(57)【要約】  一つもしくは複数の半透膜エレメントで構成され、原水を供給して透過水と濃縮水とを得る半透膜ユニットの一次側に、阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量を測定し、測定値に基づいて、阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成の変更、阻止率向上液の供給停止、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行する。
2016111370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つもしくは複数の半透膜エレメントで構成される半透膜ユニットの一次側に、阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過することで半透膜を阻止率向上処理し、該阻止率向上処理した半透膜の一次側に原水を供給して透過水と濃縮水とを得る水処理方法であって、
該阻止率向上処理が、少なくとも、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量を測定し、該測定値に基づいて、阻止率向上液の供給停止を実行する阻止率向上処理である水処理方法。
【請求項２】
前記原水供給時の透過水を、前記半透膜とは異なる半透膜を用いて再度処理する請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
前記測定値が、阻止率向上液供給時の透過水流量の測定値であり、
阻止率向上液を略一定の供給圧力となるように半透膜ユニットに供給し、
該透過水流量の測定値が、予め定めた所定値を下回った時に阻止率向上液の供給停止を行う請求項１または２に記載の水処理方法。
【請求項４】
前記所定値が、
阻止率向上液供給前に、阻止率向上液と略同一の塩濃度であり、阻止率向上剤が含まれていない液体を略一定の供給圧力となるように半透膜ユニットに供給し、その時の透過水流量の測定値の０．７〜０．９５倍の値である請求項３に記載の水処理方法。
【請求項５】
前記阻止率向上液が塩濃度５，０００ｍｇ／Ｌ以下の阻止率向上液である請求項３または４に記載の水処理方法。
【請求項６】
前記測定値が、阻止率向上液供給時の供給圧力の測定値であり、
阻止率向上液を略一定の透過水流量となるように半透膜ユニットに供給し、
該供給圧力の測定値が、予め定めた所定値を上回った時に阻止率向上液の供給停止を行う請求項１または２に記載の水処理方法。
【請求項７】
前記所定値が、
阻止率向上液供給前に、阻止率向上液と略同一の塩濃度であり、阻止率向上剤が含まれていない液体を略一定の透過水流量となるように半透膜ユニットに供給し、その時の供給圧力の測定値の１．０５〜１．４倍の値である請求項６に記載の水処理方法。
【請求項８】
前記所定値が、
阻止率向上液供給前に、原水を半透膜ユニットに供給し、その時の供給水、透過水、濃縮水のうち、少なくとも２つの流量、塩濃度、および、水温を測定し、それらから初期透水性能として純水透過係数Ａ０を算出し、
少なくとも、該純水透過係数Ａ０、阻止率向上液の塩濃度および水温に基づいて決定された所定値である請求項３〜７のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項９】
一つもしくは複数の半透膜エレメントで構成される半透膜ユニットの一次側に、阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過することで半透膜を阻止率向上処理し、該阻止率向上処理した半透膜の一次側に原水を供給して透過水と濃縮水とを得る水処理方法であって、
該阻止率向上処理が、少なくとも、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量を測定し、該測定値に基づいて、阻止率向上液供給時の透過水流量の変更、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成の変更、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行する阻止率向上処理である水処理方法。
【請求項１０】
前記測定値が、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量の測定値であり、該測定値の変化率が小さくなったときに、透過水流量および／または阻止率向上剤濃度の増加、異なる阻止率向上剤の添加、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行する請求項９に記載の水処理方法。
【請求項１１】
前記半透膜ユニットが、透過水ライン中に透過水の流量を調整する透過水流量調整弁を備えた半透膜ユニットであり、
前記測定値の変化率が小さくなったときに、該透過水流量調整弁の開度を増加させることで透過水流量を増加する請求項１０に記載の水処理方法。
【請求項１２】
前記阻止率向上処理が、原水の半透膜ユニットへの供給を停止して、該半透膜の一次側に阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過する半透膜の阻止率向上処理であって、
少なくとも、原水供給時における供給圧力、透過水流量、透過水質から選ばれる１以上を測定し、
該測定値に基づいて、阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成、阻止率向上液の水温から選ばれる少なくとも一つを決定する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項１３】
前記阻止率向上処理が、
前記半透膜エレメントとは異なる半透膜エレメントの一次側に、阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過して阻止率向上処理した際の阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成、阻止率向上液の水温から選ばれる少なくとも一つと、該阻止率向上処理前後の純水透過係数Ａおよび／または溶質透過係数Ｂの変化との関係を予め定め、
少なくとも、原水供給時における供給水、透過水、濃縮水のうち、少なくとも２つの流量、塩濃度、および、水温を測定して、原水供給時の純水透過係数Ａcurrentおよび／または溶質透過係数Ｂcurrentを算出し、
該原水供給時の純水透過係数Ａcurrentおよび／または溶質透過係数Ｂcurrentと該関係から阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成、阻止率向上液の水温から選ばれる少なくとも一つを決定する阻止率向上処理である請求項１２に記載の水処理方法。
【請求項１４】
前記阻止率向上処理が、
前記阻止率向上液が第１の阻止率向上液および第２の阻止率向上液からなり、
前記半透膜ユニットに第１の阻止率向上液を供給する第１の半透膜阻止率向上処理を行った後、
該半透膜ユニットに原水を供給して半透膜処理を行い、
さらに、該半透膜ユニットへの原水の供給を停止して、第２の阻止率向上液を供給する第２の半透膜阻止率向上処理を行う半透膜の阻止率向上処理であって、
前記測定値が、少なくとも、原水供給時の供給圧力、透過水流量、透過水質から選ばれる１以上の測定値であり、
該測定値が予め定めた所定範囲に入らなかったときに、
該第２の阻止率向上液を、該第１の阻止率向上液の阻止率向上剤の組成と異なる阻止率向上液とすること、
該第２の阻止率向上液の阻止率向上剤の濃度を、該第１の阻止率向上剤の濃度より大きくもしくは小さくすること、
該第２の阻止率向上液の水温を、該第１の阻止率向上液の水温より高くもしくは低くすること、
該第２の阻止率向上液供給時の供給圧力を、該第１の阻止率向上液供給時の供給圧力より高くもしくは低くすること、
該第２の阻止率向上液供給時の透過水流量を、該第１の阻止率向上液供給時の透過水流量より高くもしくは低くすること、
該第２の阻止率向上液供給時の半透膜エレメントへの供給方向を、該第１の阻止率向上液供給時の半透膜エレメントへの供給方向とは反対とすること
から選ばれる少なくとも一つを実行する請求項１２または１３に記載の水処理方法。
【請求項１５】
前記阻止率向上液が、前記半透膜ユニットの透過水および／または原水に阻止率向上剤を加えることによって作成された阻止率向上液である請求項１〜１４のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項１６】
前記半透膜ユニットにｐＨが３以下または１０以上の水溶液を供給し、該水溶液を半透膜に所定時間接触させた後に、前記阻止率向上液を半透膜ユニットに供給する請求項１〜１５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項１７】
前記阻止率向上剤が、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）が、０．９〜１．１の範囲である阻止率向上剤である請求項１〜１６のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項１８】
前記阻止率向上剤の重量平均分子量が、６，０００以上１００，０００以下である請求項１〜１７のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項１９】
前記阻止率向上剤が、ポリアルキレングリコール鎖を有する阻止率向上剤である請求項１７または１８に記載の水処理方法。
【請求項２０】
前記ポリアルキレングリコール鎖を有する阻止率向上剤が、ポリエチレングリコールを主成分とする阻止率向上剤である請求項１９に記載の水処理方法。
【請求項２１】
前記半透膜が、複合半透膜である請求項１〜２０のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２２】
前記半透膜が、ポリアミドを主成分とする半透膜である請求項１〜２１のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２３】
前記半透膜エレメントが、スパイラル型の半透膜エレメントである請求項１〜２２のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２４】
半透膜にポリアルキレングリコール鎖を有する化合物で処理するときの透過流束が０．０１〜２．０ｍ／日の間にある請求項１〜２３のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２５】
被処理水を第１の半透膜ユニットに供給して透過水と濃縮水を得て、得られた濃縮水の少なくとも一部を、第２の半透膜ユニットに供給してさらに透過水と濃縮水を得る水処理方法において、
第１の半透膜ユニットの平均透水性が、第２の半透膜ユニットの平均透水性より小さい請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透膜を用いた水処理方法に関する。さらに詳しくは、半透膜の阻止率、特に非イオン性物質の阻止率を向上させることができる阻止率向上処理された複合半透膜を用いる水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノろ過膜や逆浸透膜などの半透膜は、無機電解質や中性分子を効率的に除去出来るため、海水およびかん水の脱塩、医療用・工業用の純水、超純水の製造、廃水処理、食品工業など幅広い分野に利用されている。しかし、近年、求められる要求水質が高くなってきていることから、半透膜の阻止率の向上が求められている。しかし、これらの半透膜は、被処理水中に存在する物質による悪影響を受ける。例えば、酸化性物質による酸化劣化や強いアルカリ性液体によるアルカリ加水分解を受け、長期継続的に、もしくは突発的に膜劣化が引き起こされ、必要とされる処理水質が得られなくなる。膜の劣化原因が酸化劣化やアルカリ加水分解の場合には、アニオン荷電を有する半透膜においては、アニオン荷電による荷電排除効果により除去可能な無機電解質の除去よりも、中性分子の除去への悪影響が大きく、特に中性分子の除去率が悪くなり、例えば、中性領域で解離していないシリカやホウ素などの水質悪化が著しくなる。そのため、この様な膜劣化が起きた場合には膜を交換する必要がある。【０００３】
このために、複合半透膜の阻止率向上方法の開発が進められており、例えば、重量平均分子量２，０００〜６，０００のポリエチレングリコールを逆浸透膜に接触させて阻止率、特に非イオン性溶質に対する阻止率を向上させることができる阻止率向上剤、および阻止率向上方法が提案されている（特許文献１）。また、半透膜の塩排除率を向上させるための半透膜処理剤として、側鎖として、アセトキシ基および末端カルボキシル基を有する有機基を有するビニル系ポリマーを主要成分として含有する半透膜処理剤が提案されている（特許文献２）。【０００４】
また、逆浸透膜のバイオファウリングを抑制するために、原水のｐＨを９．５以上とし、さらに、ポリアルキレングリコール鎖を有する阻止率向上剤を添加することで高水質の処理水を得る水処理装置、および水処理方法が提案されている（特許文献３）。そして、透過流束が増加したアニオン荷電を有する逆浸透膜に対し、ノニオン系界面活性剤を膜面に接触させることにより、透過流束を使用開始時の＋２０％〜−２０％の範囲に低下させる性能回復方法が提案されている（特許文献４）。【０００５】
さらに、除去率が低下した逆浸透膜に対し、酸化還元電位が３００ｍＶ以上であるヨウ素及び／またはヨウ素化合物を接触させる性能回復方法が提案されている（特許文献５）。そして、逆浸透膜の排除率を向上させる方法として、逆浸透膜を燐酸、亜燐酸、硫酸等の強鉱酸水溶液と接触させて昇温した後、加水分解性タンニン酸などの排除率向上剤に接触させる方法が提案されている（特許文献６）。【０００６】
また、塩などの標識物質の阻止率測定値に基づいて阻止率向上処理をする半透膜を選定し、選定された半透膜を重点的に阻止率向上処理する方法が提案されている（特許文献７）。そして、半透膜の一次側に阻止率向上剤を供給し、一次側から取り出される阻止率向上剤の量を測定し、その測定結果に基づいて阻止率向上剤の供給量を制御する方法が提案されている（特許文献８）。【０００７】
しかし、これらの処理方法や処理剤には向上可能な阻止率が小さい、透過流束の低下が著しい、阻止率向上状態の持続性は不十分であるなどの問題があった。そして、特許文献７のような方法では、阻止率はある程度の期間（数時間から数日）を経過した後でないと安定しない場合があり、さらにＲＯ透過水などの低塩濃度の水に阻止率向上剤を添加するなどして作成した低塩濃度の阻止率向上液を用いた場合には、阻止率向上処理継続中には透過水の塩濃度の変化は僅かであるため、透過水塩濃度を監視しても阻止率向上処理の進行程度が判らないため、的確に制御することが難しいという問題があった。さらに、特許文献８のような方法では、阻止率向上剤の量を測定するには時間を要してしまうため、阻止率向上処理の進行を的確に捉えられないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国特開２００７−２８９９２２号公報
【特許文献２】日本国特開昭５５−１１４３０６号公報
【特許文献３】日本国特開２００８−１３２４２１号公報
【特許文献４】日本国特開２００８−８６９４５号公報
【特許文献５】日本国特開２０１１−１６１４３５号公報
【特許文献６】日本国特開平２−６８１０２号公報
【特許文献７】日本国特開２００８−１５５１２３号公報
【特許文献８】日本国特開２００８−１８３４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ナノろ過膜や逆浸透膜などの複合半透膜に対し、複合半透膜の阻止率、特に非イオン性物質の阻止率を向上させることができる阻止率向上処理を施し、原水から濃縮水と透過水を得る水処理方法を提供することを目的とする。特に阻止率向上処理の進行具合を簡便かつ的確に把握し、阻止率向上処理を迅速かつ的確に実行する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための本発明は、以下の構成からなる。
（１）一つもしくは複数の半透膜エレメントで構成される半透膜ユニットの一次側に、阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過することで半透膜を阻止率向上処理し、該阻止率向上処理した半透膜の一次側に原水を供給して透過水と濃縮水とを得る水処理方法であって、該阻止率向上処理が、少なくとも、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量を測定し、該測定値に基づいて、阻止率向上液の供給停止を実行する阻止率向上処理である水処理方法。
（２）前記原水供給時の透過水を、前記半透膜とは異なる半透膜を用いて再度処理する（１）に記載の水処理方法。
（３）前記測定値が、阻止率向上液供給時の透過水流量の測定値であり、阻止率向上液を略一定の供給圧力となるように半透膜ユニットに供給し、該透過水流量の測定値が、予め定めた所定値を下回った時に阻止率向上液の供給停止を行う（１）または（２）に記載の水処理方法。
（４）前記所定値が、阻止率向上液供給前に、阻止率向上液と略同一の塩濃度であり、阻止率向上剤が含まれていない液体を略一定の供給圧力となるように半透膜ユニットに供給し、その時の透過水流量の測定値の０．７〜０．９５倍の値である（３）に記載の水処理方法。
（５）前記阻止率向上液が塩濃度５，０００ｍｇ／Ｌ以下の阻止率向上液である（３）または（４）に記載の水処理方法。
（６）前記測定値が、阻止率向上液供給時の供給圧力の測定値であり、阻止率向上液を略一定の透過水流量となるように半透膜ユニットに供給し、該供給圧力の測定値が、予め定めた所定値を上回った時に阻止率向上液の供給停止を行う（１）または（２）に記載の水処理方法。
（７）前記所定値が、阻止率向上液供給前に、阻止率向上液と略同一の塩濃度であり、阻止率向上剤が含まれていない液体を略一定の透過水流量となるように半透膜ユニットに供給し、その時の供給圧力の測定値の１．０５〜１．４倍の値である（６）に記載の水処理方法。
（８）前記所定値が、阻止率向上液供給前に、原水を半透膜ユニットに供給し、その時の供給水、透過水、濃縮水のうち、少なくとも２つの流量、塩濃度、および、水温を測定し、それらから初期透水性能として純水透過係数Ａ０を算出し、少なくとも、該純水透過係数Ａ０、阻止率向上液の塩濃度および水温に基づいて決定された所定値である（３）〜（７）のいずれかに記載の水処理方法。
（９）一つもしくは複数の半透膜エレメントで構成される半透膜ユニットの一次側に、阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過することで半透膜を阻止率向上処理し、該阻止率向上処理した半透膜の一次側に原水を供給して透過水と濃縮水とを得る水処理方法であって、該阻止率向上処理が、少なくとも、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量を測定し、該測定値に基づいて、阻止率向上液供給時の透過水流量の変更、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成の変更、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行する阻止率向上処理である水処理方法。
（１０）前記測定値が、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量の測定値であり、該測定値の変化率が小さくなったときに、透過水流量および／または阻止率向上剤濃度の増加、異なる阻止率向上剤の添加、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行する（９）に記載の水処理方法。
（１１）前記半透膜ユニットが、透過水ライン中に透過水の流量を調整する透過水流量調整弁を備えた半透膜ユニットであり、前記測定値の変化率が小さくなったときに、該透過水流量調整弁の開度を増加させることで透過水流量を増加する（１０）に記載の水処理方法。
（１２）前記阻止率向上処理が、原水の半透膜ユニットへの供給を停止して、該半透膜の一次側に阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過する半透膜の阻止率向上処理であって、少なくとも、原水供給時における供給圧力、透過水流量、透過水質から選ばれる１以上を測定し、該測定値に基づいて、阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成、阻止率向上液の水温から選ばれる少なくとも一つを決定する（１）〜（１１）のいずれかに記載の水処理方法。
（１３）前記阻止率向上処理が、前記半透膜エレメントとは異なる半透膜エレメントの一次側に、阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過して阻止率向上処理した際の阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成、阻止率向上液の水温から選ばれる少なくとも一つと、該阻止率向上処理前後の純水透過係数Ａおよび／または溶質透過係数Ｂの変化との関係を予め定め、少なくとも、原水供給時における供給水、透過水、濃縮水のうち、少なくとも２つの流量、塩濃度、および、水温を測定して、原水供給時の純水透過係数Ａcurrentおよび／または溶質透過係数Ｂcurrentを算出し、該原水供給時の純水透過係数Ａcurrentおよび／または溶質透過係数Ｂcurrentと該関係から阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成、阻止率向上液の水温から選ばれる少なくとも一つを決定する阻止率向上処理である（１２）に記載の水処理方法。
（１４）前記阻止率向上処理が、前記阻止率向上液が第１の阻止率向上液および第２の阻止率向上液からなり、前記半透膜ユニットに第１の阻止率向上液を供給する第１の半透膜阻止率向上処理を行った後、該半透膜ユニットに原水を供給して半透膜処理を行い、さらに、該半透膜ユニットへの原水の供給を停止して、第２の阻止率向上液を供給する第２の半透膜阻止率向上処理を行う半透膜の阻止率向上処理であって、前記測定値が、少なくとも、原水供給時の供給圧力、透過水流量、透過水質から選ばれる１以上の測定値であり、該測定値が予め定めた所定範囲に入らなかったときに、該第２の阻止率向上液を、該第１の阻止率向上液の阻止率向上剤の組成と異なる阻止率向上液とすること、該第２の阻止率向上液の阻止率向上剤の濃度を、該第１の阻止率向上剤の濃度より大きくもしくは小さくすること、該第２の阻止率向上液の水温を、該第１の阻止率向上液の水温より高くもしくは低くすること、該第２の阻止率向上液供給時の供給圧力を、該第１の阻止率向上液供給時の供給圧力より高くもしくは低くすること、該第２の阻止率向上液供給時の透過水流量を、該第１の阻止率向上液供給時の透過水流量より高くもしくは低くすること、該第２の阻止率向上液供給時の半透膜エレメントへの供給方向を、該第１の阻止率向上液供給時の半透膜エレメントへの供給方向とは反対とすることから選ばれる少なくとも一つを実行する（１２）または（１３）に記載の水処理方法。
（１５）前記阻止率向上液が、前記半透膜ユニットの透過水および／または原水に阻止率向上剤を加えることによって作成された阻止率向上液である（１）〜（１４）のいずれかに記載の水処理方法。
（１６）前記半透膜ユニットにｐＨが３以下または１０以上の水溶液を供給し、該水溶液を半透膜に所定時間接触させた後に、前記阻止率向上液を半透膜ユニットに供給する（１）〜（１５）のいずれかに記載の水処理方法。
（１７）前記阻止率向上剤が、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）が、０．９〜１．１の範囲である阻止率向上剤である請求項（１）〜（１６）のいずれかに記載の水処理方法。
（１８）前記阻止率向上剤の重量平均分子量が、６，０００以上１００，０００以下である（１）〜（１７）のいずれかに記載の水処理方法。
（１９）前記阻止率向上剤が、ポリアルキレングリコール鎖を有する阻止率向上剤である（１７）または（１８）に記載の水処理方法。
（２０）前記ポリアルキレングリコール鎖を有する阻止率向上剤が、ポリエチレングリコールを主成分とする阻止率向上剤である（１９）に記載の水処理方法。
（２１）前記半透膜が、複合半透膜である（１）〜（２０）のいずれかに記載の水処理方法。
（２２）前記半透膜が、ポリアミドを主成分とする半透膜である請求項（１）〜（２１）のいずれかに記載の水処理方法。
（２３）前記半透膜エレメントが、スパイラル型の半透膜エレメントである（１）〜（２２）のいずれかに記載の水処理方法。
（２４）半透膜にポリアルキレングリコール鎖を有する化合物で処理するときの透過流束が０．０１〜２．０ｍ／日の間にある（１）〜（２３）のいずれかに記載の水処理方法。
（２５）被処理水を一つの半透膜ユニット（第１の半透膜ユニット）に供給して透過水と濃縮水を得て、得られた濃縮水の少なくとも一部を、他方の半透膜ユニット（第２の半透膜ユニット）に供給してさらに透過水と濃縮水を得る水処理方法において、第１の半透膜ユニットの平均透水性が、第２の半透膜ユニットの平均透水性より小さい（２１）〜（２４）のいずれかに記載の水処理方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の水処理方法によれば、水処理設備において運転開始後の複合半透膜が除去率の低下によって透過水水質が悪化した場合に複合半透膜の除去率を改善させ、無機電解質や中性分子などの除去対象物質の水質を改善させることができる。特に阻止率向上処理の進行具合を簡便かつ的確に把握し、阻止率向上処理を迅速かつ的確に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明に係る半透膜分離装置の一例（濃縮水２段）を示すフロー図である。
【図２】図２は、本発明に係る阻止率向上処理を実施する際の半透膜分離装置のフロー図である。
【図３】図３は、本発明に係る半透膜分離装置の他の例（透過水２段）を示すフロー図である。
【図４】図４は、本発明に係る半透膜の阻止性能向上方法の実施例採取に用いた試験装置のプロセスフロー図である。
【図５】図５は、実施例１に係る阻止率向上処理中の透過水流量と透過水ＥＣの経時変化を示すグラフである。
【図６】図６は、実施例２に係る阻止率向上処理中の透過水流量と透過水ＥＣ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】
以下、本発明の望ましい実施の形態を、図面を用いて説明する。ただし、本発明の範囲がこれらに限られるものではない。
【００１４】
本発明の水処理方法は、半透膜を用いた半透膜分離装置に適用可能であり、その一例を図１に示す。図１に示す半透膜分離装置は、原水１が、原水槽２に一旦貯留された後、原水供給ポンプ３で前処理ユニット４に送液されて前処理されることで前処理水を得る。該前処理水は、中間水槽５、前処理水供給ポンプ６、保安フィルター７を経て、昇圧ポンプ８で昇圧された後、半透膜モジュールからなる半透膜ユニット９（９ａ、９ｂ）で処理することで、原水１より塩濃度が低い透過水１０（１０ａ、１０ｂ）と塩濃度が高い濃縮水１１（１１ａ、１１ｂ）とに分離される。透過水１０は透過水貯留タンク１２に貯留させ、濃縮水１１は排出される。一般的には透過水１０を生産水として活用することが多いが、濃縮水１１を生産水として有価物回収などに用いても良い。
【００１５】
本発明を適用する原水および用途は、特に限定されるものではなく、河川水や地下水の除濁、脱塩、海水やかん水の淡水化、下水や排水の再利用など、様々な目的に適用可能である。
【００１６】
前処理ユニット４は、主に原水１に含まれる固形分を除去する目的で適用される。具体的には、ｃｍ〜ｍｍ単位のスクリーン、サブミリ〜マイクロメートルレベルの高精度の固液分離が可能な砂ろ過、繊維フィルター、不織布フィルター、砂ろ過、さらに精度が高い、精密ろ過膜、限外ろ過膜などを原水水質に応じて用いることができ、沈降分離、浮上分離など、種々の前処理プロセスを挙げることが出来る。またその適用に、凝集剤、吸着剤、殺菌剤、ｐＨ調整などの薬剤の併用も差し支えない。原水中に有機物が非常に多い場合は、生物処理やラグーンなどで有機物をあらかじめ分解しておくことも好ましい実施態様である。逆に、固形分や有機物濃度が非常に小さく清澄な原水の場合には、前処理ユニット４を省略することも可能である。
【００１７】
前処理ユニット４から得られる前処理水は、維持管理を容易にするために中間水槽５に一旦貯留することが好ましいが、敷地面積低減や原水供給ポンプ３圧力の有効活用などを目的として中間水槽５を省略することも可能である。
【００１８】
前処理水供給ポンプ６は、所定量の前処理水を昇圧ポンプ８を介して半透膜ユニット９に供給できれば特に限定されず、市販のポンプを用いることができる。昇圧ポンプ８も同様に、半透膜ユニット９において、被処理水から処理水を分離することができるだけの圧力を付加できるものであれば特に限定されず、市販のポンプを用いることができる。これらのポンプとして、例えば、プランジャー式、渦巻き式、マグネット式など必要とする出力、特性に応じ適宜選択し、用いることができる。
【００１９】
半透膜ユニット９は、１以上の半透膜エレメントを収容した筒状圧力容器を備えており、供給された前処理水の一部が半透膜エレメントに備えられている半透膜を透過することによって、半透膜を透過した水である透過水１０と透過しなかった水である濃縮水１１とを得ることができる構造である。半透膜ユニット９は、１以上の該筒状圧力容器を備えており、複数の場合には、直列、並列に備えることができる。１以上の筒状圧力容器を並列に設置し、同一の供給水を半透膜処理するものを一つの半透膜ユニットとしたとき、該半透膜ユニットを多段に設置することも可能である。
【００２０】
例えば、図１のように２段に半透膜ユニットを設置し、まず半透膜ユニット（第１の半透膜ユニット）９ａにて前処理水を処理して透過水１０ａと濃縮水１１ａとを得て、該濃縮水１１ａを次の半透膜ユニット（第２の半透膜ユニット）９ｂにてさらに処理して透過水１０ｂと濃縮水１１ｂとを得る濃縮水２段法としてもよい。これに限らず、濃縮水１１ｂをさらにもう一段の半透膜ユニットで処理する濃縮水３段法や、図３のような透過水１０ａを供給水としてさらに別の半透膜ユニット９ｃで処理する透過水２段法を用いて良い。これらの構成は、原水水質、要求生産水質（透過水質）、水温などの環境条件、造水コストなどを鑑みて、適宜決定することができる。
【００２１】
ここで、透過水２段法（図３）は、１段目の半透膜ユニット９ａによる処理で原水から除去対象成分の大部分を除去し、２段目の半透膜ユニット９ｃによる処理で残存する除去対象成分を除去することで透過水１０ｃの水質を目標レベルにまで向上させる手法であり、この透過水２段法の１段目の半透膜ユニット９ａに本発明の阻止率向上方法を適用することが特に好ましい。半透膜分離装置では透過水流量の確保と透過水質の達成が重要となるが、透過水２段法の１段目の半透膜ユニット９ａでは、特に透過水流量の確保が透過水質の達成より重要である。何故なら、透過水質が目標水質未達でも２段目の半透膜ユニット９ｂにより対応可能だが、透過水流量が少なくなってしまった場合には、２段目の半透膜ユニット９ｂでの対応が困難となってしまうためである。
【００２２】
本発明は、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量を測定し、該測定値に基づいて、阻止率向上液供給時の透過水流量の変更、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度もしくは組成の変更、阻止率向上液の供給停止、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行するため、１段目の半透膜ユニット９ａに本発明を適用することで、透過水流量を確保し、半透膜分離装置全体として透過水流量の確保と透過水質の達成が可能となる。
【００２３】
本発明は、上記のような一つもしくは複数の半透膜エレメントで構成される半透膜ユニットの一次側に、阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過することで半透膜を阻止率向上処理し、該阻止率向上処理した半透膜の一次側に原水を供給して透過水と濃縮水とを得る水処理方法であって、該阻止率向上処理が、少なくとも、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量を測定し、該測定値に基づいて、阻止率向上液の供給停止を実行する阻止率向上方法であること、または、少なくとも、阻止率向上液供給時の透過水流量の変更、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度もしくは組成の変更、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行する水処理方法である。
【００２４】
具体的な方法の一例について図２を用いて説明する。
【００２５】
まず、透過水貯留タンク１２内の透過水を阻止率向上液調整タンク１３に移送し、そこに阻止率向上剤１４を加えて攪拌することで、阻止率向上液を調整、作成する。ここで、透過水１０の代わりに原水１や前処理ユニット４によって処理された中間水槽内の前処理水を利用しても良い。これにより、透過水１０を生産水として活用する場合には、透過水１０の消費が抑えられるため、回収率が向上することとなる。特に前処理水を利用する場合には、固形分除去された後であるため、半透膜エレメント内の流路閉塞懸念が少なく、好ましい。
【００２６】
前処理水供給ポンプ６および昇圧ポンプ８を停止して被処理水の供給を停止し、半透膜ユニットおよび配管内の原水（前処理水）、透過水１０および濃縮水１１を排水する。そして、調整された阻止率向上液を、阻止率向上液供給ポンプ１５を用いて半透膜ユニット９への給水ラインを通して、半透膜ユニット９の一次側に供給し、膜透過させることで透過水と濃縮水を得る。透過水１０と濃縮水１１を阻止率向上液調整タンク１３に還流させることで阻止率向上液を循環しながら半透膜に接触させ、半透膜の阻止率を向上させる。
【００２７】
阻止率向上液を半透膜に接触処理するときの圧力は特に制限はなく、複合半透膜に被処理水を通水するときの圧力以下（１０ＭＰａ以下）であることが好ましく、あるいは、薬品洗浄設備で運転される圧力以下（１ＭＰａ以下）であることがより好ましい。
【００２８】
阻止率向上液を半透膜に接触処理するときには、透過流束が０．０１〜２ｍ／日の範囲で行うと半透膜の内部にまで阻止率向上剤が接触できるため処理効果が高まり好ましい。透過流束が０．０１ｍ／日以下では処理効果が低く、２ｍ／日以上では過剰な運転圧力により半透膜がダメージを受けてしまう可能性がある。
【００２９】
なお、透過流束とは単位時間および単位面積あたり半透膜を透過した水量のことであり、既知面積の半透膜を透過する水の量を電磁流量計やフロート式流量計などの流量計や、電子天秤などの重量測定器にて測定し、下記式により計算される。
透過流束＝透過水量／（膜面積×採取時間）
【００３０】
また、阻止率向上剤の濃度は、その組成や環境条件等から適宜定めれば良いが、１０〜１０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、１０〜５００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。また、阻止率向上液を通水する時間は、０．１〜２４時間が好ましく、０．２５〜３時間であることがより好ましい。これらの濃度範囲、通水時間とすることで、より効率良く阻止率向上処理を実施可能であると同時に、阻止率向上が高まる傾向にある。
【００３１】
ここで本発明では、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量を測定し、該測定値に基づいて、阻止率向上液供給時の透過水流量の変更、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度もしくは組成の変更、阻止率向上液の供給停止、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行する。
【００３２】
供給圧力の測定は、半透膜ユニット９に供給する阻止率向上液もしくは原水の圧力を測定可能であれば、特に計器種類や設置場所を問わない。図２では半透膜ユニット９の上流側メイン配管に供給水圧力計１６を設置する場合について図示したが、メイン配管合流前の循環ライン上の阻止率向上液供給ポンプ後に設置しても構わない。また、図２のように多段で半透膜ユニットを構成する場合には、後段の供給圧力を測定するため、濃縮水１１ａのライン上に圧力計を設置することも好ましい。
【００３３】
また、透過水流量の測定は、半透膜ユニット９で得られる透過水の流量を測定可能であれば、特に計器種類や設置場所を問わない。図２のように多段で半透膜ユニットを設置する場合、図２では透過水１０ａと１０ｂが合流した後の透過水流量を透過水流量計１７にて測定する場合について記載したが、透過水１０ａと１０ｂをそれぞれ測定可能なように透過水流量計を設置しても構わないし、供給水流量と濃縮水流量とを測定し、その差から透過水流量を算出しても構わない。
【００３４】
本発明では、阻止率向上液供給時の供給圧力および／または透過水流量を測定し、該測定値の変化率が小さくなったときに、透過水流量もしくは阻止率向上剤濃度の増加、異なる阻止率向上剤の添加、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行することが好ましい。
【００３５】
阻止率向上液を半透膜に接触・透過させたとき、阻止率向上液に含まれる阻止率向上剤によって半透膜の孔が埋められるので、阻止率向上処理の進行に伴い、半透膜の阻止率が向上し透水性が低下する。したがって、一定条件で阻止率向上処理を行った場合、阻止率向上剤と半透膜の孔との接触確率が次第に減少し、処理の進行速度が次第に低下し、透水性の減少速度が次第に低下する。即ち、供給圧力の時間に対する増加速度や、透過水流量の時間に対する低下速度である測定値の変化率が次第に小さくなる。
【００３６】
このような現象が観察されたときに、透過水流量および／または阻止率向上剤濃度の増加、異なる阻止率向上剤の添加、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行することによって、処理の進行速度を高め、短時間で処理を完了できる。さらに、阻止率向上処理開始時から、透過水流量、阻止率向上液の温度が高い状態で処理する場合と比較して半透膜への負担が少なく、阻止率向上剤濃度が高い状態で処理する場合と比較して阻止率向上剤を無駄なく活用でき、異なる阻止率向上剤を開始時から活用する場合と比較して阻止率向上剤の適性を活かした処理ができるというメリットがある。
【００３７】
具体的な方法について例示して説明する。例えば、阻止率向上処理実施中の供給圧力や透過水流量の測定値を数秒〜数分の一定間隔に記録し、時刻と測定値との関係から、任意の時刻における測定値の変化率を算出する。このとき、任意の時刻における測定値の変化率を、一つ手前の時刻における測定値との差分として算出してもよく、複数点手前までの測定値を含んだ線形近似の傾きとして算出してもよい。また、測定の誤差や振動を鑑み、任意の時刻における測定値を、それ以前の複数点の平均値として求める移動平均値で代表させ、その移動平均値に基づいて、任意の時刻における測定値の変化率を算出しても良い。
【００３８】
このようにして得られた任意の時刻における測定値の変化率が、阻止率向上処理開始時の変化率と比較して所定の割合まで減少したときに、透過水流量および／または阻止率向上剤濃度の増加、異なる阻止率向上剤の添加、阻止率向上液の水温の変更から選ばれる少なくとも一つを実行することが好ましい。その所定の割合は任意に定めて構わないが、好ましくは７０％、さらに好ましくは５０％である。
【００３９】
また、透過水流量を増加させる場合には、供給圧力を上げることも好ましいが、半透膜ユニットの透過水ライン中に透過水の流量を調整する透過水流量調整弁を設け、その透過水流量調整弁の開度を増加させることが、さらに好ましい。これにより、阻止率向上液供給ポンプなど、供給圧力を加えるポンプがインバータを具備していなくても、透過水流量を適正に調整可能である。透過水流量を増加させる割合や程度については、適宜定めることができるが、特に、透過水流量が次第に低下してきた場合には、阻止率向上処理開始時の透過水量レベルに増加させることが好ましい。
【００４０】
また、阻止率向上剤濃度を増加させる場合には、図２の阻止率向上液調整タンクに阻止率向上剤を添加しても良く、配管中にライン注入しても良い。ただし、後者の場合にはライン注入点下流にラインミキサーを設置して攪拌し、確実に混合させることが好ましい。阻止率向上剤濃度を増加させる割合や程度については適宜定めることができるが、特に、１０％以上増加させることが好ましく、５０％以上増加させることがさらに好ましい。
【００４１】
また、異なる阻止率向上剤を添加する場合には、図２の阻止率向上液調整タンクに阻止率向上剤を添加しても良く、配管中にライン注入しても良い。ただし、後者の場合にはライン注入点下流にラインミキサーを設置して攪拌し、確実に混合させることが好ましい。ここで、異なる阻止率向上剤とは、成分が異なる場合だけでなく、重量平均分子量や分子量分布が異なる場合も含まれる。
【００４２】
また、阻止率向上液の水温を変更する場合には、図２の阻止率向上液調整タンクにヒーターや冷却器を設置することや、熱交換器などを通すことにより加温または冷却することが好ましい。また、阻止率向上液の供給配管などに水温計を設置して阻止率向上液の水温をモニタリングし、目標とする温度に加温・冷却することが好ましい。加温・冷却の程度は、阻止率向上剤と半透膜との親和性、プラントの水温上限値などを鑑みて適宜決定すれば良いが、３５℃未満の場合にはまず３５℃まで加温し、透過水流量や供給圧力が目標の範囲に入らなかったときには再加熱するなど、段階的に対応することが、半透膜への負担軽減、省エネなどの観点から好ましい。冷却する場合も同様だが、一般的に冷却よりも加温により阻止率向上剤の処理効果が高くなるため、加温する方がより好ましい。
【００４３】
また、阻止率向上液を略一定の供給圧力となるように半透膜ユニットに供給し、その際の透過水流量を測定し、その透過水流量測定値が、予め定めた所定値を下回った時に阻止率向上液の供給を停止することや、阻止率向上液を略一定の透過水流量となるように半透膜ユニットに供給し、その際の供給圧力を測定し、その供給圧力測定値が、予め定めた所定値を上回った時に阻止率向上液の供給を停止することも好ましい。これらにより、目標の半透膜性能値に対し過不足ない状態で阻止率向上処理を完了させることができる。
【００４４】
また、阻止率向上液を略一定の供給圧力となるように半透膜ユニットに供給し、その際の透過水流量を測定し、その透過水流量測定値が、予め定めた所定値を下回った時に阻止率向上液の供給を停止することが、特に好ましく、その際に、前記阻止率向上液が塩濃度５，０００ｍｇ／Ｌ以下の阻止率向上液であることが、さらに好ましい。
【００４５】
阻止率向上処理の進行に伴い、半透膜の純水透過流束Ｊｖおよび溶質透過流束Ｊｓがともに低下していくが、後述の（４）式のように透過水質はＪｓ／Ｊｖとなるので、透過水質の変化は限定的になる。特に塩濃度５，０００ｍｇ／Ｌ以下では、透過水質の変化が極めて限定的になると同時に、透過水塩濃度が小さくなるため、電気伝導度などで透過水塩濃度を測定すると測定値の変動幅が阻止率向上処理による透過水塩濃度の低下より大きくなり、目標達成の判断が困難になる。したがって、透過水質によって阻止率向上処理の進行状況が判断しにくくなる。これに対し、透過水流量の変化は大きく、また測定精度が高いため、阻止率向上処理の進行状況を的確に判断できる。
【００４６】
ここで、供給圧力を略一定として阻止率向上液を半透膜ユニットに供給するには、阻止率向上液供給ポンプ等の加圧手段となるポンプの吐出圧を略一定とする方法が挙げられる。また、透過水流量を略一定として阻止率向上液を半透膜ユニットに供給するには、透過水流量を測定し、その測定値が一定の範囲内に入るように、加圧手段となるポンプの吐出を自動制御もしくは手動調整する方法が挙げられる。
【００４７】
上述の略一定とは、任意の時刻における測定値（一定期間の移動平均値としてもよい）が大きく変動せず、明確な増加傾向あるいは減少傾向を示さないことを指す。具体的には、本発明では、阻止率向上液を半透膜に供給している時間の測定値の平均値の±１０％の範囲内に９０％以上の測定値が含まれることを指す。
【００４８】
また、本発明では所定値を目標値として予め定めるために、事前に透過水流量、供給圧力、阻止率の値の関係を求めて、目標値を設定することが好ましい。具体的には、阻止率向上液供給前に、阻止率向上液と略同一の塩濃度であり、阻止率向上剤が含まれていない液体を略一定の供給圧力となるように半透膜ユニットに供給し、透過水流量の所定値を、事前に測定した透過水流量の０．７〜０．９５倍とすること、または、阻止率向上液供給前に、阻止率向上液と略同一の塩濃度であり、阻止率向上剤が含まれていない液体を略一定の透過水流量となるように半透膜ユニットに供給し、供給圧力の所定値を、事前に測定した供給圧力の１．０５〜１．４倍とすることが好ましい。所定値をこの範囲に設定することで、半透膜の透水性が低下しすぎて処理コストが高くなることを回避し、かつ阻止率向上処理による阻止率向上効果が発現できる範囲となる。
【００４９】
ここで、「阻止率向上液と略同一の塩濃度であり、阻止率向上剤が含まれていない液体」とは、例えば阻止率向上液が、半透膜透過水に阻止率向上剤を添加して作成する場合には半透膜透過水が該当し、原水に阻止率向上剤を添加して作成する場合には原水が該当する。即ち、阻止率向上剤の希釈・溶解に活用する液体が該当する。その代替として、塩濃度が略同一となるように人工的に液体を作成してもよい。例えば、海水の場合には人工海水やＮａＣｌ水溶液などが該当する。ここで、塩濃度が略同一とは、阻止率向上液の塩濃度の±１０％以内であることが好ましく、より好ましくは±５％以内である。
【００５０】
阻止率向上剤が含まれていない液体を略一定の供給圧力となるように半透膜ユニットに供給する際には、その後に阻止率向上液を供給する時の供給圧力と略同一であることが好ましく、具体的には±１０％以内、より好ましくは±５％以内である。阻止率向上剤が含まれていない液体を略一定の透過水流量となるように半透膜ユニットに供給する際も同様であり、その後に阻止率向上液を供給する時の透過水流量と略同一であることが好ましく、具体的には±１０％以内、より好ましくは±５％以内である。
【００５１】
また、より正確に目標とする膜性能で阻止率向上処理を終了させるために、次のような手段を採ることも好ましい。少なくとも、阻止率向上処理前に、原水（前処理水を含む）を半透膜に通水し、その時の供給水、透過水、濃縮水のうち、少なくとも２つの流量および濃度、水温を測定し、それらから初期透水性能として純水透過係数Ａ０を算出し、その後、阻止率向上液を半透膜に供給、通水しながら、その時の供給水、透過水、濃縮水のうち、少なくとも２つの流量および濃度、水温を測定し、それらから初期透水性能として純水透過係数Ａ１を算出し、Ａ１／Ａ０がＲＡ以下であれば、阻止率向上処理を終了するという方法をとることが好ましい。ここで、ＲＡを０．７〜０．９５とすることがさらに好ましい。
【００５２】
より厳密には、少なくとも、阻止率向上処理前に、阻止率向上剤を含有しない以外の成分が同じ液体を用いて半透膜に通水し、その時の供給水、透過水、濃縮水のうち、少なくとも２つの流量および濃度、水温を測定し、それらから初期透水性能として純水透過係数Ａ０、および、阻止性能として溶質透過係数Ｂ０を算出し、その後、阻止率向上液を半透膜に供給、通水しながら、その時の供給水、透過水、濃縮水のうち、少なくとも２つの流量および濃度、水温を測定し、それらから初期透水性能として純水透過係数Ａ１、および、阻止性能として溶質透過係数Ｂ２を算出し、Ａ１／Ａ０がＲＡ１以下となったときのＢ１／Ｂ０が予め定められた値ＲＢ以下であれば、阻止率向上処理を終了し、Ｂ１／Ｂ０がＲＢを超えていた場合は、阻止率向上処理を継続し、Ｂ１／Ｂ０がＲＢ以下になるか、Ａ１／Ａ０がＲＡ２まで低下した時点で、処理を停止するという方法をとることが好ましい。さらに具体的には、ＲＡ１が０．９以下、かつ、ＲＡ２が０．７以上であるようにするとともに、ＲＢが０．３以上０．７以下であるように阻止率向上処理を施すことが好ましい。
【００５３】
ここで、純水透過係数、および溶質透過係数は、下記の式によって求めることができる。
【００５４】
Ｊｖ＝Ａ（ΔＰ−π（Ｃｍ））  ・・・（１）
Ｊｓ＝Ｂ（Ｃｍ−Ｃｐ）  ・・・（２）
（Ｃｍ−Ｃｐ）／（Ｃｆ−Ｃｐ）＝ｅｘｐ（Ｊｖ／ｋ）  ・・・（３）
Ｃｐ＝Ｊｓ／Ｊｖ  ・・・（４）
Ａ＝α×Ａ２５×μ２５／μ  ・・・（５）
Ｂ＝β×Ｂ２５×μ２５／μ×（２７３．１５＋Ｔ）／（２９８．１５）  ・・・（６）
【００５５】
Ｃｆ      ：供給水濃度                ［ｍｇ／ｌ］
Ｃｍ      ：膜面濃度                  ［ｍｇ／ｌ］
Ｃｐ      ：透過水濃度                ［ｍｇ／ｌ］
Ｊｓ      ：溶質透過流束              ［ｋｇ／ｍ２／ｓ］
Ｊｖ      ：純水透過流束              ［ｍ３／ｍ２／ｓ］
ｋ        ：物質移動係数              ［ｍ／ｓ］
Ａ        ：純水透過係数              ［ｍ３／ｍ２／Ｐａ／ｓ］
Ａ２５    ：２５℃での純水透過係数    ［ｍ３／ｍ２／Ｐａ／ｓ」
Ｂ        ：溶質透過係数              ［ｍ／ｓ］
Ｂ２５    ：２５℃での溶質透過係数    ［ｍ／ｓ］
Ｔ        ：温度                      ［℃］
α        ：運転条件による変動係数    ［−］
β        ：運転条件による変動係数    ［−］
ΔＰ      ：運転圧力                  ［Ｐａ］
μ        ：粘度                      ［Ｐａ・ｓ］
μ２５    ：２５℃での粘度            ［Ｐａ・ｓ］
π        ：浸透圧                    ［Ｐａ］
【００５６】
すなわち、Ｊｖ、Ｃｆ、Ｃｐ、Ｔを実測し、ｋ、その他の物性値を上述の式（１）〜（４）に代入することによって実測条件での純水透過係数Ａと溶質透過係数Ｂを求めることができる。さらに、予め得られているα、βに基づけば、２５℃における純水透過係数Ａ２５と溶質透過係数Ｂ２５を、式（５）〜（６）から求めることができ、さらには、式（５）〜（６）を用いて任意の温度Ｔの純水透過係数と溶質透過係数も得ることができる。
【００５７】
また、半透膜エレメントの性能を算出する場合は、半透膜エレメントの長さ方向に物質収支を計算しながら数値積分することによって求めることができる。この計算方法の詳細は、非特許文献（Ｍ．Ｔａｎｉｇｕｃｈｉら、Behavior of a reverse osmosis plant adopting a brine conversion、ジャーナル・オブ・メンブレン・サイエンス、１８３、ｐ２４９−２５７（２０００））に示されている。
【００５８】
純水透過係数Ａ、溶質透過係数Ｂを算出し、監視するにあたっては、いずれも同じ温度に補正した値であることも好ましいが、透水性にとって最も厳しい、すなわち純水透過係数Ａが最も低下する半透膜の最低運転温度ＴＬ、および阻止性能にとって最も厳しい、すなわち溶質透過係数Ｂが最も大きくなる半透膜の最高運転温度ＴＨにおける値に補正すると、それぞれの性能が許容範囲になるかどうかがわかりやすいため非常に好ましい。
【００５９】
また、本発明では、前記阻止率向上処理が、原水の半透膜ユニットへの供給を停止して、該半透膜の一次側に阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過する半透膜の阻止率向上処理であって、少なくとも、原水供給時における供給圧力、透過水流量、透過水質から選ばれる１以上を測定し、該測定値に基づいて、阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成、阻止率向上液の水温から選ばれる少なくとも一つを決定する水処理方法である。
【００６０】
ここで、阻止率向上処理が、半透膜ユニットに第１の阻止率向上液を供給する第１の半透膜阻止率向上処理を行った後、該半透膜ユニットに原水を供給して半透膜処理を行い、さらに、該半透膜ユニットに第２の阻止率向上液を供給する第２の半透膜阻止率向上処理を行う半透膜の阻止率向上処理であって、前記測定値が、原水供給時の供給圧力、透過水流量、透過水質から選ばれる１以上の測定値であり、該測定値が予め定めた所定範囲に入らなかったときに、該第２の阻止率向上液を、該第１の阻止率向上液の阻止率向上剤の組成と異なる阻止率向上液とすること、該第２の阻止率向上液の阻止率向上剤の濃度を、該第１の阻止率向上剤の濃度より大きくもしくは小さくすること、該第２の阻止率向上液の水温を、該第１の阻止率向上液の水温より高くもしくは低くすること、該第２の阻止率向上液供給時の供給圧力を、該第１の阻止率向上液供給時の供給圧力より高くもしくは低くすること、該第２の阻止率向上液供給時の透過水流量を、該第１の阻止率向上液供給時の透過水流量より高くもしくは低くすること、該第２の阻止率向上液供給時の半透膜エレメントへの供給方向を、該第１の阻止率向上液供給時の半透膜エレメントへの供給方向とは反対とすることから選ばれる少なくとも一つを実行することも好ましい。
【００６１】
半透膜の処理性能は、圧力、原水水質、水温、透過流束、原水供給水流量、濃縮水流量等、様々な要素の影響を複雑に受ける。よって、阻止率向上処理中の性能と原水処理中の性能とでは異なる場合がある。そこで、原水供給時の供給圧力、透過水流量、透過水質などの値から半透膜の状態を推定し、阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成、阻止率向上液の水温などの阻止率向上処理の方法や条件を決定することによって、より適切かつ効率的に阻止率向上処理を実施できる。
【００６２】
具体的には、次のような方法が好ましい。
【００６３】
前記半透膜エレメントとは異なる半透膜エレメントの一次側に、阻止率向上剤を含む阻止率向上液を供給し、該阻止率向上液の少なくとも一部が半透膜を透過して阻止率向上処理した際の阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成、阻止率向上液の水温から選ばれる少なくとも一つと、該阻止率向上処理前後の純水透過係数Ａおよび／または溶質透過係数Ｂの変化との関係を予め定め、少なくとも、原水供給時における供給水、透過水、濃縮水のうち、少なくとも２つの流量、塩濃度、および、水温を測定して、原水供給時の純水透過係数Ａcurrentおよび／または溶質透過係数Ｂcurrentを算出し、該原水供給時の純水透過係数Ａcurrentおよび／または溶質透過係数Ｂcurrentと該関係から阻止率向上液供給時の透過水流量、該阻止率向上液における阻止率向上剤の濃度および／または組成、阻止率向上液の水温から選ばれる少なくとも一つを決定する。
【００６４】
即ち、まず、阻止率向上処理条件と阻止率向上処理効果の関係を、ラボでの阻止率向上処理試験結果や過去の阻止率向上処理の経験から、阻止率向上処理前後の純水透過係数Ａと溶質透過係数Ｂの比、即ち、Ａpost／Ａpre、Ｂpost／Ｂpreとして整理しておく。
【００６５】
ここで、
Ａpre       ：阻止率向上処理前の純水透過係数Ａ      ［ｍ３／ｍ２／Ｐａ／ｓ］
Ａpost      ：阻止率向上処理後の純水透過係数Ａ      ［ｍ３／ｍ２／Ｐａ／ｓ］
Ｂpre       ：阻止率向上処理前の溶質透過係数Ｂ      ［ｍ／ｓ］
Ｂpost      ：阻止率向上処理後の溶質透過係数Ｂ      ［ｍ／ｓ］
である。
【００６６】
阻止率向上処理前の原水処理中の供給水、透過水、濃縮水のうち、少なくとも２つの流量および濃度、水温を含む情報から、阻止率向上処理前の純水透過係数Ａcurrentおよび溶質透過係数Ｂcurrentを前述の（１）〜（６）式に従って算出する。そして、阻止率向上処理によって達成したい純水透過係数Ａtargetおよび溶質透過係数Ｂtargetを、達成したい透過水流束、供給圧力、および／または透過水水質から、前述の（１）〜（６）式を用いて決定する。このＡtarget／Ａcurrent、Ｂtarget／Ｂcurrentを満たすために必要な阻止率向上処理条件を、先に整理した阻止率向上処理条件と阻止率向上処理効果（Ａpost／Ａpre、Ｂpost／Ｂpre）の関係に基づいて決定する。
【００６７】
また、原水を用いた半透膜処理における半透膜の性能を、透過水量、供給圧力、透過水質によって評価し、所定の性能範囲内に入らなかったときに、再度処理することで、半透膜性能を的確に把握し、目標性能をより精度良く達成できる。ただし、第１の半透膜阻止率向上処理と同じ条件で、第２の半透膜阻止率向上処理を実施したのでは、第１の半透膜阻止率向上処理の阻止率向上結果以上の処理結果が期待できないので、本発明の通り、第２の半透膜阻止率向上処理では、該第１の阻止率向上液の阻止率向上剤の組成と異なる阻止率向上液とすること、該第２の阻止率向上液の阻止率向上剤の濃度を、該第１の阻止率向上剤の濃度より大きくもしくは小さくすること、該第２の阻止率向上液の水温を、該第１の阻止率向上液の水温より高くもしくは低くすること、該第２の阻止率向上液供給時の供給圧力を、該第１の阻止率向上液供給時の供給圧力より高くもしくは低くすること、該第２の阻止率向上液供給時の透過水流量を、該第１の阻止率向上液供給時の透過水流量より高くもしくは低くすること、該第２の阻止率向上液供給時の半透膜エレメントへの供給方向を、該第１の阻止率向上液供給時の半透膜エレメントへの供給方向とは反対とすることから選ばれる少なくとも一つを実行することによって、第１の阻止率向上処理とは異なる条件となるため、更なる阻止率向上を実現し、より精度良く目標値を達成できる。
【００６８】
例えば、第１と第２の阻止率向上液の阻止率向上剤の組成の組み合わせとしては、後述のような成分が異なるものから選ばれる組み合わせとしても良く、同じ成分で重量平均分子量や分子量分布が異なるものの組み合わせとしても良い。また、阻止率向上剤の濃度を変更する場合には２０％以上大きくもしくは小さくすることが好ましく、５０％以上大きくもしくは小さくすることが更に好ましい。濃度を小さくすることによっても阻止率向上剤の拡散状況が異なるため阻止率向上が期待できるが、濃度を大きくすることによって、拡散状況が異なるだけでなく阻止率向上剤と膜面との接触確率が高くなるため特に好ましい。
【００６９】
また、水温を変更する場合には、５℃以上高くもしくは低くすることが好ましく、１０℃以上高くもしくは低くすることがさらに好ましい。水温を低くすることによっても阻止率向上剤の拡散状況が異なるため阻止率向上が期待できるが、水温を高くすることによって、拡散状況が異なるだけでなく阻止率向上剤の反応速度が高まるため特に好ましい。
【００７０】
また、阻止率向上液の供給圧力および／または供給流量を変更する場合には２０％以上大きくもしくは小さくすることが好ましく、５０％以上大きくもしくは小さくすることが更に好ましい。供給圧力および／または供給流量を小さくすることによっても阻止率向上剤の拡散状況が異なるため阻止率向上が期待できるが、供給圧力および／または供給流量を大きくすることによって、拡散状況が異なるだけでなく阻止率向上剤が膜を透過する量が多くなるため特に好ましい。
【００７１】
また、阻止率向上処理は、膜透過しながら実施するため、膜エレメントの位置によって接触する阻止率向上液の濃度や水量が異なるため、阻止率向上液供給時の半透膜エレメントへの供給方向を反対することによって、第１の阻止率向上処理では処理効果が小さい半透膜エレメントにもより効果的に阻止率向上処理を施すことができるため、特に好ましい。
【００７２】
ここで、透過水質としては、電気伝導度（ＥＣ）、総溶解固形分（ＴＤＳ）、全有機炭素濃度（ＴＯＣ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）、生化学的酸素要求量（ＢＯＤ）、吸光度、イオンクロマトグラフィーや発光分光分析装置（ＩＣＰ）などによる各塩濃度などが例示されるが、現場で迅速かつ簡便に求められるＥＣが最も好ましい。該透過水質は、計器などを設置してオンラインで測定しても良く、サンプルを採取して分析装置などにより評価しても良い。透過水質を測定することによって、ターゲットとする透過水成分の阻止率の程度を把握し、より精度良く阻止率向上処理条件を決定することができる。透過水質だけでなく、原水の供給圧力、透過水量の測定値に基づいて阻止率向上処理条件を決定することが、さらに好ましい。
【００７３】
また、本発明では、前記半透膜ユニットにｐＨが３以下または１０以上の水溶液を供給し、該水溶液を半透膜に所定時間接触させた後に、前記阻止率向上液を半透膜ユニットに供給して半透膜の阻止率向上処理を行うことも好ましい。阻止率向上処理を行う場合には、接触処理前に複合半透膜表面の膜汚染物質を事前に取り除く事によって、阻止率向上剤を半透膜全面により均等に接触させられるので、より持続性が高い回復効果を得ることができる。膜汚染物質を取り除く方法としては一般的にこれらの膜の洗浄薬品として用いられる薬品が使用できる。
【００７４】
具体的には、膜表面に付着した鉄やマンガンなどの金属類はクエン酸、シュウ酸、塩酸、硫酸等の酸性溶液での洗浄が効果的であり、ｐＨを３以下で使用することで洗浄効果を高めることができる。また、有機物や微生物が膜表面に付着している場合には苛性ソーダやエチレンジアミン四酢酸四ナトリウムなどのアルカリ溶液による洗浄が効果的であり、ｐＨを１０以上で使用することで洗浄効果を高めることができる。これらの洗浄薬品による洗浄は、それぞれの薬品を用いて単独に洗浄する方法でも、複数の薬品を交互に用いて洗浄する方法でもよい。
【００７５】
本発明に用いる阻止率向上剤は、半透膜に付着して半透膜の阻止率を向上させる機能を有する成分であれば特に限定しないが、ビニル系ポリマやポリアルキレングリコール鎖を有する高分子化合物類が代表的である。ビニル系ポリマとしては、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル−エチレン共重合体、ボリピエルアルコール、酢酸ビニル−エチレン共重合体、塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、Nビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体などを例示することができる。
【００７６】
また、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。さらに、本発明に適用する阻止率向上剤は、他の溶質を含有することが求められるが、その成分として、半透膜の性能に影響を与える酸化剤や濁質、膜に吸着し、性能低下を生じさせるような界面活性剤などの化合物、有機溶剤や油分等の成分が含まれていないことに留意する必要があるが、とくに限定されるものではない。
【００７７】
本発明の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ができる。イオン性基として、例えばスルホ基、カルボキシ基、ホスホ基、アミノ基、第４級アンモニウム基などを挙げることができる。これらのイオン性基を導入することにより、アニオン性やカチオン性の特性を有する水溶性の高分子化合物が得られる。本発明におけるポリアルキレングリコール鎖としては、とくに、ポリエチレングリコール鎖であることが好ましい。すなわち、阻止率向上剤は、ポリエチレングリコールを主成分として含むことが好ましい。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。
【００７８】
また、本発明に用いる阻止率向上剤は、重量平均分子量が６，０００以上１００，０００以下であり、より好ましくは７，５００ 〜 ５０，０００ である。阻止率向上剤の重量平均分子量が６,０００未満であると、半透膜の阻止率が十分に向上せず、処理後の定着性も低くなるおそれがある。重量平均分子量を１００，０００以内に抑えることで、極端な透過流束低下を抑制すると共に、水への良好な溶解性を維持し、簡便な取り扱いを行うことができる。この効果は、特に阻止率向上剤がポリアルキレングリコール鎖を有する阻止率向上剤であるときに顕著である。なお、重量平均分子量は、阻止率向上剤を有する化合物の水溶液をゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）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ことができる。
【００７９】
さらに、本発明では、阻止率向上剤の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）が、０．９〜１．１の範囲であることが好ましい。阻止率向上液に含まれる阻止率向上剤の分子量分布を前述の通りＧＰＣ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、重量平均分子量と数平均分子量を測定することができる。一般的に、Ｍｗ／Ｍｎは多分散度とも呼ばれ、０．９〜１．１の範囲であれば、単分散と考えられ、分子量が均一でバラツキが小さい組成を有すると判断できる。このようにバラツキの小さい分子量分布を有する成分で阻止率向上剤を構成することで、阻止率向上液内の拡散等が均一となり、半透膜ユニット内の半透膜全体に均一に阻止率向上剤を接触させることができる。
【００８０】
本発明の半透膜の素材には酢酸セルロース系ポリマー、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ビニルポリマーなどの高分子素材を使用することができる。またその膜構造は、膜の少なくとも片面に緻密層を持ち、緻密層から膜内部あるいはもう片方の面に向けて徐々に大きな孔径の微細孔を有する非対称膜の上に別の素材で形成された非常に薄い分離機能層を有する複合半透膜を用いることができる。
【００８１】
この中でも高耐圧性と高透水性、高溶質除去性能を兼ね備え、優れた性能を有する、ポリアミドを分離機能層とした複合逆浸透膜、あるいはナノ濾過膜が好ましい。すなわち、半透明膜はポリアミドを主成分として含むことが好ましい。特に、海水を原水とするような場合には、複合半透膜に浸透圧以上の圧力をかける必要があり、実質的には少なくとも５ＭＰａの操作圧力が負荷されることが多い。この圧力に対して、高い透水性と阻止性能を維持するためにはポリアミドを分離機能層とし、それを微多孔性膜や不織布からなる支持体で保持する構造のものが適している。また、ポリアミド半透膜としては、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物との重縮合反応により得られる架橋ポリアミドの分離機能層を有してなる複合半透膜が適している。
【００８２】
本発明では半透膜を実際に使用するために形態化した半透膜エレメントとして使用することができる。半透膜の膜形態が平膜の場合は、スパイラル、チューブラー、プレート・アンド・フレームのモジュールに組み込んで使用することができるが、スパイラル形状を用いる場合、供給水の流路材、透過水の流路材などの部材が当該モジュールに組み込まれており、特に、高濃度用、高圧用に設計された複合半透膜エレメントとして好ましく用いられる。
【００８３】
本発明による、阻止率の向上効果を十分に活かしつつ、半透膜の透水性低下による過剰な運転圧力増加を防止するために、処理後の透過流束の低下が１０〜３０％の範囲内にすることが好ましく、１０〜２５％の範囲内にすることがさらに好ましい。
【００８４】
また、被処理水を一つの半透膜ユニット（第１の半透膜ユニット）に供給して透過水と濃縮水を得て、得られた濃縮水の少なくとも一部を、他方の半透膜ユニット（第２の半透膜ユニット）に供給してさらに透過水と濃縮水を得る水処理方法において、第１の半透膜ユニットの平均透水性が、第２の半透膜ユニットの平均透水性より小さくすることも好ましい。前段の半透膜エレメントで透過しなかった濃縮水が後段の半透膜エレメントの原水となるので、後段ほど塩濃度が高い水を処理することになる。その分、浸透圧が高くなるため、半透膜透過に利用可能な有効圧が小さくなってしまう。透過水流量が大きくなるほど半透膜の目詰まりや膜表面への不純物の蓄積が大きくなり、半透膜の負担が大きくなる。
【００８５】
つまり、前述のように第１の半透膜ユニットと第２の半透膜ユニットで構成された場合には、第１の半透膜ユニットの半透膜は、第２の半透膜ユニットの半透膜より負担が大きくなる傾向にある。そこで、本発明のように、第１の半透膜ユニットの平均透水性が、第２の半透膜ユニットの平均透水性より小さくすることで、第１の半透膜ユニットの半透膜の負担を軽減させ、全体として膜交換等の頻度を低減できる。
【００８６】
これを実現するためには、予め定める阻止率向上処理の目標とする透水性を、第２の半透膜ユニットより第１の半透膜ユニットの方が小さくなるように設定することが挙げられる。例えば、第１と第２の半透膜ユニットの半透膜エレメント１本あたりの透過水流量を同じとした場合、第１の半透膜ユニットの供給圧力の目標値を第２の半透膜ユニットより大きくすることで実現できる。
【００８７】
ここで、透水性とは、前述の式（５）で求められるＡ値を指す。
【００８８】
また、本発明の阻止率向上方法は、同じ水処理設備で同じ半透膜に対して、繰り返し効果のある阻止率の改善を実施できることから、定期的に本発明の処理方法を実施することで、長期間、一定の除去率を維持することができる。特に、膜の荷電による排除効果がある無機電解質よりも非荷電物質除去率の改善効果が大きい。非荷電物質としては、例えば非電解質有機物質や中性領域では乖離していない物質（例えばホウ素やシリカ）などが挙げられる。これらは、海水や地下水に多く含まれることから、これらの原水を処理する水処理プラントに本発明の方法を適用することでより安定な運転を継続することが可能となる。
【００８９】
さらに、本発明の阻止率向上処理によって、複合半透膜からの溶媒と溶質の両方の透過を抑制することができるため、特に複合半透膜が劣化して透過流束が増加している場合には、阻止率の回復だけでなく、透過流束の低下により設計値通りの透過流束を守るための過度な運転圧力低下による透過水の水質悪化を防止することができる。
【００９０】
以上のような阻止率向上方法によって処理した複合半透膜を使用した水処理方法は、透過水質の悪化を防止し、長期間良好な透過水質が得られ、かつ、新しい複合半透膜への交換率を低減させることができる。
【実施例】
【００９１】
以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。【００９２】
＜実施例１＞
図４に示すような装置を用いて試験を行った。原水槽２の原水を、半透膜の汚染を防止するために、前処理ユニット４として東レ製ＵＦ膜モジュールによる限外ろ過を行った上で中間水槽５に一旦貯留する。その後原水を、前処理水供給ポンプ６で保安フィルター７を経由し、昇圧ポンプ８で半透膜ユニット９に供給し、得られた濃縮水と透過水を原水槽に全還流することで原水塩濃度を一定に保つ装置である。透過水ラインには透過水流量計１７と透過水ＥＣ計（電気伝導度計）１８を付設し、透過水流量および透過水水質をモニタリングした。【００９３】
試験には、東レ（株）製逆浸透膜エレメントＴＭ８１０Ｖ（以下、ＲＯエレメント）を用  いた。まず、初期性能を計測するため、このＲＯエレメント１本を半透膜ユニット９ａに装填し、塩濃度（ＴＤＳ）３２，０００［ｍｇ／Ｌ］に調製したＮａＣｌ水溶液を原水として、供給圧５．５［ＭＰａ］、供給流量９０［ｍ３／日］、温度２５［℃］の条件で試験を実施した。その結果、透過水流量は４．９０［Ｌ／分］、透過水水質（ＥＣ）は１８１．６［μＳ／ｃｍ］であった。【００９４】
次に、このＲＯエレメント複数本を、１０ｍｇ／Ｌ次亜塩素酸ナトリウム水溶液中に浸漬させることで強制劣化させた。強制劣化後のＲＯエレメント１本を半透膜ユニット９ａに装填し、強制劣化前と同条件で試験を実施したところ、透過水流量は５．６４［Ｌ／分］、透過水水質（ＥＣ）は２３３．５［μＳ／ｃｍ］であった。【００９５】
この強制劣化後のＲＯエレメントを対象に次のように阻止率向上処理を施した。【００９６】
原水槽２に逆浸透膜透過水を加え、重量平均分子量８，０００のポリエチレングリコールを１５［ｍｇ／Ｌ］となるように添加した液体を阻止率向上液とした。このときの阻止率向上液の塩濃度（ＴＤＳ）は、２００［ｍｇ／Ｌ］であった。この阻止率向上液を供給圧０．５［ＭＰａ］、供給流量３４［ｍ３／日］、温度２５［℃］の条件で、強制劣化したＲＯエレメントを装填した半透膜ユニット９ａに供給し、濃縮水と透過水を原水槽に還流させた。このときの透過水流量計１７と透過水ＥＣ計（電気伝導度計）１８とで計測される透過水流量値と透過水水質（ＥＣ）値を１０秒ごとに記録した。【００９７】
その結果を図５に示す。透過水流量は、１．４１［Ｌ／分］から徐々に低下し続け、阻止率向上処理３０分後には１．２４［Ｌ／分］となった。これに対し透過水ＥＣは、処理開始から約１０分間は、初期値３．７［μＳ／ｃｍ］から変動しながらも徐々に低下し約３．０［μＳ／ｃｍ］となったものの、それ以降はほぼ横ばい傾向であった。このように、透過水流量を測定することで阻止率向上処理の進行程度を把握できるものの、透過水水質の測定では阻止率向上処理の進行程度を把握するのは困難であった。【００９８】
３０分の阻止率向上処理終了後のＲＯエレメントに対し、塩濃度（ＴＤＳ）３２，０００［ｍｇ／Ｌ］に調製したＮａＣｌ水溶液（阻止率向上剤は含まれない）を原水として、供給圧５．５［ＭＰａ］、供給流量９０［ｍ３／日］、温度２５［℃］の条件で再度試験を実施したところ、透過水流量は５．０８［Ｌ／分］、透過水水質（ＥＣ）は１８３．７［μＳ／ｃｍ］であり、阻止率向上処理前と比較し、阻止性能が向上していることを確認した。【００９９】
＜実施例２＞
実施例１と同時に強制劣化させたＲＯエレメントを用い、次の阻止率向上処理条件以外は実施例１と同じ条件で、阻止率向上処理を実施した。【０１００】
阻止率向上液として、実施例１で用いた阻止率向上液に、塩濃度ＴＤＳが５０００［ｍｇ／Ｌ］となるように、ＮａＣｌを加えた液体を阻止率向上液として用い、供給圧１．０［ＭＰａ］、供給流量３８［ｍ３／日］の条件で、強制劣化したＲＯエレメントを装填した半透膜ユニット９ａに供給した。【０１０１】
その結果を図６に示す。透過水流量は、１．５６［Ｌ／分］から徐々に低下し続け、阻止率向上処理３０分後には１．３９［Ｌ／分］となった。これに対し透過水ＥＣは、処理開始から約２０分間は、初期値８２．６［μＳ／ｃｍ］から変動しながらも徐々に低下し約６８［μＳ／ｃｍ］となったものの、それ以降はほぼ横ばい傾向であった。このように、透過水流量を測定することで阻止率向上処理の進行程度を把握できるものの、透過水水質の測定では阻止率向上処理の進行程度を把握するのは困難であった。【０１０２】
実施例１と同様に、３０分の阻止率向上処理終了後のＲＯエレメントに対し、塩濃度（ＴＤＳ）３２，０００［ｍｇ／Ｌ］に調製したＮａＣｌ水溶液（阻止率向上剤は含まれない）を原水として、供給圧５．５［ＭＰａ］、供給流量９０［ｍ３／日］、温度２５［℃］の条件で再度試験を実施したところ、透過水流量は５．０１［Ｌ／分］、透過水水質（ＥＣ）は１８２．９［μＳ／ｃｍ］であり、阻止率向上処理前と比較し、阻止性能が向上していることを確認した。【０１０３】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。【０１０４】
本出願は、２０１５年１月９日出願の日本特許出願、特願２０１５−００２８５９および特願２０１５−００２８６０に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の水処理方法は、使用により性能が低下した複合半透膜に対して、膜を使用している場所で簡便かつ安全にその性能を回復させることができる。そして、本発明では、非電解質有機物質やシリカやホウ素などの中性領域では乖離していない低分子量物質などの阻止率向上に特に効果があり、複合半透膜を長期にわたって繰り返し使用する場合に有用である。
【符号の説明】
【０１０６】
１：原水
２：原水槽
３：原水供給ポンプ
４：前処理ユニット
５：中間水槽
６：前処理水供給ポンプ
７：保安フィルター
８：昇圧ポンプ
９：半透膜ユニット
１０：透過水
１１：濃縮水
１２：透過水貯留タンク
１３：阻止率向上液調整タンク
１４：阻止率向上剤
１５：阻止率向上液供給ポンプ
１６：供給水圧力計
１７：透過水流量計
１８：透過水ＥＣ計
【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】
2016111370.tif 000008
【国際調査報告】
2016111370.tif 000009
2016111370.tif 000010
2016111370.tif 000011
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