JPH10165772A - 逆浸透膜モジュールおよび液体分離方法 - Google Patents
逆浸透膜モジュールおよび液体分離方法Info
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- JPH10165772A JPH10165772A JP32524296A JP32524296A JPH10165772A JP H10165772 A JPH10165772 A JP H10165772A JP 32524296 A JP32524296 A JP 32524296A JP 32524296 A JP32524296 A JP 32524296A JP H10165772 A JPH10165772 A JP H10165772A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリカスケールの発生を防止し、かつ高回収
率の運転が可能な逆浸透膜モジュールおよび流体分離方
法を提供する。 【解決手段】 膜体６は逆浸透膜１３の両側に原水スペ
ーサ１２、透過水スペーサ１４を備える。原水スペーサ
１２の外側には原水側電極１１が積層され、透過水スペ
ーサ１４の外側に透過水側電極１５が積層されている。
原水側電極１１および透過水側電極１５にはそれぞれ導
線７，８およびハウジング４ａ，４ｂに形成された接続
端子７ａ，８ａを介して外部の直流電源９に接続されて
いる。濾過処理時には、原水側電極１１が陰極、透過水
側電極１５が陽極となるように直流電圧が印加される。
また、洗浄時には、原水側電極１１および透過水側電極
１５に印加される直流電圧の極性が切り換えられる。
率の運転が可能な逆浸透膜モジュールおよび流体分離方
法を提供する。 【解決手段】 膜体６は逆浸透膜１３の両側に原水スペ
ーサ１２、透過水スペーサ１４を備える。原水スペーサ
１２の外側には原水側電極１１が積層され、透過水スペ
ーサ１４の外側に透過水側電極１５が積層されている。
原水側電極１１および透過水側電極１５にはそれぞれ導
線７，８およびハウジング４ａ，４ｂに形成された接続
端子７ａ，８ａを介して外部の直流電源９に接続されて
いる。濾過処理時には、原水側電極１１が陰極、透過水
側電極１５が陽極となるように直流電圧が印加される。
また、洗浄時には、原水側電極１１および透過水側電極
１５に印加される直流電圧の極性が切り換えられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、逆浸透膜モジュー
ルおよび逆浸透膜を用いた液体分離方法に関する。
ルおよび逆浸透膜を用いた液体分離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子産業や医療、食品産業等、種々の産
業分野において、純水や精製水あるいは飲料水の製造に
逆浸透（ＲＯ）法が用いられる。この逆浸透法は、水の
脱塩処理においては、電気透析法やイオン交換法に比べ
て広く用いられており、特に、純水製造においては必要
不可欠な技術となっている。
業分野において、純水や精製水あるいは飲料水の製造に
逆浸透（ＲＯ）法が用いられる。この逆浸透法は、水の
脱塩処理においては、電気透析法やイオン交換法に比べ
て広く用いられており、特に、純水製造においては必要
不可欠な技術となっている。
【０００３】ところが、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール
を備えた逆浸透装置を用いて脱塩処理を行う場合には、
原水（原液）の水質によって逆浸透膜の膜面で不溶性無
機成分が析出するスケーリングが生じ、膜性能を著しく
低下させる場合がある。スケール（不溶性無機成分の析
出物）の生成物質としては一般的にカルシウム塩やシリ
カ（例えばケイ酸、シリカゲル等）が挙げられる。
を備えた逆浸透装置を用いて脱塩処理を行う場合には、
原水（原液）の水質によって逆浸透膜の膜面で不溶性無
機成分が析出するスケーリングが生じ、膜性能を著しく
低下させる場合がある。スケール（不溶性無機成分の析
出物）の生成物質としては一般的にカルシウム塩やシリ
カ（例えばケイ酸、シリカゲル等）が挙げられる。
【０００４】そこで、スケーリングを防止するために、
従来より種々の方法が取られている。例えば、カルシウ
ム塩に対しては、原水中に酸を添加すること、原水中に
スケール防止剤を添加すること、陽イオン交換樹脂によ
り軟水化させること、あるいはフラッシング等の間欠的
な物理洗浄により膜面を洗浄すること等が行われてい
る。一方、シリカに対しては、石灰軟水法等が用いられ
ている。
従来より種々の方法が取られている。例えば、カルシウ
ム塩に対しては、原水中に酸を添加すること、原水中に
スケール防止剤を添加すること、陽イオン交換樹脂によ
り軟水化させること、あるいはフラッシング等の間欠的
な物理洗浄により膜面を洗浄すること等が行われてい
る。一方、シリカに対しては、石灰軟水法等が用いられ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このシリカ
に対して石灰軟水法を適用すると、設備費が高くなり、
大型プラント以外の装置ではコストが割高になり現実的
でない。このため、実際にシリカのスケーリングを防止
するためには、低回収率で逆浸透膜装置を運転し、これ
によりスケーリングの発生を抑制している。
に対して石灰軟水法を適用すると、設備費が高くなり、
大型プラント以外の装置ではコストが割高になり現実的
でない。このため、実際にシリカのスケーリングを防止
するためには、低回収率で逆浸透膜装置を運転し、これ
によりスケーリングの発生を抑制している。
【０００６】すなわち、溶存シリカは過飽和の状態にな
ると重合が始まり、コロイドへと成長し、やがて凝集沈
殿する。この現象が逆浸透膜の膜面で生じると、逆浸透
膜の表面にシリカスケールが生成される。通常温度（２
０〜２５℃）においては、シリカの溶解度が約１２０ｍ
ｇ／Ｌ（リットル）であり、逆浸透膜装置では、逆浸透
膜の濃縮側の濃縮水（濃縮液）中のシリカ濃度が溶解度
を越えないように回収率を制御しながら運転が行われて
いる。例えば、原水中のシリカ濃度が５０ｍｇ／Ｌであ
る場合、回収率を５８％とすれば濃縮水中のシリカ濃度
が溶解度を越えないが、安全性を考慮して通常４０％以
下の回収率で運転されている。ところが、このような低
回収率で運転すると、捨て水が多くなり、ランニングコ
ストが高くなる。
ると重合が始まり、コロイドへと成長し、やがて凝集沈
殿する。この現象が逆浸透膜の膜面で生じると、逆浸透
膜の表面にシリカスケールが生成される。通常温度（２
０〜２５℃）においては、シリカの溶解度が約１２０ｍ
ｇ／Ｌ（リットル）であり、逆浸透膜装置では、逆浸透
膜の濃縮側の濃縮水（濃縮液）中のシリカ濃度が溶解度
を越えないように回収率を制御しながら運転が行われて
いる。例えば、原水中のシリカ濃度が５０ｍｇ／Ｌであ
る場合、回収率を５８％とすれば濃縮水中のシリカ濃度
が溶解度を越えないが、安全性を考慮して通常４０％以
下の回収率で運転されている。ところが、このような低
回収率で運転すると、捨て水が多くなり、ランニングコ
ストが高くなる。
【０００７】このように、スケール生成物質の中でも特
にシリカについては有効な防止策がなく、低回収率で運
転することが余儀なくされている。特に、日本国内で
は、九州地区等のように、地下水にシリカを多く含む地
域が多い。したがって、そのような地域において地下水
を原水とする逆浸透膜装置あるいは逆浸透膜プラント等
を運転する場合には、シリカスケールの発生を防止し、
かつ回収率を高めてランニングコストを低減させること
が重要となる。
にシリカについては有効な防止策がなく、低回収率で運
転することが余儀なくされている。特に、日本国内で
は、九州地区等のように、地下水にシリカを多く含む地
域が多い。したがって、そのような地域において地下水
を原水とする逆浸透膜装置あるいは逆浸透膜プラント等
を運転する場合には、シリカスケールの発生を防止し、
かつ回収率を高めてランニングコストを低減させること
が重要となる。
【０００８】本発明の目的は、シリカスケールの発生を
防止し、かつ高回収率の運転が可能な逆浸透膜装置およ
び逆浸透膜を用いた処理方法を提供することである。
防止し、かつ高回収率の運転が可能な逆浸透膜装置およ
び逆浸透膜を用いた処理方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
者は、逆浸透膜を介在して直流電圧を印加すると、逆浸
透膜の表面へのシリカスケールの生成が抑制できること
を実験により確認した。本発明によるスケール抑制のメ
カニズムは、明確にされていないが、以下の通り推論す
る。
者は、逆浸透膜を介在して直流電圧を印加すると、逆浸
透膜の表面へのシリカスケールの生成が抑制できること
を実験により確認した。本発明によるスケール抑制のメ
カニズムは、明確にされていないが、以下の通り推論す
る。
【００１０】本発明に係る逆浸透膜モジュールは、ハウ
ジング内の原液流路と透過液流路とを仕切る透過性膜体
の原液流路側に直流電源の一方の極に接続された第１の
電極を配置するとともに、透過液流路側に直流電源の他
方の極に接続される第２の電極を配置したものである。
ジング内の原液流路と透過液流路とを仕切る透過性膜体
の原液流路側に直流電源の一方の極に接続された第１の
電極を配置するとともに、透過液流路側に直流電源の他
方の極に接続される第２の電極を配置したものである。
【００１１】本発明に係る逆浸透膜モジュールにおいて
は、第１の電極と第２の電極との間に直流電圧を印加す
ることによって透過性膜体の周囲に直流電場を生成し、
これによって透過性膜体の膜面にスケールが生成される
ことを防止することができる。
は、第１の電極と第２の電極との間に直流電圧を印加す
ることによって透過性膜体の周囲に直流電場を生成し、
これによって透過性膜体の膜面にスケールが生成される
ことを防止することができる。
【００１２】特に、第１の電極を直流電源の負極に接続
し、第２の電極を直流電源の正極に接続することが好ま
しい。この場合、原液流路側に配置される第１の電極が
陰極となり、原液流路側で水の電気分解により発生する
水酸化物イオン（ＯＨ- ）がシリカイオンあるいはシリ
カモノマの重合を抑制して透過性膜体の膜面にシリカス
ケールが生成されることを防止すると考えられる。
し、第２の電極を直流電源の正極に接続することが好ま
しい。この場合、原液流路側に配置される第１の電極が
陰極となり、原液流路側で水の電気分解により発生する
水酸化物イオン（ＯＨ- ）がシリカイオンあるいはシリ
カモノマの重合を抑制して透過性膜体の膜面にシリカス
ケールが生成されることを防止すると考えられる。
【００１３】また、シリカと同様にスケール生成物質で
あるカルシウムイオンは、陰極となる第１の電極表面に
電着し、透過性膜体側には付着にくくなる。これによ
り、透過性膜体の膜面にカルシウムのスケールが生成さ
れることも防止することができる。
あるカルシウムイオンは、陰極となる第１の電極表面に
電着し、透過性膜体側には付着にくくなる。これによ
り、透過性膜体の膜面にカルシウムのスケールが生成さ
れることも防止することができる。
【００１４】直流電源により第１および第２の電極間に
印加される直流電圧の極性を切り換える切り換え手段を
設けてもよい。この場合、原液流路側に配置される第１
の電極が陽極となるように直流電圧の極性を切り換える
と、第１の電極が陰極の際に第１の電極表面に電着した
金属物質が再び電離して第１の電極表面から離脱する。
これにより電極の表面を洗浄することができる。また、
第１の電極が陽極となたときに第１の電極から活性酸素
が発生する。活性酸素は、自ら有する酸化力によって透
過性膜体の膜面に付着した有機物などの汚染物質を分解
する。これによって透過性膜体の膜面の洗浄効果をさら
に得ることができる。
印加される直流電圧の極性を切り換える切り換え手段を
設けてもよい。この場合、原液流路側に配置される第１
の電極が陽極となるように直流電圧の極性を切り換える
と、第１の電極が陰極の際に第１の電極表面に電着した
金属物質が再び電離して第１の電極表面から離脱する。
これにより電極の表面を洗浄することができる。また、
第１の電極が陽極となたときに第１の電極から活性酸素
が発生する。活性酸素は、自ら有する酸化力によって透
過性膜体の膜面に付着した有機物などの汚染物質を分解
する。これによって透過性膜体の膜面の洗浄効果をさら
に得ることができる。
【００１５】特に、第１および第２の電極は不活性材料
から構成されることが好ましい。これにより、原液およ
び透過液との反応により第１および第２の電極の腐蝕が
防止される。また、非電食性の金属材料から構成される
ことが好ましい。これにより、通電による第１および第
２の電極の腐蝕が防止される。
から構成されることが好ましい。これにより、原液およ
び透過液との反応により第１および第２の電極の腐蝕が
防止される。また、非電食性の金属材料から構成される
ことが好ましい。これにより、通電による第１および第
２の電極の腐蝕が防止される。
【００１６】さらに、第１および第２の電極は網状に形
成されることが好ましい。これにより、原液流路および
透過液流路における原液および透過液の流動を妨げるこ
となく透過性膜体の原液側および透過液側の全体にわた
って直流電圧を印加することができる。
成されることが好ましい。これにより、原液流路および
透過液流路における原液および透過液の流動を妨げるこ
となく透過性膜体の原液側および透過液側の全体にわた
って直流電圧を印加することができる。
【００１７】また、第１および第２の電極が白金または
炭素または白金および炭素の合金からなることが好まし
い。さらに、透過性膜体は平膜型またはスパイラル型の
逆浸透膜からなり、第１および第２の電極を逆浸透膜体
の表面に沿うように対向して配置することが好ましい。
これにより、逆浸透膜体の表面全体にわたって直流電場
を生成してスケールの生成を防止することができる。
炭素または白金および炭素の合金からなることが好まし
い。さらに、透過性膜体は平膜型またはスパイラル型の
逆浸透膜からなり、第１および第２の電極を逆浸透膜体
の表面に沿うように対向して配置することが好ましい。
これにより、逆浸透膜体の表面全体にわたって直流電場
を生成してスケールの生成を防止することができる。
【００１８】本発明に係る液体分離方法は、透過性膜体
によって仕切られた原液流路側に第１の電極を配置する
とともに、透過液流路側に第２の電極を配置し、第１お
よび第２の電極間に直流電圧を印加しつつ透過処理を行
うものである。
によって仕切られた原液流路側に第１の電極を配置する
とともに、透過液流路側に第２の電極を配置し、第１お
よび第２の電極間に直流電圧を印加しつつ透過処理を行
うものである。
【００１９】特に、第１の電極が陰極となるように直流
電圧を印加した場合には、原液流路において水の電気分
解により発生する水酸化物イオン（ＯＨ- ）がシリカイ
オンあるいはシリカモノマの重合を抑制してシリカスケ
ールの生成を防止すると考えられる。また、カルシウム
イオンは、透過性膜体ではなく第１の電極表面に電着
し、これによって透過性膜体の膜面にカルシウムのスケ
ールが生成することが防止される。
電圧を印加した場合には、原液流路において水の電気分
解により発生する水酸化物イオン（ＯＨ- ）がシリカイ
オンあるいはシリカモノマの重合を抑制してシリカスケ
ールの生成を防止すると考えられる。また、カルシウム
イオンは、透過性膜体ではなく第１の電極表面に電着
し、これによって透過性膜体の膜面にカルシウムのスケ
ールが生成することが防止される。
【００２０】また、第１および第２の電極間に印加する
直流電圧の極性を切り換えながら透過処理を行うことが
好ましい。第１の電極が陰極となるように直流電圧を印
加した場合には、透過性膜体の膜面へのシリカスケール
あるいはカルシウムスケールの生成が抑制される一方
で、金属イオンが第１の電極表面に電着する。そこで、
第１の電極が陽極となるように直流電圧を印加すると、
第１の電極表面に電着した金属物質が電離し、第１の電
極の表面から金属物質を除去することができる。
直流電圧の極性を切り換えながら透過処理を行うことが
好ましい。第１の電極が陰極となるように直流電圧を印
加した場合には、透過性膜体の膜面へのシリカスケール
あるいはカルシウムスケールの生成が抑制される一方
で、金属イオンが第１の電極表面に電着する。そこで、
第１の電極が陽極となるように直流電圧を印加すると、
第１の電極表面に電着した金属物質が電離し、第１の電
極の表面から金属物質を除去することができる。
【００２１】また、陽極となった第１の電極からは活性
酸素が発生し、その酸化力によって透過性膜体の膜面に
付着した汚染物質を分解することができる。このよう
に、通常の透過処理時には原液流路側の第１の電極が陰
極となるように直流電圧を印加しながらスケールの生成
を抑制して透過処理を行い、その後、適当な間隔で第１
および第２の電極に接続にされる直流電源の極性を反転
させて第１の電極の洗浄処理を行う。このような処理方
法によって、原液流路側のシリカ濃度が溶解度以上に濃
縮された場合でも、透過性膜体の膜面にシリカスケール
が生成されることなく、高回収率で透過処理を行うこと
ができる。
酸素が発生し、その酸化力によって透過性膜体の膜面に
付着した汚染物質を分解することができる。このよう
に、通常の透過処理時には原液流路側の第１の電極が陰
極となるように直流電圧を印加しながらスケールの生成
を抑制して透過処理を行い、その後、適当な間隔で第１
および第２の電極に接続にされる直流電源の極性を反転
させて第１の電極の洗浄処理を行う。このような処理方
法によって、原液流路側のシリカ濃度が溶解度以上に濃
縮された場合でも、透過性膜体の膜面にシリカスケール
が生成されることなく、高回収率で透過処理を行うこと
ができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る逆浸透膜モジ
ュールについて図面を参照して説明する。図１は、本発
明に係る逆浸透膜モジュールの部分断面図である。
ュールについて図面を参照して説明する。図１は、本発
明に係る逆浸透膜モジュールの部分断面図である。
【００２３】図１に示す逆浸透膜モジュール１０は、一
対のハウジング４ａ，４ｂの内部に平膜形状の膜体６を
収納して形成された平膜薄層流型のモジュール構造を有
している。一方のハウジング４ａには膜体６の原水流路
に連通する原水入口１および濃縮水出口２が形成されて
いる。また、他方のハウジング４ｂには、膜体６の透過
水流路に連通する透過水出口３が形成されている。膜体
６が収納された領域はＯリング５により外部とシールさ
れている。
対のハウジング４ａ，４ｂの内部に平膜形状の膜体６を
収納して形成された平膜薄層流型のモジュール構造を有
している。一方のハウジング４ａには膜体６の原水流路
に連通する原水入口１および濃縮水出口２が形成されて
いる。また、他方のハウジング４ｂには、膜体６の透過
水流路に連通する透過水出口３が形成されている。膜体
６が収納された領域はＯリング５により外部とシールさ
れている。
【００２４】図２は、膜体６の拡大断面図である。膜体
６は、逆浸透膜１３と、その両側に重ね合わせられた原
水スペーサ１２および透過水スペーサ１４とを備える。
この原水スペーサ１２により原水流路が構成され、また
透過水スペーサ１４により透過水流路が構成される。
６は、逆浸透膜１３と、その両側に重ね合わせられた原
水スペーサ１２および透過水スペーサ１４とを備える。
この原水スペーサ１２により原水流路が構成され、また
透過水スペーサ１４により透過水流路が構成される。
【００２５】さらに、原水スペーサ１２の外側には原水
側電極１１が配置され、透過水スペーサ１４の外側には
透過水側電極１５が配置されている。原水側電極１１お
よび透過水側電極１５は、それぞれ平膜状の逆浸透膜１
３の表面に対向して平面状に延びた網状部材により形成
されている。この原水側電極１１および透過水側電極１
５は、それぞれ非電食性を有する不活性材料、例えば白
金、カーボン、あるいはこれらの合金からなる。原水側
電極１１には導線７が接続されており、この導線７がハ
ウジング４ａ内に形成された通路内を通り、ハウジング
４ａの表面に露出する接続端子７ａに接続されている。
また、透過水側電極１５には導線８が接続され、この導
線８が、ハウジング４ｂ内に形成された通路を通り、ハ
ウジング４ｂの表面に露出する接続端子８ａに接続され
ている。
側電極１１が配置され、透過水スペーサ１４の外側には
透過水側電極１５が配置されている。原水側電極１１お
よび透過水側電極１５は、それぞれ平膜状の逆浸透膜１
３の表面に対向して平面状に延びた網状部材により形成
されている。この原水側電極１１および透過水側電極１
５は、それぞれ非電食性を有する不活性材料、例えば白
金、カーボン、あるいはこれらの合金からなる。原水側
電極１１には導線７が接続されており、この導線７がハ
ウジング４ａ内に形成された通路内を通り、ハウジング
４ａの表面に露出する接続端子７ａに接続されている。
また、透過水側電極１５には導線８が接続され、この導
線８が、ハウジング４ｂ内に形成された通路を通り、ハ
ウジング４ｂの表面に露出する接続端子８ａに接続され
ている。
【００２６】原水入口１から導入された原水は、原水ス
ペーサ１２により構成される原水流路を通って流動し、
原水の一部が逆浸透膜１３を透過して透過水となって透
過水スペーサ１４により構成される透過水流路に導かれ
る。さらに、透過水は透過水出口３を通り外部に導かれ
る。一方、原水中の溶質分が濃縮された原水（濃縮水）
は、濃縮水出口２から外部に排出される。
ペーサ１２により構成される原水流路を通って流動し、
原水の一部が逆浸透膜１３を透過して透過水となって透
過水スペーサ１４により構成される透過水流路に導かれ
る。さらに、透過水は透過水出口３を通り外部に導かれ
る。一方、原水中の溶質分が濃縮された原水（濃縮水）
は、濃縮水出口２から外部に排出される。
【００２７】ハウジング４ａ，４ｂに設けられた接続端
子７ａ，８ａは、導線１６，１７および切換器１９を介
して外部の直流電源９に接続されている。これにより、
原水側電極１１と透過水側電極１５の間に直流電圧が印
加される。通常の濾過処理時には、原水側電極１１が陰
極、透過水側電極１５が陽極となるように直流電源９に
接続される。
子７ａ，８ａは、導線１６，１７および切換器１９を介
して外部の直流電源９に接続されている。これにより、
原水側電極１１と透過水側電極１５の間に直流電圧が印
加される。通常の濾過処理時には、原水側電極１１が陰
極、透過水側電極１５が陽極となるように直流電源９に
接続される。
【００２８】この結果、原水側電極１１と透過水側電極
１５との間の原水流路あるいは透過水流路には直流電場
が生成される。そして、この直流電場により原水中の水
分が電気分解され、これにより発生した水酸化物イオン
（ＯＨ- ）がシリカモノマの重合を抑制する。このため
に、逆浸透膜１３の表面にシリカスケールが生成するこ
とを抑制することができる。
１５との間の原水流路あるいは透過水流路には直流電場
が生成される。そして、この直流電場により原水中の水
分が電気分解され、これにより発生した水酸化物イオン
（ＯＨ- ）がシリカモノマの重合を抑制する。このため
に、逆浸透膜１３の表面にシリカスケールが生成するこ
とを抑制することができる。
【００２９】一方、原水中にはカルシウム、マグネシウ
ム、鉄等の金属イオンが含まれる。特に、カルシウムイ
オンはシリカと同様にスケールを生成する物質である。
上記のように、原水側電極１１を陰極に設定すると、こ
れらの金属イオンは陰極である原水側電極１１の表面に
電着し、これによってカルシウムによる逆浸透膜１３の
膜表面へのスケーリングの発生が防止される。
ム、鉄等の金属イオンが含まれる。特に、カルシウムイ
オンはシリカと同様にスケールを生成する物質である。
上記のように、原水側電極１１を陰極に設定すると、こ
れらの金属イオンは陰極である原水側電極１１の表面に
電着し、これによってカルシウムによる逆浸透膜１３の
膜表面へのスケーリングの発生が防止される。
【００３０】なお、常時原水側電極１１が陰極となるよ
うに直流電圧を印加して処理を継続すると、原水側電極
１１表面にカルシウム、マグネシウムなどの金属イオン
の電着が進行する。このため、切換器１９により間欠的
に原水側電極１１および透過水側電極１５に印加する電
圧の極性を切り換え、原水側電極１１表面の金属の電着
物を電離させて除去する。これによって原水側電極１１
の表面洗浄を行うことができる。
うに直流電圧を印加して処理を継続すると、原水側電極
１１表面にカルシウム、マグネシウムなどの金属イオン
の電着が進行する。このため、切換器１９により間欠的
に原水側電極１１および透過水側電極１５に印加する電
圧の極性を切り換え、原水側電極１１表面の金属の電着
物を電離させて除去する。これによって原水側電極１１
の表面洗浄を行うことができる。
【００３１】また、原水側電極１１が陽極に設定されて
いる間には、原水側電極１１から活性酸素が発生する。
そして、この活性酸素の持つ酸化力によって、逆浸透膜
１３の膜面に付着した有機物などの汚染物質が分解さ
れ、膜面が洗浄される。
いる間には、原水側電極１１から活性酸素が発生する。
そして、この活性酸素の持つ酸化力によって、逆浸透膜
１３の膜面に付着した有機物などの汚染物質が分解さ
れ、膜面が洗浄される。
【００３２】図３は、図１の逆浸透膜モジュールを用い
た逆浸透膜装置の構成図である。逆浸透膜装置は、原水
タンク２２、ポンプ２３、プレフィルタ２４、逆浸透膜
モジュール１０、直流電源９および配管２１，２５，２
６，２７を備えている。原水は配管２１を通り原水タン
ク２２に貯留された後、ポンプ２３によりタンク２２か
らプレフィルタ２４に供給される。プレフィルタ２４は
公称孔径１〜３０μｍのカートリッジフィルタからな
り、下流側に配置される逆浸透膜の流路を閉塞する原因
となる微粒子を除去する。
た逆浸透膜装置の構成図である。逆浸透膜装置は、原水
タンク２２、ポンプ２３、プレフィルタ２４、逆浸透膜
モジュール１０、直流電源９および配管２１，２５，２
６，２７を備えている。原水は配管２１を通り原水タン
ク２２に貯留された後、ポンプ２３によりタンク２２か
らプレフィルタ２４に供給される。プレフィルタ２４は
公称孔径１〜３０μｍのカートリッジフィルタからな
り、下流側に配置される逆浸透膜の流路を閉塞する原因
となる微粒子を除去する。
【００３３】プレフィルタ２４により微粒子が除去され
た原水は、逆浸透膜モジュール１０に供給される。逆浸
透膜モジュール１０では、直流電源９から原水側電極１
１および透過水側電極１５に直流電圧が印加された状態
で濾過処理が行われる。そして、透過水は配管２７を通
り所定の場所に導かれる。また、濃縮水の一部は、配管
２５を通り原水タンク２２に戻され、残りは配管２６を
通り系外へ排出される。
た原水は、逆浸透膜モジュール１０に供給される。逆浸
透膜モジュール１０では、直流電源９から原水側電極１
１および透過水側電極１５に直流電圧が印加された状態
で濾過処理が行われる。そして、透過水は配管２７を通
り所定の場所に導かれる。また、濃縮水の一部は、配管
２５を通り原水タンク２２に戻され、残りは配管２６を
通り系外へ排出される。
【００３４】この逆浸透膜装置では、逆浸透膜モジュー
ル１０の原水流路側の電極が陰極となるように直流電源
９から直流電圧が印加された状態で濾過処理を行い、一
定の間隔で直流電源９から逆浸透膜モジュール１０に印
加される直流電圧の極性を切り換えて原水側電極表面の
電着物を除去し、このような動作を繰り返しながら膜分
離処理が行われる。
ル１０の原水流路側の電極が陰極となるように直流電源
９から直流電圧が印加された状態で濾過処理を行い、一
定の間隔で直流電源９から逆浸透膜モジュール１０に印
加される直流電圧の極性を切り換えて原水側電極表面の
電着物を除去し、このような動作を繰り返しながら膜分
離処理が行われる。
【００３５】なお、本発明に係る逆浸透膜モジュールは
平膜薄層流型に限定されることなく、スパイラル型のも
のであっても構わない。
平膜薄層流型に限定されることなく、スパイラル型のも
のであっても構わない。
【００３６】
【実施例】ここで、本発明の平膜薄層流型逆浸透膜モジ
ュールを用いた逆浸透膜装置により、下記の条件におい
て濾過処理の試験を行った。
ュールを用いた逆浸透膜装置により、下記の条件におい
て濾過処理の試験を行った。
【００３７】
【表１】
【００３８】また、比較例として図１に示す平膜薄層流
型逆浸透膜モジュールに対して直流電圧を印加しない状
態で下記の条件において濾過処理の試験を行った。
型逆浸透膜モジュールに対して直流電圧を印加しない状
態で下記の条件において濾過処理の試験を行った。
【００３９】
【表２】
【００４０】上記の試験結果を図４に示す。実施例およ
び比較例とも回収率８５％で運転した結果、比較例では
濃縮水中の溶存シリカ濃度は溶解度の２倍である２５０
〜３００ｍｇ／Ｌとなり、膜面にシリカスケールが生成
し、このため運転時間が経過するにつれて急激に流束
（Ｆｌｕｘ）保持率が低下した。
び比較例とも回収率８５％で運転した結果、比較例では
濃縮水中の溶存シリカ濃度は溶解度の２倍である２５０
〜３００ｍｇ／Ｌとなり、膜面にシリカスケールが生成
し、このため運転時間が経過するにつれて急激に流束
（Ｆｌｕｘ）保持率が低下した。
【００４１】これに対し、実施例では、濃縮水中の溶存
シリカの濃度が溶解度の２倍である２５０〜３００ｍｇ
／Ｌまで上昇したにもかかわらず、シリカスケールの生
成がほとんど見られず、そのため流速保持率がわずかに
低下した状態で安定していた。
シリカの濃度が溶解度の２倍である２５０〜３００ｍｇ
／Ｌまで上昇したにもかかわらず、シリカスケールの生
成がほとんど見られず、そのため流速保持率がわずかに
低下した状態で安定していた。
【００４２】以上の試験結果より、直流電場を印加した
状態で逆浸透膜モジュールによる濾過処理を行うと、濃
縮水中のシリカの濃度が溶解度を越える程度に濃縮され
た場合であっても、逆浸透膜の膜面へのシリカスケール
の生成が抑制されることが判明した。これにより、高回
収率で逆浸透膜モジュールの濾過処理を行うことが可能
となった。
状態で逆浸透膜モジュールによる濾過処理を行うと、濃
縮水中のシリカの濃度が溶解度を越える程度に濃縮され
た場合であっても、逆浸透膜の膜面へのシリカスケール
の生成が抑制されることが判明した。これにより、高回
収率で逆浸透膜モジュールの濾過処理を行うことが可能
となった。
【図１】本発明による逆浸透膜モジュールの部分断面図
である。
である。
【図２】図１の逆浸透膜モジュールの部分拡大図であ
る。
る。
【図３】図１の逆浸透膜モジュールを用いた逆浸透膜装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図４】本発明の実施例および比較例による逆浸透膜モ
ジュールの流束性能の経時変化を示す図である。
ジュールの流束性能の経時変化を示す図である。
【符号の説明】 １ 原水入口 ２ 濃縮水出口 ３ 透過水出口 ６ 膜体 ７，８，１６，１７ 導線 ７ａ，８ａ 接続端子 ９ 直流電源 １０ 逆浸透膜モジュール １１ 原水側電極 １２ 原水スペーサ １３ 逆浸透膜 １４ 透過水スペーサ １５ 透過水側電極 １９ 切換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｃ
Claims (10)
- 【請求項１】 ハウジング内の原液流路と透過液流路と
を仕切る透過性膜体の前記原液流路側に直流電源の一方
の極に接続される第１の電極を配置するとともに、前記
透過液流路側に前記直流電源の他方の極に接続される第
２の電極を配置したことを特徴とする逆浸透膜モジュー
ル。 - 【請求項２】 前記第１の電極を前記直流電源の負極に
接続し、前記第２の電極を前記直流電源の正極に接続し
たことを特徴とする請求項１記載の逆浸透膜モジュー
ル。 - 【請求項３】 前記直流電源により前記第１および第２
の電極間に印加される直流電圧の極性を切り換える切り
換え手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記
載の逆浸透膜モジュール。 - 【請求項４】 前記第１および第２の電極が不活性材料
から構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の逆浸透膜モジュール。 - 【請求項５】 前記第１および第２の電極が非電食性の
金属材料から構成されることを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の逆浸透膜モジュール。 - 【請求項６】 前記第１および第２の電極が網状に形成
されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
記載の逆浸透膜モジュール。 - 【請求項７】 前記第１および第２の電極が白金もしく
は炭素または白金および炭素の合金からなることを特徴
とする請求項４〜６のいずれかに記載の逆浸透膜モジュ
ール。 - 【請求項８】 前記透過性膜体は平膜型またはスパイラ
ル型の逆浸透膜からなり、前記第１および第２の電極を
前記逆浸透膜の表面に沿うように対向して配置したこと
を特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の逆浸透膜
モジュール。 - 【請求項９】 透過性膜体によって仕切られた原液流路
側に第１の電極を配置するとともに、透過液流路側に第
２の電極を配置し、前記第１および第２の電極間に直流
電圧を印加しつつ透過処理を行うことを特徴とする液体
分離方法。 - 【請求項１０】 前記第１および第２の電極間に印加す
る直流電圧の極性を切り換えながら透過処理を行うこと
を特徴とする請求項９記載の液体分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32524296A JPH10165772A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 逆浸透膜モジュールおよび液体分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32524296A JPH10165772A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 逆浸透膜モジュールおよび液体分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10165772A true JPH10165772A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18174623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32524296A Pending JPH10165772A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 逆浸透膜モジュールおよび液体分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10165772A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102198987A (zh) * | 2011-03-29 | 2011-09-28 | 申晓飞 | 氧化还原反渗透膜组件及其氧化还原纯水机 |
| CN106040005A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-10-26 | 四川民生管业有限责任公司 | 长效卷式膜组件 |
| EP3278866A1 (de) * | 2016-08-05 | 2018-02-07 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Trennmodul und verfahren zur aufreinigung fluider medien |
| CN110743375A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-04 | 天津工业大学 | 一种抑制反渗透结垢及污堵的除盐水装置 |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP32524296A patent/JPH10165772A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102198987A (zh) * | 2011-03-29 | 2011-09-28 | 申晓飞 | 氧化还原反渗透膜组件及其氧化还原纯水机 |
| CN106040005A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-10-26 | 四川民生管业有限责任公司 | 长效卷式膜组件 |
| EP3278866A1 (de) * | 2016-08-05 | 2018-02-07 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Trennmodul und verfahren zur aufreinigung fluider medien |
| CN110743375A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-04 | 天津工业大学 | 一种抑制反渗透结垢及污堵的除盐水装置 |
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