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公開番号2025165300
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-04
出願番号2024069335
出願日2024-04-22
発明の名称逆浸透膜装置の運転方法
出願人栗田工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C02F 1/44 20230101AFI20251027BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】被処理水のpHを調整して逆浸透膜装置で処理する際の逆浸透膜装置の処理水の水質、特にホウ素除去率を向上させる逆浸透膜装置の運転方法を提供する。
【解決手段】第一の逆浸透膜装置1と、第二の逆浸透膜装置2と、送水路3を有する。第二の逆浸透膜装置2には、処理水W2の送水路4と、濃縮水W3の排出路5とがそれぞれ接続している。また、送水路3にはNaOH水溶液供給源6が接続している。さらに、被処理水W1のpHを測定する第一のpH計測手段11が設けられているとともに、濃縮水W3のpHを測定する第二のpH計測手段12が設けられている。第二の逆浸透膜装置2の被処理水W1のpHを第一のpH計測手段11で計測するとともに、第二の逆浸透膜装置2の濃縮水W3のpHを第二のpH計測手段12で計測して、給水W1のpH≦濃縮水W3pHとなるようにNaOH水溶液供給源6からのNaOH水溶液の添加量を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被処理水を処理する逆浸透膜装置と、前記被処理水のｐＨを調整するｐＨ調整機構とを備える純水製造装置を構成する逆浸透膜装置の運転方法であって、前記逆浸透膜装置の濃縮水のｐＨが、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ以上となるように被処理水のｐＨを調整して被処理水の処理を行う、逆浸透膜装置の運転方法。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記被処理水のｐＨ、前記被処理水の溶存無機炭素濃度、前記濃縮水のｐＨの２以上を計測し、この計測値に基づいて前記逆浸透膜の濃縮水のｐＨが、前記被処理水のｐＨ以上となるように被処理水のｐＨを調整する、請求項１に記載の逆浸透膜装置の運転方法。
【請求項３】
前記逆浸透膜装置の被処理水が、該逆浸透膜装置の前段に設けられた前段逆浸透膜装置の透過水であり、この透過水のｐＨを前記ｐＨ調整機構によりｐＨ８～１２に調整する、請求項１に記載の逆浸透膜装置の運転方法。
【請求項４】
前記逆浸透膜装置の被処理水が、該逆浸透膜装置の前段に設けられたイオン交換装置の処理水であり、この処理水のｐＨをｐＨ調整機構によりｐＨ８～１２に調整する、請求項１に記載の逆浸透膜装置の運転方法。
【請求項５】
前記逆浸透膜装置が、逆浸透膜の多段バンクにより構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の逆浸透膜装置の運転方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は純水製造装置を構成する逆浸透膜装置の運転方法に関し、特に被処理水のｐＨを調整して逆浸透膜装置で処理する際に処理水の水質、特にホウ素除去率を向上させる逆浸透膜装置の運転方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体等の電子産業分野で用いられている超純水は、例えば、図７に示すように前処理装置２２、一次純水装置（純水製造装置）２３、及び二次純水装置（サブシステム）２４といった３段の装置で構成された超純水製造装置２１で原水Ｗ４を処理することにより製造されている。具体的には、前処理装置２２では、原水Ｗ４の濾過、凝集沈殿、徐濁ＵＦ膜などによる前処理が施され、主に懸濁物質が除去される。
【０００３】
一次純水装置２３は、前処理水（被処理水）Ｗ５を貯留する被処理水タンク３１と、この前処理水Ｗ５を送水する高圧ポンプ３２と、第一の逆浸透膜装置３３Ａと、ｐＨ調整手段３４と、第二の逆浸透膜装置３３Ｂと、空気により溶存気体を除去する脱気膜装置３５と、紫外線酸化装置３６と、電気脱イオン装置３７とを有する。この一次純水装置３で前処理水Ｗ５中の大半の電解質、微粒子、生菌等の除去を行うとともに有機物を分解する。
【０００４】
ここで、第一の逆浸透膜装置３３Ａ及び第二の逆浸透膜装置３３Ｂは、節水のために複数バンクで構成されることが多い。この複数バンクで構成の逆浸透膜装置は、例えば３バンク構成の場合には、第一バンクの濃縮水を第二バンクの給水（被処理水）とし、第二バンクの濃縮水を第三バンクの給水（被処理水）として、第一バンクから第三バンクのそれぞれの処理水を合流して、逆浸透膜装置の処理水としている。
【０００５】
サブシステム２４は、一次純水装置２３で製造された一次純水（純水）Ｗ６を貯留する電気脱イオン装置３７の後段に配置された純水タンクとしてのサブタンク４１と、このサブタンク４１から図示しないポンプを介して送給される一次純水Ｗ６を処理する紫外線酸化装置４２と非再生型混床式イオン交換装置４３と膜濾過装置としての限外濾過（ＵＦ）膜４４とで構成され、さらに必要に応じＲＯ膜分離装置等が設けられている場合もある。このサブシステム４では、紫外線酸化装置４２により一次純水Ｗ６中に含まれる微量の有機物（ＴＯＣ成分）を酸化分解し、続いて非再生型混床式イオン交換装置４３で処理することで残留した炭酸イオン、有機酸類、アニオン性物質、さらには金属イオンやカチオン性物質をイオン交換によって除去する。そして、限外濾過（ＵＦ）膜４４で微粒子を除去して超純水Ｗ７とし、これをユースポイント２５に供給して、未使用の超純水Ｗ７はサブタンク４１に還流する。
【０００６】
上述したような超純水製造装置２１の一次純水装置２３では、前処理水Ｗ５を第一の逆浸透膜装置３３Ａまたはイオン交換装置で処理し、この処理水を後段の第二の逆浸透膜３３Ｂで処理しているが、このとき、ホウ素などの除去率の向上を目的として第二の逆浸透膜３３Ｂの被処理水（給水）にｐＨ調整手段３４からアルカリを添加し、そのｐＨを８～１２程度に制御して処理を行っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような超純水製造装置２１においては、一次純水装置２３で得られる一次純水Ｗ６の水質、特にホウ素の除去率が低下することがあった。この原因について本発明者が種々検討した結果、第二の逆浸透膜３３Ｂの被処理水（給水）の水質、特に溶存無機炭素（ＩＣ）濃度と、被処理水（給水）のｐＨとの関係によりって、第二の逆浸透膜３３Ｂのホウ素の除去率が変動することがあることがわかった。被処理水のｐＨをコントロールすることで、被処理水（給水）の水質にかかわらず、第二の逆浸透膜３３Ｂの処理水の水質、特にホウ素除去率を維持できることが望ましい。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、被処理水のｐＨを調整して逆浸透膜装置で処理する際の逆浸透膜装置の処理水の水質、特にホウ素除去率を向上させる逆浸透膜装置の運転方法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】
上記目的に鑑み、本発明は、被処理水を処理する逆浸透膜装置と、前記被処理水のｐＨを調整するｐＨ調整機構とを備える純水製造装置を構成する逆浸透膜装置の運転方法であって、前記逆浸透膜装置の濃縮水のｐＨが、ｐＨ調整後の被処理水のｐＨ以上となるように被処理水のｐＨを調整して被処理水の処理を行う、逆浸透膜装置の運転方法を提供する（発明１）。
【００１０】
かかる発明（発明１）によれば、被処理水のｐＨをアルカリ側に調整して逆浸透膜装置で処理する際の逆浸透膜装置の処理水の水質、特にホウ素除去率を向上させることができる。これは、以下のような理由による。すなわち、逆浸透膜装置の被処理水（給水）に対してｐＨをアルカリ側に設定した場合、複数のバンクから構成される逆浸透膜装置においては、後段のバンクの被処理水は前段バンクの濃縮水であるので、ＮａＯＨ水溶液で給水のｐＨをアルカリ側、特にｐＨ８以上に調整する場合、被処理水に含まれる溶存無機炭素の濃度とＮａ濃度のバランス・回収率によって濃縮水が影響を受け、バンクが進むごとに被処理水のｐＨが低下することがある。これによりそのバンクにおけるホウ素除去率が低下し、この結果、逆浸透膜装置全体の処理水のホウ素除去率が低下する。そこで、種々検討した結果、本発明者は、逆浸透膜装置の濃縮水のｐＨが、前記被処理水のｐＨ以上となるように被処理水のｐＨを調整してやれば、逆浸透膜装置のどのバンクにおいてもホウ素除去率が保たれることを見出し、本発明に想到したものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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