逆浸透膜の処理方法及び逆浸透膜装置
【課題】複数の逆浸透膜モジュールが並列かつ多段に配列されてなる逆浸透膜装置の逆浸透膜を容易かつ均等に阻止率向上処理することができる逆浸透膜の処理方法と、これに適した逆浸透膜装置とを提供する。
【解決手段】マニホルド１０に第１段逆浸透膜モジュール１１，１２，１３が並列に接続され、マニホルド２０に第２段逆浸透膜モジュール２１，２２が並列に接続され、マニホルド３０に第３段逆浸透膜モジュール３１が接続されている。阻止率向上剤槽４０内の阻止率向上剤溶液がマニホルド１０，２０又は３０に供給され、各モジュールに対し均等に供給可能とされている。
【解決手段】マニホルド１０に第１段逆浸透膜モジュール１１，１２，１３が並列に接続され、マニホルド２０に第２段逆浸透膜モジュール２１，２２が並列に接続され、マニホルド３０に第３段逆浸透膜モジュール３１が接続されている。阻止率向上剤槽４０内の阻止率向上剤溶液がマニホルド１０，２０又は３０に供給され、各モジュールに対し均等に供給可能とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜の阻止率を向上させる方法、及びこれに適した逆浸透膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水処理に用いられる透過膜、特にナノろ過膜、逆浸透膜などの選択性透過膜の無機電解質や水溶性有機物等の分離対象物に対する阻止率は、水中に存在する酸化性物質や還元性物質などの影響、その他の原因による素材高分子の劣化によって低下し、必要とされる処理水質が得られなくなる。この変化は、長期間使用しているうちに少しずつ起こることもあり、また事故によって突発的に起こることもある。このような阻止率が低下した透過膜の阻止率を向上させ、性能を回復するために、阻止率向上剤が用いられている。
【０００３】
一般に高純度の純水を製造するための超純水製造システムには、逆浸透膜装置と、この逆浸透膜装置の透過水を高度処理する電気再生式脱イオン装置または他のイオン交換装置とが組み込まれている。
【０００４】
このような超純水製造システムにおいても、逆浸透膜を阻止率向上剤で処理することが提案されている（例えば特許文献１，２）。具体的には、阻止率向上剤含有水を逆浸透膜モジュールに通水して当該モジュールの逆浸透膜を阻止率向上処理する。阻止率向上剤としては、特許文献１ではポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール等が記載されている。特許文献２では、重量平均分子量１０００〜１００００のポリアルキレングルコール等が阻止率向上剤として示されている。
【０００５】
また、特許文献１には、逆浸透膜モジュールを並列かつ多段に配列した逆浸透膜装置において、特定の逆浸透膜モジュールにのみ阻止率向上剤含有水を通水することにより当該モジュールの逆浸透膜のみを阻止率向上処理することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１５５１２３
【特許文献２】特開２００９−２２８８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、複数の逆浸透膜モジュールが並列かつ多段に配列されてなる逆浸透膜装置の逆浸透膜を容易かつ均等に阻止率向上処理することができる逆浸透膜処理方法と、これに適した逆浸透膜装置と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】
【０００８】
請求項１の逆浸透膜の処理方法は、逆浸透膜モジュールを多段に、かつ少なくとも一部の段では逆浸透膜モジュールを並列に設置してなる逆浸透膜装置の逆浸透膜モジュールを阻止率向上処理する方法において、該逆浸透膜装置を、逆浸透膜モジュールを並列に設置した段において、該段の被処理水の流入側にマニホルドを設け、該マニホルドから各逆浸透膜モジュールへ被処理水を導入するように構成し、該マニホルドに阻止率向上剤を供給し、該マニホルドから阻止率向上剤含有水を逆浸透膜モジュールに導入することにより、該逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を阻止率向上処理することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の逆浸透膜の処理方法は、請求項１において、逆浸透膜モジュールを通過した阻止率向上剤含有水を、次段の逆浸透膜モジュールに通水することなく逆浸透膜装置外へ排出することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の逆浸透膜装置は、逆浸透膜モジュールを多段に、かつ少なくとも一部の段では逆浸透膜モジュールを並列に設置してなる逆浸透膜装置において、逆浸透膜モジュールを並列に設置した段において、該段の被処理水の流入側にマニホルドを設け、該マニホルドから各逆浸透膜モジュールへ被処理水を導入するようにし、該マニホルドに阻止率向上剤を目標濃度となるように添加する手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の逆浸透膜処理方法及び逆浸透膜装置では、逆浸透膜モジュールが並列設置されている段の逆浸透膜モジュールの流入側にマニホルドを配置し、各モジュールへは該マニホルドから被処理水を導入するように逆浸透膜装置を構成している。そして、逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を阻止率向上処理するに際しては、このマニホルドに阻止率向上剤含有水を供給するようにしたものである。
【００１２】
このようにマニホルドに阻止率向上剤含有水を供給することにより、マニホルドから所定濃度の阻止率向上剤含有水を同一段の各モジュールに均等に供給することができ、各モジュールの逆浸透膜を均等に阻止率向上処理することができる。
【００１３】
また、複数の段についてそれぞれマニホルドが設けられている場合に、各マニホルドに同一濃度の阻止率向上剤含有水を各モジュールへの通水量が同一となるように供給することにより、各段の逆浸透膜モジュールを均等に阻止率向上処理することができる。
【００１４】
逆浸透膜モジュールを通過した阻止率向上剤含有水については、次段の逆浸透膜モジュールに通水することなく逆浸透膜装置外に排出することが好ましい。これは、次段の逆浸透膜モジュールについても、目標どおりの濃度の阻止率向上剤含有水によって阻止率向上処理するためである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態に係る逆浸透膜装置のフロー図である。
【図２】第１段のモジュールの阻止率向上処理方法を示すフロー図である。
【図３】第２段のモジュールの阻止率向上処理方法を示すフロー図である。
【図４】第３段のモジュールの阻止率向上処理方法を示すフロー図である。
【図５】全段のモジュールの阻止率向上処理方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、第１図〜第４図を参照して実施の形態について説明する。なお、この実施の形態では第１段に３個の逆浸透膜モジュールを並列設置し、第２段に２個の逆浸透膜モジュールを並列設置し、第３段に１個の逆浸透膜モジュールを設置しているが、この段数及び各段の逆浸透膜モジュールの並列数はこれに限定されない。
【００１７】
＜原水の逆浸透膜分離処理時のフロー＞
まず、第１図を参照して、原水を逆浸透膜処理する構成について説明する。原水は、原水槽１から原水ポンプ２、原水配管３及び弁３ａを介して第１マニホルド１０に導入される。この第１マニホルド１０内の原水は、配管１１ａ，１２ａ，１３ａを介して逆浸透膜モジュール１１，１２，１３に導入される。逆浸透膜モジュール１１，１２，１３の透過水は、透過水取出配管１１ｄ，１２ｄ，１３ｄを介して透過水集合配管４に送られる。各モジュール１１，１２，１３からの濃縮水は濃縮水配管１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ及び弁１１ｃ，１２ｃ，１３ｃを介して第２マニホルド２０に導入される。
【００１８】
この第２マニホルド２０内の水は、配管２１ａ，２２ａを介して逆浸透膜モジュール２１，２２に導入される。逆浸透膜モジュール２１，２２の透過水は、透過水取出配管２１ｄ，２２ｄを介して取出集合配管４に送られる。各モジュール２１，２２からの濃縮水は濃縮水配管２１ｂ，２２ｂ及び弁２１ｃ，２２ｃを介して第３マニホルド３０に導入される。
【００１９】
この第３マニホルド３０内の水は、配管３１ａを介して逆浸透膜モジュール３１に導入される。逆浸透膜モジュール３１の透過水は、透過水取出配管３１ｄを介して取出集合配管４に送られる。モジュール３１の濃縮水は、配管３１ｂ及び弁３１ｃを介して取り出される。各モジュール１１〜１３，２１，２２，３１は同一のものである。
【００２０】
上記の原水の逆浸透膜処理時には、弁３ａ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃを開とし、弁１１ｆ，１２ｆ，１３ｆ，２１ｆ，２２ｆ，４２，４６，４７，５１ａ，５２ａ，５３ａを閉としておく。この状態でポンプ２を作動させることにより、原水は、第１図の太実線で示すように、直列に３段に接続された第１段逆浸透膜モジュール１１〜１３、第２段逆浸透膜モジュール２１，２２及び第３段逆浸透膜モジュール３１によって逆浸透膜処理され、透過水が配管４から取り出され、濃縮水が配管３１ｂから取り出される。
【００２１】
次に、阻止率向上剤含有水（この実施の形態では水溶液）の通水系統について説明する。
【００２２】
阻止率向上剤槽４０内の阻止率向上剤水溶液がポンプ４１及び弁４２を有した配管４３を介して原水配管３に供給可能とされている。また、この原水配管３から阻止率向上剤水溶液がマニホルド１０に導入可能とされている。また、原水配管３からは配管４５及び弁４６，４７を介して各マニホルド２０，３０への阻止率向上剤水溶液が供給可能となっている。
【００２３】
また、この実施の形態では、第１段モジュール１１〜１３からの各濃縮水配管１１ｂ，１２ｂ，１３ｂから配管１１ｅ，１２ｅ，１３ｅが分岐し、配管５１、弁５１ａ、集合配管５３及び弁５６ａを介して第１段モジュール１１〜１３からの阻止率向上剤排水が系外に排水可能とされている。また、配管１１ｅ，１２ｅ，１３ｅにはそれぞれ調整弁１１ｆ，１２ｆ，１３ｆが設けられ、モジュール１１〜１３それぞれへの阻止率向上剤水溶液の供給量を調整できるようになっている。
【００２４】
同様に、第２段モジュール２１〜２３からの各濃縮水配管２１ｂ，２２ｂから配管２１ｅ，２２ｅが分岐し、配管５２、弁５２ａ、集合配管５３及び弁５６ａを介して第２段モジュール２１，２２からの阻止率向上剤排水が系外に排水可能とされている。また、配管２１ｅ，２２ｅにはそれぞれ調整弁２１ｆ，２２ｆが設けられ、モジュール２１，２２それぞれへの阻止率向上剤水溶液の供給量を調整できるようになっている。
【００２５】
各モジュール１１〜１３，２１，２２，３１からの濃縮水の一部は、配管５３，５４、弁５４ａを介して原水槽１に返送可能とされている。
【００２６】
各段の逆浸透膜モジュールを阻止率向上処理する場合の通水フローは次の通りである。
【００２７】
＜第１段逆浸透膜モジュール１１〜１３の阻止率向上処理時のフロー（第２図）＞
弁３ａ，４２，５１ａ，５６ａを開、弁１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃ，４６，４７，５３ａ，５４ａを閉とする。この状態でポンプ４１を作動させると共に調整弁１１ｆ，１２ｆ，１３ｆの開度を調整して、第２図の太実線の通り、阻止率向上剤水溶液をマニホルド１０を介して各逆浸透膜モジュール１１，１２，１３に均等に供給する。逆浸透膜モジュール１１，１２，１３の逆浸透膜を透過しなかった阻止率向上剤水溶液は、配管１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，５１，５３を通って逆浸透膜装置外へ排出される。モジュール１１，１２，１３に導入された阻止率向上剤水溶液の一部は、逆浸透膜を透過し、配管１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ，４を通って逆浸透膜装置外へ取り出される。
【００２８】
このようにマニホルド１０を介して各モジュール１１〜１３に均等に同一濃度の阻止率向上剤水溶液を通水することにより、各モジュール１１〜１３の逆浸透膜が均等に阻止率向上処理される。なお、阻止率向上剤水溶液が逆浸透膜を透過することにより、逆浸透膜の内部まで阻止率向上処理されるようになる。阻止率向上処理時に配管４から取り出される透過水は、透過水として利用してもよく、原水槽に戻してもよく、廃棄してもよい。
【００２９】
＜第２段逆浸透膜モジュール２１，２２の阻止率向上処理時のフロー（第３図）＞
弁４２，４６，５２ａ，５６ａを開、弁３ａ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃ，４７，５１ａ，５３ａ，５４ａを閉とする。この状態でポンプ４１を作動させると共に調整弁２１ｆ，２２ｆの開度を調整して、第３図の太実線の通り、阻止率向上剤水溶液をマニホルド２０を介して各逆浸透膜モジュール２１，２２に均等に供給する。逆浸透膜モジュール２１，２２の逆浸透膜を透過しなかった阻止率向上剤水溶液は、配管２１ｂ，２２ｂ，５２，５３を通って逆浸透膜装置外へ排出される。モジュール２１，２２に導入された阻止率向上剤水溶液の一部は、逆浸透膜を透過し、配管２１ｄ，２２ｄ，４を通って逆浸透膜装置外へ取り出される。このようにマニホルド２０を介して各モジュール２１，２２に均等に同一濃度の阻止率向上剤水溶液を通水することにより、各モジュール２１，２２の逆浸透膜が均等に阻止率向上処理される。
【００３０】
＜第３段逆浸透膜モジュール３１の阻止率向上処理時のフロー（第４図）＞
弁４２，４７，５３ａ，５６ａを開、弁３ａ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃ，４６，５１ａ，５２ａ，５４ａを閉とする。この状態でポンプ４１を作動させると、第４図の太実線の通り、阻止率向上剤水溶液がマニホルド３０を介して逆浸透膜モジュール３１に供給される。逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜を透過しなかった阻止率向上剤水溶液は、配管５３を通って逆浸透膜装置外へ排出される。モジュール３１に導入された阻止率向上剤水溶液の一部は、逆浸透膜を透過し、配管３１ｄ，４を通って逆浸透膜装置外へ取り出される。なお、マニホルド３０には１個の第３段逆浸透膜モジュール３１が接続されているが、マニホルド３０に複数の第３段逆浸透膜モジュールが接続されている場合には、マニホルド３０及び調整弁を介して各第３段逆浸透膜モジュールに均等に同一濃度の阻止率向上剤水溶液を通水することにより、各モジュールの逆浸透膜が均等に阻止率向上処理される。
【００３１】
＜全段の逆浸透膜モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１の阻止率向上処理時のフロー（第５図）＞
上述した通り各段のモジュールはそれぞれの段毎に阻止率向上処理することもできるが、以下に記載するとおり、全段のモジュールを一度に阻止率向上処理することもできる。
全段のモジュールを一度に阻止率向上処理するには、まず、弁３ａ，４２，４６，４７，５１ａ，５２ａ，５３ａ，５６ａを開、弁１１ｃ，１２ｃ、１３ｃ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃ，５４ａを閉とする。この状態でポンプ４１を作動させるとともに調整弁１１ｆ，１２ｆ，１３ｆ，２１ｆ，２２ｆ及び弁５３ａの開度を調整して、第５図の太実線の通り、阻止率向上剤水溶液をマニホルド１０，２０，３０を介して各逆浸透膜モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１に均等に供給する。逆浸透膜モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１の逆浸透膜を透過しなかった阻止率向上剤水溶液は、配管１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ、５１，２１ｂ，２２ｂ，５２，５３を通って逆浸透膜装置外へ排出される。モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１に導入された阻止率向上剤水溶液の一部は、逆浸透膜を透過し、配管１１ｄ，１２ｄ、１３ｄ，２１ｄ，２２ｄ，３１ｄ，４
を通って逆浸透膜装置外へ取り出される。このように、マニホルド１０，２０，３０を介して各モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１に均等に同一濃度の阻止率向上剤水溶液を通水することにより、各モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１の逆浸透膜が均等に阻止率向上処理される。
【００３２】
［逆浸透膜、阻止率向上剤の好適例等の説明］
逆浸透膜（ＲＯ膜）は、膜を介する溶液間の浸透圧差以上の圧力を高濃度側にかけて、溶質を阻止し、溶媒を透過させる液体分離膜である。
【００３３】
逆浸透膜の膜構造としては、複合膜、相分離膜などの高分子膜などを挙げることができる。逆浸透膜の素材としては、例えば、芳香族系ポリアミド、脂肪族系ポリアミド、これらの複合材などのポリアミド系素材などを挙げることができる。これらの中で、芳香族系ポリアミド膜に本発明に係る阻止率向上処理を好適に適用することができる。阻止率向上処理の対象となる逆浸透膜は、未使用の逆浸透膜でもよく、使用により性能が低下した逆浸透膜でもよい。
【００３４】
逆浸透膜モジュールの形式については特に制限はなく、例えば、管状膜モジュール、平膜モジュール、スパイラル膜モジュール、中空糸膜モジュールなどを適用することができる。
【００３５】
阻止率向上処理は、未使用の逆浸透膜の場合、そのまま阻止率向上処理すればよいが、使用により性能が低下した逆浸透膜の場合は薬品洗浄を行ってから阻止率向上処理するのが好ましい。薬品洗浄して膜表面の汚染物質を除去することにより、阻止率向上剤が膜自体に吸着しやすくなる。洗浄薬品としては酸（塩酸、硝酸、シュウ酸、クエン酸など）、アルカリ（水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなど）、界面活性剤（ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウムなど）、酸化・還元剤（過酸化水素、過炭酸、過酢酸、重亜硫酸ナトリウムなど）などが用いられる。これら薬品の水溶液をモジュールに通液したり、逆浸透膜を薬品に浸漬することにより膜を洗浄することができる。
【００３６】
好ましい阻止率向上剤としては、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物、タンニン酸などのポリフェノール類、特にポリアルキレングルコール鎖を有する化合物を挙げることができる。ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物等の阻止率向上剤の重量平均分子量は、好ましくは１，０００〜１０，０００、より好ましくは２，０００〜６，０００、さらに好ましくは３，０００〜５，０００である。阻止率向上剤の重量平均分子量が小さすぎると、逆浸透膜の阻止率が十分に向上せず、処理後の阻止率向上剤の定着性も低くなるおそれがある。阻止率向上剤の重量平均分子量が大きすぎると、処理後の逆浸透膜の透過流束が低下するおそれがある。
【００３７】
なお、この重量平均分子量は、阻止率向上剤の化合物の水溶液をゲル浸透クロマトグラフィーにより分析し、得られたクロマトグラムからポリエチレンオキシド標準品の分子量に換算することにより求めることができる。ポリエチレンオキシド標準品が入手し得ない高分子量の領域においては、光散乱法、超遠心法などにより重量平均分子量を求めることができる。
【００３８】
ポリアルキレングリコール鎖としては、例えばポリエチレングリコール鎖、ポリプロピレングリコール鎖、ポリトリメチレングリコール鎖、ポリテトラメチレングリコール鎖などを挙げることができる。これらのグリコール鎖は、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフランなどの開環重合により形成することができる。
【００３９】
ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等が挙げられるが、このかぎりではない。なお、このアルキルとしてはメチル、エチル、プロピルなどが例示される。これらポリアルキレングリコール鎖を有する化合物は１種類で用いてもよいし、２種類以上用いてもよい。また、混合して一液として用いてもよいし、それぞれ別々に用意し、用いてもよい。実用上の観点からは一液とする方が好ましい。
【００４０】
阻止率向上剤槽４０から各マニホルド１０，２０又は３０に供給される阻止率向上剤水溶液の濃度は、０．０１〜５０ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。阻止率向上剤水溶液のより好ましい濃度は、用いる阻止率向上剤の種類によって異なり、例えば、前述の重量平均分子量１０００〜１００００のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の場合、０．０１〜２０ｍｇ／Ｌが好ましい。濃度がこれよりも低いと阻止率向上処理に長時間を要するおそれがある。濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えると、水溶液の粘度が高くなり、逆浸透膜への通水抵抗が大きくなるおそれがある。また、濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えると、逆浸透膜面に不必要に厚い吸着層が形成されて濃度分極により、かえって阻止率向上効果が弱くなるおそれがある。
【００４１】
阻止率向上剤は、１種類のみ用いてもよく、複数のものを組合わせて用いることができる。後者の場合、混合して通液してもよく、また別々に時間をずらせて通液することもできる。
【００４２】
阻止率向上剤水溶液を１つの段の逆浸透膜モジュールに通水する１回当りの時間は、０．１〜５０時間特に０．２〜２４時間とりわけ３０分〜１０時間程度が好ましい。
【００４３】
なお、阻止率向上剤水溶液に、無機電解質又は水溶性有機化合物からなる阻止率確認トレーサーを含有させてもよい。トレーサーを含有する阻止率向上剤水溶液を逆浸透膜モジュールに通水し、透過水中のトレーサー濃度を検知することにより、逆浸透膜の阻止率を経時的に確認して、阻止率向上処理の継続又は停止を判断することができる。例えば、透過水のトレーサー濃度が所定の値に達したとき、逆浸透膜の阻止率は所定の値にまで向上したものと判断し、阻止率向上処理を終了する。この方法によれば、阻止率向上剤水溶液と逆浸透膜との接触時間（通水時間）を必要最小限の長さにすることができる。また、異なる阻止率向上剤を用いて複数回の阻止率向上処理を行う場合も、切り替えのタイミングを逸することなく、複数回の処理を効率的に行うことができる。
【００４４】
トレーサーとして用いる無機電解質としては、例えば、塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム、ホウ酸などを挙げることができる。トレーサーとして用いる水溶性有機化合物としては、例えば、イソプロピルアルコール、グルコース、尿素などを挙げることができるが、イソプロピルアルコールが、取り扱い易く好適である。トレーサーの濃度は、塩化ナトリウムなどの無機強電解質の場合は、１〜５００ｍｇ／Ｌ特に１０〜１００ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。ホウ酸などの無機弱電解質や、イソプロピルアルコールなどの水溶性有機物の場合は、１〜５０００ｍｇ／Ｌ特に５〜１０００ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。
【００４５】
上記実施の形態では、阻止率向上剤槽４０内の阻止率向上剤水溶液をマニホルド１０，２０又は３０へ供給するようにしているが、原水槽１からの原水にポンプ２の吸込側や配管３において阻止率向上剤を添加して阻止率向上剤水溶液とし、この阻止率向上剤水溶液を配管３から第２図、第３図又は第４図のフローに従ってマニホルド１０，２０又は３０に供給してもよい。また、逆浸透膜透過水や純水などを貯めた水槽からポンプで水を送り出し、そこに阻止率向上剤を添加することで、阻止率向上剤水溶液を調製してもよい。
【実施例】
【００４６】
以下に実施例を説明するが、本発明はこれらに特に制限されるものではない。
【００４７】
［実施例１］
１段目のマニホルド１０に９個の逆浸透膜モジュールが連なり、２段目のマニホルド２０に５個の逆浸透膜モジュールが連なり、３段目のマニホルド３０に２個の逆浸透膜モジュールが連なるように構成されたこと以外は第１図と同様に構成された逆浸透膜装置において、本発明方法に従って逆浸透膜の阻止率向上処理を行った。なお、各逆浸透膜モジュールは耐圧ベッセル内に日東電工製８インチ超低圧芳香族ポリアミド系ＲＯ膜ＥＳ２０の新品膜モジュールを１ベッセルあたり４本装填したものである。
【００４８】
第５図に示す方法に従い、各段のマニホルド１０，２０，３０への給水圧力が０．６ＭＰａ、逆浸透膜モジュール１個あたりの給水量が５ｍ３／ｈとなるように調整弁１１ｆ，１２ｆ，１３ｆ，２１ｆ，２２ｆ及び弁５３ａの開度を調整し、阻止率向上剤槽４０内の阻止率向上剤水溶液を逆浸透膜モジュールに通水した。阻止率向上剤としては重量平均分子量３０００のポリエチレングリコール２０ｍｇ／Ｌ水溶液を用いた。各逆浸透膜モジュールにそれぞれ２時間通水後、純水でブラッシングを行い、処理を終了した。
【００４９】
処理後の逆浸透膜を抜き出し、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）除去率及びフラックスを測定した。結果を表１に示す。なお、ＩＰＡ除去率は濃縮水と透過水と原水のＩＰＡをＴＯＣ計で測定し、
除去率＝［１−（透過水ＴＯＣ）］／［{（原水ＴＯＣ）＋（濃縮水ＴＯＣ）}／２］
にて算出した。フラックス（透過水量）は０．７４ＭＰａ、２５℃に換算して算出した。
【００５０】
［比較例１］
実施例１において、マニホルド１０に、給水圧力が０．６ＭＰａ、１段目のモジュール１本あたりの給水量が５ｍ３／ｈで実施例１と同じ阻止率向上剤水溶液を、濃縮水が順次マニホルド２０，３０に供給されるように通水して阻止率向上処理を２時間行い、純水でフラッシングを行い、処理を終了した。処理後のエレメントの性能を実施例１と同様にして測定し、表１に示した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１の通り、実施例１の方が１段目から抜き出した逆浸透膜と３段目から抜き出した逆浸透膜の性能差が小さいことが認められた。
【符号の説明】
【００５３】
１ 原水槽
１０，２０，３０ マニホルド
１１，１２，１３，２１，２２，３１ 逆浸透膜モジュール
４０ 阻止率向上剤槽
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜の阻止率を向上させる方法、及びこれに適した逆浸透膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水処理に用いられる透過膜、特にナノろ過膜、逆浸透膜などの選択性透過膜の無機電解質や水溶性有機物等の分離対象物に対する阻止率は、水中に存在する酸化性物質や還元性物質などの影響、その他の原因による素材高分子の劣化によって低下し、必要とされる処理水質が得られなくなる。この変化は、長期間使用しているうちに少しずつ起こることもあり、また事故によって突発的に起こることもある。このような阻止率が低下した透過膜の阻止率を向上させ、性能を回復するために、阻止率向上剤が用いられている。
【０００３】
一般に高純度の純水を製造するための超純水製造システムには、逆浸透膜装置と、この逆浸透膜装置の透過水を高度処理する電気再生式脱イオン装置または他のイオン交換装置とが組み込まれている。
【０００４】
このような超純水製造システムにおいても、逆浸透膜を阻止率向上剤で処理することが提案されている（例えば特許文献１，２）。具体的には、阻止率向上剤含有水を逆浸透膜モジュールに通水して当該モジュールの逆浸透膜を阻止率向上処理する。阻止率向上剤としては、特許文献１ではポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール等が記載されている。特許文献２では、重量平均分子量１０００〜１００００のポリアルキレングルコール等が阻止率向上剤として示されている。
【０００５】
また、特許文献１には、逆浸透膜モジュールを並列かつ多段に配列した逆浸透膜装置において、特定の逆浸透膜モジュールにのみ阻止率向上剤含有水を通水することにより当該モジュールの逆浸透膜のみを阻止率向上処理することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１５５１２３
【特許文献２】特開２００９−２２８８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、複数の逆浸透膜モジュールが並列かつ多段に配列されてなる逆浸透膜装置の逆浸透膜を容易かつ均等に阻止率向上処理することができる逆浸透膜処理方法と、これに適した逆浸透膜装置と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】
【０００８】
請求項１の逆浸透膜の処理方法は、逆浸透膜モジュールを多段に、かつ少なくとも一部の段では逆浸透膜モジュールを並列に設置してなる逆浸透膜装置の逆浸透膜モジュールを阻止率向上処理する方法において、該逆浸透膜装置を、逆浸透膜モジュールを並列に設置した段において、該段の被処理水の流入側にマニホルドを設け、該マニホルドから各逆浸透膜モジュールへ被処理水を導入するように構成し、該マニホルドに阻止率向上剤を供給し、該マニホルドから阻止率向上剤含有水を逆浸透膜モジュールに導入することにより、該逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を阻止率向上処理することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の逆浸透膜の処理方法は、請求項１において、逆浸透膜モジュールを通過した阻止率向上剤含有水を、次段の逆浸透膜モジュールに通水することなく逆浸透膜装置外へ排出することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の逆浸透膜装置は、逆浸透膜モジュールを多段に、かつ少なくとも一部の段では逆浸透膜モジュールを並列に設置してなる逆浸透膜装置において、逆浸透膜モジュールを並列に設置した段において、該段の被処理水の流入側にマニホルドを設け、該マニホルドから各逆浸透膜モジュールへ被処理水を導入するようにし、該マニホルドに阻止率向上剤を目標濃度となるように添加する手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の逆浸透膜処理方法及び逆浸透膜装置では、逆浸透膜モジュールが並列設置されている段の逆浸透膜モジュールの流入側にマニホルドを配置し、各モジュールへは該マニホルドから被処理水を導入するように逆浸透膜装置を構成している。そして、逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を阻止率向上処理するに際しては、このマニホルドに阻止率向上剤含有水を供給するようにしたものである。
【００１２】
このようにマニホルドに阻止率向上剤含有水を供給することにより、マニホルドから所定濃度の阻止率向上剤含有水を同一段の各モジュールに均等に供給することができ、各モジュールの逆浸透膜を均等に阻止率向上処理することができる。
【００１３】
また、複数の段についてそれぞれマニホルドが設けられている場合に、各マニホルドに同一濃度の阻止率向上剤含有水を各モジュールへの通水量が同一となるように供給することにより、各段の逆浸透膜モジュールを均等に阻止率向上処理することができる。
【００１４】
逆浸透膜モジュールを通過した阻止率向上剤含有水については、次段の逆浸透膜モジュールに通水することなく逆浸透膜装置外に排出することが好ましい。これは、次段の逆浸透膜モジュールについても、目標どおりの濃度の阻止率向上剤含有水によって阻止率向上処理するためである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態に係る逆浸透膜装置のフロー図である。
【図２】第１段のモジュールの阻止率向上処理方法を示すフロー図である。
【図３】第２段のモジュールの阻止率向上処理方法を示すフロー図である。
【図４】第３段のモジュールの阻止率向上処理方法を示すフロー図である。
【図５】全段のモジュールの阻止率向上処理方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、第１図〜第４図を参照して実施の形態について説明する。なお、この実施の形態では第１段に３個の逆浸透膜モジュールを並列設置し、第２段に２個の逆浸透膜モジュールを並列設置し、第３段に１個の逆浸透膜モジュールを設置しているが、この段数及び各段の逆浸透膜モジュールの並列数はこれに限定されない。
【００１７】
＜原水の逆浸透膜分離処理時のフロー＞
まず、第１図を参照して、原水を逆浸透膜処理する構成について説明する。原水は、原水槽１から原水ポンプ２、原水配管３及び弁３ａを介して第１マニホルド１０に導入される。この第１マニホルド１０内の原水は、配管１１ａ，１２ａ，１３ａを介して逆浸透膜モジュール１１，１２，１３に導入される。逆浸透膜モジュール１１，１２，１３の透過水は、透過水取出配管１１ｄ，１２ｄ，１３ｄを介して透過水集合配管４に送られる。各モジュール１１，１２，１３からの濃縮水は濃縮水配管１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ及び弁１１ｃ，１２ｃ，１３ｃを介して第２マニホルド２０に導入される。
【００１８】
この第２マニホルド２０内の水は、配管２１ａ，２２ａを介して逆浸透膜モジュール２１，２２に導入される。逆浸透膜モジュール２１，２２の透過水は、透過水取出配管２１ｄ，２２ｄを介して取出集合配管４に送られる。各モジュール２１，２２からの濃縮水は濃縮水配管２１ｂ，２２ｂ及び弁２１ｃ，２２ｃを介して第３マニホルド３０に導入される。
【００１９】
この第３マニホルド３０内の水は、配管３１ａを介して逆浸透膜モジュール３１に導入される。逆浸透膜モジュール３１の透過水は、透過水取出配管３１ｄを介して取出集合配管４に送られる。モジュール３１の濃縮水は、配管３１ｂ及び弁３１ｃを介して取り出される。各モジュール１１〜１３，２１，２２，３１は同一のものである。
【００２０】
上記の原水の逆浸透膜処理時には、弁３ａ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃを開とし、弁１１ｆ，１２ｆ，１３ｆ，２１ｆ，２２ｆ，４２，４６，４７，５１ａ，５２ａ，５３ａを閉としておく。この状態でポンプ２を作動させることにより、原水は、第１図の太実線で示すように、直列に３段に接続された第１段逆浸透膜モジュール１１〜１３、第２段逆浸透膜モジュール２１，２２及び第３段逆浸透膜モジュール３１によって逆浸透膜処理され、透過水が配管４から取り出され、濃縮水が配管３１ｂから取り出される。
【００２１】
次に、阻止率向上剤含有水（この実施の形態では水溶液）の通水系統について説明する。
【００２２】
阻止率向上剤槽４０内の阻止率向上剤水溶液がポンプ４１及び弁４２を有した配管４３を介して原水配管３に供給可能とされている。また、この原水配管３から阻止率向上剤水溶液がマニホルド１０に導入可能とされている。また、原水配管３からは配管４５及び弁４６，４７を介して各マニホルド２０，３０への阻止率向上剤水溶液が供給可能となっている。
【００２３】
また、この実施の形態では、第１段モジュール１１〜１３からの各濃縮水配管１１ｂ，１２ｂ，１３ｂから配管１１ｅ，１２ｅ，１３ｅが分岐し、配管５１、弁５１ａ、集合配管５３及び弁５６ａを介して第１段モジュール１１〜１３からの阻止率向上剤排水が系外に排水可能とされている。また、配管１１ｅ，１２ｅ，１３ｅにはそれぞれ調整弁１１ｆ，１２ｆ，１３ｆが設けられ、モジュール１１〜１３それぞれへの阻止率向上剤水溶液の供給量を調整できるようになっている。
【００２４】
同様に、第２段モジュール２１〜２３からの各濃縮水配管２１ｂ，２２ｂから配管２１ｅ，２２ｅが分岐し、配管５２、弁５２ａ、集合配管５３及び弁５６ａを介して第２段モジュール２１，２２からの阻止率向上剤排水が系外に排水可能とされている。また、配管２１ｅ，２２ｅにはそれぞれ調整弁２１ｆ，２２ｆが設けられ、モジュール２１，２２それぞれへの阻止率向上剤水溶液の供給量を調整できるようになっている。
【００２５】
各モジュール１１〜１３，２１，２２，３１からの濃縮水の一部は、配管５３，５４、弁５４ａを介して原水槽１に返送可能とされている。
【００２６】
各段の逆浸透膜モジュールを阻止率向上処理する場合の通水フローは次の通りである。
【００２７】
＜第１段逆浸透膜モジュール１１〜１３の阻止率向上処理時のフロー（第２図）＞
弁３ａ，４２，５１ａ，５６ａを開、弁１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃ，４６，４７，５３ａ，５４ａを閉とする。この状態でポンプ４１を作動させると共に調整弁１１ｆ，１２ｆ，１３ｆの開度を調整して、第２図の太実線の通り、阻止率向上剤水溶液をマニホルド１０を介して各逆浸透膜モジュール１１，１２，１３に均等に供給する。逆浸透膜モジュール１１，１２，１３の逆浸透膜を透過しなかった阻止率向上剤水溶液は、配管１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，５１，５３を通って逆浸透膜装置外へ排出される。モジュール１１，１２，１３に導入された阻止率向上剤水溶液の一部は、逆浸透膜を透過し、配管１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ，４を通って逆浸透膜装置外へ取り出される。
【００２８】
このようにマニホルド１０を介して各モジュール１１〜１３に均等に同一濃度の阻止率向上剤水溶液を通水することにより、各モジュール１１〜１３の逆浸透膜が均等に阻止率向上処理される。なお、阻止率向上剤水溶液が逆浸透膜を透過することにより、逆浸透膜の内部まで阻止率向上処理されるようになる。阻止率向上処理時に配管４から取り出される透過水は、透過水として利用してもよく、原水槽に戻してもよく、廃棄してもよい。
【００２９】
＜第２段逆浸透膜モジュール２１，２２の阻止率向上処理時のフロー（第３図）＞
弁４２，４６，５２ａ，５６ａを開、弁３ａ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃ，４７，５１ａ，５３ａ，５４ａを閉とする。この状態でポンプ４１を作動させると共に調整弁２１ｆ，２２ｆの開度を調整して、第３図の太実線の通り、阻止率向上剤水溶液をマニホルド２０を介して各逆浸透膜モジュール２１，２２に均等に供給する。逆浸透膜モジュール２１，２２の逆浸透膜を透過しなかった阻止率向上剤水溶液は、配管２１ｂ，２２ｂ，５２，５３を通って逆浸透膜装置外へ排出される。モジュール２１，２２に導入された阻止率向上剤水溶液の一部は、逆浸透膜を透過し、配管２１ｄ，２２ｄ，４を通って逆浸透膜装置外へ取り出される。このようにマニホルド２０を介して各モジュール２１，２２に均等に同一濃度の阻止率向上剤水溶液を通水することにより、各モジュール２１，２２の逆浸透膜が均等に阻止率向上処理される。
【００３０】
＜第３段逆浸透膜モジュール３１の阻止率向上処理時のフロー（第４図）＞
弁４２，４７，５３ａ，５６ａを開、弁３ａ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃ，４６，５１ａ，５２ａ，５４ａを閉とする。この状態でポンプ４１を作動させると、第４図の太実線の通り、阻止率向上剤水溶液がマニホルド３０を介して逆浸透膜モジュール３１に供給される。逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜を透過しなかった阻止率向上剤水溶液は、配管５３を通って逆浸透膜装置外へ排出される。モジュール３１に導入された阻止率向上剤水溶液の一部は、逆浸透膜を透過し、配管３１ｄ，４を通って逆浸透膜装置外へ取り出される。なお、マニホルド３０には１個の第３段逆浸透膜モジュール３１が接続されているが、マニホルド３０に複数の第３段逆浸透膜モジュールが接続されている場合には、マニホルド３０及び調整弁を介して各第３段逆浸透膜モジュールに均等に同一濃度の阻止率向上剤水溶液を通水することにより、各モジュールの逆浸透膜が均等に阻止率向上処理される。
【００３１】
＜全段の逆浸透膜モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１の阻止率向上処理時のフロー（第５図）＞
上述した通り各段のモジュールはそれぞれの段毎に阻止率向上処理することもできるが、以下に記載するとおり、全段のモジュールを一度に阻止率向上処理することもできる。
全段のモジュールを一度に阻止率向上処理するには、まず、弁３ａ，４２，４６，４７，５１ａ，５２ａ，５３ａ，５６ａを開、弁１１ｃ，１２ｃ、１３ｃ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃ，５４ａを閉とする。この状態でポンプ４１を作動させるとともに調整弁１１ｆ，１２ｆ，１３ｆ，２１ｆ，２２ｆ及び弁５３ａの開度を調整して、第５図の太実線の通り、阻止率向上剤水溶液をマニホルド１０，２０，３０を介して各逆浸透膜モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１に均等に供給する。逆浸透膜モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１の逆浸透膜を透過しなかった阻止率向上剤水溶液は、配管１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ、５１，２１ｂ，２２ｂ，５２，５３を通って逆浸透膜装置外へ排出される。モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１に導入された阻止率向上剤水溶液の一部は、逆浸透膜を透過し、配管１１ｄ，１２ｄ、１３ｄ，２１ｄ，２２ｄ，３１ｄ，４
を通って逆浸透膜装置外へ取り出される。このように、マニホルド１０，２０，３０を介して各モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１に均等に同一濃度の阻止率向上剤水溶液を通水することにより、各モジュール１１，１２，１３，２１，２２，３１の逆浸透膜が均等に阻止率向上処理される。
【００３２】
［逆浸透膜、阻止率向上剤の好適例等の説明］
逆浸透膜（ＲＯ膜）は、膜を介する溶液間の浸透圧差以上の圧力を高濃度側にかけて、溶質を阻止し、溶媒を透過させる液体分離膜である。
【００３３】
逆浸透膜の膜構造としては、複合膜、相分離膜などの高分子膜などを挙げることができる。逆浸透膜の素材としては、例えば、芳香族系ポリアミド、脂肪族系ポリアミド、これらの複合材などのポリアミド系素材などを挙げることができる。これらの中で、芳香族系ポリアミド膜に本発明に係る阻止率向上処理を好適に適用することができる。阻止率向上処理の対象となる逆浸透膜は、未使用の逆浸透膜でもよく、使用により性能が低下した逆浸透膜でもよい。
【００３４】
逆浸透膜モジュールの形式については特に制限はなく、例えば、管状膜モジュール、平膜モジュール、スパイラル膜モジュール、中空糸膜モジュールなどを適用することができる。
【００３５】
阻止率向上処理は、未使用の逆浸透膜の場合、そのまま阻止率向上処理すればよいが、使用により性能が低下した逆浸透膜の場合は薬品洗浄を行ってから阻止率向上処理するのが好ましい。薬品洗浄して膜表面の汚染物質を除去することにより、阻止率向上剤が膜自体に吸着しやすくなる。洗浄薬品としては酸（塩酸、硝酸、シュウ酸、クエン酸など）、アルカリ（水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなど）、界面活性剤（ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウムなど）、酸化・還元剤（過酸化水素、過炭酸、過酢酸、重亜硫酸ナトリウムなど）などが用いられる。これら薬品の水溶液をモジュールに通液したり、逆浸透膜を薬品に浸漬することにより膜を洗浄することができる。
【００３６】
好ましい阻止率向上剤としては、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物、タンニン酸などのポリフェノール類、特にポリアルキレングルコール鎖を有する化合物を挙げることができる。ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物等の阻止率向上剤の重量平均分子量は、好ましくは１，０００〜１０，０００、より好ましくは２，０００〜６，０００、さらに好ましくは３，０００〜５，０００である。阻止率向上剤の重量平均分子量が小さすぎると、逆浸透膜の阻止率が十分に向上せず、処理後の阻止率向上剤の定着性も低くなるおそれがある。阻止率向上剤の重量平均分子量が大きすぎると、処理後の逆浸透膜の透過流束が低下するおそれがある。
【００３７】
なお、この重量平均分子量は、阻止率向上剤の化合物の水溶液をゲル浸透クロマトグラフィーにより分析し、得られたクロマトグラムからポリエチレンオキシド標準品の分子量に換算することにより求めることができる。ポリエチレンオキシド標準品が入手し得ない高分子量の領域においては、光散乱法、超遠心法などにより重量平均分子量を求めることができる。
【００３８】
ポリアルキレングリコール鎖としては、例えばポリエチレングリコール鎖、ポリプロピレングリコール鎖、ポリトリメチレングリコール鎖、ポリテトラメチレングリコール鎖などを挙げることができる。これらのグリコール鎖は、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフランなどの開環重合により形成することができる。
【００３９】
ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等が挙げられるが、このかぎりではない。なお、このアルキルとしてはメチル、エチル、プロピルなどが例示される。これらポリアルキレングリコール鎖を有する化合物は１種類で用いてもよいし、２種類以上用いてもよい。また、混合して一液として用いてもよいし、それぞれ別々に用意し、用いてもよい。実用上の観点からは一液とする方が好ましい。
【００４０】
阻止率向上剤槽４０から各マニホルド１０，２０又は３０に供給される阻止率向上剤水溶液の濃度は、０．０１〜５０ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。阻止率向上剤水溶液のより好ましい濃度は、用いる阻止率向上剤の種類によって異なり、例えば、前述の重量平均分子量１０００〜１００００のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の場合、０．０１〜２０ｍｇ／Ｌが好ましい。濃度がこれよりも低いと阻止率向上処理に長時間を要するおそれがある。濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えると、水溶液の粘度が高くなり、逆浸透膜への通水抵抗が大きくなるおそれがある。また、濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えると、逆浸透膜面に不必要に厚い吸着層が形成されて濃度分極により、かえって阻止率向上効果が弱くなるおそれがある。
【００４１】
阻止率向上剤は、１種類のみ用いてもよく、複数のものを組合わせて用いることができる。後者の場合、混合して通液してもよく、また別々に時間をずらせて通液することもできる。
【００４２】
阻止率向上剤水溶液を１つの段の逆浸透膜モジュールに通水する１回当りの時間は、０．１〜５０時間特に０．２〜２４時間とりわけ３０分〜１０時間程度が好ましい。
【００４３】
なお、阻止率向上剤水溶液に、無機電解質又は水溶性有機化合物からなる阻止率確認トレーサーを含有させてもよい。トレーサーを含有する阻止率向上剤水溶液を逆浸透膜モジュールに通水し、透過水中のトレーサー濃度を検知することにより、逆浸透膜の阻止率を経時的に確認して、阻止率向上処理の継続又は停止を判断することができる。例えば、透過水のトレーサー濃度が所定の値に達したとき、逆浸透膜の阻止率は所定の値にまで向上したものと判断し、阻止率向上処理を終了する。この方法によれば、阻止率向上剤水溶液と逆浸透膜との接触時間（通水時間）を必要最小限の長さにすることができる。また、異なる阻止率向上剤を用いて複数回の阻止率向上処理を行う場合も、切り替えのタイミングを逸することなく、複数回の処理を効率的に行うことができる。
【００４４】
トレーサーとして用いる無機電解質としては、例えば、塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム、ホウ酸などを挙げることができる。トレーサーとして用いる水溶性有機化合物としては、例えば、イソプロピルアルコール、グルコース、尿素などを挙げることができるが、イソプロピルアルコールが、取り扱い易く好適である。トレーサーの濃度は、塩化ナトリウムなどの無機強電解質の場合は、１〜５００ｍｇ／Ｌ特に１０〜１００ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。ホウ酸などの無機弱電解質や、イソプロピルアルコールなどの水溶性有機物の場合は、１〜５０００ｍｇ／Ｌ特に５〜１０００ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。
【００４５】
上記実施の形態では、阻止率向上剤槽４０内の阻止率向上剤水溶液をマニホルド１０，２０又は３０へ供給するようにしているが、原水槽１からの原水にポンプ２の吸込側や配管３において阻止率向上剤を添加して阻止率向上剤水溶液とし、この阻止率向上剤水溶液を配管３から第２図、第３図又は第４図のフローに従ってマニホルド１０，２０又は３０に供給してもよい。また、逆浸透膜透過水や純水などを貯めた水槽からポンプで水を送り出し、そこに阻止率向上剤を添加することで、阻止率向上剤水溶液を調製してもよい。
【実施例】
【００４６】
以下に実施例を説明するが、本発明はこれらに特に制限されるものではない。
【００４７】
［実施例１］
１段目のマニホルド１０に９個の逆浸透膜モジュールが連なり、２段目のマニホルド２０に５個の逆浸透膜モジュールが連なり、３段目のマニホルド３０に２個の逆浸透膜モジュールが連なるように構成されたこと以外は第１図と同様に構成された逆浸透膜装置において、本発明方法に従って逆浸透膜の阻止率向上処理を行った。なお、各逆浸透膜モジュールは耐圧ベッセル内に日東電工製８インチ超低圧芳香族ポリアミド系ＲＯ膜ＥＳ２０の新品膜モジュールを１ベッセルあたり４本装填したものである。
【００４８】
第５図に示す方法に従い、各段のマニホルド１０，２０，３０への給水圧力が０．６ＭＰａ、逆浸透膜モジュール１個あたりの給水量が５ｍ３／ｈとなるように調整弁１１ｆ，１２ｆ，１３ｆ，２１ｆ，２２ｆ及び弁５３ａの開度を調整し、阻止率向上剤槽４０内の阻止率向上剤水溶液を逆浸透膜モジュールに通水した。阻止率向上剤としては重量平均分子量３０００のポリエチレングリコール２０ｍｇ／Ｌ水溶液を用いた。各逆浸透膜モジュールにそれぞれ２時間通水後、純水でブラッシングを行い、処理を終了した。
【００４９】
処理後の逆浸透膜を抜き出し、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）除去率及びフラックスを測定した。結果を表１に示す。なお、ＩＰＡ除去率は濃縮水と透過水と原水のＩＰＡをＴＯＣ計で測定し、
除去率＝［１−（透過水ＴＯＣ）］／［{（原水ＴＯＣ）＋（濃縮水ＴＯＣ）}／２］
にて算出した。フラックス（透過水量）は０．７４ＭＰａ、２５℃に換算して算出した。
【００５０】
［比較例１］
実施例１において、マニホルド１０に、給水圧力が０．６ＭＰａ、１段目のモジュール１本あたりの給水量が５ｍ３／ｈで実施例１と同じ阻止率向上剤水溶液を、濃縮水が順次マニホルド２０，３０に供給されるように通水して阻止率向上処理を２時間行い、純水でフラッシングを行い、処理を終了した。処理後のエレメントの性能を実施例１と同様にして測定し、表１に示した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１の通り、実施例１の方が１段目から抜き出した逆浸透膜と３段目から抜き出した逆浸透膜の性能差が小さいことが認められた。
【符号の説明】
【００５３】
１ 原水槽
１０，２０，３０ マニホルド
１１，１２，１３，２１，２２，３１ 逆浸透膜モジュール
４０ 阻止率向上剤槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆浸透膜モジュールを多段に、かつ少なくとも一部の段では逆浸透膜モジュールを並列に設置してなる逆浸透膜装置の逆浸透膜モジュールを阻止率向上処理する方法において、
該逆浸透膜装置を、逆浸透膜モジュールを並列に設置した段において、該段の被処理水の流入側にマニホルドを設け、該マニホルドから各逆浸透膜モジュールへ被処理水を導入するように構成し、
該マニホルドに阻止率向上剤を供給し、該マニホルドから阻止率向上剤含有水を逆浸透膜モジュールに導入することにより、該逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を阻止率向上処理することを特徴とする逆浸透膜の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、逆浸透膜モジュールを通過した阻止率向上剤含有水を、次段の逆浸透膜モジュールに通水することなく逆浸透膜装置外へ排出することを特徴とする逆浸透膜の処理方法。
【請求項３】
逆浸透膜モジュールを多段に、かつ少なくとも一部の段では逆浸透膜モジュールを並列に設置してなる逆浸透膜装置において、
逆浸透膜モジュールを並列に設置した段において、該段の被処理水の流入側にマニホルドを設け、該マニホルドから各逆浸透膜モジュールへ被処理水を導入するようにし、
該マニホルドに阻止率向上剤を目標濃度となるように添加する手段を設けたことを特徴とする逆浸透膜装置。
【請求項１】
逆浸透膜モジュールを多段に、かつ少なくとも一部の段では逆浸透膜モジュールを並列に設置してなる逆浸透膜装置の逆浸透膜モジュールを阻止率向上処理する方法において、
該逆浸透膜装置を、逆浸透膜モジュールを並列に設置した段において、該段の被処理水の流入側にマニホルドを設け、該マニホルドから各逆浸透膜モジュールへ被処理水を導入するように構成し、
該マニホルドに阻止率向上剤を供給し、該マニホルドから阻止率向上剤含有水を逆浸透膜モジュールに導入することにより、該逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を阻止率向上処理することを特徴とする逆浸透膜の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、逆浸透膜モジュールを通過した阻止率向上剤含有水を、次段の逆浸透膜モジュールに通水することなく逆浸透膜装置外へ排出することを特徴とする逆浸透膜の処理方法。
【請求項３】
逆浸透膜モジュールを多段に、かつ少なくとも一部の段では逆浸透膜モジュールを並列に設置してなる逆浸透膜装置において、
逆浸透膜モジュールを並列に設置した段において、該段の被処理水の流入側にマニホルドを設け、該マニホルドから各逆浸透膜モジュールへ被処理水を導入するようにし、
該マニホルドに阻止率向上剤を目標濃度となるように添加する手段を設けたことを特徴とする逆浸透膜装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２００３２（Ｐ２０１１−２００３２Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６５９１０（Ｐ２００９−１６５９１０）
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【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２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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