逆浸透膜処理の前処理方法
【課題】供給水中の溶解性有機物質を安価に低減し、ＲＯ膜への負荷を減らしてバイオファウリングの発生を抑制するようにした逆浸透膜処理の前処理方法を提供すること。
【解決手段】取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤を投入する前に酸化剤を投入し、凝集前酸化を行うことにより溶解性有機物質の改質を行う。
【解決手段】取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤を投入する前に酸化剤を投入し、凝集前酸化を行うことにより溶解性有機物質の改質を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜処理の前処理方法に関し、特に、供給水中に含まれる溶解性有機物の除去に有効な逆浸透膜処理の前処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、逆浸透膜を用いた海水淡水化施設の前処理では、様々な薬品の注入と濾過を組み合わせることにより、ＲＯ膜（逆浸透膜）にダメージを与えないような水を作り出して逆浸透膜施設に供給するようにしている。
このような逆浸透膜処理の前処理方法は、従来は凝集沈澱と砂濾過を使ったものが主流であったが、特に中東での海水の水質悪化が著しく、現在では凝集剤と膜濾過を組み合わせたものが主流になりつつある。
【０００３】
しかし、この凝集処理と膜濾過の組み合わせは、ＦＩ値（ＳＤＩ値）を下げることには寄与するが、そのままでは供給水中に溶解したフミン質のような有機物を完全には除去することができず、これら漏出した溶解性有機物質がＲＯ膜のバイオファウリングの原因となることが判っている。
【０００４】
フミン質の内、フミン酸は、供給水のｐＨを下げて酸性にすれば析出する。
しかし、ｐＨを６程度以下にすると、凝集剤である塩化第二鉄の鉄分がイオン化して凝集剤として作用しなくなるため、凝集させることは難しい。
フミン質の内、フルボ酸はｐＨ調整だけでは不溶化せず、殆ど凝集効果は期待できない。未凝集の溶解性有機物の一部は前処理の濾過膜を潜り抜けてＲＯ膜に到達することになる。これら漏出したフミン質がＲＯ膜のバイオファウリングの原因となると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の逆浸透膜処理の前処理方法が有する問題点に鑑み、供給水中の溶解性有機物質を安価に低減し、ＲＯ膜への負荷を減らしてバイオファウリングの発生を抑制するようにした逆浸透膜処理の前処理方法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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の逆浸透膜処理の前処理方法は、取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤の投入前に酸化剤を投入して溶解性有機物質の凝集前酸化を行うことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用い、この次亜塩素酸ナトリウムの添加量をブレークポイント付近となるよう調整することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の逆浸透膜処理の前処理方法によれば、取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤の投入前に酸化剤を投入して溶解性有機物質の凝集前酸化を行うことから、溶解性有機物を酸化し改質することにより凝集し易くし、この凝集した溶解性有機物を濾過することにより供給水中の溶解性有機物質を安価に低減することができ、これにより、ＲＯ膜への負荷を減らしてバイオファウリングの発生を抑制することができる。
【０００９】
この場合、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用い、この次亜塩素酸ナトリウムの添加量をブレークポイント付近となるよう調整することにより、比較的安価な薬品でしかも短い接触時間にて凝集前酸化を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の逆浸透膜処理の前処理方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１に、本発明の逆浸透膜処理の前処理方法の一実施例を示す。
この逆浸透膜処理の前処理方法は、取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤を投入する前に酸化剤を投入し、凝集前酸化を行うことにより溶解性有機物質の改質を行う。
酸化剤によって溶解性有機物質の分子は小さくなるが、改質効果によって凝集し易くすることができる。
【００１２】
酸化剤として用いることのできる物質として、オゾン、ＯＨラジカル、過酸化水素等が考えられるが、本実施例では次亜塩素酸ナトリウムを用いた例を示す。
次亜塩素酸ナトリウムの添加量は、図２に示すように、ＣＯＤＯＨと残留有効塩素の両者が、共に最小となるブレークポイント付近で平衡に達する量を算出して決定する。
また、次亜塩素酸ナトリウム添加時の反応時間は、図３に示すように２分程度、安全を見て５分程度取ることが好ましい。
このとき、ｐＨを６程度以下にすると凝集剤である塩化第二鉄の鉄分がイオン化して凝集剤として作用しなくなるため、凝集剤添加前の供給水のｐＨを約６〜８の範囲で調整する。
【００１３】
一方、凝集剤の塩化第二鉄の量は、図４に示すように、５ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ程度が妥当である。
以上の組み合わせを行い、凝集したものをＭＦ膜やＵＦ膜にて膜濾過し、濾過後の水をＲＯ膜への供給水とする。
また、濾過膜としては通常の有機膜を用いてもよいが、化学的及び物理的に安定したセラミックＭＦ膜もしくはセラミックＵＦ膜を用いるのが望ましい。
【００１４】
したがって、本実施例では下記のような処理過程を採用した。
１．上流側の混合攪拌槽１にて、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを適量添加するとともに、急速攪拌を行い、ブレークポイント付近の濃度となるように調整する。
この場合、攪拌後、５分程度接触時間が取れるように混合攪拌槽１の容積を決定する。
２．次亜塩素酸ナトリウムによる酸化処理後、下流側の混合攪拌槽２にて、凝集剤の塩化第二鉄を５ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ程度投入し、急速攪拌する。
この場合、攪拌後、１分程度接触時間が取れるように混合攪拌槽２の容積を決定する。
３．ＭＦ膜又はＵＦ膜を用いた膜モジュール３にて濾過を行い、濾過後の水をＲＯ膜に供給する。
【００１５】
かくして、本実施例の逆浸透膜処理の前処理方法によれば、取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤の投入前に酸化剤を投入して溶解性有機物質の凝集前酸化を行うことから、溶解性有機物を酸化し改質することにより凝集し易くし、この凝集した溶解性有機物を濾過することにより供給水中の溶解性有機物質を安価に低減することができ、これにより、ＲＯ膜への負荷を減らしてバイオファウリングの発生を抑制することができる。
また、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用い、この次亜塩素酸ナトリウムの添加量をブレークポイント付近となるよう調整することにより、比較的安価な薬品でしかも短い接触時間にて凝集前酸化を実施することができる。
【００１６】
以上、本発明の逆浸透膜処理の前処理方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明の逆浸透膜処理の前処理方法は、溶解性有機物を酸化して凝集濾過することにより、供給水中の溶解性有機物質を安価に低減し、ＲＯ膜への負荷を減らしてバイオファウリングの発生を抑制するという特性を有していることから、海水淡水化施設や上下水道分野の他、ＲＯ膜を使用する各種の濾過施設に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の逆浸透膜処理の前処理方法の一実施例を示すフロー図である。
【図２】次亜塩素酸ナトリウムの添加量とＣＯＤＯＨ及び残留有効塩素の関係を示すグラフである。
【図３】次亜塩素酸ナトリウムの接触時間と残留有効塩素の関係を示すグラフである。
【図４】凝集剤の添加量とＣＯＤＯＨの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
１ 上流側の混合攪拌槽
２ 下流側の混合攪拌槽
３ 膜モジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜処理の前処理方法に関し、特に、供給水中に含まれる溶解性有機物の除去に有効な逆浸透膜処理の前処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、逆浸透膜を用いた海水淡水化施設の前処理では、様々な薬品の注入と濾過を組み合わせることにより、ＲＯ膜（逆浸透膜）にダメージを与えないような水を作り出して逆浸透膜施設に供給するようにしている。
このような逆浸透膜処理の前処理方法は、従来は凝集沈澱と砂濾過を使ったものが主流であったが、特に中東での海水の水質悪化が著しく、現在では凝集剤と膜濾過を組み合わせたものが主流になりつつある。
【０００３】
しかし、この凝集処理と膜濾過の組み合わせは、ＦＩ値（ＳＤＩ値）を下げることには寄与するが、そのままでは供給水中に溶解したフミン質のような有機物を完全には除去することができず、これら漏出した溶解性有機物質がＲＯ膜のバイオファウリングの原因となることが判っている。
【０００４】
フミン質の内、フミン酸は、供給水のｐＨを下げて酸性にすれば析出する。
しかし、ｐＨを６程度以下にすると、凝集剤である塩化第二鉄の鉄分がイオン化して凝集剤として作用しなくなるため、凝集させることは難しい。
フミン質の内、フルボ酸はｐＨ調整だけでは不溶化せず、殆ど凝集効果は期待できない。未凝集の溶解性有機物の一部は前処理の濾過膜を潜り抜けてＲＯ膜に到達することになる。これら漏出したフミン質がＲＯ膜のバイオファウリングの原因となると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の逆浸透膜処理の前処理方法が有する問題点に鑑み、供給水中の溶解性有機物質を安価に低減し、ＲＯ膜への負荷を減らしてバイオファウリングの発生を抑制するようにした逆浸透膜処理の前処理方法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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の逆浸透膜処理の前処理方法は、取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤の投入前に酸化剤を投入して溶解性有機物質の凝集前酸化を行うことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用い、この次亜塩素酸ナトリウムの添加量をブレークポイント付近となるよう調整することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の逆浸透膜処理の前処理方法によれば、取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤の投入前に酸化剤を投入して溶解性有機物質の凝集前酸化を行うことから、溶解性有機物を酸化し改質することにより凝集し易くし、この凝集した溶解性有機物を濾過することにより供給水中の溶解性有機物質を安価に低減することができ、これにより、ＲＯ膜への負荷を減らしてバイオファウリングの発生を抑制することができる。
【０００９】
この場合、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用い、この次亜塩素酸ナトリウムの添加量をブレークポイント付近となるよう調整することにより、比較的安価な薬品でしかも短い接触時間にて凝集前酸化を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の逆浸透膜処理の前処理方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１に、本発明の逆浸透膜処理の前処理方法の一実施例を示す。
この逆浸透膜処理の前処理方法は、取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤を投入する前に酸化剤を投入し、凝集前酸化を行うことにより溶解性有機物質の改質を行う。
酸化剤によって溶解性有機物質の分子は小さくなるが、改質効果によって凝集し易くすることができる。
【００１２】
酸化剤として用いることのできる物質として、オゾン、ＯＨラジカル、過酸化水素等が考えられるが、本実施例では次亜塩素酸ナトリウムを用いた例を示す。
次亜塩素酸ナトリウムの添加量は、図２に示すように、ＣＯＤＯＨと残留有効塩素の両者が、共に最小となるブレークポイント付近で平衡に達する量を算出して決定する。
また、次亜塩素酸ナトリウム添加時の反応時間は、図３に示すように２分程度、安全を見て５分程度取ることが好ましい。
このとき、ｐＨを６程度以下にすると凝集剤である塩化第二鉄の鉄分がイオン化して凝集剤として作用しなくなるため、凝集剤添加前の供給水のｐＨを約６〜８の範囲で調整する。
【００１３】
一方、凝集剤の塩化第二鉄の量は、図４に示すように、５ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ程度が妥当である。
以上の組み合わせを行い、凝集したものをＭＦ膜やＵＦ膜にて膜濾過し、濾過後の水をＲＯ膜への供給水とする。
また、濾過膜としては通常の有機膜を用いてもよいが、化学的及び物理的に安定したセラミックＭＦ膜もしくはセラミックＵＦ膜を用いるのが望ましい。
【００１４】
したがって、本実施例では下記のような処理過程を採用した。
１．上流側の混合攪拌槽１にて、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを適量添加するとともに、急速攪拌を行い、ブレークポイント付近の濃度となるように調整する。
この場合、攪拌後、５分程度接触時間が取れるように混合攪拌槽１の容積を決定する。
２．次亜塩素酸ナトリウムによる酸化処理後、下流側の混合攪拌槽２にて、凝集剤の塩化第二鉄を５ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ程度投入し、急速攪拌する。
この場合、攪拌後、１分程度接触時間が取れるように混合攪拌槽２の容積を決定する。
３．ＭＦ膜又はＵＦ膜を用いた膜モジュール３にて濾過を行い、濾過後の水をＲＯ膜に供給する。
【００１５】
かくして、本実施例の逆浸透膜処理の前処理方法によれば、取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤の投入前に酸化剤を投入して溶解性有機物質の凝集前酸化を行うことから、溶解性有機物を酸化し改質することにより凝集し易くし、この凝集した溶解性有機物を濾過することにより供給水中の溶解性有機物質を安価に低減することができ、これにより、ＲＯ膜への負荷を減らしてバイオファウリングの発生を抑制することができる。
また、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用い、この次亜塩素酸ナトリウムの添加量をブレークポイント付近となるよう調整することにより、比較的安価な薬品でしかも短い接触時間にて凝集前酸化を実施することができる。
【００１６】
以上、本発明の逆浸透膜処理の前処理方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明の逆浸透膜処理の前処理方法は、溶解性有機物を酸化して凝集濾過することにより、供給水中の溶解性有機物質を安価に低減し、ＲＯ膜への負荷を減らしてバイオファウリングの発生を抑制するという特性を有していることから、海水淡水化施設や上下水道分野の他、ＲＯ膜を使用する各種の濾過施設に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の逆浸透膜処理の前処理方法の一実施例を示すフロー図である。
【図２】次亜塩素酸ナトリウムの添加量とＣＯＤＯＨ及び残留有効塩素の関係を示すグラフである。
【図３】次亜塩素酸ナトリウムの接触時間と残留有効塩素の関係を示すグラフである。
【図４】凝集剤の添加量とＣＯＤＯＨの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
１ 上流側の混合攪拌槽
２ 下流側の混合攪拌槽
３ 膜モジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤の投入前に酸化剤を投入して溶解性有機物質の凝集前酸化を行うことを特徴とする逆浸透膜処理の前処理方法。
【請求項２】
酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用い、この次亜塩素酸ナトリウムの添加量をブレークポイント付近となるよう調整することを特徴とする請求項１記載の逆浸透膜処理の前処理方法。
【請求項１】
取水した水に凝集剤を混合するとともに、この凝集剤を混合した水を逆浸透膜施設の前段で膜濾過する逆浸透膜処理の前処理方法において、凝集剤の投入前に酸化剤を投入して溶解性有機物質の凝集前酸化を行うことを特徴とする逆浸透膜処理の前処理方法。
【請求項２】
酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用い、この次亜塩素酸ナトリウムの添加量をブレークポイント付近となるよう調整することを特徴とする請求項１記載の逆浸透膜処理の前処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２８４４６９（Ｐ２００８−２８４４６９Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３２３３８（Ｐ２００７−１３２３３８）
【出願日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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