(57)【要約】【課題】従来の耐塩素性推定方法と比較して、高い精度で簡便に耐塩素性を推定できる分離膜の耐塩素性推定方法を提供する。【解決手段】分離膜の耐塩素性を推定する方法であって、異なる濃度の塩素系物質を含有する複数の評価水に分離膜を各々浸漬させて耐塩素性を評価した後、前記評価により得られた複数の耐塩素性評価値から、評価水中の塩素系物質濃度の増加に伴って耐塩素性評価値が増加する相関関係を示す回帰式を作製し、前記回帰式により、特定濃度の塩素系物質を含有する被処理水に対する分離膜の耐塩素性評価値を求めることを特徴とする分離膜の耐塩素性推定方法である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離膜の耐塩素性を推定する方法であって、
異なる濃度の塩素系物質を含有する複数の評価水に分離膜を各々浸漬させて耐塩素性を評価した後、
前記評価により得られた複数の耐塩素性評価値から、評価水中の塩素系物質濃度の増加に伴って耐塩素性評価値が増加する相関関係を示す回帰式を作製し、
前記回帰式により、特定濃度の塩素系物質を含有する被処理水に対する分離膜の耐塩素性評価値を求めること
を特徴とする分離膜の耐塩素性推定方法。
【請求項２】
前記評価水中の塩素系物質の濃度がいずれも１０ｍｇＣｌ／Ｌ以上であり、前記被処理水中の塩素系物質の濃度が１０ｍｇＣｌ／Ｌ未満である請求項１に記載の分離膜の耐塩素性推定方法。
【請求項３】
評価水の数が５以上である請求項１または請求項２に記載の耐塩素性推定方法。
【請求項４】
前記回帰式が、一次回帰式または二次回帰式である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法。
【請求項５】
前記耐塩素性評価値が、塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される請求項１〜請求項４のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法。
【請求項６】
前記塩素系物質が、次亜塩素酸ナトリウムである請求項１〜請求項５のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法。
【請求項７】
前記分離膜が、逆浸透膜またはナノろ過膜である請求項１〜請求項６のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法。
【請求項８】
前記分離膜が、平面状またはスパイラル状である請求項１〜請求項７のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法。
【請求項９】
前記分離膜が、芳香族ポリアミド系素材含有物からなる請求項１〜請求項８のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離膜の耐塩素性推定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、海水を淡水化したり、超純水や各種製造プロセス用水を得る方法として、例えば、逆浸透膜（ＲＯ膜）やナノろ過膜（ＮＦ膜）を分離膜とするモジュールを用い、原水中からイオン成分や低分子成分を分離する方法が知られている。
【０００３】
上記逆浸透膜（ＲＯ膜）やナノろ過膜（ＮＦ膜）等の分離膜は、表面にスキン層（分離活性層）と呼ばれる緻密層を有しており、スキン層としては、現在、ポリアミド系素材からなるものが主流となっている。
【０００４】
これら分離膜は、各種水処理を安定して簡易かつ安価に行い得るものであること、例えば、各種酸化剤、特に塩素による洗浄に耐え得る耐久性を有することが求められているが、上記ポリアミド系素材からなるスキン層を有するものは、実用的な耐酸化性を持たず、酸化剤による劣化が問題となることがある。
【０００５】
上記ＲＯ膜やＮＦ膜は、特に、原水中に次亜塩素酸ナトリウムをはじめとする塩素系物質が含まれる場合や、原水の酸化還元電位（ＯＲＰ）が高い場合に、膜の劣化速度が早まることから、近年、耐塩素性（塩素系物質に対する耐久性）を高めたＲＯ膜の開発が行われるようになっている(例えば、特許文献１（特開２００３−８００４２号公報）参照)。
【０００６】
ところで、上記分離膜は、実際には、ｐｐｍ〜ｐｐｂオーダーの塩素系物質含有水に対し、例えば、数万〜数十万時間程度の耐久性を有するものであることから、その耐塩素性を評価することは容易でない。このため、従来より、膜の耐塩素性を評価する方法として、分離膜を比較的高濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸漬して、膜分離能を維持し得る耐久時間を測定した上で、用いた次亜塩素酸ナトリウム水溶液の濃度(Concentration)と、耐久時間（Time）の積により、いわゆるＣＴ値（ｐｐｍ・ｈ）を求め、このＣＴ値を耐塩素性の指標として用いる方法が採用されている。
【０００７】
上記耐塩素性の指標となるＣＴ値は、例えば、測定対象となる分離膜を、１００ｍｇＣｌ／Ｌ（１００ｐｐｍ）の濃度を有する次亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸漬して、経時的に劣化の程度を観察した場合に、１００時間（１００ｈ）まで耐久性を有していた場合には、ＣＴ値が１００００（ｐｐｍ・ｈ）であるとし（１００（ｐｐｍ）×１００（ｈ）＝１００００（ｐｐｍ・ｈ））、この１００００（ｐｐｍ・ｈ）のＣＴ値を有する分離膜を１ｍｇＣｌ／Ｌ（１ｐｐｍ）の次亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸漬する場合には、上記ＣＴ値を利用して、１００００（ｐｐｍ・ｈ）／１（ｐｐｍ）＝１００００（ｈ）という算出式から、１００００時間まで耐久性（耐塩素性）を有すると推定している。
【０００８】
上記耐塩素性の推定方法は、用いる次亜塩素酸ナトリウムの濃度に関わらず、耐塩素性の指標となるＣＴ値は一定であるという前提で成立しており、次亜塩素酸ナトリウムの濃度（Ｃ）が高くなれば耐久時間（Ｔ）が短くなり、次亜塩素酸ナトリウムの濃度（Ｃ）が低くなれば耐久時間（Ｔ）が長くなって、当業界においては、分離膜の耐塩素性を評価し、分離膜の塩素系物質に対する耐久時間を推定する方法として、非常に有用な方法であるとされてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−８００４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような状況下、本発明は、当業界の常識を覆す、分離膜の耐塩素性を推定する全く新規な方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、驚くべきことに、上記ＣＴ値は、用いる塩素系物質の濃度に関わらず一定である訳ではなく、塩素系物質濃度の変化に伴って変化することを見出すとともに、上記ＣＴ値は、塩素系物質含有水中の塩素系物質濃度の増加に伴って増加する関係にあることを見出し、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、
（１）分離膜の耐塩素性を推定する方法であって、
異なる濃度の塩素系物質を含有する複数の評価水に分離膜を各々浸漬させて耐塩素性を評価した後、
前記評価により得られた複数の耐塩素性評価値から、評価水中の塩素系物質濃度の増加に伴って耐塩素性評価値が増加する相関関係を示す回帰式を作製し、
前記回帰式により、特定濃度の塩素系物質を含有する被処理水に対する分離膜の耐塩素性評価値を求めること
を特徴とする分離膜の耐塩素性推定方法、
（２）前記評価水中の塩素系物質の濃度がいずれも１０ｍｇＣｌ／Ｌ以上であり、前記被処理水中の塩素系物質の濃度が１０ｍｇＣｌ／Ｌ未満である上記（１）に記載の分離膜の耐塩素性推定方法、
（３）評価水の数が５以上である上記（１）または（２）に記載の耐塩素性推定方法、
（４）  前記回帰式が、一次回帰式または二次回帰式である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法、
（５）前記耐塩素性評価値が、塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される上記（１）〜（４）のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法、
（６）前記塩素系物質が、次亜塩素酸ナトリウムである上記（１）〜（５）のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法、
（７）前記分離膜が、逆浸透膜またはナノろ過膜である上記（１）〜（６）のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法、
（８）前記分離膜が、平面状またはスパイラル状である上記（１）〜（７）のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法、
（９）前記分離膜が、芳香族ポリアミド系素材含有物からなる上記（１）〜（８）のいずれかに記載の分離膜の耐塩素性推定方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、異なる濃度の塩素系物質を含有する複数の評価水に分離膜を各々浸漬させて耐塩素性を評価した後、該評価により得られた分離膜の複数の耐塩素性評価値から、評価水中の塩素系物質濃度の増加に伴って耐塩素性評価値が増加する相関関係を示す回帰式を作製し、この回帰式により、特定濃度の塩素系物質を含有する被処理水に対する分離膜の耐塩素性評価値を求めるという斬新な方法によって、従来の耐塩素性評価方法に比べ、高い精度で簡便に分離膜の耐塩素性を推定する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例および比較例で用いた耐塩素性評価装置（平膜試験装置）の模式図である。
【図２】本発明の実施例で用いた耐塩素性評価装置（通水試験装置）の模式図である。
【図３】本発明の実施例で用いた分離膜の阻止率を示す図である。
【図４】本発明の実施例で用いた分離膜の阻止率を示す図である。
【図５】本発明の実施例で用いた分離膜の阻止率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の分離膜の耐塩素性推定方法は、異なる濃度の塩素系物質を含有する複数の評価水に分離膜を各々浸漬させて耐塩素性を評価した後、前記評価により得られた複数の耐塩素性評価値から、評価水中の塩素系物質濃度の増加に伴って耐塩素性評価値が増加する相関関係を示す回帰式を作製し、前記回帰式により、特定濃度の塩素系物質を含有する被処理水に対する分離膜の耐塩素性評価値を求めることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明において、耐塩素性を推定する分離膜としては、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜等を挙げることができ、このうち、塩素による劣化を受けやすい逆浸透膜またはナノろ過膜に対して本発明の方法を適用することが好ましい。分離膜の形状は、特に制限されないが、平面状あるいはスパイラル状であることが適当である。分離膜の素材も特に制限されず、セルロース系、ポリスルホン系、ピペラジン系、ポリアミド系、芳香族ポリアミド系の素材を含有するものであることが好ましく、特にスキン層（緻密層）がポリアミド系素材からなるものが、塩素による劣化を受け易いことから、本発明の方法を適用することが好ましい。
【００１７】
本発明においては、上記分離膜を、異なる濃度の塩素系物質を含有する複数の評価水に浸漬させて、耐塩素性（塩素系物質に対する耐久性）を評価する。
【００１８】
本発明において、塩素系物質とは、酸化性を有する塩素または塩素化合物を意味し、例えば、液体塩素、次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カルシウム等の次亜塩素酸塩、晒し粉、クロロイソシアヌール酸塩、クロラミン−Ｔ等を挙げることができる。
【００１９】
評価水中に含まれる塩素系物質は、後述する被処理水中に含まれる塩素系物質と同一のものを選択することが好ましい。
【００２０】
上記評価水中の塩素系物質の濃度は、いずれも１０ｍｇＣｌ／Ｌ（塩素濃度１０ｐｐｍ）以上であることが好ましく、２０ｍｇＣｌ／Ｌ（塩素濃度２０ｐｐｍ）以上であることがより好ましく、５０ｍｇＣｌ／Ｌ（塩素濃度５０ｐｐｍ）以上であることがさらに好ましい。評価水中の塩素系物質の濃度が１０ｐｐｍ以上であることにより、分離膜の耐塩性評価値を短時間で求めることができ、回帰式を簡便に作製することが可能となる。
【００２１】
また、本発明において、各評価水中の塩素系物資は、その濃度が相互に異なっており、評価水中の塩素系物質の濃度は、１０ｍｇＣｌ／Ｌ〜２０００ｍｇＣｌ／Ｌ（塩素濃度１０〜２０００ｐｐｍ）の範囲に分散していることが好ましい。
【００２２】
上記評価水を構成する、塩素系物質を分散させる水としては、特に制限されないが、例えば、超純水や、超純水の製造過程における、種々の工程で生じる水が挙げられる。
【００２３】
本発明において、評価水の数は５以上であることが好ましく、６以上であることがより好ましく、７以上であることがさらに好ましい。評価水の数が５以上であることにより、得られる回帰式の精度を高めることができる。評価水の数は多いほどよいが、簡便に回帰式を作製する上からは、１０以下であることが好ましい。
【００２４】
分離膜は、評価水中に、耐塩素性評価値（塩素系物質に対する耐久性評価値）を得るために適当な時間、浸漬される。
【００２５】
上記耐塩素性を評価する方法としては、例えば、所定濃度の塩素系物質を含有する評価水中に、一定時間（例えば、塩素系物質の濃度（ｐｐｍ）と時間（ｈ）との積が１０００（ｐｐｍ・ｈ）となる時間）分離膜を浸漬した上で、分離膜の分離能を評価し、分離膜の分離能が一定値未満となるまで上記操作を繰り返し、そのときの塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される数値を耐塩素性評価値として求める方法が挙げられる。上記分離能は、例えば、塩化ナトリウム等の分離物に対する阻止率（水溶液中に含まれる塩化ナトリウム濃度に対して分離膜が分離し得る塩化ナトリウム濃度の割合）が、例えば、９５％、９０％、８０％など任意の割合を下回るか否かにより判断することが好ましい。阻止率を求める際に使用する分離物としては、塩化ナトリウム以外に、例えば、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、ケイ酸ナトリウム、エタノール、２−プロパノール、グルコース、等を挙げることができる。
【００２６】
また、中空糸膜の耐塩素性の評価方法としては、所定濃度の塩素系物質を含有する評価水中に、一定時間（例えば、塩素系物質の濃度（ｐｐｍ）と時間（ｈ）との積が１０００（ｐｐｍ・ｈ）となる時間）分離膜を浸漬した上で、分離膜の引張強度を測定し、その強度が一定値未満となるまで上記操作を繰り返し、そのときの塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される数値を耐塩素性評価値として求める方法が挙げられる。
【００２７】
耐塩素性の評価指標となる耐塩素性評価値は、上述したように、塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される数値により示されることが好ましい。
【００２８】
本発明において、分離膜の耐塩素性評価値を求めるために分離膜を評価水中に浸漬する時間は、特に制限されないが、１〜３５０時間であることが適当であり、１２〜２４０時間であることがより適当であり、２４〜２４０時間であることがさらに適当である。分離膜を評価水中に浸漬する時間が１〜３５０時間であることにより、後述する回帰式を簡便に得ることができる。
【００２９】
このように、本発明においては、異なる濃度の塩素系物質を有する複数の評価水毎に分離膜の耐塩素性評価値が求められる（複数の評価水から複数の耐塩素性評価値が求められる）。例えば、従来の方法に従い、分離能が一定値未満となるまで所定濃度の評価水一種類のみに分離膜を浸漬したときの、塩素系物質の濃度と時間との積によって表される数値を耐塩素性評価値とした場合、当業界におけるこれまでの技術常識では、評価水中の塩素系物質の濃度が変化しても、耐塩素性を示す耐塩素性評価値、すなわち、塩素系物質の濃度と時間との積によって表される数値は一定であると考えられていた。しかしながら、本発明者が検討したところ、全く驚くべきことに、耐塩素性評価値は、評価水中の塩素系物質の濃度が変化すると変動することを見出すとともに、上記耐塩素性評価値は、評価水中の塩素系物質濃度の増加に伴って増加することを見出し、これらの知見に基づいて、本発明を完成するに至った。
【００３０】
本発明においては、上記耐塩素性の評価により得られた分離膜の複数の耐塩素性評価値から、評価水中の塩素系物質濃度の増加に伴って耐塩素性評価値が増加する相関関係を示す回帰式を作製する。
【００３１】
本発明において、上記相関関係を示す回帰方法は得に限定されないが、回帰方法としては最小二乗法等を挙げることができる。回帰式は、直線または二次曲線で表される一次回帰式または二次回帰式であることが好ましい。
【００３２】
一次回帰式または二次回帰式のいずれを選択するかは、各回帰式の決定係数(相関係数Ｒの二乗)を求め、決定係数が所定値以上であるか否かにより決定することが好ましい。例えば、先ず、一次回帰によって近似直線を求めたときの決定係数が０．９以上、好ましくは０．９９以上となった場合は一次関数近似を採用し、決定係数が０．９未満、好ましくは０．９９未満となった場合には、二次回帰によって近似曲線を引き、決定係数が一次回帰したときよりも大きくなっていれば、二次回帰式を採用すればよい。
【００３３】
本発明においては、例えば、横軸（ｘ軸）を評価水中の塩素系物質の濃度とし、縦軸（ｙ軸）を耐塩素性評価値として、評価水中の塩素系物質濃度と耐塩素性評価値との相関関係を示す回帰式を得ることが便宜である。
【００３４】
本発明においては、得られた回帰式により、特定濃度の塩素系物質を含有する被処理水に対する耐塩素性評価値を求める。
【００３５】
塩素系物質としては、上述した評価水中に含まれる塩素系物質と同様のものを挙げることができる。また、被処理水を構成する、塩素系物質を分散する水も、特に制限されないが、例えば、超純水や、超純水の製造過程における、種々の工程で生じる水が挙げられる。
【００３６】
被処理水中の塩素系物質の濃度は１０ｍｇＣｌ／Ｌ（塩素濃度１０ｐｐｍ）未満であることが適当であり、５ｍｇＣｌ／Ｌ（塩素濃度５ｐｐｍ）未満であることがより適当であり、３ｍｇＣｌ／Ｌ（塩素濃度３ｐｐｍ）未満であることがさらに適当である。
【００３７】
上述したように、本発明においては、塩素系物質の濃度が１０ｐｐｍ以上の評価水を用いて簡便に回帰式を作製することができ、得られた回帰式を、耐塩素性評価値の実測に時間を要する、塩素系物質濃度が１０ｐｐｍ未満の評価水に適用して分離膜の耐塩素性評価値を求めることにより、低濃度の塩素系物質を含有する被処理水に対する分離膜の耐塩素性を簡便に推定することができる。
【００３８】
上記回帰式から得られる耐塩素性評価値が、塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される数値（ＣＴ値）により示されるものである場合には、この数値を被処理水中の塩素系物質の濃度（Ｃ）で割り返すことにより、その濃度における分離膜の耐久時間（Ｔ）を容易に求めることができる。
【実施例】
【００３９】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【００４０】
（実施例１）
（１）異なる濃度の塩素系物質を含有する複数の評価水として、５０ｍｇＣｌ／Ｌ、１００ｍｇＣｌ／Ｌ、２００ｍｇＣｌ／Ｌ、３００ｍｇＣｌ／Ｌ、４００ｍｇＣｌ／Ｌの５つの濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を２Ｌづつ用意し、評価用の分離膜として、それぞれの評価水に日東電工社製の芳香族ポリアミド系逆浸透膜ＥＳ１０の平膜(直径７５ｍｍ)を２５枚浸漬した。
【００４１】
評価水中の塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される数値が１０００[ｐｐｍ・ｈ]となる毎に上記分離膜を１枚ずつ取り出し、図１に示す平膜試験装置にて、阻止率を評価した。
【００４２】
図１に示す平膜試験装置１においては、上記分離膜をモジュール２に設置した上で、このモジュール２に対し、タンク３から濃度５００ｍｇ／Ｌの塩化ナトリウム水溶液を送水圧力０．７５ＭＰａで供給して、モジュール２に設置された分離膜により、分離処理を行った。上記分離処理によって得られた処理液がビーカー４に貯蔵されるとともに、処理に供されなかった塩化ナトリウム水溶液は、フローメーター６で流量調整しつつ、バルブ５を開閉することにより、タンク３に循環させた。このとき、モジュール２に供される被処理水の水温が２５℃になるように、循環水の水温を熱交換器７で調整した。そして、（（タンク３から供給される塩化ナトリウム濃度５００ｍｇ／Ｌ−ビーカー４に貯蔵された処理水中の塩化ナトリウム濃度）／（タンク３から供給される塩化ナトリウム濃度５００ｍｇ／Ｌ））×１００という算出式により、各分離膜の阻止率（％）を求めた。
【００４３】
各評価水に対して、上記分離膜の阻止率が９０％を下回るまで浸漬を続け、耐塩素性評価値として、阻止率が９０％を下回った時点における評価水中の塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される数値(ＣＴ値０．９)を求めた。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2010214284.tif 000002
【００４５】
表１より、耐塩素性評価値(ＣＴ値０．９)は、評価水中の塩素系物質の濃度の増加に伴って増加する相関関係を有するものであることが分かる。
続いて、横軸を評価水中の塩素濃度ｘ、縦軸を耐塩素性評価値(ＣＴ値０．９)ｙとして、表１に示す５点のデータをプロットし、最小二乗法により一次回帰式を求めたところ、ｙ＝９７．５６１ｘ＋５１２．２、決定係数Ｒ２＝０．９９８１で表される一次関数近似直線が得られた。
【００４６】
決定係数が０．９９を上回ったので、上記一次回帰式を、耐塩素性評価用の回帰式として採用することとし、この回帰式より、水処理用途で用いられる、０．５ｍｇＣｌ／Ｌ、１ｍｇＣｌ／Ｌ、２ｍｇＣｌ／Ｌという低濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液に対する分離膜のＣＴ値０．９を算出し、阻止率が９０％を下回る推定時間（ｈ）を求めた。結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
2010214284.tif 000003
【００４８】
（２）次に、図２に示す通水試験装置を用い、スパイラル型膜エレメントを用いた長期評価を実施して、上記推定時間の精度を検証した。
【００４９】
図２に示す通水試験装置１１においては、分離膜として、日東電工社製の芳香族ポリアミド系逆浸透膜である、４インチスパイラル型エレメント膜 ＥＳ１０をモジュール１２に設置した。この分離膜は、膜形状がスパイラル状になっている点を除けば、上記平膜状芳香族ポリアミド系逆浸透膜ＥＳ１０と同様のものである。
【００５０】
このモジュール１２に対し、タンク１３から濃度５００ｍｇ／Ｌの塩化ナトリウムおよび濃度２ｍｇＣｌ／Ｌの次亜塩素酸ナトリウムを含む水溶液を送水圧力０．７５ＭＰａで供給して、モジュール１２に設置された分離膜により分離処理を行った。上記分離処理によって得られた処理液は、フローメーター１６ａで流量調整しつつバルブ１５ａを開閉することによりタンク１３に循環し、分離処理に供されなかった被処理水は、フローメーター１６ｂで流量調整しつつ、バルブ１５ｂを開閉することにより、タンク１３に循環した。このとき、分離膜に循環される水温が２５℃になるように熱交換器１７で循環水の水温を調整しつつ、消費される次亜塩素酸ナトリウムの濃度を連続監視して、その濃度が常に２ｍｇＣｌ／Ｌとなるように調整した。
【００５１】
そして、モジュール１２により処理されてタンク１３に循環される処理水の一部を定期的に抜き出し、（（タンク１３から供給される塩化ナトリウム濃度５００ｍｇ／Ｌ−抜き出した処理水中の塩化ナトリウム濃度）／（タンク１３から供給される塩化ナトリウム濃度５００ｍｇ／Ｌ））×１００という算出式により、定期的に分離膜の阻止率（％）を求めた。結果を図３に示す。
【００５２】
図３より、本実施例で用いた分離膜は、２ｍｇＣｌ／Ｌ（塩素濃度２ｐｐｍ）の処理水に対し、３５０時間浸漬したときに阻止率が９０％を下回ることが分かり、この結果は上記表１の推定結果と符合するものであった。
【００５３】
このように、実施例１によれば、１００時間程度の実験時間で、低濃度の塩素系物質含有水に対する分離膜の耐久性を精度よく推定できることが分かる。
【００５４】
（比較例１）
評価水として、濃度１００ｍｇＣｌ／Ｌの次亜塩素酸ナトリウム水溶液２Ｌ、評価用分離膜として、日東電工社製の芳香族ポリアミド系逆浸透膜ＥＳ１０の平膜(直径７５ｍｍ)を２５枚用意して、上記評価水中に上記評価用分離膜を浸漬した。
【００５５】
評価水中の次亜塩素酸ナトリウムの濃度と該濃度における分離膜の耐久時間の積で表される数値が１０００（ｐｐｍ・ｈ）となる毎に上記分離膜を１枚ずつ取り出し、図1に示す平膜試験装置にて、実施例１と同様にして阻止率を評価したところ、上記数値が１１０００（ｐｐｍ・ｈ）であるときに阻止率が９０％を下回った。
【００５６】
従来の耐塩素性評価方法によれば、塩素濃度２ｐｐｍ（２ｍｇＣｌ／Ｌ）の処理水に対して、阻止率が９０％を下回る推定時間は、５５００時間（１１０００（ｐｐｍ・ｈ）／２（ｐｐｍ）＝５５００（ｈ））となるが、この推定時間は、上記実施例１（２）に示した実際の耐久時間（３５０時間）と大きく異なるものであった。
【００５７】
（実施例２）
（１）異なる濃度の塩素系物質を含有する複数の評価水として、５０ｍｇＣｌ／Ｌ、１００ｍｇＣｌ／Ｌ、２００ｍｇＣｌ／Ｌ、４００ｍｇＣｌ／Ｌ、８００ｍｇＣｌ／Ｌの５つの濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を２Ｌづつ用意し、評価用の分離膜として、それぞれの評価水に日東電工社製の芳香族ポリアミド系耐塩素性逆浸透膜ＣＲ１０の平膜(直径７５ｍｍ)を２０枚浸漬した。
【００５８】
評価水中の塩素系物質濃度と該濃度における分離膜の耐久時間の積で表される数値が３０００[ｐｐｍ・ｈ]となる毎に上記分離膜を１枚ずつ取り出し、図１に示す平膜試験装置にて、送水圧力を０．７５ＭＰａから１．５ＭＰａに変更して、実施例１と同様にして阻止率を評価した。
【００５９】
上記分離膜の阻止率が８０％を下回るまで分離膜を評価水に浸漬し続け、耐塩素性評価値として、阻止率が８０％を下回った時点における評価水中の塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される数値(ＣＴ値０．８)を求めた。結果を表３に示す。
【００６０】
【表３】
2010214284.tif 000004
【００６１】
表３より、耐塩素性評価値(ＣＴ値０．８)は、評価水中の塩素系物質の濃度の増加に伴って増加する相関関係を有するものであることが分かる。
【００６２】
続いて、横軸を評価水中の塩素濃度ｘ、縦軸を耐塩素性評価値(ＣＴ値０．８)ｙとして、表３に示す５点のデータをプロットし、最小二乗法により一次回帰式を求めたところ、ｙ＝５０．０８１ｘ＋８８７５、決定係数Ｒ２＝０．９８７１で表される一次回帰式が得られた。
【００６３】
上記一次回帰結果によれば、決定係数が０．９９を下回ったので、一次回帰式を採用せず、再度最小二乗法により二次回帰式による回帰を試みたところ、ｙ＝−０．０２３４ｘ２＋７０．２６６ｘ＋６６０７．８、決定係数Ｒ２＝０．９９５１で表される二次回帰式が得られた。
【００６４】
決定係数が０．９９を上回ったので、上記二次回帰式を、耐塩素性評価用の回帰式として採用することとし、この回帰式より、水処理用途で用いられる、０．５ｍｇＣｌ／Ｌ、１ｍｇＣｌ／Ｌ、２ｍｇＣｌ／Ｌという低濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液に対する分離膜のＣＴ値０．８を算出し、阻止率が８０％を下回る推定時間（ｈ）を求めた。結果を表４に示す。
【００６５】
【表４】
2010214284.tif 000005
【００６６】
（２）次に、図２に示す通水試験装置を用い、スパイラル型膜エレメントを用いた長期評価を実施して、実施例１と同様にして上記推定時間の精度を検証した。
【００６７】
図２に示す通水試験装置１１においては、分離膜として、日東電工社製の芳香族ポリアミド系逆浸透膜である、４インチスパイラル型エレメント膜 ＣＲ１０をモジュール１２に設置した。この分離膜は、膜形状がスパイラル状になっている点を除けば、上記平膜状芳香族ポリアミド系逆浸透膜ＣＲ−１０と同様のものである。そして、図２に示す通水試験装置１１を用い、送水圧力を０．７５ＭＰａから１．５ＭＰａに変更して、実施例１と同様の方法で、塩化ナトリウム濃度が５００ｍｇ／Ｌで塩素濃度が２ｍｇＣｌ／Ｌである処理水の通水試験を行い、タンク１３に循環される処理水の一部を定期的に抜き出し、（（タンク１３から供給される塩化ナトリウム濃度５００ｍｇ／Ｌ−抜き出した処理水中の塩化ナトリウム濃度）／（タンク１３から供給される塩化ナトリウム濃度５００ｍｇ／Ｌ））×１００という算出式により、分離膜の阻止率（％）を定期的に求めた。結果を図４に示す。
【００６８】
図４より、本実施例で用いた分離膜は、２ｍｇＣｌ／Ｌ（塩素濃度２ｐｐｍ）の処理水に対し、４２００時間浸漬したときに阻止率が８０％を下回ることが分かり、この結果は上記表４の推定結果とほぼ対応するものであった。
【００６９】
このように、実施例２によれば、１８０時間程度の実験時間で、低濃度の塩素系物質含有水に対する分離膜の耐久性を精度よく推定できることが分かる。
【００７０】
（比較例２）
評価水として、濃度１００ｍｇＣｌ／Ｌの次亜塩素酸ナトリウム水溶液２Ｌ、評価用分離膜として、日東電工社製の芳香族ポリアミド系逆浸透膜ＣＲ１０の平膜(直径７５ｍｍ)を２０枚用意して、上記評価水中に上記評価用分離膜を浸漬した。
【００７１】
評価水中の次亜塩素酸ナトリウムの濃度と該濃度における分離膜の耐久時間の積で表される数値が３０００[ｐｐｍ・ｈ]となる毎に上記分離膜を１枚ずつ取り出し、図１に示す平膜試験装置にて、実施例２と同様にして阻止率を評価したところ、上記数値が１４０００（ｐｐｍ・ｈ）であるときに阻止率が８０％を下回った。
【００７２】
従来の耐塩素性評価方法によれば、塩素濃度２ｐｐｍ（２ｍｇＣｌ／Ｌ）の処理水に対して、阻止率が８０％を下回る推定時間は、７０００時間（１４０００（ｐｐｍ・ｈ）／２（ｐｐｍ）＝７０００（ｈ））となるが、この推定時間は、上記実施例２（２）に示した実際の耐久時間（４２００時間）と大きく異なるものであった。
【００７３】
（実施例３）
異なる濃度の塩素系物質を含有する複数の評価水として、５０ｍｇＣｌ／Ｌ、１００ｍｇＣｌ／Ｌ、２００ｍｇＣｌ／Ｌ、４００ｍｇＣｌ／Ｌ、８００ｍｇＣｌ／Ｌの５つの濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を２Ｌづつ用意し、評価用の分離膜として、それぞれの評価水に日東電工社製の芳香族ポリアミド系ナノろ過膜ＬＥＳ９０の平膜(直径７５ｍｍ)を２５枚浸漬した。
【００７４】
評価水中の塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される値が１０００[ｐｐｍ・ｈ]となる毎に上記分離膜を１枚ずつ取り出し、図１に示す平膜試験装置にて、阻止率を評価した。
【００７５】
図１に示す試験装置１においては、上記分離膜をモジュール２に設置した上で、このモジュール２に対し、タンク３から濃度５００ｍｇ／Ｌの塩化ナトリウム水溶液を送水圧力０．５ＭＰａで供給して、モジュール２に設置された分離膜により、分離処理を行った。上記分離処理によって得られた処理液がビーカー４に貯蔵されるとともに、処理に供されなかった塩化ナトリウム水溶液は、フローメーター６で流量調整しつつ、バルブ５を開閉することにより、タンク３に循環した。このとき、モジュール２に供される被処理水の水温が２５℃になるように、循環水の水温を熱交換器７で調整した。そして、（（タンク３から供給される塩化ナトリウム濃度５００ｍｇ／Ｌ−ビーカー４に貯蔵された処理水中の塩化ナトリウム濃度）／（タンク３から供給される塩化ナトリウム濃度５００ｍｇ／Ｌ））×１００という算出式により、各分離膜の阻止率（％）を求めた。
【００７６】
各評価水に対して、上記分離膜の阻止率が７５％を下回るまで浸漬を続け、耐塩素性評価値として、阻止率が７５％を下回った時点における評価水中の塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間との積によって表される数値(ＣＴ値０．７５)を求めた。結果を表５に示す。
【００７７】
【表５】
2010214284.tif 000006
【００７８】
表５より、耐塩素性評価値(ＣＴ値０．７５)は、評価水中の塩素系物質の濃度の増加に伴って増加する相関関係を有するものであることが分かる。
【００７９】
続いて、横軸を評価水中の塩素濃度ｘ、縦軸を耐塩素性評価値(ＣＴ値０．７５)ｙとして、表５に示す５点のデータをプロットし、最小二乗法により一次回帰式を求めたところ、ｙ＝２０６．８３ｘ＋２０８３．３、決定係数Ｒ２＝０．９９９で表される一次回帰式が得られた。
【００８０】
決定係数が０．９９を上回ったので、上記一次回帰式を、耐塩素性評価用の回帰式として採用することとし、この回帰式より、水処理用途で用いられる、０．５ｍｇＣｌ／Ｌ、１ｍｇＣｌ／Ｌ、２ｍｇＣｌ／Ｌという低濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液に対する分離膜のＣＴ値０．７５を算出し、阻止率が７５％を下回る推定時間（ｈ）を求めた。結果を表６に示す。
【００８１】
【表６】
2010214284.tif 000007
【００８２】
（２）次に、図２に示す通水試験装置を用い、スパイラル型膜エレメントを用いた長期評価を実施して、上記推定時間の精度を検証した。
【００８３】
図２に示す通水試験装置１１においては、分離膜として、日東電工社製の芳香族ポリアミド系ナノろ過膜である、４インチスパイラル型エレメント膜ＬＥＳ９０をモジュール１２に設置した。この分離膜は、膜形状がスパイラル状になっている点を除けば、上記芳香族ポリアミド系ナノろ過膜ＬＥＳ９０と同様のものである。
【００８４】
上記モジュール１２に対し、タンク１３から濃度５００ｍｇ／Ｌの塩化ナトリウムおよび濃度２ｍｇＣｌ／Ｌの次亜塩素酸ナトリウムを含む水溶液を送水圧力０．５ＭＰａで供給して、モジュール１２に設置された分離膜により分離処理を行った。上記分離処理によって得られた処理液は、フローメーター１６ａで流量調整しつつバルブ１５ａを開閉することによりタンク１３に循環し、分離処理に供されなかった被処理水は、フローメーター１６ｂで流量調整しつつ、バルブ１５ｂを開閉することにより、タンク１３に循環した。このとき、分離膜に循環される水温が２５℃になるように熱交換器７で循環水の水温を調整しつつ、消費される次亜塩素酸ナトリウムの濃度を連続監視して、その濃度が常に２ｍｇＣｌ／Ｌとなるように調整した。
【００８５】
そして、モジュール１２で処理されタンク１３に循環される処理水の一部を定期的に抜き出し、（（タンク１３から供給される塩化ナトリウム濃度５００ｍｇ／Ｌ−抜き出した処理水中の塩化ナトリウム濃度）／（タンク１３から供給される塩化ナトリウム濃度５００ｍｇ／Ｌ））×１００という算出式により、分離膜の阻止率（％）を定期的に求めた。結果を図５に示す。
【００８６】
図５より、本実施例で用いた分離膜は、２ｍｇＣｌ／Ｌ（塩素濃度２ｐｐｍ）の処理水に対し、１２５０時間浸漬したときに阻止率が７５％を下回ることが分かり、この結果は上記表６の推定結果と符合するものであった。
【００８７】
このように、実施例１によれば、２００時間程度の実験時間で、低濃度の塩素系物質含有水に対する分離膜の耐久性を精度よく推定できることが分かる。
【００８８】
（比較例３）
評価水として、濃度１００ｍｇＣｌ／Ｌの次亜塩素酸ナトリウム水溶液２Ｌ、評価用分離膜として、日東電工社製の芳香族ポリアミド系ナノろ過膜ＬＥＳ９０の平膜(直径７５ｍｍ)を２５枚用意して、上記評価水中に上記評価用分離膜を浸漬した。
【００８９】
評価水中の塩素系物質の濃度と該濃度における分離膜の耐久時間の積によって表される数値が１０００（ｐｐｍ・ｈ）となる毎に上記分離膜を１枚ずつ取り出し、図１に示す平膜試験装置にて、実施例３と同様にして阻止率を評価したところ、上記数値が２２０００（ｐｐｍ・ｈ）であるときに阻止率が７５％を下回った。
【００９０】
従来の耐塩素性評価方法によれば、塩素濃度２ｐｐｍ（２ｍｇＣｌ／Ｌ）の処理水に対して、阻止率が７５％を下回る推定時間は、１１０００時間（２２０００（ｐｐｍ・ｈ）／２（ｐｐｍ）＝１１０００（ｈ））となるが、この推定時間は、上記実施例３（２）に示した実際の耐久時間（１２５０時間）と大きく異なるものであった。
【００９１】
実施例１と比較例１、実施例２と比較例２、実施例３と比較例３とをそれぞれ比較することにより、本発明の耐塩素性の推定方法は、従来の耐塩素性推定方法と比較して、高い精度で簡便に耐塩素性を推定できるものであることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明によれば、従来の耐塩素性推定方法と比較して、高い精度で簡便に耐塩素性を推定できる分離膜の耐塩素性推定方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１  平膜試験装置
２  モジュール
３  タンク
４  ビーカー
５  バルブ
６  フローメーター
７  熱交換器
１１  通水試験装置
１２  モジュール
１３  タンク
１５ａ、１５ｂ  バルブ
１６ａ、１６ｂ  フローメーター
１７  熱交換器
【図１】
2010214284.tif 000008
【図２】
2010214284.tif 000009
【図３】
2010214284.tif 000010
【図４】
2010214284.tif 000011
【図５】
2010214284.tif 000012