(57)【要約】【課題】ホウ素含有液などを高回収率で膜処理するにあたって、ホウ素の除去率を高めながら、水酸化マグネシウムのようなスケール成分が析出しても運転停止を行わずにその問題を解決することができ、安定して膜処理を行うことができる膜処理装置及び膜処理方法を提供する。【解決手段】原液にアルカリを供給し、アルカリが供給された原液を供給液として逆浸透膜モジュールユニットＡで逆浸透処理する膜処理方法であって、逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される原液の圧力および／または逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量を運転中に計測し、その計測結果に基づいてアルカリ供給量を制御する。【選択図】図１
2005000892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原液にアルカリを供給し、アルカリが供給された原液を供給液として逆浸透膜モジュールユニットＡで逆浸透処理する膜処理方法であって、逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される原液の圧力および／または逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量を計測し、その計測結果に基づいてアルカリ供給量を制御することを特徴とする膜処理方法。
【請求項２】
原液にアルカリを供給し、アルカリが供給された原液を供給液として逆浸透膜モジュールユニットＡで逆浸透処理する膜処理方法であって、逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される原液の圧力変化および／または逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量変化を検知し、その検知結果に基づいてアルカリ供給量を制御することを特徴とする膜処理方法。
【請求項３】
原液が、逆浸透膜モジュールユニットＢで逆浸透処理して得られた透過液であることを特徴とする、請求項１または２に記載の膜処理方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの方法を用いてホウ素濃度を低減することを特徴とする膜処理方法。
【請求項５】
原液にアルカリを供給するアルカリ供給手段と、アルカリが供給された原液を供給液として逆浸透処理する逆浸透膜モジュールユニットＡとを備えている膜処理装置であって、逆浸透膜モジュールユニットＡの上流側に設けられた圧力センサーおよび／または逆浸透膜モジュールユニットＡの下流側に設けられた透過液の流量センサーと、この圧力センサーおよび／または流量センサーの計測値に基づいてアルカリ供給手段によるアルカリ供給量を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする膜処理装置。
【請求項６】
アルカリ供給手段よりも上流側に逆浸透膜モジュールユニットＢを設け、その逆浸透膜モジュールユニットＢの透過液を逆浸透膜モジュールユニットＡで逆浸透処理するように構成したことを特徴とする、請求項５に記載の膜処理装置。
【請求項７】
逆浸透膜モジュールユニットＡの下流側に透過液貯留槽を備えていることを特徴とする、請求項５または６に記載の膜処理装置
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかの方法または請求項５〜７のいずれかの装置を用いることを特徴とする造水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホウ素含有液からホウ素を除去するのに好適に用いることができる膜処理装置および膜処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホウ素の人体への影響は、必ずしも明確ではないが、低濃度の継続摂取においても生殖機能の低下などの健康障害を起こす可能性が指摘されている。そして、平成５年度に改正された日本国の水道水水質基準でも監視項目となり、水道水中のホウ素濃度として０．２ｍｇ／Ｌ以下という指針値が出されている。
【０００３】
しかしながら、ホウ素は、植物にとって必須微量元素であり、特に海草には多く含まれており、また、海水にも５〜６ｍｇ／Ｌ程度含まれている。そのため、海水等のホウ素を含んだ水から飲料水を製造する上水処理ではホウ素の除去処理が必要である。また、ホウ素は、殺菌剤、消毒剤、防腐剤などや、ガラス、陶磁器のウワグスリ、顔料などにも使用されており、これらホウ素含有排液を排出する工場などにおける排液処理や、半導体や液晶などの製造工場における超純水製造工程などにおいても、ホウ素の除去処理が必要である。
【０００４】
ここで、ホウ素は、水中において一般的にホウ酸として存在している。ホウ酸は解離定数がｐＫａで９であり、ｐＨ中性付近ではほとんど非解離状態であることから、現在上市されている逆浸透膜を用いて中性で膜処理する従来の方法では、ホウ酸の排除率を十分満足することができない。例えば、５〜６ｍｇ／Ｌ程度のホウ素が含まれている海水を、従来の海水淡水化条件下で逆浸透膜処理すると、逆浸透膜透過水中には、水道水質監視項目で定められているホウ素濃度の指針値０．２ｍｇ／Ｌ以下と程遠い、１．０ｍｇ／Ｌ程度のホウ素が残留する。また、現在上市されている逆浸透膜として代表的な、架橋全芳香族ポリアミドを分離機能層に持つ複合逆浸透膜は、分離機能層に未反応のカルボキシル基およびアミノ基を末端基として有するので、中性物質よりもイオン性物質をよく排除するという特性を有している。
【０００５】
従って、逆浸透膜への供給液を、ホウ酸が解離してイオン化するｐＨ９以上に調整して逆浸透分離を行えば、ホウ酸がまだ解離していない中性領域で分離を行うよりもホウ素の除去率を大きく向上させることが期待できる。そのため、逆浸透膜処理によりホウ素含有液からホウ素を除去する際には、逆浸透膜の供給液のｐＨを９〜１１に調整し運転することが好ましい。
【０００６】
一方、膜供給量から透過量を回収する割合（回収率）は、直接コストに寄与するものであるから、高いほど好ましい。しかしながら、ｐＨ  ９〜１１のアルカリ性領域で逆浸透処理を行う際、回収率を上げると濃縮液中に含まれているマグネシウムなどの硬度成分の濃度が高くなり、ある回収率以上では水酸化マグネシウムなどの塩、いわゆるスケール成分の濃度が溶解度以上になって逆浸透膜（ＲＯ膜）の膜面に析出し、膜の目詰まりを起こし、長期に亘り安定な運転を継続し得ない。特に海水は、ホウ素濃度が５〜６ｍｇ／Ｌであるのに対してマグネシウム濃度が数千ｍｇ／Ｌであり、ホウ素の解離度を高めるためにアルカリを投入しても、水酸化マグネシウムが生成され易いという問題がある。そのため、予め回収率を、アルカリを添加しても水酸化マグネシウムなどのスケール成分が析出しない十分低い値に設定せざるを得ず、回収率を低くした分だけ造水コストが増加する。
【０００７】
そこで、例えばマグネシウムなどの硬度成分が多く含まれている海水中からホウ素を除去する際には、ＲＯ膜分離装置を２段に直列配置し、海水を第１の逆浸透膜処理装置で膜分離処理し、得られたマグネシウム等の硬度成分が低減された透過水にアルカリを添加してｐＨを９〜１１に調整した後、第２の逆浸透膜処理装置で膜分離処理する方法（透過水２段法）が提案されている（特許文献１）。
【０００８】
一般に、透過水２段法を用いたホウ素除去においては、第２の逆浸透膜処理装置にかん水用のいわゆる低圧逆浸透膜または超低圧逆浸透膜が用いられる。現在上市されているかん水用逆浸透膜のホウ素除去性能は、条件によって異なるものの、ｐＨ６．５で約５５％前後、ｐＨ９で約７０％前後、ｐＨ１０で約９０％前後、ｐＨ１１で約９９％前後とされている。また、上記のように海水供給量に対する真水の回収率は、直接コストに寄与するものであり、回収率は高いほど好ましい。そのため、一般に、透過水２段法において、２段ＲＯ膜処理装置においての回収率は９０％と高く設定されている。
【０００９】
しかしながら、非特許文献１には、１．０ｍｇ／Ｌのホウ素濃度を有する１段ＲＯ膜の透過水を９０％回収率でかん水用のＲＯ膜（２段ＲＯ）で処理した際、供給液のｐＨを１０．３以上に調整しないと、２段ＲＯ膜の透過液中ホウ素濃度を０．２ｍｇ／Ｌ以下にできないが、それによって水酸化マグネシウムのスケールが２段ＲＯ膜に形成される可能性が高いと記載されている。また、特許文献２にも、逆浸透膜を利用したホウ素低減システムにおいて水のｐＨを１０以上とすることによりホウ素除去率が高くなるが膜閉塞が生じやく、短時間で造水量が低下することが報告されている。これらは、海水のホウ素濃度が５〜６ｍｇ／Ｌであるのに対してマグネシウム濃度が数千ｍｇ／Ｌであることによるもので、海水を第１の逆浸透膜処理装置で膜分離処理してその透過水を第２の逆浸透膜処理装置に供給するにしても、第２の逆浸透膜処理装置で硬度成分が水酸化物（スケール成分）となって析出する可能性があることを無視することはできないということである。
【００１０】
一方、膜面にスケールが析出し、膜の溶媒透過性が低下した場合、膜を交換するか、または、洗浄し、膜性能を回復させねばいけない。膜洗浄方法としては、大別すると物理的洗浄方法と化学的洗浄方法とがある。物理的洗浄方法としては温水、脈動、気水混合洗浄方法等があるが、装置及び操作が複雑となる上に、十分な洗浄が発揮されない場合が多い。このため、種々の洗浄剤を使用した化学的洗浄方法が一般的に行われている。化学的洗浄方法としては、例えば塩酸や、苛性ソーダ等の薬品を用いて、ｐＨ２〜４あるいはｐＨ９〜１１の溶液を調整して膜洗浄を実施することにより、膜性能を回復する。ホウ素除去工程おいて膜面に析出する恐れがある水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物は、酸性の薬品を膜面に流すことによって除去することができる。
【００１１】
しかしながら、このような化学的洗浄は、運転を一時的に停止させ、特定の薬品を膜の供給側から流して、汚染物質を溶かすことによって膜面から除去しているため、新たな薬品を必要とし、またそれらの廃液処理費用が新たに必要となる。また、膜洗浄を行うときには、運転を一時的停止する必要がある場合が多く、その場合、化学洗浄なしの場合と同様な透過液量を得るためには、より多くの膜モジュールが必要となり、造水コストのさらなる上昇が予想される。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−２６９５４３号公報
【００１３】
【特許文献２】特開平１１−１９７６６３号公報
【００１４】
【非特許文献１】Ｙ．  Ｍａｇａｒａら，「Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ」，    第１１８巻，    １９９８，  Ｐ２５−３４
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ホウ素含有液などを高回収率で膜処理するにあたって、ホウ素の除去率を高めながら、かつ、水酸化マグネシウムのようなスケール成分が析出しても運転停止を行わずにその問題を解決することができ、安定して膜処理を行うことができる膜処理装置及び膜処理方法を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、膜処理によりホウ素含有液からホウ素を除去する際、水酸化マグネシウムなどのスケール成分が析出し膜の透水性能が低下した場合に、スケールが生じた膜の供給液ｐＨ値を短時間制御することによって、運転を停止することなく、ホウ素を最大限に効率よく除去し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は次の構成を有する。
（１）原液にアルカリを供給し、アルカリが供給された原液を供給液として逆浸透膜モジュールユニットＡで逆浸透処理する膜処理方法であって、逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される原液の圧力および／または逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量を計測し、その計測結果に基づいてアルカリ供給量を制御することを特徴とする膜処理方法。
（２）原液にアルカリを供給し、アルカリが供給された原液を供給液として逆浸透膜モジュールユニットＡで逆浸透処理する膜処理方法であって、逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される原液の圧力変化および／または逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量変化を検知し、その検知結果に基づいてアルカリ供給量を制御することを特徴とする膜処理方法。
（３）原液が、逆浸透膜モジュールユニットＢで逆浸透処理して得られた透過液であることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の膜処理方法。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの方法を用いてホウ素濃度を低減することを特徴とする膜処理方法。
（５）原液にアルカリを供給するアルカリ供給手段と、アルカリが供給された原液を供給液として逆浸透処理する逆浸透膜モジュールユニットＡとを備えている膜処理装置であって、逆浸透膜モジュールユニットＡの上流側に設けられた圧力センサーおよび／または逆浸透膜モジュールユニットＡの下流側に設けられた透過液の流量センサーと、この圧力センサーおよび／または流量センサーの計測値に基づいてアルカリ供給手段によるアルカリ供給量を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする膜処理装置。
（６）アルカリ供給手段よりも上流側に逆浸透膜モジュールユニットＢを設け、その逆浸透膜モジュールユニットＢの透過液を逆浸透膜モジュールユニットＡで逆浸透処理するように構成したことを特徴とする、上記（５）に記載の膜処理装置。
（７）逆浸透膜モジュールユニットＡの下流側に透過液貯留槽を備えていることを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の膜処理装置
（８）上記（１）〜（４）のいずれかの方法または上記（５）〜（７）のいずれかの装置を用いることを特徴とする造水方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態を示す、マグネシウム等の硬度成分の濃度が低いホウ素含有液原液を処理する場合に用いられる膜分離処理装置の概略フロー図である。
【００１９】
１はホウ素含有液（例えば、かん水）などの原液槽、２は加圧ポンプを、３は逆浸透膜ａを備えた逆浸透膜モジュールユニットＡを、３１は逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液を、３２は逆浸透膜モジュールユニットＡの濃縮液を、１２は逆浸透膜モジュールユニットＡからの透過液貯留槽をそれぞれ示している。また、４は逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液にアルカリを添加する薬注ポンプ（アルカリ供給手段）、５は逆浸透膜モジュールユニットＡの供給液の圧力を測定する圧力センター、６はこの圧力センターより信号を受けて逆浸透膜モジュールユニットＡの供給液のｐＨが所定の値となるように薬注ポンプに信号を送りアルカリの添加量を制御する制御器を、７はアルカリ貯槽を示す。また、図１において、８は逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量を測定する流量センサー、９はこの流量センサーより信号を受けて逆浸透膜モジュールユニットＡの供給液のｐＨが所定の値となるように薬注ポンプに信号を送りアルカリの添加量を制御する制御器を示す。
【００２０】
原液槽１に貯留されているホウ素含有液（原液）は、加圧ポンプ２によって逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される。このとき、アルカリ貯留槽７に収容されているアルカリが、薬液ポンプ４によって原液に添加され、原液はｐＨが高められホウ酸の解離度が高められた状態で逆浸透膜モジュールユニットＡに供給される。逆浸透膜モジュールユニットＡ３においては、逆浸透膜ａによって膜分離処理が行われ、ホウ素濃度が低減された透過液３１と濃縮液３２とを得ることができ、得られた透過液は透過液貯留槽１２に貯留される。なお、膜分離処理にあっては、逆浸透膜モジュールユニットＡから一定速度で透過液量を得る運転（定速運転）、または、逆浸透膜モジュールユニットＡへ供給液を一定の圧力で供給する運転（定圧運転）のいずれであってもよい。そして、定速運転を行う場合には流量センサー８及び制御器９が必ずしも必要なく、また、定圧運転を行う場合には圧力センター５及び制御器６が必ずしも必要でない。
【００２１】
ここで、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液のｐＨは、水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物が逆浸透膜モジュールユニットＡの逆浸透膜ａに析出するまでは、ホウ素除去性能を向上させるために９以上、さらに好ましくは９．５以上にするのが好ましく、また、膜の劣化を防ぐために１１以下にするのが望ましい。
【００２２】
しかしながら、このような高アルカリ条件で定速運転を行うと、水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物が逆浸透膜モジュールユニットＡの逆浸透膜ａに析出し、逆浸透膜モジュールユニットＡの供給液の圧力値が、水酸化物が析出する前の圧力値に比べ、大きくなることがある。そこで、本発明においては、運転中に逆浸透膜モジュールユニットＡの上流側に設けた圧力センター５を用い、供給液の圧力値を計測するか、もしくは圧力変動を検知し、その計測値もしくは検知結果に基づいて制御器６で供給液のｐＨ値が間欠的に９以下、さらには８以下になるように薬液ポンプによるアルカリの供給量を制御する。
【００２３】
また、定圧運転の場合には、水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物が逆浸透膜モジュールユニットＡの逆浸透膜ａに析出し、逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量値が、水酸化物が析出する前の流量値に比べ、少なくなることがある。その場合は、運転中に逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液側に設けた流量センサー８を用い、透過液の流量を計測するか、もしくは流量変動を検知し、その計測値もしくは検知結果に基づいて制御器９で供給液のｐＨ値が間欠的に９以下、さらには８以下になるように薬液ポンプによるアルカリの供給量を制御する。
【００２４】
装置の運転中（すなわち造水中）にこのようなｐＨ制御を行う結果、逆浸透膜モジュールユニットＡ３への供給液のｐＨ値が間欠的に低減され、膜面に析出した水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物が、膜面から迅速に溶け出すことにより逆浸透膜モジュールユニットＡの逆浸透膜ａから除去される。そして、この間、逆浸透膜モジュールユニットＡから得られる透過液は、ホウ素濃度が一時的に上昇するが、透過液貯留槽１２に貯留し、先に得られた、ホウ素濃度がより低い透過液と混合するなどして所望のホウ素濃度とすることができるので、捨てる必要がない。
【００２５】
そして、水酸化マグネシウムのような硬度成分の水酸化物が逆浸透膜モジュールユニットＡの逆浸透膜ａから除去された後は、薬液ポンプによるアルカリ供給量を高め、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液のｐＨ値を好ましくは９以上、さらに好ましくは９．５以上に、また、好ましくは１１以下にする。
【００２６】
このように供給液の圧力値もしくは圧力変動に基づいて、アルカリ供給量を制御し、間欠的にｐＨを低減させることにより、ホウ素の除去率を高めながら、かつ、運転を停止せずにスケール析出の問題も解決することができ、ホウ素低減液を安定して得ることがことができる。
【００２７】
ここで、逆浸透膜ａとしては、特に限定されるものではないが、いわゆる低圧逆浸透膜または超低圧逆浸透膜などが好適である。
【００２８】
次に、本発明の他の実施形態を図２に基づいて説明する。
【００２９】
図２に示す膜処理装置は、マグネシウム等の硬度成分濃度が高いホウ素含有液（例えば、海水）を処理する際に好適に用いられるものであって、図１に示される膜処理装置の、原液槽１の下流側で、逆浸透膜モジュールユニットＡおよびアルカリ供給手段よりも上流側に相当する位置に、図中１０で示される逆浸透膜ｂを備えた逆浸透膜モジュールユニットＢを設け、逆浸透膜モジュールユニットＢの透過液が逆浸透膜モジュールユニットＡに供給されるように構成したものである。これにより、ホウ素含有液は、逆浸透膜モジュールユニットＢで処理されマグネシウム等の硬度成分が低減され、その後にアルカリが添加されて逆浸透膜モジュールユニットＡに供給されるので、ホウ素の除去率を高めながら、運転を停止せずにスケール析出の問題を解決することができ、ホウ素低減液を安定して得ることがことができる。なお、その他の点については図１の実施形態と同様である。
【００３０】
ここで、逆浸透膜モジュールユニットＢに用いられる逆浸透膜ｂとしては、特に限定されるものではないが、いわゆる高圧逆浸透膜などが好適である。
【００３１】
さらに、本発明の他の実施形態を説明すると、図３に示すように、図１に示される膜処理装置の、原液槽１の下流側で、逆浸透膜モジュールユニットＡおよびアルカリ供給手段よりも上流側に相当する位置に、図中１０で示される逆浸透膜ｂを備えた逆浸透膜モジュールユニットＢおよび図中１１で示される逆浸透膜ｃを備えた逆浸透膜モジュールユニットＣを直列に設け、逆浸透膜モジュールユニットＢの透過液が逆浸透膜モジュールユニットＣで逆浸透処理され、その逆浸透膜モジュールユニットＣの透過液が逆浸透膜モジュールユニットＡに供給されるように構成する。ホウ素含有液は、逆浸透膜モジュールユニットＢおよび逆浸透膜モジュールユニットＣで多段に処理されることによりマグネシウム等の硬度成分が著しく低減され、その後にアルカリが添加されて逆浸透膜モジュールユニットＡに供給されるので、ホウ素の除去率を高めながら、かつ、運転を停止せずにスケール析出の問題を解決することができ、ホウ素低減液を安定して得ることがことができる。その他の点については図１の実施形態と同様である。なお、この実施形態は、図２に示す実施形態で処理されるホウ素含有液よりもさらにマグネシウム等の硬度成分濃度が高いホウ素含有液を処理する場合に特に好適に用いられる。
【００３２】
ここで、逆浸透膜モジュールユニットＣに用いられる逆浸透膜ｃとしては、特に限定されるものではないが、いわゆる低圧逆浸透膜または超低圧逆浸透膜などが好適である。
【００３３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこの実施例によりなんら制限されるものではない。
＜実施例１＞
図１に示す装置を用い、マグネシウム７．５ｐｐｍ、ホウ素０．４ｐｐｍを含むモデル水を原液とし膜処理を行った。モデル水調整は、逆浸透膜処理装置を別途設置し、その処理水に塩化マグネシウム六水和物とホウ酸試薬を添加して行った。原液及び透過液中のマグネシウムとホウ素濃度は、ＩＣＰ発光分析装置により測定した。
【００３４】
逆浸透膜モジュールユニットＡとしては、東レ株式会社製ＳＵＬ−Ｇ１０逆浸透膜エレメントを１本装填したモジュールを使用した。
【００３５】
運転方法は、供給液、透過液、濃縮液流量を、それぞれ７．２、６．５、０．７Ｌ／ｍｉｎに固定（回収率：９０％）した定速運転であった。その際、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液の圧力値を経時的に測定した。
【００３６】
運転時には、供給液にはアルカリとして水酸化ナトリウム溶液を添加し、膜面に水酸化マグネシウムが析出されるまで（逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液の圧力値が運転開始時の約１．４倍に上昇するまで）、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液のｐＨ値が１０になるように調整した。そして、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液の圧力値が運転開始時の約１．４倍に上昇した時点で、供給液のｐＨ値を１０から約９以下に低下させた。その後、圧力値が運転開始時の値に戻ったら再度供給液のｐＨ値を１０に上昇させ、これを繰り返す運転を継続した。
【００３７】
この結果、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液のｐＨ値は表１に示すように変化し、また、ろ過時間と逆浸透膜モジュールユニットの供給液の圧力値、ｐＨ値との関係は図４に示すようになった。
【００３８】
【表１】
2005000892.tif 000003
【００３９】
図４によって、供給液のｐＨ値を１０に設定し定速運転する場合、時間が経過するとともに膜ａに水酸化マグネシウムが析出し、膜モジュールユニットの供給液の圧力は上昇するが、供給液のｐＨ値を約９以下に低下させることによって、初期の圧力に戻ることが示された。また、圧力の低下速度は、ｐＨ低下速度と同程度であることが示された。
【００４０】
すなわち、膜面に水酸化マグネシウムが析出し、膜供給液の圧力が上昇しても、供給液のｐＨ値を少なくとも約９以下にすることによって、水酸化マグネシウムを除去でき、また、供給液の圧力の回復速度はｐＨ低下速度と一致していることから、ｐＨ低下速度を早めることによって、短時間で圧力を回復させることが示された。
【００４１】
透過液に含まれるホウ素濃度は、供給液のｐＨ値が１０の時は約０．１４ｐｐｍであり、供給液のｐＨ値が８．９〜７．１の時は約０．３ｐｐｍであった。
【００４２】
このように、供給液のｐＨ値を一時的に９以下に低減させることによって、逆浸透膜ａにおけるホウ素除去性能が一時的に低下するものの、供給液のｐＨ値を９以下に調整し運転する期間は極めて短くすることができるため、総透過液（生産液）に存在するホウ素濃度には影響を及ぼさない。
【００４３】
また、水酸化マグネシウム析出した際には供給液のｐＨ値を９以下にするだけでよいので、供給液のｐＨ値を調整するにあたって、新たな薬液（例えば、塩酸などの酸溶液）や薬注ポンプが必要なく、アルカリ用薬注ポンプの流量のみを調整するだけで済む。
＜実施例２＞
運転方法を、定速運転のかわりに、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液の圧力値を０．８４ＭＰａに固定する定圧運転にし、また、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液の圧力値ではなく、浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量値を経時的に測定した以外は実施例１と同様にした。
【００４４】
運転時には、供給液にはアルカリとして水酸化ナトリウム溶液を添加し、膜面に水酸化マグネシウムが析出されるまで（透過液の流量値が運転開始時の約０．７倍に低下するまで）、逆浸透膜モジュールユニットＡへの供給液のｐＨ値が１０になるように調整した。そして、逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液の流量値が運転開始時の約０．７倍に低下した時点で、供給液のｐＨ値を１０から約９以下に低下させた。その後、流量値が運転開始時の値に戻ったら再度供給液のｐＨ値を１０に上昇させ、これを繰り返す運転を継続した。
【００４５】
この結果、ろ過時間と逆浸透膜モジュールユニットの透過液の流量値、ｐＨ値との関係は図５に示すようになった。
【００４６】
図５によって、運転方法に関係なく、膜面に水酸化マグネシウムスケールが形成しても、本発明により、安定運転が可能であることが示された。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、運転中に逆浸透膜モジュールユニット供給液の圧力もしくは透過液の流量の値そのものを測定し、もしくはそれらの変動を検知し、その結果に応じて、逆浸透モジュールユニットへの供給液のｐＨ値が所定の値となるように逆浸透モジュールユニットの供給液にアルカリを添加してｐＨ制御を行うことで、膜処理装置の運転条件を高回収率に設定することでき、水酸化マグネシウムのようなスケール成分が膜面に析出しても、運転停止を行うことなくスケール析出を解決し、安定にホウ素除去を行うことができる。すなわち、ホウ素含有液から高い回収率、少ないエネルギーで、より安価に、ホウ素濃度を十分除去した生産液を安定に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す膜処理装置の概略フロー図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す膜処理装置の概略フロー図である。
【図３】本発明の他のの実施形態を示す膜処理装置の概略フロー図である。
【図４】実施例１における逆浸透膜モジュールユニットの供給液圧力、供給液ｐＨとろ過時間との関係を示すグラフである。
【図５】実施例２における逆浸透膜モジュールユニットの透過液流量、供給液ｐＨとろ過時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１：原液槽
２：加圧ポンプ
３：逆浸透膜ａを用いた逆浸透膜モジュールユニットＡ
３１：逆浸透膜ａを用いた逆浸透膜モジュールユニットＡの透過液
３２：逆浸透膜ａを用いた逆浸透膜モジュールユニットＡの濃縮液
４：薬注ポンプ
５：圧力センサー
６：制御器
７：アルカリ貯槽
８：流量センサー
９：制御器
１０：逆浸透膜ｂを用いた逆浸透膜モジュールユニットＢ
１０１：逆浸透膜ｂを用いた逆浸透膜モジュールユニットＢの濃縮液
１０２：逆浸透膜ｂを用いた逆浸透膜モジュールユニットＢの透過液
１１：逆浸透膜ｃを用いた逆浸透膜モジュールユニットＣ
１１１：逆浸透膜ｃを用いた逆浸透膜モジュールユニットＣの濃縮液
１１２：逆浸透膜ｃを用いた逆浸透膜モジュールユニットＣの透過液
１２：透過液貯留槽
【図１】
2005000892.tif 000004
【図２】
2005000892.tif 000005
【図３】
2005000892.tif 000006
【図４】
2005000892.tif 000007
【図５】
2005000892.tif 000008