CN103370280A - 复合淡水化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复合淡水化系统(100A),其具有:使用海水反渗透膜装置(38)对海水(D)进行过滤处理的海水淡化处理系统统(3);以及使用低压反渗透膜装置(16)对盐分浓度比海水(D)低的排水(A)进行过滤处理的排水处理系统统(1)。在海水淡化处理系统统(3)中,在储存取水了的海水(D)的取水槽(32)内,通过对从排水处理系统统(1)的低压反渗透膜装置(16)排出的非透过水(C)进行减压,在细微气泡发生部(19)发生并放出细微气泡。

Description

复合淡水化系统
技术领域
本发明涉及复合淡水化系统,该系统具有:将海水、半咸水、碱水等高盐分浓度的第1原水用反渗透膜装置进行过滤处理的第1水处理系统;以及,将盐分浓度比第1原水低的第2原水用反渗透膜装置进行过滤处理的第2水处理系统,特别是涉及,利用从第2水处理系统的反渗透膜装置排出的非透过水的水压能量,提高第1水处理系统的运转率的技术。
背景技术
专利文献1记载的技术是：在采用反渗透膜装置进行过滤,使海水进行淡化的海水淡化装置中,例如,下水中含代表性有机物的排水(以下称“有机性排水”),通常采用生物处理,把该处理过的排水排至海洋或河川,与海水淡化装置取来的海水进行混合,海水淡化装置的被处理水的盐分浓度降低(进行稀释)至比原有海水低,通过把上述的盐分浓度被稀释的被处理水压送至海水淡化装置的反渗透膜装置,降低压送泵(本说明书中与“高压泵”对应)的必要驱动力的技术。
另外,专利文献2记载的技术是涉及向水中压送溶解的空气等,通过减压产生微小气泡的技术。
顺便说一句,在水处理中,公知技术有:在被处理水中产生微小气泡,例如微泡、纳米泡,微小气泡较长时间滞留在被处理水中,通过压坏微小气泡过程中产生的冲击波的作用,使被处理水中的有机物发生分解。
另外,专利文献3记载了往被处理水中注入臭氧气体进行杀菌的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特许第4481345号公报
专利文献2:特开2010-274243号公报
专利文献3:特开平09-290260号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,专利文献1记载的技术中,在有机性排水的水处理工序,采用反渗透膜装置时的压力,比海水淡化装置的水处理工序采用反渗透膜装置时的压力低。而且,从有机性排水的水处理工序的反渗透膜装置排出的非透过水,通过与直接取水的海水进行混合,仅使盐分浓度比海水低,上述有机性排水水处理工序的反渗透膜装置的非透过水具有的能量,由于压力较低,不能进行利用而浪费。
另外,通过把有机性排水用海水稀释,由于被处理水中的有机物增加,存在海水淡化装置反渗透膜的沾污频率增大的问题。
本发明的目的是解决上述现存问题,提供一种有效利用复合淡水化系统中反渗透膜装置的非透过水的能量,并且可降低沾污频率的复合淡水化系统。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的复合淡水化系统,其具有:将高盐分浓度的第1原水用第1反渗透膜装置进行过滤处理的第1水处理系统;以及,将盐分浓度比第1原水低的第2原水用第2反渗透膜装置进行过滤处理的第2水处理系统,其特征在于,该复合淡水化系统具有细微气泡发生装置,在第1水处理系统中,在取水的第1原水内,将从第2水处理系统的第2反渗透膜装置排出的非透过水急速减压,发生、放出细微气泡。
而且,上述细微气泡发生装置包含下述构成是优选的:将第2反渗透膜装置的非透过水的出口及贮存上述取来的第1原水的第1原水槽连接的第1配管;第1配管的第1原水槽侧设置的第1阀;以及在第1配管的第1阀的下游侧设置的、把第2反渗透膜装置的非透过水送入第1原水槽时进行急速减压,其中溶解的气体作为上述细微气泡发生、放出的细微气泡发生部。
上述细微气泡发生装置还包含下述构成是优选的:在此第1阀的上游位置,与从第1配管分支的第1原水槽连接的第2配管;以及在第2配管上设置,用于进行第2反渗透膜装置的非透过水的流量调整的第2阀。
另外,具有发生臭氧气体的臭氧发生装置,在第1阀与细微气泡发生部之间的第1配管上设置将臭氧发生装置发生的臭氧气体注入的臭氧注入部是优选的。
此前,为了发生细微气泡,把空气压缩吹入,或使急速减压,溶解气体作为细微气泡发生,故必须有另外的动力。反之,按照本发明,从第2水处理系统的第2反渗透膜装置排出的非透过水的即使具有较低水压,也可以通过减压而发生充分的细微气泡,故不必用于发生细微气泡的新动力,可以节约复合淡水化系统的运行所需的电力。
另外,从第2水处理系统的第2反渗透膜装置排出的非透过水,仅全部流向细微气泡发生部,故从第2水处理系统的第2反渗透膜装置排出的非透过水的流量有可能不进行调整。反之,本发明中通过包含下述构成,也可以进行第2反渗透膜装置的非透过水的流量调整,即在比第1阀的上游位置,与从第1配管分支的第1原水槽连接的第2配管;以及在第2配管上设置,用于调整第2反渗透膜装置的非透过水流量的第2阀。
再有,本发明具有发生臭氧气体的臭氧发生装置,通过在第1阀与细微气泡发生部之间的第1配管上设置将臭氧发生装置发生的臭氧气体注入的臭氧注入部,细微气泡发生部中可以发生含臭氧气体的细微气泡,对含第1原水的被处理水,不仅通过细微气泡压坏过程生成的冲击波使有机物发生分解,而且也可以得到臭氧的杀菌效果。
发明效果
按照本发明,提供一种可有效利用复合淡水化系统中的反渗透膜装置的非透过水的能量的复合淡水化系统。
附图说明
图1为基本实施方案的复合淡水化系统的概略方块图。
图2为第1实施方案涉及的复合淡水化系统的概略方块图。
图3为图2的X部的放大说明图,第1实施方案涉及的复合淡水化系统中再组合臭氧发生装置及臭氧注入泵的第2实施方案涉及的复合淡水化系统的说明图。
图4为图2的X部放大说明图,第1实施方案涉及的复合淡水化系统中再组合了反应槽的第3实施方案涉及的复合淡水化系统、再组合臭氧发生装置及臭氧注入泵的第4实施方案涉及的复合淡水化系统的说明图。
具体实施方式
下面,对本发明的实施方案涉及的复合淡水化系统,边参照图边进行详细地说明。
《基本实施方案的复合淡水化系统》
首先,参照图1,对本发明的作为基本实施方案的复合淡水化系统100进行说明。图1为基本实施方案的复合淡水化系统的概略方块图。
该复合淡水化系统100,以在临海地带、盐水湖附近、半咸水带附近等处设置作为前提。
而且,复合淡水化系统100,其构成是包含:对如产业排水或城市排水等那样的盐分浓度比海水、半咸水、碱水等较低的排水(第2原水)A(下面简称“排水A”),可能作为工业用水等饮用水以外的中水(称作“透过水B”或“生产水B”)再利用的进行排水处理的排水处理系统(第2水处理系统)1;海水、半咸水、碱水等盐分浓度较高的水(第1原水)D,作为工业用水等饮用水以外的中水(称作“透过水E”或“生产水E”)可能再利用的进行净化处理的海水淡化处理系统(第1水处理系统)3;对排水处理系统1及海水淡化处理系统3中包含的泵或阀门进行运行控制的控制装置6。
还有,“海水、半咸水、碱水等盐分浓度较高的水D”,以下,代表性的称作“海水D”,代表性的用“海水D”表示的意思,如上所述,称作“海水淡化处理系统3”。
(排水处理系统1的构成)
首先,对排水处理系统1的概略构成,边参照图1边进行说明。排水A含有机物等,从排水取水管51,例如,导至采用膜分离活性污泥法(MBR)的水处理装置(下面称作“MBR水处理装置11”,图1中仅用“MBR”表示),进行一次处理。在MBR水处理装置11中，一次处理过的被处理水,从MBR水处理装置11,采用移送泵12,通过配管52,一次导入具有被处理水流动缓冲作用的处理水水槽13进行贮存。另外,于处理水水槽13中贮存的被处理水,通过配管53,用供给泵14抽吸,供给高压泵15,用高压泵15进行升压,供给低压反渗透膜装置(第2反渗透膜装置)16的被处理水的供给口16a。
低压反渗透膜装置16的结构是,例如,特开2001-149932号公报的图3、图4中记载的膜组件·单元以多个进行并列配置。
从供给口16a施加压力,供给的被处理水,在低压反渗透膜装置16内,透过反渗透膜(RO膜:Reverse Osmosis Membrane),分离成净化过的透过水B与不透过反渗透膜的被处理水即非透过水C。透过水B,从透过口16b,通过配管54,作为生产水B,供给外部根据其水质水平的用途。
非透过水C,从低压反渗透膜装置16的排水口(第2反渗透膜装置的非透过水的出口)16c,通过配管56,采用途中设置的背压阀18调整流量,供给后述的取水槽(第1原水槽)32。排水处理系统1浓缩的非透过水C的TDS(Total Dissolubed Solids:总溶解性蒸发残留物)达到1200mg/升左右,与海水D的TDS为30000mg/升左右相比,是极低的浓度。因此,上述低压反渗透膜装置16以0.8～1.5MPa的压力进行运行。顺便说一下,其运行压力的幅度,当低压反渗透膜装置16的反渗透膜的污染增加时,为了得到所要的透过水B的流量,增加运行压力。
因此,非透过水C的压力为0.8～1.5MPa左右。而且,该压力通过上述背压阀18进行开放。
也可采用超滤装置代替排水处理系统1的MBR水处理装置11。
还有,背压阀18下游侧的配管56的结构也可以是,在向取水槽内导入低压反渗透膜装置16的非透过水C的阶段,发生细微气泡,其详细的结构,在第1实施方案至第4实施方案中进行详细说明。
(海水淡化处理系统3)
其次,对海水淡化处理系统3的概略构成,边参照图1边进行说明。海水D用取水泵31从取水管81吸入,用取水管82供给取水槽32进行贮存。如上所述,向取水槽32,用配管56供给排水处理系统1的非透过水C,在取水槽32内,海水D与非透过水C进行混合,变成盐分浓度比海水低的被处理水。即,TDS值也比海水D的值低。
取水槽32内贮存的被处理水,通过配管83,用过滤泵33施加所定的压力,供给预处理过滤装置34。
作为该预处理过滤装置34,例如,可以是采用超滤膜(UF(UltraFiltration)膜)的UF装置、采用精密过滤膜(MF(Micro Filtration)膜)的MF装置、砂滤装置的任何一种。顺便说一下,图1中的预处理过滤装置34意指代表性的UF装置,用“UF”表示。
作为预处理过滤装置34,以UF装置为例,一般用50～150kPa进行运行。
用预处理过滤装置34过滤的被处理水,经配管84,一次贮存在具有被处理水流动缓冲作用的处理水水槽35中。而且,处理水水槽35中贮存的被处理水,通过配管85,用供给泵36抽吸,供给高压泵37,用高压泵37,例如,升压至3.5～6MPa左右,供给海水反渗透膜装置(第1反渗透膜装置)38的被处理水的供给口38a。海水反渗透膜装置38是,例如,如特开2001-149932号公报的图3、图4中记载的膜组件·单元以多个并列配置的构成。但是,由于比低压反渗透膜装置16的运行压力高,故海水反渗透膜装置38的反渗透膜的材质应具有耐更高压的性能。
顺便说一下,其运行压力,当供给海水反渗透膜装置38的反渗透膜的被处理水的TDS值或污染增加时,为了得到所要求的透过水E的流量,需增加运行压力。
从供给口38a施加压力,供给的被处理水,在海水反渗透膜装置38内,被分离为透过反渗透膜的已净化过的透过水E、与未透过反渗透膜的被处理水即非透过水G。透过水E从透过口38b,通过配管87,作为生产水E,供给根据其外部水质水平的用途。
非透过水G,具有上述海水反渗透膜装置38的运行压力,从排水口38c,通过配管89,供给能量回收装置39中的后述加压侧端部39b的高压供给口39d,与从供给泵36供给压力的被处理水进行直接交换后,从加压侧端部39b的排出口39e,用配管90的途中设置的背压阀40调整流量、放出。
该非透过水G为盐分被浓缩的海水、半咸水、或碱水。
能量回收装置39为公知的技术装置,在该基本实施方案中,为直接压力交换方式,主要是由:采用未图示的马达以所定的旋转速度旋转驱动的转子部39a、加压侧端部39b、被加压侧端部39c构成。
在供给泵36与高压泵37之间的配管85的分支点P1,配管91从配管85分出,由供给泵36供给的低压被处理水的一部分,供给能量回收装置39中的被加压侧端部39c的供给口39g。而且,向供给口39g供给的被处理水,通过与来自海水反渗透膜装置38的非透过水G的压力进行直接交换、加压后,从加压侧端部39c的排出口39f,再度供给配管92途中设置的增压泵41。增压泵41,用能量回收装置39加压过的被处理水,升压至与高压泵37同样的压力,在高压泵37下游侧的配管86的合流点P2,从高压泵37供给的被处理水与来自配管92的被处理水进行合流,供给海水反渗透膜装置38的供给口38a。
如此,由于海水反渗透膜装置38的非透过水G具有极高的压力,故回收其能量,再利用于向海水反渗透膜装置38供给被处理水的能量,由于减少高压泵37的容量,故可以节约动力花费。另外,通过排水处理系统1的非透过水C混合在海水D中,可降低盐分浓度,高压泵37必要的升压,仅海水时需6MPa左右,当非透过水C与海水D大致等量稀释时,可降至3.5MPa左右。其结果是,可以降低该部分的动力花费。即,与低压反渗透膜装置16的运行压比较,海水反渗透膜装置38的运行压为高压,可以回收海水反渗透膜装置38的非透过水G具有的能量,同时,也可降低海水反渗透膜装置38的运行压本身。
还有,上述移送泵12、供给泵14、高压泵15、取水泵31、过滤泵33、供给泵36、高压泵37、增压泵41、能量回收装置39的转子部39a等,与未图示的驱动马达的旋转轴连接形成整体,供给该驱动马达动力的换流器装置(未图示),作为现场盘进行设置,或在该驱动马达上整体地安装。而且,其构成是,控制装置6通过换流器控制驱动马达的旋转。
(控制装置6)
其次,对本基本实施方案中的控制装置6的控制概要进行说明。
控制装置6是,例如由多个控制单元60、61、63构成,各个控制单元60、61、63,搭载未图示的CPU、ROM、RAM等的CPU板、搭载输入输出接口板等。控制单元60总体控制全体复合淡水化系统100,控制单元61控制排水处理系统1,控制单元63具有控制海水淡化处理系统3的构成。因此,控制单元60与控制单元61、63以可以相互通信的方式连接。
而且,控制单元61具有流量控制部(未图示),其调整作为功能部的背压阀18的开闭度,以调整非透过水C的流量。
把复合淡水化系统100中的生产水B及生产水E的要求流量指令C1、C2,从外部输入控制装置6的控制单元60。而且,控制单元60,例如,根据要求流量指令C1,按照供给排水处理系统1的排水流量(通过后述的流量传感器S1检测的流量)与透过水B的流量(通过后述的流量传感器S6检测的流量),设定排水处理系统1的透过水B的目标流量,控制单元61控制排水处理系统1,同时,根据要求流量指令C2,算出海水淡化处理系统3的透过水E的目标流量,控制单元63控制海水淡化处理系统3。
因此,在排水取水管51上设置检测排水A流量的流量传感器S1,在配管54设置检测透过水B流量的流量传感器S6,通过控制单元61,向控制单元60输入排水A的流量及透过水B的流量。另外,配管87设置检测透过水E的流量的流量传感器S20,通过控制单元63,向控制单元60输入透过水E的流量。
在MBR水处理装置11上,例如,设置水位传感器S2,控制单元61根据来自水位传感器S2的水位信号,控制移送泵12的起动、停止。在处理水水槽13,例如,设置水位传感器S3,控制单元61根据来自水位传感器S3的水位信号及高压泵15的抽吸侧的配管53上设置的压力传感器S4的压力信号,进行供给泵14的起动、停止的控制,以及控制供给泵14运行时的旋转速度。根据来自该压力传感器S4的压力信号,控制供给泵14的旋转速度,给予高压泵15以所定的抽吸压。
另外,控制单元61,根据来自配管54上设置的流量传感器S6的透过水B的流量信号,调整高压泵15的旋转速度,使其流量达到来自控制单元60的输入的透过水B的目标流量。而且,此时,根据从高压泵15喷出侧的配管53上设置的流量传感器S5的流量信号,反馈控制高压泵15的旋转速度,使其流量信号达到一定。
还有,该控制单元61中高压泵15的旋转速度的反馈控制,根据透过水B的流量信号与透过水B的目标流量的偏差进行适当补正。
配管56上设置用于检测低压反渗透膜装置16的非透过水C流量的流量传感器S7,控制单元61的上述流量控制部,根据来自流量传感器S7的流量信号,调整背压阀18的开闭度,使非透过水C的流量对被处理水流量传感器S5所示的流量达到一定比例的流量。
取水管82上设置流量传感器S11,另外,取水槽32上设置水位传感器S12。控制单元63根据来自水位传感器S12的水位信号,控制取水泵31的起动、停止,同时,根据从排水处理系统1向取水槽32排出的非透过水C的流量,设定海水D的取水流量目标,根据来自流量传感器S11的流量信号,控制取水泵31的旋转速度。
例如,非透过水C的流量与海水D的取水流量大致相同,在取水槽32中,往海水D中混合非透过水C,降低盐分浓度时,海水反渗透膜装置38的运行压力,例如保持在3.5～4MPa左右。
另外,控制单元63,根据来自处理水水槽35上设置的水位传感器S14的水位信号,控制过滤泵33的起动、停止,同时,根据来自配管84上设置的流量传感器S13的流量信号,控制过滤泵33的旋转速度至所定的旋转速度,把取水槽32的被处理水以所定的压力压送至预处理过滤装置34,进行一次处理,把一次处理过的被处理水于处理水水槽35中贮存。
另外,控制单元63,根据高压泵37吸入侧的配管85上设置的压力传感器S15的压力信号,控制供给泵36的起动、停止,以及控制供给泵36运行时的旋转速度。根据该压力传感器S15的压力信号,控制供给泵36的旋转速度,给高压泵37以所定的吸入压力。
再有,控制单元63,根据配管87上设置的流量传感器S20的透过水E的流量信号,调整供给泵36、高压泵37及增压泵41的旋转速度,使其流量达到从控制单元60输入的透过水E的目标流量。而且,根据此时的高压泵37及增压泵41的排出侧的配管86上设置的流量传感器S16的流量信号,反馈控制高压泵37及增压泵41的旋转速度,使其流量信号达到一定。
还有,该控制单元63中对高压泵37及增压泵41的旋转速度进行反馈控制,根据透过水E的流量信号与透过水E的目标流量的偏差进行适当补正。
配管89上设置用于检测海水反渗透膜装置38的非透过水G流量的流量传感器S19,控制单元63调整背压阀40的开闭度,使非透过水G的流量对被处理水的流量传感器S16所示的流量达到一定比例的水量。
因此,在基本实施方案的复合淡水化系统100中,通过把从排水处理系统1排出的低压反渗透膜装置16的非透过水C,与取来的海水D进行混合,形成海水淡化处理系统3中的被处理水,海水淡化处理系统3中被处理水的盐分浓度可降低至约一半左右,使海水反渗透膜装置38进行运行的运行压力,与仅100%海水进行处理时必要的压力约6MPa相比,大幅减压,可节约动力花费。
《第1实施方案》
其次,边参照图2,边对本发明的第1实施方案涉及的复合淡水化系统100A进行说明。图2为第1实施方案涉及的复合淡水化系统的概略方块图。本实施方案的复合淡水化系统100A的基本构成,与图1所示的基本实施方案的复合淡水化系统100大致相同,与复合淡水化系统100的不同点在于,追加控制装置6的功能,如图2的X部所示,在配管56的取水槽32侧的分支点P5,从配管56,分出配管57(第1配管)与配管58(第2配管),配管57上设置减压阀(第1阀)17,在其下游侧的配管57上设置压力传感器(细微气泡发生压力检测装置)S9,在位于配管57的取水槽32内的水面下的出口部设置细微气泡发生部19。顺便说一下,配管58上设置背压阀(第2阀)18。
细微气泡发生部19,把非透过水C从所定的压力急速减压,非透过水C中溶解的气体作为微泡或纳米泡大小的细微气泡105发生,放出至取水槽32内的被处理水中。
在这里,配管57、58、减压阀17、背压阀18、细微气泡发生部19与权利要求书中记载的“细微气泡发生装置”对应。
而且,本实施方案中控制装置6的控制单元60、63的功能,与基本实施方案的复合淡水化系统100中的控制装置6的控制单元60、63的功能相同。本实施方案中控制装置6的控制单元61的功能,与复合淡水化系统100中控制装置6的控制单元61的功能大致相同,作为该功能部的流量控制部(未图示),调整背压阀18的开闭度,以调整非透过水C的流量,同时,与细微气泡发生部19中的细微气泡发生的控制功能也有不同点。
关于与复合淡水化系统100相同的构成,采用相同的符号,省略重复说明,同时,基本实施方案的控制装置6中同样的控制功能,也省略重复说明。
本实施方案中控制单元61的上述功能部的流量控制部,根据来自压力传感器S9的压力信号,调节减压阀17的开闭度,减压至适于细微气泡105发生的压力,例如0.5MPa,向细微气泡发生部19供给非透过水C。另外,控制单元61的上述流量控制部,根据流量传感器(流量检测装置)S7的流量信号,调整背压阀18的开闭度,使非透过水C的流量相对被处理水的流量传感器S5所示的流量达到一定比例的流量。
按照本实施方案,海水淡化处理系统3,作为预处理过滤装置34采用UF膜装置、MF膜装置或砂滤装置,用作海水反渗透膜装置38的前段处理,把海水D、非透过水C中所含的有机物进行处理、除去。
特别是,非透过水C中含有海水D中成倍以上的有机物,可将其有效除去。另外,取来的海水D,根据海域、季节,微生物或有机物有时大量流入,通常海水D中含有微生物代谢的有机物。
而且,通过控制单元61的上述流量控制部,调整减压阀17的开闭度,取水槽32内的非透过水C具有0.8～1.5MPa的压力,在细微气泡发生部19,发生细微气泡105所需要的压力,例如,减压至0.5MPa,不需任何动力,向取水槽32内放出含细微气泡105的非透过水C。
另外,非透过水C的压力,由于存在根据低压反渗透膜装置16的运行压力发生变化,故仅调整减压阀17的开闭度,非透过水C的全部所定流量,不经由配管57不能放出至取水槽32的情况,故当低压反渗透膜装置16的运行压高时,控制单元61的上述流量控制部,反馈控制背压阀18的开闭度,使流量传感器S7所示的流量与非透过水C的目标流量达到一致。其结果是,通过控制单元61的上述流量控制部,控制细微气泡105的发生,对排水处理系统1的处理量不产生外部干扰。
另外,在取水槽32内,从细微气泡发生部19放出细微气泡105,即微泡或纳米泡,细微气泡105压坏时产生的冲击波,可以分解取水槽32内的有机物,或生成自由基,促进有机物的分解,减少预处理过滤装置34的堵塞,故该逆洗前必需进行处理的被处理水量增多。即,对以一定流量的被处理水的处理,预处理过滤装置34的逆洗必要的时间加长,复合淡水化系统100A的运转率提高。
另外,作为有机性排水的排水A,通过在海水D的稀释中使用,被处理水中的有机物增加,由于通过细微气泡105进行有机物的分解,故可以降低海水淡化处理系统3的海水反渗透膜装置38中的反渗透膜沾污频率。
《第2实施方案》
其次,边参照图2、图3,边对第2实施方案涉及的复合淡水化系统100B进行说明。图3为图2的X部放大说明图,是第1实施方案涉及的复合淡水化系统中再组合臭氧发生装置及臭氧注入泵的第2实施方案涉及的复合淡水化系统的说明图。
第2实施方案的复合淡水化系统100B,与第1实施方案的复合淡水化系统100A的不同点是,图2所示的X部如图3所示,另外还设置臭氧发生装置45、臭氧注入泵46,臭氧发生装置45中发生的臭氧气体,用臭氧注入泵46,从配管57上设置的注入部P11,注入用减压阀17减压至上述所定压力的非透过水C内而溶解。
而且,第2实施方案的控制装置6中,追加了在第1实施方案控制装置6的控制单元63中控制臭氧发生装置45与臭氧注入泵46的功能。
第2实施方案中的控制单元63的功能,与第1实施方案中控制单元63的功能不同点是,作为基本实施方案的复合淡水化系统100中控制单元63的功能部,含新的臭氧注入控制部(未图示)。
而且,控制单元63的上述臭氧注入控制部,控制臭氧发生装置45,使根据非透过水C的目标流量发生臭氧气体,根据该臭氧气体发生量,控制臭氧注入泵46的旋转速度,从注入部P11进行注入。
按照本实施方案,由于细微气泡105含臭氧,故取水槽32内的被处理水具有杀菌的效果。
《第3及第4实施方案》
其次,边参照图2、图4,边对第3及第4实施方案涉及的复合淡水化系统100C、100D进行说明。图4为图2的X部放大说明图,是第1实施方案涉及的复合淡水化系统中组合了反应槽的第3实施方案涉及的复合淡水化系统、再组合了臭氧发生装置及臭氧注入泵的第4实施方案涉及的复合淡水化系统说明图。
(第3实施方案)
首先,对第3实施方案涉及的复合淡水化系统100C进行说明。第3实施方案的复合淡水化系统100C与第1实施方案的复合淡水化系统100A的不同点在于,图2所示X部如图4所示,在取水槽32的前段设置反应槽(第1原水槽)47,在反应槽47的第1间隔室47c1,设置与第1实施方案同样的取水管57出口部的细微气泡发生部19、配管58的出口。而且,反应槽47的出口96直接与取水槽32连通。
而且,作为本实施方案中的控制装置6,采用第1实施方案中的控制装置6。
在本实施方案中,反应槽47对应于权利要求书记载的“第1原水槽”。
反应槽47,由多块隔板47a、47b,分隔成多个间隔室(分隔间隔室)47C1、47C2、47C3、47C4。隔板47a,在与反应槽47的底部之间具有连通路,隔板47b的结构是,下部与反应槽47的底部连接,上部越过被处理水进行连通。而且,隔板47a、47b的结构是,被处理水的流动方向如剪头Y所示,上下方向交替变化地配置。被处理水,从最后的间隔室47C4,如剪头Z所示,经由出口96,流向取水槽32。
如此,通过把反应槽47设置在取水槽32的前段,促进被处理水与细微气泡105的混合,通过细微气泡105促进有机物的分解。
(第4实施方案)
其次,对第4实施方案涉及的复合淡水化系统100D进行说明。第4实施方案的复合淡水化系统100D,在第3实施方案的复合淡水化系统100C中追加图4中用虚线表示的臭氧发生装置45、臭氧注入泵46,通过第2实施方案中控制装置6的控制单元63对上述臭氧注入控制部进行控制。
本实施方案中的反应槽47,对应于权利要求书中记载的“第1原水槽”。
按照本实施方案,可以促进反应槽47中臭氧气体与被处理水的混合,被处理水的杀菌效果比第2实施方案高。
还有,本实施方案中,剩余的臭氧气体,可能从被处理水的水面脱离、排至大气中,故希望收集覆盖反应槽47上方的脱离的臭氧气体,对其处理后放出至大气中。
以上,按照第1～第4实施方案,提供复合淡水化系统100A～100D,其把排水处理系统1的非透过水C具有的较低的0.8～1.5MPa的压力,用作细微气泡105的发生能量,把现有的被处理水用马达泵加压,然后,急速减压,使发生细微气泡,或加压空气,从细微孔排至被处理水中,产生细微气泡而不需动力,动力花费降低。
另外提供：海水淡化处理系统3的海水反渗透膜装置38中反渗透膜的沾污频率降低而运转率提高的复合淡水化系统100A～100D。
还有,在第1～第4实施方案中,图2记载了作为能量回收装置39的直接压力交换方式的能量回收装置,在其后段安装了增压泵41,但又不限于此。涡轮泵也可用非透过水G驱动。此时,配管89与配管90,分别与涡轮泵的透平部(驱动部)入口与出口连接,配管86的下游侧与涡轮泵的泵部入口连接,涡轮泵的泵部出口与供给口38a用配管连接。即使采用这种形式,也可以回收非透过水G的压力。
顺便说一下,此时,不需配管91、92及增压泵41。
另外,在第1～第4实施方案中,对取水槽32内设置细微气泡发生部19的例子进行了说明,但也可在减压阀17下游侧的配管57中途设置细微气泡发生部19,发生细微气泡105。
还有,设置配管82与配管57的合流点,在低压反渗透装置16的非透过水C与海水D进行混合的部位,设置细微气泡发生部19,使发生细微气泡105,然后,也可在取水槽32内,贮存含细微气泡105的海水D与低压反渗透装置16的非透过水C混合的被处理水。
或者,向取水槽32仅导入海水D并进行贮存,在配管83的过滤泵33的上游侧,设置与配管57的合流点,在低压反渗透装置16的非透过水C与海水D进行混合的合流点部位,也可设置细微气泡发生部19,发生细微气泡105。
在上述的基本实施方案、第1～第4实施方案中,分别根据生产水B与生产水E的水质水平供给外部,但也可把生产水B与生产水E进行混合供给外部。
符号的说明
1排水处理系统(第2水处理系统)
3海水淡化处理系统(第1水处理系统)
6控制装置
11MBR水处理装置
12移送泵
13处理水水槽
14供给泵
15高压泵
16低压反渗透膜装置(第2反渗透膜装置)
16c排水口(第2反渗透膜装置的非透过水的出口)
17减压阀(第1阀、细微气泡发生装置)
18背压阀(第2阀、细微气泡发生装置)
19细微气泡发生部(细微气泡发生装置)
31取水泵
32取水槽(第1原水槽)
33过滤泵
34预处理过滤装置
35处理水水槽
36供给泵
37高压泵
38海水反渗透膜装置(第1反渗透膜装置)
39压力交换装置
40背压阀
41增压泵
45臭氧发生装置
46臭氧注入泵
47反应槽(第1原水槽)
47a、47b隔板
81取水管
56配管(第1配管、细微气泡发生装置)
57配管(第1配管、细微气泡发生装置)
58配管(第2配管、细微气泡发生装置)
60控制单元
61控制单元(控制装置)
63控制单元
100、100A、100B、100C、100D复合淡水化系统
105细微气泡
A排水(第2原水)
D海水(第1原水)
P5分支点
P11臭氧注入部
S7流量传感器(流量检测装置)
S9压力传感器(细微气泡发生压力检测装置)

Claims (13)

1.复合淡水化系统,其具有:将高盐分浓度的第1原水用第1反渗透膜装置进行过滤处理的第1水处理系统;以及将盐分浓度比第1原水低的的第2原水用第2反渗透膜装置进行过滤处理的第2水处理系统；其特征在于,该复合淡水化系统具有细微气泡发生装置,该细微气泡发生装置是在上述第1水处理系统中，在被取水了的上述第1原水内,通过将从上述第2水处理系统的第2反渗透膜装置排出的非透过水进行急速减压,发生并放出细微气泡。
2.按照权利要求1记载的复合淡水化系统,其特征在于,上述细微气泡发生装置包含以下而构成:
将上述第2反渗透膜装置的非透过水出口及贮存上述取水的上述第1原水的第1原水槽连接的第1配管;
在上述第1配管的上述第1原水槽侧设置的第1阀;以及
细微气泡发生部：是在上述第1配管的上述第1阀的下游侧设置,把上述第2反渗透膜装置的非透过水输入第1原水槽时进行急速减压,由此使其中溶解的气体作为上述细微气泡发生并放出。
3.按照权利要求2记载的复合淡水化系统,其特征在于,上述细微气泡发生装置还包含以下而构成:
第2配管：是在上述第1阀的上游位置,与从上述第1配管分支的上述第1原水槽连接;以及
第2阀：是在上述第2配管上设置,用于进行上述第2反渗透膜装置的非透过水的流量调整。
4.按照权利要求3记载的复合淡水化系统,其特征在于,该复合淡水化系统具有:
流量检测装置：在比上述第1配管向上述第2配管的分支点的上游侧设置,检测上述第2反渗透膜装置的非透过水的流量;
细微气泡发生压力检测装置：在上述第1阀与上述细微气泡发生部之间的上述第1配管上设置,检测通过上述第1阀减压了的上述第2反渗透膜装置的非透过水的压力;以及
控制装置：根据来自上述细微气泡发生压力检测装置的压力信号,调整上述第1阀的减压程度,同时根据来自上述流量检测装置的流量信号,调整上述第2阀的开闭度以使上述第2反渗透膜装置的非透过水流量调整至规定流量。
5.按照权利要求2记载的复合淡水化系统,其特征在于,上述第1原水槽是以下的反应槽：通过多块隔板分隔成多个间隔室,放出了上述细微气泡的被处理水交替改变上下流动方向,促进与上述细微气泡的混合,同时通过上述细微气泡的压坏,促进有机物的分解与杀菌。
6.按照权利要求3记载的复合淡水化系统,其特征在于,上述第1原水槽是以下的反应槽：通过多块隔板分隔成多个间隔室,放出了上述细微气泡的被处理水交替改变上下流动方向,促进与上述细微气泡的混合,同时通过上述细微气泡的压坏,促进有机物的分解与杀菌。
7.按照权利要求4记载的复合淡水化系统,其特征在于,上述第1原水槽是以下的反应槽：通过多块隔板分隔成多个间隔室,放出了上述细微气泡的被处理水交替改变上下流动方向,促进与上述细微气泡的混合,同时通过上述细微气泡的压坏,促进有机物的分解与杀菌。
8.按照权利要求2记载的复合淡水化系统,其特征在于,还具有发生臭氧气体的臭氧发生装置,上述第1阀与上述细微气泡发生部之间的上述第1配管上设置臭氧注入部,该臭氧注入部将上述臭氧发生装置发生的上述臭氧气体注入。
9.按照权利要求3记载的复合淡水化系统,其特征在于,还具有发生臭氧气体的臭氧发生装置,上述第1阀与上述细微气泡发生部之间的上述第1配管上设置臭氧注入部,该臭氧注入部将上述臭氧发生装置发生的上述臭氧气体注入。
10.按照权利要求4记载的复合淡水化系统,其特征在于,另外还具有发生臭氧气体的臭氧发生装置,上述第1阀与上述细微气泡发生部之间的上述第1配管上设置臭氧注入部,该臭氧注入部将上述臭氧发生装置发生的上述臭氧气体注入。
11.按照权利要求5记载的复合淡水化系统,其特征在于,另外还具有发生臭氧气体的臭氧发生装置,上述第1阀与上述细微气泡发生部之间的上述第1配管上设置臭氧注入部,该臭氧注入部将上述臭氧发生装置发生的上述臭氧气体注入。
12.按照权利要求6记载的复合淡水化系统,其特征在于,另外还具有发生臭氧气体的臭氧发生装置,上述第1阀与上述细微气泡发生部之间的上述第1配管上设置臭氧注入部,该臭氧注入部将上述臭氧发生装置发生的上述臭氧气体注入。
13.按照权利要求7记载的复合淡水化系统,其特征在于,另外还具有发生臭氧气体的臭氧发生装置,上述第1阀与上述细微气泡发生部之间的上述第1配管上设置臭氧注入部,该臭氧注入部将上述臭氧发生装置发生的上述臭氧气体注入。
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