(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水に、被処理水より比重の大きいアルカリ剤を添加してｐＨを９．０以上に調整することにより、前記被処理水に溶解しておりスケールを形成する可能性のある成分を非溶解性物質として析出させ、そのアルカリ凝集操作によって生じた析出物の一部を沈降分離した後に、ｐＨ９．０以上の環境を維持したまま凝集剤を添加して残存する析出物を凝集核とするフロックを形成させたうえ、耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体を用いてろ過を行い、スケールを形成する可能性のある成分、浮遊性物質及び有機物を除去し、
前記アルカリ凝集操作を上向流式のアルカリ凝集装置を用いて行い、且つ、前記被処理水の導入を前記アルカリ凝集装置の下部で行い、前記アルカリ剤の注入を前記アルカリ凝集装置の上部で行うことを特徴とする被処理水の逆浸透膜による分離のための前処理方法。
【請求項２】
前記耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体が、セラミック製ろ過体であって、６ｍ３／ｍ２／日以上の流束でろ過することを特徴とする請求項１記載の被処理水の逆浸透膜による分離のための前処理方法。
【請求項３】
前記耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体の膜差圧上昇を伴ったファウリングに対して、ｐＨ２以下の酸で前記ろ過体の酸洗浄を行うことを特徴とする請求項1または請求項２記載の被処理水の逆浸透膜による分離のための前処理方法。
【請求項４】
前記凝集剤として塩化第二鉄を用いることを特徴とする請求項1または請求項２記載の被処理水の逆浸透膜による分離のための前処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水その他の被処理水を逆浸透膜で膜ろ過する際に使用される被処理水の前処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海水その他の被処理水を逆浸透膜で膜ろ過する際には、その前段に精密ろ過膜もしくは限外ろ過膜が設置されるのが一般的である。しかし、被処理水を精密ろ過膜もしくは限外ろ過膜に無処理のまま通水すると、被処理水に溶解しておりスケールを形成する可能性のあるカルシウム及びマグネシウム等や、浮遊性物質や、有機物によって精密ろ過膜や限外ろ過膜が短時間で閉塞してしまい、連続膜ろ過運転が行えなくなる。そこで、精密ろ過膜や限外ろ過膜の前段でこれらを予め除去し、精密ろ過膜や限外ろ過膜の負担を軽減することが行われている。【０００３】
例えば、特開平９−２４８４２９号公報には、海水にアルカリを添加してｐＨを９程度まで上げ、スケールを形成する可能性のある成分を炭酸塩等の非溶解物質として析出させ、析出した非溶解物質を中空糸状の有機材料製精密ろ過膜によって分離除去する前処理方法が開示されている。しかし、有機膜は膜面強度が低いために膜ろ過流束をあまり高めることができず、有機膜を用いたろ過における実用的な流束は２ｍ３／ｍ２／日以下である。このため、処理水量を確保するためには膜面積を大きくする必要があった。【０００４】
また有機膜は耐酸性に劣るため、膜面に付着した膜ファウリングの原因物質を酸洗浄する場合に、強酸中への膜の浸漬による短時間での洗浄をすることができず、弱酸溶液中へ膜を長時間浸漬して洗浄する必要があるという問題があった。【０００５】
この他、特開２０００−２４６７３号公報には、晶析反応槽と被処理水導入槽とを備える流動式カルシウム除去装置に海水を導いてアルカリを加え、晶析反応槽においてカルシウム除去を行い、その後、凝集槽において凝集沈殿を行ったうえで砂ろ過装置において固液分離する、海水の逆浸透膜による分離のための前処理方法が開示されている。この特開２０００−２４６７３号公報の方法では固液分離手段として砂ろ過装置を使用しているため、ろ過の対象となる粒子の粒子径が精密ろ過膜及び限外ろ過膜に比べて大きく、且つ、砂ろ過装置の使用により前処理設備が大型化するという問題があった。
【発明の開示】
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、従来よりもはるかに高流束で膜ろ過を行うことができ、しかも従来よりも確実に浮遊性物質及び有機物を分離除去して後段の逆浸透膜の負担を軽減することができる、逆浸透膜分離のための前処理方法を提供することである。なお、逆浸透膜分離は、海水淡水化をはじめ、各種用途に利用することができる。
【０００７】
上記の課題を解決するためになされた本発明の被処理水の逆浸透膜分離のための前処理方法は、被処理水に、被処理水より比重の大きいアルカリ剤を添加してｐＨを９．０以上に調整することにより、前記被処理水に溶解しておりスケールを形成する可能性のある成分を非溶解性物質として析出させ、そのアルカリ凝集操作によって生じた析出物の一部を沈降分離した後に、ｐＨ９．０以上の環境を維持したまま凝集剤を添加して残存する析出物を凝集核とするフロックを形成させたうえ、耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体を用いてろ過を行い、スケールを形成する可能性のある成分、浮遊性物質及び有機物を除去し、前記アルカリ凝集操作を上向流式のアルカリ凝集装置を用いて行い、且つ、前記被処理水の導入を前記アルカリ凝集装置の下部で行い、前記アルカリ剤の注入を前記アルカリ凝集装置の上部で行うことを特徴とするものである。このように、被処理水（例えば海水）のｐＨを９．０以上にまで高めてアルカリ凝集を行えば、被処理水に含まれているカルシウム及びマグネシウム等のスケールを形成する可能性のある成分の一部が非溶解化（析出）する。そして、アルカリ凝集後の被処理水に対してｐＨが９．０以上の環境で凝集機能を発揮する凝集剤を添加すれば、アルカリ凝集操作で発生した微細粒子を凝集核としてフロックが形成される。ここで、この凝集剤を用いた凝集工程においては、被処理水中の浮遊性物質及び有機物もフロック中に取り込まれて除去される。即ち、本発明の前処理方法によれば、カルシウム及びマグネシウムと共に、浮遊性物質や、有機物も被処理水から除去される。従って、凝集工程の後段のろ過体におけるろ過抵抗を低減することができる。また、この前処理方法によれば、被処理水からカルシウム、マグネシウム、浮遊性物質および有機物を除去して、ろ過体の後段の逆浸透膜の負担を軽減することが可能となる。更に、被処理水およびアルカリ剤を上向流で流す上向流式を用いて、アルカリ剤、アルカリ凝集した核粒子および被処理水を接触させれば、被処理水より比重の大きいアルカリ剤および核粒子が、比重の小さい被処理水（例えば海水）の中で分散する。従って、下向流でアルカリ剤、凝集した核粒子および被処理水を接触させる場合に比べ接触効率を上げることができる。なお、本発明において、「アルカリ凝集」とは、アルカリ凝析とも称されることがある操作であり、アルカリ剤を添加してカルシウムおよびマグネシウムを析出させることを指す。また、本発明において、単に「凝集」というときは、凝集剤を用いてフロックを形成することを指す。更に、本発明において、ろ過体とは、孔径が２ｎｍ以上１０μｍ以下の膜製または非膜製のろ材を指し、ろ過膜をも含む概念である。
【０００８】
本発明の被処理水の逆浸透膜分離のための前処理方法においては、前記耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体が、セラミック製ろ過体であって、６ｍ３／ｍ２／日以上の流束で膜ろ過することが好ましい。有機性のろ過体に比べて膜面強度が高く、強靭なセラミック製ろ過体を耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体として用いれば、膜ろ過流束を６ｍ３／ｍ２／日以上とすることができるからである。そして、膜ろ過流束を高めることによって、アルカリ凝集および凝集剤を用いた凝集の後のろ過に必要な膜面積を有機膜に比較して小さくすることができ、前処理設備をより小型化することが可能となるからである。
なお、本発明において、膜ろ過流束を６ｍ３／ｍ２／日以上に高めた場合であっても、従来の有機膜が実現している逆浸透膜への前処理水の水質（ＳＤＩ＝３.０）を達成することは可能である。なお、ＳＤＩは“Ｓｉｌｔ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘ”の頭文字であり、水中に分散している微細粒子量を表す指標である。因みに、ＳＤＩは、ＡＳＴＭ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｉｌｔ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘ  ｏｆ  Ｗａｔｅｒ  Ｄ４１８９−９５）に従い測定することができる。具体的には、以下の計算式を用いてＳＤＩを算出することができる。
ＳＤＩ１５＝（１−Ｔ０  ／Ｔ１５）×１００／１５
Ｔ０  ：孔径０．４５μｍ、直径４７ｍｍのメンブレンフィルターを用いて圧力２０６ｋＰａで試料をろ過した際に初期の試料５００ｍｌをろ過するのに要する時間（秒）
Ｔ１５：ろ過を１５分継続した後、更に試料５００ｍｌをろ過するのに要する時間（秒）
ここで、一般に、ＳＤＩの大きい被処理水はろ過抵抗が大きくなる傾向を示し、精密ろ過膜等の閉塞をより早期にもたらすことが知られている。なお、海水や下水などを前処理した後に逆浸透膜へ供給する場合、逆浸透膜への供給水のＳＤＩ値は４以下であることが好ましいとされている。
【０００９】
本発明の被処理水の逆浸透膜による分離のための前処理方法おいては、前記耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体の膜差圧上昇を伴ったファウリングに対して、ｐＨ２以下の酸で前記ろ過体の酸洗浄を行うことが好ましい。ｐＨ２以下の強酸、例えば塩酸を用いてろ過体の酸洗浄を行うことより、ろ過体のろ過面に蓄積したスケールや、鉄系のファウリング物質を速やかに溶出させることができるからである。そして、スケールやファウリング物質を速やかに溶出させることにより、酸洗浄に要する時間を短縮し、前処理設備の稼働率を高めることが可能となるからである。なお、本発明を構成するろ過体は、耐酸性を有するため、ｐＨ２以下の強酸による酸洗浄によってろ過体が損傷することはない。
【００１０】
本発明の被処理水の逆浸透膜による分離のための前処理方法おいては、前記凝集剤として塩化第二鉄を用いることが好ましい。ｐＨが９．０〜１１のアルカリ領域において高い凝集効果を発揮する塩化第二鉄を凝集剤として用いれば、アルカリ凝集の結果生じた析出物を凝集核として、浮遊性物質および有機物を効率よくフロック化することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の前処理方法の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の前処理方法に用いる前処理装置の第１実施形態を示す説明図である。
【図３】前処理装置の第２実施形態を示す説明図である。
【図４】本発明の参考例におけるろ過時間と膜間差圧との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
本発明にかかる被処理水の逆浸透膜分離のための前処理方法の一例は、図１に示すように、アルカリ凝集装置１を用いるアルカリ凝集工程と、凝集混和槽２を用いる凝集工程と、耐アルカリ性および耐酸性を有するろ過体（セラミック膜）３を用いる膜ろ過工程とからなる。【００１４】
ここで、この前処理方法の一例で処理される被処理水としては、海水を挙げることができる。海水は、ｐＨが８前後で、Ｃａ２＋濃度が２０ｍｅｑ/Ｌ程度の硬度が高い水である。【００１５】
アルカリ凝集装置１では、被処理水（海水）の導入とアルカリ剤の注入をおこない、海水とアルカリ剤とが混合される。本実施形態におけるアルカリ凝集装置１では、被処理水としての海水の導入がアルカリ凝集装置１の下部で行われ、アルカリ剤の注入がアルカリ凝集装置１の上部で行われる。このアルカリ凝集装置１では、上向流式の接触手法を用いて海水とアルカリ剤とが混合される。すなわち、アルカリ凝集装置１の内部では、下部から押し出してくる海水と、上部から沈降しようとする比重の大きいアルカリ剤とが効率よく接触する。【００１６】
アルカリ剤としては、ＮａＯＨや、消石灰Ｃａ（ＯＨ）２や炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）などを用いることができる。アルカリ剤としてＮａＯＨを使用した場合、以下の反応により炭酸カルシウムの結晶が生ずる。
Ｃａ（ＨＣＯ３）２＋ＮａＯＨ→ＣａＣＯ３↓＋ＮａＨＣＯ３＋Ｈ２Ｏ
このようにして炭酸カルシウムが結晶化するのは、ｐＨが上昇したことにより炭酸カルシウムの溶解度が低下し、過飽和となって海水中の溶存態カルシウムの一部が非溶解化するためである。なお、本発明では、被処理水に対して、このような反応を起こさせるための処理操作をアルカリ凝集操作と称している。ここで、アルカリ凝集装置１における被処理水とアルカリ剤との混合方式としては、上記上向流式以外にも、多段の迂流壁を設けた水流撹拌方式や、装置内に撹拌羽根などの撹拌手段を設ける機械撹拌方式を用いても良い。【００１７】
アルカリ凝集装置１におけるアルカリ剤の添加量は、アルカリ凝集装置１からの流出水のｐＨが９.０以上となるようにする。流出水のｐＨが９.０未満の場合、アルカリ凝集装置１におけるカルシウム及びマグネシウムなどの析出および凝集が不十分となり、海水のような硬度が高い被処理水中に溶存しているカルシウムやマグネシウムが過飽和状態のままアルカリ凝集装置１および凝集混和槽２の後段のろ過体に到達することとなる。従って、流出水のｐＨが９.０未満であれば、ろ過体自身、或いは、アルカリ凝集装置とろ過体との間の導水部においてスケールが形成される可能性が高くなり、長時間に亘り継続的に被処理水を前処理することが困難となるからである。【００１８】
そして、この前処理方法の一例では、アルカリ凝集装置１でのアルカリ凝集によってｐＨが９．０以上とされた被処理水が凝集混和槽２に流下する。従って、凝集混和槽２では、この環境で凝集効果を発揮する凝集剤が被処理水に添加される。このような凝集剤としては、例えば塩化第二鉄が用いられる。【００１９】
凝集剤が添加された被処理水を凝集混和槽２で緩速撹拌すると、アルカリ凝集装置１でのアルカリ凝集によって析出した微細粒子を凝集核とするフロックが形成される。この際、被処理水中の浮遊性物質や有機物などがフロック中に取り込まれる。なお、海水は濁度が低いため、直接凝集剤を注入しても十分な凝集効果は得られない。従って、本発明のように凝集工程の前段でアルカリ凝集を行って凝集核を形成しておくことが有効である。【００２０】
凝集混和槽２を経た被処理水は、耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体３に送られ、膜ろ過される。この耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体３としては、例えば膜孔径が０.１μｍのセラミック製モノリス膜を用いることができる。ここで、ろ過体３の膜形状は必ずしもモノリス膜に限定されるものではなく、平膜であってもチューブラー膜であってもよい。そして、この耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体３によって浮遊性物質及び有機物などが膜分離される。なお、ろ過体３でのろ過により得られる膜ろ過水は、ＳＤＩが３.０程度であり、逆浸透膜に供給することができるものである。【００２１】
耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体３へ流入する流入水は、アルカリ凝集装置１におけるアルカリ凝集工程と、凝集混和槽２における凝集工程とによりある程度硬度が低減されているが、まだスケールを発生させる成分が残存している状態であり、アルカリ性である。従って、上記流入水の膜ろ過によって耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体３のろ過面に炭酸カルシウム等のスケールが形成されることを避けられない。このため、ろ過運転を継続すると、耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体３の膜面には、このスケール形成に由来するものと、凝集混和槽２での塩化第二鉄の添加により形成された凝集物（フロック）に由来するものとがファウリング物質として次第に蓄積する。【００２２】
そこで、耐アルカリ性かつ耐酸性のろ過体３は、ファウリング物質の蓄積による膜差圧の上昇に応じて定期的に酸洗浄される。この酸洗浄では、蓄積したファウリング物質を溶解させて除去する。前記したように、本発明で用いるろ過体３は耐酸性に優れるため、ｐＨ２以下の既知の強酸による酸洗浄を行っても膜劣化がない。従って、ｐＨ２以下の強酸を用いた酸洗浄により短時間で膜ファウリングを解消することができる。このように本発明によれば、膜差圧の上昇を速やかに回復しながら長期間にわたり安定した運転が可能である。即ち、本発明によれば、長期間、前処理水の水質が悪化することがない。【００２３】
本発明にかかる被処理水の逆浸透膜分離のための前処理方法に用いる前処理装置の第１実施形態を図２に示す。【００２４】
この第１実施形態の前処理装置は、凝集分離装置１０と、ろ過体２２とを備える。そして、この前処理装置で処理された水（前処理水）は、図示しない逆浸透膜でろ過されて透過水と濃縮水とに分離される。【００２５】
ここで、この前処理装置で処理される被処理水としては、例えば海水やかん水等の全硬度濃度が３００ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ３換算濃度）以上の高硬度水が挙げられる。なお、全硬度濃度は、ＪＩＳ  Ｋ０１０１に準拠して、ＩＣＰ発光分光分析法を用いて水中のカルシウムおよびマグネシウム濃度の総和を算出することにより求めることができる。【００２６】
凝集分離装置１０は円筒状で、アルカリ凝集槽１１と、アルカリ凝集槽１１の上方に設けられた凝集沈降槽１２と、アルカリ凝集槽１１と凝集沈降槽１２との間を被処理水が流通可能なように仕切る仕切り板１５とを備える。なお、本実施形態において、アルカリ凝集槽１１は上記一例のアルカリ凝集装置１に相当し、凝集沈降槽１２は上記一例の凝集混和槽２に相当する。【００２７】
アルカリ凝集槽１１には、被処理水注入手段としての被処理水流入口１３と、アルカリ剤注入手段としてのアルカリ注入口１４とが設けられている。そして、アルカリ凝集槽１１では、被処理水流入口１３から流入した被処理水と、アルカリ注入口１４を介して注入されたアルカリ剤とが接触し、上向流で水流撹拌される。すなわち、上向流式の接触手法が実現されている。従って、アルカリ凝集槽１１では、被処理水のｐＨが上昇して、被処理水中のカルシウム及びマグネシウムが白濁物質（炭酸塩または水酸化物）として析出する。ここで、アルカリ剤としては、例えば水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等を用いることができる。また、アルカリ剤の注入量は、凝集分離装置１０から流出する水のｐＨが９．０以上となるように既知の手段で調整することができる。なお、水流撹拌とは、撹拌機等を用いて機械的に撹拌するのではなく、装置に流入する水の流れ（水流）自体を用いて撹拌することを指す。具体的には、槽内の水理学的な乱れの指標であるレイノルズ数が１００００以上となるように、被処理水およびアルカリ剤の設計流入量に対して槽の断面積を設定することで、水流撹拌を実現することができる。このようにすれば、撹拌装置を用いない簡易な構成の装置で高硬度原水膜ろ過の前処理を行うことができる。【００２８】
仕切り板１５は、凝集沈降槽１２側に突出する複数のノズル１６を有している。そして、ノズル１６を通って、被処理水と、アルカリ凝集槽１１で析出した白濁物質とがアルカリ凝集槽１１から凝集沈降槽１２へと流れる。【００２９】
凝集沈降槽１２の上部には、凝集剤注入手段としての凝集剤注入口１８と、被処理水流出口と、撹拌機２１とが設けられており、凝集沈降槽１２の下部には、排泥手段としての汚泥排出口２０が設けられている。そして、この凝集沈降槽１２の上部では、アルカリ凝集槽１１から流入した被処理水および白濁物質の混合物に対し、塩化第二鉄などの凝集剤が、例えば濃度が１〜６ｍｇ／Ｌ（鉄換算）となるように添加、混合される。従って、アルカリ凝集槽１１から流入した白濁物質は、凝集沈降槽１２の下部から上部まで流れ、上部で添加された凝集剤と接触してフロックを形成するが、一部の白濁物質は上部まで流れる間に沈降分離する。なお、このフロック形成過程においては、被処理水中に含まれている浮遊性物質及び有機物もフロック中に取り込まれる。【００３０】
凝集剤の添加により形成したフロックの一部は凝集沈降槽１２内を沈降し、凝集沈降槽１２の下部から上部まで流れる間に沈降した白濁物質と共に仕切り板１５上の集積部１７に集積される。そして、集積されたフロックおよび白濁物質は、排泥手段としての汚泥排出口２０より定期的に引き抜かれる。具体的には、汚泥排出口２０の後段側に設けた仕切り弁（図示せず）の間欠的な開閉、或いは、連続的な開放により適宜排出することができる。なお、排泥は、水頭差を用いて行ってもよいし、排水ポンプを用いて行ってもよい。【００３１】
そして、凝集沈降槽１２の上部の被処理水流出口から流出した被処理水およびフロックは、凝集分離装置１０の後段に設けられたろ過体２２でろ過される。従って、凝集分離装置１０での沈降分離およびろ過体２２でのろ過により、スケールを形成する可能性のある成分（カルシウムおよびマグネシウム）、浮遊性物質及び有機物を除去した前処理水を得ることができる。なお、ろ過体２２としては、例えば、耐アルカリ性且つ耐酸性の精密ろ過膜もしくは限外ろ過膜を用いることができる。【００３２】
次に、被処理水の逆浸透膜分離のための前処理方法に用いる前処理装置の第２実施形態を図３に示す。
【００３３】
この第２実施形態の前処理装置は、アルカリ凝集槽と凝集混和槽とを有する凝集分離槽３０と、ろ過体３６とを備える。そして、この前処理装置で処理された水（前処理水）は、図示しない逆浸透膜でろ過されて透過水と濃縮水とに分離される。【００３４】
凝集分離槽３０は、被処理水貯槽３１と、アルカリ凝集槽３２と、凝集混和槽３３とからなり、被処理水貯槽３１とアルカリ凝集槽３２、アルカリ凝集槽３２と凝集混和槽３３はそれぞれ下部で連通している。従って、凝集分離槽３０に流入した被処理水は、被処理水貯槽３１に貯水された後、被処理水貯槽３１の下部からアルカリ凝集槽３２へと流入する。なお、本実施形態において、アルカリ凝集槽３２は上記一例のアルカリ凝集装置１に相当し、凝集混和槽３３は上記一例の凝集混和槽２に相当する。【００３５】
本実施形態におけるアルカリ凝集槽３２は、攪拌機３４を備える。そして、アルカリ凝集槽３２では、例えば水酸化ナトリウム等のアルカリ剤が被処理水に添加され、撹拌機３４で被処理水およびアルカリ剤が混合される。これにより、被処理水のｐＨが上昇して、被処理水中のカルシウム及びマグネシウムが白濁物質（炭酸塩または水酸化物）として析出する。ここで、アルカリ剤の注入量は、凝集分離槽３０から流出する水のｐＨが９．０以上となるように既知の手段で調整することができる。【００３６】
そして、アルカリ凝集槽３２で析出した白濁物質の一部はアルカリ凝集槽３２内で沈降して分離される。一方、アルカリ凝集槽３２内で沈降しなかった白濁物質と、被処理水とは、アルカリ凝集槽３２の下部から凝集混和槽３３へと流入する。【００３７】
凝集混和槽３３では、アルカリ凝集槽３２から流入した被処理水および白濁物質に対し、塩化第二鉄などの凝集剤が添加され、撹拌機３５で被処理水、白濁物質および凝集剤が混合される。そして、白濁物質は凝集剤の添加により凝集してフロックを形成する。なお、このフロック形成過程においては、被処理水中に含まれている浮遊性物質及び有機物もフロック中に取り込まれる。【００３８】
そして、凝集混和槽３３から流出した被処理水およびフロックは、凝集分離槽３０の後段に設けられたろ過体３６でろ過される。このように、アルカリ凝集槽３２での沈降分離およびろ過体３６でのろ過により、スケールを形成する可能性のある成分（カルシウムおよびマグネシウム）、浮遊性物質及び有機物を除去した前処理水を得ることができる。なお、ろ過体３６としては、例えばセラミック製の膜を用いることができる。【００３９】
ここで、上述した第１実施形態および第２実施形態の前処理装置では、ろ過体として耐酸性を有する膜を使用しているので、ろ過体が目詰まりを起こした場合には、ｐＨ２以下の強酸で洗浄することができる。即ち、第１実施形態および第２実施形態の前処理装置では、短時間でファウリングを解消することができる。【００４０】
［実施例１］
図２に示す前処理装置を用いてｐＨ８前後の海水を処理した。具体的には、図２の凝集分離装置１０に海水を線速度１０ｍ／ｈｒ以上の上向流で流すと共に、海水にアルカリ剤としてＮａＯＨを添加した。そして、アルカリ剤添加後の海水のｐＨが９．０以上となる条件でアルカリ凝集を行った。その後、アルカリ凝集槽１１を経て凝集沈降槽１２に導入された海水（全溶解成分(ＴＤＳ)濃度３．５％）に、凝集剤として塩化第二鉄を１〜６ｍｇ／Ｌ（鉄の換算値として）の割合で添加した。更に、凝集剤を添加した海水を膜孔径が０．１μｍのセラミック製モノリス膜３（精密ろ過セラミック膜）でろ過した。その際のろ過流束は６〜８ｍ３／ｍ２／日であり、２０００時間後も１００ＫＰａを超える差圧の上昇はみられなかった。なお、ＴＤＳは、試料（海水）を１１０℃で熱して水分を取り除いた際の残留物の重量を計測することにより求めることができる。【００４１】
［参考例２］
図３に示す装置を用い、アルカリ凝集操作後のｐＨを変化させて海水を処理した。具体的には、海水を膜ろ過流束７ｍ３／ｍ２／日で処理するにあたり、アルカリ凝集後のｐＨを７．８にした場合と、９．５にした場合について膜間差圧の変化を測定した。なお、凝集剤には実施例１と同様のものを用いた。また、膜間差圧は膜の一次側と二次側の操作圧力を圧力計で測定し、その差を算出することにより求めた。結果を図４に示す。
【００４２】
その結果、ｐＨ９．５とした方が膜間差圧の上昇が少なく、前処理を長時間連続して行えることがわかった。
【図１】
0005489982.tif 000002
【図２】
0005489982.tif 000003
【図３】
0005489982.tif 000004
【図４】
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