申请日2007.03.20
公开(公告)日2007.09.26
IPC分类号G01N21/64; C02F1/00; G01N21/00
摘要
本发明能够在短时间内简单、正确地评价反渗透膜供给水的好坏，从而长期稳定地运行包括反渗透膜装置的水处理装置。在评价供给到反渗透膜装置中的水作为反渗透膜供给水的好坏的反渗透膜供给水的评价方法中，其特征是，检测该反渗透膜供给水的荧光强度，基于该荧光强度的检测结果，评价反渗透膜供给水。基于该评价结果，进行包括反渗透膜装置的水处理装置的运行管理。
权利要求书
1.一种反渗透膜供给水的评价方法，评价供给到反渗透膜装置 中的反渗透膜供给水的好坏，其特征是，
检测该反渗透膜供给水或来自该反渗透膜装置的浓缩水的荧光强 度，基于该荧光强度的检测结果，评价反渗透膜供给水。
2.如权利要求1所述的反渗透膜供给水的评价方法，其特征是， 基于反渗透膜供给水的荧光波长为290～350nm的荧光强度的检测结 果，评价反渗透膜供给水。
3.如权利要求2所述的反渗透膜供给水的评价方法，其特征是， 向所述反渗透膜供给水照射波长为220～300nm的激励光，基于从该 反渗透膜供给水产生的荧光的荧光强度的检测结果，评价反渗透膜供 给水。
4.如权利要求1所述的反渗透膜供给水的评价方法，其特征是， 基于所述浓缩水的荧光波长为300～400nm的荧光强度的检测结果， 评价反渗透膜供给水。
5.如权利要求1至4中任一项所述的反渗透膜供给水的评价方 法，其特征是，进而检测该反渗透膜供给水中的所有有机物量，基于 该所有有机物量的检测结果以及所述荧光强度检测结果进行评价。
6.一种反渗透膜供给水的评价装置，评价供给到反渗透膜装置 中的反渗透膜供给水的好坏，其特征是，具有荧光检测机构，检测该 反渗透膜供给水或来自该反渗透膜装置的浓缩水的荧光强度。
7.一种水处理方法，在通过有机物除去机构对含有有机物的被 处理水进行了处理后，通过反渗透膜装置进行膜分离处理，分离成浓 缩水与透过水，其特征是，检测朝向该反渗透膜装置的供给水或来自 该反渗透膜装置的浓缩水的荧光强度，基于该检测结果，控制所述有 机物除去机构。
8.如权利要求7所述的水处理方法，其特征是，所述有机物除 去机构是从由生物处理装置，氧化分解装置，凝集处理装置，以及活 性炭吸附装置构成的组中选择出的至少一种。
9.一种水处理装置，其特征是，包括：
有机物除去机构，含有有机物的被处理水导入其中;
反渗透膜装置，对由该有机物除去机构处理后的水进行反渗透膜 分离处理，分离成浓缩水与透过水;
荧光强度检测机构，检测朝向该反渗透膜装置的供给水或来自该 反渗透膜装置的浓缩水的荧光强度;
控制机构，基于该荧光强度检测机构的检测结果，控制所述有机 物除去机构。
10.如权利要求9所述的水处理装置，其特征是，所述有机物除 去机构是从由生物处理装置，氧化分解装置，凝集处理装置，以及活 性炭吸附装置构成的组中选择出的至少一种。
说明书
反渗透膜装置供给水的评价方法、水处理方法以及水处理装置
技术领域
本发明涉及一种向反渗透膜装置供给的被处理水的评价方法、由 膜分离装置对被处理水进行膜分离处理，将其分离成浓缩水和透过水 的水处理方法以及水处理装置。
另外，在本发明中，「反渗透膜」意味着包含「反渗透膜」和「过 滤膜」的广义的「反渗透膜」。
背景技术
I.由于反渗透膜的溶质的阻止率高，通过反渗透膜处理而获得 的透过水具有良好的水质，所以能够有效地再利用于各种用途。但在 另一方面，由于随着处理的继续而膜的透过流束降低，操作压力上升， 所以在这种情况下，为了恢复膜的性能，需要停止运行并清洗反渗透 膜的处理。
(i)以往，在采用反渗透膜进行水处理的情况下，为了降低这 种膜的清洗频率，提高处理效率，用JIS K3802所定义的水生物污垢 指数(FI)、ASTM D4189所定义的污泥密度指数(SDI)、或者作为更 简便的评价方法而由谷口提出的MF值(Desalination，vol.20， p.353-364，1977)评价朝向反渗透膜模块的供给水。为了使该值为 既定值以下，例如FI值或SDI值为3～4或者其以下，根据需要而实 施以下的方法，即，通过实施前处理，对反渗透膜供给水进行某种程 度的澄清，避免反渗透膜模块中的透过流束的降低和操作压力的上升 等弊端，持续稳定运行。
FI值、SDI值、MF值均是对由0.45μm的精密过滤膜(通常大多 采用日本MILIIPORE公司的「微孔过滤器」)过滤反渗透膜供给水时 的规定过滤时间，并基于该检测值而算出的。作为前处理，在例如是 工厂废水的情况下，通常进行活性污泥法等生物学的处理、活性炭吸 附、超过滤等物理化学的处理。
但是，即使是FI值或者SDI值、MF值为既定值以下的反渗透膜 供给水，也存在反渗透膜上过早地产生透过流束的降低或操作压力的 上升的情况。即，由于现有的FI值、SDI值、或者MF值的评价是通 过捕捉反渗透膜供给水中的SS(悬浊固态物)，并将其反映在过滤时 间上，所以在基于SS判定作为反渗透膜供给水的好坏上是有效的， 但在过滤时间上并不反映原水中的溶解性的污垢成分。因此，不能够 正确地基于溶存物质的化学的相互作用判定作为反渗透膜供给水的好 坏。
(ii)在特开2004-188387号公报中，公开了将反渗透膜供给水 通水到聚酰胺系膜片过滤器中，通过过滤阻力的大小来评价作为反渗 透膜供给水的好坏的方法。如果用这种方法，通过采用于反渗透膜相 同原料的聚酰胺系膜片过滤器，溶存在供给水中并吸附于反渗透膜上 而成为障碍的膜污染物质也能够检测出来。但是，聚酰胺系膜片过滤 器是精密的过滤膜，即使反渗透膜与原料是相同的，在预测反渗透膜 上的透过流束的降低等上存在界限，并不是说能够进行充分的反渗透 膜供给水的管理。而且，还存在评价操作本身复杂，需要工时的问题。
(iii)在特开平10-286445号公报中，公开了以下的方法，将 分离膜供给水通水到主膜模块和具有膜面积小于主膜模块的副膜模块 中，将主膜模块和副膜模块的动作状态进行对比，从而判别主膜模块 和副膜模块、或者其双方上的透过水量的降低是起因于膜分离装置的 原水还是起因于设备自身。但是。这种方法是判别主膜模块或副膜模 块、或者双方的模块上产生的透过水量的降低是源于膜供给水水质的 恶化还是源于装置的不良的方法，不是判断膜供给水的水质好坏的方 法。
假设将这种方法用于反渗透膜供给水的评价的情况，由于主膜模 块和副膜模块上均连续地长期通水，所以在检测到副膜模块上透过流 束的降低时，在主膜模块上透过水量也已经降低。若在反渗透膜上透 过水量一度降低，则产生即使用药品清洗也不能恢复的不可逆的污 染，这种方法于事无补。
而且，在连续通水到膜模块上的情况下，并不仅限于在主膜模块、 副膜模块上检测出透过水量的降低的时刻供给水肯定已经恶化。另一 方面，在反渗透膜供给水为例如排水等的情况下，水质时刻变化，需 要在该时刻即时的水质评价，但在将供给水连续通水到膜模块上的特 开平10-286445号公报的方法中，不能够判定透过水量是在何时降低 的，不能够充分评价时时的供给水的水质。
(iv)在特开2005-103431号公报中，公开了在反渗透膜装置的 运行中评价供给到该反渗透膜装置(以下称为「主反渗透膜装置」) 中的水作为反渗透膜供给水的好坏的方法，将该反渗透膜供给水断续 地供给到与该主反渗透膜装置不同的评价用反渗透膜装置中，检测该 评价用反渗透膜装置中的通水开始后规定时间内的反渗透膜供给水的 透过性，将该检测值与预先设定的基准值进行比较，从而评价该反渗 透膜供给水。
根据这种方法，通过将反渗透膜供给水断续的供给到评价用反渗 透膜装置中，将其通水初期的规定时间内的反渗透膜供给水的透过 性、特别是透过水量与基准值进行比较，从而能够在短时间内简便、 正确地评价作为反渗透膜供给水的好坏。
但是，该方法由于将供给水通水到反渗透膜上，根据其透水性评 价供给水，所以能够对污染程度较大的供给水进行高精度的评价，但 并不能够高精度地评价污染程度较低的供水的评价。而且，要设置与 主反渗透膜装置不同的评价用逆渗透装置，装置复杂且大型化。另外， 在这种方法中，要将较多量的反渗透膜供给水通水到评价用反渗透膜 装置中，通水要花费时间，所以评价也花费时间。
II.在半导体、液晶等电子器件的制造工厂中，在回收的电子器 件的清洗排水的水处理上采用纯水制造装置。在这种纯水制造装置 中，作为用于除去氯类或有机物质(TOC)的装置，采用反渗透膜(RO) 装置。
近年来，这些工厂中的非离子界面活性剂的使用量增加，非离子 界面活性剂向纯水制造装置内的流入量也增加。若非离子界面活性剂 供给到反渗透膜装置中，则即使是微量的浓度，反渗透膜也被显著污 染，反渗透膜装置的水处理量显著降低。因此，通过在反渗透膜装置 的上游设置臭氧氧化塔、活性炭吸附塔等，进行非离子界面活性剂的 分解和吸附除去，以抑制该水处理量的降低。
在运行这种纯水制造装置时，检测供给到反渗透膜装置中的被处 理水的电阻率和有机物质(TOC)浓度，基于该检测结果进行运行管 理。
如上所述，在用反渗透膜装置对被处理水进行水处理的情况下， 检测供给到反渗透膜装置中的被处理水自身的水质，基于该检测结果 进行被处理水的水质评价。因此，存在如以下所说明的那样，在被处 理水的水质评价上花费时间，难以检测包含在被处理水中的微量的有 机物的问题。
即，在上述I中，将供给到反渗透膜装置中的被处理水的一部分 通水到检测用膜上，基于过滤时间、过滤阻力或者透过水量的检测结 果进行被处理水的评价。这样一来，由于通水到检测用膜上的水与通 水到反渗透膜装置中的水是相同的，所以有机物逐渐附着在检测用膜 上，有机物的检测花费时间。
而且，在上述II中，检测供给到反渗透膜装置中的被处理水的 电阻率和有机物质(TOC)浓度，基于该检测结果进行被处理水的评 价。因此，若被处理水中的有机物的含有量为微量，则不能够检测该 有机物。但是，即使被处理水中的有机物的含有量为微量，由于浓缩 水中浓缩有有机物，所以从反渗透膜中与浓缩水接触的一侧产生水生 物污垢。
例如，在采用聚酰胺系反渗透膜作为反渗透膜的情况下，当该聚 酰胺系反渗透膜与浓度为200ppb sa TOC的烷基苯醚型非离子界面活 性剂接触时，透过水量降低。由于反渗透膜通常以75～90%(4倍浓 缩～10倍浓缩)的回收率运行，所以若在被处理水中含有20～50ppb 的上述非离子界面活性剂，则浓缩水中的该非离子界面活性剂的浓度 超过200ppb，在反渗透膜的浓缩水一侧产生水生物污垢，也可能对反 渗透膜装置的运行产生影响。但是，由于数十ppb水平的非离子界面 活性剂的检测非常困难，所以在进行被处理水的浓度检测的情况下， 检测该浓度水平的非离子界面活性剂是困难的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反渗透膜供给水的评价方法，能够高 精度地进行供给到反渗透膜装置的被处理水的水质的评价，并提供一 种水处理方法以及水处理装置，通过基于上述评价结果进行运行，能 够预先避免分离膜的透过流束的降低，长期稳定运行反渗透膜装置。
本发明的反渗透膜供给水的评价方法是评价供给到反渗透膜装置 中的反渗透膜供给水的好坏的方法，其特征是，检测该反渗透膜供给 水或来自该反渗透膜装置的浓缩水的荧光强度，基于该荧光强度的检 测结果，评价反渗透膜供给水。
本发明的反渗透膜供给水的评价装置是评价供给到反渗透膜装置 中的反渗透膜供给水的好坏的装置，其特征是，具有荧光检测机构， 检测该反渗透膜供给水或来自该反渗透膜装置的浓缩水的荧光强度。
本发明的水处理方法是在通过有机物除去机构对含有有机物的被 处理水进行了处理后，通过反渗透膜装置进行膜分离处理，分离成浓 缩水与透过水的方法，其特征是，检测朝向该反渗透膜装置的供给水 或来自该反渗透膜装置的浓缩水的荧光强度，基于该检测结果，控制 所述有机物除去机构。
本发明的水处理装置的特征是，包括：有机物除去机构，含有有 机物的被处理水导入其中;反渗透膜装置，对由该有机物除去机构处 理后的水进行反渗透膜分离处理，分离成浓缩水与透过水;荧光强度 检测机构，检测朝向该反渗透膜装置的供给水或来自该反渗透膜装置 的浓缩水的荧光强度;控制机构，基于该荧光强度检测机构的检测结 果，控制所述有机物除去机构。
根据本发明的反渗透膜供给水的评价方法以及评价装置，通过检 测反渗透膜供给水或来自反渗透膜装置的浓缩水的荧光强度，基于该 荧光强度的检测结果进行评价，能够在短时间内简单、正确地评价作 为反渗透膜供给水的好坏。而且，根据基于这种评价结果进行运行管 理的本发明的水处理装置的运行管理方法，能够维持反渗透膜装置中 高透过流束，长期持续稳定的运行。
在本发明的膜分离装置被处理水的评价方法以及装置的一方式 中，由于基于浓缩水中的有机物的荧光强度的检测结果评价该被处理 水的水质，所以能够检测被处理水中所含有的微量的有机物。
即，即使被处理水中的有机物是微量的，在浓缩水中也浓缩了有 机物。因此，即使被处理水中的有机物的浓度小于检测界限值，只要 是浓缩水中的有机物浓度浓缩到检测界限值以上，则能够检测有机 物。因此，能够基于该浓缩水中的有机物浓度的检测结果高精度地进 行被处理水的水质评价。
根据本发明的水处理方法以及水处理装置，由于基于反渗透膜装 置供给水或浓缩水中所含有的有机物的检测结果控制有机物除去机 构，所以能够有效地处理被处理水中的有机物。其结果，能够维持反 渗透膜装置中高透过流束，长期持续稳定的运行。
作为上述有机物除去机构，可以是由从生物处理装置，氧化分解 装置，凝集处理装置，以及活性炭吸附装置构成的组中选择出的至少 一种。
