JPH0910765A - 逆浸透法による海水淡水化のための海水前処理方法 - Google Patents
逆浸透法による海水淡水化のための海水前処理方法Info
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- JPH0910765A JPH0910765A JP7183266A JP18326695A JPH0910765A JP H0910765 A JPH0910765 A JP H0910765A JP 7183266 A JP7183266 A JP 7183266A JP 18326695 A JP18326695 A JP 18326695A JP H0910765 A JPH0910765 A JP H0910765A
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 逆浸透処理による海水淡水化プラントにおい
て被処理海水中の妨害物質の前処理による除去によりプ
ラントの稼動効率を改善すること。 【構成】 逆浸透膜処理による海水淡水化の際の被処理
海水の前処理方法において、吸着および／又は改質活性
を有するセラミックスを充填したカラムに被処理海水を
通過させ、被処理海水中に含まれている油分、溶解性有
機物質、プランクトン等の懸濁有機物質および加水分解
により懸濁物質となる無機物質を含む妨害物質を吸着除
去しおよび／又は改質することにより逆浸透膜処理の負
荷を低減させる。 【作用効果】セラミックスカラムを用いる海水前処理に
より、海水中の妨害物質が除去／改質され、逆浸透膜へ
の負荷が減少されて逆浸透法処理装置の長時間にわた効
率適な連続運転を可能にする。
て被処理海水中の妨害物質の前処理による除去によりプ
ラントの稼動効率を改善すること。 【構成】 逆浸透膜処理による海水淡水化の際の被処理
海水の前処理方法において、吸着および／又は改質活性
を有するセラミックスを充填したカラムに被処理海水を
通過させ、被処理海水中に含まれている油分、溶解性有
機物質、プランクトン等の懸濁有機物質および加水分解
により懸濁物質となる無機物質を含む妨害物質を吸着除
去しおよび／又は改質することにより逆浸透膜処理の負
荷を低減させる。 【作用効果】セラミックスカラムを用いる海水前処理に
より、海水中の妨害物質が除去／改質され、逆浸透膜へ
の負荷が減少されて逆浸透法処理装置の長時間にわた効
率適な連続運転を可能にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は逆浸透法による海水淡水
化のための海水前処理方法に係り、特に逆浸透法による
処理の際に妨害物質となる海水中の夾雑物を低減させる
ことからなる逆浸透法による海水淡水化のための海水前
処理方法に関する。
化のための海水前処理方法に係り、特に逆浸透法による
処理の際に妨害物質となる海水中の夾雑物を低減させる
ことからなる逆浸透法による海水淡水化のための海水前
処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明の解決すべき課題】離島や沙漠
地方など海水以外の水資源のない土地あるいは長期航海
中の船舶にあって、蒸留等の莫大なエネルギーを消費し
ない純水製造方法として逆浸透膜を利用した逆浸透法に
よる海水の淡水化が普及している。逆浸透法は高精度に
加工された膜による塩分の分離を基本原理とするため、
純水の原料となる海水の採取状況によっては夾雑物の影
響によって本来の運転目標を達成することができず、従
来では逆洗の繰り返しによって目的量の数分の一以下の
純水採取量での運転を余儀なくされている場合が多い。
地方など海水以外の水資源のない土地あるいは長期航海
中の船舶にあって、蒸留等の莫大なエネルギーを消費し
ない純水製造方法として逆浸透膜を利用した逆浸透法に
よる海水の淡水化が普及している。逆浸透法は高精度に
加工された膜による塩分の分離を基本原理とするため、
純水の原料となる海水の採取状況によっては夾雑物の影
響によって本来の運転目標を達成することができず、従
来では逆洗の繰り返しによって目的量の数分の一以下の
純水採取量での運転を余儀なくされている場合が多い。
【０００３】前記被処理海水中に含まれる夾雑物として
は、油分、溶存有機物質、プランクトンなどの懸濁有機
物質および時間とともに加水分解して懸濁物質となり膜
に目詰まりを起こさせる無機物質などがある。
は、油分、溶存有機物質、プランクトンなどの懸濁有機
物質および時間とともに加水分解して懸濁物質となり膜
に目詰まりを起こさせる無機物質などがある。
【０００４】純水を得るための海水淡水化プラントとし
ては油分や懸濁物質を予め簡単なフィルターによって除
去した後に本プラントに導入する方式が考えられるが、
従来では場合に応じて不織布や砂層等による濾過や凝集
沈澱等を水質により使い分ける程度の手段がとられてい
るのみであってで有効な前処置方法は知られていない。
またたとえばプランクトンをはじめとする微生物の存在
によって溶解性の有機物質が変質されて膜表面をスライ
ムとして覆い膜の寿命を一層短くする。また、そのよう
な有機性の汚濁の場合は通常の物理的な逆洗では洗浄が
不充分なことが多く、しばしば洗浄剤や強力な酸化剤の
使用が避けられず、かゝる洗浄剤や酸化剤の使用が膜の
劣化を更に促進することになる。
ては油分や懸濁物質を予め簡単なフィルターによって除
去した後に本プラントに導入する方式が考えられるが、
従来では場合に応じて不織布や砂層等による濾過や凝集
沈澱等を水質により使い分ける程度の手段がとられてい
るのみであってで有効な前処置方法は知られていない。
またたとえばプランクトンをはじめとする微生物の存在
によって溶解性の有機物質が変質されて膜表面をスライ
ムとして覆い膜の寿命を一層短くする。また、そのよう
な有機性の汚濁の場合は通常の物理的な逆洗では洗浄が
不充分なことが多く、しばしば洗浄剤や強力な酸化剤の
使用が避けられず、かゝる洗浄剤や酸化剤の使用が膜の
劣化を更に促進することになる。
【０００５】
【課題を解決するための技術的手段】前記従来技術の課
題は逆浸透膜処理による海水淡水化の際の被処理海水の
前処理方法において、吸着および／又は改質活性を有す
るセラミックスを充填したカラムに被処理海水を通過さ
せ、被処理海水中に含まれている油分、溶解性有機物
質、プランクトン等の懸濁有機物質および加水分解によ
り懸濁物質となる無機物質を含む妨害物質を吸着除去お
よび／又は改質することにより逆浸透膜処理の負荷を低
減させることを特徴とする逆浸透法による海水淡水化の
ための海水前処理法によって解決される。
題は逆浸透膜処理による海水淡水化の際の被処理海水の
前処理方法において、吸着および／又は改質活性を有す
るセラミックスを充填したカラムに被処理海水を通過さ
せ、被処理海水中に含まれている油分、溶解性有機物
質、プランクトン等の懸濁有機物質および加水分解によ
り懸濁物質となる無機物質を含む妨害物質を吸着除去お
よび／又は改質することにより逆浸透膜処理の負荷を低
減させることを特徴とする逆浸透法による海水淡水化の
ための海水前処理法によって解決される。
【０００６】
【作用】本発明の方法においては、淡水化処理プラント
における逆浸透工程の処理に先立って被処理海水を吸着
および／又は改質活性を有するセラミックスを充填した
カラムに導入する。こゝで被処理海水中には逆浸透法の
妨害物質である油分、溶解性有機物質、プランクトンな
どの懸濁有機物質および時間の経過とともに加水分解し
て、懸濁物質となる無機物質が含まれているが、これら
妨害物質が前記セラミックスによって吸着除去されもし
くは改質されて、逆浸透処理プラントにおける逆浸透膜
への負荷が著しく減少される。
における逆浸透工程の処理に先立って被処理海水を吸着
および／又は改質活性を有するセラミックスを充填した
カラムに導入する。こゝで被処理海水中には逆浸透法の
妨害物質である油分、溶解性有機物質、プランクトンな
どの懸濁有機物質および時間の経過とともに加水分解し
て、懸濁物質となる無機物質が含まれているが、これら
妨害物質が前記セラミックスによって吸着除去されもし
くは改質されて、逆浸透処理プラントにおける逆浸透膜
への負荷が著しく減少される。
【０００７】本発明の方法において用いられる吸着およ
び／又は改質活性を有するセラミックスとしては、多孔
質セラミックスおよび炭素分を表面に析出させ活性化し
たセラミックスが挙げられ、これらは夫々単独でもしく
は活性炭との混合物として好ましく用いられる。
び／又は改質活性を有するセラミックスとしては、多孔
質セラミックスおよび炭素分を表面に析出させ活性化し
たセラミックスが挙げられ、これらは夫々単独でもしく
は活性炭との混合物として好ましく用いられる。
【０００８】前記セラミックスの中、多孔質セラミック
スはたとえば珪石粉末、粘度および細孔形成剤としての
もみがらを混合、混練、乾燥および焼成して製造するこ
とができ、具体的な例として下記に示す組成の嵩比重
０．４０〜０．４５、気孔率７０〜８０％のセラミック
スが挙げられる。
スはたとえば珪石粉末、粘度および細孔形成剤としての
もみがらを混合、混練、乾燥および焼成して製造するこ
とができ、具体的な例として下記に示す組成の嵩比重
０．４０〜０．４５、気孔率７０〜８０％のセラミック
スが挙げられる。
【０００９】ＳｉＯ2 （６７．５０％）；Ａｌ2 Ｏ
3 （２２．５％）；Ｆｅ2 Ｏ3 （０．７０％）；Ｋ2 Ｏ
（０．８５％）；ＣａＯ（０．３５％）；ＭｇＯ（３．
１０％）；Ｎａ2 Ｏ（０．３０％）およびＴｉＯ
2 （０．３０％）（重量％）。このような多孔質セラミ
ックスは活性炭と適宜な比率（たとえば１：１重量比）
で混合して好ましく用いられる。
3 （２２．５％）；Ｆｅ2 Ｏ3 （０．７０％）；Ｋ2 Ｏ
（０．８５％）；ＣａＯ（０．３５％）；ＭｇＯ（３．
１０％）；Ｎａ2 Ｏ（０．３０％）およびＴｉＯ
2 （０．３０％）（重量％）。このような多孔質セラミ
ックスは活性炭と適宜な比率（たとえば１：１重量比）
で混合して好ましく用いられる。
【００１０】また炭素分を表面に析出させ活性化したセ
ラミックスは前記多孔質のセラミックスを一次焼成した
後に、二次工程において還元雰囲気炉内にプロパンガ
ス、アセチレンあるいは灯油等、炭素源となる炭化水素
を導入し、５００℃から１２００℃の範囲内で６〜６５
分還元焼成して、一次焼成時の成分に対し０．０６から
２．７重量パーセントの範囲に調製したものが知られて
いる。
ラミックスは前記多孔質のセラミックスを一次焼成した
後に、二次工程において還元雰囲気炉内にプロパンガ
ス、アセチレンあるいは灯油等、炭素源となる炭化水素
を導入し、５００℃から１２００℃の範囲内で６〜６５
分還元焼成して、一次焼成時の成分に対し０．０６から
２．７重量パーセントの範囲に調製したものが知られて
いる。
【００１１】前記セラミックスは被処理海水中に含まれ
る逆浸透処理の際の妨害物質となる夾雑物に対して吸着
および／又は改質作用を及ぼしこれらを除去することに
より逆浸透法における負荷を低減して海水の長期にわた
る連続運転を可能にするが、これらセラミックスの具体
的な作用は多孔質セラミックスおよび表面に炭素を析出
させ活性化したセラミックスの場合について基本的に次
のように想定される。
る逆浸透処理の際の妨害物質となる夾雑物に対して吸着
および／又は改質作用を及ぼしこれらを除去することに
より逆浸透法における負荷を低減して海水の長期にわた
る連続運転を可能にするが、これらセラミックスの具体
的な作用は多孔質セラミックスおよび表面に炭素を析出
させ活性化したセラミックスの場合について基本的に次
のように想定される。
【００１２】多孔質セラミックスと活性炭との混合物で
ある場合には、（１）活性炭による油分や溶存有機物質
の一時吸着、（２）多孔質セラミックス上における溶存
有機物質の電荷の中和、（３）多孔質セラミックス上に
おける溶存有機物質の電荷の逆転による親水コロイドの
破壊、および（４）親水コロイドの破壊による懸濁有機
物質としての濾過による除去等が挙げられる。
ある場合には、（１）活性炭による油分や溶存有機物質
の一時吸着、（２）多孔質セラミックス上における溶存
有機物質の電荷の中和、（３）多孔質セラミックス上に
おける溶存有機物質の電荷の逆転による親水コロイドの
破壊、および（４）親水コロイドの破壊による懸濁有機
物質としての濾過による除去等が挙げられる。
【００１３】表面に炭素を析出させ活性化したセラミッ
クスの場合には、（５）炭素析出セラミックス上におけ
る無機成分の電荷の中和、（６）炭素析出セラミックス
上におけ電荷の逆転等が挙げられ、さらにこの炭素を析
出させ活性化したセラミックスにおいては、炭素分が析
出した部分が活性炭として機能しまた、炭素の付着しい
ない部分が前記多孔質セラミックスと同様にして機能す
る。これらのセラミックスはいずれも孔径が広範囲に変
化する実質に連続した細孔を有しており、長時間にわた
って目詰りを生じることなく処理機能を果たす。
クスの場合には、（５）炭素析出セラミックス上におけ
る無機成分の電荷の中和、（６）炭素析出セラミックス
上におけ電荷の逆転等が挙げられ、さらにこの炭素を析
出させ活性化したセラミックスにおいては、炭素分が析
出した部分が活性炭として機能しまた、炭素の付着しい
ない部分が前記多孔質セラミックスと同様にして機能す
る。これらのセラミックスはいずれも孔径が広範囲に変
化する実質に連続した細孔を有しており、長時間にわた
って目詰りを生じることなく処理機能を果たす。
【００１４】尚多孔質セラミックスを活性炭素と混合し
て用いる場合の重量比は被処理海水の性状にもよるが通
常１：１重量比のものが用いられる。尚混合セラミック
および炭素析出セラミックス等を充填したカラムは多段
直列に配置することが好ましく、これら各セラミックス
の充填カラムとしては同種のセラミックスのカラムを用
いてもよく、又は異なった種類のセラミックスのカラム
を交互に配置してもよい。
て用いる場合の重量比は被処理海水の性状にもよるが通
常１：１重量比のものが用いられる。尚混合セラミック
および炭素析出セラミックス等を充填したカラムは多段
直列に配置することが好ましく、これら各セラミックス
の充填カラムとしては同種のセラミックスのカラムを用
いてもよく、又は異なった種類のセラミックスのカラム
を交互に配置してもよい。
【００１５】
【実施例】以下本発明を実施例によって詳細に説明す
る。図１は本発明方法に用いる前処理装置の概要図であ
る。図中１Ａ、１Ｂ、１Ｃは塩化ビニル樹脂製のセラミ
ック充填カラム（１０００mm ｘ １００mmφ）であ
る。各カラム１Ａ〜１Ｃにはそれらの入口および出口に
プラスチックフィルタ２が設けられさらに空気抜き弁４
および水抜き弁５が付設されている。
る。図１は本発明方法に用いる前処理装置の概要図であ
る。図中１Ａ、１Ｂ、１Ｃは塩化ビニル樹脂製のセラミ
ック充填カラム（１０００mm ｘ １００mmφ）であ
る。各カラム１Ａ〜１Ｃにはそれらの入口および出口に
プラスチックフィルタ２が設けられさらに空気抜き弁４
および水抜き弁５が付設されている。
【００１６】各カラム１Ａ〜１Ｃには粒径が２−６mmφ
の多孔質セラミックスおよび３２メッシュの活性炭から
なる混合物（１：１重量比）３ｋｇが充填されている
（混合嵩比重０．３６）。その他図中、６は吸引ポン
プ、７は海水採取装置であり、８は前処理水の貯槽、９
はこの装置に続く逆浸透処理プラントである。
の多孔質セラミックスおよび３２メッシュの活性炭から
なる混合物（１：１重量比）３ｋｇが充填されている
（混合嵩比重０．３６）。その他図中、６は吸引ポン
プ、７は海水採取装置であり、８は前処理水の貯槽、９
はこの装置に続く逆浸透処理プラントである。
【００１７】前記前処理装置の具体的な仕様を下記表１
に示す。
に示す。
【００１８】
【表１】 海水採取量 ３０００リットル／２４ｈｒ 海水使用量 ０．９６ｍ3 ／ｈｒ 純水塩分濃度 ５００ｐｐｍ以下 ポンプ容量 ０．９６ｍ3 ／ｈｒ 圧力 ７９ｋｇ／cm2 Ｇ 定格電力 ３．７ｋｗ
【００１９】前記前処理装置に海水を０．７ｋｇ／cm2
で導入して運転した。貯槽から逆浸透プラントへの処理
水の導入圧は５０ｋｇ／cm2 とした。二週間の連続運転
の結果を水質の変化として表２に示す。表中、ｐＨ値以
外の成分の値はいづれもｍｇ／リットルである。
で導入して運転した。貯槽から逆浸透プラントへの処理
水の導入圧は５０ｋｇ／cm2 とした。二週間の連続運転
の結果を水質の変化として表２に示す。表中、ｐＨ値以
外の成分の値はいづれもｍｇ／リットルである。
【００２０】
【表２】 ｐＨ ＳＳ ＣＯＤ ＢＯＤ Ｃａ Ｓｉ Ｍｇ Ｎａ 海水 8.0 44 4 2 316 0.3 994 7380 前処理 7.9 26 3 1 171 0.2 581 4300 ＲＯ 6.8 2 ＞ 2 2 0.7 0.7 3 34 ＲＯ：逆浸透処理
【００２１】表２から明らかなように、セラミックス充
填カラムによる海水の前処理によって懸濁物（ＳＳ）が
大幅に低下し、かつ有機物（ＣＯＤ、ＢＯＤ）および各
種無機物の含有量も相当に減少している。二週間の連続
運転の期間中、前処理装置のカラム１Ａ〜１Ｃ中での目
詰まり等の障害は全く認められなかった。
填カラムによる海水の前処理によって懸濁物（ＳＳ）が
大幅に低下し、かつ有機物（ＣＯＤ、ＢＯＤ）および各
種無機物の含有量も相当に減少している。二週間の連続
運転の期間中、前処理装置のカラム１Ａ〜１Ｃ中での目
詰まり等の障害は全く認められなかった。
【００２２】本発明によれば逆浸透法による海水淡水化
に際して被処理海水を吸着／改質活性を有するセラミッ
クスを充填したカラムに通過させる前処理により海水中
に含まれる逆浸透処理の妨害物質が大幅に除去され、逆
浸透処理膜の負荷が著しく減少されるので淡水化処理装
置を長時間にわたって効率良く連続運転することができ
る。
に際して被処理海水を吸着／改質活性を有するセラミッ
クスを充填したカラムに通過させる前処理により海水中
に含まれる逆浸透処理の妨害物質が大幅に除去され、逆
浸透処理膜の負荷が著しく減少されるので淡水化処理装
置を長時間にわたって効率良く連続運転することができ
る。
【図１】本発明方法に用いる海水前処理装置の概要を示
す説明図である。
す説明図である。
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ……セラミックス充填カラム ２……フィルター ４……空気抜き弁 ５……水抜き弁 ６……吸引ポンプ ７……海水採取装置 ８……処理水貯槽 ９……逆浸透処理プラント
Claims (5)
- 【請求項１】 逆浸透膜処理による海水淡水化の際の被
処理海水の前処理方法において、吸着および／又は改質
活性を有するセラミックスを充填したカラムに被処理海
水を通過させ、被処理海水中に含まれている油分、溶解
性有機物質、プランクトン等の懸濁有機物質および加水
分解により懸濁物質となる無機物質を含む妨害物質を吸
着除去および又は改質することにより逆浸透膜処理の負
荷を低減させることを特徴とする逆浸透法による海水淡
水化のための海水前処理法。 - 【請求項２】 前記セラミックスが多孔質セラミックス
と活性炭との混合物である請求項１記載の海水前処理方
法。 - 【請求項３】 前記セラミックスが炭素分を表面に析出
させ活性化したセラミックスである請求項１記載の海水
前処理方法。 - 【請求項４】 前記セラミックスが多孔質セラミックス
と炭素分を表面に析出させ活性化したセラミックと活性
炭との混合物である請求項１記載の海水前処理方法。 - 【請求項５】 前記セラミックスを充填したカラムを多
段直列に配置してなる請求項１記載の海水前処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18326695A JP3173709B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 逆浸透法による海水淡水化のための海水前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18326695A JP3173709B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 逆浸透法による海水淡水化のための海水前処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0910765A true JPH0910765A (ja) | 1997-01-14 |
| JP3173709B2 JP3173709B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=16132663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18326695A Expired - Fee Related JP3173709B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 逆浸透法による海水淡水化のための海水前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173709B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103011437A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-03 | 马秀民 | 陶瓷基复合零排放逆渗透七膜分质供水机 |
| JP2016215103A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | ゾン セ ジョン | ミネラル成分含有食塩水の製造方法及び製造装置 |
| CN110054245A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-07-26 | 中国石油大学(华东) | 一种利用太阳能的高效节能海水淡化装置 |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP18326695A patent/JP3173709B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN103011437A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-03 | 马秀民 | 陶瓷基复合零排放逆渗透七膜分质供水机 |
| JP2016215103A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | ゾン セ ジョン | ミネラル成分含有食塩水の製造方法及び製造装置 |
| CN110054245A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-07-26 | 中国石油大学(华东) | 一种利用太阳能的高效节能海水淡化装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3173709B2 (ja) | 2001-06-04 |
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