膜用水处理药品及膜处理方法技术

一种膜用水处理药品，其含有具有羧基与磺酸基的高分子化合物，优选为含有由下述式(1)表示的高分子化合物。一种膜处理方法，当对含有具有酚性羟基的有机化合物的被处理水进行膜分离处理时，向膜供水中添加该膜用水处理药品，

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】膜用水处理药品及膜处理方法
本专利技术涉及一种防止由有机化合物引起的膜污染的膜用水处理药品、以及使用该膜用水处理药品的膜处理方法。
技术介绍
在海水、碱水的淡水化及排水回收系统中使用反渗透(reverseosmosis，RO)膜系统，通过提高水回收率来实施节水对策。在以高回收率运转RO膜系统的情况下，RO膜供水中的成分在RO膜面高度浓缩。由此，产生水垢故障或由有机化合物引起的RO膜的堵塞。作为具有酚性羟基的有机化合物的多酚，是作为土壤所含的腐殖物质(humicsubstances)存在，另外，在食品及饮料制造工厂等中，也用作食品或饮料的原料。因此，在含有腐殖物质的表层水、地下水以及食品与饮料制造工厂的排水等中，会含有多酚等具有酚性羟基的有机化合物，因此，若将该些水作为被处理水来进行RO膜处理，则会产生由RO膜供水中的具有酚性羟基的有机化合物引起RO膜堵塞的问题。并不限于RO膜，在利用微滤膜等分离膜来对含有源自食品与饮料原料的多酚的被处理水进行处理的情况下，也有多酚被过滤膜捕捉，产生膜堵塞问题的可能性。如上所述，土壤所含的腐殖物质或者用作食品与饮料的原料的多酚等具有酚性羟基的有机化合物，对微滤膜(microfiltrationmembrane，MF膜)、超滤膜(ultrafiltrationmembrane，UF膜)、纳米过滤膜(nanofiltrationmembrane，NF膜)及反渗透膜(reverseosmosismembrane，RO膜)等分离膜造成膜污染(积垢(fouling))。积垢是膜供水中存在的分离对象物质等附着、堆积于膜表面或细孔内的现象。积垢包括：由悬浮粒子堆积于膜面、吸附于膜所引起的层形成；溶解性高分子物质在膜面的凝胶化、在膜细孔内部的吸附、析出、堵塞；以及由气泡引起的细孔的封阻(blocking)(闭塞)；以及模块内的流路堵塞等。也能够通过在膜分离处理的前阶段进行凝聚、吸附处理来去除具有酚性羟基的有机化合物。但是，凝聚处理中，富啡酸(fulvicacid)等分子量较低的有机化合物的去除效果低。另外，吸附处理中需要定期更换吸附剂。因此，这种前处理并不理想，而期望一种添加至膜供水中，防止由多酚等具有酚性羟基的有机化合物引起的膜污染的水处理药品。专利文献1中提出有一种水处理方法，其在膜分离处理工序的前级进行凝聚处理工序，在凝聚处理工序中，向被处理水中添加包含熔点130℃～220℃的酚醛树脂的碱溶液的凝聚剂。但是，在利用凝聚剂进行凝聚处理而得到的凝聚处理水中也有可能残留并含有作为具有酚性羟基的有机化合物的酚醛树脂。因此，在对该凝聚处理水进行膜分离处理的情况下，会导致由具有酚性羟基的有机化合物引起的膜污染。作为膜用水处理药品，提出了很多应对由被处理水中的碳酸钙、硫酸钙等水垢成分引起的水垢故障的药品。但是，对于由具有酚性羟基的有机化合物引起的膜污染，几乎没有水处理药品的提案。专利文献2中提出有一种具有酚性羟基的有机化合物用分散剂，其以聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯酰胺等具有羰基且具有羰基碳与氮原子键合的结构的高分子化合物为有效成分。但是，为了扩大药品选择的自由度及面向实用化的多样性，理想的是进一步开发新药品。再者，如专利文献3所述，本专利技术中使用的AA/AMPS共聚物或AA/HAPS共聚物已作为水系统的钙系防垢剂为人所知。但是，关于由具有酚性羟基的有机化合物引起的膜污染的防止效果，尚不清楚。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-56496号公报专利文献2：日本专利第5867532号公报专利文献3：日本特开2012-206044号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于，提供一种在利用RO膜等对含有具有酚性羟基的有机化合物的被处理水进行膜分离处理时，能够有效防止由被处理水中的具有酚性羟基的有机化合物引起的膜污染的膜用水处理药品、以及使用该膜用水处理药品的膜处理方法。解决课题的技术方案本专利技术人为解决所述课题反复进行研究，结果发现，具有羧基与磺酸基(sulfogroup)的高分子化合物使被处理水中的具有酚性羟基的有机化合物有效地分散，从而能够有效地防止由具有酚性羟基的有机化合物引起的膜污染。即，本专利技术以如下内容为主旨。[1]一种膜用水处理药品，其为用于防止由具有酚性羟基的有机化合物引起的膜污染的水处理药品，其特征在于，含有：具有羧基与磺酸基的高分子化合物。[2]如[1]所述的膜用水处理药品，其中，所述高分子化合物为由下述式(1)表示的高分子化合物。式中，m与n表示各结构单元的摩尔％，m+n＝90％～100％。R为含磺酸基的阴离子基。[3]如[2]所述的膜用水处理药品，其中，所述式(1)中的R为-C(＝O)-NH-C(CH3)2-CH2SO3H和/或-CH2OCH2-CH(-OH)-CH2SO3H。[4]如[2]或[3]所述的膜用水处理药品，其中，所述式(1)中的n为5％～50％。[5]如[1]至[4]中任一项所述的膜用水处理药品，其中，所述高分子化合物的质均分子量为1000～30000。[6]如[1]至[5]中任一项所述的膜用水处理药品，其为对含有具有酚性羟基的有机化合物的被处理水进行反渗透膜处理的反渗透膜用水处理药品，通过该反渗透膜处理而得到的浓缩水满足下述条件(A)和条件(C)，或满足下述条件(B)和条件(C)，或满足下述条件(A)和条件(B)和条件(C)。(A)对于利用孔径0.45μm的过滤器过滤该浓缩水而得到的过滤水，使用紫外可见分光光度计，用50mm的吸收池(cell)测定出的波长260nm处的吸光度(abs(50mm的吸收池))为0.01～5.0；(B)该浓缩水的总有机碳(totalorganiccarbon，TOC)或非挥发性有机碳(non-purgeableorganiccarbon，NPOC)浓度为0.01mg/L～100mg/L；(C)该浓缩水的多价金属阳离子的浓度为1mg/L以上。[7]如[6]所述的膜用水处理药品，其中，所述反渗透膜处理中的浓缩倍率为3倍以上。[8]一种膜处理方法，其特征在于，当对含有具有酚性羟基的有机化合物的被处理水进行膜分离处理时，向该膜的供水中添加[1]至[7]中任一项所述的膜用水处理药品。[9]如[8]所述的膜处理方法，其中，以所述高分子化合物的浓度成为0.01mg/L～50mg/L的方式向所述被处理水中添加所述膜用水处理药品。专利技术的效果根据本专利技术，在利用RO膜等对含有具有酚性羟基的有机化合物的被处理水进行膜分离处理时，使被处理水中的具有酚性羟基的有机化合物有效地分散，从而能够防止由具有酚性羟基的有机化合物引起的膜污染、甚至膜堵塞，抑制膜的透过水量的降低，能够长期进行稳定且有效率的膜分散处理。附图说明图1是表示实施例中使用的平膜试验装置的示意图。图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜用水处理药品，其为用于防止由具有酚性羟基的有机化合物引起的膜污染的水处理药品，其特征在于，含有：具有羧基与磺酸基的高分子化合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181005 JP 2018-1902571.一种膜用水处理药品，其为用于防止由具有酚性羟基的有机化合物引起的膜污染的水处理药品，其特征在于，含有：具有羧基与磺酸基的高分子化合物。


2.如权利要求1所述的膜用水处理药品，其中，所述高分子化合物为由下述式(1)表示的高分子化合物，



式中，m与n表示各结构单元的摩尔％，m+n＝90％～100％；R为含磺酸基的阴离子基。


3.如权利要求2所述的膜用水处理药品，其中，所述式(1)中的R为-C(＝O)-NH-C(CH3)2-CH2SO3H和/或-CH2OCH2-CH(-OH)-CH2SO3H。


4.如权利要求2或3所述的膜用水处理药品，其中，所述式(1)中的n为5％～50％。


5.如权利要求1～4中任一项所述的膜用水处理药品，其中，所述高分子化合物的质均分子量为1000～30000。


6.如权利要求1～5中任一项所述的膜用水处理药品，其中，其为对含有具有酚性羟基的有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井一辉，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP