CN1507417A - 水处理方法和水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种水处理方法，该方法具有把含硼的水用反渗透膜组件进行分离处理来获得透过水的步骤，以及把所获透过水的一部分用吸附剂进行除硼处理的步骤，把经过除硼处理的水与上述透过水中没有经过除硼处理的水混合，以获得混合水。本发明提供一种用于从含硼的水中除去硼的经济的水处理方法和水处理设备。
Description
技术领域
本发明涉及具有反渗透膜组件和除硼装置的水处理设备以及使用该设备的水处理方法。
背景技术
在由海水或咸水生产淡水、或由河水或湖泊水生产纯净水等方面，一般使用具有反渗透膜组件的水处理设备。这种水处理设备基本上如图1所示，把经过杀菌和除去混浊成分等前处理的原水(海水等)用高压泵1加压至规定的压力(例如6.0Mpa左右)，以将其供给到反渗透膜组件2中，由于反渗透作用而将上述原水分离成透过水(淡水)和浓缩水。所获的透过水虽然具有大体上能够满足WHO水质指标值的水质，但是在硼方面却不能令人满意。
硼在海水中以硼酸的形式存在，其含量约为4～5mg/L。使用目前市售的海水淡化用反渗透膜组件，根据条件的不同，有时难以将硼浓度保持在WHO水质指标规定的硼浓度的暂定值(0.5mg/L)或暂定值以下。
因此，在特开平9-10766号公报中公开了一种水处理方法，该方法是将海水供给到第1反渗透膜组件中，接着调节所获的透过水至pH5.7或pH5.7以上，然后将其供给到第2反渗透膜组件中。
然而，在反渗透膜法中，由于只排出分离后的浓缩水，因此，相对于供给水，所获透过水的量，也就是生成效率，是有限的。因此，为了确保与不设置第2反渗透膜组件的情况，也就是不除去在透过水中残留的硼的情况，同等的处理水量，就必须在第1反渗透膜组件中额外处理约10％或10％以上的水，这就导致设备费和电费的增加，因此是不经济的。
另一方面，作为除去硼的方法，除了反渗透膜法以外，已知的还有利用强碱性阴离子交换树脂吸附除去的方法或利用由苯乙烯—二乙烯基苯共聚物与甲基葡糖胺结合而生成的树脂来吸附除去的方法。在特开平10-15356号公报中公开了一种通过使反渗透膜组件的透过水反渗透流过离子交换树脂层来除去硼的水处理方法。在此情况下，离子交换树脂层的水处理效率可达到96％或96％以上，这表明它是有效的。然而，吸附塔等的设备费、树脂的初期投资和树脂的再生费用高，因此从经济性方面考虑还存在问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于从含硼的水中除去硼的经济的水处理方法和水处理设备。
本发明是一种水处理方法，该方法具有把含硼的水用反渗透膜组件进行分离处理来获得透过水的步骤，以及把所获透过水的一部分用吸附剂进行除硼处理的步骤，把经过除硼处理的水与上述透过水中没有经过除硼处理的水混合，获得混合水。
另外，本发明是一种水处理设备，该设备具有：水的升压装置、用于把已升压的水分离成浓缩水和透过水的反渗透膜组件、用于从反渗透膜组件的处理水中除去硼的除硼装置、不通过除硼装置的水的流路、用于把通过了除硼装置的水和没有通过除硼装置的水混合的混合装置。应予说明的是，此处所谓反渗透膜组件的处理水，是指利用反渗透膜组件除去了盐分等溶质的水。
附图说明
图1是目前的水处理设备的主要部件的简要构成图。
图2～图14和图17～图20是表示本发明的一个实施方式的水处理设备的主要部件的简要构成图。
图15是把图2中的反渗透膜组件2的部分分成两级的水处理设备的部分构成图。
图16是把图2中的反渗透膜组件2的部分分成两级，并且设置有无动力压缩机的水处理设备的部分构成图。
具体实施方式
下面参照附图来说明本发明的水处理方法和水处理设备。
图2是表示本发明的一个实施方式的水处理设备的主要部件的简要构成图。
如图2所示，本发明的水处理设备具备反渗透膜组件2。而且，在反渗透膜组件2的上游侧具有用于将水升压以便向反渗透膜组件2供给水的高压泵1(升压装置)。利用反渗透膜组件2可以把已升压的供给水(A)分离成浓缩水(C)和透过水(B)。在反渗透膜组件2的下游侧，并连地设置有用于从水中除去硼的除硼装置3和作为不通过该除硼装置3的水的流路的旁通管7。在反渗透膜组件2的上游侧，优选具有流量调节阀4a。另外，在旁通管7上也优选具有流量调节阀4b。
在除硼装置3和旁通管7的下游侧，具有用于把通过了除硼装置的水和没有通过除硼装置的水混合的混合装置。此处，所谓混合装置，只要是能简单地使通过了除硼装置的水的流路与没有通过除硼装置的水的流路合流到一起的装置即可。另外，在上述流路的合流地点或者在其下游侧也可以设置贮水槽(图中未示出)。从设置场地的观点考虑，不设置贮水槽的情况是有利的。另一方面，从容易把混合水的品质维持一定的观点考虑，设置贮水槽的情况是有利的。利用混合装置把已通过了除硼处理的水与上述透过水(B)中没有通过除硼处理的水混合在一起，即可获得混合水(D)。
作为除硼装置3，可以使用以吸附剂来除硼的装置。虽然存在利用铝盐和消石灰产生的碱性凝聚沉淀来除硼的方法，但是该方法只适合硼浓度高的情况，在以大量的稀溶液作为处理对象的情况下会使费用增高。因此，在处理海水等的情况下，优选是利用吸附剂来除硼的方法。作为吸附剂，可以使用无机类吸附剂、离子交换树脂、螯合树脂等，但优选是对硼的选择性非常高的螯合树脂。
在本发明中，所谓可用于反渗透膜组件2的反渗透膜，是指一种只允许供给水的一部分成分例如水透过而不允许其他成分透过的半透性膜。作为反渗透膜的原材料，可以使用乙酸纤维素类聚合物、聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、乙烯基聚合物等高分子材料。另外，上述膜的结构有非对称的膜结构和复合的膜结构等，非对称膜在膜的至少一侧表面上具有致密层，并且从致密层向膜的内部或者朝向膜的另一侧表面具有孔径逐渐变大的微孔，而复合膜是在非对称膜的致密层上具有由其他的材料形成的非常薄的分离功能层。按膜的形态有中空纤维膜和平膜。本发明不管这些膜的原材料、膜的结构或膜的形态如何，皆可以使用，并且在任一种情况下皆有效，但是作为代表性的膜，例如有乙酸纤维素类或聚酰胺类的非对称膜以及具有聚酰胺类、聚脲类的分离功能层的复合膜等。从水处理量、耐久性、除盐率的观点考虑，优选使用乙酸纤维素类的非对称膜或聚酰胺类的复合膜。
为了将这样的膜应用于实际，可以将其组装入螺旋状、管状、平板状和框状等的元件中，另外，在中空纤维膜的情况下，可以将其聚集成束然后将其组装入元件中使用，但是本发明不受这些膜元件的形态的影响。
反渗透膜组件可通过把上述的膜元件收容于1～数个压力容器中来制备。这种组件也可以按多个并连地配置的方式来使用。组件的组合、数目和配置皆可根据目的任意地进行。
下面就使用海水作为原水的情况来说明在上述水处理设备中的水的流向。把施加过杀菌或除去混浊成分等前处理的海水(原水)利用高压泵1进行升压，由此将其供给到反渗透膜组件2中。供给入的海水被分离成已除去盐分等溶质的透过水，和盐分等溶质已浓缩了的浓缩水，并将该浓缩水从排出口排出。
通过反渗透膜组件2获得的透过水(淡水)，在除硼装置3和旁通管7的分叉点，分配成流入除硼装置3的水和通过旁通管7的水。流入除硼装置3的水在由吸附剂除去硼之后，于流路的合流点与通过了旁通管7的水混合。如此便可获得已调节到所需硼浓度的混合水。
在该设备中，优选具有控制装置(图中未示出)，以便控制通过除硼装置3的水与通过旁通管7的水的流量比。因此，优选是通过控制施加过除硼处理的水与未施加过除硼处理的水的流量比来获得所需水质的混合水。控制装置优选具有透过水量传感器(图中未示出)和硼浓度传感器(图中未示出)。例如，可在反渗透组件2与除硼装置3和旁通管7的分叉点之间设置透过水量传感器和硼浓度传感器，进而，在通过了除硼装置3的水的流路与旁通管的合流点的下游也设置硼浓度传感器。这样便可以根据反渗透膜组件2的透过水的硼浓度、混合水的硼浓度和由反渗透膜组件2获得的透过水量来决定流入除硼装置3的水与通过旁通管的水的流量比，并进行调节。
具体而言，把利用设置在反渗透膜组件2的透过水一侧的透过水量传感器测得的透过水流量、利用硼浓度传感器测得的透过水中的硼浓度、以及利用设置在旁通管和通过了除硼装置3的透过水的合流点更下游的硼浓度传感器测得的混合水的硼浓度，作为显示水处理设备运转状态的信息输入到调节装置中。调节装置被构成为可以根据这些测定数据来调节流量控制阀4a和流量控制阀4b。调节装置由透过水质控制部、透过水量控制部和旁通水量控制部等构成。
也就是说，在利用反渗透膜组件2获得的透过水水质不好的情况下，即透过水的硼浓度为WHO水质指标值规定的0.5mg/L或0.5mg/L以上的情况下，控制流量控制阀4a和4b，以便使得透过水的一部分流向除硼装置3一侧，剩余部分流向旁通管7一侧。流向旁通管7一侧的水的比例，只要能将混合水中的硼浓度控制到0.5mg/L或0.5mg/L以下即可。在利用反渗透膜组件2获得的透过水的水质优良的情况下，即透过水的硼浓度在0.5mg/L或0.5mg/L以下的情况下，则可将流量控制阀4a关闭，并将流量控制阀4b全开，以便使得全部的透过水不流向除硼装置一侧，而是全部都流入旁通管7一侧。
这样，通过根据水质的不同来控制通过除硼装置的透过水与通过旁通管装置的透过水的流量比，即便在由于海水等的温度变化而导致水质发生变化的原水的情况下，也能经常地获得硼浓度稳定的处理水。另外，除硼装置可以被更有效地利用，从而可以进一步提高经济性。另外，流量比的调节也可通过控制流量控制阀4a、4b的开关时间的分时控制来进行。
这样，按照本发明，可以由海水或咸水等硼浓度在3mg/L或3mg/L以上的原水获得除去了硼的饮用水。而且可以高效地利用除硼装置，并可以降低设备成本和运行费用，进而可以提高经济性。
另外，通过使用只选择性地吸附硼的吸附剂，便可以从水中只除去硼而不会除去矿物成分。因此，可以获得适度地含有矿物成分的口感好的水。
另外，在图3中示出了本发明另一实施方式的水处理设备主要部件的简要构成图。在该实施方式中，反渗透膜组件2由多个反渗透膜组件2(a)、2(b)构成。反渗透膜组件2(b)的透过水一侧与除硼装置3相连接。另一方面，反渗透膜组件2(a)的透过水一侧经由不通过除硼装置3的流路而与通过除硼装置3的流路合流在一起。
图4中示出了本发明另一个实施方式的水处理设备主要部件的简要构成图。在该实施方式中，以反渗透膜组件2作为第1反渗透膜组件，并在其透过水一侧的下游具有第2反渗透膜组件6。此时，在第1反渗透膜组件2与第2反渗透膜组件6之间设置有低压泵5(升压装置)。被低压泵5升压了的水在第2反渗透膜组件6中进一步被分离成浓缩水和透过水。
然后，在第2反渗透膜组件6的浓缩水一侧的下游设置除硼装置3，使浓缩水的至少一部分通过除硼装置3，从而将硼除去。也可以使全部的浓缩水通过除硼装置3。通过设置可使除去了硼的第2反渗透膜组件6的浓缩水与第2反渗透膜组件6的透过水合流的管路等，便可以使没有通过除硼装置3的水与通过了除硼装置3的水混合。
另外，虽然图中没有示出，但优选在第1反渗透膜组件2与第2反渗透膜组件6之间设置用于调节水的pH值的碱注入装置。也可以把碱注入装置和低压泵(升压装置)中的任一个设置在上游侧。在将碱注入装置设置在第1反渗透膜组件2的上游的情况下，由于向离子浓度高的水中注入碱，因此容易产生水垢，所以不是优选的。
被高压泵1升压并供给入第1反渗透膜组件2中的海水被分离成除去了盐分等溶质的透过水与浓缩了盐分等溶质的浓缩水，该浓缩水被从排出口排出。然后，由反渗透膜组件2获得的透过水(淡水)被碱注入装置调节了pH值，使得水中所含的硼酸解离成阴离子。硼酸的解离常数pKa为9，在海水中几乎呈非解离状态。然而，作为代表性渗透膜的具有交联全芳香族聚酰胺分离功能层的复合反渗透膜，具有一种与排除中性物质相比，能够更好地排除离子性物质的性能。因此，优选将pH值调节至9或9以上。pH值更优选在9.5或9.5以上，11或11以下的范围内。作为碱，优选使用氢氧化钠或碳酸钠等碱性盐的浓水溶液，并用药液注入泵将其注入。
已被调节至适合于除硼的pH值的第1反渗透膜组件2的透过水，被低压泵5升压，并被供给到第2渗透膜组件6中，在此处被进一步分离成已除去硼等的透过水和浓缩了硼等的浓缩水。
然后，反渗透膜组件6的浓缩水至少有一部分被送入除硼装置3中，在此处将硼除去，然后与第2反渗透膜组件6的透过水混合。
在该实施方式中，通过使用第2反渗透膜组件6来处理已被调节至适合于除硼的pH值的水，例如，在透过水一侧，可以按相当于供给水的约90％的比例获得除去硼的水，同时在浓缩水侧，可以获得相当于供给水的约10％这样少量的浓缩了硼的浓缩水。因为只对少量的浓缩水用含有吸附剂的除硼装置来处理，所以可以高效地除去硼，于经济上有利。然后将已除去硼的水与反渗透膜组件6的透过水混合，这样可以提高水处理效率。例如，除硼步骤的水处理效率可以达到99％或99％以上的高效率。按照过去已知的反渗透膜法来除硼，由于排出浓缩水，因此水处理效率难以达到90％或90％以上。
另外，在利用过去已知的反渗透膜法来除硼的情况下，在水中含有的钙、镁等矿物成分随同浓缩水一起排出，因此，在作为饮用水时就成为口感不好的水。在本实施方式的水处理设备中，由于使用能够只选择性地吸附硼的吸附剂，因此可以从反渗透膜组件6的浓缩水中只除去硼，而不除去矿物成分。通过将所获的水与透过水混合，可以把在反渗透膜组件6中已经被除去的钙和镁返回到透过水中，因此可以获得适度地含有矿物成分的口感好的水。
在该实施方式中，作为用于第1反渗透膜组件2的膜，优选是那些在以5.5MPa的压力供给25℃、pH6.5、浓度为35,700mg/L的食盐水时，具有除盐率为90％或90％以上的性能的膜。除盐率越高，透过水中的氯离子浓度就越低，因此越好，更优选是具有该除盐率为95％或95％以上，特别优选是具有该除盐率为99％或99％以上的分离性能的膜。除盐率如果小于90％，则透过液中的氯离子的量就增多，从而难以将该透过液直接作为饮用水或工业用水使用。
另外在本发明中，作为用于第2反渗透膜组件6的膜，优选是那些在以1.5MPa的压力供给25℃、pH6.5、浓度为1500mg/L的食盐水时，具有透过流量为0.8m3/m2·天或0.8m3/m2·天以上的性能的膜。另外，为了确保每单位元件的流量达到更多，透过流量更优选为1.0m3/m2·天或1.0m3/m2·天以上。另外，在以1.5MPa的压力供给25℃、pH6.5、浓度为1,500mg/L的食盐水时，优选是那些具有除盐率在90％或90％以上，更优选在98％或98％以上的分离性能的膜，而且在以1.5MPa的压力供给25℃、pH6.5、浓度为1500mg/L的硫酸镁水溶液时，优选是具有除盐率在90％或90％以上，更优选在98％或98％以上的分离性能的膜。
在本发明中，在设置多个反渗透膜组件的情况下，只要其结构能使通过了除硼装置的水与不通过除硼装置的水混合，则任何排列方式都可以，其级数可以是3级、4级或更多级。图5～图14示出了各种实施方式。
图5是在图2的旁通管上设置有第2反渗透膜组件的水处理设备的主要部件的简要构成图。图6是将图5中的反渗透膜组件部分改变成多级的水处理设备的主要部件的简要构成图。图7是在图2的除硼装置之前设置第2反渗透膜组件的水处理设备的主要部件的简要构成图。图8是将图7中的反渗透膜组件部分改变成多级的水处理设备的主要部件的简要构成图。图9是在图2的旁通管的分叉点之前设置第2反渗透膜组件的水处理设备的主要部件的简要构成图。图10是将图4的反渗透膜组件部分改变成多级的水处理设备的主要部件的简要构成图。图11是将图4的反渗透膜组件部分改变成多级的水处理设备的主要部件的简要构成图。图12是在图4的反渗透膜组件之前设置反渗透膜组件，并且将图4中的反渗透膜组件部分改变成多级的水处理设备的主要部件的简要构成图。图13是将图4中反渗透膜组件部分改变成多级，并将浓缩水的一部分置于后一阶段来处理的水处理设备的主要部件的简要构成图。图14是将图4中的反渗透膜组件部分改变成多级的水处理设备的主要部件的简要构成图。
另外，在所有的图中，优选在第1反渗透膜组件2与第2反渗透膜组件6之间设置用于调节水的pH值的碱注入装置。
另外，也可以将图2～图14中所示的反渗透膜组件2、6各自按图15所示那样分为2级构成，在第1级的反渗透膜组件2x中获得的浓缩水在经泵1y升压后，供给到第2级的反渗透膜组件2y中。通过使在第2级的反渗透膜组件2y中获得的透过水与在第1级的反渗透膜组件2x中获得的透过水合流在一起，可以提高水处理效率。在此情况下，也可以如图16所示那样，作为用于将第1级的浓缩水供给到第2级的反渗透膜组件2y中的泵，使用一种通过回收从第2级的反渗透膜组件2y排出的浓缩水的能量来工作的涡轮增压器等的压缩机1z，这样也可以降低水处理的费用。
另外，作为供给海水(原水)的前处理，在使用MF膜、UF膜等膜进行过滤前处理的情况下，由于供给水的混浊成分已减少，因此可以按较高的流速向反渗透膜组件2供给水，这样就不需要使用在第1级和第2级的反渗透膜组件之间的泵或能量回收装置。
另外，在图4～图14所有的图中，优选把第2反渗透膜组件中获得的浓缩水返回到第1反渗透膜组件的供给侧。在第2反渗透膜组件中获得的浓缩水，除了硼浓度较高之外，仍具有良好的水质，因此，通过将其再次返回到供给侧而加以利用，可以降低水处理的费用。
图17是表示本发明另一个实施方式的水处理设备的主要部件的简要构成图。在该实施方式中，第1反渗透膜组件2由两级构成，第1级的反渗透膜组件2x的浓缩水侧连接到第2级的反渗透膜组件2y。然后，在第2级的反渗透膜组件2y的透过水侧的下游，并连地设置除硼装置3和作为不通过除硼装置3的水的流路的旁通管7。然后，使通过了除硼装置3的水与不通过除硼装置3的水混合。
图18是表示本发明另一个实施方式的水处理设备的主要部件的简要构成图。在该实施方式中，第1反渗透膜组件2由两级构成，第1级的反渗透膜组件2x的浓缩水侧连接到第2级的渗透膜组件2y。然后，在第2级的反渗透膜组件2y的透过水侧的下游具备低压泵5(升压装置)和第2反渗透膜组件6，第2级的反渗透膜组件2y的透过水被第2反渗透膜组件6分离成浓缩水和透过水。然后，在反渗透膜组件6的浓缩水侧的下游设有除硼装置3，在反渗透膜组件6中获得的浓缩水的至少一部分在此处被除去其中的硼。然后，除去了硼的反渗透膜组件6的浓缩水与反渗透膜组件2x的透过水和反渗透膜组件6的透过水混合。
另外，如图19和图20所示，作为在图17和图18中的泵，使用一种通过回收从第2级的反渗透膜组件2y排出的浓缩水的能量来工作的涡轮增压器等的压缩机1z，这样也可以降低水处理的费用。
实施例1
首先，在前处理部分，将盐浓度为35,700mg/L，硼浓度为5mg/L的海水调节到25℃、pH6.5后，用中空纤维超滤膜组件进行过滤处理。接着将经过了前处理的水导入图2所示的设备中，用高压泵1将压力升高至5.5MPa以将其供给到反渗透膜组件2中。反渗透膜组件2中的水处理效率为40％，也就是说，当以供给水量作为100时，反渗透膜组件2的透过水的量为40。
应予说明的是，在下文中，所谓水量是指当以前处理后的供给水量作为100时的比例，以括号中的数字表示。
反渗透膜组件2的透过水(40)的TDS(溶解性物质)浓度为150mg/L，硼浓度为1.2mg/L。另一方面，反渗透膜组件2的浓缩水(60)的TDS浓度为60,600mg/L，硼浓度为8mg/L。
在反渗透膜组件2的透过水(40)中，40％的水(16)流过旁通管7。剩余60％的水(24)流过填充有螯合树脂的吸附塔3，在此处将硼除去。如果除去树脂再生用的水，则通过吸附塔的水量为(23)。通过吸附塔后的水中的硼浓度为0.05mg/L。另外，由于TDS不被螯合树脂除去，因此，通过吸附塔后的水中的TDS浓度与通过吸附塔前同样为150mg/L。然后，通过使经过吸附塔3处理的水(23)与通过旁通管7的水(16)混合，就可获得混合水(39)。混合水的TDS浓度为150mg/L，硼浓度为0.5mg/L。在反渗透膜组件2之后的水处理效率为98％。
比较例1
另一方面，为了与上述的实施例1相对照，不设置旁通管7，使反渗透膜组件2的透过水(40)全部通过吸附塔3，在此情况下，在反渗透膜组件2之后的水处理效率降低至96％。硼浓度成为0.05mg/L，也就是过量地除去硼。因此，与实施例1相比，必须增加填充在吸附塔中的树脂量。
比较实施例1与比较例1的树脂量，如果以比较例1的吸附塔的树脂量作为100，则实施例1的吸附塔的树脂量只需60即可。也就是说，使用本发明的水处理方法和水处理设备，可以将吸附塔的树脂量削减40％。这样就可以将设备的初装成本，甚至将水处理费用降低。
实施例2
与实施例1同样地把经过前处理的水导入图4所示的设备中。用高压泵1把经过前处理的水升压至5.5MPa，然后将其供给到第1反渗透膜组件2中。在第1反渗透膜组件2中，水处理效率为40％，也就是说，当以供给水量作为100时，反渗透膜组件2的透过水量为40。
供第1反渗透膜组件2使用的膜是一种具有下述性能的膜，即，当以5.5MPa的压力向其供给25℃、pH6.5、浓度为35,700mg/L的食盐水时，其除盐率为99.6％。
与实施例1相同，第1反渗透膜组件2的透过水(40)的TDS(溶解性物质)浓度为150mg/L，硼浓度为1.2mg/L。第1反渗透膜组件2的浓缩水(60)的TDS浓度为60,600mg/L，硼浓度为8mg/L。
使用碱注入装置把在第1反渗透膜组件2中获得的透过水(40)调节至pH值为10，然后使用低压泵5将其供给到第2反渗透膜组件6中。在第2反渗透膜组件6中，水处理效率为90％。低压泵的压力为1MPa。
供第2反渗透膜组件6使用的膜是一种具有下述性能的膜，即，当以1.5MPa的压力向其供给25℃、pH6.5、浓度为1500mg/L的食盐水时，其透过流量在0.8m3/m2·天或0.8m3/m2·天以上。
第2反渗透膜组件6的透过水(36)的TDS浓度为3mg/L，硼浓度为0.24mg/L。浓缩水(4)的TDS浓度为1,100mg/L，硼浓度为8mg/L。将该浓缩水(4)通入填充有螯合树脂的吸附塔3中以除去其中的硼。如果除去树脂再生用的水，则通过吸附塔的水量为(3.8)。除硼后的水的TDS浓度为1,100mg/L，硼浓度为0.05mg/L。然后，通过使被吸附塔3处理过的水(3.8)与第2反渗透膜组件6的透过水(36)混合，就获得混合水(39.8)。混合水的TDS浓度为150mg/L，硼浓度为0.23mg/L。第2反渗透膜组件6以后的水处理效率达到了99.5％。
作为饮用的“口感好”的水，优选含有适量(30～200mg/L)的钙、镁等矿物成分。在实施例2中获得的混合水的TDS浓度为150mg/L，含有适量的钙和镁，可以认为最适合作为饮用水。
另外，关于吸附塔3的树脂量，由于只需要通过第2反渗透膜组件6的浓缩水(4)，因此只要有非常少的树脂即可。
比较例2
另一方面，与实施例2相对照，在第2反渗透膜组件6的浓缩水侧不设置除硼装置3而是将浓缩水排出的情况下，第2反渗透膜组件6以后的水处理效率为90％。相对于前处理后的供给水量(100)，水处理量为(36)。为了获得与实施例2同等量的除硼水，前处理后的供给水必须达到(111)，从而使前处理设备费及与第1反渗透膜组件有关的设备费成为无益的花费。另外，还需要花费电费，而且水处理费用也增加。
另外，关于水质，TDS浓度为3mg/L，硼浓度为0.24mg/L。不含适量(30～200mg/L)的矿物成分，所以不能说是口感好的水。
工业实用性
这样，通过使用反渗透膜组件将含硼的水分离，对如此获得的透过水的一部分施加除硼处理，然后使该经过除硼处理的透过水与没有施加除硼处理的透过水混合，这样就不需要从原水将硼除去到必要的程度以上，从而可以高效地利用除硼装置，并且可降低设备成本和运输费用。如此便能提高水处理的经济性。
另外，通过使用至少两个反渗透膜组件，利用第1反渗透膜组件处理含硼的水，将其分离成浓缩水和透过水，将所获透过水的至少一部分调节至适合于除硼的pH值后，用第2反渗透膜组件进行处理，将其分离成浓缩水和透过水，进而对在第2反渗透膜组件中获得的浓缩水的至少一部分施加除硼处理，这样可以进一步提高效率和经济性。
在根据反渗透膜组件的透过水的水质，控制通过除硼装置的透过水和通过旁通装置的透过水的流量比的情况下，肯定能够确保混合水的硼浓度在规定的水质基准以下，但即便是在随着海水等的温度变化而导致水质发生变化的原水的情况下，也能经常地获得具有稳定的硼浓度的处理水，另外，这样可以更有效地利用除硼装置，并能进一步减少运输费用和水处理费用，并能进一步提高经济性。
另外，通过使用只选择性地吸附硼的吸附剂，可以从水中只除去硼而不除去矿物成分。因此可以获得适度地含有矿物成分的口感好的水。
Claims (21)
1.一种水处理方法，该方法具有把含硼的水用反渗透膜组件进行分离处理来获得透过水的步骤，以及把所获透过水的一部分用吸附剂进行除硼处理的步骤，把经过除硼处理的水与上述透过水中没有经过除硼处理的水混合，以获得混合水。
2.如权利要求1所述的水处理方法，该方法具有使用至少两个反渗透膜组件，将通过第1反渗透膜组件获得的透过水的至少一部分用第2反渗透膜组件进行处理的步骤。
3.如权利要求2所述的水处理方法，该方法对通过第2反渗透膜组件获得的浓缩水的至少一部分施加除硼处理。
4.如权利要求2所述的水处理方法，该方法在第1反渗透膜组件中使用具有下述性能的反渗透膜，即，当以5.5MPa的压力供给25℃、pH6.5、浓度为35700mg/L的食盐水时，其除盐率在90％或90％以上；以及在第2反渗透膜组件中使用具有下述性能的反渗透膜，即，当以1.5MPa的压力供给25℃、pH6.5，浓度为1500mg/L的食盐水时，其透过流量在0.8m3/m2·天或0.8m3/m2·天以上。
5.如权利要求2所述的水处理方法，其中，第2反渗透膜组件的供给侧pH值在9或9以上。
6.如权利要求1所述的水处理方法，该方法具有使用至少两个反渗透膜组件，将在第1反渗透膜组件中获得的浓缩水的至少一部分用第2反渗透膜组件进行处理的步骤。
7.如权利要求6所述的水处理方法，其中，对通过第2反渗透膜组件获得的透过水的至少一部分进行除硼处理。
8.如权利要求1所述的水处理方法，其中，通过控制经过除硼处理的水与未经过除硼处理的水的流量比来获得所需水质的混合水。
9.如权利要求1所述的水处理方法，其中，对硼浓度在3mg/L或3mg/L以上的原水进行处理。
10.一种水处理设备，该设备具有：水的升压装置、用于把已升压的水分离成浓缩水和透过水的反渗透膜组件、用于从反渗透膜组件的处理水中除去硼的除硼装置、不通过除硼装置的水的流路、用于把通过了除硼装置的水和没有通过除硼装置的水进行混合的混合装置。
11.如权利要求10所述的水处理设备，其中，没有通过除硼装置的水的流路是除硼装置的旁通管。
12.如权利要求10所述的水处理设备，该设备并连地具有多个反渗透膜组件，该多个反渗透膜组件中的一部分与除硼装置连接，其余的反渗透膜组件则与不通过除硼装置的水的流路连接。
13.如权利要求10所述的水处理设备，该设备具有至少两个反渗透膜组件，其中的第2反渗透膜组件与第1反渗透膜组件的透过水侧相连接。
14.如权利要求13所述的水处理设备，其中，第2反渗透膜组件的浓缩水侧与除硼装置相连接。
15.如权利要求13所述的水处理设备，其中，第1反渗透膜组件使用具有下述性能的反渗透膜，即，当以5.5MPa的压力供给25℃、pH6.5、浓度为35700mg/L的食盐水时，其除盐率在90％或90％以上；以及第2反渗透膜组件使用具有下述性能的反渗透膜，即，当以1.5MPa的压力供给25℃、pH6.5、浓度为1500mg/L的食盐水时，其透过水流量在0.8m3/m2·天或0.8m3/m2·天以上。
16.如权利要求13所述的水处理设备，其中，在第1反渗透膜组件与第2反渗透膜组件之间具有用于调节水的pH值的pH调节装置。
17.如权利要求13所述的水处理设备，该设备具备用于对第2反渗透膜组件的浓缩水作进一步的反渗透处理、并将浓缩水供给到除硼装置的第3反渗透膜组件。
18.如权利要求10所述的水处理设备，该设备具有至少两个反渗透膜组件，其中的第2反渗透膜组件与第1反渗透膜组件的浓缩水侧相连接。
19.如权利要求18所述的水处理设备，其中，除硼装置与第2反渗透膜组件的透过水侧相连接。
20.如权利要求10所述的水处理设备，该设备具备用于对通过除硼装置的水和不通过除硼装置的水的流量比进行控制的控制装置。
21.如权利要求10所述的水处理设备，其中的控制装置具有用于测定水中硼浓度的测定装置、以及根据测得硼浓度来调节通过除硼装置的水和不通过除硼装置的水的流量比的调节装置。
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