JP2003145150A - Water treatment method and apparatus using membrane module - Google Patents

Water treatment method and apparatus using membrane module

Info

Publication number
JP2003145150A
JP2003145150A JP2001350031A JP2001350031A JP2003145150A JP 2003145150 A JP2003145150 A JP 2003145150A JP 2001350031 A JP2001350031 A JP 2001350031A JP 2001350031 A JP2001350031 A JP 2001350031A JP 2003145150 A JP2003145150 A JP 2003145150A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
membrane module
concentrated water
heat exchanger
membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001350031A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003145150A5 (en
Inventor
Yuya Sato
祐也 佐藤
Makio Tamura
真紀夫 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Organo Corp, Japan Organo Co Ltd filed Critical Organo Corp
Priority to JP2001350031A priority Critical patent/JP2003145150A/en
Publication of JP2003145150A publication Critical patent/JP2003145150A/en
Publication of JP2003145150A5 publication Critical patent/JP2003145150A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment method wherein the energy used to adjust the temperature of a heating medium necessary to obtain a unit weight of permeated water can be saved and to provide a water treatment apparatus wherein the reduction in space is possible. SOLUTION: In a water treatment method comprising feeding the water to be treated under pressure to first-stage membrane modules 3a<1> and 3a<2> by a pump 2 to obtain permeated water from the permeated water outlets 6a<1> and 6a<2> of the modules 3a<1> and 3a<2> and to obtain intermediate concentrated water from the concentrated water outlets 5a<1> and 5a<2> of the modules 3a<1> and 3a<2> , and sequentially feeding the intermediate concentrated water obtained from the upstream membrane modules into the downstream membrane module 3b<1> , the intermediate concentrated water is fed into the membrane modules 3a<1> and 3a<2> situated downstream of the modules 3a<1> and 3a<2> after it is heated to a desired temperature by means of a heat exchanger 1a for heating.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、膜モジュールを用
いる水処理方法及び水処理装置に係り、さらに詳しく
は、逆浸透膜、精密濾過膜(MF膜)、限外濾過膜(U
F膜)、又はナノ濾過膜(NF膜)を透過膜とする膜モ
ジュールを用いる水処理方法及び水処理装置に関するも
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water treatment method and a water treatment apparatus using a membrane module, and more specifically, a reverse osmosis membrane, a microfiltration membrane (MF membrane), and an ultrafiltration membrane (U).
The present invention relates to a water treatment method and a water treatment apparatus that use a membrane module having an F membrane) or a nanofiltration membrane (NF membrane) as a permeable membrane.

【0002】[0002]

【従来の技術】精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、
又は逆浸透膜、などの透過膜を有する1段以上の膜モジ
ュールを用いる水処理装置は、工業用水、水道水、回収
水等を被処理水として、膜を透過した透過水を得ること
を目的として利用されてきた。透過膜が、逆浸透膜、又
はナノ濾過膜の場合には脱塩水が、精密濾過膜や限外濾
過膜の場合には除濁水が透過水として得られる。
2. Description of the Related Art Microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, nanofiltration membranes,
Alternatively, a water treatment device using a one or more-stage membrane module having a permeable membrane such as a reverse osmosis membrane is intended to obtain permeated water that has permeated through a membrane using industrial water, tap water, recovered water, etc. as treated water. Has been used as. When the permeable membrane is a reverse osmosis membrane or a nanofiltration membrane, demineralized water is obtained as the permeated water, and when it is a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane, turbid water is obtained as the permeated water.

【0003】このような水処理装置から得られる透過水
の総量は、処理する被処理水の粘度が高くなると少なく
なってしまうため、冬期のように被処理水の水温が低下
した場合には、水温が低下した被処理水を、膜モジュー
ルに供給する前に、水蒸気などを熱媒体とする加温用熱
交換器を用いて、所望の温度、例えば25℃〜40℃の
範囲内の特定温度に昇温し、次いで膜モジュールに供給
することにより水処理することが行われてきた。さら
に、逆浸透膜やナノ濾過膜を用いる水処理においては、
シリカ等は、各水温における飽和濃度を超えると膜表面
に析出して、膜の流路が閉塞されてしまうため、透過水
量が低下してしまう。そのような理由からも、水処理装
置の被処理水を、膜モジュールに供給する前に、加温用
の熱交換器により加温してシリカなどの飽和溶解濃度を
高めた後、透過膜を用いた水処理を行う方法が採用され
てきた。
Since the total amount of permeated water obtained from such a water treatment device decreases as the viscosity of the treated water to be treated increases, when the water temperature of the treated water decreases as in winter, Before supplying the water to be treated having a lowered water temperature to the membrane module, a desired temperature, for example, a specific temperature within a range of 25 ° C to 40 ° C, is used by using a heating heat exchanger using steam as a heat medium. Water treatment has been carried out by raising the temperature to 1, and then supplying it to the membrane module. Furthermore, in water treatment using reverse osmosis membranes and nanofiltration membranes,
Silica or the like is deposited on the surface of the membrane when the saturation concentration at each water temperature is exceeded, and the flow path of the membrane is blocked, resulting in a decrease in the amount of permeated water. For that reason, the water to be treated in the water treatment device is heated by a heat exchanger for heating to increase the saturated dissolution concentration of silica etc. before supplying it to the permeable membrane before supplying it to the membrane module. The method of performing the used water treatment has been adopted.

【0004】このような、従来の水処理装置の例示とし
て、2段の膜モジュールを用いる水処理装置30aのフ
ロー図を図7に示す。図7において、1aは被処理水を
加温するための加温用熱交換器、2は加圧用のポンプを
示す。3a1、及び3a2は第1段の膜モジュールを示
し、それぞれ透過膜9a1、9a2により、透過水側8a
1、8a2、と中間濃縮水側7a1、7a2に分けられてお
り、さらに、それぞれ、被処理水入口4a1、4a2、中
間濃縮水出口5a1、5a2、透過水出口6a1、6a2
有する。また、3b1は第2段の膜モジュールを示し、
透過膜9b1により、透過水側8b1、と濃縮水側7
1、に分けられており、さらに、中間濃縮水入口4
1、濃縮水出口5b1、透過水出口6b1を有する。ま
た、10は減圧弁を示す。
As an example of such a conventional water treatment device,
Of the water treatment device 30a using the two-stage membrane module.
The rho diagram is shown in FIG. In FIG. 7, 1a indicates the water to be treated.
A heat exchanger for heating for heating, 2 is a pump for pressurization
Show. 3a1, And 3a2Shows the first stage membrane module
And the permeable membrane 9a1, 9a2Permeate side 8a
1, 8a2, And intermediate concentrated water side 7a1, 7a2Divided into
In addition, the treated water inlet 4a14a2,During
Concentrated water outlet 5a15a2, Permeate outlet 6a1, 6a2To
Have. Also, 3b1Shows the second stage membrane module,
Permeable membrane 9b1Permeate side 8b1, And concentrated water side 7
b1, And the intermediate concentrated water inlet 4
b1, Concentrated water outlet 5b1, Permeate outlet 6b1Have. Well
Further, 10 indicates a pressure reducing valve.

【0005】図7の水処理装置30aを用いる水処理に
おいて、被処理水は、配管101を通じて加温用熱交換
器1aに供給され、加温用の水蒸気などと熱交換されて
加温された後、配管102を経て、ポンプ2により、所
望の圧力に加圧され、被処理水供給配管103により、
第1段の膜モジュール3a1、及び3a2に供給される。
被処理水入口4a1、4a2から膜モジュール3a1、及
び3a2内に流入した被処理水の一部が、透過膜9a1
9a2により膜処理され、透過水側8a1、8a2におい
て透過水となり、透過水出口6a1、6a2より透過水が
得られる。被処理水の残部は、中間濃縮水側7a1、7
2において、濃縮され、中間濃縮水出口5a1、5a2
より中間濃縮水として流出する。該中間濃縮水は、配管
104a、104bを経て、配管104cにて合流し、
必要に応じて減圧弁10により圧力を低減され、第2段
の膜モジュール3b1に供給される。供給された中間濃
縮水は、第1段の膜モジュールと同様に、一部が透過膜
9b1により膜処理され、透過水出口6b1より透過水が
得られ、濃縮水出口7b1より濃縮水が流出する。膜モ
ジュール3a1、及び3a2により得られた透過水は、配
管105a、105bを経て配管105cで合流し、配
管105dを流通する膜モジュール3b1より得られた
透過水と合流し、配管105eに流入し、例えば、不図
示の貯留槽などに貯留される。また、膜モジュール3b
1より流出する濃縮水は、配管106により取り出さ
れ、必要に応じて排水処理などを施し、排出される。
In the water treatment using the water treatment apparatus 30a of FIG. 7, the water to be treated is supplied to the heating heat exchanger 1a through the pipe 101 and is heated by being heat-exchanged with steam for heating. After that, the pressure is increased to a desired pressure by the pump 2 through the pipe 102, and the treated water supply pipe 103
It is supplied to the first stage membrane modules 3a 1 and 3a 2 .
A part of the water to be treated that has flowed into the membrane modules 3a 1 and 3a 2 from the water to be treated inlets 4a 1 and 4a 2 is absorbed by the permeable membrane 9a 1 .
The membrane is treated with 9a 2 to become permeate on the permeate sides 8a 1 and 8a 2 , and permeate is obtained from the permeate outlets 6a 1 and 6a 2 . The rest of the water to be treated is the intermediate concentrated water side 7a 1 , 7a.
In a 2, concentrated, intermediate retentate outlet 5a 1, 5a 2
It flows out as more concentrated water. The intermediate concentrated water merges in the pipe 104c via the pipes 104a and 104b,
If necessary, the pressure is reduced by the pressure reducing valve 10 and the pressure is supplied to the second-stage membrane module 3b 1 . Similar to the first-stage membrane module, a part of the supplied intermediate concentrated water is subjected to membrane treatment by the permeable membrane 9b 1 to obtain permeated water from the permeated water outlet 6b 1 and concentrated water from the concentrated water outlet 7b 1. Is leaked. The permeated water obtained by the membrane modules 3a 1 and 3a 2 merges in the pipe 105c through the pipes 105a and 105b, merges with the permeated water obtained from the membrane module 3b 1 flowing in the pipe 105d, and then in the pipe 105e. It flows in and is stored in, for example, a storage tank (not shown). Also, the membrane module 3b
The concentrated water flowing out from 1 is taken out by the pipe 106, and if necessary, subjected to wastewater treatment and the like and then discharged.

【0006】図7に示す水処理装置においては、被処理
水が加温用熱交換器1aにより予め加温されるため、冬
期などの被処理水の水温が低い場合においても、被処理
水の粘度を低下させて、所定の圧力における透過水量を
高めることができる。しかし、加温用熱交換器1aにお
いて用いる水蒸気など加温用の熱媒体の温度調整にエネ
ルギーを要するため、消費エネルギー及び運転コストが
上昇するという問題点がある。
In the water treatment apparatus shown in FIG. 7, since the water to be treated is preheated by the heat exchanger 1a for heating, the water to be treated is treated even when the temperature of the water to be treated is low, such as in winter. The viscosity can be reduced and the amount of permeated water at a given pressure can be increased. However, since energy is required to adjust the temperature of the heating medium for heating such as steam used in the heating heat exchanger 1a, the energy consumption and the operating cost increase.

【0007】そこで、加温用の熱媒体の温度調整に必要
なエネルギーを節約するために、1段以上の膜モジュー
ルから得られる濃縮水の熱を利用して、被処理水を加温
することができる水処理装置及び水処理方法が知られて
いる。
Therefore, in order to save the energy required for adjusting the temperature of the heating medium for heating, the heat of the concentrated water obtained from one or more membrane modules is used to heat the water to be treated. A water treatment device and a water treatment method capable of performing the above are known.

【0008】このような水処理装置30bのフロー図を
図8に示す。図8の水処理装置30bにおいて、図7の
水処理装置30aと主に異なる点は、膜モジュール3b
1より流出する濃縮水を、配管106より熱回収用熱交
換器1bに供給し、該熱回収用熱交換器1bにおいて被
処理水と濃縮水を熱交換させて、被処理水を加温させる
点である。このような水処理装置30bを用いて、被処
理水を予め加温することにより、加温用の熱媒体の温度
調整に必要なエネルギーを節約することができる。
A flow chart of such a water treatment device 30b is shown in FIG. The water treatment device 30b of FIG. 8 is different from the water treatment device 30a of FIG. 7 mainly in that the membrane module 3b is used.
The concentrated water flowing out from 1 is supplied to the heat recovery heat exchanger 1b through the pipe 106, and the treated water and the concentrated water are heat-exchanged in the heat recovery heat exchanger 1b to heat the treated water. It is a point. By using such a water treatment device 30b to preheat the water to be treated, it is possible to save energy required for adjusting the temperature of the heating medium for heating.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水処理
装置30bを用いた水処理方法においても、加温用の熱
媒体の温度調整に必要なエネルギーの節約が不充分であ
るという問題点があった。また、水処理装置30bにお
いては、熱回収用熱交換器1bを新たに設置する必要が
あるため、新たなスペース、及び新たな配管が必要とな
るという問題点があった。
However, even in the water treatment method using the water treatment apparatus 30b, there is a problem that the energy saving required for the temperature adjustment of the heating medium for heating is insufficient. . Further, in the water treatment device 30b, it is necessary to newly install the heat recovery heat exchanger 1b, so that there is a problem that a new space and a new pipe are required.

【0010】従って、本発明の目的は、被処理水を加温
用熱交換器により予め所望の温度に加温した後、第1段
の膜モジュールに供給する場合に比べて、得られる透過
水の単位重量を得るために必要とされる加温用の熱媒体
の温度調整に用いるエネルギーを節約することができる
水処理方法及び該水処理方法を実施することができる水
処理装置、並びに省スペース化が可能である水処理装置
を提供することにある。
Therefore, the object of the present invention is to obtain permeated water as compared with the case where the treated water is heated to a desired temperature in advance by a heat exchanger for heating and then supplied to the first-stage membrane module. , A water treatment method capable of saving energy used for adjusting the temperature of a heating medium for heating required to obtain the unit weight, a water treatment apparatus capable of implementing the water treatment method, and a space saving The purpose of the present invention is to provide a water treatment device that can be activated.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明らは鋭意検討を行った結果、下記(1)〜(4)の
知見を得て本発明を完成するに至った。 (1)2段以上の膜モジュールを用いる水処理方法にお
いて、中間濃縮水を、加温用熱交換器により所望の温度
に加温することにより、従来の加温用熱交換器を用いて
該所望の温度に加温された被処理水を第1段の膜モジュ
ールに供給する方法と比べて、得られる透過水の単位重
量を得るために必要とされる加温用のエネルギーを節約
することができること、(2)1段以上の膜モジュール
を用いる水処理方法において、得られた透過水と、被処
理水又は中間濃縮水とを熱交換することにより、得られ
る透過水の単位重量を得るために必要とされる加温用の
エネルギーをさらに節約することができること、(3)
1段以上の膜モジュールを用いる水処理装置において、
膜モジュールの圧力容器内の入口部又は出口部に、被処
理水または中間濃縮水と、濃縮水または透過水とを熱交
換するための熱回収用熱交換器を設置してなる膜モジュ
ールを、いずれかの段の膜モジュールとして用いる水処
理装置とすることにより省スペース化が可能であるこ
と。(4)1段以上の膜モジュールを用いる水処理装置
において、膜モジュールの圧力容器内の入口部又は出口
部に、被処理水または中間濃縮水を、所望の温度に加温
するための加温用熱交換器を設置してなる膜モジュール
を、いずれかの段の膜モジュールとして用いる水処理装
置とすることにより省スペース化が可能であること。
Under the circumstances, as a result of intensive investigations by the present inventors, the present inventors completed the present invention by obtaining the following knowledge (1) to (4). (1) In a water treatment method using a membrane module having two or more stages, the intermediate concentrated water is heated to a desired temperature by a heat exchanger for heating, thereby using the conventional heat exchanger for heating. Saving energy for heating required to obtain a unit weight of permeated water obtained as compared with a method of supplying treated water heated to a desired temperature to a first-stage membrane module (2) In the water treatment method using one or more stages of membrane modules, the permeated water obtained is heat-exchanged with the water to be treated or the intermediate concentrated water to obtain a unit weight of the obtained permeated water. It is possible to further save the energy for heating required for (3)
In a water treatment device using one or more membrane modules,
At the inlet or outlet in the pressure vessel of the membrane module, a membrane module comprising a heat recovery heat exchanger for exchanging heat between treated water or intermediate concentrated water and concentrated water or permeated water, Space can be saved by using a water treatment device that is used as a membrane module in any stage. (4) In a water treatment device using one or more stages of membrane modules, heating for heating the water to be treated or the intermediate concentrated water to a desired temperature at the inlet or outlet of the pressure vessel of the membrane module. Space can be saved by using a water treatment device that uses a membrane heat exchanger installed as a membrane module at any stage.

【0012】すなわち、本発明(1)は、被処理水を第
1段の膜モジュールにポンプにて加圧供給し、第1段の
膜モジュールの透過水出口より透過水を得ると共に第1
段の膜モジュールの中間濃縮水出口より中間濃縮水を得
て、順次、上流の膜モジュールで得られた中間濃縮水を
下流の膜モジュールに供給し、透過水と濃縮水とを得る
2段以上の膜モジュールを用いる水処理方法において、
前記中間濃縮水を、加温用熱交換器により所望の温度に
加温してから、該加温用熱交換器の下流に位置する膜モ
ジュールへ供給することを特徴とする2段以上の膜モジ
ュールを用いる水処理方法を提供するものである。ま
た、本発明(2)は、前記上流の膜モジュールと前記加
温用交換器との配管途中に減圧弁を設置すると共に、該
減圧弁により前記下流に位置する膜モジュールに供給さ
れる中間濃縮水にかかる圧力を低減することにより、前
記水処理方法において用いられる全ての膜モジュールの
膜面積あたりの透過水量を、第1段の膜モジュールの膜
面積あたりの透過水量の0.8〜1.2倍となるように
調整して運転する前記発明(1)記載の2段以上の膜モ
ジュールを用いる水処理方法を提供するものである。ま
た、本発明(3)は、前記被処理水または中間濃縮水
と、前記濃縮水又は前記透過水とを、熱回収用熱交換器
において熱交換させることを特徴とする前記(1)又は
(2)に記載の2段以上の膜モジュールを用いる水処理
方法を提供するものである。また、本発明(4)は、前
記熱回収用熱交換器を、いずれかの段の膜モジュールの
圧力容器内の出口部に設置して、中間濃縮水と透過水ま
たは濃縮水とを、該熱回収用熱交換器において熱交換す
ることを特徴とする前記(3)に記載の2段以上の膜モ
ジュールを用いる水処理方法を提供するものである。ま
た、本発明(5)は、前記加温用熱交換器を、いずれか
の段の膜モジュールの圧力容器内の出口部に設置して、
前記中間濃縮水を、該加温用熱交換器により所望の温度
に加温することを特徴とする請求項1に記載の2段以上
の膜モジュールを用いる水処理方法を提供するものであ
る。また、本発明(6)は、下流の膜モジュールとし
て、上流の膜モジュールと比較して、同一圧力、同一温
度における膜面積当たりの透過水量が少ない膜モジュー
ルを用いることを特徴とする前記(1)または(2)に
記載の水処理方法を提供するものである。また、本発明
(7)は、被処理水を第1段の膜モジュールにポンプに
て加圧供給し、第1段の膜モジュールの透過水出口より
透過水を得ると共に、第1段の膜モジュールの中間濃縮
水又は濃縮水の出口より中間濃縮水又は濃縮水を得る1
段以上の膜モジュールを用いる水処理方法において、熱
回収用熱交換器を、いずれかの段の膜モジュールの圧力
容器内の入口部に設置して、被処理水又は中間濃縮水と
透過水又は濃縮水とを、該熱回収用熱交換器において熱
交換することを特徴とする1段以上の膜モジュールを用
いる水処理方法を提供するものである。また、本発明
(8)は、被処理水を第1段の膜モジュールにポンプに
て加圧供給し、第1段の膜モジュールの透過水出口より
透過水を得ると共に、第1段の膜モジュールの中間濃縮
水又は濃縮水の出口より中間濃縮水又は濃縮水を得る1
段以上の膜モジュールを用いる水処理方法において、加
温用熱交換器を、いずれかの段の膜モジュールの圧力容
器内の入口部に設置して、前記被処理水または前記中間
濃縮水を、該加温用熱交換器により所望の温度に加温す
ることを特徴とする1段以上の膜モジュールを用いる水
処理方法を提供するものである。また、本発明(9)
は、被処理水を第1段の膜モジュールにポンプにて加圧
供給し、第1段の膜モジュールの透過水出口より透過水
を得ると共に、第1段の膜モジュールの中間濃縮水又は
濃縮水の出口より中間濃縮水又は濃縮水を得る1段以上
の膜モジュールを用いる水処理方法において、該1段以
上の膜モジュールにより分離された透過水を、前記被処
理水又は中間濃縮水と熱回収用熱交換器において熱交換
させることを特徴とする1段以上の膜モジュールを用い
る水処理方法を提供するものである。また、本発明(1
0)は、前記熱回収用熱交換器を、いずれかの段の膜モ
ジュールの圧力容器内の入口部に設置して、被処理水又
は中間濃縮水と透過水とを、該熱回収用熱交換器におい
て熱交換することを特徴とする前記(9)に記載の1段
以上の膜モジュールを用いる水処理方法を提供するもの
である。また、本発明(11)は、前記熱回収用熱交換
器を、いずれかの段の膜モジュールの圧力容器内の出口
部に設置して、中間濃縮水と透過水とを、該熱回収用熱
交換器において熱交換することを特徴とする前記(9)
に記載の1段以上の膜モジュールを用いる水処理方法を
提供するものである。また、本発明(12)は、被処理
水又は中間濃縮水の入口と、被処理水又は中間濃縮水を
膜処理して透過水を得る1つ以上のエレメントと、該エ
レメントを内蔵する圧力容器と、透過水出口と、中間濃
縮水又は濃縮水の出口とを有する膜モジュールを2段以
上で用いる水処理装置であって、上流の膜モジュールの
中間濃縮水出口と下流の膜モジュールの中間濃縮水入口
とを連接する配管途中に、該中間濃縮水を加温する加温
用熱交換器を設置してなることを特徴とする水処理装置
を提供するものである。また、本発明(13)は、更
に、被処理水を供給する配管途中に、該被処理水を当該
水処理装置で得られる濃縮水を熱媒体として加温する熱
回収用熱交換器を配置してなることを特徴とする前記
(12)に記載の水処理装置を提供するものである。ま
た、本発明(14)は、更に、上流の膜モジュールの中
間濃縮水出口と下流の膜モジュールの中間濃縮水入口と
を連接する配管途中であって、前記加温用熱交換器の上
流側に、該中間濃縮水を当該水処理装置で得られる濃縮
水を熱媒体として加温する熱回収用熱交換器を配置して
なることを特徴とする前記(12)記載の水処理装置を
提供するものである。また、本発明(15)は、被処理
水又は中間濃縮水の入口と、被処理水又は中間濃縮水を
膜処理して透過水を得る1つ以上のエレメントと、該エ
レメントを内蔵する圧力容器と、透過水出口と、中間濃
縮水又は濃縮水の出口とを有する膜モジュールを1段以
上で用いる水処理装置であって、被処理水を供給する配
管途中に、該被処理水を当該水処理装置で得られる透過
水を熱媒体として加温する熱回収用熱交換器を配置して
なることを特徴とする水処理装置を提供するものであ
る。また、本発明(16)は、被処理水又は中間濃縮水
の入口と、被処理水又は中間濃縮水を膜処理して透過水
を得る1つ以上のエレメントと、該エレメントを内蔵す
る圧力容器と、透過水出口と、中間濃縮水又は濃縮水の
出口とを有する膜モジュールを1段以上で用いる水処理
装置であって、前記圧力容器内の入口部又は出口部に、
被処理水または中間濃縮水と濃縮水または透過水とを熱
交換するための熱回収用熱交換器を設置してなる膜モジ
ュールを備えることを特徴とする水処理装置を提供する
ものである。また、本発明(17)は、被処理水又は中
間濃縮水の入口と、被処理水又は中間濃縮水を膜処理し
て透過水を得る1つ以上のエレメントと、該エレメント
を内蔵する圧力容器と、透過水出口と、中間濃縮水又は
濃縮水の出口とを有する膜モジュールを1段以上で用い
る水処理装置であって、前記圧力容器内の入口部又は出
口部に、被処理水または中間濃縮水を所望の温度に加温
するための加温用熱交換器を設置してなる膜モジュール
を備えることを特徴とする水処理装置を提供するもので
ある。
That is, according to the present invention (1), the water to be treated is pressurized and supplied to the first-stage membrane module by a pump, and the permeated water is obtained from the permeated water outlet of the first-stage membrane module and the first-stage membrane module is obtained.
Two or more stages in which intermediate concentrated water is obtained from the intermediate concentrated water outlet of the stage membrane module, and the intermediate concentrated water obtained in the upstream membrane module is sequentially supplied to the downstream membrane module to obtain permeated water and concentrated water. In the water treatment method using the membrane module of
A membrane having two or more stages characterized in that the intermediate concentrated water is heated to a desired temperature by a heat exchanger for heating and then supplied to a membrane module located downstream of the heat exchanger for heating. A water treatment method using a module is provided. Further, the present invention (2) is characterized in that a pressure reducing valve is installed midway between the upstream membrane module and the heating exchanger, and the intermediate concentration is supplied to the downstream membrane module by the pressure reducing valve. By reducing the pressure applied to water, the amount of permeated water per membrane area of all the membrane modules used in the water treatment method is 0.8 to 1. It is intended to provide a water treatment method using the membrane module of two or more stages according to the invention (1), which is operated by adjusting so as to be doubled. Further, the present invention (3) is characterized in that the water to be treated or the intermediate concentrated water and the concentrated water or the permeated water are heat-exchanged in a heat recovery heat exchanger. A water treatment method using the membrane module having two or more stages described in 2) is provided. Further, the present invention (4) is characterized in that the heat recovery heat exchanger is installed at the outlet of the pressure vessel of the membrane module at any stage, and the intermediate concentrated water and the permeated water or the concentrated water are The present invention provides a water treatment method using a two or more-stage membrane module according to (3), characterized in that heat is exchanged in a heat recovery heat exchanger. Further, the present invention (5) is characterized in that the heating heat exchanger is installed at an outlet of a pressure vessel of a membrane module at any stage,
The water treatment method using two or more stages of membrane modules according to claim 1, wherein the intermediate concentrated water is heated to a desired temperature by the heating heat exchanger. Further, the present invention (6) is characterized in that, as the downstream membrane module, a membrane module having a smaller amount of permeated water per membrane area at the same pressure and the same temperature is used as compared with the upstream membrane module. ) Or (2) is provided. Further, the present invention (7) provides that the water to be treated is pressurized and supplied to the membrane module of the first stage by a pump to obtain the permeated water from the permeate outlet of the membrane module of the first stage, and the membrane of the first stage is also supplied. Obtain intermediate concentrated water or concentrated water from the outlet of intermediate concentrated water or concentrated water of the module 1
In a water treatment method using a membrane module having more than one stage, a heat recovery heat exchanger is installed at the inlet of the pressure vessel of the membrane module at any stage, and the treated water or the intermediate concentrated water and the permeated water or Disclosed is a water treatment method using one or more membrane modules, characterized in that concentrated water is heat-exchanged in the heat recovery heat exchanger. Further, the present invention (8) provides that the water to be treated is pressurized and supplied to the membrane module of the first stage by a pump to obtain the permeated water from the permeate outlet of the membrane module of the first stage, and the membrane of the first stage is also supplied. Obtain intermediate concentrated water or concentrated water from the outlet of intermediate concentrated water or concentrated water of the module 1
In a water treatment method using a stage or more membrane module, a heating heat exchanger is installed at the inlet of the pressure vessel of the membrane module of any stage, the treated water or the intermediate concentrated water, The present invention provides a water treatment method using one or more stages of membrane modules, which is characterized by heating to a desired temperature by the heating heat exchanger. In addition, the present invention (9)
Is supplied with pressure to the first-stage membrane module with a pump to obtain permeated water from the permeate outlet of the first-stage membrane module, and at the same time, the intermediate concentrated water or concentrated water of the first-stage membrane module is condensed. In a water treatment method using one or more membrane modules for obtaining intermediate concentrated water or concentrated water from a water outlet, the permeated water separated by the one or more membrane modules is treated with the treated water or the intermediate concentrated water and heat. It is intended to provide a water treatment method using one or more stages of membrane modules, which is characterized in that heat is exchanged in a recovery heat exchanger. In addition, the present invention (1
In 0), the heat recovery heat exchanger is installed at the inlet of the pressure vessel of the membrane module at any stage to treat the water to be treated or the intermediate concentrated water and the permeated water with the heat recovery heat exchanger. The present invention provides a water treatment method using one or more membrane modules according to (9), characterized in that heat is exchanged in an exchanger. In the present invention (11), the heat recovery heat exchanger is installed at the outlet of the pressure vessel of the membrane module at any stage, and the intermediate concentrated water and the permeated water are used for the heat recovery. (9) characterized in that heat is exchanged in a heat exchanger
The present invention provides a water treatment method using one or more stages of the membrane module described in 1. The present invention (12) also provides an inlet for water to be treated or intermediate concentrated water, one or more elements for obtaining permeate by subjecting the water to be treated or intermediate concentrated water to a membrane treatment, and a pressure vessel containing the element. And a membrane module having a permeate outlet and an intermediate concentrated water or an outlet for concentrated water in two or more stages, the intermediate concentrated water outlet of an upstream membrane module and the intermediate concentration of a downstream membrane module. It is intended to provide a water treatment device characterized in that a heating heat exchanger for heating the intermediate concentrated water is installed in the middle of a pipe connecting to a water inlet. Further, in the present invention (13), a heat recovery heat exchanger for heating the treated water using concentrated water obtained in the water treatment device as a heat medium is arranged in the middle of a pipe for supplying the treated water. The water treatment apparatus according to (12) above is provided. Further, the present invention (14) is further in the middle of a pipe connecting the intermediate concentrated water outlet of the upstream membrane module and the intermediate concentrated water inlet of the downstream membrane module, and on the upstream side of the heating heat exchanger. In the water treatment apparatus according to (12), a heat recovery heat exchanger that heats the intermediate concentrated water using the concentrated water obtained in the water treatment apparatus as a heat medium is provided. To do. Further, the present invention (15) provides an inlet for water to be treated or intermediate concentrated water, one or more elements for membrane-treating the water to be treated or intermediate concentrated water to obtain permeate, and a pressure vessel containing the element. And a membrane module having a permeated water outlet and an intermediate concentrated water or an outlet for concentrated water in one or more stages, wherein the water to be treated is provided in the middle of a pipe for supplying the water to be treated. It is intended to provide a water treatment device comprising a heat recovery heat exchanger for heating permeated water obtained by the treatment device as a heat medium. The present invention (16) also provides an inlet for the water to be treated or the intermediate concentrated water, one or more elements for subjecting the water to be treated or the intermediate concentrated water to a membrane treatment to obtain permeate, and a pressure vessel containing the element. A water treatment device using a membrane module having a permeate outlet and an intermediate concentrated water or an outlet for concentrated water in one or more stages, wherein the inlet part or the outlet part in the pressure vessel comprises:
It is intended to provide a water treatment device comprising a membrane module provided with a heat recovery heat exchanger for exchanging heat between treated water or intermediate concentrated water and concentrated water or permeated water. Further, the present invention (17) provides an inlet for water to be treated or intermediate concentrated water, one or more elements for obtaining permeate by subjecting the water to be treated or intermediate concentrated water to a membrane treatment, and a pressure vessel containing the element. And a permeated water outlet and a membrane module having an intermediate concentrated water or an outlet for the concentrated water in one or more stages, wherein the treated water or the intermediate water is added to the inlet or outlet of the pressure vessel. It is intended to provide a water treatment device comprising a membrane module provided with a heating heat exchanger for heating concentrated water to a desired temperature.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明において用いられる被処理
水としては、使用される膜モジュールの種類、処理水の
使用目的などにより異なるため、特に制限されないが、
工業用水、水道水、回収水などが挙げられる。また、原
水を精密濾過膜(MF膜)、限外濾過膜(UF膜)によ
る膜処理により除濁した除濁水も本発明の被処理水とし
て用いることが出来る。また、被処理水の水温は、特に
制限されないが、冬場のように水温が低下するような場
合に、本発明の効果が顕著に表れる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The water to be treated used in the present invention is not particularly limited because it varies depending on the type of membrane module used, the purpose of use of the treated water and the like.
Examples include industrial water, tap water, and recovered water. Further, turbid water obtained by turbidizing raw water by membrane treatment with a microfiltration membrane (MF membrane) or an ultrafiltration membrane (UF membrane) can also be used as the water to be treated in the present invention. Further, the water temperature of the water to be treated is not particularly limited, but the effect of the present invention is remarkably exhibited when the water temperature is lowered such as in winter.

【0014】本発明の第1の実施の形態における水処理
方法について図1を参照して説明する。図1は本例の水
処理装置31aのフロー図である。図1において、第1
段の膜モジュール3a1、及び3a2は、それぞれ透過膜
9a1、9a2により、透過水側8a1、8a2、と中間濃
縮水側7a1、7a2に分けられており、さらに、それぞ
れ、被処理水入口4a1、4a2、中間濃縮水出口5
1、5a2、透過水出口6a1、6a2を有する。また、
第2段の膜モジュール3b1は、透過膜9b1により、透
過水側8b1と濃縮水側7b1に分けられており、さら
に、中間濃縮水入口4b1、濃縮水出口5b1、透過水出
口6b1を有する。そして、第1段の膜モジュール3
1、及び3a2の中間濃縮水出口5a1、5a2と第2段
の膜モジュール3b1の中間濃縮水入口4b1とを連接す
る配管途中には、該中間濃縮水を水蒸気などで加温する
加温用熱交換器1aが設置されている。また、該配管途
中で加温用熱交換器1aの下流には減圧弁10が設置さ
れている。減圧弁10は、中間濃縮水にかかる圧力を低
減することにより、流束を調整し、運転中に、中間濃縮
水にかかる圧力が過剰になることにより初期の流束が大
きくなりすぎて、流束が早期に減少してしまうことを防
止する。また、減圧弁10は、第2段の膜モジュール3
1において、SiO2等が飽和濃度を超えて膜面に析出
しないよう、中間濃縮水の圧力を軽減することもでき
る。減圧弁10は、本発明においては任意の構成要素で
ある。2は加圧用のポンプを示す。
A water treatment method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a flowchart of the water treatment device 31a of this example. In FIG. 1, the first
The tiered membrane modules 3a 1 and 3a 2 are divided into permeate sides 8a 1 and 8a 2 and intermediate concentrated water sides 7a 1 and 7a 2 by permeable membranes 9a 1 and 9a 2 , respectively. , Treated water inlets 4a 1 and 4a 2 , intermediate concentrated water outlet 5
a 1 and 5a 2 and permeate outlets 6a 1 and 6a 2 . Also,
The second-stage membrane module 3b 1 is divided into a permeated water side 8b 1 and a concentrated water side 7b 1 by a permeable membrane 9b 1 , and further, an intermediate concentrated water inlet 4b 1 , a concentrated water outlet 5b 1 , and a permeated water. It has an outlet 6b 1 . And the membrane module 3 of the first stage
In the middle of the pipe connecting the intermediate concentrated water outlets 5a 1 and 5a 2 of a 1 and 3a 2 and the intermediate concentrated water inlet 4b 1 of the second stage membrane module 3b 1 , the intermediate concentrated water is added with steam or the like. A heating heat exchanger 1a for heating is installed. Further, a pressure reducing valve 10 is installed downstream of the heating heat exchanger 1a in the middle of the piping. The pressure reducing valve 10 adjusts the flux by reducing the pressure applied to the intermediate concentrated water, and the initial flux becomes too large due to the excessive pressure applied to the intermediate concentrated water during operation. Prevents premature depletion. Further, the pressure reducing valve 10 is used for the second-stage membrane module 3
In b 1 , the pressure of the intermediate concentrated water can be reduced so that SiO 2 or the like does not exceed the saturation concentration and precipitates on the film surface. The pressure reducing valve 10 is an optional component in the present invention. Reference numeral 2 denotes a pressurizing pump.

【0015】図1の水処理装置31aを用いる水処理に
おいて、被処理水は、配管101を通じてポンプ2に供
給され、ポンプ2により所望の圧力に加圧され、被処理
水供給配管103により、第1段の膜モジュール3
1、及び3a2に供給される。被処理水入口4a1、4
2から膜モジュール3a1、及び3a2内に流入した被
処理水の一部が、透過膜9a1、9a2により膜処理さ
れ、透過水側8a1、8a2において透過水となり、透過
水出口6a1、6a2より透過水として得られる。被処理
水の残部は、中間濃縮水側7a1、7a2において、濃縮
され、中間濃縮水出口5a1、5a2より中間濃縮水とし
て流出する。該中間濃縮水は、配管104a、104b
を経て、配管104cにて合流し、必要に応じて減圧弁
10により減圧され、配管104dより、加温用熱交換
器1aに供給され、水蒸気などにより所望の温度に加温
される。所望の温度とは、中間濃縮水の水質及び水量な
どにより適宜設定されるものであり、特定の温度を指す
ものではない。該加温された中間濃縮水は、配管104
eより第2段の膜モジュール3b1に供給される。供給
された中間濃縮水は、第1段の膜モジュールと同様に、
一部が透過膜9b1により膜処理され、透過水出口6b1
より透過水が得られ、残部が濃縮水出口5b1より濃縮
水として流出する。膜モジュール3a1、及び3a2によ
り得られた透過水は、配管105a、105bを経て配
管105cで合流し、配管105dを流通する膜モジュ
ール3b1より得られた透過水と合流し、配管105e
に流入し、例えば、不図示の貯留槽に貯留されるなどし
て保存される。また、膜モジュール3b 1より流出する
濃縮水は、配管106により取り出され、必要に応じて
排水処理などを施し、排出される。
For water treatment using the water treatment apparatus 31a of FIG.
The treated water is supplied to the pump 2 through the pipe 101.
Is supplied and pressurized to a desired pressure by the pump 2 to be processed.
Through the water supply pipe 103, the first-stage membrane module 3
a1, And 3a2Is supplied to. Treated water inlet 4a1Four
a2From membrane module 3a1, And 3a2Inflow into
Part of the treated water is permeable membrane 9a1, 9a2Membrane processed by
Permeate side 8a1, 8a2Becomes permeated water at
Water outlet 6a1, 6a2More permeate is obtained. To be processed
The rest of the water is the intermediate concentrated water side 7a1, 7a2At the concentration
And the intermediate concentrated water outlet 5a15a2More intermediate concentrated water
Outflow. The intermediate concentrated water is supplied to the pipes 104a and 104b.
Through the pipe 104c and, if necessary, a pressure reducing valve
Reduced pressure by 10 and heat exchange for heating from pipe 104d
It is supplied to the vessel 1a and heated to the desired temperature with steam etc.
To be done. The desired temperature is the quality and quantity of the intermediate concentrated water.
It is set appropriately depending on which, etc., and indicates a specific temperature
Not a thing. The heated intermediate concentrated water is supplied to the pipe 104.
Second stage membrane module 3b from e1Is supplied to. Supply
The resulting intermediate concentrated water is the same as in the first-stage membrane module,
Part of the permeable membrane 9b1Permeate outlet 6b1
More permeate is obtained, and the rest is concentrated water outlet 5b1More concentrated
Runs out as water. Membrane module 3a1, And 3a2By
The permeated water obtained is distributed through the pipes 105a and 105b.
A membrane module that joins the pipe 105c and flows through the pipe 105d.
3b1It joins with the permeated water obtained from the pipe 105e.
Into the storage tank (not shown)
Saved. Also, the membrane module 3b 1More outflow
The concentrated water is taken out through the pipe 106, and if necessary,
Wastewater is treated and discharged.

【0016】第1の実施の形態の水処理方法において、
通常、中間濃縮水量は被処理水量の40〜60%程度で
あるため、被処理水全量を加温用熱交換器で加温する従
来の方法に比べて、得られる透過水の単位重量を得るた
めに必要とされる加温用の熱媒体の温度調整に用いるエ
ネルギーを著しく節約することができる。このエネルギ
ーの節約量は、被処理水の水温低下に伴うポンプの駆動
動力の上昇にかかるエネルギーを差し引いても顕著なも
のである。
In the water treatment method of the first embodiment,
Usually, the amount of intermediate concentrated water is about 40 to 60% of the amount of water to be treated, so that a unit weight of the permeated water obtained is obtained as compared with the conventional method in which the entire amount of water to be treated is heated by the heat exchanger for heating. The energy used for the temperature adjustment of the heating medium for heating can be significantly saved. This energy saving amount is remarkable even if the energy required for increasing the driving power of the pump due to the decrease in the water temperature of the water to be treated is subtracted.

【0017】第1の実施の形態において、減圧弁10に
より、第2段のモジュール3b1へ供給される中間濃縮
水にかかる圧力を低減することにより、第2段のモジュ
ール3b1の膜面積あたりの透過水量を、第1段の膜モ
ジュール3a1、又は3a2の膜面積あたりの透過水量の
0.80〜1.20倍、好ましくは、0.90〜1.1
0倍にすると、第2段の膜モジュール3b1が、第1段
の膜モジュール3a1及び3a2より、先に傷んで使用不
能となることを防止することができる。また、3段以上
の膜モジュールを用いる場合でも、加温用熱交換器の下
流の膜モジュールの透過水量を、加温用熱交換器の上流
に設置した減圧弁により調整することが可能である。
In the first embodiment, the pressure reducing valve 10 reduces the pressure applied to the intermediate concentrated water supplied to the second-stage module 3b 1 to reduce the pressure per unit membrane area of the second-stage module 3b 1. Permeate of the first stage membrane module 3a 1 or 3a 2 is 0.80 to 1.20 times, preferably 0.90 to 1.1.
When it is set to 0 times, it is possible to prevent the second-stage membrane module 3b 1 from being damaged and disabled before the first-stage membrane modules 3a 1 and 3a 2 . Further, even when a membrane module having three or more stages is used, the amount of permeated water in the membrane module downstream of the heating heat exchanger can be adjusted by the pressure reducing valve installed upstream of the heating heat exchanger. .

【0018】加温用熱交換器とは、水蒸気などの熱媒
体、すなわち、膜モジュールから得られる濃縮水又は透
過水以外の熱媒体を用いて被処理水又は中間濃縮水の加
温を行う熱交換器を示し、濃縮水又は透過水を用いて被
処理水又は中間濃縮水の加温を行う熱回収用熱交換器と
は区別される。このような加温用熱交換器としては、多
管式熱交換器、プレート式熱交換器などを挙げることが
でき、熱媒体としては、水蒸気を挙げることができる。
The heat exchanger for heating is a heat for heating the water to be treated or the intermediate concentrated water by using a heat medium such as steam, that is, a heat medium other than concentrated water or permeated water obtained from the membrane module. An exchanger is shown and is distinguished from a heat recovery heat exchanger that heats the water to be treated or the intermediate concentrated water by using concentrated water or permeated water. Examples of such a heat exchanger for heating include a multi-tube heat exchanger and a plate heat exchanger, and an example of the heat medium includes steam.

【0019】膜モジュールとしては、例えば、透過膜の
膜面上の被処理水または中間濃縮水の流れ方向と、透過
膜に対する透過水の流れ方向が直交するクロスフロー方
式のものや、デッドエンド方式のものが挙げられる。膜
モジュールは、透過膜と支持構造物から構成され、例え
ば、中空糸型、スパイラル型、平板型、管状型などの公
知のものが使用できる。また、耐熱仕様の膜モジュール
も使用することができる。透過膜としては、透過水と濃
縮された中間濃縮水または濃縮水とを得るものであれば
特に制限されないが、精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾
過膜、逆浸透膜を挙げることができ、このうち、逆浸透
膜を用いることが好ましい。逆浸透膜としては、特に制
限されず、酢酸セルロース系非対称膜、合成高分子系複
合膜など、公知の逆浸透膜を挙げることができる。支持
構造物はその内部に透過膜を収める圧力容器であって、
前述の被処理水または中間濃縮水の入口、中間濃縮水出
口または濃縮水出口、及び透過水出口をそれぞれ具備し
ている。
The membrane module is, for example, a cross flow type in which the flow direction of the water to be treated or the intermediate concentrated water on the membrane surface of the permeable membrane is orthogonal to the flow direction of the permeated water with respect to the permeable membrane, or a dead end type. The following are listed. The membrane module is composed of a permeable membrane and a support structure, and known ones such as hollow fiber type, spiral type, flat plate type and tubular type can be used. Further, a heat-resistant membrane module can also be used. The permeable membrane is not particularly limited as long as it can obtain permeated water and concentrated intermediate concentrated water or concentrated water, and examples thereof include microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, nanofiltration membranes and reverse osmosis membranes. Of these, it is preferable to use a reverse osmosis membrane. The reverse osmosis membrane is not particularly limited, and examples thereof include known reverse osmosis membranes such as a cellulose acetate-based asymmetric membrane and a synthetic polymer-based composite membrane. The support structure is a pressure vessel containing a permeable membrane inside,
It has the above-mentioned treated water or intermediate concentrated water inlet, intermediate concentrated water outlet or concentrated water outlet, and permeated water outlet, respectively.

【0020】また、第1段の膜モジュールとは、ポンプ
で加圧された被処理水が供給される膜モジュールを示
し、第2段の膜モジュールとは、第1段の膜モジュール
から得られる中間濃縮水が供給されて、透過水を得る膜
モジュールを示し、以下同様に第n段の中間濃縮水が供
給される膜モジュールを第n+1段の膜モジュールとす
る。また、下流の膜モジュールとは、第m段の膜モジュ
ールを上流の膜モジュールとした場合、第n段(nはn
>mである自然数)の膜モジュールを示す。また、図1
の水処理装置31aにおいて、減圧弁10により、第1
段の膜モジュールから得られる中間濃縮水にかかる圧力
を低下させて、第2段の膜モジュールの透過水量を調整
することができる。この場合、減圧によるエネルギー損
失が生じる。しかし、第1段で用いる膜モジュールより
も第2段で用いる膜モジュールを、同一圧力、同一温度
におけるにおいて膜面積当たりの透過水量が少ない、す
なわち、溶質の阻止率が高い膜モジュールを用いれば、
この圧力調整を最小限に抑えることができ、圧力調整に
要するエネルギー損失を最小限にできるため好ましい。
また、減圧弁10と該溶質の阻止率が高い膜モジュール
との併用により、あるいは、減圧弁10なしで該溶質の
阻止率が高い膜モジュールを用いることで、加温用熱交
換器の下流の膜モジュールの膜面積あたりの透過水量
を、第1段のいずれかの膜モジュールの膜面積あたりの
透過水量の0.80〜1.20倍、好ましくは、0.9
0〜1.10倍とすることもできる。逆浸透膜モジュー
ルを用いる場合、例えば、第1段の膜モジュールに日東
電工ES−15、第2段の膜モジュールに日東電工ES
−20を用いればよい。
The first-stage membrane module is a membrane module to which the water to be treated pressurized by a pump is supplied, and the second-stage membrane module is obtained from the first-stage membrane module. The membrane module to which the intermediate concentrated water is supplied to obtain the permeated water is shown. Hereinafter, similarly, the membrane module to which the intermediate concentrated water of the nth stage is supplied is referred to as the (n + 1) th stage membrane module. Further, the downstream membrane module means the n-th stage (n is n when the m-th stage membrane module is the upstream membrane module).
Membrane modules with a natural number> m). Also, FIG.
In the water treatment device 31a of
The pressure applied to the intermediate concentrated water obtained from the membrane module of the second stage can be lowered to adjust the amount of permeated water of the membrane module of the second stage. In this case, energy loss occurs due to pressure reduction. However, if the membrane module used in the second stage has a smaller amount of permeated water per membrane area at the same pressure and the same temperature than the membrane module used in the first stage, that is, if the solute rejection rate is high,
This pressure adjustment can be minimized, and the energy loss required for pressure adjustment can be minimized, which is preferable.
Further, by using the pressure reducing valve 10 in combination with a membrane module having a high rejection rate of the solute, or by using a membrane module having a high rejection rate of the solute without the pressure reduction valve 10, the downstream of the heating heat exchanger is The amount of permeated water per membrane area of the membrane module is 0.80 to 1.20 times, preferably 0.9 times the amount of permeated water per membrane area of any of the first stage membrane modules.
It can also be set to 0 to 1.10 times. When the reverse osmosis membrane module is used, for example, Nitto Denko ES-15 is used for the first stage membrane module and Nitto Denko ES is used for the second stage membrane module.
-20 may be used.

【0021】第1の実施の形態においては、説明の便宜
のため、2段の膜モジュールを用いた水処理方法及び水
処理装置について説明したが、3段以上の膜モジュール
を用いた水処理方法及び水処理装置にも第1の実施の形
態が適用し得る。その場合において、図1の加温用熱交
換器1aは、第1段の膜モジュール、第2段の膜モジな
どの任意の段の膜モジュールの中間濃縮水を加温するよ
うに設置することができる。また、3段以上の膜モジュ
ールを用いた水処理方法及び水処理装置において、加温
用熱交換器1aを複数用いることもできるが、加温用熱
交換器1aは1つとすることが、水処理方法及び水処理
装置を簡便なものにすることができる点で好適である。
また、減圧弁10を用いて、または減圧弁10及び該溶
質の阻止率が高い膜モジュールを用いて、2段以上の膜
モジュールを用いる水処理装置において、加温用熱交換
器の下流の膜モジュールの透過水量の調節を行う場合に
は、任意の段の全ての膜モジュールの膜面積あたりの透
過水量を同一とすることが好ましい。なお、本発明にお
いて中間濃縮水とは、2段以上の膜モジュールを用いる
水処理方法において、最下段をp段とした場合におい
て、第1段から第(p−1)段の、任意の第q段の膜モ
ジュールの中間濃縮水側において濃縮されて中間濃縮水
出口より得られ、第(q+1)段の膜モジュールに供給
される水を示す。また、濃縮水は、最下段の膜モジュー
ルで濃縮水出口より排出される水を示す。
In the first embodiment, for convenience of description, the water treatment method and the water treatment apparatus using the two-stage membrane module have been described. However, the water treatment method using the three or more stages of membrane module is described. The first embodiment can also be applied to the water treatment device. In that case, the heat exchanger 1a for heating in FIG. 1 should be installed so as to heat the intermediate concentrated water of the membrane module of any stage such as the membrane module of the first stage and the membrane module of the second stage. You can Further, in the water treatment method and the water treatment apparatus using the membrane module of three or more stages, it is possible to use a plurality of heating heat exchangers 1a, but it is preferable to use only one heating heat exchanger 1a. It is preferable in that the treatment method and the water treatment device can be simplified.
In addition, in the water treatment device using the pressure reducing valve 10 or the pressure reducing valve 10 and the membrane module having a high rejection rate of the solute, the membrane downstream of the heating heat exchanger is used in a water treatment apparatus using two or more stages of membrane modules. When adjusting the amount of permeated water of the module, it is preferable to make the amount of permeated water per membrane area of all the membrane modules of an arbitrary stage the same. In the present invention, the term "intermediate concentrated water" refers to any one of the first to (p-1) th stages when the lowest stage is the pth stage in a water treatment method using two or more stages of membrane modules. It shows the water that is concentrated on the side of the intermediate concentrated water of the membrane module of the qth stage and is obtained from the outlet of the intermediate concentrated water and is supplied to the membrane module of the (q + 1) th stage. Further, the concentrated water refers to the water discharged from the concentrated water outlet in the lowermost membrane module.

【0022】本発明の第2の実施の形態における水処理
方法について、図2を参照して説明する。図2は本例の
水処理装置31bのフロー図である。図2において、図
1と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を
省略し、主に異なる点について説明する。図2の水処理
装置31bにおいて、図1の水処理装置31aと異なる
点は、被処理水を供給する配管101に熱回収用熱交換
器1bを設置し、更に、濃縮水が流出する配管106
を、熱回収用熱交換器1bの熱媒体用の配管とした点で
ある。すなわち、膜モジュール3b1より流出する濃縮
水を、配管106より熱回収用熱交換器1bに供給し、
該熱回収用熱交換器1bにおいて被処理水と熱交換させ
て、被処理水を加温させ、次いでポンプ2により加圧し
て、第1段の膜モジュール3a1、及び3a2に供給する
点である。このような水処理装置31bは、被処理水を
予め所定の温度を有する濃縮水と熱交換させて加温する
ため、加温用熱交換器1aの熱媒体の温度調整に必要な
エネルギーを節約することができる。また、第1の実施
の形態の水処理方法に比べて、ポンプ入口の被処理水の
温度が高いため、前記所望の温度が同一である場合にお
いて、最大透過水量を得るために必要なポンプの吐出圧
を低減することが可能となる。なお、3段以上の膜モジ
ュールを用いた水処理方法及び水処理装置にも第2の実
施の形態が適用し得る。
A water treatment method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flow chart of the water treatment device 31b of this example. 2, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and different points will be mainly described. The water treatment device 31b of FIG. 2 is different from the water treatment device 31a of FIG. 1 in that a heat recovery heat exchanger 1b is installed in a pipe 101 for supplying water to be treated, and a pipe 106 through which concentrated water flows out.
Is a pipe for the heat medium of the heat recovery heat exchanger 1b. That is, the concentrated water flowing out from the membrane module 3b 1 is supplied to the heat recovery heat exchanger 1b through the pipe 106,
The point of exchanging heat with the water to be treated in the heat recovery heat exchanger 1b to heat the water to be treated, then pressurizing with the pump 2, and supplying the water to the first-stage membrane modules 3a 1 and 3a 2. Is. Such a water treatment device 31b heats the water to be treated by preliminarily exchanging heat with concentrated water having a predetermined temperature, and thus saves energy required for adjusting the temperature of the heat medium of the heat exchanger 1a for heating. can do. Further, since the temperature of the water to be treated at the pump inlet is higher than that of the water treatment method of the first embodiment, when the desired temperature is the same, the pump required for obtaining the maximum amount of permeated water can be obtained. The discharge pressure can be reduced. The second embodiment can also be applied to a water treatment method and a water treatment device using a membrane module having three or more stages.

【0023】熱回収用熱交換器1bとしては、加温され
る被処理水又は中間濃縮水と、熱を供給する濃縮水又は
透過水とを分ける壁を有するものであれば、特に制限さ
れず、例えば、表面式熱交換器及び液体連結間接式熱交
換器が挙げられる。表面式熱交換器としては、多管円筒
式熱交換器、二重管式熱交換器、プレート式熱交換器、
及びスパイラル式熱交換器が挙げられる。これらの中で
もプレート式熱交換器が、熱交換効率が高く、取り扱い
がしやすいため好ましい。
The heat recovery heat exchanger 1b is not particularly limited as long as it has a wall for separating the water to be treated or the intermediate concentrated water to be heated from the concentrated water or the permeated water for supplying heat. , For example, surface heat exchangers and liquid-coupled indirect heat exchangers. As the surface heat exchanger, a multi-tube cylindrical heat exchanger, a double tube heat exchanger, a plate heat exchanger,
And a spiral heat exchanger. Among these, the plate heat exchanger is preferable because it has high heat exchange efficiency and is easy to handle.

【0024】本発明の第3の実施の形態における水処理
方法について、図3を参照して説明する。図3は本例の
水処理装置31cのフロー図である。図3において、図
1と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を
省略し、図1と異なる点について主に説明する。図3の
水処理装置31cにおいて、図1の水処理装置31aと
主に異なる点は、中間濃縮水が流出する配管途中で、加
温用熱交換器1aの上流に熱回収用熱交換器1bを設置
し、更に、濃縮水が流出する配管106を熱回収用熱交
換器1bの熱媒体用の配管とした点である。すなわち、
熱回収用熱交換器1bにより、第1段の膜モジュール3
1、及び3a2で得られた中間濃縮水と、配管106を
流通する濃縮水とを熱交換し、次いで、加温用熱交換器
1aにより、所望の温度に加温して、第2段の膜モジュ
ール3b1に供給する。このような水処理装置31c
は、中間濃縮水を予め所定の温度を有する濃縮水と熱交
換させて加温するため、加温用熱交換器1aの熱媒体の
調整に必要なエネルギーをさらに節約することができ
る。また、3段以上の膜モジュールを用いた水処理方法
及び水処理装置にも第3の実施の形態が適用し得る。
A water treatment method according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart of the water treatment device 31c of this example. In FIG. 3, the same components as those of FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Differences from FIG. 1 will be mainly described. The main difference between the water treatment device 31c of FIG. 3 and the water treatment device 31a of FIG. 1 is that the heat recovery heat exchanger 1b is provided upstream of the heating heat exchanger 1a in the middle of the pipe through which the intermediate concentrated water flows out. Is installed, and the pipe 106 through which the concentrated water flows out is used as a heat medium pipe of the heat recovery heat exchanger 1b. That is,
The heat recovery heat exchanger 1b allows the first-stage membrane module 3
a 1 and 3a 2 , the intermediate concentrated water and the concentrated water flowing through the pipe 106 are heat-exchanged, and then heated to a desired temperature by the heat exchanger 1a for heating, It is supplied to the stage membrane module 3b 1 . Such a water treatment device 31c
Since the intermediate concentrated water is heated by previously exchanging heat with the concentrated water having a predetermined temperature, it is possible to further save energy required for adjusting the heat medium of the heating heat exchanger 1a. Further, the third embodiment can be applied to a water treatment method and a water treatment apparatus using a membrane module having three or more stages.

【0025】本発明の第4の実施の形態における水処理
方法について、図4を参照して説明する。図4は本例の
水処理装置31dのフロー図である。図4において、図
1と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を
省略し、図1と異なる点について主に説明する。図4の
水処理装置31dにおいて、図1の水処理装置31aと
異なる点は、被処理水を供給する配管101aに熱回収
用熱交換器1bを設置し、更に、透過水が流出する配管
105eを、熱回収用熱交換器1bの熱媒体用の配管と
した点である。すなわち、膜モジュール3a1、3a2
び3b1から得られる透過水は、それぞれ、105a、
105b、105cを流通し、配管105eで合流し
て、熱回収用熱交換器1bに流入する。装置運転の定常
状態において、被処理水は熱回収用熱交換器1bにおい
て、所定の温度を有する透過水と熱交換され、次いで、
加温用熱交換器1aにより、所望の温度に加温されて、
ポンプ2により加圧された後、第1段の膜モジュール3
1、及び3a2に供給される。このような水処理装置3
1dは、被処理水を予め所定の温度を有する透過水と熱
交換させて加温するため、加温用熱交換器1aの熱媒体
の調整に必要なエネルギーを節約することができる。ま
た、3段以上の膜モジュールを用いた水処理方法及び水
処理装置にも第4の実施の形態が適用し得る。また、熱
回収用熱交換器1bを2基用いて、一方が濃縮水と被処
理水とを熱交換し、他方が透過水と被処理水とを熱交換
する構成を採ることもできる。
A water treatment method according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flow chart of the water treatment device 31d of this example. 4, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Differences from FIG. 1 will be mainly described. The water treatment device 31d of FIG. 4 is different from the water treatment device 31a of FIG. 1 in that a heat recovery heat exchanger 1b is installed in a pipe 101a for supplying water to be treated, and a pipe 105e through which permeated water flows out. Is a pipe for the heat medium of the heat recovery heat exchanger 1b. That is, the permeated water obtained from the membrane modules 3a 1 , 3a 2 and 3b 1 is 105a,
It flows through 105b and 105c, merges with the pipe 105e, and flows into the heat recovery heat exchanger 1b. In the steady state of operation of the apparatus, the water to be treated is heat-exchanged with the permeated water having a predetermined temperature in the heat recovery heat exchanger 1b, and then,
It is heated to a desired temperature by the heating heat exchanger 1a,
After being pressurized by the pump 2, the first stage membrane module 3
a 1 and 3 a 2 . Such a water treatment device 3
1d heats the water to be treated by exchanging heat with the permeated water having a predetermined temperature in advance, so that the energy required for adjusting the heat medium of the heat exchanger 1a for heating can be saved. Further, the fourth embodiment can be applied to a water treatment method and a water treatment device using a membrane module having three or more stages. It is also possible to use two heat recovery heat exchangers 1b, one of which performs heat exchange between concentrated water and treated water, and the other of which performs heat exchange between permeated water and treated water.

【0026】さらに、図4の水処理装置31dにおい
て、熱回収用熱交換器1b及び加温用熱交換器1aの設
置場所を変更して、当該両熱交換器を中間濃縮水を第2
段の膜モジュール3b1に供給する104dの配管途中
に設置し、配管105eを熱回収用熱交換器1bの熱媒
体用の配管とする態様の水処理装置とすることができ
る。該水処理装置を用いる水処理方法においては、中間
濃縮水は、減圧弁10で圧力調整された後、熱回収用熱
交換器1bにおいて、所定の温度を有する透過水と熱交
換させ、次いで、加温用熱交換器1aにより、所望の温
度に加温されて、第2段の膜モジュール3b1に供給さ
れる。
Further, in the water treatment device 31d shown in FIG. 4, the installation locations of the heat recovery heat exchanger 1b and the heating heat exchanger 1a are changed so that both the heat exchangers are supplied with intermediate concentrated water.
The water treatment device may be installed in the middle of the pipe 104d to be supplied to the membrane module 3b 1 of the stage, and the pipe 105e may be used as the heat medium pipe of the heat recovery heat exchanger 1b. In the water treatment method using the water treatment device, the intermediate concentrated water is pressure-adjusted by the pressure reducing valve 10, and then is subjected to heat exchange with permeated water having a predetermined temperature in the heat recovery heat exchanger 1b, and then, It is heated to a desired temperature by the heating heat exchanger 1a and supplied to the second stage membrane module 3b 1 .

【0027】上記実施の形態以外に、例えば、1段の膜
モジュールを用い、該膜モジュールの前段に熱回収用熱
交換器1b及び加温用熱交換器1aを配置した水処理装
置において、熱回収用熱交換器1bが、被処理水と透過
水とを熱交換する形態を採ることもできる。また、熱回
収用熱交換器1bを2基用いて、一方が濃縮水と被処理
水とを熱交換し、他方が透過水と被処理水とを熱交換す
る構成を採ることもできる。
In addition to the above-described embodiment, for example, in a water treatment device using a single-stage membrane module and arranging a heat recovery heat exchanger 1b and a heating heat exchanger 1a in the preceding stage of the membrane module, The recovery heat exchanger 1b can also take a form of exchanging heat between the water to be treated and the permeated water. It is also possible to use two heat recovery heat exchangers 1b, one of which performs heat exchange between concentrated water and treated water, and the other of which performs heat exchange between permeated water and treated water.

【0028】次いで、本発明の水処理装置に使用される
膜モジュールの一例を図5を参照して説明する。図5は
本例の膜モジュールの模式図である。膜モジュール40
aは被処理水又は中間濃縮水の入口11と、被処理水又
は中間濃縮水を膜処理して透過水を得る逆浸透膜などの
透過膜を有する膜エレメント14a、14bと、膜エレ
メント14a、14bを内蔵する円筒形状の圧力容器1
3と、透過水出口20と、中間濃縮水の出口21とを有
する膜モジュールであり、圧力容器13内の出口部に、
当該膜モジュールで処理される被処理水または中間濃縮
水と、水蒸気、濃縮水または透過水などの熱媒体とを熱
交換するための熱交換器16を設置してなる。12はチ
ューブキャップを示し、15a、15bは継手を示し、
17はエンドプレートを示す。熱交換器16は、例え
ば、プレート式熱交換器であり、エンドプレート17か
ら系外に通じる、水蒸気、濃縮水または透過水などの加
温用熱媒体入口18と、水蒸気、濃縮水または透過水な
どの加温用熱媒体出口19と、中間濃縮水入口22と、
中間濃縮水出口21とを有している。膜モジュール40
aに内蔵される熱交換器16は、上記した熱回収用熱交
換器1bとしてもよく、また、加温用熱交換器1aとし
てもよい。また、熱交換器16は、エンドプレート17
と一体型にすることもできる。膜モジュールの出口部と
は、膜エレメント14a、14bと中間濃縮水出口21
との間の領域を言う。膜モジュール40aにおいて、被
処理水または中間濃縮水は、配管111を通り入口11
より圧力容器13内部に流入し、該被処理水または中間
濃縮水は、例えば矢印112に示すように、膜エレメン
ト14a、14b内に順次流入し、一部は、図5におい
て図示しない透過膜により膜処理されて、例えば、点線
114a、114bに示すように透過水となり、点線1
14cに示すように、熱交換器16の外部を通って透過
水出口20に到達し、配管115より取り出される。残
部は、実線113に示すように、膜エレメント14a、
14b内で、濃縮されて中間濃縮水となり、中間濃縮水
入口22より熱交換器16に流入して、該熱交換器16
内を流通する熱媒体である、水蒸気、透過水または濃縮
水などの加温用熱媒体により加温され、次いで、中間濃
縮水出口21より配管118に流出する。熱交換器16
内を流通する水蒸気、透過水または濃縮水などの熱媒体
は、配管117に流出する。膜モジュール40aの使用
態様として、例えば、図1において、第1段の膜モジュ
ール3a1及び3a2の代わりに、熱交換器16を加温用
熱交換器とした2基の膜モジュール40aを用いること
を挙げる事ができ、加温用熱交換器1aを膜モジュール
の外部に設置する必要がなくなる。また、熱交換器16
を熱回収用熱交換器とする膜モジュール40aの使用態
様として、例えば、図3において、第1段の膜モジュー
ル3a1及び3a2の代わりに、配管106の濃縮水を熱
交換器16の熱媒体とする膜モジュール40aを2基用
いると、熱回収用熱交換器1bを膜モジュールの外部に
設置する必要がなくなる。また、図1及び図3におい
て、第1段の膜モジュール3a1及び3a2のいずれか1
基に換えて、膜モジュール40aを用いること、及び、
第1段の膜モジュール3a1及び3a2に換えて、1基の
膜モジュール40aを用いることも上記する本発明
(4)、(5)、(11)、(16)、及び(17)に
含まれるものである。膜モジュール40aは、濃縮水を
排出する最下段の膜モジュール以外の、任意の第n段の
膜モジュール、たとえば、第3段の膜モジュールとし
て、1基以上を用いることができる。第n段の膜モジュ
ールが複数ある場合、該複数の膜モジュールを全て膜モ
ジュール40aに置きかえることもできる。このような
膜モジュール40aを有する2段以上の膜モジュールを
用いる水処理装置とすることにより、熱回収用熱交換器
を膜モジュール外部に設置するための配管及びスペース
を省略することができ、また、該水処理装置を用いるこ
とにより、簡便な水処理方法とすることができる。
Next, an example of the membrane module used in the water treatment apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic view of the membrane module of this example. Membrane module 40
a is an inlet 11 of the water to be treated or the intermediate concentrated water, membrane elements 14a and 14b having a permeable membrane such as a reverse osmosis membrane that obtains permeated water by subjecting the water to be treated or the intermediate concentrated water to a membrane, and the membrane element 14a, Cylindrical pressure vessel 1 containing 14b
3, a permeated water outlet 20, and an intermediate concentrated water outlet 21. The membrane module has an outlet portion in the pressure vessel 13,
A heat exchanger 16 for exchanging heat between the water to be treated or the intermediate concentrated water to be treated in the membrane module and a heat medium such as steam, concentrated water or permeated water is installed. 12 is a tube cap, 15a and 15b are joints,
17 indicates an end plate. The heat exchanger 16 is, for example, a plate-type heat exchanger, and includes a heating medium inlet 18 for heating, such as steam, concentrated water or permeated water, which communicates from the end plate 17 to the outside of the system, and steam, concentrated water or permeated water. Heating medium outlet 19 for heating, an intermediate concentrated water inlet 22,
It has an intermediate concentrated water outlet 21. Membrane module 40
The heat exchanger 16 incorporated in a may be the heat recovery heat exchanger 1b described above, or may be the heating heat exchanger 1a. In addition, the heat exchanger 16 includes the end plate 17
It can also be integrated with. The outlet of the membrane module means the membrane elements 14a and 14b and the intermediate concentrated water outlet 21.
Say the area between and. In the membrane module 40a, the water to be treated or the intermediate concentrated water passes through the pipe 111 and the inlet 11
Further, it flows into the pressure vessel 13, and the water to be treated or the intermediate concentrated water sequentially flows into the membrane elements 14a and 14b, for example, as shown by the arrow 112, and a part of the water is treated by a permeable membrane not shown in FIG. Membrane treatment is performed to form permeated water as shown by dotted lines 114a and 114b.
As shown in 14 c, it reaches the permeate outlet 20 through the outside of the heat exchanger 16 and is taken out from the pipe 115. The remainder is the membrane element 14a, as shown by the solid line 113.
In 14b, it is concentrated into intermediate concentrated water, which flows into the heat exchanger 16 through the intermediate concentrated water inlet 22 and
It is heated by a heating heat medium such as steam, permeated water, or concentrated water that is a heat medium flowing inside, and then flows out from the intermediate concentrated water outlet 21 to the pipe 118. Heat exchanger 16
A heat medium such as water vapor, permeated water, or concentrated water flowing through the inside flows out to the pipe 117. As aspect use of a membrane module 40a, for example, in FIG. 1, in place of the membrane modules 3a 1 and 3a 2 of the first stage, using a membrane module 40a in 2 groups in which the heat exchanger 16 and the heating heat exchanger The heating heat exchanger 1a does not need to be installed outside the membrane module. In addition, the heat exchanger 16
As a mode of use of the membrane module 40a having a heat recovery heat exchanger for heat recovery, for example, in FIG. 3, instead of the first stage membrane modules 3a 1 and 3a 2 , concentrated water in the pipe 106 is used as heat of the heat exchanger 16. By using two membrane modules 40a as a medium, it is not necessary to install the heat recovery heat exchanger 1b outside the membrane module. In addition, in FIG. 1 and FIG. 3, one of the first stage membrane modules 3a 1 and 3a 2
Using the membrane module 40a instead of the base, and
It is also possible to use one membrane module 40a in place of the membrane modules 3a 1 and 3a 2 of the first stage in the above-mentioned present inventions (4), (5), (11), (16) and (17). It is included. As the membrane module 40a, one or more units can be used as an arbitrary nth-stage membrane module other than the lowest-stage membrane module that discharges concentrated water, for example, a third-stage membrane module. When there are a plurality of n-th stage membrane modules, all of the plurality of membrane modules can be replaced with the membrane module 40a. By using a water treatment device using two or more stages of membrane modules having such a membrane module 40a, piping and space for installing the heat recovery heat exchanger outside the membrane module can be omitted, and By using the water treatment device, a simple water treatment method can be obtained.

【0029】次いで、本発明の水処理装置に使用される
膜モジュールの他の例を図6を参照して説明する。図6
は本例の膜モジュール40bの模式図である。図6にお
いて、図5と同一構成要素には同一符号を付してその説
明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわ
ち、図6の膜モジュール40bにおいて、図5の膜モジ
ュール40aと異なる点は、熱交換器16を、膜エレメ
ント14a、14bの上流部、すなわち入口部に設けた
点にある。配管111より流通する被処理水または中間
濃縮水は、入口11より熱交換器16に流入し、加温用
熱媒体である水蒸気、透過水または濃縮水などと熱交換
して加温され、次いで、熱交換器16からの出口23よ
り流出し、図5の膜モジュール40aと同様に、膜エレ
メント14a、14bに膜処理された透過水と、濃縮さ
れた中間濃縮水または濃縮水が得られる。膜モジュール
の入口部とは、膜エレメント14a、14bと、被処理
水または中間濃縮水の入口11との間の領域を言う。膜
モジュール40bの使用態様として、例えば、図1に示
す水処理装置31aにおいて、第2段の膜モジュール3
1の代わりに、熱交換器16が加温用熱交換器である
膜モジュール40bを用いることにより、加温用熱交換
器1aを膜モジュール外部に設置する必要がなくなる。
また、例えば、図2に示す水処理装置31bにおいて、
第1段の膜モジュール3a1、及び3a2の代わりに、熱
交換器16が配管106の濃縮水を熱媒体とする熱回収
用熱交換器である、膜モジュール40bを2基用いるこ
とにより、熱回収用熱交換器1bを外部に設置する必要
がなくなる。また、膜モジュール40bは、1段の膜モ
ジュールを用いる水処理装置において、被処理水を、水
蒸気、透過水または濃縮水などの加温用熱媒体と、熱回
収用熱交換器において熱交換する水処理装置及び水処理
方法とすることもできる。膜モジュール40bは、1段
以上の膜モジュールを用いる水処理装置において、任意
の第n段、例えば、第3段の膜モジュールとして、1基
以上用いることができる。また、任意の第n段の膜モジ
ュールを、全て膜モジュール40bとすることもでき
る。
Next, another example of the membrane module used in the water treatment apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 6
[Fig. 3] is a schematic view of a membrane module 40b of this example. 6, the same components as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and different points will be mainly described. That is, the membrane module 40b of FIG. 6 is different from the membrane module 40a of FIG. 5 in that the heat exchanger 16 is provided at the upstream portion of the membrane elements 14a and 14b, that is, at the inlet portion. The water to be treated or the intermediate concentrated water flowing through the pipe 111 flows into the heat exchanger 16 through the inlet 11 and is heated by exchanging heat with steam, permeated water or concentrated water, which is a heating medium for heating. , Outflow from the outlet 23 from the heat exchanger 16, and as with the membrane module 40a of FIG. 5, permeated water subjected to membrane treatment in the membrane elements 14a and 14b and concentrated intermediate concentrated water or concentrated water are obtained. The inlet part of the membrane module refers to a region between the membrane elements 14a and 14b and the inlet 11 of the water to be treated or the intermediate concentrated water. As a usage mode of the membrane module 40b, for example, in the water treatment device 31a shown in FIG.
Instead of b 1, by using the heat exchanger 16 is a membrane module 40b is a temperature heat exchanger pressure eliminates the need to install a heat exchanger 1a for heating the membrane module outside.
Further, for example, in the water treatment device 31b shown in FIG.
By using two membrane modules 40b, which are heat recovery heat exchangers in which the heat exchanger 16 uses concentrated water in the pipe 106 as a heat medium, instead of the first-stage membrane modules 3a 1 and 3a 2 , It is not necessary to install the heat recovery heat exchanger 1b outside. Further, the membrane module 40b, in a water treatment device using a single-stage membrane module, heat-exchanges the water to be treated with a heating heat medium such as steam, permeate or concentrated water in a heat recovery heat exchanger. A water treatment device and a water treatment method can also be used. In the water treatment device using one or more membrane modules, one or more membrane modules 40b can be used as an arbitrary nth, for example, third membrane module. Further, any of the n-th stage membrane modules can be used as the membrane module 40b.

【0030】[0030]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、これは単に例示であって本発明を制限するも
のではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which are merely examples and do not limit the present invention.

【0031】比較例1 図7に示すフローの水処理装置30aを用い、下記に示
す装置仕様及び水処理条件で水処理を行った。なお、水
処理方法は本願明細書段落0005に記載された方法と
同様にして行った。被処理水としては、工業用水を原水
とし、該原水を除濁、pH調整、脱気等の前処理を行っ
たものを使用した。
Comparative Example 1 Using the water treatment apparatus 30a having the flow shown in FIG. 7, water treatment was performed under the following apparatus specifications and water treatment conditions. The water treatment method was the same as the method described in paragraph 0005 of the present specification. As the water to be treated, the raw water was industrial water, and the raw water was subjected to pretreatment such as turbidity, pH adjustment, deaeration and the like.

【0032】・被処理水;シリカ濃度20mg/l、加
温用熱交換器手前の水温12℃ ・加温用熱交換器;プレート式熱交換器、熱媒体は水蒸
気 ・加温用熱交換器で加温された被処理水の温度(T
1);25℃ ・濃縮倍率の上限値(シリカの飽和溶解度/被処理水中
のシリカ濃度);6.425℃におけるシリカの飽和溶
解度128mg/lを被処理水中のシリカ濃度20mg
/lで除した値 ・膜モジュール;8インチエレメント、3本入りで1モ
ジュール逆浸透膜モジュールES−15(日東電工社
製)
Water to be treated; silica concentration 20 mg / l, water temperature in front of heat exchanger for heating 12 ° C., heat exchanger for heating; plate type heat exchanger, steam as heat medium, heat exchanger for heating Temperature of treated water heated by (T
1); 25 ° C. ・ Upper limit of concentration ratio (saturated solubility of silica / silica concentration in treated water); saturated solubility of silica at 6.425 ° C. 128 mg / l, silica concentration in treated water 20 mg
Value divided by / l / Membrane module; 8 inch element, 3 modules in 1 module reverse osmosis membrane module ES-15 (Nitto Denko Corporation)

【0033】本例では、被処理水の流量(F0)を1
1.9t/hrとし、T1=25℃におけるシリカ析出
限界である透過水量として10t/hrを得る。ポンプ
圧力はこの透過水量を得るために、膜モジュール内での
圧力損失を考慮して0.59MPaとした。また、透過
膜の膜表面の汚れを考慮し、エレメント当たり1〜1.
5t/hr程度の透過水を得られるように運転した。具
体的には、第1段の膜モジュール3a1、及び3a2への
流量を11.9t/hrとし、第1段の膜モジュール3
1、及び3a2からの中間濃縮水の流量の合計は5.3
t/hrとし、第1段の膜モジュール3a1、及び3a2
からの透過水の合計量は、6.6t/hrとした。透過
水のシリカ濃度は1mg/l以下であり、中間濃縮水の
シリカ濃度は45mg/lであった。第2段の膜モジュ
ール3b1からの濃縮水の流量は1.9t/hr、第2
段の膜モジュール3b1からの透過水量は3.4t/h
rであった。濃縮水のシリカ濃度は128mg/lであ
った。
In this example, the flow rate of the water to be treated (F0) is 1
1.9 t / hr is set, and 10 t / hr is obtained as the permeated water amount which is the silica precipitation limit at T1 = 25 ° C. The pump pressure was set to 0.59 MPa in consideration of the pressure loss in the membrane module in order to obtain this amount of permeated water. Also, considering the contamination of the membrane surface of the permeable membrane, 1 to 1.
The operation was performed so that permeated water of about 5 t / hr could be obtained. Specifically, the flow rate to the first stage membrane modules 3a 1 and 3a 2 is set to 11.9 t / hr, and the first stage membrane module 3
The total flow rate of the intermediate concentrated water from a 1 and 3a 2 is 5.3.
t / hr, the first stage membrane modules 3a 1 and 3a 2
The total amount of permeated water from was 6.6 t / hr. The silica concentration of the permeated water was 1 mg / l or less, and the silica concentration of the intermediate concentrated water was 45 mg / l. The flow rate of the concentrated water from the second stage membrane module 3b 1 was 1.9 t / hr,
The amount of permeated water from the three-stage membrane module 3b 1 is 3.4 t / h.
It was r. The silica concentration of the concentrated water was 128 mg / l.

【0034】<エネルギー計算>被処理水11.9t/
hrを12℃から25℃に加温するエネルギーが必要に
なる。従って、加温エネルギーは、水1kgを1℃加温
するエネルギーが4184J/(kg・℃)であるか
ら、(25℃−12℃)×11.9×103kg/hr
×4184J/(kg・℃)=6.47×105kJ/
hr、一方、ポンプ動力は3.3kW=1.19×10
4kJ/hr、合計して6.59×105kJ/hrであ
った。また、得られた透過水量は10t/hr(透過水
温度25℃)であった。
<Energy calculation> Treated water 11.9t /
Energy is required to heat hr from 12 ° C to 25 ° C. Therefore, as for the heating energy, the energy for heating 1 kg of water at 1 ° C. is 4184 J / (kg · ° C.), so (25 ° C.-12 ° C.) × 11.9 × 10 3 kg / hr.
× 4184 J / (kg · ° C) = 6.47 × 10 5 kJ /
hr, meanwhile, pump power is 3.3 kW = 1.19 × 10
The total was 4 kJ / hr, which was 6.59 × 10 5 kJ / hr. The amount of permeated water obtained was 10 t / hr (permeated water temperature 25 ° C.).

【0035】比較例2 図8に示すフローの水処理装置30bを用いて水処理を
行い、熱エネルギーの有効利用のために、温度12℃の
被処理水を、第2段の膜モジュール3b1から得られる
流量1.9t/hrの濃縮水と熱回収用熱交換器1bに
おいて熱交換し、次いで、加温用熱交換器1aにより2
5℃まで加温した後、第1段の膜モジュール3a1及び
3a2に供給した以外は、全て比較例1の水処理装置、
水処理方法及び水処理条件と同様の運転を行った。な
お、各所における温度及び流量を下記に示す。
Comparative Example 2 Water treatment was carried out using the water treatment apparatus 30b having the flow shown in FIG. 8, and in order to effectively utilize heat energy, the water to be treated at a temperature of 12 ° C. was treated with the second-stage membrane module 3b 1 The concentrated water having a flow rate of 1.9 t / hr and the heat recovery heat exchanger 1b are heat-exchanged with each other, and then heated by the heat exchanger 1a for heating to 2
After heating up to 5 ° C., all were supplied to the first stage membrane modules 3a 1 and 3a 2 except for the water treatment device of Comparative Example 1,
The same operation as the water treatment method and water treatment conditions was performed. The temperature and flow rate at each location are shown below.

【0036】被処理水の熱回収用熱交換器1b前の入口
温度;12℃ 被処理水の熱回収用熱交換器1bを出た後の温度;14
℃ 濃縮水の熱回収用熱交換器1b前の入口温度;25℃ 濃縮水の熱回収用熱交換器1bを出た後の出口温度;1
4℃ 被処理水の流量(F0);11.9t/hr
Inlet temperature before the heat recovery heat exchanger 1b for treated water: 12 ° C. Temperature after leaving the heat recovery heat exchanger 1b for treated water; 14
℃ Inlet temperature before heat recovery heat exchanger 1b for concentrated water; 25 ° C Outlet temperature after exiting heat recovery heat exchanger 1b for concentrated water; 1
4 ° C Flow rate of treated water (F0); 11.9t / hr

【0037】<エネルギー計算>加温のエネルギーは
(25℃−14℃)×11.9×103kg/hr×4
184J/(kg・℃)=5.48×105kJ/h
r、一方、ポンプ動力は3.3kW=1.19×104
kJ/hr、合計して5.60×105kJ/hrであ
った。また、透過水量は10t/hr(透過水温度25
℃)であった。
<Energy Calculation> Heating energy is (25 ° C.-14 ° C.) × 11.9 × 10 3 kg / hr × 4
184J / (kg ・ ° C) = 5.48 × 10 5 kJ / h
r, meanwhile, the pump power is 3.3 kW = 1.19 × 10 4
The total kJ / hr was 5.60 × 10 5 kJ / hr. The amount of permeated water is 10 t / hr (permeated water temperature 25
℃).

【0038】実施例1 図1の水処理装置31aを用い、ポンプの吐出圧(操作
圧力)を0.59MPa×1.53=0.90MPaと
して、12℃の被処理水を、第1段の膜モジュールによ
り処理して得られる透過水の合計量が、6.6t/hr
に保たれるようにし、図1の減圧弁10により、0.5
9MPaまで該中間濃縮水を減圧した後、加温用熱交換
器1aにより中間濃縮水を25℃に加温した以外は、比
較例1の水処理装置、水処理方法及び水処理条件と同様
の方法で運転した。ポンプ操作圧を高めた理由は、12
℃の場合の透過水量は25℃の場合の透過水量の65.
5%になるので、操作圧力を1/0.655=1.53
倍としたことによる。
Example 1 Using the water treatment apparatus 31a shown in FIG. 1, the discharge pressure (operating pressure) of the pump was set to 0.59 MPa × 1.53 = 0.90 MPa, and the treated water at 12 ° C. was treated in the first stage. The total amount of permeated water obtained by treating with the membrane module is 6.6 t / hr.
The pressure reducing valve 10 in FIG.
After depressurizing the intermediate concentrated water to 9 MPa and then heating the intermediate concentrated water to 25 ° C. by the heating heat exchanger 1a, the water treatment device, the water treatment method, and the water treatment conditions of Comparative Example 1 were the same. Driven the way. The reason for increasing the pump operating pressure is 12
The permeated water amount in the case of 25 ° C. is 65.
Since it is 5%, the operating pressure is 1 / 0.655 = 1.53.
It depends on doubling.

【0039】第1段の膜モジュールに供給される被処理
水の水温12℃のシリカの飽和溶解度は128mg/l
であり、第1段の膜モジュールで得られる中間濃縮水の
シリカ濃度(シリカ濃度45mg/l)は飽和濃度未満
である。中間濃縮水は、第2段の膜モジュール3b1
送水される前に加温されたので、5.3t/hrの中間
濃縮水を12℃から25℃へ加温したことになる。ま
た、第2段の膜モジュール3b1の透過水は3.4t/
hrで25℃であるが、第1段の膜モジュール3a1
び3a2の合計の透過水は6.6t/hrで12℃なの
で、全体の透過水の水温としては10t/hrで16℃
である。
The saturated solubility of silica to be treated water supplied to the first stage membrane module at a water temperature of 12 ° C. is 128 mg / l.
And the silica concentration of the intermediate concentrated water obtained in the first stage membrane module (silica concentration 45 mg / l) is less than the saturation concentration. Since the intermediate concentrated water was heated before being sent to the second stage membrane module 3b 1 , it means that the intermediate concentrated water of 5.3 t / hr was heated from 12 ° C to 25 ° C. Further, the permeated water of the second-stage membrane module 3b 1 is 3.4 t /
Although it is 25 ° C. in hr, the total permeated water of the first-stage membrane modules 3a 1 and 3a 2 is 12 ° C. at 6.6 t / hr, so the total permeated water temperature is 16 ° C. at 10 t / hr.
Is.

【0040】<エネルギー計算>加温のエネルギーは
(25℃−12℃)×5.3t/hr×4184J/
(kg・℃)=2.88×105kJ/hr、一方ポン
プ動力は5.1kW=1.84×104kJ/hr、合
計して3.06×105kJ/hrであった。また、透
過水量は10t/hr(透過水温度16℃)であった。
<Energy calculation> The heating energy is (25 ° C-12 ° C) x 5.3 t / hr x 4184 J /
(Kg · ° C.) = 2.88 × 10 5 kJ / hr, while the pump power was 5.1 kW = 1.84 × 10 4 kJ / hr, which was 3.06 × 10 5 kJ / hr in total. The amount of permeated water was 10 t / hr (permeated water temperature 16 ° C.).

【0041】実施例1によれば、ポンプの操作圧を高め
るために多少動力が増加するが、加温に必要なエネルギ
ーが激減するので、同じ運転条件である比較例1と比較
して、単位透過水量当たり、50%以上の大幅な省エネ
ルギーとなった。
According to the first embodiment, the power is increased to increase the operating pressure of the pump, but the energy required for heating is drastically reduced. A significant energy saving of 50% or more per amount of permeated water.

【0042】実施例2 第2段の膜モジュールに送水する中間濃縮水を加温用熱
交換器1aにより、膜モジュールの通常の使用上限温度
である40℃に加温した以外は、実施例1と同様に水処
理装置31aを用いて運転を行った。この場合、40℃
でのシリカ飽和濃度は160mg/lなので、第2段の
膜モジュール3b1の透過水量を3.8t/hrとし
た。第2段の膜モジュール3b1の濃縮水は1.5t/
hrでシリカ濃度160mg/lであった。
Example 2 Example 1 was repeated except that the intermediate concentrated water to be fed to the second-stage membrane module was heated by the heat exchanger 1a for heating to 40 ° C. which is the normal upper limit temperature of use of the membrane module. The operation was performed using the water treatment device 31a in the same manner as in. In this case, 40 ℃
Since the silica saturation concentration at 160 mg / l, the permeated water amount of the second stage membrane module 3b 1 was set to 3.8 t / hr. Concentrated water of the second stage membrane module 3b 1 is 1.5 t /
The silica concentration was 160 mg / l in hr.

【0043】<エネルギー計算>加温のエネルギーは
(40℃−12℃)×5.3t/hr×4184J/
(kg・℃)=6.21×105kJ/hr、一方、ポ
ンプ動力は5.1kW=1.84×104kJ/hr、
合計して6.39×105kJ/hrであった。また、
透過水量は10.4t/hr(透過水温度23℃)であ
った。
<Energy calculation> The energy for heating is (40 ° C-12 ° C) x 5.3 t / hr x 4184 J /
(Kg · ° C.) = 6.21 × 10 5 kJ / hr, while pump power is 5.1 kW = 1.84 × 10 4 kJ / hr,
The total was 6.39 × 10 5 kJ / hr. Also,
The amount of permeated water was 10.4 t / hr (permeated water temperature 23 ° C.).

【0044】実施例2では、濃縮水量が減少し、得られ
る透過水の総量が向上した。また、比較例1と比較し
て、消費エネルギーが3%減少したにもかかわらず、透
過水量が4%増加するので、単位透過水量当たりのエネ
ルギー消費量は7%ほど低下した。
In Example 2, the amount of concentrated water was reduced and the total amount of permeated water obtained was improved. Further, as compared with Comparative Example 1, the amount of permeated water increased by 4%, although the energy consumption decreased by 3%, so the energy consumption per unit amount of permeated water decreased by about 7%.

【0045】実施例3 図2の水処理装置31bを用いて水処理を行い、第2段
の膜モジュール3b1の濃縮水(25℃、1.9t/h
r)を配管106により熱回収用熱交換器1bに流通さ
せ、第1段の膜モジュール3a1、及び3a2に供給され
る12℃の被処理水と熱交換し、第2段の膜モジュール
3b1に供給する中間濃縮水を、加温用熱交換器1aに
おいて、25℃まで加温する点、ポンプの操作圧力を
0.85MPaとする点以外は、実施例1と同様に運転
を行った。なお、熱回収用熱交換器1bとしては、プレ
ート式熱交換器を用いた。
Example 3 Water treatment was performed using the water treatment apparatus 31b of FIG. 2, and concentrated water (25 ° C., 1.9 t / h) of the second stage membrane module 3b 1 was treated.
r) is passed through the pipe 106 to the heat recovery heat exchanger 1b to exchange heat with the water to be treated at 12 ° C. supplied to the first-stage membrane modules 3a 1 and 3a 2 , and the second- stage membrane module 3a 1 . The operation is performed in the same manner as in Example 1 except that the intermediate concentrated water supplied to 3b 1 is heated to 25 ° C. in the heating heat exchanger 1a and the operating pressure of the pump is set to 0.85 MPa. It was A plate heat exchanger was used as the heat recovery heat exchanger 1b.

【0046】熱回収用熱交換器1bにおいて、被処理水
の入口温度は12℃であり、濃縮水入口温度は25℃で
あり、濃縮水出口温度は14℃であり、被処理水の出口
温度は14℃であった。被処理水が14℃であるため、
ポンプの操作圧力を比較例1の場合の1.44倍、すな
わち0.59×1.44=0.85MPaで運転し、第
1段の膜モジュール3a1、及び3a2で得られる透過水
の合計量を6.6t/hrに保った。
In the heat recovery heat exchanger 1b, the inlet temperature of the treated water is 12 ° C., the inlet temperature of the concentrated water is 25 ° C., the outlet temperature of the concentrated water is 14 ° C., the outlet temperature of the treated water is Was 14 ° C. Since the water to be treated is 14 ° C,
The operating pressure of the pump was 1.44 times that of Comparative Example 1, that is, 0.59 × 1.44 = 0.85 MPa, and the permeated water obtained in the first-stage membrane modules 3a 1 and 3a 2 was operated. The total amount was kept at 6.6 t / hr.

【0047】<エネルギー計算>加温のエネルギーは
(25℃−14℃)×5.3t/hr×4184J/
(kg・℃)=2.44×105kJ/hr、一方ポン
プ動力は4.8kW=1.73×104kJ/hr、合
計して2.61×105kJ/hrであった。また、透
過水量は10t/hr(透過水温度18℃)であった。
<Energy calculation> Heating energy is (25 ° C-14 ° C) x 5.3 t / hr x 4184 J /
(Kg · ° C.) = 2.44 × 10 5 kJ / hr, while the pump power was 4.8 kW = 1.73 × 10 4 kJ / hr, totaling 2.61 × 10 5 kJ / hr. The amount of permeated water was 10 t / hr (permeated water temperature 18 ° C.).

【0048】実施例3によれば、濃縮水から熱回収して
いない実施例1と比較して、透過水の単位重量当たり、
15%の省エネルギー化が図れた。また、比較例2と比
較して、53%もの省エネルギー化を図ることができ、
本例による方法がエネルギー的に優位となった。
According to Example 3, as compared with Example 1 in which heat was not recovered from the concentrated water, per unit weight of permeated water,
Energy savings of 15% were achieved. Further, compared with Comparative Example 2, energy saving of 53% can be achieved,
The method according to this example has an energy advantage.

【0049】実施例4 図3の水処理装置31cを用いて水処理を行い、第2段
の膜モジュール3b1の濃縮水すなわち全濃縮水を配管
106により熱回収用熱交換器1bに流通させ、第2段
の膜モジュール3b1に供給される12℃の中間濃縮水
と熱交換し、加温した該中間濃縮水を、更に、加温用熱
交換器1aにおいて25℃まで加温すること以外は実施
例1と同様に運転を行った。
Example 4 Water treatment was carried out using the water treatment apparatus 31c of FIG. 3, and the concentrated water of the second-stage membrane module 3b 1 , that is, the total concentrated water was circulated to the heat recovery heat exchanger 1b through the pipe 106. , Heat-exchange with the intermediate concentrated water of 12 ° C. supplied to the second-stage membrane module 3b 1 and heat the intermediate concentrated water to 25 ° C. in the heat exchanger 1a for heating. The operation was performed in the same manner as in Example 1 except for the above.

【0050】熱回収用熱交換器1bにおいて、中間濃縮
水の入口温度12℃であり、濃縮水の入口温度25℃で
あり、濃縮水の出口温度は14℃であり、中間濃縮水の
出口温度は16℃であった。加圧ポンプの操作圧力を
1.53倍、すなわち0.59×1.53=0.90M
Paで運転し、第1段の膜モジュール3a1、及び3a2
で得られる透過水の合計量を6.6t/hrに保った。
In the heat recovery heat exchanger 1b, the inlet temperature of the intermediate concentrated water is 12 ° C., the inlet temperature of the concentrated water is 25 ° C., the outlet temperature of the concentrated water is 14 ° C., the outlet temperature of the intermediate concentrated water. Was 16 ° C. The operating pressure of the pressurizing pump is 1.53 times, that is, 0.59 × 1.53 = 0.90M
Operated at Pa, the first-stage membrane modules 3a 1 and 3a 2
The total amount of permeated water obtained in 1. was maintained at 6.6 t / hr.

【0051】<エネルギー計算>加温のエネルギーは
(25℃−16℃)×5.3t/hr×4184J/
(kg・℃)=2.00×105kJ/hr、一方ポン
プ動力は5.1kW=1.84×104kJ/hr、合
計して2.18×105kJ/hrであった。また、透
過水量は10t/hr(透過水温度16℃)であった。
<Energy calculation> The energy for heating is (25 ° C-16 ° C) x 5.3 t / hr x 4184 J /
(Kg · ° C.) = 2.00 × 10 5 kJ / hr, while the pump power was 5.1 kW = 1.84 × 10 4 kJ / hr, which was 2.18 × 10 5 kJ / hr in total. The amount of permeated water was 10 t / hr (permeated water temperature 16 ° C.).

【0052】実施例4によれば、熱回収していない実施
例1と比較して、29%の省エネルギー化が図れる。ま
た、第1段の膜モジュールの被処理水と熱交換した実施
例3と比較しても、さらに16%もの省エネルギー化が
図れた。
According to the fourth embodiment, energy saving of 29% can be achieved as compared with the first embodiment in which the heat is not recovered. Further, as compared with Example 3 in which heat was exchanged with the water to be treated of the first-stage membrane module, energy saving was further achieved by 16%.

【0053】実施例5 図4の水処理装置31dを用いて水処理を行い、第1段
の膜モジュール3a1、及び3a2から得られる透過水、
及び第2段の膜モジュール3b1の透過水を配管105
eにより熱回収用熱交換器1bに流通させ、第1段の膜
モジュール3a 1、及び3a2に供給される12℃の被処
理水と熱交換し、第1段の膜モジュール3a1、及び3
2に供給する被処理水を、加温用熱交換器1aにおい
て、25℃まで加温すること以外は、比較例1の処理装
置、水処理方法及び水処理条件と同様に運転を行った。
なお、各所における温度及び流量を下記に示す。また、
熱回収用熱交換器1bとしては、プレート式熱交換器を
用いた。
Example 5 Water treatment is performed using the water treatment device 31d shown in FIG.
Membrane module 3a1, And 3a2Permeate, obtained from
And the second stage membrane module 3b1The permeated water of the pipe 105
It is circulated to the heat recovery heat exchanger 1b by e, and the first-stage membrane is
Module 3a 1, And 3a212 ° C to be supplied to
Heat exchange with water, first stage membrane module 3a1, And 3
a2Water to be supplied to the heat exchanger 1a for heating
Except that it is heated up to 25 ° C.
The operation was carried out in the same manner as the setting, water treatment method and water treatment conditions.
The temperature and flow rate at each location are shown below. Also,
A plate heat exchanger is used as the heat recovery heat exchanger 1b.
Using.

【0054】 被処理水の熱回収用熱交換器の入口温度;12℃ 被処理水の熱回収用熱交換器の出口温度;21℃ 全透過水の熱回収用熱交換器の入口温度;25℃ 全透過水の熱回収用熱交換器の出口温度;14℃[0054] Inlet temperature of heat exchanger for heat recovery of treated water; 12 ℃ Outlet temperature of heat exchanger for heat recovery of treated water: 21 ° C Inlet temperature of heat exchanger for heat recovery of all permeated water; 25 ° C Outlet temperature of heat exchanger for heat recovery of all permeate; 14 ℃

【0055】<エネルギー計算>加温のエネルギーは
(25℃−21℃)×11.9t/hr×4184J/
(kg・℃)=1.99×105kJ/hr、一方ポン
プ動力は3.3kw=1.19×104kJ/hr、合
計して2.11×105kJ/hrであった。また、透
過水量は10t/hr(透過水温度18℃)であった。
<Energy calculation> The heating energy is (25 ° C-21 ° C) x 11.9 t / hr x 4184 J /
(Kg · ° C.) = 1.99 × 10 5 kJ / hr, while the pump power was 3.3 kw = 1.19 × 10 4 kJ / hr, which was 2.11 × 10 5 kJ / hr in total. The amount of permeated water was 10 t / hr (permeated water temperature 18 ° C.).

【0056】実施例5は、濃縮水から熱回収をしている
比較例2と比較して、62%の省エネルギー化が図れ
た。
In Example 5, energy saving of 62% was achieved as compared with Comparative Example 2 in which heat was recovered from concentrated water.

【0057】以上の比較例及び実施例のエネルギー計算
から、以下のことがわかった。第1段の膜モジュールか
ら得られる中間濃縮水のシリカ濃度が、飽和濃度を超え
ない範囲で運転圧力を上昇させて、比較例1と同量の透
過水量を得た実施例1、及び加温用熱交換器により、中
間濃縮水の温度を40℃に加温した以外は実施例1と同
様の実験を行った実施例2は、比較例1より省エネルギ
ーで透過水を得ることが出来た。また、濃縮水と被処理
水を熱交換し、飽和濃度を超えない範囲で運転圧力を上
昇させて、比較例1と同量の透過水量を得た実施例3
は、比較例1及び比較例2よりも省エネルギーで透過水
を得ることが出来た。第2段の膜モジュールの中間濃縮
水と濃縮水を熱交換する実施例4においては、比較例1
及び比較例2に比べて、省エネルギー化が図れた。第2
段の膜モジュールの中間透過水と被処理水を熱交換する
実施例5においては、比較例1及び比較例2に比べて、
省エネルギー化が図れた。
From the energy calculations of the above Comparative Examples and Examples, the following was found. Example 1 in which the operating pressure was increased within a range in which the silica concentration of the intermediate concentrated water obtained from the first-stage membrane module did not exceed the saturation concentration to obtain the same amount of permeated water as in Comparative Example 1, and heating. Example 2 in which the same experiment as in Example 1 was carried out except that the temperature of the intermediate concentrated water was raised to 40 ° C. with the use heat exchanger, the permeated water could be obtained more energy-saving than the comparative example 1. Further, the concentrated water and the water to be treated were heat-exchanged, and the operating pressure was raised within a range not exceeding the saturated concentration to obtain the same amount of permeated water as in Comparative Example 1.
Was able to obtain permeated water with energy saving as compared with Comparative Examples 1 and 2. In Example 4 in which the intermediate concentrated water and concentrated water of the second-stage membrane module were heat-exchanged, Comparative Example 1
And energy saving was achieved as compared with Comparative Example 2. Second
In Example 5 in which the intermediate permeated water of the staged membrane module and the water to be treated are heat-exchanged, compared to Comparative Example 1 and Comparative Example 2,
Energy saving was achieved.

【0058】参考例1 上述の比較例及び実施例について、装置の運転にかかる
コスト計算を考える。加熱に使用する水蒸気は1kgあ
たり3円、ポンプに使用する電力は1kWhあたり15
円とする。1kgの水蒸気から得られる熱量は、2.4
3×103kJとすると、水蒸気が1.23×10-3
円/kJ(以下これを定数aとする)、電力が4.17
×10-3 円/kJ(以下これを定数bとする)であ
り、1時間あたりのコストを計算すると、表1のように
計算される。
Reference Example 1 For the above-described comparative example and example, consider the cost calculation for operating the apparatus. The steam used for heating is 3 yen per kg, and the electric power used for the pump is 15 per kWh.
Let it be a circle. The amount of heat obtained from 1 kg of steam is 2.4.
If it is 3 × 10 3 kJ, the water vapor is 1.23 × 10 -3.
Yen / kJ (hereinafter referred to as constant a), electric power is 4.17
It is × 10 -3 yen / kJ (hereinafter, this is referred to as a constant b), and the cost per hour is calculated as shown in Table 1.

【0059】[0059]

【表1】 ───────────────────────────────── 比較例1 6.47×105a+1.19×104b=845円 比較例2 5.48×105a+1.19×104b=724円 実施例1 2.88×105a+1.84×104b=431円 実施例2 6.21×105a+1.84×104b=841円 実施例3 2.44×105a+1.73×104b=372円 実施例4 2.00×105a+1.84×104b=323円 実施例5 1.99×105a+1.19×104b=294円 ─────────────────────────────────[Table 1] ───────────────────────────────── Comparative Example 1 6.47 × 10 5 a + 1.19 × 10 4 b = 845 yen Comparative Example 2 5.48 × 10 5 a + 1.19 × 10 4 b = 724 yen Example 1 2.88 × 10 5 a + 1.84 × 10 4 b = 431 yen Example 2 6.21 × 10 5 a + 1.84 × 10 4 b = 841 yen Example 3 2.44 × 10 5 a + 1.73 × 10 4 b = 372 yen Example 4 2.00 × 10 5 a + 1.84 × 10 4 b = 323 yen Yen Example 5 1.99 × 10 5 a + 1.19 × 10 4 b = 294 Yen ─────────────────────────────── ───

【0060】参考例1は、透過水を得るために必要な電
力量及び熱量の各々エネルギー量に、定数を乗じた額を
加算してコストを算出し、この数値をエネルギー計算と
合せて、管理指標とすることができる。また、本発明の
実施例1、3、4、5においては、比較例よりエネルギ
ー面のみではなく、比較例1及び、比較例2よりもコス
ト面でも優れていることがわかる。
In the reference example 1, the cost is calculated by adding the amount obtained by multiplying the energy amount of each of the electric energy and the heat amount required to obtain the permeated water by a constant, and calculating the cost together with the energy calculation. It can be used as an indicator. Further, it can be seen that Examples 1, 3, 4, and 5 of the present invention are superior not only in the energy aspect to the comparative example but also in the cost aspect to the comparative examples 1 and 2.

【0061】また、CO2排出量についても、水蒸気の
単位重量当たり及び電力の単位エネルギー当たりのCO
2排出量を用いて換算するだけで計算することができ、
これを管理指標として用いることもできる。
Regarding CO 2 emission amount, CO 2 per unit weight of water vapor and per unit energy of electric power
2 It can be calculated simply by converting using the emission amount,
This can also be used as a management index.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明の水処理方法により、得られる透
過水の単位重量を得るために必要とされる、加温用の熱
媒体の温度調整に用いるエネルギーを節約することがで
きる。また、本発明の水処理装置により、当該水処理方
法を確実に実施することができる。また、本発明の水処
理装置を、熱回収用熱交換器を内蔵する膜モジュールを
含む水処理装置とすることにより、省スペースの水処理
装置とすることが可能となる。
According to the water treatment method of the present invention, the energy required for adjusting the temperature of the heating medium for heating, which is required to obtain the unit weight of the permeated water obtained, can be saved. Further, the water treatment device of the present invention can reliably carry out the water treatment method. Further, by using the water treatment device of the present invention as a water treatment device including a membrane module containing a heat recovery heat exchanger, it is possible to provide a space-saving water treatment device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る水処理装置を
示すフロー図である。
FIG. 1 is a flow diagram showing a water treatment device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係る水処理装置を
示すフロー図である。
FIG. 2 is a flow diagram showing a water treatment device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態に係る水処理装置を
示すフロー図である。
FIG. 3 is a flow diagram showing a water treatment device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態に係る水処理装置を
示すフロー図である。
FIG. 4 is a flow diagram showing a water treatment device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の水処理装置に用いる熱交換器を内蔵す
る膜モジュールを示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a membrane module containing a heat exchanger used in the water treatment device of the present invention.

【図6】本発明の水処理装置に用いる熱交換器を内蔵す
る膜モジュールの他の態様を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing another embodiment of a membrane module having a heat exchanger used in the water treatment device of the present invention.

【図7】従来の水処理装置を示すフロー図である。FIG. 7 is a flowchart showing a conventional water treatment device.

【図8】従来の他の水処理装置を示すフロー図である。FIG. 8 is a flowchart showing another conventional water treatment device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 加温用熱交換器 1b 熱回収用熱交換器 2 ポンプ 3a1、3a2、3b1 膜モジュール 4a1、4a2 被処理水入口 4b1 中間濃縮水入口 5a1、5a2 中間濃縮水出口 5b1 濃縮水出口 6a1、6a2、6b1 透過水出口 7a1、7a2 中間濃縮水側 7b1 濃縮水側 8a1、8a2、8b1 透過水側 9a1、9a2、9b1 透過膜 10 減圧弁 11 被処理水または中間濃縮水の入口 12 チューブキャップ 13 圧力容器 14a、14b 膜エレメント 15a、15b 継手 16 熱交換器 17 エンドプレート 18 熱回収用熱交換器への透過水または濃縮水の
入口 19 熱回収用熱交換器への透過水または濃縮水の
出口 20 透過水出口 21 中間濃縮水出口 22 熱交換器への中間濃縮水の入口 23 熱交換器からの被処理水または中間濃縮水の
出口 30a、30b 従来の水処理装置 31a〜31d 本発明の水処理方法にかかる水処理
装置 40a、40b 熱交換器を内蔵する膜モジュール 101、102、103、104a、104b、104
c、104d、105a〜e、106、111、11
5、116、117、118 配管
1a Heating heat exchanger 1b Heat recovery heat exchanger 2 Pumps 3a 1 , 3a 2 , 3b 1 Membrane modules 4a 1 , 4a 2 Treated water inlet 4b 1 Intermediate concentrated water inlet 5a 1 , 5a 2 Intermediate concentrated water outlet 5b 1 concentrated water outlet 6a 1 , 6a 2 , 6b 1 permeated water outlet 7a 1 , 7a 2 intermediate concentrated water side 7b 1 concentrated water side 8a 1 , 8a 2 , 8b 1 permeated water side 9a 1 , 9a 2 , 9b 1 permeate Membrane 10 Pressure reducing valve 11 Inlet for treated water or intermediate concentrated water 12 Tube cap 13 Pressure vessels 14a, 14b Membrane elements 15a, 15b Joint 16 Heat exchanger 17 End plate 18 Permeate or concentrated water for heat recovery heat exchanger Inlet 19 Outlet of permeate or concentrated water to heat recovery heat exchanger 20 Permeate outlet 21 Intermediate concentrated water outlet 22 Intermediate concentrated water inlet to heat exchanger 23 Treated water or intermediate concentrated water from heat exchanger Water outlet 30 a, 30b Conventional water treatment devices 31a to 31d Water treatment devices 40a, 40b according to the water treatment method of the present invention Membrane modules 101, 102, 103, 104a, 104b, 104 incorporating heat exchangers.
c, 104d, 105a to e, 106, 111, 11
5,116,117,118 Piping

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F28F 27/00 511 F28F 27/00 511F Fターム(参考) 4D006 GA03 GA06 GA07 HA01 HA21 HA41 HA61 JA53A JA57A JA65A JA66A KA01 KA14 KA15 KA16 KA52 KA54 KA56 KA63 KA64 KA67 KB30 KE05Q KE05R KE07P KE16P KE16Q MA01 MA02 MA03 MB02 MB15 PA01 PB02 PB06 PB22 PB25 PB26 PC51 PC54 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F28F 27/00 511 F28F 27/00 511F F term (reference) 4D006 GA03 GA06 GA07 HA01 HA21 HA41 HA61 JA53A JA57A JA65A JA66A KA01 KA14 KA15 KA16 KA52 KA54 KA56 KA63 KA64 KA67 KB30 KE05Q KE05R KE07P KE16P KE16Q MA01 MA02 MA03 MB02 MB15 PA01 PB02 PB06 PB22 PB25 PB26 PC51 PC54

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理水を第1段の膜モジュールにポン
プにて加圧供給し、第1段の膜モジュールの透過水出口
より透過水を得ると共に第1段の膜モジュールの中間濃
縮水出口より中間濃縮水を得て、順次、上流の膜モジュ
ールで得られた中間濃縮水を下流の膜モジュールに供給
し、透過水と濃縮水を得る2段以上の膜モジュールを用
いる水処理方法において、前記中間濃縮水を、加温用熱
交換器により所望の温度に加温してから、該加温用熱交
換器の下流に位置する膜モジュールへ供給することを特
徴とする2段以上の膜モジュールを用いる水処理方法。
1. Water to be treated is supplied under pressure to a membrane module of the first stage by a pump to obtain permeated water from a permeate outlet of the membrane module of the first stage and an intermediate concentrated water of the membrane module of the first stage. In a water treatment method using two or more stages of membrane modules, the intermediate concentrated water is obtained from the outlet, and the intermediate concentrated water obtained in the upstream membrane module is sequentially supplied to the downstream membrane module to obtain permeated water and concentrated water. The intermediate concentrated water is heated to a desired temperature by a heat exchanger for heating and then supplied to a membrane module located downstream of the heat exchanger for heating. Water treatment method using a membrane module.
【請求項2】 前記上流の膜モジュールと前記加温用交
換器との配管途中に減圧弁を設置すると共に、該減圧弁
により前記下流に位置する膜モジュールに供給される中
間濃縮水にかかる圧力を低減することにより、前記水処
理方法において用いられる全ての膜モジュールの膜面積
あたりの透過水量を、第1段の膜モジュールの膜面積あ
たりの透過水量の0.8〜1.2倍となるように調整し
て運転することを特徴とする請求項1記載の2段以上の
膜モジュールを用いる水処理方法。
2. A pressure reducing valve is installed in the middle of piping between the upstream membrane module and the heating exchanger, and pressure applied to the intermediate concentrated water supplied to the downstream membrane module by the pressure reducing valve. By reducing the amount of permeated water per membrane area of all the membrane modules used in the water treatment method is 0.8 to 1.2 times the permeated water amount per membrane area of the first-stage membrane module. The water treatment method using a membrane module of two or more stages according to claim 1, wherein the water treatment method is performed by adjusting the above.
【請求項3】 前記被処理水または中間濃縮水と、前記
濃縮水又は前記透過水とを、熱回収用熱交換器において
熱交換させることを特徴とする請求項1又は2記載の2
段以上の膜モジュールを用いる水処理方法。
3. A heat recovery heat exchanger for exchanging heat between the water to be treated or the intermediate concentrated water and the concentrated water or the permeated water according to claim 1 or 2.
A water treatment method using a membrane module having more than two stages.
【請求項4】 前記熱回収用熱交換器を、いずれかの段
の膜モジュールの圧力容器内の出口部に設置して、中間
濃縮水と透過水または濃縮水とを、該熱回収用熱交換器
において熱交換することを特徴とする請求項3に記載の
2段以上の膜モジュールを用いる水処理方法。
4. The heat recovery heat exchanger is installed at the outlet of the pressure vessel of the membrane module at any stage, and the intermediate concentrated water and the permeated water or the concentrated water are transferred to the heat recovery heat exchanger. The water treatment method using two or more stages of membrane modules according to claim 3, wherein heat is exchanged in the exchanger.
【請求項5】 前記加温用熱交換器を、いずれかの段の
膜モジュールの圧力容器内の出口部に設置して、前記中
間濃縮水を、該加温用熱交換器により所望の温度に加温
することを特徴とする請求項1に記載の2段以上の膜モ
ジュールを用いる水処理方法。
5. The heating heat exchanger is installed at an outlet of a pressure vessel of a membrane module at any stage, and the intermediate concentrated water is heated to a desired temperature by the heating heat exchanger. The method for water treatment using the membrane module of two or more stages according to claim 1, wherein the water treatment is performed for 2 hours.
【請求項6】 下流の膜モジュールとして、上流の膜モ
ジュールと比較して、同一圧力、同一温度における膜面
積当たりの透過水量が少ない膜モジュールを用いること
を特徴とする請求項1又は2に記載の水処理方法。
6. The membrane module according to claim 1, wherein a membrane module having a smaller amount of permeated water per membrane area at the same pressure and the same temperature is used as the downstream membrane module, as compared with the upstream membrane module. Water treatment method.
【請求項7】 被処理水を第1段の膜モジュールにポン
プにて加圧供給し、第1段の膜モジュールの透過水出口
より透過水を得ると共に、第1段の膜モジュールの中間
濃縮水又は濃縮水の出口より中間濃縮水又は濃縮水を得
る1段以上の膜モジュールを用いる水処理方法におい
て、熱回収用熱交換器を、いずれかの段の膜モジュール
の圧力容器内の入口部に設置して、被処理水又は中間濃
縮水と透過水又は濃縮水とを、該熱回収用熱交換器にお
いて熱交換することを特徴とする1段以上の膜モジュー
ルを用いる水処理方法。
7. The treated water is pressurized and supplied to the first-stage membrane module by a pump to obtain permeated water from the permeated water outlet of the first-stage membrane module, and the intermediate concentration of the first-stage membrane module is obtained. In a water treatment method using one or more stages of membrane modules for obtaining intermediate concentrated water or concentrated water from an outlet of water or concentrated water, a heat recovery heat exchanger is used as an inlet part in a pressure vessel of the membrane module of any stage. A water treatment method using one or more stages of membrane modules, wherein the water to be treated or the intermediate concentrated water and the permeated water or the concentrated water are heat-exchanged in the heat recovery heat exchanger.
【請求項8】 被処理水を第1段の膜モジュールにポン
プにて加圧供給し、第1段の膜モジュールの透過水出口
より透過水を得ると共に、第1段の膜モジュールの中間
濃縮水又は濃縮水の出口より中間濃縮水又は濃縮水を得
る1段以上の膜モジュールを用いる水処理方法におい
て、加温用熱交換器を、いずれかの段の膜モジュールの
圧力容器内の入口部に設置して、前記被処理水または前
記中間濃縮水を、該加温用熱交換器により所望の温度に
加温することを特徴とする1段以上の膜モジュールを用
いる水処理方法。
8. The water to be treated is pressurized and supplied to the first-stage membrane module by a pump to obtain permeated water from the permeate outlet of the first-stage membrane module, and the intermediate concentration of the first-stage membrane module is obtained. In a water treatment method using one or more stages of membrane modules for obtaining intermediate concentrated water or concentrated water from an outlet of water or concentrated water, a heat exchanger for heating is used as an inlet part in a pressure vessel of the membrane module of any stage. The water treatment method using one or more membrane modules, wherein the water to be treated or the intermediate concentrated water is heated to a desired temperature by the heat exchanger for heating.
【請求項9】 被処理水を第1段の膜モジュールにポン
プにて加圧供給し、第1段の膜モジュールの透過水出口
より透過水を得ると共に、第1段の膜モジュールの中間
濃縮水又は濃縮水の出口より中間濃縮水又は濃縮水を得
る1段以上の膜モジュールを用いる水処理方法におい
て、該1段以上の膜モジュールにより分離された透過水
を、前記被処理水又は中間濃縮水と熱回収用熱交換器に
おいて熱交換させることを特徴とする1段以上の膜モジ
ュールを用いる水処理方法。
9. The water to be treated is pressurized and supplied to the first-stage membrane module by a pump to obtain permeate from the permeate outlet of the first-stage membrane module, and the intermediate concentration of the first-stage membrane module is obtained. In a water treatment method using one or more membrane modules for obtaining intermediate concentrated water or concentrated water from an outlet of water or concentrated water, permeated water separated by the one or more membrane modules is treated water or intermediate concentrated water. A water treatment method using one or more membrane modules, characterized in that heat is exchanged with water in a heat recovery heat exchanger.
【請求項10】 前記熱回収用熱交換器を、いずれかの
段の膜モジュールの圧力容器内の入口部に設置して、被
処理水又は中間濃縮水と透過水とを、該熱回収用熱交換
器において熱交換することを特徴とする請求項9に記載
の1段以上の膜モジュールを用いる水処理方法。
10. The heat recovery heat exchanger is installed at an inlet portion of a pressure vessel of a membrane module at any stage to treat water to be treated or intermediate concentrated water and permeated water for heat recovery. The water treatment method using one or more membrane modules according to claim 9, wherein heat is exchanged in the heat exchanger.
【請求項11】 前記熱回収用熱交換器を、いずれかの
段の膜モジュールの圧力容器内の出口部に設置して、中
間濃縮水と透過水とを、該熱回収用熱交換器において熱
交換することを特徴とする請求項9に記載の1段以上の
膜モジュールを用いる水処理方法。
11. The heat recovery heat exchanger is installed at an outlet of a pressure vessel of a membrane module at any stage, and intermediate concentrated water and permeated water are collected in the heat recovery heat exchanger. 10. A water treatment method using one or more stages of membrane modules according to claim 9, wherein heat exchange is performed.
【請求項12】 被処理水又は中間濃縮水の入口と、被
処理水又は中間濃縮水を膜処理して透過水を得る1つ以
上のエレメントと、該エレメントを内蔵する圧力容器
と、透過水出口と、中間濃縮水又は濃縮水の出口とを有
する膜モジュールを2段以上で用いる水処理装置であっ
て、上流の膜モジュールの中間濃縮水出口と下流の膜モ
ジュールの中間濃縮水入口とを連接する配管途中に、該
中間濃縮水を加温する加温用熱交換器を設置してなるこ
とを特徴とする水処理装置。
12. An inlet for treated water or intermediate concentrated water, one or more elements for membrane-treating the treated water or intermediate concentrated water to obtain permeate, a pressure vessel containing the element, and permeate. A water treatment device using a membrane module having an outlet and an intermediate concentrated water or an outlet for concentrated water in two or more stages, wherein an intermediate concentrated water outlet of an upstream membrane module and an intermediate concentrated water inlet of a downstream membrane module are provided. A water treatment apparatus comprising a heating heat exchanger for heating the intermediate concentrated water in the middle of the connected pipes.
【請求項13】 更に、被処理水を供給する配管途中
に、該被処理水を当該水処理装置で得られる濃縮水を熱
媒体として加温する熱回収用熱交換器を配置してなるこ
とを特徴とする請求項12記載の水処理装置。
13. A heat recovery heat exchanger that heats the water to be treated using concentrated water obtained in the water treatment device as a heat medium in the middle of a pipe for supplying the water to be treated. The water treatment device according to claim 12, wherein
【請求項14】 更に、上流の膜モジュールの中間濃縮
水出口と下流の膜モジュールの中間濃縮水入口とを連接
する配管途中であって、前記加温用熱交換器の上流側
に、該中間濃縮水を当該水処理装置で得られる濃縮水を
熱媒体として加温する熱回収用熱交換器を配置してなる
ことを特徴とする請求項12記載の水処理装置。
14. Further, in the middle of a pipe connecting the intermediate concentrated water outlet of the upstream membrane module and the intermediate concentrated water inlet of the downstream membrane module, at the upstream side of the heating heat exchanger, the intermediate 13. The water treatment device according to claim 12, further comprising a heat recovery heat exchanger that heats the concentrated water using the concentrated water obtained by the water treatment device as a heat medium.
【請求項15】 被処理水又は中間濃縮水の入口と、被
処理水又は中間濃縮水を膜処理して透過水を得る1つ以
上のエレメントと、該エレメントを内蔵する圧力容器
と、透過水出口と、中間濃縮水又は濃縮水の出口とを有
する膜モジュールを1段以上で用いる水処理装置であっ
て、被処理水を供給する配管途中に、該被処理水を当該
水処理装置で得られる透過水を熱媒体として加温する熱
回収用熱交換器を配置してなることを特徴とする水処理
装置。
15. An inlet for treated water or intermediate concentrated water, one or more elements for membrane-treating the treated water or intermediate concentrated water to obtain permeate, a pressure vessel containing the element, and permeate. A water treatment device using a membrane module having an outlet and an intermediate concentrated water or an outlet for concentrated water in one or more stages, wherein the treated water is obtained in the water treatment device in the middle of a pipe for supplying the treated water. A water treatment device comprising a heat recovery heat exchanger for heating the permeated water as a heat medium.
【請求項16】 被処理水又は中間濃縮水の入口と、被
処理水又は中間濃縮水を膜処理して透過水を得る1つ以
上のエレメントと、該エレメントを内蔵する圧力容器
と、透過水出口と、中間濃縮水又は濃縮水の出口とを有
する膜モジュールを1段以上で用いる水処理装置であっ
て、前記圧力容器内の入口部又は出口部に、被処理水ま
たは中間濃縮水と濃縮水または透過水とを熱交換するた
めの熱回収用熱交換器を設置してなる膜モジュールを備
えることを特徴とする水処理装置。
16. An inlet for treated water or intermediate concentrated water, one or more elements for membrane-treating the treated water or intermediate concentrated water to obtain permeated water, a pressure vessel containing the element, and permeated water. A water treatment device using a membrane module having an outlet and an intermediate concentrated water or an outlet for concentrated water in one or more stages, wherein water to be treated or intermediate concentrated water is concentrated at an inlet or an outlet in the pressure vessel. A water treatment device comprising a membrane module provided with a heat recovery heat exchanger for exchanging heat with water or permeated water.
【請求項17】 被処理水又は中間濃縮水の入口と、被
処理水又は中間濃縮水を膜処理して透過水を得る1つ以
上のエレメントと、該エレメントを内蔵する圧力容器
と、透過水出口と、中間濃縮水又は濃縮水の出口とを有
する膜モジュールを1段以上で用いる水処理装置であっ
て、前記圧力容器内の入口部又は出口部に、被処理水ま
たは中間濃縮水を所望の温度に加温するための加温用熱
交換器を設置してなる膜モジュールを備えることを特徴
とする水処理装置。
17. An inlet for treated water or intermediate concentrated water, one or more elements for membrane-treating the treated water or intermediate concentrated water to obtain permeate, a pressure vessel containing the element, and permeate. A water treatment device using a membrane module having an outlet and an intermediate concentrated water or an outlet for concentrated water in one or more stages, wherein water to be treated or intermediate concentrated water is desired at an inlet or an outlet in the pressure vessel. A water treatment apparatus comprising a membrane module having a heat exchanger for heating for heating to the temperature.
JP2001350031A 2001-11-15 2001-11-15 Water treatment method and apparatus using membrane module Pending JP2003145150A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001350031A JP2003145150A (en) 2001-11-15 2001-11-15 Water treatment method and apparatus using membrane module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001350031A JP2003145150A (en) 2001-11-15 2001-11-15 Water treatment method and apparatus using membrane module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003145150A true JP2003145150A (en) 2003-05-20
JP2003145150A5 JP2003145150A5 (en) 2005-05-19

Family

ID=19162615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001350031A Pending JP2003145150A (en) 2001-11-15 2001-11-15 Water treatment method and apparatus using membrane module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003145150A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013071061A (en) * 2011-09-28 2013-04-22 Jfe Steel Corp Method for increasing permeation flow rate of membrane filtration module
JP2017074574A (en) * 2015-10-16 2017-04-20 水ing株式会社 Water treatment method and water treatment device
JP2021130072A (en) * 2020-02-18 2021-09-09 岩井ファルマテック株式会社 Processing system for liquid to be processed

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013071061A (en) * 2011-09-28 2013-04-22 Jfe Steel Corp Method for increasing permeation flow rate of membrane filtration module
JP2017074574A (en) * 2015-10-16 2017-04-20 水ing株式会社 Water treatment method and water treatment device
JP2021130072A (en) * 2020-02-18 2021-09-09 岩井ファルマテック株式会社 Processing system for liquid to be processed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12005396B2 (en) Advancements in osmotically driven membrane systems including multi-stage purification
JP6882541B2 (en) Decompression salt water treatment system
EP2121168B1 (en) Filtration system
JP2008100219A (en) Desalination method and desalination apparatus
US20110233137A1 (en) Systems and methods for purification of liquids
JP4996067B2 (en) Water treatment apparatus using reverse osmosis membrane and method of using the same
JP2010179264A (en) Spiral type seawater desalination apparatus
JP2008100220A (en) Method for producing freshwater
KR102423788B1 (en) Complex desalination system using pressure-retarded osmosis for sea water desalination
JP2009028602A (en) Medical purified water manufacturing device and hot water disinfection method for nanofiltratioin membrane
WO2013031544A1 (en) Desalinization system and desalinization method
JP4475925B2 (en) Desalination treatment apparatus and desalination treatment method
JP5923030B2 (en) Apparatus for producing purified water for medical use and operation method thereof
JP5320107B2 (en) Apparatus and method for producing dilution water for dialysate preparation
JPH10263539A (en) Member treating method of water to be treated and membrane treating device
JP2003145150A (en) Water treatment method and apparatus using membrane module
JP2003080246A (en) Apparatus and method for treating water
JP3375070B2 (en) Membrane processing device and fresh water method
US9993774B2 (en) Filtration system and filtration method
KR102565078B1 (en) Water Treatment System with Thermal Energy Utilization Method of Purified Water Purified by Reverse Osmosis
KR102565087B1 (en) Reverse Osmosis Purification Water Treatment System Using Purified Water Bypass Piping
JP7105431B2 (en) Method and apparatus for treating wastewater containing organic matter
JP2017042741A (en) Water purifier
JP2021045736A (en) Concentration system
KR102565081B1 (en) Reverse Osmosis Purification Water Treatment System Using Raw Water Bypass Piping

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040604

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040720

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060223

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060308

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060627