JPH05269463A - 膜分離装置 - Google Patents
膜分離装置Info
- Publication number
- JPH05269463A JPH05269463A JP6609092A JP6609092A JPH05269463A JP H05269463 A JPH05269463 A JP H05269463A JP 6609092 A JP6609092 A JP 6609092A JP 6609092 A JP6609092 A JP 6609092A JP H05269463 A JPH05269463 A JP H05269463A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 原水にアルカリを添加してpHをアルカリ側
に調整する2段ROにおいて、第1段目のRO膜分離装
置におけるRO膜面へのスケール析出を防止して、高水
質の処理水を長期間にわたり安定かつ効率的に得る。 【構成】 第1段目のRO膜分離装置1に通水される原
水にアルカリを添加してpHを調整する手段13と、ス
ケール分散剤を添加する手段17とを設ける。 【効果】 原水(第1段目のRO膜分離装置の給水)に
アルカリを添加するため、処理水である第2段目のRO
膜分離装置の透過水として、高水質の処理水を得ること
ができる。原水には、アルカリと共に、スケール分散剤
が添加されるため、前述の第1段目のRO膜分離装置に
おけるCaCO3 やAl(OH)3 に起因するスケール
のRO膜面への付着を防止し、長期間透過水量の低下を
起こすことなく安定に運転を継続することが可能とされ
る。
に調整する2段ROにおいて、第1段目のRO膜分離装
置におけるRO膜面へのスケール析出を防止して、高水
質の処理水を長期間にわたり安定かつ効率的に得る。 【構成】 第1段目のRO膜分離装置1に通水される原
水にアルカリを添加してpHを調整する手段13と、ス
ケール分散剤を添加する手段17とを設ける。 【効果】 原水(第1段目のRO膜分離装置の給水)に
アルカリを添加するため、処理水である第2段目のRO
膜分離装置の透過水として、高水質の処理水を得ること
ができる。原水には、アルカリと共に、スケール分散剤
が添加されるため、前述の第1段目のRO膜分離装置に
おけるCaCO3 やAl(OH)3 に起因するスケール
のRO膜面への付着を防止し、長期間透過水量の低下を
起こすことなく安定に運転を継続することが可能とされ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は膜分離装置に係り、特に
カン水や淡水或いはこれらを浄水処理した水道水を原水
とする純水や超純水の製造に有効な、逆浸透膜(RO
膜)を用いた膜分離装置に関する。
カン水や淡水或いはこれらを浄水処理した水道水を原水
とする純水や超純水の製造に有効な、逆浸透膜(RO
膜)を用いた膜分離装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、海水の淡水化方法として、RO膜
分離装置を2段に設けて処理する2段ROが知られてい
る。この方法では、第1段目のRO膜の透過水を高圧ポ
ンプで加圧し、第2段目のRO膜の原水(給水)とする
ことにより、より低濃度の透過水を得ることができる。
カン水の脱塩処理においても、このような方法を用いる
ことにより、高純度の透過水が得られるが、この方法
は、2台の高圧ポンプを必要とするため、造水コストが
高くつくという欠点がある。
分離装置を2段に設けて処理する2段ROが知られてい
る。この方法では、第1段目のRO膜の透過水を高圧ポ
ンプで加圧し、第2段目のRO膜の原水(給水)とする
ことにより、より低濃度の透過水を得ることができる。
カン水の脱塩処理においても、このような方法を用いる
ことにより、高純度の透過水が得られるが、この方法
は、2台の高圧ポンプを必要とするため、造水コストが
高くつくという欠点がある。
【0003】一方、上記方法とは別に、2段に設けたR
O膜分離装置に1台の高圧ポンプで給水する2段RO
が、超純水製造などの分野で実用化されている。この方
法は、操作圧力が15kgf/cm2 程度の低圧RO膜
分離装置を用いる方法で、第1段目のRO膜分離装置の
透過水を第2段目のRO膜分離装置に直接給水する。従
って、第1段目のRO膜分離装置の入口圧力が概ね30
kgf/cm2 、第1段目のRO膜分離装置の透過水圧
力、即ち、第2段目のRO膜分離装置の給水圧力が15
kgf/cm2 となるように設計、運転されている。
O膜分離装置に1台の高圧ポンプで給水する2段RO
が、超純水製造などの分野で実用化されている。この方
法は、操作圧力が15kgf/cm2 程度の低圧RO膜
分離装置を用いる方法で、第1段目のRO膜分離装置の
透過水を第2段目のRO膜分離装置に直接給水する。従
って、第1段目のRO膜分離装置の入口圧力が概ね30
kgf/cm2 、第1段目のRO膜分離装置の透過水圧
力、即ち、第2段目のRO膜分離装置の給水圧力が15
kgf/cm2 となるように設計、運転されている。
【0004】この後者の2段ROで、淡水、例えば水道
水を処理すると、高純度な純水が得られるので、RO膜
分離装置だけで超純水が製造可能となる。従って、超純
水製造において、この2段ROを用いれば、イオン交換
樹脂への塩類の負荷の低減が図れ、連続処理が可能とな
る。即ち、イオン交換樹脂の再生のための不連続処理が
大幅に低減できる。
水を処理すると、高純度な純水が得られるので、RO膜
分離装置だけで超純水が製造可能となる。従って、超純
水製造において、この2段ROを用いれば、イオン交換
樹脂への塩類の負荷の低減が図れ、連続処理が可能とな
る。即ち、イオン交換樹脂の再生のための不連続処理が
大幅に低減できる。
【0005】ところで、超純水は半導体製造工場におい
て大量に使用されている。しかして、半導体の集積度の
向上に伴ない、更に高純度の超純水が求められているの
が現状であるが、上記2段ROにおいて、原水のpHが
6〜7と低い場合には、RO膜での溶存炭素ガスの除去
ができず、第2段目のRO膜分離装置の透過水質を良く
することができない。
て大量に使用されている。しかして、半導体の集積度の
向上に伴ない、更に高純度の超純水が求められているの
が現状であるが、上記2段ROにおいて、原水のpHが
6〜7と低い場合には、RO膜での溶存炭素ガスの除去
ができず、第2段目のRO膜分離装置の透過水質を良く
することができない。
【0006】そこで、従来、2段ROによる超純水の製
造において、2段ROの中間において、即ち第1段目の
RO膜分離装置の透過水に苛性ソーダ(NaOH)を添
加してpHをアルカリ側(pH8〜9)に高めて運転す
る方法が提案されている。この方法は、RO膜にて炭酸
を除去するために、第2段目のRO膜分離装置の給水中
の炭酸の解離を苛性ソーダの添加により下式の如くでき
るだけ高めるものである。
造において、2段ROの中間において、即ち第1段目の
RO膜分離装置の透過水に苛性ソーダ(NaOH)を添
加してpHをアルカリ側(pH8〜9)に高めて運転す
る方法が提案されている。この方法は、RO膜にて炭酸
を除去するために、第2段目のRO膜分離装置の給水中
の炭酸の解離を苛性ソーダの添加により下式の如くでき
るだけ高めるものである。
【0007】
【化1】
【0008】このように解離させた炭酸の除去を高める
ことにより、2段ROの後段に設置される非再生型のイ
オン交換樹脂の負荷量を低減させることができる。
ことにより、2段ROの後段に設置される非再生型のイ
オン交換樹脂の負荷量を低減させることができる。
【0009】しかしながら、2段ROの中間にNaOH
を添加する方法では、第1段目のRO膜分離装置で一旦
脱塩したRO透過水の塩濃度を高めることになり、第2
段目のRO膜分離装置の透過水を更に高純度化すること
が困難となっていた。
を添加する方法では、第1段目のRO膜分離装置で一旦
脱塩したRO透過水の塩濃度を高めることになり、第2
段目のRO膜分離装置の透過水を更に高純度化すること
が困難となっていた。
【0010】第2段目のRO膜分離装置の給水のpHコ
ントロールのために、第1段目のRO膜分離装置の給水
にNaOHを添加してpHを高めてやれば、第2段目の
RO膜分離装置に過剰の塩を供給することなく、炭酸除
去効率を高めることができる。
ントロールのために、第1段目のRO膜分離装置の給水
にNaOHを添加してpHを高めてやれば、第2段目の
RO膜分離装置に過剰の塩を供給することなく、炭酸除
去効率を高めることができる。
【0011】この場合の2段ROの装置配列は図2に示
す通りである。
す通りである。
【0012】図2中、1は第1段目のRO膜分離装置、
2は第2段目のRO膜分離装置である。原水は配管11
より第1段目のRO膜分離装置1に導入される過程で配
管12よりアルカリが添加され、アルカリの添加により
pH調整された原水は、第1段目のRO膜分離装置1に
給水され、透過水は配管13より第2段目のRO膜分離
装置2に給水される。この第2段目のRO膜分離装置2
の透過水は配管14より系外へ排出される。第1段目の
RO膜分離装置1及び第2段目のRO膜分離装置2の濃
縮水は配管15、16よりそれぞれ排出される。
2は第2段目のRO膜分離装置である。原水は配管11
より第1段目のRO膜分離装置1に導入される過程で配
管12よりアルカリが添加され、アルカリの添加により
pH調整された原水は、第1段目のRO膜分離装置1に
給水され、透過水は配管13より第2段目のRO膜分離
装置2に給水される。この第2段目のRO膜分離装置2
の透過水は配管14より系外へ排出される。第1段目の
RO膜分離装置1及び第2段目のRO膜分離装置2の濃
縮水は配管15、16よりそれぞれ排出される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】図2に示す方法によ
り、第1段目のRO膜分離装置にアルカリを添加してそ
のpHを8〜9と高くすることにより、溶存炭酸ガスを
RO膜での除去率の高い重炭酸イオン(HCO3 -)にか
えてRO膜処理すると、第2段目のRO膜分離装置の透
過水の水質は、アルカリを全く添加しない場合よりも良
くなるが、別途、次のような問題が生起する。
り、第1段目のRO膜分離装置にアルカリを添加してそ
のpHを8〜9と高くすることにより、溶存炭酸ガスを
RO膜での除去率の高い重炭酸イオン(HCO3 -)にか
えてRO膜処理すると、第2段目のRO膜分離装置の透
過水の水質は、アルカリを全く添加しない場合よりも良
くなるが、別途、次のような問題が生起する。
【0014】即ち、第1段目のRO膜分離装置の給水と
なる水道水等は、CaイオンやAlイオンを含んでいる
ため、第1段目のRO膜分離装置の給水にアルカリを添
加してpHを高めると、これらのCaイオンやAlイオ
ンがCaCO3 やAl(OH)3 スケールとして第1段
目のRO膜面に析出し、その性能を著しく阻害し、遂に
は運転が不能となる。このため、長期間安定に運転を継
続することができないという欠点がある。
なる水道水等は、CaイオンやAlイオンを含んでいる
ため、第1段目のRO膜分離装置の給水にアルカリを添
加してpHを高めると、これらのCaイオンやAlイオ
ンがCaCO3 やAl(OH)3 スケールとして第1段
目のRO膜面に析出し、その性能を著しく阻害し、遂に
は運転が不能となる。このため、長期間安定に運転を継
続することができないという欠点がある。
【0015】一方、前述の如く、第2段目のRO膜分離
装置の給水にアルカリを添加すれば、このようなスケー
ル発生は起こらないが、第2段目のRO膜分離装置の透
過水質は上記第1段目のRO膜分離装置にアルカリを添
加する場合よりも劣り、高水質処理水を得られない。
装置の給水にアルカリを添加すれば、このようなスケー
ル発生は起こらないが、第2段目のRO膜分離装置の透
過水質は上記第1段目のRO膜分離装置にアルカリを添
加する場合よりも劣り、高水質処理水を得られない。
【0016】本発明は上記従来の問題点を解決し、原水
にアルカリを添加してpHをアルカリ側に調整する2段
ROにおいて、第1段目のRO膜分離装置におけるRO
膜面のスケール析出を防止して、高水質の処理水を長期
間にわたり安定かつ効率的に得ることができる膜分離装
置を提供することを目的とする。
にアルカリを添加してpHをアルカリ側に調整する2段
ROにおいて、第1段目のRO膜分離装置におけるRO
膜面のスケール析出を防止して、高水質の処理水を長期
間にわたり安定かつ効率的に得ることができる膜分離装
置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の膜分離装置は、
原水を通水する第1段目のRO膜分離装置と、該第1段
目のRO膜分離装置の透過水を通水する第2段目のRO
膜分離装置とを備えてなる膜分離装置において、前記第
1段目のRO膜分離装置に通水される原水にアルカリを
添加してpHを調整する手段と、スケール分散剤を添加
する手段とを設けたことを特徴とする。
原水を通水する第1段目のRO膜分離装置と、該第1段
目のRO膜分離装置の透過水を通水する第2段目のRO
膜分離装置とを備えてなる膜分離装置において、前記第
1段目のRO膜分離装置に通水される原水にアルカリを
添加してpHを調整する手段と、スケール分散剤を添加
する手段とを設けたことを特徴とする。
【0018】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。図1は本発明の膜分離装置の一実施例を示す系統
図である。なお、図1において、図2に示す部材と同一
機能を奏する部材には同一符号を付してある。
する。図1は本発明の膜分離装置の一実施例を示す系統
図である。なお、図1において、図2に示す部材と同一
機能を奏する部材には同一符号を付してある。
【0019】本実施例の膜分離装置においては、原水の
導入配管11に、アルカリ供給配管12とスケール分散
剤供給配管17を設けてある。
導入配管11に、アルカリ供給配管12とスケール分散
剤供給配管17を設けてある。
【0020】本発明において、原水(第1段目のRO膜
分離装置の給水)に添加するアルカリとしてはNaOH
等を用いることができ、アルカリの添加により、原水は
好ましくはpH7.5〜9.0に調整される。原水のp
H7.5未満では炭酸ガスの除去効率が十分に改善され
ず、pH9.0以上の場合には、原水の塩類濃度が高く
なると共に、第1段目のRO膜分離装置のRO膜に荷電
を有するようになり好ましくない。
分離装置の給水)に添加するアルカリとしてはNaOH
等を用いることができ、アルカリの添加により、原水は
好ましくはpH7.5〜9.0に調整される。原水のp
H7.5未満では炭酸ガスの除去効率が十分に改善され
ず、pH9.0以上の場合には、原水の塩類濃度が高く
なると共に、第1段目のRO膜分離装置のRO膜に荷電
を有するようになり好ましくない。
【0021】また、スケール分散剤としては、例えばア
クリルアミド系ポリマーを用いることができ、その添加
量は、原水の水質、調整pH値によっても異なるが、通
常の場合、10〜20ppm程度とされる。
クリルアミド系ポリマーを用いることができ、その添加
量は、原水の水質、調整pH値によっても異なるが、通
常の場合、10〜20ppm程度とされる。
【0022】本発明において、原水へのアルカリの添加
手段及びスケール分散剤の添加手段の設置箇所に特に制
限はなく、どちらが上流側でどちらが下流側でも良い
が、好ましくは、図示の如く、スケール分散剤添加手段
(配管17)をアルカリ添加手段(配管12)よりも上
流側に設け、原水にスケール分散剤を添加してスケール
の発生を防止した後、アルカリを添加するのが望まし
い。
手段及びスケール分散剤の添加手段の設置箇所に特に制
限はなく、どちらが上流側でどちらが下流側でも良い
が、好ましくは、図示の如く、スケール分散剤添加手段
(配管17)をアルカリ添加手段(配管12)よりも上
流側に設け、原水にスケール分散剤を添加してスケール
の発生を防止した後、アルカリを添加するのが望まし
い。
【0023】
【作用】本発明の膜分離装置においては、2段RO処理
において、原水(第1段目のRO膜分離装置の給水)に
アルカリを添加するため、処理水である第2段目のRO
膜分離装置の透過水として、高水質の処理水を得ること
ができる。
において、原水(第1段目のRO膜分離装置の給水)に
アルカリを添加するため、処理水である第2段目のRO
膜分離装置の透過水として、高水質の処理水を得ること
ができる。
【0024】しかも、原水には、アルカリと共に、スケ
ール分散剤が添加されるため、前述の第1段目のRO膜
分離装置におけるCaCO3 やAl(OH)3 に起因す
るスケールのRO膜面への付着を防止し、長期間透過水
量の低下を起こすことなく安定に運転を継続することが
可能とされる。
ール分散剤が添加されるため、前述の第1段目のRO膜
分離装置におけるCaCO3 やAl(OH)3 に起因す
るスケールのRO膜面への付着を防止し、長期間透過水
量の低下を起こすことなく安定に運転を継続することが
可能とされる。
【0025】
【実施例】以下に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。
り具体的に説明する。
【0026】実施例1 市水(導電率180〜200μs/cm)に酸を添加し
てpH4〜5にした後、脱炭酸塔で炭酸を8ppm以下
に除去した後、スケール分散剤(アクリルアミド系ポリ
マー)を10ppm添加し、その後、pH調整用のアル
カリ(NaOH)及び脱塩素用のNaHSO3 を添加し
てpHを8.2に調整し、2段RO処理した。即ち、第
1段目のRO膜分離装置に圧力25kgf/cm2 で供
給した後、その透過水を第2段目のRO膜分離装置に供
給し、その透過水を処理水として抜き出した。
てpH4〜5にした後、脱炭酸塔で炭酸を8ppm以下
に除去した後、スケール分散剤(アクリルアミド系ポリ
マー)を10ppm添加し、その後、pH調整用のアル
カリ(NaOH)及び脱塩素用のNaHSO3 を添加し
てpHを8.2に調整し、2段RO処理した。即ち、第
1段目のRO膜分離装置に圧力25kgf/cm2 で供
給した後、その透過水を第2段目のRO膜分離装置に供
給し、その透過水を処理水として抜き出した。
【0027】その結果、図3に示す如く、第1段目のR
O膜分離装置の透過水量はROエレメント1本当り、6
m3 /日・at 25℃で長期間低下することなく、安
定に運転することができた。また、第2段目のRO膜分
離装置の透過水としては、抵抗率3〜5MΩ・cmと極
めて高水質の処理水を安定に得ることができた。
O膜分離装置の透過水量はROエレメント1本当り、6
m3 /日・at 25℃で長期間低下することなく、安
定に運転することができた。また、第2段目のRO膜分
離装置の透過水としては、抵抗率3〜5MΩ・cmと極
めて高水質の処理水を安定に得ることができた。
【0028】比較例1 実施例1において、スケール分散剤を添加しなかったこ
と以外は同様にして2段RO処理を行なった。
と以外は同様にして2段RO処理を行なった。
【0029】その結果、処理水水質は実施例1とほぼ同
等であったが、図4に示す如く、第1段目のRO膜分離
装置の透過水量は経時的に低下し、運転開始500時間
後には、ROエレメント1本当り3m3 /日・at 2
5℃と著しく低下した。従って、この場合には、短期間
の運転は可能であるが、長期間の安定運転は不可能であ
る。
等であったが、図4に示す如く、第1段目のRO膜分離
装置の透過水量は経時的に低下し、運転開始500時間
後には、ROエレメント1本当り3m3 /日・at 2
5℃と著しく低下した。従って、この場合には、短期間
の運転は可能であるが、長期間の安定運転は不可能であ
る。
【0030】比較例2,3 アルカリを添加しなかったこと以外は比較例1と同様に
2段RO処理を行なった(比較例2)。また、アルカリ
を原水に添加せず、第1段目のRO膜分離装置の透過水
に添加したこと以外は比較例1と同様に2段RO処理を
行なった。
2段RO処理を行なった(比較例2)。また、アルカリ
を原水に添加せず、第1段目のRO膜分離装置の透過水
に添加したこと以外は比較例1と同様に2段RO処理を
行なった。
【0031】得られた処理水(第2段目のRO膜分離装
置の透過水)の水質(抵抗率)と運転500時間経過後
の第1段目のRO膜分離装置の透過水量を、実施例1及
び比較例1の結果と共に、表1に示す。
置の透過水)の水質(抵抗率)と運転500時間経過後
の第1段目のRO膜分離装置の透過水量を、実施例1及
び比較例1の結果と共に、表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】表1より、本発明の膜分離装置によれば、
高水質処理水を長期間安定に得ることができることが明
らかである。
高水質処理水を長期間安定に得ることができることが明
らかである。
【0034】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の膜分離装置
によれば、原水にアルカリを添加してpHをアルカリ側
に調整する2段ROにおいて、第1段目のRO膜分離装
置におけるRO膜面へのスケール析出を効果的に防止し
て、長期間透過水量の低下をひきおこすことなく、高水
質処理水を安定に得ることが可能とされる。
によれば、原水にアルカリを添加してpHをアルカリ側
に調整する2段ROにおいて、第1段目のRO膜分離装
置におけるRO膜面へのスケール析出を効果的に防止し
て、長期間透過水量の低下をひきおこすことなく、高水
質処理水を安定に得ることが可能とされる。
【0035】このような本発明の膜分離装置は、特に、
カン水や淡水或いはこれらを浄水処理した水道水を原水
とする超純水製造装置として工業的に極めて有用であ
る。
カン水や淡水或いはこれらを浄水処理した水道水を原水
とする超純水製造装置として工業的に極めて有用であ
る。
【図1】本発明の膜分離装置の一実施例を示す系統図で
ある。
ある。
【図2】従来の膜分離装置を示す系統図である。
【図3】実施例1における第1段目のRO膜分離装置の
透過水量の経時変化を示すグラフである。
透過水量の経時変化を示すグラフである。
【図4】比較例1における第1段目のRO膜分離装置の
透過水量の経時変化を示すグラフである。
透過水量の経時変化を示すグラフである。
1 第1段目のRO膜分離装置 2 第2段目のRO膜分離装置
Claims (1)
- 【請求項1】 原水を通水する第1段目の逆浸透膜分離
装置と、該第1段目の逆浸透膜分離装置の透過水を通水
する第2段目の逆浸透膜分離装置とを備えてなる膜分離
装置において、前記第1段目の逆浸透膜分離装置に通水
される原水にアルカリを添加してpHを調整する手段
と、スケール分散剤を添加する手段とを設けたことを特
徴とする膜分離装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6609092A JPH05269463A (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 膜分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6609092A JPH05269463A (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 膜分離装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05269463A true JPH05269463A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=13305819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6609092A Pending JPH05269463A (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 膜分離装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05269463A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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