JP2014188473A - 水処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 逆浸透膜の詰まりを低下させしかも逆浸透膜の劣化を抑えつつ水処理を行うことができる水処理方法を提供することを課題としている。
【解決手段】 逆浸透膜を含む逆浸透膜ユニットによって被処理水を膜分離する水処理方法であって、前記逆浸透膜ユニットの圧力損失値が第一基準値に上がるまで前記被処理水を膜分離する第一工程と、該第一工程の後に前記逆浸透膜ユニットの圧力損失値が初期圧力損失値より大きく且つ前記第一基準値より小さい第二基準値に下がるまで、酸化剤を含む被処理水を逆浸透膜によって膜分離する第二工程とを有することを特徴とする水処理方法を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、逆浸透膜を含む逆浸透膜ユニットによって被処理水を膜分離する水処理方法に関する。

従来、この種の水処理方法としては、例えば、膜分離によって、逆浸透膜を透過した透過水と、逆浸透膜を透過しない濃縮水とを得るものが知られている。しかしながら、斯かる水処理方法においては、逆浸透膜にて微生物が繁殖することにより、逆浸透膜の詰まり（ファウリング）が生じる。

これに対して、次亜塩素酸ナトリウムや塩素などの酸化剤を被処理水に添加し、該酸化剤の酸化力によって逆浸透膜で繁殖した微生物を分解除去し、逆浸透膜の詰まりを低下させる工程を有する水処理方法が知られている。

このような水処理方法としては、具体的には例えば、濃縮水中に酸化剤としての塩素が検出されるまで、塩素を含む被処理水を膜分離する工程を有するものが提案されている（特許文献１）。

上記の水処理方法においては、繁殖した微生物を酸化剤の酸化力によって分解除去するために酸化剤が消費され、酸化剤によって微生物が取り除かれるため、逆浸透膜の詰まりを低下させることができる。

しかしながら、上記の水処理方法においては、濃縮水中に酸化剤が検出されるまで、酸化剤を含む被処理水を膜分離するため、逆浸透膜で繁殖した微生物が酸化剤によって除去されてもなお、逆浸透膜が酸化剤にさらされる。逆浸透膜は、酸化剤によって酸化分解されやすいことから、上記の水処理方法においては、逆浸透膜が劣化し得るという問題がある。

特開平０１−１１５４１２号公報

本発明は、上記の問題点等に鑑み、逆浸透膜の詰まりを低下させしかも逆浸透膜の劣化を抑えつつ水処理を行うことができる水処理方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決すべく、本発明に係る水処理方法は、逆浸透膜を含む逆浸透膜ユニットによって被処理水を膜分離する水処理方法であって、
前記逆浸透膜ユニットの圧力損失値が第一基準値に上がるまで前記被処理水を膜分離する第一工程と、該第一工程の後に前記逆浸透膜ユニットの圧力損失値が初期圧力損失値より大きく且つ前記第一基準値より小さい第二基準値に下がるまで、酸化剤を含む被処理水を逆浸透膜によって膜分離する第二工程とを有することを特徴とする。

上記構成からなる水処理方法においては、逆浸透膜での微生物の繁殖に伴って逆浸透膜ユニットの圧力損失値が高くなるところ、逆浸透膜ユニットの圧力損失値が初期圧力損失値より大きく且つ前記第一基準値より小さい第二基準値に下がるまで、酸化剤を含む被処理水を逆浸透膜によって膜分離する。前記第二基準値は、逆浸透膜ユニットの初期圧力損失値を超える値であることから、圧力損失値が該第二基準値まで下がったとしても、圧力損失値が初期圧力損失値より大きい分、被処理水中の有機物、膜で繁殖した微生物、又は、微生物の代謝物（以下、微生物等ともいう）が逆浸透膜に残存している。即ち、該第二基準値に低下するまで酸化剤を含む被処理水を逆浸透膜ユニットによって膜分離しても、逆浸透膜で繁殖した微生物等の全てが除去されない。そして、残存した微生物等によって逆浸透膜が酸化剤から保護され、逆浸透膜の酸化分解が抑制されることとなる。従って、前記水処理方法によれば、逆浸透膜の詰まりを低下させ且つ逆浸透膜の劣化を抑えつつ水処理を行うことができる。

本発明の水処理方法においては、前記第二工程における前記第二基準値が、下記式（１）を満たす値であることが好ましい。
５０≦（第一基準値−第二基準値）×１００／（第一基準値−初期圧力損失値）≦９０
・・・・式（１）
これにより、逆浸透膜の詰まりを低下させつつ、逆浸透膜の劣化をより確実に抑えることができるという利点がある。

本発明の水処理方法においては、前記第二工程では、前記酸化剤として、過酸化物又は塩素のオキソ酸塩を用いることが好ましい。
前記酸化剤として、過酸化物又は塩素のオキソ酸塩を用いることにより、逆浸透膜において形成された上記の微生物等をより確実に減らすことができるという利点がある。また、新たに逆浸透膜に微生物等が形成されることを抑制できるという利点がある。

本発明の水処理方法においては、前記第二工程では、前記被処理水における前記酸化剤の濃度が０．０１〜５０ｐｐｍであることが好ましい。
前記被処理水における前記酸化剤の濃度が０．０１ｐｐｍ以上であることにより、逆浸透膜において形成された上記の微生物等をより確実に減らすことができ、しかも、新たに逆浸透膜に上記の微生物等が形成されることを抑制できる（膜の詰まりを抑制できる）という利点がある。また、酸化剤の濃度が５０ｐｐｍ以下であることにより、逆浸透膜の劣化をより確実に抑えることができるという利点がある。

本発明の水処理方法においては、前記第一工程で、被処理水がさらにバイオファウリング抑制剤を含むことが好ましい。
被処理水がさらにバイオファウリング抑制剤を含むことにより、逆浸透膜における微生物の繁殖を抑制できるため、前記第二工程において用いる酸化剤の量をより少なくできるという利点がある。

上述の通り、本発明の水処理方法は、逆浸透膜の詰まりを低下させしかも逆浸透膜の劣化を抑えつつ水処理を行うことができるという効果を奏する。

水処理方法において用いる水処理装置の概要を表した概略図。 水処理方法において用いる水処理装置の概要を表した概略図。 水処理方法において用いる水処理装置の概要を表した概略図。 水処理方法において用いる水処理装置の概要を表した概略図。

以下、本発明に係る水処理方法の一実施形態について詳しく説明する。

本実施形態の水処理方法は、逆浸透膜を含む逆浸透膜ユニットによって被処理水を膜分離する水処理方法であって、
前記逆浸透膜ユニットの圧力損失値が第一基準値に上がるまで前記被処理水を膜分離する第一工程と、該第一工程の後に前記逆浸透膜ユニットの圧力損失値が初期圧力損失値より大きく且つ前記第一基準値より小さい第二基準値に下がるまで、酸化剤を含む被処理水を逆浸透膜によって膜分離する第二工程とを有するものである。
本実施形態の水処理方法においては、通常、前記第一工程と前記第二工程とを交互に繰り返してそれぞれ複数回行う。

本実施形態の水処理方法は、例えば、図１に示す水処理装置を用いて実施することができる。図１は、本実施形態の水処理方法を実施するために用いる水処理装置の一例を示す模式図である。

前記水処理装置１は、逆浸透膜を含む逆浸透膜ユニット３と、該逆浸透膜ユニット３へ被処理水Ａを送る被処理水供給配管２と、該被処理水供給配管２へ送る被処理水Ａを貯める被処理水槽１０と、逆浸透膜ユニット３及び被処理水槽１０の間に配され逆浸透膜ユニット３へ送る被処理水を加圧する加圧ポンプＰ’と、前記逆浸透膜ユニット３の上流側の圧力（水圧）を検出する上流側圧力検出器４ａと、前記逆浸透膜ユニット３の下流側（濃縮水側）の圧力（水圧）を検出する下流側圧力検出器４ｂと、前記被処理水槽１０へ前記濃縮水を送るための濃縮水移送配管６と、酸化剤を含む酸化剤含有液を貯める貯水槽５と、該貯水槽５内の酸化剤含有液を前記逆浸透膜ユニット３へ送るための酸化剤含有液用配管７と、前記逆浸透膜ユニット３へ送る前記貯水槽５の水の量を制御する制御ポンプ８とを備えている。
また、前記水処理装置１は、図１に示すように、上流側圧力検出器４ａ及び下流側圧力検出器４ｂによって検出した圧力から逆浸透膜ユニット３の圧力損失値を算出し、算出した圧力損失値の前記第一基準値に対する大小を判断し、該判断に応じて前記酸化剤含有液の供給量を制御するための電気信号を前記制御ポンプ８へ送る演算部９をさらに備えている。
また、前記水処理装置１は、図１に示すように、各配管の途中に配された弁１１を複数備えている。なお、図面における破線は、電気信号を送る電気信号配線を示している。

前記水処理装置１は、被処理水供給配管２を介して被処理水Ａを逆浸透膜ユニット３へ供給し、逆浸透膜ユニット３の逆浸透膜によって被処理水Ａを膜分離し、透過水Ｂと濃縮水とを得て、透過水Ｂと濃縮水とをそれぞれ装置外へ排出できるように構成されている。
また、前記水処理装置１は、逆浸透膜ユニット３の上流側及び下流側（濃縮水側）の圧力をそれぞれ上流側圧力検出器４ａ及び下流側圧力検出器４ｂによって検出しつつ、被処理水Ａを膜分離するように構成されている。

前記水処理装置１は、貯水槽５に酸化剤を添加し、前記制御ポンプ８及び前記酸化剤含有液用配管７を経由させて酸化剤を含む酸化剤含有液を被処理水供給配管２へ送ることにより、酸化剤を含む被処理水Ａを逆浸透膜ユニット３によって膜分離できるように構成されている。
また、前記水処理装置１は、濃縮水移送配管６を経由させて濃縮水を被処理水槽１０へ送るように構成されている。即ち、逆浸透膜にて消費されなかった酸化剤を含む濃縮水を被処理水槽１０へ送り、酸化剤を装置内で循環させつつ、酸化剤を含む被処理水Ａを膜分離できるように構成されている。
なお、前記水処理装置１は、濃縮水移送配管６の途中から濃縮水を装置外へ排出できるように構成されている。

前記第一工程は、前記水処理装置１において、上流側圧力検出器４ａ及び下流側圧力検出器４ｂによってそれぞれ検出した検出値を基にして演算部９にて圧力損失値を算出し、該圧力損失値が、逆浸透膜ユニット３の初期圧力損失値よりも大きい第一基準値に上がるまで、被処理水Ａを膜分離することによって行うことができる。

一方、前記第二工程は、前記水処理装置１において、上流側圧力検出器４ａ及び下流側圧力検出器４ｂによってそれぞれ検出した検出値を基にして演算部９にて圧力損失値を算出しつつ、逆浸透膜ユニット３の圧力損失値が前記第一基準値より小さい第二基準値に下がるまで、酸化剤を含む被処理水Ａを逆浸透膜によって膜分離することにより行うことができる。

前記被処理水Ａとしては、特に限定されず、例えば、電子部品製造工場などから排出される工場排水や下水処理排水などの排水、又は、海水などが採用される。

前記被処理水Ａとしては、除濁処理が施された被処理水が好ましい。即ち、被処理水槽１０の上流側では、被処理水に除濁処理が施されていることが好ましい。
前記除濁処理とは、逆浸透膜による膜分離よりも粗いろ過処理である。
該除濁処理としては、精密ろ過膜（ＭＦ膜）処理、限外ろ過膜（ＵＦ膜）処理、砂ろ過処理などが採用される。

前記逆浸透膜ユニット３は、逆浸透膜を含み、該逆浸透膜によって被処理水Ａを膜分離することにより、膜を透過した透過水Ｂと、膜を透過しない濃縮水とを得るように構成されている。
前記透過水Ｂは、例えば、飲料水、工業用洗浄水、工業用水などの用途で使用される。
一方、前記濃縮水は、例えば、生物処理、凝集沈殿処理、又は、蒸発濃縮処理などが施されて装置外へ排出される。これらの処理は、単独で行われてもよく、組み合わされて行われてもよい。なお、これらの処理に伴って生じる汚泥等は、通常、廃棄される。
前記濃縮水の一部は、上述したように、被処理水槽１０に送られ得るが、濃縮水を被処理水槽１０に送って濃縮水を循環させることは、必ずしも必要でない。

前記逆浸透膜ユニット３は、初期圧力損失値を有している。
前記初期圧力損失値は、当該逆浸透膜ユニット３を備えた水処理装置の運転を開始した時における逆浸透膜ユニット３の圧力損失値である。
詳しくは、前記初期圧力損失値は、当該逆浸透膜ユニットを備えた水処理装置において、設計流量（逆浸透膜ユニットへ流入する水量の設計流量）の７０％以上の流量で２日間連続運転したときの値である。従って、水処理装置を設計流量の７０％以上の流量で２日間運転したときに、逆浸透膜ユニットの上流側及び下流側で圧力を測定することによって、圧力の差から逆浸透膜ユニットの初期圧力損失値が求められる。即ち、初期圧力損失値は、水処理装置の設計流量の７０％以上の流量となるように、当該新たな逆浸透膜ユニットを備えた水処理装置の運転を２日間継続し、逆浸透膜ユニット３の上流側における圧力と逆浸透膜ユニット３の濃縮水側における圧力とを基にして算出する。
前記初期圧力損失値は、同じ逆浸透膜ユニット３であっても、装置ごとに変わり得るものである。具体的には、前記初期圧力損失値は、例えば、膜ユニットとつながる配管の構造によっても異なり得る。また、前記初期圧力損失値は、例えば、膜ユニット内の逆浸透膜の数によっても異なり得る。
なお、各装置における逆浸透膜ユニットの初期圧力損失値は、膜ユニットに加える通常の圧力によって大きく変化するものではない。具体的には、膜ユニットの上流側における圧力が増加することに伴って、濃縮水側における圧力も増加するため、たとえば、設計流量の７０％の流量で水処理装置を運転したときと、設計流量の１００％の流量で水処理装置を運転したときとにおいて、初期圧力損失値の値は、ほぼ同じである。

前記逆浸透膜の材質としては、例えば、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスルホンなどが採用される。
前記逆浸透膜の材質は、一般的に、酸化剤などによって酸化されると、酸化分解等により劣化しやすいものである。

前記逆浸透膜としては、より酸化分解されにくいという点で、表面にさらにコーティング処理が施された耐塩素性逆浸透膜を採用することが好ましい。

前記逆浸透膜の形状としては、従来公知のものが挙げられ、例えば、直径数ｍｍの中空糸状に形成されたいわゆる中空糸膜状、スパイラル状、又は、板状の平膜状などが挙げられる。

前記第一工程においては、前記逆浸透膜ユニット３の圧力損失値が、膜ユニット３の初期圧力損失値よりも大きい所定値である第一基準値に上がるまで、被処理水Ａを膜分離する。

前記第一工程においては、前記逆浸透膜ユニット３によって前記被処理水Ａを膜分離することにより、逆浸透膜の表面にて微生物が徐々に繁殖し、その結果、膜表面に微生物や微生物の代謝物などが堆積する。また、同様に、膜表面に被処理水に含まれる有機物も堆積する。このように、逆浸透膜の表面にて上記のようなものが堆積することに伴って、膜ユニット３における被処理水、透過水、濃縮水の流れが阻害され、逆浸透膜ユニットの圧力損失値が高くなっていく。
即ち、前記第一工程においては、逆浸透膜において膜の表面に堆積する有機物量や微生物量（微生物の代謝物も含む）が増加すると、逆浸透膜ユニット３の圧力損失も上昇する。

前記圧力損失値は、逆浸透膜ユニットへの流入量が設計流量の７０％以上となるように、水処理装置を運転した際の、前記逆浸透膜ユニット３に流入する被処理水Ａの圧力（水圧）と、前記逆浸透膜ユニット３により膜分離された濃縮水の圧力（水圧）との差である。

前記第一基準値は、前記逆浸透膜ユニット３の初期圧力損失値より大きい値であれば、特に限定されないが、第二工程を行う頻度をより少なくでき、酸化剤の使用量をより少なくできるという点で、前記逆浸透膜ユニット３の初期圧力損失値と前記逆浸透膜ユニット３の上限圧力損失値との差分の１５％以上の値であることが好ましく、３０％以上の値であることがより好ましく、６０％以上の値であることがさらに好ましい。
前記第一基準値が、逆浸透膜ユニット３の初期圧力損失値と上限圧力損失値との差分の１５％以上の値であることにより、酸化剤によって膜を劣化させることがより確実に抑制されるという利点がある。
また、前記第一基準値は、膜分離の効率をより良好なものにできるという点で、前記逆浸透膜ユニット３の上限圧力損失値未満の値であることが好ましく、いったん膜に付着した微生物等をより確実に減らすことができるという点で、上限圧力損失値の８０％以下の値であることがより好ましい。
なお、上限圧力損失値は、膜ユニットの製造元によって設定されている逆浸透膜ユニットの使用上限値である。

前記第一工程においては、被処理水Ａ中の前記酸化剤の濃度が０．０５ｐｐｍ未満であることが好ましく、０．０１ｐｐｍ未満であることがより好ましく、前記酸化剤を含まないことがさらに好ましい。
前記第一工程における被処理水Ａ中の酸化剤の濃度が０．０５ｐｐｍ未満であることにより、逆浸透膜の劣化がより確実に抑制される。

これに対して、前記第二工程は、前記逆浸透膜ユニット３の圧力損失値が前記第一基準値以上となった後に行い、前記第二工程においては、前記逆浸透膜ユニット３の圧力損失値が初期圧力損失値より大きく且つ前記第一基準値より小さい所定の値である第二基準値に下がるまで、酸化剤を含む被処理水Ａを逆浸透膜によって膜分離する。

前記第二工程においては、前記第二基準値は、下記式（１）を満たす値であることが好ましい。第二基準値が下記式（１）を満たす値であることにより、逆浸透膜の詰まりを低下させることができ、しかも、逆浸透膜の酸化剤による劣化をより確実に抑えることができるという利点がある。
５０≦（第一基準値−第二基準値）×１００／（第一基準値−初期圧力損失値）≦９０
・・・・式（１）
具体的には、仮に、圧力損失値が初期圧力損失値に下がるまで第二工程を行うと、上記式（１）の値（回復率）は、１００％となる。
前記第二基準値が式（１）の値を９０以下とする値であることにより、酸化剤による逆浸透膜の劣化をより確実に抑制できるという利点がある。一方、第二基準値が式（１）の値を５０以上とする値であることにより、膜に付着したものを酸化剤によってより多く取り除くことができるという利点がある。
なお、前記水処理装置１において、第一工程と第二工程とを繰り返して行っていくと、第二工程によっても上記の回復率が５０％以上とならないことが起こりうる。この原因は、有機物や微生物が膜に強固に付着し、酸化剤によっても膜に付着したもの分解したり剥離したりできないことによるものと考えられる。このような場合には、逆浸透膜を新しいものに交換することなどが好ましい。

前記第二工程においては、被処理水Ａが前記酸化剤を０．０１ｐｐｍ以上含むことが好ましく、０．０５ｐｐｍ以上含むことがより好ましい。また、被処理水Ａが前記酸化剤を５０ｐｐｍ以下含むことが好ましい。
前記第二工程における被処理水Ａが前記酸化剤を０．０１ｐｐｍ以上含むことにより、逆浸透膜の表面に付着した微生物やその代謝物をより確実に除去でき、逆浸透膜ユニット３の圧力損失値をより効率的に下げることができるという利点がある。また、被処理水Ａが前記酸化剤を５０ｐｐｍ以下含むことにより、逆浸透膜の酸化による劣化をより確実に防止することができるという利点がある。

前記酸化剤としては、例えば、過酸化物、ハロゲンのオキソ酸塩、結合ハロゲン（塩素）化合物、ハロゲン化スルファミン酸化合物などが挙げられる。

前記過酸化物は、ペルオキシド構造（−Ｏ−Ｏ−）、過カルボン酸構造（−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｏ−）、又は過酸化物イオン（Ｏ₂ ^2-）を有する化合物である。

前記ハロゲンのオキソ酸塩としては、例えば、塩素のオキソ酸塩、臭素のオキソ酸塩などが挙げられる。

前記塩素のオキソ酸塩としては、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩などが挙げられる。前記臭素のオキソ酸塩としては、次亜臭素酸塩、亜臭素酸塩、臭素酸塩、過臭素酸塩などが挙げられる。
前記次亜塩素酸塩としては、例えば、次亜塩素酸カルシウム（さらし粉）、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウムなどが挙げられる。

前記結合ハロゲン（塩素）化合物としては、例えば、クロラミン−Ｔ（Ｎ−クロロ−４−メチルベンゼンスルホンアミドのナトリウム塩）、クロラミン−Ｂ（Ｎ−クロロ−ベンゼンスルホンアミドのナトリウム塩）、Ｎ−クロロ−パラニトロベンゼンスルホンアミドのナトリウム塩、トリクロロメラニンのナトリウム塩又はカリウム塩、モノクロロメラニンのナトリウム塩又はカリウム塩、ジクロロメラニンのナトリウム塩又はカリウム塩、トリクロロイソシアヌール酸、モノクロロイソシアヌール酸のナトリウム塩又はカリウム塩、ジクロロイソシアヌール酸のナトリウム塩又はカリウム塩、モノクロロヒダントイン若しくはモノブロモヒダントイン若しくはその５，５−アルキル誘導体、１，３−ジクロロヒダントイン若しくは１，３−ジブロモヒダントイン若しくは１−ブロモ−３−クロロヒダントイン若しくはその５，５−アルキル誘導体などが挙げられる。
前記ハロゲン化スルファミン酸化合物としては、例えば、Ｎ−モノクロロスルファミン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、Ｎ，Ｎ−ジクロロスルファミン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩などの塩素化スルファミン酸化合物が挙げられる。また、例えば、Ｎ−モノブロモスルファミン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、Ｎ，Ｎ−ジブロモスルファミン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩などの臭素化スルファミン酸化合物が挙げられる。

前記酸化剤としては、過酸化物又は塩素のオキソ酸塩が好ましい。

本実施形態の水処理方法においては、第一工程における被処理水Ａがバイオファウリング抑制剤をさらに含むことが好ましい。第一工程における被処理水Ａがバイオファウリング抑制剤をさらに含むことにより、逆浸透膜における微生物の繁殖を抑制できるため、前記第二工程において用いる酸化剤の量をより少なくできるという利点がある。また、第一工程と第二工程とをそれぞれ繰り返して複数回行う水処理方法においては、第一工程における被処理水Ａがバイオファウリング抑制剤をさらに含むことにより、逆浸透膜における微生物の繁殖が抑制されるため、第二工程に費やす時間の割合をより少なくでき、酸化剤の使用量をより少なくできるという利点がある。
なお、本実施形態の水処理方法においては、第二工程における被処理水Ａがバイオファウリング抑制剤をさらに含んでいてもよい。

前記第二工程においては、好ましくは濃縮水の酸化剤濃度が０ｐｐｍを超えるように、被処理水Ａを逆浸透膜ユニット３によって膜分離する。また、好ましくは濃縮水の酸化剤濃度が２ｐｐｍ以下、より好ましくは０．０５ｐｐｍ以下となるように、被処理水Ａを逆浸透膜ユニット３によって膜分離する。濃縮水の酸化剤濃度が０ｐｐｍを超え２ｐｐｍ以下となるように被処理水Ａを逆浸透膜ユニット３によって膜分離することにより、逆浸透膜の酸化剤による劣化をより確実に抑制することができるという利点がある。
被処理水Ａの酸化剤濃度を調整するだけでなく濃縮水中の酸化剤濃度を所定値以下とすることによって、濃縮水中の酸化剤による逆浸透膜の劣化を抑制できる。特に、第二工程の終了前においては、膜表面の微生物や有機物の一部が既に除去されていることから、被処理水に添加した酸化剤の一部が微生物や有機物と反応しないまま濃縮水中に濃縮されることも考えられる。従って、濃縮水における酸化剤濃度を所定値以下とすることによって、酸化剤による逆浸透膜の劣化をより確実に防止できる。

本実施形態の水処理方法においては、濃縮水移送配管６に濃度計１５を取り付けた水処理装置１によって、濃縮水の酸化剤濃度を測定することができる。
前記濃度計１５としては、例えば、酸化還元電位計又は塩素濃度計などが採用され得る。なお、酸化剤として塩素を含む酸化剤を使用する場合には、塩素濃度計によって濃縮水の酸化剤濃度を測定することもできる。

本実施形態の水処理方法においては、各圧力検出器４ａ、４ｂで検出した圧力から圧力損失値を演算部９にて自動的に算出し、演算部９から制御ポンプ８へ電気信号を送り、制御ポンプ８の作動を自動的に行い、第一工程及び第二工程の開始又は終了を自動制御することが好ましい。
斯かる水処理方法において用いる前記演算部９は、例えば、上流側圧力検出器４ａ及び下流側圧力検出器４ｂからそれぞれ送られて来る圧力値から圧力損失値を算出し、該圧力損失値が前記第一基準値に達すると、貯水槽５の酸化剤を含む酸化剤含有液を逆浸透膜ユニット３へ送るべく、制御ポンプ８を作動させるための電気信号を制御ポンプ８に送るように構成されている。一方、前記演算部９は、圧力損失値が初期圧力損失値より大きく且つ前記第一基準値より小さい第二基準値に下がると、貯水槽５内からの酸化剤含有液の逆浸透膜ユニット３への供給を止めるべく、制御ポンプ８の作動を停止させるための電気信号を制御ポンプ８に送るように構成されている。
一方で、本実施形態の水処理方法においては、演算部９を用いて第一工程及び第二工程の開始又は終了を自動制御しなくてもよい。

本実施形態の水処理方法は、図１に示した水処理装置以外の装置においても実施することができる。該水処理装置１としては、例えば、図２〜図４に示すものなどが採用される。図２〜図４は、本実施形態の水処理方法を実施するために用いる水処理装置１の例をそれぞれ示す概略図である。

本実施形態の水処理方法を実施するための水処理装置１は、例えば図２に示すように、逆浸透膜ユニット３に取り付けられ逆浸透膜ユニット３内の圧力を測定するための膜ユニット内圧力検出器４ｃを備えている。
斯かる水処理装置１は、膜ユニット内圧力検出器４ｃをさらに備える点で、図１に示す水処理装置と異なるが、他の点において、図１に示す水処理装置と同様に構成されている。
前記膜ユニット内圧力検出器４ｃによって、逆浸透膜ユニットの内部の圧力を測定することにより、逆浸透膜ユニット内に配された各逆浸透膜の詰まりの程度を検知することができる。
前記膜ユニット内圧力検出器４ｃによれば、内部に１本又は複数本（例えば６本）の膜モジュールを有する逆浸透膜ユニット内における、個々の膜モジュールの閉塞の程度を検知することができる。
なお、複数本の膜モジュールを備えた膜ユニットにおいては、膜ユニット内圧力検出器４ｃの測定位置を変えることによって、複数本の膜モジュールのうちの、いずれの膜モジュールの閉塞が高くなっているかを確認することができる。

また、本実施形態の水処理方法を実施するための水処理装置１は、例えば図３に示すように、直列に配された上流側逆浸透膜ユニット３ａ及び下流側逆浸透膜ユニット３ｂを備えている。
斯かる水処理装置１は、図３に示すように、上流側逆浸透膜ユニット３ａの濃縮水を下流側逆浸透膜ユニット３ｂへ送ることができるように構成されている。また、上流側逆浸透膜ユニット３ａの透過水を下流側逆浸透膜ユニット３ｂを経由させずに装置外へ排出できるように構成されてもいる。また、上流側逆浸透膜ユニット３ａと下流側逆浸透膜ユニット３ｂとの間に配された中間圧力検出器４ｄが上流側逆浸透膜ユニット３ａと下流側逆浸透膜ユニット３ｂとの間の圧力（水圧）を検出するように配されている。斯かる水処理装置は、上記のように構成されている点以外は、図１に示す水処理装置と同様に構成されている。

斯かる水処理装置１を用いた水処理方法においては、上流側圧力検出器４ａで検出した値と、中間圧力検出器４ｄで検出した値とから、上記と同様にして、上流側逆浸透膜ユニット３ａの圧力損失値を算出することができる。そして、上流側逆浸透膜ユニット３ａに対して、上記と同様にして、第一工程及び第二工程を行うことができる。
また、斯かる水処理装置１を用いた水処理方法においては、中間圧力検出器４ｄで検出した値と、下流側圧力検出器４ｂで検出した値とから、上記と同様にして、下流側逆浸透膜ユニット３ｂの圧力損失値を算出することができる。そして、下流側逆浸透膜ユニット３ｂに対して、上記と同様にして、第一工程及び第二工程を行うことができる。
斯かる水処理装置１においては、上流側逆浸透膜ユニット３ａと下流側逆浸透膜ユニット３ｂとの間（上流側逆浸透膜ユニットの濃縮水が通る配管）に取り付けられた濃度計（図３において図示せず）によって、上流側の逆浸透膜ユニット３ａに対して第二工程を行うときに、上流側逆浸透膜ユニット３ａの濃縮水中の酸化剤濃度を測定することができる。そして、上流側逆浸透膜ユニット３ａの濃縮水中の酸化剤濃度が、好ましくは２ｐｐｍ以下、より好ましくは０．０５ｐｐｍ以下となるように、被処理水への酸化剤の添加量を制御することができる。このような制御によって、下流側の逆浸透膜ユニット３ｂの逆浸透膜が酸化剤によって劣化することを抑制できる。

なお、斯かる水処理装置１を用いた水処理方法においては、上流側の逆浸透膜ユニット３ａの逆浸透膜が詰まり、上流側の逆浸透膜ユニット３ａに対して第二工程を行う必要があるときには、下流側の逆浸透膜ユニット３ｂの逆浸透膜にも微生物や有機物が付着していることが多い。従って、上流側の逆浸透膜ユニット３ａに対して第二工程を行い、上流側の逆浸透膜ユニット３ａから下流側の逆浸透膜ユニット３ｂへ、０．０５ｐｐｍ〜２ｐｐｍ濃度の酸化剤を含有する濃縮水が供給されても、下流側の逆浸透膜ユニット３ｂにおいては、通常、逆浸透膜の酸化剤による劣化が抑制される。
また、図３に示すような水処理装置１は、上流側の逆浸透膜ユニット３ａの濃縮水に酸化剤含有液を供給するバイパス配管（図示せず）を備えていてもよい。斯かるバイパス配管によって、酸化剤を下流側の逆浸透膜ユニット３ｂのみに供給することができるため、下流側の逆浸透膜ユニット３ｂのみに対して第二工程を行うことができる。

本実施形態の水処理方法を実施するための水処理装置１は、例えば図４に示すように、並列に配された複数の逆浸透膜ユニットを有するユニット群を２つ備え、該２つのユニット群が直列に配されている。

斯かる水処理装置１は、図４に示すように、並列に配された複数の逆浸透膜ユニット（3a'-1、3a'-2、3a'-3、3a'-4）を有する上流側のユニット群３ａ’と、並列に配された複数の逆浸透膜ユニット（3b'-1、3b'-2、3b'-3、3b'-4）を有する下流側ユニット群３ｂ’とを備えている。
また、斯かる水処理装置１は、図４に示すように、被処理水Ａを貯める被処理水槽１０と、該被処理水槽１０から上流側のユニット群３ａ’へ被処理水Ａを加圧して送るための加圧ポンプＰ’とを備えている。
さらに、斯かる水処理装置１は、図４に示すように、加圧ポンプＰ’によって加圧された上流側ユニット群３ａ’の上流側の圧力（水圧）を検出する第１圧力検出器４ｅと、上流側ユニット群３ａ’の下流側であって且つ下流側ユニット群３ｂ’の上流側の圧力（水圧）を検出する第２圧力検出器４ｆと、下流側ユニット群３ｂ’の下流側の圧力（水圧）を検出する第３圧力検出器４ｇと、上流側ユニット群３ａ’の濃縮水中の酸化剤濃度及び下流側ユニット群３ｂ’の濃縮水中の酸化剤濃度を測定する濃度計１５とを備えている。
また、斯かる水処理装置１は、図４に示すように、酸化剤を含む貯水槽５内の酸化剤含有液を被処理水槽１０へ送る酸化剤含有液供給配管１３を備えている。
なお、斯かる水処理装置１は、図４に示すように、貯水槽５に貯まった酸化剤含有液を、直接下流側ユニット群３ｂ’へ送る下流側ユニット用供給配管１４を備えている。

前記水処理方法においては、図４に示す水処理装置１を用いることにより、被処理水槽１０に貯まった被処理水Ａを加圧ポンプＰ’を介して上流側ユニット群３ａ’へ送り、上流側ユニット群３ａ’の各逆浸透膜ユニットにて膜分離を行いつつ、第１圧力検出器４ｅと第２圧力検出器４ｆとで検出した圧力の差から圧力損失値を算出し、該圧力損失値を基にして、上記と同様にして、上流側ユニット群３ａ’における各逆浸透膜ユニットに対して、第一工程及び第二工程を行うことができる。また、上流側ユニット群３ａ’における各逆浸透膜ユニットに対して、第一工程及び第二工程を行いつつ、第２圧力検出器４ｆと第３圧力検出器４ｇとで検出した圧力の差から圧力損失値を算出し、同様にして、下流側ユニット群３ｂ’における各逆浸透膜ユニットに対して、第一工程及び第二工程を行うことができる。

斯かる水処理装置１を用いた水処理方法においては、上流側ユニット群３ａ’及び下流側ユニット群３ｂ’それぞれの濃縮水中の酸化剤濃度が所定濃度を超えないように、被処理水槽１０への酸化剤の添加量を調整することによって、逆浸透膜の劣化を抑制することができる。
また、斯かる水処理装置１を用いた水処理方法においては、それぞれの逆浸透膜ユニットに酸化剤を供給してもよい。具体的には、上流側ユニット群３ａ’の逆浸透膜ユニット（3a'-1、3a'-2、3a'-3、3a'-4）へそれぞれバルブ操作によって酸化剤を供給できる配管（図示せず）を備えた水処理装置を用いて、各膜ユニットへ酸化剤を供給してもよい。
また、斯かる水処理装置１を用いた水処理方法においては、バルブ操作によって、特定の逆浸透膜ユニットのみへ酸化剤を供給するように制御することもできる。このように特定の逆浸透膜ユニットへ酸化剤を供給するときには、特定の逆浸透膜ユニットの濃縮水中の酸化剤濃度を測定しつつ、特定の逆浸透膜ユニットに供給される酸化剤の量を調整することが好ましい。

本実施形態の水処理方法は、上記例示の通りであるが、本発明は、上記例示の水処理方法に限定されるものではない。
また、一般の水処理方法において用いられる種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲において、採用することができる。

１：水処理装置、
２：被処理水供給配管、
３：逆浸透膜ユニット、
４ａ：上流側圧力検出器、４ｂ：下流側圧力検出器、
５：貯水槽、
６：濃縮水移送配管、
７：酸化剤含有液用配管、
８：制御ポンプ（Ｐ）、
９：演算部、
１０：被処理水槽、
１１：弁、
１３：酸化剤含有液供給配管、
１４：下流側ユニット用供給配管、
１５：濃度計、
Ａ：被処理水、 Ｂ：透過水、 Ｐ’：加圧ポンプ。

Claims (5)

1. 逆浸透膜を含む逆浸透膜ユニットによって被処理水を膜分離する水処理方法であって、
   前記逆浸透膜ユニットの圧力損失値が第一基準値に上がるまで前記被処理水を膜分離する第一工程と、該第一工程の後に前記逆浸透膜ユニットの圧力損失値が初期圧力損失値より大きく且つ前記第一基準値より小さい第二基準値に下がるまで、酸化剤を含む被処理水を逆浸透膜によって膜分離する第二工程とを有することを特徴とする水処理方法。
2. 前記第二工程における前記第二基準値が、下記式（１）を満たす値である請求項１記載の水処理方法。
   ５０≦（第一基準値−第二基準値）×１００／（第一基準値−初期圧力損失値）≦９０
   ・・・・式（１）
3. 前記第二工程では、前記酸化剤として、過酸化物又は塩素のオキソ酸塩を用いる請求項１又は２記載の水処理方法。
4. 前記第二工程では、前記被処理水における前記酸化剤の濃度が０．０１〜５０ｐｐｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の水処理方法。
5. 前記第一工程では、被処理水がさらにバイオファウリング抑制剤を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の水処理方法。

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