CN102471100A - 造水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种造水系统，所述造水系统用第1半透膜处理设备(2)处理被处理水(A)来生产淡水，并且，使在第1半透膜处理设备(2)中处理时所生成的浓缩水混合于被处理水(B)中，用第2半透膜处理设备(3)处理该混合水来生产淡水，其特征在于，在所述造水系统中设置有旁通管路使被处理水(A)不经由第1半透膜处理设备(2)就混合在被处理水(B)或浓缩水中，以便即使在第1半透膜处理设备(2)产生问题等无法进行处理时第2半透膜处理设备(3)也能够运转。

Description

造水系统
技术领域
本发明涉及一种利用了复合水处理技术的造水系统，该系统中以渗透压不同的被处理水A和被处理水B为原水，通过淡水化技术得到淡水。更详细地说，涉及一种可适用于自来水管的净水处理领域、工业用水、食品、医疗工艺用水、半导体相关清洗用水等产业用水制造领域等的、节能且有效地生产淡水的系统。
背景技术
近年来，开发了为数众多的有关水的技术，其中，膜分离法由于具有节能、节省空间、省力和提高制品的品质等的特征，所以在各种领域中的使用得到扩大。
水处理中所使用的分离膜大体分为纳米过滤膜(NF膜)/反渗透膜(RO膜)、和微滤膜(MF膜)/超滤膜(UF膜)这两类，前者用于从海水或坑水中脱盐、除去离子等，另一方面，后者在从河水或地下水、污水处理水制造工业用水或自来水的净水工艺中使用。进而，以往，被称为“膜分离活性污泥法(Membrane Bioreacter(膜生物反应器)；MBR)”的处理也常被采用，其中，将经活性污泥法处理后的污水或产业排水用直接浸在活性污泥槽中的MF膜/UF膜进行处理。
从高呼干旱缺水的目前状况出发，对使用了这些膜的水处理法进行了进一步的技术开发，近年来，在苦于干旱缺水的中东地区和亚洲地区等建设了为数众多的造水设施，其采用了被称为“综合膜利用系统(Integrated Membrane System；IMS)”的技术，使用MF膜/UF膜除去海水或坑水中的有机物、微粒或用MBR净化污水或产业废水，进行这种前处理后，用RO膜进行处理，有效生产淡水。
现在，从海水或坑水中生产淡水的系统，例如可举出：通过现有净水技术即砂滤实施前处理后，用NF膜/RO膜进行处理的技术，以及如上所述使用MF膜/UF膜对海水或者坑水进行前处理后用NF膜/RO膜处理的方法，但由于该系统通过前处理不能除去海水中的盐分，所以盐分的除去全都用后阶段的NF膜/RO膜来进行。于是，在需要高于渗透压的供给压力的NF膜/RO膜处理法中，对NF膜/RO膜供给原水时必须用称为“升压泵”的泵进行加压。即，由于向NF膜/RO膜供给的原水的盐浓度越高渗透压越高，所以产生利用升压泵施加更高压力的必要性，需要用于使升压泵工作的能量。
为了解决这些问题，开发了一种在非专利文献1、非专利文献2中记载的、综合了污水高度处理和海水淡水化的膜处理系统，正要通过小规模试验开始验证试验。根据该技术，在用MBR处理污水后，使用RO膜生产淡水，将实施RO膜处理时生成的浓缩水混合在海水中，因而能够比以往高效地生产淡水，并且使海水中的盐浓度降低，能够将用于海水淡水化的RO膜处理进行运转时的升压泵抑制在比以往低的规格，实现更节能的系统。
但是，在非专利文献1、非专利文献2所记载的系统的流程图中，从污水处理管路侧向海水淡水化处理管路侧的液体输送管路仅存在输送RO膜处理的浓缩水的管路。在这种系统的情况下，万一，由污水生产淡水的系统中所使用的RO膜产生任何问题无法进行处理时、由于定期检查或化学药品清洗而停机时，从由污水生产淡水的系统向由海水生产淡水的系统的输送无法进行，存在失去非专利文献1、非专利文献2所记载的系统的优点的问题。另外，在污水或产业废水等的情况下，被处理流量以小时为单位或以日为单位发生变化，但对于非专利文献1、非专利文献2所记载的系统，在得到水量超过能供给于污水处理侧RO膜的水量的污水或产业废水的处理水时，将可供给于RO膜的清澄的处理水放出或废弃处理，在效率上是不利的。
进而，在非专利文献1、非专利文献2所记载的系统的海水淡水化处理管路侧，由于对海水不进行前处理而直接供给于RO膜，所以海水中的有机物和微粒被RO膜捕获，易于引起RO膜堵塞，存在不可长期使用的问题。
非专利文献1：“株式会社神钢环境SOLUTION等4者，经产省的示范事业，在周南市进行实证实验”、[online]、平成21年3月5日、日本水道新闻、[平成21年7月2日检索]、网址<http://www.suido-gesuido.co.jp/blog/suido/2009/03/post_2780.html>
非专利文献2：“「适合低碳社会的技术开发·社会体系实证示范事业」的选定”、[online]、平成21年3月2日、东丽株式会社综合报导、[平成21年7月2日检索]、网址<http://www.toray.co.jp/news/water/nr090302.html>
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用了复合水处理技术的造水系统，该造水系统中，即使用于处理被处理水A的第1半透膜处理设备产生问题等变得无法进行处理时，用于处理被处理水B的第2半透膜处理设备也能够运转。
为了解决上述课题，本发明采用如下构成。
(1)一种造水系统，所述造水系统用第1半透膜处理设备处理被处理水A来生产淡水，并且，使在第1半透膜处理设备中处理时所生成的浓缩水混合于被处理水B中，用第2半透膜处理设备处理该混合水来生产淡水，其特征在于，在所述造水系统中设置有旁通管路，所述旁通管路能够使被处理水A不经由第1半透膜处理设备就混合在被处理水B或浓缩水中。
(2)如(1)所述的造水系统，其特征在于，具备旁通管路流量调整装置，用于调整向上述旁通管路输送的被处理水A的流量。
(3)如(2)所述的造水系统，其特征在于，具备被处理水A蓄存槽，用于蓄存上述被处理水A，并且，上述旁通管路流量调整装置根据蓄存在上述被处理水A蓄存槽中的被处理水A的水位调整向上述旁通管路输送的被处理水A的流量。
(4)如(2)或(3)所述的造水系统，其特征在于，具备第1被处理水A流量计测装置，用于计测向上述第1半透膜处理设备输送的上述被处理水A的流量，并且，上述旁通管路流量调整装置根据由该第1被处理水A流量计测装置计测的被处理水A的流量值，调整向上述旁通管路输送的被处理水A的流量。
(5)如(2)～(4)中任一项所述的造水系统，其特征在于，具备第2被处理水A流量计测装置，用于计测上述被处理水A的供给流量，并且，上述旁通管路流量调整装置根据由该第2被处理水A流量计测装置计测的被处理水A的流量值，调整向上述旁通管路输送的被处理水A的流量。
(6)如(2)～(5)中任一项所述的造水系统，其特征在于，具备浓缩水流量计测装置，用于计测上述浓缩水的流量，并且，上述旁通管路流量调整装置根据由该浓缩水流量计测装置计测的浓缩水的流量值，调整向上述旁通管路输送的被处理水A的流量。
(7)如(1)～(6)中任一项所述的造水系统，其特征在于，具备浓缩水排出装置，用于将上述浓缩水的至少一部分排出到体系外，在从上述旁通管路输送被处理水A时利用该浓缩水排出装置将上述浓缩水的至少一部分排出。
(8)如(1)～(7)中任一项所述的造水系统，其特征在于，具备用于蓄存上述浓缩水的浓缩水蓄存槽，上述旁通管路与该浓缩水蓄存槽连通。
(9)如(8)所述的造水系统，其特征在于，具备：
浓缩水排出装置，用于将上述浓缩水的至少一部分排出到体系外；和
浓缩水排出控制装置，用于在上述浓缩水蓄存槽的水位为规定值以上时，通过上述浓缩水排出装置将浓缩水排出到体系外。
(10)如(9)所述的造水系统，其特征在于，具备旁通管路流量计测装置或混合水流量计测装置，还具备被处理水B输送装置和被处理水B流量调整装置，所述旁通管路流量计测装置用于计测上述旁通管路所输送的被处理水A的流量，所述混合水流量计测装置用于计测上述旁通管路所输送的被处理水A和浓缩水的混合水的流量，所述被处理水B输送装置用于输送上述被处理水B，所述被处理水B流量调整装置依据由该旁通管路流量计测装置或该混合水流量计测装置计测的流量值，对通过该被处理水B输送装置输送的被处理水B的流量进行调整。
(11)如(1)～(10)中任一项所述的造水系统，其中，将被处理水A用第1前处理设备处理后，用第1半透膜处理设备进行处理，生产淡水。
(12)如(1)～(11)中任一项所述的造水系统，其中，将被处理水B用第2前处理设备处理后，用第2半透膜处理设备进行处理，生产淡水。
通过本发明，能够构建一种造水系统，该造水系统利用了复合水处理技术，即使在用于处理被处理水A的第1半透膜产生问题等而无法进行处理时，用于处理被处理水B的第2半透膜处理设备也能够运转，可实现连续稳定的运转。
附图说明
图1是表示非专利文献1和非专利文献2中记载的污水-海水淡水化综合系统的流程图。
图2是表示本发明的造水系统的一方式的流程图。
图3是表示本发明的造水系统的另一方式的流程图。
图4是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图5是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图6是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图7是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图8是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图9是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图10是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图11是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图12是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图13是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图14是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图15是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图16是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
图17是表示本发明的造水系统的再一方式的流程图。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明优选的实施方式。但本发明的范围并不限于这些实施方式。
图1是非专利文献1和非专利文献2中记载的污水-海水淡水化综合系统的流程图。用第1前处理设备1(文献中为MBR)对被处理水A(文献中为污水)进行有机物的分解、浮游成分或微粒等的分离，能够得到处理水。进而，利用被处理水A处理管路侧的第1半透膜处理设备2(文献中为RO膜处理设备)过滤该处理水，得到生产水(淡水)和浓缩水。两文献记载的技术中，使此处得到的浓缩水与被处理水B处理管路汇合，通过与被处理水B(文献中为海水)混合，可以使被处理水B的渗透压降低。混合了浓缩水的被处理水B经第2半透膜处理设备3(文献中为RO膜处理设备)过滤，能够得到生产水(淡水)和浓缩水。其后，将在第1半透膜处理设备2和第2半透膜处理设备3中得到的生产水(淡水)汇合，用于各种用途。
但是，图1的处理系统中，从被处理水A处理管路侧向被处理水B处理管路侧输送液体的管路，仅存在输送从第1半透膜处理设备2得到的浓缩水的管路。在这种系统的情况下，万一，第1半透膜处理设备2整体或一部分产生什么问题，或需要进行化学药品清洗而停机，无法充分进行处理时，无法从被处理水A处理管路向被处理水B处理管路侧输送液体或送液量减小，从而具有如下问题，即，失去使被处理水B的渗透压降低、使第2半透膜处理设备运转时所消耗的能量减小的优点，另外，从第2半透膜处理设备3的工作状况来看，不得不使第2半透膜处理设备3完全或部分停机。另外，被处理水A在如污水等那样流量发生波动时，在可向第1半透膜处理设备2供给的被处理水A的流量超过第1半透膜处理设备2中可处理的流量的情况下，存在被处理水A的一部分不能进行半透膜处理的问题。
因此，为了解决该课题，本申请发明人等进行了深入研究，结果开发了一种设置有旁通管路的造水系统，其中，如图2所示，使被处理水A不经由第1半透膜处理设备2就混合在被处理水B的处理管路中。本系统中，被处理水A处理管路侧的第1半透膜处理设备2工作的通常状态下，与第1半透膜处理设备2连接的供给水阀4、浓缩水阀5、生产水阀6全部开放，另一方面，被处理水A的旁通管路阀8关闭，使被处理水A不流入被处理水A的旁通管路配管7内。由此，被处理水A经第1半透膜处理设备2的处理，被分离为生产水(淡水)和浓缩水。其后，浓缩水与被处理水B处理管路汇合，与被处理水B混合。混合后的水，其后经第2半透膜处理设备3的处理，被分离为生产水(淡水)和浓缩水。即，本发明中，优选从第1半透膜处理设备2得到的浓缩水的渗透压低于被处理水B的渗透压，由此，通过将浓缩水和被处理水B混合，从而使渗透压低于被处理水B的渗透压，能够期待减小在第2半透膜处理设备3的处理中所需的动力。这样的被处理水A和被处理水B只要渗透压的关系具有如上那样的关系，什么样的水都能适用，作为一例，可举出海水、坑水、污水、产业废水、河水等。
此处，例如，第1半透膜处理设备2发生不良情况或需要进行化学药品清洗而将设备全停时，与第1半透膜处理设备2连接的供给水阀4、浓缩水阀5、生产水阀6全部关闭，另一方面，旁通管路阀8开启，使被处理水A流入旁通管路配管7内，与被处理水B处理管路汇合。与被处理水B汇合的被处理水A有助于降低被处理水B的渗透压，能够从第2半透膜处理设备获得生产水。另外，例如，第1半透膜处理设备2由多个系列构成，其一部分停机时，被处理水A向第1半透膜处理设备2的总供给量和浓缩水的流量比通常状态少。此时，没有供给到第1半透膜处理设备2中的被处理水A的全部或一部分通过旁通管路供给，通过与被处理水B混合，能够实现与通常状态同样或更佳的对被处理水B渗透压的降低效果，能够从第2半透膜处理设备获得生产水。而且，在被处理水A流量发生波动，可供给到第1半透膜处理设备2中的被处理水A的流量超过第1半透膜处理设备2的可处理流量的情况下，超出的被处理水A通过旁通管路来供给，可用于被处理水B的稀释水。
此处，优选具备旁通管路流量调整装置，用于调整将被处理水A的至少一部分输送于上述旁通管路的被处理水A的流量。旁通管路流量调整装置不仅包括具有控制旁通管路所输送的被处理水A的流量的功能的装置，也包括具有控制旁通管路开始或停止输送被处理水A的功能的装置。具体可举出阀、泵、溢流管等。
另外，优选方案为：具备用于蓄存上述被处理水A的被处理水A蓄存槽，并且，上述旁通管路流量调整装置根据蓄存在上述被处理水A蓄存槽中的被处理水A的水位对通过上述旁通管路输送的被处理水A的流量进行调整。被处理水A蓄存槽只要具有蓄存被处理水A的功能即可，没有特别限定，但在如后所述对被处理水A进行前处理的情况下，优选蓄存经前处理后的被处理水A。另外，作为根据蓄存在上述被处理水A蓄存槽中的被处理水A的水位对通过上述旁通管路输送的被处理水A的流量进行调整的装置，例如有在图10或图11中记载的装置。
图10的装置是这样的一种装置：具备水位计13等测定被处理水A蓄存槽12的水位的水位测定装置，根据该水位测定装置所测定的水位值，利用阀或泵等对通过旁通管路7供给被处理水A的情况进行调整。特别是通过进行控制使在水位变为规定值以上时自动开始通过旁通管路7供给被处理水A，从而在第1半透膜处理设备2的全部或一部分停止导致向第1半透膜处理设备2的供给量减小或被处理水A的流量增加时等需要通过旁通管路7供给被处理水A时，不特别进行人为操作，就能够通过旁通管路7供给被处理液A。特别是如图11所示，通过将旁通管路7与被处理水A蓄存槽的溢流管14连通，不利用水位计、泵和阀等计量表或机器以及这些的电力控制，就能够简便地实现与图10同样的功能，而且也有助于节能。
另外，还优选如下方案：如图12所示，具备流量计15等第1被处理水A流量计测装置，用于计测向第1半透膜处理设备2输送的被处理水A的流量，并且，旁通管路阀8等旁通管路流量调整装置根据由该第1被处理水A流量计测装置计测的被处理水A的流量值，对向旁通管路7输送的被处理水A的流量进行调整。第1被处理水A流量计测装置只要为流量计等能够测定液体的流量的装置即可，没有特别限定。作为旁通管路流量调整的具体方法，例如有：通过该第1被处理水A流量计测装置在向第1半透膜处理设备2输送的被处理水A的流量值比通常运转时降低，变为规定值以下时，通过旁通管路7供给被处理水A的方法等。由此，特别是在第1半透膜处理设备2的全部或一部分停机时等，能够自动察觉所导致的第1半透膜处理设备2的处理量减小，需要通过基于旁通管路7供给被处理水A。
另外，还优选如下方案：如图13所示，具备第2被处理水A流量计测装置16，用于计测被处理水A的供给流量，并且，旁通管路阀8等旁通管路流量调整装置根据由该第2被处理水A流量计测装置16计测的被处理水A的流量值，调整向旁通管路7输送的被处理水A的流量。第2被处理水A流量计测装置与第1被处理水A流量计测装置同样，只要为流量计等能够测定液体的流量的装置即可，不特别限定。作为旁通管路流量调整的具体方法，例如有：通过该第2被处理水A流量计测装置在被处理水A的供给流量值比通常运转时增加，变为规定值以上时，通过旁通管路7供给被处理水A的方法等。由此，特别是在被处理水A的流量增加时，能够通过旁通管路7供给被处理水A，由此可以有效地利用被处理水A。
另外，还优选如下方案：如图14所示，具备用于计测浓缩水的流量的浓缩水流量计测装置，并且，上述旁通管路流量调整装置根据由该浓缩水流量计测装置计测的浓缩水的流量值，调整向上述旁通管路输送的被处理水A的流量。浓缩水流量计测装置与第1和第2被处理水A流量计测装置相同，只要为流量计等能够测定液体流量的装置即可，不特别限定。作为旁通管路流量调整的具体方法，例如有：基于该浓缩水流量计测装置在从第1半透膜处理设备2供给的浓缩水的流量值比通常运转时降低，变为规定值以下时，通过旁通管路7供给被处理水A的方法等。由此，特别是在第1半透膜处理设备2的全部或一部分停机时等，能够自动察觉由此导致第1半透膜处理设备2的处理量降低、需要通过旁通管路7供给被处理水A。
另外，还优选如下方案：具备用于排出至少一部分浓缩水的浓缩水排出装置18，在从旁通管路7输送被处理水A时利用该浓缩水排出装置18将至少一部分浓缩水排出到体系外。一般情况下，用作被处理水A的原水中包含例如形成水垢的物质、有机物等具有阻碍半透膜处理设备的功能的效果的物质。这些阻碍功能的物质通常不透过半透膜处理设备，所以在浓缩水中的浓度比在被处理水A中的浓度高。即，作为向第2半透膜处理设备3供给的原水，与浓缩水相比较优选被处理水A。因此，在从旁通管路7供给的被处理水A的流量与浓缩水的流量之和超出作为被处理水B的稀释水的必要量的情况下，特别是从旁通管路7输送被处理水A时，通过利用该浓缩水排出装置18排出至少一部分浓缩水，能够优先利用被处理水A，从而能够抑制第2半透膜处理设备的功能降低，延长化学药品清洗间隔和膜寿命。
另外，优选如图16所示，具备用于蓄存浓缩水的浓缩水蓄存槽20，且旁通管路7与该浓缩水蓄存槽20连通。浓缩水蓄存槽20只要为下述结构即可：通常情况下蓄存浓缩水，在通过旁通管路供给被处理水A时被处理水A供给于其中。即，浓缩水蓄存槽20中，蓄存浓缩水或被处理水A或浓缩水与被处理水A的混合水。这些水全都是通过与被处理水B混合从而作为被处理水B的稀释水发挥功能的物质。为了使第2半透膜处理设备3稳定运转，优选将被处理水B的稀释倍数设定为恒定值，减小向第2半透膜处理设备3供给的原水的渗透压的波动，为此，将作为稀释水的浓缩水或被处理水A或浓缩水与被处理水A的混合水暂时蓄存在同一浓缩水蓄存槽20中，其后与被处理水B混合，这样能够通过流量控制实现稀释倍数的稳定化。
此处，优选形成在浓缩水蓄存槽20中设置溢流管、在浓缩水和被处理水A过多时能够将其排出到体系外的结构，更优选具备：浓缩水排出装置18和浓缩水排出控制装置，所述浓缩水排出装置18用于将浓缩水的至少一部分排出到体系外，所述浓缩水排出控制装置用于在浓缩水蓄存槽20的水位为规定值以上时通过上述浓缩水排出装置18将浓缩水排出到体系外。由此，与浓缩水相比，能够优先利用被处理水A，进而有助于第2半透膜处理设备的稳定运转。作为具体的控制方法，例如有这样的方法等：如图16所示，在浓缩水蓄存槽20中设置用于测定槽内水位的水位计21，在水位计21所测定的水位值变为规定值以上时，设置于浓缩水配管上的浓缩水排出配管分支点处的三通阀19，从浓缩水向浓缩水蓄存槽20流入的方向切换为朝向浓缩水排出配管的方向。此时，不设置三通阀，而在浓缩水排出配管上、以及在浓缩水配管上的浓缩水排出配管分支点与浓缩水蓄存槽20之间，分别设置阀，也能够实现同样的功能。
另外，优选如下方案：如图17所示，具备旁通管路流量计测装置22或混合水流量计测装置23，并且具备被处理水B输送装置24和被处理水B流量调整装置，所述旁通管路流量计测装置22用于计测旁通管路7所输送的被处理水A的流量，所述混合水流量计测装置23用于计测旁通管路7所输送的被处理水A与浓缩水的混合水的流量，所述被处理水B输送装置24用于输送被处理水B，所述被处理水B流量调整装置，用于依据由旁通管路流量计测装置22或混合水流量计测装置23计测的流量值，对通过被处理水B输送装置24输送的被处理水B的流量进行调整。由此，例如，在第2半透膜处理设备3成为耐受原水渗透压波动的结构的情况下，通过用旁通管路7输送被处理水A，从而在作为被处理水B的稀释水的被处理水A和浓缩水的流量增加时，通过降低被处理水B的流量，能够减小在被处理水B的取水·输送中所需要的能量及成本、以及被处理水B的前处理所需要的能量及成本，进而通过提高稀释倍数，能够使供给于第2半透膜处理设备3的原水的渗透压降低，有助于第2半透膜处理设备3所需的高压泵的动力降低。另外，例如，在第2半透膜处理设备3由多个系列构成，其一部分成为预备系列的情况下，通过用旁通管路7输送被处理水A，从而在作为被处理水B的稀释水的被处理水A和浓缩水的流量增加时，与之对应，例如通过使被处理水B的流量增加以形成恒定的稀释倍数，能够增加第2半透膜处理设备3可处理的原水量，增加生产水量。
此处，旁通管路流量计测装置和混合水计测装置只要为流量计等能够测定液体流量的装置即可，不特别限定。另外，被处理水B输送装置只要可以输送被处理水B即可，一般，输液泵是适合的，但也可以为利用了水位差的输送装置。另外，被处理水B流量调整装置只要具有可调整被处理水B的流量的功能即可，对形状和方式没有特别限定，有如下方法：如图17所示，在被处理水B的供给配管上设置流量计25，根据作为旁通管路流量计测装置或混合水流量计测装置的流量计的流量值，决定被处理水B的输送流量值，调整被处理水B输送装置24的送液量以使所决定的被处理水B的输送流量值与流量计25所测定的流量值一致(具体来说，在被处理水B输送装置为泵时可以举出变换器控制，为自然水位差的情况下可举出通过电磁阀进行的开口度调整等)。
在此，对处理被处理水A或被处理水B的第1半透膜处理设备2和第2半透膜处理设备3进行说明。半透膜是指使被处理液中的一部分成分、例如溶剂透过而不使其他成分透过的半透性的膜。水处理技术中，作为该半透膜的一例，可举出NF膜、RO膜。要求NF膜或RO膜具有能将被处理水中所含的溶质降低至可用作再生水的浓度的性能。具体地说，要求具有如下性能，即，阻止盐分或矿物质成分等多种离子(例如钙离子、镁离子、硫酸离子这样的二价离子、钠离子、钾离子、氯离子这样的一价离子)或以腐殖酸(分子量MW≥100,000)、灰黄霉酸(分子量MW＝100～1,000)、醇、醚、糖类等为首的溶解性有机物。NF膜被定义为操作压力为1.5MPa以下、截留分子量为200至1,000、氯化钠的阻止率为90％以下的过滤膜，将与其相比截留分子量较小、具有较高阻止性能的膜称为RO膜。另外，接近NF膜的RO膜也被称为松散反渗透膜。
NF膜、RO膜有中空纤维膜和平膜的形状，都能够在本发明中适用。另外，为了容易处理，能够使用将中空纤维膜或平膜装在箱体中制成的流体分离元件。该流体分离元件在使用平膜状的NF膜或RO膜时，例如优选设定为这样的结构：在穿设有多个孔的筒状的中心管坯的周围卷绕膜单元，该膜单元包含NF膜或RO膜和经平组织等透过水流道材料以及塑料网等供给水流道材料，将其装在圆筒状的箱体中。还优选将多个流体分离元件串联或并联连接，制成分离膜组件。在该流体分离元件中，供给水从一端部向单元内供给，在到达另一端部之前的期间，从NF膜或RO膜透过的透过水流向中心管坯，在另一端部从中心管坯中输出。另一方面，未从NF膜或RO膜透过的供给水在另一端部作为浓缩水输出。
作为这些NF膜或RO膜的膜材料，能够使用乙酸纤维素、纤维素类的聚合物、聚酰胺和乙烯基聚合物等高分子材料。作为代表性的NF膜/RO膜，可举出乙酸纤维素类或聚酰胺类的非对称膜、以及具有聚酰胺类或聚脲类的活性层的复合膜。
另外，在本发明中，对于图2由于将被处理水A和被处理水B直接供给于第1半透膜处理设备2和第2半透膜处理设备3，所以在被处理水A和/或被处理水B中含有有机物或微粒时，这些有机物和微粒被第1半透膜处理设备2和/或第2半透膜处理设备3的膜捕获，有可能易于引起膜堵塞而不能长期使用。形成这种情况时，由于频繁更换设备内的半透膜，所以人事费、膜费增大，关系到造水成本的增加。
因此，在本申请发明中，如图3～图8所示，可以适用如下造水系统，即，在第1半透膜处理设备2和/或第2半透膜处理设备3上分别设置第1前处理设备1和/或第2前处理设备9，用第1前处理设备1和/或第2前处理设备9对被处理水进行前处理后，用第1半透膜处理设备2和/或第2半透膜处理设备3进行处理来生产淡水的造水系统，在被处理水A或/和被处理水B中含有有机物、微粒时，优选采用该系统。通过适用该系统，被处理水在前处理设备中被处理，因而处于后阶段的半透膜处理设备内的膜不会发生由被处理水中的有机物和微粒等所导致的堵塞，可以延长半透膜处理设备内的膜的寿命。
此处，对用于具体说明本发明方式而例示的图4～图7进行说明。
图4和图5中仅在被处理水B处理管路侧设置了第2前处理设备9。用该系统对被处理水A和被处理水B进行通常的处理时，与第1半透膜处理设备2连接的供给水阀4、浓缩水阀5、生产水阀6全部开放，另一方面，被处理水A的旁通管路阀8关闭，使被处理水A不流入被处理水A的旁通管路配管7内。但是，在第1半透膜处理设备2产生某些问题无法进行处理时，与第1半透膜处理设备2连接的供给水阀4、浓缩水阀5、生产水阀6全部关闭，另一方面，旁通管路阀8开放，使被处理水A流入旁通管路配管7内，与被处理水B处理管路汇合。此时，根据被处理水A的水质，改变旁通管路的汇合点。在被处理水A中有机物和微粒的含有浓度低的情况下，由于第2半透膜处理设备3的膜较少发生堵塞，所以如图4所示，与第2前处理设备9的处理水汇合，用第2半透膜处理设备3进行处理来得到淡水，较理想。另一方面，在被处理水A中有机物和微粒的含有浓度高的情况下，由于第2半透膜处理设备3的膜易于发生堵塞，所以如图5所示，与被处理水B汇合，用第2前处理设备9处理后再用第2半透膜处理设备3进行处理来得到淡水，较理想。
图6和图7中，在被处理水A处理管路侧设置有第1前处理设备1，在被处理水B处理管路侧设置有第2前处理设备9。用该系统对被处理水A和被处理水B进行通常的处理时，与第1半透膜处理设备2连接的供给水阀4、浓缩水阀5、生产水阀6全部开放，另一方面，被处理水A的旁通管路阀8关闭，使被处理水A不流入被处理水A的旁通管路配管7内。但是，在第1半透膜处理设备2产生某些问题无法进行处理时，与第1半透膜处理设备2连接的供给水阀4、浓缩水阀5、生产水阀6全部关闭，另一方面，旁通管路阀8开放，使被处理水A流入旁通管路配管7内，与被处理水B处理管路汇合。此时，根据第1前处理设备1的处理水的水质，改变旁通管路的汇合点。在第1前处理设备1的处理水中有机物和微粒的含有浓度低的情况下，由于第2半透膜处理设备3的膜较少发生堵塞，所以如图6所示，与第2前处理设备9的处理水汇合，用第2半透膜处理设备3进行处理来得到淡水，较理想。另一方面，在第1前处理设备1的处理水中有机物和微粒的含有浓度高的情况下，由于第2半透膜处理设备3的膜易于发生堵塞，所以如图7所示，与被处理水B汇合，用第2前处理设备9处理后再用第2半透膜处理设备3进行处理来得到淡水，较理想。
另外，在本发明中，根据需要，在旁通管路和/或从第1半透膜处理设备2排出的浓缩水的管路上也可以设置前处理设备，图8中给出了本发明的一种优选方式，其中，在旁通管路上设置了第3前处理设备10，在从第1半透膜处理设备2排出的浓缩水的管路上设置了第4前处理设备11。各前处理设备的组合根据被处理水A和被处理水B的水质决定即可，并且，各前处理设备内也可以组合多个处理。
在此，对第1前处理设备1和第2前处理设备9、第3前处理设备10、第4前处理设备11进行说明。各前处理设备没有特别限定，能够使用活性污泥处理设备、活性污泥处理与MF/UF膜或砂滤的二阶段处理设备、MBR设备、MF/UF膜过滤处理设备或砂滤处理设备等等。此外，为了使前处理设备有效地工作，也可以添加凝集剂、pH调整剂、次氯酸钠这样的氧化剂。另外，在前处理设备中使用膜时，对所使用的膜也没有特别限定，能够适宜使用平膜、中空纤维膜、管状膜、其他任何形状的膜。对膜的材料没有特别限定，但优选含有选自由聚丙烯腈、聚苯砜、聚苯硫醚砜、聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚砜、聚乙烯醇、乙酸纤维素、或陶瓷等无机材料组成的组中的至少一种。
产业上的可利用性
本发明涉及一种利用了复合水处理技术的造水系统，能够用作以被处理水A和被处理水B为原水、通过淡水化技术得到淡水的系统。
符号说明
1：第1前处理设备
2：第1半透膜处理设备
3：第2半透膜处理设备
4：供给水阀
5：浓缩水阀
6：生产水阀
7：旁通管路配管
8：旁通管路阀
9：第2前处理设备
10：第3前处理设备
11：第4前处理设备
12：被处理水A蓄存槽
13：水位计
14：溢流管
15：第1被处理水A流量计测装置(流量计)
16：第2被处理水A流量计测装置(流量计)
17：浓缩水流量计测装置(流量计)
18：浓缩水排出装置
19：三通阀
20：浓缩水蓄存槽
21：水位计
22：旁通管路流量计测装置(流量计)
23：混合水流量计测装置(流量计)
24：被处理水B输送装置(泵)
25：流量计

Claims (12)

1.一种造水系统，所述造水系统用第1半透膜处理设备处理被处理水A来生产淡水，并且，使在第1半透膜处理设备中处理时所生成的浓缩水混合于被处理水B中，用第2半透膜处理设备处理该混合水来生产淡水，其特征在于，在所述造水系统中设置有旁通管路，所述旁通管路能够使被处理水A不经由第1半透膜处理设备就混合在被处理水B或浓缩水中。
2.如权利要求1所述的造水系统，其特征在于，具备旁通管路流量调整装置，用于调整向所述旁通管路输送的被处理水A的流量。
3.如权利要求2所述的造水系统，其特征在于，具备被处理水A蓄存槽，用于蓄存所述被处理水A，并且，所述旁通管路流量调整装置根据蓄存在所述被处理水A蓄存槽中的被处理水A的水位，调整向所述旁通管路输送的被处理水A的流量。
4.如权利要求2或权利要求3所述的造水系统，其特征在于，具备第1被处理水A流量计测装置，用于计测向所述第1半透膜处理设备输送的所述被处理水A的流量，并且，所述旁通管路流量调整装置根据由所述第1被处理水A流量计测装置计测的被处理水A的流量值，调整向所述旁通管路输送的被处理水A的流量。
5.如权利要求2～4中任一项所述的造水系统，其特征在于，具备第2被处理水A流量计测装置，用于计测所述被处理水A的供给流量，并且，所述旁通管路流量调整装置根据由所述第2被处理水A流量计测装置计测的被处理水A的流量值，调整向所述旁通管路输送的被处理水A的流量。
6.如权利要求2～5中任一项所述的造水系统，其特征在于，具备浓缩水流量计测装置，用于计测所述浓缩水的流量，并且，所述旁通管路流量调整装置根据由所述浓缩水流量计测装置计测的浓缩水的流量值，调整向所述旁通管路输送的被处理水A的流量。
7.如权利要求1～6中任一项所述的造水系统，其特征在于，具备浓缩水排出装置，用于将所述浓缩水的至少一部分排出到体系外，在从所述旁通管路输送被处理水A时利用所述浓缩水排出装置将所述浓缩水的至少一部分排出。
8.如权利要求1～7中任一项所述的造水系统，其特征在于，具备用于蓄存所述浓缩水的浓缩水蓄存槽，所述旁通管路与所述浓缩水蓄存槽连通。
9.如权利要求8所述的造水系统，其特征在于，具备：
浓缩水排出装置，用于将所述浓缩水的至少一部分排出到体系外；和
浓缩水排出控制装置，用于在所述浓缩水蓄存槽的水位为规定值以上时通过所述浓缩水排出装置将浓缩水排出到体系外。
10.如权利要求9所述的造水系统，其特征在于，具备旁通管路流量计测装置或混合水流量计测装置，还具备被处理水B输送装置和被处理水B流量调整装置，所述旁通管路流量计测装置用于计测所述旁通管路所输送的被处理水A的流量，所述混合水流量计测装置用于计测所述旁通管路所输送的被处理水A和浓缩水的混合水的流量，所述被处理水B输送装置用于输送所述被处理水B，所述被处理水B流量调整装置依据由所述旁通管路流量计测装置或所述混合水流量计测装置计测的流量值，对通过所述被处理水B输送装置输送的被处理水B的流量进行调整。
11.如权利要求1～10中任一项所述的造水系统，其中，将被处理水A用第1前处理设备处理后，用第1半透膜处理设备进行处理，生产淡水。
12.如权利要求1～11中任一项所述的造水系统，其中，将被处理水B用第2前处理设备处理后，用第2半透膜处理设备进行处理，生产淡水。
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