JP2011161435A - 半透膜の性能回復処理方法 - Google Patents
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
【課題】 水処理設備において運転開始後の半透膜が、除去率の低下などによって所定の透過水水質が得られない場合などにおいて、除去率を改善させ、透過水水質を向上させることが可能となる処理方法を提供する。
【解決手段】 逆浸透膜またはナノろ過膜から選ばれる半透膜を用いた半透膜処理運転が行われることによって除去率が低下した半透膜に対し、ヨウ素濃度が0.5mg/L以上であり、かつ、酸化還元電位が300mV以上であるヨウ素及び/又はヨウ素化合物が添加されたヨウ素含有溶液と接触させることを特徴とする半透膜の性能回復処理方法。
【選択図】 なし
【解決手段】 逆浸透膜またはナノろ過膜から選ばれる半透膜を用いた半透膜処理運転が行われることによって除去率が低下した半透膜に対し、ヨウ素濃度が0.5mg/L以上であり、かつ、酸化還元電位が300mV以上であるヨウ素及び/又はヨウ素化合物が添加されたヨウ素含有溶液と接触させることを特徴とする半透膜の性能回復処理方法。
【選択図】 なし
Description
本発明は半透膜の除去率を改善させることを目的に半透膜とヨウ素含有溶液とを接触させる処理方法に関する。
半透膜は、荷電物質や非荷電物質を効率的に除去出来るため、海水およびかん水の脱塩、医療用・工業用の純水、超純水の製造、廃水処理、食品工業など幅広い分野に利用されている。この様に多様な分野で高い要求水質を安定供給するためには、温度、濃度条件などそれぞれの水処理設備の条件にあった最適な膜透過流束、除去性能を有する半透膜を選定し使用する必要がある。
しかしながら半透膜を装填した水処理設備においては、運転の継続に伴い、例えば塩素による酸化劣化や強いアルカリ性液体によるアルカリ加水分解によって、長期継続的もしくは突発的に膜劣化を引き起こし、除去率が低下する場合がある。このような場合には、当初予定していた透過水水質が得られず、水質基準を守れないといった問題が発生する。この問題に対応するために、一部または全ての半透膜を新しい半透膜に入れ替えて水質基準を満たすといった方法もあるが、この方法はコストと時間を非常に要する。
なお、特許文献1および特許文献2には、半透膜の製造段階においてポリアミドとヨウ素を結合させることで、中性分子の除去率や特定のイオンの選択分離性を高めた半透膜を製造可能であることが提案されている。しかし、この方法では、半透膜の初期性能を高めることができるに過ぎず、運転開始後も長期に渡って高い除去率を維持することはできなかった。
また、特許文献3には、運転開始後の半透膜に対し、カチオン性界面活性剤と接触させることで透過流束を回復させる方法が提案され、また、特許文献4には、運転開始後の半透膜に対し、ノニオン系界面活性剤と接触させることで除去率を改善させる方法が提案されている。しかし、それらの改善効果はいずれも限定的なもので、さらなる改善手段が望まれていた。
本発明は水処理設備にて運転開始後の半透膜の除去率を改善させ、透過水水質を向上させる処理方法を提供することを目的とする。
かかる課題を解決するための本発明は、以下の構成からなる。
(1)逆浸透膜またはナノろ過膜から選ばれる半透膜を用いた半透膜処理運転が行われることによって除去率が低下した半透膜に対し、ヨウ素濃度が0.5mg/L以上であり、かつ、酸化還元電位が300mV以上であるヨウ素及び/又はヨウ素化合物が添加されたヨウ素含有溶液と接触させることを特徴とする半透膜の性能回復処理方法。
(2)運転中の被処理水にヨウ素及び/又はヨウ素化合物を添加し、運転を継続しながら半透膜とヨウ素含有溶液とを接触させることを特徴とする(1)に記載の半透膜の性能回復処理方法。
(3)半透膜に接触させるヨウ素含有溶液が、ヨウ素分子及び/又は三ヨウ化物イオンを含有する水溶液であることを特徴とする(1)または(2)に記載の半透膜の性能回復処理方法。
(4)半透膜がポリアミドを分離機能層とした複合半透膜であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の半透膜の性能回復処理方法。
本発明の処理方法によれば、水処理設備において運転開始後の半透膜が除去率の低下によって透過水水質が悪化した場合などにおいて、半透膜の除去率を改善させ、透過水水質を向上させることが可能となる。
本発明の処理方法は、水処理設備において運転開始した後の半透膜に対し、除去率の改善を図ることを目的として、半透膜とヨウ素含有溶液とを接触させることを特徴とする。
ここで除去率および透過流束を以下の通り定義する。
(1)除去率(塩およびホウ素)
除去率(%)=(1−透過水中の溶質濃度/被処理水中の溶質濃度)×100
(2)透過流束
透過流束(m3/m2/d)=透過水量/膜面積/採取時間(日)
除去率および透過流束は、運転圧力や温度、被処理水中の溶質濃度などの条件が変われば、もちろんその値は変化するが、同じ条件で比較することにより、運転開始からの除去率変化や本発明の処理方法による除去率の改善度合いなどを評価することができる。
(1)除去率(塩およびホウ素)
除去率(%)=(1−透過水中の溶質濃度/被処理水中の溶質濃度)×100
(2)透過流束
透過流束(m3/m2/d)=透過水量/膜面積/採取時間(日)
除去率および透過流束は、運転圧力や温度、被処理水中の溶質濃度などの条件が変われば、もちろんその値は変化するが、同じ条件で比較することにより、運転開始からの除去率変化や本発明の処理方法による除去率の改善度合いなどを評価することができる。
なお、本発明において除去率を算出する対象となる溶質としては、塩、つまり塩化物イオンやナトリウムイオンなどの荷電物質やホウ素などの中性領域では解離していない物質およびシリカなどの非荷電物質など、あらゆる種類の溶質が挙げられ、本発明の処理方法を施すことにより、全ての種類の溶質に対して除去率が改善されることが望ましい。本発明の処理方法は、特に非荷電物質や中性領域では解離していない物質に対して改善効果が大きいが、溶質の種類によっては本発明により除去率の改善が見られないものも考えられる。そこで、本発明においては、少なくとも塩化ナトリウムおよびホウ素の除去率が改善されていた場合に、除去率が改善されたということとする。
本発明の半透膜の素材には酢酸セルロース系ポリマー、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ビニルポリマーなどの高分子素材を使用することができる。またその膜構造は、膜の少なくとも片面に緻密層を持ち、緻密層から膜内部あるいはもう片方の面に向けて徐々に大きな孔径の微細孔を有する非対称膜や、非対称膜の緻密層の上に別の素材で形成された非常に薄い分離機能層を有する複合半透膜のどちらでもよい。
しかしながら、中でも高耐圧性と高透水性、高溶質除去性能を兼ね備え、優れた性能を有する、ポリアミドを分離機能層とした複合半透膜が好ましい。特に、海水を原水とするような場合には、半透膜に浸透圧以上の圧力をかける必要があり、実質的には少なくとも5MPaの操作圧力が負荷されることが多い。この圧力に対して、高い透水性と阻止性能を維持するためにはポリアミドを分離機能層とし、それを微多孔性膜や不織布からなる支持体で保持する構造のものが適している。また、ポリアミド半透膜としては、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物との重縮合反応により得られる架橋ポリアミドの分離機能層を有してなる複合半透膜が適している。
本発明の処理方法は、荷電物質や非荷電物質の除去率を改善させると同時に、透過流束の低下も生じる。よって必要以上にヨウ素含有溶液と接触させ、除去率の改善を図ると、透過流束の大きな低下を引き起こし、既に水処理設備にて稼動中のポンプ能力では、最高圧力でも所定の水量が得られなくなる問題が起こる可能性がある。よってヨウ素含有溶液との接触は、目標透過水水質を達成するために、ヨウ素含有溶液接触前の除去対象物の除去率をどこまで改善するべきかの目標値をあらかじめ設定してから本発明の処理方法を実施するのが好ましい。さらに可能であれば、水処理設備全体で本発明の処理方法を実施する前に、例えば圧力容器1本分に装填されている半透膜に対してのみ処理方法を実施し、その際の除去率と透過流束の経時変化を把握して、プラント全体に対して最適なヨウ素含有溶液との接触条件を設定することがより好ましい。
また、もし必要な透過水水質を得るためには除去率の大幅な改善が必要であり、同時に大幅な透過流束の低下が生じて、既設ポンプの最高圧力でも所定の水量が得られない場合には、例えば本発明の処理方法を実施後に、新しい半透膜を追加したり、一部の半透膜を新しいものに交換したりして対応することができる。
本発明の処理方法で半透膜にヨウ素含有溶液を接触させる際には、その接触方法に対して特に制限はなく、例えば、半透膜を圧力容器に装填した状態でヨウ素含有溶液を圧力容器に通水し、接触させ処理することができる。あるいはヨウ素含有溶液に半透膜を浸漬することもできる。また水処理設備に薬品洗浄を施す設備が有る場合には、その洗浄設備を使用し、半透膜を圧力容器に装填した状態で、ヨウ素含有溶液を圧力容器に通水し、半透膜に接触、処理することができる。また半透膜を圧力容器に装填し、通常の運転を継続しながら、被処理水にヨウ素及び/又はヨウ素化合物を添加し、圧力容器に通水して半透膜に接触、処理させることもできる。
被処理水にヨウ素及び/又はヨウ素化合物を添加し、通常の運転を継続しながら半透膜に接触、処理する方法は、半透膜を圧力容器から抜き出す作業がなく、またろ過運転を停止せずに透過水を得ながら実施できることから、作業利便性の点で特に好ましい。なお、この方法においては、被処理水にヨウ素及び/又はヨウ素化合物を直接添加しても構わないし、あらかじめヨウ素及び/又はヨウ素化合物を含有する溶液としたものを被処理水に添加しても構わない。またヨウ素含有溶液を半透膜に通水するときの圧力は特に制限はない。
本発明の半透膜の性能回復処理方法においては、半透膜と接触させるヨウ素含有溶液のヨウ素濃度は、0.5mg/L以上であることが必要である。なお、本発明のヨウ素濃度とは、ヨウ素含有溶液1Lあたりに含まれるすべてのヨウ素原子(I)の重量と定義する。ヨウ素濃度が0.5mg/L未満の場合では、効果が発揮されない恐れや、効果が発揮されたとしても除去率の改善に長時間を要する恐れがある。
また通常、半透膜がポリアミドを分離機能層とした複合半透膜の場合、被処理水のORP(酸化還元電位)は200mV以下であることが多いが、本発明の半透膜の性能回復処理方法においては、半透膜と接触させるヨウ素含有溶液のORPは、300mV以上に調整して接触させることが必要である。ORPが300mV未満の場合には、効果が発揮されない恐れや、効果が発揮されたとしても除去率の改善に長時間を要する恐れがある。
本発明のヨウ素含有溶液に添加されるヨウ素及び/又はヨウ素化合物とは、上記濃度およびORPの条件を満たしていれば特に限定されないが、ヨウ素分子単独でも、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ素酸などの各種ヨウ素化合物、あるいは、ヨウ化物イオン、三ヨウ化物イオン、ヨウ素酸イオンなどの各種含ヨウ素イオンでも構わない。ヨウ素は単独では水に溶けないため、ヨウ化カリウム溶液などに溶かして添加する必要があるが、ヨウ素を溶かす溶液は特に制限はない。ヨウ素を溶かす溶液としては、ヨウ化カリウム溶液やヨウ化ナトリウム溶液などが例示される。本発明では、半透膜に接触させるヨウ素含有溶液の中でも、ヨウ素分子及び/又は三ヨウ化物イオンを含有する水溶液を用いることが特に好ましい。
半透膜を装填した水処理設備の被処理水中には、もともとヨウ素を含有している場合がある。たとえば海水中には0.05mg/L程度のヨウ素が含まれている。こういった場合は、本発明の処理方法と同じ効果が得られる場合があるが、被処理水中に含まれる場合には、運転中は絶えず同程度の濃度のヨウ素と接触することになる。よって、意図的に接触するヨウ素及び/又はヨウ素化合物の濃度を変化させ、あるいは、ヨウ素及び/又はヨウ素化合物の種類を選択することで、必要な時に、必要な分だけ除去率の改善を図れる本発明の処理方法とは大きく異なる。
ヨウ素含有溶液と接触させる時間は、0.5〜48時間が好ましく、1〜24時間であることがより好ましい。ヨウ素含有溶液の濃度を変化させることで、目標とする除去率まで改善するのに要する時間を変動させる事ができるが、時間が短すぎると改善効果の制御が難しく、時間が長すぎると煩雑となり、一定条件を維持管理することが難しくなる。
本発明の処理方法を適用する場合は、特に制限されず、運転の継続に伴い、例えば塩素による酸化劣化や強いアルカリ性液体によるアルカリ加水分解によって、長期継続的もしくは突発的に膜劣化を引き起こし、除去率が低下した場合などに適用できる。
また、本発明の処理方法は、同じ水処理設備で同じ半透膜に対して、繰り返し効果のある除去率の改善を実施できることから、定期的に本発明の処理方法を実施することで、長期間、一定の除去率を維持することができる。
以上の様な処理方法で処理した半透膜を使用した水処理方法は、透過水水質の悪化を防止し、長期間、良好な透過水質が得られ、かつ、新しい半透膜への交換率を低減させることができる。
以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
<実施例1>
海水処理設備で1年間、逆浸透膜処理運転した後の性能が、透過流束0.65(m3/m2/d)、NaCl除去率99.75%、ホウ素除去率89.5%である4インチ逆浸透膜エレメントを用意した。なお、当該エレメントの初期性能は、透過流束0.61(m3/m2/d)、NaCl除去率99.80%、ホウ素除去率93.0%であった。
海水処理設備で1年間、逆浸透膜処理運転した後の性能が、透過流束0.65(m3/m2/d)、NaCl除去率99.75%、ホウ素除去率89.5%である4インチ逆浸透膜エレメントを用意した。なお、当該エレメントの初期性能は、透過流束0.61(m3/m2/d)、NaCl除去率99.80%、ホウ素除去率93.0%であった。
この逆浸透膜エレメントを別の水処理設備にて、温度25℃、pH7.0に調整した海水を被処理水として、圧力5.5MPa、濃縮水流量20L/minにて運転し、同時に、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合した水溶液を被処理水に添加し、逆浸透膜に接触させる際のヨウ素濃度が2.0mg/Lとなるように調整して、連続運転を実施し、定期的に性能評価を実施した。その結果を表1に示す。 ヨウ素含有溶液と接触した逆浸透膜は、徐々に除去率が改善し、接触48時間後には、NaCl除去率は、99.87%、ホウ素除去率は95.8%まで改善された。また同時に透過流束も低下し、接触48時間後には0.43m3/m2/dまで低下した。この結果から、各水処理設備において、ヨウ素含有溶液との接触条件を制御することによって、最適な除去率の改善を実施できることが分かる。
<比較例1>
実施例1と同じ海水処理設備で1年間、逆浸透膜処理運転した後の性能が、透過流束0.66(m3/m2/d)、NaCl除去率99.74%、ホウ素除去率89.2%である別の4インチ逆浸透膜エレメントを用意した。なお、当該エレメントの初期性能は、透過流束0.62(m3/m2/d)、NaCl除去率99.79%、ホウ素除去率92.6%であった。
実施例1と同じ海水処理設備で1年間、逆浸透膜処理運転した後の性能が、透過流束0.66(m3/m2/d)、NaCl除去率99.74%、ホウ素除去率89.2%である別の4インチ逆浸透膜エレメントを用意した。なお、当該エレメントの初期性能は、透過流束0.62(m3/m2/d)、NaCl除去率99.79%、ホウ素除去率92.6%であった。
この逆浸透膜エレメントを実施例1の場合と同じく別の水処理設備にて、ヨウ化カリウムとヨウ素を添加せず、逆浸透膜とヨウ素含有溶液とを接触させないこと以外は、実施例1と全く同じ条件で連続運転、定期的な性能評価を実施した。その結果を表1に示す。
ヨウ素含有溶液と接触しなかった逆浸透膜は、48時間経過後も、除去率、透過流束ともに変化はなかった。
<比較例2>
実施例1と同じ海水処理設備で1年間、逆浸透膜処理運転した後の別の4インチ逆浸透膜エレメントを解体し、膜性能評価を実施した。膜性能評価は、NaCl32,000mg/Lの溶液(温度25℃、pH7.0)を原水として、操作圧力5.5MPaの条件で、1時間の予備透過を実施した後に、1時間ろ過をして貯めた透過水を用いた。その結果、透過流束0.67(m3/m2/d)、NaCl除去率99.75%、ホウ素除去率86.5%であった。
実施例1と同じ海水処理設備で1年間、逆浸透膜処理運転した後の別の4インチ逆浸透膜エレメントを解体し、膜性能評価を実施した。膜性能評価は、NaCl32,000mg/Lの溶液(温度25℃、pH7.0)を原水として、操作圧力5.5MPaの条件で、1時間の予備透過を実施した後に、1時間ろ過をして貯めた透過水を用いた。その結果、透過流束0.67(m3/m2/d)、NaCl除去率99.75%、ホウ素除去率86.5%であった。
この解体膜を純水に48時間浸漬させ、その後上記条件で膜性能評価を実施したが、除去率、透過流束ともに変化はなかった。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
尚、透過流束の変化率、およびNaClおよびホウ素の透過率の変化率は以下の通り定義する。
(1)透過流束の変化率
透過流束の変化率 = 浸漬後の透過流束 / 浸漬前の透過流束
(2)透過率の変化率(塩およびホウ素)
透過率の変化率 = (100−浸漬後の除去率) / (100−浸漬前の除去率)
<比較例3>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が0.01mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施したが、除去率、透過流束ともに浸漬前と比べて変化はなかった。
透過流束の変化率 = 浸漬後の透過流束 / 浸漬前の透過流束
(2)透過率の変化率(塩およびホウ素)
透過率の変化率 = (100−浸漬後の除去率) / (100−浸漬前の除去率)
<比較例3>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が0.01mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施したが、除去率、透過流束ともに浸漬前と比べて変化はなかった。
なおこのときのヨウ素含有溶液のORPは390mVであった。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
<比較例4>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が0.1mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施したが、除去率、透過流束ともに浸漬前と比べて変化はなかった。
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が0.1mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施したが、除去率、透過流束ともに浸漬前と比べて変化はなかった。
なおこのときのヨウ素含有溶液のORPは470mVであった。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
<実施例2>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が0.5mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が0.5mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
その結果、浸漬前と比較し、透過流束は0.65(m3/m2/d)に減少し、NaCl除去率は99.80%、ホウ素除去率は86.9%と改善した。
なおこのときのヨウ素含有溶液のORPは500mVであった。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
<実施例3>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が10mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が10mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
その結果、浸漬前と比較し、透過流束は0.58(m3/m2/d)に減少し、NaCl除去率は99.82%、ホウ素除去率は89.3%と改善した。
なおこのときのヨウ素含有溶液のORPは510mVであった。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
<比較例5>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)のみを添加してヨウ素濃度が10mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施したが、除去率、透過流束ともに浸漬前と比べて変化はなかった。
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)のみを添加してヨウ素濃度が10mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施したが、除去率、透過流束ともに浸漬前と比べて変化はなかった。
なおこのときのヨウ素含有溶液のORPは250mVであった。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
<実施例4>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が50mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が50mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
その結果、浸漬前と比較し、透過流束は0.42(m3/m2/d)に減少し、NaCl除去率は99.86%、ホウ素除去率は94.0%と改善した。
なおこのときのヨウ素含有溶液のORPは525mVであった。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
<実施例5>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が50mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に、SBS(亜硫酸水素ナトリウム(NaHSO3))を添加してORPが436mVとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が50mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に、SBS(亜硫酸水素ナトリウム(NaHSO3))を添加してORPが436mVとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
その結果、浸漬前と比較し、透過流束は0.63(m3/m2/d)に減少し、NaCl除去率は99.80%、ホウ素除去率は88.4%と改善した。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
<実施例6>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が50mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に、SBSを添加してORPが341mVとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が50mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に、SBSを添加してORPが341mVとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
その結果、浸漬前と比較し、透過流束は0.65(m3/m2/d)に減少し、NaCl除去率は99.78%、ホウ素除去率は87.2%と改善した。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
<比較例6>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が50mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に、SBSを添加してORPが256mVとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が50mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に、SBSを添加してORPが256mVとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
しかしながら浸漬前と比較し、透過流束、除去率ともに変化はなかった。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
<比較例7>
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が50mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に、SBSを添加してORPが196mVとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
比較例2と同様の解体膜を、ヨウ化カリウム(KI)とヨウ素(I2)を2mol:1molの割合で混合し、ヨウ素濃度が50mg/Lとなるように調整したヨウ素含有溶液に、SBSを添加してORPが196mVとなるように調整したヨウ素含有溶液に48時間浸漬させ、その後比較例2の条件と同条件で膜性能評価を実施した。
しかしながら浸漬前と比較し、透過流束、除去率ともに変化はなかった。
48時間浸漬後の透過流束、NaCl除去率、ホウ素除去率および浸漬前と比較した透過流束の変化率、NaClおよびホウ素の透過率の変化率を表2に示す。
本発明の処理方法は、半透膜を使用する各種水処理設備に適用することができる。
Claims (4)
- 逆浸透膜またはナノろ過膜から選ばれる半透膜を用いた半透膜処理運転が行われることによって除去率が低下した半透膜に対し、ヨウ素濃度が0.5mg/L以上であり、かつ、酸化還元電位が300mV以上であるヨウ素及び/又はヨウ素化合物が添加されたヨウ素含有溶液と接触させることを特徴とする半透膜の性能回復処理方法。
- 運転中の被処理水にヨウ素及び/又はヨウ素化合物を添加し、運転を継続しながら半透膜とヨウ素含有溶液とを接触させることを特徴とする請求項1に記載の半透膜の性能回復処理方法。
- 半透膜に接触させるヨウ素含有溶液が、ヨウ素分子及び/又は三ヨウ化物イオンを含有する水溶液であることを特徴とする請求項1または2に記載の半透膜の性能回復処理方法。
- 半透膜がポリアミドを分離機能層とした複合半透膜であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半透膜の性能回復処理方法。
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