CN111556852B - 部件的再生方法以及海水淡化方法 - Google Patents
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Abstract
一种处理海水(3)的装置中使用的部件的再生方法,包括从所述部件去除附着物的清洗工序,在所述清洗工序中使用:第一药液(1),其包含除羟基二羧酸以外的酸;以及第二药液(2),其包含过氧化氢、重金属化合物和羟基二羧酸。
Description
技术领域
本发明涉及一种部件的再生方法以及海水淡化方法。
背景技术
已知通过微滤膜、超滤膜、反渗透膜等对河流水、湖沼水、地下水、蓄水、污水、工业废水等原水进行纯化的技术。
当对原水进行膜过滤时,大小超过膜孔径的物质(例如原水中的悬浮物质等)被用于过滤的过滤器截留,有时会产生浓差极化或者生成滤饼等。这些成为过滤器的污染物质,使过滤器的细孔堵塞、过滤阻力增大、膜间差压上升,从而使过滤流速减少。膜间差压上升至规定值的过滤器通过清洗去除污染物质,从而使过滤流速恢复到原来的值之后而再利用。
专利文献1涉及一种用于清洗这样的过滤器的清洗剂,提出了包含羟基二羧酸、过氧化氢和重金属化合物的分离膜用清洗剂。
认为用于清洗原水纯化中使用的过滤器的清洗剂也可以用于清洗处理该原水的装置中使用的部件,例如配管、滤网、阀、泵等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2008/120509号
发明内容
发明要解决的课题
作为处理海水的装置,已知一种对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化的海水淡化装置。本发明人们发现,在以这样的海水淡化装置为代表的处理海水的装置中使用的部件(特别是过滤器)的再生中应用专利文献1的清洗剂、并且例如以回收再利用清洗剂的方式实施再生时,虽然在清洗开始时显示出优异的清洗效果,但之后清洗效率急剧降低。
本发明的目的在于提供一种能够避免这样的不良情况、长期稳定地进行处理海水的装置中使用的部件的再生的方法。该方法有望即使在回收再利用清洗剂的情况下,清洗效果也不会随时间降低。
本发明的另一目的在于提供一种具备能够长期稳定地运转的部件的再生工序的海水淡化方法。
用于解决课题的手段
专利文献1的清洗剂包含羟基二羧酸、过氧化氢和重金属化合物。该清洗剂能够将附着在原水纯化中使用的过滤器上的有机物及无机物这两者清洗去除。在专利文献1中对该清洗剂的作用机理进行如下说明。
该清洗剂中,由过氧化氢与来自重金属化合物的重金属离子的反应而产生的羟基自由基(HO·)将过滤器附着物中的有机物氧化分解来去除。然而,只是这样的话,无机物的清洗去除效果不充分,而且有机物的清洗中使用的重金属会粘附于过滤器表面。
因此,通过在清洗剂中将过氧化氢和重金属化合物与羟基二羧酸配合,能够实现过滤器附着物中的无机物的清洗去除,并且还能够去除粘附在过滤器上的重金属。
然而,本发明人们发现,在将专利文献1所记载的清洗剂应用于处理海水的装置中使用的部件的再生中、并且例如以回收再利用清洗剂的方式实施再生时的清洗效果,虽然在清洗开始时较好,但之后急剧降低。
并且,本发明人们彻底查明:在专利文献1的清洗剂中,处理海水的装置中使用的部件的附着物包括来自海水中所包含的碱金属和碱土金属的碱性无机物,由于该碱性无机物的影响,清洗剂的pH随着清洗的进行而急剧上升,从而损害了清洗效果。
因此,本发明人们对避免上述现象的方法进行了深入研究,结果实现了本发明。
实现上述目的的本发明如下所述。
【方式1】
一种处理海水的装置中使用的部件的再生方法,其中,
所述再生方法包括从所述部件去除附着物的清洗工序,
在所述清洗工序中使用:
第一药液,其包含除羟基二羧酸以外的酸;以及
第二药液,其包含过氧化氢、重金属化合物和羟基二羧酸。
【方式2】
根据方式1所述的部件的再生方法,其中,所述处理海水的装置是对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化的海水淡化装置。
【方式3】
根据方式1或2所述的部件的再生方法,其中,所述部件为过滤器。
【方式4】
根据方式1所述的部件的再生方法,其中,所述处理海水的装置是对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化的海水淡化装置,
所述部件为过滤器,而且,
所述过滤器为选自用于海水的所述过滤的微滤膜和超滤膜、以及用于海水过滤后的所述反渗透处理的反渗透膜中的一种以上以上。
【方式5】
根据方式1至4中任一项所述的部件的再生方法,其中,所述第一药液中的所述除羟基二羧酸以外的酸为选自盐酸、硝酸、硫酸、柠檬酸、草酸、抗坏血酸和乙二胺四乙酸中的一种以上。
【方式6】
根据方式3或4所述的部件的再生方法,其中,通过所述清洗工序从所述过滤器去除的附着物包括:
无机物,其为包含选自钙、镁、钠、钾和锶中的一种以上的金属离子的化合物;以及
有机物。
【方式7】
根据方式6所述的部件的再生方法,其中,所述附着物包括钙盐。
【方式8】
根据方式1至7中任一项所述的部件的再生方法,其中,在所述清洗工序中,所述第二药液在与所述附着物接触后成为碱性的使用后第二药液,
向所述使用后第二药液中添加所述第一药液,成为酸性的再生第二药液,
将所述再生第二药液作为所述清洗工序中的所述第二药液使用。
【方式9】
根据方式3或4所述的部件的再生方法,其中,所述清洗工序包括:
pH调节工序,向所述第二药液中添加所述第一药液,将所述第二药液的pH调节至6.0以下;以及
附着物去除工序,利用pH被调节至6.0以下的所述第二药液从过滤器去除附着物。
【方式10】
根据方式9所述的部件的再生方法,其中,通过所述清洗工序从所述过滤器去除的附着物包括:
无机物,其为包含选自钙、镁、钠、钾和锶中的一种以上的金属离子的化合物;以及
有机物。
【方式11】
根据方式10所述的部件的再生方法,其中,所述附着物包括钙盐。
【方式12】
根据方式9至11中任一项所述的部件的再生方法,其中,在所述附着物去除工序中,所述第二药液在与所述附着物接触后成为碱性的使用后第二药液,
在所述pH调节工序中,向所述使用后第二药液中添加所述第一药液,成为酸性的再生第二药液,
将所述再生第二药液作为所述附着物去除工序中的所述第二药液使用。
【方式13】
根据方式3或4所述的部件的再生方法,其中,所述清洗工序包括:
第一清洗工序,通过所述第一药液清洗所述过滤器;以及
第二清洗工序,通过所述第二药液进一步清洗所述第一清洗工序后的过滤器。
【方式14】
根据方式13所述的部件的再生方法,其中,在所述第一清洗工序中从所述过滤器去除的附着物包括无机物,其为包含选自钙、镁、钠、钾和锶中的一种以上的金属离子的化合物。
【方式15】
根据方式14所述的部件的再生方法,其中,所述附着物包括钙盐。
【方式16】
根据方式13至15中任一项所述的部件的再生方法,其中,在所述第二清洗工序中从所述过滤器去除的附着物包括有机物。
【方式17】
根据方式1至16中任一项所述的部件的再生方法,其中,所述第二药液被回收再利用。
【方式18】
根据方式1或2所述的部件的再生方法,其中,所述部件为具有导管的部件。
【方式19】
根据方式18所述的部件的再生方法,其中,所述部件为配管、滤网、阀或泵。
【方式20】
一种海水淡化方法,其包括:海水淡化工序,对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化;以及,
清洗工序,从所述海水淡化工序中使用的部件去除附着物,
其中,
在所述清洗工序中使用:
第一药液,其包含除羟基二羧酸以外的酸;以及
第二药液,其包含过氧化氢、重金属化合物和羟基二羧酸。
发明效果
根据本发明,提供一种能够长期稳定地进行处理海水的装置中使用的部件的再生的方法以及具备能够长期稳定地运转的部件的再生工序的海水淡化方法。本发明提供的部件的再生方法和海水淡化方法,即使在将用于处理海水的装置中使用的部件的再生的清洗液回收再利用的情况下(例如,循环过滤清洗的情况下),清洗效果随时间降低的程度也极低。
本发明的部件的再生方法特别能够优选应用于海水淡化中使用的过滤器的再生。
附图说明
图1是示出应用本发明的部件的再生方法的海水淡化工序的一个例子的示意图。
图2是示出本发明的海水淡化方法的工序的一个例子的示意图。
图3是示出本发明的海水淡化方法的工序的另一个例子的示意图。
图4是示出实施例1和比较例1中测定的第二药液的pH随时间变化的图表。
具体实施方式
【部件的再生方法】
本发明的部件的再生方法,
其是处理海水的装置中使用的部件的再生方法,其特征在于,
包括从部件去除附着物的清洗工序,
在该清洗工序中使用:
第一药液,其包含除羟基二羧酸以外的酸;以及
第二药液,其包含过氧化氢、重金属化合物和羟基二羧酸。
作为应用本发明的方法的处理海水的装置,例如可以列举出处理海水的装置、输送海水的装置等。作为处理海水的装置,例如可以列举出对海水进行纯化的装置,作为其具体的例子,例如能够例示对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化的海水淡化装置。作为应用本发明的方法的部件,可以列举出处理海水的装置中使用的具有过滤器和导管的部件。作为具有导管的部件,具体而言,例如可以例示出配管、滤网、阀、泵等。
以下,以对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化的海水淡化装置中使用的过滤器的再生方法为例,对本发明进行详细说明。然而,本发明不限于该情况。
例如,海水淡化装置应被理解为处理海水的装置的一般扩展。海水淡化装置中使用的过滤器应被理解为处理海水的装置中使用的部件的一般扩展。
本发明的范围由所附权利要求书来界定。
<过滤器的再生方法>
本发明的过滤器的再生方法,更具体地,例如可以是:
过滤器的再生方法(第一再生方法),过滤器的再生方法中的清洗工序包括:
pH调节工序,向第二药液中添加第一药液,将第二药液的pH调节至6.0以下;以及
附着物去除工序,利用pH被调节至6.0以下的第二药液从过滤器去除附着物,
或者
过滤器的再生方法(第二再生方法),过滤器的再生方法中的清洗工序包括:
第一清洗工序,通过第一药液清洗过滤器;以及
第二清洗工序,通过第二药液进一步清洗第一清洗工序后的过滤器。
以下,依次对本发明的过滤器的再生方法中使用的第一药液和第二药液、预计应用本发明的方法的过滤器以及用于再生该过滤器的第一再生方法和第二再生方法进行说明。
<第一药液>
在本实施方式的过滤器的再生方法中使用的第一药液包含除羟基二羧酸以外的酸,优选为进一步包含溶剂的溶液,更优选为包含水为溶剂的水溶液。
[除羟基二羧酸以外的酸]
作为第一药液中所包含的除羟基二羧酸以外的酸,包括无机酸和除羟基二羧酸以外的有机酸。
作为无机酸,优选酸离解常数pKa显示负值的强酸,具体而言,例如可以列举出盐酸、硝酸、硫酸等,可以使用选自它们中的一种以上。
作为除羟基二羧酸以外的有机酸,优选为除羟基二羧酸以外的多元酸,更优选为选自除羟基二羧酸以外的多元羧酸和抗坏血酸中的一种以上,具体而言,例如可以列举出柠檬酸、草酸、抗坏血酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)、氨三乙酸(NTA)等,可以使用选自它们中的一种以上。
其中,作为除羟基二羧酸以外的有机酸,优选柠檬酸、草酸或EDTA。
作为第一药液中所含有的除羟基二羧酸以外的酸,优选为无机酸,特别优选为盐酸。
[任意成分]
第一药液包含除羟基二羧酸以外的酸,优选为进一步包含溶剂,但也可以包含这些以外的任意成分。
作为第一药液中所包含的任意成分,例如可以列举出表面活性剂、螯合剂、pH调节剂、增稠剂、消泡剂、防腐剂等。关于表面活性剂和螯合剂,与以下作为第二药液中的任意成分描述的那些相同。
[pH]
为了表现有效的清洗效果或pH调节效果,第一药液优选为将其pH调节至酸性区域,更优选为pH为5以下,还可以为pH为4以下或pH为3以下。
另一方面,若第一药液的酸度过高,则担心装置被腐蚀,因此优选为pH为0以上,还可以为pH为0.1以上或pH为0.2以上。
<第二药液>
在本实施方式的过滤器的再生方法中使用的第二药液包含过氧化氢、重金属化合物和羟基二羧酸,优选为进一步包含溶剂的溶液,更优选为包含水为溶剂的水溶液。
[过氧化氢]
第二药液包含过氧化氢。
第二药液中的过氧化氢的浓度优选在0.001mol/L以上且10mol/L以下的范围内。如果过氧化氢的浓度低于0.001mol/L,则在附着物的去除完成之前会消耗过氧化氢,有时清洗效果不足。若过氧化氢的浓度超过10mol/L,则从清洗效果的观点来看没有问题,但在清洗后的纯化水中会残存大量过氧化氢,因此有时需要利用大量的还原剂进行排水处理。
第二药液中的过氧化氢的浓度更优选在0.1mol/L以上且3mol/L以下的范围内。
制备第二药液时,过氧化氢可以以过氧化氢的形式配合,也可以以配合后会在溶液中产生过氧化氢的化合物的形式配合。作为在溶液中产生过氧化氢的化合物,例如可以列举出过碳酸钠、过硼酸钠等。
[重金属化合物]
第二药液包含重金属化合物。
第二药液所包含的重金属化合物是包含选自铁、锰、钴、镍、钛、铜等中的重金属原子的化合物,优选为选自氯化物、硫化物、氧化物等中的一种以上。特别优选的重金属化合物是氯化亚铁(FeCl2)。氯化亚铁价格低廉,而且在使用后的清洗液中加入碱(例如氢氧化钠)后沉淀,可以通过过滤容易地去除,在这一点上也是优选的。
第二药液中的重金属化合物的浓度优选在0.0001mol/L以上且0.0050mol/L以下的范围内。如果重金属化合物的浓度小于0.0001mol/L,则有时有机物的清洗去除效果不足。若重金属化合物的浓度超过0.0050mol/L,则第二药液中产生不溶成分,反而有可能附着在过滤器上造成污染。
第二药液中的重金属化合物的浓度更优选在0.0002mol/L以上且0.0030mol/L以下的范围内,进一步优选在0.0003mol/L以上且0.0010mol/L以下。
[羟基二羧酸]
第二药液包含羟基二羧酸。
作为第二药液中所包含的羟基二羧酸,例如可以列举出苹果酸、酒石酸、丙醇二酸(别名:2-羟基丙二酸)、柠苹酸(别名:2-甲基苹果酸)、二羟基马来酸、二羟基丙二酸等,可以使用选自它们中的一种以上。
第二药液中的羟基二羧酸的量相对于重金属化合物的量优选为0.1摩尔倍以上且10000摩尔倍以下。若第二药液中的羟基二羧酸的量相对于重金属化合物小于0.1摩尔倍,则有可能在过滤器的清洗中析出重金属。另一方面,若第二药液中的羟基二羧酸的量相对于重金属化合物超过10000摩尔倍,则羟基二羧酸自身有可能被氧化分解,有时会损害过滤器附着物中的有机物的分解去除性能。
进一步地,第二药液中的羟基二羧酸的量相对于过氧化氢的量优选为0.0001摩尔倍以上且100摩尔倍以下。若第二药液中的羟基二羧酸的量相对于过氧化氢小于0.0001摩尔倍,则有时过滤器附着物中的无机物的清洗去除效果不足。若第二药液中的羟基二羧酸的量相对于过氧化氢超过100摩尔倍,则第二药液的pH过低,例如在重金属化合物是铁化合物的情况下,有时会损害利用芬顿反应的清洗效果。
[任意成分]
第二药液包含过氧化氢、重金属化合物和羟基二羧酸,优选为进一步包含溶剂,但也可以包含这些以外的任意成分。
作为第二药液中所包含的任意成分,例如可以列举出表面活性剂、螯合剂、pH调节剂、增稠剂、消泡剂、防腐剂等。
(表面活性剂)
作为第二药液中任意包含的表面活性剂,可以是阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂和非离子性表面活性剂中的任一种,可以使用它们中的一种以上。
作为阴离子性表面活性剂,例如可以列举出肥皂、高级醇的硫酸酯、烷基苯磺酸、烷基萘磺酸、高级醇的磷酸酯等;
作为阳离子性表面活性剂,例如可以列举出伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐、季铵盐等;
作为两性表面活性剂,例如可以列举出烷基二甲基胺氧化物、烷基二甲基氨基脂肪酸甜菜碱、烷基羧基甲基羟基乙基咪唑啉甜菜碱等;
作为非离子性表面活性剂,例如可以列举出聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧丙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚乙二醇烷基酯、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、聚丙二醇的环氧丙烷加成物等。
(螯合剂)
作为第二药液中任意包含的螯合剂,例如可以列举出1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、己二胺四亚甲基膦酸、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸等;以及它们的钠盐、钾盐、锂盐、铵盐、胺盐、烷醇胺盐等。
[pH]
为了将过滤器附着物中的特别是无机物的清洗去除效果维持得较好,第二药液的pH优选处于酸性区域。第二药液的pH优选为6.0以下,更优选为2.0以上且5.0以下,进一步优选为2.0以上且4.0以下,特别地也可以为2.0以上且3.0以下、2.0以上且2.5以下或2.2以上且2.4以下,典型的还可以为2.3。
[第二药液的制备]
第二药液可以通过将规定的成分混合在溶剂中来制备。各成分向溶剂中的配合顺序是任意的,但从在第二药液的制备中不使重金属化合物附着于混合容器的壁面的观点出发,优选首先将重金属化合物充分溶解于溶剂后,再配合其他成分。
<海水淡化装置中使用的过滤器>
本发明的过滤器的再生方法优选应用于对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化的海水淡化装置中使用的过滤器的再生。
海水中包含各种无机物和有机物。海水尤其是与河流水等的不同之处在于包含大量的盐类,因此需要特别考虑海水淡化装置中使用的过滤器的再生。
图1示出了表示使用优选应用本发明的过滤器再生方法的过滤器的海水淡化工序的一个例子的示意图。
图1的海水淡化工序包括海水箱(30)、过滤单元(40)和反渗透单元(50)。在海水箱(30)与过滤单元(40)之间还可以具有:用于去除不溶成分的沉降槽、离心分离器等;以及用于去除直径比较大的溶质的其他过滤单元等。
图1中还附加了用于连结各箱和单元的配管。然而,用于打开和切断配管中的流路的阀、用于输送液体的泵类、用于对液体加压的压缩机等未图示。
海水箱(30)中的海水(3)根据需要去除不溶成分等后,被送到过滤单元(40),通过微滤膜或超滤膜(41)进行过滤,以去除比这些过滤器的细孔径大的溶质。在通过过滤单元(40)之前被去除的物质例如是藻、泥、细菌类、病毒类等。
在图1的工序中,过滤单元(40)是中空纤维膜组件的形式,但本发明不限于此。
在过滤单元(40)为中空纤维膜组件时,该中空纤维膜组件可以是“内压式”组件,也可以是“外压式”组件,其中,“内压式”组件通过使导入至中空纤维的内侧中空部的原水(海水)通过中空纤维的外壁到达中空纤维的外侧来进行过滤,“外压式”组件通过使导入至中空纤维的外侧的原水通过中空纤维的外壁到达中空纤维的内侧中空部来进行过滤。在外压式组件的情况下,原水导入用配管可以是组件的侧管,也可以具有将从与组件的长轴方向同轴的内管导入的原水通过设置于灌封部(密封部)的通水孔送到中空纤维的外侧的结构。
以下,以由外压式模块构成的过滤单元为例进行说明,其中该外压式模块具有将从与组件的长轴方向同轴的内管导入的原水通过设置于灌封部的通水孔送到中空纤维的外侧的结构,但本发明不限于此(图2和3也同样如此)。
图1的工序中,海水(3)从过滤单元(40)的下方的内管导入,通过例如设置于灌封部的通水孔被送到中空纤维的外侧,进而通过中空纤维的外壁到达中空纤维的内侧中空部,从过滤单元(40)的上方的内管排出。
通过过滤单元(40)后的海水接着被送到反渗透单元(50),通过反渗透膜(51)进一步过滤,从而得到淡水(100)。通过反渗透单元(50)去除的物质例如是盐分、硼等微量成分。
除了上述物质以外,海水还包含例如包含碱金属和碱土金属的离子的化合物即碱性无机物。这些碱性无机物大部分被过滤单元(40)捕获,通过其的剩余部分大部分被反渗透单元(50)捕获。
因此,海水淡化装置中使用的过滤器的附着物中,除了包含对河流水等淡水进行净化时的过滤器上通常附着的附着物以外,还包含来自上述碱性无机物的附着物。
作为上述碱金属,例如可列举出钠、钾等;
作为碱土金属,例如可以列举出钙、镁、锶等。
这些碱金属和碱土金属的离子通常与抗衡阴离子一起以盐的形式存在。作为该抗衡阴离子,例如可以列举出氟化物离子、氯化物离子、溴化物离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、硼酸根离子等。
本发明的过滤器的再生方法用于海水淡化装置,对附着有来自碱性无机物的附着物的过滤器的再生有效。
优选应用本发明的方法的过滤器更具体地优选为选自用于海水的过滤的微滤膜或超滤膜、以及用于海水过滤后的反渗透处理的反渗透膜中的一种以上。
特别是,在用于海水的过滤的微滤膜或超滤膜上附着大量碱性无机物,因此适合作为最大限度地表现出本发明的有利效果的适用对象。
过滤器的形状是任意的。例如,可以是平膜状、层叠体、波纹状、卷绕体、中空纤维状等。从能够以较小的体积确保较大的膜面积的方面考虑,优选将多个中空纤维状过滤器封装而成的中空纤维膜组件。
应用本发明的方法的过滤器可以由任意的材料构成。例如,可以是由氟系树脂、聚砜系树脂等构成的过滤器。
作为氟系树脂,例如可以举出聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、全氟烷氧基氟树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物等。
作为聚砜系树脂,例如可以列举出聚砜、聚醚砜等。
本发明的方法中使用的第二药液的氧化能力非常强,因此本发明的方法优选适用于耐氧化性较高的过滤器。因此,本发明的方法优选适用于由氟系树脂构成的过滤器。
<第一再生方法>
本发明的过滤器的再生方法,如上所述,
是对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化的海水淡化装置中使用的过滤器的再生方法,其特征在于,
包括从过滤器去除附着物的清洗工序,
在该清洗工序中,使用第一药液和第二药液。
本发明的过滤器的再生方法中的第一再生方法为,
在本发明的过滤器的再生方法中,从过滤器去除附着物的清洗工序包括:
pH调节工序,向第二药液中添加第一药液,将第二药液的pH调节至6.0以下;以及
附着物去除工序,利用pH被调节至6.0以下的第二药液从过滤器去除附着物。
第二药液对包含有机物和无机物的附着物发挥极高的清洗去除效果。但是,认为若利用第二药液清洗过滤器,则过滤器的附着物中所包含的无机物与第二药液反应,从而生成溶剂可溶的碱性化学物种。因此,过滤器与第二药液接触的反应场的pH由于所生成的碱性化学物种而上升成为碱性,清洗能力随时间急剧下降。从这样的反应场回收的使用后第二药液也显示碱性,因此若将其直接再利用于清洗,则无法获得所期望的清洗效果。
因此,在第一再生方法中,经过pH调节工序,该工序为:向清洗中使用后回收的碱性的使用后第二药液中添加第一药液,成为pH被调节至适当的值的酸性的再生第二药液。并且,通过将所得到的再生第二药液作为附着物去除工序中的第二药液使用,从而维持第二药液的清洗能力。
因此,该第一再生方法在回收再利用第二药液的情况下,能够最大限度地发挥所期望的效果,例如适于循环过滤清洗。
在第一再生方法的pH调节工序中,第二药液的pH需要调节至6.0以下,优选调节至2.0以上且5.0以下的范围,更优选调节至2.0以上且4.0以下的范围,特别地可以调节至2.0以上且3.0以下、2.0以上且2.5以下或2.2以上且2.4以下,典型地还可以调节至2.3。
例如,第一药液向第二药液的添加可以监视着第二溶液的pH连续或断续地进行。
然后,在第一再生方法的附着物去除工序中,使pH调节后的第二药液(再生第二药液)与过滤器接触,清洗去除过滤器的附着物。
在此,使第二药液与过滤器接触的方法可以是使第二药液沿过滤器的膜厚方向通过的过滤清洗,也可以是使第二溶液在沿着过滤器的表面的方向上流动的表面清洗。在使第二药液沿过滤器的膜厚方向通过时,通过方向可以从原水(海水)侧膜面开始,也可以从过滤水侧膜面开始。
将第二药液保留在过滤器中并浸渍一定时间的浸渍清洗、与第二药液同时或依次导入气泡的清洗方法等也是本发明的优选方式。
第一再生方法的附着物去除工序可以在任何温度下实施,例如,可以在0℃以上且50℃以下或者5℃以上且45℃以下的温度下实施,典型的实施温度是环境温度(例如5℃以上且40℃以下)。附着物去除工序的实施时间可以根据过滤器上的附着物的程度、第二药液的浓度、实施温度等适当地设定,例如,可以是10分钟以上且48小时以下、20分钟以上且24小时以下或30分钟以上且12小时以下。
根据该第一再生方法,附着于过滤器的附着物中的碱性的无机物和有机物通过一个阶段的附着物去除工序而被去除。
详细而言,通过第一再生方法的附着物去除工序从上述过滤器去除的附着物包括:
无机物,其为包含选自钙、镁、钠、钾和锶中的一种以上的金属离子的化合物;以及
有机物。
在第一再生方法中,若在附着物去除工序中从过滤器去除的附着物特别地包含钙盐,则最大限度地发挥本发明的效果,因此是优选的。
<第二再生方法>
本发明的过滤器的再生方法中的第二再生方法为,
在本发明的过滤器的再生方法中,从过滤器去除附着物的清洗工序包括:
第一清洗工序,通过第一药液清洗过滤器;以及
第二清洗工序,通过第二药液进一步清洗第一清洗工序后的过滤器。
如上所述,一旦与过滤器接触并进行了清洗,第二药液会包围过滤器的附着物中所包含的碱性无机物而使pH上升,损害了期望的清洗能力,因此,当使清洗后的第二药液循环并回收再利用时,清洗效果会随时间急剧下降。
为了避免这种情况,在第二再生方法中,在第一清洗工序中利用第一药液进行清洗而去除附着物中的碱性无机物后,在第二清洗工序中利用第二药液进行清洗,从而期望过滤器附着物的完全去除和第二药液的回收再使用的实效性。
因此,该第二再生方法中,即使在回收再利用第二药液的例如循环过滤清洗的情况下,也有效地表现出本发明所期望的效果。
在回收再利用第二药液时,即使不经过调节使用后第二药液的pH的pH调节工序,也可以长时间维持高水平的清洗效果,在这一点上,第二再生方法是优选的。
在该第二再生方法中,
在第一清洗工序中从过滤器去除的附着物包括无机物,其为包含选自钙、镁、钠、钾和锶中的一种以上的金属离子的化合物,
在第二清洗工序中从过滤器去除的附着物包括有机物。
在第二再生方法中,若在第一清洗工序中从过滤器去除的附着物特别地包含钙盐,则最大限度地发挥本发明的效果,因此是优选的。
在第一清洗工序中使第一药液与过滤器接触的方法、在第二清洗工序中使第二药液与过滤器接触的方法、以及第一清洗工序和第二清洗工序的实施温度和时间可以分别与第一再生方法中的第二药液和过滤器的接触相同。
【海水淡化方法】
本发明的另一观点涉及一种利用如上所述的部件的再生方法的海水淡化方法。
即,根据该观点,提供一种海水淡化方法,其包括:
海水淡化工序,对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化;以及,
清洗工序,从上述海水淡化工序中使用的部件去除附着物,
其中,
在上述清洗工序中使用:
第一药液,其包含除羟基二羧酸以外的酸;以及
第二药液,其包含过氧化氢、重金属化合物和羟基二羧酸。
本发明的海水淡化方法,更具体地,例如可以是:
海水淡化方法(第一海水淡化方法),海水淡化方法中的清洗工序包括:
pH调节工序,向第二药液中添加第一药液,将第二药液的pH调节至6.0以下;以及
附着物去除工序,利用pH被调节至6.0以下的第二药液从部件去除附着物,
或者
海水淡化方法(第二海水淡化方法),海水淡化方法中的清洗工序包括:
第一清洗工序,通过第一药液清洗部件;以及
第二清洗工序,通过第二药液进一步清洗第一清洗工序后的部件。
以下,参照附图依次对第一海水淡化方法和第二海水淡化方法的优选实施方式进行说明。
以下,以在清洗工序中清洗过滤单元(40)中的微滤膜或超滤膜(41)的情况为例,对第一和第二海水淡化方法的例子进行说明。但是,在清洗反渗透单元(50)中的反渗透膜(51)时进一步清洗过滤器以外的例如配管、滤网、阀、泵等部件的情况,也可以与以下的说明同样地理解。
<第一海水淡化方法>
第一海水淡化方法使用上述说明的第一再生方法作为过滤器的清洗工序。
在图2中,示出了表示本发明的第一海水淡化方法的工序的一个例子的示意图。
图2的工序具有在包括海水箱(30)、过滤单元(40)和反渗透单元(50)的图1的海水淡化工序中附加了第一药液箱(10)和第二药液箱(20)的结构。因此,与图1中的过滤单元(40)相同,图2中的过滤单元(40)是在灌封部中具有通水孔的外压式组件,但本发明不限于此。
在第二药液箱(20)中,装备有用于测定内部液体的pH的pH计(21)。
图2中还附加了用于连结第一药液箱(10)和第二药液箱(20)的配管以及用于打开和关闭配管中的流路的阀。用于输送液体的泵类、用于搅拌液体的搅拌机、用于对液体加压的压缩机等未图示。
在图2的工序中,通过打开海水淡化阀(V1、V2)并关闭其他阀,从而打开从海水箱(30)向过滤单元(40)、以及从过滤单元(40)向反渗透单元(50)的流路,并关闭其他流路。由此,贮存在海水箱(30)中的海水(3)被送向过滤单元(40),在通过过滤单元(40)中的微滤膜或超滤膜(41)过滤后,被送向反渗透单元(50),通过反渗透单元(50)中的反渗透膜(51)进行反渗透过滤,得到淡水(100)。
当这种海水淡化工序连续运行一段时间时,附着物附着在该工序中使用的过滤器、例如过滤单元(40)中的微滤膜或超滤膜(41)上而使得膜间差压上升并降低过滤流速。
因此,在膜间差压达到规定值时,停止海水淡化工序的运行,进行用于从过滤器去除附着物的清洗工序。
第一海水淡化方法中的清洗工序包括:
pH调节工序,向第二药液中添加第一药液,将第二药液的pH调节至6.0以下:以及
附着物去除工序,利用pH被调节至6.0以下的第二药液从过滤器去除附着物。
在刚开始清洗后,第二药液的pH被适当地调节至6.0以下,因此可以不进行pH调节工序。
在附着物去除工序中,关闭海水淡化阀(V1、V2),从而切断从海水箱(30)向过滤单元(40)、以及从过滤单元(40)向反渗透单元(50)的流路之后,打开第二药液排出侧阀(V4)与第二药液侧管回流阀(V7)和第二药液内管回流阀(V8)中的至少一者,从而打开从第二药液箱(20)向过滤单元(40)、以及从过滤单元(40)向第二药液箱(20)的流路。由此,第二药液箱(20)中的第二药液(2)能够在过滤单元(40)中与微滤膜或超滤膜(41)接触。由此,包含碱性无机物和有机物的微滤膜或超滤膜(41)的附着物逐渐被清洗去除。
在图2的工序中,第二药液(2)从过滤单元(40)的下方的内管被导入至过滤单元(40),例如通过灌封部的通水孔而被送到中空纤维状的微滤膜或超滤膜(41)的外侧。
在此,当打开第二药液侧管回流阀(V7)时,形成表面清洗的循环流路,即,第二药液(2)在中空纤维的外侧沿中空纤维的长度方向移动,通过过滤单元(40)的侧管返回到第二药液箱(20)。另一方面,当打开第二药液内管回流阀(V8)时,形成过滤清洗的循环流路,即,第二药液(2)从中空纤维的外侧沿膜厚方向通过中空纤维的外壁到达中空纤维的内侧中空部,通过过滤单元(40)的上方的内管返回到第二药液箱(20)。
也可以调节第二药液侧管回流阀(V7)和第二药液内管回流阀(V8)的开度,从而应用这两个循环流路。
附着物去除工序中的清洗既可以是使第二药液(2)沿着上述循环流路移动的循环清洗,也可以是不使第二药液(2)移动的浸渍清洗。在浸渍清洗的情况下,在第二药液(2)充满过滤单元(40)之后,为了形成循环流路而打开的各阀既可以保持打开,也可以在浸渍清洗中关闭。
并且,如上所述,可以在刚开始清洗后不进行pH调节工序,因此可以关闭着第一药液排出侧阀(V3)。
在本发明中的清洗工序中,在循环再利用第二药液(2)时,有效地表现出本发明所期望的效果。本说明书中的第二药液(2)的“循环再利用”除了包括利用循环清洗进行附着物去除工序的情况以外,还包括在浸渍清洗后回收第二药液(2)的情况。
在利用循环清洗进行附着物去除工序的情况下,优选将打开或关闭向第二药液箱(20)的返回流路的第二药液侧管回流阀(V7)和第二药液内管回流阀(V8)中的至少一个打开。在此,既可以使排液阀(V9)全闭而使第二药液(2)的全部量循环,也可以利用使排液阀(V9)半开而使第二药液(2)的一部分循环并将一部分废弃的方法进行。
若如上述那样进行微滤膜或超滤膜(41)的清洗,则第二药液箱(20)内的第二药液(2)的pH上升,清洗效率降低。此时,打开第一药液排出侧阀(V3),向第二药液箱(20)内的第二药液(2)添加第一药液(1),从而一边调节第二药液(2)的pH不超过6.0一边继续清洗。
关于第二药液(2)的pH的确认,在循环清洗的情况下,例如能够利用设置于第二药液箱(20)的pH计(21)来进行,在浸渍清洗的情况下,例如能够利用从pH测定用采样位置(pH)适时采样的药液的分析来进行。
在本发明的第一海水淡化方法中,如上述那样通过在维持较高的清洗效率的同时循环再利用第二药液(2),能够高效且稳定地进行清洗工序。
然后,若完成了微滤膜或超滤膜(41)的清洗,根据需要,在冲洗微滤膜或超滤膜(41)后,再次打开海水淡化阀(V1、V2)、并关闭其他阀,从而继续海水淡化即可。
也可以在完成规定时间的清洗之后,例如通过与膜间差压的初始值的比较、与透水性能的初始值的比较等来确认清洗效果。
<第二海水淡化方法>
第二海水淡化方法使用上述说明的第二再生方法作为过滤器的清洗工序。
在图3中,示出了表示本发明的第二海水淡化方法的工序的一个例子的示意图。
图3的工序具有在图1的海水淡化工序中附加了第一药液箱(10)和第二药液箱(20)的结构。因此,与图1中的过滤单元(40)相同,图3中的过滤单元(40)是在灌封部中具有通水孔的外压式组件,但本发明不限于此。
图3中还附加了用于连结第一药液箱(10)和第二药液箱(20)的配管以及用于打开和关闭配管中的流路的阀。用于输送液体的泵类、用于对液体加压的压缩机等未图示。
在图3的工序中,与图2的工序相同,通过打开海水淡化阀(V1、V2)并关闭其他阀,海水箱(30)中贮存的海水(3)被依次送向过滤单元(40)和反渗透单元(50),得到淡水(100)。
同样在图3的工序中,当海水淡化工序连续运行一段时间时,附着物附着在该工序中使用的过滤器上,使得膜间差压上升并降低过滤流速。
因此,在膜间差压达到规定值时,停止海水淡化工序的运行,进行用于从过滤器去除附着物的清洗工序。
第二海水淡化方法中的清洗工序包括:
第一清洗工序,通过第一药液清洗过滤器;以及
第二清洗工序,通过第二药液进一步清洗第一清洗工序后的过滤器。
在第一清洗工序中,关闭海水淡化阀(V1、V2),从而切断从海水箱(30)向过滤单元(40)、以及从过滤单元(40)向反渗透单元(50)的流路之后,打开第一药液排出侧阀(V3),以打开从第一药液箱(10)向过滤单元(40)的流路,使得第一药液箱(10)中的第一药液(1)在过滤单元(40)中与微滤膜或超滤膜(41)接触。由此,微滤膜或超滤膜(41)的附着物中的碱性无机物逐渐被清洗去除。
在图3的工序中,第一药液(1)从过滤单元(40)的下方的内管被导入,例如通过灌封部的通水孔而被送到中空纤维状的微滤膜或超滤膜(41)的外侧。
在此,当打开第一药液侧管回流阀(V5)时,形成表面清洗的循环流路,即,第一药液(1)
在中空纤维的外侧沿中空纤维的长度方向移动,通过过滤单元(40)的侧管返回到第一药液箱(10)。另一方面,当打开第一药液内管回流阀(V6)时,形成过滤清洗的循环流路,即,第一药液(1)从中空纤维的外侧沿膜厚方向通过中空纤维的外壁到达中空纤维的内侧中空部,通过过滤单元(40)的上方的内管返回到第一药液箱(10)。
也可以调节第一药液侧管回流阀(V5)和第一药液内管回流阀(V6)的开度,从而应用这两个循环流路。
第一清洗工序中的清洗既可以是使第一药液(1)沿着上述循环流路移动的循环清洗,也可以是不使第一药液(1)移动的浸渍清洗。在浸渍清洗的情况下,在第一药液(1)充满过滤单元(40)之后,为了形成循环流路而打开的各阀既可以保持打开,也可以在浸渍清洗中关闭。
在利用循环清洗进行第一清洗工序的情况下,既可以使排液阀(V9)全闭而使第一药液(1)的全部量循环,也可以利用使排液阀(V9)半开而使第一药液(1)的一部分循环并将一部分废弃的方法进行。
在第一清洗工序中不使用第二药液(2),因此关闭第二药液排出侧阀(V4)、第二药液侧管回流阀(V7)和第二药液内管回流阀(V8)。
在碱性无机物被充分去除后,关闭第一药液排出侧阀(V3)、第二药液侧管回流阀(V7)和第二药液内管回流阀(V8),在打开排液阀(V9)时也将其关闭,从而完成第一清洗工序。
碱性无机物的去除程度可以通过例如使跨膜压差恢复到正常值等来获知。
接着,根据需要,在冲洗了微滤膜或超滤膜(41)后,进行第二清洗工序。
在第二清洗工序中,打开第二药液排出侧阀(V4)与第二药液侧管回流阀(V7)和第二药液内管回流阀(V8)中的至少一者,可以使得第二药液箱(20)中的第二药液(2)在过滤单元(40)中与微滤膜或超滤膜(41)接触。由此,微滤膜或超滤膜(41)的附着物中的有机物逐渐被清洗去除。在此,第二清洗工序可以通过与第一清洗工序同样的方式进行,例如可以是循环清洗和浸渍清洗中的任一种,也可以是过滤清洗和表面清洗中的任一种。过滤清洗和表面清洗也可以同时应用。
在第二清洗工序中应用循环清洗时,既可以使排液阀(V9)全闭而使第二药液(2)的全部量循环,也可以利用使排液阀(V9)半开而使第二药液(2)的一部分循环并将一部分废弃的方法进行。
在第二海水淡化方法中,在第一清洗工序中,微滤膜或超滤膜(41)的附着物中的碱性无机物被充分去除,因此即使继续第二清洗工序,第二药液(2)的pH也不会上升,因此清洗效率不会降低。
然后,若完成了微滤膜或超滤膜(41)的清洗,根据需要,在冲洗微滤膜或超滤膜(41)后,再次打开海水淡化阀(V1、V2)并关闭其他阀,从而继续海水淡化即可。
也可以在完成规定时间的清洗之后,例如通过与膜间差压的初始值的比较、与透水性能的初始值的比较等来确认清洗效果。
以上,关于本发明,以其优选的实施方式为例进行了说明。
然而,本发明的范围不限于上述优选实施方式,而是由所附权利要求书设定的。
实施例
以下,通过实施例和比较例进一步详细说明本发明,但这些并非限制本发明的范围。
在以下的实施例和比较例中,使用具有过滤单元和反渗透单元的海水淡化装置进行一定时间的海水淡化,并研究了在以规定的方法清洗了透水能力降低的过滤单元后的透水能力的恢复程度。
实施例和比较例中的海水淡化和过滤单元的清洗在环境温度(20~25℃)下进行。
在各实施例和比较例中,作为过滤单元,使用了捆扎多条旭化成株式会社制造的平均孔径0.08μm的聚偏二氟乙烯(PVDF)制的中空纤维状过滤膜(微滤膜)并收纳于长2m、直径6英寸的ABS外壳中的外压式膜组件。该膜组件的膜面积为50m2。
作为原水,使用通过Analytik Jena制造的TOC仪测得的总有机碳(TOC)为2.0mg/L~5.0mg/L、浊度为1~10NTU(Nephelometric Turbidity Unit,与福尔马肼标准溶液比较而测得的相对值)、生物聚合物为150mg/L~450mg/mL、钙为5~600mg/L、镁为0.5~1000mg/L的海水。
将该海水作为原水,利用过滤单元(膜组件)和反渗透单元进行淡化,在透水能力降低至未使用时(初始值)的40%(膜间差压上升至200kPa)的时刻,对膜组件进行了清洗。
关于清洗后的膜组件的透水能力的恢复程度,通过根据清洗前的透水能力(F0)和清洗后的透水能力(F)由以下数学式求出的透水能力恢复率进行了评价。
透水能力恢复率(%)=(F/F0)×100
[实施例1]
在实施例1中,使用图2所示的基本结构的装置进行了海水淡化以及过滤单元的循环过滤清洗。
作为第一药液,使用0.055mol/L的盐酸(HCl水溶液),并收容于第一药液箱。
作为第二药液,使用含有0.3mol/L的过氧化氢、0.0005mol/L的氯化亚铁和0.003mol/L的酒石酸的水溶液(PH的初始值:2.5),并收容于第二药液箱。
进行海水淡化,在膜组件的透水能力降低至初始值的40%之后,中止海水淡化,对膜组件进行了清洗。
一边将第一药液连续地添加到第二药液箱内从而将第二药液的pH维持在2.0~3.0的范围内,一边使供给液侧的流量为0.5m3/hr、使排出液侧的流量为0.5m3/hr,进行了6小时的循环过滤清洗。此时,药液被供给到膜组件的中空纤维膜的外侧、通过中空纤维的外壁并从内侧排出。然后,从膜组件内清除药液,使300升的自来水在膜组件中流动30分钟,来进行冲洗。
利用上述清洗方法进行清洗,结果,透水能力恢复率为92%。
[比较例1]
在比较例1中,除了不使用第一药液且在清洗中不调节第二药液的pH以外,与实施例1同样地,对透水能力降低至初始值的40%的膜组件进行了6小时的循环过滤清洗。清洗中的第二药液的pH,从初始值2.5开始,在清洗开始1分钟后上升至3.7,在5分钟后急剧上升至7.5,然后在7.2左右大致恒定。
利用上述清洗方法进行清洗,结果,透水能力恢复率为54%。
图4示出了在实施例1和比较例1的清洗中分别测定的第二药液的pH随时间变化的曲线。
推测比较例1的清洗带来的透水能力恢复率低的原因是,由于清洗中不进行第二药液的pH调节,因此附着于膜组件中的中空纤维膜表面的污染物的分解不充分。
[实施例2]
在实施例2中,在图2所示的装置中,使用将来自第一药液箱10的出口侧管线接入第二药液供给配管的装置,进行了海水淡化和过滤单元的浸渍清洗。
作为第一药液,使用0.3mol/L的盐酸(HCl水溶液),并收容于第一药液箱。
作为第二药液,使用含有0.3mol/L的过氧化氢、0.0005mol/L的氯化亚铁和0.003mol/L的酒石酸的水溶液(PH的初始值:2.5),并收容于第二药液箱。
向膜组件内填充第二药液,对透水能力降低至初始值的40%的膜组件进行了清洗。进行了6小时的浸渍清洗。在清洗中,从第二药液供给配管中最靠近膜组件的位置(相当于图2的“pH”的箭头的位置)适时地对药液进行采样以确认第二药液的pH,根据需要供给第一药液,将第二药液的pH调节至2.0~3.0的范围。
然后,从膜组件内清除药液,使300升的自来水在膜组件中流动30分钟,来进行冲洗。
利用上述清洗方法进行清洗,结果,透水能力恢复率为90%。
[实施例3]
在实施例3中,使用图3所示的基本结构的装置进行了海水淡化以及过滤单元的循环过滤清洗。
作为第一药液,使用0.3mol/L的盐酸(HCl水溶液),并收容于第一药液箱。
作为第二药液,使用含有0.3mol/L的过氧化氢、0.0005mol/L的氯化亚铁和0.003mol/L的酒石酸的水溶液(PH的初始值:2.5),并收容于第二药液箱。
进行海水淡化,在膜组件的透水能力降低至初始值的40%之后,中止海水淡化,对膜组件进行了清洗。
首先,作为第一清洗工序,使用第一药液进行了1小时的循环过滤清洗。然后,从膜组件内清除第一药液,不进行水洗,接着,作为第二清洗工序,使用第二药液进行了6小时的循环过滤清洗。这些循环过滤清洗通过使供给液侧的流量为0.5m3/hr、使排出液侧的流量为0.5m3/hr来进行。
然后,从膜组件内清除第二药液,使300升的自来水在膜组件中流动30分钟,来进行冲洗。
利用上述清洗方法进行清洗,结果,透水能力恢复率为89%。
[实施例4]
在实施例4中,使用图3所示的基本结构的装置进行了海水淡化以及过滤单元的浸渍清洗。
作为第一药液,使用0.3mol/L的盐酸(HCl水溶液),并收容于第一药液箱。
作为第二药液,使用含有0.3mol/L的过氧化氢、0.0005mol/L的氯化亚铁和0.003mol/L的酒石酸的水溶液(PH的初始值:2.5),并收容于第二药液箱。
进行海水淡化,在膜组件的透水能力降低至初始值的40%之后,中止海水淡化,对膜组件进行了清洗。
首先,作为第一清洗工序,向膜组件内填充第一药液,进行了1小时的浸渍清洗。然后,从膜组件内清除第一药液,不进行水洗,接着,作为第二清洗工序,向膜组件内填充第二药液,进行了6小时的浸渍清洗。
然后,从膜组件内清除第二药液,使300升的自来水在膜组件中流动30分钟,来进行冲洗。
利用上述清洗方法进行清洗,结果,透水能力恢复率为88%。
[比较例2]
在比较例2中,除了不进行第一清洗工程以外,与实施例4同样地,对透水能力降低至初始值的40%的膜组件进行作为第二清洗工程的6小时的浸渍清洗和冲洗。
利用上述清洗方法进行清洗,结果,透水能力恢复率为51%。
<比较例3~6>
比较例3~6涉及现有技术的比较例。这些比较例中的海水淡化和过滤单元的清洗,通过使用图3所示的基本结构的装置并用现有技术的药液代替药液箱的内容物来进行。
[比较例3]
作为第一清洗液,使用含有0.03mol/L的次氯酸钠和0.25mol/L的氢氧化钠的水溶液,并收容于第一药液箱。
作为第二清洗液,使用含有0.05mol/L的柠檬酸和0.3mol/L的HCl的水溶液,并收容于第二药液箱。
进行海水淡化,在膜组件的透水能力降低至初始值的40%之后,中止海水淡化,对膜组件进行了清洗。
首先,作为第一清洗工序,使用第一清洗液进行了6小时的循环过滤清洗。然后,从膜组件内清除第一清洗液,使300升的自来水在膜组件中流动30分钟,来进行冲洗。
接着,作为第二清洗工序,使用第二清洗药液进行了2小时的循环过滤清洗。然后,从膜组件内清除第二清洗液,使300升的自来水在膜组件中流动30分钟,来进行冲洗。
上述第一清洗工序和第二清洗工序中的循环过滤清洗分别通过使供给液侧的流量为0.5m3/hr、使排出液侧的流量为0.5m3/hr来进行。
利用上述清洗方法进行清洗,结果,透水能力恢复率为68%。
[比较例4]
在比较例4中,除了使第一清洗工序为6小时的浸渍清洗、使第二清洗工序为2小时的浸渍清洗以外,与比较例3同样地,对透水能力降低至初始值的40%的膜组件进行了清洗。
利用上述清洗方法进行清洗,结果,透水能力恢复率为68%。
[比较例5]
在比较例5中,除了使第一清洗工序为利用第二清洗液进行的2小时的循环过滤清洗、使第二清洗工序为利用第一清洗液进行的6小时的循环过滤清洗以外,与比较例3同样地,对透水能力降低至初始值的40%的膜组件进行了清洗。
利用上述清洗方法进行清洗,结果,透水能力恢复率为59%。
[比较例6]
在比较例6中,除了使第一清洗工序为利用第二清洗液进行的2小时的浸渍清洗、使第二清洗工序为利用第一清洗液进行的6小时的浸渍清洗以外,与比较例3同样地,对透水能力降低至初始值的40%的膜组件进行了清洗。
利用上述清洗方法进行清洗,结果,透水能力恢复率为56%。
符号说明
1第一药液
2第二药液
3海水
10第一药液箱
20第二药液箱
21pH计
30海水箱
40过滤单元
41微滤膜或超滤膜
50反渗透单元
51反渗透膜
100淡水
200排出液
V1、V2海水淡化阀
V3第一药液排出侧阀
V4第二药液排出侧阀
V5第一药液侧管回流阀
V6第一药液内管回流阀
V7第二药液侧管回流阀
V8第二药液内管回流阀
V9排液阀
pH pH测定用采样位置
Claims (19)
1.一种处理海水的装置中使用的部件的再生方法,其中,
所述再生方法包括从所述部件去除附着物的清洗工序,
在所述清洗工序中使用:
第一药液,其包含除羟基二羧酸以外的酸;以及
第二药液,其包含过氧化氢、重金属化合物和羟基二羧酸,
其中,在所述清洗工序中,所述第二药液在与所述附着物接触后成为碱性的使用后第二药液,
向所述使用后第二药液中添加所述第一药液,成为酸性的再生第二药液,将所述再生第二药液作为所述清洗工序中的所述第二药液使用。
2.根据权利要求1所述的部件的再生方法,其中,所述处理海水的装置是对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化的海水淡化装置。
3.根据权利要求1所述的部件的再生方法,其中,所述部件为过滤器。
4.根据权利要求1所述的部件的再生方法,其中,所述处理海水的装置是对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化的海水淡化装置,
所述部件为过滤器,而且,
所述过滤器为选自用于海水的所述过滤的微滤膜和超滤膜、以及用于海水过滤后的所述反渗透处理的反渗透膜中的一种以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的部件的再生方法,其中,所述第一药液中的所述除羟基二羧酸以外的酸为选自盐酸、硝酸、硫酸、柠檬酸、草酸、抗坏血酸和乙二胺四乙酸中的一种以上。
6.根据权利要求3或4所述的部件的再生方法,其中,通过所述清洗工序从所述过滤器去除的附着物包括:
无机物,其为包含选自钙、镁、钠、钾和锶中的一种以上的金属离子的化合物;以及
有机物。
7.根据权利要求6所述的部件的再生方法,其中,所述附着物包括钙盐。
8.根据权利要求3或4所述的部件的再生方法,其中,所述清洗工序包括:
pH调节工序,向所述第二药液中添加所述第一药液,将所述第二药液的pH调节至6.0以下;以及
附着物去除工序,利用pH被调节至6.0以下的所述第二药液从过滤器去除附着物。
9.根据权利要求8所述的部件的再生方法,其中,通过所述清洗工序从所述过滤器去除的附着物包括:
无机物,其为包含选自钙、镁、钠、钾和锶中的一种以上的金属离子的化合物;以及
有机物。
10.根据权利要求9所述的部件的再生方法,其中,所述附着物包括钙盐。
11.根据权利要求8所述的部件的再生方法,其中,在所述附着物去除工序中,所述第二药液在与所述附着物接触后成为碱性的使用后第二药液,
在所述pH调节工序中,向所述使用后第二药液中添加所述第一药液,成为酸性的再生第二药液,
将所述再生第二药液作为所述附着物去除工序中的所述第二药液使用。
12.根据权利要求3或4所述的部件的再生方法,其中,所述清洗工序包括:
第一清洗工序,通过所述第一药液清洗所述过滤器;以及
第二清洗工序,通过所述第二药液进一步清洗所述第一清洗工序后的过滤器。
13.根据权利要求12所述的部件的再生方法,其中,在所述第一清洗工序中从所述过滤器去除的附着物包括无机物,其为包含选自钙、镁、钠、钾和锶中的一种以上的金属离子的化合物。
14.根据权利要求13所述的部件的再生方法,其中,所述附着物包括钙盐。
15.根据权利要求12所述的部件的再生方法,其中,在所述第二清洗工序中从所述过滤器去除的附着物包括有机物。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的部件的再生方法,其中,所述第二药液被回收再利用。
17.根据权利要求1或2所述的部件的再生方法,其中,所述部件为具有导管的部件。
18.根据权利要求17所述的部件的再生方法,其中,所述部件为配管、滤网、阀或泵。
19.一种海水淡化方法,其包括:海水淡化工序,对海水进行过滤后通过反渗透处理进行淡化;以及,
清洗工序,从所述海水淡化工序中使用的部件去除附着物,
其中,
在所述清洗工序中使用:
第一药液,其包含除羟基二羧酸以外的酸;以及
第二药液,其包含过氧化氢、重金属化合物和羟基二羧酸,
其中,在所述清洗工序中,所述第二药液在与所述附着物接触后成为碱性的使用后第二药液,
向所述使用后第二药液中添加所述第一药液,成为酸性的再生第二药液,
将所述再生第二药液作为所述清洗工序中的所述第二药液使用。
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