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公開番号2024152174
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023066210
出願日2023-04-14
発明の名称分離方法
出願人東レ株式会社
代理人
主分類B01D 61/58 20060101AFI20241018BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】原水濃度が低下した場合でも、一定品質の透過水および、または濃縮水を安定して得ることができる膜分離装置を用いた分離方法を提供する。
【解決手段】原水を分離膜で多段濃縮する方法であって、n段目の透過水および濃縮水をn段目供給水に循環するラインを有し(nは2以上の整数)、原水中の濃縮対象物質の濃度を検知し、所定の濃度より小さい場合に、n段目の透過水および濃縮水の一部をそれぞれ循環することにより、n段目に供給される濃度および流量を維持する、膜分離装置を用いた分離方法。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
対象物質を含む原水から濃縮水および透過水を得る分離であって、
第１、第２・・・第ｎ、・・・第Ｎ濃縮工程を有し、
Ｎは２以上の整数であり、ｎは２以上Ｎ以下の整数であり、
第１濃縮工程は、原水を含む第１供給水から第１透過水と第１濃縮水とを得る工程であり、
第ｎ濃縮工程は、第（ｎ－１）濃縮工程で得られた第（ｎ－１）濃縮水を含む第ｎ供給水から第ｎ透過水と第ｎ濃縮水とを得る工程であり、
第ｎ濃縮工程の内、少なくとも一つの濃縮工程においてＣｎ／Ｃｎ
Ａ
およびＦｎ／Ｆｎ
Ａ
が±２０％以内となるように、第ｎ透過水および第ｎ濃縮水を第ｎ供給水の一部として供給する工程をさらに備える、
分離方法。
Ｃｎ：前記原水の対象物質濃度が所定値Ａより小さくなった場合の第ｎ濃縮工程の供給水の濃度
Ｆｎ：前記原水の対象物質濃度が所定値Ａより小さくなった場合の第ｎ濃縮工程の供給水の流量
Ｃｎ
Ａ
：前記対象物質濃度が所定値Ａである場合の第ｎ濃縮工程の供給水の濃度
Ｆｎ
Ａ
：前記対象物質濃度が所定値Ａである場合の第ｎ濃縮工程の供給水の流量
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記原水の対象物質濃度が所定値Ａより小さくなった場合に、前記所定値Ａと第１供給水の濃度Ｃ１とで表されるＣ１／Ａが±２０％以内となるように、第１濃縮水の一部を第１供給水の一部として供給する工程をさらに備える
請求項１に記載の分離方法。
【請求項３】
前記第ｎ透過水および第ｎ濃縮水を第ｎ供給水の一部として供給する工程において、
前記第ｎ供給水に含まれる第ｎ透過水の体積Ｒｔｎおよび第ｎ濃縮水の体積Ｒｃｎの比率である循環比率Ｒｔｎ／Ｒｃｎを、第ｎ濃縮工程について予め規定された回収率Ｂに基づいて、Ｒｔｎ／Ｒｃｎ＝Ｂ／（１００－Ｂ）とする、
請求項１または２に記載の分離方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水、河川水、地下水、排水処理水などの原水を処理して濃縮水を得るに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
溶媒（例えば水）に溶解した物質を濃縮するための技術には様々なものがあるが、省エネルギーおよび省資源のためのプロセスとして膜分離法が利用されている。膜分離方法に用いられる分離膜としては、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜などがある。この中でも、特にナノろ過膜、逆浸透膜は比較的低分子の塩類、有機物の濃縮に適している。
【０００３】
原水から分離膜を用いて原水よりも高い溶質濃度を有する濃縮水と、低い溶質濃度を有する透過水とを得るための分離装置または分離方法についても検討がなされている。例えば、特許文献１には、原水をろ過して浄水を得る逆浸透膜型濾過手段と、浄水を溜める貯溜槽３とを有する逆浸透膜式浄水装置が開示されている。この逆浸透膜式浄水装置は、浄水を貯溜槽に注水する注水管路から分岐して逆浸透膜型濾過手段に給水する浄水循環経路と、浄水装置の濾過処理起動時に注水を禁止し、注水管路内の残留水を浄水循環経路により所定時間循環を行った後に注水を開始する制御手段と、をさらに備える。
【０００４】
特許文献１では、透過水である浄水を得ることが目的であるが、逆に、原水中の溶質を回収することを目的として、濃縮水を得る場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７―１０５５７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の方法では、濃縮水を分離膜の原水供給側に循環させながらろ過を行うことで、所定の濃度まで上昇した濃縮水を系外に排水するので、原水濃度が低下した場合でも濃縮水の濃度を維持することができる。しかし、原水濃度の変動により、分離膜に供給される供給水の流量および濃度が変動するという課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、原水濃度が変動した場合でも供給水の流量と濃度を維持し、安定的に分離を続けることができる分離方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は次の構成をとる。
【０００９】
（１）対象物質を含む原水から濃縮水および透過水を得る分離であって、
第１、第２・・・第ｎ、・・・第Ｎ濃縮工程を有し、
Ｎは２以上の整数であり、ｎは２以上Ｎ以下の整数であり、
第１濃縮工程は、原水を含む第１供給水から第１透過水と第１濃縮水とを得る工程であり、
第ｎ濃縮工程は、第（ｎ－１）濃縮工程で得られた第（ｎ－１）濃縮水を含む第ｎ供給水から第ｎ透過水と第ｎ濃縮水とを得る工程であり、
第ｎ濃縮工程の内、少なくとも一つの濃縮工程においてＣｎ／Ｃｎ
Ａ
およびＦｎ／Ｆｎ
Ａ
が±２０％以内となるように、第ｎ透過水および第ｎ濃縮水を第ｎ供給水の一部として供給する工程をさらに備える、
分離方法。
Ｃｎ：前記原水の対象物質濃度が所定値Ａより小さくなった場合の第ｎ濃縮工程の供給水の濃度
Ｆｎ：前記原水の対象物質濃度が所定値Ａより小さくなった場合の第ｎ濃縮工程の供給水の流量
Ｃｎ
Ａ
：前記対象物質濃度が所定値Ａである場合の第ｎ濃縮工程の供給水の濃度
Ｆｎ
Ａ
：前記対象物質濃度が所定値Ａである場合の第ｎ濃縮工程の供給水の流量
（２）前記原水の対象物質濃度が所定値Ａより小さくなった場合に、前記所定値Ａと第１供給水の濃度Ｃ１とで表されるＣ１／Ａが±２０％以内となるように、第１濃縮水の一部を第１供給水の一部として供給する工程をさらに備える
上記（１）に記載の分離方法。
（３）前記第ｎ透過水および第ｎ濃縮水を第ｎ供給水の一部として供給する工程において、
前記第ｎ供給水に含まれる第ｎ透過水の体積Ｒｔｎおよび第ｎ濃縮水の体積Ｒｃｎの比率である循環比率Ｒｔｎ／Ｒｃｎを、第ｎ濃縮工程について予め規定された回収率Ｂに基づいて、Ｒｔｎ／Ｒｃｎ＝Ｂ／（１００－Ｂ）とする、
上記（１）または（２）に記載の分離方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によって、原水濃度が低下した場合でも、一定品質の透過水または／および濃縮水を安定して得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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