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公開番号2025025900
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023131122
出願日2023-08-10
発明の名称純水用水の製造方法及び製造装置、純水製造方法及び純水製造システム
出願人野村マイクロ・サイエンス株式会社
代理人個人
主分類C02F 9/00 20230101AFI20250214BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】原水中の懸濁物質を効率的に除去するとともに、残留アルミニウムによる逆浸透膜装置の透過流束の低下を長期にわたって抑制することのできる、純水用水の製造方法及び製造装置、これを用いた純水製造方法及び製造システムの提供。
【解決手段】純水用水の製造方法であって、原水に、高塩基度のポリ塩化アルミニウムを添加することで第1処理水を得る工程と、第1処理水を、球状活性炭に通水して活性炭処理することで第2処理水を得る工程と、第2処理水を逆浸透膜処理する逆浸透膜工程と、を有する製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
純水用水の製造方法であって、
原水に、高塩基度のポリ塩化アルミニウムを添加することで第１処理水を得る工程と、
第１処理水を、球状活性炭に通水して活性炭処理することで第２処理水を得る工程と、
第２処理水を逆浸透膜処理する逆浸透膜工程と、を有する製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記原水に、高塩基度のポリ塩化アルミニウムを添加することでマイクロフロックを含む第１処理水を得る、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記原水の濁度が、１ＮＴＵ以上１００ＮＴＵ以下である、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記ポリ塩化アルミニウムの塩基度が、７５％より大きい、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記ポリ塩化アルミニウムが、塩化アルミニウム５水酸化物を含み、
前記塩化アルミニウム５水酸化物の添加量が、酸化アルミニウム（Ａｌ
２
Ｏ
３
）換算の濃度で、原水に対して０．２５ｍｇ／Ｌ以上５ｍｇ／Ｌ以下となる量である、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項６】
前記球状活性炭の平均粒子径は、０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項７】
前記第１処理水を、
砂ろ過、マルチメディアフィルター（ＭＭＦ）ろ過、精密ろ過（ＭＦ）装置及び限外ろ過から選ばれる１種以上を含んでろ過処理するろ過工程を有し、
前記ろ過工程で得た処理水を前記活性炭処理する、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項８】
前記ろ過工程で得た処理水の濁度が０．０１ＮＴＵ以上０．１７ＮＴＵ以下である、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
純水の製造方法であって、
原水に、高塩基度のポリ塩化アルミニウムを供給することで第１処理水を得る工程と、
第１処理水を、球状活性炭に通水して活性炭処理することで第２処理水を得る工程と、
第２処理水を逆浸透膜処理する逆浸透膜工程と、
紫外線酸化工程と、イオン交換工程と、をこの順に有する、
製造方法。
【請求項１０】
純水用水の製造装置であって、
原水を供給する原水供給装置と、
高塩基度のポリ塩化アルミニウムを原水に添加するポリ塩化アルミニウム供給装置と、
原水に高塩基度のポリ塩化アルミニウムが添加されて生成した第１処理水を球状活性炭と接触させる活性炭ろ過装置と、
活性炭ろ過装置で生成した第２処理水を逆浸透膜処理する逆浸透膜装置と、
を有する製造装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、純水用水の製造方法及び製造装置、純水製造方法及び純水製造システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
河川水、井水、湖沼水等からの工業用水の製造、廃水処理等の水処理において、懸濁質、溶存有機物、コロイダルシリカ等の懸濁物質を除去するために、凝集処理が行われている。この凝集処理においては、凝集剤として、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）が使用されている。ＰＡＣは、安価なこと、凝集のｐＨ範囲が広いこと等の理由から、普及している。
【０００３】
工業用水の製造、廃水処理におけるＰＡＣの使用方法としては、塩基度が比較的低い（７５％以下の）ＰＡＣを廃水に混和して懸濁物質の粗大凝集体を形成させて、この粗大凝集体をデッドエンドろ過により除去する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。しかし、この方法には、緩速ろ過装置が必須であるため、緩速ろ過装置の設置のための広大な敷地面積が必要となる。例えば、この方法で仮に１００ｍ
３
／ｈの原水を処理する場合、半径１２ｍの円形の緩速ろ過装置の設置が必要となる。また、処理水をさらに処理する設備は想定されていない。したがって、浄水場等のごく限られた設備以外では適用しにくく、半導体や液晶等の製造工程で使用される純水や超純水の製造に適用することは困難である。
【０００４】
純水や超純水の製造では、上水道水や工業用水道水等を原水として、原水を逆浸透膜装置（ＲＯ）、限外ろ過装置（ＵＦ）等の膜処理装置に通水し、その後、イオン交換樹脂装置、紫外線照射装置等を組み合わせた処理が行われている。上水や工業用水等は、原水の懸濁物質を除去するため、原水をＰＡＣで処理したうえで供給されるが、ＰＡＣ由来の残留アルミニウムが含まれるため、これを、鉄系無機高分子凝集剤を用いて除去する方法も知られている。原水中の残留アルミニウムは、逆浸透膜装置等の膜に付着することで膜処理装置の透過流束が著しく低下するためである（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００５】
また、ＰＡＣを用いたマイクロフロック法も用いられている。これは、上水道水や工業用水道水等に直接ＰＡＣを注入する、または、注入後急速攪拌をして、マイクロフロックを形成させ、これを、沈殿処理することなく、ろ過して除去する方法である（例えば、特許文献３を参照。）。しかし、この方法において、後段に逆浸透膜装置を設置する場合には、上述したのと同様に逆浸透膜装置の透過流束が著しく低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１２－０８６１４９号公報
特開２００８－８６９６６号公報
特開２０２２－１６５２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、純水や超純水の製造におけるＰＡＣの使用には、水中の残留アルミニウムの膜への付着による、逆浸透膜装置の透過流束の低下の課題がある。しかしながら、鉄系無機高分子凝集剤を用いて残留アルミニウムを除去する方法では、薬剤使用量の増加によるコスト増大や環境負荷の課題がある。
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであって、原水中の懸濁物質を効率的に除去するとともに、残留アルミニウムによる逆浸透膜装置の透過流束の低下を長期にわたって抑制することのできる、純水用水の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、原水中の懸濁物質を効率的に除去するとともに、残留アルミニウムによる逆浸透膜装置の透過流束を抑制することで、長期にわたって高水質の純水を製造することのできる、純水製造方法及び製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［１］純水用水の製造方法であって、
原水に、高塩基度のポリ塩化アルミニウムを添加することで第１処理水を得る工程と、
第１処理水を、球状活性炭に通水して活性炭処理することで第２処理水を得る工程と、
第２処理水を逆浸透膜処理する逆浸透膜工程と、を有する製造方法。
［２］前記原水に、高塩基度のポリ塩化アルミニウムを添加することでマイクロフロックを含む第１処理水を得る、［１］に記載の製造方法。
［３］前記原水の濁度が、１ＮＴＵ以上１００ＮＴＵ以下である、［１］又は［２］に記載の製造方法。
【００１０】
［４］前記ポリ塩化アルミニウムの塩基度が、７５％より大きい、［１］～［３］のいずれかに記載の製造方法。
［５］前記ポリ塩化アルミニウムが、塩化アルミニウム５水酸化物を含み、
前記塩化アルミニウム５水酸化物の添加量が、酸化アルミニウム（Ａｌ
２
Ｏ
３
）換算の濃度で、原水に対して０．２５ｍｇ／Ｌ以上５ｍｇ／Ｌ以下となる量である、［１］～［４］に記載の製造方法。
［６］前記球状活性炭の平均粒子径は、０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である、［１］～［５］のいずれかに記載の製造方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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