JP2014500146A

JP2014500146A - バイポーラ膜を用いた水処理

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Publication number: JP2014500146A
Application number: JP2013546176A
Authority: JP
Inventors: シャオ，カイビン; ヤン，ハイ; スイ，キャロライン・チヒュー
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2014-01-09
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: BR112013014643A2; KR101949540B1; CN103339070B; TW201238910A; US8764957B2; US20120160769A1; WO2012087537A1; JP5836392B2; KR20140014087A; ES2707605T3; EP2655260B1; SG191261A1; CN103339070A; EP2655260A1; TWI541200B

Abstract

電解槽を有する電解装置を用意し、電解槽の第１塩水室、電解槽の第２塩水室、電解槽の酸室及び電解槽のアルカリ室にフィード流れを供給し、酸室は酸溶液を生成し、アルカリ室はアルカリ溶液を生成し、第１及び第２塩水室の内容物の少なくとも一部を沈殿タンクに誘導し、アルカリ溶液の少なくとも一部を沈殿タンクに誘導し、これにより沈殿タンク中のｐＨを増加して沈殿物を形成し、沈殿タンクから沈殿物を除去する工程を含む、水処理の方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、水処理用電解装置の使用に関する。

水性システム、例えば汽水及び冷却塔補給水又はブローダウン水中にスケール形成種が存在すると、システムのメンテナンスを増やし、システムの処理量を低減することにつながる。

米国特許第６４８２３０５号

したがって、水性システム中のスケール形成種の存在を低減する必要がある。

本発明の１実施形態は、水処理の方法を提供し、本方法は、電解槽を有する電解装置を用意し、電解槽の第１塩水室、電解槽の第２塩水室、電解槽の酸室及び電解槽のアルカリ室にフィード流れを供給し、酸室は酸溶液を生成し、アルカリ室はアルカリ溶液を生成し、第１及び第２塩水室の内容物の少なくとも一部を沈殿タンクに誘導し、アルカリ溶液の少なくとも一部を沈殿タンクに誘導し、これにより沈殿タンク中のｐＨを増加して沈殿物を形成し、沈殿タンクから沈殿物を除去する工程を含む。

本発明の別の実施形態は、電解装置を提供し、電解装置は、電解槽に配置された一対のそれぞれ陽極及び陰極として作用する電極及び陽極と陰極の間に配置されたセルユニットを備え、セルユニットがバイポーラ膜エレメント及び少なくとも１つのカチオン交換膜を有し、バイポーラ膜エレメントがカチオン交換側及びアニオン交換側を有し、カチオン交換側がアニオン交換側より陰極に近く、カチオン交換膜がバイポーラ膜エレメントのアニオン交換側と陽極の間に配置され、バイポーラ膜エレメントとカチオン交換膜の間にアルカリ室を画成するようにし、カチオン交換膜が選択性である。

本発明の上記その他の観点は、説明及び特許請求の範囲並びに構造の詳細を示す図面及び具体的実施形態から明らかになるであろう。
バイポーラ膜の１実施形態の線図である。図１のバイポーラ膜の運転方法を示す線図である。図１のバイポーラ膜の運転方法を示す線図である。図１のバイポーラ膜の運転方法を示す線図である。図１のバイポーラ膜の運転方法を示す線図である。図１のバイポーラ膜の運転方法を示す線図である。図１のバイポーラ膜の運転方法を示す線図である。図１のバイポーラ膜の運転方法を示す線図である。

本明細書及び特許請求の範囲全体を通して用いた近似的な表示は、それが関与する基本機能に変化をもたらすことなく変動することが許される定量的表現を修飾するのに適用することがある。したがって、「約」のような用語で修飾された値は、特定された正確な値に限定されない。少なくとも幾つかの例では、近似的な表示はその値を測定する計器の精度に対応する。文脈上又は文言で示していない限り、範囲の限定はその上下限を組合せたり、交換することができ、このような範囲は、特定され、すべての下位範囲を含む。実施例又は明示されているところ以外は、明細書及び特許請求の範囲で使用される、成分の量、反応条件等に関連するすべての数又は表示は、すべての場合、用語「約」で修飾されるものと理解すべきである。

「所望の」又は「所望に応じて」は、後述する事象や状況が起こっても起こらなくてもよく、後述する材料が存在してもしなくてもよいことを意味し、関連する説明は、事象や状況が起こったり材料が存在する場合と、事象や状況が起こらなかったり材料が存在しない場合との両方を包含する。

ここで用いる用語「含む」、「含有する」、「からなる」、「有する」、「もつ」又は類似の表現は、非限定的な包含を示す。例えば、列挙した要素を含むプロセス、方法、物品又は装置は、必ずしもこれらの要素に限定されず、列挙していなかったり、このようなプロセス、方法、物品又は装置に固有でない要素を含んでもよい。

単数表現は、文脈上明らかにそうでない場合以外は、複数も含む。

冷却塔は、石油精製所、化学プロセス、発電所などのプロセスでの熱を取り除くために工業で広く使用されている。冷却塔は、商業、施設及び病院の建物によくあるＨＶＡＣ（暖房・換気・空調）システムにも使用されている。多くの国々で冷却塔運転で消費される水が天然水源からの取水で最大となっている。世界中で水不足の懸念が増大してきている。地球環境概況に記載されたデータによれば、２０００年で人口の５％が水不足の問題に直面しており、それは主に中東エリアであった。しかし、２０３０年までに、世界人口のほぼ半分が水からストレスを受けるであろう。

水資源に限りがあることに加えて、工業廃水の処分への環境規制が益々厳しくなっている。近年、廃水を環境に放出する前の処理コストが増加し続けている。

世界的水不足及び厳しい環境規制が、すべての工業で節水への取り組みを強化することにつながった。これは、必然的に、工業の水使用、特に莫大な水を消費する工業に重大な影響を与えた。冷却水システムでの節水の取り組みは、清水を処理後都市排水へ置き換えること、工場廃水を再利用すること及び濃縮のサイクルを増加、例えば約７サイクル超えにした運転により排水を低減することに集中していた。

濃縮のサイクルを増加すると、Ｃａ、アルカリ度成分、ＳｉＯ₂、沈泥、Ｆｅ、Ａｌなどが高濃度になるために堆積する傾向が増加した。同様に、サイクルを増加すると、高伝導性、高濃度のＣｌ^-及びＳＯ₄ ^2-により腐食の傾向が増加した。

高サイクルで運転する冷却塔を処理するには、酸を添加してアルカリ度を低減し、低いｐＨで冷却塔を運転して冷却システム中で堆積又は沈澱する傾向を低減するのが一般の方法である。これには普通、大量の薬品、例えばアニオン性ポリマー、腐食抑制剤などを冷却塔に添加することが必要である。しかし、強酸の取り扱い及び保管は、特に商業及び施設の建物の作業者及び環境に危険をもたらした。さらに、薬品の使用を増加することにより処理の総コストが増加する。

１実施形態では、本発明は、高サイクルの濃縮で運転する冷却塔からの水を電解装置、例えばバイポーラ膜又はバイポーラ膜とナノ濾過ユニットとの組合せを用いて処理する方法に関する。冷却塔水を電解装置に供給する。電解装置から発生させた酸溶液を冷却塔に添加してアルカリ度及びｐＨを低減する。電解装置から発生させたアルカリ溶液を分離装置の冷却塔ブローダウン流れの一部に添加してカルシウム、シリカ及び他のスケール形成種を沈澱させる。分離装置の沈澱物除去後の水は軟化されており、これを冷却塔に戻す。この方法により、冷却塔を高サイクルの濃縮で運転すること及び／又は液体を全く放出しないことを可能にし、したがって、水消費及び水処理薬品の使用を著しく低減する。

図１を参照すると、酸溶液及びアルカリ溶液を生成する、第１実施形態の電解装置２は、１対のそれぞれ陽極２１及び陰極２２として作用する電極、陽極２１と陰極２２の間の少なくとも１つのセルユニット２３及び電極２１、２２及びセルユニット２３を内部に収容する槽２４を備える。陽極２１及び陰極２２はそれぞれ、直流電源２５のアノード及びカソードと接続する。槽２４は、フィード流れを導入して電解装置２に流すための少なくとも第１入口２４３、第２入口２４４、第３入口２４５及び第４入口２４６を有する。セルユニット２３は、イオン交換膜間に画成される少なくとも１つのアルカリ室２３６及び少なくとも１つの酸室２３５を有し、これを以下に詳細に説明する。

図１に示す第１実施形態の電解装置２の槽２４のセルユニット２３は、バイポーラ膜エレメント２３０、カチオン交換膜２３１及びアニオン交換膜２３２を有する。バイポーラ膜エレメント２３０は、カチオン交換側２３３及びアニオン交換側２３４を有し、水スプリッタとして用いる。バイポーラ膜エレメント２３０のカチオン交換側２３３は、アニオン交換膜２３２より陽極２１に近い。カチオン交換膜２３１はアニオン交換側２３４と陽極２１の間に配置される。アニオン交換膜２３２はカチオン交換側２３３と陰極２２の間に配置される。

電源２５からの直流は、バイポーラ膜エレメント２３０に流れ、水を分解し、ＯＨ・イオンがバイポーラ膜エレメント２３０のアニオン交換側２３４に生成し、対応する数のＨ⁺がバイポーラ膜エレメント２３０のカチオン交換側２３３に生成する。発生したＯＨ・及びＨ⁺イオンはそれぞれ、カチオン交換膜２３１及びアニオン交換膜２３２によってそれ以上移動するのを阻止される。

カチオン交換膜２３１は、選択性であり、１価のカチオン性イオンだけを通過させる。アニオン交換膜２３２は、選択性であり、１価のアニオン性イオンだけを通過させる。したがって、第２入口２４４により受け入れた塩水からのＮａ⁺イオンはカチオン交換膜２３１を通って陰極２２に向かって移動し、一方Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｂａ²⁺、Ｆｅ²⁺、Ｆｅ³⁺及びＡｌ³⁺はカチオン交換膜２３１を通って移動しない。さらに、第１入口２４３により受け入れた塩水からのＣｌ^-イオンはアニオン交換膜２３２を通って陽極２１に向かって移動し、一方ＣＯ₃ ^2-、ＳＯ₄ ^2-及びＰＯ₄ ^3-はアニオン交換膜２３２を通って移動しない。

したがって、アルカリ室２３６がバイポーラ膜エレメント２３０とカチオン交換膜２３１の間に画成され、酸室２３５がバイポーラ膜エレメント２３０とアニオン交換膜２３２の間に画成される。

第１塩水室２３７が陰極２２とアニオン交換膜２３２の間に画成される。第２塩水室２３８が陽極２１とカチオン交換膜２３１の間に画成される。

第１入口２４３はフィード流れを第１塩水室２３７に供給し、第２入口２４４はフィード流れを第２塩水室２３８に供給し、第３入口２４５はフィード流れを酸室２３５に供給し、第４入口２４６はフィード流れをアルカリ室２３６に供給する。第１塩水室２３７及び第２塩水室２３８に供給されたフィード流れは、冷却塔補給水、冷却塔ブローダウン水又は低品質水の少なくとも１つで構成される。

槽２４はさらに、酸室２３５の酸溶液及びアルカリ室２３６のアルカリ溶液が流れ出るのにそれぞれ酸出口２４１及びアルカリ出口２４２を有する。槽２４はまた、第１塩水室２３７及び第２塩水室２３８の塩水が流れ出るのにそれぞれ第１塩水出口２４７及び第２塩水出口２４８を有する。

入口２４５から酸室２３５に入るフィード流れは、純水又は槽２４の酸出口２４１から出る酸溶液のどちらか又は両方とすることができる。入口２４６からアルカリ室２３６に入るフィード流れは、純水又は槽２４のアルカリ出口２４２から出るアルカリ溶液のどちらか又は両方とすることができる。

アルカリ室２３６で生成したアルカリ溶液は、高ｐＨ環境を作るのに用いて水性システム中の硬度成分及びその他の種、例えばＣａＣＯ₃、ＣａＭｇ（ＣＯ₃）₂、Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂、Ｃａ₅（ＰＯ₄）₃ＯＨ、ＣａＳＯ₄、Ｆｅ（ＯＨ）₃、Ａｌ（ＯＨ）₃、ＭｇＳｉＯ₃などを沈澱させることができる。酸室２３５で生成した酸溶液を用いて冷却塔水のｐＨを調節し、かつ槽２４中の膜又は電極から硬度成分を取り除く。

バイポーラ膜エレメント２３０は水を直接Ｈ⁺及びＯＨ・に分解する水分解機能をもつ。

バイポーラ膜エレメント２３０を適用することにより、水からアルカリ溶液及び酸溶液を生成する電解装置２の効率を著しく向上する。バイポーラ膜エレメント２３０は、カチオン交換層及びアニオン交換層を含むバイポーラ膜又はバイポーラ膜として機能する、アニオン及びカチオン交換膜の組合せによって形成されたバイポーラモジュールとすることができる。

１実施形態では、陽極２１及び陰極２２は、活性炭、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト、炭素繊維、炭素布、カーボンエアロゲル又はこれらの組合せから選択される高多孔質炭素材料から製造される。窒素吸着ＢＥＴ法により測定した炭素材料の表面積は約５００〜２０００平方メートル／グラムの範囲である。高多孔質陽極２１及び陰極２２はそれぞれ、平板、ブロック、円筒又はシートの形状、寸法又は構成をもつ。陽極２１及び陰極２２は当業者により適切であると考えられる金属又は活性炭などの多孔質材料で製造することができることも予想される。

図２に開示する１実施形態の電解装置２を用いて、冷却塔水のｐＨ調節又は電解装置２の浄化のために酸溶液を発生させたり、硬度成分の沈澱のために塩基性溶液（アルカリ溶液）を発生させたりする。この構成では、塩水タンク３０１の排出物を槽２４の第１塩水室２３７及び第２塩水室２３８にフィード流れとして供給する。塩水タンク３０１は冷却塔補給水、冷却塔ブローダウン水又は低品質水の１つ又は２つ以上を含有できる。低品質水は、軟化のための処理及び／又は望ましくないイオン種の除去を必要とする汽水などの水である。水を酸室２３５及びアルカリ室２３６にフィード流れとして供給する。酸室２３５の排出物を冷却塔に供給する。アルカリ室２３６の排出物を沈殿タンク３０４に供給し、第１塩水室２３７及び第２塩水室２３８の排出物も沈殿タンク３０４に供給する。したがって、沈殿タンク３０４へのアルカリ室２３６からのアルカリ溶液の添加により沈殿タンク３０４中のｐＨを所望の値に増加して金属塩及び金属水酸化物、例えばＣａＣＯ₃、ＭｇＣＯ₃、ＣａＳＯ₄、Ｍｇ（ＯＨ）₂などを沈澱させる。沈殿タンク３０４から沈殿物を除去した後、沈殿タンク３０４から処理済水を水貯蔵タンク又は冷却塔へ供給する。１実施形態では、電解装置２からのアルカリ溶液の添加後の沈殿タンク３０４中の所望のｐＨ値は、約７〜１４、好ましくは約８〜１３、さらに好ましくは約９〜１２である。

さらに、図３に示すように、ある実施形態では、酸室２３５で生成した酸溶液のすべて又は一部をフィード流れとして酸室２３５に戻すこともできると考えられる。さらに、アルカリ室２３６で生成したアルカリ溶液のすべて又は一部をフィード流れとしてアルカリ室２３６に戻すことができる。これにより、時間と共に酸室２３５及びアルカリ室２３６内の酸及び塩基性溶液の濃度を増加することができる。さらに、これにより、沈殿タンク３０４内のｐＨを高めて沈澱を促進することができる。

図４に開示する別の実施形態の電解装置２を用いて、冷却塔水のｐＨ調節又は電解装置の浄化のために酸溶液を発生させたり、硬度成分の沈澱のために塩基性溶液を発生させたりする。この実施形態では、冷却塔ブローダウンを選択性膜５０１に送り、膜５０１が２価イオン流れを排出し、それを沈殿タンク５０２に供給する。選択性膜５０１はナノ濾過ユニットとすることができる。２価イオン流れは、１つ又は２つ以上の２価イオン、例えばＣａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｂａ²⁺、Ｆｅ²⁺、Ｆｅ³⁺、Ａｌ³⁺、ＣＯ₃ ^2-、ＳＯ₄ ^2-、ＰＯ₄ ^3-などを含有する。選択性膜５０１は１価イオン流れを排出し、それを槽２４の第１塩水室２３７及び第２塩水室２３８に供給する。１価イオン流れは１つ又は２つ以上の１価イオン、例えばＮａ⁺、Ｃｌ^-などを含有する。さらに、水フィード流れを槽２４の酸室２３５及びアルカリ室２３６に供給する。

アルカリ室２３６のアルカリ溶液排出を沈殿タンク５０２に供給し、これにより沈殿タンク５０２中のｐＨを所望の値に増加して金属塩及び金属水酸化物、例えばＣａＣＯ₃、ＭｇＣＯ₃、ＣａＳＯ₄、Ｍｇ（ＯＨ）₂などを沈澱させる。１実施形態では、槽２４からのアルカリ溶液を添加した後の沈殿タンク５０２中の所望のｐＨ値は、約７〜１４、好ましくは約８〜１３、さらに好ましくは約９〜１２である。

その後、沈殿物は沈殿タンク５０２から除去され、沈殿タンク５０２が含有する残留処理済水は冷却塔補給水として或いは他の工業プロセスに使用される。第１塩水室２３７及び第２塩水室２３８の排出物を沈殿タンク５０２からの残留処理済水と混合し、冷却塔補給水として或いは他の工業プロセスに用いる。酸室２３５の酸溶液排出を用いて冷却塔水のｐＨ調節及び／又は沈殿タンク５０２から出る処理済水流れのｐＨ調節及び槽２４の膜の浄化をすることができる。沈殿タンク５０２から残留水を冷却塔に戻すことにより水消費を低減し、下水道又は川へ放出する廃水を低減又はなくす。さらに、冷却塔で高品質の水を使用することにより、冷却塔中の水を処理するのに必要な薬品の量を低減し、したがって処分コスト及び環境への影響を低減する。

さらに、図５に示すように、ある実施形態では、酸室２３５の酸溶液排出のすべて又は一部をフィード流れとして酸室２３５に戻すこともできると考えられる。さらに、アルカリ室２３６のアルカリ溶液排出のすべて又は一部をフィード流れとしてアルカリ室２３６に戻すことができる。これにより、時間と共に酸室２３５内の酸溶液及びアルカリ室２３６内の塩基性溶液の濃度を増加させることができる。さらに、塩水室２３７及び２３８の排出物を沈殿物除去後の沈殿タンクからの残留処理済水と混合し、冷却塔補給水として或いは他の工業プロセスに用いる。

図６に開示する他の実施形態の電解装置２を用いて、冷却塔水のｐＨ調節又は電解装置２の浄化のために酸溶液を発生させたり、硬度成分の沈澱のために塩基性溶液を発生させたりする。この実施形態では、汽水などの低品質水のフィード流れを選択性膜６０１に送り、膜６０１が２価イオン流れを排出し、それを沈殿タンク６０２に供給する。但し、フィード流れは、冷却塔補給水、冷却塔ブローダウン水又は低品質水の少なくとも１つで構成することができると考えられる。２価イオン流れは、１つ又は２つ以上の２価イオン、例えばＣａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｂａ²⁺、Ｆｅ²⁺、Ｆｅ³⁺、Ａｌ³⁺、ＣＯ₃ ^2-、ＳＯ₄ ^2-、ＰＯ₄ ^3-などを含有する。選択性膜６０１は１価イオン流れを排出し、それを電解装置２の第１塩水室２３７及び第２塩水室２３８に供給する。選択性膜６０１はナノ濾過ユニットとすることができる。１価イオン流れは１つ又は２つ以上の１価イオン、例えばＮａ⁺、Ｃｌ^-などを含有する。さらに、水フィード流れを槽２４の酸室２３５及びアルカリ室２３６に供給する。

アルカリ室２３６の排出物を沈殿タンク６０２に供給し、これにより沈殿タンク６０２中のｐＨを所望の値に増加してＣａ及びＭｇ塩並びに金属水酸化物を沈澱させる。１実施形態では、槽２４からアルカリ溶液を添加した後の沈殿タンク６０２中の所望のｐＨ値は、約７〜１４、好ましくは約８〜１３、さらに好ましくは約９〜１２である。その後、沈殿物を沈殿タンク６０２から除去し、沈殿タンク６０２が含有する残留処理済水を冷却塔補給水として或いは他の工業プロセスに使用する。第１塩水室２３７及び第２塩水室２３８の排出物を沈殿タンクからの残留処理済水と混合し、冷却塔補給水として或いは他の工業プロセスに用いる。酸室２３５の酸溶液排出を用いて冷却塔水のｐＨ調節、沈殿タンク６０２から出る処理済水流れのｐＨ調節及び／又は槽２４の膜の浄化をすることができる。

さらに、図７に示すように、ある実施形態では、酸室２３５の排出物のすべて又は一部をフィード流れとして酸室２３５に戻すこともできると考えられる。さらに、アルカリ室２３６の排出物のすべて又は一部をフィード流れとしてアルカリ室２３６に戻すことができる。これにより、時間と共に酸室２３５内の酸溶液及びアルカリ室２３６内の塩基性溶液の濃度を増加させることができる。さらに、塩水室２３７及び２３８の排出物を沈殿タンクからの残留処理済水と混合し、冷却塔補給水としての或いは他の工業プロセスに用いる。

図８を参照すると、本発明の１実施形態では、約７サイクル超えの高サイクルの濃縮で運転する冷却塔からのブローダウンの第１部分及び純水を電解ユニットに供給する。電解ユニットでは、ブローダウンの第１部分及び純水を用いて酸室２３５で酸溶液、アルカリ室２３６でアルカリ溶液及び第１室２３７及び第２室２３８で塩水溶液を発生させる。酸溶液を冷却塔に供給して冷却塔中を循環する水のアルカリ度及びｐＨを低減する。沈澱タンク７０２中でアルカリ溶液をブローダウンの第２部分と撹拌し、カルシウム及び他のスケール形成種をブローダウンの第２部分から沈澱させ、それにより、ブローダウンの第２部分を軟化する。その後、軟化後のブローダウンの第２部分を補給水として冷却塔に戻す。

１実施形態では、冷却塔を出た後のブローダウンをナノ濾過ユニット７０１で濾過する。ナノ濾過後、ブローダウンの第１部分は１つ又は２つ以上の１価イオンで構成され、ブローダウンの第２部分は１つ又は２つ以上の２価イオンで構成される。ある実施形態では、塩水溶液を軟化後のブローダウンの第２部分に添加し、補給水として冷却塔にもどす。

以上、本発明を特定の実施形態について説明したが、多くの代替物、組合せ、変更及び変種は当業者に明らかである。したがって、前述のように、本発明の好ましい実施形態は、例示であって限定するものではない。本発明の要旨及び技術的範囲から逸脱することなく種々の改変が可能である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態だけでなく、本発明は特許請求の範囲に入るすべての実施形態を包含する。

本明細書では、具体例を挙げて、最良の形態を含む本発明を開示するとともに、当業者が本発明を実施できるようにしており、本発明の実施には装置又はシステムを製造及び使用したり、援用方法を実施することも含む。本発明の要旨は、特許請求の範囲に規定された通りで、当業者が想起できる他の例を含むことができる。これらの他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有するか、特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない均等な構造要素を含むならば、特許請求の範囲に含まれる。

２電解装置
２１陽極
２２陰極
２３セルユニット
２４槽
２５直流電源
２３０バイポーラ膜エレメント
２３１カチオン交換膜
２３２アニオン交換膜
２３３カチオン交換側
２３４アニオン交換側
２３５酸室
２３６アルカリ室
２３７第１塩水室
２３８第２塩水室
２４１酸出口
２４２アルカリ出口
２４３第１入口
２４４第２入口
２４５第３入口
２４６第４入口
２４７第１塩水出口
２４８第２塩水出口
３０１塩水タンク
３０４沈殿タンク
５０１選択性膜
５０２沈殿タンク
６０１選択性膜
６０２沈殿タンク
７０１ナノ濾過ユニット
７０２沈澱タンク

Claims

高サイクルの濃縮で運転する冷却塔からブローダウンの第１及び第２部分を得、
純水を得、
ブローダウンの第１部分及び純水を電解ユニットに供給し、
電解ユニットから酸溶液、アルカリ溶液及び塩水溶液を得、
酸溶液を冷却塔に供給して冷却塔中を循環する水のアルカリ度及びｐＨを低減し、
アルカリ溶液及びブローダウンの第２部分を沈殿タンク中で撹拌してブローダウンの第２部分を軟化し、得られた沈殿物を沈殿タンクから除去し、
沈殿タンク中の軟化後のブローダウンの第２部分を冷却塔に補給水として供給する
工程を含む、冷却塔水処理方法。
電解槽と、
電解槽に配置された１対のそれぞれ陽極及び陰極として作用する電極と、
陽極と陰極の間に配置されたセルユニットであって、バイポーラ膜エレメント及び少なくとも１つのカチオン交換膜を有し、バイポーラ膜エレメントがカチオン交換側及びアニオン交換側を有し、カチオン交換側がアニオン交換側より陰極に近く、カチオン交換膜がバイポーラ膜エレメントのアニオン交換側と陽極の間に配置され、バイポーラ膜エレメントとカチオン交換膜の間にアルカリ室を画成するようにし、カチオン交換膜が選択性である、セルユニットと、
陰極とバイポーラ膜エレメントのカチオン交換側の間のアニオン交換膜であって、アニオン交換膜とバイポーラ膜エレメントの間に酸室が画成され、選択性である、アニオン交換膜と、
陰極とアニオン交換膜の間に画成された第１塩水室及び陽極とカチオン交換膜の間に画成された第２塩水室と、
フィード流れを第１塩水室に供給する第１入口、フィード流れを第２塩水室に供給する第２入口、フィード流れを酸室に供給する第３入口及びフィード流れをアルカリ室に供給する第４入口とを備える電解装置を用意し、
フィード流れを第１塩水室、第２塩水室、酸室及びアルカリ室に供給し、酸室が酸溶液を生成し、アルカリ室がアルカリ溶液を生成し、
第１及び第２塩水室の内容物の少なくとも一部を沈殿タンクに誘導し、
アルカリ溶液の少なくとも一部を沈殿タンクに誘導し、それにより沈殿タンク中のｐＨを増加して沈殿物を形成し、
沈殿タンクから沈殿物を除去する
工程を含む、水処理方法。
沈殿タンク中のｐＨを約７〜１４に増加する、請求項２記載の方法。
酸室及びアルカリ室に供給するフィード流れがＨ₂Ｏであり、第１塩水室及び第２塩水室に供給するフィード流れが冷却塔補給水、冷却塔ブローダウン水又は低品質水の少なくとも１つで構成される、請求項３記載の方法。
沈殿物を沈殿タンクから除去した後、沈殿タンク中の処理済水を冷却塔に戻す、請求項４記載の方法。
沈殿物を沈殿タンクから除去した後、沈殿タンク中の処理済水を水貯蔵タンクに供給する、請求項４記載の方法。
沈殿物を除去した後、酸溶液を冷却塔に供給してｐＨ調節又は沈殿タンクを出る処理済水のｐＨ調節に使用する、請求項４記載の方法。
酸溶液を用いて槽の膜を浄化する、請求項４記載の方法。
酸溶液の少なくとも一部をフィード流れとして酸室に戻す、請求項４記載の方法。
アルカリ溶液の少なくとも一部をフィード流れとしてアルカリ室に戻す、請求項４記載の方法。
さらに、選択性膜を用意し、選択性膜が冷却塔補給水、冷却塔ブローダウン水又は低品質水で構成されるフィード流れを受け取り、選択性膜が２価イオン流れ及び１価イオン流れを排出し、２価イオン流れを沈殿タンクに供給し、１価イオン流れを第１塩水室及び第２塩水室に供給し、酸室及びアルカリ室にＨ₂Ｏフィード流れを供給する工程を含む、請求項３記載の方法。
沈殿物を沈殿タンクから除去した後、沈殿タンク中の処理済水を冷却塔に戻す、請求項１１記載の方法。
沈殿物を沈殿タンクから除去した後、沈殿タンク中の処理済水を水貯蔵タンクに供給する、請求項１１記載の方法。
沈殿物を除去した後、酸溶液を冷却塔に供給してｐＨ調節又は沈殿タンクを出る処理済水のｐＨ調節をする、請求項１１記載の方法。
酸溶液を用いて槽の膜を浄化する、請求項１１記載の方法。
酸溶液の少なくとも一部をフィード流れとして酸室に戻す、請求項１１記載の方法。
アルカリ溶液の少なくとも一部をフィード流れとしてアルカリ室に戻す、請求項１１記載の方法。
第１及び第２塩水室の排出物の少なくとも一部を沈殿タンクからの残留処理済水と撹拌し、補給水として冷却塔に供給する、請求項１１記載の方法。
電解槽と、電解槽に配置された１対のそれぞれ陽極及び陰極として作用する電極と、陽極と陰極の間に配置されたセルユニットとを備え、セルユニットがバイポーラ膜エレメント及び少なくとも１つのカチオン交換膜を有し、バイポーラ膜エレメントがカチオン交換側及びアニオン交換側を有し、カチオン交換側がアニオン交換側より陰極に近く、カチオン交換膜がバイポーラ膜エレメントのアニオン交換側と陽極の間に配置され、バイポーラ膜エレメントとカチオン交換膜の間にアルカリ室を画成するようにした水処理用電解装置であって、
前記電解装置がさらに、陰極とバイポーラ膜エレメントのカチオン交換側の間のアニオン交換膜を備え、アニオン交換膜とバイポーラ膜エレメントの間に酸室が画成され、アニオン及びカチオン交換膜が選択性であり、アルカリ室がアルカリ溶液を生成し、酸室が酸溶液を生成する、
水処理用電解装置。