JP2014213261A - 逆浸透膜装置の運転方法、及び逆浸透膜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＢＲ処理水等の膜汚染物質を多く含む原水を、透過水量の低下を防止して安定に処理することができる逆浸透膜装置及びその運転方法を提供する。【解決手段】高分子有機物を含有する水を原水として処理する逆浸透膜装置の運転方法において、該原水が分子量１０，０００以上の高分子有機物を０．０１ｐｐｍ以上の濃度で含有し、該逆浸透膜装置は、膜厚０．１ｍｍ以下の逆浸透膜の一方の面に原水スペーサを設け、他方の面に透過水スペーサを設けた膜ユニットよりなる逆浸透膜エレメントを有し、該逆浸透膜装置を透過流束０．６ｍ／ｄ以下で運転する。【選択図】図２

Description

本発明は、ＭＢＲ処理水等の、膜に吸着して膜汚染を進行させる高分子有機物を含む水を処理する逆浸透膜装置及びその運転方法に関する。
本発明はまた、この逆浸透膜装置を用いた生物処理水の処理方法に関する。

逆浸透膜は、従来、海水淡水化、超純水製造、工業用水処理、排水回収処理などにおいて、原水中のイオン類や有機物などを除去するために用いられている（例えば非特許文献１）。逆浸透膜は膜表面での微生物の繁殖や有機物の吸着により透過流束が低下したり、濁質による閉塞でモジュール差圧が上昇することがあり、定期的に洗浄し、透過流束や、エレメントの原水側と濃縮水側の差圧（以下、エレメント差圧）を回復させる必要がある。

逆浸透膜の構造としてはスパイラル構造と呼ばれる膜構造のエレメントを使用することが一般的に知られている。従来のスパイラル型膜エレメントの一例として、透過水スペーサの両面に逆浸透膜を重ね合わせて３辺を接着することにより袋状膜を形成し、該袋状膜の開口部を透過水集水管に取り付け、網状の原水スペーサと共に、透過水集水管の外周面にスパイラル状に巻回することにより構成されたものが挙げられる。このようなスパイラル型膜エレメントでは、原水はエレメントの一方の端面側から供給され、原水スペーサに沿って流れ、他方の端面側から濃縮水として排出される。原水は原水スペーサに沿って流れる過程で、逆浸透膜を透過して透過水となり、この透過水は透過水スペーサに沿って透過水集水管の内部に流れ込み、透過水集水管の端部から排出される。

このように、スパイラル型膜エレメントでは、透過水集水管に巻回された袋状膜間に配設される原水スペーサにより原水経路が形成されることになる。
従って、スパイラル型膜エレメントの原水スペーサの厚みを厚くすることで、濁質が原水流路を閉塞しにくくなり、濁質蓄積によるエレメント差圧の上昇や透過水量、透過水質の低下を回避できることが知られており、近年、濁質による閉塞性を改善するために、原水スペーサの厚みを大きくしたスパイラル型逆浸透膜エレメントが上市されている。

しかし、原水スペーサを厚くすると、エレメントあたりの膜面積が小さくなり、エレメントあたりの透過水量が減少する。市販のスパイラル型逆浸透膜エレメントの膜面積は４２ｍ^２（４４０ｆｔ^２）以下である。

一方で、原水スペーサの厚みを大きくしても、膜汚染物質の吸着による透過流束の低下に対する改善効果は期待できない。また、エレメントあたりの膜面積を大きくするために、原水スペーサの厚みを薄くすると、濁質による流路の閉塞が問題となる。

ところで、下水などの有機性汚水を生物処理槽において活性汚泥処理し、生物処理槽内に浸漬設置した浸漬型膜分離装置で活性汚泥混合液を固液分離する膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ：メンブレンバイオリアクター）は、安定した水質の処理水を得ることができ、また、活性汚泥濃度を高めて高負荷処理を行えることから、広く普及しつつある。また、このＭＢＲ処理水（浸漬型膜分離装置の膜濾過水）を直接逆浸透膜装置に給水して逆浸透膜分離処理する有機性排水の処理方法も提案されている（例えば、非特許文献２）。

しかし、ＭＢＲ処理水は、膜汚染物質となる分子量１０，０００以上の高分子有機物を多く含み、ＭＢＲ処理水を処理する逆浸透膜装置では、経時による透過流束の低下あるいは膜間差圧の増加が大きいという問題がある。

「ユーザーのための実用膜分離技術」（１９９６年４月３０日初版１刷発行、日刊工業新聞社）第６頁 「水処理膜の製膜技術と材料評価」（２０１２年１月３０日第１版第１刷発行、サイエンス＆テクノロジー株式会社）第１１頁

本発明は、ＭＢＲ処理水等の膜汚染物質を多く含む原水を、透過水量の低下を防止して安定に処理することができる逆浸透膜装置及びその運転方法と、この逆浸透膜装置を用いた生物処理水の処理方法を提供することを課題とする。

逆浸透膜は、通水により膜表面で濃度分極と呼ばれる現象が発生し、濃度分極が大きくなると、膜面の溶質濃度が高くなることが知られているが、本発明者らは、上記課題を解決すべく、スパイラル型逆浸透膜エレメントの流動条件を解析した結果、以下のような知見を得た。
１）膜の透過流束を小さくすると濃度分極は小さくなる。
２）膜表面の通水線速を大きくすると濃度分極は小さくなる。
３）溶質の分子量が大きくなると濃度分極が大きくなる。
本発明者らはまた、膜汚染によるファウリングを引き起こす原因物質が、分子量１０，０００以上の高分子有機物、特に多糖類、たんぱく質のような生物代謝物であること、それらの高分子有機物が濃度分極によって膜面濃度が上昇した際に、透過流束及び透過水量の低下が顕著になることをつきとめた。

そこで、上記課題を解決するべく、さらに検討を重ねた結果、逆浸透膜の膜厚を薄くすることでエレメントあたりの膜面積を大きくすることができ、同一透過水量においても従来のスパイラル型逆浸透膜エレメントよりも透過流束を小さくすることができ、さらに、一定値以下の透過流束で運転することにより、濃度分極を小さくして、透過流束及び透過水量の低下を抑制することができることを見出した。
前述のごとく、膜面積を大きくするために原水スペーサの厚みを薄くすると、濁質が多い原水の場合、流路閉塞の懸念が大きくなるが、膜基材の厚みを薄くすることにより原水スペーサを薄くすることなく、エレメントあたりの膜面積を増大させることができる。

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。

［１］ 高分子有機物を含有する水を原水として処理する逆浸透膜装置の運転方法において、該原水が分子量１０，０００以上の高分子有機物を０．０１ｐｐｍ以上の濃度で含有し、該逆浸透膜装置は、膜厚０．１ｍｍ以下の逆浸透膜の一方の面に原水スペーサを設け、他方の面に透過水スペーサを設けた膜ユニットよりなる逆浸透膜エレメントを有し、該逆浸透膜装置を透過流束０．６ｍ／ｄ以下で運転することを特徴とする逆浸透膜装置の運転方法。

［２］ 前記透過流束が０．４５ｍ／ｄ以下であることを特徴とする［１］に記載の逆浸透膜装置の運転方法。

［３］ 前記逆浸透膜エレメントがスパイラル型逆浸透膜エレメントであることを特徴とする［１］又は［２］に記載の逆浸透膜装置の運転方法。

［４］ 前記原水がＭＢＲ処理水であることを特徴とする［１］ないし［３］のいずれかに記載の逆浸透膜装置の運転方法。

［５］ 分子量１０，０００以上の高分子有機物を０．０１ｐｐｍ以上の濃度で含有する水を原水として処理する逆浸透膜装置であって、膜厚０．１ｍｍ以下の逆浸透膜の一方の面に原水スペーサを設け、他方の面に透過水スペーサを設けた膜ユニットよりなる逆浸透膜エレメントを有し、透過流束０．６ｍ／ｄ以下で運転されることを特徴とする逆浸透膜装置。

［６］ 生物処理水を［５］に記載の逆浸透膜装置で逆浸透膜分離処理することを特徴とする生物処理水の処理方法。

本発明によれば、ＭＢＲ処理水等の膜汚染物質を多く含む原水を、透過水量の低下を防止して安定に逆浸透膜分離処理することができる。
即ち、本発明によれば、逆浸透膜の膜厚を薄くすることでエレメントあたりの膜面積を大きくすることができ、同一透過水量においても従来のスパイラル型逆浸透膜エレメントよりも透過流束を小さくすることができ、さらに、一定値以下の透過流束で運転することにより膜面での濃度分極を小さくして、透過水量の低下を抑制することができるため、長期に亘り安定な処理を継続することができる。

本発明の生物処理水の処理方法の実施の形態を示す系統図である。 ＮａＣｌ水溶液又は平均分子量１０，０００の高分子有機物を含む水を原水とする逆浸透膜分離処理における透過流束と濃縮倍率との関係を示すグラフである。 実施例において用いた平膜セルの構造を示す模式的断面図である。

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。

＜原水＞
本発明において、逆浸透膜装置で逆浸透膜分離処理する原水は、分子量１０，０００以上の高分子有機物を０．０１ｐｐｍ以上の濃度で含有する水である。分子量１０，０００以上の高分子有機物、特に多糖類、たんぱく質のような生物代謝物は、膜を汚染し易く、透過流束の低下の原因となり易い。本発明においては、このような高分子有機物を０．０１ｐｐｍ以上、例えば０．０５〜０．５ｐｐｍ含み、通水により逆浸透膜の透過流束を大きく低下させる水を原水とする。

このような高分子有機物含有水としては、各種排水の回収水や生物処理水、特にＭＢＲ処理水などが好適に使用される。

なお、分子量１０，０００以上の高分子有機物の水中濃度の測定方法に特に制限はなく、ＬＣ−ＯＣＤ（液体クロマト−有機炭素測定）やＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）などのクロマトグラフィーで分子量分画してＴＯＣなどを測定する機器を用いたり、事前に分画分子量１０，０００のＵＦ膜を用いて分子量１０，０００以上の物質と１０，０００未満の物質を分離して、ＴＯＣ分析を行うといった手法を用いたりすることにより測定することができる。

＜逆浸透膜＞
本発明で用いる逆浸透膜は、膜厚０．１ｍｍ以下のものである。既存の逆浸透膜の膜厚は、通常、０．１３ｍｍ程度であるので、本発明ではそれよりも薄い逆浸透膜を用いる。逆浸透膜の膜厚が０．１ｍｍを超えると、既存の逆浸透膜と大差がなく、薄い逆浸透膜を用いることによるエレメントあたりの膜面積の増大効果及び透過水量の向上効果を十分に得ることができない。
ただし、逆浸透膜の膜厚が薄過ぎると、膜強度が不足する恐れがあるので、本発明で用いる逆浸透膜の膜厚は０．０１〜０．１ｍｍ、特に０．０３〜０．０７ｍｍ程度であることが好ましい。

逆浸透膜の材質としては特に制限はないが、除去率が高い膜が好ましいため、フェニレンジアミンと酸クロライドを用いて基材上に合成された芳香族ポリアミド膜が好ましい。このような芳香族ポリアミド膜は、例えば、特開平８−２２４４５２号公報、特開平９−２５３４５５号公報、特開平１０−１７４８５２号公報、特開２００６−９５４７６号公報などに記載の方法で合成することができる。

逆浸透膜の基材についても特に制限はなく、シート状のものであれば、好適に使用することができるが、薄膜での強度を保持し、また、塗工するポリスルホン層等の高分子層を薄くできる点から、長繊維よりなる不織布が好適に使用される。このような基材として、例えば、特開２００９−５７６５４号公報、国際公開ＷＯ２０１０／１２６１０９号公報、国際公開ＷＯ２０１０／１２６１１３号公報などに記載の長繊維不織布を用いることができる。

上記の好適な膜厚の逆浸透膜とするために、本発明で用いる逆浸透膜が長繊維不織布上にポリスルホン層等の高分子層を介して芳香族ポリアミド系緻密層を形成してなる逆浸透膜である場合、長繊維不織布の厚さは１０〜１００μｍで、高分子層の厚さは１〜４０μｍ、芳香族ポリアミド系緻密層の厚さは０．０１〜１μｍであることが好ましい。

＜逆浸透膜エレメント＞
本発明における逆浸透膜装置に装填する逆浸透膜エレメントとしては、逆浸透膜の平膜の一次側（一方の面）に原水を通水するための原水スペーサを配置し、二次側（他方の面）に透過水を通水するための透過水スペーサを配置した膜ユニット、或いはこの膜ユニットを複数枚積層したもの、或いはこの膜ユニットを巻回してスパイラル状にしたもの、即ち、スパイラル型逆浸透膜エレメントを用いることができる。空間利用効率を考慮すると、スパイラル型逆浸透膜エレメントを好適に用いることができる。
スパイラル型逆浸透膜エレメントの直径としては特に制限がなく、４インチ、８インチ、１６インチと言ったものが通常用いられる。エレメントの長さとしては通常１ｍ程度である。

原水スペーサ、透過水スペーサの形状に特に制限はないが、ポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂で構成される、同一、あるいは異なる直径を有する複数の線材が等間隔に並べられ、４５度から９０度の角度で互いに交差するように重ねられたメッシュ状のスペーサが一般的である。

原水スペーサの厚みは、薄過ぎると濁質による流路閉塞の問題を起こし易く、厚過ぎるとエレメントあたりの膜面積が小さくなり透過流束が低下することから、０．６〜０．９ｍｍの範囲とすることが好ましい。現在、一般的に採用されている原水スペーサとして、厚みが０．６９ｍｍ（２６ｍｉｌ）、０．７１ｍｍ（２８ｍｉｌ）、０．８６ｍｍ（３４ｍｉｌ）のもの等がある。
透過水スペーサの厚みとして、特に制限はないが、０．１〜０．２５ｍｍが好適に使用される。透過水スペーサの厚みが厚過ぎると原水スペーサと同様にエレメントあたりの膜面積が小さくなり、薄過ぎると差圧が大きくなって、透過水量が小さくなる。

＜透過流束＞
本発明においては、上述のような膜厚０．１ｍｍ以下の逆浸透膜を用いた逆浸透膜装置を透過流束０．６ｍ／ｄ以下で運転する。

一般に、逆浸透膜装置の標準操作圧での純水透過流束は０．７〜０．８５ｍ／ｄであり、無機塩類や有機物を含む原水を通水する場合は、０．５〜０．７ｍ／ｄ程度に設定することが通常である。
本発明者らは分子量１０，０００以上の高分子有機物が逆浸透膜を汚染させる物質であること、その高分子有機物濃度の膜面濃度が１ｐｐｍを超えると透過流束の低下が顕著になることを実験的に確認し、分子量１０，０００以上の高分子有機物が０．０１ｐｐｍ以上含まれる原水において、膜面濃度の濃縮倍率が１００倍を超えると透過流束の低下が顕著になることを見出した。濃縮倍率が１００倍を超えないようにするためには、透過流束が０．６ｍ／ｄ以下であることが必要である。従って、本発明では、透過流束０．６ｍ／ｄ以下、好ましくは０．４５ｍ／ｄ以下で逆浸透膜装置を運転する。しかし、透過流束を下げすぎると、必要とする膜本数が多くなり、経済的でないため、透過流束は０．２ｍ／ｄ以上であることが好ましい。
なお、濃縮水量については、例えば、８インチスパイラル型逆浸透膜エレメントの場合２．０〜８．０ｍ^３／ｈが適当である。このときの線速としては０．０５〜０．１５ｍ／ｓである。

＜生物処理水の処理＞
本発明の逆浸透膜装置は、特に生物処理水の逆浸透膜分処理に好適に用いられる。

図１は、本発明の逆浸透膜装置を用いる本発明の生物処理水の処理方法の実施の形態を示す系統図である。
本発明の生物処理水の処理方法の処理手順としては、例えば、図１（ａ）に示すように、好気及び／又は嫌気性生物処理手段１、凝集処理手段２、加圧浮上等の固液分離手段３、濾過手段４で処理した生物処理水を保安フィルター５を通して逆浸透膜装置６に導入して逆浸透膜分離処理する方法、図１（ｂ）に示すように、生物処理手段１の処理水を直接膜濾過装置等の濾過手段４で固液分離した水を逆浸透膜装置６に導入して逆浸透膜分離処理する方法、或いは、図１（ｃ）に示すように、ＭＢＲ（浸漬型膜分離装置）７の処理水を直接逆浸透膜装置６に導入して処理する方法などが挙げられるが、何らこれらの方法に限定されるものではない。

以下に検証例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

［検証例１］
原水スペーサの厚さが０．７１ｍｍで、透過水スペーサの厚さが０．２３ｍｍの８インチスパイラル型逆浸透膜エレメントにおいて、逆浸透膜の厚みを変更した場合のエレメントあたりの膜面積と、透過水量１．１ｍ^３／ｈとした場合の透過流束を計算により求めた結果を下記表１に示す。

表１より、逆浸透膜の膜厚を薄くすることにより、エレメントあたりの膜面積を大きくし、同一の透過水量を維持しながら、透過流束を低くすることができることが分かる。

［検証例２］
逆浸透膜分離処理において、ＮａＣｌ水溶液、又は平均分子量１０，０００の高分子有機物を含む水を原水とする場合の透過流束と濃縮倍率（膜面濃度／平均バルク濃度）の関係を解析した結果、図２に示す関係が得られた。
図２より、高分子の種類によって多少の差異はあるものの、総じてＮａＣｌなどの分子量の小さい物質と比較して、高分子有機物の膜面濃度は、透過流束の増大、平均線速度の低下により、著しく増加することが分かる。

［実施例１］
＜不織布の製造＞
特開２００９−５７６５４号公報に記載の方法に従って、以下の通り、長繊維不織布を作製した。
酸化チタンを含むポリエチレンテレフタレートと、イソフタル酸共重合率１０モル％の酸化チタンを含む共重合ポリエステルを、それぞれ２９５℃と２８０℃で溶融し、ポリエチレンテレフタレートを芯成分、共重合ポリエステルを鞘成分とし、口金温度３００℃、芯：鞘＝８０：２０の重量比率で細孔より紡出した後、エジェクターにより紡糸して芯鞘型フィラメントとし、移動するネットコンベアー上に繊維ウエブとして捕集した。捕集した繊維ウエブを、上下１対のフラットロールで熱圧着し、厚さ７０μｍのスパンボンド長繊維不織布を得た。

＜高分子層の形成＞
ポリスルホン１８重量部をジメチルホルムアミド８２重量部に８０℃で加熱溶解した後、濾過・脱泡することにより高分子層成膜用のポリスルホン溶液を得た。このポリスルホン溶液を上記の長繊維不織布の一方の面に塗布した後、３５℃の凝固水中で相分離させ、その後水洗して膜中に残存する溶媒を洗浄除去することによって、厚さが３０μｍのポリスルホン層を形成した。

＜芳香族ポリアミド系緻密層の形成＞
次に、下記手順により、上記のポリスルホン層上にポリアミド系緻密層を形成した。
ｍ−フェニレンジアミン３．０重量％、ラウリル硫酸ナトリウム０．１５重量％を含有した水溶液を、上記で得られた長繊維不織布上のポリスルホン層上に厚さ５ｍｍに塗布した後、余分の溶液をゴムブレードワイパーにより除去した。次いで、トリメシン酸クロライド０．１５重量％を含むパラフィン系炭化水素油の溶液に５秒間接触させ、その後１２５℃の乾燥炉に搬送して約２分間乾燥、キュアすることによって、厚さ０．２μｍの芳香族ポリアミド系緻密層を形成した。

このようにして長繊維不織布上に高分子層及び芳香族ポリアミド系緻密層を形成して得た逆浸透膜の膜厚（総厚さ）は０．１０ｍｍで、評価圧力０．７５ＭＰａにおいて、除去率９９．３％、透過流束１．２ｍ／ｄであった。

＜通水試験＞
膜面積４４．０ｍ^２の８インチスパイラル型逆浸透膜エレメントを想定し、上記の逆浸透膜を幅５０ｍｍ×長さ８００ｍｍに切り抜き、厚み０．７１ｍｍのポリプロピレン製原水スペーサ及び厚み３ｍｍのセラミックス（多孔質セラミックス焼結体）製透過水スペーサとともに図３に示す試験用平膜セルに取り付けた。
図３に示す平膜セルは、アクリル製の流路形成部材２１，２２，２３、ＳＵＳ製耐圧補強部材２４，２５を組み合わせて形成された空間内に、原水スペーサ１１と透過水スペーサ１２を逆浸透膜１０を介して積層した膜ユニットを保持する構成とされている。
原水は、原水流入口１３から逆浸透膜１０の一次側に流入して原水スペーサ１１に沿って流れ、その間に逆浸透膜１０を透過した透過水は、透過水スペーサ１２を経て透過水流出口１５から取り出される。また、濃縮水は濃縮水流出口１４から取り出される。

原水として生物処理水を凝集濾過した水を用い、透過流束を０．６ｍ／ｄ、濃縮水流量を線速として０．１１ｍ／ｓで通水し、５００時間後の透過水量を調べた。
なお、８インチエレメント換算の初期透過水量は１．０４ｍ^３／ｈであった。
また、原水中の分子量１０，０００以上の高分子有機物の濃度は０．０５ｐｐｍであった。

［実施例２］
ＷＯ２０１０／１２６１１３号公報に記載の方法に従って、以下の通り、長繊維不織布を作製した。
第１の表層として、ポリエチレンテレフタレートを用いスパンボンド法により紡糸温度３００℃でフィラメント群を移動するネット面に向けて押し出し、長繊維ウェブを捕集ネット上に作製した。次いで、中間層としてポリエチレンテレフタレートを用いメルトブロウン法により紡糸温度３００℃で紡糸し、メルトブロウン長繊維層を上記のスパンボンド法による長繊維ウェブ上に吹きつけた。更に上記で得た積層ウェブ上に直接、第１の表層の長繊維ウェブと同様の方法で第２の表層となる長繊維ウェブ層を積層した後、加熱したフラットカレンダーロールにて熱圧着し、スパンボンド長繊維層／メルトブロウン長繊維層／スパンボンド長繊維層からなる積層ウェブを得た。続いて、得られた積層ウェブをカレンダーロールにて第２の表層側を熱圧着し、その直後に水冷ロールにて急冷した後、同条件のカレンダーロールにて第１の表層側を熱圧着することにより表裏から熱圧着を行って長繊維不織布を得た。

得られた長繊維不織布は、繊維径１．７μｍの長繊維不織布層よりなる中間層の両面に、第１の表層及び第２の表層として、それぞれ繊維径９μｍ、１０μｍの長繊維よりなる、総厚さ５０μｍの長繊維不織布であった。
得られた長繊維不織布に、実施例１と同様に、厚さ１０μｍの高分子層と、厚さ０．２μｍの芳香族ポリアミド系緻密層を形成して逆浸透膜を得た。
この逆浸透膜は膜厚（総厚さ）０．０６ｍｍで、評価圧力０．７５ＭＰａにおいて、除去率９９．３％、透過流束１．２ｍ／ｄであった。

膜面積４７．３ｍ^２の８インチスパイラル型逆浸透膜エレメントを想定し、上記の逆浸透膜を幅５０ｍｍ×長さ８００ｍｍに切り抜き、実施例１と同様に原水スペーサ及び透過水スペーサとともに試験用平膜セルに充填し、実施例１と同様の通水試験を行って、５００時間後の透過水量を調べた。なお、８インチエレメント換算の初期透過水量は１．１８ｍ^３／ｈであった。

［実施例３］
ＷＯ２０１０／１２６１０９号公報に記載の方法に従って、以下の通り、長繊維不織布を作製した。
第１の表層として、ポリエチレンテレフタレートを用い、スパンボンド法により、紡糸温度３１０℃でフィラメント群を移動する捕集ネット面に向けて押し出し、コロナ帯電の帯電で十分に開繊させて長繊維ウェブを捕集ネット上に作製した。次いで、中間層として、ポリエチレンテレフタレートを、紡糸温度３００℃でメルトブロウン法により紡糸し、上記の長繊維ウェブ上に吹き付けた。さらに上記で得た積層ウェブ上に第１の表層の長繊維ウェブと同様の方法で長繊維ウェブを積層して、スパンボンド長繊維層／メルトブロウン長繊維層／スパンボンド長繊維層からなる長繊維不織布を得た。続いて実施例２と同様にして熱圧着を行った。

得られた長繊維不織布は、繊維径１．７μｍの長繊維不織布層よりなる中間層の両面に、第１の表層及び第２の表層として、それぞれ繊維径９μｍ、１０μｍの長繊維よりなる、総厚さ２０μｍの長繊維不織布であった。
得られた長繊維不織布に、実施例１と同様に、厚さ１０μｍの高分子層と、厚さ０．２μｍの芳香族ポリアミド系緻密層を形成して逆浸透膜を得た。
この逆浸透膜は膜厚（総厚さ）０．０３ｍｍで、評価圧力０．７５ＭＰａにおいて、除去率９９．３％、透過流束１．２ｍ／ｄであった。

膜面積５０．２ｍ^２の８インチスパイラル型逆浸透膜エレメントを想定し、上記の逆浸透膜を幅５０ｍｍ×長さ８００ｍｍに切り抜き、実施例１と同様に原水スペーサ及び透過水スペーサとともに試験用平膜セルに充填し、実施例１と同様の通水試験を行って、５００時間後の透過水量を調べた。なお、８インチエレメント換算の初期透過水量は１．２６ｍ^３／ｈであった。

［実施例４］
透過流束を０．５ｍ／ｄとしたこと以外は実施例３と同様の試験を行い、５００時間後の透過水量を調べた。なお、８インチエレメント換算の初期透過水量は１．０５ｍ^３／ｈであった。

［実施例５］
透過流束を０．４５ｍ／ｄとしたこと以外は実施例３と同様の試験を行い、５００時間後の透過水量を調べた。なお、８インチエレメント換算の初期透過水量は０．９４ｍ^３／ｈであった。

［実施例６］
透過流束を０．４ｍ／ｄとしたこと以外は実施例３と同様の試験を行い、５００時間後の透過水量を調べた。なお、８インチエレメント換算の初期透過水量は０．８４ｍ^３／ｈであった。

［比較例１］
東レ製ＲＯエレメント「ＳＵＬ−Ｇ２０」から平膜を幅５０ｍｍ×長さ８００ｍｍに切り抜き、実施例１と同様に原水スペーサ（厚み０．７１ｍｍ）及び透過水スペーサとともに試験用平膜セルに充填した。ＳＵＬ−Ｇ２０は評価圧力０．７５ＭＰａにおいて、除去率９９．７、透過流束０．８５ｍ／ｄであり、膜厚は０．１３ｍｍであった。透過流束を０．７ｍ／ｄとして、実施例１と同様の通水試験を行い、５００時間後の透過水量を調べた。なお、８インチエレメント換算の初期透過水量は１．２２ｍ^３／ｈであった。

［比較例２］
厚み０．８６ｍｍのポリプロピレン製原水スペーサを用いた以外は比較例１と同様の通水試験を行い、５００時間後の透過水量を調べた。なお、８インチエレメント換算の初期透過水量は１．０８ｍ^３／ｈであった。

［比較例３］
分子量１０，０００以上の高分子有機物が０．００５ｐｐｍである原水を使用したこと以外は、比較例１と同様の試験を行い、５００時間後の透過水量を調べた。なお、８インチエレメント換算の初期透過水量は比較例１と同様１．２２ｍ^３／ｈである。

上記の実施例１〜６及び比較例１〜３の通水試験結果を以下の表２に示す。

表２から明らかなように、実施例１〜６では５００時間経過しても安定して高い透過水量を得ることができた。特に実施例５、６は５００時間経過しても透過水量の低下がなかった。
一方、比較例１、２は初期の透過水量は高いが、５００時間後の透過水量の低下が大きかった。比較例３のように、原水中の分子量１０，０００以上の高分子有機物が低い場合は、透過流束の低下が緩やかであった。

本発明は、海水淡水化、超純水製造、工業用水処理、排水回収処理等に使用される各種の逆浸透膜装置に適用することができるが、特に生物処理水、とりわけＭＢＲ処理水を処理する逆浸透膜装置に好適に適用される。

１ 生物処理手段
２ 凝集処理手段
３ 固液分離手段
４ 濾過手段
５ 保安フィルター
６ 逆浸透膜装置
７ ＭＢＲ（浸漬型膜分離装置）
１０ 逆浸透膜
１１ 原水スペーサ
１２ 透過水スペーサ

Claims (6)

1. 高分子有機物を含有する水を原水として処理する逆浸透膜装置の運転方法において、該原水が分子量１０，０００以上の高分子有機物を０．０１ｐｐｍ以上の濃度で含有し、該逆浸透膜装置は、膜厚０．１ｍｍ以下の逆浸透膜の一方の面に原水スペーサを設け、他方の面に透過水スペーサを設けた膜ユニットよりなる逆浸透膜エレメントを有し、該逆浸透膜装置を透過流束０．６ｍ／ｄ以下で運転することを特徴とする逆浸透膜装置の運転方法。
2. 前記透過流束が０．４５ｍ／ｄ以下であることを特徴とする請求項１に記載の逆浸透膜装置の運転方法。
3. 前記逆浸透膜エレメントがスパイラル型逆浸透膜エレメントであることを特徴とする請求項１又は２に記載の逆浸透膜装置の運転方法。
4. 前記原水がＭＢＲ処理水であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の逆浸透膜装置の運転方法。
5. 分子量１０，０００以上の高分子有機物を０．０１ｐｐｍ以上の濃度で含有する水を原水として処理する逆浸透膜装置であって、膜厚０．１ｍｍ以下の逆浸透膜の一方の面に原水スペーサを設け、他方の面に透過水スペーサを設けた膜ユニットよりなる逆浸透膜エレメントを有し、透過流束０．６ｍ／ｄ以下で運転されることを特徴とする逆浸透膜装置。
6. 生物処理水を請求項５に記載の逆浸透膜装置で逆浸透膜分離処理することを特徴とする生物処理水の処理方法。

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