JPH0631271A - 膜処理装置 - Google Patents

膜処理装置

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JPH0631271A
JPH0631271A JP4189429A JP18942992A JPH0631271A JP H0631271 A JPH0631271 A JP H0631271A JP 4189429 A JP4189429 A JP 4189429A JP 18942992 A JP18942992 A JP 18942992A JP H0631271 A JPH0631271 A JP H0631271A
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JP
Japan
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water
membrane
pretreatment
concentrated
reverse osmosis
Prior art date
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Pending
Application number
JP4189429A
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English (en)
Inventor
Makio Tamura
真紀夫 田村
Tomohiro Kawakita
河北智博
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Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Organo Corp, Japan Organo Co Ltd filed Critical Organo Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 RO装置を利用して高純度水を製造する膜処
理装置において、シリカ等の膜汚染物質を、RO装置の
機能を阻害することなく濃縮して系外に排出し、RO装
置からの処理水の回収率を向上すること。 【構成】 RO装置(6)を有する膜処理装置におい
て、RO装置(6)の濃縮水中の膜汚染物質を、固液分
離装置(8)又は前処理装置(3)により濃縮して系外
に排出し、各装置(3)、(8)の処理水をRO装置に
再供給して、処理水の回収率を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、給水中の不純物を効率
的かつ経済的に除去し、半導体製造等の使用に供し得る
高純度水を製造する膜処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、原水を前処理装置により前処理
し、次いで逆浸透膜装置(以下「RO装置」という)に
より処理して高純度水を製造する膜処理装置は公知であ
る。その一例を図5に示す。図5において、原水1は、
凝集剤2を必要量添加され、前処理装置3により前処理
される。前処理装置3は、凝集沈殿・濾過装置、凝集濾
過装置、砂濾過装置、活性炭濾過装置等の公知手段1つ
又はそれ以上の組合せからなる。前処理装置3において
は必要に応じてpHや温度のコントロールを行う。前処
理装置3において濁質を除去された処理水3.1は次い
で濾過水タンク(図示せず)に貯溜される。一方前処理
装置3は、必要に応じ逆洗され、系内に蓄積した濁質
3.2をブローする。
【0003】前処理装置3により処理された前記処理水
3.1は、安全フィルター4を経て、高圧ポンプ5によ
り加圧され、RO装置6に供給される。RO装置6にお
いては、前処理装置3により除去できなかった残余の不
純物を除去し、高純度の透過水6.1が得られる。RO
装置6において除去される不純物は、濃縮水6.2とし
て系外に排出される。
【0004】ところで、上記のような従来の膜処理装置
において、その運転上、RO装置からの透過水の回収率
を高めて、その運転効率を高めると共に、経済性を高め
ることが望まれており、そのためには、RO装置の濃縮
側水の濃度を可及的に高くして、透過水を増加するよう
にすればよい。この回収率を向上させるために、従来技
術として、RO給水に分散剤を添加し、例えばシリカの
膜装置内での析出を防止する方法、RO給水を膜処理す
ることにより微粒子を除去しシリカの析出を防止する方
法などが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術には、次のような問題点があった。即
ち、RO給水に分散剤を添加したり、或いは微粒子の除
去を行ったとしても、回収率を向上させるには、膜装置
内で回収率を制限する物質を適切に処理する必要があっ
た。前記物質は、例えばシリカ、濁度等であるが、これ
ら物質はRO膜を汚染する膜汚染物質であり、回収率を
向上するためには、膜汚染物質、例えばシリカの濃度を
析出限界以上に濃縮する必要があった。しかし析出限界
以上に濃縮された物質は、分散剤等が添加されていて
も、不安定な状態に変わりはなく、例えば給水温度の変
化、運転停止等の運転状態の変化により、膜装置内で析
出し、膜処理装置の運転に支障を来たすことがあり、実
質的に採用することはできなかった。
【0006】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決しようとするもので、シリカ等の膜汚染物質を適切に
除去し、回収率を向上した膜処理装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】前記目的を達成
するために、本発明による解決手段は、特許請求の範囲
の各請求項に記載のとおりであり、その作用は次のとお
りである。
【0008】請求項1の発明によれば、RO装置の濃縮
水系をRO装置の給水系に固液分離装置を介して接続す
ることにより、RO装置の濃縮水中の膜汚染物質を固液
分離装置により除去し、膜汚染物質の除去された水をR
O装置に再供給して処理し、結果的に膜処理装置の系全
体としての回収率を向上せしめる。また請求項2の発明
によれば、RO装置の濃縮水系を前処理装置の給水系に
配管接続することにより、RO装置の濃縮水中の膜汚染
物質を前処理装置により除去し、このようにして処理し
た水をRO装置に再供給して処理することにより、膜処
理装置全体としての回収率を向上する。
【0009】
【実施例】本発明の一実施例を図1に参照して説明す
る。図1に示される各要素で、前記従来例を例示する図
5に示された要素と同一のものには、同一の符号を付
す。
【0010】原水1は、凝集剤2を必要量添加され、前
処理装置3に供給される。前処理装置3は、前記従来例
で説明したように、凝集沈殿・濾過装置、凝集濾過装
置、砂濾過装置、活性炭濾過装置等の周知手段の1つ又
はそれ以上の組合せからなる。前処理装置3において、
必要に応じてpHや温度のコントロールを行う。前処理
装置3で濁質を除去された処理水3.1は次いで濾過水
タンク(図示せず)に貯溜される。前処理装置は必要に
応じ逆洗され、系内に蓄積した濁質3.2をブローす
る。処理水は、安全フィルター4を経て、高圧ポンプ5
で加圧され、膜モジュール等で構成されるRO装置に供
給される。RO装置6で処理された透過水6.1は所要
個所に供給される。
【0011】RO装置で例えばシリカの析出限界近くま
で濃縮された濃縮水6.2は、凝集沈殿・濾過装置、凝
集濾過装置、砂濾過装置、精密濾過装置、限外濾過膜装
置、RO装置等で構成される固液分離装置8に供給され
る。図1に示した固液分離装置8は精密濾過膜、限外濾
過膜、逆浸透膜等を用いる膜分離装置であり、その供給
過程で、濃縮水6.2に凝集剤7が添加され、シリカが
凝集される。凝集されたシリカは固液分離装置8で分離
濃縮し、濃縮液8.2は系外に排出される。凝集したシ
リカを除去された、固液分離装置8の透過水8.1は、
例えば濾過水タンク(図示せず)に送液される。該透過
水8.1は、前処理装置3による処理水3.1と該濾過
水タンクにおいて混合され、RO装置への給水として利
用される。
【0012】上記実施例の試験を行うための実験装置の
例を図3に示す。図3に示す実験装置は、上記実施例と
実質的に同一の構成である。ただ実験装置は、当然のこ
とながら実際の設備に比してかなり小規模であり、RO
装置の給水及び濃縮側の配管は、実際の物に比し小径、
短尺となり、凝集剤7の混合時間が不足する等の理由
で、タンク21が付設され、タンク21内の水を送給す
るためにポンプPが付設される。タンク22は、図1の
実施例において図示省略したものを明示したものであ
る。
【0013】図3に示す実験設備により実験を行ったと
ころ、図4に示すような結果が得られた。図4のグラフ
において、横軸に週単位の時間をとり、縦軸に圧力(k
gf/cm2 )をとり、RO装置6の給水側圧力P1
濃縮側の圧力P2 との差、即ち、ΔP=P1 −P2 の経
時変化をプロットした。図4に示すように、差圧ΔP
は、RO装置に好適な差圧が長期に亘り維持され、即ち
膜汚染物質によりRO装置は汚染されることなく良好な
運転を続け、前処理装置3からの給水とRO装置の濃縮
側からの固液分離装置の透過水とをタンク22により混
合して、RO装置に送給することにより、処理水の回収
率を向上せしめることが確認された。
【0014】そして、上記実験例における差圧ΔPは、
図4に示すように、RO装置の運転停止の際に僅かに変
動するのみであった。一方図5に示す従来法において実
験した結果を図6に示す。図6の横軸、縦軸の単位は、
図5のそれと同じである。同図に示すように、従来法で
は連続運転の場合、約3週間でRO装置は汚染されて、
差圧ΔPが使用限度に達し、エレメント交換して破線の
如くΔPを降下させる必要があり、その後に間欠運転し
た場合は、運転停止中にシリカが析出してΔPが上昇
し、前記連続運転の場合よりも更に短期で、ΔPが使用
可能上限に達する。
【0015】上記のように、本発明の一実施例は、従来
例に比して、膜モジュール内での膜汚染物質であるシリ
カの濃度を上昇させることなく、透過水の回収率を向上
し且つ長期に亘り良好な運転を行うことができる。
【0016】図2に本発明の他の実施例を示す。同図に
おける要素で図1に示す要素と同一のものには同一の符
号を付す。図3に示す実施例においては、RO装置では
除去し難い炭酸ガスを脱炭酸ガス塔9で除去し、更に、
第1RO装置6の透過水6.1を第2RO装置10で処
理することにより、高品質の透過水10.1を製造す
る。本実施例では、凝集剤7を添加された第1RO装置
6の濃縮水6.2は、給水1に合流し、前処理装置3で
処理される。必要に応じて第1RO装置6の濃縮水の一
部6.3は系外にブローされるが、これは、その他の不
純物の濃縮を防止するためである。第2RO装置の濃縮
水10.2は好ましくは全量例えば脱炭酸ガス塔9の前
段に給水として回収される。
【0017】図2に示す上記実施例においても、図1に
示す実施と同様に、透過水の回収率を向上することがで
きる。
【0018】なお上記各実施例は、膜汚染物質をシリカ
の例で説明したが、濁土等の膜汚染物質についても同様
の効果を奏することができ、又、図1における濃縮水
6.2を図2に示す如く、前処理装置3の給水系へ送給
してもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、RO装
置の濃縮水に凝集剤を添加して、凝集沈殿・濾過装置、
凝集濾過装置、精密濾過装置、限外濾過膜装置、RO装
置等の固液分離手段により、膜汚染によって回収率を制
限するシリカ等を濃縮して系外に排出するので、RO装
置内での濃縮水の濃度を上昇させることなく、膜処理装
置全体での透過水回収率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による膜処理装置の一実施例を示す図
【図2】本発明による膜処理装置の他の実施例を示す図
【図3】図1の実施例の試験装置の一例を示す図
【図4】図3に示す試験装置による試験結果を示す図
【図5】従来の膜処理装置の例を示す図
【図6】従来の膜処理装置の運転状態を示す図
【符号の説明】
1…原水 3…前処理装置 5…ポンプ 6,10…逆浸
透膜(RO)装置 8…固液分離装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年7月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】ところで、上記のような従来の膜処理装置
において、その運転上、RO装置からの透過水の回収率
を高めて、その運転効率を高めると共に、経済性を高め
ることが望まれており、そのためには、RO装置の濃縮
水側の濃度を可及的に高くして、透過水を増加するよう
にすればよい。この回収率を向上させるために、従来技
術として、RO給水に分散剤を添加し、例えばシリカの
膜装置内での析出を防止する方法、RO給水を膜処理す
ることにより微粒子を除去しシリカの析出を防止する方
法などが提案されている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【実施例】本発明の一実施例を図1参照して説明す
る。図1に示される各要素で、前記従来例を例示する図
5に示された要素と同一のものには、同一の符号を付
す。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】原水1は、凝集剤2を必要量添加され、前
処理装置3に供給される。前処理装置3は、凝集沈殿・
濾過装置、凝集濾過装置、砂濾過装置、精密濾過装置、
限外濾過膜装置、活性炭濾過装置等の周知手段の1つ又
はそれ以上の組合せからなる。前処理装置3において、
必要に応じてpHや温度のコントロールを行う。前処理
装置3で濁質を除去された処理水3.1は次いで濾過水
タンク(図示せず)に貯溜される。前処理装置は必要に
応じ逆洗され、系内に蓄積した濁質3.2をブローす
る。処理水は、安全フィルター4を経て、高圧ポンプ5
で加圧され、膜モジュール等で構成されるRO装置に供
給される。RO装置6で処理された透過水6.1は所要
個所に供給される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】図2に本発明の他の実施例を示す。同図に
おける要素で図1に示す要素と同一のものには同一の符
号を付す。図に示す実施例においては、RO装置では
除去し難い炭酸ガスを脱炭酸ガス塔9で除去し、更に、
第1RO装置6の透過水6.1を第2RO装置10で処
理することにより、高品質の透過水10.1を製造す
る。本実施例では、凝集剤7を添加された第1RO装置
6の濃縮水6.2は、給水1に合流し、前処理装置3で
処理される。必要に応じて第1RO装置6の濃縮水の一
部6.3は系外にブローされるが、これは、その他の不
純物の濃縮を防止するためである。第2RO装置の濃縮
水10.2は好ましくは全量例えば脱炭酸ガス塔9の前
段に給水として回収される。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】なお上記各実施例は、膜汚染物質をシリカ
の例で説明したが、濁等の膜汚染物質についても同様
の効果を奏することができ、又、図1における濃縮水
6.2を図2に示す如く、前処理装置3の給水系へ送給
してもよい。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原水を前処理する前処理装置と、前処理
    した水を更に処理する逆浸透膜装置とからなる膜処理装
    置において、前記逆浸透膜装置の給水系と濃縮水系とを
    固液分離装置を介して配管接続し、膜汚染物質を固液分
    離装置により除去して前記逆浸透膜装置に再供給する構
    成としたことを特徴とする膜処理装置。
  2. 【請求項2】 原水を前処理する前処理装置と、前処理
    した水を更に処理する逆浸透膜装置とからなる膜処理装
    置において、前記前処理装置の給水系と前記逆浸透膜装
    置の濃縮水系とを配管接続し、膜汚染物質を前記前処理
    装置により除去して前記逆浸透膜装置に再供給する構成
    としたことを特徴とする膜処理装置。
JP4189429A 1992-07-16 1992-07-16 膜処理装置 Pending JPH0631271A (ja)

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JP4189429A JPH0631271A (ja) 1992-07-16 1992-07-16 膜処理装置

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