(57)【要約】【課題】ＲＯ膜による海水の淡水化処理における前処理凝集剤としては適用されていないメラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを用いて効率的な凝集処理を行って、ＲＯ膜汚染、及びそれによる透過水量の低下、膜閉塞を防止し、膜の洗浄頻度を低減して、安定かつ効率的な処理を継続する。【解決手段】海水にメラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイド溶液を樹脂成分として０．１５ｍｇ／Ｌ以上１．０ｍｇ／Ｌ未満添加して凝集処理した後、濾過処理し、得られた濾過水を逆浸透膜処理する海水の処理方法。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水にメラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイド溶液を樹脂成分として０．１５ｍｇ／Ｌ以上１．０ｍｇ／Ｌ未満添加して凝集処理した後、濾過処理し、得られた濾過水を逆浸透膜処理することを特徴とする海水の処理方法。
【請求項２】
海水に、鉄系凝集剤を鉄換算の添加量で０．５〜２ｍｇ／Ｌ添加した後、前記メラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを添加する請求項１に記載の海水の処理方法。
【請求項３】
前記濾過処理を、濾過装置、精密濾過膜、及び限外濾過膜のいずれか１以上で行う請求項１又は２に記載の海水の処理方法。
【請求項４】
前記メラミン・ホルムアルデヒド酸コロイド溶液の添加量を、以下の手順で求められる塩類濃度補正ＳＦＦ値を基準として制御する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の海水の処理方法。
＜塩類補正ＳＦＦ値＞
（１）  膜汚染物質を含まない清澄水を基準水とし、温度既知の該基準水を精密濾過膜に透過させて濾過性を測定する。
（２）  温度既知の試料水である前記濾過水を該精密濾過膜に同一条件で透過させて濾過性を測定する。
（３）  測定された基準水の濾過性と試料水の濾過性をそれぞれ水温補正する。
（４）  水温補正した基準水の濾過性に対する試料水の濾過性の比からＳＦＦ値を算出する。
（５）  算出されたＳＦＦ値から、試料水の塩類濃度により規定される補正値を差し引いて塩類補正ＳＦＦ値とする。
【請求項５】
海水に鉄系凝集剤を添加して凝集処理する第１の凝集処理手段と、該第１の凝集処理手段で得られた凝集処理水に、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイド溶液を添加して凝集処理する第２の凝集処理手段と、該第２の凝集処理手段で得られた凝集処理水を、濾過処理する濾過装置、精密濾過膜、及び限外濾過膜のいずれか１以上よりなる濾過手段と、該濾過手段で得られた濾過水を逆浸透膜分離処理する逆浸透膜分離装置とを有する海水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水を逆浸透（ＲＯ）膜により脱塩して淡水化処理（以下「ＳＷＲＯ」と略記する。）することで飲料水等の生活用水や産業用水を製造する際に、ＲＯ膜分離処理に先立って行われる凝集処理の効率を高め、ＲＯ膜汚染の防止、透過水量（透過流束）低下の抑制、膜の洗浄頻度の低減を図る技術に関する。
本発明はまた、古くから凝集剤として公知でありながら、効果・コストの総合評価、及びホルムアルデヒド残留の問題から、廃水凝集剤としての利用が極く限られ、飲料水など飲食用の浄水処理への適用の事例や試みは皆無であった、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイド（以下「ＭＦＲＡＣ」と略記する。）溶液の新規用途開発に関する。
【背景技術】
【０００２】
［海水の淡水化］
生活用水及び産業用水製造のためのＲＯ膜分離処理による海水の淡水化（ＳＷＲＯ）は、淡水を得難い中東地域や、近年では中国、オーストラリアなどで広く行われるようになっている。
【０００３】
ＳＷＲＯでのＲＯ膜汚染、閉塞の要因は、ＲＯ膜分離される被処理水（以下「ＲＯ給水」と称す場合がある。）から持ち込まれる微粒子等による直接的な膜汚染、ＲＯ給水に含まれる栄養源で膜内で繁殖する微生物に起因する汚染（バイオファウリング）に加えて、ＲＯ膜による塩類濃縮で不溶性塩（スケール）が析出することによる閉塞がある。
【０００４】
ＳＷＲＯでは、ＲＯ膜分離の前処理として、海水に、凝集剤として３８％塩化第二鉄溶液を５〜１５ｐｐｍ、鉄として０．６〜２ｍｇ／Ｌ程度添加して凝集処理した後、通常は、重力式二層濾過を行うことで、海水中の微細粘土粒子や、微生物類、及び微生物代謝生産物等の、膜に付着して、透過流束（フラックス）を低下させる汚濁成分の除去が行われる。
【０００５】
この際、ポリジメチルジアリルアンモニウムクロリド（ＤＡＤＭＡＣ）やエピクロルヒドリン・ジアミンの縮合物といったカチオン系水溶性有機凝結剤が、塩化第二鉄を補完する凝集助剤として用いられることもあるが、従来、鉄系、一部アルミニウム系の無機凝集剤と、上記のようなカチオン系水溶性有機凝結剤以外の凝集薬剤が、SＷＲＯの実施設の前処理に使用された実績はなく、本発明で用いるＭＦＲＡＣについては、特許を含む文献類での適用事例、記述は確認されていない。
【０００６】
［ＳＷＲＯの前処理の課題］
ＳＷＲＯの前処理凝集に使用される塩化第二鉄は、海水中の微細粘土粒子や、微生物類、及び微生物代謝生産物を凝集させ、濾過処理で分離するための凝集剤として有効である。
しかし、海水に溶解している微生物代謝生産物（通称バイオポリマー）の一部は凝集できずに残留する。
【０００７】
溶解性バイオポリマーは数１００万から１０００万を超える分子量を有し、０．１ｐｐｍ未満の微量でも、ＲＯ膜面から拡散せずに濃縮し、それ自体がＲＯ膜面に付着して膜を汚染すると共にバイオファウリングの要因であるバイオフィルム形成材料となる。
【０００８】
海水中の溶解性バイオポリマーの濃度はＬＣＯＣＤ（液体クロマトグラフ分離−有機炭素検出器）で測定できる。Ｄｒ．Ｆｕｂｅｒは、重度のＲＯ膜汚染を引き起こす海水では１２２ｐｐｂ  ａｓＣのバイオポリマー（ＴＥＰ：transparent extracellular  polymer  substance）が検出された一方で、ＲＯ膜汚染がない海水ではこの濃度が２ｐｐｂ  ａｓＣ以下であったこと、また、塩化第二鉄による凝集、濾過で、バイオポリマーをＲＯ膜汚染に問題がない程度に除去できることを報告している（非特許文献１）。
【０００９】
しかし、塩化第二鉄による凝集、濾過を行っても、海水から持ち込まれる物質によるＲＯ膜汚染を十分に抑制できない場合があり、その要因は無機凝集剤では凝集処理が難しいバイオポリマーであると考えられる。
【００１０】
［ＲＯ膜汚染性の判定］
ＳＷＲＯのＲＯ給水のＲＯ膜汚染性の判定、前処理による汚濁成分の除去効果の評価には、ＡＳＴＭ  Ｄ４１８９に定義されているＳＤＩ（Ｓｉｌｔ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘ）値、ＪＩＳ  Ｋ  ３８０２に定義されているＦＩ（Ｆｏｕｌｉｎｇ  Ｉｎｄｅｘ）値、ＭＦ値（非特許文献２）、及びＭＦ値の誤差を少ない方向に発展させたＭＦＦ（ＭＦ  Ｆａｃｔｏｒ）値がある。これらの値は、いずれもＲＯ給水を精密濾過（ＭＦ）膜で所定の濾過を行った時の濾過時間の測定値に基づいて求められる値である。なお、ＳＤＩ値とＦＩ値は同義である。
【００１１】
ＳＤＩは濁度としては検出が難しい約０．１度未満の微少汚濁をも間接的に計測できる指標である。しかし、「シルト」の名の通り、粘土鉱物などの微粒子を検出する方法であり、前記のバイオポリマー汚濁を検出できるものではない。
【００１２】
バイオポリマーのＲＯ膜汚染に与える影響は、その量に分子量を乗じた値で決定される。バイオポリマーの量は、前述の通り、ＬＣＯＣＤで計測できるが、その分子量は液体クロマトグラフの排除限界分子量（分子量分画できる最大分子量）以上は分画できないため、それ以上の分子量のバイオポリマーは排除限界分子量付近に集約されて検出される。
【００１３】
このようなことから、本発明者は、バイオポリマーのＲＯ膜に対する影響をＳＦＦ（Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｆｏｕｌｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ）という指標で判定することを提案した（特許文献１、非特許文献３）。
【００１４】
ＳＤＩ（ＦＩ）、ＭＦ、ＭＦＦ、ＳＦＦの測定手段は以下の通りである。ＳＷＲＯにおいて、以下の試料水として、凝集処理及び濾過を行った凝集、濾過水であるＲＯ給水を用いる。
【００１５】
＜ＳＤＩ（ＦＩ）＞
０．２ＭＰａの加圧下、試料水を最大孔径０．４５μｍ、４７ｍｍφのＭＦ膜を通水させ、最初の５００ｍＬの透過時間Ｔ０を測定し、１５分通水後、次の５００ｍＬの透過水が得られる時間Ｔ１５を測定し、この測定値から下記式でＳＤＩ（ＦＩ）を算出する。
ＳＤＩ（ＦＩ）＝（Ｔ１５−Ｔ０）／Ｔ１５×１００／１５（ｍｉｎ）
ここで、（Ｔ１５−Ｔ０）／Ｔ１５×１００は、１５分の通水で、濾過速度が何％低下したかを示し、ＳＤＩ（ＦＩ）は、これを１５分で割るので、１分当たり、何％濾過速度が低下するかを示す。
ＲＯ給水として推奨されるＳＤＩ（ＦＩ）値は文献にもよるが、３ないし４以下とされている。
【００１６】
＜ＭＦ・ＭＦＦ＞
ＭＦ値は、５００ｍｍＨｇの減圧下（−６７ｋＰａ）で試料水１ＬがＭＦ膜を透過する時間を秒数でそのまま表示したものである。ただし、通水抵抗に関係する水の粘性は水温により大きく異なり、ＭＦ膜の通水性の個体差がある。これを相殺するのがＭＦＦ値である。
【００１７】
ＭＦＦ値は、試料水１Ｌを５００ｍＬずつ分けて、ＭＦ膜を透過させ、それぞれの濾過時間Ｔ０、Ｔ１を測定し、この測定値から、下記式で算出される。
ＭＦＦ＝Ｔ１／Ｔ０
試料水温と測定室内温度が大きく変わらなければ、試料水の水温は同一とみなすことができるため、温度−粘性係数補正は行わなくて良い。
ＲＯ給水として推奨されるＭＦＦ値は１．１以下、許容されるＭＦＦ値は１．２未満とされる。なお、ＭＦＦ＝１．１０はＳＤＩ＝４．０に相当する（非特許文献３）。
【００１８】
＜ＳＦＦ＞
ＳＦＦ値はバイオポリマーの微小粘性を基準水（清澄水）のＭＦ膜透過時間Ｔ０と試料水のＭＦ膜透過時間Ｔ１との比Ｔ１／Ｔ０から判定するものである。
ＳＦＦの測定には、ＳＤＩ値、ＭＦ値、及びＭＦＦ値の測定で使用するＭＦ膜と同様のＭＦ膜、具体的に、直径４７ｍｍ、孔径０．４５μｍのメンブレンフィルターを使用する。
【００１９】
まず、基準水の水温Ｔｍ０を測定した後、基準水５００ｍＬを５００ｍｍＨｇの減圧下（−６７ｋＰａ）でＭＦ膜に透過させ、濾過時間Ｔ０を測定する。濾過時間Ｔ０の測定に使用する基準水は、ＲＯ膜透過水、蒸留水、超純水等の膜汚染物質（溶解性ポリマーや微粒子汚濁成分）を含まない清澄水を用いる。水道水等をイオン交換して得られた純水は、ＭＦ膜に対し非イオン性の濾過抵抗物質（例えば、中性多糖類等の水溶性高分子）を含むことがあるため、好ましくない。ＲＯ給水の評価には、基準水としてＲＯ膜透過水を用いることが実用的である。これは、ＲＯ膜等を汚染する被処理水中に含まれる膜汚染物質は、ＲＯ膜で阻止されるため、ＲＯ膜を透過した透過水中にはＲＯ膜汚染物質は存在しないからである。
【００２０】
次に、試料水の水温Ｔｍ１を測定した後、試料水５００ｍＬを基準水透過時と同様にＭＦ膜で減圧濾過し、試料水の濾過時間Ｔ１を測定する。
【００２１】
必要に応じて、上記の試料水と同じ試料水の水温のＴｍ２を測定した後、この試料水５００ｍＬを同様に減圧濾過し、濾過時間Ｔ２を測定することで、Ｔ２／Ｔ１からＭＦＦ値を求めることができる。
なお、試料水の濾過時間Ｔ１とＴ２を測定する際の試料水の水温の差は、室温と試料水の水温とをほぼ等しくしておくことで、０．１℃程度とすることができるので、平均値を共通の水温とすることができる。
【００２２】
次に、基準水の濾過時間Ｔ０、及び試料水の濾過時間Ｔ１、Ｔ２を補正係数を用いて補正し、補正後の濾過時間Ｔ０ｃ、Ｔ１ｃ、Ｔ２ｃを求める。この補正係数として、粘性補正係数を用いる。粘性補正係数を用いるのは、温度によって水の粘性が異なり、粘性の違いにより濾過性、即ち、濾過時間、濾過速度、単位時間当たりの濾液量等も異なるためである。水温１℃の違いで水の粘性係数は２．４％異なるので、基準水の濾過時間Ｔ０、試料水の濾過時間Ｔ１、Ｔ２を水温２５℃基準で補正する。
補正後の基準水の濾過時間Ｔ０ｃは、Ｔ０ｃ＝Ｔ０×（１／１．０２４（２５−Ｔｍ０））となり、試料水の補正後の濾過時間Ｔ１ｃは、Ｔ１ｃ＝Ｔ１×（１／１．０２４（２５−Ｔｍ１））、濾過時間Ｔ２ｃは、Ｔ２ｃ＝Ｔ２×（１／１．０２４（２５−Ｔｍ２））となる（なお、補正する水の温度は２５℃に限られず、所定の温度となるように補正するようにしてもよい。）。ここで、ＳＦＦ値は、Ｔ１ｃ／Ｔ０ｃから求められる。
【００２３】
試料水中の微粒子汚濁が微弱（概ねＭＦＦ＝１．０５未満）の場合で、試料水中にバイオポリマーが存在しなければ、２５℃補正後の基準水の透過時間Ｔ０ｃ＝２５℃補正後の基準水の透過時間Ｔ１ｃであり、ＳＦＦ＝１．００となる。
実際にはＳＦＦ＝０．９８と１．００未満を示すこともあるが、これは基準水の電気伝導率が試料水の電気伝導率より低い場合に得られる値で、１．００未満の理由は溶解塩類での水浸透促進効果のためと判断される。
【００２４】
測定値からのＳＦＦ値の計算方法の具体例を表１に示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
上記のＭＦ膜補正係数として、ＭＦ膜に水透過性の個体差があるため、これを基準水の２５℃における透過秒数を４０秒として、４０／Ｔ０ｃで補正係数を算出するものである。
【００２７】
補正ＭＦ値は、全試料水の透過時間の合計を水温とＭＦ膜の補正係数で補正したものであり、（Ｔ１ｃ＋Ｔ２ｃ）×（４０／Ｔ０ｃ）で算出される。この値は基準水であれば４０＋４０＝８０となる。
【００２８】
ＲＯ給水として好ましいＭＦＦ値は、ＳＤＩ＝４．０に相当するＭＦＦ＝１．１０以下であり、より好ましくはＭＦＦ＝１．０６以下である。ＭＦＦ＝１．０６はＳＤＩ＝３．０に相当する。
【００２９】
［ＭＦＲＡＳＣ溶液］
メラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイド（ＭＦＲＡＳＣ）溶液は、古くから知られた物質で１０重量％樹脂成分含有の液体品として上市されている。実際の用途は、自動車塗装ブースの塗料不粘着剤としての使用が多く、水処理凝集剤としては一般的ではない。
【００３０】
ＭＦＲＡＳＣの水処理凝集剤としての特性は、糊化でんぷんやポリビニルアルコールのような非イオン性で、分子量１０００以上の高分子溶解性物質を凝集除去できることである（特許文献２）。
【００３１】
ＭＦＲＡＳＣが水処理凝集剤として、使用事例が少ない理由としては、凝集対象廃水の汚濁成分が加工澱粉やポリビニルアルコール等に限定される廃水が少ないこと、また、本発明者による評価では、一般濁質の清澄化効果はポリアルミニウムクロライド（ＰＡＣ）（Ａｌ２Ｏ３１０％含有液体製品）と効果がほぼ同じで、経済理由で見合わないことが挙げられる。
【００３２】
さらに、問題とされた課題は、ＭＦＲＡＳＣ溶液は、ホルムアルデヒドを３０００ｐｐｍ含有することである。廃水の凝集処理で必要なＭＦＲＡＳＣは、樹脂成分として１０〜１００ｍｇ／Ｌ、ＭＦＲＡＳＣ溶液製品で１００〜１０００ｍｇ／Ｌの添加量が必要である。この結果、処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．３〜３．０ｐｐｍに達するが、ホルムアルデヒドは人体に悪影響を及ぼす物質で、飲料水での限度はＷＨＯ勧告で０．９ｐｐｍ以下、日本の厚生省基準では０．０８ｐｐｍ以下となっている。
ホルムアルデヒドを低減する方策も試みられているが、樹脂と遊離ホルムアルデヒドは平衡反応で、一度消失させても再生成するため、その低減は困難である。
【００３３】
このようにＭＦＲＡＳＣは、一般的除濁効果はＰＡＣ等の無機凝集剤と同等で製品単価は高く、さらにホルムアルデヒド残留の課題があるので、従来、浄水の凝集処理は無論のこと、工業用水の凝集処理に使用及び使用を試みた事例はなく、飲料水として使用されることが多いＳＷＲＯの前処理凝集では全く採用されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開２０１２−２１３６７６号公報
【特許文献２】特開昭６０−１２９１８４号公報
【非特許文献】
【００３５】
【非特許文献１】Marine  Chemistry  82  (2003)  115-123
【非特許文献２】Desalination,vol.20,p.353-364,1977
【非特許文献３】「分離技術」、第45巻、4号（２０１５）、p.216-223
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
本発明は、従来、ＲＯ膜による海水の淡水化処理における前処理凝集剤としては適用されていないメラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを用いて、ＳＷＲＯの前処理凝集としての凝集処理効率を高め、ＲＯ膜汚染、及びそれによる透過水量の低下、膜閉塞を防止し、膜の洗浄頻度を低減して、安定かつ効率的な処理を継続することができる海水の処理方法及び処理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】
【００３７】
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、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを、残留ホルムアルデヒドが問題とならない範囲で添加して、ＳＷＲＯにおける前処理凝集を効率的に行うことができることを見出した。
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。
【００３８】
［１］  海水にメラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイド溶液を樹脂成分として０．１５ｍｇ／Ｌ以上１．０ｍｇ／Ｌ未満添加して凝集処理した後、濾過処理し、得られた濾過水を逆浸透膜処理することを特徴とする海水の処理方法。
【００３９】
［２］  海水に、鉄系凝集剤を鉄換算の添加量で０．５〜２ｍｇ／Ｌ添加した後、前記メラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを添加する［１］に記載の海水の処理方法。
【００４０】
［３］  前記濾過処理を、濾過装置、精密濾過膜、及び限外濾過膜のいずれか１以上で行う［１］又は［２］に記載の海水の処理方法。
【００４１】
［４］  前記メラミン・ホルムアルデヒド酸コロイド溶液の添加量を、以下の手順で求められる塩類濃度補正ＳＦＦ値を基準として制御する［１］ないし［３］に記載の海水の処理方法。
＜塩類補正ＳＦＦ値＞
（１）  膜汚染物質を含まない清澄水を基準水とし、温度既知の該基準水を精密濾過膜に透過させて濾過性を測定する。
（２）  温度既知の試料水である前記濾過水を該精密濾過膜に同一条件で透過させて濾過性を測定する。
（３）  測定された基準水の濾過性と試料水の濾過性をそれぞれ水温補正する。
（４）  水温補正した基準水の濾過性に対する試料水の濾過性の比からＳＦＦ値を算出する。
（５）  算出されたＳＦＦ値から、試料水の塩類濃度により規定される補正値を差し引いて塩類補正ＳＦＦ値とする。
【００４２】
［５］  海水に鉄系凝集剤を添加して凝集処理する第１の凝集処理手段と、該第１の凝集処理手段で得られた凝集処理水に、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイド溶液を添加して凝集処理する第２の凝集処理手段と、該第２の凝集処理手段で得られた凝集処理水を、濾過処理する濾過装置、精密濾過膜、及び限外濾過膜のいずれか１以上よりなる濾過手段と、該濾過手段で得られた濾過水を逆浸透膜分離処理する逆浸透膜分離装置とを有する海水の処理装置。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、従来、ＲＯ膜による海水の淡水化処理における前処理凝集剤としては適用されていないメラミン・ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを用いて、ＳＷＲＯの膜凝集としての凝集処理効率を高め、ＲＯ膜汚染、及びそれによる透過水量の低下、膜閉塞を防止し、膜の洗浄頻度を低減して、安定かつ効率的な処理を継続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】グアーガム溶液のグアーガム濃度とＳＦＦ及びＭＦＦとの関係を示すグラフである。
【図２】海水のＮａＣｌ濃度と粘性係数比との関係を示すグラフである。
【図３】沖縄北谷清澄海水の塩化第二鉄添加量とｎｅｔＳＦＦとの関係を示すグラフである。
【図４】実施例１〜４及び比較例１，２のＭＦＲＡＣ添加量とｎｅｔＳＦＦ及びＭＦＦとの関係を示すグラフである。
【図５】比較例１，３〜６の塩化第二鉄添加量とｎｅｔＳＦＦ及びＭＦＦとの関係を示すグラフである。
【図６】実施例６〜８及び比較例７の塩化第二鉄１．３ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅ併用時のＭＦＲＡＣ添加量とｎｅｔＳＦＦ及びＭＦＦとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００４６】
以下においては、本発明者が本発明に到った検討経過に従って、本発明を説明する。
なお、以下において、鉄系凝集剤として主として塩化第二鉄を用いた場合を例示して説明するが、後述の通り、本発明で用いる鉄系凝集剤は塩化第二鉄に限定されるものではない。
【００４７】
［水溶性ポリマーのＳＦＦ値とＭＦＦ値］
超純水中のグアーガム（分子量約５００万）の濃度と、ＳＦＦ値及びＭＦＦ値との関係を図１に示す。
測定に用いたグアーガム溶液は、グアーガムを超純水に１０００ｍｇ／Ｌの濃度に溶解させた溶液に３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離を施し、これを所定濃度に希釈して調製した。
【００４８】
図１より、グアーガムのような溶解性ポリマーでは、濃度を増やしても微粒子指標ＭＦＦ値はわずかの増加であるが、ＳＦＦ値は濃度に応じて大きく増加することが分かる。
この増加は液粘性増加に伴うものであるが、粘度測定法ではその変化は小さく検出困難である。
よって、水溶性ポリマーの濃度の評価にはＭＦＦ値よりもＳＦＦ値の方が有効であることが分かる。
【００４９】
［海水でのＳＦＦ値補正］
海水では塩類濃度が、塩類が少ない海域でも３％以上、濃い海域では４％程度存在する。
【００５０】
この濃度の塩水は、２０℃の水の粘性係数１．００２に対して、１．０４〜１．０５の粘性係数を有し、ＳＦＦ値測定時のＳＦＦに加算される。即ち、海水中の塩類は、前処理凝集で処理されることなく、そのまま凝集、濾過水中に持ち込まれるため、ＳＦＦ値測定時に影響する。
この加算値は化学便覧のＮａＣｌ濃度と粘性係数の関係から計算して、下記表２のようになる。
【００５１】
表２中、粘性係数比Ａとは、２０℃の水の粘性係数１．００２に対する２０℃のＮａＣｌ溶液の粘性係数の割合である。
【００５２】
【表２】
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【００５３】
ＮａＣｌ濃度３．４重量％の事例では、粘性係数１．０４５７で、水に対する粘性係数比Ａは１．０４３６（＝１．０４５７／１．００２）となる。
よって、海水濃度３．４重量％の場合、溶解性ポリマー及び微粒子汚濁とも含まないものであれば、ＳＦＦ＝１．０４３６になると想定される。
従って、得られたＳＦＦ値から塩類に由来するＳＦＦ加算値０．０４３６を差し引いた値を塩類補正ＳＦＦ値（以下「ｎｅｔＳＦＦ」と称す場合がある。）として算出することで、塩類の影響を排除したＳＦＦ値として評価することができる。
例えば、ｎｅｔＳＦＦ＝１．００であれば、海水中のバイオポリマーによるＲＯ膜汚染性はゼロと判定できる。
【００５４】
なお、上記表２のＮａＣｌ濃度と粘性係数比Ａとの関係をグラフ化すると図２の通りであり、ｘ＝ＮａＣｌ濃度（重量％）とｙ＝粘性係数比Ａとの関係は下記式で表される。
ｙ＝０．０００８２ｘ２＋０．０１０３６ｘ＋０．９９８９０
【００５５】
従って、海水の塩類濃度ｘ（重量％）をこの式に代入して粘性係数比Ａであるｙを算出し、この値から補正値（Ａ−１）を算出することもできる。
【００５６】
［ＭＦＲＡＣによる凝集処理］
ＳＷＲＯの前処理凝集において、現在使用されている塩化第二鉄では処理が不十分になる原因は、海水に含まれるバイオポリマーで、その中でも無機凝集剤で処理し難いのはイオン性が微弱又はイオン性を持たない中性多糖類と想定された。
【００５７】
本発明者は、中性多糖類に対して凝集特性を有する物質を探索する中で、無機凝集剤では凝集処理し難い非イオン性の加工でんぷんやポリビニルアルコールに凝集特性のあるＭＦＲＡＣの適用について検討した。
海水にＭＦＲＡＣを添加する場合、汚染された海水であってもバイオポリマーの存在量は数１００ｐｐｂ程度（０．１ｍｇ／Ｌオーダー）であることから、ホルムアルデヒドの残留が現実的に問題とならない程度の少ないＭＦＲＡＣ添加量で処理できる可能性が想定された。
【００５８】
本発明者はまた、ＭＦＲＡＣの海水中のバイオポリマーに対する凝集処理効果を、海水の塩類濃度を補正した後述のｎｅｔＳＦＦで評価する手法を編み出し、ＭＦＦを含めて判定することとした。
【００５９】
比較的バイオポリマー汚染の大きい瀬戸内海海水のＳＷＲＯ前処理凝集をＭＦＲＡＣ溶液で行ったところ、樹脂成分として０．６ｍｇ／Ｌの添加で、ｎｅｔＳＦＦ＝１．０１と非常に良い結果が得られ、添加濃度に応じてｎｅｔＳＦＦが良くなることが判明した。
【００６０】
これに対して、同一の海水で行った塩化第二鉄による凝集処理では、実用の１〜２ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅの添加量でｎｅｔＳＦＦ＝１．０６で、添加量を大きく増加させてもｎｅｔＳＦＦ＝１．０４で、それ以上の改善は認められなかった。
【００６１】
同一の海水でＭＦＲＡＣ溶液を適用する際に塩化第二鉄を併用すると、塩化第二鉄を１．３ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅ添加して凝集処理した後に、ＭＦＲＡＣ溶液を樹脂成分として０．４ｍｇ／Ｌ添加することで、ｎｅｔＳＦＦ＝１．０１強の非常に良好な結果が得られた。
【００６２】
ＭＦＲＡＣの樹脂成分としての添加量はＭＦＲＡＣ単独処理時で最適値０．６ｍｇ／Ｌで有効範囲は０．２〜１ｍｇ／Ｌ、塩化第二鉄１．３ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅ併用処理時は、最適添加量０．４ｍｇ／Ｌ、有効範囲０．２〜０．７ｍｇ／Ｌであった。
ＭＦＲＡＣ単独処理時も、塩化第二鉄併用処理時も、ＭＦＲＡＣの添加量に対するｎｅｔＳＦＦの値は、グラフ化（ＭＦＲＡＣ添加量を横軸、ｎｅｔＳＦＦを縦軸）すると下に凸の曲線になり、添加量の増加に伴ってｎｅｔＳＦＦは小さくなるが、ＭＦＲＡＣの添加量が多くなり過ぎるとｎｅｔＳＦＦは大きくなり、ＭＦＲＡＣの過剰添加は効果を低下させることが確認された。
【００６３】
ＭＦＲＡＣの樹脂成分としての添加量として有効な範囲は、海水数例の試験結果から、０．１５〜１．０ｍｇ／Ｌと判断された（以下、ＭＦＲＡＣの樹脂成分としての添加量（ｍｇ／Ｌ）を「ｍｇ／Ｌ−Ｒ」と記載する。）。ＭＦＲＡＣの最大添加量１．０ｍｇ／Ｌ−Ｒ（１０重量％ＭＦＲＡＣ溶液製品で１０ｍｇ／Ｌ）の場合の処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．０２５ｐｐｍで、ＷＨＯ基準０．９ｐｐｍ、厳しい日本厚生省基準０．０８ｐｐｍを大きく下回る。
【００６４】
塩化第二鉄はＳＷＲＯの前処理凝集で一般的に採用されていること、また、ｎｅｔＳＦＦの低下効果不十分の場合にあっても、微粒子汚濁を確実に軽減できていることから、処理安定性の面からＭＦＲＡＣと塩化第二鉄の併用処理が好ましい。ＭＦＲＡＣと塩化第二鉄との併用でＭＦＲＡＣの必要添加量を下げることができ、残留ホルムアルデヒド濃度の低減の観点からも好ましい。
【００６５】
上記の通り、ＭＦＲＡＣの最大添加量の樹脂成分として１ｍｇ／Ｌでもホルムアルデヒド残留濃度は飲料水として問題のない値になるが、より少ない方が好ましい。
ＭＦＲＡＣの必要添加量を下げる方法としては、塩化第二鉄の併用の他、前処理水準を判断してＭＦＲＡＣの添加を行わない場合を含め、添加量を調整する方法が挙げられる。
【００６６】
処理水準の判断の指標としては、ｎｅｔＳＦＦ＝１．０４以下が目安となる。
具体的には、塩化第二鉄による処理でｎｅｔＳＦＦ＝１．０４未満であればＭＦＲＡＣの添加を停止し、ｎｅｔＳＦＦ＝１．０４以上であれば、ＭＦＲＡＣを少ない添加量から添加し、ｎｅｔＳＦＦ＝１．０４未満が未達成なら順次、ＭＦＲＡＣ添加量を増やしてゆくという方法である。
【００６７】
［比較的清澄な海水での塩化第二鉄処理によるｎｅｔＳＦＦ］
沖縄北谷のＳＷＲＯでは、塩化第二鉄を０．６６ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅ添加して前処理凝集を行っており、ＲＯ膜給水から持ち込まれる汚濁によるＲＯ膜の透過流束（フラックス）の低下は非常に微弱で、ＲＯ膜の洗浄頻度はおおよそ１年に１回或いはそれ以下である。
【００６８】
この海水で、室内試験で塩化第二鉄添加量を変化させてｎｅｔＳＦＦ（＝ＳＦＦ−０．０４５２）とＭＦＦを評価した結果を下記表３に、塩化第二鉄添加量とｎｅｔＳＦＦとの関係を図３に示す。
この場合、塩化第二鉄添加量０．２ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅでｎｅｔＳＦＦ＝１．０４（ＭＦＦ＝１．０６３）未満が得られる。
同じ海水で、塩化第二鉄添加量０．２６ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅで凝集させた後にＭＦＲＡＣを０．２ｍｇ／Ｌ−Ｒ添加した場合は、ｎｅｔＳＦＦ＝１．０１３、ＭＦＦ＝１．０４７にいずれも低下した。
【００６９】
【表３】
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【００７０】
ＭＦＲＡＣ添加量０．７ｍｇ／Ｌ−Ｒを超えた状態でｎｅｔＳＦＦが１．０４以上の場合は、過剰添加の可能性もあり、添加量を低下させてｎｅｔＳＦＦの確認を行うようにする。
また、ｎｅｔＳＦＦが１．０１に近い状況が続いているようであれば、ＭＦＲＡＣ添加量をｎｅｔＳＦＦが１．０４を十分下回る条件で低減することが好ましい。
【００７１】
［塩化第二鉄とＭＦＲＡＣの添加順序］
塩化第二鉄とＭＦＲＡＣの添加順序は、両者の同時（同箇所）添加を除き、ＭＦＲＡＣの前添加、後添加いずれもが採用できるが、試験結果では後添加が優れる。これは、塩化第二鉄での凝集対象とＭＦＲＡＣの凝集対象汚濁物が一部重なるため、あらかじめ塩化第二鉄で凝集できるものを凝集した後にＭＦＲＡＣを反応させる方が効率的なためと考えられる。
【００７２】
［ｐＨ調整］
ＳＷＲＯでは、一般的にＲＯ給水となる海水に硫酸を添加してｐＨ６．５〜７．０程度にｐＨ調整することが多い。これはＲＯ膜処理における炭酸カルシウムスケールの発生を防止するためである。
ＭＦＲＡＣのＳＷＲＯ前処理効果は、ｐＨ調整なしのｐＨ＝８程度、ｐＨ調整した場合のｐＨ＝６．７のいずれでも有効である。
したがって、ｐＨ調整を行う場合、調整箇所は前処理凝集前、前処理及び濾過処理完了後のＲＯ膜供給時のいずれでも良い。
【００７３】
［本発明の実施形態のまとめ］
以上より、本発明においては、ＳＷＲＯにおける前処理凝集として、ＭＦＲＡＣを０．１５ｍｇ／Ｌ−Ｒ以上１．０ｍｇ／Ｌ−Ｒ未満添加して凝集処理した後、濾過処理し、得られた濾過水をＲＯ膜分離処理する。或いは、塩化第二鉄を０．５〜２ｍｇ／Ｌ  ａｓ  Ｆｅ添加して凝集処理した後、ＭＦＲＡＣによる凝集処理、濾過処理を行い、得られた濾過水をＲＯ膜分離処理する。
【００７４】
＜ＭＦＲＡＣ＞
ＭＦＲＡＣとしては、市販品をいずれも好適に用いることができるが、ＭＦＲＡＣを製造する場合、例えば以下のように製造することができる。
【００７５】
ＭＦＲＡＣは、メラミンとアルデヒドを反応させて得られたメチロールメラミンにさらに酸を添加することで製造されるが、必要に応じて、メチロールメラミンをさらにアルキルエーテル化したものに酸を加えても良い。
【００７６】
反応に用いられるアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどが挙げられ、その中でも、ホルムアルデヒドやパラホルムアルデヒドが反応効率や取り扱い性の面で好ましい。
【００７７】
メチロールメラミンを製造する際のメラミンとアルデヒドとの仕込み割合は、メラミン１モルに対してアルデヒド１〜６モルとするのが好ましい。但し、メラミン１モルに対してアルデヒドが２．５モルを超えると酸コロイド溶液としたときに遊離のアルデヒド量が多くなるので、アルデヒドはメラミン１モルに対して２．５モル以下とするのが好ましい。
【００７８】
得られたメチロールメラミンは水には溶解しないが、酸溶液にはコロイド状となって溶解する。メチロールメラミンをさらにアルキルエーテル化して得られるアルキル化メチロールメラミンは水溶性であり、酸を加えるとコロイド状になる。
【００７９】
ここで用いる酸としては、一塩基性酸が適している。具体的には、塩酸、硝酸等の鉱酸の他、蟻酸、酢酸、乳酸、プロピオン酸等の有機酸が挙げられる。とりわけ塩酸は安定したコロイド溶液が得られるので好ましい。
【００８０】
一塩基性酸、特に塩酸の添加量は、メラミン１モルに対し、０．５〜１．５モル程度、好ましくは０．７〜１．３モルとするのが好適である。
【００８１】
コロイド溶液調製初期においては、遊離のアルデヒドが多く存在するが、調整後、室温で放置して熟成すると、遊離のアルデヒドが減少する。熟成時間は、室温の場合には５日〜３ケ月、加熱する場合には５０℃で２〜３時間程度が適当である。
メラミン・ホルムアルデヒド樹脂（メラミン・アルデヒド縮合物）の酸溶液のメラミン・ホルムアルデヒド樹脂の含有量は、通常５〜２０重量％、ｐＨは１．５〜２．５程度である。
【００８２】
本発明で用いるメラミン・ホルムアルデヒド樹脂は、分子量が４００〜１０，０００，０００、特に１，０００〜１００，０００の範囲であることが好ましい。メラミン・ホルムアルデヒド樹脂の分子量が大きい方が凝集効果に優れる傾向があるが、過度に大きいと、酸溶液とする際にメラミン・ホルムアルデヒド樹脂の溶解性が低下する。
【００８３】
また、本発明で用いるメラミン・ホルムアルデヒド樹脂は、酸コロイド溶液としたときのコロイド粒径が５〜５０ｎｍ、特に１０〜３０ｎｍであることが好ましい。このコロイド粒径が大きい方が凝集効果に優れるが、大き過ぎるものは添加したコロイドの総表面積が小さくなるため、効率が悪くなる。メラミン・ホルムアルデヒド樹脂の酸コロイド溶液のコロイド粒径は例えば動的光散乱法により測定し、その平均値として求めることができる。
【００８４】
海水へのＭＦＲＡＣの添加量は、０．１５ｍｇ／Ｌ−Ｒ以上１．０ｍｇ／Ｌ−Ｒ未満の範囲で海水の膜汚染性や鉄系凝集剤の併用の有無等により適宜決定される。ＭＦＲＡＣの添加量が少な過ぎるとＭＦＲＡＣを添加することによる凝集性の向上効果を十分に得ることができず、多過ぎても、前述の通り、凝集処理水の膜汚染性が高まるおそれがある。ＭＦＲＡＣは後述の鉄系凝集剤との併用で、０．２〜０．７ｍｇ／Ｌ−Ｒ、特に０．３〜０．７ｍｇ／Ｌ−Ｒ、とりわけ０．４〜０．６ｍｇ／Ｌ−Ｒの範囲で、後述の通りｎｅｔＳＦＦに基づいて添加量を制御することが好ましい。
【００８５】
＜鉄系凝集剤＞
本発明で用いる鉄系凝集剤としては、その代表例として塩化第二鉄が挙げられるが、何ら塩化第二鉄に限定されるものではなく、塩化第一鉄、ポリ硫酸第二鉄などの他の鉄系凝集剤を用いることもできる。これらの鉄系凝集剤は１種のみを用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００８６】
鉄系凝集剤の添加量は、海水の海域による水質によっても異なるが、鉄換算の添加量で、０．５〜２ｍｇ／Ｌ、即ち、０．５〜２ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅの範囲とすることが好ましく、特に１．０〜１．７ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅの範囲とすることが好ましいが、０．５〜１．０ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅ程度でも十分な凝集処理効果を得ることができる海域もある。
【００８７】
前述の通り、鉄系凝集剤による凝集処理と、ＭＦＲＡＣによる凝集処理は、どちらを先に行ってもよいが、好ましくは鉄系凝集剤による凝集処理後に、ＭＦＲＡＣを添加して凝集処理することが、鉄系凝集剤で凝集処理できるものを凝集処理した後、鉄系凝集剤で凝集処理できない残余のものをＭＦＲＡＣで凝集処理することで、ＭＦＲＡＣの添加効果を有効に活用できる観点から好ましい。
【００８８】
＜ｐＨ調整＞
前述の通り、ＳＷＲＯにおけるｐＨ調整は、必ずしも必要とされていないが、ＲＯ膜処理におけるスケール障害を防止するために、凝集処理前からＲＯ膜処理に到るまでのいずれかの工程で、硫酸等の酸を添加してｐＨ６．５〜７．０程度にｐＨ調整してもよい。
なお、通常、ｐＨ調整されていない海水のｐＨは８程度である。
【００８９】
＜ＲＯ膜汚染性の指標＞
本発明では、ＭＦＲＡＣの添加量を必要最低限に抑えるために、前述のｎｅｔＳＦＦに基づいて、或いはｎｅｔＳＦＦとＭＦＦとに基づいて、ＭＦＲＡＣの添加量の制御を行い、また、これらの指標が、ＲＯ膜汚染性として問題のない程度に低いものであれば、ＭＦＲＡＣの添加を中断するなどの制御を行うことが好ましい。
【００９０】
このｎｅｔＳＦＦは、以下の手順で求められる。
【００９１】
（１）  膜汚染物質を含まない清澄水を基準水とし、温度既知の該基準水を精密濾過膜に透過させて濾過性を測定する。
（２）  温度既知の試料水であるＳＷＲＯの前処理凝集、濾過水を該精密濾過膜に同一条件で透過させて濾過性を測定する。
（３）  測定された基準水の濾過性と試料水の濾過性をそれぞれ水温補正する。
（４）  水温補正した基準水の濾過性に対する試料水の濾過性の比からＳＦＦ値を算出する。
（５）  算出されたＳＦＦ値から、試料水の塩類濃度により規定される補正値を差し引いて塩類補正ＳＦＦ値とする。
【００９２】
より具体的にはまず、以下の操作手順でＳＦＦ値を求める。
【００９３】
ＳＦＦの測定方法については、前述の通りであるが、基準水の水温Ｔｍ０を測定した後、基準水５００ｍＬを−５００ｍｍＨｇの減圧下（−６７ｋＰａ）でＭＦ膜に透過させ、濾過時間Ｔ０を測定する。濾過時間Ｔ０の測定に使用する基準水は、ＲＯ膜透過水、蒸留水、超純水等の膜汚染物質（溶解性ポリマーや微粒子汚濁成分）を含まない水、好ましくはＲＯ膜透過水を用いる。
次に、試料水である海水の凝集処理、濾過水の水温Ｔｍ１を測定した後、試料水５００ｍＬを基準水透過時と同様にＭＦ膜で減圧濾過し、試料水の濾過時間Ｔ１を測定する。
ＭＦＦも測定する場合は、上記の試料水と同じ試料水の水温Ｔｍ２を測定した後、この試料水５００ｍＬを同様に減圧濾過し、濾過時間Ｔ２を測定する。
【００９４】
次に、基準水の濾過時間Ｔ０、及び試料水の濾過時間Ｔ１、Ｔ２を、以下の通り、補正係数を用いて水温補正し、補正後の濾過時間Ｔ０ｃ、Ｔ１ｃ、Ｔ２ｃを求める。
Ｔ０ｃ＝Ｔ０×（１／１．０２４（２５−Ｔｍ０））
Ｔ１ｃ＝Ｔ１×（１／１．０２４（２５−Ｔｍ１））
Ｔ２ｃ＝Ｔ２×（１／１．０２４（２５−Ｔｍ２））
なお、ＳＦＦのみ求める場合、Ｔｍ２、Ｔ２，Ｔ２ｃは必ずしも必要としない。
【００９５】
ＳＦＦは下記式で算出される。
ＳＦＦ＝Ｔ１ｃ／Ｔ０ｃ
【００９６】
次に、上記のＳＦＦ値から、海水の塩類濃度により規定される補正値を差し引いてｎｅｔＳＦＦを求める。
このｎｅｔＳＦＦの算出方法については、前述の通りである。
【００９７】
本発明においては、このようにして求められたｎｅｔＳＦＦ＝１．０４を基準とし、凝集処理水を濾過処理して得られた濾過水であるＲＯ給水のｎｅｔＳＦＦが１．０４以下、好ましくは１．０２５以下となるようにＭＦＲＡＣの添加量を制御することが好ましい。
【００９８】
例えば、ｎｅｔＳＦＦが上記上限値１．０４を超える場合にはＭＦＲＡＣの添加量を増やし、ｎｅｔＳＦＦが上記上限を十分下回る場合には、ＭＦＲＡＣの添加量を徐々に低減してゆき、ｎｅｔＳＦＦが予め設定した値を超えないように、必要最低限のＭＦＲＡＣ添加量でＭＦＲＡＣの添加量を制御する方法が挙げられる。
また、ｎｅｔＳＦＦが予め設定した値よりも低い場合には、ｎｅｔＳＦＦを無添加とし、ｎｅｔＳＦＦが設定値を超える場合にＭＦＲＡＣを添加する制御を行ってもよい。
ただし、ｎｅｔＳＦＦはＭＦＲＡＣ添加量が多過ぎるために高い値となっている場合もあることから、ＭＦＲＡＣ添加量が比較的に多いにもかかわらず、更にその量を増やしてもｎｅｔＳＦＦが低下しない場合は、ＭＦＲＡＣ添加量を低減してみる。
【００９９】
ｎｅｔＳＦＦは、低い程、ＲＯ膜汚染防止の観点からは有利であるが、ＲＯ膜処理の要求特性等に応じて、例えばｎｅｔＳＦＦが１．０４〜１．０１５程度の範囲となるようにＭＦＲＡＣの添加量を制御することが好ましい。
【０１００】
なお、ｎｅｔＳＦＦとＭＦＦとの両方で制御することも可能であり、この場合にはｎｅｔＳＦＦが１．０４以下で、ＭＦＦが１．０６以下となるようにＭＦＲＡＣの添加量を制御することが好ましい。
【０１０１】
＜濾過処理＞
本発明においては、上述のように、ＭＦＲＡＣ或いは鉄系凝集剤とＭＦＲＡＣとで凝集処理して得られた凝集処理水を、好ましくは濾過装置、精密濾過（ＭＦ）膜、限外濾過（ＵＦ）膜のいずれか１以上で濾過処理する。ここで、濾過装置とは、重力式二層濾過、圧力式二層濾過、アンスラサイト等の粗目濾材の単層濾過と砂濾材の単層濾過の組み合わせであり、ＭＦ膜分離装置、ＵＦ膜分離装置とは区別される。
【０１０２】
＜ＲＯ膜分離処理＞
上記の濾過処理で得られた濾過水をＲＯ膜分離処理して脱塩することにより処理水が得られる。
ここで使用されるＲＯ膜には特に制限はなく、通常のＳＷＲＯに使用されるＲＯ膜をいずれも好適に用いることができる。
【実施例】
【０１０３】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【０１０４】
以下においては、海水を凝集処理して得られた凝集処理水を濾過した実験結果を実施例及び比較例として示すが、以下の実験結果で示される濾過水の水質の良否から、ＲＯ膜分離処理した場合の膜汚染の防止、フラックスの維持、膜の洗浄頻度の低減という本発明の効果を確認することができる。
【０１０５】
［実施例、比較例の試験方法］
原海水は、水温２２±２℃に調整し、その１１００ｍＬをビーカーに取り、宮本製作所製ジャーテスター「ＭＪＳ−６」でジャーテストを行った。反応は、塩化第二鉄を所定量添加して１５０ｒｐｍで２分間反応後、或いは塩化第二鉄を添加せずに、ＭＦＲＡＣ１０重量％溶液を所定量添加し、或いはＭＦＲＡＣを添加せずに、１５０ｒｐｍで７分、次いで５０ｒｐｍで７分攪拌して行った。硫酸は海水のｐＨが６．７となる必要量をあらかじめ求めておき、塩化第二鉄添加前に添加した。
ＭＦＲＡＣ１０重量％溶液は栗田工業製塗装ブース用薬剤の「クリスタックＢ−１００」製品を使用した。
凝集処理水は、２枚重ねの１８５ｍｍφ、Ｎｏ．５Ａ濾紙で濾過した。この濾過条件は重力式二層濾過と圧力式二層濾過の中間の濾過捕捉能力に相当する。
得られた濾過水について、本明細書記載の試験方法に従いＳＦＦ、ｎｅｔＳＦＦ（ＳＦＦ−０．０４３６）、ＭＦＦを求めた。
なお、ＲＯ給水として適当とされるｎｅｔＳＦＦは、１．０４以下と判断している。ＭＦＦについては、従前の知見からＭＦＦ＝１．１０が必要で、ＭＦＦ＝１．０６以下が好ましい。
【０１０６】
［試験に供した海水］
原海水として試験に供した海水は、瀬戸内海直島の海岸から２０１４年１１月２０日に採取し、試験は同年１１月２７日〜２８日に実施した。試験に供するまでは５℃に保管した。この海水の塩類濃度は３．４重量％で、前掲の表２に示される補正値（Ａ−１）は０．０４３６である。
バイオポリマーは主として植物性プランクトンの代謝生産物として海水中に溶解放出される。
瀬戸内海では過去時々赤潮発生があったが、現在はほとんど発生していない。しかしながら、ＳＷＲＯの原海水としては植物プランクトンの発生が多いと考えられ、比較的バイオポリマー汚染の大きい海水である。言い換えれば栄養が多い豊潤な海域である。
【０１０７】
［実施例１〜１０及び比較例１〜７］
硫酸、塩化第二鉄及びＭＦＲＡＣの添加量を表４に示す量として試験を行い、結果を表４に示した。
【０１０８】
【表４】
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【０１０９】
［考察］
＜実施例１〜４・比較例１，２＞
実施例１〜４では、ＭＦＲＡＣ  ０．２〜０．６ｍｇ／Ｌ−Ｒを添加、反応させることで添加量の増加に従いｎｅｔＳＦＦは１．０７５〜１．００８と大きく良化した。微粒子汚濁指標のＭＦＦも良化した。
比較例１の薬注なしではｎｅｔＳＦＦ≒１．１５  ＭＦＦ≒１．２５と不良で、ＲＯ給水として不適当である。
比較例２のＭＦＲＡＣ添加量０．１ｍｇ／Ｌ−Ｒでは効果が発揮されず、ＭＦＦはむしろ悪化する。
ＭＦＲＡＣの添加量とｎｅｔＳＦＦ及びＭＦＦとの関係を図４に示す。
【０１１０】
図４より次のことが分かる。
ＭＦＲＡＣ添加量０．１ｍｇ／Ｌ−ＲではｎｅｔＳＦＦの良化は微弱で、ＭＦＦ値はむしろ悪くなる（大きくなる）。これはバイオポリマー存在量に対するＭＦＲＡＣの反応量が余りにも少なく、バイオポリマーを凝集するに至らず、むしろ橋掛けして大きくし、半溶存状態で濾紙を通過したためと思われる。
ＭＦＲＡＣ添加量を０．２ｍｇ／Ｌ−Ｒから０．６ｍｇ／Ｌ−Ｒに増加するとｎｅｔＳＦＦは添加量に応じて良くなる。
図４から、ＭＦＲＡＣ添加量０．６ｍｇ／Ｌ−Ｒが最良効果（ｎｅｔＳＦＦ＝１．００）に近くなり、これ以上のＭＦＲＡＣの添加は不必要と判断できる。
【０１１１】
＜比較例３〜６＞
ＳＷＲＯの前処理で広く普及している塩化第二鉄による処理結果である。
微粒子汚濁指標のＭＦＦは１．１０以下を満足するが、実用添加量をはるかに上回る塩化第二鉄添加量１０．５ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅを除き、ｎｅｔＳＦＦを１．０４以下にすることはできない。
塩化第二鉄添加量とｎｅｔＳＦＦ及びＭＦＦとの関係を図５に示す。
【０１１２】
図５より次のことが分かる。
ＳＷＲＯの前処理凝集で一般的な塩化第二鉄による場合、添加量１〜２ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅでのｎｅｔＳＦＦは約１．０５〜１．０６である。
図５で塩化第二鉄添加量９ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅでｎｅｔＳＦＦ＝１．０４となるが、ＳＳ量（水酸化第二鉄）が多くなり、後段の濾過装置（一般的に濾過装置前に沈殿、浮上などの事前の固液分離装置はない）の負荷を著しく増加させる。また処理、廃棄するスラッジ量が増加する。
【０１１３】
＜実施例６〜８・比較例７＞
塩化第二鉄１．３ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅの併用添加で、ＭＦＲＡＣを０．２〜０．７ｍｇ／Ｌ−Ｒ添加した場合であり、ｎｅｔＳＦＦ＝１．０２７〜１．０１３の良い結果が得られる。
【０１１４】
塩化第二鉄併用でＭＦＲＡＣ添加量を０．７ｍｇ／Ｌ−Ｒに増加すると、ＭＦＲＡＣ０．４ｍｇ／Ｌ−Ｒに対して、ｎｅｔＳＦＦ、ＭＦＦとも値が増加し、過剰添加が生じていると判断できる。
塩化第二鉄１．３ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅ併用時のＭＦＲＡＣ添加量とｎｅｔＳＦＦ及びＭＦＦとの関係を図６に示す。
図６より、次のことが分かる。
ＭＦＲＡＣ添加量０．４ｍｇ／Ｌ−Ｒまでは、添加量に応じてｎｅｔＳＦＦが良くなり、０．４ｍｇ／Ｌ−Ｒで最良値となる。
ＭＦＲＡＣ添加量を０．７ｍｇ／Ｌ−Ｒに増加するとｎｅｔＳＦＦ及びＭＦＦとも上昇（悪い値）に転じ、１．０ｍｇ／Ｌ−Ｒではさらに上昇する。
【０１１５】
図４（塩化第二鉄添加なし）と比較すると、ｎｅｔＳＦＦの最良値を示すＭＦＲＡＣ添加量は０．６ｍｇ／Ｌ−Ｒから０．４ｍｇ／Ｌ−Ｒに減少する。これは塩化第二鉄がバイオポリマーの一部を凝集させ、その分ＭＦＲＡＣの必要添加量が減少したためと解釈できる。
図４（塩化第二鉄添加なし）で、ＭＦＲＡＣ０．６ｍｇ／Ｌ−Ｒで最良効果（ｎｅｔＳＦＦ＝１．００）に近くなることと照らし合わせると、ＭＦＲＡＣ１．０ｍｇ／Ｌ−Ｒは明らかな過剰添加域に入り、これが添加量上限と判断できる。
【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】
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