CN102510837B

CN102510837B - 水处理装置

Info

Publication number: CN102510837B
Application number: CN2010800418243A
Authority: CN
Inventors: 小早川和也
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: JP2011092803A; CN102510837A; WO2011052505A1

Abstract

本发明提供一种水处理装置(1)。该水处理装置(1)包括设有通过使原水与离子交换树脂(3a)相接触而捕捉原水中的离子的离子捕捉部(3)的净化部(4)，其中，使用由反渗透膜装置(2)分离出的浓缩水使净化部(4)的离子交换树脂(3a)再生。

Description

水处理装置

技术领域

本发明涉及一种水处理装置。

背景技术

以往，作为水处理装置，公知一种使用反渗透膜过滤原水的装置(例如，参照专利文献1)。

在该专利文献1中，通过下述方式进行水处理，即，使自来水通入沉淀过滤器，并使该自来水通过第1吸附过滤器及反渗透膜过滤器，进而在上述水穿过了箱体后，使其通过第2吸附过滤器及陶瓷过滤器。

专利文献1：日本特许第4040077号公报

发明要解决的问题

然而，在使用该以往的反渗透膜的水处理装置中，废弃了由反渗透膜分离出的浓缩水。

发明内容

因此，本发明的目的在于获得一种能够有效地利用由反渗透膜分离出的浓缩水的水处理装置。

用于解决问题的方案

在本发明中提供一种水处理装置，该水处理装置包括设有通过使原水与离子交换树脂相接触而捕捉原水中的离子的离子捕捉部的净化部，其特征在于，使用由反渗透膜装置分离出的浓缩水使上述净化部的离子交换树脂再生。

发明的效果

采用本发明，由于使用由反渗透膜装置分离出的浓缩水使离子交换树脂再生，因此能够有效利用通常被废弃的浓缩水。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的水处理装置的示意图。

图2是本发明的第2实施方式的水处理装置的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，在以下多个实施方式中，包含相同的构成元件。因此，在以下说明中，对上述相同的构成元件标注共用的附图标记并省略重复说明。

第1实施方式

本实施方式的水处理装置1包括反渗透膜装置2和净化部4，该反渗透膜装置2用于将海水等含有盐分的水分离为净化水(透过水)和含有杂质(NaCl等盐分)的浓缩水，净化部4设有通过使原水与离子交换树脂3a相接触而捕捉原水中的离子的离子交换树脂层(离子捕捉部)3。

在本实施方式中，作为反渗透膜装置2，使用在其内部中设有反渗透膜的公知的结构。作为该反渗透膜，能够使用通常公知的RO膜(Reverse Osmosis Menbrane)、被称作纳米滤膜(Nanofilter)的NF膜(Nanofiltration Membrane)等。此外，反渗透膜只要是具有使水透过且不使离子或盐类等水以外的杂质透过的性质的膜即可，并不限于RO膜、NF膜。

在反渗透膜装置2中形成有：供给口2a，其用于向内部供给含有盐分的水；净化水排出口2b，其用于排出透过反渗透膜而除去了杂质的净化水；浓缩水排出口2c，其用于排出未透过反渗透膜的含有杂质的浓缩水。即，自供给口2a流入到反渗透膜装置2内的水被分离为透过反渗透膜而自净化水排出口2b排出的净化水和未透过反渗透膜而自浓缩水排出口2c排出的含有杂质的浓缩水。

此外，作为用于形成离子交换树脂层3的离子交换树脂3a，能够使用阳离子交换树脂或阴离子交换树脂等，能够根据欲除去的物质而使用各种各样的离子交换树脂。在本实施方式中，为了增大离子交换树脂3a与原水的接触面积，使用颗粒状的离子交换树脂3a形成离子交换树脂层3。通过使原水穿过设有该离子交换树脂层3的净化部4而生成净化水。

而且，在本实施方式中，反渗透膜装置2和净化部4以彼此并列关系配置，经由具有开闭阀V1的配管P1将水从蓄存有海水等含有盐分的水的贮存箱5导入到反渗透膜装置2内。贮存箱5内的水借助未图示的供给泵被供给到反渗透膜装置2内。然后，将在反渗透膜装置2处生成的净化水经由配管P2并通过三通阀(切换部)V2供给到配管P0中。此外，配管P0与水龙头等相连接，经由该水龙头等供给净化水。

此外，经由配管P3将自来水等原水导入到净化部4中，在离子交换树脂层3中除去原水中的离子而净化该原水。以上述方式净化生成的净化水经由配管P4及上述三通阀V2被供给到配管P0中。此时，通过切换三通阀V2，能够选择与配管P0相连通的配管是P2还是P4。即，利用三通阀V2，能够将由反渗透膜装置2生成的净化水和由净化部4生成的净化水选择性供给到配管P0中(获得任意一侧的净化水)。此外，在净化部4上设有将内部的排水排出到外部的排水管P5，在该排水管P5上设有开闭阀V3。

这里，在本实施方式中，设有用于使由反渗透膜装置2分离出的浓缩水流入到净化部4中的配管P6，将浓缩水用于离子交换树脂的再生。具体来说，利用配管P6将反渗透膜装置2的浓缩水排出口2c和上述配管P3连通起来，在该配管P6与配管P3的连通部分上设有三通阀V4。而且，通过将三通阀V4切换到使配管P6与配管P3相连通的一侧，从而能够将浓缩水导入到净化部4中。此时，向净化部4供给浓缩水的流路为配管P6、三通阀V4及配管P3。

接下来，对本实施方式的水处理装置1的通常运转时和再生运转时的动作进行说明。

首先，在通常运转时，在关闭了开闭阀V1、V3的状态下，将一侧的三通阀V2预先切换到使配管P4与配管P0相连通的一侧，并且将另一侧的三通阀V4预先切换到切断配管P3与配管P6的连通的一侧。于是，原水经由配管P3流入到净化部4中，在该净化部4的离子交换树脂层3处进行了离子交换的净化水自配管P4被供给到配管P0中。

另一方面，离子交换树脂的再生运转时，在打开了开闭阀V1、V3的状态下，将一侧的三通阀V2切换到使配管P2与配管P0相连通的一侧，并且将另一侧的三通阀V4切换到使配管P6与配管P3相连通的一侧。于是，贮存箱5内的水借助未图示的泵流入到反渗透膜装置2内。然后，透过反渗透膜装置2的反渗透膜而除去了NaCl等杂质的净化水经由配管P2及三通阀V2被供给到配管P0中。此外，在反渗透膜装置2处分离出的浓缩水(未通过反渗透膜的水)经由配管P6、三通阀V4及配管P3流入到净化部4中，该浓缩水在充满了净化部4之后自排水配管P5向外侧排出。

如上所述，在进行再生运转时净化部4被浓缩水充满，将离子交换树脂层3浸渍在浓缩水中。然后，利用浓缩水所含有的盐分使离子交换树脂再生。此时，为了使净化部4内被浓缩水充满，排水配管P5在净化部4的上部与净化部4相连通。此外，用于向净化部4供给浓缩水的配管P3在净化部4的下部与净化部4相连通。

如上所述，在本实施方式的水处理装置1中，在离子交换树脂的再生期间停止供给由净化部4生成的净化水，但是能够在净化部4的停止期间向配管P0供给由反渗透膜装置2生成的净化水，因此能够将任意一侧的净化水供给到配管P0中。即，在本实施方式中，水处理装置1处于总是能够供给净化水的状态。

另外，在本实施方式中，在收纳有离子交换树脂层3的净化部4中，除了收纳有离子交换树脂层3之外，还收纳有活性炭层(配置有活性炭的过滤部)6。通过如上所述地设置活性炭层6，使原水流入到该活性炭层6内，从而能够使原水中的残留氯气、三卤代甲烷及霉味等被活性炭吸附除去。此外，在水处理装置1中设有对流入到净化部4中的浓缩水进行加热的加热部7。

在本实施方式中，加热部7以内置电加热器等的方式构成，该加热部7设在用于将浓缩水供给到配管P3中的配管P6的中途。于是，利用该加热部7对通过配管P6的浓缩水进行加热。

此外，在净化部4中收纳有离子交换树脂层3及活性炭层6，在本实施方式中，将活性炭层6配置于比离子交换树脂层3靠浓缩水的流入方向上游侧(在图1中为下侧)的位置。

如上所述，采用本实施方式，使由反渗透膜装置2分离出的浓缩水经由配管P6、三通阀V4及配管P3流入到收纳有离子交换树脂层(离子捕捉部)3的净化部4中。由此，能够用含有盐分的浓缩水浸渍净化部4内的离子交换树脂层(离子捕捉部)3，能够利用浓缩水所含有的盐分使离子交换树脂再生。即，采用本实施方式，能够有效利用通常被废弃的浓缩水。此外，还存在下述优点，即，通过有效利用通常被废弃的浓缩水，从而在离子交换树脂的再生过程中不花费工时或成本。

此外，采用本实施方式，能够利用三通阀(切换部)V2选择性供给由反渗透膜装置2生成的净化水和由净化部4生成的净化水，因此，能够在离子交换树脂的再生期间供给由反渗透膜装置2生成的净化水。其结果，能够不停止水处理装置1的净化水供给地使离子交换树脂再生。

此外，采用本实施方式，能够通过在净化部4中设置配置有活性炭的活性炭层(过滤部)6，从而利用活性炭吸附除去原水中的杂质，能够进一步提高水处理装置1的净化能力。而且，通过使被加热部7加热过的浓缩水流入到活性炭层(过滤部)6中，从而能够对吸附在活性炭中的氯类有机化合物进行分离处理，能够使活性炭有效地再生。其结果，能够延长活性炭的寿命。如上所述，通过加热浓缩水而使其流入到净化部中，从而在能够使离子交换树脂再生之外，也能够使活性炭有效地再生。

另外，采用本实施方式，在净化部4中收纳有离子交换树脂层3和活性炭层6的情况下，能够通过将活性炭层6配置于比离子交换树脂层3靠浓缩水的流入方向上游侧的位置，从而使加热的浓缩水在流入离子交换树脂层3之前先流入到活性炭层6中。如上所述，通过将活性炭层6配置在比离子交换树脂层3靠浓缩水的流入方向上游侧的位置，从而不会使流入到离子交换树脂层3中的、水温已经降低的浓缩水流入到活性炭层6中，因此能够用温度较高的浓缩水提高活性炭的再生效率。

此外，在本实施方式中，在配管P6上设有加热部7，对通过该配管P6的浓缩水进行加热，但是并不限于上述结构，也可以对通过反渗透膜装置2之前的水、即原水贮存箱5、配管P1内的原水进行加热。此外，也可以对反渗透膜装置2本身进行加热。在该情况下，作为反渗透膜装置2内的反渗透膜优选使用高温类型(例如，能够经受得住80℃左右温度的反渗透膜)的反渗透膜。

第2实施方式

本实施方式的水处理装置1A与上述第1实施方式同样地设有反渗透膜装置2、原水贮存箱5及收纳有离子交换树脂层3及活性炭层6的净化部4。此外，开闭阀V1、V3及三通阀V2、V4的动作也与上述第1实施方式相同。

这里，本实施方式的水处理装置1A与上述第1实施方式的水处理装置1的主要不同点在于，本实施方式的水处理装置1A利用加热部7A对活性炭层(过滤部)6进行直接加热。即，虽然加热部7A与上述第1实施方式同样地由电加热器等构成，但是该加热部7A并不设在配管P6处，而是以卷绕方式设在活性炭层(过滤部)6的外周上。另外，虽然在本实施方式中，将加热部7A以卷绕的方式设在净化部4的外周上，但是也可以将加热部7A以卷绕的方式仅设在活性炭层(过滤部)6的外周上。

即使利用以上的本实施方式，也能够实现与上述第1实施方式相同的作用效果。

此外，采用本实施方式，能够通过设置用于加热活性炭层(过滤部)6的加热部7A，从而对活性炭层(过滤部)6进行直接加热，因此能够提高活性炭的加热效率，进而，更进一步促进活性炭的再生。此外，由于不需要加热浓缩水本身，因此不需要使配管、反渗透膜为耐热性构件，能够削减水处理装置的制造成本。

以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变形。

例如，在上述各实施方式中，作为水处理装置，举例说明了设有反渗透膜装置及净化部的装置，但是除此之外也可以设置具有水处理功能的各种过滤器或添加剂等。此外，虽然作为净化部举例说明了设有过滤部的装置，但是也可以不设置过滤部。

此外，在上述各实施方式中，虽然举例说明了使由反渗透膜装置生成的净化水和由净化部生成的净化水自同一个水龙头等排出的结构，但是也可以使分别生成的净化水从不同的水龙头等排出。

此外，也可以使由独立的反渗透膜装置分离出的浓缩水流入到净化部中。即，也可以构成为能够利用在其它用途中所使用的反渗透膜装置的浓缩水进行离子交换树脂的再生的水处理装置。

此外，贮存箱所贮存的水可以是海水，也可以预先制造食盐水而将该食盐水蓄存在贮存箱内。

此外，虽然在上述各实施方式中，举例说明了借助供给泵将贮存箱内的水供给到反渗透膜装置中的结构，但是也可以预先将水以压缩状态封入到贮存箱内，利用贮存箱内的压力将水供给到反渗透膜装置中。

此外，也能够对反渗透膜装置、净化水部、加热部及其它细微部分的规格(形状、大小、布局等)进行适当变更。

产业上的可利用性

采用本发明，能够获得一种能够有效利用被反渗透膜分离出的浓缩水的水处理装置。

Claims

1.一种水处理装置，其包括设有通过使原水与离子交换树脂相接触而捕捉原水中的离子的离子捕捉部的净化部，其特征在于，

使用由与上述净化部并列配置的反渗透膜装置分离出的浓缩水使上述净化部的离子交换树脂再生。

2.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，

在该水处理装置中设有能够选择性供给由上述反渗透膜装置生成的净化水和由上述净化部生成的净化水的切换部，在上述离子交换树脂的再生期间供给由反渗透膜装置生成的净化水。

3.根据权利要求2所述的水处理装置，其特征在于，

通过使被上述反渗透膜装置分离出的浓缩水流入到上述净化部中，并且通过利用上述切换部供给由上述反渗透膜装置生成的净化水，从而在上述离子交换树脂的再生期间供给由反渗透膜装置生成的净化水。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的水处理装置，其特征在于，

在上述净化部中设置配置有活性炭的过滤部，并且在上述水处理装置中设有用于对流入到上述过滤部中的浓缩水进行加热的加热部。

5.根据权利要求4所述的水处理装置，其特征在于，

将上述过滤部配置在比上述离子捕捉部靠上述浓缩水的流入方向上游侧的位置。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的水处理装置，其特征在于，

在上述净化部中设置配置有活性炭的过滤部，并且在上述水处理装置中设有用于对上述过滤部进行加热的加热部。