(57)【要約】【課題】循環冷却水系のブロー水等の冷却排出水をＲＯ膜処理して水回収するに当たり、水処理コストを低減すると共に、水回収率の向上と安定化を図る。【解決手段】循環冷却水系からの排出水を前処理膜とＲＯ膜を含む水回収システムで処理し、処理水を循環冷却水系に戻す水回収において、循環冷却水系において、スケール成分を分散させる分散剤として、前処理膜を透過するものを添加する。ＲＯ膜の前処理膜として、分散剤を透過するものを用い、循環冷却水系で添加された分散剤を水回収システムで有効利用することにより、水処理コストを低減すると共に、水回収率の向上と安定化を図る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スケール成分を分散させる分散剤が添加されている循環冷却水系からの排出水を、前処理膜と逆浸透膜とを含む水回収システムで処理し、処理水を該循環冷却水系に戻す冷却排出水の回収方法において、該循環冷却水系において、前記分散剤が該前処理膜を透過することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項２】
請求項１において、前記前処理膜の、下記式で算出される前記分散剤の透過率が８０％以上であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
透過率＝（前処理膜透過水の分散剤濃度／前処理膜給水の分散剤濃度）×１００
【請求項３】
請求項１又は２において、前記前処理膜は、精密濾過膜又は限外濾過膜であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記前処理膜の給水のｐＨを５以上とすることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記前処理膜の分画分子量が３０，０００以上であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記分散剤がスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項７】
請求項６において、前記分散剤が、メタアクリル酸及び／又はアクリル酸と、３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸及び／又は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とを共重合してなる共重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、前記逆浸透膜の給水のｐＨを４．０〜７．５に調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項において、前記逆浸透膜の給水の前記分散剤濃度を測定し、該分散剤濃度が所定の濃度になるように該逆浸透膜給水に該分散剤を添加することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項において、前記排出水、逆浸透膜給水及び／又は逆浸透膜濃縮水の導電率を測定し、該導電率の測定値に応じて、該逆浸透膜の水回収率を調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項において、前記排出水及び／又は逆浸透膜給水の前記分散剤濃度を測定し、該分散剤濃度の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項において、フェノール系水酸基を有する高分子化合物を前記排出水に添加することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項において、前記水回収システムの停止時に、前記逆浸透膜透過水を循環するか、或いは純水又は脱イオン水を通水し、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排出する運転を行った後、該水回収システムを停止することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項１４】
循環冷却水系からの排出水が通水される前処理膜装置と、該前処理膜装置の透過水が通水される逆浸透膜装置と、該逆浸透膜装置の透過水を該循環冷却水系に戻す返送手段とを有する冷却排出水の回収装置において、前記循環冷却水系は、スケール成分を分散させる分散剤を該水系に添加する分散剤添加手段を有し、該分散剤が前記前処理膜を透過するものであることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１５】
請求項１４において、前記前処理膜の、下記式で算出される前記分散剤の透過率が８０％以上であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
透過率＝（前処理膜透過水の分散剤濃度／前処理膜給水の分散剤濃度）×１００
【請求項１６】
請求項１４又は１５において、前記前処理膜は、精密濾過膜又は限外濾過膜であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１７】
請求項１４ないし１６のいずれか１項において、前記前処理膜の給水のｐＨを５以上とすることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１８】
請求項１４ないし１７のいずれか１項において、前記前処理膜の分画分子量が３０，０００以上であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１９】
請求項１４ないし１８のいずれか１項において、前記分散剤がスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項２０】
請求項１９において、前記分散剤が、メタアクリル酸及び／又はアクリル酸と、３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸及び／又は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とを共重合してなる共重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項２１】
請求項１４ないし２０のいずれか１項において、前記逆浸透膜の給水のｐＨを４．０〜７．５に調整するｐＨ調整手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項２２】
請求項１４ないし２１のいずれか１項において、前記逆浸透膜の給水の前記分散剤濃度を測定する分散剤濃度測定手段と、該分散剤濃度測定手段で測定される該分散剤濃度が所定の濃度になるように該逆浸透膜給水に該分散剤を添加する分散剤調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項２３】
請求項１４ないし２２のいずれか１項において、前記排出水、逆浸透膜給水及び／又は逆浸透膜濃縮水の導電率を測定する導電率測定手段と、該導電率測定手段の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整する水回収率調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項２４】
請求項１４ないし２３のいずれか１項において、前記排出水及び／又は逆浸透膜給水の前記分散剤濃度を測定する分散剤濃度測定手段と、該分散剤濃度測定手段の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整する水回収率調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項２５】
請求項１４ないし２４のいずれか１項において、前記排出水に、フェノール系水酸基を添加する凝集助剤添加手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項２６】
請求項１４ないし２５のいずれか１項において、前記逆浸透膜装置は、該逆浸透膜透過水を該逆浸透膜装置の前段に循環する透過水循環手段、或いは純水又は脱イオン水を該逆浸透膜装置に通水する手段と、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排水する濃縮水排出手段とを有し、該冷却排出水の回収装置の停止時に、該逆浸透膜透過水を前段に循環するか、或いは純水又は脱イオン水を通水すると共に、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排出する運転を行った後、該冷却排出水の回収装置を停止させる制御手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル空調や、化学工業、製紙工業、製鉄工業、電力工業等の工業プロセスにおいて使用される冷却設備における冷却排出水の回収方法及び回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却水系、ボイラ水系などの水と接触する伝熱面や配管内では、スケール障害が発生する。特に、省資源、省エネルギーの立場から、冷却水の系外への排出（ブロー）量を少なくして高濃縮運転を行う場合、水中に溶解している塩類が濃縮されて、伝熱面が腐食しやすくなるとともに、難溶性の塩となってスケール化する。装置の壁面などにスケールが付着すると、熱効率の低下、配管の閉塞など、ボイラや熱交換器の運転に重大な障害が生ずる。
近年、節水や省エネルギーを目的に、可能な限り水を有効利用するという動きが顕著になってきているが、更なる高濃縮運転の場合には、スケールの析出を抑制するには限界があることは周知の事実となっている。
【０００３】
そこで、一部では冷却水ブロー水を回収システムで回収し、その処理水を冷却塔に戻す取り組みが行われている。その回収システムとしては、逆浸透膜（ＲＯ膜）で塩類（イオン）を除去し、処理水を冷却塔に戻すものが一般的であり、例えば、以下のようなシステムが検討されている（特許文献１〜３）。
【０００４】
システム１：凝集→砂濾過→保安フィルター→ＲＯ膜
システム２：凝集→砂濾過→前処理膜→ＲＯ膜
システム３：凝集→加圧浮上→砂濾過→保安フィルター→ＲＯ膜
システム４：脱炭酸塔→前処理膜→ＲＯ膜
システム５：ＲＯ膜
【０００５】
上記従来のシステム１〜５のうち、システム５はＲＯ膜装置のみの簡易なシステムであるが、ブロー水中に含まれる濁質がＲＯ膜を閉塞させるため、安定処理が困難である。
システム１〜４のように、ＲＯ膜の前段で凝集処理や前処理膜でブロー水中の濁質を除去することで、ＲＯ膜処理を安定化させることができるが、ブロー水中には、循環冷却水系で添加された分散剤が含まれており、この分散剤が凝集処理を阻害するため、システム１〜３の凝集処理では、処理に必要な凝集剤の添加量が非常に多くなる。一方で、ＲＯ膜装置では、スケール成分を分散させて、高い水回収率で処理を安定化させるために、分散剤が必要となるが、凝集処理により、ブロー水中の分散剤を除去してしまうため、ＲＯ膜でのスケール分散、処理の安定化のために、ＲＯ膜給水に分散剤を添加することが必要となる。
凝集処理を行わず、前処理膜でブロー水中の濁質を除去するシステム４においても、前処理膜でブロー水中の分散剤が除去されてしまうため、ＲＯ膜装置の処理安定化のためには、ＲＯ膜給水に分散剤を添加することが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２５６号公報
【特許文献２】特開２００２−１８４３７号公報
【特許文献３】特開２００９−２９７６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の通り、従来の水回収システムでは、ＲＯ膜装置の安定運転のためにＲＯ膜給水への分散剤の添加が必要となり、そのためのコストと作業が処理コストを押し上げていた。
【０００８】
本発明は、循環冷却水系のブロー水等の冷却排出水をＲＯ膜処理して水回収するに当たり、水処理コストを低減すると共に、水回収率の向上と安定化を図る冷却排出水の回収方法及び回収装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、循環冷却水系のブロー水等の冷却排出水をＲＯ膜処理して水回収するに当たり、ＲＯ膜の前処理膜として、循環冷却水系で添加されている分散剤を透過するものを用い、循環冷却水系で添加され、冷却排出水中に含まれる分散剤を、前処理膜を透過させてＲＯ膜の分散剤として有効利用することにより、水回収システムでの分散剤の添加を不要とするか、或いは分散剤添加量を低減し、水処理コストを低減すると共に、水回収率の向上と安定化を図ることができることを見出した。
【００１０】
本発明はこのような知見に基づいて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【００１１】
［１］  スケール成分を分散させる分散剤が添加されている循環冷却水系からの排出水を、前処理膜と逆浸透膜とを含む水回収システムで処理し、処理水を該循環冷却水系に戻す冷却排出水の回収方法において、該循環冷却水系において、前記分散剤が該前処理膜を透過することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００１２】
［２］  ［１］において、前記前処理膜の、下記式で算出される前記分散剤の透過率が８０％以上であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
透過率＝（前処理膜透過水の分散剤濃度／前処理膜給水の分散剤濃度）×１００
【００１３】
［３］  ［１］又は［２］において、前記前処理膜は、精密濾過膜又は限外濾過膜であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００１４】
［４］  ［１］ないし［３］のいずれかにおいて、前記前処理膜の給水のｐＨを５以上とすることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００１５】
［５］  ［１］ないし［４］のいずれかにおいて、前記前処理膜の分画分子量が３０，０００以上であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００１６】
［６］  ［１］ないし［５］のいずれかにおいて、前記分散剤がスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００１７】
［７］  ［６］において、前記分散剤が、メタアクリル酸及び／又はアクリル酸と、３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸及び／又は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とを共重合してなる共重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００１８】
［８］  ［１］ないし［７］のいずれかにおいて、前記逆浸透膜の給水のｐＨを４．０〜７．５に調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００１９】
［９］  ［１］ないし［８］のいずれかにおいて、前記逆浸透膜の給水の前記分散剤濃度を測定し、該分散剤濃度が所定の濃度になるように該逆浸透膜給水に該分散剤を添加することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００２０】
［１０］  ［１］ないし［９］のいずれかにおいて、前記排出水、逆浸透膜給水及び／又は逆浸透膜濃縮水の導電率を測定し、該導電率の測定値に応じて、該逆浸透膜の水回収率を調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００２１】
［１１］  ［１］ないし［１０］のいずれかにおいて、前記排出水及び／又は逆浸透膜給水の前記分散剤濃度を測定し、該分散剤濃度の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００２２】
［１２］  ［１］ないし［１１］のいずれかにおいて、フェノール系水酸基を有する高分子化合物を前記排出水に添加することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００２３】
［１３］  ［１］ないし［１２］のいずれかにおいて、前記水回収システムの停止時に、前記逆浸透膜透過水を循環するか、或いは純水又は脱イオン水を通水し、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排出する運転を行った後、該水回収システムを停止することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【００２４】
［１４］  循環冷却水系からの排出水が通水される前処理膜装置と、該前処理膜装置の透過水が通水される逆浸透膜装置と、該逆浸透膜装置の透過水を該循環冷却水系に戻す返送手段とを有する冷却排出水の回収装置において、前記循環冷却水系は、スケール成分を分散させる分散剤を該水系に添加する分散剤添加手段を有し、該分散剤が前記前処理膜を透過するものであることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００２５】
［１５］  ［１４］において、前記前処理膜の、下記式で算出される前記分散剤の透過率が８０％以上であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
透過率＝（前処理膜透過水の分散剤濃度／前処理膜給水の分散剤濃度）×１００
【００２６】
［１６］  ［１４］又は［１５］において、前記前処理膜は、精密濾過膜又は限外濾過膜であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００２７】
［１７］  ［１４］ないし［１６］のいずれかにおいて、前記前処理膜の給水のｐＨを５以上とすることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００２８】
［１８］  ［１４］ないし［１７］のいずれかにおいて、前記前処理膜の分画分子量が３０，０００以上であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００２９】
［１９］  ［１４］ないし［１８］のいずれかにおいて、前記分散剤がスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００３０】
［２０］  ［１９］において、前記分散剤が、メタアクリル酸及び／又はアクリル酸と、３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸及び／又は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とを共重合してなる共重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００３１】
［２１］  ［１４］ないし［２０］のいずれかにおいて、前記逆浸透膜の給水のｐＨを４．０〜７．５に調整するｐＨ調整手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００３２】
［２２］  ［１４］ないし［２１］のいずれかにおいて、前記逆浸透膜の給水の前記分散剤濃度を測定する分散剤濃度測定手段と、該分散剤濃度測定手段で測定される該分散剤濃度が所定の濃度になるように該逆浸透膜給水に該分散剤を添加する分散剤調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００３３】
［２３］  ［１４］ないし［２２］のいずれかにおいて、前記排出水、逆浸透膜給水及び／又は逆浸透膜濃縮水の導電率を測定する導電率測定手段と、該導電率測定手段の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整する水回収率調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００３４】
［２４］  ［１４］ないし［２３］のいずれかにおいて、前記排出水及び／又は逆浸透膜給水の前記分散剤濃度を測定する分散剤濃度測定手段と、該分散剤濃度測定手段の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整する水回収率調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００３５】
［２５］  ［１４］ないし［２４］のいずれかにおいて、前記排出水に、フェノール系水酸基を添加する凝集助剤添加手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【００３６】
［２６］  ［１４］ないし［２５］のいずれかにおいて、前記逆浸透膜装置は、該逆浸透膜透過水を該逆浸透膜装置の前段に循環する透過水循環手段、或いは純水又は脱イオン水を該逆浸透膜装置に通水する手段と、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排水する濃縮水排出手段とを有し、該冷却排出水の回収装置の停止時に、該逆浸透膜透過水を前段に循環するか、或いは純水又は脱イオン水を通水すると共に、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排出する運転を行った後、該冷却排出水の回収装置を停止させる制御手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、ＲＯ膜の前段の前処理膜で冷却排出水を処理することにより、冷却排出水中の濁質を除去し、後段のＲＯ膜処理を安定化させることができる。
しかも、本発明では、循環冷却水系で添加され、冷却排出水に含まれている分散剤が、この前処理膜を透過するようにすることにより、この分散剤をＲＯ膜の分散剤として有効利用することができる。このため、従来システムのように、ＲＯ膜の前段で除去された分散剤の再添加が不要となり、経済的にも処理操作的にも効率化することができ、処理コストを大幅に低減することができる。そして、前処理膜を透過した分散剤を利用して、ＲＯ膜処理の安定化、水回収率の向上を図ることができる。
このようなことから、本発明の冷却排出水の回収方法及び回収装置によれば、より簡素なシステムでＲＯ膜装置のスケール障害を防止して長期にわたり安定な水回収を行うことが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３９】
＜冷却排出水＞
本発明において、水回収処理に供する冷却排出水としては、代表的には、冷却塔のブロー水が挙げられるが、ブロー水に限らず、本発明は、循環冷却水系から排出されるすべての排出水に適用することができる。例えば、循環冷却水系の循環配管から循環冷却水の一部又は全部を引き抜いて本発明に従って処理した後当該循環冷却水系に戻すようにしても良い。また、サイドフィルター、ライトフィルターの配管から分岐して排出した排出水を処理対象として水回収することもできる。
本発明では、このような冷却排出水を処理対象水として、前処理膜装置及びＲＯ装置で順次処理し、処理水を循環冷却水系に返送する。
【００４０】
＜ストレーナー＞
上記の冷却排出水は、そのまま前処理膜装置で処理することもできるが、冷却排出水には、粗大な濁質や異物が含有されている場合があるため、前処理膜装置の前段にストレーナーを設け、これらをストレーナーで予め除去した後、前処理膜装置において除濁処理を行うことが好ましい。ストレーナーを省略しても運転可能であるが、この場合には、冷却排出水中の粗大な濁質や異物により、前処理膜が破損する可能性がある。
【００４１】
ストレーナーとしては、特に自動で洗浄処理を行うオートストレーナーが好適に使用される。
【００４２】
ストレーナーの形状には特に制限はなく、Ｙ型、バケット型などいずれの形状のものをも使用することができる。
ストレーナーの孔径は１００〜５００μｍであることが好ましい。ストレーナーの孔径が１００μｍより小さいとストレーナーの閉塞が激しくなり、５００μｍを超えるとストレーナーを透過した粗大な濁質や異物が前処理膜を破損させる可能性が高くなり、好ましくない。
【００４３】
ストレーナーの代わりに糸巻きフィルター、プリーツフィルターなどのフィルターを使用してもよいが、交換頻度、洗浄効率の点からはストレーナーが好適である。
【００４４】
＜前処理膜装置＞
好ましくは、上記のストレーナーで除濁処理した後の冷却排出水は、次いで前処理膜装置で処理される。
【００４５】
前処理膜装置は、ＲＯ膜装置の膜汚染の原因となる冷却排出水中の濁質やコロイダル成分を除去するためのものであり、精密濾過膜（ＭＦ膜）や限外濾過膜（ＵＦ膜）を用いることができる。その膜型式には特に制限はなく、中空糸型、スパイラル型等の膜濾過装置を採用することができる。また、濾過方式にも制限はなく、内圧濾過、外圧濾過、クロスフロー濾過、全量濾過のいずれの方式も適用可能である。
【００４６】
前処理膜であるＵＦ膜の分画分子量としては３０，０００以上であることが好ましい。ＵＦ膜の分画分子量が３０，０００より小さいと、冷却排出水中の分散剤を透過させることができず、ＲＯ膜装置の前段で分散剤を改めて添加する必要を生じるおそれがある。ＵＦ膜の分画分子量の上限に特に制限はないが、１，０００，０００以下であると、冷却排出水中のＲＯ膜の閉塞原因となりうる高分子多糖類などを除去できるため、好ましい。前処理膜であるＭＦ膜の孔径は、ＵＦ膜の分画分子量と同様の理由から、好ましくは０．１〜０．０１μｍ程度である。
【００４７】
このような前処理膜において、下記式で算出される後述の分散剤の透過率は８０％以上、特に８５％以上であることが好ましい。この分散剤の透過率が上記下限より低いと本発明の効果を有効に得ることができない。分散剤の透過率の上限は通常１００％である。
透過率＝（前処理膜透過水の分散剤濃度／前処理膜給水の分散剤濃度）×１００
【００４８】
上記の分散剤透過率を得るために、分散剤として、後述の好適な分散剤を用いると共に前処理膜装置においては、前処理膜の給水のｐＨを５以上とすることが好ましい。前処理膜の給水のｐＨが５よりも低いと、分散剤として後述のスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物を用いても、前処理膜の透過率が低くなり、本発明の効果を得ることができない場合がある。前処理膜の給水のｐＨは、５以上であればよく、その上限には特に制限はないが、通常、冷却塔ブロー水等の冷却排出水は、ｐＨ８〜１０、通常は８〜９程度程度であるため、これをそのまま前処理膜装置で処理することが好ましい。
【００４９】
＜分散剤＞
本発明において、循環冷却水系に添加される分散剤は、上記の前処理膜を透過するものである。
【００５０】
この分散剤としては、スルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物を用いることが好ましい。
即ち、分散剤は高ｐＨ条件下であるほど解離して分散剤としての機能が高くなるが、前処理膜装置の後段のＲＯ膜装置では、高ｐＨ条件であると、ＲＯ膜装置内で濃縮されたカルシウム等がスケールとして析出し易くなるため、後述のように低ｐＨ条件で処理が行われる。このような低ｐＨ条件でのＲＯ膜装置では、分散剤がカルボキシル基のみを有し、スルホン酸基を有さないものであると、不溶化して分散剤として機能し得なくなる。このため、分散剤としては、スルホン酸基とカルボキシル基とを有する重合物を用いることが好ましい。
【００５１】
分散剤として好適なスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物としては、スルホン酸基を有する単量体と、カルボキシル基を有する単量体との共重合物、或いは、更に、これらの単量体と共重合可能な他の単量体との三元共重合体が挙げられ、このうち、スルホン酸基を有する単量体としては、２−メチル−１，３−ブタジエン−１−スルホン酸などの共役ジエンスルホン酸、３−（メタ）アリルオキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸等のスルホン酸基を有する不飽和（メタ）アリルエーテル系単量体や２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−ヒドロキシ−３−アクリルアミドプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸、又はこれらの塩など、好ましくは、３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸（ＨＡＰＳ）、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）が挙げられ、これらの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。
【００５２】
一方、カルボキシル基を有する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ビニル酢酸、アトロパ酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ヒドロキシエチルアクリル酸又はこれらの塩など、好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられ、これらの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。
【００５３】
また、これらの単量体と共重合可能な単量体としては、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド（Ｎ−ｔＢＡＡ）、Ｎ−ビニルホルムアミドなどアミド類が挙げられる。
【００５４】
本発明に好適な分散剤としては、特に、アクリル酸（ＡＡ）と２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）をＡＡ：ＡＭＰＳ＝７０〜９０：１０〜３０（モル比）の割合で共重合させた共重合物、ＡＡとＡＭＰＳとＮ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド（Ｎ−ｔＢＡＡ）等のアミド類を、ＡＡ：ＡＭＰＳ：アミド類＝４０〜９０：５〜３０：５〜３０（モル比）の割合で共重合させた共重合物、ＡＡと３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸（ＨＡＰＳ）を、ＡＡ：ＨＡＰＳ＝７０〜９０：１０〜３０（モル比）の割合で共重合させた共重合物などが挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。
【００５５】
上記のスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物の重量平均分子量は、１,０００〜３０，０００であることが好ましい。この重合物の重量平均分子量が１，０００未満であると分散効果が不十分であり、３０，０００を超えると、前処理膜を透過し難くなり、また、この重合物自体が前処理膜やＲＯ膜に吸着し、膜閉塞の要因となるおそれがある。
【００５６】
上記の分散剤の循環冷却水系における添加量は、冷却塔における分散効果と経済性、さらには、ＲＯ膜給水における分散効果の面から、有効成分（即ち、上記の重合物）の濃度として特に３〜３０ｍｇ／Ｌ、とりわけ５〜２０ｍｇ／Ｌとすることが好ましい。分散剤の添加方法や添加箇所には特に制限はない。
【００５７】
なお、添加する分散剤としては、上記のスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物の他、十分な分散効果が得られるものであれば、他の重合物やホスホン酸などのリン酸化合物などを使用することもできる。分散剤は、循環冷却水系の原水水質から発生しうるスケール成分を見極め、その発生を防止し得る種類の分散剤を、効果が得られる濃度となるように添加すればよい。
【００５８】
＜ＲＯ膜装置＞
冷却排出水を前述の前処理膜装置で処理した後の処理水（前処理膜透過水）は、次いでＲＯ膜装置で脱塩処理される。
【００５９】
ＲＯ膜装置のＲＯ膜の種類としては、特に制限はなく、処理する冷却排出水の水質（循環冷却水系に供給される原水水質や循環冷却水系での濃縮倍率）によって適宜決定されるが、脱塩率については８０％以上、特に８５％以上のものが好ましい。ＲＯ膜の脱塩率がこれよりも低いと、脱塩効率が悪く、良好な水質の処理水（透過水）を得ることができない。ＲＯ膜の材質としてはポリアミド複合膜、酢酸セルロース膜などいずれの材質の膜も使用可能である。ＲＯ膜の形状についても特に制限はなく、中空糸型、スパイラル型など、いずれのものも使用可能である。
【００６０】
本発明において、ＲＯ膜給水（ＲＯ膜装置に被処理水として通水される水）には、以下の通り好適ｐＨが存在し、ＲＯ膜給水のｐＨ調整のために、前処理膜装置とＲＯ膜装置との間に酸を添加してｐＨを調整するｐＨ調整手段を設けることが好ましい。このｐＨ調整手段としては、ＲＯ膜の給水導入ラインやライン中に設けたラインミキサに直接或いは、別途設けたｐＨ調整槽に、酸を薬注ポンプ等により添加する手段などを挙げることができる。ここで使用される酸は特に限定されるものではなく、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸を好適に用いることができる。
【００６１】
前述の如く、通常、循環冷却水系では濃縮循環運転により、循環冷却水のｐＨが８〜９程度に上昇しており、前処理膜装置における分散剤の透過にはこのような高ｐＨの方が好適である。一方、ＲＯ膜装置では、冷却排出水をさらに濃縮するため、スケールの発生が懸念される。スケール抑制の面から、ＲＯ膜装置ではｐＨを下げて運転することが好適である。ＲＯ膜給水のｐＨ範囲としては４．０〜７．５が好ましい。ｐＨが７．５を超えると水質によっては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等のスケール類が析出する場合がある。
さらに、冷却排出水中のシリカ濃度が３０ｍｇ／Ｌを超える場合はその析出を抑制するために、ＲＯ膜給水のｐＨを４．０〜５．５に下げることが好ましい。ＲＯ膜給水のｐＨは低い程スケール析出防止の点では好ましいが、ｐＨを４．０より低くするには、必要な酸の量が多量になり、経済的に好ましくない。
また、冷却排出水中にフミン酸やフルボ酸が多く含まれていると、ＲＯ膜の閉塞が生じる場合があるため、その場合には、冷却排出水のｐＨを５．５〜７．０、特に５．５〜６．５とすることが好ましい。このｐＨの範囲であれば、フミン酸やフルボ酸が酸解離してＲＯ膜の閉塞が抑制されるとともに、冷却水中のＣａが分散剤により効果的に分散し、フルボ酸とのコンプレックスを形成し難くなる。
【００６２】
本発明では、循環冷却水系に添加する分散剤として、前処理膜を透過するものを用いることにより、冷却排出水に含有されて本発明に係る水回収システムに持ち込まれた分散剤を前処理膜の処理水（透過水）中に透過させ、前処理膜を透過した分散剤によりＲＯ膜装置におけるスケール分散処理を行う。従って、ＲＯ膜給水中には、スケール分散処理に有効な濃度で分散剤が含まれている必要がある。
【００６３】
この場合、ＲＯ膜装置のスケール分散処理に必要なＲＯ膜給水の分散剤濃度は、冷却排出水の水質、前処理膜及びＲＯ膜の処理条件（水回収率）等により異なり、一概に規定することはできないが、一般的には、ＲＯ膜給水の分散剤濃度は、３ｍｇ／Ｌ以上、特に５〜３０ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。
【００６４】
ＲＯ膜給水の分散剤濃度がＲＯ膜装置において十分なスケール分散効果を得るには不足する場合には、ＲＯ膜装置の入口側（前処理膜装置とＲＯ膜装置との間）で分散剤を追加添加することが好ましい。ここで添加する分散剤としては、前述の循環冷却水系で用いる分散剤として好適なものを用いることができるが、循環冷却水系で添加される分散剤と必ずしも同一のものである必要はなく、異なる分散剤を用いてもよい。
【００６５】
この場合、ＲＯ膜給水の分散剤濃度を測定し、その分散剤濃度が所定の濃度となるように分散剤添加量を制御することもできる。分散剤濃度の測定方法としては比濁法（例えば特開２００６−６４４９８号公報に記載の方法）による方法を採用することができる。分散剤は、例えば、ＲＯ膜給水の分散剤濃度測定手段に連動する分散剤添加手段によりＲＯ膜給水に追加添加することができる。
【００６６】
なお、本発明に従って、循環冷却水系に添加した分散剤をＲＯ膜装置の分散剤として利用するためには、循環冷却水系に添加後、冷却排出水に含まれて排出された分散剤が、ＲＯ膜装置に達した際に、分散剤として機能するだけの活性が残っている必要がある。この分散剤の活性には、循環冷却水系の冷却塔における冷却水の滞留時間が影響することから、ＲＯ膜装置において分散剤が十分な活性を発揮するように循環冷却水系の冷却塔の滞留時間を調整することが好ましい場合もある。
【００６７】
また、ＲＯ膜装置における水回収率は、ＲＯ膜装置におけるスケールの析出傾向を考慮して決定することが好ましい。例えば、本発明で処理する冷却排出水の導電率や、スケール要因となる冷却排出水中のＣａ、Ｍｇなどの濃度は変動する可能性があるため、ＲＯ濃縮水の導電率やＣａ濃度、Ｍｇ濃度等に応じてＲＯ膜の水回収率を調整してもよい。また、ｐＨや分散剤濃度、水質等から、スケール発生有無を判定し、水回収率を設定してもよい。
【００６８】
具体的には、冷却排出水、ＲＯ膜給水及び／又はＲＯ膜濃縮水の導電率を測定する導電率計を設け、その測定値に基づいて、ＲＯ膜装置におけるスケール析出傾向を評価し、ＲＯ膜装置の水回収率を制御することが挙げられる。この場合、導電率計の測定値が高い場合、スケール析出傾向が高いと判断し、水回収率が低くなるように、ＲＯ膜の透過水取出側のバルブ開度を小さくし、逆に導電率計の測定値が低い場合スケール析出傾向が低いと判断し、水回収率が高くなるように、ＲＯ膜装置の透過水取出側のバルブの開度を大きくすることが挙げられる。
【００６９】
或いは、冷却排出水及び／又はＲＯ膜給水の分散剤濃度を測定し、分散剤濃度の測定値が高い場合にはスケール析出傾向が低いと判断し、水回収率が高くなるようにＲＯ膜装置の透過水取出側のバルブの開度を大きくし、逆に、分散剤濃度の測定値が低い場合にはスケール析出傾向が高いと判断し、水回収率が低くなるように、ＲＯ膜装置の透過水取出側のバルブの開度を小さくすることが挙げられる。
【００７０】
また、ＲＯ膜装置において、特にシリカスケールの発生が懸念される場合には、ＲＯ膜装置を停止する際は、装置内部を濃縮されていない冷却排出水や、ＲＯ膜透過水、純水、又は脱イオン水でフラッシングすることが好ましい。これは、ＲＯ膜装置内に濃縮水が残留したままＲＯ膜装置を停止した場合、停止時間によってはシリカスケールやその他のスケールが発生し、運転再開時にＲＯ膜装置の安定運転を行えなくなることがあるためである。この場合、例えばＲＯ膜装置の運転停止に際して、ＲＯ膜透過水をＲＯ膜装置の入口側へ循環させ、ＲＯ膜濃縮水を系外へ排出し、ＲＯ膜装置内を、ＲＯ膜の一次側（給水側）も二次側（濃縮水側）もＲＯ膜透過水で置換する操作を行うことが挙げられる。
【００７１】
＜その他の処理＞
本発明に係る循環冷却水系においては、スライムコントロール剤として、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）等の次亜塩素酸塩、塩素ガス、クロラミン、塩素化イソシアヌル酸塩などの塩素剤、モノクロルスルファミン酸などの塩素とアミド硫酸、アミド硫酸基を有する化合物の反応した結合塩素剤、ジブロモヒダントインなどの臭素剤、ＤＢＮＰＡ（ジブロモニトリロプロピオンアシド）、ＭＩＴ（メチルイソチアゾロン）などの有機剤、ヒドラジン、ヒダントイン（５，５−ジメチルヒダントイン）などを添加してもよい。
また、ＲＯ膜装置において、循環冷却水系で添加されたこれらのスライムコントロール剤を利用してスライムコントロール処理を行ってもよく、ＲＯ膜装置の前段で更にスライムコントロール剤を追加添加してスライムコントロール処理を行ってもよい。また、塩素剤等によるＲＯ膜の酸化劣化が問題となる場合は、冷却排出水中の塩素剤を一旦還元除去してから、別途スライムコントロール剤を添加してもよい。
これらのスライムコントロール剤は、一種類を添加しても良いし、二種類以上を同時又は交互に添加しても良い。また、連続的に添加してもよく間欠添加としてもよい。
【００７２】
また、冷却排出水に熱交換器由来の銅、鉄などの重金属イオンが含まれている場合、酸化還元作用を持つ薬剤、例えば次亜塩素酸トリウム、ヒドラジンと、重金属イオンの存在下でＲＯ膜が促進劣化を受けることがある。その場合、重金属のキレート作用がある物質（たとえばＥＤＴＡ）を添加することで、膜と重金属の接触を防止し、促進劣化を防止することができる。
ポリアミド系ＲＯ膜は重金属の有無にかかわらず、次亜塩素酸塩との接触で劣化する。次亜塩素酸塩は膜劣化の原因になる可能性が高いため、できる限り適用を避け、適用する場合には残留塩素を除去した後、ＲＯ膜装置に通水するのが好ましい。  
【００７３】
また、本発明においては、前処理膜装置やＲＯ膜装置を安定化させるために、被処理水である冷却排出水に凝集助剤としてフェノール系水酸基を有する高分子化合物（以下「フェノール性高分子」と称す場合がある。）を添加してもよい。
このフェノール性高分子としては、ビニルフェノールの単独重合体、変性ビニルフェノールの単独重合体、ビニルフェノールと変性ビニルフェノールとの共重合体、ビニルフェノール及び／又は変性ビニルフェノールと疎水性ビニルモノマーとの共重合体のようなポリビニルフェノール系重合体；フェノールとホルムアルデヒドの重縮合物、クレゾールとホルムアルデヒドの重縮合物、キシレノールとホルムアルデヒドの重縮合物といったフェノール系樹脂；が挙げられるが、本発明では、特に特開２０１０−１３１４６９号公報、特開２０１３−２５５９２２号公報、特開２０１３−２５５９２３号公報等に記載されるノボラック型フェノール樹脂にレゾール型の２次反応を行って得られた反応物を用いることが好ましい。
【００７４】
ノボラック型フェノール樹脂にレゾール型の２次反応を行って得られるフェノール性高分子の融点は１３０〜２２０℃、特に１５０〜２００℃であることが好ましい。また、このフェノール性高分子の重量平均分子量は５，０００〜５０，０００であることが好ましく、１０，０００〜３０，０００であることがより好ましい。
これらのフェノール性高分子の添加量は、冷却排出水の水質により異なり、特に制限はないが、有効成分濃度として０．０１〜１０ｍｇ／Ｌ程度とすることが好ましい。
【００７５】
本発明において、長時間冷却排出水の処理を行うことで、ＭＦ膜装置等の前処理膜装置やＲＯ膜装置が閉塞し、得られる処理水（透過水）量が低下した場合（即ち、水回収率が低下した場合）には、これらの膜装置を洗浄処理することで閉塞物を除去し、処理水量を回復させることができる。洗浄処理に使用する薬品としては閉塞物質、膜素材に応じて適宜選択することができ、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、クエン酸、シュウ酸等を選択することができる。
【実施例】
【００７６】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例により限定されるものではない。
【００７７】
［分散剤］
以下の実施例及び参考例で用いた分散剤の仕様は以下の通りである。
ＡＡ／ＡＭＰＳ：アクリル酸とＡＭＰＭとの共重合物、アクリル酸：ＡＭＰＭ（モル比）＝７０：３０、重量平均分子量１０，０００
ＡＡ／ＨＡＰＳ：アクリル酸とＨＡＰＳとの共重合物、アクリル酸：ＨＡＰＳ（モル比）＝７０：３０、重量平均分子量８，０００
ＡＡ／ＡＭＰＳ／Ｎ−ｔＢＡＡ：アクリル酸とＡＭＰＳとＮ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミドの三元共重合物、アクリル酸：ＡＭＰＭ：Ｎ−ｔＢＡＡ（モル比）＝７０：２０：１０、重量平均分子量１２，０００
ＡＡ／ＭＡ：アクリル酸とマレイン酸との共重合物、アクリル酸：マレイン酸（モル比）＝７０：３０、重量平均分子量２５，０００
【００７８】
［冷却排出水］
以下の実施例及び参考例で水回収処理に供した冷却排出水は、千葉工業用水を原水として、濃縮倍率３．５倍で運転を行っている循環冷却水系の冷却塔ブロー水（以下、単に「ブロー水」と称す。）である。
この循環冷却水系では、それぞれの実施例及び比較例に記載の分散剤を系内の分散剤濃度が所定の保持濃度となるように添加すると共に、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）を、系内の残留塩素濃度が０．５ｍｇ／Ｌになるように添加してスライムコントロール処理が行われている。
ブロー水のｐＨは８．５〜８．９（約８．８）である。
【００７９】
［実施例１］
前処理膜としてＭＦ膜を用い、ストレーナー、ＭＦ膜装置、ＲＯ膜装置の順でブロー水を処理することにより水回収を行った。
ストレーナーのメッシュ孔径は４００μｍであり、ＭＦ膜はクラレ社製「ピューリアＧＳ（親水化ＰＶＤＦ、孔径０．０２μｍ、外圧式）」を用いた。ＲＯ膜は栗田工業（株）製「ＫＲＯＡ−２０３２−ＳＮ（ポリアミド超低圧ＲＯ膜）」を用いた。ＭＦ膜装置の洗浄頻度は１回／３０分とした。
【００８０】
ブロー水は、ｐＨ調整せずにストレーナー、ＭＦ膜装置に順次通水した後、ＲＯ膜装置の入口側で硫酸を添加してｐＨ５．０に調整した。また、同様にＲＯ膜装置の入口側で重亜硫酸ナトリウムを添加して、残留塩素濃度を０．０５ｍｇ／Ｌ以下とすると共に、栗田工業（株）製「クリバーター（登録商標）ＩＫ−１１０」（結合塩素系スライムコントロール剤）を１０ｍｇ／Ｌ添加して、ＲＯ膜装置のスライムコントロール処理を行った。
【００８１】
ＭＦ膜装置及びＲＯ膜装置の水回収率はそれぞれ９０％、８０％から開始し、トータルの水回収率は７２％とした。ブロー水は有機物濃度が高いことから、ＭＦ膜装置及びＲＯ膜装置の水回収率は経時により徐々に低下する。このため、水回収率が５０％を切った場合、装置を一度停止して洗浄処理を行い、再度トータルの水回収率が７２％となる条件で通水を再開し、一ヶ月間、通水、回収処理を継続した。
【００８２】
上記の水回収処理において、前処理膜（ＭＦ膜）の給水の分散剤濃度は１０．５ｍｇ／Ｌ、ＲＯ膜の給水の分散剤濃度は１０．３ｍｇ／Ｌであり、一ヶ月間の平均水回収率は７０％であった。
【００８３】
［実施例２］
分散剤として、ＡＡ／ＡＭＰＳの代りにＡＡ／ＨＡＰＳを用いたこと以外は実施例１と同様の方法でブロー水の回収を行った。前処理膜及びＲＯ膜の給水の分散剤濃度と、平均水回収率は表１に示す通りであった。
【００８４】
［実施例３］
分散剤として、ＡＡ／ＡＭＰＳの代りにＡＡ／ＡＭＰＳ／Ｎ−ｔＢＡＡを用いたこと以外は実施例１と同様の方法でブロー水の回収を行った。前処理膜及びＲＯ膜の給水の分散剤濃度と、平均水回収率は表１に示す通りであった。
【００８５】
［実施例４］
ＭＦ膜の給水のｐＨを５．５に調整したこと以外は実施例１と同様の方法でブロー水の回収を行った。前処理膜及びＲＯ膜の給水の分散剤濃度と、平均水回収率は表１に示す通りであった。
【００８６】
［実施例５］
循環冷却水系における分散剤の保持濃度を３ｍｇ／Ｌとし、ＲＯ膜給水に分散剤を７ｍｇ／Ｌ追加添加した以外は実施例１と同様の方法でブロー水の回収を行った。前処理膜及びＲＯ膜の給水の分散剤濃度と、平均水回収率は表１に示す通りであった。
【００８７】
［実施例６］
特開２０１３−２５５９２３号公報の実施例Ｉ−１の方法に従って製造した、重量平均分子量１２０００、融点１７０℃のフェノール性高分子のアルカリ溶液（有効成分濃度１６重量％、ｐＨ１２）を、ブロー水に、有効成分濃度として１ｍｇ／Ｌ添加したこと以外は実施例１と同様の方法でブロー水の回収を行った。前処理膜及びＲＯ膜の給水の分散剤濃度と、平均水回収率は表１に示す通りであった。
【００８８】
［参考例１］
ＭＦ膜給水のｐＨを４．５に調整した以外は実施例１と同様の方法でブロー水の回収を行った。前処理膜及びＲＯ膜の給水の分散剤濃度と、平均水回収率は表１に示す通りであった。
【００８９】
［参考例２］
前処理膜として分画分子量が１０，０００のＵＦ膜（ＧＥ社製「ＰＷ２５４０Ｃ３０」）を用いたこと以外は実施例１と同様の方法でブロー水の回収を行った。前処理膜及びＲＯ膜の給水の分散剤濃度と、平均水回収率は表１に示す通りであった。
【００９０】
［参考例３］
ＲＯ膜給水のｐＨを７．０にしたこと以外は実施例１と同様の方法でブロー水の回収を行った。前処理膜及びＲＯ膜の給水の分散剤濃度と、平均水回収率は表１に示す通りであった。
【００９１】
［参考例４］
分散剤として、ＡＡ／ＡＭＰＳの代りにＡＡ／ＭＡを用いたこと以外は実施例１と同様の方法でブロー水の回収を行った。前処理膜及びＲＯ膜の給水の分散剤濃度と、平均水回収率は表１に示す通りであった。
【００９２】
［参考例５］
循環冷却水系における分散剤の保持濃度を１ｍｇ／Ｌとしたこと以外は実施例１と同様の方法でブロー水の回収を行った。前処理膜及びＲＯ膜の給水の分散剤濃度と、平均水回収率は表１に示す通りであった。
【００９３】
【表１】
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【００９４】
表１より次のことが分かる。
本発明により、ＲＯ膜給水中に有効量の分散剤が残存するように処理を行うことにより、高い水回収率で安定した処理を継続することができる。
【００９５】
参考例１は、膜の給水ｐＨを低くしたために、前処理膜の分散剤透過率が低く、ＲＯ膜給水の分散剤濃度が低いために、平均水回収率が低下している。
参考例２は、前処理膜として分画分子量の小さいＵＦ膜を用いたため、前処理膜の分散剤透過率が低く、ＲＯ膜給水の分散剤濃度が低いために、平均水回収率が低下している。
参考例３は、ＲＯ膜給水のｐＨが高く、ＲＯ膜におけるカルシウムスケール析出、膜閉塞の問題があるため、平均水回収率が低下している。
参考例４は、分散剤として、カルボキシル基のみで、スルホン酸基のない重合物を用いたため、ＲＯ膜給水のｐＨを低くすると不溶化してしまい、分散剤として機能しないため、ＲＯ膜処理が安定せず、平均水回収率が低下している。
参考例５は、循環冷却水系内の分散剤保持濃度が低く、前処理膜を透過してもＲＯ膜給水の分散剤濃度が低いため、ＲＯ膜処理が安定せず、平均水回収率が低下している。
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月15日(2015.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スケール成分を分散させる分散剤が添加されている循環冷却水系からの排出水を、前処理膜と逆浸透膜とを含む水回収システムで処理し、処理水を該循環冷却水系に戻す冷却排出水の回収方法において、該循環冷却水系において添加されている前記分散剤を、該前処理膜を透過させた後、該逆浸透膜用分散剤として利用する冷却排出水の回収方法であって、
前記前処理膜は、精密濾過膜又は限外濾過膜であり、
前記前処理膜の給水のｐＨは５以上であり、
前記分散剤がスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項２】
請求項１において、前記前処理膜の、下記式で算出される前記分散剤の透過率が８０％以上であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
透過率＝（前処理膜透過水の分散剤濃度／前処理膜給水の分散剤濃度）×１００
【請求項３】
請求項１又は２において、前記前処理膜の分画分子量が３０，０００以上であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記分散剤が、メタアクリル酸及び／又はアクリル酸と、３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸及び／又は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とを共重合してなる共重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記逆浸透膜の給水のｐＨを４．０〜７．５に調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記逆浸透膜の給水の前記分散剤濃度を測定し、該分散剤濃度が所定の濃度になるように該逆浸透膜給水に該分散剤を添加することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、前記排出水、逆浸透膜給水及び／又は逆浸透膜濃縮水の導電率を測定し、該導電率の測定値に応じて、該逆浸透膜の水回収率を調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、前記排出水及び／又は逆浸透膜給水の前記分散剤濃度を測定し、該分散剤濃度の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項において、フェノール系水酸基を有する高分子化合物を前記排出水に添加することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項において、前記水回収システムの停止時に、前記逆浸透膜透過水を循環するか、或いは純水又は脱イオン水を通水し、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排出する運転を行った後、該水回収システムを停止することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【請求項１１】
循環冷却水系からの排出水が通水される前処理膜装置と、該前処理膜装置の透過水が通水される逆浸透膜装置と、該逆浸透膜装置の透過水を該循環冷却水系に戻す返送手段とを有する冷却排出水の回収装置において、前記循環冷却水系は、スケール成分を分散させる分散剤を該水系に添加する分散剤添加手段を有し、該分散剤添加手段で添加された前記分散剤が前記前処理膜を透過した後、前記逆浸透膜用分散剤として利用される冷却排出水の回収装置であって、
前記前処理膜は、精密濾過膜又は限外濾過膜であり、
前記前処理膜の給水のｐＨが５以上であり、
前記分散剤がスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物であるものであることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１２】
請求項１１において、前記前処理膜の、下記式で算出される前記分散剤の透過率が８０％以上であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
透過率＝（前処理膜透過水の分散剤濃度／前処理膜給水の分散剤濃度）×１００
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、前記前処理膜の分画分子量が３０，０００以上であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１４】
請求項１１ないし１３のいずれか１項において、前記分散剤が、メタアクリル酸及び／又はアクリル酸と、３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸及び／又は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とを共重合してなる共重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１５】
請求項１１ないし１４のいずれか１項において、前記逆浸透膜の給水のｐＨを４．０〜７．５に調整するｐＨ調整手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１６】
請求項１１ないし１５のいずれか１項において、前記逆浸透膜の給水の前記分散剤濃度を測定する分散剤濃度測定手段と、該分散剤濃度測定手段で測定される該分散剤濃度が所定の濃度になるように該逆浸透膜給水に該分散剤を添加する分散剤調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１７】
請求項１１ないし１６のいずれか１項において、前記排出水、逆浸透膜給水及び／又は逆浸透膜濃縮水の導電率を測定する導電率測定手段と、該導電率測定手段の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整する水回収率調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１８】
請求項１１ないし１７のいずれか１項において、前記排出水及び／又は逆浸透膜給水の前記分散剤濃度を測定する分散剤濃度測定手段と、該分散剤濃度測定手段の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整する水回収率調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項１９】
請求項１１ないし１８のいずれか１項において、前記排出水に、フェノール系水酸基を添加する凝集助剤添加手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【請求項２０】
請求項１１ないし１９のいずれか１項において、前記逆浸透膜装置は、該逆浸透膜透過水を該逆浸透膜装置の前段に循環する透過水循環手段、或いは純水又は脱イオン水を該逆浸透膜装置に通水する手段と、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排水する濃縮水排出手段とを有し、該冷却排出水の回収装置の停止時に、該逆浸透膜透過水を前段に循環するか、或いは純水又は脱イオン水を通水すると共に、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排出する運転を行った後、該冷却排出水の回収装置を停止させる制御手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
［１］  スケール成分を分散させる分散剤が添加されている循環冷却水系からの排出水を、前処理膜と逆浸透膜とを含む水回収システムで処理し、処理水を該循環冷却水系に戻す冷却排出水の回収方法において、該循環冷却水系において添加されている前記分散剤を、該前処理膜を透過させた後、該逆浸透膜用分散剤として利用する冷却排出水の回収方法であって、前記前処理膜は、精密濾過膜又は限外濾過膜であり、前記前処理膜の給水のｐＨは５以上であり、前記分散剤がスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
［３］  ［１］又は［２］において、前記前処理膜の分画分子量が３０，０００以上であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
［４］  ［１］ないし［３］のいずれかにおいて、前記分散剤が、メタアクリル酸及び／又はアクリル酸と、３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸及び／又は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とを共重合してなる共重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
［５］  ［１］ないし［４］のいずれかにおいて、前記逆浸透膜の給水のｐＨを４．０〜７．５に調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
［６］  ［１］ないし［５］のいずれかにおいて、前記逆浸透膜の給水の前記分散剤濃度を測定し、該分散剤濃度が所定の濃度になるように該逆浸透膜給水に該分散剤を添加することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
［７］  ［１］ないし［６］のいずれかにおいて、前記排出水、逆浸透膜給水及び／又は逆浸透膜濃縮水の導電率を測定し、該導電率の測定値に応じて、該逆浸透膜の水回収率を調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
［８］  ［１］ないし［７］のいずれかにおいて、前記排出水及び／又は逆浸透膜給水の前記分散剤濃度を測定し、該分散剤濃度の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
［９］  ［１］ないし［８］のいずれかにおいて、フェノール系水酸基を有する高分子化合物を前記排出水に添加することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
［１０］  ［１］ないし［９］のいずれかにおいて、前記水回収システムの停止時に、前記逆浸透膜透過水を循環するか、或いは純水又は脱イオン水を通水し、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排出する運転を行った後、該水回収システムを停止することを特徴とする冷却排出水の回収方法。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
［１１］  循環冷却水系からの排出水が通水される前処理膜装置と、該前処理膜装置の透過水が通水される逆浸透膜装置と、該逆浸透膜装置の透過水を該循環冷却水系に戻す返送手段とを有する冷却排出水の回収装置において、前記循環冷却水系は、スケール成分を分散させる分散剤を該水系に添加する分散剤添加手段を有し、該分散剤添加手段で添加された前記分散剤が前記前処理膜を透過した後、前記逆浸透膜用分散剤として利用される冷却排出水の回収装置であって、前記前処理膜は、精密濾過膜又は限外濾過膜であり、前記前処理膜の給水のｐＨが５以上であり、前記分散剤がスルホン酸基とカルボキシル基を有する重合物であるものであることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
［１２］  ［１１］において、前記前処理膜の、下記式で算出される前記分散剤の透過率が８０％以上であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
透過率＝（前処理膜透過水の分散剤濃度／前処理膜給水の分散剤濃度）×１００
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
［１３］  ［１１］又は［１２］において、前記前処理膜の分画分子量が３０，０００以上であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
［１４］  ［１１］ないし［１３］のいずれかにおいて、前記分散剤が、メタアクリル酸及び／又はアクリル酸と、３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸及び／又は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とを共重合してなる共重合物であることを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
［１５］  ［１１］ないし［１４］のいずれかにおいて、前記逆浸透膜の給水のｐＨを４．０〜７．５に調整するｐＨ調整手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
［１６］  ［１１］ないし［１５］のいずれかにおいて、前記逆浸透膜の給水の前記分散剤濃度を測定する分散剤濃度測定手段と、該分散剤濃度測定手段で測定される該分散剤濃度が所定の濃度になるように該逆浸透膜給水に該分散剤を添加する分散剤調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
［１７］  ［１１］ないし［１６］のいずれかにおいて、前記排出水、逆浸透膜給水及び／又は逆浸透膜濃縮水の導電率を測定する導電率測定手段と、該導電率測定手段の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整する水回収率調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
［１８］  ［１１］ないし［１７］のいずれかにおいて、前記排出水及び／又は逆浸透膜給水の前記分散剤濃度を測定する分散剤濃度測定手段と、該分散剤濃度測定手段の測定値に応じて該逆浸透膜の水回収率を調整する水回収率調整手段とを有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
［１９］  ［１１］ないし［１８］のいずれかにおいて、前記排出水に、フェノール系水酸基を添加する凝集助剤添加手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
［２０］  ［１１］ないし［１９］のいずれかにおいて、前記逆浸透膜装置は、該逆浸透膜透過水を該逆浸透膜装置の前段に循環する透過水循環手段、或いは純水又は脱イオン水を該逆浸透膜装置に通水する手段と、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排水する濃縮水排出手段とを有し、該冷却排出水の回収装置の停止時に、該逆浸透膜透過水を前段に循環するか、或いは純水又は脱イオン水を通水すると共に、該逆浸透膜濃縮水を系外へ排出する運転を行った後、該冷却排出水の回収装置を停止させる制御手段を有することを特徴とする冷却排出水の回収装置。