JPH10156146A - かん水脱塩方法及びそのための装置 - Google Patents
かん水脱塩方法及びそのための装置Info
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- JPH10156146A JPH10156146A JP8334805A JP33480596A JPH10156146A JP H10156146 A JPH10156146 A JP H10156146A JP 8334805 A JP8334805 A JP 8334805A JP 33480596 A JP33480596 A JP 33480596A JP H10156146 A JPH10156146 A JP H10156146A
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
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- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】水回収率を９０％以上に保ちながらシリカスケ
ールを可及的に除去し、膜性能を低下させることなく実
用的な運転を可能にする脱塩方法及び装置を提供する。 【解決手段】濃縮水側を２段以上の多段に連結した逆浸
透膜を用いてかん水を脱塩する方法において、各段の供
給水をｐＨ＝８以上に調整した後、逆浸透膜によって透
過水とシリカスケールが発生する直前の濃縮水とに分離
し、透過水を回収するとともに、濃縮水をｐＨ＝７〜８
に調整し、発生したシリカスケールを除去し、次の段に
供給することを特徴とする。
ールを可及的に除去し、膜性能を低下させることなく実
用的な運転を可能にする脱塩方法及び装置を提供する。 【解決手段】濃縮水側を２段以上の多段に連結した逆浸
透膜を用いてかん水を脱塩する方法において、各段の供
給水をｐＨ＝８以上に調整した後、逆浸透膜によって透
過水とシリカスケールが発生する直前の濃縮水とに分離
し、透過水を回収するとともに、濃縮水をｐＨ＝７〜８
に調整し、発生したシリカスケールを除去し、次の段に
供給することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、かん水脱塩方法
及びそのための装置に属する。この発明は、詳しくは河
川水、井戸水、湖沼水、水道水、工業用水などのかん水
を多段の逆浸透膜により脱塩する方法に属し、飲料水や
純水の製造に適する。
及びそのための装置に属する。この発明は、詳しくは河
川水、井戸水、湖沼水、水道水、工業用水などのかん水
を多段の逆浸透膜により脱塩する方法に属し、飲料水や
純水の製造に適する。
【０００２】
【従来の技術】近年、省エネルギー型のかん水脱塩技術
として逆浸透膜を多段に連結して原水を処理する方法が
注目されている。一般に、逆浸透処理での水回収率は９
０％以上好ましくは９５％以上でないと、処理コストな
どの理由により実用的でない。
として逆浸透膜を多段に連結して原水を処理する方法が
注目されている。一般に、逆浸透処理での水回収率は９
０％以上好ましくは９５％以上でないと、処理コストな
どの理由により実用的でない。
【０００３】しかし、回収率をあまり高くすると水中に
溶存しているシリカが濃縮されてスケールとして膜面に
付着し、膜の性能が低下する。従って、回収率を８０％
以上に上げることは困難であった。特に原水が地下水の
ようにシリカ濃度が高い水の場合は、回収率を極端に低
く設定せざるを得なかった。
溶存しているシリカが濃縮されてスケールとして膜面に
付着し、膜の性能が低下する。従って、回収率を８０％
以上に上げることは困難であった。特に原水が地下水の
ようにシリカ濃度が高い水の場合は、回収率を極端に低
く設定せざるを得なかった。
【０００４】そこで、特開昭５４−１６２６８３号公報
に、シリカスケールが膜面に付着するのを防止しながら
脱塩する技術が開示された。この技術は、シリカを含む
水溶液を透過膜で処理して液中のシリカを濃縮水側に濃
縮した後、この濃縮水のｐＨを９．０以上に調整し、さ
らに次段の透過膜で処理することを特徴とする。
に、シリカスケールが膜面に付着するのを防止しながら
脱塩する技術が開示された。この技術は、シリカを含む
水溶液を透過膜で処理して液中のシリカを濃縮水側に濃
縮した後、この濃縮水のｐＨを９．０以上に調整し、さ
らに次段の透過膜で処理することを特徴とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭５４−
１６２６８３号公報に記載の技術では逆浸透膜の連結数
が２段に限られるので、回収率はあまり高くない。ま
た、シリカスケールを除去する根本的な解決手段でもな
い。
１６２６８３号公報に記載の技術では逆浸透膜の連結数
が２段に限られるので、回収率はあまり高くない。ま
た、シリカスケールを除去する根本的な解決手段でもな
い。
【０００６】それ故、この発明の目的は、水回収率を９
０％以上に保ちながらシリカスケールを可及的に除去
し、膜性能を低下させることなく実用的な運転を可能に
する脱塩方法及び装置を提供することにある。
０％以上に保ちながらシリカスケールを可及的に除去
し、膜性能を低下させることなく実用的な運転を可能に
する脱塩方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の方法は、濃縮水側を２段以上の多段に連
結した逆浸透膜を用いてかん水を脱塩する方法におい
て、 （１）先ず供給水をｐＨ＝８以上に調整した後、逆浸透
膜によって透過水とシリカスケールが発生する直前のシ
リカ濃度の濃縮水とに分離する。シリカは中性領域では
析出するほどの高濃度であっても酸性又はアルカリ性領
域では析出せずに溶存している。予め所定のｐＨでシリ
カスケールが発生する運転条件、例えばポンプの送圧な
どを把握しておくと良い。
に、この発明の方法は、濃縮水側を２段以上の多段に連
結した逆浸透膜を用いてかん水を脱塩する方法におい
て、 （１）先ず供給水をｐＨ＝８以上に調整した後、逆浸透
膜によって透過水とシリカスケールが発生する直前のシ
リカ濃度の濃縮水とに分離する。シリカは中性領域では
析出するほどの高濃度であっても酸性又はアルカリ性領
域では析出せずに溶存している。予め所定のｐＨでシリ
カスケールが発生する運転条件、例えばポンプの送圧な
どを把握しておくと良い。
【０００８】（２）そして、透過水を脱塩水として回収
する。一方、濃縮水は、これをｐＨ＝７〜８に調整す
る。この濃縮水のシリカ濃度はｐＨ＝８以上のときシリ
カスケールが発生する直前の値に達していたから、この
ときのｐＨ調整によりシリカスケールが発生する。発生
したシリカスケールを除去し、濃縮水を次の段に供給す
る。これら（１）及び（２）の工程を各段で順次繰り返
す毎に、回収率が高まる。
する。一方、濃縮水は、これをｐＨ＝７〜８に調整す
る。この濃縮水のシリカ濃度はｐＨ＝８以上のときシリ
カスケールが発生する直前の値に達していたから、この
ときのｐＨ調整によりシリカスケールが発生する。発生
したシリカスケールを除去し、濃縮水を次の段に供給す
る。これら（１）及び（２）の工程を各段で順次繰り返
す毎に、回収率が高まる。
【０００９】この脱塩方法に適切な装置は、濃縮水側が
２段以上の多段に連結された逆浸透膜と、各段の供給水
のｐＨを調整する手段と、各段の濃縮水のｐＨを調整す
る手段と、ｐＨ調整後に各段の濃縮水中のシリカスケー
ルを除去する手段とを備えるものである。
２段以上の多段に連結された逆浸透膜と、各段の供給水
のｐＨを調整する手段と、各段の濃縮水のｐＨを調整す
る手段と、ｐＨ調整後に各段の濃縮水中のシリカスケー
ルを除去する手段とを備えるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる逆浸透膜とし
ては、ｐＨ６．５に調整した食塩濃度０．０５％の水溶
液を２５℃、操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ2の条件下で
３０分間処理した後の食塩阻止率が３０％以上の性能を
有するものが好ましい。この食塩阻止率が３０％未満で
あれば原水中の有害物質を効果的に除去できず、実用性
に欠けるからである。逆浸透膜の膜材質として好ましい
のは、砒素、フッ素、窒素、農薬、トリハロメタン等を
阻止する性能が高いポリアミドやポリビニルアルコール
である。そのほか、アセチルセルロースも用いることが
できる。
ては、ｐＨ６．５に調整した食塩濃度０．０５％の水溶
液を２５℃、操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ2の条件下で
３０分間処理した後の食塩阻止率が３０％以上の性能を
有するものが好ましい。この食塩阻止率が３０％未満で
あれば原水中の有害物質を効果的に除去できず、実用性
に欠けるからである。逆浸透膜の膜材質として好ましい
のは、砒素、フッ素、窒素、農薬、トリハロメタン等を
阻止する性能が高いポリアミドやポリビニルアルコール
である。そのほか、アセチルセルロースも用いることが
できる。
【００１１】膜形態としては、非対称膜、複合膜などが
ある。逆浸透膜のモジュール構造としては、スパイラル
型が好ましい。そのほか中空糸型、チューブラー型、プ
レートアンドフレーム型も適用可能である。シリカスケ
ールを除去する手段は、例えば凝集沈殿ろ過、凝集ろ
過、精密ろ過（ＭＦ）、限外ろ過（ＵＦ）及びそれらの
組み合わせのいずれかである。
ある。逆浸透膜のモジュール構造としては、スパイラル
型が好ましい。そのほか中空糸型、チューブラー型、プ
レートアンドフレーム型も適用可能である。シリカスケ
ールを除去する手段は、例えば凝集沈殿ろ過、凝集ろ
過、精密ろ過（ＭＦ）、限外ろ過（ＵＦ）及びそれらの
組み合わせのいずれかである。
【００１２】以下、図面とともに本発明の実施形態を説
明する。図１は本発明方法によって飲料水を製造するた
めに２段に連結した分離膜からなる脱塩装置の流れ図で
ある。原水は先ず凝集沈殿砂ろ過、凝集ろ過、ＭＦ膜又
はＵＦ膜による前処理手段１によって処理される。硬度
成分によるスケールが発生する可能性がある場合は、ス
ケール防止剤の注入、軟水器等のスケール防止手段を前
処理手段１で併用するとよい。その後、ＮａＯＨなどの
アルカリ水溶液が配管２から注入されて原水がｐＨ＝８
以上に調整され、高圧ポンプ３の作用で前段の逆浸透膜
４に供給される。ここで、原水は、シリカスケールが発
生する直前のシリカ濃度を有する濃縮水と脱塩された透
過水とに分離される。
明する。図１は本発明方法によって飲料水を製造するた
めに２段に連結した分離膜からなる脱塩装置の流れ図で
ある。原水は先ず凝集沈殿砂ろ過、凝集ろ過、ＭＦ膜又
はＵＦ膜による前処理手段１によって処理される。硬度
成分によるスケールが発生する可能性がある場合は、ス
ケール防止剤の注入、軟水器等のスケール防止手段を前
処理手段１で併用するとよい。その後、ＮａＯＨなどの
アルカリ水溶液が配管２から注入されて原水がｐＨ＝８
以上に調整され、高圧ポンプ３の作用で前段の逆浸透膜
４に供給される。ここで、原水は、シリカスケールが発
生する直前のシリカ濃度を有する濃縮水と脱塩された透
過水とに分離される。
【００１３】濃縮水は、配管６から注入されるＨＣｌ等
の酸水溶液によりｐＨ＝７〜８に調整される。濃縮水の
シリカ濃度が、アルカリ領域でスケール発生直前にまで
濃縮されていたので、この中和操作とともにスケールが
発生する。濃縮水は、一旦タンク５に貯留され、スケー
ル除去手段７に送られる。スケールは一部がタンク５内
に沈殿し、残部がスケール除去手段７で除去される。タ
ンク５は、省略しても良い。
の酸水溶液によりｐＨ＝７〜８に調整される。濃縮水の
シリカ濃度が、アルカリ領域でスケール発生直前にまで
濃縮されていたので、この中和操作とともにスケールが
発生する。濃縮水は、一旦タンク５に貯留され、スケー
ル除去手段７に送られる。スケールは一部がタンク５内
に沈殿し、残部がスケール除去手段７で除去される。タ
ンク５は、省略しても良い。
【００１４】スケール除去手段を通過した濃縮水は、配
管８から注入されるＮａＯＨ等のアルカリ水溶液により
再びｐＨ＝８以上の調整され、後段の逆浸透膜１０に供
給される。ここで、シリカスケールが発生する直前のシ
リカ濃度を有する再濃縮水と脱塩された透過水とに分離
される。再濃縮水は系外に排出され、透過水はタンク１
１に貯留され、必要に応じて脱塩水として供給される。
これにより、総水回収率は９０％以上となる。
管８から注入されるＮａＯＨ等のアルカリ水溶液により
再びｐＨ＝８以上の調整され、後段の逆浸透膜１０に供
給される。ここで、シリカスケールが発生する直前のシ
リカ濃度を有する再濃縮水と脱塩された透過水とに分離
される。再濃縮水は系外に排出され、透過水はタンク１
１に貯留され、必要に応じて脱塩水として供給される。
これにより、総水回収率は９０％以上となる。
【００１５】
−実施例− 図１における逆浸透膜４，１０として、日東電工株式会
社製スパイラル型逆浸透膜モジュールＥＳ１０を用い
た。この膜は、ポリアミド製で、ｐＨ＝６．５に調整し
た食塩濃度０．０５％水溶液を２５℃、操作圧力７．５
ｋｇｆ／ｃｍ2の条件下で３０分間処理した後に測定し
たとき、食塩阻止率が９９．５％の性能を有する。前処
理手段１として凝集ろ過、シリカスケール除去手段７と
してＭＦ膜を採用した。
社製スパイラル型逆浸透膜モジュールＥＳ１０を用い
た。この膜は、ポリアミド製で、ｐＨ＝６．５に調整し
た食塩濃度０．０５％水溶液を２５℃、操作圧力７．５
ｋｇｆ／ｃｍ2の条件下で３０分間処理した後に測定し
たとき、食塩阻止率が９９．５％の性能を有する。前処
理手段１として凝集ろ過、シリカスケール除去手段７と
してＭＦ膜を採用した。
【００１６】シリカ濃度が１６ｐｐｍで水温が１８℃の
井戸水を原水とし、これを前処理手段１に通して粗粒子
を除き、配管２より注入されるＮａＯＨ水溶液によりｐ
Ｈ＝９に調整した。続いてポンプ３の圧力で前段の逆浸
透膜４に供給し水回収率９０％まで処理し、透過水をタ
ンク１１に貯留した。
井戸水を原水とし、これを前処理手段１に通して粗粒子
を除き、配管２より注入されるＮａＯＨ水溶液によりｐ
Ｈ＝９に調整した。続いてポンプ３の圧力で前段の逆浸
透膜４に供給し水回収率９０％まで処理し、透過水をタ
ンク１１に貯留した。
【００１７】一方、供給水量の１／１０になった濃縮水
を一旦タンク５に貯留し、上澄み液を配管６から注入さ
れるＨＣｌ水溶液でｐＨ＝７．５に調整し、発生したシ
リカスケールをスケール除去手段７で除去した。その
後、配管８から注入されるＮａＯＨ水溶液で濃縮水を再
度ｐＨ＝９に調整し、後段の逆浸透膜１０に供給し、水
回収率９５％まで処理した。透過水をタンク１１に貯留
するとともに、再濃縮水を系外に排出した。以上の要領
で３ヶ月間運転中、逆浸透膜４，１０の膜面にはシリカ
スケールが付着することなく、分離性能が安定してい
た。
を一旦タンク５に貯留し、上澄み液を配管６から注入さ
れるＨＣｌ水溶液でｐＨ＝７．５に調整し、発生したシ
リカスケールをスケール除去手段７で除去した。その
後、配管８から注入されるＮａＯＨ水溶液で濃縮水を再
度ｐＨ＝９に調整し、後段の逆浸透膜１０に供給し、水
回収率９５％まで処理した。透過水をタンク１１に貯留
するとともに、再濃縮水を系外に排出した。以上の要領
で３ヶ月間運転中、逆浸透膜４，１０の膜面にはシリカ
スケールが付着することなく、分離性能が安定してい
た。
【００１８】−比較例１− 図１において、タンク５以後の工程を省き、その他の条
件を実施例と同一にして、水回収率９５％まで処理し脱
塩装置を３ヶ月間運転したところ、逆浸透膜４の膜面に
シリカスケールが付着し、透過水量が初期の６０％まで
低下した。
件を実施例と同一にして、水回収率９５％まで処理し脱
塩装置を３ヶ月間運転したところ、逆浸透膜４の膜面に
シリカスケールが付着し、透過水量が初期の６０％まで
低下した。
【００１９】−比較例２− 図１において、タンク５以後の工程を省いたことと、配
管２から注入されるＮａＯＨ水溶液に代えてＨＣｌ水溶
液を用いて原水をｐＨ＝５に調整したことと、更にヘキ
サメタリン酸ナトリウムを注入した後に逆浸透膜４に供
給したこと以外の条件を実施例と同一にして、水回収率
９５％まで処理し脱塩装置を３ヶ月間運転した。その結
果、逆浸透膜４の膜面にシリカスケールが付着し、透過
水量が初期の５０％まで低下した。
管２から注入されるＮａＯＨ水溶液に代えてＨＣｌ水溶
液を用いて原水をｐＨ＝５に調整したことと、更にヘキ
サメタリン酸ナトリウムを注入した後に逆浸透膜４に供
給したこと以外の条件を実施例と同一にして、水回収率
９５％まで処理し脱塩装置を３ヶ月間運転した。その結
果、逆浸透膜４の膜面にシリカスケールが付着し、透過
水量が初期の５０％まで低下した。
【００２０】
【発明の効果】本発明の脱塩方法によれば、高い水回収
率を保ちながら、シリカスケールによる膜性能低下を招
くことなく実用的な運転を行うことができる。また、本
発明の脱塩装置は、逆浸透膜とｐＨ調整手段とスケール
除去手段を備えるので、水回収率の設定が容易で省エネ
ルギー型である。
率を保ちながら、シリカスケールによる膜性能低下を招
くことなく実用的な運転を行うことができる。また、本
発明の脱塩装置は、逆浸透膜とｐＨ調整手段とスケール
除去手段を備えるので、水回収率の設定が容易で省エネ
ルギー型である。
【図１】実施形態の脱塩方法によって飲料水を製造する
ための脱塩装置の流れ図である。
ための脱塩装置の流れ図である。
１ 前処理手段 ２，６，８ ｐＨ調整液を注入する配管 ３，９ ポンプ ４，１０ 逆浸透膜 ５，１１ タンク ７ シリカスケール除去手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 61/14 ５００ Ｂ０１Ｄ 61/14 ５００ 61/58 61/58
Claims (3)
- 【請求項１】濃縮水側を２段以上の多段に連結した逆浸
透膜を用いてかん水を脱塩する方法において、 各段の供給水をｐＨ＝８以上に調整した後、逆浸透膜に
よって透過水とシリカスケールが発生する直前の濃縮水
とに分離し、 透過水を回収するとともに、 濃縮水をｐＨ＝７〜８に調整し、発生したシリカスケー
ルを除去し、次の段に供給することを特徴とするかん水
脱塩方法。 - 【請求項２】濃縮水側が２段以上の多段に連結された逆
浸透膜と、 各段の供給水のｐＨを調整する手段と、 各段の濃縮水のｐＨを調整する手段と、 ｐＨ調整後に各段の濃縮水中のシリカスケールを除去す
る手段とを備えたことを特徴とするかん水脱塩装置。 - 【請求項３】シリカスケールを除去する手段が、凝集沈
殿ろ過、凝集ろ過、精密ろ過、限外ろ過及びそれらの組
み合わせのいずれかである請求項２に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8334805A JPH10156146A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | かん水脱塩方法及びそのための装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8334805A JPH10156146A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | かん水脱塩方法及びそのための装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10156146A true JPH10156146A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18281434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8334805A Pending JPH10156146A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | かん水脱塩方法及びそのための装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10156146A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014233699A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 水ｉｎｇ株式会社 | 被処理水からシリカを除去する方法及び装置 |
| JP2020018991A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | オルガノ株式会社 | シリカ含有水の処理方法および処理装置 |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP8334805A patent/JPH10156146A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014233699A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 水ｉｎｇ株式会社 | 被処理水からシリカを除去する方法及び装置 |
| JP2020018991A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | オルガノ株式会社 | シリカ含有水の処理方法および処理装置 |
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