(57)【要約】  海水３を扱う装置に使用する部材の再生方法であって、前記部材から付着物を除去する洗浄工程を含み、前記洗浄工程において、ヒドロキシジカルボン酸以外の酸を含む第１薬液１、並びに過酸化水素、重金属化合物、及びヒドロキシジカルボン酸を含む第２薬液２を用いる、部材の再生方法。
2019142945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水を扱う装置に使用される部材の再生方法であって、
前記再生方法は、前記部材から付着物を除去する洗浄工程を含み、
前記洗浄工程において、
ヒドロキシジカルボン酸以外の酸を含む第１薬液、並びに
過酸化水素、重金属化合物、及びヒドロキシジカルボン酸を含む第２薬液
を用いる、部材の再生方法。
【請求項２】
前記海水を扱う装置が、海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化装置である、請求項１に記載の部材の再生方法。
【請求項３】
前記部材がフィルターである、請求項１又は２に記載の部材の再生方法。
【請求項４】
前記海水を扱う装置が、海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化装置であり、
前記部材がフィルターであり、そして、
前記フィルターが、海水の前記ろ過に用いられる精密ろ過膜及び限外ろ過膜、並びに海水ろ過後の前記逆浸透処理に用いられる逆浸透膜から選択される１種以上である、請求項１に記載の部材の再生方法。
【請求項５】
前記第１薬液中の前記ヒドロキシジカルボン酸以外の酸が、塩酸、硝酸、硫酸、クエン酸、シュウ酸、アスコルビン酸、及びエチレンジアミン４酢酸から選択される１種以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部材の再生方法。
【請求項６】
前記洗浄工程によって前記フィルターから除去される付着物が、
カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、及びストロンチウムから選択される１種以上の金属イオンを含む化合物である無機物と、
有機物と
を含む、請求項３又は４に記載の部材の再生方法。
【請求項７】
前記付着物がカルシウム塩を含む、請求項６に記載の部材の再生方法。
【請求項８】
前記洗浄工程において、前記付着物と接触した前記第２薬液がアルカリ性の使用後第２薬液となり、
前記使用後第２薬液に前記第１薬液を添加して酸性の再生第２薬液とし、
前記再生第２薬液を前記洗浄工程における前記第２薬液として使用する、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の部材の再生方法。
【請求項９】
前記洗浄工程が、
前記第２薬液に前記第１薬液を添加して、前記第２薬液のｐＨを６．０以下に調整するｐＨ調整工程と、
ｐＨが６．０以下に調整された前記第２薬液によってフィルターから付着物を除去する付着物除去工程と
を含む、請求項３又は４に記載の部材の再生方法。
【請求項１０】
前記洗浄工程によって前記フィルターから除去される付着物が、
カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、及びストロンチウムから選択される１種以上の金属イオンを含む化合物である無機物と、
有機物と
を含む、請求項９に記載の部材の再生方法。
【請求項１１】
前記付着物がカルシウム塩を含む、請求項１０に記載の部材の再生方法。
【請求項１２】
前記付着物除去工程において、前記付着物と接触した前記第２薬液がアルカリ性の使用後第２薬液となり、
前記ｐＨ調整工程において、前記使用後第２薬液に前記第１薬液を添加して酸性の再生第２薬液とし、
前記再生第２薬液を前記付着物除去工程における前記第２薬液として使用する、
請求項９〜１１のいずれか一項に記載の部材の再生方法。
【請求項１３】
前記洗浄工程が、
前記第１薬液によって前記フィルターを洗浄する第１洗浄工程と、
前記第２薬液によって、前記第１洗浄工程後のフィルターを更に洗浄する第２洗浄工程と
を含む、請求項３又は４に記載の部材の再生方法。
【請求項１４】
前記第１洗浄工程において前記フィルターから除去される付着物が、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、及びストロンチウムから選択される１種以上の金属イオンを含む化合物である無機物を含む、請求項１３に記載の部材の再生方法。
【請求項１５】
前記付着物がカルシウム塩を含む、請求項１４に記載の部材の再生方法。
【請求項１６】
前記第２洗浄工程において前記フィルターから除去される付着物が有機物を含む、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の部材の再生方法。
【請求項１７】
前記第２薬液が回収再利用される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の部材の再生方法。
【請求項１８】
前記部材が、導管を有する部材である、請求項１又は２に記載の部材の再生方法。
【請求項１９】
前記部材が、配管、ストレーナ、バルブ、又はポンプである、請求項１８に記載の部材の再生方法。
【請求項２０】
海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化工程と、
前記海水の淡水化工程に使用される部材から付着物を除去する洗浄工程と
を含む、海水の淡水化方法であって、
前記洗浄工程において、
ヒドロキシジカルボン酸以外の酸を含む第１薬液、並びに
過酸化水素、重金属化合物、及びヒドロキシジカルボン酸を含む第２薬液
を用いる、海水の淡水化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材の再生方法及び海水の淡水化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川水、湖沼水、地下水、貯水、下水、工業排水等の原水を精密ろ過膜、限外ろ過膜、逆浸透膜等によって精製する技術が知られている。
原水を膜ろ過すると、膜孔径を超える大きさの物質（例えば原水中の懸濁物質等）が、ろ過に用いたフィルターに阻止されて、濃度分極が発生し、或いはケーク等を生成する場合がある。これらはフィルターの汚染物質となり、フィルターの細孔を閉塞させ、ろ過抵抗を増大させ、膜間差圧を上昇させて、ろ過流速を減少させる。膜間差圧が所定値まで上昇したフィルターは、洗浄によって汚染物質を除去して、ろ過流速を元の値に戻したうえで再利用される。【０００３】
特許文献１は、このようなフィルターを洗浄するための洗浄剤に関し、ヒドロキシジカルボン酸と、過酸化水素と、重金属化合物とを含む分離膜用洗浄剤を提案している。
原水の精製に使用されるフィルターを洗浄するための洗浄剤は、当該原水を扱う装置に使用される部材、例えば、配管、ストレーナ、バルブ、ポンプ等の洗浄に用いることもできると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／１２０５０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
海水を扱う装置として、海水をろ過した後、逆浸透処理して淡水化する、海水の淡水化装置が知られている。本発明者らは、このような海水の淡水化装置に代表される、海水を扱う装置に用いる部材（特にフィルター）の再生に特許文献１の洗浄剤を適用して、例えば洗浄剤を回収再利用する態様で再生を実施すると、洗浄開始当初は優れた洗浄効果を示すものの、その後急激に洗浄効率が低下することを見出した。【０００６】
本発明の目的は、このような不都合を回避し、海水を扱う装置に用いる部材の再生を、長期間安定して行い得る方法を提供することである。この方法は、洗浄剤を回収再利用する場合でも、洗浄効果が経時的に低下しないものであることが望まれる。
本発明の別の目的は、長期間安定して稼働できる部材の再生工程を備える海水の淡水化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
特許文献１の洗浄剤は、ヒドロキシジカルボン酸と、過酸化水素と、重金属化合物とを含む。この洗浄剤は、原水の精製に使用されるフィルターに付着した、有機物及び無機物の双方を洗浄除去できるとされている。特許文献１には、この洗浄剤の作用機構について、以下のように説明されている。
この洗浄剤は、過酸化水素と、重金属化合物に由来する重金属イオンとの反応によって発生したヒドロキシラジカル（ＨＯ・）が、フィルター付着物のうちの有機物を酸化分解して除去する。しかし、これだけでは、無機物の洗浄除去効果が不十分であるうえに、有機物の洗浄に使用された重金属がフィルター表面に固着してしまう。
そこで、洗浄剤に、過酸化水素及び重金属化合物とともに、ヒドロキシジカルボン酸を配合することにより、フィルター付着物のうちの無機物の洗浄除去を図るとともに、フィルターに固着した重金属の除去も可能になる。【０００８】
しかしながら本発明者らは、特許文献１に記載された洗浄剤を、海水を扱う装置に用いる部材の再生に適用して、例えば洗浄剤を回収再利用する態様で再生を実施したときの洗浄効果が、洗浄開始当初には高いものの、その後急激に低下することを見出した。
そして本発明者らは、特許文献１の洗浄剤では、海水を扱う装置に用いる部材の付着物は、海水に含まれるアルカリ金属及びアルカリ土類金属に由来するアルカリ性の無機物を含み、該アルカリ性無機物の影響によって、洗浄の進行とともに洗浄剤のｐＨが急激に上昇して、洗浄効果を損なっていることを突き止めた。【０００９】
そこで本発明らは、上記の現象を回避する方法を鋭意検討した結果、本発明に到達したのである。
上記の目的を達成する本発明は、以下のとおりである。【００１０】
《態様１》
海水を扱う装置に使用される部材の再生方法であって、
前記再生方法は、前記部材から付着物を除去する洗浄工程を含み、
前記洗浄工程において、
ヒドロキシジカルボン酸以外の酸を含む第１薬液、並びに
過酸化水素、重金属化合物、及びヒドロキシジカルボン酸を含む第２薬液
を用いる、部材の再生方法。
《態様２》
前記海水を扱う装置が、海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化装置である、態様１に記載の部材の再生方法。
《態様３》
前記部材がフィルターである、態様１又は２に記載の部材の再生方法。
《態様４》
前記海水を扱う装置が、海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化装置であり、
前記部材がフィルターであり、そして、
前記フィルターが、海水の前記ろ過に用いられる精密ろ過膜及び限外ろ過膜、並びに海水ろ過後の前記逆浸透処理に用いられる逆浸透膜から選択される１種以上である、態様１に記載の部材の再生方法。
《態様５》
前記第１薬液中の前記ヒドロキシジカルボン酸以外の酸が、塩酸、硝酸、硫酸、クエン酸、シュウ酸、アスコルビン酸、及びエチレンジアミン４酢酸から選択される１種以上である、態様１〜４のいずれか一項に記載の部材の再生方法。
《態様６》
前記洗浄工程によって前記フィルターから除去される付着物が、
カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、及びストロンチウムから選択される１種以上の金属イオンを含む化合物である無機物と、
有機物と
を含む、態様３又は４に記載の部材の再生方法。
《態様７》
前記付着物がカルシウム塩を含む、態様６に記載の部材の再生方法。
《態様８》
前記洗浄工程において、前記付着物と接触した前記第２薬液がアルカリ性の使用後第２薬液となり、
前記使用後第２薬液に前記第１薬液を添加して酸性の再生第２薬液とし、
前記再生第２薬液を前記洗浄工程における前記第２薬液として使用する、
態様１〜７のいずれか一項に記載の部材の再生方法。
《態様９》
前記洗浄工程が、
前記第２薬液に前記第１薬液を添加して、前記第２薬液のｐＨを６．０以下に調整するｐＨ調整工程と、
ｐＨが６．０以下に調整された前記第２薬液によってフィルターから付着物を除去する付着物除去工程と
を含む、態様３又は４に記載の部材の再生方法。
《態様１０》
前記洗浄工程によって前記フィルターから除去される付着物が、
カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、及びストロンチウムから選択される１種以上の金属イオンを含む化合物である無機物と、
有機物と
を含む、態様９に記載の部材の再生方法。
《態様１１》
前記付着物がカルシウム塩を含む、態様１０に記載の部材の再生方法。
《態様１２》
前記付着物除去工程において、前記付着物と接触した前記第２薬液がアルカリ性の使用後第２薬液となり、
前記ｐＨ調整工程において、前記使用後第２薬液に前記第１薬液を添加して酸性の再生第２薬液とし、
前記再生第２薬液を前記付着物除去工程における前記第２薬液として使用する、
態様９〜１１のいずれか一項に記載の部材の再生方法。
《態様１３》
前記洗浄工程が、
前記第１薬液によって前記フィルターを洗浄する第１洗浄工程と、
前記第２薬液によって、前記第１洗浄工程後のフィルターを更に洗浄する第２洗浄工程と
を含む、態様３又は４に記載の部材の再生方法。
《態様１４》
前記第１洗浄工程において前記フィルターから除去される付着物が、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、及びストロンチウムから選択される１種以上の金属イオンを含む化合物である無機物を含む、態様１３に記載の部材の再生方法。
《態様１５》
前記付着物がカルシウム塩を含む、態様１４に記載の部材の再生方法。
《態様１６》
前記第２洗浄工程において前記フィルターから除去される付着物が有機物を含む、態様１３〜１５のいずれか一項に記載の部材の再生方法。
《態様１７》
前記第２薬液が回収再利用される、態様１〜１６のいずれか一項に記載の部材の再生方法。
《態様１８》
前記部材が、導管を有する部材である、態様１又は２に記載の部材の再生方法。
《態様１９》
前記部材が、配管、ストレーナ、バルブ、又はポンプである、態様１８に記載の部材の再生方法。
《態様２０》
海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化工程と、
前記海水の淡水化工程に使用される部材から付着物を除去する洗浄工程と
を含む、海水の淡水化方法であって、
前記洗浄工程において、
ヒドロキシジカルボン酸以外の酸を含む第１薬液、並びに
過酸化水素、重金属化合物、及びヒドロキシジカルボン酸を含む第２薬液
を用いる、海水の淡水化方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、海水を扱う装置に使用される部材の再生を長期間安定して行い得る方法、及び、長期間安定して稼働できる部材再生工程を備えた海水の淡水化方法が提供される。本発明によって提供される部材の再生方法及び海水の淡水化方法は、海水を扱う装置に用いる部材の再生のための洗浄液を回収再利用する場合（例えば、循環ろ過洗浄の場合）であっても、洗浄効果が経時的に低下する程度が極めて少ない。
本発明の部材の再生方法は、特に海水の淡水化に用いるフィルターの再生に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の部材の再生方法が適用される海水の淡水化工程の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の海水の淡水化方法の工程の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の海水の淡水化方法の工程の別の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、実施例１及び比較例１で測定された、第２薬液のｐＨの経時変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
《部材の再生方法》
本発明の部材の再生方法は、
海水を扱う装置に使用される部材の再生方法であって、
部材から付着物を除去する洗浄工程を含み、
この洗浄工程において、
ヒドロキシジカルボン酸以外の酸を含む第１薬液、並びに
過酸化水素、重金属化合物、及びヒドロキシジカルボン酸を含む第２薬液
を用いることを特徴とする。
本発明の方法が適用される海水を扱う装置としては、例えば、海水を処理する装置、海水を搬送する装置等を挙げることができる。海水を処理する装置としては、例えば、海水を精製する装置を挙げることができ、その具体例として例えば、海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化装置を例示することができる。本発明の方法が適用される部材としては、海水を扱う装置に使用される、フィルター、及び導管を有する部材を挙げることができる。導管を有する部材として、具体的には例えば、配管、ストレーナ、バルブ、ポンプ等を例示することができる。
【００１４】
以下、海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化装置に使用されるフィルターの再生方法を例として、本発明について詳細に説明する。しかしながら、本発明は、この場合に限られない。
例えば、海水の淡水化装置は、海水を扱う装置一般に拡張して理解されるべきである。海水の淡水化装置に使用されるフィルターは、海水を扱う装置に使用される部材一般に拡張して理解されるべきである。
本発明の範囲は、添付の請求の範囲によって画定される。
【００１５】
〈フィルターの再生方法〉
本発明のフィルターの再生方法は、より詳しくは、例えば、
フィルターの再生方法における洗浄工程が、
第２薬液に第１薬液を添加して、第２薬液のｐＨを６．０以下に調整するｐＨ調整工程と、
ｐＨが６．０以下に調整された第２薬液によってフィルターから付着物を除去する付着物除去工程と
を含む、フィルターの再生方法（第１の再生方法）であるか、又は、
フィルターの再生方法における洗浄工程が、
第１薬液によってフィルターを洗浄する第１洗浄工程と、
第２薬液によって、第１洗浄工程後のフィルターを更に洗浄する第２洗浄工程と
を含む、フィルターの再生方法（第２の再生方法）であってよい。
【００１６】
以下、本発明のフィルターの再生方法に使用される第１薬液及び第２薬液、本発明の方法の適用が想定されるフィルター、並びに該フィルターを再生するための第１の再生方法及び第２の再生方法について、順次説明する。
【００１７】
＜第１薬液＞
本実施形態のフィルターの再生方法において使用される第１薬液は、ヒドロキシジカルボン酸以外の酸を含み、好ましくは溶媒を更に含む溶液であり、より好ましくは溶媒として水を含む水溶液である。
【００１８】
［ヒドロキシジカルボン酸以外の酸］
第１薬液に含まれるヒドロキシジカルボン酸以外の酸としては、無機酸、及びヒドロキシジカルボン酸以外の有機酸を含む。
無機酸としては、酸解離定数ｐＫａが負の値を示す強酸が好ましく、具体的には例えば、塩酸、硝酸、硫酸等を挙げることができ、これらから選択される１種以上を用いることができる。
ヒドロキシジカルボン酸以外の有機酸としては、ヒドロキシジカルボン酸以外の多塩基酸が好ましく、ヒドロキシジカルボン酸以外の多価カルボン酸及びアスコルビン酸から選択される１種以上がより好ましく、具体的には例えば、クエン酸、シュウ酸、アスコルビン酸、エチレンジアミン４酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン５酢酸（ＤＴＰＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン３酢酸（ＨＥＤＴＡ）、トリエチレンテトラミン６酢酸（ＴＴＨＡ）、ニトリロ３酢酸（ＮＴＡ）等を挙げることができ、これらから選択される１種以上を用いることができる。
これらのうち、ヒドロキシジカルボン酸以外の有機酸としては、クエン酸、シュウ酸、又はＥＤＴＡが好ましい。
【００１９】
第１薬液に含有されるヒドロキシジカルボン酸以外の酸としては、無機酸が好ましく、特に好ましくは塩酸である。
【００２０】
［任意成分］
第１薬液は、ヒドロキシジカルボン酸以外の酸を含み、好ましくは更に溶媒を含むが、これら以外の任意成分を含んでいてもよい。
第１薬液に含まれる任意成分としては、例えば、界面活性剤、キレート剤、ｐＨ調整剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤等を挙げることができる。界面活性剤及びキレート剤については、第２薬液における任意成分として後述するのと同様である。
【００２１】
［ｐＨ］
第１薬液は、効果的な洗浄効果又はｐＨ調整効果を発現するために、そのｐＨが酸性領域に調整されていることが好ましく、より好ましくはｐＨ５以下であり、ｐＨ４以下、又はｐＨ３以下であってもよい。
一方で、第１薬液の酸性度が過度に高いと、装置の腐食が懸念されるため、ｐＨ０以上であることが好ましく、ｐＨ０．１以上、又はｐＨ０．２以上であってもよい。
【００２２】
＜第２薬液＞
本実施形態のフィルターの再生方法において使用される第２薬液は、過酸化水素、重金属化合物、及びヒドロキシジカルボン酸を含み、好ましくは溶媒を更に含む溶液であり、より好ましくは溶媒として水を含む水溶液である。
【００２３】
［過酸化水素］
第２薬液は、過酸化水素を含む。
第２薬液中の過酸化水素の濃度は、０．００１ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲であることが好ましい。過酸化水素の濃度が０．００１ｍｏｌ／Ｌ未満では、付着物の除去が完了する前に過酸化水素が消費されてしまい、洗浄効果が不十分となる場合がある。過酸化水素の濃度が１０ｍｏｌ／Ｌを超えると、洗浄効果の観点から問題ないが、洗浄後の精製水に過酸化水素が多量に残存することになるため、多量の還元剤による排水処理が必要となる場合がある。
第２薬液中の過酸化水素の濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上３ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲であることがより好ましい。
【００２４】
第２薬液を調製する際、過酸化水素は、過酸化水素の形態で配合されてもよいし、配合後に溶液中で過酸化水素を発生する化合物として配合されてもよい。溶液中で過酸化水素を発生する化合物としては、例えば、過炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウム等を挙げることができる。
【００２５】
［重金属化合物］
第２薬液は、重金属化合物を含む。
第２薬液に含まれる重金属化合物は、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、チタン、銅等から選択される重金属原子を含む化合物であって、塩化物、硫化物、酸化物等から選択される１種以上であることが好ましい。特に好ましい重金属化合物は、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２）である。塩化第一鉄は、安価であるうえ、使用後の洗浄液に、アルカリ（例えば水酸化ナトリウム）を加えると沈殿して、ろ過によって容易に除去できる点でも好ましい。
【００２６】
第２薬液中の重金属化合物の濃度は、０．０００１ｍｏｌ／Ｌ以上０．００５０ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましい。重金属化合物の濃度が０．０００１ｍｏｌ／Ｌ未満では、有機物の洗浄除去効果が不足する場合がある。重金属化合物の濃度を０．００５０ｍｏｌ／Ｌ超にしようとすると、第２薬液中に不溶分が発生し、かえってフィルターに付着して汚染する懸念がある。
第２薬液中の重金属化合物の濃度は、より好ましくは０．０００２ｍｏｌ／Ｌ以上０．００３０ｍｏｌ／Ｌ以下であり、更に好ましくは０．０００３ｍｏｌ／Ｌ以上０．００１０ｍｏｌ／Ｌ以下である。
【００２７】
［ヒドロキシジカルボン酸］
第２薬液は、ヒドロキシジカルボン酸を含む。
第２薬液に含まれるヒドロキシジカルボン酸としては、例えば、リンゴ酸、酒石酸、タルトロン酸（別名：２−ヒドロキシマロン酸）、シトラマル酸（別名：２−メチルリンゴ酸）、ジオキシマレイン酸、ジオキシマロン酸等を挙げることができ、これらから選択される１種以上を使用することができる。
【００２８】
第２薬液中のヒドロキシジカルボン酸の量は、重金属化合物の量に対して、０．１モル倍以上１０，０００モル倍以下とすることが好ましい。第２薬液中のヒドロキシジカルボン酸の量が、重金属化合物に対して０．１モル倍未満では、フィルターの洗浄中に重金属が析出する懸念が生ずる。一方で、第２薬液中のヒドロキシジカルボン酸の量が、重金属化合物に対して１０，０００モル倍を超えると、ヒドロキシジカルボン酸自体が酸化分解される懸念が生じ、フィルター付着物中の有機物の分解除去性能が損なわれる場合がある。
更に、第２薬液中のヒドロキシジカルボン酸の量は、過酸化水素の量に対して、０．０００１モル倍以上１００モル倍以下であることが好ましい。第２薬液中のヒドロキシジカルボン酸の量が、過酸化水素に対して０．０００１モル倍未満であると、フィルター付着物中の無機物の洗浄除去効果が不十分となる場合がある。第２薬液中のヒドロキシジカルボン酸の量が、過酸化水素に対して１００モル倍を超えると、第２薬液のｐＨが過度に低くなり、例えば重金属化合物が鉄化合物である場合には、フェントン反応による洗浄効果が損なわれる場合がある。
【００２９】
［任意成分］
第２薬液は、過酸化水素、重金属化合物、及びヒドロキシジカルボン酸を含み、好ましくは更に溶媒を含むが、これら以外の任意成分を含んでいてもよい。
第２薬液に含まれる任意成分としては、例えば、界面活性剤、キレート剤、ｐＨ調整剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤等を挙げることができる。
【００３０】
（界面活性剤）
第２薬液に任意的に含まれる界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、及びノニオン性界面活性剤のいずれでもよく、これらのうちの１種以上を使用することができる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、セッケン、高級アルコールの硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、高級アルコールのリン酸エステル等を；
カチオン性界面活性剤としては、例えば、第１級アミン塩、第２級アミン塩、第３級アミン塩、第４級アンモニウム塩等を；
両性界面活性剤としては、例えば、アルキルジメチルアミンオキシド、アルキルジメチルアミノ脂肪酸ベタイン、アルキルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリウムベタイン等を；
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリエチレングリコールアルキルエステル、ポリプロピレングリコールのエチレンオキシド付加物、ポリプロピレングリコールのプロピレンオキシド付加物等を；
それぞれ挙げることができる。
【００３１】
（キレート剤）
第２薬液に任意的に含まれるキレート剤としては、例えば、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸等；及びこれらのナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩、アミン塩、アルカノールアミン塩等を挙げることができる。
【００３２】
［ｐＨ］
第２薬液のｐＨは、フィルター付着物中の特に無機物の洗浄除去効果を高く維持するため、酸性領域にあることが好ましい。第２薬液のｐＨは、好ましくは６．０以下であり、より好ましくは２．０以上５．０以下であり、更に好ましくは２．０以上４．０以下であり、特に、２．０以上３．０以下、２．０以上２．５以下、又は２．２以上２．４以下であってもよく、典型的には２．３であってもよい。
【００３３】
［第２薬液の調製］
第２薬液は、所定の成分を溶媒中で混合することにより調製することができる。溶媒中への各成分の配合順は任意であるが、第２薬液の調製中に重金属化合物を混合容器の壁面に付着させない観点から、先ず重金属化合物を溶媒中に十分に溶解してから、他の成分を配合することが好適である。
【００３４】
＜海水の淡水化装置に使用されるフィルター＞
本発明のフィルターの再生方法は、海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化装置に使用されるフィルターの再生に好適に適用される。
海水には、種々の無機物及び有機物が含まれている。海水は、特に、多量の塩類を含む点で河川水等と異なるため、海水の淡水化装置に使用されるフィルターの再生には特別の配慮を要する。
【００３５】
本発明のフィルターの再生方法が好適に適用されるフィルターを用いる海水の淡水化工程の一例を示す概略図を図１に示した。
図１の海水の淡水化工程は、海水タンク（３０）と、ろ過ユニット（４０）と、逆浸透ユニット（５０）とを含む。海水タンク（３０）とろ過ユニット（４０）との間に、不溶分を除去するための沈降槽、遠心分離器等；径が比較的大きい溶質を除去するための別のろ過ユニット；等を有していてもよい。
図１には、各タンク及びユニットを連結するための配管も付記した。しかし、配管中の流路を開放及び遮断するためのバルブ、送液のためのポンプ類、液を加圧するためのコンプレッサ等は図示していない。
【００３６】
海水タンク（３０）中の海水（３）は、必要に応じて不溶分等が除去された後、ろ過ユニット（４０）に送られ、精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）によってろ過されて、これらのフィルターの細孔径よりも大きな溶質が除去される。ろ過ユニット（４０）を通過するまでに除去される物質は、例えば、藻、泥、細菌類、ウイルス類等である。
【００３７】
図１の工程では、ろ過ユニット（４０）が中空糸膜モジュールの形態であるが、本発明はこれに限られない。
ろ過ユニット（４０）が中空糸膜モジュールである場合、該中空糸膜モジュールは、中空糸の内側中空部に導入された原水（海水）が、中空糸の外壁を通過して中空糸の外側に至ることによってろ過される「内圧式」のモジュールであってもよいし、中空糸の外側に導入された原水が、中空糸の外壁を通過して中空糸の内側中空部に至ることによってろ過される「外圧式」のモジュールであってもよい。外圧式モジュールの場合、原水導入用の配管はモジュールの側管であってもよいし、モジュールの長軸方向と同軸の内管から導入された原水が、ポッティング部（封止部）に設けられた通水孔を通って中空糸の外側に送られる構成のものであってもよい。
【００３８】
以下、モジュールの長軸方向と同軸の内管から導入された原水が、ポッティング部に設けられた通水孔を通って中空糸の外側に送られる構成の外圧式モジュールから成るろ過ユニットを例として説明するが、本発明はこれに限られない（図２及び図３も同様）。
【００３９】
図１の工程では、海水（３）は、ろ過ユニット（４０）の下方の内管から導入され、例えばポッティング部に設けられた通水孔を通って中空糸の外側に送られ、更に中空糸の外壁を通過して中空糸の内側中空部に至り、ろ過ユニット（４０）の上方の内管から排出される。
ろ過ユニット（４０）を通過した後の海水は、次いで、逆浸透ユニット（５０）に送られ、逆浸透膜（５１）によって更にろ過されて、淡水（１００）が得られる。逆浸透ユニット（５０）によって除去される物質は、例えば、塩分、ホウ素等の微量成分である。
【００４０】
海水には、上記の物質以外に例えば、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のイオンを含む化合物であるアルカリ性の無機物が含有されている。これらのアルカリ性無機物は、大部分がろ過ユニット（４０）でトラップされ、これを通過した残部のほとんどが逆浸透ユニット（５０）でトラップされる。
したがって、海水の淡水化装置に使用されるフィルターの付着物には、河川水等の淡水を浄化するときのフィルターに通常付着する付着物に加えて、上記のアルカリ性無機物に由来する付着物も含まれることになる。
【００４１】
上記のアルカリ金属としては、例えば、ナトリウム、カリウム等を；
アルカリ土類金属としては、例えば、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム等を、
それぞれ挙げることができる。
これらのアルカリ金属及びアルカリ土類金属のイオンは、カウンターアニオンとともに塩の形態で存在していることが多い。このカウンターアニオンとしては、例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、硫酸イオン、炭酸水素イオン、ホウ酸イオン等を挙げることができる。
【００４２】
本発明のフィルターの再生方法は、海水の淡水化装置に使用され、アルカリ性無機物に由来する付着物が付着したフィルターの再生に効果的である。
本発明の方法が好適に適用されるフィルターは、より具体的には、海水のろ過に用いられる精密ろ過膜又は限外ろ過膜と、海水ろ過後の逆浸透処理に用いられる逆浸透膜とから選択される１種以上であることが好ましい。
特に、海水のろ過に用いられる精密ろ過膜又は限外ろ過膜には、アルカリ性無機物が大量に付着するから、本発明の有利な効果が最大限に発現される適用対象として相応しい。
【００４３】
フィルターの形状は任意である。例えば、平膜状、積層体、蛇腹状、巻回体、中空糸状等であってよい。少ない体積で大きな膜面積を確保できる点で、複数の中空糸状フィルターがパッケージ化された中空糸膜モジュールが好ましい。
【００４４】
本発明の方法が適用されるフィルターは、任意の材料から構成されていてよい。例えば、フッ素系樹脂、ポリスルホン系樹脂等から構成されたフィルターであってよい。
フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体等を挙げることができる。
ポリスルホン系樹脂としては、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等を挙げることができる。
【００４５】
本発明の方法に用いられる第２薬液は、非常に酸化力が強いため、本発明の方法は、耐酸化性の高いフィルターに適用することが望まれる。したがって、本発明の方法は、フッ素系樹脂によって構成されるフィルターに適用することが好ましい。
【００４６】
＜第１の再生方法＞
本発明のフィルターの再生方法は、上記したとおり、
海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化装置に使用されるフィルターの再生方法であって、
フィルターから付着物を除去する洗浄工程を含み、
この洗浄工程において、第１薬液及び第２薬液を用いることを特徴とする。
本発明のフィルターの再生方法のうちの第１の再生方法は、
本発明のフィルターの再生方法において、フィルターから付着物を除去する洗浄工程が、
第２薬液に第１薬液を添加して、第２薬液のｐＨを６．０以下に調整するｐＨ調整工程と、
ｐＨが６．０以下に調整された第２薬液によってフィルターから付着物を除去する付着物除去工程と
を含む方法である。
【００４７】
第２薬液は、有機物及び無機物を含む付着物に対して、極めて高い洗浄除去効果を発揮する。しかし、フィルターを第２薬液によって洗浄すると、フィルターの付着物に含まれる無機物が第２薬液と反応して、溶媒可溶性のアルカリ性化学種を生成すると考えられる。そのため、フィルターと第２薬液とが接触する反応場のｐＨは、生成したアルカリ性化学種によって上昇してアルカリ性となり、洗浄力が経時的に急落する。このような反応場から回収された使用後第２薬液もアルカリ性を示すから、これをそのまま洗浄に再利用すると、所期の洗浄効果が得られない。
そこで、第１の再生方法では、洗浄に使用された後に回収された、アルカリ性の使用後第２薬液に第１薬液を添加して、ｐＨが適正な値に調整された酸性の再生第２薬液とする、ｐＨ調整工程を経る。そして、得られた再生第２薬液を付着物除去工程における第２薬液として使用することによって、第２薬液の洗浄力を維持するのである。
【００４８】
したがって、この第１の再生方法は、第２薬液を回収再利用する場合に、所期の効果を最大限に発揮することができ、例えば循環ろ過洗浄に好適である。
【００４９】
第１の再生方法のｐＨ調整工程では、第２薬液のｐＨは、６．０以下に調整されることを要し、好ましくは２．０以上５．０以下の範囲、より好ましくは２．０以上４．０以下の範囲、特に、２．０以上３．０以下、２．０以上２．５以下、又は２．２以上２．４以下に調整されてよく、典型的には２．３に調整されてよい。
第２薬液への第１薬液の添加は、例えば、第２溶液のｐＨを監視しながら、連続的に又は断続的に行われてよい。
【００５０】
そして、第１の再生方法の付着物除去工程にて、ｐＨ調整後の第２薬液（再生第２薬液）をフィルターに接触させ、フィルターの付着物を洗浄除去する。
ここで、第２薬液のフィルターへの接触方法は、第２薬液をフィルターの膜厚方向に通過させるろ過洗浄でもよいし、第２溶液をフィルターの表面に沿った方向に流す表面洗浄でもよい。第２薬液をフィルターの膜厚方向に通過させる場合、通過方向は、原水（海水）側膜面からでも、ろ過水側膜面からでもよい。
第２薬液をフィルター内に留め一定時間浸漬する浸漬洗浄、第２薬液と同時に又は逐次的に空気泡を導入する洗浄方法等も、本発明の好ましい態様である。
【００５１】
第１の再生方法の付着物除去工程は、任意の温度で実施することができ、例えば、０℃以上５０℃以下、又は５℃以上４５℃以下の温度で実施してよく、典型的な実施温度は環境温度（例えば５℃以上４０℃以下）である。付着物除去工程の実施時間は、フィルターの付着物の程度、第２薬液の濃度、実施温度等に応じて適宜に設定されてよく、例えば、１０分以上４８時間以下、２０分以上２４時間以下、又は３０分以上１２時間以下であってよい。
【００５２】
この第１の再生方法によると、フィルターに付着した付着物のうちの、アルカリ性の無機物と、有機物とが、１段階の付着物除去工程によって除去される。
詳しくは、第１の再生方法の付着物除去工程によって前記フィルターから除去される付着物は、
カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、及びストロンチウムから選択される１種以上の金属イオンを含む化合物である無機物と、
有機物と
を含む。
第１の再生方法では、付着物除去工程においてフィルターから除去される付着物が、特にカルシウム塩を含むと、本発明の効果が最大限に発揮されるため、好ましい。
【００５３】
＜第２の再生方法＞
本発明のフィルターの再生方法うちの第２の再生方法は、
本発明のフィルターの再生方法において、フィルターから付着物を除去する洗浄工程が、
第１薬液によってフィルターを洗浄する第１洗浄工程と、
第２薬液によって、第１洗浄工程後のフィルターを更に洗浄する第２洗浄工程と
を含む方法である。
【００５４】
上述したとおり、一旦フィルターと接触して洗浄した後の第２薬液は、フィルターの付着物に含まれるアルカリ性無機物を抱き込んでｐＨが上昇し、所期の洗浄力が損なわれるから、洗浄後の第２薬液を循環させて回収して再利用すると、洗浄効果が経時的に急落する。
これを避けるため、第２の再生方法では、第１洗浄工程において第１薬液で洗浄して付着物中のアルカリ性無機物を除去した後に、第２洗浄工程において第２薬液で洗浄することにより、フィルター付着物の除去の完全と、第２薬液の回収再使用の実効性とを期するものである。
【００５５】
したがって、この第２の再生方法では、第２薬液を回収再利用する、例えば循環ろ過洗浄の場合であっても、本発明が所期する効果が有効に発現される。
第２の再生方法は、第２薬液を回収再利用する際に、使用後第２薬液のｐHを調整するｐH調整工程を経なくても、高いレベルの洗浄効果が長期間維持される点で、好ましい。
【００５６】
この第２の再生方法では、
第１洗浄工程においてフィルターから除去される付着物が、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、及びストロンチウムから選択される１種以上の金属イオンを含む化合物である無機物を含み、
第２洗浄工程においてフィルターから除去される付着物が有機物を含む。
第２の再生方法では、第１洗浄工程においてフィルターから除去される付着物が、特にカルシウム塩を含むと、本発明の効果が最大限に発揮されるため、好ましい。
【００５７】
第１洗浄工程において第１薬液をフィルターに接触させる方法、及び第２洗浄工程において第２薬液をフィルターに接触させる方法、並びに第１洗浄工程及び第２洗浄工程の実施温度及び時間は、それぞれ、第１の再生方法における第２薬液とフィルターとの接触と同様であってよい。
【００５８】
《海水の淡水化方法》
本発明の別の観点は、上記のような部材の再生方法を利用する海水の淡水化方法に関する。
すなわち、この観点によると、
海水をろ過した後、逆浸透処理によって淡水化する、海水の淡水化工程と、
前記海水の淡水化工程に使用される部材から付着物を除去する洗浄工程と
を含む、海水の淡水化方法であって、
前記洗浄工程において、
ヒドロキシジカルボン酸以外の酸を含む第１薬液、並びに
過酸化水素、重金属化合物、及びヒドロキシジカルボン酸を含む第２薬液
を用いる、海水の淡水化方法が提供される。
【００５９】
本発明の海水の淡水化方法は、より詳しくは、例えば、
海水の淡水化方法における洗浄工程が、
第２薬液に第１薬液を添加して、第２薬液のｐＨを６．０以下に調整するｐＨ調整工程と、
ｐＨが６．０以下に調整された第２薬液によって部材から付着物を除去する付着物除去工程と
を含む、海水の淡水化方法（第１の海水の淡水化方法）であるか、又は
海水の淡水化方法における洗浄工程が、
第１薬液によって部材を洗浄する第１洗浄工程と、
第２薬液によって、第１洗浄工程後の部材を更に洗浄する第２洗浄工程と
を含む、海水の淡水化方法（第２の海水の淡水化方法）であってよい。
【００６０】
以下、図面を参照しつつ、第１の海水の淡水化方法及び第２の海水の淡水化方法の好ましい実施形態について、順に説明する。
以下では、洗浄工程において、ろ過ユニット（４０）中の精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）を洗浄する場合を例として、第１及び第２の海水の淡水化方法の例を説明する。しかし、逆浸透ユニット（５０）中の逆浸透膜（５１）を洗浄する場合、更にフィルター以外の、例えば、配管、ストレーナ、バルブ、ポンプ等の部材を洗浄する場合も、以下の説明と同様に理解されてよい。
【００６１】
＜第１の海水の淡水化方法＞
第１の海水の淡水化方法は、フィルターの洗浄工程として、上記に説明した第１の再生方法を適用するものである。
図２に、本発明の第１の海水の淡水化方法の工程の一例を示す概略図を示した。
図２の工程は、海水タンク（３０）と、ろ過ユニット（４０）と、逆浸透ユニット（５０）とを含む図１の海水の淡水化工程に、第１薬液タンク（１０）と第２薬液タンク（２０）を付加した構成を有する。したがって、図２中のろ過ユニット（４０）は、図１のろ過ユニット（４０）と同じく、ポッティング部に通水孔を有する外圧式のモジュールであるが、本発明はこれに限られない。
第２薬液タンク（２０）には、内部の液体のｐＨを測定するためのｐＨメーター（２１）が備えられている。
図２には、第１薬液タンク（１０）及び第２薬液タンク（２０）を連結するための配管、並びに配管中の流路を開閉するためのバルブも付記した。送液のためのポンプ類、液体撹拌のための撹拌機、液を加圧するためのコンプレッサ等は図示していない。
【００６２】
図２の工程では、海水淡水化バルブ（Ｖ１、Ｖ２）を開にし、その他のバルブを閉にすることにより、海水タンク（３０）からろ過ユニット（４０）へ、更にろ過ユニット（４０）から逆浸透ユニット（５０）への流路が開かれ、他の流路が閉じられる。これにより、海水タンク（３０）中に貯蔵された海水（３）は、ろ過ユニット（４０）へ送られ、ろ過ユニット（４０）中の精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）によってろ過されたうえで、逆浸透ユニット（５０）へ送られ、逆浸透ユニット（５０）中の逆浸透膜（５１）によって逆浸透ろ過されて、淡水（１００）が得られる。
【００６３】
このような海水の淡水化工程を一定時間継続して運転させると、該工程に使用されるフィルター、例えば、ろ過ユニット（４０）中の精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）に付着物が付着して膜間差圧を上昇させ、ろ過流速を減少させる。
そこで、膜間差圧が所定値に達したとき、海水の淡水化工程の運転を停止し、フィルターから付着物を除去するための洗浄工程を行う。
【００６４】
第１の海水の淡水化方法における洗浄工程は、
第２薬液に第１薬液を添加して、第２薬液のｐＨを６．０以下に調整するｐＨ調整工程と、
ｐＨが６．０以下に調整された第２薬液によってフィルターから付着物を除去する付着物除去工程と
を含む。
【００６５】
洗浄開始直後には、第２薬液のｐＨは６．０以下に適正に調整されているので、ｐＨ調整工程を行わなくてよい。
付着物除去工程では、海水淡水化バルブ（Ｖ１、Ｖ２）を閉にして、海水タンク（３０）からろ過ユニット（４０）へ、更にろ過ユニット（４０）から逆浸透ユニット（５０）への流路を遮断したうえで、第２薬液出側バルブ（Ｖ４）と、第２薬液側管戻りバルブ（Ｖ７）及び第２薬液内管戻りバルブ（Ｖ８）のうちの少なくとも一方と、を開にして、第２薬液タンク（２０）からろ過ユニット（４０）へ、更にろ過ユニット（４０）から第２薬液タンク（２０）への流路を開く。これにより、第２薬液タンク（２０）中の第２薬液（２）は、ろ過ユニット（４０）中で精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）と接触することができる。これにより、アルカリ性無機物及び有機物を含む、精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）の付着物は徐々に洗浄除去される。
【００６６】
図２の工程では、第２薬液（２）は、ろ過ユニット（４０）の下方の内管からろ過ユニット（４０）に導入され、例えばポッティング部の通水孔を通って中空糸状の精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）の外側に送られる。
ここで、第２薬液側管戻りバルブ（Ｖ７）を開にすると、第２薬液（２）が、中空糸の外側を中空糸の長さ方向に移動して、ろ過ユニット（４０）の側管を通って第２薬液タンク（２０）へ戻る、表面洗浄の循環流路が形成される。一方、第２薬液内管戻りバルブ（Ｖ８）を開にすると、第２薬液（２）が、中空糸の外側から、中空糸の外壁を膜厚方向に通過して中空糸の内側中空部に至り、ろ過ユニット（４０）の上方の内管を通って第２薬液タンク（２０）へ戻る、ろ過洗浄の循環流路が形成される。
第２薬液側管戻りバルブ（Ｖ７）及び第２薬液内管戻りバルブ（Ｖ８）の開度を調整して、これらの循環流路の双方を適用してもよい。
付着物除去工程における洗浄は、第２薬液（２）を上記の循環流路に沿って移動させる循環洗浄であってもよいし、第２薬液（２）を移動させない浸漬洗浄であってもよい。浸漬洗浄の場合には、ろ過ユニット（４０）を第２薬液（２）で満たした後、循環流路形成のために開とした各バルブは、開のままでもよいし、浸漬洗浄中は閉としておいてもよい。
【００６７】
そして上記のとおり、洗浄開始直後にはｐＨ調整工程を行わなくてよいから、第１薬液出側バルブ（Ｖ３）は閉としておいてよい。
【００６８】
本発明における洗浄工程では、第２薬液（２）を循環再利用するときに、本発明の所期する効果が有効に発現する。本明細書における第２薬液（２）の「循環再利用」とは、付着物除去工程を循環洗浄による場合の他、浸漬洗浄後に第２薬液（２）を回収する場合も包含する。
付着物除去工程を循環洗浄による場合には、第２薬液タンク（２０）への戻り流路を開閉する第２薬液側管戻りバルブ（Ｖ７）及び第２薬液内管戻りバルブ（Ｖ８）のうちの少なくとも一方は、開とすることが好ましい。ここで、排液バルブ（Ｖ９）を全閉として第２薬液（２）の全量を循環させてもよいし、排液バルブ（Ｖ９）を半開として、第２薬液（２）の一部を循環させ、一部を廃棄する方法によってもよい。
【００６９】
上記のようにして精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）の洗浄を行うと、第２薬液タンク（２０）内の第２薬液（２）のｐＨが上昇し、洗浄効率が低下する。このとき、第１薬液出側バルブ（Ｖ３）を開にして、第２薬液タンク（２０）内の第２薬液（２）に第１薬液（１）を添加して、第２薬液（２）のｐＨが６．０を超えないように調整しながら、洗浄を継続する。
第２薬液（２）のｐＨの確認は、循環洗浄の場合には、例えば第２薬液タンク（２０）に設置したｐＨメーター（２１）によることができ、浸漬洗浄の場合には、例えば、ｐＨ測定用サンプリング位置（ｐＨ）から適時にサンプリングした薬液の分析によることができる。
本発明の第１の海水の淡水化方法では、上記のようにして、高い洗浄効率を維持しながら第２薬液（２）を循環再利用させることにより、高い効率で洗浄工程を安定して行うことができる。
【００７０】
そして、精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）の洗浄が完了したら、必要に応じて、精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）をリンスした後、再び、海水淡水化バルブ（Ｖ１、Ｖ２）を開にし、その他のバルブを閉にして、海水の淡水化を継続すればよい。
所定時間の洗浄が完了した後に、例えば、膜間差圧の初期値との比較、透水性能の初期値との比較等によって、洗浄効果を確認してもよい。
【００７１】
＜第２の海水の淡水化方法＞
第２の海水の淡水化方法は、フィルターの洗浄工程として、上記に説明した第２の再生方法を適用するものである。
図３に、本発明の第２の海水の淡水化方法の工程の一例を示す概略図を示した。
図３の工程は、図１の海水の淡水化工程に、第１薬液タンク（１０）と第２薬液タンク（２０）を付加した構成を有する。したがって、図３中のろ過ユニット（４０）は、図１のろ過ユニット（４０）と同じく、ポッティング部に通水孔を有する外圧式のモジュールであるが、本発明はこれに限られない。
図３には、第１薬液タンク（１０）及び第２薬液タンク（２０）を連結するための配管、並びに配管中の流路を開閉するためのバルブも付記した。送液のためのポンプ類、液を加圧するためのコンプレッサ等は図示していない。
【００７２】
図３の工程では、図２の工程と同様に、海水淡水化バルブ（Ｖ１、Ｖ２）を開にし、その他のバルブを閉にすることにより、海水タンク（３０）中に貯蔵された海水（３）は、ろ過ユニット（４０）及び逆浸透ユニット（５０）へ順次に送られ、淡水（１００）が得られる。
図３の工程でも、海水の淡水化工程を一定時間継続して運転させると、該工程に使用されるフィルターに付着物が付着して膜間差圧を上昇させ、ろ過流速を減少させる。
そこで、膜間差圧が所定値に達したとき、海水の淡水化工程の運転を停止し、フィルターから付着物を除去するための洗浄工程を行う。
【００７３】
第２の海水の淡水化方法における洗浄工程は、
第１薬液によってフィルターを洗浄する第１洗浄工程と、
第２薬液によって、第１洗浄工程後のフィルターを更に洗浄する第２洗浄工程と
を含む。
【００７４】
第１洗浄工程は、海水淡水化バルブ（Ｖ１、Ｖ２）を閉にして、海水タンク（３０）からろ過ユニット（４０）へ、更にろ過ユニット（４０）から逆浸透ユニット（５０）への流路を遮断したうえで、第１薬液出側バルブ（Ｖ３）を開にして、第１薬液タンク（１０）からろ過ユニット（４０）への流路を開き、第１薬液タンク（１０）中の第１薬液（１）がろ過ユニット（４０）中で精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）と接触するようにする。これにより、精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）の付着物のうちのアルカリ性無機物は、徐々に洗浄除去される。
【００７５】
図３の工程において、第１薬液（１）は、ろ過ユニット（４０）の下方の内管から導入され、例えばポッティング部の通水孔を通って中空糸状の精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）の外側に送られる。
ここで、第１薬液側管戻りバルブ（Ｖ５）を開にすると、第１薬液（１）が、
中空糸の外側を中空糸の長さ方向に移動して、ろ過ユニット（４０）の側管を通って第１薬液タンク（１０）へ戻る、表面洗浄の循環流路が形成される。一方、第１薬液内管戻りバルブ（Ｖ６）を開にすると、第１薬液（１）が、中空糸の外側から、中空糸の外壁を膜厚方向に通過して中空糸の内側中空部に至り、ろ過ユニット（４０）の上方の内管を通って第１薬液タンク（１０）へ戻る、ろ過洗浄の循環流路が形成される。
第１薬液側管戻りバルブ（Ｖ５）及び第１薬液内管戻りバルブ（Ｖ６）の開度を調整して、これらの循環流路の双方を適用してもよい。
第１洗浄工程における洗浄は、第１薬液（１）を上記の循環流路に沿って移動させる循環洗浄であってもよいし、第１薬液（１）を移動させない浸漬洗浄であってもよい。浸漬洗浄の場合には、ろ過ユニット（４０）を第１薬液（１）で満たした後、循環流路形成のために開とした各バルブは、開のままでもよいし、浸漬洗浄中は閉としておいてもよい。
【００７６】
第１洗浄工程を循環洗浄による場合には、排液バルブ（Ｖ９）を全閉として第１薬液（１）の全量を循環させてもよいし、排液バルブ（Ｖ９）を半開として、第１薬液（１）の一部を循環させ、一部を廃棄する方法によってもよい。
【００７７】
第１洗浄工程では第２薬液（２）は使用しないから、第２薬液出側バルブ（Ｖ４）、第２薬液側管戻りバルブ（Ｖ７）、及び第２薬液内管戻りバルブ（Ｖ８）は閉とする。
【００７８】
アルカリ性無機物が十分に除去された後、第１薬液出側バルブ（Ｖ３）、第２薬液側管戻りバルブ（Ｖ７）、及び第２薬液内管戻りバルブ（Ｖ８）を閉とし、排液バルブ（Ｖ９）が開である場合にはこれも閉にして、第１洗浄工程を終了する。
アルカリ性無機物の除去の程度は、例えば、膜間差圧の回復が定常値に達したこと等によって知ることができる。
【００７９】
次いで、必要に応じて、精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）をリンスした後、第２洗浄工程を行う。
第２洗浄工程では、第２薬液出側バルブ（Ｖ４）と、第２薬液側管戻りバルブ（Ｖ７）及び第２薬液内管戻りバルブ（Ｖ８）のうちの少なくとも一方とを開にして、第２薬液タンク（２０）中の第２薬液（２）が、ろ過ユニット（４０）中で精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）と接触できるようにする。これにより、精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）の付着物のうちの有機物は徐々に洗浄除去される。ここで、第２洗浄工程は、第１洗浄工程と同様の態様によって行うことができ、例えば、循環洗浄及び浸漬洗浄のどちらでもよいし、ろ過洗浄及び表面洗浄のどちらでもよい。ろ過洗浄と表面洗浄とは、これらを同時に適用してもよい。
第２洗浄工程で循環洗浄を適用する場合、排液バルブ（Ｖ９）を全閉として第２薬液（２）の全量を循環させてもよいし、排液バルブ（Ｖ９）を半開として、第２薬液（２）の一部を循環させ、一部を廃棄する方法によってもよい。
【００８０】
第２の海水の淡水化方法では、第１洗浄工程において、精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）の付着物のうちのアルカリ性無機物は十分に除去されているので、第２洗浄工程を継続しても、第２薬液（２）のｐＨが上昇することはないから、洗浄効率が減少することはない。
【００８１】
そして、精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）の洗浄が完了したら、必要に応じて、精密ろ過膜又は限外ろ過膜（４１）をリンスした後、再び、海水淡水化バルブ（Ｖ１、Ｖ２）を開にし、その他のバルブを閉にして、海水の淡水化を継続すればよい。
所定時間の洗浄が完了した後に、例えば、膜間差圧の初期値との比較、透水性能の初期値との比較等によって、洗浄効果を確認してもよい。
【００８２】
以上、本発明について、その好ましい実施形態を例として説明してきた。
しかしながら本発明の範囲は、上記の好ましい実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって設定される。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例及び比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、これらは本発明の範囲を制限するものではない。【００８４】
以下の実施例及び比較例では、ろ過ユニット及び逆浸透ユニットを有する海水の淡水化装置を用いて、海水の淡水化を一定時間行って、透水の能力が低下したろ過ユニットを所定の方法によって洗浄した後の、透水能力の回復の程度を調べた。
実施例及び比較例における海水の淡水化及びろ過ユニットの洗浄は、環境温度（２０〜２５℃）にて行った。
各実施例及び比較例において、ろ過ユニットとしては、旭化成（株）社製の、平均孔経０．０８μｍのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製の中空糸状ろ過膜（精密ろ過膜）を複数本束ねて、２ｍ長、６インチ径のＡＢＳケーシングに納めた外圧式膜モジュールを用いた。当該膜モジュールの膜面積は５０ｍ２である。【００８５】
原水としては、アナリティクイエナ製ＴＯＣ計で測定した全有機炭素（ＴＯＣ）が２．０ｍｇ／Ｌ〜５．０ｍｇ／Ｌ、濁度が１〜１０ＮＴＵ（Ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｒｉｃ  Ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ  Ｕｎｉｔ、ホルマジン標準液と比較して測定した相対値）、バイオポリマーが１５０ｍｇ／Ｌ〜４５０ｍｇ／ｍＬ、カルシウムが５〜６００ｍｇ／Ｌ、マグネシウムが０．５〜１０００ｍｇ／Ｌの海水を用いた。
この海水を原水として、ろ過ユニット（膜モジュール）及び逆浸透ユニットによる淡水化を行い、透水能力が未使用時（初期値）の４０％まで低下した（膜間差圧が２００ｋＰａまで上昇した）時点で、膜モジュールの洗浄を行った。
洗浄による膜モジュールの透水能力の回復の程度は、洗浄前の透水能力（Ｆ０）及び洗浄後の透水能力（Ｆ）から、下記数式で求めた透水能力回復率より評価した。
透水能力回復率（％）＝（Ｆ／Ｆ０）×１００【００８６】
［実施例１］
実施例１では、図２に示した基本構成の装置を用いて、海水の淡水化及びろ過ユニットの循環ろ過洗浄を行った。
第１薬液としては、０．０５５ｍｏｌ／Ｌの塩酸（ＨＣｌ水溶液）を用い、第１薬液タンクに収容した。
第２薬液としては、０．３ｍｏｌ／Ｌの過酸化水素、０．０００５ｍｏｌ／Ｌの塩化第１鉄、及び０．００３ｍｏｌ／Ｌの酒石酸を含有する水溶液（ＰＨの初期値：２．５）を用い、第２薬液タンクに収容した。
海水の淡水化を行って、膜モジュールの透水能力が初期値の４０％まで低下した後、海水の淡水化を中止し、膜モジュールの洗浄を行った。
第１薬液を第２薬液タンク内に連続的に添加して、第２薬液のｐＨを２．０〜３．０の範囲に維持しながら、供給液側の流量を０．５ｍ３／ｈｒ、排出液側の流量を０．５ｍ３／ｈｒとして、６時間の循環ろ過洗浄を行った。このとき、薬液は、膜モジュールの中空糸膜の外側に供給され、中空糸の外壁を通過して内側から排出されるようにした。その後、薬液を膜モジュール内から抜き、膜モジュールに３００リットルの水道水を３０分間流して、リンスを行った。
上記洗浄方法で洗浄した結果、透水能力回復率は９２％であった。【００８７】
［比較例１］
比較例１では、第1薬液を用いず、洗浄中に第２薬液のｐＨを調整しなかった他は、実施例１と同様にして、透水能力が初期値の４０％まで低下した膜モジュールについて、６時間の循環ろ過洗浄を行った。洗浄中の第２薬液のｐＨは、初期値２．５から、洗浄開始１分後に３．７まで、５分後には７．５まで急激に上昇し、その後７．２程度でほぼ一定となった。
上記洗浄方法で洗浄した結果、透水能力回復率は５４％であった。【００８８】
実施例１及び比較例１の洗浄にてそれぞれ測定された第２薬液のｐＨの経時変化のグラフを図４に示した。
比較例１の洗浄による透水能力回復率が低かった原因は、洗浄中に第２薬液のｐＨ調整を行わなかったため、膜モジュール中の中空糸膜表面に付着した汚染物の分解が不十分であったためと推察される。【００８９】
［実施例２］
実施例２では、図２に示した装置において、第１薬液タンク１０からの出側ラインを、第２薬液供給配管に繋ぎ込んだ装置を用いて海水の淡水化及びろ過ユニットの浸漬洗浄を行った。
第１薬液としては、０．３ｍｏｌ／Ｌの塩酸（ＨＣｌ水溶液）を用い、第１薬液タンクに収容した。
第２薬液としては、０．３ｍｏｌ／Ｌの過酸化水素、０．０００５ｍｏｌ／Ｌの塩化第１鉄、及び０．００３ｍｏｌ／Ｌの酒石酸を含有する水溶液（ＰＨの初期値：２．５）を用い、第２薬液タンクに収容した。
膜モジュール内に第２薬液を充填して、透水能力が初期値の４０％まで低下した膜モジュールの洗浄を行った。６時間の浸漬洗浄を行った。洗浄中、第２薬液供給配管のうちの膜モジュール直近位置（図２の「ｐＨ」の矢印に相当する位置）から適時に薬液をサンプリングして第２薬液のｐＨを確認し、必要に応じて第１薬液を供給して第２薬液のｐＨを２．０〜３．０の範囲に調整した。
その後、薬液を膜モジュール内から抜き、膜モジュールに３００リットルの水道水を３０分間流して、リンスを行った。
上記洗浄方法で洗浄した結果、透水能力回復率は９０％であった。【００９０】
［実施例３］
実施例３では、図３に示した基本構成の装置を用いて、海水の淡水化及びろ過ユニットの循環ろ過洗浄を行った。
第１薬液としては、０．３ｍｏｌ／Ｌの塩酸（ＨＣｌ水溶液）を用い、第１薬液タンクに収容した。
第２薬液としては、０．３ｍｏｌ／Ｌの過酸化水素、０．０００５ｍｏｌ／Ｌの塩化第１鉄、及び０．００３ｍｏｌ／Ｌの酒石酸を含有する水溶液（ＰＨの初期値：２．５）を用い、第２薬液タンクに収容した。
海水の淡水化を行って、膜モジュールの透水能力が初期値の４０％まで低下した後、海水の淡水化を中止し、膜モジュールの洗浄を行った。
先ず、第１洗浄工程として、第１薬液を用いて１時間の循環ろ過洗浄を行った。その後、第１薬液を膜モジュール内から抜き、水洗を行わず、続いて第２洗浄工程として、第２薬液を用いて６時間の循環ろ過洗浄を行った。これらの循環ろ過洗浄は、供給液側の流量を０．５ｍ３／ｈｒ、排出液側の流量を０．５ｍ３／ｈｒとして行った。
その後、第２薬液を膜モジュール内から抜き、膜モジュールに３００リットルの水道水を３０分間流して、リンスを行った。
上記洗浄方法で洗浄した結果、透水能力回復率は８９％であった。【００９１】
［実施例４］
実施例４では、図３に示した基本構成の装置を用いて、海水の淡水化及びろ過ユニットの浸漬洗浄を行った。
第１薬液としては、０．３ｍｏｌ／Ｌの塩酸（ＨＣｌ水溶液）を用い、第１薬液タンクに収容した。
第２薬液としては、０．３ｍｏｌ／Ｌの過酸化水素、０．０００５ｍｏｌ／Ｌの塩化第１鉄、及び０．００３ｍｏｌ／Ｌの酒石酸を含有する水溶液（ＰＨの初期値：２．５）を用い、第２薬液タンクに収容した。
海水の淡水化を行って、膜モジュールの透水能力が初期値の４０％まで低下した後、海水の淡水化を中止し、膜モジュールの洗浄を行った。
先ず、第１洗浄工程として、膜モジュール内に第１薬液を充填して、１時間の浸漬洗浄を行った。その後、第１薬液を膜モジュール内から抜き、水洗を行わず、続いて第２洗浄工程として、膜モジュール内に第２薬液を充填して、６時間の浸漬洗浄を行った。
その後、第２薬液を膜モジュール内から抜き、膜モジュールを３００リットルの水道水を３０分間流して、リンスを行った。
上記洗浄方法で洗浄した結果、透水能力回復率は８８％であった。【００９２】
［比較例２］
比較例２では、第１洗浄工程を行わなかった他は、実施例４と同様にして、透水能力が初期値の４０％まで低下した膜モジュールについて、第２洗浄工程としての６時間の浸漬洗浄、及びリンスを行った。
上記洗浄方法で洗浄した結果、透水能力回復率は５１％であった。【００９３】
＜比較例３〜６＞
比較例３〜６は、従来技術の比較例に関する。これらの比較例における海水の淡水化及びろ過ユニットの洗浄は、図３に示した基本構成の装置を用い、薬液タンクの中身を従来技術の薬液に入れ替えて行った。【００９４】
［比較例３］
第１洗浄液として、０．０３ｍｏｌ／Ｌの次亜塩素酸ナトリウム及び０．２５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを含有する水溶液を用い、第１薬液タンクに収容した。
第２洗浄液として、０．０５ｍｏｌ／Ｌのクエン酸及び０．３ｍｏｌ／ＬのＨＣｌを含有する水溶液を用い、第２薬液タンクに収容した。
海水の淡水化を行って、膜モジュールの透水能力が初期値の４０％まで低下した後、海水の淡水化を中止し、膜モジュールの洗浄を行った。
先ず、第１洗浄工程として、第１洗浄液を用いて６時間の循環ろ過洗浄を行った。その後、第１洗浄液を膜モジュール内から抜き、膜モジュールに３００リットルの水道水を３０分間流し、リンスを行った。
次いで、第２洗浄工程として、第２洗浄薬液を用いて２時間の循環ろ過洗浄を行った。その後、第２洗浄液を膜モジュール内から抜き、膜モジュールに３００リットルの水道水を３０分間流し、リンスを行った。
上記の第１洗浄工程及び第２洗浄工程における循環ろ過洗浄は、それぞれ、供給液側の流量を０．５ｍ３／ｈｒ、排出液側の流量を０．５ｍ３／ｈｒとして行った。
上記洗浄方法で洗浄した結果、透水能力回復率は６８％であった。【００９５】
［比較例４］
比較例４では、第１洗浄工程を６時間の浸漬洗浄とし、第２洗浄工程を２時間の浸漬洗浄として他は、比較例３と同様にして、透水能力が初期値の４０％まで低下した膜モジュールの洗浄を行った。
上記洗浄方法で洗浄した結果、透水能力回復率は６８％であった。【００９６】
［比較例５］
比較例５では、第１洗浄工程を第２洗浄液による２時間の循環ろ過洗浄とし、第２洗浄工程を第１洗浄液による６時間の循環ろ過洗浄とした他は、比較例３と同様にして、透水能力が初期値の４０％まで低下した膜モジュールの洗浄を行った。
上記洗浄方法で洗浄した結果、透水能力回復率は５９％であった。【００９７】
［比較例６］
比較例６では、第１洗浄工程を第２洗浄液による２時間の浸漬洗浄とし、第２洗浄工程を第１洗浄液による６時間の浸漬洗浄として他は、比較例３と同様にして、透水能力が初期値の４０％まで低下した膜モジュールの洗浄を行った。
上記洗浄方法で洗浄した結果、透水能力回復率は５６％であった。
【符号の説明】
【００９８】
１    第１薬液
２    第２薬液
３    海水
１０    第１薬液タンク
２０    第２薬液タンク
２１    ｐＨメーター
３０    海水タンク
４０    ろ過ユニット
４１    精密ろ過膜又は限外ろ過膜
５０    逆浸透ユニット
５１    逆浸透膜
１００    淡水
２００    排液
Ｖ１、Ｖ２    海水淡水化バルブ
Ｖ３    第１薬液出側バルブ
Ｖ４    第２薬液出側バルブ
Ｖ５    第１薬液側管戻りバルブ
Ｖ６    第１薬液内管戻りバルブ
Ｖ７    第２薬液側管戻りバルブ
Ｖ８    第２薬液内管戻りバルブ
Ｖ９    排液バルブ
ｐＨ    ｐＨ測定用サンプリング位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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