反渗透膜用洗净剂、洗净液及洗净方法与流程

文档序号:13809208阅读:782来源:国知局
反渗透膜用洗净剂、洗净液及洗净方法与流程

本发明涉及当水处理领域所使用的反渗透(ro)膜、特别是芳香族聚酰胺系ro膜污染而使透过通量、差压、脱盐率等的性能降低时,有效地使其性能恢复的ro膜用洗净剂及洗净剂,以及使用其的ro膜的洗净方法。



背景技术:

作为应对全世界的水供给量不足的方法,进行使用ro膜系统的海水、咸水的淡水化、排水回收。在ro膜系统中,ro膜被无机物、有机物等各种的污染物质所污染。ro膜的污染所致的脱盐率、差压、透过通量等性能降低成为问题。希望开发使已污染的ro膜的性能有效地恢复的洗净技术。

作为水处理用ro膜,广泛使用能低压运转且脱盐性能优异的芳香族聚酰胺系的ro膜。芳香族聚酰胺系ro膜由于对于氯的耐性低,不能如醋酸纤维素系的ro膜那样地在运转条件下进行与氯接触的处理,存在比醋酸纤维素系的ro膜更容易发生因微生物、有机物造成的污染的问题。与醋酸纤维素系ro膜相比,芳香族聚酰胺系ro膜对碱的耐性更高,能进行在ph10以上的碱性条件下的洗净。

对于耐碱性的芳香族聚酰胺ro膜,作为一直以来众所周知的对微生物、有机物等的膜污染物质有效的洗净剂,存在以下洗净剂(非专利文献1)。

·碱剂(氢氧化钠等)

·表面活性剂(月桂基硫酸钠等)

·螯合剂(edta等)

当ro膜的污染剧烈时,使用如上所述的药剂有时不能充分洗净。

例如,在排水回收系统、海水淡水化设备中的含有许多无机物、有机物的原水处理中使用ro膜时,含有无机物及有机物的污染物质附着于ro膜。在这种附着物的情况下,即使使用上述洗净药剂,有时洗净效果也不充分。特别地,当以ro膜处理包含高分子的聚烷二醇、非离子系表面活性剂、糖类、蛋白质的供水时,这些toc成分附着于膜,膜的性能缓慢下降。用上述以往的洗净药剂来使ro膜的性能恢复是极其困难的。

次氯酸钠是对微生物、有机物强有力的药剂,由于芳香族聚酰胺系ro膜对氯的耐性低,因此,在芳香族聚酰胺系ro膜的洗净中不使用次氯酸钠。已知在使用氯系杀菌剂的情况下,在使用还原剂将游离氯还原后,供给至ro膜(专利文献1)。

作为用于ro膜的洗净剂成分,可举出几个使用乙醇、乙二醇单甲醚等有机溶剂的事例。例如,专利文献2中记载了将乙醇、甲醇等亲水性有机溶剂与表面活性剂组合的洗净方法。乙醇、甲醇的燃点低,不实用。

专利文献3中记载了使用乙二醇的烷基醚类的洗净剂。乙二醇的烷基醚类具有亲水基与疏水基,具有接近一元醇的结构,因此有害性高。乙二醇的烷基醚类由于具有强烈的刺激性气味,也为prtr(pollutantreleaseandtransferregister,污染物排放与转移登记)法所规定,作业环境评价值也为5mg/l以下,不能提高使用浓度。

专利文献4中记载了将多元醇作为洗净剂时,能够联用一元醇、醚、酮及酰胺作为有机溶剂。作为具体例子,专利文献4中仅提及了甲酰胺,而且,关于该剂的联用及单独使用所带来的具体洗净效果,没有任何说明。进而,专利文献4仅记载了多元醇作为溶剂,关于其在碱性条件下的使用则没有任何提及。

专利文献5中记载了水处理用杀菌剂,其包含酸及腐蚀抑制剂、以及n,n-二甲基乙酰胺等的含酰胺基和/或脲基的化合物。专利文献6中记载了水处理用杀菌剂,其包含酸、腐蚀抑制剂、以及天冬酰胺等的在分子内具有氨基的有机酸。专利文献5、6皆为杀菌剂,不是以膜的洗净为目的。酰胺、有机酸用作酸、腐蚀抑制剂的稳定剂,关于这些成分本身的洗净效果,则没有任何记载。

专利文献1:日本特开平9-57067号公报;

专利文献2:日本特开昭58-8502号公报;

专利文献3:日本特开昭55-51406号公报;

专利文献4:日本国际公开wo2004/076040号手册;

专利文献5:日本特开2004-244345号公报;

专利文献6:日本特开2004-82021号公报;

非专利文献1:“膜的劣化与污垢对策从防止膜污染、洗净法到故障查找”(nts发行)p1422008。



技术实现要素:

本发明的课题在于,提供当水处理中使用的ro膜、特别是芳香族聚酰胺系ro膜污染而使透过通量、差压、脱盐率等的性能降低时,能有效地去除用以往的洗净剂不能充分去除的污染物质的ro膜用洗净剂及洗净液、以及使用其的ro膜的洗净方法。

本发明人等获取、制作了各种污染ro膜,对有效的洗净剂成分进行了精心的研究,其结果发现,脂肪族酰胺和/或芳香族酰胺、特别是水溶性的分子量较小的脂肪族酰胺和/或芳香族酰胺,对附着于芳香族聚酰胺系ro膜的污染物质产生高的洗净效果。

本发明的要旨如下。

[1]一种反渗透膜用洗净剂,其特征在于,包含脂肪族酰胺和/或芳香族酰胺。

[2]如[1]所述的反渗透膜用洗净剂,其中,所述脂肪族酰胺和/或芳香族酰胺为水溶性。

[3]如[1]或[2]所述的反渗透膜用洗净剂,其中,所述脂肪族酰胺和/或芳香族酰胺的分子量为300以下。

[4]如[1]至[3]中任一项所述的反渗透膜用洗净剂,其中,所述脂肪族酰胺和/或芳香族酰胺是由下述式(i)表示的化合物;

式(i)中,r11表示氢原子、或者可分别具有取代基的碳数1~3的烷基、含n杂环基或芳香族基;r12表示氢原子、或可具有取代基的碳数1~3的烷基;r13表示氢原子或碳数1~3的烷基。

[5]如[4]所述的反渗透膜用洗净剂,其中,所述脂肪族酰胺选自天冬酰胺、谷酰胺、甲酰胺、乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺及n,n-二甲基乙酰胺中的一种或两种以上,所述芳香族酰胺选自烟酰胺、苯甲酰胺、氨基苯甲酰胺、邻苯二甲酰胺及马尿酸中的一种或两种以上。

[6]如[1]至[5]中任一项所述的反渗透膜用洗净剂,其在碱性条件下使用。

[7]如[1]至[6]中任一项所述的反渗透膜用洗净剂,其进一步包含具有含n饱和杂环的化合物。

[8]如[1]至[7]中任一项所述的反渗透膜用洗净剂,其进一步包含阴离子系表面活性剂。

[9]如[1]至[8]中任一项所述的反渗透膜用洗净剂,其进一步包含分散剂。

[10]一种反渗透膜用洗净液,其包含[1]至[9]中任一项所述的反渗透膜用洗净剂。

[11]如[10]所述的反渗透膜用洗净液,其为ph8以上的碱性。

[12]一种反渗透膜的洗净方法,其特征在于,使用[1]至[9]中任一项所述的反渗透膜用洗净剂、或者使用[10]或[11]所述的反渗透膜用洗净液。

[13]如[12]所述的反渗透膜的洗净方法,其中,所述反渗透膜是芳香族聚酰胺系反渗透膜。

[14]如[12]或[13]所述的反渗透膜的洗净方法,其中,所述反渗透膜用于海水淡水化或排水处理。

发明效果

根据本发明,当水处理中使用的ro膜、特别是芳香族聚酰胺系ro膜污染而使透过通量、差压、脱盐率等的性能降低时,能有效地去除用以往的洗净剂不能充分去除的污染物质。

附图说明

图1是表示实施例所用的平膜试验装置的构成的示意图。

图2是表示图1的平膜试验装置的密闭容器的结构的剖面图。

具体实施方式

以下详细说明本发明的实施方式。

[作用机制]

本发明的详细作用机制虽不清楚,但考虑如下。

除了洗净时的碱性条件下的剥离效果、水解效果,还能够赋予以下效果:脂肪族酰胺和/或芳香族酰胺(以下,有时也称作“酰胺化合物”)对污染物质的渗透、剥离效果;进而,联用阴离子系表面活性剂时的阴离子系表面活性剂对污染物质的渗透、剥离效果;联用分散剂时的分散剂所致的无机物的分散、螯合效果;联用具有含n饱和杂环的化合物(以下,有时也称作“含n饱和杂环化合物”)时的含n饱和杂环化合物对污染物质的渗透亲水化效果,特别是通过联用酰胺化合物与阴离子系表面活性剂时的渗透、剥离效果的提高效果,它们协同地作用而能提高碱洗净效果。

酰胺化合物对于浸透、剥离效果的作用机制尚不清楚,但是考虑,因酰胺化合物的酰胺键部位具有与ro膜的聚酰胺键、特别是芳香族聚酰胺的酰胺键相似的结构,因此,浸透至膜表面与污染物质之间,对污染物质具有与对膜表面同样的亲和性,因此其促进污染物质的剥离。

在本发明中,作为洗净对象的ro膜可以是芳香族聚酰胺系ro膜等的聚酰胺系ro膜,也可以是醋酸纤维素系ro膜。本发明特别对芳香族聚酰胺系ro膜的洗净有效。本发明特别对以下ro膜有效,该ro膜用于海水淡水化或排水处理,由于被各种污染物质污染,因此用以往的洗净剂不能得到充分的洗净效果。

[ro膜用洗净剂]

本发明的ro膜用洗净剂的特征在于,包含酰胺化合物。本发明的ro膜用洗净剂通常使酰胺化合物以及根据需要使用的碱剂、其他药剂、溶剂等溶解于水中而制备。

在本发明中,“洗净剂”是指,为了产品的流通、保管,将酰胺化合物、其他药剂等的浓度设定为高于使用时的浓度而制备的洗净剂。“洗净液”是指,用水稀释该洗净剂,并调节至实际进行膜面洗净的浓度而成的洗净液。

<酰胺化合物>

作为酰胺化合物,从与ro膜的亲和性的观点来看,优选为水溶性。作为酰胺化合物,从浸透至ro膜与污染物质之间、表现出良好的洗净效果的观点来看,优选分子量为300以下、特别优选200以下的较低分子量的酰胺化合物。当酰胺化合物的分子量过大时,难以浸透至ro膜与污染物质之间,得不到良好的洗净效果。

从洗净效果的方面来看,作为酰胺化合物,优选由下述式(i)表示的化合物。

式(i)中,r11表示氢原子、或者可分别具有取代基的碳数1~3的烷基、含n杂环基或芳香族基;r12表示氢原子、或可具有取代基的碳数1~3的烷基;r13表示氢原子或碳数1~3的烷基。

式(1)中,作为r11的烷基可具有的取代基,可举出羧基(-cooh)、氨基(-nh2)、羟基(-oh)等。作为含n杂环基,优选为含n不饱和杂环基,具体而言,可举出吡啶基、咪唑基、吲哚基、噻唑基、三嗪基、吡嗪基、嘧啶基等。作为芳香族基,可举出苯基、萘基、茚基等的芳香族烃基。含n杂环基、芳香族基也可以具有羧基(-cooh)、氨基(-nh2)、氨基羰基(-conh2)、羟基(-oh)、烷基(-cnh2n+1)等作为取代基。

作为r12的烷基可具有的取代基,可举出羧基(-cooh)、氨基(-nh2)、羟基(-oh)等。

作为酰胺化合物,具体地可举出如下化合物。

在这些酰胺化合物中,特别地,作为脂肪族酰胺,优选为天冬酰胺、谷酰胺、甲酰胺、乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺。作为芳香族酰胺,优选为烟酰胺、苯甲酰胺、氨基苯甲酰胺、邻苯二甲酰胺、马尿酸。

酰胺化合物系可以单独使用一种,也可以组合两种以上使用。

<其他成分>

在本发明的ro膜用洗净剂中,除了酰胺化合物,还可以含有ro膜的洗净所需的碱剂、洗净药剂、溶剂。

作为本发明的ro膜用洗净剂中使用的碱剂,能够使用氢氧化钠、氢氧化钾等的碱金属的氢氧化物。

作为洗净药剂,能够举出表面活性剂、分散剂等。

作为表面活性剂,能够举出十二烷基苯磺酸钠等的烷基苯磺酸盐、十二烷基硫酸钠等的烷基硫酸盐等的阴离子系表面活性剂;如二乙二醇单甲醚等的聚烷二醇单烷基醚那样的非离子系表面活性剂等。

在这些中,特别是从分散效果的方面考虑,优选为阴离子系表面活性剂。

作为分散剂,可举出乙二胺四乙酸(edta)、乙二醇醚二胺四乙酸(グリコールエーテルジアミン四酢酸)(egta)、聚磷酸、膦酰基丁烷三羧酸(pbtc)、膦酸、聚马来酸、柠檬酸、草酸、葡萄糖酸及它们的盐等的螯合剂。

这些都可以单独使用一种,也可以组合两种以上使用。

本发明的反渗透膜用洗净剂可进一步含有含n饱和杂环化合物。

作为含n饱和杂环化合物所具有的含n饱和杂环,只要是作为环的构成原子具有氮原子的饱和杂环即可,并没有特别的限制。作为含n饱和杂环,优选为5元环或6元环,更优选为5元环。作为含n饱和杂环,可举出例如吡咯烷环、吡咯烷酮环、咪唑烷环、咪唑啉酮环等的5元环、哌啶环、哌嗪环等的6元环等。

作为含n饱和杂环化合物,特别是从其洗净效果的方面来看,优选为由下述式(1)表示的吡咯烷及其衍生物、由下述式(2)表示的咪唑烷及其衍生物。式(1)包含吡咯烷环与吡咯烷酮环。式(2)包含咪唑烷环与咪唑啉酮环。

式(1)中,r1、r2各自独立地表示氢原子或可具有取代基的碳数1~4的烃基;q1~q4各自独立地表示两个氢原子、氧原子、氢原子与任意的取代基、或者两个任意的取代基。

所谓的“取代基”,是指除氢原子以外的官能团或原子,卤素原子也包含于取代基中。

式(1)、(2)中,作为r1、r2的烃基,可举出烷基、烯基、炔基等。作为烷基,可举出甲基(-ch3)、乙基(-ch2ch3)等。作为烯基,可举出乙烯基(-ch=ch2)等。作为这些烃基可具有的取代基,可举出氨基羰基、羧基、氨基、羟基、卤素原子等。例如,作为氨基羰基取代于甲基而得的基团,可举出氨基羰基甲基(-ch2c(o)nh2)等。

作为q1~q4的任意的取代基,可举出羧基(-cooh)、氨基(-nh2)、羟基(-oh)、卤素原子等。

作为含n饱和杂环化合物,具体地可举出以下化合物。

这些含n饱和杂环化合物可以单独使用一种,也可以混合两种以上使用。

作为溶剂可举出,乙醇等醇类;乙二醇、丙二醇、丁二醇等多元醇类;单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等胺类;丙酮等酮类;二甲基醚、二乙基醚、二乙二醇单甲醚等醚类等。

本发明的ro膜用洗净剂可以是预先混合酰胺化合物与碱剂、洗净药剂等而成的单剂型,也可以是这些中的一部分以另外的药剂的形式供给的双剂型,或其以上的剂型。

关于用水稀释本发明的ro膜用洗净剂而制备的本发明的ro膜用洗净液,可以为单剂型,也可以为双剂型或其以上的剂型。在双剂型或其以上的剂型的情况下,例如,可以在用含有酰胺化合物的洗净液洗净ro膜后,用含有其他洗净药剂的洗净液来洗净。

对于本发明的ro膜用洗净剂而言,当用水、优选用纯水稀释至5~100重量倍左右时,以使各药剂浓度成为ro膜用洗净液中的药剂浓度的5~100重量倍左右的方式制备,以成为适合后述本发明的ro膜用洗净液的各药剂的浓度。

本发明的ro膜用洗净剂以水溶液的形式制备、或者将全部或其一部分以粉末、固体物的形式制备。

[洗净液]

本发明的ro膜用洗净液是用水稀释本发明的ro膜用洗净剂而成的水溶液。本发明的ro膜用洗净液也可以是用水稀释本发明的ro膜用洗净剂进而根据需要添加碱剂、洗净药剂、其他溶剂等并调节至规定的浓度而成的溶液。

本发明的ro膜用洗净液可以不经过本发明的ro膜用洗净剂,而直接制备成规定的药剂浓度。

本发明的ro膜用洗净液中的酰胺化合物的浓度,也因所用的酰胺化合物的种类、洗净液的ph、是否联用其他洗净药剂、其种类与浓度等而不同,但优选为0.1~10重量%,特别优选为0.5~5重量%左右。当酰胺化合物浓度低于上述下限时,不能充分得到因使用酰胺化合物所带来的ro膜的洗净效果。酰胺化合物浓度高于上述上限时,有可能导致洗净效果降低,而且会使洗净废液的氮含量不必要地上升。

对于本发明的ro膜用洗净液,从其洗净效果方面考虑,优选调整成碱或酸性而使用。当调整为碱时,ph优选为8以上,特别优选为10~14。

当洗净液的ph小于8时,有时不能通过洗净而使膜的透过性充分恢复。洗净液的ph越高则洗净效果越优异,但是,当ph过高时,洗净液的操作性变差,ro膜劣化的危险性变高。洗净液的ph优选为14以下,更优选为11以上且13以下。

当ro膜用洗净液调整为酸性时,优选为ph4以下,更优选为1~3。如果是此范围,则得到充分的洗净效果。

本发明的ro膜用洗净液通过添加碱剂或酸性药剂而制备成上述合适的ph。

当将本发明的ro膜用洗净液用于醋酸纤维素膜的洗净时,优选使ph成为小于8,能够与表面活性剂联用而作为洗净剂。

当本发明的ro膜用洗净液包含表面活性剂时,本发明的ro膜用洗净液中的表面活性剂浓度优选为100~10000mg/l,特别优选为300~5000mg/l。本发明的ro膜用洗净液中的表面活性剂浓度过低时,不能充分得到表面活性剂所带来的分散效果、洗净作用的提高效果。本发明的ro膜用洗净液中的表面活性剂浓度过高时,反而可能导致表面活性剂的缔合变强而使洗净效果降低。

当本发明的ro膜用洗净液包含分散剂时,本发明的ro膜用洗净液中的分散剂浓度优选为100~20000mg/l,特别优选为1000~10000mg/l。本发明的ro膜用洗净液中的分散剂浓度过低时,不能充分得到分散剂所带来的分散、洗净效果。本发明的ro膜用洗净液中的分散剂浓度过高时,则洗净效果相对于浓度不会升高。

当本发明的ro膜用洗净液中包括含n饱和杂环化合物时,ro膜洗净液中的含n饱和杂环化合物的浓度优选为0.1~10重量%,特别优选为0.5~5重量%左右。含n饱和杂环化合物浓度低于上述下限时,不能充分得到使用含n饱和杂环化合物所带来的ro膜的洗净效果。含n饱和杂环化合物浓度高于上述上限时,也可能导致洗净效果降低,而且会使洗净废液的氮含量不必要地上升。

<ro膜用洗净剂及ro膜用洗净液的制造方法>

本发明的ro膜用洗净剂是在水中混合酰胺化合物与根据需要配合的碱剂、酸性药剂、洗净药剂、其他溶剂等而制备的。对于本发明的ro膜用洗净剂而言,可以将全部或其一部分以粉末、固体物的形式制备。

本发明的ro膜用洗净液是用水、优选用纯水稀释以此方式制造的本发明的ro膜用洗净剂,并根据需要添加碱剂、洗净药剂、其他溶剂等而制造的。本发明的ro膜用洗净液也能够不经过本发明的ro膜用洗净剂而直接通过与上述同样的方法制造。

<洗净方法>

作为使用本发明的ro膜用洗净液洗净ro膜的方法,只要使ro膜接触该洗净液即可,并没有特别的限制。通常进行浸渍洗净,即在ro膜组件的原水侧导入洗净液,进行静置。在该浸渍洗净之前和/或之后,也可以进行将洗净液循环的循环洗净。

当本发明的ro膜用洗净剂及ro膜用洗净液为双剂型或其以上的剂型时,可以将它们混合而用于洗净,也可以使用各个剂,按顺序进行洗净。例如,可以在用含有酰胺化合物的洗净液洗净后,用含有其他药剂的洗净液洗净。

在利用本发明的ro膜用洗净液进行洗净的前后进行其他洗净、例如进行使用碱水溶液、酸水溶液的洗净的情况下,也通常采用与上述同样的浸渍洗净、或者浸渍洗净与循环洗净。

作为利用本发明的ro膜用洗净液以外的洗净液进行的洗净,能够在利用本发明的ro膜用洗净液进行洗净后,进行利用不含有酰胺化合物的碱水溶液的洗净。作为碱水溶液的碱剂,能够使用前述的用于本发明的ro膜用洗净液的碱剂。对于碱水溶液的ph而言,从洗净效果与操作性的方面来看,优选为ph10以上,特别优选为ph11~13。

作为利用本发明的ro膜用洗净液以外的洗净液进行的洗净,也可以进行对去除水垢、金属胶体有效的酸洗净。在酸洗净中,能够使用包含盐酸、硝酸、柠檬酸、草酸等的酸的一种或两种以上的水溶液。对酸水溶液的ph而言,从洗净效果与操作性的方面来看,优选为ph4以下,特别优选为ph1~3。

利用本发明的ro膜用洗净液、其他洗净液进行浸渍洗净的时间没有特别的限制,只要是能得到作为目标的膜性能恢复率的程度即可。浸渍洗净时间通常为2~24小时左右。在浸渍洗净的前后进行循环洗净时,对循环洗净时间没有特别的限制,只要是能得到作为目标的膜性能恢复率的程度即可。循环洗净时间通常为0.5~3小时左右。

将利用本发明的ro膜用洗净液的洗净与利用碱水溶液和/或酸水溶液的洗净组合而进行时,对其洗净步骤没有特别的限制。当利用酸水溶液的酸洗净是在利用本发明的ro膜用洗净液的洗净之前进行时,对污垢成分的去除有效。

在利用上述洗净液进行洗净后,通常使纯水等高纯度水通水而进行最终洗净。然后,重新开始ro膜系统的运转。

实施例

以下举出实施例及比较例,更具体地说明本发明。

在以下实施例及比较例中,使用图1、2所示的平膜试验装置研究ro膜的洗净效果。

在此平膜试验装置中,ro膜供水由配管11,通过高压泵4供给至密闭容器1中安装有ro膜的平膜单元2的下侧的原水室1a。如图2所示,密闭容器1由原水室1a侧的下壳1a与透过水室1b侧的上壳1b构成,在下壳1a与上壳1b之间,平膜单元2通过o型环8而固定。平膜单元2成为ro膜2a的透过水侧被多孔质支持板2b所支持的构成。平膜单元2的下侧的原水室1a内通过搅拌器3使搅拌子5旋转而被搅拌。ro膜透过水经过平膜单元2的上侧的透过水室1b而由配管12取出。浓缩水由配管13取出。密闭容器1内的压力通过在供水配管11中所设置的压力计6与在浓缩水取出配管13中所设置的压力调整阀7来调整。

洗净试验均在25℃进行。

ro膜的透过通量、脱盐率分别由下述式算出。

透过通量[m3/(m2·天)]=透过水流量[m3/天]/膜面积[m2]×温度换算系数[-]

脱盐率[%]=(1-透过水电导率[ms/m]/浓缩水电导率[ms/m])×100

[实施例i-1、比较例i-1~4]

使用以下洗净液,进行以下所示的洗净试验。

<洗净液>

实施例1:包含2重量%的烟酰胺、1500mg/l的十二烷基硫酸钠以及5000mg/l的葡萄糖酸钠,ph为12的氢氧化钠水溶液

比较例i-1:ph12的氢氧化钠水溶液

比较例i-2:包含2重量%的丙二醇、1500mg/l的十二烷基硫酸钠以及5000mg/l的葡萄糖酸钠,ph为12的氢氧化钠水溶液

比较例i-3:包含2重量%的乙醇、1500mg/l的十二烷基硫酸钠以及5000mg/l的葡萄糖酸钠,ph为12的氢氧化钠水溶液

比较例i-4:包含1重量%的二乙二醇单甲醚、1500mg/l的十二烷基硫酸钠以及5000mg/l的葡萄糖酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

<试验方法>

将东丽公司(東レ社)制芳香族聚酰胺系ro膜“tm-820a”(新膜,透过通量0.6[m3/(m2·天)])装填于海水淡水化ro系统的ro装置中,运转3年。从ro装置中取出运转后的膜并拆开,取得污染膜的平膜试样。将该平膜试样剪切成圆形,设置于能装填同样尺寸的膜的图1、2所示的平膜试验装置中,通过以下步骤进行试验。

(1)以1.55mpa使纯水流通洗净前的污染膜,求出洗净前的污染膜的纯水的透过通量。然后,在相同条件下,使2000mg/l氯化钠水溶液流通,求出脱盐率。

(2)然后,供给各洗净液,进行洗净。洗净操作都以2小时的循环洗净→15小时的浸渍洗净→2小时的循环洗净的步骤进行。循环洗净时的运转压力设为0.2mpa。

(3)然后,与上述(1)同样地,求出洗净后的纯水的透过通量与脱盐率。

(4)用下述式算出恢复率。

恢复率[-]=(洗净后的透过通量)/(新膜的透过通量)

在表1中示出结果。表中,“degme”表示二乙二醇单甲醚,“sds”表示十二烷基硫酸钠,“gana”表示葡萄糖酸钠。

表1

由表1可知,使用烟酰胺的实施例i-1的洗净液的洗净效果比其他洗净液更优异。

在实施例i-1及比较例i-1~4中,洗净后的ro膜的脱盐率与洗净前的ro膜的脱盐率几乎相等,为98~99%左右。

[实施例ii-1~5及实施例iii-1~8、比较例ii-1~7及比较例iii-1~7]

使用以下洗净液,进行以下所示的洗净试验。

<洗净液>

实施例ii-1:包含2重量%的烟酰胺,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例ii-2:包含4重量%的烟酰胺,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例ii-3:包含2重量%的烟酰胺与2重量%的n-甲基-2-吡咯烷酮,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例ii-4:包含1重量%的苯甲酰胺,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例ii-5:包含2重量%的对氨基苯甲酰胺与2重量%的柠檬酸,ph2.6的水溶液

比较例ii-1:ph12的氢氧化钠水溶液

比较例ii-2:包含2重量%的烟酸,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例ii-3:包含2重量%的苯甲酸,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例ii-4:包含2重量%的乙醇,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例ii-5:包含2重量%的丙酮,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例ii-6:包含2重量%的丙二醇,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例ii-7:ph2.6的柠檬酸(2重量%)水溶液

实施例iii-1:包含2重量%的烟酰胺与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例iii-2:包含2重量%的天冬酰胺与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例iii-3:包含2重量%的甲酰胺与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例iii-4:包含2重量%的n,n-二甲基乙酰胺与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例iii-5:包含2重量%的n,n-二甲基乙酰胺、2重量%的哌啶以及1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例iii-6:包含2重量%的吡拉西坦与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例iii-7:包含0.5重量%的对氨基苯甲酰胺与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

实施例iii-8:包含2重量%的邻甲酰胺苯甲酸与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例iii-1:包含1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例iii-2:包含2重量%的乙醇与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例iii-3:包含2重量%的异丙醇与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例iii-4:包含2重量%的丙二醇与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例iii-5:包含2重量%的乙二醇与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例iii-6:包含2重量%的二乙二醇单甲醚与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

比较例iii-7:包含2重量%的单乙醇胺与1500mg/l的十二烷基苯磺酸钠,ph12的氢氧化钠水溶液

<试验方法>

从日东电工公司制芳香族聚酰胺系ro膜“es-20”(新膜)剪切圆形的平膜,设置于能装填相同尺寸的膜的图1、2所示的平膜试验装置中,用以下步骤进行洗净试验。

(1)以0.75mpa使纯水流通新膜24小时,求出新膜的纯水透过通量。然后,在相同条件下使500mg/l氯化钠水溶液流通,求出脱盐率。

(2)然后,以0.75mpa使含有非离子性表面活性剂的水溶液(200mg/lsemicleankg(横滨油脂工业)水溶液)流通3天,制成污染膜。对于该污染膜,与上述(1)同样地,求出纯水的透过通量与脱盐率。

(3)然后,供给各洗净液,进行洗净。洗净操作都以2小时的循环洗净→15小时的浸渍洗净→2小时的循环洗净的顺序进行。循环洗净时的运转压力设为0.2mpa。

(4)然后,与上述(1)同样地,求出纯水的透过通量与脱盐率。

(5)用下述式算出恢复率。

恢复率[-]=(洗净后的透过通量)/(新膜的透过通量)

在表2、3中示出结果。表2、3中,“degme”表示二乙二醇单甲醚,“sdbs”表示十二烷基苯磺酸钠。

表2

表3

根据表2、3显而易见的是,通过使用酰胺化合物,能够得到高的洗净效果。如实施例ii-1~5,即使不联用阴离子系表面活性剂,也能得到比使用了阴离子系表面活性剂的比较例ii-2更优异的洗净效果。

由实施例ii-5与比较例ii-7的比较可知,即使与酸性的洗净剂联用,也能够提高洗净效果。

如实施例iii-1~8,通过进一步联用阴离子系表面活性剂,有洗净效果进一步提高的倾向。

如实施例ii-3、实施例iii-5,通过联用含n饱和杂环化合物,在酰胺化合物的浸透、剥离作用下、以及含n饱和杂环化合物的浸透、亲水化作用下,同样得到良好的洗净效果。

特别地,使用了烟酰胺的洗净液的洗净效果高。

由上述结果可知,通过使用具有酰胺结构的酰胺化合物,能够得到比含有其他成分(丙二醇、二乙二醇、单乙醇胺等)的洗净液更高的洗净效果。

实施例ii-1~5及实施例iii-1~8、比较例iii-1~7及比较例iii-1~7中,新膜、污染及洗净后的ro膜的脱盐率几乎相等,为97~99%,确认脱盐率几乎没有因本发明的洗净而降低。

已使用特定的方式详细地说明了本发明,但本领域技术人员知晓,在不脱离本发明的目的与范围的情况下能进行各种变更。

本申请基于2015年7月27日申请的日本发明专利申请2015-147779,并通过引用而援引其全部内容。

附图标记说明

1容器

2平膜单元

2aro膜

2b多孔质支持板

3搅拌器

4高压泵

5搅拌子

6压力计

7压力调整阀

8o型环

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1