(57)【要約】  本発明の目的は海水や、塩分を含む河川水、地下水、湖水、廃水処理水などの原水を用いて、逆浸透膜モジュールで低濃度の透過水を得る造水方法を提供することにあり、特に、逆浸透膜モジュールの酸化劣化を防止しつつ、安定的かつ安価に淡水を得るための水処理方法および水処理装置を提供することである。海水や、塩分を含む河川水、地下水、湖水、廃水処理水などの原水を用いて、逆浸透膜モジュールで低濃度の透過水を得る逆浸透膜処理工程において、逆浸透膜モジュールに供給される被処理水中に含まれる酸化性物質を還元中和するために、スケール抑制剤を最適な添加タイミングを決定して添加する水処理方法および水処理装置とする。
2019188138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化性物質を含む被処理水にスケール抑制剤を添加し、加圧供給手段によって逆浸透膜モジュールに加圧供給し、前記被処理水を濃縮水と透過水とに分離処理する水処理方法であって、
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける前記被処理水の供給時間ｔ［分］が、以下の条件（１）を満たすことを特徴とする水処理方法。
条件（１）    ｔ≧５
【請求項２】
前記被処理水中の酸化性物質濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＯＸ、前記スケール抑制剤の添加濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＡＳとしたとき、前記供給時間ｔ［分］が、さらに以下の条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上である、請求項１に記載の水処理方法。
条件（２）    ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上である場合
ｔ２＝４００００×ＣＯＸ÷ＣＡＳ
条件（３）    ＣＡＳが０．０１以上であり、かつＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たす場合
ｔ３＝４００÷ＣＡＳ
【請求項３】
前記被処理水中の酸化性物質濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＯＸ、前記スケール抑制剤の添加濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＡＳ、前記スケール抑制剤の原液中に含まれる窒素濃度［ｇ／Ｌ］をＴＮ、前記スケール抑制剤の原液中に含まれるリン濃度［ｇ／Ｌ］をＴＰ、前記スケール抑制剤の原液中に含まれる有機炭素濃度［ｇ／Ｌ］をＴＯＣとしたとき、前記供給時間ｔ［分］が、さらに以下の条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上である、請求項１に記載の水処理方法。
条件（４）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＮ＞６．６である場合
ｔ４＝ＣＯＸ×ＴＮ×３６５０÷ＣＡＳ
条件（５）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＮ≦６．６である場合
ｔ５＝ＣＯＸ×ＴＰ×５５０÷ＣＡＳ
条件（６）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＮ＞６．６である場合
ｔ６＝４０×ＴＮ÷ＣＡＳ
条件（７）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＮ≦６．６である場合
ｔ７＝５．５×ＴＰ÷ＣＡＳ
条件（８）    スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＯＣ＞１０．３である場合
ｔ８＝ＣＯＸ×ＴＯＣ×２２００÷ＣＡＳ
条件（９）    スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＯＣ≦１０．３である場合
ｔ９＝ＣＯＸ×ＴＰ×５５０÷ＣＡＳ
条件（１０）  スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＯＣ＞１０．３である場合
ｔ１０＝２２×ＴＯＣ÷ＣＡＳ
条件（１１）  スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＯＣ≦１０．３である場合
ｔ１１＝５．５×ＴＰ÷ＣＡＳ
【請求項４】
状況に応じて、前記スケール抑制剤添加点から前記逆浸透膜モジュールの前記被処理水供給点までの前記被処理水供給ラインに備えられた供給時間調整手段により、前記供給時間ｔを調整する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項５】
前記供給時間調整手段は供給時間調整要素を備え、前記供給時間ｔの調整に際し、前記供給時間調整要素の数、前記供給時間調整要素の内容積、および前記供給時間調整要素として備える槽内に貯留される被処理水の量または水位のうちのいずれか１つを調整する、請求項４に記載の水処理方法。
【請求項６】
前記供給時間調整手段は供給時間調整要素を備え、前記供給時間ｔの調整に際し、前記供給時間調整要素および前記供給時間調整要素をバイパスするために備えられたバイパス手段のうちの少なくとも一方を用いて、前記スケール抑制剤添加点から前記被処理水供給点までの前記被処理水供給ラインにおける前記被処理水の流路を連続または断続的に切り替え、前記供給時間を調整する、請求項４または５に記載の水処理方法。
【請求項７】
前記逆浸透膜モジュールで処理しながら、前記スケール抑制剤添加点において、または前記スケール抑制剤添加点の上流側もしくは下流側において、還元剤および殺菌剤のうちの少なくとも１つを被処理水へ常時添加または間欠添加する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項８】
前記還元剤が、前記スケール抑制剤の添加から６０秒以上経過した後に添加されるか、あるいは、前記スケール抑制剤の添加よりも６０秒以上前に添加される、請求項７に記載の水処理方法。
【請求項９】
酸化性物質を含む被処理水を送液するための被処理水供給ラインと、前記被処理水供給ライン上のスケール抑制剤添加点において、前記被処理水にスケール抑制剤を添加するスケール抑制剤添加手段と、前記スケール抑制剤を添加した被処理水を加圧供給するための加圧供給手段と、前記加圧供給手段で前記被処理水を加圧供給して濃縮水と透過水とに分離するための逆浸透膜モジュールと、前記スケール抑制剤添加点の上流に、前記被処理水中に含まれる酸化性物質濃度を測定するための酸化性物質濃度測定器および前記被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するための酸化還元電位（ＯＲＰ）計のうちの少なくとも１つを備えた水処理装置であって、
前記スケール抑制剤添加点から前記逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ライン上に、前記スケール抑制剤添加点から前記被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを調整する供給時間調整手段を備えた水処理装置。
【請求項１０】
前記供給時間調整手段は、供給時間調整要素の２つ以上を、直列接続および並列接続のうちの少なくとも１つで接続したものである、請求項９に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記被処理水の一部または全量をバイパスするために、前記供給時間調整要素の少なくとも１つをバイパスするためのバイパス手段を備えた、請求項１０に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記スケール抑制剤添加点と同じ位置または前記スケール抑制剤添加点より上流もしくは下流の還元剤添加点に還元剤添加手段を備えた、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
前記スケール抑制剤添加点と同じ位置または前記スケール抑制剤添加点より上流もしくは下流の殺菌剤添加点に殺菌剤添加手段を備えた、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水や、塩分を含む河川水、地下水、湖水、廃水処理水などの原水を用いた逆浸透膜処理による水処理方法および水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、水資源の枯渇が深刻になりつつあり、これまで利用されてこなかった水資源の活用が検討され、特に最も身近でそのままでは利用できなかった海水から飲料水などを製造する技術、いわゆる“海水淡水化”、更には下廃水を浄化し、処理水を再生する再利用技術が注目されてきている。海水淡水化は、従来、水資源が極端に少なく、かつ、石油による熱資源が非常に豊富である中東地域で蒸発法を中心に実用化されてきた。最近では、逆浸透膜法の技術進歩による信頼性の向上やコストダウンが進み、中東地域において、逆浸透膜法海水淡水化プラントが実用化されている。下廃水再利用においても、内陸や海岸沿いの都市部や工業地域で、水源がないような地域や排水規制のために放流量が制約されているような地域で逆浸透膜法が適用されている。特に、シンガポールでは、国内で発生する下水を処理後、逆浸透膜で飲料水レベルの水質にまで再生し、水不足に対応している。【０００３】
海水淡水化や下廃水再利用に適用される逆浸透膜法は、塩分などの溶質を含んだ水に浸透圧以上の圧力を加えて逆浸透膜を透過させることで、脱塩された水を得る造水方法である。この技術は例えば海水、かん水から飲料水を得ることも可能であるし、また、工業用超純水の製造、排水処理、有価物の回収などにも用いられてきた。【０００４】
逆浸透膜を適用した水処理装置を安定運転させるためには、取水する原水水質に応じた前処理が必要であり、前処理においてファウリング防止のため、原水（被処理水）には酸化剤が添加される。しかし、酸化剤の添加量が不十分だと逆浸透膜にファウリング（膜面汚れ）が発生する一方、還元中和が不十分で添加した酸化剤が残留してしまうと逆浸透膜が劣化するため、いずれの場合も安定運転が困難になり易い。特に、酸化剤などの逆浸透膜を劣化させる化学物質に逆浸透膜が晒され酸化劣化が発生した場合、逆浸透膜の純水透水性は増加し、溶質阻止性は低下して透過水の水質が悪化するだけでなく、逆浸透膜自体の洗浄を実施しても回復不能な致命的な状況に陥る可能性がある。【０００５】
一方、運転中に取水配管から逆浸透膜モジュールまでの一部または全ての区間にバイオフィルムが形成されると、逆浸透膜のバイオファウリング発生が促進されて安定運転が困難になるため、連続的もしくは間欠的に、被処理水に安価な次亜塩素酸などの酸化剤を添加し、バイオフィルムの発生を防止することが一般的である（非特許文献１参照）。ここで、バイオフィルムとは、微生物などが取水配管表面や逆浸透膜表面に付着し、膜状に形成された構造体である。【０００６】
しかし、前述の通り、酸化剤は、逆浸透膜の基本性能を発現する機能層にダメージを与え易く、特に逆浸透膜の主成分であるポリアミドは、酸化劣化を生じやすいことが知られている（非特許文献２参照）。そのため、酸化剤によるバイオフィルムの発生防止は、逆浸透膜の前までにとどめ、還元剤によって酸化剤を中和し、逆浸透膜を保護することが一般的である。なお、逆浸透膜は、逆浸透膜性能に悪影響を及ぼさない種類・濃度の殺菌剤の添加により、運転中のバイオフィルムの発生を防止したり、洗浄剤を用いた洗浄により運転中に発生したバイオフィルムを除去したりすることで、バイオファウリングの影響を抑制することが多い。【０００７】
ところが、逆浸透膜に流入させる前に原水を亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤によって十分中和させても、逆浸透膜への供給水（前処理水）中に銅などの遷移金属が含まれていると、亜硫酸イオンが亜硫酸ラジカルとなり、さらに酸化性の過硫酸ラジカル、硫酸ラジカルが生成されるなど、遷移金属による触媒作用で新たな酸化物質が生成し、逆浸透膜が酸化劣化する場合があることが報告されている（非特許文献３参照）。【０００８】
触媒作用によって発生した酸化物質による逆浸透膜の酸化劣化を防止する方法として、原水に過剰な還元剤を添加することもあるが、過剰な還元剤の添加は還元剤を餌とする微生物の増殖に伴うバイオファウリングが生成しやすいことが報告されている（非特許文献４参照）。その結果として、水処理装置を安定運転させるために殺菌剤や洗浄剤が多く必要となり、安定運転が困難となったり、運転コストが高くなったりする。さらに、前処理での酸化剤添加や遷移金属の触媒作用の有無にかかわらず、原水の種類によっては前処理工程などで添加される次亜塩素酸などの酸化剤、または工程中で新たに生成されるラジカル（亜硫酸ラジカル、過硫酸ラジカル、硫酸ラジカル）などの酸化物質といった、逆浸透膜を劣化させる酸化性物質を予め含んでいることもある。【０００９】
新たな酸化物質を生成することなく、原水中の酸化性物質を還元中和する方法として、逆浸透膜の濃縮水の酸化還元電位を監視し、還元剤として、還元機能を有するスケール抑制剤を間欠もしくは常時添加する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０８４９０５号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｍ．  Ｆｕｒｕｉｃｈｉら，Ｏｖｅｒ−Ｅｉｇｈｔ−ｙｅａｒ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ  ｏｆ  ４０，０００  ｍ３／ｄａｙ  Ｓｅａｗａｔｅｒ  ＲＯ  Ｐｌａｎｔ  ｉｎ  Ｊａｐａｎ，Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＩＤＡ  Ｗｏｒｌｄ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ，ＳＰ０５−２０９  （２００５）
【非特許文献２】植村忠廣ら、複合逆浸透膜の耐塩素性と塩素劣化による膜構造、膜分離特性の変化、日本海水学会誌、第５７巻、第３号（２００３）
【非特許文献３】Ｙｏｓｅｆ  Ａｙｙａｓｈら，Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ｒｅｖｅｒｓｅ  ｏｓｍｏｓｉｓ  ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｉｎ  Ｊｅｄｄａｈ  Ｐｈａｓｅ  Ｉ  ｐｌａｎｔ，Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，９６，２１５−２２４  （１９９４）
【非特許文献４】Ｍ．Ｎａｇａｉら，ＳＷＲＯ  Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ  Ｓａｌｉｎｉｔｙ，Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＩＤＡ  Ｗｏｒｌｄ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ，ＤＢ０９−１７３  （２００９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、本発明者らの知見によれば、酸化還元電位の測定では検出できないレベルの酸化性物質濃度でも逆浸透膜を酸化劣化させる可能性があり、さらに、濃縮水の監視のみでは、逆浸透膜近傍が酸化状態になってから初めて異常を検知できるようになるため、短時間ではあるが、逆浸透膜が検出機器で検出されない微量の酸化性物質に晒されてしまうことが懸念される。さらに、原水に含まれる酸化性物質の量およびスケール抑制剤の添加量によって、酸化性物質の還元中和に要する滞留時間が異なるため、酸化還元電位の監視および制御だけで、逆浸透膜を完全に保護することは困難である。【００１３】
本発明は、海水や、塩分を含む河川水、地下水、湖水、廃水処理水などの原水（被処理水）を用いて、逆浸透膜モジュールで低塩濃度の透過水を得る逆浸透膜を用いた水処理方法において、酸化性物質（酸化剤または逆浸透膜処理工程で生じる酸化物質の総称）を還元中和する時に添加するスケール抑制剤の最適な添加タイミングを決定し、逆浸透膜の酸化劣化を効率良く防止しつつ、安定的かつ安価に淡水を得るための水処理方法および水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために、本発明は次の構成をとる。
＜１＞酸化性物質を含む被処理水にスケール抑制剤を添加し、加圧供給手段によって逆浸透膜モジュールに加圧供給し、前記被処理水を濃縮水と透過水とに分離処理する水処理方法であって、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける前記被処理水の供給時間ｔ［分］が、以下の条件（１）を満たすことを特徴とする水処理方法。
条件（１）    ｔ≧５【００１５】
＜２＞前記被処理水中の酸化性物質濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＯＸ、前記スケール抑制剤の添加濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＡＳとしたとき、前記供給時間ｔ［分］が、さらに以下の条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉ
ｎ［分］以上であることを特徴とする、前記＜１＞に記載の水処理方法。
条件（２）    ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上である場合
ｔ２＝４００００×ＣＯｘ÷ＣＡＳ
条件（３）    ＣＡＳが０．０１以上であり、かつＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たす場合
ｔ３＝４００÷ＣＡＳ【００１６】
＜３＞前記被処理水中の酸化性物質濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＯＸ、前記スケール抑制剤の添加濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＡＳ、前記スケール抑制剤の原液中に含まれる窒素濃度［ｇ／Ｌ］をＴＮ、前記スケール抑制剤の原液中に含まれるリン濃度［ｇ／Ｌ］をＴＰ、前記スケール抑制剤の原液中に含まれる有機炭素濃度［ｇ／Ｌ］をＴＯＣとしたとき、前記供給時間ｔ［分］が、さらに以下の条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上であることを特徴とする、前記＜１＞に記載の水処理方法。
条件（４）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＮ＞６．６である場合
ｔ４＝ＣＯＸ×ＴＮ×３６５０÷ＣＡＳ
条件（５）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＮ≦６．６である場合
ｔ５＝ＣＯＸ×ＴＰ×５５０÷ＣＡＳ
条件（６）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＮ＞６．６である場合
ｔ６＝４０×ＴＮ÷ＣＡＳ
条件（７）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＮ≦６．６である場合
ｔ７＝５．５×ＴＰ÷ＣＡＳ
条件（８）    スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＯＣ＞１０．３である場合
ｔ８＝ＣＯＸ×ＴＯＣ×２２００÷ＣＡＳ
条件（９）    スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＯＣ≦１０．３である場合
ｔ９＝ＣＯＸ×ＴＰ×５５０÷ＣＡＳ
条件（１０）  スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＯＣ＞１０．３である場合
ｔ１０＝２２×ＴＯＣ÷ＣＡＳ
条件（１１）  スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＯＣ≦１０．３である場合
ｔ１１＝５．５×ＴＰ÷ＣＡＳ【００１７】
＜４＞状況に応じて、前記スケール抑制剤添加点から前記逆浸透膜モジュールの前記被処理水供給点までの前記被処理水供給ラインに備えられた供給時間調整手段により、前記供給時間ｔを調整することを特徴とする、前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の水処理方法。
＜５＞前記供給時間調整手段は供給時間調整要素を備え、前記供給時間ｔの調整に際し、前記供給時間調整要素の数、前記供給時間調整要素の内容積、および前記供給時間調整要素として備える槽内に貯留される被処理水の量または水位のうちのいずれか１つを調整することを特徴とする、前記＜４＞に記載の水処理方法。
＜６＞前記供給時間調整手段は供給時間調整要素を備え、前記供給時間ｔの調整に際し、前記供給時間調整要素および前記供給時間調整要素をバイパスするために備えられたバイパス手段のうちの少なくとも一方を用いて、前記スケール抑制剤添加点から前記被処理水供給点までの前記被処理水供給ラインにおける前記被処理水の流路を連続または断続的に切り替え、前記供給時間を調整することを特徴とする、前記＜４＞または＜５＞に記載の水処理方法。【００１８】
＜７＞前記逆浸透膜モジュールで処理しながら、前記スケール抑制剤添加点において、または前記スケール抑制剤添加点の上流側もしくは下流側において、還元剤および殺菌剤のうちの少なくとも１つを被処理水へ常時添加または間欠添加することを特徴とする、前記＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の水処理方法。
＜８＞前記還元剤が、前記スケール抑制剤の添加から６０秒以上経過した後に添加されるか、あるいは、前記スケール抑制剤の添加よりも６０秒以上前に添加されることを特徴とする、前記＜７＞に記載の水処理方法。【００１９】
＜９＞酸化性物質を含む被処理水を送液するための被処理水供給ラインと、前記被処理水供給ライン上のスケール抑制剤添加点において、前記被処理水にスケール抑制剤を添加するスケール抑制剤添加手段と、前記スケール抑制剤を添加した被処理水を加圧供給するための加圧供給手段と、前記加圧供給手段で前記被処理水を加圧供給して濃縮水と透過水とに分離するための逆浸透膜モジュールと、前記スケール抑制剤添加点の上流に、前記被処理水中に含まれる酸化性物質濃度を測定するための酸化性物質濃度測定器および前記被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するための酸化還元電位（ＯＲＰ）計のうちの少なくとも１つを備えた水処理装置であって、前記スケール抑制剤添加点から前記逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ライン上に、前記スケール抑制剤添加点から前記被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを調整する供給時間調整手段を備えたことを特徴とする水処理装置。
＜１０＞前記供給時間調整手段は、供給時間調整要素の２つ以上を、直列接続および並列接続のうちの少なくとも１つで接続したものであることを特徴とする、前記＜９＞に記載の水処理装置。
＜１１＞前記被処理水の一部または全量をバイパスするために、前記供給時間調整要素の少なくとも１つをバイパスするためのバイパス手段を備えたことを特徴とする、前記＜１０＞に記載の水処理装置。
＜１２＞前記スケール抑制剤添加点と同じ位置または前記スケール抑制剤添加点より上流もしくは下流の還元剤添加点に還元剤添加手段を備えたことを特徴とする、前記＜９＞〜＜１１＞のいずれか１つに記載の水処理装置。
＜１３＞前記スケール抑制剤添加点と同じ位置または前記スケール抑制剤添加点より上流もしくは下流の殺菌剤添加点に殺菌剤添加手段を備えたことを特徴とする、前記＜９＞〜＜１２＞のいずれか１つに記載の水処理装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、被処理液中の酸化性物質濃度およびスケール抑制剤の添加濃度に基づいて、スケール抑制剤の最適な添加タイミングを決定することができ、酸化性物質を十分に還元中和することが可能となる。さらには海水や、塩分を含む河川水、地下水、湖水、廃水処理水などの原水において、逆浸透膜モジュールの酸化劣化を効率良く防止しつつ、安定的かつ安価に淡水を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、第１実施形態の水処理方法におけるスケール抑制剤添加の添加フローを示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態の水処理方法において、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールに達するまでの被処理水供給ラインに供給時間調整手段を有する添加フローを示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態の水処理方法において、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールに達するまでの被処理水供給ラインに供給時間調整手段を有し、供給時間調整手段の供給時間調整要素を直列かつ並列に備える添加フローを示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態の水処理方法において、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールに達するまでの被処理水供給ラインに供給時間調整手段を有し、供給時間調整手段の供給時間調整要素を複数直列および並列に備え、かつバイパス手段としてバイパスラインと供給水経路切替手段を有する添加フローを示す図である。
【図５】図５は、第２実施形態の水処理方法におけるスケール抑制剤添加の添加フローにおいて、還元剤を併用する添加フローを示す図である。
【図６】図６は、第２実施形態の水処理方法において、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールに達するまでの被処理水供給ラインに供給時間調整手段を有する添加フローを示す図である。
【図７】図７は、第２実施形態の水処理方法において、殺菌剤を併用し、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールに達するまでの被処理水供給ラインに供給時間調整手段を有する添加フローを示す図である。
【図８】図８は、本発明に適用するスパイラル型逆浸透膜エレメントの部分分解斜視図である。
【図９】図９は、本発明に適用する逆浸透膜モジュールの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本実施形態における水処理方法は、酸化性物質を含む被処理水にスケール抑制剤を添加し、加圧供給手段によって逆浸透膜モジュールに加圧供給し、前記被処理水を濃縮水と透過水とに分離処理する水処理方法であって、
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける前記被処理水の供給時間ｔ［分］が、以下の条件（１）を満たす。
条件（１）    ｔ≧５
また、本実施形態における水処理装置は、酸化性物質を含む被処理水を送液するための被処理水供給ラインと、前記被処理水供給ライン上のスケール抑制剤添加点において、前記被処理水にスケール抑制剤を添加するスケール抑制剤添加手段と、前記スケール抑制剤を添加した被処理水を加圧供給するための加圧供給手段と、前記加圧供給手段で前記被処理水を加圧供給して濃縮水と透過水とに分離するための逆浸透膜モジュールと、前記スケール抑制剤添加点の上流に、前記被処理水中に含まれる酸化性物質濃度を測定するための酸化性物質濃度測定器および前記被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するための酸化還元電位（ＯＲＰ）計のうちの少なくとも１つを備えた水処理装置であって、
前記スケール抑制剤添加点から前記逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ライン上に、前記スケール抑制剤添加点から前記被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを調整する供給時間調整手段を備える。
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。
【００２３】
第１実施形態の水処理方法におけるスケール抑制剤添加の添加フローを図１に示す。
図１に示したように、第１実施形態の水処理方法では、被処理水供給ライン１を流れる被処理水に含まれる酸化性物質濃度を酸化性物質濃度測定器４１で測定し、被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を酸化還元電位（ＯＲＰ）計４２で測定し、被処理水中の酸化性物質を還元中和するためにスケール抑制剤添加手段であるスケール抑制剤用薬注タンク３１とスケール抑制剤用薬注ポンプ２１を用いてスケール抑制剤を被処理水に添加し、加圧供給手段２０で昇圧させた後、逆浸透膜モジュール１１で透過水２と濃縮水３に分離する。
【００２４】
本発明では、逆浸透膜モジュール１１に流入する被処理水に含まれる酸化性物質を還元中和するため、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける被処理水の供給時間ｔ［分］が、以下の条件（１）を満たすように、スケール抑制剤を添加する。
条件（１）    ｔ≧５
スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔが５分以上であると、酸化性物質を十分に還元中和することができ、逆浸透膜モジュールの酸化劣化を防止することができる。
【００２５】
本実施形態において、前記被処理水中の酸化性物質濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＯＸ、前記スケール抑制剤の添加濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＡＳとしたとき、供給時間ｔ［分］が、さらに以下の条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上になるよう、スケール抑制剤を添加することが好ましい。
条件（２）    ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上である場合
ｔ２＝４００００×ＣＯＸ÷ＣＡＳ
条件（３）    ＣＡＳが０．０１以上であり、かつＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たす場合
ｔ３＝４００÷ＣＡＳ
【００２６】
さらに好ましくは、前記被処理水中の酸化性物質濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＯＸ、前記スケール抑制剤の添加濃度［ｍｇ／Ｌ］をＣＡＳ、前記スケール抑制剤の原液中に含まれる窒素濃度［ｇ／Ｌ］をＴＮ、前記スケール抑制剤の原液中に含まれるリン濃度［ｇ／Ｌ］をＴＰ、前記スケール抑制剤の原液中に含まれる有機炭素濃度［ｇ／Ｌ］をＴＯＣとしたとき、供給時間ｔ［分］が、さらに以下の条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上になるよう、スケール抑制剤を添加する。
条件（４）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＮ＞６．６である場合
ｔ４＝ＣＯＸ×ＴＮ×３６５０÷ＣＡＳ
条件（５）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＮ≦６．６である場合
ｔ５＝ＣＯＸ×ＴＰ×５５０÷ＣＡＳ
条件（６）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＮ＞６．６である場合
ｔ６＝４０×ＴＮ÷ＣＡＳ
条件（７）    スケール抑制剤が窒素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＮ≦６．６である場合
ｔ７＝５．５×ＴＰ÷ＣＡＳ
条件（８）    スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＯＣ＞１０．３である場合
ｔ８＝ＣＯＸ×ＴＯＣ×２２００÷ＣＡＳ
条件（９）    スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＯＸおよびＣＡＳが０．０１以上であり、かつＴＰ÷ＴＯＣ≦１０．３である場合
ｔ９＝ＣＯＸ×ＴＰ×５５０÷ＣＡＳ
条件（１０）  スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＯＣ＞１０．３である場合
ｔ１０＝２２×ＴＯＣ÷ＣＡＳ
条件（１１）  スケール抑制剤が炭素およびリンを含み、ＣＡＳが０．０１以上であり、ＣＯＸが０．０１以下であるか酸化還元電位が３５０ｍＶ以下であるかのうちの少なくとも一方を満たし、かつＴＰ÷ＴＯＣ≦１０．３である場合
ｔ１１＝５．５×ＴＰ÷ＣＡＳ
【００２７】
供給時間ｔ［分］が条件（１）〜（１１）のいずれも満たさないと、被処理水に含まれる酸化性物質が還元中和されずに残留し、逆浸透膜モジュール１１の酸化劣化が発生して、逆浸透膜モジュール１１の分離性能低下が促進され、逆浸透膜モジュールの交換頻度が増加する。すなわち、海水や、塩分を含む河川水、地下水、湖水、廃水処理水などの原水を用いて、逆浸透膜モジュール１１で低塩濃度の透過水を得る逆浸透膜処理工程にて、安定的かつ安価に淡水を得ることが困難となる。
供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすよう、スケール抑制剤を添加することで、被処理水に含まれる酸化性物質を十分に還元中和でき、逆浸透膜モジュール１１の分離性能が低下することなく、安定的に淡水を得ることが可能となる。一方で、被処理水供給ライン１や逆浸透膜モジュール１１でバイオフィルムが発生し、そのバイオフィルムにより逆浸透膜モジュール１１でのバイオファウリングが発生する場合があるので、供給時間ｔ［分］は、被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸに応じて、条件（２）もしくは条件（３）、または条件（４）〜（１１）における供給時間ｔｍｉｎの２倍以下とするのが好ましい。
【００２８】
なお、スケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳを増加することで酸化性物質を十分に還元する方法もあるが、スケール抑制剤添加量が過剰となり、スケール抑制剤自体が逆浸透膜モジュール１１のファウリング発生の原因になる可能性があり、かつ添加コストが増えるため、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける被処理水の供給時間ｔを調整する方がより安定的に淡水を得ることが可能となる。
【００２９】
また、一般的な還元中和方法として亜硫酸水素ナトリウムを還元剤として添加する方法が知られているが、本発明者らの知見によると、逆浸透膜モジュールに流入する被処理水中に銅などの遷移金属が含まれていると、亜硫酸イオンが亜硫酸ラジカルとなり、さらに酸化性の過硫酸ラジカル、硫酸ラジカルが生成されるなど、遷移金属による触媒作用で新たな酸化物質が生成し、逆浸透膜の酸化劣化が発生する。本発明のスケール抑制剤添加による還元中和では、逆浸透膜モジュールに流入する被処理水中に遷移金属が含まれていても、遷移金属による触媒作用で新たな酸化物質が生成することなく、被処理水に含まれる酸化性物質を十分に還元中和して逆浸透膜の酸化劣化を防止できる。そのため、逆浸透膜モジュール１１の分離性能が低下することなく、安定的かつ安価に淡水を得ることが可能となる。
【００３０】
本実施形態において、加圧供給手段２０は、被処理水を昇圧して逆浸透膜モジュール１１に供給する機能を有するものであれば形態を限定するものではないが、例えば昇圧ポンプを用いる。
【００３１】
また、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水の供給時間ｔ［分］は、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインのライン径（Ｄ）およびライン長（Ｌ）と被処理水流量（Ｑ）を考慮して決定することができる。
例えば、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインが円管のみで構成される場合、被処理水供給ラインの円管内径（Ｄ）［ｍ］および円管長（Ｌ）［ｍ］、被処理水流量（Ｑ）［ｍ３／分］を考慮し、供給時間ｔ＝（πＤ２÷４）×Ｌ÷Ｑ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすよう、被処理水供給ラインを備える。
すなわち、供給時間ｔ＝（πＤ２÷４）×Ｌ÷Ｑ［分］が、好ましくは条件（１）を満たすよう、より好ましくは条件（１）、および条件（２）または（３）を満たすよう、更に好ましくは条件（１）、および（２）または（３）を満たし、かつ条件（４）〜（１１）のいずれかの条件を満たすよう、被処理水供給ラインを備える。
【００３２】
なお、被処理水供給ラインの形状や径、長さについては特に制約はなく、例えば、被処理水供給ラインのライン長を長く、または被処理水供給ラインのライン径を長く、または被処理水流量を少なくして供給時間を延長する、また、被処理水供給ラインのライン長を短く、被処理水供給ラインのライン径を短く、または被処理水流量を多くして供給時間を短縮することで、供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすよう、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを設定することができる。なお、上記手法はスケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインの設計のみで、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの供給時間ｔ［分］を設定する方法の一例である。
【００３３】
本発明に適用可能なスケール抑制剤は、還元機能を有するスケール抑制剤である必要があり、好ましくはリン酸系の有機化合物を含むスケール抑制剤、さらに好ましくは亜リン酸もしくはホスホン酸系の有機化合物が適している。特に、アミノトリス（メチレンホスホン酸）［英名：ａｍｉｎｏｔｒｉｓ  （ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）］、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）［英名：ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅｔｒｉａｍｉｎｅ  ｐｅｎｔａ  （ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）］、ヘキサエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）［英名：Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ  ｔｅｔｒａ  （ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）［英名：Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ  ｔｅｔｒａ  （ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）］、１−ヒドロキシエチレン−１，１，−ジホスホン酸［英名：  １−Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ−１，１−ｄｉｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ  ａｃｉｄ］、およびテトラメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）［英名：  Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ  ｔｅｔｒａ  （ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）］からなる群から選択される少なくとも一つ以上を含む有機酸もしくは有機酸の塩からなるとともに、その分子量が２００ｇ／モル以上１０，０００ｇ／モル以下であることが好ましい。さらに好ましくは、分子量が２００ｇ／モル以上１，０００ｇ／モル以下であるとよい。あまり分子量が小さいと、逆浸透膜を通り抜けて透過側にリークする危険性が有り、逆に大きすぎると添加量が多くなり、また、スケール抑制剤そのものがファウリングの原因になるリスクを生じるため好ましくない。なお、スケール抑制剤添加手段については、図１に示すようなライン注入でも、槽（タンク）内注入でも特に制約はなく、必要に応じて攪拌機やスタティックミキサーなどを備えることが好ましい。
【００３４】
本発明に適用するスケール抑制剤原液中に窒素およびリンが含まれる場合、スケール抑制剤原液中に含まれる窒素濃度ＴＮ［ｇ／Ｌ］およびリン濃度ＴＰ［ｇ／Ｌ］に基づいて、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける被処理水の供給時間ｔ［分］が条件（４）〜（７）のいずれかを満たすように、スケール抑制剤を添加することが好ましい。前記供給時間ｔが条件（４）〜（７）のいずれかを満たすことで、逆浸透膜モジュール１１に注入する被処理水に含まれる酸化性物質をより効率良く還元中和することができる。
【００３５】
スケール抑制剤原液中に含まれる窒素濃度ＴＮとは、スケール抑制剤原液中に含まれるアンモニウムイオン、亜硝酸イオン、硝酸イオンなどに相当する無機態窒素と有機態窒素の総量であり、ＪＩＳ法に記載の酸化分解−化学発光法で定量した値を窒素濃度ＴＮとする。なお、ＪＩＳ法に記載の総和法、紫外線吸光光度法、硫酸ヒドラジニウム還元法、銅・カドミウムカラム還元法、又は熱分解法によって定量してもほぼ同様の値が得られる。
【００３６】
また、スケール抑制剤原液中に含まれるリン濃度ＴＰとは、スケール抑制剤原液中に含まれるオルトリン酸塩、ピロリン酸塩、トリポリリン酸塩、オキシリン酸塩などに相当する無機態リンと、リンアミド類、リンタンパク類、リン脂質類などに相当する有機態リンの総量であり、ＪＩＳ法に記載の硝酸・硫酸分解法で溶解させた試料をＩＣＰ発光分析法で定量した値をリン濃度ＴＰとする。なお、ＪＩＳ法に記載のペルオキソ二硫酸カリウム分解法、又は硝酸・過塩素酸分解法で溶解させた試料をＩＣＰ発光分析法によって定量してもほぼ同様の値が得られる。
【００３７】
また、本発明に適用するスケール抑制剤原液中に炭素およびリンが含まれる場合、スケール抑制剤原液中に含まれる有機炭素濃度ＴＯＣ［ｇ／Ｌ］およびリン濃度ＴＰ［ｇ／Ｌ］に基づいて、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける被処理水の供給時間ｔ［分］が条件（８）〜（１１）のいずれかを満たすように、スケール抑制剤を添加することが好ましい。前記供給時間ｔが条件（８）〜（１１）のいずれかを満たすことで、逆浸透膜モジュール１１の被処理水に含まれる酸化性物質をより効率良く還元中和することができる。
【００３８】
スケール抑制剤原液中に含まれる有機炭素濃度ＴＯＣとは、スケール抑制剤原液中に含まれる全炭素濃度ＴＣ［ｇ／Ｌ］から無機炭素濃度ＩＣ［ｇ／Ｌ］を減じた有機炭素量であり、ＪＩＳ法に記載の燃焼酸化−赤外線分析法を用いて定量した値を有機炭素濃度ＴＯＣとする。なお、ＪＩＳ法に記載の紫外線酸化−導電率測定法、又は湿式酸化−赤外線分析法によって定量してもほぼ同様の値が得られる。
【００３９】
第１実施形態において、さらに、図２に示すように、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインに供給時間調整手段１００を設けることができる。被処理水供給ラインに供給時間調整手段１００を備えることで、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける被処理水の供給時間ｔをより容易に調整できる。
【００４０】
例えば、被処理水を供給するための被処理水供給ライン１上に、被処理水供給ライン１を流れる被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸを決定するための酸化性物質濃度測定器４１、被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するための酸化還元電位（ＯＲＰ）計４２を備え、酸化性物質濃度測定器４１および酸化還元電位（ＯＲＰ）計４２より下流にスケール抑制剤添加点３００、スケール抑制剤添加点３００より下流に加圧供給手段２０および逆浸透膜モジュール１１を備える装置構成を基本とし、スケール抑制剤添加点３００から加圧供給手段２０に達する間に供給時間調整手段１００を備える。
【００４１】
本発明では、被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸ、およびスケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳに応じて、スケール抑制剤による酸化性物質の還元中和に要する供給時間が異なる。即ち、酸化性物質濃度ＣＯＸが増加して、条件（１）〜（１１）のいずれも満たさない時、スケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳを増やす、またはスケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを増やすことで、供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすよう調整する。
【００４２】
供給時間ｔ［分］が条件（１）〜（１１）のいずれも満たさないと、上記したように、被処理水に含まれる酸化性物質が還元中和されずに残留し、逆浸透膜モジュール１１の逆浸透膜の酸化劣化が発生して、逆浸透膜モジュール１１の分離性能低下が促進され、逆浸透膜モジュール１１の交換頻度が増加する。よって、海水や、塩分を含む河川水、地下水、湖水、廃水処理水などの原水を用いて、逆浸透膜モジュールで低濃度の透過水を得る逆浸透膜処理工程にて、安定的かつ安価に淡水を得ることが困難となる。
これに対して、供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすよう、スケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳを増やす、またはスケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを増やすことで、被処理水に含まれる酸化性物質を十分に還元中和でき、逆浸透膜モジュール１１の分離性能が低下することなく、より安定的かつ安価に淡水を得ることが可能となる。
【００４３】
ただし、スケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳを増やす方法では、スケール抑制剤の添加量が過剰となり、スケール抑制剤自体が逆浸透膜モジュール１１でのファウリング発生の原因になるリスクが高まるだけでなく、添加コストが増える、さらには添加制御が複雑になる。よって、より好ましくは、供給時間調整手段１００が有する供給時間ｔを延長または短縮する機能を用いて、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを延長または短縮するように調整するのが好ましい。ここで、スケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳは、単位体積あたりの被処理水に添加するスケール抑制剤原液の重量であり、好ましくは１Ｌの被処理水に添加するスケール抑制剤原液の重量である。
【００４４】
また、被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸが水質変動などで一時的に減少した場合、被処理水はスケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳが過剰な状態で逆浸透膜モジュール１１に供給される、またはスケール抑制剤により還元中和された被処理水が被処理水供給ライン１中に留まる時間が長くなるため、被処理水供給ライン１や逆浸透膜モジュール１１でバイオフィルムが発生し、そのバイオフィルムにより逆浸透膜モジュール１１でのバイオファウリングが発生して安定運転が困難になることが懸念される。よって、供給時間ｔ［分］は、被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸに応じて、条件（２）もしくは条件（３）、または条件（４）〜（１１）における供給時間ｔｍｉｎの２倍以下とするのが好ましい。
【００４５】
本実施形態において、上記したように、供給時間ｔを調整する必要があると判断した場合、状況に応じて供給時間ｔを短縮または延長するために供給時間調整手段を用いてもよい。
【００４６】
調整方法の一例として、例えば被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸが水質変動などで一時的に減少した場合、スケール抑制剤による酸化性物質の還元中和に要する供給時間は短くなる傾向があるため、スケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳを減らす、および／または供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たす範囲で、供給時間調整手段１００によって供給時間を短縮することで、過剰な供給時間を短縮でき、被処理水供給ラインおよび供給時間調整手段１００でバイオフィルムが発生して、逆浸透膜モジュール１１のバイオファウリングが発生するリスクを低減できるメリットがある。
【００４７】
逆に、例えば被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸが水質変動などで一時的に増加した場合、スケール抑制剤による酸化性物質の還元中和に要する供給時間は長くなる傾向があるため、スケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳを増やす、および／または供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすように、供給時間調整手段１００によって供給時間を延長することで、被処理水に含まれる酸化性物質が還元中和されずに残留して逆浸透膜モジュール１１の分離性能が低下することなく、より安定的かつ安価に淡水を得ることが可能となる。
【００４８】
本発明において、供給時間調整手段１００とは、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを、延長または短縮可能な機能を有するものであれば形態を限定するものではないが、例えば、供給時間が異なる被処理水供給ラインを複数備え、バルブまたは弁の操作により被処理水が通過する流路を変更することで供給時間を延長または短縮する。供給時間の異なる被処理水供給ラインとは、例えば被処理水供給ラインが円管の場合、被処理水供給ラインのライン径やライン長、被処理水供給ラインを通過する被処理水の流量の少なくともいずれかが異なる、および／または各被処理水供給ラインに備える供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０の数、内容積の少なくともいずれかが異なる構成の被処理水供給ラインである。
【００４９】
供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０とは、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを延長または短縮可能な機能を有するものである。供給時間調整要素１１０は、例えば、前処理装置（砂ろ過装置、活性炭装置、沈殿池など）や膜分離装置（精密ろ過膜、限外ろ過膜、膜分離活性汚泥装置、スクリーンフィルター、カートリッジフィルターなど）、撹拌装置（スタティックミキサーなど）、槽（容器、中間タンクなど）などであり、供給時間調整要素１１０の総内容積［ｍ３］÷被処理水流量（Ｑ）［ｍ３／分］が５分以上、好ましくは３０分以上を満たすものであることが好ましい。
【００５０】
また、供給時間調整手段１００は、供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０に貯留される被処理水の量または水位を調整することで、供給時間を延長または短縮可能とする機能を有するものでもよく、例えば、被処理水供給ラインに備える中間タンク内に貯留する被処理水の量または水位を調整することで、供給時間を延長または短縮する。さらに、供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０として備える中間タンクなどに、例えば撹拌機や傾斜板・邪魔板など混合を促進する手段を備えることが好ましい。
【００５１】
供給時間調整手段は供給時間調整要素を備え、供給時間ｔの調整に際し、供給時間調整要素の数、供給時間調整要素の内容積、および供給時間調整要素して備える槽内に貯留される被処理水の量または水位のうちのいずれか１つを調整することが好ましい。
スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０に達するまでの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを延長する場合は、被処理水が経由する供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０の数、供給時間調整要素１１０の内容積、および水処理装置を稼動中に供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０として備える槽内に貯留される被処理水の量または水位のうちのいずれか１つを増やすように、供給時間調整手段１００により、調整する操作を実施する。また、供給時間ｔを短縮する場合は、被処理水が経由する供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０の数、供給時間調整要素１１０の内容積、および水処理装置を稼動中に供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０として備える槽内に貯留される被処理水の量または水位のうちのいずれか１つを減らすように、供給時間調整手段１００により、調整する操作を実施する。
【００５２】
さらに、供給時間調整手段１００において、図３のように供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０の２つ以上を直列接続および並列接続のうちの少なくとも１つで接続して備えることが好ましく、この構成によれば、スケール抑制剤による酸化性物質の還元中和に要する供給時間を容易に確保、調整できるメリットがある。なお、一般的な水処理方法において、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインに膜分離装置や撹拌装置を単独で設置しても、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを５分以上とすることが難しい。しかし、供給時間調整要素１１０として膜分離装置や撹拌装置、槽などを２つ以上直列および／または並列で備える供給時間調整手段１００を設置することで、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを５分以上、好ましくは３０分以上とすることができ、被処理水に含まれる酸化性物質を十分に還元中和して逆浸透膜モジュール１１の分離性能が低下することなく、より安定的に淡水を得ることが可能となる。
【００５３】
さらに、供給時間調整手段１００において、図４に示すように供給時間調整要素１１０のいずれか、または全てを経由せずに、被処理水を逆浸透膜モジュール１１に供給するためのバイパス手段１５０を設置することができる。バイパス手段１５０により供給時間調整要素１１０のいずれか、または全てのメンテナンス時に被処理水をバイパスすることができ、逆浸透膜処理を継続した状態で供給時間調整手段１００のメンテナンスを実施することができ、淡水の生産効率が向上するメリットがある。
【００５４】
また、被処理水の供給時間ｔの調整に際し、供給時間調整要素１１０および供給時間調整要素１１０をバイパスするために備えられたバイパス手段１５０のうちの少なくとも一方を用いて、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける被処理水の流路を連続または断続的に切り替え、供給時間を調整することが好ましい。
【００５５】
バイパス手段１５０へバイパスする水量は、逆浸透膜モジュール１１への被処理水の一部または全量のいずれかでよく、スケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳを増やした時、または被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸが一時的に減少した時に、被処理水の一部または全量をバイパス手段１５０へバイパスすることで、供給時間ｔを短縮できるため好ましい。例えば被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸが水質変動などで一時的に減少した場合、またはスケール抑制効果および／または還元効果を高めるためにスケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳを増やした時に、酸化性物質をスケール抑制剤で還元中和するために、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを長く設ける必要がなくなった場合に、供給時間調整手段１００において供給時間調整要素１１０を経由せず、被処理水の一部または全量がバイパス手段１５０を通過するように調整する。このようにして、過剰な供給時間を短縮することで、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインでバイオフィルムが発生し、逆浸透膜モジュール１１のバイオファウリングが発生するリスクを低減できるメリットがある。
【００５６】
また、供給時間調整手段１００の供給時間調整要素１１０の２つ以上を直列接続および並列接続のうちの少なくとも１つで接続されている時は、１つ、または複数、または全ての供給時間調整要素１１０をバイパスすることができるよう、バイパス手段１５０を備えることが好ましい。
【００５７】
ここで、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔは、その間に被処理水が通過する被処理水供給ライン、供給時間調整手段１００における供給時間調整要素１１０と、バイパス手段１５０を構成するバイパスラインの総内容積ＶＴ［ｍ３］と被処理水流量Ｑ［ｍ３／分］に基づいて、供給時間ｔ［分］＝ＶＴ／Ｑで決定する。
供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０の総内容積は、各供給時間調整要素１１０を満水とするときに要する水量の総和［ｍ３］とし、より好ましくは、本水処理装置にて逆浸透膜処理を実施中に各供給時間調整要素１１０に貯留される被処理水の総量［ｍ３］する。バイパスラインの内容積は、前述の被処理水供給ラインと同様に、バイパスラインが円管の場合は円管内径（Ｄｂ）［ｍ］および円管長（Ｌｂ）［ｍ］に基づいて、πＤｂ２÷４［ｍ３］で決定する。バイパスラインの円管内径（Ｄｂ）および円管長（Ｌｂ）については特に制約はないが、供給時間調整要素１１０を経由する時の供給時間より、経由しない時の供給時間が短縮されるように設定することが好ましく、この手段によって供給時間の調整を容易とし、かつ過剰な供給時間を短縮することで、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインでバイオフィルムが発生し、逆浸透膜モジュール１１のバイオファウリングが発生するリスクを低減できるメリットがある。
【００５８】
また、バイパスラインに被処理水流路・流量調整手段２００を１つ以上備えることが好ましい。被処理水流路・流量調整手段２００とは、供給時間調整手段１００において被処理水の一部または全量が通過する供給時間調整要素１１０および／またはバイパスラインの送液経路を切り替えるための機能、および／またはバイパスする被処理水の水量を調整するための機能を有するものであれば形態を限定するものではないが、例えば、バルブや弁など、被処理水流路の開閉や方向転換、または被処理水流量の増減を可能とするものを被処理水流路・流量調整手段２００として備えることが好ましい。さらに好ましくは、供給時間調整手段の各供給時間調整要素１１０の入口側および／または出口側の被処理水供給ラインに被処理水流路・流量調整手段２００を設置する。
そして、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔ［分］が、条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすよう、被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸ、およびスケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳに応じて、被処理水流路・流量調整手段２００を用いて被処理水流路および／または被処理水流量を調整し、供給時間を調整する。
【００５９】
逆浸透膜モジュールへの被処理水流量（Ｑ）［ｍ３／分］の一部を、供給時間調整手段１００の供給時間調整要素１１０をバイパスするバイパス手段１５０に供給し、残りの被処理水を供給時間調整要素１１０へ供給する場合、バイパス手段１５０への被処理水流量（Ｑｂ）［ｍ３／分］を考慮し、バイパスしない被処理水の供給時間［分］＝（被処理水が通過する供給時間調整手段の供給時間調整要素の総内容積［ｍ３］）÷（Ｑ−Ｑｂ）と、バイパスする被処理水の供給時間［分］＝（被処理水が通過する供給時間調整手段の供給時間調整要素の総内容積［ｍ３］＋バイパスラインの総内容積［ｍ３］）÷Ｑｂのいずれか短い方の供給時間が、供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすよう、被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸ、およびスケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳに応じて、被処理水流路・流量調整手段２００を用いて被処理水流路および／または被処理水流量を調整し、供給時間を調整する。
【００６０】
例えば、被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸが高い、またはスケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳが低いと、スケール抑制剤による酸化性物質の還元中和に要する供給時間が延長するため、被処理水流量を減らす、および／または供給時間調整要素１１０の数を増やす、および／または供給時間調整要素１１０の内容積を大きくすることで、供給時間を延長できるため、被処理水に含まれる酸化性物質が還元中和されずに残留して逆浸透膜モジュール１１の分離性能が低下することなく、より安定的かつ安価に淡水を得ることが可能となるメリットがある。
【００６１】
逆に、被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸが低い、またはスケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳが高いと、スケール抑制剤による酸化性物質の還元中和に要する供給時間が短縮するため、供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たす範囲で被処理水量を増やす、および／または供給時間調整要素１１０の数を減らす、および／または供給時間調整要素１１０の内容積を小さくすことで、過剰な供給時間を短縮できるため、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインでバイオフィルムが発生して、逆浸透膜モジュール１１のバイオファウリングが発生するリスクを低減できるメリットがある。
【００６２】
一方で、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔ［分］が、条件（１）〜（１１）のいずれも満たさないと、被処理水に含まれる酸化性物質が還元中和されずに残留し、逆浸透膜モジュール１１の酸化劣化が発生して、逆浸透膜モジュール１１の分離性能低下が促進され、逆浸透膜モジュール１１の交換頻度が増加する。即ち、海水や、塩分を含む河川水、地下水、湖水、廃水処理水などの原水を用いて、逆浸透膜モジュールで低濃度の透過水を得る逆浸透膜処理工程にて、安定的かつ安価に淡水を得ることが困難となる。
【００６３】
被処理水流路・流量調整手段２００を用いた供給時間の調整について、例えば、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすよう、被処理水が経由する供給時間調整手段の供給時間調整要素１１０および／またはバイパス手段１５０を切り替える。具体的に、供給時間調整手段１００の各供給時間調整要素１１０の入口側および／または出口側の被処理水供給ライン、および／またはバイパスラインに備える被処理水流路・流量調整手段２００を、被処理水の一部または全量が通過する供給時間調整手段１００の供給時間調整要素１１０および／またはバイパスラインが被処理水供給ラインと連通するように送液経路を切り替える、および／またはバイパスする被処理水の水量を調整する操作を実施する。
【００６４】
例えば、被処理水流路・流量調整手段２００がバルブの場合、被処理水が通過する供給時間調整手段１００の供給時間調整要素１１０および／またはバイパス手段１５０が連通するように、被処理水が通過する供給時間調整手段１００の各供給時間調整要素１１０の入口側および／または出口側の被処理水供給ライン、および／またはバイパスラインに被処理水流路・流量調整手段２００として備えるバルブを開ける。そして、被処理水の通過しない供給時間調整要素１１０および／またはバイパス手段１５０に被処理水が流入、分岐しないように、被処理水流路・流量調整手段２００として備えるその他のバルブを閉じる。
【００６５】
本実施形態では、例えば、被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸが高くなる、またはスケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳが低くなり、スケール抑制剤による酸化性物質の還元中和に要する供給時間が延長された時、予め供給時間調整要素１１０を複数かつ並列に備えておくことで、新たな供給時間調整要素１１０を設置することなく、被処理水流路・流量調整手段２００の操作により、被処理水がスケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすように延長することが可能となる。これにより、被処理水に含まれる酸化性物質を十分に還元中和し、逆浸透膜モジュール１１の分離性能が低下することなく、より安定的に淡水を得ることができるメリットがある。
【００６６】
逆に、被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸが低くなる、またはスケール抑制剤の添加濃度ＣＡＳが高くなり、スケール抑制剤による酸化性物質の還元中和に要する供給時間が短縮された時、予め供給時間調整要素１１０を複数かつ並列に備えておくことで、新たな供給時間調整要素１１０を設置することなく、被処理水流路・流量調整手段２００の操作により、被処理水がスケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たす範囲内で短縮することが可能となる。これにより、過剰な供給時間を短縮し、供給時間調整手段１００でバイオフィルムが発生して、逆浸透膜モジュール１１のバイオファウリングが発生するリスクを低減できるメリットがある。
【００６７】
また、酸化性物質濃度測定器４１または酸化還元電位（ＯＲＰ）計４２を用いて、被処理水中の酸化性物質濃度または酸化還元電位（ＯＲＰ）を常時または間欠測定した値の増減に応じて、各被処理水流路・流量調整手段２００の制御および切り替え操作を実施することが好ましい。より好ましくは、スケール抑制剤添加点３００より前に設置した酸化性物質濃度測定器４１または酸化還元電位（ＯＲＰ）計４２計を用いて、被処理水中の酸化性物質濃度または酸化還元電位（ＯＲＰ）を連続的または断続的に測定する。
【００６８】
酸化性物質濃度測定器４１を用いた酸化性物質濃度の測定および酸化還元電位（ＯＲＰ）計４２を用いた酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定による、被処理水流路・流量調整手段２００の制御方法について特に制約はないが、好ましくは残留塩素相当として酸化性物質濃度を測定し、より好ましくは酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定値が３５０ｍＶを超過しているのを確認した後に残留塩素相当として酸化性物質濃度を測定し、被処理水がスケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たすよう、被処理水流路・流量調整手段２００を操作して供給時間ｔを調整する。酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定を実施し、酸化還元電位（ＯＲＰ）が３５０ｍＶを超過した時のみ酸化性物質濃度を測定することで、酸化性物質濃度の測定回数を最小限とすることができ、測定コストの低減、および制御の簡便化が可能である。
【００６９】
例えば、酸化性物質濃度の測定値が０．０１ｍｇ／Ｌ以下および／または酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定値が３５０ｍＶ以下である場合、または酸化還元電位（ＯＲＰ）の３５０ｍＶ超過を確認した後に測定する酸化性物質濃度が０．０１ｍｇ／Ｌ以下の場合、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔ［分］が条件（３）、好ましくは条件（６）、（７）、（１０）および（１１）のうち最小となる条件のいずれかを満たすよう、被処理水流路・流量調整手段２００を操作して、被処理水の一部または全量が通過する供給時間調整手段１００の供給時間調整要素１１０および／またはバイパスラインが被処理水供給ラインと連通するように送液経路を切り替える、および／またはバイパスする被処理水の水量を調整することで、供給時間ｔを延長または短縮する制御を実施する。
【００７０】
また、酸化性物質濃度の測定値が０．０１ｍｇ／Ｌを超過する場合、または酸化還元電位（ＯＲＰ）の３５０ｍＶ超過を確認した後に測定する酸化性物質濃度が０．０１ｍｇ／Ｌを超過する場合、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔ［分］が条件（２）、好ましくは条件（４）、（５）、（８）および（９）のうち最小となる条件のいずれかを満たすよう、被処理水流路・流量調整手段２００を操作して、被処理水の一部または全量が通過する供給時間調整手段１００の供給時間調整要素１１０および／またはバイパスラインが被処理水供給ラインと連通するように送液経路を切り替える、および／またはバイパスする被処理水の水量を調整することで、供給時間ｔを延長または短縮する制御を実施する。
【００７１】
ここで、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の測定、計算および条件選択は、自動制御、半自動制御および手動制御のいずれかで実施可能であり、酸化性物質濃度および／または酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定と連動または単独で制御可能である。
（Ａ）酸化性物質濃度および酸化還元電位（ＯＲＰ）測定
（Ｂ）スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔの計算
（Ｃ）条件（１）、好ましくは条件（２）または条件（３）、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）の内で本添加方法が当てはまる条件の選択および各条件における供給時間ｔ［分］の計算
（Ｄ）被処理水流路・流量調整手段２００の操作によるスケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔの調整
【００７２】
例えば、酸化性物質濃度および／または酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定と連動して供給時間ｔを制御する場合、周期的に被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸを測定した結果が前回測定値を上回ったら、被処理水の流路における供給時間調整手段１００の供給時間調整要素１１０の数が多くなるように、または前記供給時間調整要素１１０の総内容積が大きくなるように各被処理水流路・流量調整手段２００を操作することで、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを延長できる。これにより、被処理水に含まれる酸化性物質が還元中和されずに残留して逆浸透膜モジュール１１の分離性能が低下することなく、より安定的かつ安価に淡水を得ることが可能となるメリットがある。
【００７３】
また、周期的に被処理水中の酸化性物質濃度ＣＯＸを測定した結果が前回測定値を下回ったら、被処理水がスケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔ［分］が条件（１）、好ましくは条件（２）または（３）において算出可能なｔ２［分］またはｔ３［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上、さらに好ましくは条件（４）〜（１１）において算出可能なｔ４［分］〜ｔ１１［分］のうち最小の値ｔｍｉｎ［分］以上のいずれかの条件を満たす範囲内で、被処理水の流路における供給時間調整手段１００の供給時間調整要素１１０の数が少なくなる、または前記供給時間調整要素１１０の総内容積が小さくなるように各被処理水流路・流量調整手段２００を操作することで、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを短縮できる。これにより、過剰な供給時間を短縮し、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインでバイオフィルムが発生して、逆浸透膜モジュール１１のバイオファウリングが発生するリスクを低減できるメリットがある。
【００７４】
さらに、酸化性物質濃度および酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定する測定周期、および前記測定結果に基づく各被処理水流路・流量調整手段２００の制御周期について特に制約はなく、好ましくは１秒間隔以下の短周期で連続的に実施することで、被処理水中の酸化性物質濃度の変動に応じて、スケール抑制剤添加点３００から逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインにおける供給時間ｔを適切な長さに調整できるメリットがある。但し、酸化性物質濃度の変動が０．０１ｍｇ／Ｌ未満と小さい被処理水においては、スケール抑制剤による酸化性物質の還元中和に要する供給時間の変動も小さいため、酸化性物質濃度および酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定する測定周期、酸化性物質濃度の測定値に応じた各被処理水流路・流量調整手段２００の制御および切り替え操作の周期をあえて断続的な長周期に設定することで、測定、制御および切り替え操作の管理をより簡便化でき、かつ管理コストを下げる効果が期待できる。
【００７５】
酸化性物質濃度測定器４１による測定は、ＤＰＤ（Ｎ，Ｎ−ジエチルパラフェニレンジアミン）試薬発色による吸光光度法でおこなう。これにより残留塩素相当として測定した値を酸化性物質濃度ＣＯＸとする。なお、比色法、ヨウ素法、電流法（ポーラログラフ法）などによって酸化性物質濃度ＣＯＸを測定してもほぼ同様の値が得られる。また、酸化還元電位（ＯＲＰ）とは、溶液の酸化性または還元性の指標であり、溶液中に共存する酸化体および還元体の間で生じる電子供受の平衡状態によって定まり、一般的に金属電極と比較電極の電位差として、ネルンスト式（Ｎｅｒｎｓｔ  ｅｑｕａｔｉｏｎ）に基づいて測定される。酸化還元電位（ＯＲＰ）計４２について特に制約は無いが、白金電極と比較電極、または白金電極と比較電極の複合電極を用いてネルンスト式に基づき酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定する酸化還元電位（ＯＲＰ）計であることが好ましく、かつ好ましくは比較電極として飽和カロメル電極や飽和銀／塩化銀電極などを用いて、より好ましくは比較電極として３．３ｍｏｌ／Ｌ塩化銀電極を用いて測定する。
【００７６】
さらに、逆浸透膜モジュールで処理しながら、スケール抑制剤添加点において、またはスケール抑制剤添加点の上流側もしくは下流側において、還元剤および殺菌剤のうちの少なくとも１つを被処理水へ常時添加または間欠添加することができる。
図５または図６に示すように、第２実施形態の水処理方法では、還元剤供給手段である還元剤用薬注タンク３２と還元剤用薬注ポンプ２２を用いて還元剤を、被処理水供給ラインを流れる逆浸透膜モジュール１１の被処理水に添加し、還元剤添加前から添加後までにスケール抑制剤添加手段であるスケール抑制剤用薬注タンク３１とスケール抑制剤用薬注ポンプ２１を用いてスケール抑制剤を被処理水に添加することで、被処理水に含まれる酸化性物質をより効率良く還元中和することも可能である。
【００７７】
還元剤を添加する場合は、スケール抑制剤添加点３００ａ（または３００ｂ）より前に設置する酸化性物質濃度測定器４１ａ（または４１ｂ）を用いて被処理水に含まれる酸化性物質濃度を測定することが好ましく、スケール抑制剤添加点３００ａ（または３００ｂ）より前に設置する酸化還元電位（ＯＲＰ）計４２ａ（または４２ｂ）を用いて被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定することが好ましい。スケール抑制剤添加点３００における、被処理水の酸化性物質濃度および酸化還元電位（ＯＲＰ）を予め測定することで、被処理水中の酸化性物質をスケール抑制剤添加で還元中和するのに必要な供給時間を決定することができる。被処理水中の酸化性物質をスケール抑制剤添加で還元中和するのに必要な供給時間より実際の供給時間が短い場合、供給時間内で酸化性物質を十分に還元中和することができず、酸化性物質が残留した被処理水が逆浸透膜モジュール１１に達し、逆浸透膜の酸化劣化による分離性能低下が生じる。また実際の供給時間が長い場合、被処理水供給ラインでバイオフィルムが発生するのを防止するために添加する酸化剤や、同等の効果を有する酸化性物質が、逆浸透膜モジュール１１に供給されるまでに十分還元中和されるが、被処理水が供給時間の途中でバイオフィルム発生を防止する効果を失った状態になり、逆浸透膜モジュール１１のバイオファウリングが発生して安定運転が困難になるリスクが高まる。すなわち、被処理水中の酸化性物質を十分に還元中和するために必要な供給時間を設定し、かつ還元中和後に被処理水が逆浸透膜モジュール１１に達するまでの過剰な供給時間を省くことで、逆浸透膜モジュール１１の分離性能低下、およびバイオファウリング発生を効率良く防止し、安定的かつ安価に淡水を得ることが可能となる。さらに、スケール抑制剤添加点（例えば３００ａ）および還元剤添加より後に設置する酸化性物質濃度測定器（例えば４１ｂ）を用いて被処理水に含まれる酸化性物質濃度を測定する、または酸化還元電位（ＯＲＰ）計（例えば４２ｂ）を用いて被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定することで、被処理水中の酸化性物質の還元中和反応後に酸化性物質が残留していないか確認することができ、酸化性物質の還元中和反応が十分に進んだ時点で逆浸透膜モジュールに供給できるため好ましい。
【００７８】
またスケール抑制剤および還元剤は間欠もしくは常時添加する。しかし、被処理水中の遷移金属の触媒酸化反応により、突如として被処理水中に酸化性物質が生じる場合があり、間欠添加では確実に還元中和できない場合があり、被処理水中の酸化性物質を還元中和して逆浸透膜モジュール１１の酸化劣化を効率良く防止する目的からして、常時添加とする方が運転を簡便化でき、かつ逆浸透膜モジュールの酸化劣化を確実に防止できるため好ましい。また、本逆浸透膜処理工程において、被処理水中に予め含まれる多量の酸化性物質を必要に応じて添加する還元剤で還元中和し、遷移金属の触媒酸化反応で新たに生じる微量の酸化物質をスケール抑制剤で還元中和することで、より効率的に酸化性物質を還元中和し、逆浸透膜モジュール１１の酸化劣化を効率良く防止することも可能である。
【００７９】
還元剤とは、酸化性物質の有する酸化力を失活する還元力を有し、スケール抑制剤のようにスケール生成を抑制する機能を有さない添加剤であり、特に制限されるものではないが、例えば亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムのいずれかを含むことが好ましい。
【００８０】
なお、還元剤添加手段については、図５または図６に示すようなライン注入でも、槽（タンク）内注入でも特に制約はなく、必要に応じて攪拌機やスタティックミキサーなどを備えることが好ましい。また、還元剤併用時のスケール抑制剤の添加位置について特に制約はないが、還元剤が、スケール抑制剤の添加から６０秒以上経過した後に添加されるか、あるいは、スケール抑制剤の添加よりも６０秒以上前に添加されるようにすることが好ましい。還元剤を添加する前６０秒より上流側、または前記還元剤を添加した後６０秒より下流側に前記スケール抑制剤を添加することで、還元剤およびスケール抑制剤それぞれの添加効果を十分に発現できるため好ましい。
【００８１】
さらに、図７に、スケール抑制剤添加点３００ａおよび３００ｂから逆浸透膜モジュール１１の被処理水供給点３１０までの被処理水供給ラインでバイオフィルムが発生するのを十分に防止するために、殺菌剤添加手段である殺菌剤用薬注タンク３３と殺菌剤用薬注ポンプ２３を用いて、逆浸透膜処理しながらスケール抑制剤および還元剤の下流側に、殺菌剤を被処理水へ常時添加または間欠添加する方法を一例として示す。
【００８２】
殺菌剤添加方法としては、逆浸透膜処理しながら、スケール抑制剤および／または還元剤と同時に、または上流側または下流側に、殺菌剤を被処理水へ常時添加または間欠添加する方法のいずれでもよい。
【００８３】
殺菌剤の添加量および添加方法について特に制約はないが、殺菌剤の添加量が少ないとバイオフィルムの発生を抑制する効果が得られないため、被処理水または濃縮水中の残留ハロゲン濃度が０．０１ｍｇ／Ｌ以上となるよう、殺菌剤を被処理水へ添加することが好ましい。ただし、添加量が多いと逆浸透膜の機能層劣化を促進して逆浸透膜モジュール１１の分離性能が低下することが懸念される。
【００８４】
なお、殺菌剤添加手段についても、スケール抑制剤および還元剤の添加手段と同様、ライン注入でも、槽（タンク）内注入でも特に制約はなく、必要に応じて攪拌機やスタティックミキサーなどを備えることが好ましい。
【００８５】
本逆浸透膜処理工程において、必要に応じて添加する殺菌剤とは、特に制限されるものではないが、逆浸透膜モジュールに悪影響を及ぼさない殺菌剤が好ましく、より好ましくはスルファミン酸系殺菌剤または結合ハロゲンを主成分とする殺菌剤のいずれかを含む殺菌剤が好ましい。結合ハロゲンを主成分とする殺菌剤として、より好ましくは、モノクロラミン、ジクロラミン、トリクロラミンなどのクロラミンや、クロラミンＴ（Ｎ−クロロ−４−メチルベンゼンスルホンアミド，ナトリウム塩）などのクロラミン類などの結合塩素系殺菌剤、またはＤＢＮＰＡ（２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド）などの結合臭素系殺菌剤のいずれかを含む殺菌剤を添加する。
【００８６】
本発明を適用可能な、逆浸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、緻密層から膜内部また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や、非対称膜の緻密層の上に別の素材で形成された非常に薄い機能層を有する複合膜のどちらでもよい。しかしながら、中でも高耐圧性と高透水性、高溶質除去性能を兼ね備え、優れたポテンシャルを有する、ポリアミドを分離機能層とした複合膜が好ましい。特に、海水をはじめとする高濃度水溶液から淡水を得るためには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の操作圧力が必要となることが多い。この圧力に対して、高い透水性と阻止性能を維持できるためにはポリアミドを分離機能層とし、それを多孔質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、ポリアミド逆浸透膜としては、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支持体に有してなる複合逆浸透膜が適している。
【００８７】
分離機能層は、酸やアルカリに対して化学的安定性が高い架橋ポリアミドからなるもの、もしくは架橋ポリアミドを主成分とするものからなることが好ましい。架橋ポリアミドは、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物との界面重縮合により形成され、多官能アミンまたは多官能酸ハロゲン化物成分の少なくとも一方が３官能以上の化合物を含んでいることが好ましい。
【００８８】
ここで、多官能アミンとは、一分子中に少なくとも２個の一級および／または二級アミノ基を有するアミンをいい、例えば、２個のアミノ基がオルト位やメタ位、パラ位のいずれかの位置関係でベンゼンに結合したフェニレンジアミン、キシリレンジアミン、１，３，５−トリアミノベンゼン、１，２，４−トリアミノベンゼン、３，５−ジアミノ安息香酸などの芳香族多官能アミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミンなどの脂肪族アミン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、ピペラジン、１，３−ビスピペリジルプロパン、４−アミノメチルピペラジンなどの脂環式多官能アミン等を挙げることができる。中でも、膜の選択分離性や透過性、耐熱性を考慮すると芳香族多官能アミンであることが好ましく、このような多官能芳香族アミンとしては、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、１，３，５−トリアミノベンゼンが好適に用いられる。更には、入手の容易性や取り扱いのし易さから、ｍ−フェニレンジアミン（以下、ｍ−ＰＤＡと記す。）を用いることがより好ましい。これらの多官能アミンは、単独で用いたり、混合して用いたりしてもよい。
【００８９】
多官能酸ハロゲン化物とは、一分子中に少なくとも２個のハロゲン化カルボニル基を有する酸ハロゲン化物をいう。例えば、３官能酸ハロゲン化物では、トリメシン酸クロリド、１，３，５−シクロヘキサントリカルボン酸トリクロリド、１，２，４−シクロブタントリカルボン酸トリクロリドなどを挙げることができ、２官能酸ハロゲン化物では、ビフェニルジカルボン酸ジクロリド、ビフェニレンカルボン酸ジクロリド、アゾベンゼンジカルボン酸ジクロリド、テレフタル酸クロリド、イソフタル酸クロリド、ナフタレンジカルボン酸クロリドなどの芳香族２官能酸ハロゲン化物、アジポイルクロリド、セバコイルクロリドなどの脂肪族２官能酸ハロゲン化物、シクロペンタンジカルボン酸ジクロリド、シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド、テトラヒドロフランジカルボン酸ジクロリドなどの脂環式２官能酸ハロゲン化物を挙げることができる。多官能アミンとの反応性を考慮すると、多官能酸ハロゲン化物は多官能酸塩化物であることが好ましく、また、膜の選択分離性、耐熱性を考慮すると、多官能芳香族酸塩化物であることが好ましい。中でも、入手の容易性や取り扱いのし易さの観点から、トリメシン酸クロリドを用いるとより好ましい。これらの多官能酸ハロゲン化物は、単独で用いたり、混合して用いたりしてもよい。
【００９０】
脂肪族アシル基を分離機能層に存在させておくと、膜の構造を緻密にすることができ、ホウ素などのイオン阻止性能が向上するため好ましい。脂肪族アシル基を分離機能層に存在させる方法は特に限定されるものではなく、たとえば、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物との界面重縮合により形成された分離機能層の表面に脂肪族酸ハロゲン化物溶液を接触させたり、多官能アミンと多官能芳香族酸ハロゲン化物との界面重縮合の際に脂肪族酸ハロゲン化物を共存させたりすることで、分離機能層中に共有結合によって存在せしめればよい。
【００９１】
すなわち、微多孔性支持膜上にポリアミド分離機能層を形成するにあたり、そのポリアミド分離機能層を、多官能アミン水溶液と、多官能酸ハロゲン化物の有機溶媒溶液と、これとは異なる炭素数が１〜４の範囲内の脂肪族酸ハロゲン化物の有機溶媒溶液とを微多孔性支持膜上で接触させ界面重縮合させることでなるものとしたり、ポリアミド分離機能層を、多官能アミン水溶液と、多官能酸ハロゲン化物およびこれとは異なる炭素数が１〜４の範囲内の脂肪族酸ハロゲン化物を含有する有機溶媒溶液とを微多孔性支持膜上で接触させ界面重縮合させたりすればよい。その場合、本発明において用いられる脂肪族酸ハロゲン化物は、通常炭素数１〜４を有するが、好ましくは炭素数２〜４である。炭素数が多くなるに従って、立体障害によって脂肪族酸ハロゲン化物の反応性が低下したり、多官能酸ハロゲン化物の反応点への接近が困難になり円滑な膜形成が妨げられたりするため、膜の性能が低下する。かかる脂肪族酸ハロゲン化物としては、メタンスルホニルクロリド、アセチルクロリド、プロピオニルクロリド、ブチリルクロリド、オキサリルクロリド、マロン酸ジクロリド、コハク酸ジクロリド、マレイン酸ジクロリド、フマル酸ジクロリド、クロロスルホニルアセチルクロリド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノカルボニルクロリドなどが挙げられる。これらは単独でも２種以上を同時に使用してもよいが、膜を緻密構造にでき、かつ、透水性をあまり低下させないバランスのとれたものとしてオキサリルクロリドを主成分とすることが好ましい。
【００９２】
ただし、ポリアミドは、酸化劣化を起こし易く、次亜塩素酸をはじめとする酸化剤に対して脆弱である。そのため、本発明の適用によって酸化剤から効率的に逆浸透膜を保護することと非常に効果が大きい。
【００９３】
そして、微多孔性支持膜を含む支持体は、実質的には分離性能を有さない層であり、実質的に分離性能を有する架橋ポリアミドの分離機能層に機械的強度を与えるために設けられるもので、布帛や不織布などの基材上に微多孔性支持膜を形成したものなどが用いられる。
【００９４】
微多孔性支持膜の素材としては、特に限定されず、例えば、ポリスルホン、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン等のホモポリマーまたはコポリマーを単独またはブレンドして使用することができる。これらの素材の中では化学的、機械的、熱的に安定性が高く、成型が容易であることから、ポリスルホンが好ましく使用される。また、微多孔性支持膜の構造としては特に限定されず、膜の表面から裏面にわたって孔径が均一な微細な孔を有する構造であっても、片面に緻密で微細な孔を有し、その面からもう一方の面まで徐々に孔径が大きくなるような孔を有する非対称構造であってもよい。緻密な微細孔の大きさは１００ｎｍ以下であることが好ましい。
ここで、複合逆浸透膜の性能を十分に発揮させるためには、基材の通気度は、０．１ｃｍ３／ｃｍ２／秒以上であることが好ましく、０．４〜１．５ｃｍ３／ｃｍ２／秒であることがより好ましい。なお、通気度は、ＪＩＳ  Ｌ１０９６のフラジール法に基づいて測定される。
【００９５】
また、使用する不織布としても特に限定されるものではないが、単糸繊維度が０．１〜０．６デシテックス、特に０．３〜２．０デシテックスの範囲にある少なくとも２種類のポリエステル繊維を混繊して形成された不織布を用いると基材を構成している繊維間に直径１０μｍ以下の孔を形成することができ、微多孔性支持膜と不織布の接合強度を高くすることができる。さらに、１０μｍ以下の孔が９０％以上の割合で存在することが好ましい。ここでいう孔径は、ＪＩＳ  Ｋ３８３２のバブルポイント法に基づいて測定される。
【００９６】
本発明に適用するスパイラル型逆浸透膜エレメントの部分分解斜視図を図８に示し、本発明に適用する逆浸透膜モジュールの縦断面図を図９に示す。このスパイラル型逆浸透膜エレメント５０１は、一般的に、集水孔５０２を有する集水管５０３の周りに、逆浸透膜５０４と透過水流路材５０５と被処理水流路材５０６とを含む逆浸透膜ユニット５０７がスパイラル状に巻囲されており、その逆浸透膜ユニット５０７の外側に外装体５０８が形成されて流体分離素子５０９が構成されている。この流体分離素子５０９の端面が露出され、その少なくとも一方の端部に、流体分離素子５０９がテレスコープ状に変形することを防止するため、テレスコープ防止板５１０が装着されている。
【００９７】
被処理水５１１はテレスコープ防止板５１０の被処理水流路５１２を通って逆浸透膜ユニット５０７に供給され、膜分離処理されて透過水２と濃縮水３とに分離され、透過水２として集水管５０３に集められる。
【００９８】
また、本発明に適用する逆浸透膜モジュールの縦断面図を図９に示す。図８に示すように構成されたスパイラル型逆浸透膜エレメント５０１は、圧力容器５１３内に単体または複数個直列に収容され、逆浸透膜モジュール１１が構成される。各々のスパイラル型逆浸透膜エレメント５０１では、被処理水５１１が逆浸透膜ユニット５０７に供給されるように、テレスコープ防止板５１０の外周に被処理水シール部材５１４が設けられている。また、互いに隣接するスパイラル型逆浸透膜エレメント５０１の集水管５０３は、両方の集水管５０３に内装される接続管５１５を介して接続されるような構成である。
【００９９】
本発明を適用可能な逆浸透膜モジュールに使用されるエレメントは、逆浸透膜の膜形態に合わせて適切な形態のエレメントとすればよい。本発明の逆浸透膜としては、中空糸膜，管状膜，平膜のいずれでもよく、エレメントとしては、逆浸透膜の両側に実質的な液室を有し、逆浸透膜の一方の表面から他方の表面に液体を加圧透過させることができるものであれば、特に制限されるものではない。平膜の場合は、枠体で支持した複合逆浸透膜を複数枚積層する構造のプレート＆フレーム型や、上述のスパイラル型と呼ばれるタイプが一般的であり、これらのエレメントを矩形や円筒状の筐体（圧力容器など）に納めて用いる。また、中空糸膜、管状膜の場合は、複数本の逆浸透膜を筐体内に配置するとともにその端部をポッティングして液室を形成し、エレメントを構成する。そして、液体分離装置としてこのようなエレメントを単体でも複数個を直列または並列に接続して使用する。
【０１００】
これらのエレメント形状の中では、スパイラル型が最も代表的である。これは、平膜上の分離膜を被処理水流路材や透過水流路材、さらに必要に応じて耐圧性を高めるためのフィルムと共に集水管の周囲に巻囲する。被処理水流路材には、ネット状材料、メッシュ状材料、溝付シート、波形シート等が使用できる。透過水流路材には、ネット状材料、メッシュ状材料、溝付シート、波形シート等が使用できる。いずれも、分離膜と独立したネットやシートでも構わないし、接着や融着するなどして一体化したものでも差し支えない。
【０１０１】
集水管の材質は、樹脂、金属など何れでもよいが、コスト、耐久性を鑑みて、ノリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等のプラスチックが通常使用されることが一般的である。分離膜端部を封止するための手段としては、接着法が好適に用いられる。接着剤としては、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ホットメルト接着剤等、公知の何れの接着剤も使用することができる。
【実施例】
【０１０２】
本発明を実施するための形態に基づく、スケール抑制剤添加により酸化性物質を還元中和する水処理方法について、効果確認試験を実施した結果を表１および表２を用いて説明する。【０１０３】
＜模擬海水の調製および効果確認試験方法＞
純水に２７，５００ｍｇ／Ｌの塩化ナトリウムと、１０，７００ｍｇ／Ｌの塩化マグネシウム六水和物と、４，１００ｍｇ／Ｌの硫酸マグネシウム七水和物と、９２７ｍｇ／Ｌの塩化カルシウム二水和物と、１，０００ｍｇ／Ｌの塩化カリウムを添加した模擬海水を準備した。模擬海水に、酸化性物質として次亜塩素酸ナトリウムを添加し、被処理水タンクに貯留した。被処理水タンクに貯留された試験水を、供給ポンプで被処理水供給ライン中を送液する間に市販のスケール抑制剤を添加し、中間タンク（内容積＝１．５ｍ３）を供給時間調整要素からなる供給時間調整手段を一旦経由して供給時間を調整した後、さらに供給ポンプで保安フィルターを経由した後、加圧供給手段で、逆浸透膜モジュールに供給し、淡水を製造した。逆浸透膜モジュールは、東レ株式会社製のポリアミド製逆浸透膜エレメント「ＴＭ８１０Ｃ」（商品名）１本を用い、被処理水流量１．０ｍ３／ｈ、透過水流量０．１２ｍ３／ｈ（回収率１２％）で運転した。【０１０４】
＜実施例１＞
模擬海水に、酸化性物質濃度（ＣＯＸ）が０．０５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加し、酸化還元電位（ＯＲＰ）を酸化還元電位（ＯＲＰ）計で測定した結果、６００ｍＶ以上であった。ここに、スケール抑制剤として、アミノトリス（メチレンホスホン酸）（以下、ＡＴＭＰと略記する。）を主成分とするホスホン酸系スケール抑制剤を添加濃度（ＣＡＳ）５０ｍｇ／Ｌで添加した。
本スケール抑制剤原液中に含まれる窒素濃度ＴＮをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の酸化分解―化学発光法で定量した結果はＴＮ＝１０ｇ／Ｌ、本スケール抑制剤原液中に含まれるリン濃度ＴＰをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の硝酸・硫酸分解法で溶解させた試料をＩＣＰ発光分析法で定量した結果はＴＰ＝１００ｇ／Ｌ、本スケール抑制剤原液中に含まれる有機炭素濃度ＴＯＣをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の燃焼酸化―赤外線分析法で定量した結果はＴＯＣ＝４０ｇ／Ｌであり、ＴＰ÷ＴＮ＝１０およびＴＰ÷ＴＯＣ＝２．５であった。【０１０５】
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて５分以上４０分未満で調整して、１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）のみを満たす。【０１０６】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下まで減少し、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下に減少した。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が９％増加、透過水の塩濃度は初期の１．２倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ；Ｘ線光電子分析）を用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１０７】
＜実施例２＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて４０分以上で調整し、それ以外は実施例１と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）に加えて条件（２）、（４）および（９）を満たす。【０１０８】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下まで減少し、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下に減少した。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が１０％増加、透過水の塩濃度は初期の１．１倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１０９】
＜実施例３＞
模擬海水に、酸化性物質濃度（ＣＯＸ）が０．０５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加し、酸化還元電位（ＯＲＰ）を酸化還元電位（ＯＲＰ）計で測定した結果、６００ｍＶ以上であった。ここに、スケール抑制剤として、ＡＴＭＰを主成分とし、その他窒素化合物を含有するホスホン酸系スケール抑制剤を添加濃度（ＣＡＳ）５０ｍｇ／Ｌで添加した。
本スケール抑制剤原液中に含まれる窒素濃度ＴＮをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の酸化分解―化学発光法で定量した結果はＴＮ＝２０ｇ／Ｌ、本スケール抑制剤原液中に含まれるリン濃度ＴＰをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の硝酸・硫酸分解法で溶解させた試料をＩＣＰ発光分析法で定量した結果はＴＰ＝１００ｇ／Ｌであり、ＴＰ÷ＴＮ＝５であった。【０１１０】
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて５分以上５５分未満で調整して、それ以外は実施例１と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）のみを満たす。【０１１１】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下まで減少し、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下に減少した。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が９％増加、透過水の塩濃度は初期の１．２倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１１２】
＜実施例４＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて５５分以上で調整し、それ以外は実施例３と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）に加えて条件（２）および（５）を満たす。【０１１３】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下まで減少し、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下に減少した。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が１０％増加、透過水の塩濃度は初期の１．１倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１１４】
＜実施例５＞
模擬海水に、酸化性物質濃度（ＣＯＸ）が０．０５ｍｇ／Ｌとなるよう次亜塩素酸ナトリウムを添加し、酸化還元電位（ＯＲＰ）を酸化還元電位（ＯＲＰ）計で測定した結果、６００ｍＶ以上であった。ここに、スケール抑制剤として、ＡＴＭＰを主成分とし、その他リン化合物を含有するホスホン酸系スケール抑制剤を添加濃度（ＣＡＳ）５０ｍｇ／Ｌで添加した。
本スケール抑制剤原液中に含まれるリン濃度ＴＰをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の硝酸・硫酸分解法で溶解させた試料をＩＣＰ発光分析法で定量した結果はＴＰ＝４５０ｇ／Ｌ、本スケール抑制剤原液中に含まれる有機炭素濃度ＴＯＣをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の燃焼酸化―赤外線分析法で定量した結果はＴＯＣ＝４０ｇ／Ｌであり、ＴＰ÷ＴＯＣ＝１１．２５であった。【０１１５】
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて５分以上８８分未満で調整して、それ以外は実施例１と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）のみを満たす。【０１１６】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下まで減少し、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下に減少した。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が９％増加、透過水の塩濃度は初期の１．２倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１１７】
＜実施例６＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて８８分以上で調整し、それ以外は実施例５と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）に加えて条件（２）および（８）を満たす。【０１１８】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下まで減少し、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下に減少した。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が１０％増加、透過水の塩濃度は初期の１．１倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１１９】
＜実施例７＞
工業地帯に面した内海における海水組成を模擬して、模擬海水に遷移金属の銅（Ｃｕ）が０．００５ｍｇ／Ｌとなるよう塩化銅を添加し、還元剤として亜硫酸水素ナトリウムを２ｍｇ／Ｌ添加し、酸化性物質濃度を酸化性物質濃度測定器で測定すると検出限界以下であり、酸化還元電位（ＯＲＰ）を酸化還元電位（ＯＲＰ）計で測定すると３５０ｍＶ以下であった。ここに、スケール抑制剤として、ＡＴＭＰを主成分とするホスホン酸系スケール抑制剤を添加濃度（ＣＡＳ）５０ｍｇ／Ｌで添加した。
本スケール抑制剤原液中に含まれる窒素濃度ＴＮをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の酸化分解―化学発光法で定量した結果はＴＮ＝１０ｇ／Ｌ、本スケール抑制剤原液中に含まれるリン濃度ＴＰをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の硝酸・硫酸分解法で溶解させた試料をＩＣＰ発光分析法で定量した結果はＴＰ＝１００ｇ／Ｌ、本スケール抑制剤原液中に含まれる有機炭素濃度ＴＯＣをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の燃焼酸化―赤外線分析法で定量した結果はＴＯＣ＝４０ｇ／Ｌであり、ＴＰ÷ＴＮ＝１０およびＴＰ÷ＴＯＣ＝２．５であった。【０１２０】
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて５分以上１１分未満で調整して、それ以外は実施例１と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）のみを満たす。【０１２１】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下のままで、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下のままであった。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が１３％増加、透過水の塩濃度は初期の１．１５倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１２２】
＜実施例８＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて１１分以上で調整し、それ以外は実施例７と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）に加えて条件（３）、（６）および（１１）を満たす。【０１２３】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下のままで、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下のままであった。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が１５％増加、透過水の塩濃度は初期の１．１倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１２４】
＜実施例９＞
工業地帯に面した内海における海水組成を模擬して、模擬海水に遷移金属の銅（Ｃｕ）が０．００５ｍｇ／Ｌとなるよう塩化銅を添加し、還元剤として亜硫酸水素ナトリウムを２ｍｇ／Ｌ添加し、酸化性物質濃度を酸化性物質濃度測定器で測定すると検出限界以下であり、酸化還元電位（ＯＲＰ）を酸化還元電位（ＯＲＰ）計で測定すると３５０ｍＶ以下であった。ここに、スケール抑制剤として、ＡＴＭＰを主成分とし、その他窒素化合物を含有するホスホン酸系スケール抑制剤を添加濃度（ＣＡＳ）５０ｍｇ／Ｌで添加した。
本スケール抑制剤原液中に含まれる窒素濃度ＴＮをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の酸化分解―化学発光法で定量した結果はＴＮ＝２０ｇ／Ｌ、本スケール抑制剤原液中に含まれるリン濃度ＴＰをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の硝酸・硫酸分解法で溶解させた試料をＩＣＰ発光分析法で定量した結果はＴＰ＝１００ｇ／Ｌであり、ＴＰ÷ＴＮ＝５であった。【０１２５】
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて５分以上１１分未満で調整して、それ以外は実施例１と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）のみを満たす。【０１２６】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下のままで、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下のままであった。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が１３％増加、透過水の塩濃度は初期の１．２倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１２７】
＜実施例１０＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて１１分以上で調整し、それ以外は実施例９と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）に加えて条件（３）および（７）を満たす。【０１２８】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下のままで、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下のままであった。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が１５％増加、透過水の塩濃度は初期の１．１倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１２９】
＜実施例１１＞
工業地帯に面した内海における海水組成を模擬して、模擬海水に遷移金属の銅（Ｃｕ）が０．００５ｍｇ／Ｌとなるよう塩化銅を添加し、還元剤として亜硫酸水素ナトリウムを２ｍｇ／Ｌ添加し、酸化性物質濃度を酸化性物質濃度測定器で測定すると検出限界以下であり、酸化還元電位（ＯＲＰ）を酸化還元電位（ＯＲＰ）計で測定すると３５０ｍＶ以下であった。ここに、スケール抑制剤として、ＡＴＭＰを主成分とし、その他リン化合物を含有するホスホン酸系スケール抑制剤を添加濃度（ＣＡＳ）５０ｍｇ／Ｌで添加した。
本スケール抑制剤原液中に含まれるリン濃度ＴＰをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の硝酸・硫酸分解法で溶解させた試料をＩＣＰ発光分析法で定量した結果はＴＰ＝４５０ｇ／Ｌ、本スケール抑制剤原液中に含まれる有機炭素濃度ＴＯＣをＪＩＳ  Ｋ０１０２に記載の燃焼酸化―赤外線分析法で定量した結果はＴＯＣ＝４０ｇ／Ｌであり、ＴＰ÷ＴＯＣ＝１１．２５であった。【０１３０】
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて５分以上１７．６分未満で調整して、それ以外は実施例１と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）のみを満たす。【０１３１】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下のままで、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下のままであった。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が１３％増加、透過水の塩濃度は初期の１．２倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１３２】
＜実施例１２＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを一旦経由させて１７．６分以上で調整し、それ以外は実施例１１と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）に加えて条件（３）および（１０）を満たす。【０１３３】
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下のままで、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下のままであった。運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が１０％低下、差圧が１５％増加、透過水の塩濃度は初期の１．１倍悪化した。
この逆浸透膜エレメントを解体し、酸とアルカリで洗浄した結果、造水量、透過水質共に初期性能と同等まで回復した。さらに、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合は検出されず、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化はなかったと推察された。【０１３４】
＜比較例１＞
スケール抑制剤を添加せずに、それ以外は実施例１と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水の酸化性物質濃度は０．０５ｍｇ／Ｌのままで、酸化還元電位（ＯＲＰ）は６００ｍＶ以上のままであり、逆浸透膜面が酸化状態になっていることが疑われた。
運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が５％低下、差圧が５％増加、透過水の塩濃度は初期の２倍悪化した。この逆浸透膜エレメントを解体して酸とアルカリで洗浄後、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合が認められ、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化で透過水質が悪化したと推察された。【０１３５】
＜比較例２＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを経由させずに５分未満とした以外は、実施例１と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）〜（１１）のいずれも満たさない又は前提条件に非該当の運転条件であった。
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水の酸化性物質濃度は０．０２ｍｇ／Ｌで、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも５００ｍＶであり、逆浸透膜面が酸化状態になっていることが疑われた。
運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が５％低下、差圧が８％増加、透過水の塩濃度は初期の１．７倍悪化した。この逆浸透膜エレメントを解体して酸とアルカリで洗浄後、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合が認められ、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化で透過水質が悪化したと推察された。【０１３６】
＜比較例３＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを経由させずに５分未満とした以外は、実施例３と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）〜（１１）のいずれも満たさない又は前提条件に非該当の運転条件であった。
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水の酸化性物質濃度は０．０３ｍｇ／Ｌで、酸化還元電位（ＯＲＰ）は５５０ｍＶであり、逆浸透膜面が酸化状態になっていることが疑われた。
運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が５％低下、差圧が８％増加、透過水の塩濃度は初期の１．８倍悪化した。この逆浸透膜エレメントを解体して酸とアルカリで洗浄後、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合が認められ、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化で透過水質が悪化したと推察された。【０１３７】
＜比較例４＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを経由させずに５分未満とした以外は、実施例５と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）〜（１１）のいずれも満たさない又は前提条件に非該当の運転条件であった。
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水の酸化性物質濃度は０．０４ｍｇ／Ｌで、酸化還元電位（ＯＲＰ）は６００ｍＶであり、逆浸透膜面が酸化状態になっていることが疑われた。
運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が５％低下、差圧が７％増加、透過水の塩濃度は初期の１．９倍悪化した。この逆浸透膜エレメントを解体して酸とアルカリで洗浄後、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合が認められ、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化で透過水質が悪化したと推察された。【０１３８】
＜比較例５＞
スケール抑制剤を添加せずに、それ以外は実施例７と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水の酸化性物質濃度は０．０１ｍｇ／Ｌで、酸化還元電位（ＯＲＰ）は３５０ｍＶであった。
運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が８％低下、差圧が１０％増加、透過の塩濃度は初期の１．５倍悪化した。この逆浸透膜エレメントを解体して酸とアルカリ洗浄後、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合が認められ、ハロゲ接触による膜面の酸化劣化で透過水質が悪化したと推察された。【０１３９】
＜比較例６＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを経由させずに５分未満とした以外は、実施例７と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）〜（１１）のいずれも満たさない又は前提条件に非該当の運転条件であった。
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下のままで、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下のままであった。
運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が８％低下、差圧が１３％増加、透過水の塩濃度は初期の１．４倍悪化した。この逆浸透膜エレメントを解体して酸とアルカリで洗浄後、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合が認められ、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化で透過水質が悪化したと推察された。【０１４０】
＜比較例７＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを経由させずに５分未満とした以外は、実施例９と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）〜（１１）のいずれも満たさない又は前提条件に非該当の運転条件であった。
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下のままで、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下のままであった。
運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が８％低下、差圧が１２％増加、透過水の塩濃度は初期の１．５倍悪化した。この逆浸透膜エレメントを解体して酸とアルカリで洗浄後、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合が認められ、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化で透過水質が悪化したと推察された。【０１４１】
＜比較例８＞
スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間を、供給時間調整手段の中間タンクを経由させずに５分未満とした以外は、実施例１１と同一の条件で１ヶ月間運転を継続した。本運転条件は、スケール抑制剤添加点から逆浸透膜モジュールの被処理水供給点までの被処理水供給ラインにおける供給時間に要求される条件（１）〜（１１）のいずれも満たさない又は前提条件に非該当の運転条件であった。
運転中、逆浸透膜モジュールに供給される模擬海水、および逆浸透膜モジュール濃縮水の酸化性物質濃度はいずれも検出限界以下のままで、酸化還元電位（ＯＲＰ）はいずれも３５０ｍＶ以下のままであった。
運転後、使用した逆浸透膜エレメントの造水量が８％低下、差圧が１２％増加、透過水の塩濃度は初期の１．５倍悪化した。この逆浸透膜エレメントを解体して酸とアルカリで洗浄後、膜表面をＥＳＣＡを用いて分析したところ、Ｃ−Ｃｌ結合が認められ、ハロゲン接触による膜面の酸化劣化で透過水質が悪化したと推察された。【０１４２】
【表１】
2019188138.tif 000003
【０１４３】
【表２】
2019188138.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明は、海水や、塩分を含む河川水、地下水、湖水、廃水処理水などの原水（被処理水）を用いて、逆浸透膜モジュールで低塩濃度の透過水を得る逆浸透膜を用いた水処理方法において、酸化性物質（酸化剤または逆浸透膜処理工程で生じる酸化物質の総称）を還元中和する時に添加するスケール抑制剤の最適な添加タイミングを決定し、逆浸透膜の酸化劣化を効率良く防止しつつ、安定的かつ安価に淡水を得るための水処理方法を提供することができる。【０１４５】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１８年３月２７日出願の日本特許出願（特願２０１８−６０３００）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。
【符号の説明】
【０１４６】
１：被処理水供給ライン
２：透過水
３：濃縮水
１１：逆浸透膜モジュール
２０：加圧供給手段
２１：スケール抑制剤用薬注ポンプ
２２：還元剤用薬注ポンプ
２３：殺菌剤用薬注ポンプ
３１：スケール抑制剤用薬注タンク
３２：還元剤用薬注タンク
３３：殺菌剤用薬注タンク
４１、４１ａ、４１ｂ：酸化性物質濃度測定器
４２、４２ａ、４２ｂ：酸化還元電位（ＯＲＰ）計
１００：供給時間調整手段
１１０：供給時間調整要素
１５０：バイパス手段
２００：被処理水流路・流量調整手段
３００、３００ａ、３００ｂ：スケール抑制剤添加点
３１０：被処理水供給点
５０１：スパイラル型逆浸透膜エレメント
５０２：集水孔
５０３：集水管
５０４：逆浸透膜
５０５：透過水流路材
５０６：被処理水流路材
５０７：逆浸透膜ユニット
５０８：外装体
５０９：流体分離素子
５１０：テレスコープ防止板
５１１：被処理水
５１２：被処理水流路
５１３：圧力容器
５１４：被処理水シール部材
５１５：接続管
【図１】
2019188138.tif 000005
【図２】
2019188138.tif 000006
【図３】
2019188138.tif 000007
【図４】
2019188138.tif 000008
【図５】
2019188138.tif 000009
【図６】
2019188138.tif 000010
【図７】
2019188138.tif 000011
【図８】
2019188138.tif 000012
【図９】
2019188138.tif 000013
【国際調査報告】
2019188138.tif 000014
2019188138.tif 000015
2019188138.tif 000016
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