JPS6380804A - 膜分離システムの処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液状混合物の成分を選択分離するシステムに
おける処理に関するものであり、特に超純水の製造シス
テムに有効である。

［従来の技術］ 膜による分離技術は、海水及びかん水の淡水化、工業廃
水処理、医療、工業用純水の製造、食品分野への適用と
幅広い分野において急速な発展を見せている。その中で
、特に超純水の製造システムにおいては、理論純水の比
抵抗（１８ＭΩ・Ｃｍ以上）を有すること、ＴＯＣ（全
有機炭素）ができるだ（プ低いこと（５０ｐｐｂ以下）
、微粒子が少ないこと（３０個／１１１１以下）、生菌
（バクテリア）が少ないこと（５個／１００ｍ１以下）
などが要求水質として取り上げられ、これに合わせた膜
および膜分離システムの開発が盛んである。また、食品
分野へ適用する場合には微生物による膜の汚染による膜
性能の低下がクローズアップされている。

このように、微生物による問題としては、処理液中に微
生物が発生し、超純水の要求水質を満足できなかったり
、被処理液中、配管の壁面、あるいは、膜面上に菌体及
び菌の代謝物等からなる有機性物質が付着し、膜の水透
過性を低下させ、膜分離システムの機能が低下すること
がしばしば報告されている。

この対策として、微生物の殺菌方法が種々提案されてＪ
３す、一般的な方法としては、被処理液中に殺菌剤を常
時、おるいは間欠的に添加する方法が知られている。こ
こに殺菌剤としては、過酸化水素（特開昭５８−１１６
２５号公報）、次亜塩素酸塩水溶液（特開昭５９−２１
６６８７号公報）等が用いられている。

このうら、過酸化水素による殺菌は、人体に対する毒性
が少ないこと、分解して水を生じ伯に残存するものがな
いことから広く超純水、食品用途に用いられている。

［本発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、微生物対策として過酸化水素水を単独で
使用した場合、膜分離システム内に析出した重金属によ
って、過酸化水素と反応し、難水溶性の過酸化物を生成
したり、あるいは反応性の高いヒドロキシラジカルが発
生して、滅菌効果もさることながら、膜自体を劣化させ
るという問題点を有していた。すなわち、重金属の触媒
作用により生成した・ＯＨ（下記反応式（１））が膜面
を攻撃し、膜性能を著しく低下させるという問題点がお
った。

Ｆｅ”＋Ｈ２，０２−＋（Ｆｅ−０１−１ｒ”＋・ＯＨ
（１＞そこ−で、本発明者らは、膜分離システム内の微
生物対策について検討した結果、過酸化水素による殺菌
処理に併せて、キレート剤を用いて重金属の洗浄を行う
ことにより、効果的に膜分離システムを滅菌せしめる技
術を見出し、本発明に到達したものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、下記の構成を有す
る。

すなわち、本発明は、膜分離システムへの供給水に、下
記のイ１１ロ、ハらなる処理を同時に施すことを特徴と
する膜分離システムの処理方法。

イ、過酸化水素の添加 ロ、キレート剤の添加 ハ、ｐＨ４〜１０への調整 に関する。

本発明での膜分離システムとは、逆浸透膜や限外Ｓ濾過
膜を用いて供給水を濃縮水と透過水に分離するシステム
をいう。

膜素材としては特に限定されないが逆浸透膜としては、
多孔性支持膜上に界面反応によって得られる架橋性芳香
族ポリアミドからなる超薄膜を有する半透性複合膜を用
いると効果が高い。

本発明では、過酸化水素とキレート剤を併用することに
より、・ＯＨによる膜性能の著じるしい低下を防止でき
る。また、このキレート剤の添加は、殺菌剤としての、
過酸化水素の消費の点からも好ましい。更に、これらキ
レート剤により、膜分離システム内の重金属を水溶性物
質として除去することもできる。

本発明では、ｌ）Ｈを４〜１０の範囲に調整することが
好ましい。このｐｌ＋は、キレート剤が重金属を溶解す
るのに最も適した範囲であり、また、膜自体の加水分解
による劣化を押える意味でも、効果的である。まてた、
ｐＨの調整は、水酸化ナトリウムや塩酸を用いて行なう
ことができる。

過酸化水素の濃度は、膜への酸化力を考えて、０．５〜
５．０％でおることが好ましい。

キレート剤の濃度は、重金属を溶解するのに充分な口と
して、０．１〜１１０００ｐｐでおることが好ましい。

［実施例］ 以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限
定されるものではない。

なお、実施例において、塩排除率は次式で示される。

原水温度−透過水濃度 塩排除率（％）＝　　　　　　　　　　　Ｘ１００原水
淵度 透過性能としての造水量は、単位面積、単位時間当たり
の水の透過量で決定する。

実施例、比較例において、これら膜性能は、圧力１５Ｋ
ｓ／ｃｆｆｌ、原水濃度ＮａＣ，Ｑ　１５００１）ｌ）
ｍ、　ｐＨ６゜５、水温２５℃の条件で２４時間テスト
した。

膜Ａとしては、トリアミノベンビン、メタ−フェニレン
ジアミンを架橋剤としてトリメシン酸クロライド、テレ
フタル酸クロラドイドと反応させた活性層を有する複合
膜、膜Ｂとしては、ポリアミノエーテル、メタアミノベ
ンジルアミン、夛ミノメチルピペリジン、ジアミノシク
ロヘキサンを架橋剤としてトリメシン酸クロライドと反
応させた活性層を有する複合膜を用いた。

膜Ａは過酸化水素により劣化しにくく、膜Ｂは比較的劣
化しやすい。

膜Ａ、膜Ｂを上記条件で、デストした結果を表１に示す
。以下、この結果を本実施例における初期値とする。

表１ 実施例１ 膜分離システムに膜Ａ、膜Ｂをセットし、エヂレンジア
ミンテトラ酢酸・２Ｎａ塩１０ｐｐｍ過酸化水素２％を
含む原水を用い、２４時間運転した後、ＮａＣＱ　１５
００１）ｐｍ　、　ｐｌＩ６．５に調整した原水を用い
て、再び運転した。その結果得られた膜性能を表２幅示
す。膜Ａ、膜Ｂの膜性能は、共に初期性能と同水準であ
り、エヂレンジアミンテトラ酢酸・２Ｎａ塩の効果が認
められる。

実施例２ 実施例１をモデル化し、Ｆｅ２＋ｌｐｐｍ、キレート剤
、過酸化水素を含む原水に６時間浸漬した後、ＮａＣｆ
ｆ　１５００ｐｐｍ　、　Ｉ）１１６．５に、Ｊ４整シ
タ原水を用いて、２４時間運転を行った。

実施例３ 実施例２と同様の実験をキレート剤として、ジエヂレン
トリアミンペンタ酢！１０ｐｐｍを用いて行った。結果
を実施例２の結果とともに、表３に、示す。膜分離シス
テム同様モデル系でも、キレート剤の効果が認められる
。

比較例１ 膜分離システムに膜Ａ１膜Ｂをセットし、過酸化水Ｍ２
％を含む原水を用い、２４時間運転した後、ＮａＣｆ１
１５ｏｏｐｐｍ　、１）Ｈ６，５に調整シタ原水を用い
て、再び運転した。その結果得られた膜性能を表４に示
す。系に存在する微♀のＦｅ２”と過酸化水素の相互作
用により、塩排除率が、膜Ａについては若干低下し、ま
たＦＢについてはＯとなり膜分離としての機能を失った
ことがわかる。

比較例２ 比較例１をモデル化し、Ｆ　ｅ２＋１　ｐｐｍ　、過酸
化水素水を含む原水に６時間浸漬した後、ＮａＣα１５
００１）Ｉ）ｍ　、　ｐＨ６，５に調整した原水を用い
て、２４時間運転を行った。結果を表５に示す。膜分離
システムと同様にモデルについてもＦｅ２譜過酸化水素
が共存した時、膜性能が低下することがわかる。

表２ 表３ 表４ 表５ ［発明の効果］ 本発明では、過酸化水素水とキレート剤を併用すること
により、次のような効果を秦する。

ａ、・ＯＨに　よる膜性能の著しい低下を防止すること
ができる。

ｂ、過酸化水素の消費を抑制する。

Ｃ０過酸化水素に対する重金属の触媒作用が防止される
ため、膜性能が保護される。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）膜分離システムへの供給水に、下記のイ、ロ、ハ
   からなる処理を同時に施すことを特徴とする膜分離シス
   テムの処理方法。 イ、過酸化水素の添加 ロ、キレート剤の添加 ハ、ｐＨ４〜１への調整
2. （２）キレート剤が、エチレンジアミンテトラ酢酸及び
   その塩、ニトリロ酢酸及びその塩、グルコン酸ソーダ及
   びその誘導体から選ばれる少なくとも一種であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の膜分離シス
   テムの処理方法。
3. （３）キレート剤が、０．１〜１０００ｐｐｍの濃度を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の膜分離システムの処理方法。
4. （４）過酸化水素水が、０．５〜５．０％の濃度を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の膜
   分離システムの処理方法。