CN211311217U - 零液体排放系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供从包含含有有机成分及无机成分这样的多种对象成分在内的废水中将对象成分去除及浓缩、并且包含比以往有效的膜浓缩的零液体排放系统。具备:生物处理装置,其从包含有机成分和无机成分的废水中去除有机成分;膜前处理装置,其去除膜堵塞成分;反渗透浓缩装置,其通过反渗透法得到浓缩水;盐水浓缩装置,其向具有半透膜和由所述半透膜分隔的第一室及第二室的半透膜模块的所述第一室供给所述浓缩水的一部分,向所述第二室供给所述浓缩水的其他部分,使所述第一室的压力比所述第二室的压力高的方式进行加压,由此得到浓缩后的浓缩水;以及析出装置,其通过对所述浓缩后的浓缩水进行加热或冷却或者使水蒸发来使对象成分析出并回收析出物。
Description
技术领域
本实用新型涉及针对作为对象成分而包含有机成分及无机成分在内的涂装、印刷、化学工厂的废水、最终处理厂的浸出水等的零液体排放 (Zero Liquid Discharge)系统。
背景技术
以往,对废水进行满足要排放的场所的水质基准的处理而将其排放。但是,近年来,与废水处理相关的限制变得严格,在企业场所内的重新利用开始被推荐、限制化,要求确立企业场所内的废水重新利用系统、水循环系统。另外,虽说是废水,但也包含有机成分与无机成分的单方及双方等多方面,因此,其处理方法通常经过多个工艺。
近年来,ZLD(零液体排放)系统的技术确立得以进展。ZLD系统是指如下的废水处理系统:通过使水与废水中的对象成分分离,从而使废水中的对象成分析出并作为析出物(固态物、料浆)而回收,使废水中的水蒸发或作为洁净的水而回收,在企业场所内重新利用。
在专利文献1中公开了如下的废水处理系统,包括:向含重金属的废水添加包含用于调整该含重金属的废水的pH值的pH调节剂在内的絮凝物形成剂而形成重金属化合物的絮凝物的絮凝物形成装置;使用浸渍膜 (MBR)对形成有所述重金属化合物的絮凝物的含重金属的废水进行膜分离处理的装置;以及利用反渗透膜对在所述膜分离处理中透过了膜的处理水进行浓缩的装置及蒸发浓缩装置。
根据这些在先技术文献,已知ZLD系统经过基于膜的浓缩(从废水中去除水),而进行蒸发浓缩或晶析等的基于析出装置的对象成分的析出。另外,作为膜污垢、堵塞、装置内的水垢附着等的杂质对策,广泛已知有附带膜前处理的情况,或者在包含较多有机成分时还附带活性污泥法等的生物处理的情况。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-340450号公报
非专利文献
非专利文献1:IDA DESALINATION YEAR BOOK(国际脱盐协会脱盐年鉴)2015-2016p.16
实用新型内容
实用新型要解决的课题
作为以往的ZLD系统的课题之一,存在膜浓缩的效率化。如上所述,以往的ZLD系统的膜浓缩所采用的反渗透浓缩随着浓缩度变大而渗透压变高,因此,存在必须提高供给压、无法实现反渗透膜的耐压以上的浓缩等的课题。另外,在反渗透膜处理中的浓缩的后级组合了利用正渗透的浓缩方法的情况下,产生用于使汲取液(Draw solution)再生的热源确保、附带设备的追加、汲取液的药品成本等。其结果是,在上述的析出装置中用于去除大量的水的能量也变得很大,因此,ZLD系统整体上也存在耗费能量成本的课题。
本实用新型的目的在于,提供一种从包含含有有机成分及无机成分这样的多种对象成分在内的废水中去除及浓缩对象成分、并且包含比以往有效的膜浓缩的ZLD系统。
用于解决课题的方案
本实用新型具有以下的结构。
1.一种零液体排放系统,其是从作为对象成分而包含有机成分和无机成分的废水中将对象成分去除及分离的废水处理系统,其特征在于,
所述零液体排放系统具备:
生物处理装置,其对所述废水实施生物处理而去除有机成分并排出第一处理水;
膜前处理装置,其从所述第一处理水去除膜堵塞成分而排出第二处理水;
反渗透浓缩装置,其对所述第二处理水进行加压并向反渗透膜模块供给,将通过反渗透法而浓缩了所述第二处理水的第一浓缩水排出;
盐水浓缩装置,其包括具有半透膜、以及由所述半透膜分隔的第一室及第二室的半透膜模块,向所述半透膜模块的所述第一室供给所述第一浓缩水的一部分,向所述第二室供给所述第一浓缩水的其他部分,并且,以使所述第一室的压力高于所述第二室的压力的方式进行加压,由此,使所述第一室内的所述第一浓缩水所含的水经由所述半透膜向所述第二室内移动,由此,使浓缩了所述第一浓缩水的第二浓缩水与稀释了所述第一浓缩水的稀释水排出;以及
析出装置,其通过对所述第二浓缩水进行加热或冷却或者使水蒸发,从而使对象成分析出并回收析出物。
2.根据方案1所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述零液体排放系统具有使所述稀释水的至少一部分返回到所述第一处理水或所述第二处理水的流路。
3.根据方案1或2所述的零液体排放系统,其特征在于,
向所述第一室及所述第二室供给所述第一浓缩水时的加压源是向所述反渗透膜模块施加压力的施加机构。
4.根据方案1至3中任一方案所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述生物处理装置进行膜分离活性污泥处理或标准活性污泥处理。
5.根据方案1至4中任一项所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述膜前处理装置是从使用了精密过滤膜、超滤膜、纳滤膜等的膜分离装置、凝聚沉淀装置、离子交换装置、pH调节装置、温度调节装置、紫外线杀菌装置、臭氧杀菌装置、氯杀菌装置、湿式分解装置中选出的一种以上。
6.根据方案1至5中任一项所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述反渗透膜的孔径为2nm以下。
7.根据方案1至6中任一项所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述反渗透膜是最高使用压力为3MPa以下的反渗透膜及/或最高使用压力超过3MPa的反渗透膜。
8.根据方案1至7中任一项所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述半透膜的孔径为1μm以下。
实用新型效果
根据本实用新型,能够从包含含有有机成分及无机成分这样的多种对象成分在内的废水中将对象成分去除及浓缩,并且,低压且基于膜的浓缩度大,因此,相对于以往,能够削减膜浓缩及析出装置所耗费的水的去除能量。
附图说明
图1是本实用新型的实施方式中的ZLD系统的示意图。
图2是示出本实用新型的实施方式中的膜分离装置的变形例的示意图。
图3是示出本实用新型的实施方式中的膜分离装置的变形例的示意图。
图4是以往的ZLD系统图。
图5是以往的ZLD系统图。
附图标记说明:
10…生物处理装置 20…膜前处理装置
30…反渗透浓缩装置 31…半透膜
32…第一室(高压) 33…第二室(低压)
34…反渗透膜模块
40…盐水浓缩装置 41…半透膜
42…第一室(高压) 43…第二室(低压)
44…半透膜模块
44A、44B、44C…半透膜模块
42A1、42B1、42C1…第一室(高压)
43A2、43B2、43C2…第二室(低压)
50…析出装置
60…正渗透浓缩装置 61…半透膜
62…第一室 63…第二室 64…正渗透膜模块
65…汲取液再生器
70…超高压反渗透浓缩装置 71…半透膜
72…第一室(高压) 73…第二室(低压)
74…超高压反渗透膜模块
具体实施方式
以下,使用附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外,长度、宽度、厚度、深度等尺寸关系为了明确附图和简化附图而能够适当变更,并非表示实际的尺寸关系。
在本实用新型中,作为废水(对象废水),是作为对象成分而包含有机成分及无机成分这两方的废水。具体而言,如上所述,举出涂装、印刷、化学工厂的废水、最终处理厂的浸出水等。
图1是本实用新型的实施方式中的ZLD系统的示意图。本实施方式的废水处理系统由生物处理装置10、膜前处理装置20、反渗透浓缩装置30、盐水浓缩装置40、以及析出装置50构成。以下,对废水的处理工序及各装置的功能详细进行说明。
首先向生物处理装置10供给废水。生物处理装置10是使用了微生物分解法的装置,通过微生物分解,将废水中所含的有机成分分解并去除,将包含较多的无机成分的第一处理水排出。作为生物处理装置,没有特别限定,但具有:由微生物所适应的活性污泥槽及将污泥与水静置分离的沉降槽等构成的标准活性污泥处理装置、使凝胶等载体的微生物固定化并进行生物处理的固定化活性污泥装置、在活性污泥槽中浸渍精密过滤膜模块并通过膜分离能够将污泥与水分离的膜分离活性污泥处理装置(MBR)等,考虑废水的水质等而适当选定即可。
接着,将从生物处理装置10排出的第一处理水向膜前处理装置20供给。膜前处理装置20是将去除了第一处理水所含的膜堵塞成分之后的第二处理水排出的装置,通过该处理,能够抑制在后述的反渗透浓缩装置30 及盐水浓缩装置40中使用的膜的堵塞。膜堵塞成分是指,在包含有机物、无机物的膜表面上蓄积的、例如造成了压损上升或使透过水量下降这样的影响的物质,具体而言,是微生物、微粒、水溶性二氧化硅、碳酸钙、硫酸钙、氟化钙等。
膜前处理装置20是由使用了精密过滤膜、超滤膜、纳滤膜等的膜分离装置、凝聚沉淀装置、离子交换装置、pH调节装置、温度调节装置、紫外线杀菌装置、臭氧杀菌装置、氯杀菌装置、湿式分解装置中的至少一种构成的装置。
在本实用新型中,作为在膜前处理装置20中使用的用于膜分离的膜的形状,没有特别限定,例如举出平膜、中空纤维膜或管状膜。另外,构成膜的材料也没有特别限定,但例如举出纤维素系树脂、聚砜系树脂、聚酰胺系树脂等。另外,在膜分离的过程中产生的废水(浓缩水、清洗水) 也可以向生物处理装置10的供给水供给。
另外,膜前处理装置20也可以是前述的装置的组合。例如,在第一处理水中包含水溶性二氧化硅的情况下,通过凝聚沉淀或pH调节,使水溶性二氧化硅以固态物的形式析出,将由超滤膜除浊后的水设为第二处理水,由此,能够抑制反渗透浓缩装置30中的由水溶性二氧化硅引起的膜堵塞。膜前处理装置20的装置选定根据反渗透浓缩装置30以后的装置的要求水质而适当选定即可。
接着,将从膜前处理装置20排出的第二处理水向反渗透浓缩装置30 供给。反渗透浓缩装置30是对第二处理水所含的无机成分等对象成分进行浓缩并将第一浓缩水排出的装置。反渗透浓缩装置30具有反渗透膜模块34,该反渗透膜模块34具有由半透膜31分隔的第一室32、第二室33,通过向反渗透膜模块34的第一室32以加压的方式供给第二处理水,使水透过半透膜31,因此,从第一室32排出对象成分被浓缩的第一浓缩水、从第二室33排出透过水。
关于所使用的半透膜31,优选使用最高使用压力为3MPa以下(超低压反渗透膜~中压反渗透膜)及/或最高使用压力超过3MPa(高压反渗透膜~超高压反渗透膜)的半透膜。
关于反渗透浓缩装置30中的向第一室32施加的施加压力,在最高使用压力为3MPa以下的反渗透膜的情况下所述施加压力为0.1MPa~ 3.0MPa,在最高使用压力超过3MPa的反渗透膜的情况下所述施加压力为 3.0MPa~10.0MPa。施加机构有泵类等,但适当选定即可。
在本实用新型中,作为反渗透浓缩装置30所使用的半透膜31的形状,没有特别限定,但例如举出平膜、中空纤维膜或管状膜。构成膜的材料也没有特别限定,但例如举出纤维素系树脂、聚砜系树脂、聚酰胺系树脂等。
作为具体的半透膜31的一例,举出整体由纤维素系树脂构成的单层结构的反渗透膜。但是,这里所说的单层结构并非一定要是层整体均匀的膜,例如,也可以为在厚度方向上不均匀的膜。具体而言,也可以为如下的膜:在外周表面具有致密层,该致密层成为实质上规定中空纤维膜的孔径的分离活性层,内周表面侧的密度比致密层低。
通常,反渗透膜的孔径为约2nm以下,纳滤膜是反渗透膜中的一价离子、盐类的阻止率比较低的膜,通常,纳滤膜的孔径为约1~2nm。另外,超滤膜的孔径为约2~100nm,精密过滤膜的孔径为约0.1μm以上。在作为半透膜而使用反渗透膜、纳滤膜的情况下,反渗透膜、纳滤膜的盐去除率优选为90%以上。
另外,作为反渗透浓缩装置30所使用的反渗透膜模块34的方式,在使用中空纤维膜的情况下,举出将中空纤维膜笔直配置的模块、将中空纤维膜卷绕于芯管的交叉卷绕型模块等。在使用平膜的情况下,举出将平膜重叠的层叠型模块、将平膜设为信封状并卷绕于芯管的螺旋型模块等。
接着,将由反渗透浓缩装置30浓缩后的第一浓缩水向盐水浓缩装置 40供给。盐水浓缩装置40是对第一浓缩水所含的无机成分等对象成分进行浓缩、将比第一浓缩水更加浓缩的第二浓缩水排出的装置。盐水浓缩装置40具有半透膜模块44,该半透膜模块44具有由半透膜41分隔的第一室42、第二室43,向第一室42供给所述第一浓缩水的一部分,向第二室43供给第一浓缩水的其他部分,并且,以第一室42的压力比第二室43 的压力高的方式进行加压,由此,使第一室42的第一浓缩水所含的水经由半透膜41向第二室43的第一浓缩水透过。通过该方法,从第一室42 排出比第一浓缩水更加浓缩的第二浓缩水,从第二室43排出将第一浓缩水稀释后的稀释水。
这里,向半透膜模块44的第一室42与第二室43流入的对象溶液(第一浓缩水)是相同的液体,因此,具有基本上相等的渗透压。因此,无需如反渗透法那样采用用于克服浓缩液(盐水)与淡水(透过液)之间的高渗透压差而引起反渗透的较高的压力,能够通过比较低的加压来实施第一浓缩水的浓缩及稀释(能够稀释一部分的第一浓缩水并浓缩其他部分的第一浓缩水)。
其中,即便在流向第一室42的第一浓缩水与流向第二室43的第一浓缩水之间的浓度不同的情况下,只要其渗透压差(绝对值)小于向第一室 42供给的对象溶液(第一浓缩水)的压力,则理论上盐水浓缩装置也能够实施。优选的是,向第一室42(加压侧)流入的第一浓缩水的渗透压与向第二室43供给的对象溶液(第一浓缩水)的渗透压之差为向第一室42供给的第一浓缩水的规定的压力的30%以下。
通过采用上述的向半透膜模块44供给第一浓缩水的供给方法,相对于第一室42与第二室43的渗透压差消失,因此,能够实现与施加压力相应的水的透过。因此,能够不依赖于对象成分的浓度,且在半透膜41的耐压范围内将对象成分浓缩至饱和浓度。
在本实用新型中,作为盐水浓缩装置40所使用的膜的形状,优选为中空纤维膜。中空纤维膜与平膜等相比,膜厚小,在能够进一步增大每个模块的膜面积并能够提高渗透效率这一点是有利的。另外,作为构成膜的材料,也没有特别限定,但例如举出纤维素系树脂、聚砜系树脂、聚酰胺系树脂等。半透膜优选由包含纤维素系树脂及聚砜系树脂中的至少任一种的材料构成。纤维素系树脂优选为乙酸纤维素系树脂。乙酸纤维素系树脂具有对作为杀菌剂的氯的耐性,具有能够抑制微生物的繁殖的特征。乙酸纤维素系树脂优选为乙酸纤维素,从耐久性的方面出发,更优选为三乙酸纤维素。
作为具体的半透膜41的一例,举出整体由纤维素系树脂构成的单层结构的膜。但是,这里所说的单层结构并非一定要是层整体均匀的膜,例如也可以为在厚度方向上不均匀的膜。具体而言,也可以为如下的膜:在外周表面具有致密层,该致密层成为实质上规定中空纤维膜的孔径的分离活性层,内周表面侧的密度比致密层低。
在本实用新型中,半透膜41的细孔径根据应浓缩的对象的尺寸而适当选择,没有特别限定。当半透膜41的细孔径相比于应浓缩的对象的尺寸而过大时,无法浓缩对象物。另一方面,当半透膜41的细孔径相比于应浓缩的对象的尺寸而过小时,浓缩(脱水)所耗费的成本变高。在本实用新型的废水的浓缩中,半透膜41的细孔径优选为1μm以下,更优选为0.1μm以下,进一步优选为0.01μm以下。
另外,作为盐水浓缩装置40所使用的半透膜模块44的方式,在使用中空纤维膜的情况下,举出将中空纤维膜笔直配置的模块、将中空纤维膜卷绕于芯管的交叉卷绕型模块等。在使用平膜的情况下,举出将平膜重叠的层叠型模块、将平膜设为信封状并卷绕于芯管的螺旋型模块等。
在本实用新型中,在盐水浓缩装置40所使用的膜是中空纤维膜的情况下,优选第一室42为中空纤维膜的外侧,第二室43为中空纤维膜的内侧。这是因为,即便对在中空纤维膜的内侧(中空部)流动的溶液进行加压,有时压力损失也变大,难以充分地进行加压,此外,中空纤维膜自身的结构相对于外压,容易保持结构,当赋予较高的内压时,有时膜发生破裂。然而,在使用压力损失小、即具有较大的内径、针对内压的耐压大的中空纤维膜的情况下,即便将第一室42设为中空纤维膜的内侧,也是没有问题的。
(变形例)
图2及图3是示出实施方式中的盐水浓缩装置40的一例的示意图。在本变形例中,与实施方式的不同之处在于,代替使用了图1所示的一个半透膜模块44的一级的盐水浓缩装置,而采用使用了图2所示的多个半透膜模块44的多级的装置。除此以外的方面与实施方式是同样的。
参照图2,在本变形例的一例中,盐水浓缩装置44是使用了由上述的半透膜模块构成的多个半透膜模块44A、44B、44C的多级的盐水浓缩装置。
多个半透膜模块44A、44B、44C相对于第一室42A1、42B1、42C1 的流动方向而串联地连接,
多个半透膜模块44A、44B、44C由位于第一室42A1、42B1、42C1 的流动方向的最下游侧的半透膜模块即最终模块44C和最终模块以外的半透膜模块即至少一个上游模块44A、44B构成。
而且,优选的是,如图2所示,构成为第一浓缩水通过上游模块44A、 44B的第一室42A1、42B1,通过了上游模块44B的第一室42B1的第一浓缩水45的一部分通过最终模块44C的第一室42C1,其他部分通过最终模块44C的第二室43C2,通过了最终模块44C的第二室43C2的稀释水46通过上游模块44B、44A的第二室43B2、43A2,或者,如图3所示,第一浓缩水通过上游模块44A、44B的第一室42A1、42B1,通过了上游模块44B的第一室42B1的第一浓缩水45通过最终模块44C的第一室 42C1,最终模块44C的第二浓缩水47的一部分通过最终模块44C的第二室43C2,并通过上游模块44B、44A的第二室43B2、43A2。
需要说明的是,在多级的盐水浓缩装置中,在将多个半透膜模块串联地连接、且在第一室侧与第二室侧沿相同方向流动对象溶液(第一浓缩水) 的情况下,在上游侧的半透膜模块中,半透膜的两侧(第一室与第二室) 的液体的渗透压差小,但越靠下游侧的半透膜模块,半透膜的两侧的液体的渗透压差越渐渐变大。因此,需要向第一室的对象溶液(第一浓缩水) 施加克服该渗透压的压力。与此相对,在图3所示的多级的盐水浓缩装置 (本变形例)中,在上游侧与下游侧的半透膜模块中,半透膜的两侧的液体的渗透压差减少,因此,具有能够降低向第一室的对象溶液(第一浓缩水)施加的所需压力的优点。
另外,在图3所示的多级的盐水浓缩装置中,从对象溶液仅得到:从最终模块44C的第一室42C1流出的最终浓缩为高浓度的第二浓缩水、以及从最靠上游侧的上游模块44A的第二室43A2流出的最终被稀释的稀释水。因此,在利用盐水浓缩装置将对象溶液(第一浓缩水)浓缩为高浓度时,生成浓度不同的多个稀释液的情况得以抑制。由此,能够利用简便的盐水浓缩装置来实施对象溶液(第一浓缩水)的浓缩。
最后,将由盐水浓缩装置40浓缩后的第二浓缩水向析出装置50供给。析出装置50是对第二浓缩水所含的无机成分等对象成分进一步进行浓缩、使对象成分析出而与水分离并回收析出物的装置。具体而言,具有利用热源来使浓缩水中的水分蒸发的蒸发浓缩装置、利用加热或冷却源来降低对象成分的溶解度从而能够回收析出物的冷却晶析装置等。根据处理对象的水质、析出物的回收量等来适当选定这些析出装置即可,也可以为这些析出装置的组合。所回收的析出物具有料浆状、晶体(固态物)等。
通过以上说明的一系列的装置,废水中的对象成分(有机成分及无机成分)被分解、去除、或者作为析出物而回收。另外,从反渗透浓缩装置 30得到的透过水以及从析出装置50分离的水能够回收并在企业场所内重新利用。
在本实用新型中的ZLD系统中,通过盐水浓缩装置40作为浓缩装置的一部分而采用,能够削减析出装置50的析出所耗费的能量,但通过以下说明的结构,能够进一步提高ZLD系统的处理所耗费的设备成本、能量效率。
从盐水浓缩装置40排出的稀释水优选返回而与从膜前处理装置20排出的第二处理水混合,并由反渗透浓缩装置30再次进行处理。另外,稀释水也可以返回而与从生物处理装置10排出的第一处理水混合,并由膜前处理装置20再次进行处理。这是因为,如上所述,稀释水是对象成分被水稀释后的水,从半透膜31的耐压等的观点出发,可能成为能够处理的浓度及渗透压,因此,无需另外设置对稀释水进行处理、浓缩的机构。
另外,向盐水浓缩装置40的第一室42及第二室43供给第一浓缩水时的压力源优选为对反渗透浓缩装置30中的反渗透膜模块34施加压力的施加机构。这是因为,不再需要为了对第一室42进行加压而设置新的施加机构。在该情况下,第一浓缩水的其他部分通过在与第二室43连通的流路的中途设置减压器等压力降低装置等而调整为比规定的压力低的压力即可。
另外,在本实用新型中,也可以在反渗透浓缩装置30以后的各装置前,根据需要来设置膜前处理装置20。这是因为,如上所述,废水(对象废水)所含的膜堵塞成分被膜前处理装置20去除,但稍微残留的膜堵塞成分经由反渗透浓缩装置30以后的浓缩,从而抑制膜堵塞、流路的堵塞 (水垢附着)等。
[比较方式1]
比较方式1中使用的ZLD系统与实施方式1的不同之处在于,代替盐水浓缩装置40而具有正渗透浓缩装置60。
在图4中,将由反渗透浓缩装置30浓缩后的第一浓缩水向正渗透浓缩装置60供给。
正渗透浓缩装置60是如下的装置:具有包括由半透膜61分隔的第一室62、第二室63的半透膜模块64、汲取液再生器65,通过使第一浓缩水通往第一室62,使汲取液通往第二室,经由半透膜61使水向汲取液透过(正渗透),由此,从第一室62排出正渗透浓缩水(相当于实施方式1中所说的第二浓缩水),以及从第二室63排出稀释汲取液。稀释汲取液使由汲取液再生器65稀释后的汲取液再生,向第二室63重新供给。
作为汲取液的溶质,例如具有糖类、蛋白质、合成高分子等,也已知有刺激响应性高分子。作为刺激响应性高分子,举出温度响应性高分子、 pH响应性高分子、光响应性高分子、磁响应性高分子等,已知通过热、 pH、光、磁等的刺激而使所使用的汲取液再生。
作为半透膜61的形状,没有特别限定,但例如举出平膜、中空纤维膜或管状膜。构成膜的材料也没有特别限定,但例如举出纤维素系树脂、聚砜系树脂、聚酰胺系树脂等。
正渗透浓缩是使渗透压不同的两种液体通往膜的两侧、利用渗透压差而使水移动的方法。为了从废水中排出水,使用渗透压比废水高的汲取液即可。废水与汲取液经由半透膜而接触,由此,水从废水侧向汲取液侧移动,使得废水浓缩。正渗透浓缩无需使用送液用的高压泵,但另外需要设置供给汲取液的机构,为了使汲取液再生,还需要另外设置再生装置。
[比较方式2]
比较方式2中使用的浓缩装置与实施方式1的浓缩装置的不同之处在于,代替盐水浓缩装置40而具有超高压反渗透浓缩装置70。
在图5中,将由反渗透浓缩装置30浓缩后的第一浓缩水向超高压反渗透浓缩装置70供给。
超高压反渗透浓缩装置70是如下的装置:具有包括由半透膜71分隔的第一室72、第二室73的半透膜模块74,通过使第一浓缩水通往第一室 72,使水透过第二室,从而从第一室72排出超高压反渗透浓缩水(相当于实施方式1所说的第二浓缩水)、以及从第二室73排出透过水。
作为半透膜71的形状,没有特别限定,但例如举出平膜、中空纤维膜或管状膜。构成膜的材料也没有特别限定,但例如举出纤维素系树脂、聚砜系树脂、聚酰胺系树脂等。
超高压反渗透浓缩装置70中的施加压力为10.0MPa~20.0MPa,优选为10.0MPa~15.0MPa。
超高压反渗透浓缩装置中,采用在超高压(≥10MPa)条件下将对象溶液加压浓缩的方法,能够施加比以往的反渗透膜高的压力,因此,与基于反渗透膜的浓缩相比,能够进一步提高浓缩率。但是,超高压反渗透处理需要超高压规格的泵,膜自身也需要具有超高压耐性且价格昂贵,因此,浓缩所耗费的成本增大。
应当认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示,而并非是限制性的内容。本实用新型的范围由技术方案示出而非上述的说明,包括与技术方案同等的含义及范围内的全部变更。
Claims (8)
1.一种零液体排放系统,其是从作为对象成分而包含有机成分和无机成分的废水中将对象成分去除及分离的废水处理系统,其特征在于,
所述零液体排放系统具备:
生物处理装置,其对所述废水实施生物处理而去除有机成分并排出第一处理水;
膜前处理装置,其从所述第一处理水去除膜堵塞成分而排出第二处理水;
反渗透浓缩装置,其对所述第二处理水进行加压并向反渗透膜模块供给,将通过反渗透法而浓缩了所述第二处理水的第一浓缩水排出;
盐水浓缩装置,其包括具有半透膜、以及由所述半透膜分隔的第一室及第二室的半透膜模块,向所述半透膜模块的所述第一室供给所述第一浓缩水的一部分,向所述第二室供给所述第一浓缩水的其他部分,并且,以使所述第一室的压力高于所述第二室的压力的方式进行加压,由此,使所述第一室内的所述第一浓缩水所含的水经由所述半透膜向所述第二室内移动,由此,使浓缩了所述第一浓缩水的第二浓缩水与稀释了所述第一浓缩水的稀释水排出;以及
析出装置,其通过对所述第二浓缩水进行加热或冷却或者使水蒸发,从而使对象成分析出并回收析出物。
2.根据权利要求1所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述零液体排放系统具有使所述稀释水的至少一部分返回到所述第一处理水或所述第二处理水的流路。
3.根据权利要求1或2所述的零液体排放系统,其特征在于,
向所述第一室及所述第二室供给所述第一浓缩水时的加压源是向所述反渗透膜模块施加压力的施加机构。
4.根据权利要求1或2所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述生物处理装置进行膜分离活性污泥处理或标准活性污泥处理。
5.根据权利要求1或2所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述膜前处理装置是从使用了精密过滤膜、超滤膜、纳滤膜的膜分离装置、凝聚沉淀装置、离子交换装置、pH调节装置、温度调节装置、紫外线杀菌装置、臭氧杀菌装置、氯杀菌装置、湿式分解装置中选出的一种以上。
6.根据权利要求1或2所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述反渗透膜的孔径为2nm以下。
7.根据权利要求1或2所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述反渗透膜是最高使用压力为3MPa以下的反渗透膜及/或最高使用压力超过3MPa的反渗透膜。
8.根据权利要求1或2所述的零液体排放系统,其特征在于,
所述半透膜的孔径为1μm以下。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230731 Address after: Japan Osaka Patentee after: Dongyang Textile MC Co.,Ltd. Address before: Japan Osaka Patentee before: TOYOBO Co.,Ltd. |
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