(57)【要約】  原水を逆浸透膜処理装置へ供給する水処理装置において、逆浸透膜処理装置が、原水をｐＨ７以下で供給するものであって、且つ、高分子を主成分とする阻止率向上剤によって処理された逆浸透膜を備える水処理装置。原水を逆浸透膜処理装置へ供給する水処理装置において、逆浸透膜処理装置が、原水をｐＨ７以下で供給するものであって、且つ、その一次側に高分子を主成分とする阻止率向上剤を供給するための阻止率向上剤供給手段を有する水処理装置。ｐＨ７以下で原水を逆浸透膜処理装置へ供給する水処理方法において、定期的に、又は逆浸透膜処理装置の阻止率が低下した際に、高分子を主成分とする阻止率向上剤で逆浸透膜処理装置の逆浸透膜を処理する工程を有する水処理方法。
2008059824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を供給して逆浸透膜処理水と濃縮水とを得る逆浸透膜処理装置を備えた水処理装置において、
該逆浸透膜処理装置は、ｐＨ７以下の原水が供給されるものであって、且つ、阻止率向上剤によって処理された逆浸透膜を備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
請求項１において、原水のｐＨが４〜７であることを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
請求項１において、更に、前記逆浸透膜処理装置の前段又は後段に脱炭酸装置を有することを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
請求項１において、前記阻止率向上剤が、重量平均分子量１０万以上のイオン性高分子および重量平均分子量１,０００〜１０,０００のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の少なくとも１種であることを特徴とする水処理装置。
【請求項５】
請求項４において、イオン性高分子が、カチオン性高分子およびアニオン性高分子であることを特徴とする水処理装置。
【請求項６】
請求項５において、カチオン性高分子が、第一級アミン化合物、第二級アミン化合物、第三級アミン化合物、第四級アンモニウム化合物、および複素環を有する化合物のいずれかであることを特徴とする水処理装置。
【請求項７】
請求項６において、カチオン性高分子がポリビニルアミジンであることを特徴とする水処理装置。
【請求項８】
請求項５において、アニオン性高分子が、カルボキシル基を有する高分子、スルホン酸基を有する高分子、およびこれらのアルカリ金属塩のいずれかであることを特徴とする水処理装置。
【請求項９】
請求項８において、アニオン性高分子がポリスチレンスルホン酸或いはそのアルカリ金属塩のいずれかであることを特徴とする水処理装置。
【請求項１０】
請求項４において、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物が、ポリエチレングリコール鎖、ポリプロピレングリコール鎖、ポリトリメチレングリコール鎖、およびポリテトラメチレングリコール鎖のいずれかを有する化合物であることを特徴とする水処理装置。
【請求項１１】
原水を供給して逆浸透膜処理水と濃縮水とを得る逆浸透膜処理装置を備えた水処理装置において、
該逆浸透膜処理装置は、ｐＨ７以下の原水が供給されるものであって、且つ、その一次側に阻止率向上剤を供給するための阻止率向上剤供給手段を有することを特徴とする水処理装置。
【請求項１２】
請求項１１において、原水のｐＨが４〜７であることを特徴とする水処理装置。
【請求項１３】
請求項１１において、更に、前記逆浸透膜処理装置の前段又は後段に脱炭酸装置を有することを特徴とする水処理装置。
【請求項１４】
請求項１１において、前記阻止率向上剤が、重量平均分子量１０万以上のイオン性高分子および重量平均分子量１,０００〜１０,０００のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の少なくとも１種であることを特徴とする水処理装置。
【請求項１５】
請求項１４において、イオン性高分子が、カチオン性高分子およびアニオン性高分子であることを特徴とする水処理装置。
【請求項１６】
請求項１５において、カチオン性高分子が、第一級アミン化合物、第二級アミン化合物、第三級アミン化合物、第四級アンモニウム化合物、および複素環を有する化合物のいずれかであることを特徴とする水処理装置。
【請求項１７】
請求項１６において、カチオン性高分子がポリビニルアミジンであることを特徴とする水処理装置。
【請求項１８】
請求項１５において、アニオン性高分子が、カルボキシル基を有する高分子、スルホン酸基を有する高分子、およびこれらのアルカリ金属塩のいずれかであることを特徴とする水処理装置。
【請求項１９】
請求項１８において、アニオン性高分子がポリスチレンスルホン酸或いはそのアルカリ金属塩のいずれかであることを特徴とする水処理装置。
【請求項２０】
請求項１４において、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物が、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物が、ポリエチレングリコール鎖、ポリプロピレングリコール鎖、ポリトリメチレングリコール鎖、およびポリテトラメチレングリコール鎖のいずれかを有する化合物であることを特徴とする水処理装置。
【請求項２１】
逆浸透膜処理装置にｐＨ７以下の原水を供給して逆浸透膜処理水と濃縮水とを得る水処理方法であって、定期的に、又は該逆浸透膜処理装置の阻止率が低下した際に、阻止率向上剤で該逆浸透膜処理装置の逆浸透膜を処理する工程を有することを特徴とする水処理方法。
【請求項２２】
請求項２１において、原水のｐＨが４〜７であることを特徴とする水処理方法。
【請求項２３】
請求項２１において、前記阻止率向上剤が、重量平均分子量１０万以上のイオン性高分子および重量平均分子量１,０００〜１０,０００のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の少なくとも１種であることを特徴とする水処理方法。
【請求項２４】
請求項２３において、イオン性高分子が、カチオン性高分子およびアニオン性高分子であることを特徴とする水処理方法。
【請求項２５】
請求項２４において、カチオン性高分子が、第一級アミン化合物、第二級アミン化合物、第三級アミン化合物、第四級アンモニウム化合物、および複素環を有する化合物のいずれかであることを特徴とする水処理方法。
【請求項２６】
請求項２５において、カチオン性高分子がポリビニルアミジンであることを特徴とする水処理方法。
【請求項２７】
請求項２４において、アニオン性高分子が、カルボキシル基を有する高分子、スルホン酸基を有する高分子、およびこれらのアルカリ金属塩のいずれかであることを特徴とする水処理方法。
【請求項２８】
請求項２７において、アニオン性高分子がポリスチレンスルホン酸或いはそのアルカリ金属塩のいずれかであることを特徴とする水処理方法。
【請求項２９】
請求項２１において、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物が、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物が、ポリエチレングリコール鎖、ポリプロピレングリコール鎖、ポリトリメチレングリコール鎖、およびポリテトラメチレングリコール鎖のいずれかを有する化合物であることを特徴とするであることを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜を用いた水処理装置および水処理方法に関する。
【発明の背景】
【０００２】
水資源を有効に利用するために、排水を回収し、再生、再利用するプロセスや海水を淡水化するプロセスの導入が進んでいる。そしてこのような背景のもと、水質の高い処理水を得るためには、電解質除去、中低分子除去が可能なナノろ過膜や逆浸透膜（以下、特に明記しない限り逆浸透膜にはナノろ過膜を含むものとし、逆浸透膜を「ＲＯ膜」と記す）の使用が不可欠である。一方、半導体回路形成技術の進歩により、線幅６５ｎｍ以下の回路を作製することが可能となってきている。それに伴い、超純水に対する要求水質も高まっており、後段処理の負荷を軽減し、より高いレベルでの純水製造を実現する純水製造装置および純水製造方法の開発が望まれている。
【０００３】
ＲＯ膜は高い除去率で金属イオンなどを除去できる反面、給水中に含まれる金属が濃縮中に高倍率で濃縮されるため、カルシウム、マグネシウム、シリカおよび炭酸などに起因するスケール障害の問題が生じる。また、水道水に含まれる鉄やアルミニウムは、中性からアルカリの範囲では水酸化物等の形態で沈殿物を形成し、この沈殿物がＲＯ膜の性能を著しく低下させる。このような課題を解決するために、逆浸透膜処理装置（以下「ＲＯ装置」と記す）への給水ｐＨを酸性に調整する方法が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
一方、ＲＯ膜による処理では一般にイオン化した物質の阻止率が高くなることが知られており、硼素、シリカ、有機酸、炭酸などのｐＨの上昇に応じてイオン化する物質においては、高ｐＨとすることで除去する方法が提案されている（例えば特許文献３、特許文献４）。更に、非特許文献１には、ＲＯ膜によるＮａＣｌの阻止率はｐＨによって異なり、最適ｐＨ領域は６〜８であることが示されている。
【０００５】
したがって、スケール障害防止や水酸化鉄あるいは水酸化アルミニウムによるＲＯ膜性能低下を防止する目的で、酸性条件で逆浸透膜処理（以下「ＲＯ処理」と記す）すると、硼素、シリカ、有機酸、炭酸のほか、通常の電解質の阻止率が低下し、後段での水処理設備の負荷が増大したり、あるいは、処理設備が増大するという問題を有していた。
【０００６】
ところで、本願出願人は、先に、イオン性高分子で処理することにより、無機電解質や水溶性有機物の阻止率を向上させたＲＯ膜を提案している（特許文献５）。しかし、本公報には、イオン性高分子でＲＯ膜を処理すること、それにより、ＮａＣｌなどの完全解離型の無機電解質やイソプロピルアルコールなどの水溶性有機物の阻止率が向上することは記載されているが、本ＲＯ膜を用いたＲＯ装置にｐＨ７以下の条件で原水を供給するような水処理装置および水処理方法は記載されていない。
【非特許文献１】池田健一，「低圧逆浸透膜の開発と実用化」，膜Ｖｏｌ．１６，Ｎｏ．４，１９９１，ｐ．２２３−２３２
【特許文献１】特開平９−１９６８７号公報
【特許文献２】特開２００２−１８４３７号公報
【特許文献３】特開平１０−２０２２４９号公報
【特許文献４】特開２０００−２７１５６９号公報
【特許文献５】特開２００６−１１０５２０号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決し、原水をＲＯ装置に供給して処理するに当たり、効果的にスケール障害を防止および／または金属水酸化物によるＲＯ膜の性能低下を防止するとともに、高い処理水質のＲＯ膜透過水を安定かつ効率的に得ることで、後段の水処理装置への負荷を軽減したり、あるいは、水処理装置全体の構成を簡易なものとすることが可能な水処理方法および水処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
第１態様の水処理装置は、原水を供給して逆浸透膜処理水と濃縮水とを得る逆浸透膜処理装置を備えた水処理装置において、該逆浸透膜処理装置は、ｐＨ７以下の原水が供給されるものであって、且つ、阻止率向上剤によって処理された逆浸透膜を備えることを特徴とする。
【０００９】
第２態様の水処理装置は、原水を供給して逆浸透膜処理水と濃縮水とを得る逆浸透膜処理装置を備えた水処理装置において、該逆浸透膜処理装置は、ｐＨ７以下の原水が供給されるものであって、且つ、その一次側に阻止率向上剤を供給するための阻止率向上剤供給手段を有することを特徴とする。
【００１０】
第３態様の水処理方法は、逆浸透膜処理装置にｐＨ７以下の原水を供給して逆浸透膜処理水と濃縮水とを得る水処理方法であって、定期的に、又は該逆浸透膜処理装置の阻止率が低下した際に、阻止率向上剤で該逆浸透膜処理装置の逆浸透膜を処理する工程を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、阻止率向上剤で処理したＲＯ膜を用いることにより、ｐＨ７以下の給水をＲＯ装置へ供給しても、高い脱塩率のＲＯ膜透過水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の純水製造装置および純水製造方法の実施の形態を示す系統図である。
【図２】本発明に係るＲＯ装置の洗浄および阻止率向上処理手段の一例を示す系統図である。
【図３】本発明に係るＲＯ装置の洗浄および阻止率向上処理手段の他の例を示す系統図である。
【図４】給水ｐＨと阻止率との関係を示すグラフである。
【図５】阻止率の経時変化を示すグラフである。
【図６】透過水量の経時変化を示すグラフである。
【図７】阻止率の経時間変化を示すグラフである。
【図８】透過水量の経時変化を示すグラフである。
【詳細な説明】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の水処理装置および水処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の水処理装置および水処理方法の実施の形態を示す系統図である。図２，３は本発明に係るＲＯ装置の洗浄および阻止率向上処理手段の一例を示す系統図である。
【００１５】
本発明の水処理装置および水処理方法は、原水をｐＨ７以下でＲＯ装置へ供給してＲＯ処理水と濃縮水とを得るものである。ＲＯ装置の目詰まりやファウリングを防止する目的で、前処理装置として図１に示すように活性炭塔１や濾過装置２を設けることが好ましい。濾過装置２としては、砂濾過装置、限外濾過装置、精密濾過装置、小型濾過装置などを用いることができる。前処理装置としては更にプレフィルターを設けてもよく、また、凝集処理装置などを特に濾過装置２の前段に設けてもよい。
【００１６】
ＲＯ装置４の前段にはｐＨ調整槽３が設けられ、ここで、ｐＨ調整剤が添加されて原水のｐＨが７以下に調整され、その後、ｐＨ７以下に調整された原水はＲＯ装置４に供給される。ｐＨ調整槽３では、通常はｐＨ＝４〜７、好ましくはｐＨ＝４．５〜６．０、特に好ましくはｐＨ＝５に調整される。ｐＨが低すぎると後述する阻止率向上剤で処理したＲＯ膜を用いても十分に高い水質のＲＯ処理水が得られず、また、装置の腐食やＲＯ膜自体の劣化といった問題が生じる。また、ｐＨが７を超えるとスケール障害や、鉄やアルミニウムなどの多価金属を給水が含有する場合にはこれら多価金属の水酸化物の析出障害が発生する恐れがある。
【００１７】
なお、通常は原水のｐＨは中性程度であるため、ｐＨ調整剤としては酸が通常は用いられるが、上述した範囲から外れてｐＨが低すぎる場合にはアルカリも用いることができる。また、原水ｐＨが上述した範囲にあるときは特にｐＨ調整する必要はないが、原水水質の変動によりｐＨが一時的に上昇することもあるため、ｐＨ調整槽３のようなｐＨ調整手段を設けることが好ましい。ｐＨ調整剤として用いられる酸やアルカリとしては一般にｐＨ調整に用いられるものが使用でき特に限定されるものではないが、酸としては塩酸、硫酸などが用いられ、アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを用いることができる。
【００１８】
ｐＨ調整槽３などの給水系にはｐＨ計（図示せず）を設けてもよいが、後述のＲＯ装置の濃縮水のラインにｐＨ計を設けて上述した範囲となるように調整してもよい。
【００１９】
ＲＯ処理が適切に行われていることを監視する目的で、ＲＯ装置４の後段に水質計５を設けることが好ましい。水質計５としては導電率計、比抵抗計がもっとも簡易に水質を評価できる点で好適に用いることができるが、特に限定されるものではなく、シリカ計やＴＯＣ計なども用いることができる。また、水質計を複数設けることもできる。
【００２０】
本発明の水処理装置および水処理方法で純水を製造する場合には、ＲＯ装置の透過水（ＲＯ透過水）中の炭酸を除去するために、図１に示す如く、ＲＯ装置４の後段に膜脱気装置６等の脱炭酸装置を設けることが好ましい。この脱炭酸装置は、ＲＯ装置の前段に設けても良いが、脱炭酸装置に脱気膜を使用する場合は、脱気膜の有機物汚染等による性能低下を避ける目的でＲＯ装置４の後段に設けることが好ましい。
【００２１】
なお、本発明の水処理装置および水処理方法で海水やかん水を淡水化したり、排水あるいは循環冷却水などを脱塩処理して回収する場合には、脱炭酸装置はＲＯ装置４の前段に設けることが好ましい。このように脱炭酸装置をＲＯ膜装置４の前段に設けることで、ＲＯ膜装置での炭酸カルシウム系スケールの発生をより効果的に防止することが可能となり、回収率を高く設定することが可能となる。
【００２２】
本実施の態様では脱炭酸装置としては膜脱気装置を用いているが、特にこれに限定されるものではなく、脱炭酸塔や窒素パージなどによる脱炭酸装置を用いることができる。炭酸除去効果の点で、脱炭酸装置としては脱炭酸塔や膜脱気装置を用いることが好ましい。
【００２３】
ＲＯ装置４は１段で用いても良いし、水質向上のために、２段以上の多段に設けても良い。また、ＲＯ装置４を多段に設けた場合には、後述する阻止率向上剤で処理されたＲＯ膜を全てのＲＯ装置４に用いても良いし、特定の段のみに用いてもよい。
【００２４】
なお、本発明の水処理装置および水処理方法で超純水を製造する場合には、図１における膜脱気装置６の後段には、イオン交換樹脂装置、電気再生式脱イオン装置、ＵＶ（紫外線）酸化装置、ミックス樹脂（混床式イオン交換樹脂）装置、限外濾過装置などが設けられる。
【００２５】
本発明においては、ＲＯ装置のＲＯ膜を阻止率向上剤によって処理する（以下、この処理を「阻止率向上処理」と称す。）。
【００２６】
ＲＯ装置は、ＲＯ膜を備えたＲＯ膜エレメントをベッセルに装填したＲＯ膜モジュールによって構成される。本発明のＲＯ装置に使用されるＲＯ膜は、膜を介する溶液間の浸透圧差以上の圧力を高濃度側にかけて、溶質を阻止し、溶媒を透過する液体分離膜である。ＲＯ膜の膜構造としては、複合膜、相分離膜などの高分子膜などを挙げることができる。本発明に適用されるＲＯ膜の素材としては、例えば、芳香族系ポリアミド、脂肪族系ポリアミド、これらの複合材などのポリアミド系素材、酢酸セルロースなどのセルロース系素材などを挙げることができる。これらの中で、芳香族系ポリアミドＲＯ膜に本発明に係る阻止率向上処理を特に好適に適用することができる。
【００２７】
ＲＯ膜モジュールの形式については特に制限はなく、例えば、管状膜モジュール、平面膜モジュール、スパイラル膜モジュール、中空糸膜モジュールなどを適用することができる。
【００２８】
本発明で使用する阻止率向上剤としては、後述する阻止率向上処理をＲＯ膜に施すことで水溶性有機物や無機電解質の阻止率を向上できるものであれば特に限定されるものではないが、重量平均分子量１，０００以上の化合物、特に重量平均分子量１０万以上のイオン性高分子、又は、重量平均分子量１，０００〜１０，０００のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を好適に用いることができる。
【００２９】
本発明では、これらの化合物を阻止率向上剤の主成分として用いることにより、ＲＯ膜の透過流束を大きく低下させることなく、ＲＯ膜の阻止率を向上し、電解質をはじめ、従来のＲＯ膜では除去困難であった低分子量の非イオン性有機物や、ホウ素、シリカなども効果的に除去することができる。
【００３０】
本発明において、重量平均分子量は、高分子やポリアルキレングリコールなどの化合物の水溶液をゲル浸透クロマトグラフィーにより分析し、得られたクロマトグラムからポリエチレンオキシド標準品の分子量に換算することにより求める。ポリエチレンオキシド標準品が入手し得ない高分子量の領域においては、光散乱法、超遠心法などにより重量平均分子量を求めることができる。
【００３１】
本発明において、好適に用いることのできるイオン性高分子の重量平均分子量は、３０万以上であることがより好ましく、１００万以上であることがさらに好ましい。イオン性高分子の重量平均分子量が１０万未満であると、イオン性高分子を透過膜に安定に吸着させ、その状態を長く維持することが困難となり、阻止率が十分に向上しないおそれがある。
【００３２】
本発明の阻止率向上剤に用いるイオン性高分子に特に制限はなく、例えば、カチオン性高分子、アニオン性高分子、両性高分子などを挙げることができる。これらの中で、カチオン性高分子およびアニオン性高分子を好適に用いることができる。両性高分子は、カチオン性構造単位又はアニオン性構造単位が他の構造単位より多く、全体としてカチオン性又はアニオン性に偏っていることが好ましい。
【００３３】
本発明に用いるカチオン性高分子としては、例えば、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリアクリルアミド、キトサンなどの第一級アミン化合物、ポリエチレンイミンなどの第二級アミン化合物、ポリ(アクリル酸ジメチルアミノエチル)、ポリ(メタクリル酸ジメチルアミノエチル)などの第三級アミン化合物、ポリスチレンに第四級アンモニウム基を付加したものなどの第四級アンモニウム化合物、ポリビニルアミジン、ポリビニルピリジン、ポリピロール、ポリビニルジアゾールなどの複素環を有する化合物などを挙げることができる。また、これらの構造の共重合高分子や、複数種の高分子を混合したものも用いることができる。これらの中で、複素環を有する化合物を好適に用いることができ、ポリビニルアミジンを特に好適に用いることができる。
【００３４】
ポリビニルアミジンは、一般式［１］で表される構造単位を有するカチオン性高分子である。ただし、一般式［１］において、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に、水素原子又はアルキル基であり、Ｒ1〜Ｒ4のアルキル基としては、メチル基等の炭素数１〜３のアルキル基が挙げられる。
【００３５】
【化１】
2008059824.tif 000003
【００３６】
一般式［１］で表される構造単位を有するカチオン性高分子は、アクリロニトリル又はメタクリロニトリルと、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド、Ｎ−イソプロペニルカルボン酸アミド、Ｎ−ビニルカルボン酸イミド又はＮ−イソプロペニルカルボン酸イミドを共重合し、得られた共高分子を加水分解し、アミジン化することにより製造することができる。
【００３７】
このような方法により製造されたポリビニルアミジンは、一般式［１］で表される構造単位の他に、アクリロニトリルなどに由来するシアノ基、シアノ基の加水分解により生成するカルバモイル基、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド単位などの加水分解により生成するアミノ基などを有する可能性がある。
【００３８】
このようなカチオン性高分子の市販製品としてダイヤニトリックス社製カチオン系高分子凝集剤「クリフィックス（登録商標）ＣＰ１１１」を利用できる。
【００３９】
ポリビニルアミジンは、複素環の窒素原子と第一級アミンの窒素原子がカチオン性を有するので、カチオン密度が高く、水中のカチオン種に対して高い阻止率向上効果が発現する。他の複素環を有する高分子の場合も、第一級アミンなどのカチオン性の官能基を付与することによって、カチオン密度を高めることができる。
【００４０】
カチオン性の高い重量平均分子量１０万以上のカチオン性高分子、例えば、ポリビニルアミジンのような構造単位中に第一級ないし第三級アミン又は第四級アンモニウム塩構造を有する高分子を透過膜の膜表面に吸着させることによって、水中のカチオン種の阻止率を効果的に向上させることができる。すなわち、透過膜の膜表面が一般的に負の荷電を有することと、カチオン性高分子の分子量が大きいことにより、安定に高分子が膜表面に吸着されて阻止率を向上させることができ、さらにカチオン性高分子の親水性が高いために透過流束が大きく低下することがない。
【００４１】
本発明に用いるアニオン性高分子としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などのカルボキシル基を有する高分子、或いは、これらのカルボキシル基を有する高分子のカルボキシル基部分がナトリウム、カリウム等の金属塩となっている高分子、ポリスチレンスルホン酸、デキストラン硫酸、ポリビニルスルホン酸などのスルホン酸基を有する高分子、或いは、これらのスルホン酸基を有する高分子のスルホン酸基部分がナトリウム、カリウム等の金属塩となっている高分子などを挙げることができる。また、これらの構造の共重合高分子や、複数種の高分子を混合したものも用いることができる。中でも、ポリスチレンスルホン酸のスルホン酸基或いはスルホン酸金属塩基は、アニオン性が強いために、透過膜の膜表面に安定に吸着して阻止性能を向上させ、それを長く保持させ、しかも、透過流束を大きく低下させることがないため好ましい。
【００４２】
透過膜の膜表面には、負の荷電の対となる正の荷電も存在しており、特にポリアミド結合が解離したような阻止率が低下した膜においては、これが顕著である。従って、アニオン性高分子でも膜表面に存在する正荷電と相互作用をもち、重量平均分子量が１０万以上に大きくなると、より安定に結合状態を維持し、水中のアニオン種に対して阻止率向上効果を発現することができる。
【００４３】
本発明に好適に用いることのできるポリアルキレングリコール鎖を有する化合物は、重量平均分子量が１，０００〜１０，０００であり、好ましくは２，０００〜６，０００、より好ましくは３,０００〜５,０００である。ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の重量平均分子量が小さすぎると、ナノろ過膜又は逆浸透膜の阻止率が十分に向上せず、処理後の阻止率向上剤の定着性も低くなるおそれがある。ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の重量平均分子量が大きすぎると、ナノろ過膜又は逆浸透膜の透過流束が大きく低下するおそれがある。
【００４４】
ポリアルキレングリコール鎖は、アルキレングリコールの脱水重縮合により生成したと考えられる構造を有するが、実際にはアルキレンオキシドのアルカリによるアニオン重合又はプロトン開始によるカチオン重合により製造することができる。
【００４５】
本発明に用いる化合物が有するポリアルキレングリコール鎖としては、例えば、ポリエチレングリコール鎖、ポリプロピレングリコール鎖、ポリトリメチレングリコール鎖、ポリテトラメチレングリコール鎖などを挙げることができる。これらのグリコール鎖は、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフランなどの開環重合により形成することができる。
【００４６】
本発明においては、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物として、ポリアルキレングリコール鎖にイオン性基が導入された化合物を用いることもできる。イオン性基としては、例えば、スルホ基−ＳＯ3Ｈ、カルボキシル基−ＣＯＯＨ、アミノ基−ＮＨ2、第四級アンモニウム基−Ｎ+Ｒ3Ｍ-（ここで、Ｒは水素原子又は炭化水素基であり、Ｍはアルカリ金属原子等の対イオンを示す。）などを挙げることができる。
【００４７】
これらのポリアルキレングリコール鎖を有する化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４８】
本発明においては、ＲＯ装置は、ｐＨ７以下でＲＯ処理を行うが、その場合、ＲＯ装置給水はアニオンリッチになることから、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物に導入するイオン性基としては強アニオン性のスルホ基が有効である。ポリアルキレングリコール鎖にスルホ基を導入する方法としては、例えば、ポリエチレングリコール水溶液にエポキシプロパノールと亜硫酸ナトリウムを添加し、７０〜９０℃、還流条件下で反応させることにより、下記式［２］又は式［３］で示されるスルホン化ポリエチレングリコールを合成することができる。
【００４９】
【化２】
2008059824.tif 000004
ただし、式［２］,［３］において（Ｘ、Ｙ）は、（Ｈ、ＣＨ2ＯＨ）又は（ＣＨ2ＯＨ、Ｈ）である。
【００５０】
しかし、スルホン化ポリエチレングリコールは式［２］又は式［３］で示される化合物に限定されるものではなく、例えば、下記式［４］で示される化合物、下記式［５］で示される化合物などを例示することができる。
【００５１】
【化３】
2008059824.tif 000005
【００５２】
本発明においては、イオン性基が導入されていないポリアルキレングリコール鎖を有する化合物水溶液でＲＯ膜を処理し、膜にイオン性基が導入されていないポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を吸着させることにより、非イオン性低分子の阻止率を向上させることができる。また、イオン性基が導入されたポリアルキレングリコール鎖を有する化合物水溶液でＲＯ膜を処理し、膜にイオン性基が導入されたポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を吸着させることにより、イオン性溶質の阻止率を向上させることができる。前者においても、イオン性溶質の阻止率は向上するが、後者の方が向上効果は高く、逆に、後者においても、非イオン性溶質の阻止率が向上するが、前者の方が非イオン性溶質に対しては阻止率向上効果が高い。従って、分離対象、目的に応じて両者を使い分けることが望ましい。
【００５３】
本発明では、ベースとなる膜の阻止率が高い場合は、阻止率向上処理によりさらに高い阻止率を与えることが可能である。
【００５４】
本発明においては、ポリアルキレングリコール鎖がポリエチレングリコール鎖であることが好ましい。ポリエチレングリコール鎖を有する化合物は、水溶性が大きいので阻止率向上剤として取り扱いやすく、複合膜表面に対する親和性が高いので、処理後の経時的な性能低下が少ない。
【００５５】
本発明で用いる阻止率向上剤は、無機電解質又は水溶性有機化合物からなる阻止率確認トレーサーを含有させることができる。主成分とする化合物とともに、トレーサーを含有する水をナノろ過膜又は逆浸透膜に通水することにより、ＲＯ膜の阻止率を経時的に確認して、処理の継続又は停止を判断することができる。
【００５６】
阻止率向上処理に際しての通水処理時間は、通常は１〜５０時間であることが好ましく、２〜２４時間であることがより好ましいが、透過水のトレーサー濃度が所定の値に達したとき、ＲＯ膜の阻止率は所定の値になったと判断し、阻止率向上処理を終了することができる。この方法によれば、阻止率向上剤の水溶液とＲＯ膜との接触時間を必要十分な最小限の長さに制御することができ、ＲＯ膜の通常運転を直ちに開始することができる。また、異なる阻止率向上剤を用いて複数回の阻止率向上処理を行う場合も、切り替えのタイミングを逸することなく、複数回の処理を効率的に行うことができる。
【００５７】
トレーサーとして用いる無機電解質としては、例えば、塩化ナトリウムや硝酸ナトリウム、そして弱電解質のホウ酸などを挙げることができるが、取扱い性の容易さから塩化ナトリウムを好適に用いることができる。トレーサーとして用いる水溶性有機化合物としては、例えば、イソプロピルアルコール、グルコースおよび尿素などを挙げることができるが、取扱い性の容易さからイソプロピルアルコールを好適に用いることができる。トレーサーの濃度は、塩化ナトリウムなどの無機強電解質の場合は、１０〜１,０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、１００〜５００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。その他のホウ酸などの無機弱電解質や、イソプロピルアルコールなどの水溶性有機物の場合は、１〜５,０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、５〜１,０００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。
【００５８】
本発明で用いる阻止率向上剤を含む水溶液の前述の化合物（即ち、重量平均分子量１０万以上のイオン性高分子、又は、重量平均分子量１，０００〜１０，０００のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物）の濃度は、０．０１〜５０ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。阻止率向上剤を含む水溶液のより好ましい該化合物濃度は、用いる化合物の種類によって異なり、例えば、前述の重量平均分子量１０万以上のカチオン性高分子は０．１〜５ｍｇ／Ｌ、重量平均分子量１０万以上のアニオン性高分子は０．１〜２０ｍｇ／Ｌが好ましく、重量平均分子量１，０００〜１０，０００のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の場合は０．０１〜１ｍｇ／Ｌが好ましい。濃度がこれより低いと阻止率向上処理に長時間を要するおそれがある。濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えると、水溶液の粘度が高くなり、ＲＯ膜への通水抵抗が大きくなるおそれがある。また、濃度が５０ｍｇ／Ｌを超えると、不必要に厚いコーティング層（吸着層）が形成されて濃度分極により、かえって阻止率向上効果が弱くなるおそれがある。
【００５９】
異なる阻止率向上剤をＲＯ装置に通水することによって、単一の阻止率向上剤を通水するよりも、高い阻止率を得たり、より安定な阻止率向上剤の吸着状態を得ることも可能である。例えば、ＲＯ膜にカチオン性高分子の吸着後に、アニオン性高分子を吸着させることによって、それぞれの吸着層が同一符号のイオンを反発し、カチオン、アニオンの阻止率を向上させることができ、カチオン性高分子とアニオン性高分子の相互作用により、お互いの吸着状態を安定化させることができる。
【００６０】
阻止率向上処理は、阻止率向上剤を含む水溶液中にＲＯ膜モジュールを浸漬することにより行うこともできるが、好ましくはＲＯ膜モジュールの一次側に通水することにより実施される。阻止率向上剤を含む水溶液を通水する１回当りの時間は、２〜２４時間であることが好ましい。水溶液中の阻止率向上剤濃度を高くすると、通水時間を短縮することができるが、透過流束の低下が大きくなるおそれがある。この阻止率向上剤を含む水溶液の通水時は、ＲＯ膜モジュールの透過水排出弁を閉じておくことも可能であるが、透過水を取出しながら処理することで、装置を休止することなく効率的に処理することができるとともに、阻止率向上剤を効率的に、且つ、均一にＲＯ膜面に吸着させることができる。
【００６１】
この場合、ＲＯ膜モジュールの一次側への阻止率向上剤を含む水溶液供給時の操作圧力を０．３ＭＰａ以上とするとともに、透過水量／阻止率向上剤を含む水溶液の供給量が０．２以上、例えば０．２〜０．８とすることが好ましい。このようにすることで、効果的に阻止率向上剤がＲＯ膜表面に接触するため、阻止率向上剤を効率的に、且つ、均一にＲＯ膜面に吸着させることができる。
【００６２】
次に、図面を参照して本発明のＲＯ膜の処理方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図２，３は、本発明のＲＯ膜の処理方法を実施するための装置の形態を示す系統図である。
【００６３】
図２，３において、１１は被処理水タンク、１２は処理水タンク、１３はアルカリ性洗浄液用タンク、１４は酸性洗浄液用タンク、１５は阻止率向上剤水溶液Ａタンク、１６は阻止率向上剤水溶液Ｂタンク、２０はＲＯ膜モジュール、Ｐ1は高圧ポンプ、Ｐ2は洗浄液等用ポンプ、Ｐ3は阻止率向上剤水溶液Ａ用ポンプ、Ｐ4は阻止率向上剤水溶液Ｂ用ポンプである。Ｖ1〜Ｖ22はバルブである。なお、図２，３においては主要な配管およびバルブを示してあり、その他のバルブ、ゲージ、配管類は図示を省略してある。
【００６４】
図２，３において、被処理水をＲＯ処理する場合には、バルブＶ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4，Ｖ5，Ｖ22を開、その他のバルブを閉とし、高圧ポンプＰ1を作動させて、被処理水タンク１１内の被処理水をＲＯ膜モジュール２０に供給してＲＯ膜分離し、透過水を系外へ取り出す。また、濃縮水はバルブＶ3を介して系外へ排出するとともに、必要に応じて濃縮水の一部を処理水としての回収率を上げるためにバルブＶ4を介して被処理水タンク１１へ戻す。また、必要に応じてバルブＶ6，Ｖ17を開として、透過水を処理水タンク１２に貯留する。また、場合によっては、バルブＶ18、Ｖ19，Ｖ20，Ｖ21を開として、透過水をアルカリ性洗浄液用タンク１３，酸性洗浄液用タンク１４，阻止率向上剤水溶液Ａタンク１５，阻止率向上剤水溶液Ｂタンク１６に送給して、洗浄液や高分子水溶液の希釈、調整等に用いることができる。
【００６５】
ＲＯ処理を行うことにより、ＲＯ膜の透過流束が低下した場合の薬品洗浄を行う場合には、高圧ポンプＰ1を停止し、バルブＶ2，Ｖ4，Ｖ8，Ｖ13を開、その他のバルブを閉として、洗浄液用ポンプＰ2を作動させ、アルカリ性洗浄液用タンク１３内のアルカリ性洗浄液をＲＯ膜モジュール２０の一次側に導入した後、再びタンク１３内に戻すように、循環させる。このとき、バルブＶ5を開として、洗浄液の一部を膜透過させて系外へ排出してもよい。或いは、バルブＶ6，Ｖ18を開として、膜透過させた洗浄液をタンク１３に戻しても良い。所定の時間、アルカリ性洗浄液を循環させた後に、場合によっては洗浄液用ポンプＰ2を停止して一定時間薬液を静置保持してから、アルカリ洗浄液をアルカリ性洗浄用タンク１３に設けたドレイン管（図示せず）から系外へ排出する。
【００６６】
次いで、Ｖ2，Ｖ4，Ｖ9，Ｖ14を開、その他のバルブを閉として酸性洗浄液用タンク１４内の酸性洗浄液をＲＯ膜モジュール２０の一次側に導入した後、再びタンク１４に戻すように、循環させる。このとき、バルブＶ5を開として、洗浄液の一部を膜透過させて系外へ排出しても良い。或いは、バルブＶ6，Ｖ19を開として、膜透過させた洗浄液をタンク１４に戻しても良い。所定の時間、酸性洗浄液を循環させた後に、場合によっては洗浄液用ポンプＰ2を停止して一定時間薬液を静置保持してから、酸性洗浄液を酸性洗浄用タンク１４に設けたドレイン管（図示せず）から系外へ排出する。
【００６７】
次いで、バルブＶ2，Ｖ3，Ｖ7を開、その他のバルブを閉として、処理水タンク１２内の処理水でＲＯ膜モジュール２０の一次側を洗浄し、洗浄排液をバルブＶ3を介して系外へ排出する。なお、洗浄排液は洗浄液用タンク１３，１４に戻し、これらのタンクに設けたドレイン管（図示せず）から排出してもよい。この処理水による洗浄（リンス）は、アルカリ性洗浄液による洗浄と、酸性洗浄液による洗浄との間に行うこともできる。また、アルカリ性洗浄液による洗浄と、酸性洗浄液による洗浄とはどちらを先に行っても良く、交互に繰り返して２回以上行っても良い。
【００６８】
図２において、１種類の阻止率向上剤を含む水溶液により阻止率向上処理を行う場合には、阻止率向上剤水溶液Ａタンク１５のみに阻止率向上剤水溶液を満たし、Ｖ2，Ｖ4，Ｖ10，Ｖ15を開、その他のバルブを閉として、洗浄用ポンプＰ2を作動させ、阻止率向上剤水溶液Ａタンク１５内の阻止率向上剤水溶液をＲＯ膜モジュール２０の一次側に導入した後、再びタンク１５内に戻すように、循環させる。このとき、バルブＶ5を開として、阻止率向上剤水溶液の一部を膜透過させて系外へ排出しても良いが、バルブＶ6，Ｖ20を開として、膜透過させた阻止率向上剤水溶液をタンク１５内に戻すことが好ましい。所定の時間、阻止率向上剤水溶液を循環させた後に、タンク１５に設けたドレイン管（図示せず）より、阻止率向上剤水溶液を系外へ排出する。
【００６９】
次いで、バルブＶ2，Ｖ3，Ｖ6，Ｖ7を開、更にＶ20を開とし、その他のバルブを閉として、処理水タンク１２内の処理水でＲＯ膜モジュール２０の一次側を洗浄し、洗浄排液の一部をバルブＶ3を介して系外へ、残部をタンク１５を経由して系外へ排出する。
【００７０】
図２において、カチオン性高分子およびアニオン性高分子のように異なる阻止率向上剤を用いて阻止率向上処理する場合には、例えば、阻止率向上剤水溶液Ａタンク１５と阻止率向上剤水溶Ｂタンク１６とにそれぞれアニオン性高分子水溶液とカチオン性高分子水溶液とを満たし、まず、Ｖ2，Ｖ4，Ｖ10，Ｖ15を開、その他のバルブを閉として、洗浄用ポンプＰ2を作動させ、阻止率向上剤水溶液タンクＡ１５内のアニオン性高分子水溶液をＲＯ膜モジュール２０の一次側に導入した後、再びタンク１５内に戻すように、循環させる。このとき、バルブＶ5を開として、高分子水溶液の一部を膜透過させて系外へ排出しても良いが、バルブＶ6，Ｖ20を開として、膜透過させた高分子水溶液をタンク１５内に戻すことが好ましい。所定の時間、アニオン性高分子水溶液を循環させた後に、阻止率向上剤水溶液Ａタンク１５に設けたドレイン管（図示せず）より、アニオン性高分子を水溶液を系外へ排出する。
【００７１】
次いで、バルブＶ2，Ｖ4，Ｖ11，Ｖ16を開、その他のバルブを閉として、阻止率向上剤水溶液Ｂタンク１６内のカチオン性高分子水溶液をＲＯ膜モジュール２０の一次側に導入した後、再びタンク１６内に戻すように、循環させる。このとき、バルブＶ5を開として、高分子水溶液の一部を膜透過させて系外へ排出しても良いが、バルブＶ6，Ｖ21を開として、膜透過させた高分子水溶液をタンク１６内に戻すことが好ましい。所定の時間、カチオン性高分子水溶液を循環させた後に、阻止率向上剤水溶液Ｂタンク１６に設けたドレイン管（図示せず）より、カチオン性高分子水溶液を系外へ排出する。
【００７２】
次いで、バルブＶ2，Ｖ3，Ｖ6，Ｖ7を開、更にＶ20又はＶ21の少なくともいずれか一方を開とし、その他のバルブを閉として、処理水タンク１２内の処理水でＲＯ膜モジュール２０の一次側を洗浄し、洗浄排液の一部をバルブＶ3を介して系外へ、残部をタンク１５又は１６のいずれかを経由して系外へ排出する。この処理水による洗浄（リンス）は、アニオン性高分子水溶液による処理と、カチオン性高分子水溶液による処理との間にも行うことが好ましい。なお、前述の如く、アニオン性高分子による処理と、カチオン性高分子による処理はどちらを先に行っても良く、交互に繰り返して２回以上行っても良いが、最後にアニオン性高分子水溶液による処理となるようにすることが好ましい。
【００７３】
図３において、１種類の阻止率向上剤を含む水溶液により阻止率向上処理を行う場合には、阻止率向上剤水溶液Ａタンク１５のみに阻止率向上剤水溶液を満たし、まず、バルブＶ10を開として、ポンプＰ3を作動させ、阻止率向上剤水溶液Ａタンク１５内の阻止率向上剤水溶液を被処理水タンク１１に導入し、その後、高圧ポンプＰ1を作動させ、バルブＶ1，Ｖ2，Ｖ4，Ｖ22を開、その他のバルブを閉として、被処理水タンク１１内の阻止率向上剤水溶液をＲＯ膜モジュール２０の一次側に導入した後、再びタンク１１に戻すように、循環させる。このとき、バルブＶ3およびＶ5を開として、阻止率向上剤水溶液の一部を膜透過させて処理水を得るとともに、阻止率向上剤水溶液の一部を系外へ排出させることが好ましい。このようにすることで、ＲＯ処理装置の運転を停止する時間を短縮することができる。所定の時間、阻止率向上剤水溶液を循環させた後に、バルブＶ10を閉じるとともにポンプＰ3を停止し、阻止率向上剤水溶液の導入を停止する。
【００７４】
次いで、バルブＶ2，Ｖ3，Ｖ7を開、その他のバルブを閉として、高圧ポンプＰ1を停止するとともに、ポンプＰ2を稼動して処理水タンク１２内の処理水でＲＯ膜モジュール２０の一次側を洗浄するとともに、阻止率向上剤を含む被処理水をバルブＶ3を介して系外へ排出する。なお、この操作は省略することもできる。
【００７５】
図３において、カチオン性高分子およびアニオン性高分子のように異なる阻止率向上剤を用いて阻止率向上処理する場合には、例えば、阻止率向上剤水溶液Ａタンク１５と阻止率向上剤水溶液Ｂタンク１６とにそれぞれアニオン性高分子水溶液とカチオン性高分子水溶液とを満たし、まず、バルブＶ10を開として、ポンプＰ3を作動させ、阻止率向上剤水溶液Ａタンク１５内のアニオン性高分子水溶液を被処理水タンク１１に導入し、その後、高圧ポンプＰ1を作動させ、バルブＶ1，Ｖ2，Ｖ4，Ｖ22を開、その他のバルブを閉として、被処理水タンク１１内のアニオン性高分子水溶液をＲＯ膜モジュール２０の一次側に導入した後、再びタンク１１に戻すように、循環させる。このとき、バルブＶ3およびＶ5を開として、高分子水溶液の一部を膜透過させて処理水を得るとともに、高分子水溶液の一部を系外へ排出させることが好ましい。このようにすることで、ＲＯ処理装置の運転を停止する時間を短縮することができる。所定の時間、アニオン性高分子水溶液を循環させた後に、バルブＶ10を閉じるとともにポンプＰ3を停止し、アニオン性高分子水溶液の導入を停止する。
【００７６】
次いで、バルブＶ11を開として、ポンプＰ4を作動させ、阻止率向上剤水溶液Ｂタンク１６内のカチオン性高分子水溶液を被処理水タンク１１に導入し、その後、高圧ポンプＰ1を作動させ、バルブＶ1，Ｖ2，Ｖ4，Ｖ22を開、その他のバルブを閉として、被処理水タンク１１内のカチオン性高分子水溶液をＲＯ膜モジュール２０の一次側に導入した後、再びタンク１１内に戻すように、循環させる。このとき、バルブＶ3およびＶ5を開として、高分子水溶液の一部を膜透過させて処理水を得るとともに、高分子水溶液の一部を系外へ排出させることが好ましい。このようにすることで、ＲＯ処理装置の運転を停止する時間を短縮することができる。所定の時間、カチオン性高分子水溶液を循環させた後に、バルブＶ11を閉じるとともに、ポンプＰ4を停止し、カチオン性高分子水溶液の導入を停止する。
【００７７】
次いで、バルブＶ2，Ｖ3，Ｖ7を開、その他のバルブを閉として、高圧ポンプＰ1を停止するとともに、ポンプＰ2を稼動して処理水タンク１２内の処理水でＲＯ膜モジュール２０の一次側を洗浄するとともに、阻止率向上剤を含む被処理水をバルブＶ3を介して系外へ排出する。この処理水による洗浄（リンス）は、アニオン性高分子水溶液による処理と、カチオン性高分子水溶液による処理との間に行うことも好ましい。更に、リンスは高分子水溶液の導入を停止した後、被処理水のＲＯ処理を所定時間（被処理水タンク１１の滞留時間の３倍程度）実施することで省略したり、リンス工程の時間を短縮およびリンス水量を低減することができる。なお、アニオン性高分子水溶液による処理と、カチオン性高分子水溶液による処理はどちらを先に行っても良く、交互に繰り返して２回以上行っても良いが、最後にアニオン性高分子水溶液による処理となることが好ましい。
【００７８】
なお、上記実施の形態は、本発明のＲＯ膜処理方法の処理手順の一例を示すものであって、本発明は何ら本実施の形態に限定されるものではなく、図２，３の各処理タンクは共用したり省略することもできるし、阻止率向上剤としてカチオン性高分子とアニオン性高分子とを併用することなくこれらを単独で用いても良い。また、ＲＯ膜処理工程，薬品洗浄工程と阻止率向上処理工程とはそれぞれ別の場所で行ってもよい。すなわち、ＲＯ膜エレメントだけをベッセルから抜き取って、ＲＯ処理工程を行っている場所から別の場所（例えばＲＯ膜再生工場など）に移動し、移動先において別途用意したベッセルに収容して薬品洗浄処理工程および／又は阻止率向上処理工程を実施してもよい。また、図３の場合には、阻止率時向上剤水溶液は、被処理水タンク１１に供給されるが、被処理水タンク１１とＲＯ膜モジュール２０とを連結する配管に、これら阻止率向上剤水溶液を直接ライン注入するようにしてもよい。更に、薬品洗浄工程において、酸洗浄とアルカリ洗浄のどちらか一方を行っても良く、酸洗浄の後にアルカリ洗浄を行っても良い。
【００７９】
酸洗浄に使用する酸剤としては、塩酸、硫酸、硝酸などの鉱酸、クエン酸、シュウ酸などの有機酸を使用することができる。アルカリ洗浄に使用するアルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなどを使用することができる。さらに、これらの洗浄剤に過酸化水素などの酸化剤、重亜硫酸ナトリウムなどの還元剤、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどの界面活性剤などを添加することもできる。
【実施例】
【００８０】
以下に、実験例、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。【００８１】
［調整例１］
日東電工社製４インチスパイラルＲＯ膜エレメント「ＲＳ２０−Ｄ４」をベッセルに収容し、図２の装置を用いて、以下の条件で阻止率向上処理を行った。なお、最後にリンス工程として超純水を０．２５ＭＰａで０．５時間通水する処理を実施した。【００８２】
阻止率向上剤：重量平均分子量４，０００のポリエチレングリコール
ＲＯ膜モジュールに給水される阻止率向上剤濃度：１ｍｇ/Ｌ
操作圧：０．７５ＭＰａ
回収率：５０％
通水時間：２０時間【００８３】
［調整例２］
日東電工社製４インチスパイラルＲＯ膜エレメント「ＲＳ２０−Ｄ４」をベッセルに収容し、図２の装置を用いて、以下のカチオン性高分子による阻止率向上処理とアニオン性高分子による阻止率向上処理とをこの順番で順次行った。なお、カチオン性高分子による阻止率向上処理とアニオン性高分子による阻止率向上処理との間と、アニオン性高分子による阻止率向上処理の後に、それぞれリンス工程として超純水を０．２５ＭＰａで０．５時間通水する処理を実施した。
＜カチオン性高分子による阻止率向上処理＞
阻止率向上剤：重量平均分子量４５０万のポリビニルアミジン
ＲＯ膜モジュールに給水される阻止率向上剤濃度：４ｍｇ／Ｌ
操作圧：０．７５ＭＰａ
回収率：５０％
通水時間：２０時間
＜アニオン性高分子による阻止率向上処理＞
阻止率向上剤：重量平均分子量１００万のポリスチレンスルホン酸ナトリウム
ＲＯ膜モジュールに給水される阻止率向上剤濃度：１６ｍｇ／Ｌ
操作圧：０．７５ＭＰａ
回収率：５０％
通水時間：２０時間【００８４】
［実験例］
調整例１および２で阻止率向上処理したＲＯ膜エレメントおよび未処理のＲＯ膜を用い、以下の条件でＲＯ処理し、異なる給水ｐＨにおける塩化ナトリウムの阻止率を測定した。結果を図４に示す。【００８５】
原水：超純水に塩化ナトリウムを４００ｍｇ／Ｌとなるよう添加したもの
操作圧：０．７５ＭＰａ
回収率：５０％
原水ｐＨ：５．０〜９．０（塩酸および水酸化ナトリウムにより調整）【００８６】
阻止率向上処理したＲＯ膜（調整例１および２）においても、給水ｐＨが低いとＲＯ膜の阻止率は低下する傾向にあるものの、その低下傾向は未処理膜よりも小さかった。特に、ｐＨ＝５．０〜６．０では未処理膜と阻止率向上膜とでは大きな差が認められた。【００８７】
［実施例１］
調整例１で阻止率向上処理したＲＯ膜エレメントを用い、以下の条件で連続通水し、塩化ナトリウムの阻止率および透過水量の経時変化を測定した。結果を図５および図６に示す。また、通水１２０時間後の給水と処理水の無機炭酸（以下  ＩＣと記す）の濃度を測定した。その結果を表１に示す。【００８８】
原水：活性炭処理した水道水に塩化ナトリウムを４００ｍｇ／Ｌとなるよう添加したもの
操作圧：０．７５ＭＰａ
回収率：５０％
原水ｐＨ：５．０
全鉄：５０μｇ／Ｌ（塩化第二鉄  和光純薬）【００８９】
［実施例２］
実施例１において、原水ｐＨを６．０とした以外はすべて同じとした。結果を図５、図
６および表１に示す。【００９０】
［比較例１］
実施例１において、原水ｐＨを７．５とした以外はすべて同じとした。結果を図５、図６および表１に示す。【００９１】
［比較例２］
実施例１において、阻止率向上処理を行わない日東電工社製４インチスパイラルＲＯ膜エレメント（未処理膜）を用いて処理した以外はすべて同じとした。結果を図５、図６および表１に示す。【００９２】
［比較例３］
比較例２において原水ｐＨを６．０とした以外はすべて同じとした。結果を図５、図６および表１に示す。【００９３】
［比較例４］
比較例２において、原水ｐＨを７．５とした以外はすべて同じとした。【００９４】
［実施例３］
調整例２で阻止率向上処理したＲＯ膜エレメントを用い、以下の条件で連続通水し、塩化ナトリウムの阻止率および透過水量の経時変化を測定した。結果を図７および図８に示す。また、通水１２０時間後の給水と処理水のＩＣの濃度を測定した。その結果を表１に示す。【００９５】
原水：超純水に塩化ナトリウムを４００ｍｇ／Ｌとなるよう添加したもの
操作圧：０．７５ＭＰａ
回収率：５０％
原水ｐＨ：５．０
全鉄：５０μｇ／Ｌ（塩化第二鉄  和光純薬）【００９６】
［実施例４］
実施例３において、原水ｐＨを６．０とした以外はすべて同じとした。結果を図７、図８および表１に示す。【００９７】
［比較例５］
実施例３において、原水ｐＨを７．５とした以外はすべて同じとした。結果を表１に示す。【００９８】
【表１】
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【００９９】
図５および図６よりまた、図７および図８より、給水ｐＨ＝５．０およびｐＨ＝６．０とした実施例１〜４では、給水ｐＨ＝７．５の比較例１，４に対し、阻止率の低下速度が抑制されただけでなく、透過水量の低下速度が抑制された。これは、ｐＨを低下させて運転したために、Ｆｅのスケール化が抑制されたためである。【０１００】
また、表１より阻止率向上処理したＲＯ膜を用いて給水ｐＨ＝５．０およびｐＨ＝６．０で処理した実施例１、２および実施例３，４では、比較例１〜５に比較して処理水中のＩＣ濃度が低減されており、脱炭酸処理負荷が低減されていることがわかる。【０１０１】
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
なお、本出願は、２００６年１１月１６日付で出願された日本特許出願（特願２００６−３１０６９１）に基づいており、その全体が引用により援用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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