過水に添加することにより、ＲＯ膜透過水の塩濃度を大きく上昇させることなく、ＲＯ膜透過水の殺菌ないしは微生物抑制が可能となり、スライム障害を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜もしくはナノ濾過膜（本発明においては、これらを「ＲＯ膜」と称す。）を利用した水処理方法および装置に係り、詳しくは、塩濃度が低く、水中の金属成分やシリカ成分によるスケールやウォーターマーク生成の問題がなく、しかも、スライムの発生も抑制された良好な水質の軟水を製造することができる水処理方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
循環冷却水系のブロー水をＲＯ膜分離装置で脱塩処理して再利用すると共に、スライムコントロール剤としての遊離塩素をも供給可能とした冷却水の処理方法として、特許文献１には、除濁処理した冷却水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水を補給水とすると共に、ＲＯ膜濃縮水を電解処理し、電解処理水を除濁装置の逆洗水として利用する方法が提案されている。
【０００３】
ＲＯ膜分離処理によれば、水中の塩類を効率的に除去することができるため、ＲＯ膜透過水を冷却水や洗浄水等として利用することにより、金属成分やシリカ成分等に起因する系内のスケールやウォーターマーク等の生成を抑制する効果が期待できる。しかし、ＲＯ膜分離処理では、次亜塩素酸などの殺菌効果、微生物抑制効果を有する物質も除去してしまうため、ＲＯ膜透過水系では、微生物スライムによる水質低下やライン閉塞といった障害が発生し易い。即ち、ＲＯ膜透過水は、ＲＯ膜を透過した直後は無菌状態であるが、透過水ラインや透過水槽を恒常的に無菌状態に維持することは困難であり、一方で、次亜塩素酸などの殺菌効果、微生物抑制効果を有する物質は、ＲＯ膜分離処理により除去されているため、ＲＯ膜透過水の供給系内では微生物スライム発生による水質の低下やライン閉塞といった障害が発生し易い。
【０００４】
特許文献１においては、ＲＯ膜濃縮水を電解処理して遊離塩素を生成させ、これを除濁装置の逆洗水として、殺菌ないしは微生物の抑制に利用しているが、この電解処理水は、ＲＯ膜濃縮水を電解処理して得られる水であるため、この水をＲＯ膜透過水の殺菌ないしは微生物増殖抑制のために十分な遊離塩素濃度となるようにＲＯ膜透過水に添加すると、ＲＯ膜透過水の塩濃度を著しく上昇させてしまい、ＲＯ膜透過水を冷却水等として利用できなくなる。
【０００５】
なお、微生物によるスライム障害は、遊離塩素を含まない井水等を原水とするＲＯ膜分離装置のモジュール内においても問題となっている。
【０００６】
一方、電解による遊離塩素の生成については、既に一般的に利用されており、多くの場合、塩濃度３重量％程度の、海水に匹敵する水を原水として電解処理が行われているが、非特許文献１には、水道水レベルの低塩濃度の水に対して電解を行っても、遊離塩素を生成可能であることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３７３１５５５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】小林繁夫ら、電気化学および工業物理化学、Ｖｏｌ．５５、Ｎｏ．７、ｐ５３８−５３９（１９８７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、塩濃度が低く、水中の金属成分やシリカ成分によるスケールやウォーターマークの生成の問題がなく、かつスライムの発生も抑制された良好な水質の軟水を製造する水処理方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ＲＯ膜濃縮水ではなく、原水を電解処理して得られた遊離塩素を含む電解処理水を、ＲＯ膜透過水に添加することにより、ＲＯ膜透過水の塩濃度を大きく上昇させることなく、ＲＯ膜透過水の殺菌ないしは微生物抑制が可能となり、スライム障害を防止することができることを見出した。
【００１１】
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【００１２】
［１］ 原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理方法において、該原水が遊離塩素を含む水であり、該原水の一部を電解処理する電解処理工程と、該原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離工程と、該ＲＯ膜分離工程で得られたＲＯ膜透過水と前記電解処理工程で得られた電解処理水とを混合する混合工程とを備えることを特徴とする水処理方法。
【００１３】
［２］ 原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理方法において、該原水が遊離塩素を含まない水であり、該原水の少なくとも一部を電解処理する電解処理工程と、該電解処理工程で得られた電解処理水の一部又は該電解処理水の一部が混合された前記原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離工程と、該ＲＯ膜分離工程で得られたＲＯ膜透過水と、前記電解処理水の残部とを混合する混合工程とを備えることを特徴とする水処理方法。
【００１４】
［３］ ［１］又は［２］において、前記混合工程で得られた混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌであることを特徴とする水処理方法。
【００１５】
［４］ ［１］ないし［３］のいずれかにおいて、前記混合工程で得られた混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定し、この測定結果に基いて、前記電解処理工程の電解処理条件を制御することを特徴とする水処理方法。
【００１６】
［５］ ［１］ないし［４］のいずれかにおいて、前記混合工程で得られた混合水を冷却水系に供給する処理水供給工程を有することを特徴とする水処理方法。
【００１７】
［６］ 原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理装置において、該原水が遊離塩素を含む水であり、該原水の一部を電解処理する電解処理装置と、該原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離装置と、該ＲＯ膜分離装置で得られたＲＯ膜透過水と前記電解処理装置で得られた電解処理水とを混合する混合手段とを備えることを特徴とする水処理装置。
【００１８】
［７］ 原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理装置において、該原水が遊離塩素を含まない水であり、該原水の少なくとも一部を電解処理する電解処理装置と、該電解処理装置で得られた電解処理水の一部又は該電解処理水の一部が混合された前記原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離装置と、該ＲＯ膜分離装置で得られたＲＯ膜透過水と、前記電解処理水の残部とを混合する混合手段とを備えることを特徴とする水処理装置。
【００１９】
［８］ ［６］又は［７］において、前記混合手段で得られた混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌであることを特徴とする水処理装置。
【００２０】
［９］ ［６］ないし［８］のいずれかにおいて、前記混合手段で得られた混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定する測定手段と、この測定結果に基いて、前記電解処理装置の電解処理条件を制御する制御手段とを有することを特徴とする水処理装置。
【００２１】
［１０］ ［６］ないし［９］のいずれかにおいて、前記混合手段で得られた混合水を冷却水系に供給する処理水供給手段を有することを特徴とする水処理装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、原水の電解処理で得られた遊離塩素を含む電解処理水を、ＲＯ膜透過水に添加することにより、ＲＯ膜透過水の塩濃度を大きく上昇させることなく、ＲＯ膜透過水の殺菌ないしは微生物抑制が可能となり、スライム障害を防止することができる。
【００２３】
ＲＯ膜分離装置に導入される水（以下「ＲＯ膜給水」と称す。）に遊離塩素が含まれていないと、ＲＯ膜分離装置内でのスライム障害が問題となるが、本発明では、遊離塩素を含まない水を原水とする場合には、原水を電解処理して得られた遊離塩素を含む電解処理水を含む水又はこれを含む原水をＲＯ膜給水とするため、ＲＯ膜分離装置でのスライム障害は防止される（請求項２，７）。
【００２４】
本発明において、ＲＯ膜透過水と電解処理水とを混合して得られた混合水の遊離塩素濃度は、０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌであることが、処理水の水質を維持した上でスライム障害を防止する上で好ましく（請求項３，８）、従って、本発明においては、この混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定し、この測定結果に基いて、このような混合水が得られるように電解処理条件を制御することが好ましい（請求項４，９）。
【００２５】
この混合水は、特に冷却水系の冷却水として有用であり、この混合水を冷却水系に供給することにより、冷却水系のスケール障害を防止すると共にスライム障害も防止し、安定運転を可能とすることができる（請求項５，１０）。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態を示す水処理装置の系統図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す水処理装置の系統図である。
【図３】本発明の別の実施の形態を示す水処理装置の系統図である。
【図４】比較例で用いた水処理装置を示す系統図である。
【図５】比較例で用いた水処理装置を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の水処理方法および装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
本発明においては、遊離塩素を含む水又は遊離塩素を含まない水を原水としてＲＯ膜分離処理を行う。
【００２９】
本発明において、遊離塩素を含む水とは、遊離塩素を０．０１ｍｇ／Ｌ以上、例えば、０．１〜１ｍｇ／Ｌ程度含む水である。この遊離塩素濃度が低過ぎると、これを直接ＲＯ膜給水としてＲＯ膜分離装置に導入すると、ＲＯ膜分離膜モジュールでのスライム障害が問題となる。ただし、原水の遊離塩素濃度が過度に高いとＲＯ膜を劣化させる危険性が高まり、好ましくない。このような遊離塩素を含む水としては、代表的には水道水が挙げられるが、その他、もともとは遊離塩素を含んでいない工水、河川水、湖水、海水などに水処理の目的で次亜塩素酸塩を添加してある水等も挙げられる。
【００３０】
一方、遊離塩素を含まない水とは、遊離塩素濃度が０．０１ｇ／Ｌ未満の水であり、例えば井水、河川水、湖水、海水、水道水の活性炭処理水等が挙げられる。
【００３１】
なお、本発明においては、遊離塩素を含む水を原水とする場合も遊離塩素を含まない水を原水とする場合も、これを電解処理するため、この水は、電解処理に適応するイオン濃度であることが必要となり、また、電解処理により十分量の遊離塩素を生成させるための塩化物イオン濃度であることが好ましく、塩化物イオン濃度１０ｍｇ／Ｌ以上、例えば塩化物イオン濃度３０〜１０００ｍｇ／Ｌであることが好ましい。従って、原水の塩化物イオン濃度が低過ぎる場合には適宜ＮａＣｌ等の塩化物イオン源を添加して塩化物濃度を調整する。
【００３２】
また、原水は、ＲＯ膜分離処理に先立ち、常法に従って、通常の前処理を施してもよく、例えば、濾過器やフィルタ、精密濾過膜、限外濾過膜を用いた処理、凝集処理、沈殿処理、加圧浮上処理、脱炭酸処理、活性炭処理（活性炭フィルタなど）等の処理を単独で或いは２種以上を組み合わせて行うことができる。
【００３３】
遊離塩素を含まない原水を電解処理して、電解処理水又は電解処理水と原水との混合水をＲＯ膜分離処理する場合、このＲＯ膜給水の遊離塩素濃度は０．０１〜０．３ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。この遊離塩素濃度が低過ぎるとＲＯ膜分離装置でのスライム障害を十分に防止することができず、高過ぎるとＲＯ膜を劣化させる危険性が高まる。
【００３４】
また、後述の如く、この電解処理水は、ＲＯ膜透過水と混合されて、好ましくは遊離塩素濃度０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌの混合水が得られるように、混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰに基いて、電解処理条件が制御される。
【００３５】
なお、この原水の電解処理では、原水中のカルシウム等のスケール成分が一部電極に付着して除去されるため、この電解処理水をＲＯ給水とする場合、ＲＯ膜の負荷を軽減するという効果も得られる。
【００３６】
本発明において用いるＲＯ膜分離装置の型式等には特に制限はないが、ＲＯ膜については、遊離塩素を含む水をＲＯ膜給水とすることから、三酢酸セルロース等のセルロース系膜や、耐塩素処理が施されたポリアミド系膜といった耐塩素性のＲＯ膜を用いることが好ましい。
【００３７】
また、ＲＯ膜分離処理における水回収率としては５０〜９０％、特に６０〜８０％とすることが好ましい。水回収率が低過ぎると水処理効率が悪く、高過ぎると、濃縮によりスケールが発生する問題が生じ、また、透過水の塩濃度も上昇するため、目的とする低塩濃度の軟水を得ることができない。
【００３８】
また、ＲＯ膜給水の供給圧力は通常、０．５〜１．０ＭＰａ程度であり、従って、ＲＯ膜給水の供給のために、必要に応じて昇圧ポンプを設ける。
【００３９】
なお、本発明において、ＲＯ膜とは、前述の如く、逆浸透膜又はナノ濾過膜をさす。
【００４０】
本発明で用いる電解処理装置としても特に制限はなく、電極の材質としても、以下のような一般的なものを用いることができる。また、電極間距離としては、０．１〜１０ｍｍ、特に０．５〜５ｍｍ程度が好ましい。この距離が大き過ぎると電解処理が困難となり、小さ過ぎると圧損の上昇、電流の短絡、スケールによる目詰まりなどが問題となる。
陽極：Ｐｔ、Ｒｈ等の白金族金属、又は白金族金属メッキを施したＴｉ等の金属
陰極：ステンレス、或いは上記陽極と同様のもの
【００４１】
電解処理装置では、陽極で遊離塩素が生成する一方で、陰極にカルシウム等のスケール成分が付着して、電解処理を継続することにより、通電が困難になる場合がある。従って、定期的又は不定期的に電極の特性を反転させる転極工程を行うことにより、電極に付着したスケールを除去することが好ましい。この転極工程は、電解処理装置で処理する水の水質や水量によっても異なるが、１〜２４時間に１回の頻度で１０分〜２時間程度、例えば６時間の電解処理毎に１時間程度の転極工程を入れることが好ましい。
【００４２】
ＲＯ膜透過水と電解処理水との混合割合は、原水の水質や電解処理条件、目標とする処理水水質等によっても異なるが、通常、電解処理水：ＲＯ膜透過水＝１：９９〜５０：５０、特に５：９５〜２０：８０であることが好ましい。この範囲よりも電解処理水の混合割合が多いと、混合水の水質が低下し（塩濃度が高くなる）、少ないとスライム障害防止に十分な遊離塩素濃度の混合水を得ることができない。
【００４３】
本発明において、ＲＯ膜透過水と電解処理水とを混合して得られる混合水の遊離塩素濃度は０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。混合水の遊離塩素濃度が低過ぎると微生物によるスライム障害を十分に抑制することができず、高過ぎると塩素臭の増加、配管等の酸化劣化、スケール成分濃度上昇によるスケールの生成等の問題が生じる。
【００４４】
従って、本発明においては、前述のような電解処理水とＲＯ膜透過水との混合割合において、混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲となるように、混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定し、この測定結果に基いて電解処理条件を制御することが好ましい。
混合水の遊離塩素濃度は、ポーラログラフ法やＤＰＤ法等により測定することができる。
また、混合水のＯＲＰに基いて制御を行う場合、ＯＰＲ計の測定値が５００〜７５０ｍＶの範囲となるように制御することにより、この混合水の遊離塩素濃度を０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲内とすることができる。
【００４５】
電解処理水の遊離塩素濃度については、ＲＯ膜透過水との混合後の混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲内となれば良く、ＲＯ膜透過水との混合割合によっても異なるが、通常０．０５〜０．３ｍｇ／Ｌ程度である。従って、電解処理に供される原水中の遊離塩素又は塩化物イオン濃度がこのような遊離塩素濃度の電解処理水を得るために不足する場合には、前述の如く、原水に塩化物イオン源を添加する。
【００４６】
なお、原水が遊離塩素を含む場合であっても、原水をＲＯ膜透過水に混合してスライム障害を防止し得る程度の遊離塩素濃度の混合水を得るには、原水混合量が多くなり、結果として混合水の水質が低下する。これに対して、原水を電解処理して遊離塩素濃度を高めた電解処理水をＲＯ膜透過水に混合することにより、ＲＯ膜透過水に混合する電解処理水量を低減することができ、混合水の水質の低下を防止することができる。しかも、前述の如く、電解処理では、原水中のカルシウムなどのスケール成分が一部電極に付着して除去されるため混合水の塩濃度の上昇を抑えることができる。
【００４７】
本発明で得られる電解処理水とＲＯ膜透過水の混合水は、ＲＯ膜分離処理により十分に塩濃度が低減され、スケール障害の問題がなく、かつ遊離塩素を含む電解処理水が混合されることでスライム障害も抑制された水であり、冷却水として、或いは冷却水とした後温水として、或いは洗浄水、プロセス水、飲料水等として有用である。
【００４８】
一方、ＲＯ膜濃縮水については、排水として排出しても良いが、これを利用する場合には、中空糸精密濾過膜等で処理することが好ましい。即ち、このＲＯ膜濃縮水は、遊離塩素を含むＲＯ膜給水、従って、この遊離塩素により、水中の成分が酸化され、例えば濁質、Ｆｅ（ＯＨ）３やマンガンなどのコロイド状物質が生成したＲＯ膜給水が、ＲＯ膜分離処理により濃縮されているため、これらを中空糸精密濾過膜等で除去して、例えば、トイレ洗浄水、風呂水、園芸用水等に使用することが好ましい。
【００４９】
以下に図面を参照して本発明の実施形態をより具体的に説明する。
【００５０】
｛原水が遊離塩素を含む場合：図１｝
図１は、本発明に従って遊離塩素を含む原水を処理する場合の水処理装置の一例を示す系統図であり、原水の一部はポンプＰによりＲＯ膜分離装置１に供給されＲＯ膜分離処理される。原水の残部は電解処理装置２で電解処理される。ＲＯ膜分離装置１のＲＯ膜濃縮水は系外へ排出され、透過水は、電解処理装置２からの電解処理水と混合され、混合水は処理水として必要箇所に供給される。
【００５１】
｛原水が遊離塩素を含まない場合：図２，３｝
図２，３は、本発明に従って遊離塩素を含まない、または遊離塩素を０．０１ｍｇ／Ｌ未満といった微量しか含まない原水を処理する場合の水処理装置の一例を示す系統図であり、図２においては、原水はその全量が電解処理装置２で電解処理され、電解処理水の一部がポンプＰによりＲＯ膜分離装置１に供給され、ＲＯ膜分離処理される。ＲＯ膜分離装置１のＲＯ膜濃縮水は系外へ排出され、透過水は、電解処理水の残部と混合され、混合水は処理水として必要箇所に供給される。
【００５２】
図３においては、原水はその一部が電解処理装置２で電解処理され、この電解処理水の一部と原水の残部とがポンプＰによりＲＯ膜分離装置１に供給されてＲＯ膜分離処理される。ＲＯ膜分離装置１のＲＯ膜濃縮水は系外へ排出され、透過水は電解処理水の残部と混合され、混合水は処理水として必要箇所に供給される。
【００５３】
いずれの場合においても、混合水ラインにおいて、遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定し、この結果に基いて電解処理装置２の電解処理条件を制御することにより、遊離塩素濃度０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌの混合水を得ることが好ましい。
【実施例】
【００５４】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００５５】
｛原水Ａの水処理｝
下記水質の原水Ａを用いて建造物設備冷却水系の冷却水を供給し、その後温水として使用する実験を行った。
【００５６】
ＲＯ膜分離装置のＲＯ膜としては、東洋紡績（株）製ＲＯ膜「ＨＡ５２３０」（膜材質酢酸セルロース）１本を用いた。
また、電解処理装置としては、陽極：白金めっきチタン（１００ｃｍ２），陰極：白金めっきチタン（１００ｃｍ２），電極間距離：２ｍｍのものを作製し、使用した。
【００５７】
＜原水Ａの水質＞
Ｃａ：２０ｍｇ／Ｌ
Ｍｇ：５ｍｇ／Ｌ
ＨＣＯ３：６０ｍｇ／Ｌ
Ｃｌ：３５ｍｇ／Ｌ
ＳｉＯ２：２０ｍｇ／Ｌ
遊離塩素：０．２ｍｇ／Ｌ
ｐＨ：７．６
電導度：２５ｍＳ／ｍ
【００５８】
＜比較例１＞
原水Ａをそのまま冷却水として供給した。
【００５９】
＜比較例２＞
図４に示す装置により、原水Ａを、以下の条件でＲＯ膜分離装置１でＲＯ膜分離処理し、ＲＯ膜透過水を冷却水として供給した。
【００６０】
（ＲＯ膜分離処理条件）
原水給水量：６．０ｍ３／ｄ
原水供給圧力：０．５ＭＰａ
水回収率：７５％
ＲＯ膜濃縮水量：１．５ｍ３／ｄ
ＲＯ膜透過水量：４．５ｍ３／ｄ
【００６１】
＜実施例１＞
原水Ａを図１に示す水処理装置で処理し、ＲＯ膜透過水と電解処理水との混合水を冷却水として供給した。
ＲＯ膜処理条件および電解処理条件は、以下の通りとした。
【００６２】
（ＲＯ膜分離処理条件）
原水給水量：６．０ｍ３／ｄ
原水供給圧力：０．５ＭＰａ
水回収率：７５％
ＲＯ膜濃縮水量：１．５ｍ３／ｄ
ＲＯ膜透過水量：４．５ｍ３／ｄ
【００６３】
（電解処理条件）
原水給水量：０．５ｍ３／ｄ
電流値：４ｍＡ
なお、電解処理装置では、５．７５時間の電解処理工程と、０．２５時間の転極工程とを交互に繰り返した。なお、転極中の水はＲＯ濃縮水と合流させ、この間は電解水が供給されない。
【００６４】
＜実験結果＞
比較例１，２および実施例１において、冷却水系に供給された冷却水の水質（６ヶ月間の平均値）と熱効率（６ヶ月運転後）、冷却水系から流出した温水を貯留する温水タンクの生菌数（６ヶ月運転後）を調べ、結果を表１に示した。
【００６５】
【表１】
【００６６】
｛原水Ｂの水処理｝
下記水質の原水Ｂを用いて水処理実験を行った。
【００６７】
＜原水Ｂの水質＞
Ｃａ：７ｍｇ／Ｌ
Ｍｇ：１ｍｇ／Ｌ
ＨＣＯ３：２７ｍｇ／Ｌ
Ｃｌ：１０ｍｇ／Ｌ
ＳｉＯ２：８ｍｇ／Ｌ
遊離塩素：０ｍｇ／Ｌ
ｐＨ：７．２
電導度：８ｍＳ／ｍ
【００６８】
＜比較例３＞
図５に示す装置により、原水ＢをＲＯ膜分離装置１でＲＯ膜分離処理し、濃縮水の一部を電解処理装置２で電解処理し、電解処理水をＲＯ膜透過水と混合した。
【００６９】
ＲＯ膜処理装置のＲＯ膜としては、日東電工（株）製ＲＯ膜「ＣＲ１０」（膜材質ポリアミド製）１本を用い、また、電解処理装置としては、陽極：白金めっきチタン（１００ｃｍ２），陰極：白金めっきチタン（１００ｃｍ２），電極間距離：１ｍｍのものを作製して使用した。
ＲＯ膜分離処理条件および電解処理条件は以下の通りとした。
【００７０】
（ＲＯ膜分離処理条件）
ＲＯ膜給水（原水）量：２０ｍ３／ｄ
ＲＯ膜給水（原水）供給圧力：０．５ＭＰａ
水回収率：７５％
ＲＯ膜濃縮水量：５ｍ３／ｄ
ＲＯ膜透過水量：１５ｍ３／ｄ
【００７１】
（電解処理条件）
ＲＯ膜濃縮水給水量：２ｍ３／ｄ
電流値：８ｍＡ
なお、電解処理装置では、５．５時間の電解処理工程と、０．５時間の転極工程とを交互に繰り返した。
【００７２】
その結果、低硬度水（ＲＯ膜透過水と電解処理水との混合水）１７ｍ３／ｄと高硬度水（ＲＯ膜濃縮水）３ｍ３／ｄを得た。低硬度水のＣａ濃度は４ｍｇ／Ｌ、電導度は４．３ｍＳ／ｍであった。
【００７３】
＜実施例２＞
原水Ｂを図２に示す水処理装置で処理し、ＲＯ膜透過水と電解処理水との混合水を冷却水として供給した。
ＲＯ膜分離装置１および電解処理装置２としては、比較例３におけると同様のものを用いた。
ＲＯ膜処理条件および電解処理条件は、以下の通りとした。
【００７４】
（電解処理条件）
原水給水量：３５ｍ３／ｄ
電流値：２ｍＡ
なお、電解処理装置では、５．７５時間の電解処理工程と、０．２５時間の転極工程とを交互に繰り返した。
【００７５】
（ＲＯ膜分離処理条件）
ＲＯ膜給水量：２０ｍ３／ｄ
ＲＯ膜給水供給圧力：０．５ＭＰａ
水回収率：７５％
ＲＯ膜濃縮水量：５ｍ３／ｄ
ＲＯ膜透過水量：１５ｍ３／ｄ
【００７６】
電解処理水のうち、ＲＯ膜分離装置１に供給しなかった１５ｍ３／ｄはＲＯ膜透過水１５ｍ３／ｄと混合して低硬度水３０ｍ３／ｄを得、高硬度水（ＲＯ膜濃縮水）５ｍ３／ｄは系外へ排出した。この低硬度水のＣａ濃度は４ｍｇ／Ｌ、電導度は４．４ｍＳ／ｍであった。
【００７７】
比較例３と実施例２との対比から、本発明によれば、同規模のＲＯ膜分離装置（ＲＯ膜の本数が同一）を用いて、同等の水質の低硬度水を従来法に比べて約２倍も製造することができることが分かる。
【符号の説明】
【００７８】
１ ＲＯ膜分離装置
２ 電解処理装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜もしくはナノ濾過膜（本発明においては、これらを「ＲＯ膜」と称す。）を利用した水処理方法および装置に係り、詳しくは、塩濃度が低く、水中の金属成分やシリカ成分によるスケールやウォーターマーク生成の問題がなく、しかも、スライムの発生も抑制された良好な水質の軟水を製造することができる水処理方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
循環冷却水系のブロー水をＲＯ膜分離装置で脱塩処理して再利用すると共に、スライムコントロール剤としての遊離塩素をも供給可能とした冷却水の処理方法として、特許文献１には、除濁処理した冷却水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水を補給水とすると共に、ＲＯ膜濃縮水を電解処理し、電解処理水を除濁装置の逆洗水として利用する方法が提案されている。
【０００３】
ＲＯ膜分離処理によれば、水中の塩類を効率的に除去することができるため、ＲＯ膜透過水を冷却水や洗浄水等として利用することにより、金属成分やシリカ成分等に起因する系内のスケールやウォーターマーク等の生成を抑制する効果が期待できる。しかし、ＲＯ膜分離処理では、次亜塩素酸などの殺菌効果、微生物抑制効果を有する物質も除去してしまうため、ＲＯ膜透過水系では、微生物スライムによる水質低下やライン閉塞といった障害が発生し易い。即ち、ＲＯ膜透過水は、ＲＯ膜を透過した直後は無菌状態であるが、透過水ラインや透過水槽を恒常的に無菌状態に維持することは困難であり、一方で、次亜塩素酸などの殺菌効果、微生物抑制効果を有する物質は、ＲＯ膜分離処理により除去されているため、ＲＯ膜透過水の供給系内では微生物スライム発生による水質の低下やライン閉塞といった障害が発生し易い。
【０００４】
特許文献１においては、ＲＯ膜濃縮水を電解処理して遊離塩素を生成させ、これを除濁装置の逆洗水として、殺菌ないしは微生物の抑制に利用しているが、この電解処理水は、ＲＯ膜濃縮水を電解処理して得られる水であるため、この水をＲＯ膜透過水の殺菌ないしは微生物増殖抑制のために十分な遊離塩素濃度となるようにＲＯ膜透過水に添加すると、ＲＯ膜透過水の塩濃度を著しく上昇させてしまい、ＲＯ膜透過水を冷却水等として利用できなくなる。
【０００５】
なお、微生物によるスライム障害は、遊離塩素を含まない井水等を原水とするＲＯ膜分離装置のモジュール内においても問題となっている。
【０００６】
一方、電解による遊離塩素の生成については、既に一般的に利用されており、多くの場合、塩濃度３重量％程度の、海水に匹敵する水を原水として電解処理が行われているが、非特許文献１には、水道水レベルの低塩濃度の水に対して電解を行っても、遊離塩素を生成可能であることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３７３１５５５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】小林繁夫ら、電気化学および工業物理化学、Ｖｏｌ．５５、Ｎｏ．７、ｐ５３８−５３９（１９８７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、塩濃度が低く、水中の金属成分やシリカ成分によるスケールやウォーターマークの生成の問題がなく、かつスライムの発生も抑制された良好な水質の軟水を製造する水処理方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ＲＯ膜濃縮水ではなく、原水を電解処理して得られた遊離塩素を含む電解処理水を、ＲＯ膜透過水に添加することにより、ＲＯ膜透過水の塩濃度を大きく上昇させることなく、ＲＯ膜透過水の殺菌ないしは微生物抑制が可能となり、スライム障害を防止することができることを見出した。
【００１１】
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【００１２】
［１］ 原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理方法において、該原水が遊離塩素を含む水であり、該原水の一部を電解処理する電解処理工程と、該原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離工程と、該ＲＯ膜分離工程で得られたＲＯ膜透過水と前記電解処理工程で得られた電解処理水とを混合する混合工程とを備えることを特徴とする水処理方法。
【００１３】
［２］ 原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理方法において、該原水が遊離塩素を含まない水であり、該原水の少なくとも一部を電解処理する電解処理工程と、該電解処理工程で得られた電解処理水の一部又は該電解処理水の一部が混合された前記原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離工程と、該ＲＯ膜分離工程で得られたＲＯ膜透過水と、前記電解処理水の残部とを混合する混合工程とを備えることを特徴とする水処理方法。
【００１４】
［３］ ［１］又は［２］において、前記混合工程で得られた混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌであることを特徴とする水処理方法。
【００１５】
［４］ ［１］ないし［３］のいずれかにおいて、前記混合工程で得られた混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定し、この測定結果に基いて、前記電解処理工程の電解処理条件を制御することを特徴とする水処理方法。
【００１６】
［５］ ［１］ないし［４］のいずれかにおいて、前記混合工程で得られた混合水を冷却水系に供給する処理水供給工程を有することを特徴とする水処理方法。
【００１７】
［６］ 原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理装置において、該原水が遊離塩素を含む水であり、該原水の一部を電解処理する電解処理装置と、該原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離装置と、該ＲＯ膜分離装置で得られたＲＯ膜透過水と前記電解処理装置で得られた電解処理水とを混合する混合手段とを備えることを特徴とする水処理装置。
【００１８】
［７］ 原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理装置において、該原水が遊離塩素を含まない水であり、該原水の少なくとも一部を電解処理する電解処理装置と、該電解処理装置で得られた電解処理水の一部又は該電解処理水の一部が混合された前記原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離装置と、該ＲＯ膜分離装置で得られたＲＯ膜透過水と、前記電解処理水の残部とを混合する混合手段とを備えることを特徴とする水処理装置。
【００１９】
［８］ ［６］又は［７］において、前記混合手段で得られた混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌであることを特徴とする水処理装置。
【００２０】
［９］ ［６］ないし［８］のいずれかにおいて、前記混合手段で得られた混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定する測定手段と、この測定結果に基いて、前記電解処理装置の電解処理条件を制御する制御手段とを有することを特徴とする水処理装置。
【００２１】
［１０］ ［６］ないし［９］のいずれかにおいて、前記混合手段で得られた混合水を冷却水系に供給する処理水供給手段を有することを特徴とする水処理装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、原水の電解処理で得られた遊離塩素を含む電解処理水を、ＲＯ膜透過水に添加することにより、ＲＯ膜透過水の塩濃度を大きく上昇させることなく、ＲＯ膜透過水の殺菌ないしは微生物抑制が可能となり、スライム障害を防止することができる。
【００２３】
ＲＯ膜分離装置に導入される水（以下「ＲＯ膜給水」と称す。）に遊離塩素が含まれていないと、ＲＯ膜分離装置内でのスライム障害が問題となるが、本発明では、遊離塩素を含まない水を原水とする場合には、原水を電解処理して得られた遊離塩素を含む電解処理水を含む水又はこれを含む原水をＲＯ膜給水とするため、ＲＯ膜分離装置でのスライム障害は防止される（請求項２，７）。
【００２４】
本発明において、ＲＯ膜透過水と電解処理水とを混合して得られた混合水の遊離塩素濃度は、０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌであることが、処理水の水質を維持した上でスライム障害を防止する上で好ましく（請求項３，８）、従って、本発明においては、この混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定し、この測定結果に基いて、このような混合水が得られるように電解処理条件を制御することが好ましい（請求項４，９）。
【００２５】
この混合水は、特に冷却水系の冷却水として有用であり、この混合水を冷却水系に供給することにより、冷却水系のスケール障害を防止すると共にスライム障害も防止し、安定運転を可能とすることができる（請求項５，１０）。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態を示す水処理装置の系統図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す水処理装置の系統図である。
【図３】本発明の別の実施の形態を示す水処理装置の系統図である。
【図４】比較例で用いた水処理装置を示す系統図である。
【図５】比較例で用いた水処理装置を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の水処理方法および装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
本発明においては、遊離塩素を含む水又は遊離塩素を含まない水を原水としてＲＯ膜分離処理を行う。
【００２９】
本発明において、遊離塩素を含む水とは、遊離塩素を０．０１ｍｇ／Ｌ以上、例えば、０．１〜１ｍｇ／Ｌ程度含む水である。この遊離塩素濃度が低過ぎると、これを直接ＲＯ膜給水としてＲＯ膜分離装置に導入すると、ＲＯ膜分離膜モジュールでのスライム障害が問題となる。ただし、原水の遊離塩素濃度が過度に高いとＲＯ膜を劣化させる危険性が高まり、好ましくない。このような遊離塩素を含む水としては、代表的には水道水が挙げられるが、その他、もともとは遊離塩素を含んでいない工水、河川水、湖水、海水などに水処理の目的で次亜塩素酸塩を添加してある水等も挙げられる。
【００３０】
一方、遊離塩素を含まない水とは、遊離塩素濃度が０．０１ｇ／Ｌ未満の水であり、例えば井水、河川水、湖水、海水、水道水の活性炭処理水等が挙げられる。
【００３１】
なお、本発明においては、遊離塩素を含む水を原水とする場合も遊離塩素を含まない水を原水とする場合も、これを電解処理するため、この水は、電解処理に適応するイオン濃度であることが必要となり、また、電解処理により十分量の遊離塩素を生成させるための塩化物イオン濃度であることが好ましく、塩化物イオン濃度１０ｍｇ／Ｌ以上、例えば塩化物イオン濃度３０〜１０００ｍｇ／Ｌであることが好ましい。従って、原水の塩化物イオン濃度が低過ぎる場合には適宜ＮａＣｌ等の塩化物イオン源を添加して塩化物濃度を調整する。
【００３２】
また、原水は、ＲＯ膜分離処理に先立ち、常法に従って、通常の前処理を施してもよく、例えば、濾過器やフィルタ、精密濾過膜、限外濾過膜を用いた処理、凝集処理、沈殿処理、加圧浮上処理、脱炭酸処理、活性炭処理（活性炭フィルタなど）等の処理を単独で或いは２種以上を組み合わせて行うことができる。
【００３３】
遊離塩素を含まない原水を電解処理して、電解処理水又は電解処理水と原水との混合水をＲＯ膜分離処理する場合、このＲＯ膜給水の遊離塩素濃度は０．０１〜０．３ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。この遊離塩素濃度が低過ぎるとＲＯ膜分離装置でのスライム障害を十分に防止することができず、高過ぎるとＲＯ膜を劣化させる危険性が高まる。
【００３４】
また、後述の如く、この電解処理水は、ＲＯ膜透過水と混合されて、好ましくは遊離塩素濃度０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌの混合水が得られるように、混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰに基いて、電解処理条件が制御される。
【００３５】
なお、この原水の電解処理では、原水中のカルシウム等のスケール成分が一部電極に付着して除去されるため、この電解処理水をＲＯ給水とする場合、ＲＯ膜の負荷を軽減するという効果も得られる。
【００３６】
本発明において用いるＲＯ膜分離装置の型式等には特に制限はないが、ＲＯ膜については、遊離塩素を含む水をＲＯ膜給水とすることから、三酢酸セルロース等のセルロース系膜や、耐塩素処理が施されたポリアミド系膜といった耐塩素性のＲＯ膜を用いることが好ましい。
【００３７】
また、ＲＯ膜分離処理における水回収率としては５０〜９０％、特に６０〜８０％とすることが好ましい。水回収率が低過ぎると水処理効率が悪く、高過ぎると、濃縮によりスケールが発生する問題が生じ、また、透過水の塩濃度も上昇するため、目的とする低塩濃度の軟水を得ることができない。
【００３８】
また、ＲＯ膜給水の供給圧力は通常、０．５〜１．０ＭＰａ程度であり、従って、ＲＯ膜給水の供給のために、必要に応じて昇圧ポンプを設ける。
【００３９】
なお、本発明において、ＲＯ膜とは、前述の如く、逆浸透膜又はナノ濾過膜をさす。
【００４０】
本発明で用いる電解処理装置としても特に制限はなく、電極の材質としても、以下のような一般的なものを用いることができる。また、電極間距離としては、０．１〜１０ｍｍ、特に０．５〜５ｍｍ程度が好ましい。この距離が大き過ぎると電解処理が困難となり、小さ過ぎると圧損の上昇、電流の短絡、スケールによる目詰まりなどが問題となる。
陽極：Ｐｔ、Ｒｈ等の白金族金属、又は白金族金属メッキを施したＴｉ等の金属
陰極：ステンレス、或いは上記陽極と同様のもの
【００４１】
電解処理装置では、陽極で遊離塩素が生成する一方で、陰極にカルシウム等のスケール成分が付着して、電解処理を継続することにより、通電が困難になる場合がある。従って、定期的又は不定期的に電極の特性を反転させる転極工程を行うことにより、電極に付着したスケールを除去することが好ましい。この転極工程は、電解処理装置で処理する水の水質や水量によっても異なるが、１〜２４時間に１回の頻度で１０分〜２時間程度、例えば６時間の電解処理毎に１時間程度の転極工程を入れることが好ましい。
【００４２】
ＲＯ膜透過水と電解処理水との混合割合は、原水の水質や電解処理条件、目標とする処理水水質等によっても異なるが、通常、電解処理水：ＲＯ膜透過水＝１：９９〜５０：５０、特に５：９５〜２０：８０であることが好ましい。この範囲よりも電解処理水の混合割合が多いと、混合水の水質が低下し（塩濃度が高くなる）、少ないとスライム障害防止に十分な遊離塩素濃度の混合水を得ることができない。
【００４３】
本発明において、ＲＯ膜透過水と電解処理水とを混合して得られる混合水の遊離塩素濃度は０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。混合水の遊離塩素濃度が低過ぎると微生物によるスライム障害を十分に抑制することができず、高過ぎると塩素臭の増加、配管等の酸化劣化、スケール成分濃度上昇によるスケールの生成等の問題が生じる。
【００４４】
従って、本発明においては、前述のような電解処理水とＲＯ膜透過水との混合割合において、混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲となるように、混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定し、この測定結果に基いて電解処理条件を制御することが好ましい。
混合水の遊離塩素濃度は、ポーラログラフ法やＤＰＤ法等により測定することができる。
また、混合水のＯＲＰに基いて制御を行う場合、ＯＰＲ計の測定値が５００〜７５０ｍＶの範囲となるように制御することにより、この混合水の遊離塩素濃度を０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲内とすることができる。
【００４５】
電解処理水の遊離塩素濃度については、ＲＯ膜透過水との混合後の混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌの範囲内となれば良く、ＲＯ膜透過水との混合割合によっても異なるが、通常０．０５〜０．３ｍｇ／Ｌ程度である。従って、電解処理に供される原水中の遊離塩素又は塩化物イオン濃度がこのような遊離塩素濃度の電解処理水を得るために不足する場合には、前述の如く、原水に塩化物イオン源を添加する。
【００４６】
なお、原水が遊離塩素を含む場合であっても、原水をＲＯ膜透過水に混合してスライム障害を防止し得る程度の遊離塩素濃度の混合水を得るには、原水混合量が多くなり、結果として混合水の水質が低下する。これに対して、原水を電解処理して遊離塩素濃度を高めた電解処理水をＲＯ膜透過水に混合することにより、ＲＯ膜透過水に混合する電解処理水量を低減することができ、混合水の水質の低下を防止することができる。しかも、前述の如く、電解処理では、原水中のカルシウムなどのスケール成分が一部電極に付着して除去されるため混合水の塩濃度の上昇を抑えることができる。
【００４７】
本発明で得られる電解処理水とＲＯ膜透過水の混合水は、ＲＯ膜分離処理により十分に塩濃度が低減され、スケール障害の問題がなく、かつ遊離塩素を含む電解処理水が混合されることでスライム障害も抑制された水であり、冷却水として、或いは冷却水とした後温水として、或いは洗浄水、プロセス水、飲料水等として有用である。
【００４８】
一方、ＲＯ膜濃縮水については、排水として排出しても良いが、これを利用する場合には、中空糸精密濾過膜等で処理することが好ましい。即ち、このＲＯ膜濃縮水は、遊離塩素を含むＲＯ膜給水、従って、この遊離塩素により、水中の成分が酸化され、例えば濁質、Ｆｅ（ＯＨ）３やマンガンなどのコロイド状物質が生成したＲＯ膜給水が、ＲＯ膜分離処理により濃縮されているため、これらを中空糸精密濾過膜等で除去して、例えば、トイレ洗浄水、風呂水、園芸用水等に使用することが好ましい。
【００４９】
以下に図面を参照して本発明の実施形態をより具体的に説明する。
【００５０】
｛原水が遊離塩素を含む場合：図１｝
図１は、本発明に従って遊離塩素を含む原水を処理する場合の水処理装置の一例を示す系統図であり、原水の一部はポンプＰによりＲＯ膜分離装置１に供給されＲＯ膜分離処理される。原水の残部は電解処理装置２で電解処理される。ＲＯ膜分離装置１のＲＯ膜濃縮水は系外へ排出され、透過水は、電解処理装置２からの電解処理水と混合され、混合水は処理水として必要箇所に供給される。
【００５１】
｛原水が遊離塩素を含まない場合：図２，３｝
図２，３は、本発明に従って遊離塩素を含まない、または遊離塩素を０．０１ｍｇ／Ｌ未満といった微量しか含まない原水を処理する場合の水処理装置の一例を示す系統図であり、図２においては、原水はその全量が電解処理装置２で電解処理され、電解処理水の一部がポンプＰによりＲＯ膜分離装置１に供給され、ＲＯ膜分離処理される。ＲＯ膜分離装置１のＲＯ膜濃縮水は系外へ排出され、透過水は、電解処理水の残部と混合され、混合水は処理水として必要箇所に供給される。
【００５２】
図３においては、原水はその一部が電解処理装置２で電解処理され、この電解処理水の一部と原水の残部とがポンプＰによりＲＯ膜分離装置１に供給されてＲＯ膜分離処理される。ＲＯ膜分離装置１のＲＯ膜濃縮水は系外へ排出され、透過水は電解処理水の残部と混合され、混合水は処理水として必要箇所に供給される。
【００５３】
いずれの場合においても、混合水ラインにおいて、遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定し、この結果に基いて電解処理装置２の電解処理条件を制御することにより、遊離塩素濃度０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌの混合水を得ることが好ましい。
【実施例】
【００５４】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００５５】
｛原水Ａの水処理｝
下記水質の原水Ａを用いて建造物設備冷却水系の冷却水を供給し、その後温水として使用する実験を行った。
【００５６】
ＲＯ膜分離装置のＲＯ膜としては、東洋紡績（株）製ＲＯ膜「ＨＡ５２３０」（膜材質酢酸セルロース）１本を用いた。
また、電解処理装置としては、陽極：白金めっきチタン（１００ｃｍ２），陰極：白金めっきチタン（１００ｃｍ２），電極間距離：２ｍｍのものを作製し、使用した。
【００５７】
＜原水Ａの水質＞
Ｃａ：２０ｍｇ／Ｌ
Ｍｇ：５ｍｇ／Ｌ
ＨＣＯ３：６０ｍｇ／Ｌ
Ｃｌ：３５ｍｇ／Ｌ
ＳｉＯ２：２０ｍｇ／Ｌ
遊離塩素：０．２ｍｇ／Ｌ
ｐＨ：７．６
電導度：２５ｍＳ／ｍ
【００５８】
＜比較例１＞
原水Ａをそのまま冷却水として供給した。
【００５９】
＜比較例２＞
図４に示す装置により、原水Ａを、以下の条件でＲＯ膜分離装置１でＲＯ膜分離処理し、ＲＯ膜透過水を冷却水として供給した。
【００６０】
（ＲＯ膜分離処理条件）
原水給水量：６．０ｍ３／ｄ
原水供給圧力：０．５ＭＰａ
水回収率：７５％
ＲＯ膜濃縮水量：１．５ｍ３／ｄ
ＲＯ膜透過水量：４．５ｍ３／ｄ
【００６１】
＜実施例１＞
原水Ａを図１に示す水処理装置で処理し、ＲＯ膜透過水と電解処理水との混合水を冷却水として供給した。
ＲＯ膜処理条件および電解処理条件は、以下の通りとした。
【００６２】
（ＲＯ膜分離処理条件）
原水給水量：６．０ｍ３／ｄ
原水供給圧力：０．５ＭＰａ
水回収率：７５％
ＲＯ膜濃縮水量：１．５ｍ３／ｄ
ＲＯ膜透過水量：４．５ｍ３／ｄ
【００６３】
（電解処理条件）
原水給水量：０．５ｍ３／ｄ
電流値：４ｍＡ
なお、電解処理装置では、５．７５時間の電解処理工程と、０．２５時間の転極工程とを交互に繰り返した。なお、転極中の水はＲＯ濃縮水と合流させ、この間は電解水が供給されない。
【００６４】
＜実験結果＞
比較例１，２および実施例１において、冷却水系に供給された冷却水の水質（６ヶ月間の平均値）と熱効率（６ヶ月運転後）、冷却水系から流出した温水を貯留する温水タンクの生菌数（６ヶ月運転後）を調べ、結果を表１に示した。
【００６５】
【表１】
【００６６】
｛原水Ｂの水処理｝
下記水質の原水Ｂを用いて水処理実験を行った。
【００６７】
＜原水Ｂの水質＞
Ｃａ：７ｍｇ／Ｌ
Ｍｇ：１ｍｇ／Ｌ
ＨＣＯ３：２７ｍｇ／Ｌ
Ｃｌ：１０ｍｇ／Ｌ
ＳｉＯ２：８ｍｇ／Ｌ
遊離塩素：０ｍｇ／Ｌ
ｐＨ：７．２
電導度：８ｍＳ／ｍ
【００６８】
＜比較例３＞
図５に示す装置により、原水ＢをＲＯ膜分離装置１でＲＯ膜分離処理し、濃縮水の一部を電解処理装置２で電解処理し、電解処理水をＲＯ膜透過水と混合した。
【００６９】
ＲＯ膜処理装置のＲＯ膜としては、日東電工（株）製ＲＯ膜「ＣＲ１０」（膜材質ポリアミド製）１本を用い、また、電解処理装置としては、陽極：白金めっきチタン（１００ｃｍ２），陰極：白金めっきチタン（１００ｃｍ２），電極間距離：１ｍｍのものを作製して使用した。
ＲＯ膜分離処理条件および電解処理条件は以下の通りとした。
【００７０】
（ＲＯ膜分離処理条件）
ＲＯ膜給水（原水）量：２０ｍ３／ｄ
ＲＯ膜給水（原水）供給圧力：０．５ＭＰａ
水回収率：７５％
ＲＯ膜濃縮水量：５ｍ３／ｄ
ＲＯ膜透過水量：１５ｍ３／ｄ
【００７１】
（電解処理条件）
ＲＯ膜濃縮水給水量：２ｍ３／ｄ
電流値：８ｍＡ
なお、電解処理装置では、５．５時間の電解処理工程と、０．５時間の転極工程とを交互に繰り返した。
【００７２】
その結果、低硬度水（ＲＯ膜透過水と電解処理水との混合水）１７ｍ３／ｄと高硬度水（ＲＯ膜濃縮水）３ｍ３／ｄを得た。低硬度水のＣａ濃度は４ｍｇ／Ｌ、電導度は４．３ｍＳ／ｍであった。
【００７３】
＜実施例２＞
原水Ｂを図２に示す水処理装置で処理し、ＲＯ膜透過水と電解処理水との混合水を冷却水として供給した。
ＲＯ膜分離装置１および電解処理装置２としては、比較例３におけると同様のものを用いた。
ＲＯ膜処理条件および電解処理条件は、以下の通りとした。
【００７４】
（電解処理条件）
原水給水量：３５ｍ３／ｄ
電流値：２ｍＡ
なお、電解処理装置では、５．７５時間の電解処理工程と、０．２５時間の転極工程とを交互に繰り返した。
【００７５】
（ＲＯ膜分離処理条件）
ＲＯ膜給水量：２０ｍ３／ｄ
ＲＯ膜給水供給圧力：０．５ＭＰａ
水回収率：７５％
ＲＯ膜濃縮水量：５ｍ３／ｄ
ＲＯ膜透過水量：１５ｍ３／ｄ
【００７６】
電解処理水のうち、ＲＯ膜分離装置１に供給しなかった１５ｍ３／ｄはＲＯ膜透過水１５ｍ３／ｄと混合して低硬度水３０ｍ３／ｄを得、高硬度水（ＲＯ膜濃縮水）５ｍ３／ｄは系外へ排出した。この低硬度水のＣａ濃度は４ｍｇ／Ｌ、電導度は４．４ｍＳ／ｍであった。
【００７７】
比較例３と実施例２との対比から、本発明によれば、同規模のＲＯ膜分離装置（ＲＯ膜の本数が同一）を用いて、同等の水質の低硬度水を従来法に比べて約２倍も製造することができることが分かる。
【符号の説明】
【００７８】
１ ＲＯ膜分離装置
２ 電解処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理方法において、
該原水が遊離塩素を含む水であり、
該原水の一部を電解処理する電解処理工程と、
該原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離工程と、
該ＲＯ膜分離工程で得られたＲＯ膜透過水と前記電解処理工程で得られた電解処理水とを混合する混合工程と
を備えることを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理方法において、
該原水が遊離塩素を含まない水であり、
該原水の少なくとも一部を電解処理する電解処理工程と、
該電解処理工程で得られた電解処理水の一部又は該電解処理水の一部が混合された前記原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離工程と、
該ＲＯ膜分離工程で得られたＲＯ膜透過水と、前記電解処理水の残部とを混合する混合工程と
を備えることを特徴とする水処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記混合工程で得られた混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌであることを特徴とする水処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記混合工程で得られた混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定し、この測定結果に基いて、前記電解処理工程の電解処理条件を制御することを特徴とする水処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記混合工程で得られた混合水を冷却水系に供給する処理水供給工程を有することを特徴とする水処理方法。
【請求項６】
原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理装置において、
該原水が遊離塩素を含む水であり、
該原水の一部を電解処理する電解処理装置と、
該原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離装置と、
該ＲＯ膜分離装置で得られたＲＯ膜透過水と前記電解処理装置で得られた電解処理水とを混合する混合手段と
を備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項７】
原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理装置において、
該原水が遊離塩素を含まない水であり、
該原水の少なくとも一部を電解処理する電解処理装置と、
該電解処理装置で得られた電解処理水の一部又は該電解処理水の一部が混合された前記原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離装置と、
該ＲＯ膜分離装置で得られたＲＯ膜透過水と、前記電解処理水の残部とを混合する混合手段と
を備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、前記混合手段で得られた混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌであることを特徴とする水処理装置。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項において、前記混合手段で得られた混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定する測定手段と、この測定結果に基いて、前記電解処理装置の電解処理条件を制御する制御手段とを有することを特徴とする水処理装置。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれか１項において、前記混合手段で得られた混合水を冷却水系に供給する処理水供給手段を有することを特徴とする水処理装置。
【請求項１】
原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理方法において、
該原水が遊離塩素を含む水であり、
該原水の一部を電解処理する電解処理工程と、
該原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離工程と、
該ＲＯ膜分離工程で得られたＲＯ膜透過水と前記電解処理工程で得られた電解処理水とを混合する混合工程と
を備えることを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理方法において、
該原水が遊離塩素を含まない水であり、
該原水の少なくとも一部を電解処理する電解処理工程と、
該電解処理工程で得られた電解処理水の一部又は該電解処理水の一部が混合された前記原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離工程と、
該ＲＯ膜分離工程で得られたＲＯ膜透過水と、前記電解処理水の残部とを混合する混合工程と
を備えることを特徴とする水処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記混合工程で得られた混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌであることを特徴とする水処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記混合工程で得られた混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定し、この測定結果に基いて、前記電解処理工程の電解処理条件を制御することを特徴とする水処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記混合工程で得られた混合水を冷却水系に供給する処理水供給工程を有することを特徴とする水処理方法。
【請求項６】
原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理装置において、
該原水が遊離塩素を含む水であり、
該原水の一部を電解処理する電解処理装置と、
該原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離装置と、
該ＲＯ膜分離装置で得られたＲＯ膜透過水と前記電解処理装置で得られた電解処理水とを混合する混合手段と
を備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項７】
原水をＲＯ膜分離処理してＲＯ膜透過水と濃縮水とを得る水処理装置において、
該原水が遊離塩素を含まない水であり、
該原水の少なくとも一部を電解処理する電解処理装置と、
該電解処理装置で得られた電解処理水の一部又は該電解処理水の一部が混合された前記原水の残部をＲＯ膜分離処理するＲＯ膜分離装置と、
該ＲＯ膜分離装置で得られたＲＯ膜透過水と、前記電解処理水の残部とを混合する混合手段と
を備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、前記混合手段で得られた混合水の遊離塩素濃度が０．０１〜０．５ｍｇ／Ｌであることを特徴とする水処理装置。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項において、前記混合手段で得られた混合水の遊離塩素濃度又はＯＲＰを測定する測定手段と、この測定結果に基いて、前記電解処理装置の電解処理条件を制御する制御手段とを有することを特徴とする水処理装置。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれか１項において、前記混合手段で得られた混合水を冷却水系に供給する処理水供給手段を有することを特徴とする水処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−７２８６４（Ｐ２０１１−７２８６４Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４６４６（Ｐ２００９−２２４６４６）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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