CN102292296A - 水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水处理装置。在水处理装置(1)中，由于模块(2a～2c)构成为在可搬运的容器(7a～7c)中装载(收容)有水处理部(8a～8c)，因此，通过将事先组装的水处理部(8a～8c)搬运到施工现场，在施工现场可以简单地构筑水处理装置(1)的主要结构。另外，由于每个模块(2a～2c)均具备实施被处理水的过滤等的水处理的水处理部(8a～8c)，因此可根据模块(2a～2c)的设置数量来改变水处理能力。如此，由于能够容易地进行具有水处理部(8a～8c的模块(2a～2c)的增减，因此可根据所期望的水处理能力，在施工现场容易地进行设置作业及拆卸作业。

Description

水处理装置
技术领域
本发明涉及过滤被处理水以生成处理水的水处理装置。
背景技术
以往就已知有利用过滤膜从河流水、湖泊水、地下水等原水来生成处理水的水处理装置。例如，在专利文献1中公开了具备过滤膜的水处理装置。就这种水处理装置而言，通常要根据目的的性能、占地面积等而进行整体的布局、规格等设计，并在对设施进行施工时，向现场用地内运送物资材料、各种部件等，在现场对其进行组装而完成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2003-266071号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，就以往的水处理装置而言，对应于每个单体机器，要将各种设备、槽类等稳定地安装在地上，并且需要进行将它们连接的配管作业，因此现场的施工性较差，施工所需的时间长，作业负担大。另外，在不需要水处理装置时，过滤膜、槽类及配管等的拆卸作业等较为繁琐，例如，考虑到在吊起机器时或者在搬运机器作业中会对机器造成破损等，有时需要对机器进行保养，而拆卸作业并不容易。因此，在根据被处理水的增减，对具有所期望的水处理能力的水处理装置进行施工时，存在无法容易地进行设置作业及拆卸作业这样的问题。因此，也无法根据要求容易地增减设置面积。
而且，以往的水处理装置存在下述问题：在运转故障时，不得不停止过滤膜组件及反渗透膜组件的全部过滤处理，因此无法稳定地供给处理水。
此外，还存在下述问题：在对以往的水处理装置进行清洗时，必须清洗装置内的全部各组件，从而无法稳定地供给处理水。
本发明以解决上述问题为目的，本发明的目的在于提供一种水处理装置，该水处理装置根据所期望的水处理能力，在施工现场容易地进行设置作业及拆卸作业，并且，即使在运转故障时，也无需停止装置的全部而能够稳定地供给处理水。
解决问题的方法
本发明提供一种过滤被处理水以生成处理水的水处理装置，其特征在于，具备单元结构体，该单元结构体由可搬运的底座和装载在该底座上过滤被处理水以生成处理水的水处理部构成，水处理部包含过滤膜组件和反渗透膜组件，根据所期望的水处理能力，在施工现场设置有多个所述单元结构体。
在本发明中，由于单元结构体构成为在可搬运的底座上装载有水处理部，因此，通过事先组装水处理部并搬运到施工现场，可以在施工现场简单地构筑水处理设施的主要结构。另外，由于每个单元结构体均具备实施被处理水的过滤等水处理的水处理部，因此能够根据单元结构体的设置数量来改变水处理能力。由此，例如在被处理水的处理量增加的情况下，只要将单元结构体搬运到施工现场而追加设置即可，而在被处理水的处理量减少的情况下，只要从施工现场拆卸单元结构体即可。此外，通过具备多个单元结构体，在运转故障时，无需停止包含过滤膜组件及反渗透膜组件的全部单元结构体，可以稳定地供给处理水。
另外，由于不需要对装置内的全部各组件进行清洗，可在清洗一部分单元结构体的同时，利用其它单元结构体继续进行过滤运转，因此可以稳定地供给处理水。此外，可以根据处理要求而容易地进行设置面积的增减。
如上所述，由于可以容易地增减具有水处理部的单元结构体，因此可以根据所期望的水处理能力，在施工现场容易地进行设置作业及拆卸作业。
在具备多个上述单元结构体的水处理装置中，由于需要对应于单元结构体数量的例如移送泵、反洗设备、仪表设备等，因此，如果增加水处理量，则与此相应地有时也会增大设置面积。
于是，通过使用透过处理能力在规定值以上的单元结构体，可以解决该问题。优选使每个上述单元结构体的透过水处理能力为20m3/h以上，进一步优选为30m3/h以上。考虑到在可搬运的底座上的操作性以及维护的容易性，优选使透过水处理能力为75m3/h以下，更优选为60m3/h以下。如此一来，与以往的单床离子交换树脂塔相比，可以大幅提高处理水的处理能力，在处理水的水量相同的情况下，与以往相比，能够使装置更为紧凑。另外，与以往的水处理装置相比，可以减少设置所需的面积。由于水处理装置较为紧凑，因此，不仅适用于小规模的水处理厂，而且通过使透过处理能力设置在规定值以上，即使不增加设置台数，也可以适用于大规模的水处理厂。另外，从以前开始，在可搬运的底座上设置水处理装置是已知的。但是，其大多数用于小规模或临时设施等临时使用的装置上，在大规模且永久使用的情况下，通常较为常见的是在厂房内设置水处理装置的一部分或全部。但是，根据本申请的发明，由于能够搬运，并且底座的每单位面积的水处理能力高，因此可以提供搬运体台数少、不需要设置厂房、大规模且永久的具备可搬运的底座的水处理装置。
另外，优选使水处理部具有过滤膜组件和反渗透膜组件，经过滤膜组件处理的处理水经由高压泵直接供给到反渗透膜组件。就这样的结构而言，由于具有过滤膜组件和反渗透膜组件，因此与例如砂过滤等相比，可以容易提高处理水的水质并且谋求节约空间。另外，由于通过过滤膜组件可以抑制反渗透膜组件的堵塞，因此能够实现稳定的运转。此外，由于在过滤膜组件和反渗透膜组件之间不存在暂时积蓄处理水的中间槽等，因此有利于节约空间。
此外，优选使多个上述单元结构体并列设置在施工现场，使在各个单元结构体中通过的被处理水的流路在每个单元结构体中彼此独立。在对过滤膜组件进行清洗(反洗)时，水处理部必须停止运转数分钟左右。于是，通过构成上述的结构，例如将每个单元结构体的过滤膜组件的清洗时间错开，即使一个单元结构体所装载的水处理部停止了运转，其它单元结构体所装载的水处理部也可以继续运转。由此，可以连续地供给处理水。
另外，优选在施工现场使多个单元结构体沿铅垂方向层叠，使通过每个单元结构体的被处理水的流路在每个单元结构体中彼此独立。如果具备这样的构成，则即使施工现场的占地面狭窄，通过在铅垂方向上层叠单元结构体，也可以增加单元结构体的数量，从而提高每单位设置面积的水处理能力。
此外，优选单元结构体具有浓缩水移送管及反洗水移送管，该浓缩水移送管移送从反渗透膜组件排出的浓缩水，该反洗水移送管与过滤膜组件的出口侧连接，向过滤膜组件输送反洗水，水处理装置还具备浓缩水汇集管路，该浓缩水汇集管路与多个单元结构体中的每一个单元结构体的浓缩水移送管连接以汇集浓缩水，并且该浓缩水汇集管路与多个单元结构体的每一个单元结构体的反洗水移送管连接，将汇集的浓缩水作为反洗水供给到多个反洗水移送管中的至少一个反洗水移送管。从反渗透膜组件排出的浓缩水一般作为废水处理。但是，由于该浓缩水是已经利用过滤膜组件处理后的处理水，因此可用作过滤膜组件的反洗水。根据上述结构，由于具备浓缩水汇集管路，因此可以将从各个反渗透膜组件排出的浓缩水汇集而用作过滤膜组件的反洗水，从而可以有效地利用从反渗透膜组件排出的浓缩水，无须准备用于反洗的液体，有利于削减成本。
在本发明涉及的水处理装置中，优选将过滤膜组件的过滤液全部供给到反渗透膜组件。在这种情况下，可以确保处理水的处理能力。
在本发明涉及的水处理装置中，优选将水处理部收容在可搬运的框体中。这样，在水处理部收容于可搬运的框体的情况下，可以抑制噪音泄露到外部，并且还可以防止紫外线对水处理部的损坏。此外，可以实现对抗风雨、提高装置的美观性。
在本发明涉及的水处理装置中，优选在可搬运的框体内设置有作业通路。在这种情况下，装置运转中的维护变得简便。
在本发明涉及的水处理装置中，优选在可搬运的框体内，将过滤膜组件设置成过滤膜组件全长/框体内部高度＝90％以下。在这种情况下，由于无需弯曲总配管而在框体内可以紧凑地设置过滤膜组件，因此也能够实现水处理装置整体的小型化。需要说明的是，优选使过滤膜组件设置成过滤膜组件全长/框体内部高度＝85％以下，更优选为80％以下。
在本发明涉及的水处理装置中，优选使可搬运的框体内的过滤膜组件与框体的高度方向平行设置，使反渗透膜组件与框体的高度方向垂直设置。在这种情况下，作为可一边确保框体的操作空间，一边紧密地填充组件的方法，最适合用于进行小型化。
在本发明涉及的水处理装置中，优选在可搬运的框体内同时具备过滤膜组件的阀单元和反渗透膜组件的阀单元。在这种情况下，可以在所限制的范围内经由高压泵直接连接过滤膜组件和反渗透膜组件。在此，过滤膜组件的阀单元是指具备例如原水、反洗水、清洗水、过滤水、原水返回、气体、排水各自的流路转换阀和/或流量调节阀，以及对压力、流量、温度进行检测的仪表部件的单元。反渗透膜组件的阀单元是指具备例如原水、透过水、浓缩水、清洗水各自的流路转换阀和/或流量调节阀，以及对压力、流量进行检测的仪表部件的单元。
在本发明涉及的水处理装置中，优选利用可搬运的框体的内壁来固定过滤膜组件和/或反渗透膜组件。在这种情况下，易于确保组件更换、断裂纤维(糸切れ)检查等的作业空间。在此，上述“内壁”包括可搬运的框体内部的壁、顶棚、底板。
发明的效果
根据本发明，可根据所期望的水处理能力，在施工现场能够容易地进行设置作业及拆卸作业。
附图说明
图1是示出本发明实施方式涉及的水处理装置的外观的立体图。
图2是示出水处理装置模块(ブロツク)内部结构的立体图。
图3是示出水处理装置的各模块的配置和液体的流动方向的模式图。
图4是示出各MF膜组件的反洗时间的时间图。
图5是示出搬运构成水处理装置的模块时的状态的立体图。
图6是示出各模块的控制的示意模式图。
图7是示出上下层叠两段的水处理装置的立体图。
符号说明
1水处理装置
2a～2c模块(单元结构体)
8a～8c水处理部
9a～9c底座
12a～12c MF膜组件(微滤膜组件)
13a～13c RO膜组件(反渗透膜组件)
14高压泵
19a～19c浓缩水移送管
20a～20c反洗水移送管
21浓缩水汇集管路。
具体实施方式
下面，参考附图对本发明优选的实施方式进行说明。图1是示出本发明实施方式涉及的水处理装置的外观的立体图，另外，图2是示出水处理装置的模块的内部结构的立体图，图3是示出水处理装置的各模块的配置和液体的流动方向的模式图。
如图1所示，本实施方式涉及的水处理装置1通过设置多个模块(单元结构体)2a～2c和单元模块3而构成。模块2a～2c为并列设置，相对于模块2a～2c，单元模块3设置在被处理水流动的上游侧。各模块2a～2c的一端侧(供给被处理水的上游侧)分别经由移送被处理水的各移送管4a～4c和单元模块3连接。此外，从各模块2a～2c的另一端侧(排出二次处理水的下游侧)延伸的移送二次处理水的移送管5a～5c汇集于一根移送管6。即，流经各模块2a～2c的被处理水的流路在各模块2a～2c中彼此独立。各模块2a～2c各自具有过滤被处理水生成二次处理水(处理水)的独立的功能。
如图1及图2所示，模块2a～2c具备容器(框体)7a～7c和设置在容器7a～7c内的水处理部8a～8c。
容器7a是通常用于输送货物的箱状体，该容器7a由作为容器7a底部的板状底座9a及由壁结构将底座9a围成长方体状的罩10a构成。容器的全长为约6m(20英尺)。另外，在容器上涂敷有绝热涂料。在罩10a上安装有门11。需要说明的是，容器的全长可以采用约12m(40英尺)的形式。
容器7b、7c的结构与容器7a相同，即由作为容器7b、7c底部的板状的底座9b、9c以及由壁结构将底座9b、9c围成长方体状的罩10b、10c构成。
如图2及图3所示，水处理部8a～8c具备组装有MF(微滤)膜的多个MF膜组件12a～12c及组装有RO(反渗透)膜的多个RO膜组件13a～13c。
以水处理部8a为例进行具体说明。在多个MF膜组件12a中，例如，某一MF膜组件12a经由支管与上游侧(被处理水侧)的总管连接，并且，经由支管与下游侧(一次处理水侧)的总管连接。其它的MF膜组件12a也同样，经由支管与上游侧(被处理水侧)及下游侧(一次处理水侧)的总管连接，多个MF膜组件12a整体构成MF膜单元。另外，在多个RO膜组件13a中，例如，某一RO膜组件13a经由支管与上游侧(一次处理水侧)的总管连接，并且，经由支管与下游侧(二次处理水侧)的总管连接。其它的RO膜组件13a也同样，经由支管与上游侧(一次处理水侧)及下游侧(二次处理水侧)的总管连接，多个RO膜组件13a整体构成RO膜单元。
移送管15a按照使MF膜组件12a下游侧的总管和RO膜组件13a上游侧的总管经由高压泵14a串联连接的方式设置。结果，在MF膜组件12a和RO膜组件13a之间不需要设置中间槽，从MF膜组件12a排出的一次处理水直接供给到RO膜组件13a。
另外，多个RO膜组件13a与浓缩水用总管连接。并且，在该总管上连接有用于移送浓缩水的浓缩水移送管19a。如图3所示，该浓缩水移送管19a分成两个支路。浓缩水移送管19a的一个分支经由下述浓缩水汇集管路21与连接在移送管15a上的反洗水移送管20a连接。反洗水移送管20a是用于向MF膜组件12a内输送反洗水(RO浓缩水)的管。在反洗水移送管20a上设置有用于向MF膜组件12a下游侧的总管压送反洗水的泵22a和控制反洗水流量的阀23a。另外，浓缩水移送管19a的另一分支上设置有用于控制浓缩水排出量的阀24a，将浓缩水排出到未图示的排水槽。
而且，如图3所示，在MF膜组件12a上游侧(被处理水侧)的总管的各支管上连接有移送气体洗涤用空气的空气移送管25a。此外，在MF膜组件12a内的膜元件的上游侧的区域连接有移送废水的废水移送管26a，该废水含有反洗时从膜元件剥落而滞留在区域内的污浊物质(杂质)。在废水移送管26a上设置有控制废水排出量的阀27a。关于空气移送管25a，将在后面详述。
水处理部8b、8c的结构与水处理部8a相同，移送管15b、15c按照使MF膜组件12b、12c下游侧的总管和RO膜组件13b、13c上游侧的总管经由高压泵14b、14c串联连接的方式设置。结果，在MF膜组件12b、12c和RO膜组件13b、13c之间不需要设置中间槽，从MF膜组件12b、12c排出的一次处理水直接供给到RO膜组件13b、13c。
RO膜组件13b、13c与浓缩水用总管连接，并且，在该总管上连接有用于移送浓缩水的浓缩水移送管19b、19c。该浓缩水移送管19b、19c中的一浓缩水移送管经由浓缩水汇集管路21与反洗水移送管20b、20c连通，该反洗水移送管20b、20c与移送管15b、15c相连通。在反洗水移送管20b、20c上设置有用于向MF膜组件12a下游侧的总管压送反洗水(RO浓缩水)的泵22b、20c和控制反洗水流量的阀23b、23c。另外，浓缩水移送管19b、19c的另一浓缩水移送管设置有用于控制浓缩水排出量的阀24b、24c。
另外，如图3所示，在MF膜组件12b、12c的上游侧(被处理水侧)的总管的各支管上连接有移送气体洗涤用空气的空气移送管25b、25c。此外，在MF膜组件12b、12c内的膜元件的上游侧的区域连接有移送废水的废水移送管26b、26c，该废水含有反洗时从膜元件剥落而滞留在区域内的污浊物质。在废水移送管26b、26c上设置有控制废水排出量的阀27b、27c。
另外，模块2a装备有：用于向MF膜组件12a配水的低压泵16a、在MF膜组件12a和高压泵14a之间设置的阀17a、对高压泵14a、低压泵16a及阀17a进行驱动控制的控制盘18a。低压泵16a、阀17a及控制盘18a也构成水处理部8a的一部分。这样的结构同样装备在模块2b、2c中，低压泵16b、16c、阀17a、17b及控制盘18a、18b也构成水处理部8b、18c的一部分。
返回图1，水处理装置1具备上述浓缩水汇集管路21。浓缩水汇集管路21与浓缩液移送管19a～19c及反洗水移送管20a～20c相连接。这样一来，浓缩液移送管19a～19c及反洗水移送管20a～20c经由浓缩水汇集管路21连通。具体而言，浓缩水移送管19a及反洗水移送管20a贯通容器壁与浓缩水汇集管路21连通。通过以上结构，从各RO膜组件13a～13c排出的浓缩水汇集于浓缩水汇集管路21。结果，可将从各RO膜组件13a～13c排出的浓缩水用作MF膜组件12a～12c的反洗水。
此外，如上所述，单元模块3经由各移送管4a～4c与各模块2a～2c相连接。具体而言，图3所示的贮存槽36(后述)的下游侧和单元模块3的上游侧经由用于移送前处理水的一根移送管28相连接，该移送管28在单元模块3内分成各移送管4a～4c三个支路，并与各模块2a～2c连接。另外，如图3所示，在单元模块3中装备有送出压缩空气的气体泵29、积蓄由气体泵29送出的压缩空气的室30、对从室30排出的压缩空气进行减压调整的减压阀31。在气体泵29、室30及减压阀31上连接有空气移送管25d。
空气移送管25d在单元模块3内分成空气移送管25a～25c三个支路。空气移送管25a是连接模块2a的MF膜组件12a下游侧的总管的各支管和室30的管。在该空气移送管25a上设置有用来控制空气送出量的阀32a。需要说明的是，在图1中虽未示出，但空气移送管25a贯通各模块2a的容器壁与MF膜组件12a相连接。另外，在空气移送管25b、25c上，与空气移送管25a同样，也设置有控制空气送出量的阀32b、32c。
而且，在单元模块3中装备有中央处理装置33。中央处理装置33一并管理分别设置于各模块2a～2c的控制盘18a～18c。即，中央处理装置33相当于主控台(親局)，控制盘18a～18c相当于子控台(子局)。另外，中央处理装置33对设置在水处理装置1上的阀23a～23c、24a～24c、27a～27c、32a～32c、42a～42c及泵22a～22c、29、40、41的控制也进行一元管理，并通过一根配线(图3的虚线)与控制盘18a～18c、阀23a～23c、24a～24c、27a～27c、32a～32c、42a～42c及泵22a～22c、29、40、41连接。而且，中央处理装置33从未图示的传感器等获得流量、温度、压力、水位高度等用于把握运转状态的数据，并基于取得的数据进行控制，从而形成水处理装置1的最佳的运转环境。
接下来，参考图3，按照处理流程说明水处理装置1的水处理。需要说明的是，在本实施方式中，以作为处理水生成锅炉用水的情况为例进行说明，因此原水是自来水(水道水)。在图3中，水处理装置1除了设置有上述多个模块2a～2c、单元模块3及浓缩水汇集管路21之外，还设置有贮存成为被处理水的原水的原水槽34、除去原水中的杂质的活性炭前处理塔35、贮存经活性炭处理的前处理水的贮存槽36、贮存经RO膜组件13a～13c处理后的二次处理水的贮存槽37、使贮存槽37的二次处理水变为纯水的离子交换树脂塔38及贮存纯水的纯水槽39。另外，在原水槽35及活性炭前处理塔36之间设置有汲取原水的泵40，在贮存槽37及离子交换树脂塔38之间设置有汲取第一处理水的泵41。下面，以模块2a为例，对水处理进行具体的说明。
如图3所示，首先利用泵40从原水槽34向活性炭前处理塔35汲取原水，并将通过该活性炭前处理塔35的前处理水贮存在贮存槽36中。接着，在模块2a中，如果打开移送管4a的阀42a，则低压泵16a受到驱动，从贮存槽36汲取前处理水并在低压条件下压送到MF膜组件12a的上游侧的总管。
接下来，通过MF膜组件12a后的一次处理水，从MF膜组件12a下游侧的总管向高压泵14a排出，并通过该高压泵14a以1.0～1.5MPa的高压压送到RO膜组件13a上游侧的总管。接着，流过模块2a的RO膜组件13a的二次处理水，经由移送管5a及移送管6汇集并贮存在贮存槽37中。然后，利用泵41从贮存槽37向离子交换树脂塔38汲取二次处理水，通过该离子交换树脂塔38后的纯水被贮存在纯水槽39中。贮存在纯水槽39中的纯水的电导率为例如10μS/cm。如上所述，在模块2a中进行水处理。在模块2b、2c中，也按照和模块2a同样的顺序进行水处理。
接着，参考图3，对MF膜组件12a～12c的反洗进行说明。MF膜组件12a～12c的反洗是为了除去吸附或沉积在MF膜表面而导致MF膜的过滤阻力升高的杂质而进行的。下面，以模块2a中的MF膜组件12a为例，对反洗进行具体的说明。
首先，闭合设置在各浓缩水移送管19a～19c的排水口侧的全部阀24a～24c及设置在移送管15a上的阀17a，并同时打开设置在反洗水移送管20a上的阀23a。接下来，通过闭合阀24a～24c，将从RO膜组件13b、13c汇集于浓缩水汇集管路21的浓缩水，通过泵22a集中输送到移送管15a。此时，由于阀23a打开且阀17a闭合，浓缩水从下游侧的总管向各MF膜组件12a内输送。
然后，通过打开阀32a，从室30经由空气移送管25a向MF膜组件12a上游侧的总管的支管，与浓缩水同时输送空气1分钟左右。通过浓缩水的反洗作用和空气泡的洗涤作用，吸附在MF膜表面的杂质剥落。在此，通过气体泵29，将室30内的空气压设定在7Kgf/cm2左右，从该室30排出的空气通过减压阀31被调整并减压，以2Kgf/cm2左右的压力输送到上述MF膜组件12a。
在将浓缩水和空气输送到MF膜组件12a后，将阀32a闭合，停止从室30送出空气，同时打开与MF膜组件12a连接的移送管26a的阀27a，进一步将来自移送管4a的前处理水输送1分钟左右。由此，将已剥落的杂质从MF膜组件12a内排出到外部。如上所述，进行MF膜组件12a的反洗。MF膜组件12b、12c也按照同样的顺序进行反洗。
在此，在本实施方式中，将各模块的MF膜组件12a～12c的反洗时间错开。图4是示出各MF膜组件12a～12c的反洗时间的时间图。如该图所示，以30分钟的周期，分别对模块2a～2c中装备的各MF膜组件12a～12c实施反洗。
具体而言，如图4(c)所示，例如在模块2a的MF膜组件12a中，如果利用浓缩水及空气进行清洗(AS/BW)1分钟，然后利用浓缩水排出(F)杂质1分钟，则如图4(b)所示，8分钟后模块2b的MF膜组件12b的反洗同样地进行。接着，8分钟后，如图4(a)所示，进行模块2c的MF膜组件12c的反洗。通过反复该处理，在各MF膜组件12a～12c中以30分钟的周期实施反洗。
接下来，对水处理装置1的施工方法进行说明。在施工现场的用地内构筑水处理装置1时，预先在远离现场的工厂制造模块2a～2c。如图5所示，在完成各模块2a～2c后，利用卡车等搬运装置43将其搬运到现场。
如图1所示，在施工现场，在地上安装模块2a～2c。根据所期望的水处理能力(被处理水的量)，适当地改变该模块2a～2c的安装数量。空出一定的空间来并列设置各模块2a～2c。此时，设置各模块2a～2c使它们的长度方向为同一方向。
另外，将单元模块3设置成其长度方向朝向与各模块正交的方向，进一步，在单元模块3和各模块2a～2c之间形成一定的空间。如上所述，设置各模块2a～2c及单元模块3。
在安装并固定各模块2a～2c及单元模块3的同时，或者在安装结束后，将各移送管4a～4c及浓缩水汇集管路21与各模块2a～2c及单元模块3相连接。另外，通过移送管28连接单元模块3和贮存槽36之间，通过移送管6连接各模块2a～2c和贮存槽37之间。如上所述，施工图1所示的水处理装置1。
下面，以模块2a为例，具体地说明对于每一模块的控制。需要说明的是，由于模块2b、2c的控制与模块2a相同，因此省略重复的说明。
图6是示出各模块的控制的示意模式图。如图6所示，在MF膜组件12a和高压泵14a之间设置有对流经移送管15a内的第一次处理水的流量进行测定的流量计44a、对高压泵14a吸入侧的压力进行检测的压力传感器45a。流量计44a和压力传感器45a与中央处理装置33相连接，将已测定的各数据传输到中央处理装置33。
另外，在RO膜组件13a的后方设置有对从RO膜组件13a流出的透过水(第二次处理水)的流量进行测定的RO透过水流量计46a。而且，在RO膜组件13a上直接连接有控制浓缩水排出量的阀24a。RO透过水流量计46a与中央处理装置33连接，将已测定的数据传输到中央处理装置33。低压泵16a、高压泵14a及阀24a分别与中央处理装置33连接，接收中央处理装置33的控制信号以进行各种操作。
在这样构成的模块2a中，进行所谓流量控制、压力控制、流量控制的MF-RO联机控制。具体而言，首先，流量计44a测定MF过滤水(第一次处理水)的流量，并将该信号输出到中央处理装置33。中央处理装置33基于流量计44a所测定的数据进行PID(Proportional Integral Derivative，比例积分微分)运算，并输出其结果。需要说明的是，作为PID运算，可例举出根据与设定值之间的偏差来进行的输出运算。接下来，中央处理装置33基于PID运算的输出，进行低压泵16a用变频器(インバ一タ)的频率控制。由此，进行低压泵16a的发动机转速控制，从而改变进入MF膜组件12a的供给量。
压力传感器45a对高压泵14a的吸入侧的压力进行检测，并将该压力信号输出到中央处理装置33。中央处理装置33基于高压泵14a的吸入侧的压力信号进行PID运算，并输出其结果。接下来，中央处理装置33基于PID运算的输出来控制高压泵14a用变频器的频率。由此，进行高压泵14a的发动机转速控制，从而改变高压泵14a的吐出量。
RO透过水流量计46a对RO透过水流量进行测定，并将该测定信号输出到中央处理装置33。中央处理装置33基于RO透过水流量信号进行PID运算，并输出其结果。接下来，中央处理装置33基于PID运算的输出进行对阀24a的控制。由此，改变RO浓缩水量。与此同时，改变RO透过水量。
例如，在MF过滤水量的设定值为25m3/h、高压泵14a的吸入压力的设定值为5m水柱的情况下，高压泵14a的吐出量为25m3/h。然后，RO透过水量设定值为20m3/h时，RO浓缩水量为5m3/h，处于平衡。
当高压泵14a的吸入压力设定值为5m水柱而稳定时，从MF膜组件12a挤入的流量和流出高压泵14a的流量达到平衡。此时，高压泵14a的排出量与进入MF膜组件12a的供给量相同，为25m3/h。然后，阀24a工作，分成RO透过水量20m3/h和RO浓缩水量5m3/h。
然后，在MF膜压差增大时，低压泵16a的转速上升，MF过滤水量设定值维持为25m3/h，在RO膜压差增大时，高压泵14a的转速上升，RO透过水量设定值维持为20m3/h(RO浓缩水量5m3/h)。由此，高压泵14a的吸入压力设定值的5m水柱(即，挤入流量和流出高压泵14a的流量处于平衡的状态)持续稳定。这样一来，可以实现模块2a的稳定运转。
如上所述，根据水处理装置1，由于模块2a～2c构成为在可搬运的容器7a～7c中装载(收容)有水处理部8a～8c，因此，通过事先组装水处理部8a～8c并搬运到施工现场，可以在施工现场简单地构建水处理装置1的主要结构。另外，由于每一个模块2a～2c均具备实施被处理水的过滤等水处理的水处理部8a～8c，因此通过模块2a～2c的设置数量可以改变水处理能力。由此，例如，当被处理水的处理量增大时，可以将模块2a～2c搬运至施工现场进行追加设置，而当被处理水的处理量减少时，将模块2a～2c从施工现场拆卸即可。这样，由于可以容易地增减具有水处理部8a～8c的模块2a～2c，因此可以根据所期望的水处理能力，在施工现场容易地进行设置作业及拆卸作业。
另外，在具备多个模块等单元结构体的水处理装置中，由于需要对应于单元结构体数量的例如移送泵、反洗设备、仪表设备等，因此，如果增大水处理量，则与此相应地有时也会增大设置面积。
于是，通过使用透过处理能力在规定值以上的模块2a～2c，可以解决上述问题。优选模块2a～2c的透过水处理能力分别为20m3/h以上，进一步优选为30m3/h以上。考虑到在可搬运的底座9a～9c上的操作性及维护的容易性，优选透过水处理能力为75m3/h以下、更优选为60m3/h以下。如果是这样，则与以往的单床离子交换树脂塔相比，可以大幅提高处理水的处理能力，在处理水的水量相同的情况下，与以往相比，能够使装置更为紧凑。而且，与以往的水处理装相比，可以减少设置所需的面积。由于水处理装置1较为紧凑，因此，不仅适用于小规模的水处理厂，而且通过使透过处理能力设定在规定值以上，即使不增加设置台数，也可以适用于大规模的水处理厂。另外，从以前开始，在可搬运的底座上设置水处理装置是已知的。但是，其大多数是用于小规模或临时设施等临时使用的装置，在大规模地且永久使用的情况下，通常较为常见的是在厂房内设置水处理装置的一部分或全部。但是，根据本实施方式涉及的水处理装置1，由于能够搬运，并且底座9a～9c的每单位面积的水处理能力高，因此可以提供搬运体台数少、不需要设置厂房、大规模且永久的具备可搬运的底座的水处理装置。
另外，水处理部8a～8c具有MF膜组件12a～12c和RO膜组件13a～13c，经MF膜组件12a～12c处理的一次处理水经由高压泵14a～14c直接供给到RO膜组件13a～13c。由此，利用MF膜组件12a～12c和RO膜组件13a～13c，易于实现以下效果：与例如砂过滤等相比，提高了处理水的水质并且节约了空间。另外，由于通过MF膜组件12a～12c可以抑制RO膜组件13a～13c的堵塞，因此能够实现稳定的运转。而且，在MF膜组件12a～12c和RO膜组件13a～13c之间不存在暂时贮存一次处理水的中间槽等，因此可有效节约空间。
此外，多个模块2a～2c并列设置在施工现场，在各个模块2a～2c中通过的被处理水的流路在各模块2a～2c彼此独立。在清洗(反洗)MF膜组件12a～12c时，水处理部8a～8c必须停止运转数分钟左右。于是，通过构成上述结构，例如将每个模块2a～2c的MF膜组件12a～12c的清洗时间错开，即使模块2a上装载的水处理部8a停止了运转，模块2b、2c上装载的水处理部8b、8c也可继续运转。由此，可以连续地供给处理水。而且，在对模块2a的水处理部8a进行反洗时，通过提高模块2b、2c上装载的水处理部8b、8c的各泵的运转压力，可以在不降低处理量的条件下，持续地确保同一的处理量。
此外，模块2a～2c具有浓缩水移送管19a～19c以及反洗水移送管20a～20c，其中，浓缩水移送管19a～19c移送从RO膜组件13a～13c排出的浓缩水，反洗水移送管20a～20c与MF膜组件12a～12c的出口侧连接，向MF膜组件12a～12c输送反洗水。并且，模块2a～2c具备浓缩水汇集管路21，该浓缩水汇集管路21与多个模块2a～2c各自的浓缩水移送管19a～19c连接以汇集浓缩水，并且该浓缩水汇集管路21与多个模块2a～2c各自的反洗水移送管20a～20c连接，将汇集的浓缩水作为反洗水供给到多个反洗水移送管20a～20c中的至少一个反洗水移送管。从RO膜组件13a～13c排出的浓缩水一般作为废水处理。但是，由于该浓缩水是已经经MF膜组件12a～12c处理后的处理水，因此可以用作MF膜组件12a～12c的反洗水。根据上述结构，由于具备浓缩水汇集管路21，因此可以将从各RO膜组件13a～13c排出的浓缩水汇集并用作MF膜组件12a～12c的反洗水，从而可以有效地利用从RO膜组件13a～13c排出的浓缩水，无须准备用于反洗的液体，有有效地削减成本。
另外，在以往的水处理装置中，MF膜组件和RO膜组件是彼此单独地按照系列分类进行设计的，在对处理能力的增减进行调整的情况下，由于需要变更MF膜组件及RO膜组件各自的膜面积和布局的设计，因此难以简单地改变处理能力。与此相对，在本实施方式涉及的水处理装置1中，由于一体地控制模块2a～2c内的MF膜组件12a～12c和RO膜组件13a～13c，因此仅需根据所期望的处理能力进行变更模块2a～2c数量的设计即可。因此，仅通过改变设置在施工现场的模块2a～2c台数，即可实现处理(过滤)能力的增减。
此外，如上所述，由于对各模块2a～2c一体地控制MF膜组件12a～12c和RO膜组件13a～13c来进行运转管理，因此管理项目限定，各模块2a～2c的膜清洗、膜更换、对能力降低的原因的推定、膜寿命预测及机器的预先维护变得容易。
此外，由于各模块2a～2c为同一设计施工，因此针对膜能力降低、膜破损等的紧急措施、维护作业的管理项目易于标准化，能够高效地运转。
此外，例如在某一模块的处理能力下降的情况下，仅需用新的模块来替换多个模块中处理能力下降的一个模块即可，因此易于恢复处理能力。另外，将处理能力下降的模块搬运到清洗专用工厂，可以一边确认处理能力的恢复一边进行有效的膜清洗。
而且，由于模块2a～2c具备有壁的容器7a～7c，因此在模块2a～2c更换时进行吊起作业的情况下，或者在搬运过程中，能够防止模块2a～2c内的水处理部(MF膜组件12a～12c及RO膜组件13a～13c等)的破损。为此，受到输出限制和管理限制的MF膜组件12a～12c等也可以安全地输送。
本发明并不受上述实施方式限定。例如，在上述实施方式中，作为用于生成锅炉用水的原水，例举了自来水，但本发明也可适用于工厂废水、家庭污水的处理，在这些情况下，原水为工厂废水、家庭污水。
另外，在上述实施方式中，将具有MF膜组件12a～12c和RO膜组件13a～13c的水处理部8a～8c装备在模块2a～2c中，但是，也可在RO膜组件13a～13c的后段进一步装备RO膜组件。即，也可以将RO膜单元构成为多段。此时，可以进一步提高处理水的水质。
另外，在上述实施方式中并列地设置了各模块2a～2c，但是，也可以上下层叠配置模块2a～2c。例如，如图7所示，在施工现场，并列设置的模块2a～2c沿铅垂方向层叠为上下两段。在上下两段的模块2a～2c中通过的被处理水的流路在每个模块2a～2c彼此独立。此时，即使施工现场的占地面窄，也可以通过增加模块2a～2c台数来提高每单位设置面积的水处理能力。需要说明的是，沿铅垂方向层叠的情况下，不限于上述两段，根据需要任选为三段或其它的多段。
另外，在上述实施方式中，将从各模块2a～2c排出的来自RO膜组件13a～13c的浓缩水汇集并用于MF膜组件12a～12c的反洗，但是也可以每个模块2a～2c的一部分一次处理水贮存在反洗室中，并对反洗室内进行加压，将反洗室内的一次处理水用于MF膜组件12a～12c的反洗。另外，作为过滤膜，除微滤膜之外，还可以适用超滤膜。

Claims (13)

1.一种水处理装置，其是过滤被处理水以生成处理水的装置，其特征在于，
该水处理装置具备单元结构体，该单元结构体由可搬运的底座和装载在该底座上过滤所述被处理水以生成所述处理水的水处理部构成，
所述水处理部包含过滤膜组件和反渗透膜组件，
根据所期望的水处理能力，在施工现场设置有多个所述单元结构体。
2.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，
每个所述单元结构体的透过水处理能力在20m3/h以上。
3.如权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于，
经所述过滤膜组件处理后的处理水经由高压泵直接供给到所述反渗透膜组件。
4.如权利要求1～3中任一项所述的水处理装置，其特征在于，
多个所述单元结构体在所述施工现场被并列设置，
在各个所述单元结构体中通过的所述被处理水的流路在每个所述单元结构体中彼此独立。
5.如权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于，
多个所述单元结构体在所述施工现场沿铅垂方向层叠，
在各个所述单元结构体中通过的所述被处理水的流路在每个所述单元结构体中彼此独立。
6.如权利要求3所述的水处理装置，其特征在于，
所述单元结构体具有浓缩水移送管及反洗水移送管，该浓缩水移送管移送从所述反渗透膜组件排出的浓缩水，该反洗水移送管与所述过滤膜组件的出口侧连接，向所述过滤膜组件输送反洗水，
所述水处理装置还具备浓缩水汇集管路，该浓缩水汇集管路与多个所述单元结构体的每一个的所述浓缩水移送管连接以汇集所述浓缩水，并且该浓缩水汇集管路与多个所述单元结构体的每一个的所述反洗水移送管连接，将汇集的所述浓缩水作为反洗水供给到多个所述反洗水移送管中的至少一个所述反洗水移送管。
7.如权利要求1～6中任一项所述的水处理装置，其特征在于，
所述过滤膜组件的过滤液全部供给到所述反渗透膜组件。
8.如权利要求1～7中任一项所述的水处理装置，其特征在于，
所述水处理部收容在可搬运的框体中。
9.如权利要求8所述的水处理装置，其特征在于，
在所述可搬运的框体内设置有作业通路。
10.如权利要求8或9所述的水处理装置，其特征在于，
在所述可搬运的框体内，所述过滤膜组件被设置成
过滤膜组件全长/框体内部高度＝90％以下。
11.如权利要求8～10中任一项所述的水处理装置，其特征在于，
所述可搬运的框体内的所述过滤膜组件与框体的高度方向平行设置，所述反渗透膜组件与框体的高度方向垂直设置。
12.如权利要求8～11中任一项所述的水处理装置，其特征在于，
在所述可搬运的框体内同时具备所述过滤膜组件的阀单元和所述反渗透膜组件的阀单元。
13.如权利要求8～12中任一项所述的水处理装置，其特征在于，
利用所述可搬运的框体的内壁来固定所述过滤膜组件和/或所述反渗透膜组件。
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