(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る逆浸透膜処理方法であって、
前記逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上にし、
前記被処理水のｐＨが７．５以上であり、
前記被処理水に、臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物および塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを存在させ、
前記被処理水は、塩濃度が０．０５〜５重量％のかん水であることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
【請求項２】
逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る逆浸透膜処理方法であって、
前記逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上にし、
前記被処理水のｐＨが７．５以上であり、
前記被処理水に、臭素とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物を存在させ、
前記被処理水は、塩濃度が０．０５〜５重量％のかん水であることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の逆浸透膜処理方法であって、
前記濃縮水中の全塩素濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ以上１０ｍｇ／Ｌ未満の範囲となるように、前記被処理水に前記安定化次亜臭素酸組成物および前記安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを存在させることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の逆浸透膜処理方法であって、
前記逆浸透膜が、高圧膜であることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の逆浸透膜処理方法であって、
前記逆浸透膜の表面に塩素が存在することを特徴とする逆浸透膜処理方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の逆浸透膜処理方法であって、
前記逆浸透膜の表面のｐＨ＝８におけるゼータ電位が、７．０ｍＶ以下であることを特徴とする逆浸透膜処理方法。
【請求項７】
逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る逆浸透膜処理システムであって、
前記被処理水のｐＨが７．５以上であり、
逆浸透膜を有する逆浸透膜処理装置と、
前記逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上になるように、前記被処理水を加圧する加圧手段と、
前記被処理水に、臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物および塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを添加する添加手段と、
を備え、
前記被処理水は、塩濃度が０．０５〜５重量％のかん水であることを特徴とする逆浸透膜処理システム。
【請求項８】
逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る逆浸透膜処理システムであって、
前記被処理水のｐＨが７．５以上であり、
逆浸透膜を有する逆浸透膜処理装置と、
前記逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上になるように、前記被処理水を加圧する加圧手段と、
前記被処理水に、臭素とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物を添加する添加手段と、
を備え、
前記被処理水は、塩濃度が０．０５〜５重量％のかん水であることを特徴とする逆浸透膜処理システム。
【請求項９】
請求項７または８に記載の逆浸透膜処理システムであって、
前記添加手段は、前記濃縮水中の全塩素濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ以上１０ｍｇ／Ｌ未満の範囲となるように、前記被処理水に前記安定化次亜臭素酸組成物および前記安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを添加するものであり、
前記安定化次亜臭素酸組成物および前記安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つが添加された被処理水または前記濃縮水の全塩素濃度を測定する全塩素濃度測定手段をさらに備えることを特徴とする逆浸透膜処理システム。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の逆浸透膜処理システムであって、
前記逆浸透膜が、高圧膜であることを特徴とする逆浸透膜処理システム。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の逆浸透膜処理システムであって、
前記逆浸透膜の表面に塩素が存在することを特徴とする逆浸透膜処理システム。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれか１項に記載の逆浸透膜処理システムであって、
前記逆浸透膜の表面のｐＨ＝８におけるゼータ電位が、７．０ｍＶ以下であることを特徴とする逆浸透膜処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜処理方法および逆浸透膜処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
逆浸透膜（ＲＯ膜）を用いる逆浸透膜処理において、スライム抑制を目的として、各種の塩素系酸化剤や臭素系酸化剤を逆浸透膜の被処理水中に存在させる方法が知られている。臭素系酸化剤としては、次亜塩素酸等の酸化剤と臭化物イオンの反応物や、次亜臭素酸、または安定化次亜臭素酸組成物等が知られている。【０００３】
例えば、特許文献１には、臭素系酸化剤、または臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物と、を含む安定化次亜臭素酸組成物を、分離膜を備える膜分離装置への給水または洗浄水中に存在させる方法が記載されている。特許文献１では、淡水系の被処理水の逆浸透膜処理において、低圧逆浸透膜を一次側入口圧力０．７５ＭＰａで運転した場合、ｐＨが５．５以上であれば透過水量保持率が８０％以上であり、透過水量の顕著な低下が認められないと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０６２８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では逆浸透膜の運転圧力（一次側入口圧力）が０．７５ＭＰａであり、海水淡水化や排水回収等、逆浸透膜の運転圧力（一次側入口圧力）を高圧（例えば、３ＭＰａ以上）で運転すると、透過水量が低下してしまう場合があることがわかった。【０００６】
本発明の目的は、逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る、高圧での逆浸透膜処理において、逆浸透膜のスライム抑制効果を有し、かつ透過水量の低下を抑制する逆浸透膜処理方法および逆浸透膜処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る逆浸透膜処理方法であって、前記逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上にし、前記被処理水のｐＨが７．５以上であり、前記被処理水に、臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物および塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを存在させ、前記被処理水は、塩濃度が０．０５〜５重量％のかん水である、逆浸透膜処理方法である。
【０００８】
また、本発明は、逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る逆浸透膜処理方法であって、前記逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上にし、前記被処理水のｐＨが７．５以上であり、前記被処理水に、臭素とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物を存在させ、前記被処理水は、塩濃度が０．０５〜５重量％のかん水である、逆浸透膜処理方法である。
【０００９】
前記逆浸透膜処理方法において、前記濃縮水中の全塩素濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ以上１０ｍｇ／Ｌ未満の範囲となるように、前記被処理水に前記安定化次亜臭素酸組成物および前記安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを存在させることが好ましい。【００１０】
前記逆浸透膜処理方法において、前記逆浸透膜が、高圧膜であることが好ましい。【００１１】
前記逆浸透膜処理方法において、前記逆浸透膜の表面に塩素が存在することが好ましい。【００１２】
前記逆浸透膜処理方法において、前記逆浸透膜の表面のｐＨ＝８におけるゼータ電位が、７．０ｍＶ以下であることが好ましい。【００１３】
また、本発明は、逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る逆浸透膜処理システムであって、前記被処理水のｐＨが７．５以上であり、逆浸透膜を有する逆浸透膜処理装置と、前記逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上になるように、前記被処理水を加圧する加圧手段と、前記被処理水に、臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物および塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを添加する添加手段と、を備え、前記被処理水は、塩濃度が０．０５〜５重量％のかん水である、逆浸透膜処理システムである。
【００１４】
また、本発明は、逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る逆浸透膜処理システムであって、前記被処理水のｐＨが７．５以上であり、逆浸透膜を有する逆浸透膜処理装置と、前記逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上になるように、前記被処理水を加圧する加圧手段と、前記被処理水に、臭素とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物を添加する添加手段と、を備え、前記被処理水は、塩濃度が０．０５〜５重量％のかん水である、逆浸透膜処理システムである。
【００１５】
前記逆浸透膜処理システムにおいて、前記添加手段は、前記濃縮水中の全塩素濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ以上１０ｍｇ／Ｌ未満の範囲となるように、前記被処理水に前記安定化次亜臭素酸組成物および前記安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを添加するものであり、前記安定化次亜臭素酸組成物および前記安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つが添加された被処理水または前記濃縮水の全塩素濃度を測定する全塩素濃度測定手段をさらに備えることが好ましい。【００１６】
前記逆浸透膜処理方法において、前記逆浸透膜が、高圧膜であることが好ましい。【００１７】
前記逆浸透膜処理システムにおいて、前記逆浸透膜の表面に塩素が存在することが好ましい。【００１８】
前記逆浸透膜処理システムにおいて、前記逆浸透膜の表面のｐＨ＝８におけるゼータ電位が、７．０ｍＶ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る、高圧での逆浸透膜処理において、逆浸透膜のスライム抑制効果を有し、かつ透過水量の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る逆浸透膜処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る逆浸透膜処理システムの他の例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る逆浸透膜処理システムを有する水処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図４】実施例１，２、参考例３、比較例１における通水時間（ｈｒ）に対する透過水量保持率（％）を示すグラフである。
【図５】実施例４における通水時間（ｈｒ）に対する透過水量保持率（％）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
本発明の実施形態に係る逆浸透膜処理システムの一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。
【００２３】
逆浸透膜処理システム１は、逆浸透膜を有する逆浸透膜処理装置１２を備える。逆浸透膜処理システム１は、被処理水を貯留する被処理水槽１０を備えてもよい。
【００２４】
図１の逆浸透膜処理システム１において、被処理水槽１０の入口には被処理水配管１８が接続され、被処理水槽１０の出口と逆浸透膜処理装置１２の入口とは、ポンプ１４を介して被処理水供給配管２０により接続されている。逆浸透膜処理装置１２の透過水出口には透過水配管２２が接続され、濃縮水出口には濃縮水配管２４が接続されている。濃縮水配管２４には、全塩素濃度測定手段として、全塩素濃度測定装置１６が接続されている。被処理水槽１０には、スライム抑制剤である安定化次亜臭素酸組成物および安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを添加する添加手段として、添加配管２６が接続されている。被処理水槽１０には、被処理水のｐＨを測定するｐＨ測定手段として、ｐＨ測定装置３０が設置されている。被処理水槽１０には、被処理水のｐＨが７以上になるように被処理水のｐＨを調整するｐＨ調整手段として、ｐＨ調整剤添加配管２８が接続されていてもよい。
【００２５】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および逆浸透膜処理システム１の動作について説明する。
【００２６】
被処理水は、被処理水配管１８を通して必要に応じて被処理水槽１０に貯留される。被処理水槽１０において被処理水に安定化次亜臭素酸組成物および安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つ（以下、単に「スライム抑制剤」と呼ぶ場合がある。）が添加配管２６を通して添加される（スライム抑制剤添加工程）。被処理水のｐＨが７以上である場合にはそのまま、被処理水のｐＨが７未満である場合には被処理水のｐＨが７以上になるようにｐＨ調整剤がｐＨ調整剤添加配管２８を通して添加された（ｐＨ調整工程）後、被処理水は、被処理水供給配管２０を通して、逆浸透膜処理装置１２に供給される。加圧手段としてポンプ１４により、逆浸透膜処理装置１２では、逆浸透膜の一次側入口圧力が３ＭＰａ以上になるように被処理水が加圧され、被処理水の逆浸透膜処理が行われる（逆浸透膜処理工程）。逆浸透膜処理で得られた透過水は、透過水配管２２を通して排出され、濃縮水は、濃縮水配管２４を通して排出される。濃縮水配管２４において、全塩素濃度測定装置１６により、濃縮水の全塩素濃度が測定される（全塩素濃度測定工程）。なお、スライム抑制剤、ｐＨ調整剤は、被処理水配管１８において被処理水に添加されてもよく、被処理水供給配管２０におけるポンプ１４の吸込側、吐出側において被処理水に添加されてもよい。また、ｐＨ測定装置３０によるｐＨ測定は、ｐＨ調整剤添加配管２８の後段であれば、被処理水配管１８において行われてもよいし、被処理水供給配管２０におけるポンプ１４の吸込側、吐出側において行われてもよいし、濃縮水配管２４において行われてもよい。
【００２７】
逆浸透膜処理システム１において、システム内に逆浸透膜の他に、ポンプ、安全フィルタ、流量測定装置、圧力測定装置、温度測定装置、酸化還元電位（ＯＲＰ）測定装置、残留塩素測定装置、電気伝導度測定装置、ｐＨ測定装置、エネルギー回収装置、ミネラル添加手段等を必要に応じて備えてもよい。
【００２８】
加圧手段であるポンプ１４は、供給される被処理水を加圧し、逆浸透膜処理装置１２内に被処理水を供給、分離するための昇圧機能を有している。この昇圧機能の形態は特に限定されない。
【００２９】
被処理水の浸透圧が高い場合には、被処理水を供給するポンプ１４の前段または後段に、膜分離を実施するために被処理水をさらに昇圧して逆浸透膜処理装置１２に供給するための昇圧ポンプを別途設置してもよい。
【００３０】
逆浸透膜処理システム１において、システム全体の回収率を上げる等の目的で、濃縮水側にさらに逆浸透膜処理装置を設置してもよい。
【００３１】
濃縮水側にさらに逆浸透膜処理装置を設置する上記システムにおいて、システム内に逆浸透膜の他に、ポンプ、安全フィルタ、流量測定装置、圧力測定装置、温度測定装置、酸化還元電位（ＯＲＰ）測定装置、残留塩素測定装置、電気伝導度測定装置、ｐＨ測定装置、エネルギー回収装置、ミネラル添加手段等を必要に応じて備えてもよい。
【００３２】
逆浸透膜処理システム１において、透過水の水質を上げる等の目的で、透過水側にさらに逆浸透膜処理、イオン交換処理、脱炭酸処理、電気再生式脱塩（ＥＤＩ）処理、脱気処理、熱交換器、膜分離処理、紫外線照射処理等の物理的または化学的な後処理、およびこれらの後処理のうちの２つ以上の組み合わせが必要に応じて設置してもよい。
【００３３】
透過水側にさらに逆浸透膜処理等を設置する上記システムにおいて、システム内に逆浸透膜の他に、ポンプ、安全フィルタ、流量測定装置、圧力測定装置、温度測定装置、酸化還元電位（ＯＲＰ）測定装置、残留塩素測定装置、電気伝導度測定装置、ｐＨ測定装置、エネルギー回収装置、ミネラル添加手段等を必要に応じて備えてもよい。
【００３４】
濃縮水側にさらに逆浸透膜処理装置を設置する上記システムと、透過水側にさらに逆浸透膜処理等を設置する上記システムとを組み合わせてもよい。
【００３５】
濃縮水の少なくとも一部は、図２の逆浸透膜処理システム３に示すように、濃縮水配管２４から分岐した濃縮水循環配管３２により、逆浸透膜処理装置１２の前段側、例えば被処理水槽１０に循環されてもよいし、被処理水配管１８に循環されてもよいし、被処理水供給配管２０におけるポンプ１４の吸込側、吐出側に循環されてもよい。図２の逆浸透膜処理システム３では、全塩素濃度測定手段として全塩素濃度測定装置１６が濃縮水循環配管３２に接続されているが、濃縮水配管２４に接続されていてもよい。図２の逆浸透膜処理システム３の場合、全塩素濃度測定装置１６は、通常は濃縮水循環配管３２または濃縮水配管２４に接続されているが、濃縮水の全塩素濃度と、安定化次亜臭素酸組成物添加後の被処理水の全塩素濃度とがほぼ同じである場合には、被処理水供給配管２０に接続されていてもよい。
【００３６】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法では、逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上にし、被処理水のｐＨが７以上であり、被処理水に臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物および塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを存在させる。「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物」は、「臭素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」との混合物を含む安定化次亜臭素酸組成物であってもよいし、「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」を含む安定化次亜臭素酸組成物であってもよい。「塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜塩素酸組成物」は、「塩素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」との混合物を含む安定化次亜塩素酸組成物であってもよいし、「塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」を含む安定化次亜塩素酸組成物であってもよい。
【００３７】
すなわち、本実施形態に係る逆浸透膜処理方法は、逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上にし、被処理水のｐＨが７以上であり、被処理水に、「臭素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」との混合物、または「塩素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」との混合物を存在させる方法である。これにより、被処理水中で、安定化次亜臭素酸組成物または安定化次亜塩素酸組成物が生成すると考えられる。
【００３８】
また、本実施形態に係る逆浸透膜処理方法は、逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上にし、被処理水のｐＨが７以上であり、被処理水に、「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」である安定化次亜臭素酸組成物、または「塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」である安定化次亜塩素酸組成物を存在させる方法である。
【００３９】
具体的には本実施形態に係る逆浸透膜処理方法は、被処理水に、例えば、「臭素」、「塩化臭素」、「次亜臭素酸」または「臭化ナトリウムと次亜塩素酸との反応物」と、「スルファミン酸化合物」との混合物を存在させる方法である。または、被処理水中に、「次亜塩素酸」と、「スルファミン酸化合物」との混合物を存在させる方法である。
【００４０】
また、本実施形態に係る逆浸透膜処理方法は、被処理水に、例えば、「臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物」、「塩化臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物」、「次亜臭素酸とスルファミン酸化合物との反応生成物」、または「臭化ナトリウムと次亜塩素酸との反応物と、スルファミン酸化合物と、の反応生成物」である安定化次亜臭素酸組成物を存在させる方法である。または、被処理水中に、「次亜塩素酸とスルファミン酸化合物との反応生成物」である安定化次亜塩素酸組成物を存在させる方法である。
【００４１】
これらの方法により、逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る、高圧での逆浸透膜処理において、逆浸透膜のスライム抑制効果を有し、かつ透過水量の低下を抑制することができる。本発明者らは、逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る、高圧での逆浸透膜処理において、逆浸透膜の長期的なスライム抑制効果を有し、かつ透過水量の低下を抑制するために、逆浸透膜の一次側入口圧力を特定の値以上にし、かつ、被処理水のｐＨを特定の値以上に維持することが重要であることを見出した。
【００４２】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、安定化次亜臭素酸組成物または安定化次亜塩素酸組成物は次亜塩素酸等の塩素系酸化剤と同等以上のスライム抑制効果を発揮するにも関わらず、塩素系酸化剤と比較すると、逆浸透膜への劣化影響が低い。このため、本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムで用いられる安定化次亜臭素酸組成物または安定化次亜塩素酸組成物は、被処理水を逆浸透膜で処理する逆浸透膜処理方法で用いるスライム抑制剤としては好適である。
【００４３】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、逆浸透膜を備える逆浸透膜装置へ給水される被処理水のｐＨは７以上であるが、７．５以上であることが好ましく、８以上であることがより好ましい。被処理水のｐＨが７未満であると、透過水量が低下する。また、被処理水のｐＨの上限値については、通常の逆浸透膜の適用上限ｐＨ（例えば、ｐＨ１２）以下であれば特に制限はないが、カルシウム等の硬度成分のスケール析出を考慮すると、ｐＨは例えば９以下で運転することが好ましい。本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムを用いる場合、被処理水のｐＨが７以上で運転することにより、逆浸透膜の劣化、処理水（透過水）の水質悪化を抑制し、十分なスライム抑制効果を発揮しつつ、十分な透過水量の確保も可能となる。
【００４４】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムでは、被処理水中ではなく濃縮水中の全塩素濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ以上１０ｍｇ／Ｌ未満の範囲となるように、被処理水に安定化次亜臭素酸組成物および安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを存在させることが好ましい。濃縮水中の全塩素濃度が、０．１ｍｇ／Ｌ以上５ｍｇ／Ｌ未満の範囲となるように維持することがより好ましく、０．１ｍｇ／Ｌ以上０．５ｍｇ／Ｌ未満の範囲となるように維持することがさらに好ましく、０．１ｍｇ／Ｌ以上０．２ｍｇ／Ｌ未満の範囲となるように維持することが特に好ましい。濃縮水中の全塩素濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ未満の場合、スライムが十分に抑制できず、１０ｍｇ／Ｌ以上であると逆浸透膜を劣化させるおそれがある。被処理水中の全塩素濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ以上であっても、被処理水および逆浸透膜の汚染度等によっては逆浸透膜の濃縮水中の全塩素濃度が０．０５ｍｇ／Ｌ未満となり、スライムが抑制できない場合があるため、被処理水の全塩素濃度管理だけでは不十分である。
【００４５】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物」の場合、塩素系酸化剤が存在しないため、逆浸透膜への劣化影響がより低く、逆浸透膜の長期的なスライム抑制効果を有する。塩素系酸化剤を含む場合は、塩素酸の生成が懸念される。
【００４６】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、「臭素系酸化剤」が、臭素である場合、塩素系酸化剤が存在しないため、逆浸透膜への劣化影響が著しく低く、逆浸透膜のより長期的なスライム抑制効果を有する。
【００４７】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムでは、例えば、被処理水中に、「臭素系酸化剤」または「塩素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」とを薬注ポンプ等により注入してもよい。「臭素系酸化剤」または「塩素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」とは別々に被処理水に添加してもよく、または、原液同士で混合させてから被処理水に添加してもよい。
【００４８】
また、例えば、被処理水中に、「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」または「塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」を薬注ポンプ等により注入してもよい。
【００４９】
全塩素濃度測定手段としては、安定化次亜臭素酸組成物または安定化次亜塩素酸組成物が添加された被処理水または濃縮水の安定化次亜臭素酸組成物または安定化次亜塩素酸組成物の濃度を全塩素濃度として測定することができるものであればよく、特に制限はないが、例えば、ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＰＤ）比色法、ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＰＤ）吸光光度法、電流滴定法、ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＰＤ）滴定法、ヨウ素滴定法、ポーラログラフ法、オルトトリジン法等による測定装置が挙げられる。
【００５０】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、「臭素系酸化剤」または「塩素系酸化剤」の当量に対する「スルファミン酸化合物」の当量の比は、１以上であることが好ましく、１以上２以下の範囲であることがより好ましい。「臭素系酸化剤」または「塩素系酸化剤」の当量に対する「スルファミン酸化合物」の当量の比が１未満であると、膜を劣化させる可能性があり、２を超えると、製造コストが増加する場合がある。
【００５１】
逆浸透膜に接触する全塩素濃度は有効塩素濃度換算で、０．０１〜１００ｍｇ／Ｌであることが好ましい。０．０１ｍｇ／Ｌ未満であると、十分なスライム抑制効果を得ることができない場合があり、１００ｍｇ／Ｌより多いと、逆浸透膜の劣化、配管等の腐食を引き起こす可能性がある。
【００５２】
臭素系酸化剤としては、臭素（液体臭素）、塩化臭素、臭素酸、臭素酸塩、次亜臭素酸等が挙げられる。次亜臭素酸は、臭化ナトリウム等の臭化物と次亜塩素酸等の塩素系酸化剤とを反応させて生成させたものであってもよい。
【００５３】
これらのうち、臭素を用いた「臭素とスルファミン酸化合物（臭素とスルファミン酸化合物の混合物）」または「臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物」の製剤は、「次亜塩素酸と臭素化合物とスルファミン酸」の製剤および「塩化臭素とスルファミン酸」の製剤等に比べて、臭素酸の副生が少なく、逆浸透膜をより劣化させないため、逆浸透膜用スライム抑制剤としてはより好ましい。
【００５４】
すなわち、本発明の実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上にし、被処理水のｐＨが７以上であり、被処理水に、臭素と、スルファミン酸化合物とを存在させる（臭素とスルファミン酸化合物の混合物を存在させる）ことが好ましい。また、逆浸透膜の一次側入口圧力を３ＭＰａ以上にし、被処理水のｐＨが７以上であり、被処理水中に、臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物を存在させることが好ましい。
【００５５】
臭素化合物としては、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化リチウム、臭化アンモニウムおよび臭化水素酸等が挙げられる。これらのうち、製剤コスト等の点から、臭化ナトリウムが好ましい。
【００５６】
塩素系酸化剤としては、例えば、塩素ガス、二酸化塩素、次亜塩素酸またはその塩、亜塩素酸またはその塩、塩素酸またはその塩、過塩素酸またはその塩、塩素化イソシアヌル酸またはその塩等が挙げられる。これらのうち、塩としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム等の次亜塩素酸アルカリ金属塩、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸バリウム等の次亜塩素酸アルカリ土類金属塩、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム等の亜塩素酸アルカリ金属塩、亜塩素酸バリウム等の亜塩素酸アルカリ土類金属塩、亜塩素酸ニッケル等の他の亜塩素酸金属塩、塩素酸アンモニウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム等の塩素酸アルカリ金属塩、塩素酸カルシウム、塩素酸バリウム等の塩素酸アルカリ土類金属塩等が挙げられる。これらの塩素系酸化剤は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。塩素系酸化剤としては、取り扱い性等の点から、次亜塩素酸ナトリウムを用いるのが好ましい。
【００５７】
スルファミン酸化合物は、以下の一般式（１）で示される化合物である。
Ｒ２ＮＳＯ３Ｈ      （１）
（式中、Ｒは独立して水素原子または炭素数１〜８のアルキル基である。）
【００５８】
スルファミン酸化合物としては、例えば、２個のＲ基の両方が水素原子であるスルファミン酸（アミド硫酸）の他に、Ｎ−メチルスルファミン酸、Ｎ−エチルスルファミン酸、Ｎ−プロピルスルファミン酸、Ｎ−イソプロピルスルファミン酸、Ｎ−ブチルスルファミン酸等の２個のＲ基の一方が水素原子であり、他方が炭素数１〜８のアルキル基であるスルファミン酸化合物、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファミン酸、Ｎ，Ｎ−ジエチルスルファミン酸、Ｎ，Ｎ−ジプロピルスルファミン酸、Ｎ，Ｎ−ジブチルスルファミン酸、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルスルファミン酸、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルスルファミン酸等の２個のＲ基の両方が炭素数１〜８のアルキル基であるスルファミン酸化合物、Ｎ−フェニルスルファミン酸等の２個のＲ基の一方が水素原子であり、他方が炭素数６〜１０のアリール基であるスルファミン酸化合物、またはこれらの塩等が挙げられる。スルファミン酸塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩等のアルカリ土類金属塩、マンガン塩、銅塩、亜鉛塩、鉄塩、コバルト塩、ニッケル塩等の他の金属塩、アンモニウム塩およびグアニジン塩等が挙げられる。スルファミン酸化合物およびこれらの塩は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。スルファミン酸化合物としては、環境負荷等の点から、スルファミン酸（アミド硫酸）を用いるのが好ましい。
【００５９】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、さらにアルカリを存在させてもよい。アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ等が挙げられる。低温時の製品安定性等の点から、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとを併用してもよい。また、アルカリは、固形でなく、水溶液として用いてもよい。
【００６０】
被処理水のｐＨを調整するためのｐＨ調整剤としては、塩酸、硫酸等の酸や、水酸化ナトリウム等のアルカリを用いることができる。
【００６１】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて用いられる逆浸透膜としては、一次側入口圧力が３ＭＰａ以上で運転可能な逆浸透膜であればよい。本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムは、酢酸セルロースや昨今主流であるポリアミド系高分子膜に好適に適用することができる。ポリアミド系高分子膜は、酸化剤に対する耐性が比較的低く、遊離塩素等をポリアミド系高分子膜に連続的に接触させると、膜性能の著しい低下が起こる。しかしながら、本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムではポリアミド高分子膜においても、このような著しい膜性能の低下はほとんど起こらない。
【００６２】
逆浸透膜としては、高圧膜、中圧膜、低圧膜、超低圧膜が挙げられるが、好ましくは最大使用圧が４．１６ＭＰａより大きい逆浸透膜である。ここで、「最大使用圧」とは、ＪＩＳ  Ｋ３８０２：２０１５「膜用語」に記載の、モジュールおよびエレメントの構造または性能を損なうことなく連続的に使用できる一次側最大圧力である。
【００６３】
逆浸透膜としては、具体的には、一般に高圧膜と呼ばれている、一次側入口圧力５．５ＭＰａ、有効圧力２．７ＭＰａ、ＮａＣｌ濃度３２０００ｍｇ／Ｌ、温度２５℃における透過流束が０．１〜３．０ｍ３／ｍ２／ｄａｙの範囲、好ましくは０．３〜２．０ｍ３／ｍ２／ｄａｙの範囲、より好ましくは０．５〜１．７ｍ３／ｍ２／ｄａｙの範囲であり、ＮａＣｌ阻止率が９０％以上、好ましくは９９％以上、より好ましくは９９．６％以上の特性を有する逆浸透膜が挙げられる。ここで、「有効圧力（有効圧）」とは、ＪＩＳ  Ｋ３８０２：２０１５「膜用語」に記載の、平均操作圧から浸透圧差および二次側圧を差し引いた、膜に働く有効な圧である。なお、平均操作圧は、膜の一次側における膜供給水の圧力（運転圧力：一次側入口圧力）と濃縮水の圧力（濃縮水出口圧力）の平均値で、以下の式により表される。
平均操作圧＝（運転圧力＋濃縮水出口圧力）／２
【００６４】
一次側入口圧力５．５ＭＰａ、有効圧力２．７ＭＰａ、ＮａＣｌ濃度３２０００ｍｇ／Ｌ、温度２５℃における透過流束が０．１〜３．０ｍ３／ｍ２／ｄａｙの範囲、ＮａＣｌ阻止率が９０％以上の特性を有し、高圧膜と呼ばれている市販の逆浸透膜としては、例えば、ＦＩＬＭＴＥＣ製のＳＷ３０シリーズ、ＳＷ３０ＨＲシリーズ、ＳＷ３０ＨＲＬＥシリーズ、ＳＷ３０ＵＬＥシリーズ、ＳＷ３０ＸＬＥシリーズ、ＳＷ３０ＸＨＲシリーズ、ＳＥＡＭＡＸＸシリーズ、日東電工製のＳＷＣ２シリーズ、ＳＷＣ３シリーズ、ＳＷＣ４シリーズ、ＳＷＣ５シリーズ、ＳＷＣ６シリーズ、東レ製のＴＭ８００Ｃシリーズ、ＴＭ８００Ｍシリーズ、ＴＭ８００Ｅシリーズ、ＴＭ８００Ｒシリーズ、ＴＭ８００Ｖシリーズ、ＴＭ８００Ｋシリーズ、ＳＵ−８００シリーズ等が挙げられる。
【００６５】
逆浸透膜の膜形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、環状型、平膜型、スパイラル型、中空糸型等が挙げられ、４インチ型、８インチ型、１６インチ型等のいずれでもあってもよい。
【００６６】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、逆浸透膜を備える逆浸透膜装置へ給水される被処理水の一次側入口圧力は、３ＭＰａ以上であるが、４ＭＰａ以上であることが好ましく、５ＭＰａ以上であることがより好ましい。なお、逆浸透膜の一次側入口圧力の上限値は特に限定はなく、逆浸透膜の最大使用圧（例えば、８．３ＭＰａ）以下であればよい。
【００６７】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、逆浸透膜を備える逆浸透膜装置へ給水される被処理水の有効圧力は、０．８ＭＰａ以上であることが好ましく、１．０ＭＰａ以上であることがより好ましい。
【００６８】
逆浸透膜装置において、被処理水のｐＨ７以上でスケールが発生する場合には、スケール抑制のために分散剤を安定化次亜臭素酸組成物または安定化次亜塩素酸組成物と併用してもよい。分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ホスホン酸等が挙げられる。分散剤の被処理水への添加量は、例えば、ＲＯ濃縮水中の濃度として０．１〜１，０００ｍｇ／Ｌの範囲である。
【００６９】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、逆浸透膜表面（スキン層）に塩素が存在することが好ましい。「逆浸透膜の表面に塩素が存在する」とは、乾燥させた逆浸透膜の表面のＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析において塩素が検出されること、すなわち検出下限値以上であることを言う。ＸＰＳ分析による逆浸透膜の表面の塩素濃度は、検出下限値以上であればよいが、０．２ａｔｏｍｉｃ％以上であることが好ましく、０．４ａｔｏｍｉｃ％以上であることがより好ましく、０．４６ａｔｏｍｉｃ％以上であることがさらに好ましい。逆浸透膜の表面の塩素濃度の上限値は、特に規定はないが、例えば１０ａｔｏｍｉｃ％以下であることが好ましい。
【００７０】
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、逆浸透膜の表面のｐＨ＝８におけるゼータ電位が、７．０ｍＶ以下であることが好ましく、７．０ｍＶ未満であることがより好ましく、０ｍＶ以下であることがさらに好ましく、−２０．０ｍＶ以下であることが特に好ましい。逆浸透膜の表面のｐＨ＝８におけるゼータ電位の下限値は、特に規定はないが、例えば−１００ｍＶ以上であることが好ましい。
【００７１】
また、分散剤を使用せずにスケールの発生を抑制するためには、例えば、ＲＯ濃縮水中のシリカ濃度を溶解度以下に、カルシウムスケールの指標であるランゲリア指数を０以下になるように、逆浸透膜装置の回収率等の運転条件を調整することが挙げられる。
【００７２】
逆浸透膜装置の用途としては、例えば、純水製造、海水淡水化、排水回収等が挙げられる。本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムは、特に高圧で運転する海水淡水化や排水回収に好適に適用することができる。
【００７３】
被処理水としてはかん水（海水または汽水）、排水、淡水、工業用水、市水、井水、純水、超純水等が挙げられ、本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムは、特にかん水での効果が確認された。ここでいう「かん水」とは、塩濃度で０．０５〜５重量％の水である。かん水に含まれる塩としては、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、塩化カリウム等が挙げられる。かん水の導電率は、６００〜８００００μＳ／ｃｍの範囲である。
【００７４】
＜水処理システム＞
本実施形態に係る逆浸透膜処理方法および処理システムにおいて、図３に示すように、被処理水は、予め、前処理において処理された前処理水であることが好ましい。
【００７５】
例えば、図３に示すように、水処理システム５は、上記逆浸透膜処理システム１または３を備え、逆浸透膜処理システム１または３の前段に前処理システム５０を備える。
【００７６】
水処理システム５において、前処理システム５０の入口には原水供給配管５２が接続され、前処理システム５０の出口と逆浸透膜処理システム１または３の入口とは前処理水供給配管５４により接続されている。例えば、前処理水供給配管５４は、逆浸透膜処理システム１または３の被処理水配管１８と接続されている。
【００７７】
安定化次亜臭素酸組成物および安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つを添加するための添加配管２６は、添加配管２６ａとして原水供給配管５２、添加配管２６ｂとして前処理システム５０、添加配管２６ｃとして前処理水供給配管５４、添加配管２６ｄとして逆浸透膜処理システム１または３のうちの少なくとも１つに接続されている。
【００７８】
水処理システム５において、原水が、原水供給配管５２を通して前処理システム５０に供給され、前処理システム５０において、後述する前処理が行われる（前処理工程）。前処理が行われた前処理水は、前処理水供給配管５４を通して逆浸透膜処理システム１または３に供給される。逆浸透膜処理システム１または３において、上記の通り、逆浸透膜処理が行われる（逆浸透膜処理工程）。
【００７９】
安定化次亜臭素酸組成物および安定化次亜塩素酸組成物のうち少なくとも１つは、添加配管２６ａを通して原水供給配管５２、添加配管２６ｂを通して前処理システム５０、添加配管２６ｃを通して前処理水供給配管５４、添加配管２６ｄを通して逆浸透膜処理システム１または３のうちの少なくとも１つにおいて、原水、前処理水、被処理水のうちの少なくとも１つに添加されればよい。
【００８０】
前処理工程においては、生物処理、凝集処理、凝集沈殿処理、加圧浮上処理、ろ過処理、膜分離処理、活性炭処理、脱炭酸処理、軟化処理、オゾン処理、紫外線照射処理等の生物学的、物理的または化学的な前処理、およびこれらの前処理のうちの２つ以上の組み合わせが必要に応じて行われる。
【００８１】
逆浸透膜処理システム１または３において、システム内に逆浸透膜の他に、ポンプ、安全フィルタ、流量測定装置、圧力測定装置、温度測定装置、酸化還元電位（ＯＲＰ）測定装置、残留塩素測定装置、電気伝導度測定装置、ｐＨ測定装置、エネルギー回収装置、ミネラル添加手段等を必要に応じて備えてもよい。
【００８２】
水処理システム５において、必要に応じて、安定化次亜臭素酸組成物または安定化次亜塩素酸組成物以外のスケール抑制剤や、ｐＨ調整剤が、原水供給配管５２、前処理システム５０、前処理水供給配管５４、逆浸透膜処理システム１または３のうちの少なくとも１つにおいて、原水、前処理水、被処理水のうちの少なくとも１つに添加されてもよい。
【００８３】
＜逆浸透膜用スライム抑制剤＞
本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制剤は、「臭素系酸化剤または塩素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」との混合物を含む安定化次亜臭素酸組成物または安定化次亜塩素酸組成物を含有するものであり、さらにアルカリを含有してもよい。
【００８４】
また、本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制剤は、「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」を含む安定化次亜臭素酸組成物、または「塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」を含む安定化次亜塩素酸組成物を含有するものであり、さらにアルカリを含有してもよい。
【００８５】
臭素系酸化剤、臭素化合物、塩素系酸化剤およびスルファミン酸化合物については、上述した通りである。
【００８６】
塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜塩素酸組成物の市販品としては、例えば、栗田工業株式会社製の「クリバーターＩＫ−１１０」が挙げられる。
【００８７】
本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制剤としては、逆浸透膜をより劣化させないため、臭素と、スルファミン酸化合物とを含有するもの（臭素とスルファミン酸化合物の混合物を含有するもの）、例えば、臭素とスルファミン酸化合物とアルカリと水との混合物、または、臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物を含有するもの、例えば、臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物と、アルカリと、水との混合物が好ましい。
【００８８】
本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制剤のうち、臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物を含有するスライム抑制剤、特に臭素とスルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物を含有するスライム抑制剤は、塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含むスライム抑制剤（クロロスルファミン酸等）と比較すると、酸化力が高く、スライム抑制力、スライム剥離力が著しく高いにもかかわらず、同じく酸化力の高い次亜塩素酸のような著しい膜劣化をほとんど引き起こすことがない。通常の使用濃度では、膜劣化への影響は実質的に無視することができる。このため、逆浸透膜用スライム抑制剤としては最適である。
【００８９】
本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制剤は、次亜塩素酸とは異なり、逆浸透膜をほとんど透過しないため、処理水水質への影響がほとんどない。また、次亜塩素酸等と同様に現場で濃度を測定することができるため、より正確な濃度管理が可能である。
【００９０】
逆浸透膜用スライム抑制剤のｐＨは、例えば、１３．０超であり、１３．２超であることがより好ましい。逆浸透膜用スライム抑制剤のｐＨが１３．０以下であると逆浸透膜用スライム抑制剤中の有効ハロゲンが不安定になる場合がある。
【００９１】
逆浸透膜用スライム抑制剤中の臭素酸濃度は、５ｍｇ／ｋｇ未満であることが好ましい。逆浸透膜用スライム抑制剤中の臭素酸濃度が５ｍｇ／ｋｇ以上であると、ＲＯ透過水の臭素酸イオンの濃度が高くなる場合がある。
【００９２】
＜逆浸透膜用スライム抑制剤の製造方法＞
本実施形態に係る逆浸透膜用スライム抑制剤は、臭素系酸化剤または塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを混合することにより得られ、さらにアルカリを混合してもよい。
【００９３】
臭素と、スルファミン酸化合物とを含む安定化次亜臭素酸組成物を含有する逆浸透膜用スライム抑制剤の製造方法としては、水、アルカリおよびスルファミン酸化合物を含む混合液に臭素を不活性ガス雰囲気下で添加して反応させる工程、または、水、アルカリおよびスルファミン酸化合物を含む混合液に臭素を不活性ガス雰囲気下で添加する工程を含むことが好ましい。不活性ガス雰囲気下で添加して反応させる、または、不活性ガス雰囲気下で添加することにより、逆浸透膜用スライム抑制剤中の臭素酸イオン濃度が低くなり、ＲＯ透過水中の臭素酸イオン濃度が低くなる。
【００９４】
用いる不活性ガスとしては限定されないが、製造等の面から窒素およびアルゴンのうち少なくとも１つが好ましく、特に製造コスト等の面から窒素が好ましい。
【００９５】
臭素の添加の際の反応器内の酸素濃度は６％以下が好ましいが、４％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。臭素の反応の際の反応器内の酸素濃度が６％を超えると、反応系内の臭素酸の生成量が増加する場合がある。
【００９６】
臭素の添加率は、逆浸透膜用スライム抑制剤全体の量に対して２５重量％以下であることが好ましく、１重量％以上２０重量％以下であることがより好ましい。臭素の添加率が逆浸透膜用スライム抑制剤全体の量に対して２５重量％を超えると、反応系内の臭素酸の生成量が増加する場合がある。１重量％未満であると、殺菌力が劣る場合がある。
【００９７】
臭素添加の際の反応温度は、０℃以上２５℃以下の範囲に制御することが好ましいが、製造コスト等の面から、０℃以上１５℃以下の範囲に制御することがより好ましい。臭素添加の際の反応温度が２５℃を超えると、反応系内の臭素酸の生成量が増加する場合があり、０℃未満であると、凍結する場合がある。
【実施例】
【００９８】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。【００９９】
［安定化次亜臭素酸組成物（組成物１）の調製］
窒素雰囲気下で、液体臭素：１６．９重量％（ｗｔ％）、スルファミン酸：１０．７重量％、水酸化ナトリウム：１２．９重量％、水酸化カリウム：３．９４重量％、水：残分を混合して、安定化次亜臭素酸組成物（組成物１）を調製した。安定化次亜臭素酸組成物のｐＨは１４、全塩素濃度は７．５重量％であった。安定化次亜臭素酸組成物の詳細な調製方法は以下の通りである。【０１００】
反応容器内の酸素濃度が１％に維持されるように、窒素ガスの流量をマスフローコントローラでコントロールしながら連続注入で封入した２Ｌの４つ口フラスコに１４３６ｇの水、３６１ｇの水酸化ナトリウムを加え混合し、次いで３００ｇのスルファミン酸を加え混合した後、反応液の温度が０〜１５℃になるように冷却を維持しながら、４７３ｇの液体臭素を加え、さらに４８％水酸化カリウム溶液２３０ｇを加え、組成物全体の量に対する重量比でスルファミン酸１０．７％、臭素１６．９％、臭素の当量に対するスルファミン酸の当量比が１．０４である、目的の安定化次亜臭素酸組成物（組成物１）を得た。生じた溶液のｐＨは、ガラス電極法にて測定したところ、１４であった。生じた溶液の臭素含有率は、臭素をヨウ化カリウムによりヨウ素に転換後、チオ硫酸ナトリウムを用いて酸化還元滴定する方法により測定したところ１６．９％であり、理論含有率（１６．９％）の１００．０％であった。また、臭素反応の際の反応容器内の酸素濃度は、株式会社ジコー製の「酸素モニタＪＫＯ−０２  ＬＪＤＩＩ」を用いて測定した。なお、臭素酸濃度は５ｍｇ／ｋｇ未満であった。【０１０１】
なお、ｐＨの測定は、以下の条件で行った。
電極タイプ：ガラス電極式
ｐＨ測定計：東亜ディーケーケー社製、ＩＯＬ−３０型
電極の校正：関東化学社製中性リン酸塩ｐＨ（６．８６）標準液（第２種）、同社製ホウ酸塩ｐＨ（９．１８）標準液（第２種）の２点校正で行った
測定温度：２５℃
測定値：測定液に電極を浸漬し、安定後の値を測定値とし、３回測定の平均値【０１０２】
［安定化次亜塩素酸組成物（組成物２）の調製］
１２％次亜塩素酸ナトリウム水溶液：５０重量％、スルファミン酸：１２重量％、水酸化ナトリウム：８重量％、水：残分を混合して、安定化次亜塩素酸組成物（組成物２）を調製した。組成物２のｐＨは１３．７、全塩素濃度は、６．２重量％であった。【０１０３】
＜実施例１，２、参考例３＞
［殺菌力の比較試験］
実施例１，２、参考例３では、図１に示すエレメント試験装置を用い、下記の試験条件で通水した。薬剤は安定化次亜臭素酸組成物（組成物１）を使用して、逆浸透膜の一次側入口圧力３ＭＰａでｐＨをそれぞれ８．０，７．５，７．０に調整して通水した。
【０１０４】
（試験条件）
・試験装置：エレメント試験装置
・逆浸透膜：ＳＷＣ５（日東電工製、ポリアミド系高分子膜）
・膜種：高圧膜（一次側入口圧力５．５ＭＰａ、有効圧力２．７ＭＰａ、ＮａＣｌ濃度３２０００ｍｇ／Ｌ、温度２５℃における透過流束が０．９ｍ３／ｍ２／ｄａｙ、ＮａＣｌ阻止率が９０％以上、最大使用圧が８．２７ＭＰａ）
・試験温度：２５℃
・全塩素濃度の測定箇所：濃縮水
・全塩素濃度の測定方法：ＤＰＤ（ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン）法（Ｈａｃｈ社製、多項目水質分析計「ＤＲ−４０００」）
・全塩素濃度（濃縮水）：０．２ｍｇ／Ｌ（ａｓＣｌ２）
・ｐＨ調整剤：塩酸
・被処理水：かん水（ｐＨ８、塩濃度３重量％、導電率３７０００〜５００００μＳ／ｃｍ）
・一次側入口圧力：３．０〜３．８ＭＰａ
・有効圧：０．８〜１．１ＭＰａ【０１０５】
（結果）
実施例１では透過水量保持率は１００％であり、実施例２では透過水量保持率は９３％であり、参考例３では透過水量保持率は８１％であった。結果を表１、図４に示す。このように、逆浸透膜の一次側入口圧力３ＭＰａではｐＨ８．０，７．５，７．０において透過水量保持率は８０％以上となり、透過水量の低下が抑制された。
【０１０６】
＜比較例１＞
比較例１では、図１に示すエレメント試験装置を用い、上記の試験条件で通水した。薬剤は安定化次亜臭素酸組成物（組成物１）を使用して、逆浸透膜の一次側入口圧力３ＭＰａでｐＨを６．５に調整して通水した。【０１０７】
（結果）
比較例１では透過水量保持率は６６％であった。結果を表１、図４に示す。このように、逆浸透膜の一次側入口圧力３ＭＰａではｐＨ６．５において透過水量保持率は８０％未満となり、透過水量の低下が認められた。【０１０８】
＜実施例４＞
実施例４では、図１に示すエレメント試験装置を用い、下記の試験条件で通水した。薬剤は安定化次亜塩素酸組成物（組成物２）を使用して、逆浸透膜の一次側入口圧力３ＭＰａでｐＨを７．５に調整して通水した。【０１０９】
（試験条件）
・試験装置：エレメント試験装置
・逆浸透膜：ＴＭ８００Ｃ（東レ製、ポリアミド系高分子膜）
・膜種：高圧膜（一次側入口圧力５．５ＭＰａ、有効圧力２．７ＭＰａ、ＮａＣｌ濃度３２０００ｍｇ／Ｌ、温度２５℃における透過流束が０．６ｍ３／ｍ２／ｄａｙ、ＮａＣｌ阻止率が９９．７５％以上、最大使用圧が８．３ＭＰａ）
・試験温度：２５℃
・全塩素濃度の測定箇所：濃縮水
・全塩素濃度の測定方法：ＤＰＤ（ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン）法（Ｈａｃｈ社製、多項目水質分析計「ＤＲ−４０００」）
・全塩素濃度（濃縮水）：１．２ｍｇ／Ｌ（ａｓＣｌ２）
・ｐＨ調整剤：塩酸
・被処理水：かん水（ｐＨ８、塩濃度３重量％、導電率３７０００〜５００００μＳ／ｃｍ）
・一次側入口圧力：３．０〜３．８ＭＰａ
・有効圧：０．８〜１．１ＭＰａ【０１１０】
（結果）
実施例４では透過水量保持率は９５％であった。結果を表１、図５に示す。このように、逆浸透膜の一次側入口圧力３ＭＰａではｐＨ７．５において透過水量保持率は８０％以上となり、透過水量の低下が抑制された。【０１１１】
【表１】
0006622424.tif 000002
【０１１２】
＜実施例５〜７＞
［逆浸透膜の比較試験］
実施例５〜７では、図１に示すエレメント試験装置を用い、下記の試験条件で通水した。薬剤は安定化次亜臭素酸組成物（組成物１）を使用して、逆浸透膜の一次側入口圧力３ＭＰａでｐＨをそれぞれ８．５に調整して通水した。【０１１３】
（試験条件）
・試験装置：エレメント試験装置
・逆浸透膜：日東電工製ポリアミド系高分子膜（実施例５）、東レ製ポリアミド系高分子膜（実施例６）、ＤＯＷ製ポリアミド系高分子膜（実施例７）
・膜種：高圧膜（一次側入口圧力５．５ＭＰａ、有効圧力２．７ＭＰａ、ＮａＣｌ濃度３２０００ｍｇ／Ｌ、温度２５℃における透過流束が０．９ｍ３／ｍ２／ｄａｙ（日東電工製ポリアミド系高分子膜）、温度２５℃における透過流束が０．６ｍ３／ｍ２／ｄａｙ（東レ製ポリアミド系高分子膜）、温度２５℃における透過流束が０．７ｍ３／ｍ２／ｄａｙ（ＤＯＷ製ポリアミド系高分子膜）、ＮａＣｌ阻止率が９０％以上、最大使用圧が８．２７ＭＰａ）
・試験温度：２５℃
・全塩素濃度の測定箇所：濃縮水
・全塩素濃度の測定方法：ＤＰＤ（ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン）法（Ｈａｃｈ社製、多項目水質分析計「ＤＲ−４０００」）
・全塩素濃度（濃縮水）：０．２ｍｇ／Ｌ（ａｓ  Ｃｌ２）
・ｐＨ調整剤：塩酸
・被処理水：かん水（ｐＨ８．５、塩濃度３重量％、導電率３７０００〜５００００μＳ／ｃｍ）
・一次側入口圧力：３．０〜３．８ＭＰａ
・有効圧：０．８〜１．１ＭＰａ【０１１４】
（結果）
結果を表２に示す。実施例５では透過水量保持率は９８％、実施例６では透過水量保持率は９４％、実施例７では透過水量保持率は８３％であった。【０１１５】
（ＸＰＳによるポリアミド系高分子膜表面の塩素濃度測定）
ポリアミド系高分子膜の水分を、温度２４℃、湿度４８％ＲＨのクリーンルーム内にて約２２時間の条件で乾燥させた後、表面のＸＰＳ分析を下記条件で行った。
測定装置：ＰＨＩ社製ＱｕａｎｔｅｒａＳＸＭ
励起Ｘ線：単色化Ａｌ（１４８６．６ｅＶ）
Ｘ線径：１００μｍφ
検出深さ：約４〜５ｎｍ
取出角：４５°
検出下限：０．２ａｔｏｍｉｃ％【０１１６】
表２に通水前の逆浸透膜（ポリアミド系高分子膜）の表面の塩素濃度を示す。【０１１７】
【表２】
0006622424.tif 000003
【０１１８】
日東電工製ポリアミド系高分子膜（実施例５）および東レ製ポリアミド系高分子膜（実施例６）については、通水前のポリアミド系高分子膜の表面に塩素が検出されていることが分かった。それに対して、ＤＯＷ製ポリアミド系高分子膜（実施例７）については、通水前のポリアミド系高分子膜の表面の塩素が検出下限値未満であることが分かった。このことから、逆浸透膜の透過水量保持率の低下抑制には、逆浸透膜（ポリアミド系高分子膜）の表面の塩素が影響していると考えられる。なお、逆浸透膜の表面に塩素が存在していることにより、透過水量保持率の低下が抑制されるメカニズムは明らかではないが、表面に塩素が導入されている逆浸透膜では、臭素が導入されにくくなるため、一般的に透過水量低下を引き起こす臭素系酸化剤の影響を受け難くなるものと推測される。【０１１９】
＜実施例８〜１０＞
［逆浸透膜の比較試験］
実施例８〜１０では、図１に示すエレメント試験装置を用い、下記の試験条件で通水した。薬剤は安定化次亜臭素酸組成物（組成物１）を使用して、逆浸透膜の一次側入口圧力３ＭＰａでｐＨをそれぞれ８．０に調整して通水した。【０１２０】
（試験条件）
・試験装置：エレメント試験装置
・逆浸透膜：ＳＷＣ４＋（日東電工製ポリアミド系高分子膜：実施例８）、ＳＷＣ５（日東電工製ポリアミド系高分子膜：実施例９）、ＳＷＣ６（日東電工製ポリアミド系高分子膜：実施例１０）
・膜種：高圧膜
（ＳＷＣ４＋：一次側入口圧力５．５ＭＰａ、有効圧力２．７ＭＰａ、ＮａＣｌ濃度３２０００ｍｇ／Ｌ、温度２５℃における透過流束が０．７ｍ３／ｍ２／ｄａｙ、ＮａＣｌ阻止率が９０％以上、最大使用圧が８．２７ＭＰａ）
（ＳＷＣ５：一次側入口圧力５．５ＭＰａ、有効圧力２．７ＭＰａ、ＮａＣｌ濃度３２０００ｍｇ／Ｌ、温度２５℃における透過流束が０．９ｍ３／ｍ２／ｄａｙ、ＮａＣｌ阻止率が９０％以上、最大使用圧が８．２７ＭＰａ）
（ＳＷＣ６：一次側入口圧力５．４ＭＰａ、有効圧力２．６ＭＰａ、ＮａＣｌ濃度３２０００ｍｇ／Ｌ、温度２５℃における透過流束が１．２ｍ３／ｍ２／ｄａｙ、ＮａＣｌ阻止率が９０％以上、最大使用圧が８．２７ＭＰａ）
・試験温度：２５℃
・全塩素濃度の測定箇所：濃縮水
・全塩素濃度の測定方法：ＤＰＤ（ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン）法（Ｈａｃｈ社製、多項目水質分析計「ＤＲ−４０００」）
・全塩素濃度（濃縮水）：０．２ｍｇ／Ｌ（ａｓ  Ｃｌ２）
・ｐＨ調整剤：塩酸
・被処理水：かん水（ｐＨ８、塩濃度３重量％、導電率３７０００〜５００００μＳ／ｃｍ）
・一次側入口圧力：３．０〜３．８ＭＰａ
・有効圧：０．８〜１．１ＭＰａ【０１２１】
（結果）
結果を表３に示す。実施例８では透過水量保持率は９３％、実施例９では透過水量保持率は９９％、実施例１０では透過水量保持率は８９％であった。このように、実施例１０では、実施例８および実施例９と比較して透過水量の低下が認められた。【０１２２】
（電気泳動法におけるポリアミド系高分子膜表面のゼータ電位測定）
ポリアミド系高分子膜を平板ゼータ電位測定用セルのサンプルホルダ（約４ｍｍ×５ｍｍ）のサイズに切り出し、測定面が上になるようにホルダに接着したものを測定試料とした。塩化ナトリウム０．０１ｍｏｌ／Ｌ溶液中に、ポリマラテックス粒子（ポリスチレン１００ｎｍ径標準液Ｎａｎｏｐｈｅｎｅ  Ｓｉｚｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）を分散させたものをトレーサ懸濁液とし、水酸化ナトリウム水溶液および塩酸を用いて、ｐＨ＝８に調整した。サンプルホルダをセットした平板ゼータ電位測定用セルを、トレーサ懸濁液に浸して２５℃で測定を行った。このときのトレーサ懸濁液ｐＨを測定した。溶媒の屈折率、誘電率、粘度は、水の数値に設定した。再現性確認のため、繰り返し測定を行った。
測定装置：マルバーン社製ゼータサイザーナノＺＳ（電気泳動法）
平板ゼータ電位測定用セル（ＺＥＮ１０２０）【０１２３】
表３に通水前のポリアミド系高分子膜表面のゼータ電位を示す。【０１２４】
【表３】
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【０１２５】
ＳＷＣ４＋（実施例８）およびＳＷＣ５（実施例９）についてはゼータ電位が負であることが分かった。また、ＳＷＣ６（実施例１０）についてはゼータ電位が正であることが分かった。このことから透過水量保持率の低下抑制にはポリアミド系高分子膜表面のゼータ電位も影響していると考えられる。【０１２６】
このように、実施例の方法により、逆浸透膜に被処理水を通水して処理水および濃縮水を得る、高圧での逆浸透膜処理において、逆浸透膜のスライム抑制効果を有し、かつ透過水量の低下を抑制することができた。
【符号の説明】
【０１２７】
１，３  逆浸透膜処理システム、５  水処理システム、１０  被処理水槽、１２  逆浸透膜処理装置、１４  ポンプ、１６  全塩素濃度測定装置、１８  被処理水配管、２０  被処理水供給配管、２２  透過水配管、２４  濃縮水配管、２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ  添加配管、２８  ｐＨ調整剤添加配管、３０  ｐＨ測定装置、３２  濃縮水循環配管、５０  前処理システム、５２  原水供給配管、５４  前処理水供給配管。
【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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