特開 2024-103221 水処理方法および水処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024103221

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】水処理方法および水処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/44 20230101AFI20240725BHJP

   B01D 61/04 20060101ALI20240725BHJP

   C02F 1/50 20230101ALI20240725BHJP

   C02F 1/76 20230101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

C02F1/44 D

B01D61/04

C02F1/50 510C

C02F1/50 520Z

C02F1/50 531L

C02F1/50 532H

C02F1/50 550C

C02F1/50 560B

C02F1/50 560E

C02F1/50 560H

C02F1/50 560C

C02F1/50 550L

C02F1/76 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007435

(22)【出願日】2023-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000004400

【氏名又は名称】オルガノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 光矢

(72)【発明者】

【氏名】山本 昌平

【テーマコード（参考）】

4D006

4D050

【Ｆターム（参考）】

4D006GA03

4D006KA01

4D006KB04

4D006KB12

4D006KB13

4D006KB14

4D006KB21

4D006KB30

4D006KE12Q

4D006KE13P

4D006MC54

4D006PC01

4D006PC11

4D050AA12

4D050AB06

4D050BB03

4D050BD02

4D050BD03

4D050BD06

4D050BD08

4D050CA06

4D050CA07

4D050CA09

4D050CA13

4D050CA15

4D050CA16

4D050CA17

(57)【要約】

【課題】ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を使用する逆浸透膜処理において簡易な方法で効果的なスライム抑制効果を得ることができる水処理方法および水処理装置を提供する。
【解決手段】ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を添加した被処理水について逆浸透膜によって処理して透過水および濃縮水を得る逆浸透膜処理工程を含み、逆浸透膜処理工程において、スライム抑制剤の添加時と非添加時の透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて前記逆浸透膜による処理を行う、水処理方法、およびその方法を行うための水処理装置である。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を添加した被処理水について逆浸透膜によって処理して透過水および濃縮水を得る逆浸透膜処理工程を含み、
前記逆浸透膜処理工程において、前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記逆浸透膜による処理を行うことを特徴とする水処理方法。

【請求項2】

請求項１に記載の水処理方法であって、
前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上で前記逆浸透膜による処理を行うことを特徴とする水処理方法。

【請求項3】

請求項１に記載の水処理方法であって、
前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整することを特徴とする水処理方法。

【請求項4】

請求項１に記載の水処理方法であって、
前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度を算出することを特徴とする水処理方法。

【請求項5】

請求項４に記載の水処理方法であって、
算出した前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整することを特徴とする水処理方法。

【請求項6】

ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を添加した被処理水について逆浸透膜によって処理して透過水および濃縮水を得る逆浸透膜処理手段を備え、
前記逆浸透膜処理手段において、前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記逆浸透膜による処理を行うことを特徴とする水処理装置。

【請求項7】

請求項６に記載の水処理装置であって、
前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上で前記逆浸透膜による処理を行うことを特徴とする水処理装置。

【請求項8】

請求項６に記載の水処理装置であって、
前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整することを特徴とする水処理装置。

【請求項9】

請求項６に記載の水処理装置であって、
前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度を算出することを特徴とする水処理装置。

【請求項10】

請求項９に記載の水処理装置であって、
算出した前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整することを特徴とする水処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、逆浸透膜用スライム抑制剤を使用して逆浸透膜処理を行う水処理方法および水処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

逆浸透膜を用いる水処理において、スライムの発生は度々問題となっている。

【0003】

逆浸透膜用スライム抑制剤として、塩素系酸化剤、臭素系酸化剤、ヨウ素系酸化剤等が知られている（例えば、特許文献１－３参照）。

【0004】

逆浸透膜処理において効果的なスライム抑制効果を得るためには、スライム抑制剤の添加量の管理を適切に行うことが望ましい。スライム抑制剤の添加量が過剰である場合はコストが増大し、スライム抑制剤の添加量が不足している場合はスライム発生リスクが増大する。

【0005】

スライム抑制剤の添加量の管理は、逆浸透膜処理の被処理水や濃縮水における残留塩素濃度で行うことが多い。残留塩素濃度は残留塩素計等で測定することが可能であるが、残留塩素計が逆浸透膜装置に付帯していることは少なく、残留塩素を測定するためには、追加の装置を必要とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６－２６３５１０号公報

【特許文献2】特開２０１５－０６２８８９号公報

【特許文献3】国際特許出願公開第２０２１／１９２５８２号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を使用する逆浸透膜処理において簡易な方法で効果的なスライム抑制効果を得ることができる水処理方法および水処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を添加した被処理水について逆浸透膜によって処理して透過水および濃縮水を得る逆浸透膜処理工程を含み、前記逆浸透膜処理工程において、前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記逆浸透膜による処理を行う、水処理方法である。

【0009】

前記水処理方法において、前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上で前記逆浸透膜による処理を行うことが好ましい。

【0010】

前記水処理方法において、前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整することが好ましい。

【0011】

前記水処理方法において、前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度を算出することが好ましい。

【0012】

前記水処理方法において、算出した前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整することが好ましい。

【0013】

本発明は、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を添加した被処理水について逆浸透膜によって処理して透過水および濃縮水を得る逆浸透膜処理手段を備え、前記逆浸透膜処理手段において、前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記逆浸透膜による処理を行う、水処理装置である。

【0014】

前記水処理装置において、前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上で前記逆浸透膜による処理を行うことが好ましい。

【0015】

前記水処理装置において、前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整することが好ましい。

【0016】

前記水処理装置において、前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度を算出することが好ましい。

【0017】

前記水処理装置において、算出した前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整することが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によって、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を使用する逆浸透膜処理において簡易な方法で効果的なスライム抑制効果を得ることができる水処理方法および水処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係る水処理装置の一例を示す概略構成図である。

【図2】本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。

【図3】本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。

【図4】本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。

【図5】実施例１における、被処理水の有効ヨウ素濃度（ヨウ素系酸化剤濃度）と透過水の導電率の増減の関係を示すグラフである。

【図6】実施例３における、ヨウ素系酸化剤を０．７５ｍｇ／Ｌ ａｓ Ｃｌ_２となるように添加したときの透過水の導電率（μＳ／ｃｍ）を示すグラフである。

【図7】実施例４における、ヨウ化カリウムを添加したとき、さらに次亜塩素酸ナトリウムを添加したときの透過水の導電率（μＳ／ｃｍ）を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

【0021】

本発明の実施形態に係る水処理装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。

【0022】

図１に示す水処理装置１は、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を添加した被処理水について逆浸透膜によって処理して透過水および濃縮水を得る逆浸透膜処理手段として、逆浸透膜処理装置１０を備える。水処理装置１は、透過水の導電率または比抵抗を測定する透過水導電率／比抵抗測定手段として、導電率計または比抵抗計（以下、「導電率計／比抵抗計」と表記する場合がある）１２を備えてもよい。水処理装置１は、被処理水を貯留するための被処理水槽を備えてもよい。

【0023】

図１の水処理装置１において、逆浸透膜処理装置１０の被処理水入口には、被処理水配管１４が接続されている。逆浸透膜処理装置１０の透過水出口には、透過水配管１６が接続され、濃縮水出口には、濃縮水配管１８が接続されている。被処理水配管１４には、逆浸透膜処理の被処理水にスライム抑制剤を添加するスライム抑制剤添加手段として、スライム抑制剤添加配管２０が接続されている。透過水配管１６には、導電率計／比抵抗計１２が設置されている。

【0024】

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置１の動作について説明する。

【0025】

水処理装置１において、被処理水は、被処理水配管１４を通して、逆浸透膜処理装置１０に送液される。被処理水は、必要に応じて被処理水槽に送液、貯留された後、逆浸透膜処理装置１０に送液されてもよい。ここで、被処理水配管１４において逆浸透膜処理の被処理水に、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤がスライム抑制剤添加配管２０を通して添加される（スライム抑制剤添加工程）。スライム抑制剤は、逆浸透膜処理装置１０の前段において添加されればよく、被処理水配管１４において添加されてもよいし、被処理水槽において添加されてもよい。

【0026】

逆浸透膜処理装置１０において、スライム抑制剤が添加された被処理水について逆浸透膜によって処理されて透過水および濃縮水が得られる（逆浸透膜処理工程）。逆浸透膜処理で得られた透過水は、透過水配管１６を通して排出され、濃縮水は、濃縮水配管１８を通して排出される。

【0027】

本発明者らが鋭意検討した結果、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を使用する逆浸透膜処理を行う水処理において、逆浸透膜処理の被処理水へのヨウ素系酸化剤添加後の被処理水の有効ヨウ素濃度（ヨウ素系酸化剤濃度）と、逆浸透膜処理の透過水の導電率または比抵抗の変動（増減値）に相関関係（比例関係）があることを見出した。比抵抗は導電率の逆数の関係にあるので、導電率および比抵抗のいずれを用いてもよい。これは、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を用いた場合、導電率が変動（例えば、悪化）するような物質が逆浸透膜を透過するためと考えられる。そして、この相関関係を利用して、逆浸透膜処理の処理水の導電率の変動から、逆浸透膜処理の被処理水の有効ヨウ素濃度（ヨウ素系酸化剤濃度）を算出することが可能である。

【0028】

そこで、水処理装置１では、逆浸透膜処理装置１０において、スライム抑制剤の添加時と非添加時の透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、逆浸透膜による処理を行う。これによって、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を使用する逆浸透膜処理において簡易な方法で効果的なスライム抑制効果を得ることができる。なお、被処理水にスライム抑制剤の非添加時の透過水の導電率または比抵抗とは、その被処理水にスライム抑制剤を添加していないときの透過水の導電率または比抵抗であり、好ましくはその被処理水にスライム抑制剤を添加する直前の透過水の導電率または比抵抗である。

【0029】

例えば、スライム抑制剤の添加時と非添加時の透過水の導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上で、好ましくは０．０１μＳ／ｃｍ以上１００μＳ／ｃｍ未満、より好ましくは０．０４μＳ／ｃｍ以上８μＳ／ｃｍ以下で逆浸透膜による処理を行う。透過水の導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上で逆浸透膜による処理を行うことによって、効果的なスライム抑制効果を得ることができる。

【0030】

例えば、スライム抑制剤の添加時と非添加時の透過水の導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上となるように制御して、好ましくは０．０１μＳ／ｃｍ以上１００μＳ／ｃｍ未満となるように制御して、より好ましくは０．０４μＳ／ｃｍ以上８μＳ／ｃｍ以下となるように制御して逆浸透膜による処理を行ってもよい。透過水の導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上となるように制御して逆浸透膜による処理を行うことによって、効果的なスライム抑制効果を得ることができる。

【0031】

例えば、スライム抑制剤の添加時と非添加時の透過水の導電率を測定して導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上となるように制御して、好ましくは０．０１μＳ／ｃｍ以上１００μＳ／ｃｍ未満となるように制御して、より好ましくは０．０４μＳ／ｃｍ以上８μＳ／ｃｍ以下となるように制御して逆浸透膜による処理を行ってもよい。透過水の導電率を測定して導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上となるように制御して逆浸透膜による処理を行うことによって、効果的なスライム抑制効果を得ることができる。

【0032】

また、透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整してもよい。これによって、簡易な方法で効果的なスライム抑制効果を得ることができる。

【0033】

透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、被処理水に含まれるスライム抑制剤の濃度を算出してもよい。これによって、簡易な方法で逆浸透膜処理の被処理水中のヨウ素系酸化剤の濃度を算出することができる。そして、算出した被処理水に含まれるスライム抑制剤の濃度に基づいて、スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整してもよい。これによって、簡易な方法で効果的なスライム抑制効果を得ることができる。

【0034】

スライム抑制剤の添加時と非添加時の被処理水の導電率または比抵抗の変動および透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、被処理水に含まれるスライム抑制剤の濃度を算出してもよい。そして、算出した被処理水に含まれるスライム抑制剤の濃度に基づいて、スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整してもよい。被処理水の導電率または比抵抗の変動にも基づいて被処理水に含まれるスライム抑制剤の濃度を算出することによって、被処理水の水質の変動に対応することができる。

【0035】

図２には、被処理水の導電率または比抵抗を測定することができる水処理装置を示す。図２の水処理装置３は、図１の水処理装置１の構成に加えて、被処理水の導電率または比抵抗を測定する被処理水導電率／比抵抗測定手段として、導電率計または比抵抗計（導電率計／比抵抗計）２２を備える。被処理水配管１４におけるスライム抑制剤添加配管２０が接続の接続点の下流側には、導電率計／比抵抗計２２が接続されている。

【0036】

水処理装置１，３は、スライム抑制剤の添加時と非添加時の透過水の導電率の変動値が上記所定の範囲となるように制御するための制御手段、または、スライム抑制剤の添加時と非添加時の透過水の導電率もしくは比抵抗の変動に基づいてスライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整して制御するための制御手段、または、スライム抑制剤の添加時と非添加時の被処理水の導電率もしくは比抵抗の変動および透過水の導電率もしくは比抵抗の変動に基づいてスライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整して制御するための制御手段として、制御装置を備えてもよい。

【0037】

図３の水処理装置５は、図１の水処理装置１の構成に加えて、制御装置２４を備える。水処理装置５において、制御装置２４は、導電率計／比抵抗計１２と、スライム抑制剤添加配管２０に設置されたスライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間等を調整するためのポンプやバルブ等の調整手段と、有線または無線で通信可能なように接続されている。これによって、スライム抑制剤の添加時と非添加時の透過水の導電率の変動値が上記所定の範囲となるように制御し、または、スライム抑制剤の添加時と非添加時の透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいてスライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整して制御することができる。

【0038】

図４の水処理装置７は、図２の水処理装置３の構成に加えて、制御装置２４を備える。水処理装置７において、制御装置２４は、導電率計／比抵抗計１２と、導電率計／比抵抗計２２と、スライム抑制剤添加配管２０に設置されたスライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間等を調整するためのポンプやバルブ等の調整手段と、有線または無線で通信可能なように接続されている。これによって、スライム抑制剤の添加時と非添加時の被処理水の導電率または比抵抗の変動および透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいてスライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整して制御することができる。

【0039】

制御装置２４は、例えば、プログラムを演算するＣＰＵ等の演算手段、プログラムや演算結果を記憶するＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶手段等から構成されるマイクロコンピュータと電子回路等で構成され、ポンプの流量、バルブの開閉度等を制御する機能を有するものである。

【0040】

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置において用いられるスライム抑制剤は、ヨウ素系酸化剤を含む。

【0041】

ヨウ素系酸化剤とは、元素としてヨウ素を含む酸化剤のことであり、それ自体が酸化剤として機能するヨウ素化合物であってもよいし、ヨウ素化合物と酸化剤との反応物であってもよい。ヨウ素の単体（すなわちＩ_２）も酸化力を有するので、ヨウ素単体を含む溶液もヨウ素系酸化剤の範疇に含まれる。ヨウ素系酸化剤に元素として含まれるヨウ素はどのような形態であってもよく、例えば、分子状のヨウ素、ヨウ化物、多ヨウ化物、ヨウ素酸、次亜ヨウ素酸、ヨウ化水素、ポリビニルピロリドンやシクロデキストリン等の有機溶媒に配位されたヨウ素のうちのいずれか１つであってよく、また、これらの形態が組み合わされていてもよい。これらのいずれかの形態のヨウ素を得るための方法としては、ベンゼンや四塩化炭素等の無極性溶媒やアルコール類にヨウ素単体を溶解する方法、アルカリ剤と水とを用いてヨウ素単体を溶解する方法、またはヨウ化物と水とを用いてヨウ素単体を溶解する方法等を用いることができ、ヨウ化物およびヨウ化物イオンのうち少なくとも１つを含有する溶液に酸または酸化剤を加えることによって全ヨウ素を得てもよい。また、ポリビニルピロリドンにヨウ素を配位させたポピドンヨード、シクロデキストリンにヨウ素を包接させたヨウ素包接シクロデキストリン、有機ポリマーおよび界面活性剤等にヨウ素を担持させたヨードホール等を用いて、ポリビニルピロリドンやシクロデキストリン等の有機溶媒に配位されたヨウ素を得てもよい。

【0042】

ヨウ素系酸化剤としては、取り扱いの容易性や、被処理水および処理水（透過水）の水質への影響が小さいこと等の観点から、有機物を用いずにヨウ素単体をヨウ化物と水とを用いて溶解したもの、すなわち水とヨウ素とヨウ化物とを含む溶液が好ましい。ヨウ素単体は単独では水への溶解度が低いが、ヨウ化物またはヨウ化物イオンが共存することによって水に溶解するようになる。そしてヨウ素単体をヨウ化物と水とを用いて溶解したものでは、ヨウ素濃度が比較的高濃度でかつ安定な一液型の酸化剤が得られ、取り扱いが容易である。なお、ヨウ化物とは、酸化数が－１であるヨウ素化合物のことを指す。ヨウ化物として、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化水素、ヨウ化銀、ヨウ化銅、ヨウ化亜鉛等が挙げられる。これらのヨウ化物は水に溶解して解離することでヨウ化物イオンを与える。

【0043】

ヨウ素化合物と酸化剤との反応物であるヨウ素系酸化剤を得る場合には、ヨウ素化合物として、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化水素、ヨウ化銀、ヨウ化銅、ヨウ化亜鉛等を用いることができ、これらの２種類以上をともに使用してもよい。この場合のヨウ素化合物としては、コスト等の観点から、ヨウ化ナトリウムまたはヨウ化カリウムを用いることが好ましい。ヨウ素化合物と反応させる酸化剤としては、ヨウ素よりも酸化還元電位（ＯＲＰ）の高い酸化剤を使用することができる。使用できる酸化剤の例としては、結合塩素や、安定化次亜臭素酸組成物等も挙げられるが、反応の速さ等の観点から遊離塩素として検出される形態の酸化剤であることが好ましい。遊離塩素として検出される形態の酸化剤としては、次亜塩素酸、次亜臭素酸、またはそれらの塩等が代表的なものとして挙げられる。なお、安定化次亜臭素酸組成物とは、臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを含むものであり、臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物、または、臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物にさらにスルファミン酸化合物を反応させて得た生成物であってもよい。ここでいう臭素系酸化剤としては、例えば、臭素単体、塩化臭素、臭素酸、臭素酸塩等が挙げられる。ヨウ素化合物と酸化剤との反応物であるヨウ素系酸化剤を得る場合、ヨウ素化合物と酸化剤とを含むスライム抑制剤を被処理水に添加してもよいし、ヨウ素化合物と酸化剤とを別々にスライム抑制剤として被処理水に添加して被処理水中でヨウ素系酸化剤を生成させてもよい。また、例えば、次亜塩素酸含有被処理水等の酸化剤を含む被処理水にヨウ素化合物を添加してもよく、この場合も、「ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を添加した被処理水」となる。この場合、「スライム抑制剤の添加時と非添加時」とは、ヨウ素化合物の添加時と非添加時ということになる。

【0044】

ヨウ素系酸化剤がヨウ化カリウム等のヨウ化物塩を用いてヨウ素を溶解させた酸化剤、すなわちヨウ素とヨウ化物とを含有する酸化剤である場合、ヨウ素に対するヨウ化物（ヨウ化物塩およびヨウ化物イオンのうちの少なくとも１つ）のモル比（ヨウ化物（ヨウ化物塩およびヨウ化物イオンのうちの少なくとも１つ）／ヨウ素）は、添加薬品コスト等の観点から、１～１．９であることが好ましく、１．５～１．９であることがより好ましく、１．８～１．９であることがさらに好ましい。

【0045】

ヨウ素はヨウ化物塩を用いることによって水等に溶解させることが可能であるが、ヨウ化物塩はヨウ素よりも高価であり、ヨウ素に対するヨウ化物のモル比が高いほど薬品コストは増大するため、ヨウ素に対するヨウ化物のモル比は低いことが好ましい。一方、ヨウ素に対するヨウ化物のモル比が低すぎる場合、全ヨウ素収率（混合したヨウ素に対する全ヨウ素量）が低くなってしまうため、所定の値以上のモル比を保つことが好ましい。

【0046】

スライム抑制剤は、安定性等の観点からｐＨは３以上９以下であることが好ましく、３以上７以下であることがより好ましく、ｐＨ４以上６．５であることがさらに好ましい。ｐＨが３未満になるとヨウ素の結晶が析出する可能性があり、ｐＨ９を超えると有効成分が著しく低下する可能性がある。また、スライム抑制剤の輸送コスト等を考慮した場合、高濃度で安定性が高いことが好ましく、全ヨウ素濃度は３質量％以上であることが好ましく、３質量％以上４０質量％以下の範囲であることがより好ましく、１０質量％以上２５質量％以下の範囲であることがさらに好ましい。

【0047】

被処理水のｐＨは、２～１２の範囲であることが好ましく、４～９の範囲であることがより好ましい。被処理水のｐＨが９を超えると有効成分の低下によってスライム抑制効果が低下し、さらに１２を超えると十分なスライム抑制効果が得られない場合があり、２未満であると、ヨウ素の結晶が析出し、十分なスライム抑制効果が得られない場合がある。

【0048】

スライム抑制剤の被処理水への添加方法としては、スライム抑制剤を連続的に添加する連続添加でもよいし、被処理水中にスライム抑制剤を添加する添加期間と被処理水中にスライム抑制剤を添加しない無添加期間とを設ける間欠添加でもよい。すなわち、間欠添加では、被処理水にスライム抑制剤を添加して被処理水を逆浸透膜処理装置１０に供給する工程と、被処理水にスライム抑制剤を添加せずに被処理水を逆浸透膜処理装置１０に供給する工程とを含む。ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤による殺菌力は極めて高く、極めて短時間で殺菌効果が得られるため、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を間欠的に被処理水中に含有させることによって十分な逆浸透膜のスライム抑制効果が得られる。

【0049】

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置で用いられる逆浸透膜の膜種および操作圧力に特に制限はなく、逆浸透膜から透過水を得られる圧力で運転されていればよい。たとえば、かん水用逆浸透膜（低圧逆浸透膜）を０．２～１．２ＭＰａで運転してもよく、海水淡水化用逆浸透膜（高圧逆浸透膜）を３～５．５ＭＰａで運転してもよく、海水淡水化用逆浸透膜（高圧逆浸透膜）をかん水用途に１．５～３．５ＭＰａで運転してもよい。

【0050】

逆浸透膜には、中性膜、アニオン荷電膜、およびカチオン荷電膜があり、いずれの膜であってもよい。

【0051】

逆浸透膜として昨今主流であるポリアミド系高分子膜を用いる場合に、本実施形態に係る水処理方法および水処理装置を好適に適用することができる。ポリアミド系高分子膜は、酸化剤に対する耐性が比較的低く、遊離塩素等をポリアミド系高分子膜に連続的に接触させると、膜性能の著しい低下が起こる場合がある。しかしながら、被処理水にヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を添加する水処理方法ではポリアミド系高分子膜においても、このような著しい膜性能の低下が起こりにくい。

【0052】

逆浸透膜がポリアミド系の逆浸透膜である場合、逆浸透膜の膜面の塩素含有量が０．１ａｔｏｍ％以上であることが好ましく、０．５ａｔｏｍ％以上であることがより好ましい。逆浸透膜の膜面の塩素含有量が０．１ａｔｏｍ％未満であると、透過水量が低下する場合がある。逆浸透膜面の塩素含有量は、Ｘ線電子分光法によって測定することができる。

【0053】

導電率計／比抵抗計１２としては、例えば、逆浸透膜処理後の透過水（処理水）の水質をモニタリングするために設置している、逆浸透膜処理装置に付帯している導電率計または比抵抗計を用いればよい。

【0054】

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置における逆浸透膜処理の被処理水は、有機物を含む被処理水であってもよく、有機物および窒素化合物を含む被処理水であってもよい。有機物を含む被処理水は、例えば、排水処理手段から得られた処理水である。排水処理手段は、生物処理、凝集沈殿、加圧浮上、砂ろ過、生物活性炭等のいずれを用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。被処理水は、生物処理手段（生物処理工程）から得られた生物処理水であってもよい。

【0055】

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置は、特に、排水回収への適用、例えば、電子産業排水、食品製造排水、飲料水製造排水、化学工場排水、メッキ工場排水等の回収への適用が考えられる。特に電子産業排水の回収水にはアンモニアが含まれることが多く、排水回収するフローとして、例えば、生物処理装置を備える生物処理システムの後段に、本実施形態に係る水処理装置および水処理方法を適用する、逆浸透膜処理装置１０を備える水処理装置を有するフローが考えられる。

【0056】

逆浸透膜処理の前処理工程として、生物処理、凝集処理、凝集沈殿処理、加圧浮上処理、ろ過処理、膜分離処理、活性炭処理、オゾン処理、紫外線照射処理等の生物学的、物理的または化学的な前処理、およびこれらの前処理のうちの２つ以上の組み合わせが必要に応じて行われてもよい。

【0057】

水処理装置１，３において、逆浸透膜処理装置の他に、ポンプ、安全フィルタ、流量測定装置、圧力測定装置、温度測定装置、酸化還元電位（ＯＲＰ）測定装置、残留塩素測定装置、導電率測定装置、ｐＨ測定装置、エネルギー回収装置等を必要に応じて備えてもよい。

【0058】

水処理装置１，３において、必要に応じて、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤以外のスライム抑制剤や、ｐＨ調整剤が、被処理水に添加されてもよい。

【0059】

本明細書は、以下の実施形態を含む。
（１）ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を添加した被処理水について逆浸透膜によって処理して透過水および濃縮水を得る逆浸透膜処理工程を含み、
前記逆浸透膜処理工程において、前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記逆浸透膜による処理を行う、水処理方法。

【0060】

（２）（１）に記載の水処理方法であって、
前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上で前記逆浸透膜による処理を行う、水処理方法。

【0061】

（３）（１）または（２）に記載の水処理方法であって、
前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整する、水処理方法。

【0062】

（４）（１）から（３）のいずれか１つに記載の水処理方法であって、
前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度を算出する、水処理方法。

【0063】

（５）（４）に記載の水処理方法であって、
算出した前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整する、水処理方法。

【0064】

（６）（１）から（３）のいずれか１つに記載の水処理方法であって、
前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記被処理水および前記透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度を算出する、水処理方法。

【0065】

（７）（６）に記載の水処理方法であって、
算出した前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整する、水処理方法。

【0066】

（８）ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を添加した被処理水について逆浸透膜によって処理して透過水および濃縮水を得る逆浸透膜処理手段を備え、
前記逆浸透膜処理手段において、前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記逆浸透膜による処理を行う、水処理装置。

【0067】

（９）（８）に記載の水処理装置であって、
前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記透過水の導電率の変動値が０．０１μＳ／ｃｍ以上で前記逆浸透膜による処理を行う、水処理装置。

【0068】

（１０）（８）または（９）に記載の水処理装置であって、
前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整する、水処理装置。

【0069】

（１１）（８）から（１０）のいずれか１つに記載の水処理装置であって、
前記透過水の前記導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度を算出する、水処理装置。

【0070】

（１２）（１１）に記載の水処理装置であって、
算出した前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整する、水処理装置。

【0071】

（１３）（８）から（１０）のいずれか１つに記載の水処理装置であって、
前記スライム抑制剤の添加時と非添加時の前記被処理水および前記透過水の導電率または比抵抗の変動に基づいて、前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度を算出する、水処理装置。

【0072】

（１４）（１３）に記載の水処理装置であって、
算出した前記被処理水に含まれる前記スライム抑制剤の濃度に基づいて、前記スライム抑制剤の濃度、添加量、および添加時間のうちの少なくとも１つを調整する、水処理装置。

【実施例0073】

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0074】

＜実施例１＞
以下に示す実験条件で、被処理水の有効ヨウ素濃度（ヨウ素系酸化剤濃度）と、ヨウ素系酸化剤添加前と添加後の透過水の導電率の増減との関係を調べた。

【0075】

［実験条件］
・装置の構成：図１に示す水処理装置
・導電率計（オルガノ製、ＭＨ－９）
・試験水：相模原井水
・逆浸透膜：ポリアミド系高分子膜（中性膜、ＬＦＣ３－ＬＤ－４０４０、日東電工社製）
・スライム抑制剤：表１に示す組成でヨウ素単体をヨウ化物（ヨウ化カリウム）と水とを用いて溶解したヨウ素系酸化剤
・有効ヨウ素濃度の測定：全塩素濃度を、ＨＡＣＨ社の多項目水質分析計ＤＲ／３９００を用いて測定し、有効ヨウ素濃度に換算

【0076】

有効ヨウ素濃度は、ＤＰＤ（Ｎ，Ｎ－ジエチル－ｐ－フェニレンジアミン）法により求めることができる。ＤＰＤは酸化剤によって酸化され、酸化剤としては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素、過酸化水素、オゾン等が挙げられ、測定対象とすることができる。全塩素として定量される塩素の形態は、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオン、塩素やクロラミン、ジクロラミン等の結合塩素等の酸化力を有する全ての形態である。臭素やヨウ素についても同様に酸化力を有する全ての形態を測定することができる。遊離塩素として定量されるのは「全塩素」測定方法（「ＪＩＳ Ｋ ０１２０：２０１３の３３．残留塩素」）のうちヨウ化カリウムを加えずに測定できる形態であり、例えば次亜塩素酸、次亜臭素酸、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。

【0077】

「全塩素」は「全ヨウ素」に換算することが可能である。具体的には「塩素の分子量」と「ヨウ素の分子量」を元に換算する。すなわち、「全塩素」×（１２６．９／３５．４５）≒「全塩素」×３．５８＝「全ヨウ素」となる。「遊離塩素」も同様にして「遊離ヨウ素」に換算することが可能である。有効ヨウ素濃度を全塩素濃度換算値で表した場合には、そのことを明示するために「ａｓ Ｃｌ_２」が付記されている。

【0078】

【表1】

【0079】

［実験結果］
実験で得られた被処理水の有効ヨウ素濃度と透過水の導電率の増減の関係を図５に示す。逆浸透膜処理の被処理水の有効ヨウ素濃度と、逆浸透膜処理の透過水の導電率の増減値とに、近似式（ｙ＝０．７８７７ｘ－０．０３５、ｙ：ヨウ素系酸化剤添加前と添加時の導電率変動値（μＳ／ｃｍ），ｘ：被処理水の有効ヨウ素濃度（ｍｇ／Ｌ ａｓ Ｃｌ_２））で相関関係（比例関係）があることが確認できた。

【0080】

＜実施例２＞
（殺菌効果の確認）
ヨウ素系酸化剤を模擬水に添加して殺菌効果を確認した。模擬水は、脱塩素処理した相模原井水にブイヨンを添加して生菌数が１０^７となるように調製した。菌数は、サンアイバイオチェッカーＴＴＣ（三愛石油製）を用いて測定した。結果を表２に示す。

【0081】

【表2】

【0082】

被処理水中の有効ヨウ素濃度が０．０５（ｍｇ／Ｌ ａｓ Ｃｌ_２）以上で良好な殺菌効果が得られた。

【0083】

＜実施例３＞
実施例１と同様の実験装置で、逆浸透膜の被処理水に、スライム抑制剤として表１に示す組成のヨウ素系酸化剤を０．７５（ｍｇ／Ｌ ａｓ Ｃｌ_２）となるように添加した。添加開始０～１０分の間、透過水の導電率を測定した。結果を図６に示す。

【0084】

図６からわかるように、ヨウ素系酸化剤の添加によって、導電率が約０．５μＳ／ｃｍ増加した。この増加は、図５に示す近似式（ｙ＝０．７８７７ｘ－０．０３５、ｙ：導電率（μＳ／ｃｍ），ｘ：有効ヨウ素濃度（ｍｇ／Ｌ ａｓ Ｃｌ_２））に当てはまる。

【0085】

＜実施例４＞
実施例１と同様の実験装置で、添加開始０～５分の間には、ヨウ素化合物としてヨウ化カリウム（ＫＩ）を３．５１（ｍｇ／Ｌ）となるように添加し、５～１５分の間、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを０．７５（ｍｇ／Ｌ ａｓ Ｃｌ_２）となるように添加し、透過水の導電率を測定した。結果を図７に示す。

【0086】

図７からわかるように、ヨウ化カリウムだけを添加した場合には約３分後に導電率が少し低下することが判明した。ヨウ化カリウムに次亜塩素酸ナトリウムを加えてヨウ素（Ｉ_２）を生成させると、導電率が増加した。この増加は、図５に示す近似式に当てはまる。つまり、導電率が増加するのは、酸化剤として機能しないヨウ化カリウム等のヨウ素化合物では見られず、ヨウ素等のヨウ素系酸化剤において見られる現象である。

【0087】

以上の通り、ヨウ素系酸化剤を含むスライム抑制剤を使用する逆浸透膜処理において簡易な方法で効果的なスライム抑制効果を得ることができることがわかった。また、簡易な方法で逆浸透膜処理の被処理水中のヨウ素系酸化剤の濃度を算出することができることがわかった。

【符号の説明】

【0088】

１，３，５，７ 水処理装置、１０ 逆浸透膜処理装置、１２，２２ 導電率計または比抵抗計、１４ 被処理水配管、１６ 透過水配管、１８ 濃縮水配管、２０ スライム抑制剤添加配管、２４ 制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】