JP2008161797A - Operation method of freshwater production apparatus, and freshwater production apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、逆浸透膜やナノろ過膜などの半透膜を用いて原水から低コストで淡水を得ることができる淡水製造方法および淡水製造装置に関し、詳しくは原水中に含有される塩分やホウ素など所望の成分を効率的に除去することができる淡水製造方法および淡水製造装置に関するものである。 The present invention relates to a fresh water production method and a fresh water production apparatus capable of obtaining fresh water from raw water at low cost using a semipermeable membrane such as a reverse osmosis membrane or a nanofiltration membrane, and more specifically, salt content and boron contained in the raw water The present invention relates to a fresh water production method and a fresh water production apparatus capable of efficiently removing desired components.
近年深刻化してきている水環境の悪化に伴い、これまで以上に水処理技術が重要になってきており、分離膜利用技術が非常に幅広く適用されてきている。海水淡水化についても、従来、水資源が極端に少なく、かつ、石油による熱資源が非常に豊富である中東地域で蒸発法を中心に実用化されてきていたが、熱源が豊富でない中東以外の地域ではエネルギー効率の高い逆浸透膜を用いた淡水化プロセスが採用され、カリブ諸島や地中海エリアなどで多数のプラントが建設され実用運転されている。さらに、最近では、逆浸透法の技術進歩による信頼性の向上やコストダウンが進み、中東においても多くの逆浸透法海水淡水化プラントが建設されるに至っている。
しかし、最近は、人間に与える有害物質の影響について研究が進み、これまで見逃されてきた微量成分の飲料水への含有が規制されるようになり、海水淡水化においても、より高い水質が求められる様になってきている。とくに、ここ数年はホウ素除去がクローズアップされている。ホウ素は一般に海水中に約4.5mg含有されおり、植物の生育への悪影響や不妊症などの問題が指摘されており、WHOが0.5mg/l以下という飲料水ガイドラインを設けている。塩分濃度の高い中東海水では、ホウ素濃度も高く5〜6%の濃度になるため、さらに高率での除去が必要となる。
With the deterioration of the water environment that has become serious in recent years, water treatment technology has become more important than ever, and separation membrane utilization technology has been applied very widely. Seawater desalination has also been put to practical use mainly in the Middle East region, where water resources are extremely small and oil heat resources are extremely abundant. In the region, a desalination process using an energy efficient reverse osmosis membrane is adopted, and many plants have been built and put into practical use in the Caribbean and Mediterranean areas. Furthermore, recently, improvement in reliability and cost reduction have progressed due to technological advances in reverse osmosis, and many reverse osmosis seawater desalination plants have been constructed in the Middle East.
Recently, however, research on the effects of harmful substances on humans has progressed, and the inclusion of trace elements that have been overlooked so far in drinking water has been regulated, and even in seawater desalination, higher water quality is required. It is becoming like that. In particular, boron removal has been highlighted in recent years. Boron is generally contained in seawater in an amount of about 4.5 mg, and problems such as adverse effects on plant growth and infertility have been pointed out, and drinking water guidelines with a WHO of 0.5 mg / l or less are provided. In the Middle Eastern seawater with a high salinity concentration, the boron concentration is also high and becomes a concentration of 5 to 6%. Therefore, removal at a higher rate is required.
ところが、現在の海水淡水化逆浸透膜では、ホウ素除去率がせいぜい90%程度であり、十分なホウ素除去性能を有しているとは言えず、現在、逆浸透膜を用いたプロセスにおけるホウ素除去法としては、一度、逆浸透膜を透過した水を、再度低圧逆浸透膜で処理する透過水二段法(特許文献1)や、ホウ素吸着剤を通過させるという後処理を複合させたと多段プロセス(非特許文献1)が採用されている。また、逆浸透膜でホウ素濃度をさらに低減させる方法としては、二段目の原水をpH9.5以上に上げることによってホウ素をホウ酸イオンに解離させて除去率を上げるアルカリ添加法が提唱され(特許文献2)、実用化されている。さらに、逆浸透膜による海水淡水化プロセスでは、逆浸透膜エレメントを5〜8本直列に並べて各エレメントから透過水を得ながら、海水が濃縮されていくため、はじめの方の逆浸透膜エレメントから得られる透過水の方が濃縮された水を処理して得られる透過水、すなわち、後ろの方から得られる透過水よりも水質がよい。そこで、比較的水質のよいはじめの方の透過水を他と分けて取り出し、残りの比較的水質が悪い透過水のみを二段目の逆浸透膜に送る方法が提案されている(特許文献3)。しかし、原水水質が悪かったり、逆浸透膜が劣化したり、水質が悪化しやすい環境の場合、一段目の透過水は、たとえはじめの方であっても水質が十分に基準以下に維持できるとは限らず、このような場合には、すべてを二段目で処理しなければならなくなるため、結局、一段目の透過水をすべて処理できる規模の二段目ユニットを装備して通常は全てを使用しない(すなわち、無駄な設備が増える)か、一段目において安全を見た設計をする必要があり、設備が高価になってしまうという問題があった。
本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、半透膜を用いた二段処理によってTDSやホウ素を効率的に除去し、低コストで高い水質の淡水を得ることができる実用的な淡水製造方法および淡水製造装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to effectively remove TDS and boron by a two-stage treatment using a semipermeable membrane, and to obtain high-quality fresh water at low cost. And providing a fresh water production method and a fresh water production apparatus.
前記課題を解決するための本発明は、次の(1)〜(9)のいずれかを特徴とするものである。
(1)原水もしくは原水を前処理して得た前処理水を第一の半透膜ユニット(A)で処理して水質の異なる複数の透過水を得て、該複数の透過水の一部(a1)を第二の半透膜ユニット(B1)で処理するとともに、前記透過水の一部(a1)とは水質が異なる別の透過水(a2)を、第二の半透膜ユニット(B1)とは除去性能が異なる第三の半透膜ユニット(B2)で処理することを特徴とする淡水製造方法。
(2)第二の半透膜ユニット(B1)の濃縮水を第三の半透膜ユニット(B2)の供給水に混合することを特徴とする、前記(1)に記載の淡水製造方法。
(3)第二の半透膜ユニット(B1)の濃縮水の浸透圧が前記透過水(a2)の浸透圧の90%以上110%以下であることを特徴とする、前記(2)に記載の淡水製造方法。
(4)第一の半透膜ユニット(A)が異なる除去性能を有する少なくとも2つのサブユニット(A1)および(A2)からなるとともに、サブユニット(A1)から前記透過水(a1)を得て、サブユニット(A2)から前記透過水(a2)を得ることを特徴とする、前記(1)−(3)のいずれかに記載の淡水製造方法。
(5)原水が海水であるとともに、サブユニット(A1)にかける圧力よりもサブユニット(A2)にかける圧力を大きくすることを特徴とする、前記(4)に記載の淡水製造方法。
(6)前記透過水(a1)の特定成分濃度が前記透過水(a2)の特定成分濃度よりも低いことを特徴とする、前記(1)−(5)のいずれかに記載の淡水製造方法。
(7)第二の半透膜ユニット(B1)の透過水の特定成分濃度が第三の半透膜ユニット(B2)の透過水の特定成分濃度の90%以上110%以下であることを特徴とする、前記(1)−(6)のいずれかに記載の淡水製造方法。
(8)原水もしくは原水を前処理して得た前処理水を処理し水質の異なる複数の透過水を得るための第一の半透膜ユニット(A)と、該複数の透過水の一部(a1)を処理するための第二の半透膜ユニット(B1)と、前記透過水の一部(a1)とは水質が異なる別の透過水(a2)を処理するための第三の半透膜ユニット(B2)とを有し、第二の半透膜ユニット(B1)と第三の半透膜ユニット(B2)とでは除去性能が互いに異なることを特徴とする淡水製造装置。
This invention for solving the said subject is characterized by either of following (1)-(9).
(1) Raw water or pretreated water obtained by pretreating raw water is treated with the first semipermeable membrane unit (A) to obtain a plurality of permeated waters having different water qualities, and a part of the plurality of permeated waters While treating (a1) with the second semipermeable membrane unit (B1), another permeated water (a2) having a water quality different from that of part of the permeated water (a1) is supplied to the second semipermeable membrane unit ( The fresh water manufacturing method characterized by processing by the 3rd semipermeable membrane unit (B2) from which removal performance differs from B1).
(2) The fresh water production method according to (1) above, wherein the concentrated water of the second semipermeable membrane unit (B1) is mixed with the supply water of the third semipermeable membrane unit (B2).
(3) The osmotic pressure of the concentrated water of the second semipermeable membrane unit (B1) is 90% to 110% of the osmotic pressure of the permeated water (a2). Fresh water production method.
(4) The first semipermeable membrane unit (A) is composed of at least two subunits (A1) and (A2) having different removal performances, and the permeated water (a1) is obtained from the subunit (A1). The fresh water production method according to any one of (1) to (3), wherein the permeated water (a2) is obtained from the subunit (A2).
(5) The fresh water production method according to (4), wherein the raw water is seawater and the pressure applied to the subunit (A2) is larger than the pressure applied to the subunit (A1).
(6) The fresh water production method according to any one of (1) to (5), wherein the specific component concentration of the permeated water (a1) is lower than the specific component concentration of the permeated water (a2). .
(7) The specific component concentration of the permeated water of the second semipermeable membrane unit (B1) is 90% to 110% of the specific component concentration of the permeated water of the third semipermeable membrane unit (B2). The method for producing fresh water according to any one of (1) to (6).
(8) A first semipermeable membrane unit (A) for treating raw water or pretreated water obtained by pretreating raw water to obtain a plurality of permeated waters having different water qualities, and a part of the plurality of permeated waters A second semipermeable membrane unit (B1) for treating (a1) and a third semipermeable membrane (a2) for treating another permeated water (a2) having a different water quality from part of the permeated water (a1). A fresh water producing apparatus having a permeable membrane unit (B2), wherein the second semipermeable membrane unit (B1) and the third semipermeable membrane unit (B2) have different removal performances.
本発明によれば、原水から高い水質の透過水を効率的に得ることができる。そのため、たとえば海水からホウ素濃度を低減させた飲用に適した淡水を低コストで効率的に得ることができる。 According to the present invention, high quality permeated water can be efficiently obtained from raw water. Therefore, for example, fresh water suitable for drinking with reduced boron concentration from seawater can be efficiently obtained at low cost.
本発明の淡水製造装置の一例を図1に示す。図1に示す淡水製造装置は、原水1に前処理を施すフィルターなどの前処理手段2と、前処理水を処理する第一の半透膜ユニット6(第一の半透膜ユニット(A))と、第一の半透膜ユニット6から得られた透過水の一部を処理するための第二の半透膜ユニット14(第二の半透膜ユニット(B1))と、前記第一の半透膜ユニット6から得られた透過水の残りを処理する第三の半透膜ユニット21(第三の半透膜ユニット(B2))とを主要機器として構成される。
An example of the fresh water producing apparatus of the present invention is shown in FIG. A fresh water producing apparatus shown in FIG. 1 includes a pretreatment means 2 such as a filter for pretreating raw water 1 and a first semipermeable membrane unit 6 (first semipermeable membrane unit (A)) for treating pretreated water. ), A second semipermeable membrane unit 14 (second semipermeable membrane unit (B1)) for treating a part of the permeated water obtained from the first
各半透膜ユニットとしては、特に制約がないが、取扱いを容易にするため中空糸膜状や平膜状の半透膜を筐体に納めて流体分離素子(エレメント)としたものを耐圧容器に装填したものを用いることが好ましい。流体分離素子は、平膜で形成する場合、例えば図5に示すように、多数の孔を穿設した筒状の中心パイプ42の周りに、半透膜43と、トリコットなどの透過水流路材45と、プラスチックネットなどの供給水流路材44とを含む膜ユニットを巻回し、これらを円筒状の筐体に納めた構造とするのが好ましい。流体分離素子において、供給水38は、一方の端部からユニット内に供給され、他方の端部に到達するまでの間に半透膜43を透過し、透過した透過水40が、中心パイプ42へと流れ、他方の端部において中心パイプ42から取り出される。一方、半透膜43を透過しなかった供給水38は、他方の端部において濃縮水39として取り出される。また、流体分離素子は複数本を直列あるいは並列に接続して半透膜ユニットを構成することも好ましい。図6に、図5に示す流体分離素子を複数直列に接続して耐圧容器に装填した半透膜ユニットの断面図を例示する。この図では、各流体分離素子46の中心パイプ42をパイプジョイント48で連結し、供給水38が順次流体分離素子46を通過する際に膜を透過し、その水が中心パイプ42に集められて透過水40として取り出される構造になっている。
Each semipermeable membrane unit is not particularly limited, but in order to facilitate handling, a hollow fiber membrane-like or flat membrane-like semipermeable membrane is housed in a housing to form a fluid separation element (element). It is preferable to use the one loaded in. When the fluid separation element is formed of a flat membrane, for example, as shown in FIG. 5, a
半透膜43の素材には酢酸セルロース系ポリマー、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ビニルポリマーなどの高分子素材を使用することができる。またその膜構造は、膜の少なくとも片面に緻密層を持ち、緻密層から膜内部あるいはもう片方の面に向けて徐々に大きな孔径の微細孔を有する非対称膜や、非対称膜の緻密層の上に別の素材で形成された非常に薄い機能層を有する複合膜のどちらでもよい。
As the material of the
そして、図1において、第一の半透膜ユニット6は、水質の異なる複数の透過水を得ることができるように構成されている。すなわち、第一の半透膜ユニット6を構成する複数の流体分離素子の中心パイプ間にプラグを介在させ、上流側の流体分離素子から得られる水質のよい透過水はユニットの上流側端部から取り出し、下流側の流体分離素子から得られる水質の劣る透過水(上流側の流体分離素子を通過する間に濃縮された水を処理して得られる透過水)はユニットの下流側端部から取り出すように構成されている。具体的には、図8に示すように、耐圧容器の両端部に透過水の取り出し口50を設け、水質の良い前段の流体分離素子の透過水を上流側の取り出し口50から取り出し、残りを下流側の取り出し口50から取り出すように構成している。このようにして第一の半透膜ユニット6の透過水を分割することが可能となる。
And in FIG. 1, the 1st
また、図1において、第二の半透膜ユニット14と第三の半透膜ユニット21とは、それらユニットへの供給水の水質に合わせて除去性能が互いに異なるように構成されている。
Moreover, in FIG. 1, the 2nd
さらに、図1においては、濃縮によるスケール析出を防止したりpH調整のため、それぞれの半透膜ユニットの供給水に対してスケール防止剤添加手段3,10,18やpH調整手段4,12,19が設けられている。スケール防止剤添加手段はpH調整手段よりも上流側に配置することが好ましい。スケール防止剤添加手段やpH調整手段としては、特に限定されるものではなく、一般的な薬注ポンプを使用することができる。なお、図示しないが、pH調整手段の直後にはインラインミキサーを設けたり、添加口を供給水の流れに直接接触するようにするなどして添加口近傍での急激なpH変化を防止することも好ましい。なお、pH調整手段は本発明の実施にあたって必須ではないが、例えばホウ素除去を目的とする場合は、アルカリを添加することによってホウ素がイオン化し、半透膜の除去率が上がるため好適である。但し、アルカリ性ではととくにスケールが析出しやすくなるため、上述したようにスケール防止剤の併用を考慮する必要がある。
そして、図1には、本発明の実施にあたって必須ではないが、経済性に応じて濃縮水が保有するエネルギーを回収するため、第一の半透膜ユニット6の濃縮水(一次濃縮水25)側にのエネルギー回収手段も設けられている。
Further, in FIG. 1, scale preventing agent adding means 3, 10, 18 and pH adjusting means 4, 12, 19 is provided. The scale inhibitor addition means is preferably arranged upstream of the pH adjustment means. The scale inhibitor adding means and the pH adjusting means are not particularly limited, and a general chemical injection pump can be used. Although not shown, an in-line mixer may be provided immediately after the pH adjusting means, or a sudden pH change in the vicinity of the addition port may be prevented by making the addition port directly contact the flow of the supply water. preferable. The pH adjusting means is not essential in the practice of the present invention. For example, when the purpose is to remove boron, boron is ionized by adding alkali, and the removal rate of the semipermeable membrane is increased. However, since it is particularly easy for scales to precipitate in the alkaline state, it is necessary to consider the combined use of a scale inhibitor as described above.
And although it is not essential in implementation of this invention in FIG. 1, in order to collect | recover the energy which concentrated water holds according to economical efficiency, the concentrated water (primary concentrated water 25) of the 1st
このような淡水製造装置において、原水1は、その濁度などに応じて、そのまま、もしくは前処理手段2により前処理が施された後、第一の昇圧ポンプ5によって加圧供給されて第一の半透膜ユニット6に送られ、水質の異なる複数の一次透過水7、16(透過水(a1)、(a2))が得られ、それぞれの中間タンク8、17に貯留される。第一の中間タンク8に貯留された一次透過水7(透過水(a1))は、第二の昇圧ポンプ13によって第二の半透膜ユニット14に送られ、第一の二次透過水15が得られる。一方、第二の中間タンク17に貯留された一次透過水16(透過水(a2))は、第三の昇圧ポンプ20によって第二の半透膜ユニット14と除去性能が異なる第三の半透膜ユニット21に送られ、第二の二次透過水22が得られる。このように本発明においては、第一の半透膜ユニット6で得られる透過水でも上流側の流体分離素子から得られる透過水と下流側の流体分離素子から得られる透過水とに水質差があることに着目し、それらを分けて取り出し、それぞれの水質にみあった除去性能を有する第二の半透膜ユニット14および第三の半透膜ユニット21で別個にさらに処理する。これにより、高度に要求される水質を経済的に達成することが可能になる。
In such a fresh water production apparatus, the raw water 1 is first supplied by the
なお、第二の半透膜ユニットの濃縮水32と第三の半透膜ユニットの濃縮水23の扱いは特に制限されるものではないが、図1では、排水バルブ33や34を開放することによって系外に排出することも出来るし、元々第一の半透膜ユニットの透過水の濃縮水であるので、水質に問題がなければ、還流バルブ30や31を開放して原水ラインにもどして第一の半透膜ユニットに送ることも可能である。もちろん、水質や必要に応じて片方のみを還流することも両方還流することも問題ない。また、第二の半透膜ユニット14や第三の半透膜ユニット21で処理する量や割合については、特に制限されるものではないが、最終透過水タンク24における水質が満足できるようにすることが必要である。もし、第一半透膜ユニット6の透過水質が十分によい場合は、バイパスバルブ28を開放して一次透過水の一部をそのまま最終生産水タンク24に送ることも可能である。
In addition, although the handling of the
また、それぞれの半透膜ユニットの供給水には、必要に応じて、濃縮によるスケール析出を防止するためのスケール防止剤やpH調整のための酸、アルカリを添加することも好ましい。 Moreover, it is also preferable to add the scale inhibitor for preventing the scale precipitation by concentration, the acid for adjusting pH, and the alkali to the supply water of each semipermeable membrane unit as needed.
スケール防止剤とは、溶液中の金属、金属イオンなどと錯体を形成し、金属あるいは金属塩を可溶化させるもので、有機や無機のイオン性ポリマーあるいはモノマーが使用できる。有機系のポリマーとしてはポリアクリル酸、スルホン化ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリアリルアミンなどの合成ポリマーやカルボキシメチルセルロース、キトサン、アルギン酸などの天然高分子が、モノマーとしてはエチレンジアミン四酢酸などが使用できる。また、無機系のスケール防止剤としてはポリリン酸塩などが使用できる。 The scale inhibitor is a compound that forms a complex with a metal, metal ion, or the like in a solution and solubilizes the metal or metal salt, and an organic or inorganic ionic polymer or monomer can be used. As organic polymers, synthetic polymers such as polyacrylic acid, sulfonated polystyrene, polyacrylamide, and polyallylamine, and natural polymers such as carboxymethylcellulose, chitosan, and alginic acid can be used, and ethylenediaminetetraacetic acid can be used as a monomer. Moreover, polyphosphate etc. can be used as an inorganic type scale inhibitor.
これらのスケール防止剤の中では入手のしやすさ、溶解性など操作のしやすさ、価格の点から特にポリリン酸塩、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)が好適に用いられる。ポリリン酸塩とはヘキサメタリン酸ナトリウムを代表とする分子内に2個以上のリン原子を有し、アルカリ金属、アルカリ土類金属とリン酸原子などにより結合した重合無機リン酸系物質をいう。代表的なポリリン酸塩としては、ピロリン酸4ナトリウム、ピロリン酸2ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ヘプタポリリン酸ナトリウム、デカポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、およびこれらのカリウム塩などがあげられる。 Among these scale inhibitors, polyphosphate and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) are particularly preferably used from the viewpoints of availability, ease of operation such as solubility, and cost. The polyphosphate refers to a polymerized inorganic phosphate material having two or more phosphorus atoms in a molecule typified by sodium hexametaphosphate and bonded with an alkali metal, an alkaline earth metal and a phosphate atom. Typical polyphosphates include tetrasodium pyrophosphate, disodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, sodium tetrapolyphosphate, sodium heptapolyphosphate, sodium decapolyphosphate, sodium metaphosphate, sodium hexametaphosphate, and potassium salts thereof. Etc.
一方、酸やアルカリとしては、硫酸や水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムが一般的に用いられるが、塩酸、シュウ酸、水酸化カリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化アンモニウムなどを使用することもできる。但し、海水へのスケール成分の増加を防止するためにはカルシウムやマグネシウムは使用しない方がよい。 On the other hand, sulfuric acid, sodium hydroxide, and calcium hydroxide are generally used as the acid and alkali, but hydrochloric acid, oxalic acid, potassium hydroxide, sodium bicarbonate, ammonium hydroxide, and the like can also be used. However, it is better not to use calcium or magnesium in order to prevent an increase in scale components in seawater.
また、アルカリは、いずれの半透膜ユニットの供給水に添加しても効果的であるが、運転コストの面からは、第一の半透膜ユニットの方が原水流量が多いためにアルカリ添加量も多くなり、さらに、回収率が一般的に第二の半透膜ユニット14の回収率よりも低い場合は、排水となる濃縮水流量が多くなり廃水処理コストも大きくなることから、第二もしくは第三の半透膜ユニットの供給水に優先的にアルカリを添加する方が好ましい。なお、ここでいうアルカリ添加の許容範囲は、半透膜の耐アルカリ性、アルカリ添加によるスケール発生危険性に対する許容範囲、アルカリ添加やスケール防止剤の添加コストに応じて適宜設定されるものである。
Alkaline is effective when added to the water supply of any semipermeable membrane unit, but from the viewpoint of operating costs, the first semipermeable membrane unit has a higher raw water flow rate, so the alkali is added. In addition, when the recovery rate is generally lower than the recovery rate of the second
そして、上記したような本発明は、たとえば次ように変更して実施することも可能である。すなわち、第二の半透膜ユニットの透過水15と第三の半透膜ユニットの透過水22の水質は、第一の半透膜ユニット6の運転条件や一次透過水7、16の分割方法、第二の半透膜ユニット14や第三の半透膜ユニット21の膜性能や運転条件によって変化させることが可能である。したがって、例えば、第二の半透膜ユニットの透過水15を飲料水として、また、第三の半透膜ユニットの透過水22を非飲用水とする場合は、図2のように最終生産水タンクを2種類に分けることも可能である。なお、図2に示す形態は、説明を省略するが、上記した点以外は図1に示した形態と同じである。
The present invention as described above can be implemented with the following modifications, for example. That is, the water quality of the permeated
また、第二の半透膜ユニットの透過水15と第三の半透膜ユニットの透過水22とを一つの用途に使用する場合は、第二の半透膜ユニットの透過水15における特定成分濃度が第三の半透膜ユニットの透過水22における特定成分濃度の90%以上110%以下となるようにすると、混合によるエネルギー損失が抑えられるため、経済的に好ましい。なお、特定成分濃度とは、所望する生産水の水質、使用目的によって異なるが、全塩分やホウ素、臭素、フッ素、アンモニア、硝酸、シリカなどの除去対象物質の濃度である。
In addition, when the permeated
さらに、第二の半透膜ユニットの濃縮水32と第三の半透膜ユニットの濃縮水23をともに還流させる場合もそれらの浸透圧がほぼ同じになるようにすると経済的である。すなわち、一次透過水7(a1)、16(a2)における浸透圧比がa1:a2=1:αだった場合、第二の半透膜ユニットの回収率R2と第三の半透膜ユニットの回収率R3の関係がR3=α×R2−α+1となるように回収率を設定すると良い。
Further, when both the
一次透過水7、16の分割の仕方としては、第一の半透膜ユニットの中で水質の良い部分と水質が比較的悪い部分で分割するのが良い。これを実現する方法としては、上述したような方法の他、図3に例示するように第一の半透膜ユニット6を前段のサブユニット36と後段のサブユニット37に分け、特定成分濃度が低い供給水から得られる水質の良い透過水(前段のサブユニット36から得られる透過水)を第二の半透膜ユニット14に送り、前段サブユニット36の濃縮水となるために前段に比べて比較的水質の悪い透過水(後段のサブユニット37から得られる透過水)を第三の半透膜ユニット21に送る方法が挙げられる。この場合、図4に示す様に、サブユニット36とサブユニット37の間には、昇圧ポンプ54を設けることも可能であり、昇圧ポンプの動力をエネルギー回収ユニット26から得ることも好ましい。なお、図3、図4に示す形態は、説明を省略するが、上記した点以外は図1に示した形態と同じである。
As a method of dividing the primary permeated
また、図9に示すように、上流側の流体分離素子から取り出す透過水と下流側の流体分離素子から取り出す透過水の流量を制御するため、第一の半透膜ユニット6の少なくとも一方の取り出し口50に流量調節バルブ47、51を設けて制御したり、流体分離素子を接続するパイプジョイント48の一つを栓49などによって遮蔽することで透過水を2つに分割することも可能である。
Further, as shown in FIG. 9, in order to control the flow rate of the permeated water taken out from the upstream fluid separation element and the permeated water taken out from the downstream fluid separation element, at least one of the first
さらに、水質の悪い後段の流体分離素子から得られた透過水を処理する第三の半透膜ユニット21の除去性能を、水質の良い前段の流体分離素子から得られた透過水を処理する第二の半透膜ユニット14の除去性能よりも高くすると、第二の半透膜ユニット14と第三の半透膜ユニット21の透過水質が近くなり好ましい。具体的には、第二の半透膜ユニット14に収納される半透膜を高透水型にしたり、例えばホウ素のようにアルカリ性にすると除去率が上がる物質を除去する必要がある場合は、第三の半透膜ユニット21の供給水を第二の半透膜ユニット14の供給水よりも高pHにすることで、実現することができる。さらに、第二の半透膜ユニット14に収納する半透膜を高透水型にすると低圧で運転出来るようになり、動力コストを抑えられるのでさらに好ましい。
Further, the removal performance of the third
第二の半透膜ユニット14や第三の半透膜ユニット21の供給水や濃縮水の濃度関係によっては、それぞれの濃縮水を第一の半透膜ユニット6の供給水として環流するだけでなく、例えば、図7に例示するように第二の半透膜ユニットの濃縮水32を第三の半透膜ユニット21の供給水に混合することも好ましい。とくに、一次透過水7として水質の良い部分を取り出し、第二の半透膜ユニットの濃縮水32の濃度が、水質の悪い方の一次透過水16のTDS濃度の90%以上110%以下となるように第二の半透膜ユニット14の回収率を設定し、第二の半透膜ユニットの濃縮水32を第三の半透膜ユニット21の供給水に混合することが好ましい。これによって、濃度の異なる水の混合によるエネルギー損失を減らすことが出来る。
Depending on the concentration relationship between the supply water and the concentrated water of the second
なお、本発明においては、特に限定されるものではないが、半透膜,支持部材,流路材などによって構成される流体分離素子に不要なダメージを与えずに透過水質と透過水量をできるだけ高いレベルに維持することが好ましい。透過水質に関して、一般に、半透膜の除去性能は温度が上昇するほど低下する。一般的に、運転条件変更によって透過水質を向上させるためには、原水の濃縮率を下げる(=回収率を下げる)、原水流量を上げる、または膜面積あたりの透過水流量を上げて濃度分極を低減する、といった方法をとることができるが、いずれも課題がある。回収率を下げることは透過水流量を減少させることになる。原水流量を上げることは、高流量による圧力損失が増大し、エネルギー損失が大きくなるとともに、半透膜エレメントにダメージを与える可能性が高くなる。膜面積あたりの透過水流量を大きくすると、膜面へ汚れが堆積しやすくなり、膜の寿命に悪影響を及ぼしやすい。また、透過水量を上げる場合も、原水流量を上げたり、回収率を上げたりすることによって達成可能であるが、半透膜エレメントへのダメージを与える可能性が高くなるので注意が必要である。
さらに、一般に半透膜ユニットは多数の流体分離素子を直列接続して構成されることが多いが、この場合、流体分離素子それぞれにおいて膜面積あたりの透過水流量に違いがある。膜面積あたりの透過水流量は、半透膜への圧力差が大きいほど大きく、また、原水の濃度が低いほど大きくなるが、一般的には、先頭の流体分離素子で透過水流量が最も大きくなる。そのため、一般には、半透膜メーカーが推奨する流体分離素子あたりの最大造水量を上回らない様に注意が必要である。透過流束を大きくしない方法については、半透膜の面積を増やす、すなわち、流体分離素子数を増やすことによって解決することができるが、運転圧力低下による透過水質低下を招くおそれもあるため、注意が必要である。
In the present invention, although not particularly limited, the permeated water quality and the permeated water amount are as high as possible without causing unnecessary damage to the fluid separation element constituted by the semipermeable membrane, the supporting member, the flow path material, and the like. It is preferable to maintain the level. Regarding the permeate quality, generally, the removal performance of the semipermeable membrane decreases as the temperature increases. Generally, in order to improve the permeate quality by changing the operating conditions, the concentration polarization is reduced by lowering the concentration rate of raw water (= reducing the recovery rate), increasing the raw water flow rate, or increasing the permeate flow rate per membrane area. Although the method of reducing can be taken, all have a subject. Lowering the recovery rate decreases the permeate flow rate. Increasing the raw water flow rate increases the pressure loss due to the high flow rate, increases the energy loss, and increases the possibility of damaging the semipermeable membrane element. When the permeate flow rate per membrane area is increased, dirt tends to accumulate on the membrane surface, which tends to adversely affect the lifetime of the membrane. Further, when the permeated water amount is increased, it can be achieved by increasing the raw water flow rate or increasing the recovery rate, but it is necessary to be careful because the possibility of damaging the semipermeable membrane element is increased.
Furthermore, in general, the semipermeable membrane unit is often configured by connecting a large number of fluid separation elements in series, but in this case, there is a difference in permeate flow rate per membrane area in each fluid separation element. The permeate flow rate per membrane area increases as the pressure difference to the semipermeable membrane increases, and increases as the raw water concentration decreases, but in general, the permeate flow rate is the highest in the leading fluid separation element. Become. Therefore, in general, care must be taken not to exceed the maximum amount of water produced per fluid separation element recommended by the semipermeable membrane manufacturer. As for the method that does not increase the permeation flux, it can be solved by increasing the area of the semipermeable membrane, that is, increasing the number of fluid separation elements. is required.
なお、複数本の流体分離素子を直列した構成では、先頭の透過水流量を測定することが容易でない。理想的には、先頭流体分離素子の透過水流量は、同じ原水で同じ運転条件で、流体分離素子本数を1本にして透過水流量を測定するのが最も直接的で好ましいが、参考文献1(M. タニグチ(M.Taniguchi)らによるジャーナル・オブ・メンブレン・サイエンス,第183巻,2000年,p249−258)に示される方法でシミュレーションによって推定することも設計にあたってはより好ましい方法である。 In the configuration in which a plurality of fluid separation elements are connected in series, it is not easy to measure the leading permeate flow rate. Ideally, the permeate flow rate of the leading fluid separation element is most directly and preferably measured with the same raw water and the same operating conditions, with the number of fluid separation elements being one, but Reference 1 It is also a more preferable method in designing to estimate by simulation by the method shown in (M. Taniguchi et al., Journal of Membrane Science, Vol. 183, 2000, p249-258).
ところで、本発明に適した原水としては、海水、かん水、河川水、地下水、排水やその処理水など特に制限されるものではなく、様々な原水に対して適用することが可能である。 By the way, the raw water suitable for the present invention is not particularly limited to seawater, brine, river water, ground water, drainage and treated water, and can be applied to various raw waters.
海水など溶質を高濃度に含有する原水の場合には、浸透圧を考慮して、第一の半透膜ユニット6への供給水の昇圧に高圧ポンプを用いる必要があるが、第一の半透膜ユニット6で処理されるに従い供給水の浸透圧が非常に高くなるため、第一の半透膜ユニット6の耐圧性を高める必要がある。そのため、第一の半透膜ユニット6に用いる流体分離素子としては、例えば、東レ(株)製TM800シリーズが好適である。その場合は、第二および第三の半透膜ユニット21に供給される水は低濃度になるため、低圧仕様の半透膜ユニット、例えば東レ(株)製TM700シリーズが好適である。
In the case of raw water containing a high concentration of solute such as seawater, it is necessary to use a high-pressure pump to raise the supply water to the first
一方、第一の半透膜ユニット6としていわゆるナノろ過膜といわれる阻止性能が比較的低い半透膜を用いる場合、浸透圧の影響を減じつつ、分子量が比較的大きな分子や膜に対して荷電反発の大きい多価イオンを効率的に除去できる。とくに、多価イオンはスケール生成の原因となる場合が多く、第一の半透膜ユニットでスケール成分を除去すれば、第二、第三の半透膜ユニットでのスケール発生が抑えられ、高回収率にすることができる。
On the other hand, when a semipermeable membrane having a relatively low blocking performance called a so-called nanofiltration membrane is used as the first
そして、本発明において、第一の半透膜ユニット6へ供給される供給水は、半透膜面への汚れの堆積が少なくなるように、清澄であることが好ましい。このためには、まず、取水水質自体が良好であることが好ましいが、表層水が汚染されている場合は、地下水などの浸透水を得ることも好ましい。また、本発明において、第一の半透膜ユニット6に供給される供給水には、水質など必要に応じて、濁質成分の除去や殺菌などの前処理を施しておくことが好ましい。これらの処理により半透膜ユニット6、14、21や後段プロセスの性能低下を防ぐことができ、処理装置の長期に渡る安定運転を可能にする。具体的な処理は、供給水の性状により適宜選択すればよい。
In the present invention, the supply water supplied to the first
供給水の濁質を除去する必要がある場合は、砂ろ過や精密ろ過膜、限外ろ過膜の適用が効果的である。このときバクテリアや藻類などの微生物が多い場合は、殺菌剤を添加することも好ましい。殺菌剤としては塩素を用いることが好ましく、たとえば塩素ガスや次亜塩素酸ナトリウムを遊離塩素として1〜5mg/lの範囲内となるように供給水に添加するとよい。なお、半透膜によっては特定の殺菌剤に化学的な耐久性がない場合があるので、その場合は、なるべく供給水の流れる方向に関して上流側で添加し、さらに、第一の半透膜ユニット6の供給水入口側近傍にて殺菌剤を無効にすることが好ましい。例えば、遊離塩素の場合は、その濃度を測定し、この測定値に基づいて塩素ガスや次亜塩素酸ナトリウムの添加量を制御したり、亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤を添加したりするとよい。また、濁質以外にバクテリアやタンパク質、天然有機成分などを含有する場合は、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、塩化鉄(III)などの凝集剤を加えることも効果的である。凝集させた供給水は、その後に斜向板などで沈降させた上で砂ろ過を行ったり、複数本の中空糸膜を束ねた精密ろ過膜や限外ろ過膜によるろ過を行うことによって後段の半透膜ユニットを通過させるのに適した供給水とすることができる。とくに、凝集剤の添加にあたっては、凝集しやすいようにpHを調整することが好ましい。 When it is necessary to remove the turbidity of the feed water, it is effective to apply sand filtration, microfiltration membrane, or ultrafiltration membrane. At this time, when there are many microorganisms such as bacteria and algae, it is also preferable to add a bactericidal agent. Chlorine is preferably used as the disinfectant, and for example, chlorine gas or sodium hypochlorite may be added to the feed water so as to be in the range of 1 to 5 mg / l as free chlorine. In addition, depending on the semipermeable membrane, the specific bactericidal agent may not have chemical durability, so in that case, it is added on the upstream side with respect to the flowing direction of the feed water as much as possible, and further, the first semipermeable membrane unit It is preferable to invalidate the disinfectant in the vicinity of the feed water inlet side of 6. For example, in the case of free chlorine, its concentration is measured, and the addition amount of chlorine gas and sodium hypochlorite is controlled based on this measured value, or a reducing agent such as sodium bisulfite is added. When bacteria, proteins, natural organic components, etc. are contained in addition to the suspended matter, it is also effective to add a flocculant such as polyaluminum chloride, sulfate band, iron (III) chloride. The agglomerated feed water is then allowed to settle with a slanted plate, etc., and then sand filtered, or filtered with a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane in which a plurality of hollow fiber membranes are bundled. Supply water suitable for passing the semipermeable membrane unit can be obtained. In particular, when adding the flocculant, it is preferable to adjust the pH so as to facilitate aggregation.
一方、供給水に溶解性の有機物が多く含まれている場合は、塩素ガスや次亜塩素酸ナトリウムの添加によってそれら有機物を分解することはできるが、加圧浮上や活性炭ろ過を行うことによっても除去が可能である。また、溶解性の無機物が多く含まれている場合は、有機系高分子電解質やヘキサメタ燐酸ソーダなどのキレート剤を添加したり、イオン交換樹脂などを用いて溶解性イオンと交換したりするとよい。また、鉄やマンガンが可溶な状態で存在しているときは、ばっ気酸化ろ過法や接触酸化ろ過法などを用いることが好ましい。 On the other hand, if the supply water contains a lot of soluble organic matter, it can be decomposed by adding chlorine gas or sodium hypochlorite, but it can also be done by pressurized flotation or activated carbon filtration. Removal is possible. In addition, when a large amount of soluble inorganic substance is contained, a chelating agent such as an organic polymer electrolyte or sodium hexametaphosphate may be added, or exchanged with soluble ions using an ion exchange resin or the like. Further, when iron or manganese is present in a soluble state, it is preferable to use an aeration oxidation filtration method or a contact oxidation filtration method.
あらかじめ特定イオンや高分子などを除去し、本発明における淡水製造装置を高効率で運転することを目的として、前処理にナノろ過膜や逆浸透膜を用いることも可能である。 It is also possible to use a nanofiltration membrane or a reverse osmosis membrane for the pretreatment for the purpose of removing specific ions or polymers in advance and operating the fresh water production apparatus of the present invention with high efficiency.
実施にあたって、透過水及び供給水中の総塩濃度は、各液の電気伝導度を電気伝導度計(横川電機製SC82)によって測定し、あらかじめ模擬海水で測定した模擬海水濃度と電気伝導度との関係式から求めた。ここでいう模擬海水とは、NaCl=23.926g/l,Na2SO4=4.006g/l,KCl=0.738g/l,NaHCO3=0.196g/l,MgCl2=5.072g/l,CaCl2=1.147g/l,H3BO3=0.0286g/lの割合で調合したものをいい、この濃度で調整した場合の全塩濃度は3.5重量%となる。
また、供給水や透過水中のホウ素濃度の測定はICP発光分析装置(日立製作所製P−4010)で行い、またpH測定は横川電機製PH82を用いて測定した。
In the implementation, the total salt concentration in the permeated water and the supply water is determined by measuring the electric conductivity of each solution with an electric conductivity meter (SC82 manufactured by Yokogawa Electric) and measuring the simulated sea water concentration and electric conductivity measured in advance with simulated sea water. It was obtained from the relational expression. Simulated seawater here refers to NaCl = 23.926 g / l, Na 2 SO 4 = 4.006 g / l, KCl = 0.338 g / l, NaHCO 3 = 0.196 g / l, MgCl 2 = 5.072 g / L, CaCl 2 = 1.147 g / l, H 3 BO 3 = 0.0286 g / l. The total salt concentration when adjusted at this concentration is 3.5% by weight.
The boron concentration in the feed water and permeated water was measured with an ICP emission analyzer (P-4010 manufactured by Hitachi, Ltd.), and the pH was measured using a PH82 manufactured by Yokogawa Electric.
<比較例1>
比較例に使用した評価装置のフローを図10に示す。評価装置は、凝集砂ろ過による前処理手段2、第一の半透膜ユニット供給水タンク53、高圧ポンプ5、第一の半透膜ユニット6、昇圧ポンプ13、第二の半透膜ユニット14、第三の半透膜ユニット21などで構成した。高圧ポンプ5の流量はインバーターで出力制御し、昇圧ポンプ13、20の出力は無調節だが、実質的には流量調節バルブ56、57で制御した。第一の半透膜ユニット6の一次透過水7の流量は第一の半透膜ユニット濃縮水流量調節バルブ27によって調節し、第二の半透膜ユニット14および第三の半透膜ユニット21の透過水流量は、それぞれ濃縮水の環流バルブ30、31によって調節した。第二の半透膜ユニット14および第三の半透膜ユニット21の濃縮水は、第一の半透膜ユニット供給水タンク53に全量還流した。また、第一の半透膜ユニット6としては、東レ(株)製高圧逆浸透膜エレメントTM810(直径10cm、全長1m)を図6に示すように6本直列に接続して耐圧容器に装填したもの2並列、第二の半透膜ユニット14としては、東レ(株)製低圧逆浸透膜エレメントTM710(直径10cm、全長1m)を2本直列に接続して耐圧容器に装填したもの2並列、第三の半透膜ユニットとしても同TM710を2本直列に接続して耐圧容器に装填したもの1列とした。
<Comparative Example 1>
The flow of the evaluation apparatus used for the comparative example is shown in FIG. The evaluation apparatus includes pretreatment means 2 by coagulating sand filtration, first semipermeable membrane unit
この装置を用いて、東レ(株)愛媛工場の近傍の海水(塩濃度=35,600mg/l、ホウ素濃度4.7mg/l、温度29℃、pH=7.6を原水とし、第一の半透膜ユニット6を供給水流量100m3/日、一次透過水の流量40m3/日(回収率40%)とし、さらに、第二の半透膜ユニット14を供給水流量26.67m3/日、透過水流量22m3/日(回収率82.5%)、第三の半透膜ユニット21を供給水流量13.33m3/日、透過水流量11m3/日(回収率82.5%)で処理した。このとき、第二の半透膜ユニット14の濃縮水流量は7m3/日なので、海水の消費量は93m3/日となった。
Using this equipment, seawater near the Toray Industries Inc. Ehime Plant (salt concentration = 35,600 mg / l, boron concentration 4.7 mg / l,
運転の結果、装置全体として、海水取水量93m3/日に対して生産水量33m3/日となり、生産水の塩濃度は6.2mg/l、ホウ素濃度は0.54mg/lであった。また、第一の半透膜ユニット6の運転圧力は5.5MPa、第二の半透膜ユニット14の運転圧力は1.02MPaであった。
As a result of the operation, as a whole device, the seawater intake amount was 93 m 3 / day, the production water amount was 33 m 3 / day, the salt concentration of the production water was 6.2 mg / l, and the boron concentration was 0.54 mg / l. The operating pressure of the first
<実施例1>
図11に示す評価装置を構成した。すなわち図10の評価装置における第一の半透膜ユニットを、図8に示すように透過水を分割できるように両側に透過水の取り出し口50と透過水流量調節バルブ47,51を設けたものに変更し、圧力容器の両端から第一の半透膜ユニットの上流側の一次透過水7と下流側の一次透過水16を別々に取り出せるようにした。また、上流側の一次透過水7を処理する第二の半透膜ユニット14として東レ(株)製超低圧逆浸透膜エレメントTMG10(直径10cm、全長1m)を用い、第二の半透膜ユニットの濃縮水32は、第三の半透膜ユニット供給水タンク17に送り、一次透過水16と混合されて第三の半透膜ユニット21に供給されるように構成した。
<Example 1>
The evaluation apparatus shown in FIG. 11 was configured. That is, the first semipermeable membrane unit in the evaluation apparatus of FIG. 10 is provided with a
この装置を用いて、比較例1と同様に、海水取水量93m3/日に対して生産水量33m3/日となるように運転した。具体的には、第一の半透膜ユニット6の供給水の流量と一次透過水7と一次透過水16の和が比較例1と同じとなるように、また、濃縮水23の流量が比較例1と同じ還流量になるように7m3/日とした。さらに、第一の半透膜ユニットの上流側の一次透過水7の流量と、下流側の一次透過水17の流量は、透過水流量調節バルブ47,51によってそれぞれ25m3/日、15m3/日となるように調節した。つづいて、第二の半透膜ユニット14の供給水流量は上流側の一次透過水7の流量と同じ25m3/日とし、回収率を50%、すなわち、透過水流量を12.5m3/日に制御した。第三の半透膜ユニット21の供給水流量は、下流側の一次透過水16の流量15m3/日と第二の半透膜ユニットの濃縮水32の流量12.5m3/日の和になるようにした。すなわち、前述のように第三の半透膜ユニット21の濃縮水流量を7m3/日と設定しているので、透過水22の流量は20.5m3/日となり、総生産水流量は、第二の半透膜ユニットの透過水15と第三の半透膜ユニットの透過水22の和であり、33m3/日となり、比較例1と同じ生産水量である。
運転の結果、生産水の塩濃度は4.2mg/l(比較例1の2/3倍)、ホウ素濃度は0.49mg/l(比較例1の9/10倍)であり、比較例1に比べて良好な水質が得られた。また、第一の半透膜ユニット6の運転圧力は比較例1よりわずかに高い5.6MPaであったが、第二の半透膜ユニット14の運転圧力は0.32MPa、第3の半透膜ユニットの運転圧力は0.95MPaであり、いずれも比較例よりも小さかった。
Using this apparatus, as in Comparative Example 1, the apparatus was operated such that the production water volume was 33 m 3 / day with respect to the seawater intake volume 93 m 3 / day. Specifically, the flow rate of the supply water of the first
As a result of the operation, the salt concentration of the produced water was 4.2 mg / l (2/3 times that of Comparative Example 1), and the boron concentration was 0.49 mg / l (9/10 times that of Comparative Example 1). Compared to the above, good water quality was obtained. The operating pressure of the first
1:原水
2:前処理手段
3:第一のスケール防止剤添加手段
4:第一のアルカリ添加手段(pH調整手段)
5:第一の半透膜ユニット昇圧ポンプ
6:第一の半透膜ユニット
7:第一の半透膜ユニットの一次透過水(透過水(a1))
8:第二の半透膜ユニット供給水タンク(中間タンク)
10:第二のスケール防止剤添加手段
12:第二のアルカリ添加手段(pH調整手段)
13:第二の半透膜ユニット昇圧ポンプ
14:第二の半透膜ユニット
15:第二の半透膜ユニット透過水(第一の二次透過水)
16:第一の半透膜ユニットの一次透過水(透過水(a2))
17:第三の半透膜ユニット供給水タンク(中間タンク)
18:第三のスケール防止剤添加手段
19:第三のアルカリ添加手段(pH調整手段)
20:第三の半透膜ユニット昇圧ポンプ
21:第三の半透膜ユニット
22:第三の半透膜ユニット透過水(第二の二次透過水)
23:第三の半透膜ユニット濃縮水
24:最終透過水タンク(生産水タンク)
25:第一の半透膜ユニットの濃縮水(一次濃縮水)
26:エネルギー回収ユニット
27:第一の半透膜ユニット濃縮水流量調節バルブ
28:第一の半透膜ユニット透過水(a1)バイパスバルブ
29:第一の半透膜ユニット透過水(a1)流量調節バルブ
30:第二の半透膜ユニット濃縮水還流バルブ
31:第三の半透膜ユニット濃縮水還流バルブ
32:第二の半透膜ユニット濃縮水
33:第二の半透膜ユニット濃縮水排水バルブ
34:第三の半透膜ユニット濃縮水排水バルブ
35:第二の最終透過水タンク(生産水タンク)
36:前段のサブユニット前段(A1)
37:後段のサブユニット後段(A2)
38:供給水
39:濃縮水
40:透過水
41:シール材
42:中心パイプ
43:半透膜
44:供給水流路材
45:透過水流路材
46:流体分離素子
47:透過水流量調節バルブ
48:パイプジョイント
49:栓
50:透過水の取り出し口
51:透過水流量調節バルブ
52:耐圧容器
53:第一の半透膜ユニット供給水タンク
56:第二の半透膜ユニット供給水流量調節バルブ
57:第三の半透膜ユニット供給水流量調節バルブ
1: Raw water 2: Pretreatment means 3: First scale inhibitor addition means 4: First alkali addition means (pH adjustment means)
5: First semipermeable membrane unit booster pump 6: First semipermeable membrane unit 7: Primary permeated water (permeated water (a1)) of the first semipermeable membrane unit
8: Second semipermeable membrane unit supply water tank (intermediate tank)
10: Second scale inhibitor addition means 12: Second alkali addition means (pH adjustment means)
13: Second semipermeable membrane unit booster pump 14: Second semipermeable membrane unit 15: Second semipermeable membrane unit permeated water (first secondary permeated water)
16: Primary permeate of the first semipermeable membrane unit (permeate (a2))
17: Third semipermeable membrane unit supply water tank (intermediate tank)
18: Third scale inhibitor addition means 19: Third alkali addition means (pH adjustment means)
20: Third semipermeable membrane unit booster pump 21: Third semipermeable membrane unit 22: Third semipermeable membrane unit permeated water (second secondary permeated water)
23: Third semipermeable membrane unit concentrated water 24: Final permeate tank (product water tank)
25: Concentrated water of the first semipermeable membrane unit (primary concentrated water)
26: Energy recovery unit 27: First semipermeable membrane unit concentrated water flow rate adjustment valve 28: First semipermeable membrane unit permeated water (a1) Bypass valve 29: First semipermeable membrane unit permeated water (a1) flow rate Control valve 30: Second semipermeable membrane unit concentrated water reflux valve 31: Third semipermeable membrane unit concentrated water reflux valve 32: Second semipermeable membrane unit concentrated water 33: Second semipermeable membrane unit concentrated water Drain valve 34: Third semipermeable membrane unit concentrated water drain valve 35: Second final permeate tank (product water tank)
36: Sub-unit front stage (A1) of the front stage
37: Sub-unit rear stage (A2)
38: Supply water 39: Concentrated water 40: Permeated water 41: Sealing material 42: Center pipe 43: Semipermeable membrane 44: Supply water channel material 45: Permeated water channel material 46: Fluid separation element 47: Permeated water flow rate adjustment valve 48 : Pipe joint 49: Plug 50: Permeated water outlet 51: Permeated water flow rate adjustment valve 52: Pressure vessel 53: First semipermeable membrane unit supply water tank 56: Second semipermeable membrane unit supply water flow rate adjustment valve 57: Third semipermeable membrane unit supply water flow rate adjustment valve
本発明の淡水製造装置の運転方法は、半透膜を用いた二段処理によってTDSやホウ素を効率的に除去し、低コストで高い水質の淡水の製造を可能にする。 The operation method of the fresh water production apparatus of the present invention efficiently removes TDS and boron by a two-stage treatment using a semipermeable membrane, and enables production of fresh water with high quality at low cost.
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