CN102557196A - 淡水生成方法、淡水生成装置、海水淡化方法和海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本发明以提供可以从海水等非净化水有效地获得淡水等净化水的淡水生成方法为课题。本发明为通过反渗透膜过滤生成淡水的淡水生成方法，其中将与海水相比盐浓度更低的低盐浓度废水与海水混合，并将通过此混合得到的混合水通过反渗透膜过滤生成淡水。

Description

淡水生成方法、淡水生成装置、海水淡化方法和海水淡化装置

本申请是2009年11月26日提交的名称为“淡水生成方法、淡水生成装置、海水淡化方法和海水淡化装置”的200980115484.1发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通过反渗透膜过滤生成淡水的淡水生成方法和淡水生成装置，例如，通过使用反渗透膜装置的过滤来淡化海水的海水淡化方法和海水淡化装置。

背景技术

近年来，由于地球温暖化等，局部地或者短时间地降雨，水资源在地理上或者时间上存在偏差，或者，由于林业衰退、森林砍伐等，山脉保水力下降，因此存在难以稳定地确保水资源的问题。

为了稳定地确保水资源，现提出了下述方案，例如，在临海地域，通过使用反渗透膜的过滤处理来淡化海水(例如，专利文献1)。

现有技术文献：

专利文献

专利文件1日本特开2008-55317号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，现有的海水淡化技术具有下述问题：在使用反渗透膜对海水进行过滤处理时，必须要用泵等对海水进行加压从而将其压送到反渗透膜单元，因此，海水的盐浓度(溶解盐类的浓度)越高，则需要的能量越大。

鉴于以上问题点，本发明以提供能够从海水等非净化水有效地获得淡水等净化水的淡水生成方法、淡水生成装置、海水淡化方法和海水淡化装置为课题。

解决问题的手段

本发明为一种淡水生成方法，其通过反渗透膜过滤来生成淡水，其中通过将与海水相比盐浓度更低的低盐浓度水与海水混合，并对通过此混合得到的混合水进行反渗透膜过滤来生成淡水。

另外，本发明为一种淡水生成装置，其以通过反渗透膜过滤生成淡水的方式构成，所述淡水生成装置以下述方式构成：通过将与海水相比盐浓度更低的低盐浓度水与海水混合，并对通过此混合得到的混合水进行反渗透膜过滤来生成淡水。

再者，本发明为一种海水淡化方法，其通过使用反渗透膜装置的过滤处理来淡化海水，其特征在于通过实施下述步骤来淡化海水：

混合步骤，将有机废水经生物处理得到的生物处理水作为稀释水混合到海水；和，混合水处理步骤，将通过此混合步骤得到的混合水供给所述反渗透膜装置进行过滤处理。

根据所述海水淡化方法，通过将与海水相比盐浓度更低的生物处理水作为稀释水混合到海水而得到的混合水被提供给所述反渗透膜装置进行过滤处理，藉此，与压送海水时相比，可以减少用于将混合水压送至此反渗透膜装置的压力，由此可以减少每单位量所得淡水的压送必需能量的量。另外，还可以增大反渗透膜装置的膜透过通量(flux)，并可以使过滤水量增加。再者，还可以抑制膜的负荷(海水中的盐引起的化学负荷以及压力引起的物理负荷)，延长该膜的寿命。还可以有效地利用生物处理水。

另外，在所述使用生物处理水的海水淡化方法中，优选地，实施下述废水处理步骤：对有机废水进行生物处理得到生物处理水，再用具有精密滤膜、超滤膜和砂滤手段中的至少一种的除浊装置进行过滤处理得到透过水，并将此透过水通过使用反渗透膜装置的过滤处理得到作为透过水的净化水和浓缩水；并且在所述混合步骤，将作为所述浓缩水的生物处理水用作所述稀释水。

根据所述海水淡化方法，具有下述优点：可以回收所述废水处理步骤的净化水，并可以更有效地回收净化水。

在具有所述废水处理步骤的海水淡化方法中，优选地，在所述废水处理步骤，将所述除浊装置设置在用于进行生物处理的生物处理槽内的液面下作为浸渍膜进行过滤处理。

根据所述海水淡化方法，具有下述优点：在生物处理使用活性污泥时，通过浸渍膜可以从含有活性污泥的生物处理水中仅获得几乎不含活性污泥的过滤水，因此可以容易地提高生物处理槽内的生物浓度，并可以使生物处理槽的容积紧凑化。另外，与将除浊装置设置在生物处理槽外时相比，还具有以下优点：不仅可以进一步使海水淡化方法中使用的装置紧凑化，而且也不用将在除浊装置中浓缩的污泥返回到生物处理槽的通路。

再者，在使用所述生物处理水的海水淡化方法中，优选地，在所述混合水处理步骤，在使用反渗透膜装置进行过滤处理前，使用具有精密滤膜、超滤膜和砂滤手段中的至少一种的除浊装置对混合水进行过滤处理。

根据所述海水淡化方法，具有以下优点：可以抑制有机固体物质附着在混合水处理步骤使用的反渗透膜装置的膜表面，更有效地得到淡水。另外还有可以获得更高纯度的淡水的优点。

在所述混合水处理步骤使用反渗透膜装置进行过滤处理前，在使用所述除浊装置对混合水进行过滤处理的海水淡化方法中，优选地，在所述混合水处理步骤，在使用除浊装置过滤混合水前，对混合水进行生物处理。

根据所述海水淡化方法，具有以下优点：由于混合水中的溶解性有机物浓度降低，因此可以抑制在除浊装置与反渗透膜装置之间发生的微生物增殖，可以抑制微生物等有机固体物质附着到在混合水处理步骤使用的反渗透膜装置的膜表面，更有效地得到淡水。另外还有可以得到更高纯度的淡水的优点。

另外，在使用所述生物处理水的海水淡化方法中，优选地，在所述混合步骤，使海水和稀释水的混合体积比为：相对于1份海水，稀释水为0.1份以上。

根据所述海水淡化方法，具有以下优点：确实可以减少所得每份淡水量中淡化海水必需的能量的量，同时可以抑制对混合步骤和混合水处理步骤使用的机器的腐蚀。另外，在混合水处理步骤，实施生物处理时，还具有生物处理得以良好进行的优点。

再者，在使用所述生物处理水的海水淡化方法中，优选地，使用除浊装置对海水进行过滤处理，并在所述混合步骤，将此经过滤处理的海水与稀释水混合。

根据所述海水淡化方法，具有可以得到更高纯度的淡水的优点。另外，作为稀释水的生物处理水在被过滤处理时，该稀释水中所含有的固体物质浓度降低，此外，混合在稀释水中的海水中所含有的固体物质浓度也降低，因此具有可以更有效地得到淡水的优点。

此外，本发明为一种海水淡化装置，其以通过使用反渗透膜装置的过滤处理淡化海水的方式构成；

其特征在于配置有混合水处理部，所述混合水处理部用于将有机废水经生物处理得到的生物处理水作为稀释水混合到海水，并将通过此混合得到的混合水供给所述反渗透膜装置进行过滤处理。

另外，本发明为一种海水淡化方法，其通过使用反渗透膜装置的过滤处理淡化海水，其特征在于通过实施下述步骤来淡化海水：

混合步骤，将无机废水经沉淀分离得到的作为上清水的沉淀处理水作为稀释水混合到海水；和，混合水处理步骤，将通过此混合步骤得到的混合水供给所述反渗透膜装置进行过滤处理。

根据所述海水淡化方法，通过将与海水相比盐浓度更低的沉淀处理水作为稀释水混合到海水而得到的混合水被提供给所述反渗透膜装置进行过滤处理，藉此，与压送海水时相比，可以减少用于将混合水压送至此反渗透膜装置的压力，由此可以减少每单位量所得淡水中的压送必需能量的量。另外，由于供给所述反渗透膜装置的作为混合水的供给水的盐浓度降低，因此可以提高处理水的回收率，可以减少每单位量所得淡水中的压送必需能量的量。再者，还可以增大反渗透膜装置的膜透过通量(flux)，并可以使过滤水量增加。再者，还可以抑制膜的负荷(海水中的盐引起的化学负荷以及压力引起的物理负荷)，延长该膜的寿命。还可以有效地利用沉淀处理水。

另外，在所述使用沉淀处理水的海水淡化方法中，优选地，实施下述废水处理步骤：对无机废水进行沉淀分离得到沉淀处理水，再用具有砂滤手段、精密滤膜和超滤膜中的至少一种的除浊装置进行过滤处理得到透过水，并将此透过水通过使用反渗透膜装置的过滤处理得到作为透过水的净化水和浓缩水；并且在所述混合步骤，将作为所述浓缩水的沉淀处理水用作所述稀释水。

根据所述海水淡化方法，具有下述优点：可以回收所述废水处理步骤中的净化水，可以更有效地回收净化水。

再者，在所述使用沉淀处理水的海水淡化方法中，优选地，在所述混合水处理步骤，在使用反渗透膜装置进行过滤处理前，用具有砂滤手段、精密滤膜和超滤膜中的至少一种的除浊装置对混合水进行过滤处理。

根据所述海水淡化方法，具有以下优点：可以抑制无机固体物质附着在混合水处理步骤使用的反渗透膜装置的膜表面，更有效地得到淡水。另外还有可以得到更高纯度的淡水的优点。

另外，在所述使用沉淀处理水的海水淡化方法中，优选地，在所述混合步骤，使海水和稀释水的混合体积比为：相对于1份海水，稀释水为0.1份以上。

根据所述海水淡化方法，关于淡化海水的必需能量，具有以下优点：确实可以减少所得每份淡水量的能量的量，同时也可以抑制对混合步骤和混合水处理步骤使用的机器的腐蚀。

再者，在所述使用沉淀处理水的海水淡化方法中，优选地，使用除浊装置对海水进行过滤处理，并在所述混合步骤，将此经过滤处理的海水与稀释水混合。

根据所述海水淡化方法，具有可以得到更高纯度的淡水的优点。另外，作为稀释水的沉淀处理水在被过滤处理时，该稀释水中所含有的固体物质浓度降低，此外，混合到稀释水的海水中所含有的固体物质浓度也降低，因此具有可以更有效地得到淡水的优点。

另外，本发明为一种海水淡化装置，其以通过使用反渗透膜装置的过滤处理来淡化海水的方式构成，其特征在于配置有混合水处理部，所述混合水处理部用于将无机废水经沉淀分离得到的作为上清水的沉淀处理水作为稀释水混合到海水，并将通过此混合得到的混合水供给所述反渗透膜装置进行过滤处理。

再者，本发明为一种海水淡化方法，其通过使用反渗透膜装置的过滤处理来淡化海水，其特征在于通过实施下述步骤来淡化海水：

混合步骤，将无机废水作为稀释水混合到海水；和，混合水处理步骤，将通过此混合步骤得到的混合水供给所述反渗透膜装置进行过滤处理。

根据所述海水淡化方法，通过将与海水相比盐浓度更低的无机废水作为稀释水混合到海水而得到的混合水被提供给所述反渗透膜装置进行过滤处理，藉此，与压送海水时相比，可以减少用于将混合水压送至此反渗透膜装置的压力，由此可以减少所得每单位量淡水中的压送所必需能量的量。另外，由于供给所述反渗透膜装置的作为混合水的供给水的盐浓度减小，因此可以提高处理水回收率，可以减少所得每单位量淡水的压送所必需能量的量。再者，还可以增大反渗透膜装置的膜透过通量(flux)，并可以使过滤水量增加。再者，还可以抑制膜的负荷(海水中的盐引起的化学负荷以及压力引起的物理负荷)，延长该膜的寿命。

另外，本发明为一种海水淡化装置，其以通过使用反渗透膜装置的过滤处理来淡化海水的方式构成，其特征在于配置有混合水处理部，所述混合水处理部用于将无机废水作为稀释水混合到海水，并将通过此混合得到的混合水供给所述反渗透膜装置进行过滤处理。

再者，本发明为一种淡水生成装置，其具有下述各处理部，并且获得由各处理部分离的作为淡水的透过水：第1处理部，将与海水相比盐浓度更低的低盐浓度废水通过进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；和，第2处理部，将在此第1处理部处生成的浓缩水混合到海水得到混合水，并将此混合水通过进行反渗透膜过滤分离为透过水和浓缩水；

其特征在于，所述淡水生成装置以下述方式构成：在所述第1处理部配置有测定所述低盐浓度废水的盐浓度的第1盐浓度测定手段，基于所得测定值，控制在所述第1处理部处得到的透过水的生成量以及在所述第2处理部处得到的透过水的生成量。

在所述淡水生成装置中，由于在第1处理部将低盐浓度废水用作淡水资源，与该部分只将海水作为淡水资源的情况相比，可以以低能量生成淡水。

另外，在第2处理部，由于可以稀释海水因而能够降低盐浓度，在这一点上还可以以低能量生成淡水。

再者，由于也可以将海水用作淡水资源，因此可以稳定地确保淡水资源，在低盐浓度废水的盐浓度发生改变时，可以控制在第1处理部和第2处理部的生成量从而稳定总生成量。

在具有所述盐浓度测定手段的淡水生成装置中，优选以下述方式对其进行控制：在所述测定值在预定基准以下或小于预定基准时，升高在所述第1处理部处的生成量，减少在所述第2处理部处的生成量。

在所述构成中，在盐浓度的测定值在预定基准以下或者小于预定基准时，与在基准内时相比，可以提高回收率并以相同的能量得到更多的淡水。

因此，这样可以减少在需要高能量的第2处理部的生成量(淡水量)，可以以相同的能量更有效地得到淡水。

另外，本发明提供一种淡水生成装置，其配置有下述各处理部，并且获得由各处理部分离的作为淡水的透过水：第1处理部，将与海水相比盐浓度更低的低盐浓度废水通过进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；和，第2处理部，将在此第1处理部处生成的浓缩水作稀释用混合到海水得到混合水，并通过将此混合水进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；其特征在于所述淡水生成装置以下述方式构成：在所述第1处理部配置有测定流入的低盐浓度废水的流入量的流量测定手段，基于所得测定值，可以控制在所述第1处理部和所述第2处理部处的过滤处理量。

在所述淡水生成装置中，由于在第1处理部将低盐浓度废水用作淡水资源，与该部分只将海水作为淡水资源相比，可以以低能量生成淡水。

另外，在第2处理部，由于可以稀释海水因而能够降低盐浓度，还可以在此处以低能量生成淡水。

再者，即便低盐浓度废水的取水量减少，也可以通过下述方式进行控制：减少在第1处理部处的处理量，增加在将海水用作淡水资源的第2处理部处的处理量；相反，即便取水量增大，也可以增大在第1处理部处的处理量，减少在第2处理部处的处理量，不需要为超大贮留槽而留巨大空间，并可以稳定所得淡水量。

另外，可以防止必须废弃低盐浓度废水的情况，可以以低成本生成淡水，从而可以充分有效地利用低盐浓度废水，可以更有效地得到淡水。

在配置有所述流量测定手段的淡水生成装置中，优选地，其以下述方式构成：所述第1处理部和第2处理部分别配置有进行反渗透膜过滤的多个反渗透膜单元，基于所述测定值，可以控制在所述第1处理部和所述第2处理部处进行反渗透膜过滤的反渗透膜单元的数目。

在所述淡水生成装置中，通过控制在各处理部处进行过滤的反渗透膜单元的数目，可以容易地控制在各处理部处的处理量。

再者，在所述方案中，优选地，以下述方式对其进行控制：在所述测定值上升时，在所述第1处理部处的进行反渗透膜过滤的反渗透膜单元数目增加，在所述第2处理部处的进行反渗透膜过滤的单元数目减少。

在所述淡水生成装置中，即便流入的低盐浓度废水量增大，通过增加在第1处理部处的反渗透膜单元的数目，也可以将增加的低盐浓度废水充分地用作淡水资源；另一方面，通过减少在第2处理部处的反渗透膜单元的数目，可以减少需要成本的海水的处理量，可以更有效地得到预定量的淡水。

另外，本发明提供一种淡水生成装置，其配置有下述各处理部，并且获得由各处理部分离的作为淡水的透过水：第1处理部，将与海水相比盐浓度更低的低盐浓度废水通过进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；和，第2处理部，将在此第1处理部生成的浓缩水作稀释用混合到海水得到混合水，并将此混合水通过进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；所述淡水生成装置以下述方式构成：使在所述第1处理部处的低盐浓度废水的一部分通过旁路作稀释用供给在所述第2处理部处的海水；其特征在于，所述淡水生成装置以下述方式构成：在所述第1处理部处配置有测定流入的低盐浓度废水的流入量的流量测定手段，基于所得测定值，可以控制所述低盐浓度废水的旁路流量。

在所述淡水生成装置中，在流入的低盐浓度废水的量多时，可以使其一部分通过旁路作稀释海水用得以利用，由此，可以降低在第2处理部处的海水的盐浓度，结果是，可以减少在第2处理部处进行反渗透膜过滤所需要的动力成本。

再者，本发明提供了一种淡水生成方法，其实施下述各处理步骤得到在各处理步骤分离的作为淡水的透过水：第1处理步骤，将与海水相比盐浓度更低的低盐浓度废水通过进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；和第2处理步骤，将在此第1处理步骤生成的浓缩水作稀释用混合到海水得到混合水，并将此混合水通过进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；其特征在于：测定被处理的低盐浓度废水的量，基于所得测定值，控制在所述第1处理步骤和所述第2处理步骤的过滤处理量。

另外，提供了一种淡水生成方法，其实施下述各处理步骤得到在各处理步骤分离的作为淡水的透过水：第1处理步骤，将与海水相比盐浓度更低的低盐浓度废水通过进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；和，第2处理步骤，将在此第1处理步骤生成的浓缩水作稀释用混合到海水得到混合水，并通过将此混合水进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；其特征在于以下述方式进行控制：测定被处理的低盐浓度废水的量，并基于所得测定值，将其一部分用于所述第2处理步骤的海水稀释混合到海水。

发明效果

如上所述，根据本发明，可以更有效地从海水等非净化水得到淡水等净化水。

附图说明

图1.一个实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

图2.其他实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

图3.其他实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

图4.其他实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

图5.其他实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

图6.其他实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

图7.第2生物处理槽以及该槽内的概略图。

图8.其他实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

图9.其他实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

图10.其他实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

图11.其他实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

图12.一个实施方案的淡水生成装置的概略方框图。

图13.其他实施方案的淡水生成装置的概略方框图。

图14.其他实施方案的淡水生成装置的概略方框图。

图15.其他实施方案的淡水生成装置的概略方框图。

图16.试验例1的海水淡化装置的概略方框图。

图17.试验例1的结果。

图18.实施例1的海水淡化装置的概略方框图。

图19.比较例1的海水淡化装置的概略方框图。

图20.试验例3的海水淡化装置的概略方框图。

图21.试验例3的结果。

图22.实施例2的海水淡化装置的概略方框图。

图23.比较例2的海水淡化装置的概略方框图。

附图标记说明

1：海水淡化装置；2：混合水处理部；3：生物处理部；4：甲烷发酵部；5：浓度差发电部；7：生物处理槽；8：第1泵；9：反渗透膜装置；10：第3除浊装置；21：第1生物处理槽；22：第1除浊装置；23：第1反渗透膜装置；24：第1泵；25：水力涡轮；31：第2生物处理槽；32：第2除浊装置；33：第2反渗透膜装置；34：第2泵；35：载体；35a：附着体；35b：支撑部；36：曝气手段；A：海水；B：有机废水；C：淡水；D：浓缩水；E：净化水；F：工业用水；G：稀释水；H：生物处理水；I：淡水；J：浓缩水；201：海水淡化装置；202：混合水处理部；203：沉淀处理部；205：浓度差发电部；207：沉淀分离槽；208：第1泵；209：反渗透膜装置；210：第3除浊装置；222：第1除浊装置；223：第1反渗透膜装置；224；第1泵；225：水力涡轮；231：沉淀分离槽；232：第2除浊装置；233：第2反渗透膜装置；234：第2泵；200A：海水；200B：无机废水；200C：淡水；200D：浓缩水；200E：净化水；200F：工业用水；200G：稀释水；200H：沉淀处理水；200I：淡水；200J：浓缩水；301：淡水生成装置；302：第1处理部；303：第2处理部；304：信号传递机构；321：第1反渗透膜单元；322：第1泵；323：第1盐浓度测定手段；324：第1水量调整机构；325：第1变频器；331：第2反渗透膜单元；332：第2泵；333：第2盐浓度测定手段；334：第2水量调整机构；335：第2变频器；336：混合槽；300A：海水；300B：低盐浓度废水；300C：淡水；300D：淡水；300E：浓缩水；401：淡水生成装置；402：第1处理部；403：第2处理部；421：第1反渗透膜单元；422：第1泵；423：第1流量测定装置；431：第2反渗透膜单元；432：第2泵；434：流量调整机构；435：第2流量测定装置；436：混合槽；440：旁路管道；400A：海水；400B：低盐浓度废水；400C：淡水；400D：淡水；400E：浓缩水。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方案进行说明。

第1实施方案

首先，对作为第1实施方案的淡水生成装置的海水淡化装置以及作为淡水生成方法的海水淡化方法进行说明。

但是，在现有的海水淡化方法中，具有下述问题：在以反渗透膜装置对海水进行过滤处理时，必须要用泵等对海水进行加压从而将其压送到反渗透膜装置，海水的盐浓度越高，则需要的能量越大。

另一方面，与所述的海水不同，例如，以下水为代表的含有有机物的废水(下文也称为“有机废水”)通常被进行生物处理。然而，存在着如下问题：目前，生物处理该有机废水而得到的生物处理水被排放到海洋和河流中，基本上不能得到有效利用。

鉴于以上问题点，第1实施方案以提供在可以利用生物处理有机废水而得到的生物处理水的同时、还可以更有效地得到淡水等净化水的海水淡化方法以及海水淡化装置为课题。

首先，对第1实施方案的海水淡化装置进行说明。

图1是第1实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

如图1所示，第1实施方案的海水淡化装置1配置有：生物处理部3，通过生物种对有机废水B进行生物处理；混合水处理部2，将由此生物处理部3得到的生物处理水作为稀释水混合到海水A，并将通过该混合得到的混合水供给第1反渗透膜装置23进行过滤处理，得到作为透过水的淡水C和浓缩水D；和，甲烷发酵部4，将在所述生物处理部3处通过生物处理增殖的生物种发酵，得到甲烷。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1以下述方式构成：将海水A移送到混合水处理部2，将有机废水B移送到生物处理部3，将生物处理水移送到混合水处理部2，将增殖的生物种移送到甲烷发酵部4，将所述浓缩水D移送到浓缩水贮留槽(未图示)。

再者，第1实施方案的海水淡化装置1以回收作为所述透过水的淡水C的方式构成。

生物处理是通过细菌、原生动物、后生动物等生物种分解水中含有的有机物的处理。具体地，可以列举使用活性污泥的曝气处理等。

海水A是含有盐的水，例如，盐浓度为1.0-8.0质量％左右的水，更具体地，盐浓度为2.5-6.0质量％的水。

在本说明书中，海水A不限于存在于海中的水，只要是盐浓度为1.0质量％以上的水，也包括湖(盐湖、半盐水湖)水、沼泽地水、池水等存在于陆地的水。

有机废水B为含有有机物的废水，例如，作为有机物浓度指标的BOD(生化氧需求量)为2000mg/L以下的废水，更具体地，为200mg/L左右的废水。另外，有机废水B为与海水A相比盐浓度较低的水。有机废水B为例如有机废水B的盐浓度相对于海水A的盐浓度的比为0.1以下的废水，更具体地，有机废水B的盐浓度相对于海水A的盐浓度的比为0.01以下的废水。

作为有机废水B，可以列举下水(生活废水、雨水流到下水道中的水等)、工业废水(自食品工厂、化学工厂、电子产业工厂、纸浆工厂等工厂排出的废水)等。

混合水处理部2以将通过生物处理部3得到的生物处理水作为稀释水混合到海水A的方式构成。

另外，混合水处理部2具有：第1生物处理槽21，将通过此混合得到的混合水进行生物处理；第1除浊装置22，具有精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种，将在第1生物处理槽21处经生物处理的混合水通过过滤处理进行除浊，得到第1透过水和第1浓缩水；和，第1反渗透膜装置23，将作为第1透过水的混合水进行过滤处理，得到作为第2透过水的淡水C以及第2浓缩水。

另外，混合水处理部2以下述方式构成：将通过生物处理部3得到的生物处理水作为稀释水混合到海水A，将通过此混合得到的混合水移送到第1生物处理槽21中，通过第1生物处理槽21进行生物处理，将此经生物处理的混合水移送到第1除浊装置22中，通过第1除浊装置22进行过滤处理，得到第1透过水和第1浓缩水，将第1浓缩水移送到浓缩水贮留槽(未图示)中，将作为第1透过水的混合水移送到第1反渗透膜装置23，通过第1反渗透膜装置23进行过滤处理，得到作为第2透过水的淡水C和第2浓缩水。

此外，在本说明书中，除浊意味着比反渗透膜过滤更粗的过滤，即，在用反渗透膜装置进行过滤处理之前实施、与用反渗透膜分离相比除去更粗的杂质(例如固体物质等)的过滤。

第1实施方案中的海水淡化装置1以回收作为第2透过水的淡水C的方式构成。

第1反渗透膜装置23为反渗透膜(RO膜)容纳于压力容器中的形式。

混合水处理部2配置有对第1透过水进行加压从而将其压送至第1反渗透膜装置23的第1泵24，其以下述方式构成：通过介由第1泵24将第1透过水压送至第1反渗透膜装置23，从而自第1反渗透膜装置23压送第2浓缩水。

在混合水处理部2中，配置有第1水垢防止药液供给手段(未图示)，用于将含有水垢防止剂(可以抑制可在RO膜形成的水垢的药剂)的水垢防止药液供给第1反渗透膜装置23的RO膜。

作为所述水垢防止剂，可以列举例如羧酸聚合物、羧酸聚合物组合物、磷酸盐等。

另外，混合水处理部2还配置有第1膜洗涤药液供给手段(未图示)，用于将含有膜洗涤剂(可以溶解可附着于膜的附着物的原因物质的药剂)的膜洗涤药液供给第1反渗透膜装置23的RO膜。

对所述膜洗涤剂没有特别限制，作为此膜洗涤剂，可以列举例如酸、碱、氧化剂、螯合剂、表面活性剂等药品。作为酸，可以列举有机酸(柠檬酸、草酸)、无机酸(盐酸、硫酸、硝酸等)。作为碱，可以列举氢氧化钠等。作为氧化剂，可以列举过氧化氢、次氯酸钠等。

另外，作为此膜洗涤药液，也可以使用混合2种以上的膜洗涤剂得到的混合液(例如，混合氢氧化钠与表面活性剂而得到的物质)。

混合水处理部2配置有用自第1反渗透膜装置23压送的第2浓缩水的压力获得动力的水力涡轮25，其以下述方式构成：将自第1反渗透膜装置23压送的第2浓缩水移送到水力涡轮25，用第2浓缩水的压力驱动水力涡轮25获得动力。

第1实施方案的海水淡化装置1以将用于驱动水力涡轮25的第2浓缩水移送到浓缩水贮留槽(未图示)的方式构成。

第1除浊装置22为设置在第1处理槽21外的形式。

混合水处理部2配置有将所述膜洗涤药液供给第1除浊装置22的膜的第2膜洗涤药液供给手段(未图示)。

生物处理部3配置有：第2生物处理槽31，对有机废水进行生物处理得到生物处理水；第2除浊装置32，具有精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种，将在第2生物处理槽31处得到的生物处理水进行过滤处理，得到第3透过水和第3浓缩水；和，第2反渗透膜装置33，将作为第3透过水的生物处理水进行过滤处理，得到作为第4透过水的净化水E和作为第4浓缩水的生物处理水。

第2除浊装置32设置在第2生物处理槽31的液面下作为浸渍膜。

生物处理部3配置有将所述膜洗涤药液供给第2生物处理槽31的膜的第4膜洗涤药液供给手段(未图示)。

第1实施方案的海水淡化装置1以将有机废水B移送至第2生物处理槽31的方式构成。

生物处理部3以下述方式构成：将此被移送的有机废水B通过第2生物处理槽31进行生物处理得到生物处理水，并将此生物处理水通过使用第2除浊装置32的过滤处理得到第3透过水和第3浓缩水，并将第3透过水移送至第2反渗透膜装置33，并将第3透过水通过使用第2反渗透膜装置33的过滤处理得到作为第4透过水的净化水E和作为第4浓缩水的生物处理水。

第1实施方案的海水淡化装置以下述方式构成：将第3浓缩水移送至甲烷发酵部4，将作为第4浓缩水的生物处理水作为稀释水移送至混合水处理部2，回收作为净化水E的第4透过水。

第2反渗透膜装置33以将反渗透膜容纳于压力容器内的形式形成。

此外，第1实施方案的此第2反渗透膜装置33的RO膜还包括纳米过滤膜(NF)。

生物处理部3以介由第2泵34对第3透过水加压从而将其供给第2反渗透膜装置33的方式构成。

生物处理部3配置有第2水垢防止药液供给手段(未图示)，将所述水垢防止药液供给第2反渗透膜装置33的RO膜。

另外，生物处理部3配置有第3膜洗涤药液供给手段(未图示)，将所述膜洗涤药液供给第2反渗透膜装置33的RO膜。

第1实施方案的海水淡化装置1以下述方式构成：在膜洗涤剂为酸、碱、螯合剂、表面活性剂等时，将膜洗涤中使用过的膜洗涤药液(也称为“使用过的膜洗涤药液”)移送至第1生物处理槽21和第2生物处理槽31中的至少一个生物处理槽中。另外，根据需要，第1实施方案的海水淡化装置1配置有在将使用过的膜洗涤药液移送到生物处理槽前对此使用过的膜洗涤药液进行中和的膜洗涤药液中和手段(未图示)。此膜洗涤药液中和手段以下述方式构成：向此使用过的膜洗涤药液中加入酸或者碱进行混合，从而对此使用过的膜洗涤药液进行中和。此膜洗涤药液中和手段以下述方式构成：使经中和的膜洗涤药液的pH优选地为5-9，更优选地为6-8。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1以下述方式构成：在膜洗涤剂为氧化剂时，根据需要，使使用过的膜洗涤药液与第3浓缩水混合并对其进行脱水，将通过脱水得到的固体物质作为第3浓缩水移送至甲烷发酵部4，将通过脱水得到的水溶液(脱离液)作为生物处理水移送至第2生物处理槽31。

甲烷发酵部4以下述方式构成：将包含在作为浓缩了生物的水的第3浓缩水中的生物种通过酸生成菌、甲烷生成菌等厌氧微生物发酵得到甲烷，其中生物是在所述生物处理部3处通过生物处理而增殖了的生物。

第1实施方案的海水淡化装置1配置有通过使在甲烷发酵部4处得到的甲烷燃烧进行蒸汽发电的蒸汽发电部(未图示)。

第1实施方案的海水淡化装置以下述方式构成：通过在蒸汽发电部生成的蒸汽等余热使生物处理槽内的生物处理水升温。另外，第1实施方案的海水淡化装置1以下述方式构成：通过该余热，使为进行膜处理而移送至膜装置的被处理水升温。

第1实施方案的海水淡化装置1配置有利用第2浓缩水的盐浓度与第3透过水的盐浓度之间的差发电的浓度差发电部5。

浓度差发电部5配置有槽51和将槽51内分划为两部分的半透膜54。

另外，浓度差发电部5配置有收容第3透过水的第3透过水收容部52和收容第2浓缩水的第2浓缩水收容部53。

第3透过水收容部52与第2浓缩水收容部53通过由半透膜54将槽51内分划为两部分而形成。

第1实施方案的海水淡化装置1以下述方式构成：将第3透过水的一部分移送至第3透过水收容部52，在将第2浓缩水移送至浓缩水贮留槽(未图示)前将其移送至第2浓缩水收容部53。

浓度差发电部5以下述方式构成：通过第2浓缩水的盐浓度与第3透过水的盐浓度的差，仅将第2浓缩水的水分介由半透膜54移送至第3透过水收容部52，从而使第3透过水收容部52的水面增高，由此利用水面的高低差发电。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1以下述方式构成：将在浓度差发电部5处使用的第2浓缩水以及介由半透膜54移送的第3透过水的水分作为浓缩水D移送至浓缩水贮留槽(未图示)，回收在浓度差发电部5处使用的且保留在第3透过水收容部52的第3透过水作为工业用水F。

此外，浓度差发电部5也可以以使用净化水E或者淡水C来替代第3透过水进行发电的方式构成。即，浓度差发电部5也可以配置收容净化水E的净化水收容部或者收容淡水C的淡水收容部来替代第3透过水收容部52。此时，第1实施方案的海水淡化装置1以将净化水E或淡水C移送至浓度差发电部5的方式构成。

下面，对第1实施方案的海水淡化方法进行说明。

第1实施方案的海水淡化方法是实施下述步骤来淡化海水的方法：混合步骤，将有机废水经生物处理得到的生物处理水作为稀释水混合到海水；和，混合水处理步骤，将通过此混合步骤得到的混合水供给反渗透膜装置进行过滤处理。

详细地，第1实施方案的海水淡化方法为实施下述步骤来淡化海水A的方法：废水处理步骤，对有机废水B在第2生物处理槽31内进行生物处理得到生物处理水，再用第2除浊装置32对该生物处理水进行过滤处理得到第3透过水和第3浓缩水，并将作为第3透过水的生物处理水通过使用第2反渗透膜装置33的过滤处理得到第4透过水和作为第4浓缩水的生物处理水；混合步骤，将作为第4浓缩水的生物处理水作为所述稀释水混合至海水A；混合水处理步骤，将通过此混合步骤得到的混合水在第1生物处理槽21内进行生物处理得到生物处理水，再将作为生物处理水的混合水用第1除浊装置22进行过滤处理得到第1透过水和第1浓缩水，并将作为第1透过水的混合水通过使用第1反渗透膜装置23的过滤处理得到第2透过水和第2浓缩水。

在混合步骤，为了确保稀释效果，使海水A和稀释水的混合体积比为：优选地，相对于1份海水，稀释水为0.1份以上；更优选地，相对于1份海水，稀释水为1份以上。

通过使海水A和稀释水的混合体积比为相对于1份海水，稀释水为0.1份以上，第1实施方案的海水淡化方法具有下述优点：可以降低盐浓度，确实可以减少所得每单位量淡水中淡化海水A所需能量的量，同时也可以抑制用于混合步骤和混合水处理步骤的机器的腐蚀。另外，还具有在混合水处理步骤中生物处理得以良好进行的优点。

另外，对于第1实施方案的海水淡化方法，优选使混合水的盐浓度为3.0质量％以下，更优选使之为1.8质量％以下。另外，对于第1实施方案的海水淡化方法，优选使稀释水的盐浓度为用稀释水稀释的海水A的盐浓度的1/3以下，更优选使之为用稀释水稀释的海水A的盐浓度的1/10以下。通过使稀释水的盐浓度为用稀释水稀释的海水A的盐浓度的1/3以下，第1实施方案的海水淡化方法具有可以得到更高纯度的高纯度淡水C的优点。

第1实施方案的海水淡化装置以及第1实施方案的海水淡化方法由于具有如上所述的构成，具有以下优点。

即，第1实施方案的海水淡化方法通过实施下述步骤来淡化海水A：混合步骤，将与海水A相比盐浓度更低的生物处理水作为稀释水混合到海水A；和，混合水处理步骤：将通过此混合步骤得到的混合水提供给第1反渗透膜装置23进行过滤处理；藉此，与压送海水A时相比，可以减少用于将混合水压送至第1反渗透膜装置23的压力，由此可以减少所得每单位量淡水C中的压送所需的能量的量。另外，还可以增大第1反渗透膜装置23的膜透过通量(flux)，并可以使过滤水量增加。另外，还可以减轻第1反渗透膜装置23的膜的负荷(海水中的盐引起的化学负荷以及压力引起的物理负荷)，延长该膜的寿命。另外，还可以有效地利用生物处理水。

另外，通过在混合水处理步骤在使用第1反渗透膜23进行过滤处理前，用第1除浊装置22对混合水进行过滤处理，第1实施方案的海水淡化方法具有下述优点：可以抑制有机固体物质或盐附着于第1反渗透膜装置23的膜表面，更有效地得到淡水。另外，还有可以得到更高纯度的淡水C的优点。

再者，通过在混合水处理步骤在使用第1除浊装置22对混合水进行过滤处理前对混合水进行生物处理，第1实施方案的海水淡化方法具有下述优点：由于混合水中的溶解性有机物浓度降低，因此可以抑制在第1除浊装置22和第1反渗透膜装置23之间产生的微生物的增殖，可以抑制微生物等有机固体物质附着于第1反渗透膜装置23的膜表面，更有效地得到淡水C。另外还有可以得到更高纯度的淡水C的优点。

另外，第1实施方案的海水淡化方法实施下述废水处理步骤：将有机废水在第2生物处理槽31内进行生物处理得到生物处理水，再将该生物处理水用第2除浊装置32进行过滤处理得到第3透过水和第3浓缩水，并将第3透过水通过使用第2反渗透膜装置33的过滤处理得到第4透过水和第4浓缩水；藉此，所述方法具有下述优点：可以回收所述废水处理步骤的净化水E，可以更有效地回收净化水。

另外，通过将第2除浊装置32作为浸渍膜设置在第2生物处理槽31的液面下，第1实施方案的海水淡化装置1具有下述优点：在生物处理使用活性污泥时，通过浸渍膜可以从含有活性污泥的生物处理水仅获得基本上不含活性污泥的过滤水，因此可以容易地提高第2生物处理槽31内的生物浓度，可以使第2生物处理槽31的容积紧凑化。另外，与将第2除浊装置32设置在生物处理槽外时相比，还具有以下优点：不仅可以进一步使海水淡化装置1紧凑化，而且也不需要将在第2除浊装置32处浓缩的污泥返回到第2生物处理槽31的通路。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1以下述方式构成：通过介由第1泵24对第1透过水加压从而将其供给第1反渗透膜装置23得到第2浓缩水，通过第2浓缩水的压力驱动水力涡轮25获得动力；藉此，所述装置具有可以获得能量的优点。另外，如果在从海水或下水获得净化水的步骤利用所述获得的能量，具有可以更有效地回收净化水的优点。

再者，第1实施方案的海水淡化装置1配置有将在生物处理部3处通过生物处理增殖的生物种进行发酵获得甲烷的甲烷发酵部4，藉此具有可以获得能量的优点。另外，如果在从海水或下水获得净化水的步骤利用所述获得的能量，则具有可以更有效地回收净化水的优点。另外，还具有可以有效利用并减少剩余生物种的优点。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1配置有所述蒸汽发电部，其以通过在该蒸汽发电部生成的蒸汽等余热使生物处理槽内的生物处理水升温的方式构成，藉此，特别是在诸如冬季那样气温低、活性污泥中的生物种活性下降的情况下，将生物处理槽内的生物处理水升至生物种的活性高的温度，因此具有有效利用所得能量并更有效地回收净化水的优点。

再者，第1实施方案的海水淡化装置1配置有所述蒸汽发电部，其以通过在该蒸汽发电部生成的蒸汽等余热使移送至膜装置进行膜处理的被处理水升温的方式构成，藉此，使此被处理水的粘度下降，使此被处理水的透过通量容易上升，因此具有更有效回收净化水的优点。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1配置有利用与混合水相比盐浓度更高的第2浓缩水的盐浓度与第3透过水的盐浓度的差发电的浓度差发电部5，藉此具有可以获得能量的优点。另外，如果在从海水或下水获得净化水的步骤利用所述获得的能量，则具有可以更有效地回收净化水的优点。

再者，第1实施方案的海水淡化装置配置1有第1水垢防止药液供给手段和第2水垢防止药液供给手段，藉此，可以抑制可在第1反渗透膜装置23的反渗透膜和第2反渗透膜装置33的反渗透膜生成的水垢，因此具有可以更有效地回收净化水的优点。

另外，在膜洗涤剂为酸、碱、螯合剂、表面活性剂时，第1实施方案的海水淡化装置1以将使用过的膜洗涤药液移送至生物处理槽的方式构成，藉此具有下述优点：可以在生物处理槽内分解使用过的膜洗涤药液中含有的有机物，不必另行分解此使用过的膜洗涤药液的有机物。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1以下述方式构成：在膜洗涤剂为氧化剂时，使使用过的膜洗涤药液与第3浓缩水混合并对其进行脱水，将通过脱水得到的固体物质作为第3浓缩水移送至甲烷发酵部4，将通过脱水得到的水溶液(脱离液)作为生物处理水移送至第2生物处理槽31，藉此具有下述优点：可以抑制氧化剂引起的生物种死亡，并且可在生物处理槽内分解使用过的膜洗涤药液内含有的有机物，不必另行分解此使用过的膜洗涤药液的有机物。

此外，第1实施方案的海水淡化装置以及第1实施方案的海水淡化方法具有上述优点，但是本发明的海水淡化装置以及本发明的海水淡化方法不限于上述构成，可以进行适当的设计改变。

例如，对于第1实施方案的海水淡化装置1，第2除浊装置32作为浸渍膜被设置在第2生物处理槽31的液面下，但是如图2所示，第2除浊装置32也可以为被设置在第2生物处理槽31外的形式。此时，本发明的海水淡化装置1以将在第2生物处理槽31处进行了生物处理的生物处理水移送至第2除浊装置32的方式构成。

另外，对于第1实施方案的海水淡化装置1，第1除浊装置22为被设置在第1生物处理槽21外的形式，但是第1除浊装置22也可以作为浸渍膜被设置在第1生物处理槽21的液面下。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1配置有第1水垢防止药液供给手段以及第2水垢防止药液供给手段，但也可以以下述方式构成：不配置第1水垢防止药液供给手段而仅配置第2水垢防止药液供给手段，将通过此第2水垢防止药液供给手段供给第2反渗透膜装置33的水垢防止药液作为第4浓缩水自第2反渗透膜装置33排出，将此水垢防止药液供给第1反渗透膜装置23。

对于第1实施方案的海水淡化装置1，通过以上述方式构成而具有以下优点：由于所述水垢防止剂难以透过反渗透膜，因此也可以在第1反渗透膜装置23处利用在第2反渗透膜装置33处使用的水垢防止药液，另外，由于也可以减少用于供给水垢防止药液的动力，因此可以更有效地回收净化水。

另外，此时，对于本发明的海水淡化装置1而言，可以以介由第1生物处理槽21或第1除浊装置22将作为第4浓缩水的自第2反渗透膜装置33排出的水垢防止药液供给第1反渗透膜装置23的方式构成，也可以以不借助第1生物处理槽21或第1除浊装置22而将此水垢防止药液直接地供给第1反渗透膜装置23的方式构成。特别地，本发明的海水淡化装置1以不借助第1生物处理槽21或第1除浊装置22将此水垢防止药液直接地供给第1反渗透膜装置23的方式构成，藉此，此水垢防止药液在第1生物处理槽21或第1除浊装置22的稀释得到抑制，水垢防止药液更有效地供给至第1反渗透膜装置23，因此具有可以更有效地回收净化水的优点。

另外，在第1实施方案的海水淡化方法中，在混合水处理步骤，在使用第1反渗透膜装置23进行过滤处理前，使用第1生物处理槽21对混合水进行了生物处理，使用第1除浊装置22对经生物处理的混合水进行了过滤处理，但是在本发明的海水淡化方法中，也可以为不进行通过第1生物处理槽21对混合水的生物处理及通过第1除浊装置22对混合水的过滤处理的形式。

在所述形式下，对于本发明的海水淡化方法，优选地，如图3、4所示，在将海水A与作为稀释水的作为第4浓缩水的生物处理水进行混合前，使用具有精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种的第3除浊装置10对海水A进行过滤处理得到第5透过水和第5浓缩水，将作为第5透过水的海水A与稀释水混合生成混合水。

根据所述海水淡化方法，具有可以得到更高纯度的淡水C的优点。另外，作为稀释水的生物处理水在经过滤处理时，该稀释水中所含有的固体物质浓度降低，此外，混合在稀释水中的海水A中所含有的固体物质浓度降低，因此具有可以更有效地得到淡水C的优点。

另外，本发明的海水淡化方法可以处理作为与第1浓缩水相同的浓缩水的第5浓缩水。

再者，在第1实施方案的海水淡化方法中，在废水处理步骤，使用第2反渗透膜装置33对自第2除浊装置32获得的第3透过水进行了过滤处理，且不进行通过第2反渗透膜装置33对第3透过水进行过滤处理的形式也是可以的。

在所述形式下，对于本发明的海水淡化方法，优选地，如图5、6所示，在将海水A与作为稀释水的作为第3透过水的生物处理水进行混合前，使用具有精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种的第3除浊装置10对海水A进行过滤处理，将使用此第3除浊装置10进行了过滤处理的海水A与作为稀释水的作为第3透过水的生物处理水进行混合生成混合水。

再者，在第1实施方案的海水淡化方法中，在生物处理部3处通过生物处理增殖的生物种通过甲烷发酵部4进行发酵得到了甲烷，但是本发明的海水淡化方法也可以是对此生物种进行脱水等其他处理的方法。

另外，在第1实施方案中，第1除浊装置22以下述方式构成：将移送至第1除浊装置22的混合水通过精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理，但是也可以以通过具有砂滤器的砂滤手段对该混合水进行过滤处理的方式构成。第1实施方案通过以所述方式构成，具有可以以低动力除去大量的水的浑浊物的优点。

另外，第1除浊装置22当为进行砂滤的形式时，其既可以以进行1段砂滤的形式构成，也可以以进行2段以上砂滤的形式构成。

此外，砂滤的段表示砂滤器串联连接的台数。

另外，第1除浊装置22当为进行砂滤的形式时，其也可以以下述方式构成：将通过砂滤手段进行了过滤处理的混合水再通过精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理。

此外，第1除浊装置22为砂滤时，其配置有用于洗涤砂滤层的洗涤手段(未图示)。

另外，在第1实施方案中，第2除浊装置32以下述方式构成：将移送至第2除浊装置32的生物处理水用精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理；但是其也可以以下述方式构成：将此生物处理水在沉淀池进行固液分离，对此经固液分离的生物处理水通过砂滤手段进行过滤处理。

另外，第2除浊装置32当为进行砂滤的形式时，其既可以以进行1段砂滤的方式构成，也可以以进行2段以上砂滤的方式构成。

另外，第2除浊装置32当为进行砂滤的形式时，其也可以以下述方式构成：将通过砂滤手段进行了过滤处理的生物处理水进一步通过精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理。

另外，在第1实施方案中，第2除浊装置32也可以以下述方式构成：将生物处理水在沉淀池进行固液分离，对此经固液分离的生物处理水通过精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理。

此外，第2除浊装置32为砂滤时，其配置有用于洗涤砂滤层的洗涤手段(未图示)。

另外，第1实施方案为配置有第3除浊装置10的形式时，在第1实施方案中，第3除浊装置10以下述方式构成：将移送至第3除浊装置10的海水A通过精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理，但是其也可以以下述方式构成：将此海水A通过砂滤手段进行过滤处理。

另外，第3除浊装置10当为进行砂滤的形式时，其既可以以进行1段砂滤的形式构成，也可以以进行2段以上砂滤的形式构成。

另外，第3除浊装置10当为进行砂滤的形式时，其也可以以下述方式构成：将通过砂滤手段进行了过滤处理的海水进一步通过精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理。

此外，第3除浊装置10为砂滤时，其配置有用于洗涤砂滤层的洗涤手段(未图示)。

再者，在第1实施方案中，也可以利用自然能(波能、潮汐能、风力、太阳光、地热等)发电，利用由自然能获得的电力作为第1实施方案的海水淡化装置1的泵等的驱动电力。通过利用由自然能获得的动力，第1实施方案具有下述优点：可以减少CO₂等对环境有影响的气体，抑制化石燃料的枯竭，避免原子能事故等风险。

另外，对于第1实施方案的海水淡化装置1，在混合水处理部2配置有水力涡轮25，但是也可以配置压力转变装置(压力回收装置)来替代水力涡轮25，将自第1反渗透膜装置23压送的第2浓缩水的压力转变为用于将混合水直接地(不借助于电力)移送至第1反渗透膜装置23的压力。

在第1实施方案的海水淡化装置1配置有所述压力转变装置时，其以下述方式构成：将自第1反渗透膜装置23压送的第2浓缩水移送至所述压力转变装置，将在此压力转变装置使用的第2浓缩水移送至浓缩水贮留槽。另外，第1实施方案的海水淡化装置1以下述方式构成：在混合水通过第1泵24之前将其移送至所述压力转变装置，将在此压力转变装置处得到压力的混合水介由第1泵24移送至第1反渗透膜装置23。

第1实施方案的海水淡化装置1通过以所述方式构成，具有可以减少第1泵24的动力的优点。

再者，第1实施方案的海水淡化装置1以将第3浓缩水移送至甲烷发酵部4的方式构成，但是也可以配置增溶手段，通过药剂(碱、酸、氧化剂等)、超声波、热、对污泥有增溶能力的微生物等对第3浓缩水中含有的生物种(在生物种为活性污泥中含有的生物种时，意味着包含活性污泥)进行分解、溶解使其增溶。

第1实施方案的海水淡化装置1在配置有所述增溶手段时，其以下述方式构成：将第3浓缩水移送至增溶手段，将通过此增溶手段增溶的作为增溶处理液的第3浓缩水移送至甲烷发酵部4。另外，对于第1实施方案的海水淡化装置1，在通过药剂进行增溶时，其以下述方式构成：根据需要，将增溶处理液的pH调整至中性附近(例如pH6-8)，将此作为经pH调整的增溶处理液的第3浓缩水移送至甲烷发酵部4。

对于第1实施方案，通过以所述方式构成而具有以下优点：由于通过所述增溶手段分解生物种，因此容易将此生物种通过厌氧微生物(甲烷生成菌等)分解。

作为在所述增溶手段中使用的药剂，优选洗涤反渗透膜等膜时使用的药剂(碱、酸、氧化剂)。在第1实施方案中，在所述增溶手段中使用的药剂为此洗涤时使用的药剂，藉此具有减少对此使用过的药剂另行无害化处理的必要性的优点。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1也可以配置以下设施：将第3浓缩水的生物种在甲烷发酵部4经甲烷发酵生成的甲烷发酵消化液分离成脱水滤饼和脱离液的脱水机，和燃烧此脱水滤饼的燃烧设施。

第1实施方案的海水淡化装置1在配置有所述脱水机和所述燃烧设施时，其以下述方式构成：将所述甲烷发酵消化液移送至所述脱水机，将所述脱水滤饼移送至所述燃烧设施，将所述脱离液作为生物处理水移送至第2生物处理槽31。另外，第1实施方案的海水淡化装置1优选配置有所述增溶手段，并以将作为在所述增溶手段的增溶处理液的第3浓缩液移送至甲烷发酵部4的方式构成。第1实施方案的海水淡化装置1通过所述方式构成，藉此，生物种通过所述增溶手段分解并容易通过厌氧微生物(甲烷生成菌等)分解，因此可以提高厌氧微生物对生物种的分解效率。因此，第1实施方案的海水淡化装置1减少了所述甲烷发酵消化液中含有的固体成分的量，其结果是在燃烧设施中燃烧的脱水滤饼的量减少，因此具有减少燃烧设施中的燃烧成本的优点。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1在配置有所述增溶手段时，也可以以将增溶处理液作为生物处理水移送至第2生物处理槽31的方式构成。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1在以在第2生物处理槽31内使用活性污泥进行生物处理的方式构成时，如图7所示，也可以在所述第2生物处理槽31内配置使活性污泥聚集的载体35。

第1实施方案的海水淡化装置1在第2生物处理槽31内配置有所述载体35时，其以下述方式构成：形成作为通过载体35聚集、自载体35分离的活性污泥的聚集污泥体，再将此聚集污泥体与有机废水混合生成生物处理水。另外，第1实施方案的海水淡化装置1配置有使此第2生物处理槽31内暴露于气体的曝气手段36。

第1实施方案的海水淡化装置1由于配置有此载体35，因此活性污泥被聚集，沉降速度升高。因此，由于活性污泥的沉降分离性提高，所以具有提高生物处理水的膜分离性的优点。

所述载体35配置有所述活性污泥附着的附着体35a和支撑该附着体35a的支撑部35b。另外，所述载体35以下述方式构成：用所述曝气装置36曝气生成的水流摇动所述附着体35a。

所述支撑部35b形成为线形。另外，所述支撑部35b以该线的轴与生物处理槽31内的水面大致垂直的方式设置。再者，支撑部35b固定在第2生物处理槽31内。

对于构成所述支撑部35b的材料，只要是支撑此附着体35a的材料就可以，没有特别限制，作为此材料，可以列举例如聚酯、丙烯酸树脂、聚乙烯、碳纤维等。

所述附着体35a形成为线形。

对于构成所述附着体35a的材料，只要是所述活性污泥容易附着的材料就可以，没有特别限制，作为此材料，可以例举例如丙烯酸树脂、聚酯、聚乙烯、碳纤维等。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1也可以配置有向通过使用第2反渗透膜装置33的过滤处理得到的作为第4浓缩水的生物处理水中添加臭氧的臭氧添加装置(未图示)，且以将作为稀释水的此经臭氧处理的生物处理水与海水A混合的方式构成。

第1实施方案的海水淡化装置1通过所述方式构成，藉此，使在此稀释水中含有的有机物质浓度下降，其结果是使此稀释水与海水A混合得到的混合水中含有的有机物质浓度下降。因此，第1实施方案的海水淡化装置1可以抑制有机固体物质附着在第1反渗透膜装置23的膜表面，因此可以有效地增大第1反渗透膜装置23的膜透过通量(flux)，其结果是具有可更有效地获得淡水C的优点。

另外，第1实施方案的海水淡化装置1通过所述方式构成，藉此，臭氧使稀释水中含有的臭气成分减低，并使稀释水中含有的微生物也被杀死，因此具有可以获得品质更高的淡水C的优点。

如上所述，根据第1实施方案，可以利用有机废水经生物处理得到的生物处理水，并且有效地获得淡水等净化水。

第2实施方案

下面对第2实施方案的作为淡水生成装置的海水淡化装置以及作为淡水生成方法的海水淡化方法进行说明。

但是，现有的海水淡化方法具有下述问题：在使用反渗透膜对海水进行过滤处理时，必须要用泵等对海水进行加压从而将其压送到反渗透膜装置，海水的盐浓度越高，则需要的能量越大。

另一方面，除了所述的海水之外，例如铁钢等金属制造工厂等的废水代表的含有金属等无机物的废水(下文称为“无机废水”)通常是在进行pH调整等前处理、进行固体化之后进行沉淀分离的。然而，目前，此无机废水经沉淀分离得到的作为上清水的沉淀处理水被排放到海洋和河流中，存在着大量存在不能有效利用的水的问题。

鉴于以上问题，第2实施方案以提供不仅可以利用无机废水、还可以有效获得淡水等净化水的海水淡化方法和海水淡化装置为课题。

首先对第2实施方案的海水淡化装置进行说明。

图8为第2实施方案的海水淡化装置的概略方框图。

如图8所示，第2实施方案的海水淡化装置201配置有：沉淀处理部203，将无机废水200B进行沉淀分离(也称为“沉淀处理”)得到作为上清水的沉淀处理水和富含固体物质的浓缩水200D；和，混合水处理部202，将经此沉淀处理部203得到的作为上清水的沉淀处理水作为稀释水混合到海水200A，并将通过此混合得到的混合水供给反渗透膜装置223进行过滤处理得到作为透过水的淡水200C和浓缩水200D。

另外，第2实施方案的海水淡化装置201以下述方式构成：将海水200A移送至混合水处理部202，将无机废水200B移送至沉淀处理部203，将沉淀处理水移送至混合水处理部202，将所述浓缩水200D移送至浓缩水贮留槽(未图示)。

再者，第2实施方案的海水淡化装置201以回收作为所述透过水的淡水200C的方式构成。

海水200A是含有盐的水，例如，盐浓度为1.0-8.0质量％的水，更具体而言，盐浓度为2.5-6.0质量％的水。

在本说明书中，海水200A不限于存在于海中的水，只要是盐浓度为1.0质量％以上的水，也包含湖(盐湖、半盐水湖)水、沼泽地水、池水等存在于陆地的水。

无机废水200B为含有无机物且有机物浓度低的废水，例如，BOD(生化氧需求量)为500mg/L以下的废水，优选地，为10mg/L以下的废水。

另外，无机废水200B为与海水200A相比盐浓度较低的水。无机废水200B为例如无机废水200B的盐浓度与海水200A的盐浓度的比在0.1以下的废水，更具体地，为无机废水200B的盐浓度与海水200A的盐浓度的比为0.01以下的废水。

作为无机废水200B，可以列举工业废水(自铁钢工厂、化学工厂、电子产业工厂等工厂排出的废水)等。

混合水处理部202以将由沉淀处理部203得到的沉淀处理水作为稀释水混合到海水200A得到混合水的方式构成。

另外，混合水处理部202配置有：第1除浊装置222，将具有精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种且将所述混合水通过过滤处理进行除浊得到第1透过水和第1浓缩水；和，第1反渗透膜装置223，将作为第1透过水的混合水进行过滤处理得到作为第2透过水的淡水200C和第2浓缩水。

另外，混合水处理部202以下述方式构成：将由沉淀部件203获得的沉淀处理水作为稀释水混合到海水200A，将通过此混合得到的混合水移送至第1除浊装置222，并通过第1除浊装置222进行过滤处理得到第1透过水和第1浓缩水，将第1浓缩水移送至浓缩水贮留槽(未图示)，将作为第1透过水的混合水移送至第1反渗透膜装置223，并通过第1反渗透膜装置223进行过滤处理得到作为第2透过水的的淡水200C和第2浓缩水。

此外，在本说明书中，除浊是比反渗透膜过滤更粗的过滤，即在用反渗透膜装置进行过滤处理前实施的与用反渗透膜分离相比除去更粗的杂质(例如固体物质等)的过滤。

第2实施方案的海水淡化装置201以回收作为第2透过水的淡水200C的方式构成。

第1反渗透膜装置223为反渗透膜(RO膜)容纳于压力容器中的形式。

混合水处理部202配置有对第1透过水进行加压从而将其压送至第1反渗透膜装置223的第1泵224，其以下述方式构成：通过介由第1泵24将第1透过水压送至第1反渗透膜装置223，自第1反渗透膜装置223压送第2浓缩水。

在混合水处理部202中，配置有第1水垢防止药液供给手段(未图示)，将含有水垢防止剂(可以抑制可在RO膜形成的水垢的药剂)的水垢防止药液供给第1反渗透膜装置223的RO膜。

作为所述水垢防止剂，可以列举例如羧酸聚合物、羧酸聚合物组合物、磷酸盐等。

另外，混合水处理部202还配置有第1膜洗涤药液供给手段(未图示)，将含有膜洗涤剂(可以溶解可附着于膜的附着物的原因物质的药剂)的膜洗涤药液供给第1反渗透膜装置223的RO膜。

对所述膜洗涤剂没有特别限制，作为此膜洗涤剂，可以列举例如酸、碱、氧化剂、螯合剂、表面活性剂等。作为酸，可以列举例如有机酸(柠檬酸、草酸)、无机酸(盐酸、硫酸、硝酸等)。作为碱，可以列举例如氢氧化钠等。作为氧化剂，可以列举例如过氧化氢、次氯酸钠等。

另外，作为此膜洗涤药液，也可以使用2种以上的膜洗涤剂混合得到的混合液(例如，氢氧化钠与表面活性剂混合而得到的物质)。

混合水处理部202配置有由自第1反渗透膜装置223压送的第2浓缩水的压力获得动力的水力涡轮225，其以下述方式构成：将自第1反渗透膜装置223压送的第2浓缩水移送到水力涡轮225，由第2浓缩水的压力驱动水力涡轮225获得动力。

第2实施方案的海水淡化装置201以将用于驱动水力涡轮225的第2浓缩水移送到浓缩水贮留槽(未图示)的方式构成。

第1除浊装置222为设置在槽外的形式。

混合水处理部202配置有将所述膜洗涤药液供给第1除浊装置222的膜的第2膜洗涤药液供给手段(未图示)。

沉淀处理部203配置有：沉淀分离槽231，对无机废水200B进行沉淀分离得到作为上清水的沉淀处理水和浓缩水200D；第2除浊装置232，具有精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种，将在沉淀分离槽231处得到的沉淀处理水进行过滤处理，得到第3透过水和第3浓缩水；和，第2反渗透膜装置233，将作为第3透过水的沉淀处理水进行过滤处理得到作为第4透过水的净化水200E和作为第4浓缩水的沉淀处理水。

第2实施方案的海水淡化装置201根据需要配置将聚集剂添加到沉淀分离槽231的聚集剂添加手段，其以通过此聚集剂对无机废水200B进行聚集沉淀分离的方式构成。

第2除浊装置232为设置在沉淀分离槽231外的形式。

沉淀处理部203配置有将所述膜洗涤药液供给第2除浊装置232的膜的第4膜洗涤药液供给手段(未图示)。

第2实施方案的海水淡化装置201以将无机废水200B移送至沉淀分离槽231的方式构成。

生物处理部203以下述方式构成：将此被移送的有机废水200B通过沉淀分离槽231进行沉淀分离得到作为上清水的沉淀处理水和浓缩水200D，并将沉淀处理水移送至第2除浊装置232，并将此浓缩水200D移送至浓缩水贮留槽(未图示)，并将此沉淀处理水通过使用第2除浊装置232的过滤处理得到第3透过水和第3浓缩水，并将第3透过水移送至第2反渗透膜装置233，并将第3透过水通过使用第2反渗透膜装置233的过滤处理得到作为第4透过水的净化水200E和作为第4浓缩水的沉淀处理水。

第2实施方案的海水淡化装置201以下述方式构成：将作为第4浓缩水的沉淀处理水作为稀释水移送至混合水处理部202，将第4透过水作为净化水200E回收。

第2反渗透膜装置233为反渗透膜容纳于压力容器中的形式。

此外，第2实施方案的此第2反渗透膜装置233的RO膜还包括纳米过滤膜(NF)。

沉淀处理部203以介由第2泵234对第3透过水加压从而将其供给第2反渗透膜装置233的方式构成。

沉淀处理部203配置有将所述水垢防止药液供给第2反渗透膜装置233的RO膜的第2水垢防止药液供给手段(未图示)。

另外，沉淀处理部203配置有将所述膜洗涤药液供给第2反渗透膜装置233的RO膜的第3膜洗涤药液供给手段(未图示)。

第2实施方案的海水淡化装置201配置有利用第2浓缩水的盐浓度与第3透过水的盐浓度之间的差发电的浓度差发电部205。

浓度差发电部205配置有槽251和将槽251内分划成两部分的半透膜254。

另外，浓度差发电部205配置有收容第3透过水的第3透过水收容部252和收容第2浓缩水的第2浓缩水收容部253。

第3透过水收容部252与第2浓缩水收容部253通过半透膜254将槽251内分划为两部分而形成。

第2实施方案的海水淡化装置201以下述方式构成：将第3透过水的一部分移送至第3透过水收容部252，在将第2浓缩水移送至浓缩水贮留槽(未图示)之前将其移送至第2浓缩水收容部253。

浓度差发电部205以下述方式构成：利用第2浓缩水的盐浓度与第3透过水的盐浓度的差，仅将第2浓缩水的水分介由半透膜254移送至第3透过水收容部252，使第3透过水收容部252的水面增高，由此利用水面的高低差发电。

另外，第2实施方案的海水淡化装置201以下述方式构成：将在浓度差发电部205处使用的第2浓缩水以及介由半透膜254移送的第3透过水的水分作为浓缩水200D移送至浓缩水贮留槽(未图示)，将在浓度差发电部205处使用的且保留在第3透过水收容部252的第3透过水作为工业用水200F回收。

此外，浓度差发电部205也可以以使用净化水200E或者淡水200C替代第3透过水进行发电的方式构成。即，浓度差发电部205也可以配置收容净化水200E的净化水收容部或者收容淡水200C的淡水收容部，替代第3透过水收容部252。此时，第2实施方案的海水淡化装置201以将净化水E或淡水C移送至浓度差发电部205的方式构成。

下面，对第2实施方案的海水淡化方法进行说明。

第2实施方案的海水淡化方法是实施下述步骤来淡化海水的方法：混合步骤，将无机废水经沉淀分离得到的作为上清水的沉淀处理水作为稀释水混合到海水；和，混合水处理步骤，将通过此混合步骤得到的混合水供给反渗透膜装置进行过滤处理。

详细地，第2实施方案的海水淡化方法为实施下述步骤来淡化海水的方法：废水处理步骤，对无机废水200B在沉淀分离槽231内进行沉淀分离得到作为上清水的沉淀处理水，再用第2除浊装置232对该沉淀处理水进行过滤处理得到第3透过水和第3浓缩水，并将作为第3透过水的沉淀处理水通过使用第2反渗透膜装置233的过滤处理得到第4透过水和作为第4浓缩水的沉淀处理水；混合步骤，将作为第4浓缩水的沉淀处理水作为所述稀释水混合至海水200A；和，混合水处理步骤：将通过此混合步骤得到的混合水用第1除浊装置222进行过滤处理得到第1透过水和第1浓缩水，并将作为第1透过水的混合水通过使用第1反渗透膜装置223的过滤处理得到第2透过水和第2浓缩水。

在混合步骤，为了确保稀释效果，使海水200A和稀释水的混合体积比为：优选地，相对于1份海水，稀释水为0.1份以上；更优选地，相对于1份海水，稀释水为1份以上。

通过使海水200A和稀释水的混合体积比为相对1份海水，稀释水为0.1份以上，第2实施方案的海水淡化方法具有下述优点：可以使盐浓度下降，确实可以抑制所得每单位量淡水200C中淡化海水200A的必需能量的量，同时也可以抑制用于混合步骤和混合水处理步骤的机器的腐蚀。

另外，对于第2实施方案的海水淡化方法，优选使混合水的盐浓度为3.0质量％以下，更优选使之为1.8质量％以下。另外，对于第2实施方案的海水淡化方法，优选使稀释水的盐浓度为用稀释水稀释的海水200A的盐浓度的1/3以下，更优选使之为用稀释水稀释的海水200A的盐浓度的1/10以下。通过使稀释水的盐浓度为用稀释水稀释的海水200A的浓度的1/3以下，第2实施方案的海水淡化方法具有可以得到更高纯度的高纯度淡水200C的优点。

由于具有如上所述的构成，第2实施方案的海水淡化装置以及第2实施方案的海水淡化方法具有以下优点。

即，第2实施方案的海水淡化方法通过实施下述步骤来淡化海水200A：混合步骤，将与海水200A相比盐浓度更低的沉淀处理水作为稀释水混合到海水200A；和，混合水处理步骤：将通过此混合步骤得到的混合水提供给第1反渗透膜装置223进行过滤处理；藉此，与压送海水200A时相比，可以减少用于将混合水压送至第1反渗透膜装置223的压力，因此可以减少所得每单位量淡水200C的压送必需能量的量。另外，还可以增大第1反渗透膜装置223的膜透过通量(flux)，可以使过滤水量增加。另外，还可以抑制第1反渗透膜装置223的膜的负荷(海水中的盐引起的化学负荷以及压力引起的物理负荷)，延长该膜的寿命。还可以有效地利用沉淀处理水。

另外，通过在混合水处理步骤在使用第1反渗透膜223进行过滤处理前，用第1除浊装置222对混合水进行过滤处理，第2实施方案的海水淡化方法具有下述优点：可以抑制无机固体物质或盐附着于第1反渗透膜装置223的膜表面，更有效地得到淡水200C。另外，还有得到更高纯度的淡水200C的优点。

另外，第2实施方案的海水淡化方法实施下述废水处理步骤：对无机废水200B在沉淀分离槽231内进行沉淀分离得到作为上清水的沉淀处理水，再用第2除浊装置232对该沉淀处理水进行过滤处理得到第3透过水和第3浓缩水，并将第3透过水通过使用第2反渗透膜装置233的过滤处理得到第4透过水和第4浓缩水；藉此具有下述优点：可以回收所述废水处理步骤的净化水200E，可以更有效地回收净化水。

另外，第2实施方案的海水淡化方法通过以下方式构成而具有可以获得能量的优点：通过介由第1泵224对第1透过水加压将其送到第1反渗透膜装置223得到第2浓缩水，由第2浓缩水的压力驱动水力涡轮225获得动力。另外，如果在从海水200A或无机废水200B获得净化水的步骤利用所述获得的能量，可以更有效地回收净化水。

另外，第2实施方案的海水淡化装置201配置有利用与混合水相比盐浓度更高的第2浓缩水的盐浓度与第3透过水的盐浓度之差发电的浓度差发电部205，藉此具有可以获得能量的优点。另外，如果在从海水200A或无机废水200B获得净化水的步骤利用所述获得的能量，可以更有效地回收净化水。

再者，第2实施方案的海水淡化装置201配置有第1水垢防止药液供给手段和第2水垢防止药液供给手段，藉此具有下述优点：可以抑制可在第1反渗透膜装置223的反渗透膜和第2反渗透膜装置233的反渗透膜生成的水垢，由此可以更有效地回收净化水。

此外，第2实施方案的海水淡化装置以及第2实施方案的海水淡化方法具有上述优点，但是本发明的海水淡化装置以及本发明的海水淡化方法并不限于以上构造，可以进行适当改变。

例如，第2实施方案的海水淡化装置201配置有第1水垢防止药液供给手段以及第2水垢防止药液供给手段，但是也可以不配置第1水垢防止药液供给手段而仅配置第2水垢防止药液供给手段，以下述方式构成：通过此第2水垢防止药液供给手段将供给第2反渗透膜装置233的水垢防止药液作为第4浓缩水自第2反渗透膜装置233排出，将此水垢防止药液供给第1反渗透膜装置223。

对于第2实施方案的海水淡化装置201，通过以上述方式构成，具有下述优点：所述水垢防止剂难以透过反渗透膜，因此在第2反渗透膜装置233处使用的水垢防止药液也可以在第1反渗透膜装置223中利用，另外，由于可以减少供给水垢防止药液所需的动力，因此可以更有效地回收净化水。

另外，此时，对于本发明的海水淡化装置201而言，可以以介由第1除浊装置222将作为第4浓缩水的自第2反渗透膜装置233排出的水垢防止药液供给第1反渗透膜装置223的方式构成，也可以以不借助第1除浊装置222将此水垢防止药液直接地供给第1反渗透膜装置223的方式构成。特别地，本发明的海水淡化装置201以不借助第1除浊装置222将此水垢防止药液直接地供给第1反渗透膜装置223的方式构成，藉此，此水垢防止药液在第1除浊装置222的稀释得到抑制，水垢防止药液更有效地供给至第1反渗透膜装置223，因此具有可以更有效地回收净化水的优点。

另外，在第2实施方案的海水淡化方法中，在混合水处理步骤，在使用第1反渗透膜装置223进行过滤处理前，使用第1除浊装置222对混合水进行了过滤处理，但是在本发明的海水淡化方法中，也可以为不进行通过第1除浊装置222过滤处理的形式。

在所述形式下，对于本发明的海水淡化方法，优选地，如图9所示，在将海水200A与作为稀释水的作为第4浓缩水的沉淀处理水混合前，使用具有精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种的第3除浊装置210对海水200A进行过滤处理得到第5透过水和第5浓缩水，将作为第5透过水的海水200A与稀释水混合生成混合水。

另外，本发明的海水淡化方法可以处理作为与第1浓缩水相同的浓缩水的第5浓缩水。

再者，在第2实施方案的海水淡化方法中，在废水处理步骤，使用第2反渗透膜装置233对自第2除浊装置232获得的第3透过水进行了过滤处理，但是也可以为不进行使用第2反渗透膜装置233对第3透过水进行过滤处理的形式。

在所述形式下，对于本发明的海水淡化方法，优选地，如图10所示，在将海水200A与作为稀释水的作为第3浓缩水的沉淀处理水混合前，使用具有精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种的第3除浊装置210对海水进行过滤处理，将使用此第3除浊装置210进行过滤处理得到的海水200A与作为稀释水的作为第3透过水的沉淀处理水混合生成混合水。另外，如图11所示，也可以将未经第2除浊装置232进行过滤处理的沉淀处理水作为稀释水，将海水200A与作为稀释水的沉淀处理水混合生成混合水，使用第3除浊装置210对混合水进行过滤处理。

另外，在第2实施方案中，第1除浊装置222以下述方式构成：将移送至第1除浊装置222的混合水用精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理，但是也可以以通过具有砂滤器的砂滤手段对该混合水进行过滤处理的方式构成。第2实施方案通过以所述方式构成，具有可以以低动力除去大量水的浑浊物的优点。

另外，在第1除浊装置222，当为进行砂滤的状态时，其既可以以进行以1段砂滤的形式构成，也可以以进行2段以上砂滤的形式构成。

此外，砂滤的段表示砂滤器串联连接的台数。

另外，在第1除浊装置222，当为进行砂滤的形式时，其也可以以下述方式构成：将通过砂滤手段进行了过滤处理的混合水进一步通过精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理。

此外，第1除浊装置222为砂滤时，其配置有用于洗涤砂滤层的洗涤手段(未图示)。

另外，在第2实施方案中，第2除浊装置232以下述方式构成：将移送至第2除浊装置232的沉淀处理水用精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理，但是其也可以以下述方式构成：将此沉淀处理水通过砂滤手段进行过滤处理。

另外，在第2除浊装置232，当为进行砂滤的形式时，其既可以以进行1段砂滤的方式构成，也可以以进行2段以上砂滤的方式构成。

另外，在第2除浊装置232，当为进行砂滤的形式时，其也可以以下述方式构成：将通过砂滤手段进行了过滤处理的沉淀处理水进一步通过精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理。

此外，第2除浊装置232为砂滤时，其配置有用于洗涤砂滤层的洗涤手段(未图示)。

另外，在第2实施方案配置有第3除浊装置210时，在第2实施方案中，第3除浊装置210以下述方式构成：将移送至第3除浊装置210的海水用精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理，但是其也可以以下述方式构成：将此海水通过砂滤手段进行过滤处理。

另外，在第3除浊装置210，当为进行砂滤的形式时，其既可以以进行1段砂滤的方式构成，也可以以进行2段以上砂滤的方式构成。

另外，在第3除浊装置210，当为进行砂滤的形式时，其也可以以下述方式构成：将通过砂滤手段进行了过滤处理的海水进一步通过精密滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)中的至少一种进行过滤处理。

此外，第3除浊装置210为砂滤时，其配置有用于洗涤砂滤层的洗涤手段(未图示)。

再者，在第2实施方案中，也可以利用自然能(波能、潮汐能、风力、太阳光、地热等)发电，利用由自然能获得的电力作为第2实施方案的海水淡化装置1的泵等的驱动电力。通过利用由自然能获得的动力，第2实施方案具有下述优点：可以减少CO₂等对环境有影响的气体，抑制化石燃料的枯竭，避免原子能事故等风险。

另外，第2实施方案的海水淡化装置201在混合水处理部202中配置有水力涡轮225，但是也可以配置压力转变装置(压力回收装置)来替代水力涡轮225，将自第1反渗透膜装置223压送的第2浓缩水的压力转变为用于将混合水直接地(不借助于电)移送至第1反渗透膜装置223的压力。

在第2实施方案的海水淡化装置201配置有所述压力转变装置时，其以下述方式构成：将自第1反渗透膜装置223压送的第2浓缩水移送至所述压力转变装置，将在该压力转变装置处使用的第2浓缩水移送至浓缩水贮留槽。另外，第2实施方案的海水淡化装置201以下述方式构成：在混合水通过第1泵224之前将其移送至所述压力转变装置，将在此压力转变装置处得到压力的混合水介由第1泵224移送至第1反渗透膜装置223。

第2实施方案的海水淡化装置201通过以上述方式构成，具有可以减少第1泵224的动力的优点。

再者，在第2实施方案中，也可以在将无机废水200B移送至沉淀分离槽231之前，用碱(例如氢氧化钠等)或者酸(例如硝酸、硫酸、盐酸等)将无机废水200B的pH调整至中性附近(例如pH4-10)。再者，在将无机废水200B移送至沉淀分离槽231之前，也可以用氧化剂(例如过氧化氢、次氯酸钠等)或者还原剂(例如亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠等)将无机废水200B进行氧化处理或还原处理。

另外，在第2实施方案中，将沉淀处理水作为稀释水混合至海水200A，但是也可以将未经沉淀处理的无机废水200B作为稀释水混合至海水200A。在第2实施方案中，在将未经沉淀处理的无机废水作为稀释水时，可以在将该无机废水混合到海水200A之前，将无机废水200B的pH调整至中性附近(例如pH4-10)。另外，也可以在将该无机废水200B混合到海水200A之前，对无机废水200B进行氧化处理或者还原处理。

如上所述，根据第2实施方案，可以利用无机废水200B，并且能够有效地获得淡水200C等净化水。

第3实施方案

下面对第3实施方案的淡水生成装置以及淡水生成方法进行说明。

但是，在现有的海水淡化中，存在下述问题：在使用反渗透膜对海水进行过滤处理时，必须要用泵等对海水进行加压从而将其压送到反渗透膜单元，因此，海水的盐浓度越高，则需要的能量越大。

另一方面，目前除了所述的海水之外，例如，以下水为代表的含有有机物的废水(下文也称为“有机废水”)或有机废水经生物处理得到的生物处理废水，再者，以铁钢等金属制造工厂等的废水为代表的含有重金属等无机物的废水(下文称为“无机废水”)或无机废水经沉淀分离得到的沉淀处理废水，被排放到海洋和河流中，基本上不能有效地利用。

这些废水或者处理废水等通常是与海水相比盐浓度更低的低盐浓度废水，如果作为淡水资源加以有效利用，则认为用较低压的泵进行反渗透膜过滤会更有效地成为淡水。但是，这些低盐浓度废水不如海水那样取之不尽，因此认为不能确保作为淡水资源的稳定的量，另外，由于盐浓度因情况而变化较大，因此认为不能确保在使用低压泵的过滤处理时稳定的生成量，可能不能稳定地获得预定的淡水量。

鉴于所述问题点，第3实施方案以提供可以有效稳定地获得淡水的淡水生成装置和淡水生成方法为课题。

首先对第3实施方案的淡水生成装置进行说明。

图12为第3实施方案的淡水生成装置的概略方框图。

如图12所示，第3实施方案的淡水生成装置301配置有：第1处理部302，将与海水300A相比盐浓度更低的低盐浓度废水300B通过反渗透膜过滤分离成第1透过水和第1浓缩水；和，第2处理部303，将在此第1处理部处生成的第1浓缩水作为稀释水混合到海水300A作为混合水，将此混合水通过反渗透膜过滤分离成第2透过水和第2浓缩水。

第3实施方案的淡水生成装置301以下述方式构成：将低盐浓度废水300B移送至第1处理部302，将第2浓缩水作为浓缩水300E移送至浓缩水贮留槽(未图示)。

另外，第3实施方案的淡水生成装置301以下述方式构成：获得作为淡水300C的第1透过水，获得作为淡水300D的第2透过水。

所述海水300A是含有盐的水，例如，盐浓度为1.0-8.0质量％的水，更具体而言，盐浓度为2.5-6.0质量％的水。

在本说明书中，海水300A不限于存在于海中的水，只要是盐浓度为1.0质量％以上的水，也包括湖(盐湖、半盐水湖)水、沼泽地水、池水等存在于陆地的水。

所述低盐浓度废水300B为与海水300A相比盐浓度更低的水。低盐浓度废水300B为例如低盐浓度废水300B的盐浓度与海水300A的盐浓度的比在0.1以下的废水，更一般而言，低盐浓度废水300B的盐浓度与海水300A的盐浓度的比为0.01以下的废水。

所述低盐浓度300B为含有有机物的废水(下文也称为“有机废水”)、含有无机物的废水(下文也称为“无机废水”)或者含有无机物和有机物的废水。

所述有机废水为例如作为有机物浓度指标的BOD(生化氧需求量)在2000mg/L以下的废水，更具体地，为200mg/L左右的废水。作为有机废水，可以列举下水(生活废水、雨水流到下水道中的水等)、工业废水(自食品工厂、化学工厂、电子产业工厂、纸浆工厂等工厂排出的废水)等。

所述无机废水为含有无机物且有机物浓度低的废水，例如，BOD(生化氧需求量)为50mg/L以下的废水，优选地，为10mg/L以下的废水。作为无机废水，可以列举工业废水(自铁钢工厂、化学工厂、电子产业工厂等工厂排出的废水)等。

再者，所述低盐浓度废水300B也可以是在沉淀分离槽沉淀分离废水所得的上清水、通过精密滤膜(MF膜)、超滤膜(UF)、沙滤池等进行了过滤、除浊的透过水。另外，在所述低盐浓度废水300B为有机废水时，也可以为通过生物种进行了净化处理的生物处理水。

此外，在本说明书中，除浊是比反渗透膜过滤更粗的过滤，即在用反渗透膜装置进行过滤处理前实施的与用反渗透膜分离相比除去更粗的杂质(例如固体物质等)的过滤。

另外，在本说明书中，由生物种进行净化处理是通过细菌、原生动物、后生动物等生物种分解水中含有的有机物的净化处理。具体地，可以列举使用活性污泥的曝气处理等。

作为所述反渗透膜，可以采用：由醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚乙烯醇等材料形成的直径为几个毫米的形成为中空纤维状的被称为所谓中空纤维膜等的形式，或者，具有与此中空纤维膜相比直径较粗为几个厘米左右的大小的被称为所谓管式膜的形式，再者，还可以采用以在使用时在内部配置有筛网等支撑材料的状态卷成卷状使用的封筒状的被称为所谓螺旋膜等业已公知的形式。

所述第1处理部302配置有将所述低盐浓度废水300B通过反渗透膜过滤分离成第1透过水和第1浓缩水的第1反渗透膜单元321，另外，其以介由第1泵322将低盐浓度废水300B压送至第1反渗透膜单元321的方式构成。

另外，所述第1处理部302配置有测定移送至所述第1反渗透膜单元321的低盐浓度废水300B的盐浓度的第1盐浓度测定手段323，以及调节第1透过水流量的第1水量调整机构324。

作为所述第1盐浓度测定手段323，可以示例配置了用于测定盐浓度的电导计或离子计等的手段。

此外，在电导率与盐浓度具有相关关系、测定容易这一点上，作为所述第1盐浓度测定手段323，具有测定电导率的机构的手段是适合的。

而且，由于电导计便宜，也容易维护，因此配置有电导计的第1盐浓度测定手段323有效降低了淡水生成装置成本、维护成本。

所述第2处理部303配置有将作为稀释水的第1浓缩水混合至海水300A得到混合水的混合槽336，以及将此混合水通过反渗透膜过滤分离成第2透过水和第2浓缩水的第2反渗透膜单元331，另外，其以介由第2泵332将所述混合水压送至第2反渗透膜单元331的方式构成。

第3实施方案的淡水生成装置301以下述方式构成：将海水300A移送至所述混合槽336，将作为稀释水的第1浓缩水移送至此混合槽336。

所述第2处理部303配置有调节此海水300A的流量的第2水量调整机构334。

在所述第1水量调整机构324和所述第2水量调整机构334中，使用蝶形阀等能够调整开度的开度调整阀，目的是基于自所述第1盐浓度测定手段323发出的信号，分别改变第1透过水的水量和海水300A的水量。

第3实施方案的淡水生成装置301配置有信号传递机构304，将自所述第1盐浓度测定手段323发出的信号作为例如改变所述开度调整阀的开度的控制信号传递至所述第1水量调整机构324和所述第2水量调整机构334。

第3实施方案的淡水生成装置301以下述方式构成：基于通过所述第1盐浓度测定手段323得到的测定值，控制在第1处理部302处得到的第1透过水的生成量和在所述第2处理部303处得到的第2透过水的生成量。具体地，第3实施方案的淡水生成装置301以下述方式构成：基于通过所述第1盐浓度测定手段323得到的测定值，通过所述信号传递机构304，通过第1水量调整机构324调节第1透过水的流量，并通过第2水量调整机构334调节海水300A的流量，从而控制在所述第1处理部302处得到的第1透过水的生成量和在所述第2处理部303处得到的第2透过水的生成量。

另外，第3实施方案的淡水生成装置301以下述方式构成：在通过所述第1盐浓度测定手段323得到的测定值在预定基准值以下或者小于预定基准值时，其进行如下控制：增加所述第1处理部302处的第1透过水的生成量，减少在第2处理部303处的第2透过水的生成量。

第3实施方案的淡水生成装置301构造如上，下面对第3实施方案的淡水生成方法进行说明。

第3实施方案的淡水生成方法实施下述步骤得到作为淡水的各步骤透过水：第1处理步骤，将低盐浓度废水300B通过第1反渗透膜单元321分离成第1透过水和第1浓缩水；和，第2处理步骤，将在此第1处理步骤生成的第1浓缩水作为稀释水在混合槽336中混合到海水300A作为混合水，将此混合水通过第2反渗透膜单元331分离成第2透过水和第2浓缩水。

另外，第3实施方案的淡水生成方法由第1盐浓度测定手段323测定低盐浓度废水300B的盐浓度，并基于由此测定得到的测定值，控制在所述第1处理步骤的透过水生成量和在所述第2处理步骤的透过水生成量。

具体地，第3实施方案的淡水生成方法基于通过所述第1盐浓度测定手段323得到的测定值，通过所述信号传递机构304，通过第1水量调整机构324调节第1透过水的流量，并通过第2水量调整机构334调节海水300A的流量，从而控制在所述第1处理部302处得到的第1透过水的生成量和在所述第2处理部303处得到的第2透过水的生成量。

另外，第3实施方案的淡水生成方法以下述方式进行控制：在通过所述第1盐浓度测定手段323得到的测定值在预定基准值以下或者小于预定基准值时，增加所述第1处理部302处的第1透过水的生成量，减少在第2处理部303处的第2透过水的生成量。

此外，虽然在本文中没有详细描述，但是在不损害本发明效果的范围内，可以将业已公知的淡水生成装置中使用的各种装置用于本发明的淡水生成装置中。另外，还可以将业已公知的淡水生成方法中的各种控制或设备操作方法用于本发明的淡水生成方法中。

例如，第3实施方案的淡水生成装置301配置有第1水量调整机构324，但是，如图13所示，本发明的淡水生成装置也可以设置用于基于第1盐浓度测定手段323的测定结果改变第1泵322的转速的第1变频器325，信号传递机构304与此第1变频器325连接。

另外，第3实施方案的淡水生成装置301配置有第2水量调整机构334，但是，如图13所示，本发明的淡水生成装置也可以设置用于基于第1盐浓度测定手段323的测定结果改变第2泵332的转速的第2变频器335，信号传递机构304与此第2变频器335连接。

另外，对于第3实施方案的淡水生成装置301，如图14所示，也可以将测定移送至所述混合槽336的海水300A的盐浓度的第2盐浓度测定手段333配置在所述第2处理部303中。

此时，在海水300A的盐浓度发生改变时，所述第2反渗透膜单元331处的第2透过水的生成效率也会改变。具体地，在海水300A的盐浓度下降时，第2透过水的生成效率升高，在海水300A的盐浓度升高时，第2透过水的生成效率下降。

因此，第3实施方案的淡水生成装置301以下述方式构成：基于通过所述第1盐浓度测定手段323得到的测定值，通过所述信号传递机构304，通过第1水量调整机构324应调节第1透过水的流量，并通过第2水量调整机构334调节海水300A的流量，从而进行控制，但是也可以下述方式构成：基于根据通过所述第2盐浓度测定手段333得到的海水300A的浓度而决定的第2透过水的生成效率，改变海水300A的流量。

如上所述，根据第3实施方案，可以有效稳定地获得淡水。

第4实施方案

下面对第4实施方案的淡水生成装置以及淡水生成方法进行说明。

但是，现有的海水淡化技术具有下述问题：在使用反渗透膜对海水进行过滤处理时，必须要用泵等对海水进行加压从而将其压送到反渗透膜单元，因此，海水的盐浓度越高，则需要的能量越大。

另一方面，目前除了所述的海水之外，例如，以下水为代表的含有有机物的有机废水或有机废水经生物处理得到的生物处理废水，再者，以铁钢等金属制造工厂等的废水为代表的含有金属等无机物的无机废水或在对无机废水进行pH调整等前处理使其固体化后再进行沉淀处理后的沉淀处理水，被排放到海洋和河流中，基本上不能有效利用。

这些废水或者处理废水等通常是与海水相比盐浓度更低的低盐浓度废水，如果作为淡水资源加以有效利用，则可以用较低压的泵进行反渗透膜过滤，更有效地成为淡水。

但是，这些低盐浓度废水的取水量根据情况而变化较大。例如，如果是下水，则随时间带、季节而变，如果是工厂废水，则随生产量、生产工序等而变。

即，低盐浓度废水不像海水那样取之不尽，因此会出现这样的情况：不能稳定地确保作为淡水资源的必需量，或者，即便配有贮留槽但在取水量多时也必须要做适当废弃。

因此，可能会产生这样的问题：不能稳定地获得预定量的淡水，或者不能以低成本将能生成淡水的淡水资源充分地利用，效率变差。

针对所述问题，考虑到使用配置超大贮留槽的装置的方法，但因此就需要巨大的空间。

鉴于所述问题点，第4实施方案以提供不需要为超大贮留槽留巨大空间、并且可以稳定有效地获得预定量的淡水的淡水生成装置和淡水生成方法为课题。

首先对第4实施方案的淡水生成装置进行说明。

图15为第4实施方案的淡水生成装置的概略方框图。

如图15所示，第4实施方案的淡水生成装置401配置有：第1处理部402，将与海水400A相比盐浓度更低的低盐浓度水400B通过反渗透膜过滤分离成第1透过水和第1浓缩水；和，第2处理部403，将在此第1处理部处生成的第1浓缩水作为稀释水混合到海水400A作为混合水，将此混合水通过反渗透膜过滤分离成第2透过水和第2浓缩水。

第4实施方案的淡水生成装置401以下述方式构成：将低盐浓度废水400B供给至第1处理部402，将第2浓缩水作为浓缩水400E移送至浓缩水贮留槽(未图示)。

另外，第4实施方案的淡水生成装置401以下述方式构成：获得作为淡水400C的第1透过水，获得作为淡水400D的第3透过水。

所述海水400A是含有盐的水，例如，盐浓度为1.0-8.0质量％左右的水，一般地，盐浓度为2.5-6.0质量％的水。

在本说明书中，海水400A不限于存在于海中的水，只要是盐浓度为1.0质量％以上的水，也包括湖(盐湖、半盐水湖)水、沼泽地水、池水等存在于陆地的水。

所述低盐浓度废水400B为与海水400A相比盐浓度更低的水。低盐浓度废水400B为例如低盐浓度废水400B的盐浓度与海水400A的盐浓度的比在0.1以下的废水，更一般而言，低盐浓度废水400B的盐浓度与海水400A的盐浓度的比为0.01以下的废水。

作为低盐浓度废水400B，可以列举含有有机物的有机废水或含有无机物的无机废水。

所述有机废水为例如作为有机物浓度指标的BOD(生化氧需求量)在2000mg/L以下的废水，更一般地，为200mg/L左右的废水。作为有机废水，可以列举下水(生活废水、雨水流到下水中道的水等)、工业废水(自食品工厂、化学工厂、电子产业工厂、纸浆工厂等工厂排出的废水)等。

所述无机废水为例如有机物浓度低的废水，为有机物的指标BOD在50mg/L以下、更优选为10mg/L以下的废水。作为无机废水，可以列举工业废水(自铁钢工厂、化学工厂、电子产业工厂等工厂排出的废水)等。

再者，所述低盐浓度废水400B也可以是废水(有机废水或无机废水)在沉淀分离槽经沉淀分离所得的上清水、废水在精密滤膜(MF膜)、超滤膜(UF)、沙滤池等经过滤、除浊所得的透过水。另外，在所述低盐浓度废水400B为有机废水时，可以为通过生物种进行了净化处理的生物处理水。

此外，在本说明书中，除浊是比反渗透膜过滤更粗的过滤，即在用反渗透膜装置进行过滤处理前实施的与用反渗透膜分离相比除去更粗的杂质(例如固体物质等)的过滤。

另外，在本说明书中，由生物种净化处理是通过细菌、原生动物、后生动物等生物种分解水中含有的有机物的净化处理。具体地，可以列举使用活性污泥的曝气处理等。

作为所述反渗透膜，可以采用被称为中空纤维膜形式的反渗透膜，被称为管式膜形式的反渗透膜，或者被称为螺旋膜的反渗透膜等业已公知的反渗透膜。

所述第1处理部402配置有：多个第1反渗透膜单元421，将所述低盐浓度废水400B通过反渗透膜过滤分离成第1透过水和第1浓缩水；多个第1泵422，分别将低盐浓度废水400B压送至各第1反渗透膜单元421；和，作为流量测定手段的第1流量测定装置423，测定供给第1处理部402的低盐浓度废水400B的流量。

所述第2处理部403配置有将作为稀释水的第1浓缩水混合至海水400A得到混合水的混合槽436，将此混合水通过反渗透膜过滤分离成第2透过水和第2浓缩水的多个第2反渗透膜单元431和将混合水分别压送至各第2反渗透膜单元431的多个第2泵432；其以介由此第2泵432将所述混合水压送至第2反渗透膜单元431的方式构成。

第4实施方案的淡水生成装置401以下述方式构成：将海水400A通过泵(未图示)供给所述混合槽436，将作为稀释水的第1浓缩水移送至此混合槽436。

所述第2处理部403配置有测定海水400A的流量的第2流量测定装置435和作为调节此海水400A进入混合槽436的流量的流量调整机构434的控制阀。

第4实施方案的淡水生成装置401以下述方式构成：基于通过所述第1流量测定装置423测定的流量测定值，控制第1处理部402和第2处理部403处的过滤处理量。

具体地，以下述方式进行控制：基于测定值的上升，增加第1处理部402处运行的第1反渗透膜单元421的数目，减少第2处理部403处运行的第2反渗透膜单元431的数目。

关于这一点，如果更详细地说，是将所述第1流量测定装置423与各第1泵422电连接，基于第1流量测定装置423的测定值，以使必要数目的第1泵422运行的方式进行控制，如果测定值上升，则增加运行的第1泵422的数目，并且也增加与之相对应的进行反渗透膜过滤的第1反渗透膜单元421的数目，从而提高第1处理部402中的处理量。

另外，所述第1流量测定装置423与流量调整机构434电连接，并且第2流量测定装置435与各第2泵432电连接，基于第1流量测定装置423的测定值，控制流入第2处理部403的混合槽436中的海水400A的流量，如果测定值上升，则相反地减少在第2处理部403处海水400A的流量，与之相应地，第2流量测定装置435的测定值下降，基于此测定值(具体地，考虑到此测定值和第1浓缩水的流量)，减少运行的第2泵432的数目(即运行的第2反渗透膜单元431的数目)。

此外，在测定值下降时，自然以下述方式进行控制：减少在第1处理部402处运行的第1反渗透膜单元421的数目，增加在第2处理部403处运行的第2反渗透膜单元431的数目。

再者，在第4实施方案中，配置有旁路管道440，使在第1处理部402处的低盐浓度废水400B的一部分通过旁路供给所述混合槽436，其以基于所述第1流量测定装置423的测定值可以控制旁路供给量的方式构成。

例如，在测得超过第1处理部402处的反渗透膜过滤处理能力的流量时，超过的流量部分可以介由旁路管道440，以供给混合槽436的方式进行控制。

在第4实施方案中，由于配置有所述旁路管道440，因此即便在测得未预计到的量的低盐浓度废水400B时，也可以不用废弃所述低盐浓度废水400B而用作淡水资源。

此外，在第4实施方案中，在测得超过第1处理部402处的处理能力的流量时，介由旁路管道440，以供给混合槽436的方式进行控制，但是在本发明中不限于此，在第1流量测定装置423的测定值为一定值以上时，也可以使在第1处理部402处的低盐浓度废水400B的一部分通过旁路供给所述混合槽436的方式进行控制。

第4实施方案的的淡水生成装置401构造如上，下面对第4实施方案的淡水生成方法进行说明。

第4实施方案的淡水生成方法使用图15的装置、实施下述步骤得到作为淡水的在各处理步骤分离的第1透过水和第2透过水：第1处理步骤，将与海水400A相比盐浓度更低的低盐浓度废水400B通过在第1反渗透膜单元421的过滤分离成第1透过水和第1浓缩水；和，第2处理步骤，将在此第1处理步骤生成的第1浓缩水作稀释用供给混合槽436，并在此混合槽436中与海水400A混合成为混合水，将此混合水通过在反渗透膜单元431的过滤分离成第2透过水和第2浓缩水。

在第4实施方案中，在第1流量测定装置423测定低盐浓度废水400B的流量，基于测定值控制在所述第1处理部402和所述第2处理部403处的过滤处理量。

具体地，控制在第1处理部402处运行的第1泵422的数目(第1反渗透膜单元421的数目)以及在第2处理部403处的流量调整机构434，结果是控制第2泵432的数目(第2反渗透膜单元431的数目)并获得淡水。

此外，在第4实施方案中的淡水生成方法中，也可以由第1流量测定装置测定低盐浓度废水400B的流量，基于测定值，控制通过旁路管道440供给混合槽436的低盐浓度废水400B的水量。此时，在测得超过第1处理部402处的反渗透膜过滤处理能力的流量时，优选以超过的流量部分介由旁路管道440供给混合槽436的方式进行控制，但是不限于此，在第1流量测定装置423测得预定流量以上时，也可以介由旁路管道440以供给混合槽436的方式进行控制。

此外，第4实施方案的淡水生成装置401和淡水生成方法如上所述，但是本发明的淡水生成装置和淡水生成方法不限于上述构成，在本发明意图的范围内，可以作适当设计改动。

例如，虽然没有图示，但是也可以以下述方式构成：在旁路管道440处设置流量调整阀，通过该流量调整阀，介由旁路管道440控制向混合槽436的供给量。

另外，在本发明中，不限于仅基于第1流量测定装置423的测定值控制运行的第1泵422的数目或第2泵432的数目的方案，也可以加上在其他场所配置的流量测定装置的测定值控制运行的第1泵422的数目或第2泵432的数目。

例如，也可以在第1反渗透膜单元421的后段设置测定第1浓缩水的流量的流量测定装置，基于此流量测定装置的测定值和所述第1流量测定装置423的测定值两者，调整控制运行的第2泵432的数目或通过旁路管道440供给混合槽436的低盐浓度废水400B的量。

另外，在第4实施方案中，基于第2流量测定装置435的测定值(具体地，考虑该测定值和第1浓缩水的流量)控制运行的第2泵432的数目，但考虑到介由旁路管道440将低盐浓度废水400B旁路供给混合槽436的情况，也可以设置测定第1浓缩水的流量、旁路供给量的流量测定装置，基于第2流量测定装置435的测定值、第1浓缩水量的测定值和旁路供给量的测定值的总量，控制运行的第2泵432的数目。另外，也可以不设置测定第1浓缩水量的流量测定装置，而利用根据至第1反渗透膜单元421的供给量进行计算求得的值。

如上所述，根据第4实施方案，可以不需要为超大贮留槽而留的巨大空间，而且可以稳定有效地获得预定量的淡水。

实施例

下面，列举实施例和比较例更具体地对本发明进行说明。

首先更具体地说明第1实施方案。

(试验例1)

如图16所示，将作为有机废水B的作为将下水进行生物处理得到的生物处理水的稀释水G和海水A以表1的量进行混合，将通过此混合得到的混合水介由泵24供给第1反渗透膜装置23进行过滤处理得到作为透过水的淡水C和浓缩水D。估算在过滤处理时从第1泵24向第1反渗透膜装置23供给混合水的压力(ata)、第1泵24的消耗电力(W)、作为透过水的淡水C和浓缩水D的量(L)。所述估算结果示于表1和图17。

此外，表1中的单位动力比表示：将对未用生物处理水稀释的海水A进行过滤处理时消耗的每单位透过水量的电力作为100时，各混合水每单位透过水量的电力之比。另外，混合水的盐浓度的单位％意思是质量％。

[表1]

如表1和图17所示，可以获知，越以生物处理水稀释海水，越可以减少单位动力比。另外，可以获知，通过使稀释水相对于1份海水在0.1份以上，有减少消耗电力的效果。

(试验例2)

实施例1

在实施例1中，使用图18所示的海水淡化装置，按照下述方式，使用下水经生物处理得到的生物处理水来淡化海水A(盐浓度：3.5质量％)。

首先，以100,000吨/日将作为有机废水B的下水移送至生物处理部3，将此下水在生物处理部3的第2生物处理槽31内进行生物处理生成生物处理水，将该生物处理水用具有精密滤膜且作为浸渍膜的第2除浊装置32进行过滤处理得到透过水，将该透过水介由第2泵34移送至第2反渗透膜装置33，并使用第2反渗透膜装置33得到作为透过水的净化水E和作为浓缩水的生物处理水。以70,000吨/日得到了净化水E，以30,000吨/日得到了作为此浓缩水的生物处理水。

随后，回收此净化水E，将作为此浓缩水的生物处理水作为稀释水移送至混合水处理部2。

并且，以30,000吨/日将海水A移送至混合水处理部2，将所述作为浓缩水的生物处理水作为稀释水混合到海水A得到混合水(盐浓度：1.8质量％)，介由第1泵24将此混合水移送至第1反渗透膜装置23并使用第1反渗透膜装置23得到作为透过水的淡水C和浓缩水D。以36,000吨/日得到了作为此淡水C的净化水，以24,000吨/日得到了该浓缩水D。

因此，以106,000吨/日得到了净化水(也包含淡水C)。

比较例1

在比较例1中，使用图19所示的海水淡化装置，按照下述方式，淡化海水A(盐浓度：3.5质量％)。

首先，以100,000吨/日将作为有机废水B的下水移送至生物处理槽7，将该下水在生物处理槽7内进行生物处理生成生物处理水H。将此生物处理水H排放出来。

并且，以250,000吨/日介由第1泵8将海水A移送至反渗透膜装置9，使用反渗透膜装置9得到作为透过水的淡水I和浓缩水J。以100,000吨/日得到了作为此淡水I的净化水，以150,000吨/日得到了此浓缩水。

实施例1和比较例1的海水淡化方法消耗的电力(消耗电力)、所得净化水的量等结果示于表2。

此外，所得净化水的量为也包括淡水的量的量。总消耗电力为驱动第1泵和第2泵时消耗的电力(在比较例1中，由于没有使用第2泵，因此仅为驱动第1泵时消耗的电力)。年消耗电力量是将年运行时间作为330×24小时算出的。年CO₂排出量是将CO₂排出基本单位量作为0.41kg-CO₂/kWh算出的。

[表2]

	单位	实施例1	比较例1
				所得净化水的量	吨/日	106,000	100,000
第1泵中的消耗电力	kW	4,723	39,356
				第2泵中的消耗电力	kW	2,249	-
总消耗电力	kW	6,972	39,356
				年消耗电力	kWh/年	55,218,240	311,699,520
年CO2排出量	吨/年	22,639	127,797

尽管通过本发明范围内的实施例1的海水淡化方法得到的净化水的量和通过不对海水进行稀释而进行淡化的比较例1的海水淡化方法获得的净化水的量大致相同，但是实施例1的总消耗电力与比较例1的相比显示出相当低的数值。另外，实施例1的年CO₂排出量与比较例1的相比也显示出相当低的数值。

下面，对第2实施方案进行具体说明。

(试验例3)

如图20所示，将作为无机废水的作为铁钢废水的稀释水200G与海水200A以表3的量混合，将通过该混合得到的混合水介由泵224供给第1反渗透膜装置223进行过滤处理，得到作为透过水的淡水200C和浓缩水200D。估算在过滤处理时自第1泵224向第1反渗透膜装置223供给混合水的压力(MPa)、第1泵224的消耗电力(W)、作为透过水的淡水200C和浓缩水200D的量(L)。这些估算结果示于表3、图21。

另外，表3中的单位动力比表示：将对未经无机废水稀释的海水200A进行过滤处理时消耗的每单位透过水量的电力作为100时，各混合水每单位透过水量的电力之比。另外，混合水的盐浓度的单位％意思是质量％。

[表3]

如表3和图21所示，可以获知，越以稀释水稀释海水，越可以减少单位动力比。另外，可以获知，通过使稀释水相对于1份海水在0.1份以上，有减少消耗电力的效果。

(试验例4)

实施例2

在实施例2中，使用图22所示的海水淡化装置，按照下述方式，使用铁钢废水经聚集沉淀得到的作为上清水的沉淀处理水淡化海水200A(盐浓度：3.5质量％)。

首先，以100,000吨/日将作为无机废水200B的铁钢废水移送至沉淀处理部203，将该铁钢废水在沉淀处理部203的沉淀分离槽231内进行沉淀分离生成作为上清水的沉淀处理水，将该沉淀处理水移送至具有精密滤膜的第2除浊装置232进行过滤处理得到透过水，将该透过水介由第2泵234移送至第2反渗透膜装置233，并使用第2反渗透膜装置233得到作为透过水的净化水200E以及作为浓缩水的沉淀处理水。以70,000吨/日得到了净化水200E，以30,000吨/日得到了作为此浓缩水的沉淀处理水。

随后，回收此净化水200E，将作为该浓缩水的沉淀处理水作为稀释水移送至混合水处理部202。

并且，以30,000吨/日将海水200A移送至混合水处理部202，将所述作为浓缩水的沉淀处理水作为稀释水混合到海水200A得到混合水(盐浓度：1.93质量％)，介由第1泵224将此混合水移送至第1反渗透膜装置223，并使用第1反渗透膜装置223得到作为透过水的淡水200C和浓缩水200D。以34,800吨/日得到了作为此淡水200C的净化水，以25,200吨/日得到了此浓缩水200D。

因此，以104,800吨/日得到了净化水(也包含淡水200C)。

比较例2

在比较例2中，使用图23所示的海水淡化装置，按照下述方式，淡化海水200A(盐浓度：3.5质量％)。

首先，以100,000吨/日将作为无机废水200B的铁钢废水移送至沉淀分离槽207，将该铁钢废水在沉淀分离槽207内进行沉淀分离生成作为上清水的沉淀处理水200H。排放出此沉淀处理水200H。

并且，以250,000吨/日介由第1泵208将海水200A移送至反渗透膜装置209，使用反渗透膜装置209得到作为透过水的淡水200I和浓缩水200J。以100,000吨/日得到了作为此淡水200I的净化水，以150,000吨/日得到了此浓缩水。

实施例2和比较例2的海水淡化方法消耗的电力(消耗电力)、所得净化水的量等结果示于表4。

此外，所得净化水的量为也包括淡水的量的量。总消耗电力为驱动第1泵和第2泵时消耗的电力(在比较例2中，由于没有使用第2泵，因此仅为驱动第1泵时消耗的电力)。年消耗电力量是将年运行时间作为330×24小时算出的。年CO₂排出量是将CO₂排出基本单位量作为0.41kg-CO₂/kWh算出的。

[表4]

	单位	实施例2	比较例2
				所得净化水的量	吨/日	104,800	100,000
第1泵的消耗电力	kW	4925	39,356
				第2泵的消耗电力	kW	2249	-
总消耗电力	kW	7174	39,356
				年消耗电力量	kWh/年	56,817,728	311,696,000
年CO2排出量	吨/年	23,295	127,795

尽管通过本发明范围内的实施例2的海水淡化方法得到的净化水的量和通过不对海水进行稀释而进行淡化的比较例2的海水淡化方法获得的净化水的量大致相同，但是实施例2的总消耗电力与比较例2的相比显示出相当低的数值。另外，实施例2的年CO₂排出量与比较例2的相比也显示出相当低的数值。

Claims (3)

1.一种淡水生成装置，其具有下述各处理部，并且获得由各处理部分离的作为淡水的透过水：

第1处理部，将与海水相比盐浓度更低的低盐浓度废水通过进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；和

第2处理部，将在此第1处理部处生成的浓缩水混合到海水得到混合水，并通过对将此混合水进行反渗透膜过滤分离为透过水和浓缩水；

其特征在于，所述淡水生成装置以下述方式构成：在所述第1处理部配置有测定所述低盐浓度废水的盐浓度的第1盐浓度测定手段，基于所得测定值，控制在所述第1处理部处得到的透过水的生成量以及在所述第2处理部处得到的透过水的生成量。

2.权利要求1所述的淡水生成装置，以下述方式对其进行控制：在所述测定值在预定基准以下或小于预定基准时，升高在所述第1处理部处的生成量，并减少在所述第2处理部处的生成量。

3.一种淡水生成方法，其实施下述步骤而得到作为淡水的各步骤透过水：

第1处理步骤，将与海水相比盐浓度更低的低盐浓度废水通过进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；和

第2处理步骤，将在此第1处理步骤生成的浓缩水混合到海水得到混合水，并将此混合水通过进行反渗透膜过滤分离成透过水和浓缩水；

其特征在于：测定所述低盐浓度废水的盐浓度，并基于所得测定值，控制在所述第1处理步骤的透过水的生成量和在所述第2处理步骤的透过水的生成量。

Images