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WO2023074267A1 - 水処理方法および水処理システム - Google Patents

水処理方法および水処理システム Download PDF

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Publication number
WO2023074267A1
WO2023074267A1 PCT/JP2022/036920 JP2022036920W WO2023074267A1 WO 2023074267 A1 WO2023074267 A1 WO 2023074267A1 JP 2022036920 W JP2022036920 W JP 2022036920W WO 2023074267 A1 WO2023074267 A1 WO 2023074267A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
target liquid
disinfectant
water treatment
added
reverse osmosis
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/036920
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佑己 三浦
秀樹 三原
幹夫 勝部
Original Assignee
東洋紡株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東洋紡株式会社 filed Critical 東洋紡株式会社
Priority to JP2023556243A priority Critical patent/JPWO2023074267A1/ja
Publication of WO2023074267A1 publication Critical patent/WO2023074267A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/04—Feed pretreatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/12—Controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/08—Polysaccharides
    • B01D71/12—Cellulose derivatives
    • B01D71/14—Esters of organic acids
    • B01D71/16—Cellulose acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Definitions

  • the present invention relates to a water treatment method and a water treatment system.
  • the reverse osmosis method is used in a wide range of fields, including desalination of seawater and brackish water, production of pure or ultrapure water for the semiconductor and pharmaceutical industries, and municipal wastewater treatment.
  • the reverse osmosis method is advantageous in terms of energy saving compared with the evaporation method and the electrodialysis method, and is widely used.
  • hollow fiber reverse osmosis membranes can increase the membrane area per unit volume, they have a shape suitable for membrane separation operations, and are widely used, for example, in the field of seawater desalination using reverse osmosis membranes.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-225683
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 9-29075
  • Patent Document 3 JP 2016-203081
  • Patent Document 4 JP 2020-75219
  • Patent Document 5 JP 9-57067
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 3-242288
  • Cellulose triacetate has high chlorine resistance among hollow fiber membrane materials and is highly resistant to sterilization by chlorine-based disinfectants. However, even hollow fiber membranes made of cellulose triacetate undergo gradual changes in performance due to chlorine-based disinfectants.
  • the semipermeable membrane deteriorates when the semipermeable membrane (reverse osmosis module) is sterilized with a chlorine-based disinfectant. and to efficiently sterilize a semipermeable membrane.
  • the amount of the sterilant in the first step is adjusted to the extent that the rate of increase does not exceed the threshold. Reduce the amount added, On the other hand, if the rate of increase exceeds the threshold, the amount of the disinfectant added in the first step is increased to such an extent that the rate of increase is equal to or less than the threshold.
  • the bactericide is intermittently added in the first step, During the period of adding the disinfectant, the pH of the target liquid is lowered by adding the pH adjuster, The water treatment method according to [12], wherein the addition amount of the pH adjuster is reduced or the pH adjuster is not added during the period in which the disinfectant is not added.
  • a water treatment system used in the water treatment method according to any one of [1] to [15], a reverse osmosis module having a semipermeable membrane for separating the target liquid into the permeate and the concentrate; a first addition unit for adding the disinfectant to the target liquid; a second addition unit for adding the pH adjuster to the target liquid; a measuring unit for measuring the parameter; and an addition control unit for controlling addition of the disinfectant and addition of the pH adjuster.
  • the semipermeable membrane such as a reverse osmosis method
  • the semipermeable membrane deteriorates. can be suppressed and the semipermeable membrane can be sterilized efficiently.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram for demonstrating the outline
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram for demonstrating the specific example of the water-treatment method of embodiment, and a water-treatment system. It is a flow figure showing each process of the water treatment method of an embodiment. It is a timing chart for explaining an example of a water treatment method of an embodiment.
  • the water treatment method of this embodiment is a water treatment method in which water is produced from a target liquid using a reverse osmosis method.
  • the water treatment method of this embodiment includes a reverse osmosis step (S30), a first step (S10), and a second step (S20) (see FIG. 3). Each step will be described below.
  • Reverse osmosis step S30
  • the target liquid is separated into permeated water and concentrated liquid by reverse osmosis using a reverse osmosis module having a semipermeable membrane.
  • the reverse osmosis step (S30) is performed using the reverse osmosis module 1 as shown in FIG.
  • the reverse osmosis module 1 has a semipermeable membrane 10 and a first chamber 11 and a second chamber 12 partitioned by the semipermeable membrane 10 .
  • the target liquid is not particularly limited as long as it contains water.
  • target liquids include seawater, river water, brackish water, and waste water.
  • Wastewater includes, for example, industrial wastewater, domestic wastewater, and wastewater from oil fields or gas fields. Note that the target liquid may contain undissolved components.
  • the target liquid is pressurized by, for example, a booster pump 21 and a high-pressure pump 22 so as to have a higher hydrostatic pressure than the osmotic pressure of the target liquid, and enters the first chamber 11 of the reverse osmosis module 1. supplied.
  • water in the target liquid supplied to the reverse osmosis module permeates through the semipermeable membrane 10 and is separated into the second chamber 12 as permeated water. From the first chamber 11, a concentrated liquid, which is a concentrated target liquid, is discharged.
  • water treatment method water treatment system
  • water is produced (recovered) from a target liquid by reverse osmosis (reverse osmosis using a reverse osmosis module having a semipermeable membrane).
  • reverse osmosis reverse osmosis using a reverse osmosis module having a semipermeable membrane.
  • the water treatment method (water treatment system) of the present embodiment can be used, for example, in a seawater desalination method (seawater desalination apparatus) for obtaining fresh water from seawater or the like.
  • Semipermeable membranes include, for example, semipermeable membranes called reverse osmosis (RO) membranes or nanofiltration (NF) membranes.
  • RO reverse osmosis
  • NF nanofiltration
  • the pore size of RO membranes is about 2 nm or less, and the pore size of UF membranes is about 2 to 100 nm.
  • the NF membrane has a relatively low rejection rate of ions and salts, and the pore size of the NF membrane is usually about 1 to 2 nm.
  • the salt removal rate of the RO membrane or NF membrane is preferably 90% or more.
  • the material constituting the semipermeable membrane is not particularly limited, but examples thereof include cellulose-based resins, polysulfone-based resins, and polyamide-based resins.
  • the semipermeable membrane is preferably made of a material containing at least one of cellulose resin and polysulfone resin. More preferably, the semipermeable membrane contains a cellulose resin.
  • the cellulose resin is preferably cellulose acetate resin.
  • Cellulose acetate-based resins are resistant to chlorine, which is a disinfectant, and have the characteristic of being able to suppress the growth of microorganisms.
  • the cellulose acetate-based resin is preferably cellulose acetate, and more preferably cellulose triacetate from the viewpoint of durability.
  • the polysulfone-based resin is preferably a polyethersulfone-based resin.
  • the polyethersulfone-based resin is preferably sulfonated polyethersulfone.
  • the shape of the semipermeable membrane 10 is not particularly limited, but examples thereof include a hollow fiber membrane and a flat membrane. Although the semipermeable membrane 10 is depicted as a flat membrane in FIG. 1 for simplification, it is not limited to such a shape. Hollow fiber membranes (hollow fiber type semipermeable membranes) are advantageous in that the membrane area per module can be increased and the membrane separation efficiency per volume can be increased compared to flat membranes and the like. .
  • the form of the reverse osmosis module 1 is not particularly limited, but when hollow fiber membranes are used, a module in which the hollow fiber membranes are arranged straight, a cross-winding module in which the hollow fiber membranes are wound around a core tube, or the like. mentioned.
  • a flat membrane When a flat membrane is used, a laminate type module in which flat membranes are stacked, a spiral type module in which an envelope-shaped flat membrane is wound around a core tube, and the like can be used.
  • a specific example of a hollow fiber membrane is a membrane with a single-layer structure entirely composed of cellulose resin.
  • the term “single-layer structure” as used herein does not mean that the entire layer must be a uniform film. It may be a separation active layer that defines the pore size of the membrane.
  • a specific hollow fiber membrane is a two-layer structure having a dense layer made of a polyphenylene resin (for example, sulfonated polyethersulfone) on the outer peripheral surface of a support layer (for example, a layer made of polyphenylene oxide).
  • a support layer for example, a layer made of polyphenylene oxide.
  • membranes are also examples.
  • a two-layer membrane having a dense layer made of a polyamide-based resin on the outer peripheral surface of a support layer eg, a layer made of polysulfone or polyethersulfone).
  • First step (S10) In the first step (S10), an oxidizing disinfectant is intermittently or continuously added to the target liquid supplied to the reverse osmosis module. Bio-fouling of the semipermeable membrane, organic fouling, etc. can be reduced by the bactericidal effect of the bactericide against microorganisms.
  • the sterilant is added from the first addition section 31 provided in the supply channel of the target liquid.
  • the first adding section 31 is, for example, an openable and closable injection port provided in the supply channel.
  • addition is controlled. Specifically, for example, the addition amount of the bactericide, the addition frequency, and the like are adjusted.
  • the control of the addition of the sterilant includes the concentration of the sterilant in at least one of the target liquid, the permeated water and the concentrated liquid, the temperature of the target liquid, and the static state of at least one of the target liquid and the concentrated liquid. It may be performed based on at least one parameter selected from the group consisting of water pressure, pH of the target liquid, and concentration of heavy metals in the target liquid. Specifically, in the control of the addition of the bactericide in the first step, the amount of the bactericide to be added, the frequency of addition, etc., as described later, are adjusted.
  • the disinfectant is not particularly limited as long as it is a drug (component) that has an oxidizing effect on the semipermeable membrane when added to the target liquid supplied to the reverse osmosis module and has an oxidizing power.
  • disinfectants having oxidative power include halogen-containing disinfectants.
  • the halogen compound is preferably a chlorine-based disinfectant containing chlorine.
  • the chlorine contained in the chlorine-based disinfectant may be free residual chlorine, combined residual chlorine, or the like.
  • the chlorine-based disinfectant is not particularly limited, but examples include chlorine gas, free chlorine such as sodium hypochlorite and calcium hypochlorite, combined chlorine such as monochloramine, and chlorine dioxide.
  • monochloramine or chlorine dioxide as the chlorine-based disinfectant, the production of halogenated organic substances such as trihalomethanes can be suppressed.
  • chlorine gas generated by a seawater electrolyzer or sodium hypochlorite can be used as the chlorine-based disinfectant.
  • the degree of influence of the bactericide on the semipermeable membrane (reverse osmosis membrane) of the reverse osmosis module is a predetermined level or less.
  • a bactericidal agent that causes excessive degradation (deterioration) of the semipermeable membrane is not suitable for use in the water treatment method of the present embodiment.
  • the bactericide may be added intermittently or continuously to the target liquid, but it is preferable to add it intermittently. If the sterilant is continuously added to the target liquid, problems may arise such as a significant decrease in the performance of the semipermeable membrane and an increase in the amount of by-products such as trihalomethanes produced.
  • the interval between the addition of the disinfectant is preferably 6 hours to 3 days. Moreover, the period for adding the disinfectant once is preferably 1 hour to 1 day.
  • the effective amount finally supplied to the reverse osmosis module can be intermittent.
  • the effective concentration of the bactericidal agent may be adjusted by adjusting the amount of the reducing agent to be added while adding the bactericidal agent to the target liquid.
  • the cost of the reducing agent is required, and the corresponding amount of the sterilizing agent is wasted. Therefore, it is preferable not to use the reducing agent from the viewpoint of the cost of water treatment.
  • the reducing agent is not particularly limited as long as it can eliminate the oxidizing ability of the disinfectant, but it is preferably a reducing agent that has little effect on the quality of the resulting treated water (permeated water).
  • reducing agents include sulfur-containing compounds such as SBS (sodium hydrogen sulfite), sodium sulfite, sodium thiosulfate, and sulfurous acid gas.
  • a pH adjuster is intermittently or continuously added to the target liquid supplied to the reverse osmosis module.
  • the pH of the target liquid can be adjusted by adding the pH adjuster.
  • the pH adjuster is added from the second addition section 32 provided in the supply channel of the target liquid.
  • the second adding section 32 is, for example, an openable and closable injection port provided in the supply channel.
  • the present inventors investigated a method for sterilizing a semipermeable membrane (hollow fiber membrane) made of cellulose triacetate, and found that the pH of the target liquid was adjusted from an acidic to a neutral range (eg, 4.0 to 7.5). By doing so, it was found that deterioration of the semipermeable membrane made of cellulose triacetate can be effectively suppressed while maintaining the bactericidal action of the bactericidal agent added to the target liquid.
  • the pH of the target liquid is preferably adjusted to 6.0 to 6.5.
  • the pH of the target liquid is 6.5 or less, deterioration of the semipermeable membrane made of cellulose triacetate can be effectively suppressed.
  • the deterioration of the semipermeable membrane is suppressed in this way, it is not necessary to further lower the pH of the target liquid to less than 6.0.
  • the pH of seawater which is a typical target liquid, is about 8. Further, the pH of other target liquids is also in the neutral range in many cases.
  • an acid agent is used as a pH adjuster in the second step. .0 to 6.5.
  • the control of the addition of such a pH adjuster includes the concentration of the disinfectant in at least one of the target liquid, the permeated water and the concentrated liquid, the temperature of the target liquid, and at least one of the target liquid and the concentrated liquid. It may be performed based on at least one parameter selected from the group consisting of hydrostatic pressure, pH of the subject liquid, and concentration of heavy metals in the subject liquid. Specifically, in the control of the addition of the pH adjuster in the second step, the amount of the pH adjuster to be added, the frequency of addition, etc., as described later, are adjusted.
  • the pH adjuster may be added to the target liquid, for example, in order to adapt the pH of the target liquid to the standard of the reverse osmosis module and suppress deterioration of the semipermeable membrane of the reverse osmosis module.
  • the pH adjuster is not particularly limited as long as it is a drug (component) for adjusting the pH of the target liquid supplied to the reverse osmosis module.
  • a pH adjuster is, for example, an acid agent or an alkali agent. Examples of acid agents include sulfuric acid, hydrochloric acid, and carbon dioxide.
  • Control in the first step and/or the second step The control of the addition of the bactericide in the first step and/or the control of the addition of the pH adjuster in the second step mainly includes two steps of parameter measurement (S11) and adjustment (S21). (See Figure 3).
  • parameters necessary as indicators for performing control in the first step and/or the second step are measured. Specifically, the concentration of the disinfectant in at least one of the target liquid, the permeated water, and the concentrate, the temperature of the target liquid, the hydrostatic pressure of at least one of the target liquid and the concentrate, the pH of the target liquid, and the target liquid Measurements are performed for at least one parameter selected from the group consisting of the concentration of heavy metals in
  • the method of measuring each parameter is not particularly limited, and the measurement may be performed by an appropriate method as an index for performing control in the first step and/or the second step. It should be noted that the measurement is preferably performed while continuing the reverse osmosis step. For example, for the target liquid flowing through the supply channel (supply pipe) during the reverse osmosis process, a measuring device provided in the supply channel (for example, measuring devices 41 to 45 shown in FIGS. At least one of) is preferably measured online. Moreover, it is preferable that the control in the first step and/or the second step is performed by online control using the obtained measured values.
  • a small amount of measurement sample is collected from the target liquid, the measurement sample is measured offline (batch processing), and the measurement result is may be used to control the first step and/or the second step.
  • the sampling of measurement samples may be performed at appropriate positions such as the water sampling point 61 and the water sampling point 62 shown in FIG.
  • Adjustment (S21) In the adjustment (S21), the addition of the disinfectant in the first step and/or the addition of the pH adjuster in the second step is controlled based on the measured values of each parameter obtained by the above parameter measurement. be. In the control of the addition of the disinfectant in the first step, for example, the amount of the disinfectant to be added, the frequency of addition, etc. are adjusted. In controlling the addition of the pH adjuster in the second step, for example, the amount of the pH adjuster to be added, the frequency of addition, etc. are adjusted.
  • the adjustment of the amount and frequency of addition of the bactericidal agent and the pH adjuster is made by comparing the bactericidal effect of the semipermeable membrane and the effect of suppressing deterioration of the performance (salt removal rate, etc.) of the semipermeable membrane. It is preferable that the semipermeable membrane is sterilized efficiently. In other words, considering both the cost of adding chemicals such as bactericides and pH adjusters and the cost of replacing the reverse osmosis module (semipermeable membrane), the total cost required for water treatment is the minimum required. It is preferable to make adjustments so that the Specific examples of such control (adjustment) will be described below.
  • Adjustment based on disinfectant concentration The following method is an example of adjustment based on disinfectant concentration.
  • the concentration of the sterilant (effective sterilant that is not reduced) in the permeate or concentrated liquid at the outlet of the reverse osmosis module is a predetermined reference value (for example , 0.05 mg / L in the case of free chlorine)
  • the concentration of the sterilant in the first step is such that the concentration of the sterilant in the permeate or concentrate at the outlet of the reverse osmosis module does not fall below the reference value.
  • Reduce the amount added Specifically, for example, the amount of the fungicide to be added, the concentration of the active ingredient in the fungicide to be added, the frequency of addition of the fungicide, and the like are reduced.
  • the concentration of the sterilant in the permeate or concentrated liquid at the outlet of the reverse osmosis module is less than a predetermined reference value (for example, 0.05 mg / L)
  • a predetermined reference value for example, 0.05 mg / L
  • the addition amount of the sterilant in the first step is increased to such an extent that the concentration of the sterilant in the permeate or concentrate at the outlet of the reverse osmosis module is equal to or higher than the reference value.
  • the amount of the sterilizing agent such as chlorine added at the inlet of the reverse osmosis module is adjusted to the desired sterilization.
  • a disinfectant such as a halogen compound disinfectant is usually added to the target liquid at the intake part of the target liquid, and the amount of the disinfectant added is usually Similar to free chlorine sterilization, the effective concentration of the sterilant (for example, free chlorine concentration) in the subject liquid is adjusted to about 0.2 to 0.4 mg/L. If the free chlorine concentration is less than 0.2 mg/L, sufficient sterilization power may not be obtained, and biofouling may occur. This is because there is a problem that the deterioration of the permeable membrane progresses quickly and the cost of the disinfectant increases.
  • the concentration of the disinfectant such as chlorine is less than 0.2 mg/L
  • the concentration of the disinfectant is at least If is 0.05 mg/L or more
  • the bactericidal effect may be sufficient.
  • the amount of the bactericidal agent it is possible to reduce the cost of water treatment by saving the amount to be added and suppressing the performance deterioration of the semipermeable membrane.
  • the present inventors investigated the influence of the temperature of the target liquid on the reaction between the semipermeable membrane (hollow fiber membrane) made of cellulose triacetate and the disinfectant. As a result, it was found that the higher the temperature, the faster the deterioration rate of the hollow fiber membrane. That is, it was found that when the temperature of the target liquid rises, the progress of deterioration can be suppressed while sterilizing the inside of the module by lowering the initial concentration of the sterilant in the target liquid and the frequency of addition. Based on such knowledge, for example, the following adjustments can be made.
  • the amount of the disinfectant added in the first step is reduced, and/or the amount of the pH adjuster added in the second step is reduced.
  • the temperature of the target liquid is high, that is, when the deterioration of the performance of the semipermeable membrane tends to progress, deterioration of the performance of the semipermeable membrane can be efficiently suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the performance of the semipermeable membrane while maintaining the required sterilization effect, and to save the amount of the sterilant and the pH adjuster to be used, thereby reducing the cost of water treatment.
  • the predetermined upper limit value may be a predetermined temperature (eg, 5°C) higher than the design average temperature of the water treatment system, or may be a fixed temperature (eg, 35°C).
  • the design average temperature of the water treatment system is, for example, the average air temperature assumed at the location and period where the water treatment is performed.
  • the amount of pH adjuster added is reduced.
  • deterioration in the performance of the semipermeable membrane can be efficiently suppressed, and the amount of the pH adjuster used can be saved, so that the cost of water treatment can be reduced.
  • the predetermined lower limit value may be a predetermined temperature (eg, 5°C) lower than the design average temperature of the water treatment system, or may be a fixed temperature (eg, 15°C).
  • the rate of increase of the difference between the hydrostatic pressure of the target liquid at the inlet of the reverse osmosis module and the hydrostatic pressure of the concentrate at the outlet of the reverse osmosis module (differential pressure between the target liquid and the concentrate) If it is less than the threshold, reduce the amount of the fungicide added in the first step to such an extent that the rate of increase does not exceed the threshold, On the other hand, when the rate of increase exceeds the threshold, the addition amount of the bactericide in the first step is increased to such an extent that the rate of increase becomes equal to or less than the threshold.
  • the predetermined threshold for the rate of increase in the differential pressure between the target liquid and the concentrated liquid is not particularly limited, but for example, when the semipermeable membrane is a hollow fiber membrane and the outer side of the hollow fiber membrane is the first chamber (pressure side). , 0.05 bar/10 days.
  • the amount of bactericide added in the first step is reduced.
  • the pH of the target liquid at the inlet of the reverse osmosis module, etc. exceeds a predetermined reference value, the amount of bactericide added in the first step is reduced.
  • the pH of the target liquid is high, that is, when the performance of the semipermeable membrane tends to deteriorate, the deterioration of the performance of the semipermeable membrane can be suppressed.
  • the amount of the pH adjuster (acid agent, etc.) added in the second step is adjusted to the extent that the pH is below the reference value. To increase. As a result, the state in which the pH of the target liquid is high, that is, the state in which deterioration of the performance of the semipermeable membrane is likely to progress can be resolved, and the deterioration of the performance of the semipermeable membrane can be suppressed.
  • both the adjustment of the first step and the adjustment of the second step are performed, and the cost of adding chemicals such as bactericides and pH adjusters, and the cost of replacing the reverse osmosis module (semipermeable membrane) , are considered comprehensively, and adjustment is preferably made so that the total cost required for water treatment is minimized.
  • the present inventors monitored the concentration of heavy metals contained in the subject liquid, and when the concentration of heavy metals increased, the amount of disinfectant added (at least one of the concentration and frequency of addition) was adjusted. It was found that by performing control such as lowering, it is possible to efficiently suppress the progress of deterioration of the semipermeable membrane while maintaining the required sterilization effect on the semipermeable membrane. Based on such knowledge, for example, the following adjustment based on the concentration of heavy metals in the subject liquid is performed. In addition, you may monitor continuously and may monitor intermittently.
  • the concentration of heavy metals in the target liquid at the inlet of the reverse osmosis module or the like is equal to or higher than a predetermined reference value (design value)
  • the amount of sterilant added in the first step is reduced, and / or Increase the amount of pH adjuster added in the process.
  • both the addition of the disinfectant in the first step and the addition of the pH adjuster in the second step are controlled based on the above parameters. In this case, it is possible to more efficiently suppress deterioration of the performance of the semipermeable membrane while maintaining the desired sterilization effect, and to reduce the water treatment cost.
  • the pH of the subject liquid is lowered to 6.5 or less by adding a pH adjuster (acid agent).
  • a pH adjuster acid agent
  • the pH of the target liquid is maintained between 6.5 and 7.0.
  • the pH can always be adjusted (a certain amount of pH adjusting agent (addition)), the amount of pH adjuster used can be saved, so the water treatment cost can be reduced.
  • the timing of starting the addition of the pH adjuster to the supply liquid is preferably earlier than the timing of disclosing the addition of the fungicide.
  • the timing of ending the addition of the pH adjuster to the feed solution is preferably later than the timing of ending the addition of the disinfectant.
  • the concentration of the sterilant in the permeated water or the concentrated liquid is set to a predetermined reference value (eg, 0.5%).
  • the difference between the concentration of the (unreacted) disinfectant in the target liquid and the concentration of the disinfectant in the concentrate or permeate is smaller than a predetermined reference value (for example, 0.15 mg / L), and the difference in hydrostatic pressure between the target liquid and the concentrate is slower than a predetermined reference value (e.g., 0.05 bar / 10 days), reduce the amount of disinfectant added in the first step, and the pH adjuster (acid agent) in the second step. You may make it reduce the addition amount (reduce the fall width of pH).
  • the amount of bactericide added can be strictly reduced to the minimum necessary amount, and the amount of bactericide used can be saved, so that further water treatment cost can be reduced.
  • the concentration of the sterilant in the permeated water or the concentrated liquid exceeds a predetermined reference value (e.g., 0.05 mg / L), and the sterilant in the target liquid
  • a predetermined reference value e.g. 0.15 mg / L
  • the rate of increase in the hydrostatic pressure difference between the concentrate and the liquid concentrate is faster than a predetermined reference value (for example, 0.05 bar/10 days)
  • the amount of the disinfectant to be added each time may be reduced, and the period during which the disinfectant is added in the first step (addition frequency) may be increased.
  • the amount of the bactericide added can be strictly reduced to the minimum necessary amount, and the amount of the bactericide used can also be saved. Processing costs can be reduced.
  • the water treatment system of the present embodiment includes at least a reverse osmosis module 1 having a semipermeable membrane 10 for separating the target liquid into permeate and concentrate; a first addition unit 31 for adding a disinfectant to the target liquid; a second addition unit 32 for adding a pH adjuster to the target liquid; a measuring unit (measuring instruments 41 to 45 and water sampling points 61 and 62) for measuring the above parameters; and an addition control unit (not shown) for controlling the addition of the disinfectant and the addition of the pH adjuster.
  • the reverse osmosis module 1 has a semipermeable membrane 10 and a first chamber 11 and a second chamber 12 partitioned by the semipermeable membrane 10 .
  • the water treatment system includes a supply channel for supplying the target liquid to the reverse osmosis module, and the first addition section 31 and the second addition section 32 are provided in the supply channel.
  • the water treatment system may further include a third adding section 33 for adding a reducing agent to the target liquid.
  • the measuring units for measuring each of the above parameters are, for example, (on-line measurable) measuring devices 41 to 45, water sampling points 61 and 62, etc. (see FIGS. 1 and 2).
  • each parameter is separately measured for the target liquid, permeated water, concentrated water, and the like sampled at the water sampling point.
  • the addition control unit is not particularly limited as long as it is a member that can control the addition of the bactericide (addition amount, addition frequency, etc.) and the addition of the pH adjuster (addition amount, addition frequency, etc.).
  • the addition control unit may be a device capable of automatic electronic control, or may be a device for manual control.
  • the water treatment system usually includes a pump (booster pump 21, high-pressure pump 22, etc.) for increasing the pressure of the target liquid and transferring it to the first chamber 11 of the reverse osmosis module 1.
  • a pump booster pump 21, high-pressure pump 22, etc.
  • a pretreatment device 7 may be provided for performing pretreatment such as filtration on the target liquid.
  • a predetermined coagulant or the like may be added to the target liquid on the upstream side of the pretreatment device 7 .
  • the water treatment system includes a mixing device for uniformly mixing chemicals added to the target liquid in the first addition section 31, the second addition section 32, the third addition section 33, and the like.
  • (static mixer) 51 may be provided.
  • the mixing device (static mixer) 51 is arranged on the upstream side of the pretreatment device 7, but may be arranged on the downstream side. That is, the pretreatment device 7, the first addition section 31, the second addition section 32, the third addition section 33, and the mixing device 51 may be arranged in this order.
  • the target liquid is supplied to the outside of the hollow fiber membrane in the reverse osmosis module 1 (first chamber 11).
  • the permeated water is separated inside the hollow fiber membrane (second chamber 12), the permeated water is discharged from the inside of the hollow fiber membrane (second chamber 12), and the outside of the hollow fiber membrane (first chamber) 11) discharges the concentrated water.
  • the embodiment in which the first step and the second step are arranged in order from the upstream side of the water treatment method (water treatment system) has been described, but the arrangement of the first step and the second step is reversed, that is, the water treatment Embodiments in which the second step and the first step are arranged in order from the upstream side of the method (water treatment system) are also included in the scope of the present invention.
  • 1 reverse osmosis module 10 semipermeable membrane, 11 first chamber, 12 second chamber, 21 booster pump, 22 high pressure pump, 31 first addition section, 32 second addition section, 33 third addition section, 41 to 45 measurement Equipment, 51 mixing device, 61, 62 water sampling points, 7 pretreatment device.

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Abstract

対象液から逆浸透法を用いて水を製造する水処理方法であって、半透膜を有する逆浸透モジュール用いた逆浸透法により、対象液を透過水と濃縮液とに分離する逆浸透工程と、逆浸透モジュールに供給される対象液に酸化力を有する殺菌剤を添加する第１工程と、逆浸透モジュールに供給される対象液にｐＨ調整剤を添加する第２工程と、を備える。対象液、透過水および濃縮液の少なくともいずれかにおける殺菌剤の濃度、対象液の温度、対象液および濃縮液の少なくともいずれかの静水圧、対象液のｐＨ、および、対象液における重金属の濃度からなる群から選択される少なくとも１つのパラメータに基づいて、第１工程における殺菌剤の添加、および／または、第２工程におけるｐＨ調整剤の添加が制御される。重金属は、鉄、銅、コバルトおよびマンガンからなる群から選択される少なくとも１種である。

Description

水処理方法および水処理システム
　本発明は、水処理方法および水処理システムに関する。
　逆浸透法は、海水およびかん水の淡水化、半導体工業および医薬品工業用の純水または超純水の製造、都市排水処理等の幅広い分野で利用されている。逆浸透法は、蒸発法、電気透析法と比較して省エネルギーの点で有利であり、広く普及が進んでいる。特に、中空糸型逆浸透膜は、単位容積当たりの膜面積を大きくできるため、膜分離操作に適した形状であり、例えば、逆浸透膜による海水淡水化分野では広く用いられている。
　中空糸膜を用いた造水プロセス等の水処理プロセスでは、原水に含まれる有機物等による、中空糸膜の性能低下が問題の一つとなっており、現在では殺菌剤を用いた殺菌が行われている。
　例えば、特許文献１（特開平１０－２２５６８３号公報）、特許文献２（特開平９－２９０７５号公報）には、塩素系殺菌剤を利用して逆浸透膜を殺菌する方法が記載されている。また、海水等の被処理水、洗浄水などのｐＨを調整することも記載されている。逆浸透膜の殺菌方法は、それ以外にも、例えば、特許文献３（特開２０１６－２０３０８１号公報）、特許文献４（特開２０２０－７５２１９号公報）、特許文献５（特開平９－５７０６７号公報）、特許文献６（特開平３－２４２２８８号公報）などに開示されている。
特開平１０－２２５６８３号公報 特開平９－２９０７５号公報 特開２０１６－２０３０８１号公報 特開２０２０－７５２１９号公報 特開平９－５７０６７号公報 特開平３－２４２２８８号公報
　三酢酸セルロースは、中空糸膜素材の中でも耐塩素性が高く、塩素系の殺菌剤による殺菌に対する耐性が高い。しかし、三酢酸セルロース製の中空糸膜であっても、塩素系の殺菌剤によって性能の変化が徐々に生じる。
　したがって、本発明は、逆浸透法などの半透膜を用いる水処理方法および水処理システムにおいて、半透膜（逆浸透モジュール）に塩素系の殺菌剤による殺菌を施す場合に半透膜の劣化を抑制し、かつ、効率的に半透膜の殺菌を行うことを目的とする。
　［１］
　対象液から逆浸透法を用いて水を製造する、水処理方法であって、
　半透膜を有する逆浸透モジュールを用いる前記逆浸透法により、前記対象液を透過水と濃縮液とに分離する、逆浸透工程と、
　前記逆浸透モジュールに供給される前記対象液に、間欠的または連続的に酸化力を有する殺菌剤を添加する、第１工程と、
　前記逆浸透モジュールに供給される前記対象液に、間欠的または連続的にｐＨ調整剤を添加する、第２工程と、を備え、
　前記対象液、前記透過水および前記濃縮液の少なくともいずれかにおける前記殺菌剤の濃度、前記対象液の温度、前記対象液および前記濃縮液の少なくともいずれかの静水圧、前記対象液のｐＨ、および、前記対象液における重金属の濃度からなる群から選択される少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記第１工程における前記殺菌剤の添加、および／または、前記第２工程における前記ｐＨ調整剤の添加が制御され、
　前記重金属は、鉄、銅、コバルトおよびマンガンからなる群から選択される少なくとも１種である、
　水処理方法。
　［２］
　前記半透膜は、酢酸セルロース系樹脂からなる、［１］に記載の水処理方法。
　［３］
　前記半透膜は、中空糸膜である、［１］または［２］に記載の水処理方法。
　［４］
　前記殺菌剤は、ハロゲン化合物殺菌剤である、［１］～［３］のいずれかに記載の水処理方法。
　［５］
　前記第１工程において前記殺菌剤が添加されている期間において、
　前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が所定の基準値を超える場合は、前記逆浸透モジュールの出口での前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が前記基準値未満にならない程度に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減し、
　一方、前記逆浸透モジュールの出口での前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が前記基準値未満である場合は、前記逆浸透モジュールの出口での前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が前記基準値以上になる程度に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を増加する、
　［１］～［４］のいずれかに記載の水処理方法。
　［６］
　前記対象液の温度が所定の上限値より高い場合に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減する、および／または、前記第２工程における前記ｐＨ調整剤の添加量を増加する、［１］～［５］のいずれかに記載の水処理方法。
　［７］
　前記対象液の温度が所定の下限値より低い場合に、前記ｐＨ調整剤の添加量を低減する、［１］～［６］のいずれかに記載の水処理方法。
　［８］
　前記対象液と前記濃縮液との間の静水圧の差の増加速度が、所定の閾値未満である場合は、前記増加速度が前記閾値を超えない程度に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減し、
　一方、前記増加速度が、前記閾値を超える場合は、前記増加速度が前記閾値以下になる程度に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を増加する、
　［１］～［７］のいずれかに記載の水処理方法。
　［９］
　前記対象液のｐＨが所定の基準値を超える場合は、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減する、［１］～［８］のいずれかに記載の水処理方法。
　［１０］
　前記対象液のｐＨが所定の基準値を超える場合は、前記ｐＨが前記基準値以下になる程度に、前記第２工程における前記ｐＨ調整剤の添加量を増加する、［１］～［９］のいずれかに記載の水処理方法。
　［１１］
　前記対象液における前記重金属の濃度が所定の基準値以上である場合に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減する、および／または、前記第２工程におけるｐＨ調整剤の添加量を増加する、［１］～［１０］のいずれかに記載の水処理方法。
　［１２］
　前記第１工程における前記殺菌剤の添加、および、前記第２工程における前記ｐＨ調整剤の添加の両方が、前記パラメータに基づいて制御される、［１］～［１１］のいずれかに記載の水処理方法。
　［１３］
　前記第１工程において前記殺菌剤は間欠的に添加され、
　前記殺菌剤を添加する期間は、前記ｐＨ調整剤の添加により前記対象液のｐＨを低下させ、
　前記殺菌剤を添加しない期間は、前記ｐＨ調整剤の添加量を減らすか、または、前記ｐＨ調整剤の添加を行わない、［１２］に記載の水処理方法。
　［１４］
　前記第１工程において前記殺菌剤が添加されている期間において、
　前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が所定の基準値を超え、前記対象液における前記殺菌剤の濃度と前記濃縮液または前記透過水における前記殺菌剤の濃度との差が所定の基準値より小さく、かつ、前記対象液と前記濃縮液との間の静水圧の差の増加速度が所定の基準値より遅い場合に、
　前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減し、かつ、前記第２工程における前記ｐＨ調整剤の添加量を低減する、［１２］または［１３］に記載の水処理方法。
　［１５］
　前記第１工程において前記殺菌剤が添加されている期間において、
　前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が所定の基準値を超え、前記対象液における前記殺菌剤の濃度と前記濃縮液または前記透過水における前記殺菌剤の濃度との差が所定の基準値より小さく、かつ、前記対象液と前記濃縮液との間の静水圧の差の増加速度が所定の基準値より早い場合に、
　前記第１工程において、１回の前記殺菌剤の添加量を低減し、かつ、前記第１工程において前記殺菌剤が添加されている期間を多くする、［１２］または［１３］に記載の水処理方法。
　［１６］
　［１］～［１５］のいずれかに記載の水処理方法に用いられる、水処理システムであって、
　前記対象液を前記透過水と前記濃縮液とに分離するための半透膜を有する逆浸透モジュールと、
　前記対象液に前記殺菌剤を添加するための第１添加部と、
　前記対象液に前記ｐＨ調整剤を添加するための第２添加部と、
　前記パラメータを測定するための測定部と、
　前記殺菌剤の添加および前記ｐＨ調整剤の添加を制御するための添加制御部と、を備える、水処理システム。
　本発明によれば、逆浸透法などの半透膜を用いる水処理方法および水処理システムにおいて、半透膜（逆浸透モジュール）に塩素系の殺菌剤による殺菌を施す場合に半透膜の劣化を抑制し、かつ、効率的に半透膜の殺菌を行うことができる。
実施形態の水処理方法および水処理システムの概要を説明するための模式図である。 実施形態の水処理方法および水処理システムの具体例を説明するための模式図である。 実施形態の水処理方法の各工程を示すフロー図である。 実施形態の水処理方法の一例を説明するためのタイミングチャートである。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
　＜水処理方法＞
　本実施形態の水処理方法は、対象液から逆浸透法を用いて水を製造する、水処理方法である。
　本実施形態の水処理方法は、逆浸透工程（Ｓ３０）と、第１工程（Ｓ１０）と、第２工程（Ｓ２０）と、を備える（図３参照）。各工程について以下に説明する。
　〔逆浸透工程：Ｓ３０〕
　逆浸透工程（Ｓ３０）では、半透膜を有する逆浸透モジュールを用いる逆浸透法により、対象液が透過水と濃縮液とに分離される。
　逆浸透工程（Ｓ３０）は、図１に示されるような逆浸透モジュール１を用いて実施される。逆浸透モジュール１は、半透膜１０と、半透膜１０で仕切られた第１室１１および第２室１２と、を有する。
　対象液は、水を含む溶液であれば特に限定されない。対象液としては、例えば、海水、河川水、汽水、排水などが挙げられる。排水としては、例えば、工業排水、生活排水、油田またはガス田の排水などが挙げられる。なお、対象液中には、溶解していない成分が含まれていてもよい。
　逆浸透（ＲＯ）工程では、対象液は、例えば、ブースターポンプ２１および高圧ポンプ２２によって、対象液の浸透圧より高い静水圧を有するように昇圧されて、逆浸透モジュール１の第１室１１に供給される。これにより、逆浸透モジュールに供給された対象液中の水が半透膜１０を透過することで、第２室１２に透過水として分離される。第１室１１からは、濃縮された対象液である濃縮液が排出される。
　このように、本実施形態の水処理方法（水処理システム）においては、対象液から逆浸透法（半透膜を有する逆浸透モジュールを用いる逆浸透法）によって水を製造する（回収する）ことができる。本実施形態の水処理方法（水処理システム）は、例えば、海水等から淡水を得る海水淡水化方法（海水淡水化装置）に用いることができる。
　（半透膜）
　半透膜としては、例えば、逆浸透（ＲＯ）膜またはナノろ過（ＮＦ）膜と呼ばれる半透膜が挙げられる。
　通常、ＲＯ膜の孔径は約２ｎｍ以下であり、ＵＦ膜の孔径は約２～１００ｎｍである。ＮＦ膜は、ＲＯ膜のうちイオンや塩類の阻止率が比較的低いものであり、通常、ＮＦ膜の孔径は約１～２ｎｍである。半透膜としてＲＯ膜またはＮＦ膜を用いる場合、ＲＯ膜またはＮＦ膜の塩除去率は好ましくは９０％以上である。
　半透膜を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、セルロース系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアミド系樹脂などが挙げられる。半透膜は、セルロース系樹脂およびポリスルホン系樹脂の少なくともいずれかを含む材料から構成されることが好ましい。半透膜は、セルロース系樹脂を含むことがより好ましい。
　セルロース系樹脂は、好ましくは酢酸セルロース系樹脂である。酢酸セルロース系樹脂は、殺菌剤である塩素に対する耐性があり、微生物の増殖を抑制できる特徴を有している。酢酸セルロース系樹脂は、好ましくは酢酸セルロースであり、耐久性の点から、より好ましくは三酢酸セルロースである。
　ポリスルホン系樹脂は、好ましくはポリエーテルスルホン系樹脂である。ポリエーテルスルホン系樹脂は、好ましくはスルホン化ポリエーテルスルホンである。
　半透膜１０の形状としては、特に限定されないが、例えば、中空糸膜または平膜が挙げられる。なお、図１では、半透膜１０を簡略化のために平膜のように描いているが、このような形状に限定されない。なお、中空糸膜（中空糸型半透膜）は、平膜などに比べて、モジュール当たりの膜面積を大きくすることができ、容積当りの膜分離効率を高めることができる点で有利である。
　また、逆浸透モジュール１の形態としては、特に限定されないが、中空糸膜を用いる場合は、中空糸膜をストレート配置したモジュールや、中空糸膜を芯管に巻きつけたクロスワインド型モジュールなどが挙げられる。平膜を用いる場合は、平膜を積み重ねた積層型モジュールや、平膜を封筒状として芯管に巻きつけたスパイラル型モジュールなどが挙げられる。
　具体的な中空糸膜の一例としては、全体がセルロース系樹脂から構成されている単層構造の膜が挙げられる。ただし、ここでいう単層構造とは、層全体が均一な膜である必要はなく、例えば、単一素材でありながら外周表面近傍に緻密層を有し、この緻密層が実質的に中空糸膜の孔径を規定する分離活性層となっているものでもよい。
　具体的な中空糸膜の別の例としては、支持層（例えば、ポリフェニレンオキサイドからなる層）の外周表面にポリフェニレン系樹脂（例えば、スルホン化ポリエーテルスルホン）からなる緻密層を有する２層構造の膜が挙げられる。また、他の例として、支持層（例えば、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンからなる層）の外周表面にポリアミド系樹脂からなる緻密層を有する２層構造の膜が挙げられる。
　〔第１工程（Ｓ１０）〕
　第１工程（Ｓ１０）では、逆浸透モジュールに供給される対象液に、間欠的または連続的に酸化力を有する殺菌剤が添加される。殺菌剤の微生物に対する殺菌効果により、半透膜のバイオファウリング、有機ファウリング等を低減することができる。
　殺菌剤は、例えば、図１に示されるように、対象液の供給流路に設けられた第１添加部３１から添加される。第１添加部３１は、例えば、供給流路に設けられた開閉可能な注入口などである。
　ただし、殺菌剤による半透膜の酸化反応の促進により、半透膜の性能が低下するという問題があるため、殺菌剤による半透膜の酸化反応の促進が最小限となるように、殺菌剤の添加が制御される。具体的には、例えば、殺菌剤の添加量、添加頻度等が調整される。
　第１工程において、このような殺菌剤の添加の制御は、対象液、透過水および濃縮液の少なくともいずれかにおける殺菌剤の濃度、対象液の温度、対象液および濃縮液の少なくともいずれかの静水圧、対象液のｐＨ、および、対象液における重金属の濃度からなる群から選択される少なくとも１つのパラメータに基づいて、実施されてもよい。このような第１工程における殺菌剤の添加の制御では、具体的には、後述するような殺菌剤の添加量、添加頻度等の調整が実施される。
　（殺菌剤）
　殺菌剤は、逆浸透モジュールに供給される対象液に添加された状態で半透膜に対する酸化効果を有し、酸化力を有する薬剤（成分）であれば、特に限定されない。酸化力を有する殺菌剤としては、例えば、ハロゲンを含むハロゲン化合物殺菌剤が挙げられる。ハロゲン化合物は、塩素を含む塩素系殺菌剤であることが好ましい。塩素系殺菌剤に含まれる塩素は、遊離残留塩素、結合残留塩素などであってもよい。
　塩素系殺菌剤としては、特に限定されないが、例えば、塩素ガス、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウムなどの遊離塩素、モノクロラミンなどの結合塩素、または、二酸化塩素が挙げられる。塩素系殺菌剤として、モノクロラミンまたは二酸化塩素を用いることにより、トリハロメタン等のハロゲン化有機物の生成を抑制することができる。なお、例えば対象液が海水の場合は、塩素系殺菌剤として、海水電解装置により発生させた塩素ガスまたは次亜塩素酸ナトリウムを用いることもできる。
　なお、殺菌剤は、逆浸透モジュールの半透膜（逆浸透膜）への影響の程度が所定以下であることが好ましい。すなわち、半透膜の性能低下（劣化）の程度が大きすぎる殺菌剤は、本実施形態の水処理方法の使用に適していない。
　殺菌剤は、対象液に対して、間欠的に添加してもよく、連続的に添加してもよいが、間欠的に添加することが好ましい。殺菌剤を連続的に対象液に添加すると半透膜の性能低下が大きくなるとか、トリハロメタン等の副生成物の生成量が増えてしまう等の問題が生ずることがある。
　殺菌剤の添加が間欠的である場合、殺菌剤の添加の間隔は好ましくは６時間～３日間である。また、１回の殺菌剤の添加期間は、好ましくは１時間～１日間である。
　なお、対象液へ殺菌剤を連続的に添加しつつ、殺菌剤の殺菌能力（酸化能力）を消失させる還元剤を間欠的に添加することにより、最終的に逆浸透モジュールに供給される有効な殺菌剤の供給を間欠的とすることができる。このような場合も、上述の対象液への殺菌剤の添加が間欠的である場合に包含される。また、対象液に殺菌剤を添加しつつ、還元剤の添加量を調整することで、有効な殺菌剤の濃度を調整してもよい。ただし、還元剤を使用する場合、還元剤のコストが必要となり、それに応じた量の殺菌剤が無駄であるため、水処理のコスト面からは還元剤を使用しないことが好ましい。
　還元剤は、殺菌剤の酸化能力を消失させ得るものであれば特に限定されないが、得られる処理水（透過水）の質への影響が少ない還元剤であることが好ましい。このような還元剤としては、例えば、ＳＢＳ（亜硫酸水素ナトリウム）、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ガス等の硫黄を含有する化合物が挙げられる。
　〔第２工程（Ｓ２０）〕
　第２工程（Ｓ２０）では、逆浸透モジュールに供給される対象液に、間欠的または連続的にｐＨ調整剤が添加される。ｐＨ調整剤の添加により、対象液のｐＨを調整することができる。
　ｐＨ調整剤は、例えば、図１に示されるように、対象液の供給流路に設けられた第２添加部３２から添加される。第２添加部３２は、例えば、供給流路に設けられた開閉可能な注入口などである。
　本発明者らは、三酢酸セルロース製の半透膜（中空糸膜）の殺菌方法について検討した結果、対象液のｐＨを酸性から中性域（例えば、４．０～７．５）に調整することで、対象液に添加される殺菌剤の殺菌作用を保ちつつ、効果的に三酢酸セルロース製の半透膜の劣化を抑えることができることが判明した。
　対象液のｐＨは、好ましくは６．０～６．５に調整されることが好ましい。対象液のｐＨが６．５以下である場合、効果的に三酢酸セルロース製の半透膜の劣化を抑えることができる。このように半透膜の劣化が抑えられる場合は、対象液のｐＨをさらに６．０未満まで低下させる必要はない。
　なお、代表的な対象液である海水のｐＨは約８である。また、他の対象液のｐＨも中性域である場合が多い。対象液がこのようなｐＨが６．５超の液である場合、第２工程においてｐＨ調整剤として酸剤が用いられ、例えば、対象液のｐＨが４．０～７．５、好ましくは６．０～６．５に調整される。
　第２工程において、このようなｐＨ調整剤の添加の制御は、対象液、透過水および濃縮液の少なくともいずれかにおける殺菌剤の濃度、対象液の温度、対象液および濃縮液の少なくともいずれかの静水圧、対象液のｐＨ、および、対象液における重金属の濃度からなる群から選択される少なくとも１つのパラメータに基づいて、実施されてもよい。このような第２工程におけるｐＨ調整剤の添加の制御では、具体的には、後述するようなｐＨ調整剤の添加量、添加頻度等の調整が実施される。
　なお、ｐＨ調整剤は、例えば、対象液のｐＨを逆浸透モジュールの基準に適応させて、逆浸透モジュールの半透膜等の劣化を抑制するために、対象液に添加されてもよい。
　（ｐＨ調整剤）
　ｐＨ調整剤は、逆浸透モジュールに供給される対象液のｐＨを調整するための薬剤（成分）であれば、特に限定されない。ｐＨ調整剤は、例えば、酸剤またはアルカリ剤である。酸剤としては、例えば、硫酸、塩酸、二酸化炭素等が挙げられる。
　＜第１工程および／または第２工程での制御＞
　上記の第１工程における殺菌剤の添加の制御、および／または、上記の第２工程におけるｐＨ調整剤の添加の制御は、主に、パラメータ測定（Ｓ１１）および調整（Ｓ２１）の２段階を含む（図３参照）。
　〔パラメータ測定（Ｓ１１）〕
　パラメータ測定（Ｓ１１）では、第１工程および／または第２工程での制御を行うための指標として必要なパラメータが測定される。具体的には、対象液、透過水および濃縮液の少なくともいずれかにおける殺菌剤の濃度、対象液の温度、対象液および濃縮液の少なくともいずれかの静水圧、対象液のｐＨ、および、対象液における重金属の濃度からなる群から選択される少なくとも１つのパラメータについて、測定が実施される。
　各パラメータの測定方法等は特に限定されず、第１工程および／または第２工程での制御を行うための指標として適切な方法で測定を実施すればよい。なお、測定は、逆浸透工程の実施を継続しながら実施されることが好ましい。例えば、逆浸透工程の実施中に供給流路（供給配管）中を流れる対象液に対して、供給流路に設けられた計測機器（例えば、図１および図２に示される計測機器４１～４５の少なくともいずれか）等によってオンラインで測定されることが好ましい。また、得られた測定値を用いてオンライン制御により第１工程および／または第２工程での制御が実施されることが好ましい。
　ただし、微量の重金属の濃度のようにオンラインでの測定が難しいパラメータについては、例えば、対象液から少量の測定サンプルを採取して、その測定サンプルをオフライン（バッチ処理）によって測定し、その測定結果を用いて第１工程および／または第２工程での制御を実施してもよい。なお、測定サンプルの採取は、例えば、図２に示される採水ポイント６１および採水ポイント６２など、指標となるパラメータが測定可能な適切な位置において実施すればよい。
　〔調整（Ｓ２１）〕
　調整（Ｓ２１）では、上記のパラメータ測定によって得られた各パラメータの測定値に基づいて、第１工程における殺菌剤の添加、および／または、第２工程におけるｐＨ調整剤の添加の制御が実施される。第１工程における殺菌剤の添加の制御では、例えば、殺菌剤の添加量、添加頻度等の調整が実施される。第２工程におけるｐＨ調整剤の添加の制御では、例えば、ｐＨ調整剤の添加量、添加頻度等の調整が実施される。
　ここで、殺菌剤およびｐＨ調整剤の添加量、添加頻度等の調整は、半透膜の殺菌効果と、半透膜の性能（塩除去率等）の劣化抑制効果とを比較衡量して、効率的に半透膜の殺菌が行われるように実施されることが好ましい。すなわち、殺菌剤やｐＨ調整剤等の薬剤添加のコストと、逆浸透モジュール（半透膜）の交換コストと、の両方を総合的に考慮して、水処理に必要なトータルのコストが必要最小限となるように、調整を実施することが好ましい。以下、このような制御（調整）の具体例について説明する。
　（１）　殺菌剤濃度に基づく調整
　殺菌剤濃度に基づく調整の一例として、以下の方法が挙げられる。
　第１工程において殺菌剤が添加されている期間において、逆浸透モジュールの出口等での透過水または濃縮液における殺菌剤（還元等されていない有効な殺菌剤）の濃度が所定の基準値（例えば、遊離塩素の場合は０．０５ｍｇ／Ｌ）を超える場合は、逆浸透モジュールの出口での透過水または濃縮液における殺菌剤の濃度が基準値未満にならない程度に、第１工程における殺菌剤の添加量を低減する。具体的には、例えば、殺菌剤の添加量、添加される殺菌剤中の有効成分の濃度、殺菌剤の添加頻度等を低減する。
　一方、第１工程において殺菌剤が添加されている期間において、逆浸透モジュールの出口での透過水または濃縮液における殺菌剤の濃度が所定の基準値（例えば、０．０５ｍｇ／Ｌ）未満である場合は、逆浸透モジュールの出口での透過水または濃縮液における殺菌剤の濃度が基準値以上になる程度に、第１工程における殺菌剤の添加量を増加する。
　これにより、殺菌剤を添加する期間（殺菌時）、すなわち、半透膜の性能低下が進行し易くなる場合に、逆浸透モジュールの入口での殺菌剤（塩素等）の添加量を所望の殺菌効果が得られる必要最小限の量とすることで、必要な殺菌効果を維持しつつ、半透膜の性能低下を抑制し、かつ、殺菌剤の使用量を節約して水処理のコストを低減することができる。
　なお、海水や灌水などの原水（対象液）に対する水処理プロセスにおいては、通常、対象液の取り入れ部において対象液にハロゲン化合物殺菌剤等の殺菌剤が添加され、殺菌剤の添加量は、通常の遊離塩素殺菌と同様に対象液中の有効な殺菌剤の濃度（例えば、遊離塩素濃度）が０．２～０．４ｍｇ／Ｌ程度になるように調整される。遊離塩素濃度が０．２ｍｇ／Ｌ未満である場合は、十分な殺菌力が得られず、バイオファウリング等が生じるおそれがあり、遊離塩素濃度が０．４ｍｇ／Ｌ超である場合は、半透膜の劣化が早く進み、さらに殺菌剤のコストが増大するという問題があるためである。
　しかし、対象液の状態が良い場合（対象液中に含まれる有機物等が少ない場合）は、塩素等の殺菌剤の濃度が０．２ｍｇ／Ｌ未満である場合でも、例えば、少なくとも殺菌剤の濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ以上あれば殺菌効果が十分な場合があり得る。このような場合に、殺菌剤の添加量を必要な殺菌効果が得られる最小限の量に低減するように上記の調整を行うことで、効率的に必要な殺菌効果を得つつ、殺菌剤の添加量を節約して半透膜の性能劣化を抑制し、水処理のコストを低減するができる。
　（２）　温度に基づく調整
　本発明者らは、三酢酸セルロース製の半透膜（中空糸膜）と殺菌剤の反応が対象液の温度によって受ける影響について調査した。その結果、温度が高いと中空糸膜の劣化速度が速くなることがわかった。即ち対象液の温度が上がった際には、殺菌剤の対象液中の初期濃度と添加頻度を下げることで、モジュール内の殺菌を行いながら劣化の進行を抑えられることがわかった。かかる知見に基づいて、例えば、以下の調整を実施することができる。
　逆浸透モジュールの入口等での対象液の温度が所定の上限値より高い場合に、第１工程における殺菌剤の添加量を低減する、および／または、第２工程におけるｐＨ調整剤の添加量を増加する。これにより、対象液の温度が高い場合、すなわち、半透膜の性能低下が進行し易くなる場合に、効率的に半透膜の性能低下を抑制することができる。したがって、必要な殺菌効果を維持しつつ、半透膜の性能低下を抑制し、かつ、殺菌剤およびｐＨ調整剤の使用量を節約して水処理のコストを低減することができる。
　所定の上限値は、水処理システムの設計平均温度より所定温度（例えば、５℃）高い温度であってもよく、固定の温度（例えば、３５℃）であってもよい。水処理システムの設計平均温度は、例えば、水処理が実施される場所および期間において想定される平均気温等である。
　また、例えば、逆浸透モジュールの入口等での対象液の温度が、所定の下限値より低い場合に、ｐＨ調整剤の添加量を低減する。これにより、効率的に半透膜の性能低下を抑制して、ｐＨ調整剤の使用量を節約することができるため、水処理のコストを低減することができる。
　所定の下限値は、水処理システムの設計平均温度より所定温度（例えば、５℃）低い温度であってもよく、固定の温度（例えば、１５℃）であってもよい。
　（３）　対象液等の静水圧に基づく調整
　対象液および濃縮液の静水圧は、半透膜の性能劣化に応じて変動する。このため、これらの静水圧に関するパラメータを指標として、殺菌剤の添加量等の調整を行うことができる。特に、対象液と濃縮液の差圧（静水圧の差）は、半透膜の性能変化との相関性が高いため、このような調整の指標として好ましい。かかる指標に基づいて、例えば、以下の調整を実施することができる。
　例えば、逆浸透モジュールの入口等での対象液の静水圧と、逆浸透モジュールの出口等での濃縮液の静水圧との差（対象液と濃縮液の差圧）の増加速度が、所定の閾値未満である場合は、増加速度が閾値を超えない程度に、第１工程における殺菌剤の添加量を低減し、
　一方、増加速度が、閾値を超える場合は、増加速度が閾値以下になる程度に、第１工程における殺菌剤の添加量を増加する。
　対象液と濃縮液の差圧の増加速度についての所定の閾値は、特に限定されないが、例えば、半透膜が中空糸膜であり中空糸膜の外側が第１室（加圧側）である場合、０．０５ｂａｒ／１０日である。
　なお、上記では、対象液と濃縮液の差圧の増加速度を指標とした調整について説明したが、これに限定されず、対象液と濃縮液の差圧の増加率を指標としてもよく、該差圧自体が所定の閾値を超えるか否かを殺菌剤の添加量等の調整の指標としてもよい。
　（４）　ｐＨに基づく調整
　対象液のｐＨが高い場合（例えば、対象液のｐＨが７．５超の場合）、半透膜の性能低下が進行し易くなることに鑑み、例えば、以下の調整を実施することができる。
　逆浸透モジュールの入口等での対象液のｐＨが所定の基準値を超える場合は、第１工程における殺菌剤の添加量を低減する。これにより、対象液のｐＨが高い場合、すなわち、半透膜の性能低下が進行し易くなる場合に、半透膜の性能低下を抑制することができる。
　また、逆浸透モジュールの入口等での対象液のｐＨが所定の基準値を超える場合に、ｐＨが基準値以下になる程度に、第２工程におけるｐＨ調整剤（酸剤等）の添加量を増加する。これにより、対象液のｐＨが高い状態、すなわち、半透膜の性能低下が進行し易くなる状態を解消して、半透膜の性能低下を抑制することができる。
　なお、このような第１工程の調整と第２工程の調整との両方を実施して、殺菌剤やｐＨ調整剤等の薬剤添加のコストと、逆浸透モジュール（半透膜）の交換コストと、の両方を総合的に考慮して、水処理に必要なトータルのコストが必要最小限となるように、調整を実施することが好ましい。
　（５）　重金属の濃度に基づく調整
　対象液中の重金属の濃度によって受ける影響について、例えば、鉄、銅、コバルト、マンガン等の重金属の濃度が高いと中空糸膜の劣化速度が速くなることが、先行技術文献（Nobuya　Fujiwara　et　al.,　"Optimization　of　the　intermittent　chlorine　injection　(ICI)　method　for　seawater　desalination　RO　plants",　Desalination,　229,　2008年,　p.p.231-244）に記載されている。また、特許文献５（特開平９－５７０６７号公報）には、銅、コバルトなどのイオンが所定値以上存在している系では、これらの重金属が触媒となって還元剤が反応して酸化性物質を生成することで、半透膜の性能が低下する場合がある旨記載されている。
　本発明者らは、これらの知見から、対象液中に含まれる重金属の濃度をモニタリングし、重金属の濃度が上がった際に、殺菌剤の添加量（添加濃度および添加頻度の少なくともいずれか）を下げるといった制御を行うことで、半透膜に対する必要な殺菌効果を維持しつつ、半透膜の劣化の進行を効率的に抑制できることを見出した。かかる知見に基づいて、例えば、以下のような対象液中の重金属の濃度に基づく調整が実施される。なお、連続してモニタリングしてもよいし、断続的にモニタリングしてもよい。
　例えば、逆浸透モジュールの入口等での対象液における重金属の濃度が所定の基準値（設計値）以上である場合に、第１工程における殺菌剤の添加量を低減する、および／または、第２工程におけるｐＨ調整剤の添加量を増加する。これにより、対象液中の重金属の濃度が高い場合、すなわち、半透膜の性能低下が進行し易くなる場合に、効率的に半透膜の性能低下を抑制することができる。
　（第１工程および第２工程の両方の制御）
　本実施形態の水処理方法においては、第１工程における殺菌剤の添加、および、第２工程におけるｐＨ調整剤の添加の両方が、上記の各パラメータに基づいて制御されることが好ましい。この場合、所望の殺菌効果を維持しつつ、より効率的に半透膜の性能低下を抑制することができ、水処理コストを低減することができる。
　具体的には、例えば、図４のタイミングチャートに示されるように、第１工程において殺菌剤が間欠的に添加されている場合において、逆浸透モジュールに殺菌剤を添加する期間（殺菌時）は、ｐＨ調整剤（酸剤）の添加により対象液のｐＨを６．５以下に低下させる。一方、逆浸透モジュールに殺菌剤を添加しない期間（通常運転時）は、ｐＨ調整剤（酸剤）の添加量を減らすか、または、ｐＨ調整剤の添加を行わないことにより、対象液のｐＨを６．５～７．０に維持する。
　このような制御を行うことにより、半透膜の性能低下が生じやすい殺菌時にのみ、対象液のｐＨ調整により半透膜の性能低下を抑制することで、常にｐＨ調整（一定量のｐＨ調整剤の添加）を行う場合に比べて、ｐＨ調整剤の使用量を節約できるため、水処理コストを低減することができる。
　なお、図４に示されるように、殺菌剤が添加されている期間（殺菌時）にｐＨが所定のｐＨに設定されるようにするため、供給液へのｐＨ調整剤の添加を開始するタイミングは殺菌剤の添加を開示するタイミングより早いことが好ましい。反対に、供給液へのｐＨ調整剤の添加を終了するタイミングは、殺菌剤の添加を終了するタイミングより遅いことが好ましい。
　上記の制御（図４参照）を行う場合に、さらに例えば、第１工程において殺菌剤が添加されている期間において、透過水または濃縮液における殺菌剤の濃度が所定の基準値（例えば、０．０５ｍｇ／Ｌ）を超え、対象液における（未反応の）殺菌剤の濃度と濃縮液または透過水における殺菌剤の濃度との差（逆浸透モジュール内の殺菌剤の消費量：[対象液における殺菌剤の濃度]－[濃縮液または透過水における殺菌剤の濃度]）が所定の基準値（例えば、０．１５ｍｇ／Ｌ）より小さく、かつ、対象液と濃縮液との間の静水圧の差の増加速度が所定の基準値（例えば、０．０５ｂａｒ／１０日）より遅い場合に、第１工程における殺菌剤の添加量を低減し、かつ、第２工程におけるｐＨ調整剤（酸剤）の添加量を低減する（ｐＨの低下幅を低減させる）ようにしてもよい。
　この場合、ｐＨ調整剤の使用量を節約できる効果に加えて、殺菌剤の添加量をより厳密に必要最小限の量とすることができ、殺菌剤の使用量も節約できるため、さらに水処理のコストを低減することができる。
　また、例えば、第１工程において殺菌剤が添加されている期間において、透過水または濃縮液における殺菌剤の濃度が所定の基準値（例えば、０．０５ｍｇ／Ｌ）を超え、対象液における殺菌剤の濃度と濃縮液または透過水における殺菌剤の濃度との差（逆浸透モジュール内の殺菌剤の消費量）が所定の基準値（例えば、０．１５ｍｇ／Ｌ）より小さく、かつ、対象液と濃縮液との間の静水圧の差の増加速度が所定の基準値（例えば、０．０５ｂａｒ／１０日）より早い場合に、第１工程において、（殺菌剤を間欠的に添加し、）１回の殺菌剤の添加量を低減し、かつ、第１工程において殺菌剤が添加されている期間（添加頻度）を多くしてもよい。
　この場合も、ｐＨ調整剤の使用量を節約できる効果に加えて、殺菌剤の添加量をより厳密に必要最小限の量とすることができ、殺菌剤の使用量も節約できるため、さらに水処理のコストを低減することができる。
　＜水処理システム＞
　以下、本実施形態の水処理方法に用いられる水処理システムの一例について説明する。
　図１および図２を参照して、本実施形態の水処理システムは、少なくとも、
　対象液を透過水と濃縮液とに分離するための半透膜１０を有する逆浸透モジュール１と、
　対象液に殺菌剤を添加するための第１添加部３１と、
　対象液にｐＨ調整剤を添加するための第２添加部３２と、
　上記パラメータを測定するための測定部（計測機器４１～４５および採水ポイント６１，６２）と、
　殺菌剤の添加およびｐＨ調整剤の添加を制御するための添加制御部（図示せず）と、を備える。
　上述のとおり、図１に示す水処理システムにおいて、逆浸透モジュール１は、半透膜１０と、半透膜１０で仕切られた第１室１１および第２室１２と、を有する。
　水処理システムは、対象液を逆浸透モジュールに供給するための供給流路を備え、第１添加部３１および第２添加部３２がその供給流路に設けられている。なお、図２に示されるように、水処理システムは、対象液に還元剤を添加するための第３添加部３３をさらに備えていてもよい。
　上記の各パラメータを測定するための測定部は、例えば、（オンライン測定可能な）計測機器４１～４５、採水ポイント６１，６２などである（図１および図２参照）。なお、測定部が採水ポイントである場合、採水ポイントで採取された対象液、透過水、濃縮水などについて別途、各パラメータの測定が実施される。
　添加制御部は、殺菌剤の添加（添加量、添加頻度など）およびｐＨ調整剤の添加（添加量、添加頻度など）を制御することのできる部材であれば、特に限定されない。なお、添加制御部は、電子的に自動で制御が可能な装置であってもよく、手動による制御を行うための装置であってもよい。
　水処理システムは、通常、対象液を昇圧して逆浸透モジュール１の第１室１１へ移送するためのポンプ（ブースターポンプ２１、高圧ポンプ２２など）を備えている。
　なお、図２に示されるように、水処理システムは、第１室１１へ対象液を供給するための供給流路において、対象液を逆浸透モジュール１に応じた水質基準に適合させるために、対象液に対してろ過等の前処理を施すための前処理装置７を備えていてもよい。なお、対象液中の有機物等をろ過するために、前処理装置７の上流側において、対象液中に所定の凝集剤等を添加してもよい。
　また、図２に示されるように、水処理システムは、第１添加部３１、第２添加部３２、第３添加部３３等において対象液に添加された薬剤を均一に混合するための混合装置（スタティックミキサー）５１を備えていてもよい。ここで、混合装置（スタティックミキサー）５１は前処理装置７の上流側に配置されるが、下流側に配置されていてもよい。すなわち、前処理装置７、第１添加部３１、第２添加部３２、第３添加部３３、混合装置５１の順に配置されていてもよい。
　なお、以上の説明では、図１および図２を参照して１つの逆浸透モジュールを用いる水処理方法（水処理システム）について説明したが、本実施形態の水処理方法（水処理システム）においては、複数の逆浸透モジュール（多段の逆浸透モジュール）が用いられてもよい。
　逆浸透モジュール１の半透膜が中空糸膜である場合、例えば、対象液が逆浸透モジュール１内の中空糸膜の外側（第１室１１）に供給される。これにより、透過水が中空糸膜の内部（第２室１２）に分離され、中空糸膜の内部（第２室１２）から透過水が排出され、かつ、中空糸膜の外側（第１室１１）から濃縮水が排出される。
　また、水処理方法（水処理システム）の上流側から順に第１工程、第２工程が配置された実施態様について説明したが、第１工程と第２工程の配置は逆の配置、すなわち水処理方法（水処理システム）の上流側から順に第２工程、第１工程が配置された実施態様も本発明の範囲に含まれる。
　以上で説明された本実施形態の水処理方法（水処理システム）によれば、逆浸透法などの半透膜を用いる水処理方法および水処理システムにおいて、半透膜（逆浸透モジュール）に塩素系の殺菌剤による殺菌を施す場合に半透膜の劣化を抑制し、かつ、効率的に半透膜の殺菌を行うことができる。
　それにより、対象液中への殺菌剤の添加等による半透膜の殺菌処理において、半透膜の殺菌効果と、半透膜の性能に及ぼす影響の度合いを調整することで、効率的に半透膜の殺菌を行う、すなわち、殺菌剤やｐＨ調整剤等の薬剤の使用量を必要最小限にすることで、薬剤のコストを削減し、水処理に要するコストを削減することができる。
　また、半透膜（逆浸透モジュール）の寿命を延ばし、長期的に安定的な水処理システムを提供することができる。さらに、モジュール交換に要するコストが削減されることで、水処理に要するコストを抑えることができる。
　１　逆浸透モジュール、１０　半透膜、１１　第１室、１２　第２室、２１　ブースターポンプ、２２　高圧ポンプ、３１　第１添加部、３２　第２添加部、３３　第３添加部、４１～４５　計測機器、５１　混合装置、６１，６２　採水ポイント、７　前処理装置。

Claims (16)

  1. 　対象液から逆浸透法を用いて水を製造する、水処理方法であって、
    　半透膜を有する逆浸透モジュールを用いる前記逆浸透法により、前記対象液を透過水と濃縮液とに分離する、逆浸透工程と、
    　前記逆浸透モジュールに供給される前記対象液に、間欠的または連続的に酸化力を有する殺菌剤を添加する、第１工程と、
    　前記逆浸透モジュールに供給される前記対象液に、間欠的または連続的にｐＨ調整剤を添加する、第２工程と、を備え、
    　前記対象液、前記透過水および前記濃縮液の少なくともいずれかにおける前記殺菌剤の濃度、前記対象液の温度、前記対象液および前記濃縮液の少なくともいずれかの静水圧、前記対象液のｐＨ、および、前記対象液における重金属の濃度からなる群から選択される少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記第１工程における前記殺菌剤の添加、および／または、前記第２工程における前記ｐＨ調整剤の添加が制御され、
    　前記重金属は、鉄、銅、コバルトおよびマンガンからなる群から選択される少なくとも１種である、
    　水処理方法。
  2. 　前記半透膜は、酢酸セルロース系樹脂からなる、請求項１に記載の水処理方法。
  3. 　前記半透膜は、中空糸膜である、請求項１または２に記載の水処理方法。
  4. 　前記殺菌剤は、ハロゲン化合物殺菌剤である、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１工程において前記殺菌剤が添加されている期間において、
    　前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が所定の基準値を超える場合は、前記逆浸透モジュールの出口での前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が前記基準値未満にならない程度に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減し、
    　一方、前記逆浸透モジュールの出口での前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が前記基準値未満である場合は、前記逆浸透モジュールの出口での前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が前記基準値以上になる程度に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を増加する、
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の水処理方法。
  6. 　前記対象液の温度が所定の上限値より高い場合に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減する、および／または、前記第２工程における前記ｐＨ調整剤の添加量を増加する、請求項１～５のいずれか１項に記載の水処理方法。
  7. 　前記対象液の温度が所定の下限値より低い場合に、前記ｐＨ調整剤の添加量を低減する、請求項１～６のいずれか１項に記載の水処理方法。
  8. 　前記対象液と前記濃縮液との間の静水圧の差の増加速度が、所定の閾値未満である場合は、前記増加速度が前記閾値を超えない程度に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減し、
    　一方、前記増加速度が、前記閾値を超える場合は、前記増加速度が前記閾値以下になる程度に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を増加する、
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の水処理方法。
  9. 　前記対象液のｐＨが所定の基準値を超える場合は、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減する、請求項１～８のいずれか１項に記載の水処理方法。
  10. 　前記対象液のｐＨが所定の基準値を超える場合は、前記ｐＨが前記基準値以下になる程度に、前記第２工程における前記ｐＨ調整剤の添加量を増加する、請求項１～９のいずれか１項に記載の水処理方法。
  11. 　前記対象液における前記重金属の濃度が所定の基準値以上である場合に、前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減する、および／または、前記第２工程におけるｐＨ調整剤の添加量を増加する、請求項１～１０のいずれか１項に記載の水処理方法。
  12. 　前記第１工程における前記殺菌剤の添加、および、前記第２工程における前記ｐＨ調整剤の添加の両方が、前記パラメータに基づいて制御される、請求項１～１１のいずれか１項に記載の水処理方法。
  13. 　前記第１工程において前記殺菌剤は間欠的に添加され、
    　前記殺菌剤を添加する期間は、前記ｐＨ調整剤の添加により前記対象液のｐＨを低下させ、
    　前記殺菌剤を添加しない期間は、前記ｐＨ調整剤の添加量を減らすか、または、前記ｐＨ調整剤の添加を行わない、請求項１２に記載の水処理方法。
  14. 　前記第１工程において前記殺菌剤が添加されている期間において、
    　前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が所定の基準値を超え、前記対象液における前記殺菌剤の濃度と前記濃縮液または前記透過水における前記殺菌剤の濃度との差が所定の基準値より小さく、かつ、前記対象液と前記濃縮液との間の静水圧の差の増加速度が所定の基準値より遅い場合に、
    　前記第１工程における前記殺菌剤の添加量を低減し、かつ、前記第２工程における前記ｐＨ調整剤の添加量を低減する、請求項１２または１３に記載の水処理方法。
  15. 　前記第１工程において前記殺菌剤が添加されている期間において、
    　前記透過水または前記濃縮液における前記殺菌剤の濃度が所定の基準値を超え、前記対象液における前記殺菌剤の濃度と前記濃縮液または前記透過水における前記殺菌剤の濃度との差が所定の基準値より小さく、かつ、前記対象液と前記濃縮液との間の静水圧の差の増加速度が所定の基準値より早い場合に、
    　前記第１工程において、１回の前記殺菌剤の添加量を低減し、かつ、前記第１工程において前記殺菌剤が添加されている期間を多くする、請求項１２または１３に記載の水処理方法。
  16. 　請求項１～１５のいずれか１項に記載の水処理方法に用いられる、水処理システムであって、
    　前記対象液を前記透過水と前記濃縮液とに分離するための半透膜を有する逆浸透モジュールと、
    　前記対象液に前記殺菌剤を添加するための第１添加部と、
    　前記対象液に前記ｐＨ調整剤を添加するための第２添加部と、
    　前記パラメータを測定するための測定部と、
    　前記殺菌剤の添加および前記ｐＨ調整剤の添加を制御するための添加制御部と、を備える、水処理システム。
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