[发明专利]渗透膜的阻止率提高方法、阻止率提高处理剂和渗透膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种渗透膜的阻止率（rejection）提高方法，特别是涉及一种在未大幅降低渗透膜的渗透通量的情形下修复渗透膜尤其已劣化的逆渗透（RO）膜，有效提高其阻止率的方法。

本发明还涉及一种由此渗透膜的阻止率提高方法实施过阻止率提高处理的渗透膜、以及该方法中使用的阻止率提高处理剂。

背景技术

RO膜是使用在超纯水制造厂、排水回收厂、海水淡化厂等中，可去除水中的有机物、无机物等的大部分。

RO膜等的渗透膜的对于无机电解质或水溶性有机物等分离对象物的阻止率，会随水中存在的氧化性物质或还原性物质等的影响、其它原因造成的原材料高分子的劣化而下降，而无法获得必要的处理水质。该劣化有因长期使用逐次慢慢地引起，且也有因事故而突然引起。又，也有作为制品的渗透膜的阻止率本身无法达到要求水平的情况。

RO膜等的渗透膜系统中，为防止在膜面因黏泥造成的微生物污垢，而在前处理步骤中以氯（次氯酸钠等）进行原水的处理。由于氯有强力氧化作用，故将残留氯浓度高的被处理水供给至渗透膜时会使渗透膜劣化。

为使被处理水中的残留氯分解（decompose），而有在被处理水中添加亚硫酸氢钠等还原剂的情况。被处理水中含有Cu、Co等金属时，即使在该被处理水中大量添加亚硫酸氢钠，RO膜仍会劣化（专利文献1、非专利文献1）。渗透膜劣化时，会使渗透膜的阻止率下降。

过去，作为提高RO膜等逆渗透膜的阻止率的方法，已提出如下方法。

i）通过使阴离子或阳离子的离子性高分子化合物附着在膜表面，提高渗透膜的阻止率的方法（专利文献2）。

本方法对劣化膜的阻止率提高效果并不充分。

ii）通过使具有聚烷二醇链的化合物附着在膜表面上，提高纳米过滤膜或RO膜的阻止率的方法（专利文献3）。

本方法并非是在没有大幅降低渗透通量的情形下充分提高劣化膜的阻止率的方法。

iii）对于增加了渗透通量的具有阴离子电荷的纳米过滤膜或RO膜，使用非离子系界面活性剂进行处理，使其渗透通量减低至适当范围，防止膜污染或渗透水质恶化的方法（专利文献4）。该方法是以渗透通量成为开始使用时的+20～-20%的范围的方式，使非离子性界面活性剂与膜面接触、附着。

通过本方法提高显著劣化的膜（脱盐率下降至95%以下的膜）的阻止率，认为有必要使相当量的界面活性剂附着在膜面上，而使渗透通量显著下降。该专利文献4的实施例中，记载了使用制造时的初期性能为渗透通量1.20m³/m²·天、NaCl阻止率99.7%、二氧化硅阻止率99.5%的芳香族系聚酰胺RO膜经使用两年而氧化劣化的膜。专利文献4是以尚未大幅劣化至NaCl阻止率99.5%、二氧化硅阻止率98.0%的膜作为对象，以该方法并未显示可充分提高已劣化的渗透膜的阻止率。

iv）使单宁酸等附着在劣化膜上而改善脱盐率的方法（非专利文献2）。

通过该方法获得的阻止率提高效果并不大。例如，即使以本方法改善已劣化的RO膜的ES20（日东电工公司制造）、SUL-G20F（东丽公司制造）的脱盐率，改善后的膜的渗透水的溶质浓度仍不到改善前的膜的渗透水溶质浓度的1/2。

v）在单宁酸中添加聚乙烯甲基醚（PVME）以提高RO膜阻止率的方法（非专利文献5）。本方法的药剂使用浓度为10ppm以上而较高。且，以该方法处理膜时，膜的渗透通量下降20%左右。因此，也有阻止率几乎未提高的情况。

在非专利文献3、4中，公开了因氧化剂而劣化的聚酰胺膜中，膜原材料的聚酰胺键的C-N键断裂，使膜原来的筛网结构崩解。

上述的过去的阻止率提高方法，有以下a-c的问题。

a）由于渗透膜表面附着新的物质，而引起渗透通量的下降。例如，以使经阻止率的恢复处理的膜的渗透水的溶质浓度成为恢复处理前的膜的渗透水溶质浓度的1/2的方式对劣化膜进行阻止率提高处理时，渗透通量相对于处理前有时降低20%以上。

b）添加高浓度的药剂时，膜的浓缩水的TOC增加。且，边使被处理水通过膜采水，边修复膜并不容易。

c）相对于引起极大劣化的膜，阻止率的恢复相当困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-308671号公报

专利文献2：日本特开2006-110520号公报

专利文献3：日本特开2007-289922号公报

专利文献4：日本特开2008-86945号公报