本發(fā)明涉及其中如膜過(guò)濾或砂過(guò)濾等預(yù)過(guò)濾處理之后進(jìn)行使用反滲透膜的反滲透膜處理的過(guò)濾處理系統(tǒng)和過(guò)濾處理方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)使用包括分離膜的砂過(guò)濾設(shè)備或膜過(guò)濾設(shè)備長(zhǎng)期對(duì)需要處理的水進(jìn)行過(guò)濾處理時(shí)，不能通過(guò)使用空氣等的物理清潔除去的雜質(zhì)趨于附著并累積在膜表面上、膜間、或砂表面上等，因此需要使用用化學(xué)品的清潔以溶解并除去這些雜質(zhì)。

使用的方法的實(shí)例包括：其中在將如次氯酸或氫氧化鈉等化學(xué)試劑添加至原水或反洗水(backwash water)中的同時(shí)操作設(shè)備的方法，以及設(shè)置有其中將膜等定期地浸漬在包含化學(xué)試劑的化學(xué)溶液中的化學(xué)試劑清潔工序等的方法(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1至3)。該化學(xué)試劑清潔工序通常包括使用化學(xué)試劑溶解或除去雜質(zhì)的工序，和清洗出殘留在膜組件內(nèi)的任何化學(xué)試劑的沖洗工序。

進(jìn)一步，特別是，在包含有機(jī)物質(zhì)的被處理水進(jìn)行過(guò)濾處理的那些情況下，為了抑制殘?jiān)?slime)生成的目的，如次氯酸等氧化劑通常添加至原水或反洗水中。

在上述種類(lèi)的方法中，當(dāng)如次氯酸等氧化劑添加至原水或反洗水中，或進(jìn)行氧化劑清潔工序時(shí)，殘存的氧化劑殘留在過(guò)濾處理水中，并且如果在稍后階段中進(jìn)行使用反滲透膜的反滲透膜處理，則氧化劑進(jìn)入反滲透膜處理設(shè)備內(nèi)。通常廣泛使用的聚酰胺反滲透膜對(duì)如次氯酸等氧化劑敏感，并且反滲透膜趨于在暴露于氧化劑時(shí)劣化。

因此，必要的是，在反滲透膜處理之前，添加還原劑或使用活性炭等來(lái)除去任何殘存的氧化劑。此外，為了抑制在反滲透膜上的殘?jiān)桑€需要添加額外的殘?jiān)刂苿?抗菌劑)。

例如，圖2是示出傳統(tǒng)的過(guò)濾處理系統(tǒng)的示意圖。在圖2所示的傳統(tǒng)的過(guò)濾處理系統(tǒng)中，包含有機(jī)物質(zhì)的被處理水貯存在原水槽50中，然后在使用分離膜的膜過(guò)濾裝置52中進(jìn)行預(yù)過(guò)濾處理，預(yù)過(guò)濾處理水貯存在預(yù)過(guò)濾處理水槽54中，然后在活性炭塔58中進(jìn)行活性炭處理，接著活性炭處理水貯存在活性炭處理水槽60中，在反滲透膜處理設(shè)備56中進(jìn)行反滲透膜處理，從而獲得濃縮水和透過(guò)水。當(dāng)膜過(guò)濾設(shè)備52的清潔變得必要時(shí)，次氯酸作為清潔化學(xué)試劑供給至來(lái)自預(yù)過(guò)濾處理水槽54的預(yù)過(guò)濾處理水的至少一部分中，并且通過(guò)將所得溶液作為反洗水供給至膜過(guò)濾設(shè)備52來(lái)進(jìn)行反洗。殘留在預(yù)過(guò)濾處理水中的次氯酸在活性炭塔58中除去，并且從反滲透膜處理設(shè)備56的上游側(cè)添加額外的殘?jiān)刂苿?抗菌劑)，從而抑制在反滲透膜上的殘?jiān)伞?/p>

此外，在將氧化劑注入反洗水中或定期地進(jìn)行氧化劑清潔工序的那些情況下，為了確保令人滿意地從膜組件中清洗出氧化劑，沖洗工序需要使用大量的清洗水，并且還產(chǎn)生其它問(wèn)題，所述問(wèn)題包括產(chǎn)生大量包含氧化劑的清洗廢水，和需要使用其它的氧化劑來(lái)中和清洗廢水，導(dǎo)致廢水處理的成本增加。

引用列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP 2013-034938 A

專利文獻(xiàn)2：JP 2013-169511 A

專利文獻(xiàn)3：JP 2013-202481 A

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

本發(fā)明的目的是提供過(guò)濾處理系統(tǒng)和過(guò)濾處理方法，二者在其中包含有機(jī)物質(zhì)的被處理水進(jìn)行預(yù)過(guò)濾處理、然后進(jìn)行反滲透膜處理的過(guò)濾處理中，能夠簡(jiǎn)化處理工序并減少清洗廢水的量。

用于解決問(wèn)題的方案

本發(fā)明提供一種過(guò)濾處理系統(tǒng)，其包括：用于從包含有機(jī)物質(zhì)的被處理水中除去不溶性組分的預(yù)過(guò)濾處理手段，用于使來(lái)自預(yù)過(guò)濾處理手段的預(yù)過(guò)濾處理水進(jìn)行反滲透膜處理的反滲透膜處理手段，和用于將化學(xué)試劑供給至預(yù)過(guò)濾處理手段的化學(xué)試劑供給手段，其中所述化學(xué)試劑包括溴系氧化劑、或溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物，和氨基磺酸化合物，或者可選擇地，包括氨基磺酸化合物與溴系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物、或溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物與氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。

此外，在過(guò)濾處理系統(tǒng)中，化學(xué)試劑優(yōu)選包括溴和氨基磺酸化合物，或者包括溴和氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。

此外，在過(guò)濾處理系統(tǒng)中，化學(xué)試劑優(yōu)選通過(guò)包括在非活性氣體氣氛下向包含水、堿和氨基磺酸化合物的混合液中添加溴并使溴與所述混合液反應(yīng)的工序的方法來(lái)獲得。

此外，在過(guò)濾處理系統(tǒng)中，預(yù)過(guò)濾處理水的pH優(yōu)選為5.5以上。

此外，在過(guò)濾處理系統(tǒng)中，供給至預(yù)過(guò)濾處理手段的被處理水的pH優(yōu)選為5.5以上。

另外，本發(fā)明提供一種過(guò)濾處理方法，其包括：從包含有機(jī)物質(zhì)的被處理水中除去不溶性組分的預(yù)過(guò)濾處理工序，使來(lái)自預(yù)過(guò)濾處理工序的預(yù)過(guò)濾處理水進(jìn)行反滲透膜處理的反滲透膜處理工序，和將化學(xué)試劑供給至預(yù)過(guò)濾處理手段的化學(xué)試劑供給工序，其中所述化學(xué)試劑包括溴系氧化劑、或溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物，和氨基磺酸化合物，或者可選擇地，包括氨基磺酸化合物與溴系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物、或溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物與氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。

此外，在過(guò)濾處理方法中，化學(xué)試劑優(yōu)選包括溴和氨基磺酸化合物，或者包括溴和氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。

此外，在過(guò)濾處理方法中，化學(xué)試劑優(yōu)選通過(guò)包括在非活性氣體氣氛下向包含水、堿和氨基磺酸化合物的混合液中添加溴并且使溴與所述混合液反應(yīng)的工序的方法來(lái)獲得。

此外，在過(guò)濾處理方法中，預(yù)過(guò)濾處理水的pH優(yōu)選為5.5以上。

此外，在過(guò)濾處理方法中，在預(yù)過(guò)濾處理工序中處理的被處理水的pH優(yōu)選為5.5以上。

發(fā)明的效果

本發(fā)明能夠提供過(guò)濾處理系統(tǒng)和過(guò)濾處理方法，二者在其中包含有機(jī)物質(zhì)的被處理水進(jìn)行預(yù)過(guò)濾處理、然后進(jìn)行反滲透膜處理的過(guò)濾處理中，能夠簡(jiǎn)化處理工序并減少清洗廢水的量。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例的示意圖。

圖2是示出傳統(tǒng)的過(guò)濾處理系統(tǒng)的示意圖。

圖3是示出實(shí)施例和比較例中超濾膜的溫度校正跨膜壓力差(kPa@25℃)相對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)天數(shù)的圖。

圖4是示出實(shí)施例和比較例中水通過(guò)反滲透膜時(shí)的壓力差(MPa)相對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)天數(shù)的圖。

圖5是示出實(shí)施例和比較例中反滲透膜的電導(dǎo)率抑制率(conductivity inhibition rate)(％)相對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)天數(shù)的圖。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下描述本發(fā)明的實(shí)施方案。這些實(shí)施方案僅是實(shí)施本發(fā)明的實(shí)例，并且本發(fā)明決不受這些實(shí)施方案限制。

<過(guò)濾處理系統(tǒng)和過(guò)濾處理方法>

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例的概要在圖1中示出，并且以下描述該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。過(guò)濾處理系統(tǒng)1包括用作預(yù)過(guò)濾處理手段的設(shè)置有分離膜的膜過(guò)濾設(shè)備12，和作為反滲透膜處理手段的反滲透膜處理設(shè)備16。

在圖1的過(guò)濾處理系統(tǒng)1中，原水配管24連接至原水槽10的入口，原水槽10的出口和膜過(guò)濾設(shè)備12的入口經(jīng)由泵18通過(guò)原水供給配管26連接，膜過(guò)濾設(shè)備12的出口和預(yù)過(guò)濾處理水槽14的入口經(jīng)由預(yù)過(guò)濾處理水配管28連接，預(yù)過(guò)濾處理水槽14的出口和反滲透膜處理設(shè)備16的入口經(jīng)由泵20通過(guò)預(yù)過(guò)濾處理水供給配管30連接，濃縮水配管32連接至反滲透膜處理設(shè)備16的濃縮水出口，并且透過(guò)水配管34連接至反滲透膜處理設(shè)備16的透過(guò)水出口。預(yù)過(guò)濾處理水槽14的下部出口和膜過(guò)濾設(shè)備12的次級(jí)側(cè)(secondary side)經(jīng)由泵22通過(guò)反洗水配管36連接，并且反洗廢水配管40連接至膜過(guò)濾設(shè)備12的初級(jí)側(cè)(primary side)。用作化學(xué)試劑供給手段的化學(xué)試劑供給配管38連接至泵22的下游位置處的反洗水配管36。

以下描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法、和過(guò)濾處理系統(tǒng)1的操作。

表示包含有機(jī)物質(zhì)的被處理水的原水通過(guò)原水配管24，接著根據(jù)需要貯存在原水槽10中，借助泵18通過(guò)原水供給配管26供給至膜過(guò)濾設(shè)備12。在膜過(guò)濾設(shè)備12中，通過(guò)分離膜從被處理水中除去不溶性組分(預(yù)過(guò)濾處理工序)。

經(jīng)歷了預(yù)過(guò)濾，預(yù)過(guò)濾處理水通過(guò)預(yù)過(guò)濾處理水配管28，接著根據(jù)需要貯存在預(yù)過(guò)濾處理水槽14中，借助泵20通過(guò)預(yù)過(guò)濾處理水供給配管30供給至反滲透膜處理設(shè)備16。在反滲透膜處理設(shè)備16中，使用反滲透膜來(lái)進(jìn)行反滲透膜處理(反滲透膜處理工序)。

反滲透膜處理獲得的濃縮水通過(guò)濃縮水配管32排出，并且透過(guò)水通過(guò)透過(guò)水配管34排出。

當(dāng)膜過(guò)濾設(shè)備12的清潔變得必要時(shí)，泵22用于將來(lái)自預(yù)過(guò)濾處理水槽14的預(yù)過(guò)濾處理水的至少一部分作為反洗水通過(guò)反洗水配管36供給至膜過(guò)濾設(shè)備12的次級(jí)側(cè)，并且進(jìn)行反洗(反洗工序)。反洗廢水通過(guò)反洗廢水配管40并且從膜過(guò)濾設(shè)備12的初級(jí)側(cè)排出。在此期間，清潔化學(xué)試劑通過(guò)化學(xué)試劑供給配管38并且供給至在泵22的下游位置處的反洗水配管36中的反洗水中(化學(xué)試劑供給工序)，并且包含化學(xué)試劑的反洗水用于反洗膜過(guò)濾設(shè)備12的分離膜等。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)例的概要在圖6中示出。在圖1的過(guò)濾處理系統(tǒng)1中，化學(xué)試劑供給配管38連接至在泵22的下游位置處的反洗水配管36，但在圖6中所示的過(guò)濾處理系統(tǒng)3中，化學(xué)試劑供給配管38作為化學(xué)試劑供給手段連接至在泵18的上游位置處的原水供給配管26?；瘜W(xué)試劑供給配管38還可以作為化學(xué)試劑供給手段連接至原水槽10。

表示包含有機(jī)物質(zhì)的被處理水的原水通過(guò)原水配管24，接著根據(jù)需要貯存在原水槽10中，借助泵18通過(guò)原水供給配管26供給至膜過(guò)濾設(shè)備12。在膜過(guò)濾設(shè)備12中，通過(guò)分離膜從被處理水中除去不溶性組分(預(yù)過(guò)濾處理工序)。此處，清潔化學(xué)試劑通過(guò)化學(xué)試劑供給配管38并且供給至在泵18的上游位置處的原水供給配管26中的原水或原水槽10中的原水(化學(xué)試劑供給工序)，然后使用包含化學(xué)試劑的原水來(lái)清潔膜過(guò)濾設(shè)備12的分離膜等。

以與圖1的過(guò)濾處理系統(tǒng)1相似的方式，使經(jīng)歷了預(yù)過(guò)濾處理的預(yù)過(guò)濾處理水在反滲透膜處理設(shè)備16中進(jìn)行使用反滲透膜的反滲透膜處理(反滲透膜處理工序)。當(dāng)膜過(guò)濾設(shè)備12的清潔變得必要時(shí)，來(lái)自預(yù)過(guò)濾處理水槽14的預(yù)過(guò)濾處理水的至少一部分作為反洗水供給至膜過(guò)濾設(shè)備12的次級(jí)側(cè)，并且進(jìn)行反洗(反洗工序)。

在其中穩(wěn)定化的次溴酸組合物作為化學(xué)試劑添加至表示通過(guò)預(yù)過(guò)濾處理手段處理的水的原水的實(shí)施方案提供抑制在預(yù)過(guò)濾處理手段中殘?jiān)傻膬?yōu)勢(shì)，可以在反滲透膜幾乎不劣化的情況下抑制在隨后階段中在聚酰胺反滲透膜上的殘?jiān)?，并且在反滲透膜處理手段之前的階段中不會(huì)設(shè)置如還原劑添加裝置或活性炭設(shè)備等附帶設(shè)施。

在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)中，為了在用作預(yù)過(guò)濾處理手段的膜過(guò)濾設(shè)備12中防止堵塞和抑制殘?jiān)?、或作為用于化學(xué)試劑清潔工序的清潔用化學(xué)試劑的目的，將包括溴系氧化劑、或溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物，和氨基磺酸化合物，或者可選擇地，包括氨基磺酸化合物與溴系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物、或溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物與氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)試劑添加至原水和反洗水的至少之一，并且如果需要也添加至化學(xué)試劑清潔工序的化學(xué)溶液中。

換言之，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)中，使用包括"溴系氧化劑"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物"、和"氨基磺酸化合物"的化學(xué)試劑。結(jié)果，認(rèn)為的是，在原水和反洗水的至少之一中，并且也在用于化學(xué)試劑清潔工序的化學(xué)溶液中，生成穩(wěn)定化的次溴酸組合物。

此外，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)中，作為"氨基磺酸化合物與溴系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物與氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物"的穩(wěn)定化的次溴酸組合物可以作為前述化學(xué)試劑來(lái)供給。

特別地，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)中，將"溴"、"氯化溴"或"溴化鈉和次氯酸的反應(yīng)產(chǎn)物"、和"氨基磺酸化合物"供給至原水和反洗水的至少之一，并且也供給至用于化學(xué)試劑清潔工序的化學(xué)溶液。

此外，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)例中，將"氨基磺酸化合物與溴的反應(yīng)產(chǎn)物"、"氨基磺酸化合物與氯化溴的反應(yīng)產(chǎn)物"或"溴化鈉和次氯酸的反應(yīng)產(chǎn)物與氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物"供給至原水和反洗水的至少之一，并且也供給至用于化學(xué)試劑清潔工序的化學(xué)溶液。

例如，"溴系氧化劑"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物"、和"氨基磺酸化合物"，或者可選擇地，這些組分的反應(yīng)產(chǎn)物可以使用化學(xué)品供給泵等注入反洗水配管36中的反洗水中。"溴系氧化劑"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物"、和"氨基磺酸化合物"可以分開(kāi)添加，或可以將原液混合在一起，然后添加。

可選擇地，"溴系氧化劑"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物"、和"氨基磺酸化合物"，或者可選擇地，這些組分的反應(yīng)產(chǎn)物可以使用化學(xué)品供給泵等注入原水槽10中的原水中或原水供給配管26中的原水中。

其中將膜過(guò)濾設(shè)備12的分離膜等浸漬在包含化學(xué)試劑的化學(xué)溶液中的化學(xué)試劑清潔工序也可以定期地設(shè)置。該化學(xué)試劑清潔工序包括：將分離膜等浸漬在包含化學(xué)試劑的化學(xué)溶液中從而溶解或除去附著至分離膜等的雜質(zhì)的除去工序，和使用如水等沖洗液清洗出殘留在膜過(guò)濾設(shè)備12內(nèi)的任何化學(xué)試劑的沖洗工序。

在此情況下，使用化學(xué)品供給泵等注入反洗水配管36中的反洗水中的"溴系氧化劑"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物"、和"氨基磺酸化合物"，或這些組分的反應(yīng)產(chǎn)物可以用作上述化學(xué)溶液。

在根據(jù)本實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)中，通過(guò)確保"溴系氧化劑"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物"、和"氨基磺酸化合物"，或這些組分的反應(yīng)產(chǎn)物存在于原水和反洗水的至少之一中，并且也存在于用于化學(xué)試劑清潔工序的化學(xué)溶液中，在膜過(guò)濾設(shè)備12中可以防止堵塞并且可以抑制殘?jiān)?。因?yàn)榉€(wěn)定化的次溴酸組合物幾乎不會(huì)導(dǎo)致反滲透膜的劣化，在反滲透膜處理之前的階段中還原劑的添加或活性炭塔的安裝等是不必要的，并且在反滲透膜處理之前的階段中不會(huì)添加額外的殘?jiān)刂苿?，這意味著可以使系統(tǒng)簡(jiǎn)化。

此外，在膜過(guò)濾設(shè)備12的化學(xué)試劑清潔工序中可以不進(jìn)行沖洗工序，并且即使在僅使用非常少量的沖洗液清洗之后再次開(kāi)始原水的供給，后續(xù)階段中的反滲透膜也幾乎不發(fā)生劣化，這意味著可以使工序簡(jiǎn)化并且可以減少反洗廢水的量。

"氨基磺酸化合物"的當(dāng)量相對(duì)于"溴系氧化劑"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物"的當(dāng)量的比優(yōu)選為1以上，并且更優(yōu)選在1以上且2以下的范圍內(nèi)。如果"氨基磺酸化合物"的當(dāng)量相對(duì)于"溴系氧化劑"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物"的當(dāng)量的比小于1，則存在不能使活性組分令人滿意地穩(wěn)定化的可能性，而如果該比超過(guò)2，則生產(chǎn)成本有時(shí)會(huì)增加。

按有效當(dāng)量氯濃度換算的接觸分離膜的有效鹵素濃度優(yōu)選為0.01至100mg/L。如果該濃度小于0.01mg/L，則令人滿意的殘?jiān)种菩Ч麜?huì)不可得，而如果該濃度大于100mg/L，則存在會(huì)發(fā)生如配管等金屬材料的腐蝕的可能性。

溴系氧化劑的實(shí)例包括溴(液溴)、氯化溴、次溴酸、溴酸和溴酸鹽等。

其中，與"次氯酸、溴化合物和氨基磺酸"的配方或"氯化溴和氨基磺酸"的配方等相比，如"溴和氨基磺酸化合物"或"溴和氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物"等使用溴的配方是優(yōu)選的，這是因?yàn)樗鼈冓呌诎^少的氯離子，并且不太可能導(dǎo)致如配管等金屬材料的腐蝕。

換言之，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)優(yōu)選在原水和反洗水的至少之一中，并且也在化學(xué)試劑清潔工序的化學(xué)溶液中引入溴和氨基磺酸化合物，或引入溴和氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。

溴化合物的實(shí)例包括溴化鈉、溴化鉀、溴化鋰和氫溴酸。其中，就生產(chǎn)成本等而言，溴化鈉是優(yōu)選的。

氯系氧化劑的實(shí)例包括氯氣，二氧化氯，次氯酸或其鹽，亞氯酸或其鹽，氯酸或其鹽，高氯酸或其鹽，和氯化異氰脲酸或其鹽。其中，鹽的實(shí)例包括：如次氯酸鈉和次氯酸鉀等次氯酸的堿金屬鹽，如次氯酸鈣和次氯酸鋇等次氯酸的堿土類(lèi)金屬鹽，如亞氯酸鈉和亞氯酸鉀等亞氯酸的堿金屬鹽，如亞氯酸鋇等亞氯酸的堿土類(lèi)金屬鹽，如亞氯酸鎳等其它亞氯酸金屬鹽，氯酸銨，如氯酸鈉和氯酸鉀等氯酸的堿金屬鹽，和如氯酸鈣和氯酸鋇等氯酸的堿土類(lèi)金屬鹽?？梢詥为?dú)使用這些氯系氧化劑中的任意一種，或可以使用兩種以上的氧化劑的組合。就容易處理等而言，使用次氯酸鈉作為氯系氧化劑是優(yōu)選的。

氨基磺酸化合物是由以下示出的通式(1)表示的化合物。

R₂NSO₃H (1)

(在式中，R各自獨(dú)立地表示氫原子或碳數(shù)為1至8的烷基。)

除了其中兩個(gè)R基團(tuán)都是氫原子的氨基磺酸(酰氨基硫酸(amidosulfuric acid))以外，氨基磺酸化合物的實(shí)例包括：如N-甲基氨基磺酸、N-乙基氨基磺酸、N-丙基氨基磺酸、N-異丙基氨基磺酸和N-丁基氨基磺酸等其中兩個(gè)R基團(tuán)之一是氫原子并且另一個(gè)是碳數(shù)為1至8的烷基的氨基磺酸化合物；如N,N-二甲基氨基磺酸、N,N-二乙基氨基磺酸、N,N-二丙基氨基磺酸、N,N-二丁基氨基磺酸、N-甲基-N-乙基氨基磺酸和N-甲基-N-丙基氨基磺酸等其中兩個(gè)R基團(tuán)都是碳數(shù)為1至8的烷基的氨基磺酸化合物；和如N-苯基氨基磺酸等其中兩個(gè)R基團(tuán)之一是氫原子并且另一個(gè)是碳數(shù)為6至10的芳基的氨基磺酸化合物；以及上述酸的鹽。氨基磺酸鹽的實(shí)例包括：如鈉鹽和鉀鹽等堿金屬鹽；如鈣鹽、鍶鹽和鋇鹽等堿土類(lèi)金屬鹽；如錳鹽、銅鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈷鹽和鎳鹽等其它金屬鹽；以及銨鹽和胍鹽?？梢詥为?dú)使用這些氨基磺酸化合物或鹽中的一種，或可以使用兩種以上的化合物或鹽的組合。就環(huán)境負(fù)荷等而言，使用氨基磺酸(酰氨基硫酸)作為氨基磺酸化合物是優(yōu)選的。

在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)中，優(yōu)選還包括堿。堿的實(shí)例包括如氫氧化鈉和氫氧化鉀等堿性氫氧化物(alkali hydroxides)。就實(shí)現(xiàn)良好的低溫時(shí)的產(chǎn)品穩(wěn)定性等而言，也可以使用氫氧化鈉和氫氧化鉀的組合。堿通常不作為固體使用，而以水溶液的形式使用。

膜過(guò)濾設(shè)備12的分離膜的實(shí)例包括納濾膜(nanofiltration membrane)(NF膜)、微濾膜(MF膜)、和超濾膜(UF膜)。

此外，除了膜過(guò)濾設(shè)備以外，預(yù)過(guò)濾處理手段的其它實(shí)例包括砂過(guò)濾設(shè)備等。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)可以特別良好地應(yīng)用于作為目前最廣泛使用的反滲透膜(RO膜)的聚酰胺系高分子膜。聚酰胺系高分子膜對(duì)氧化劑具有相對(duì)低的耐性，并且如果游離氯等保持與聚酰胺系高分子膜的持續(xù)接觸，則在膜的性能方面會(huì)發(fā)生顯著下降。然而，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)中，即使對(duì)于聚酰胺高分子膜，在膜的性能方面的此類(lèi)顯著下降也幾乎不存在。

在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)中，表示被處理水的原水的pH優(yōu)選為5.5以上，更優(yōu)選6.0以上，甚至更優(yōu)選6.5以上。如果原水的pH小于5.5，則供給至反滲透膜處理設(shè)備16的供給水(預(yù)過(guò)濾處理水)的pH會(huì)落至小于5.5，并且透過(guò)水的量有時(shí)會(huì)減少。此外，對(duì)原水的pH的上限沒(méi)有特別地限制，條件是pH不高于反滲透膜設(shè)備的通用上限pH(例如，pH10)，但如果還考慮如鈣等硬組分的污垢沉積，則優(yōu)選在例如9.0以下的pH下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)在原水的pH設(shè)定至5.5以上的情況下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，可以抑制反滲透膜處理設(shè)備16的反滲透膜的劣化和處理水(透過(guò)水)的品質(zhì)劣化，可以實(shí)現(xiàn)令人滿意的殘?jiān)种菩Ч?，并且也可以確保令人滿意的透過(guò)水量。

此外，如果供給至用作預(yù)過(guò)濾處理手段的膜過(guò)濾設(shè)備12的原水的pH小于5.0，則在通過(guò)膜過(guò)濾設(shè)備12時(shí)的穩(wěn)定化的次溴酸的殘留率有時(shí)會(huì)降低。認(rèn)為這是因?yàn)?，如果原水的pH小于5.0，則穩(wěn)定化的次溴酸會(huì)與膜過(guò)濾設(shè)備12的膜反應(yīng)，因此略微地更易于被消耗。這原因背后的細(xì)節(jié)尚不清楚，但認(rèn)為存在以下可能性：原水的pH落至小于5.0會(huì)使得在穩(wěn)定化的次溴酸中分子狀的次溴酸的比例相對(duì)增加，導(dǎo)致氧化力提高。

另一方面，當(dāng)供給至用作預(yù)過(guò)濾處理手段的膜過(guò)濾設(shè)備12的原水的pH是5.0以上時(shí)，在通過(guò)膜過(guò)濾設(shè)備12時(shí)的穩(wěn)定化的次溴酸的殘留率會(huì)增加，因此原水的pH優(yōu)選為5.0以上，更優(yōu)選為6.5以上。

如果還考慮對(duì)來(lái)自膜過(guò)濾設(shè)備12的下游的反滲透膜處理設(shè)備16的透過(guò)水量的影響，則供給至用作預(yù)過(guò)濾處理手段的膜過(guò)濾設(shè)備12的原水的pH優(yōu)選為5.5以上，并且甚至更優(yōu)選6.5以上的原水pH。這能夠抑制膜過(guò)濾設(shè)備12中穩(wěn)定化的次溴酸的消耗，也抑制反滲透膜處理設(shè)備16的下游的反滲透膜的劣化，并且防止殘?jiān)桑瑫r(shí)還抑制來(lái)自反滲透膜處理設(shè)備16的透過(guò)水量的任何降低。

在反滲透膜處理設(shè)備16中，在當(dāng)供給至反滲透膜處理設(shè)備16的預(yù)過(guò)濾處理水的pH為5.5以上時(shí)產(chǎn)生污垢的情況下，分散劑可以與穩(wěn)定化的次溴酸組合物組合使用，以達(dá)到抑制污垢的目的。分散劑的實(shí)例包括聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸和膦酸。添加至供給水(預(yù)過(guò)濾處理水)中的分散劑的量，例如以在濃縮水中的濃度計(jì)，通常在0.1至1,000mg/L的范圍內(nèi)。

此外，用于在不使用分散劑的情況下抑制污垢產(chǎn)生的一個(gè)方法包括：調(diào)節(jié)如反滲透膜處理設(shè)備16的回收率等的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，使得濃縮水中二氧化硅濃度不高于溶解度，并且作為鈣污垢的指標(biāo)的Langelier指數(shù)為0以下。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理方法和過(guò)濾處理系統(tǒng)用于處理如來(lái)自半導(dǎo)體工廠的廢水或來(lái)自液晶工廠的廢水等包含有機(jī)物質(zhì)的水。被處理水的TOC例如通常在0.1mg/L至10mg/L的范圍內(nèi)。此外，被處理水的濁度例如通常在0.1至10度的范圍內(nèi)。

<過(guò)濾處理用組合物>

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理用組合物是包括"溴系氧化劑"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物"、和"氨基磺酸化合物"的組合物，并且還可以包括堿。

此外，根據(jù)本實(shí)施方案的過(guò)濾處理用組合物也可以是包括"溴系氧化劑和氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物"或"溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物與氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物"的組合物，并且還可以包括堿。

溴系氧化劑、溴化合物、氯系氧化劑和氨基磺酸化合物如上所述。

就使如配管等金屬材料的腐蝕最小化和使如溴酸等副產(chǎn)物的生成最小化而言，根據(jù)本實(shí)施方案的過(guò)濾處理用組合物優(yōu)選包括溴和氨基磺酸化合物，或溴和氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。

與如氯代氨基磺酸等組合氯系殘?jiān)种苿┫啾?，根?jù)本實(shí)施方案的過(guò)濾處理用組合物可以具有較高的氧化力、以及顯著較高的殘?jiān)种屏蜌堅(jiān)鼊冸x力。

不像如次氯酸等其它氧化劑，根據(jù)本實(shí)施方案的過(guò)濾處理用組合物幾乎不會(huì)導(dǎo)致反滲透膜的劣化。此外，因?yàn)榭梢砸耘c次氯酸等相似的方式測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)濃度，所以更正確的濃度控制是可能的。

組合物的pH例如是高于13.0，優(yōu)選高于13.2。如果組合物的pH是13.0以下，則組合物中的有效鹵素有時(shí)會(huì)變得不穩(wěn)定。

過(guò)濾處理用組合物中的溴酸根濃度(bromate concentration)優(yōu)選為小于5mg/kg。如果過(guò)濾處理用組合物中的溴酸根濃度是5mg/kg以上，則處理水的水品質(zhì)會(huì)劣化。

<過(guò)濾處理用組合物的制造方法>

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)濾處理用組合物可以通過(guò)將溴系氧化劑和氨基磺酸化合物混合，或通過(guò)將溴化合物和氯系氧化劑的反應(yīng)產(chǎn)物與氨基磺酸化合物混合來(lái)獲得。堿也可以混合至組合物中。

包括溴和氨基磺酸化合物的過(guò)濾處理用組合物或包括溴和氨基磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的過(guò)濾處理用組合物的制造方法優(yōu)選包括：在非活性氣體氣氛下向包含水、堿和氨基磺酸化合物的混合液中添加溴并且使溴與所述混合液反應(yīng)的工序。在非活性氣體氣氛下進(jìn)行添加和引發(fā)反應(yīng)能夠使組合物中溴酸根離子的濃度降低，這是優(yōu)選的。

雖然對(duì)使用的非活性氣體沒(méi)有特別的限制，但從生產(chǎn)的觀點(diǎn)等，氮?dú)夂蜌鍤獾闹辽僦皇莾?yōu)選的，并且就生產(chǎn)成本等而言，氮?dú)馐翘貏e優(yōu)選的。

在溴添加期間反應(yīng)容器內(nèi)的氧濃度優(yōu)選為6％以下，更優(yōu)選4％以下，甚至更優(yōu)選2％以下，并且最優(yōu)選1％以下。如果在溴反應(yīng)期間反應(yīng)容器內(nèi)的氧濃度超過(guò)6％，則在反應(yīng)體系內(nèi)生成的溴酸的量有時(shí)會(huì)增加。

溴的添加比例相對(duì)于組合物的總重量?jī)?yōu)選為25wt％以下，并且更優(yōu)選1wt％以上且20wt％以下。如果溴的添加比例相對(duì)于組合物的總重量超過(guò)25wt％，則在反應(yīng)體系內(nèi)生成的溴酸的量有時(shí)會(huì)增加。如果該比例小于1wt％，則殺菌能力會(huì)劣化。

在溴添加期間的反應(yīng)溫度優(yōu)選控制在0℃以上至25℃以下的范圍內(nèi)，并且就生產(chǎn)成本等而言，更優(yōu)選控制在0℃以上至15℃以下的范圍內(nèi)。如果在溴添加期間的反應(yīng)溫度超過(guò)25℃，則在反應(yīng)體系內(nèi)生成的溴酸的量有時(shí)會(huì)增加，而如果該溫度低于0℃，則反應(yīng)體系會(huì)凍結(jié)。

實(shí)施例

以下，使用一系列實(shí)施例和比較例進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明，但本發(fā)明決不受以下實(shí)施例限制。

[穩(wěn)定化的次溴酸組合物的制備]

將液溴：16.9wt％、氨基磺酸：10.7wt％、氫氧化鈉：12.9wt％、氫氧化鉀：3.94wt％、和水：余量在氮?dú)鈿夥障禄旌显谝黄?，從而制備組合物。組合物的pH是14，和有效鹵素濃度(有效當(dāng)量氯濃度)是7.5wt％。以下示出穩(wěn)定化的次溴酸組合物的制備方法的更詳細(xì)的說(shuō)明。

在其中在通過(guò)質(zhì)量流量控制器控制的流速下連續(xù)注入氮?dú)馐沟梅磻?yīng)容器內(nèi)的氧濃度保持在1％的2升四頸燒瓶中，裝入1,436g的水和361g的氫氧化鈉，接著混合，添加并混合300g的氨基磺酸，并且在然后使燒瓶冷卻從而將反應(yīng)溶液的溫度維持在0至15℃的情況下，添加473g的液溴，然后添加230g的氫氧化鉀的48％溶液，由此獲得包含相對(duì)于組合物的總重量為10.7wt％的氨基磺酸和16.9wt％的溴且氨基磺酸的當(dāng)量相對(duì)于溴的當(dāng)量的比為1.04的目標(biāo)組合物。使用玻璃電極法測(cè)量由此制備的溶液的pH，得到14的值。使用其中使用碘化鉀來(lái)用碘來(lái)取代溴、然后使用硫代硫酸鈉來(lái)進(jìn)行氧化還原滴定的方法測(cè)量制備的溶液的溴含量，顯示出16.9％的值，其為理論含量(16.9％)的100.0％。此外，在溴反應(yīng)期間反應(yīng)容器內(nèi)的氧濃度使用由Jikco Ltd.制造的"Oxygen Monitor JKO-02LJDII"來(lái)測(cè)量。溴酸根濃度小于5mg/kg。

[過(guò)濾處理]

使用具有圖1中所示的流程的過(guò)濾處理系統(tǒng)1，按照以下實(shí)施例1→實(shí)施例2→比較例1→比較例2的順序進(jìn)行試驗(yàn)。

(試驗(yàn)條件)

-被處理水：半導(dǎo)體工廠廢水

pH：6.9至7.3

電導(dǎo)率：340至510μS/cm

TOC：0.1至0.5mg/L

濁度：1至10度

-膜過(guò)濾設(shè)備：超濾膜(UF膜)(由聚偏二氟乙烯(PVDF)形成的外壓中空纖維膜，有效膜面積：4m²，公稱孔徑：0.01μm(UNA-620A，由Asahi Kasei Corporation制造))

-反洗：以每30分鐘一次來(lái)進(jìn)行下述反洗工序。

空氣反洗：50秒

化學(xué)試劑反洗：65秒

(每24小時(shí)一次，在65秒化學(xué)試劑反洗期間的反洗水的pH在進(jìn)行反洗之前使用NaOH調(diào)節(jié)至10)

-沖洗工序：0秒(實(shí)施例2)、20秒(實(shí)施例1，比較例2)、或110秒(比較例1)

反洗水流速：6.9L/min

-反滲透膜：由聚酰胺形成，有效膜面積：6.5m²(OFR-620，由Organo Corporation制造)

<實(shí)施例1>

在實(shí)施例1中，使用圖1中所示的膜過(guò)濾系統(tǒng)，并且通過(guò)重復(fù)過(guò)濾處理工序(預(yù)過(guò)濾處理工序→反滲透膜處理工序)→反洗工序(空氣反洗→化學(xué)試劑反洗)→沖洗工序來(lái)進(jìn)行連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。沖洗工序進(jìn)行20秒。以足以產(chǎn)生5mg/L的反洗水中的有效鹵素濃度(有效當(dāng)量氯濃度)的量添加上述穩(wěn)定化的次溴酸組合物作為化學(xué)試劑清洗用的化學(xué)試劑。

<實(shí)施例2>

除了省略沖洗工序以外，以與實(shí)施例1相同的方式來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。

<比較例1>

在比較例1中，取代使用用于實(shí)施例1的前述穩(wěn)定化的次溴酸組合物作為化學(xué)試劑清洗用的化學(xué)試劑的是，以足以產(chǎn)生5mg/L的有效氯濃度的量向反洗水中添加次氯酸水溶液，然后通過(guò)重復(fù)過(guò)濾處理工序(預(yù)過(guò)濾處理工序→反滲透膜處理工序)→反洗工序(空氣反洗→化學(xué)試劑反洗)→沖洗工序來(lái)進(jìn)行連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。沖洗工序進(jìn)行110秒。

<比較例2>

除了將沖洗工序的時(shí)間縮短至20秒以外，以與比較例1相同的方式來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。

實(shí)施例和比較例的運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果在圖3至圖5和表1中示出。

基于圖3，顯而易見(jiàn)的是，在各條件下，在預(yù)過(guò)濾處理的UF膜的跨膜壓力差沒(méi)有急劇上升的情況下，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。

基于圖4，顯而易見(jiàn)的是，在實(shí)施例1和2二者中，在沒(méi)有觀察到在水通過(guò)反滲透膜時(shí)的壓力差的急劇上升的情況下，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)?；趫D5，顯而易見(jiàn)的是，在實(shí)施例1和2二者中，反滲透膜的抑制率(inhibition rate)能夠維持在高水平。此外，基于表1，清楚的是，實(shí)施例2中的反洗廢水的量與比較例相比是最少的。

相反地，基于圖4，顯而易見(jiàn)的是，在比較例1中，因?yàn)榉礉B透膜處的抗菌劑的濃度低，所以生成殘?jiān)⑶以谒ㄟ^(guò)膜時(shí)壓力差上升。此外，反洗廢水的量多。結(jié)果，在比較例1的試驗(yàn)之后，替換反滲透膜。

此外，基于圖5，顯而易見(jiàn)的是，在比較例2中，反滲透膜由氯劣化，觀察到反滲透膜的抑制率的降低傾向。

[表1]

以該方式，通過(guò)如實(shí)施例將包含穩(wěn)定化的次溴酸組合物的化學(xué)試劑供給至原水和反洗水的至少之一，在其中包含有機(jī)物質(zhì)的被處理水進(jìn)行預(yù)過(guò)濾處理、接著進(jìn)行反滲透膜處理的過(guò)濾處理中，能夠使工序簡(jiǎn)化，并且能夠使清洗廢水的量減少。

[關(guān)于供給至RO設(shè)備的供給水的pH對(duì)于透過(guò)水量和膜排除率(Rejection Rate)的影響的比較試驗(yàn)]

比較供給至RO設(shè)備的供給水的pH對(duì)于透過(guò)水量和膜排除率的影響。

(試驗(yàn)條件)

-試驗(yàn)設(shè)備：平膜試驗(yàn)設(shè)備

-分離膜：聚酰胺系高分子反滲透膜ES20，由Nitto Denko Corporation制造

-運(yùn)轉(zhuǎn)壓力：0.75MPa

-原水：相模原井水(Sagamihara well water)(pH：7.2，電導(dǎo)率：240μS/cm)

-化學(xué)試劑：以足以產(chǎn)生1mg/L的有效鹵素濃度(有效當(dāng)量氯濃度)的量，添加以上述方式制備的穩(wěn)定化的次溴酸組合物(有效鹵素濃度的測(cè)量方法：通過(guò)使用殘留氯測(cè)量?jī)x器(DR-4000，由Hach Company制造)的DPD法來(lái)測(cè)量)。

-RO膜供給水：pH 4.0(實(shí)施例3-1)、5.0(實(shí)施例3-2)、5.5(實(shí)施例3-3)、6.0(實(shí)施例3-4)、6.5(實(shí)施例3-5)、7.0(實(shí)施例3-6)、7.5(實(shí)施例3-7)、8.0(實(shí)施例3-8)、8.5(實(shí)施例3-9)、9.0(實(shí)施例3-10)

(評(píng)價(jià)方法)

-對(duì)于RO膜的排除率的影響：膜通水120小時(shí)之后的電導(dǎo)率抑制率(％)

(100-[透過(guò)水電導(dǎo)率/供給水電導(dǎo)率]×100)

-對(duì)于透過(guò)水量的影響：膜通水24小時(shí)之后的透過(guò)水量的保持率(％，相對(duì)于初始量)

試驗(yàn)結(jié)果在表2中示出。

[表2]

在實(shí)施例3-1至3-10中，沒(méi)有觀察到排除率的下降，這表明良好地抑制了RO膜的任何劣化(120小時(shí)之后RO膜的排除率為99％以上)。特別是，在實(shí)施例3-3至3-10中，沒(méi)有觀察到透過(guò)水量的顯著下降(通水24小時(shí)之后，RO膜的透過(guò)水量保持在原始量的80％以上)。相反地，在實(shí)施例3-1和3-2中，雖然沒(méi)有觀察到排除率的下降，這表明良好地抑制了RO膜的劣化，但透過(guò)水量降低。基于這些結(jié)果，清楚的是，為了維持RO膜的透過(guò)水量，同時(shí)抑制在RO膜上殘?jiān)漠a(chǎn)生，將由RO膜處理的水(即預(yù)過(guò)濾處理水)的pH優(yōu)選調(diào)節(jié)至5.5以上。

<實(shí)施例4>

在實(shí)施例4中，使用圖6中所示的膜過(guò)濾系統(tǒng)，并且進(jìn)行過(guò)濾處理工序(預(yù)過(guò)濾處理工序→反滲透膜處理工序)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。以足以產(chǎn)生10mg/L的有效鹵素濃度(有效當(dāng)量氯濃度)的量，將使用上述方法制備的穩(wěn)定化的次溴酸組合物作為化學(xué)試劑添加至預(yù)過(guò)濾處理工序中的被處理水(原水)中。

(試驗(yàn)條件)

原水：清洗廢水

pH：6.5

電導(dǎo)率：240μS/cm

TOC：0.1mg/L

濁度：<1度

-預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備(膜過(guò)濾設(shè)備)：超濾膜(UF膜)(由聚醚砜形成的外壓中空纖維膜(PES)(FS10-FS-FUST653，由Daicen Membrane Systems Ltd.制造)，有效膜面積：7.8m²，公稱孔徑：0.5μm)，供給壓力：0.2MPa，原水供給速度：15t/h

-反滲透膜處理設(shè)備：反滲透膜(RO膜)(聚酰胺系高分子反滲透膜ES20，由Nitto Denko Corporation制造)，供給壓力：0.6MPa，回收率：75％

-通水時(shí)間：30天

(試驗(yàn)結(jié)果)

穩(wěn)定化的次溴酸組合物的濃度在通過(guò)預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備之前和之后基本上相同(有效鹵素濃度(有效當(dāng)量氯濃度)為10mg/L)，確認(rèn)的是，幾乎沒(méi)有組合物在預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備的部分中被消耗。此外，在預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備中沒(méi)有觀察到殘?jiān)漠a(chǎn)生。

此外，位于預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備的下游的反滲透膜設(shè)備(RO設(shè)備)中，沒(méi)有觀察到透過(guò)水量的下降、反滲透膜的劣化或殘?jiān)漠a(chǎn)生，并且能夠進(jìn)行良好的處理。

[相對(duì)于供給至預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備的原水的pH穩(wěn)定化的次溴酸組合物的殘留率]

進(jìn)行比較試驗(yàn)來(lái)確定在供給至預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備的原水的pH變化時(shí)，是否可以觀察到通過(guò)預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備時(shí)的穩(wěn)定化的次溴酸組合物的殘留率的變化。結(jié)果在表3中示出。

(試驗(yàn)條件)

-預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備：超濾膜(UF膜)(由聚偏二氟乙烯(PVDF)形成的盤(pán)式過(guò)濾器(Millex VV，由Millipore Corporation制造)，公稱孔徑：0.1μm)

-原水：純水(通過(guò)添加鹽酸調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)膒H)

-化學(xué)試劑：以足以產(chǎn)生OOmg/L的有效鹵素濃度(有效當(dāng)量氯濃度)的量，將使用上述方法制備的穩(wěn)定化的次溴酸組合物添加至原水(有效鹵素濃度的測(cè)量方法：通過(guò)使用殘留氯測(cè)量?jī)x器(DR-4000，由Hach Company制造)的DPD法來(lái)測(cè)量)

[表3]

基于表3，顯而易見(jiàn)的是，當(dāng)供給至預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備的原水的pH落至小于5.0時(shí)，通過(guò)預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備時(shí)的穩(wěn)定化的次溴酸組合物的殘留率稍微降低。認(rèn)為這是因?yàn)殡S著原水的pH落至小于5.0，穩(wěn)定化的次溴酸會(huì)與超濾膜反應(yīng)，因此略微更易于被消耗。該原因背后的細(xì)節(jié)尚不清楚，但認(rèn)為存在以下可能性：原水的pH落至小于5.0會(huì)導(dǎo)致在穩(wěn)定化的次溴酸中分子狀次溴酸的比例相對(duì)增加，導(dǎo)致氧化力提高。

另一方面，基于當(dāng)供給至預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備的原水的pH是5.0以上時(shí)，通過(guò)預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備時(shí)穩(wěn)定化的次溴酸組合物的殘留率提高的事實(shí)，清楚的是，原水的pH優(yōu)選為5.0以上，并且更優(yōu)選6.5以上。

如果還考慮對(duì)于來(lái)自預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備的下游的反滲透膜處理設(shè)備的透過(guò)水量的影響，則供給至預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備的原水的pH優(yōu)選為5.5以上，并且甚至更優(yōu)選原水pH為6.5以上。這能夠抑制在預(yù)過(guò)濾處理設(shè)備中穩(wěn)定化的次溴酸的消耗，也抑制反滲透膜處理設(shè)備的下游的反滲透膜的劣化，并且抑制殘?jiān)漠a(chǎn)生，同時(shí)還抑制來(lái)自反滲透膜處理設(shè)備的透過(guò)水量的任何下降。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1,3：過(guò)濾處理系統(tǒng)

10,50：原水槽

12,52：膜過(guò)濾設(shè)備

14,54：預(yù)過(guò)濾處理水槽

16,56：反滲透膜處理設(shè)備

18,20,22：泵

24：原水配管

26：原水供給配管

28：預(yù)過(guò)濾處理水配管

30：預(yù)過(guò)濾處理水供給配管

32：濃縮水配管

34：透過(guò)水配管

36：反洗水配管

38：化學(xué)試劑供給配管

40：反洗廢水配管

58：活性炭塔

60：活性炭處理水槽