JP2015029933A - Potable water manufacturing apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飲料水製造装置及び方法に関する。 The present invention relates to a drinking water production apparatus and method.
従来、淡水化処理として逆浸透膜装置と電気透析部とを備えた飲料水及び塩の製造装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。かかる製造装置においては、海水などの塩分を含む原水を逆浸透膜装置に供給して脱塩して飲料水を製造する一方、逆浸透膜装置で濃縮された塩分濃縮水を電気透析部に供給して更に濃縮して濃縮かん水とする。そして、得られた濃縮かん水を蒸発器で蒸発晶析することにより塩を製造する。 Conventionally, a device for producing drinking water and salt, which includes a reverse osmosis membrane device and an electrodialysis unit, has been proposed as a desalination treatment (see, for example, Patent Document 1). In such a production apparatus, raw water containing salt such as seawater is supplied to the reverse osmosis membrane device to produce desalted water by desalting, while the concentrated salt water concentrated by the reverse osmosis membrane device is supplied to the electrodialysis unit. Then, further concentrate to make concentrated brine. And the salt is manufactured by carrying out the evaporative crystallization of the obtained concentrated brine with an evaporator.
逆浸透膜装置で得られた淡水を飲料水として供給する際、次亜塩素酸含有の要求がある場合には、次亜塩素酸カルシウム(Ca(ClO)2:さらし粉)やCa(OH)2、CaCO3等を添加することで、ミネラル分及び次亜塩素酸を含有させている。 When supplying fresh water obtained by a reverse osmosis membrane device as drinking water, if there is a request for containing hypochlorous acid, calcium hypochlorite (Ca (ClO) 2 : bleached powder) or Ca (OH) 2 Mineral content and hypochlorous acid are contained by adding CaCO 3 or the like.
また、次塩素酸の生成には、塩素ガスと海水とを効率よく接触させる必要があり、複雑な装置構成となる(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the production of hypochloric acid requires efficient contact between chlorine gas and seawater, resulting in a complicated apparatus configuration (see, for example, Patent Document 2).
また、海水中の塩分を電気透析により脱塩しつつ、酸、アルカリ、塩素を製造し、脱塩液を逆浸透膜装置に供給することで、薬剤調達や貯蔵を簡略化でき、逆浸透膜装置の低動力化を図る淡水化の提案がある(例えば、特許文献3参照)。 In addition, the salt content in seawater is desalted by electrodialysis, while producing acid, alkali and chlorine, and supplying the desalted solution to the reverse osmosis membrane device, the procurement and storage of chemicals can be simplified. There is a proposal of desalination for reducing the power of the apparatus (for example, see Patent Document 3).
ところで、従来のような薬剤を別途購入する場合には、飲料水の製造において、飲料水製造のランニングコストが増加する、という問題がある。また、上述した特許文献2及び3では、以下のような問題がある。 By the way, when separately purchasing a conventional medicine, there is a problem in that the running cost of drinking water production increases in the production of drinking water. Moreover, in patent document 2 and 3 mentioned above, there exist the following problems.
特許文献2の提案では、前処理前の海水に次亜塩素酸を注入するため、海水中に含有する有機物と次亜塩素酸とが反応して、有害なトリハロメタン類が生成しやすい、という問題がある。また、前処理において、次塩素酸を導入するので、淡水化処理の際の逆浸透膜装置の膜劣化が、促進される、という問題がある。 In the proposal of Patent Document 2, since hypochlorous acid is injected into seawater before pretreatment, the organic substance contained in seawater reacts with hypochlorous acid, and harmful trihalomethanes are easily generated. There is. In addition, since hypochloric acid is introduced in the pretreatment, there is a problem that membrane deterioration of the reverse osmosis membrane device during the desalination treatment is promoted.
特許文献3の提案では、逆浸透膜装置の低動力化を実現するためには、電気透析での脱塩率が大きいほど効果が生じるが、その分、電気透析装置で多大な電力消費が必要となり、かつ大量の塩酸、水酸化ナトリウムが生成してしまう、という問題がある。この余剰の塩酸、水酸化ナトリウムは、互いに混合して中和処理して塩水にして廃棄することになる、という問題がある。 According to the proposal of Patent Document 3, in order to realize a reduction in power of the reverse osmosis membrane device, the larger the desalination rate in electrodialysis, the more effective the effect. However, much power consumption is required in the electrodialysis device. And a large amount of hydrochloric acid and sodium hydroxide are generated. There is a problem that the excess hydrochloric acid and sodium hydroxide are mixed with each other and neutralized to form salt water and discarded.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、淡水(純水)に塩素を含有する際、簡易な方法で飲料水を製造することができる飲料水製造装置及び方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and provides the drinking water manufacturing apparatus and method which can manufacture drinking water by a simple method, when chlorine is contained in fresh water (pure water). For the purpose.
前記課題を解決する第1の発明は、淡水を供給する淡水ラインから分岐される分岐ラインと、前記分岐ラインに塩化ナトリウムを供給する塩化ナトリウム供給部と、前記塩化ナトリウムが供給された淡水を電気分解して、この電気分解で発生した塩素を含む塩素含有水とする電気分解部と、前記塩素含有水を、淡水ラインの淡水に合流する合流ラインと、を備えることを特徴とする飲料水製造装置にある。 According to a first aspect of the present invention for solving the above problems, a branch line branched from a fresh water line for supplying fresh water, a sodium chloride supply unit for supplying sodium chloride to the branch line, and fresh water supplied with the sodium chloride are electrically A drinking water production comprising: an electrolysis part that decomposes into chlorine-containing water containing chlorine generated in the electrolysis; and a merge line that joins the chlorine-containing water to fresh water in a fresh water line In the device.
本発明によれば、塩化ナトリウムを用いた電気分解により所定濃度の遊離塩素含有水とすることができ、安定して飲料水を製造できる。 According to the present invention, free chlorine-containing water having a predetermined concentration can be obtained by electrolysis using sodium chloride, and drinking water can be produced stably.
第2の発明は、第1の発明において、前記電気分解部の後流側で、有価物を供給する有価物供給部を備え、前記塩素含有水に有価物を供給した後、前記淡水と合流することを特徴とする飲料水製造装置にある。 According to a second invention, in the first invention, a valuable material supply unit for supplying a valuable material is provided on the downstream side of the electrolysis unit, and the valuable material is supplied to the chlorine-containing water, and then merged with the fresh water. It exists in the drinking water manufacturing apparatus characterized by doing.
本発明によれば、塩素含有水に有価物を供給することで、例えばカルシウム塩、マグネシウム塩等を含む有価物含有飲料水を製造できる。 According to the present invention, a valuable material-containing drinking water containing, for example, a calcium salt, a magnesium salt, or the like can be produced by supplying the valuable material to the chlorine-containing water.
第3の発明は、第1の発明において、前記塩素含有水を合流した淡水中の残留塩素濃度を計測する塩素計を備えることを特徴とする飲料水製造装置にある。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the drinking water producing apparatus according to the first aspect, further comprising a chlorine meter for measuring a residual chlorine concentration in the fresh water combined with the chlorine-containing water.
本発明によれば、塩素含有水を淡水に合流した後、飲料水として最適な残留塩素濃度とすることができる。 According to the present invention, after the chlorine-containing water is merged with the fresh water, it is possible to obtain an optimum residual chlorine concentration as drinking water.
第4の発明は、第1の発明において、前記淡水が淡水化部により原水中の塩分が除去された淡水であり、前記淡水化部により原水中の塩分が濃縮された塩分濃縮水を電気透析し、濃縮かん水と希釈かん水とを得る電気透析部と、前記希釈かん水中の残存イオンを有価物として回収し、塩分除去水とする反応晶析部と、前記濃縮かん水を蒸発晶析する蒸発晶析部と、前記蒸発晶析部からの濃縮された塩化ナトリウムスラリーを固液分離する固液分離部と、前記固液分離された塩化ナトリウムを、前記塩化ナトリウム供給部に供給する塩化ナトリウム供給ラインと、前記回収した有価物を、前記有価物供給部に供給する有価物供給ラインとを備えることを特徴とする飲料水製造装置にある。 According to a fourth invention, in the first invention, the fresh water is fresh water from which salt in the raw water has been removed by the desalination unit, and the salt-enriched water in which the salt in the raw water has been concentrated by the desalination unit is electrodialyzed. An electrodialysis unit for obtaining concentrated brine and diluted brine, a reaction crystallization unit for recovering residual ions in the diluted brine as valuable materials, and a salt-removed water, and an evaporated crystal for evaporating and crystallization of the concentrated brine A solid-liquid separation unit for solid-liquid separation of the concentrated sodium chloride slurry from the evaporative crystallization unit, and a sodium chloride supply line for supplying the solid-liquid separated sodium chloride to the sodium chloride supply unit And a valuable resource supply line for supplying the recovered valuable resource to the valuable resource supply unit.
本発明によれば、淡水化処理した淡水に所定量の塩素を含有する際、塩分濃縮水から得られた塩化ナトリウムを供給することができ、従来のように別途外部から塩素ガスを用いることなく、淡水化設備内で塩素原料を賄うことができる。 According to the present invention, when a predetermined amount of chlorine is contained in the desalinated fresh water, sodium chloride obtained from the salt-concentrated water can be supplied without using chlorine gas from the outside separately as in the prior art. The chlorine raw material can be covered in the desalination facility.
第5の発明は、第4の発明において、前記固液分離された前記塩化ナトリウムを用い、水酸化ナトリウム水溶液及び塩酸を得る電気化学処理部と、前記水酸化ナトリウム水溶液を前記反応晶析部に供給する水酸化ナトリウム水溶液供給ラインを備えることを特徴とする飲料水製造装置にある。 According to a fifth invention, in the fourth invention, the sodium chloride separated in the solid-liquid separation is used to obtain an aqueous solution of sodium hydroxide and hydrochloric acid, and an aqueous solution of sodium hydroxide is added to the reaction crystallization part. It exists in the drinking water manufacturing apparatus provided with the sodium hydroxide aqueous solution supply line to supply.
本発明によれば、反応晶析部でアルカリ条件での薬剤として、水酸化ナトリウム水溶液をオンサイトで供給することができ、アルカリ条件の晶析反応によりマグネシウム塩を回収することができる。 According to the present invention, an aqueous sodium hydroxide solution can be supplied on-site as a chemical agent under alkaline conditions in the reaction crystallization part, and a magnesium salt can be recovered by crystallization reaction under alkaline conditions.
第6の発明は、第4の発明において、前記塩酸を前記反応晶析部に供給する塩酸供給ラインとを備えることを特徴とする飲料水製造装置にある。 A sixth invention is the drinking water producing apparatus according to the fourth invention, further comprising a hydrochloric acid supply line for supplying the hydrochloric acid to the reaction crystallization part.
本発明によれば、反応晶析部で酸性条件での薬剤として、塩酸をオンサイトで供給することができ、酸性条件の晶析反応によりカルシウム塩を回収することができる。
第7の発明は、第4の発明において、前記電気透析部が、イオン選択性を有する膜を備えることを特徴とする飲料水製造装置にある。
According to the present invention, hydrochloric acid can be supplied on site as a chemical agent under acidic conditions in the reaction crystallization part, and the calcium salt can be recovered by crystallization reaction under acidic conditions.
A seventh invention is the drinking water producing apparatus according to the fourth invention, wherein the electrodialysis section comprises a membrane having ion selectivity.
本発明によれば、電気透析部において、任意のイオンを選択できる選択性膜を用いることで、1価イオンと、2価イオンとの選択が可能となる。 According to the present invention, monovalent ions and divalent ions can be selected by using a selective membrane capable of selecting arbitrary ions in the electrodialysis section.
第8の発明は、淡水を供給する淡水ラインから分岐された淡水に、塩化ナトリウムを供給する塩化ナトリウム供給工程と、前記塩化ナトリウムが供給された淡水を電気分解して、この電気分解で発生した塩素を含む塩素含有水とする電気分解工程と、前記塩素含有水を、淡水ラインの淡水に合流して飲料水を製造することを特徴とする飲料水製造方法にある。 The eighth invention is generated by electrolysis of a sodium chloride supply step of supplying sodium chloride to fresh water branched from a fresh water line supplying fresh water, and electrolyzing the fresh water supplied with the sodium chloride. There exists an electrolysis process which makes chlorine containing water containing chlorine, and the said chlorine containing water joins the fresh water of a fresh water line, and it exists in the drinking water manufacturing method characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、塩化ナトリウムを用いて電気分解により所定濃度の遊離塩素含有水とすることができ、安定して飲料水を製造できる。また、電気分解部には主として淡水と塩化ナトリウムのみ供給されるため、該電気分解部の電極表面へのスケール付着を防止でき、メンテナンス頻度を大幅に低減できる。 According to the present invention, free chlorine-containing water having a predetermined concentration can be obtained by electrolysis using sodium chloride, and drinking water can be produced stably. In addition, since only fresh water and sodium chloride are supplied to the electrolysis section, scale adhesion to the electrode surface of the electrolysis section can be prevented, and the maintenance frequency can be greatly reduced.
第9の発明は、第8の発明において、前記電気分解部の後流側で、有価物を供給する有価物供給工程を備え、前記塩素含有水に有価物を供給した後、前記淡水と合流することを特徴とする飲料水製造方法にある。 A ninth aspect of the invention is the eighth aspect of the invention, further comprising a valuable material supply step for supplying a valuable material on a downstream side of the electrolysis unit, and after supplying the valuable material to the chlorine-containing water, the ninth water is joined with the fresh water. It is in the drinking water manufacturing method characterized by doing.
本発明によれば、塩素含有水に有価物を供給することで、例えばカルシウム塩、マグネシウム塩等を含む有価物含有飲料水を製造できる。 According to the present invention, a valuable material-containing drinking water containing, for example, a calcium salt, a magnesium salt, or the like can be produced by supplying the valuable material to the chlorine-containing water.
第10の発明は、第8の発明において、前記塩素含有水を合流した淡水中の残留塩素濃度を計測することを特徴とする飲料水製造方法にある。 According to a tenth aspect of the present invention, in the eighth aspect of the invention, there is provided a drinking water production method characterized by measuring a residual chlorine concentration in fresh water combined with the chlorine-containing water.
本発明によれば、塩素含有水を淡水に合流した後、飲料水として最適な残留塩素濃度とすることができる。 According to the present invention, after the chlorine-containing water is merged with the fresh water, it is possible to obtain an optimum residual chlorine concentration as drinking water.
第11の発明は、第8の発明において、前記淡水が淡水化部により原水中の塩分が除去された淡水であり、前記淡水化部により原水中の塩分が濃縮された塩分濃縮水を電気透析し、濃縮かん水と希釈かん水とを得る電気透析工程と、前記希釈かん水中の残存イオンを有価物として回収し、塩分除去水とする反応晶析工程と、前記濃縮かん水を蒸発晶析する蒸発晶析工程と、前記蒸発晶析部からの濃縮された塩化ナトリウムスラリーを固液分離する固液分離工程と、前記固液分離された塩化ナトリウムを、前記塩化ナトリウム供給部に供給する塩化ナトリウム供給工程と、前記回収した有価物を、前記有価物供給部に供給する有価物ナトリウム供給工程とを備えることを特徴とする飲料水製造方法にある。 An eleventh aspect of the invention is that in the eighth aspect, the fresh water is fresh water from which salt in the raw water has been removed by the desalination unit, and the salt-enriched water in which the salt in the raw water has been concentrated by the desalination unit is electrodialyzed. An electrodialysis step for obtaining concentrated brine and diluted brine, a reaction crystallization step for recovering residual ions in the diluted brine as valuable materials, and using the salt solution as a salt-removed water, and an evaporated crystal for evaporating and crystallization of the concentrated brine A solid-liquid separation step for solid-liquid separation of the concentrated sodium chloride slurry from the evaporative crystallization portion, and a sodium chloride supply step for supplying the solid-liquid separated sodium chloride to the sodium chloride supply portion And a valuable sodium supply step of supplying the recovered valuables to the valuable supply part.
本発明によれば、淡水化処理した淡水に所定量の塩素を含有する際、塩分濃縮水から得られた塩化ナトリウムを供給することができ、従来のように別途外部から塩素ガスを用いることなく、淡水化設備内で塩素原料を賄うことができる。 According to the present invention, when a predetermined amount of chlorine is contained in the desalinated fresh water, sodium chloride obtained from the salt-concentrated water can be supplied without using chlorine gas from the outside separately as in the prior art. The chlorine raw material can be covered in the desalination facility.
第12の発明は、第11の発明において、前記固液分離された前記塩化ナトリウムを用い、水酸化ナトリウム水溶液及び塩酸を得る電気化学処理工程と、前記水酸化ナトリウム水溶液を前記反応晶析工程に供給する水酸化ナトリウム水溶液供給工程とを有することを特徴とする飲料水製造方法にある。 A twelfth aspect of the invention is the eleventh aspect of the invention, in which the solid-liquid separated sodium chloride is used to obtain an aqueous sodium hydroxide solution and hydrochloric acid, and the aqueous sodium hydroxide solution is used as the reaction crystallization step. A method for producing drinking water, comprising a step of supplying a sodium hydroxide aqueous solution to be supplied.
本発明によれば、反応晶析部でアルカリ条件での薬剤として、水酸化ナトリウム水溶液をオンサイトで供給することができ、アルカリ条件の晶析反応によりマグネシウム塩を回収することができる。 According to the present invention, an aqueous sodium hydroxide solution can be supplied on-site as a chemical agent under alkaline conditions in the reaction crystallization part, and a magnesium salt can be recovered by crystallization reaction under alkaline conditions.
第13の発明は、第11の発明において、前記塩酸を前記反応晶析工程に供給する塩酸供給工程とを有することを特徴とする飲料水製造方法にある。 A thirteenth invention is the drinking water production method according to the eleventh invention, further comprising a hydrochloric acid supply step for supplying the hydrochloric acid to the reaction crystallization step.
本発明によれば、反応晶析部で酸性条件での薬剤として、塩酸をオンサイトで供給することができ、酸性条件で炭酸成分を除去することで、炭酸カルシウムの析出を抑制し、水酸化マグネシウムを高純度で回収することができる。 According to the present invention, hydrochloric acid can be supplied on-site as a chemical agent under acidic conditions in the reaction crystallization part, and by removing the carbonic acid component under acidic conditions, precipitation of calcium carbonate is suppressed, and hydroxylation is achieved. Magnesium can be recovered with high purity.
第14の発明は、第11の発明において、前記電気透析工程が、イオン選択性を有する膜を備えることを特徴とする飲料水製造方法にある。 A fourteenth invention is the drinking water production method according to the eleventh invention, wherein the electrodialysis step comprises a membrane having ion selectivity.
本発明によれば、電気透析部において、任意のイオンを選択できる選択性膜用いることで、1価イオンと、2価イオンとの選択が可能となる。 According to the present invention, monovalent ions and divalent ions can be selected by using a selective membrane capable of selecting arbitrary ions in the electrodialysis section.
本発明によれば、塩化ナトリウムを淡水に供給し、電気分解により塩素を含む塩素含有水を簡易に製造でき、この塩素含有水を淡水と混合することで、所望の濃度の塩素を含む飲料水を製造することができる。 According to the present invention, chlorine-containing water containing chlorine can be easily produced by supplying sodium chloride to fresh water and electrolyzing, and by mixing this chlorine-containing water with fresh water, drinking water containing chlorine of a desired concentration Can be manufactured.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施可能である。また、各実施の形態に係る飲料水製造装置の構成は、適宜組み合わせて実施可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to each following embodiment, It can implement by changing suitably. Moreover, the structure of the drinking water manufacturing apparatus which concerns on each embodiment can be implemented combining suitably.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る飲料水製造装置の概略図である。図2は、本発明の第1の実施の形態に係る他の飲料水製造装置の概略図である。
図1に示すように、飲料水製造装置10Aは、淡水(純水)50を供給する淡水ラインL11から分岐される分岐ラインL21と、分岐ラインL21に塩化ナトリウム(NaCl)を供給する塩化ナトリウム供給部51と、塩化ナトリウムが供給された淡水を電気分解して、この電気分解で発生した塩素を含む塩素含有水とする電気分解部52と、塩素含有水を、淡水ラインL11の淡水50に合流する合流ラインL22と、を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of a drinking water production apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of another potable water production apparatus according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the drinking
電気分解部52は、透過水の一部を分岐した分岐水に、塩化ナトリウム(NaCl)を供給し、この塩化ナトリウム混合液を電気分解により、遊離塩素(次亜塩素酸)濃度が1000ppm程度を含む塩素含有水を製造するものである。
The
有価物供給部53は、塩素含有水に有価物54としてミネラル分(カルシウム塩(Ca塩)、マグネシウム塩(Mg塩)等の有価物を所定量供給する。
この供給量は、目的とする飲料水中に含まれる所望濃度となるように調整して添加される。
The valuable
This supply amount is adjusted and added so that it may become the desired density | concentration contained in the target drinking water.
このミネラル分を添加する場合には、電気分解の後流側としている。 When this mineral content is added, it is on the downstream side of electrolysis.
飲料水に適用する淡水としては、海水を淡水化した淡水、工業用水を水処理して純水としたもの等、特に限定されるものではない。 The fresh water applied to drinking water is not particularly limited, such as fresh water obtained by desalinating seawater, or pure water obtained by treating industrial water with water.
合流ラインL22の後流側には、塩素を計測する塩素計56が設けられており、飲料水55中の残留塩素を所定値となるように監視している。
A chlorimeter 56 for measuring chlorine is provided on the downstream side of the merging line L 22 , and the residual chlorine in the
従来では、飲料水として所定の塩素含有水とする場合、塩素ガスを用いているが、本発明では、塩化ナトリウムを用いるため、安定して遊離塩素含有飲料水を製造することができる。 Conventionally, chlorine gas is used when the predetermined chlorine-containing water is used as the drinking water, but in the present invention, sodium chloride is used, so that the free chlorine-containing drinking water can be produced stably.
図2の飲料水製造装置10Bは、淡水化装置12を用いて淡水W11を得ている。
淡水化装置12は、供給海水Wを蒸留し、供給海水W中の塩分が除去された淡水W11を得ると共に、供給海水W中の塩分が濃縮された塩分濃縮水W12を得る。また、淡水化装置12は、ラインL12を介して淡水W11を飲料水として排出すると共に、ラインL13を介して塩分濃縮水W12を排水W20として排出する。淡水化装置12としては、特に限定されるものではないが、蒸発法以外に、逆浸透膜装置を用いた膜分離法等を適用することができる。
Drinking
ここで、逆浸透膜装置としては、例えば、複数の逆浸透膜エレメント(逆浸透膜モジュール)を容器内に備えて構成され、各逆浸透膜エレメントで処理して得られた淡水W11と塩分濃縮水W12とをそれぞれ容器から導出(排出)させるための濃縮水管(濃縮水排出経路)と透過水管(淡水排出経路)を接続して配設されている。 Here, as a reverse osmosis membrane device, for example, a plurality of reverse osmosis membrane elements (reverse osmosis membrane modules) are provided in a container, and fresh water W 11 obtained by processing with each reverse osmosis membrane element and salinity are obtained. connect the retentate line for leading out (discharge) the concentrated water W 12 from each container and (concentrated water discharge path) permeate tube (freshwater discharge path) is arranged.
逆浸透膜装置の逆浸透膜としては、一般的な逆浸透(RO:Reverse Osmosis)膜(以下「RO膜」ともいう)や、NF(Nanofiltration)膜(以下「NF膜」ともいう)などを用いることができる。 As a reverse osmosis membrane of a reverse osmosis membrane device, a general reverse osmosis (RO) membrane (hereinafter also referred to as “RO membrane”), an NF (Nanofiltration) membrane (hereinafter also referred to as “NF membrane”), etc. Can be used.
よって、供給海水Wを逆浸透膜装置で淡水化処理した淡水W11を用いる場合、脱塩されているので、電気分解部52において、前処理をせずに、電気分解でのスケール生成を抑制できる。また、逆浸透膜装置で淡水化した淡水を用いる場合には、有機物がほとんど含まれておらず、トリハロメタン類等の副生成がほとんどないものとなる。
Therefore, when fresh water W 11 obtained by desalinating the supplied sea water W with a reverse osmosis membrane device is used, it is desalted, and therefore
本発明によれば、塩化ナトリウムを用いて電気分解により所定濃度の遊離塩素含有水とすることができ、安定して飲料水を製造できる。また、電気分解部には主として淡水と塩化ナトリウムのみ供給されるため、該電気分解部の電極表面へのスケール付着を防止でき、メンテナンス頻度を大幅に低減できる。 According to the present invention, free chlorine-containing water having a predetermined concentration can be obtained by electrolysis using sodium chloride, and drinking water can be produced stably. In addition, since only fresh water and sodium chloride are supplied to the electrolysis section, scale adhesion to the electrode surface of the electrolysis section can be prevented, and the maintenance frequency can be greatly reduced.
表1は、図2の飲料水製造ラインにおいて、各ラインのポイントで、ナトリウム(Na)分、塩素(Cl)分、次亜塩素酸(HClO)分、総溶解固形物(TDS)について、計測した一例を示す。ポイント1及び5は、淡水ラインL11の淡水W11であり、ポイント2は分岐ラインL21に分岐した淡水W11であり、ポイント3は塩化ナトリウムの供給ラインであり、ポイント4は塩素が含有された合流前の合流ラインL22の塩素含有水であり、ポイント6は塩素が含有された合流後の淡水ラインL11の塩素含有水と淡水W11との混合水である。
ポイント4に示すように、遊離塩素濃度が1000ppmであり、ポイント6に示すように、混合水は0.49ppmである。なお、所望の塩素濃度をする場合、電気分解部52への淡水W11の分岐比の調整、塩化ナトリウムの供給量の調整及び電気分解部52での電流条件の調整により適宜設定する。
As shown in Point 4, the free chlorine concentration is 1000 ppm, and as shown in Point 6, the mixed water is 0.49 ppm. In addition, when making desired chlorine concentration, it sets suitably by adjustment of the branching ratio of the fresh water W11 to the
本実施形態によれば、逆浸透膜装置での淡水化処理された淡水W11から、安全な塩化ナトリウム(NaCl塩)を用い、電気分解部52での電極表面のスケール析出を抑制しつつ、遊離塩素を含む飲料水を安定して製造することができる。
According to the present embodiment, from fresh water W 11 that has been desalinated in the reverse osmosis membrane device, using safe sodium chloride (NaCl salt), while suppressing scale deposition on the electrode surface in the
ここで、塩化ナトリウム(NaCl)供給部52に供給する塩化ナトリウムは、淡水化処理の際の塩分濃縮水W12から晶析処理された塩化ナトリウム(固体)を用いることができる。これにより外部から薬剤を購入することなく、飲料水を製造することができる。
Here, sodium chloride (NaCl) Sodium chloride supplied to the
また、有価物供給部53から供給するミネラル分の有価物も塩分濃縮水W12から回収される有価物(Ca塩、Mg塩等)を用いることができる。これにより外部から有価物の添加のための薬剤を購入することなく、飲料水を製造することができる。
Also, valuable resources (Ca salt, Mg salt, etc.) recovered from the salt concentrated water W 12 can be used as the valuable resources for the mineral supplied from the valuable
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る飲料水製造装置について説明する。以下においては、上記第1の実施の形態に係る飲料水製造装置との相違点を中心に説明する。なお、上記第1の実施の形態に係る飲料水製造装置と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明の重複を避ける。
(Second Embodiment)
Next, a drinking water production apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. Below, it demonstrates centering around difference with the drinking water manufacturing apparatus which concerns on the said 1st Embodiment. In addition, about the same component as the drinking water manufacturing apparatus which concerns on the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication of description is avoided.
図3は、本発明の第2の実施の形態に係る飲料水製造装置の概略図である。
図3に示すように、本実施の形態に係る飲料水製造装置10Cは、図2に示す飲料水製造装置10Bにおいて、淡水化部である逆浸透膜12aを有する逆浸透膜装置12Aにより供給海水Wの塩分が濃縮された塩分濃縮水W12を電気透析し、濃縮かん水W13と希釈かん水W14とを得る電気透析部13と、希釈かん水W14中の残存イオンを有価物54として回収し、塩分除去水とする反応晶析部23と、濃縮かん水W13を蒸発晶析する蒸発晶析部21と、蒸発晶析部21からの濃縮された塩化ナトリウムスラリーS1を固液分離する固液分離部22と、固液分離された塩化ナトリウム(NaCl)34を、塩化ナトリウム供給部51に供給する塩化ナトリウム供給ラインL50と、反応晶析部23で回収した有価物(Ca塩、Mg塩)54を、有価物供給部53に供給する有価物供給ラインL51とを備える。
FIG. 3 is a schematic view of a drinking water production apparatus according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the drinking water production apparatus 10C according to the present embodiment is supplied with seawater by a reverse
電気透析部13は、電気透析膜(ED:Elecrodialysis膜)13aを有する。電気透析部13は、電気透析膜13aにより塩分濃縮水W12を電気透析して塩分濃縮水W12中の塩分が濃縮された濃縮かん水W13と塩分濃縮水W12中の塩分が除去された希釈かん水W14とを得る。
電気透析手法としては、例えば、陽イオンのみを透過する陽イオン交換膜と陰イオンのみを透過する陰イオン交換膜を交互に配列し、これら陽イオン交換膜と陰イオン交換膜の両端から電圧を印加して直流電流を通電できるように構成されている。また、電気透析部13においては、塩分濃縮水W12を処理して得られる濃縮かん水W13と希釈かん水W14は、それぞれ、排出ラインL14、L15により排出されている。
The
As an electrodialysis method, for example, a cation exchange membrane that transmits only cations and an anion exchange membrane that transmits only anions are alternately arranged, and voltage is applied from both ends of the cation exchange membrane and the anion exchange membrane. It is configured so that a direct current can be applied by applying it. In the
ここで、逆浸透膜装置12からの塩分濃縮水W12を供給する供給ラインL13は、電気透析部13側に一部が分岐され、分岐されない塩分濃縮水W12は、供給ラインL13を介して外部に排水17として排出される。
Here, the supply line L 13 supplies the salinity concentrate W 12 from the
蒸発晶析部21は、電気透析部13から供給される濃縮かん水W13を蒸発晶析させて塩(塩化ナトリウム(NaCl))34を得ると共に、蒸発水W15を得る。また、蒸発晶析部21からの蒸発水W15は、供給ラインL35及び供給ラインL12を介して淡水W11と合流し、飲料水55となる。また、蒸発晶析部21は、ラインW19を介して蒸発水W15を冷却晶析部24に供給する。
The
ここで、蒸発晶析部21は、例えば多重効用蒸発缶、薄膜蒸発乾燥器又はドラムドライヤー等を例示することができ、この蒸発処理によって得られた析出物の塩化ナトリウムスラリーS1を排出する排出ラインL17が、固液分離部22に接続されている。
Here, the
固液分離部22は、蒸発晶析部21からの濃縮された塩化ナトリウムスラリーS1を固液分離するものであり、有価物としての塩化ナトリウム(固体)34を得る。
また、塩化ナトリウムを分離した脱塩化ナトリウムスラリーS2は排出ラインL18を介して排出される。
また、分離された塩化ナトリウムは、塩化ナトリウム供給部51に塩化ナトリウム供給ラインL50を介して供給する。
The solid-
Further, the sodium chloride removal slurry S 2 from which sodium chloride has been separated is discharged through the discharge line L 18 .
Further, the separated sodium chloride is supplied via a sodium chloride supply line L 50 sodium
反応晶析部23は、反応晶析法により多価のイオンを有価物54として晶析させる。
例えばカルシウム塩(Ca塩)を晶析させる場合には、アルカリ条件、酸性条件により有価物(硫酸カルシウム、炭酸カルシウム等)54として回収する。
The
For example, when crystallizing calcium salt (Ca salt), it is recovered as a valuable material (calcium sulfate, calcium carbonate, etc.) 54 under alkaline conditions and acidic conditions.
ここで、アルカリ条件での晶析反応は、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)等を薬剤として用いる。酸性条件での晶析反応は、例えば硫酸(H2SO4)、塩酸(HCl)等を薬剤として用いる。
ここで、硫酸、塩酸を用いて、水酸化マグネシウム回収前に供給するのは、希釈かん水W14のpHを下げ、下記反応式(1)、(2)により、同水中の炭酸成分を揮発・除去することで、炭酸カルシウムの析出を抑制するようにしている。これにより酸化マグネシウムを高純度で回収することができる。
Ca(HCO3)2+2HCl→CaCl2+2H2O+2CO2↑・・・(1)
Ca(HCO3)2+H2SO4→CaSO4+2H2O+2CO2↑・・・(2)
Here, the crystallization reaction under alkaline conditions uses calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) or the like as a drug. In the crystallization reaction under acidic conditions, for example, sulfuric acid (H 2 SO 4 ), hydrochloric acid (HCl) or the like is used as a chemical agent.
Here, using sulfuric acid and hydrochloric acid to supply before recovery of magnesium hydroxide, the pH of the diluted brine W 14 is lowered and the carbonic acid component in the water is volatilized / reduced by the following reaction formulas (1) and (2). By removing it, precipitation of calcium carbonate is suppressed. Thereby, magnesium oxide can be recovered with high purity.
Ca (HCO 3 ) 2 + 2HCl → CaCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2 ↑ (1)
Ca (HCO 3 ) 2 + H 2 SO 4 → CaSO 4 + 2H 2 O + 2CO 2 ↑ (2)
反応晶析部23で、まずCa塩を反応晶析により有価物54として回収した後、アルカリ条件でMg塩を有価物54として回収する。
In the
有価物54を回収した脱塩水は、排水17として処理される。また、一部は循環水として、逆浸透膜装置12の入り口側に戻すようにして、再利用するようにしもよい。この際、循環水中のホウ素を、イオン交換法や吸着法によって捕集・除去するようにしてもよい。また、ホウ素を吸着及び/又はイオン交換によって捕集する以外としては、例えば電気透析法により除去するようにしてもよい。
The desalinated water from which the
本実施形態によれば、逆浸透膜装置12Aからの塩分濃縮水W12から、塩化ナトリウム34を回収し、これを塩化ナトリウム供給部51に供給することで、オンサイトで塩素含有水を製造することができる。また、希釈かん水W14中に残存する多価のイオンを反応晶析部23で有価物(Ca塩、Mg塩)54として回収することで、オンサイトで有価物54を供給できミネラル分が含む塩素含有水を製造することができる。
According to the present embodiment,
次に、本実施の形態に係る飲料水製造装置10Cの全体動作について説明する。
逆浸透膜装置12に供給された供給海水Wは、淡水化処理により供給海水W中の塩分が除去された淡水W11と供給海水W中の塩分が濃縮された塩分濃縮水W12とになる。淡水W11は、供給ラインL12を介して排出され、一部が分岐されて塩化ナトリウム供給部51で塩化ナトリウムを供給し、電気分解部52で電気分解することで、遊離塩素を含有する塩素含有水を得る。また、有価物54であるミネラル分も添加され、所望のミネラル分を含む飲料水55を得る。この際、塩素計56で残留塩素を計測している。
逆浸透膜装置12からの塩分濃縮水W12は、供給ラインL13を介して一部が電気透析部13に供給されると共に、一部が排水W20として排出される。
Next, the whole operation | movement of the drinking water manufacturing apparatus 10C which concerns on this Embodiment is demonstrated.
Supplying sea water W supplied to the
Salinity concentrate W 12 from the
電気透析部13に供給された塩分濃縮水W12は、電気透析膜13aによって塩分濃縮水W12中の塩分が更に濃縮された濃縮かん水W13と塩分濃縮水W12中の塩分が除去された希釈かん水W14となる。ここで、濃縮かん水W13は、塩分濃縮水W12に含まれる1価の塩(Na(ナトリウム)塩、K(カリウム)塩等)が多く含まれる。希釈かん水W14は、塩分濃縮水W12に含まれる多価の塩(Mg(マグネシウム)塩、Ca(カルシウム)塩等)が多く含まれる。
蒸発晶析部21及び固液分離部22で分離された塩化ナトリウム34は、塩化ナトリウム供給部51に塩化ナトリウム供給ラインL50を介してオンサイトで供給し、電気分解部52で塩素含有水を製造する。
電気透析部13からの希釈かん水W14は、反応晶析部23に送られ、反応晶析法により多価のイオンを晶析させる。
この反応晶析により、多価のイオンである例えばカルシウム塩(Ca塩)と、マグネシウム塩が有価物54として回収される。この回収された有価物(Ca塩、Mg塩)54は、有価物供給ラインL51を介して、有価物供給部53にオンサイトで供給される。
The diluted brine W 14 from the
By this reaction crystallization, polyvalent ions such as calcium salt (Ca salt) and magnesium salt are recovered as
したがって、本実施形態の飲料水製造装置10C及び方法によれば、淡水W11に塩素を含ませる際、淡水化した後の塩分濃縮水W12を用いて、塩化ナトリウム34を製造し、これを用いて、分岐した淡水W11に供給した後電気分解部52で電気分解により塩素含有水を製造すると共に、塩分濃縮水W12からの有価物であるCa塩、Mg塩等の有価物54をオンサイトで塩素含有水に供給することができ、所望の組成の飲料水を安定して安価に製造することができる。
Therefore, according to the drinking water production apparatus 10C and the method of the present embodiment, when chlorine is contained in the fresh water W 11 , the
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態に係る飲料水製造装置について説明する。以下においては、上記第1の実施の形態に係る飲料水製造装置との相違点を中心に説明する。なお、上記第1の実施の形態に係る飲料水製造装置と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明の重複を避ける。
(Third embodiment)
Next, a drinking water production apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. Below, it demonstrates centering around difference with the drinking water manufacturing apparatus which concerns on the said 1st Embodiment. In addition, about the same component as the drinking water manufacturing apparatus which concerns on the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication of description is avoided.
図4は、本発明の第3の実施の形態に係る飲料水製造装置の概略図である。
図4に示すように、本実施の形態に係る飲料水製造装置10Dは、第2の実施形態の飲料水製造装置10Cにおいて、さらに供給海水W中に含まれる濁質を除去して前処理水W10とする前処理装置11と、固液分離された塩化ナトリウムを溶解する溶解部29と、溶解された塩化ナトリウム水溶液を用い、塩酸32及び水酸化ナトリウム水溶液33を得る電気化学処理部30と、得られた塩酸32を、反応晶析部23に供給する塩酸供給ラインL25と、得られた水酸化ナトリウム水溶液33を反応晶析部23に供給する水酸化ナトリウム水溶液供給ラインL22とを備える。
また、電気透析部13から蒸発晶析部21に濃縮かん水W13を供給する供給ラインL15から、濃縮かん水W13を排出する排出ラインL31が設けられると共に、電気透析部13から反応晶析部23に希釈かん水W14を供給する供給ラインL14から、希釈かん水W14を排出する排出ラインL32が設けられている。
FIG. 4 is a schematic view of a drinking water production apparatus according to the third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, the drinking
Further, from the supply line L 15 for supplying concentrated brine W 13 to evaporation
溶解部29は、分離された塩化ナトリウムの一部を用いて、淡水W11により溶解し、塩化ナトリウム水溶液を得る。この溶解には淡水化処理により得られた淡水W11と、蒸発水W15とが供給ラインL33によりいずれか一方又は両方から供給されている。溶解された塩化ナトリウム水溶液は、供給ラインL23を介して電気化学処理部30へ供給される。
The
電気化学処理部30は、供給された塩化ナトリウム水溶液を用いて、例えば電気分解又は電気透析等の電気化学処理により、塩酸32及び水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液33を得る。
The
反応晶析部23で有価物54を製造する際、塩化ナトリウムを電気分解処理により得られた塩酸32と水酸化ナトリウム水溶液33とを用いて、晶析反応の薬剤として用いることで、外部から薬剤を購入することが不要となる。
When the
なお、図示しないが、は、淡水W11を排出する供給ラインL12に、塩酸32を供給する塩酸供給ラインと、水酸化ナトリウム水溶液33を供給する水酸化ナトリウム水溶液供給ラインとを接続して、飲料水のpHの調整を行うようにしてもよい。
Although not shown in the figure, a hydrochloric acid supply line for supplying
さらに、淡水化装置のプラント停止の際における逆浸透膜装置12の洗浄用として、塩酸32及び水酸化ナトリウム水溶液33を供給するために、塩酸32を供給する塩酸供給ライン及び水酸化ナトリウム水溶液33を供給する水酸化ナトリウム水溶液供給ラインとを所定の洗浄ラインに接続されるようにしても良い。
Further, in order to supply the
また、濃縮かん水W13を排出する排出ラインL31と、希釈かん水W32を排出する排出ラインL32とを設けるので、塩化ナトリウム塩および有価物(Ca塩、Mg塩)54の生産量を調整することができる。
これにより、逆浸透膜装置12や電気透析部13での消費動力を変えることなく、塩化ナトリウム34及び有価物54の生産量の調整を行うことができるようになり、晶析での蒸気消費量や薬剤コストを最適化できる。
また、濃縮かん水W13と希釈かん水W14との割合としては、特に限定されるものではないが、1.5〜2.0:8.5〜8.0程度とするのが好ましい。
The adjustment and discharge line L 31 for discharging the concentrated brine W 13, since provision of the discharge line L 32 for discharging the diluted brine W 32, sodium chloride salts and valuable materials (Ca salt, Mg salt) the production of 54 can do.
Thereby, it becomes possible to adjust the production amounts of the
Further, the ratio of the concentrated brine W 13 and the diluted brine W 14 is not particularly limited, but is preferably about 1.5 to 2.0: 8.5 to 8.0.
(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態に係る飲料水製造装置について説明する。以下においては、上記第1乃至3の実施の形態に係る飲料水製造装置との相違点を中心に説明する。なお、上記第1の実施の形態に係る飲料水製造装置と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明の重複を避ける。
(Fourth embodiment)
Next, a drinking water production apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described. Below, it demonstrates centering on difference with the drinking water manufacturing apparatus based on the said 1st thru | or 3rd embodiment. In addition, about the same component as the drinking water manufacturing apparatus which concerns on the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication of description is avoided.
図5乃至7は、第4の実施の形態に係る飲料水製造装置の概略図である。
図5乃至7に示すように、本実施の形態に係る飲料水製造装置10E、F、Gは、反応晶析部を第1の反応晶析部23Aと第2の反応晶析部23Bとを具備し、第1の反応晶析部23Aでは、得られた塩酸32を塩酸供給ラインL25から供給し、Ca塩の晶析を行うようにしている。また、第2の反応晶析部23Bでは、得られた水酸化ナトリウム水溶液33を水酸化ナトリウム水溶液供給ラインL26から供給し、Mg塩の晶析を行うようにしている。
5 to 7 are schematic views of a drinking water production apparatus according to the fourth embodiment.
As shown in FIG. 5 thru | or 7, the drinking
先ず、図8〜11を用いて電気透析膜のイオン透過性の性質の相違によるイオン透過の様子を模式的に説明する。 First, the state of ion permeation due to the difference in ion permeability properties of the electrodialysis membrane will be schematically described with reference to FIGS.
図8は、1価イオン選択性陽イオン交換膜(CS)と1価イオン選択性陰イオン交換膜(AS)とを交互に配したものである。
この場合、1価のNaイオンとKイオンとが透過してNaイオンとKイオンとClイオンとを含む濃縮かん水1となり、希釈かん水1には、2価のCaイオンと、Mgイオン及びSO4イオンがとどまる。
FIG. 8 shows a monovalent ion selective cation exchange membrane (CS) and a monovalent ion selective anion exchange membrane (AS) arranged alternately.
In this case, monovalent Na ions and K ions permeate to become
図9は、陽イオン交換膜(C)と1価イオン選択性陰イオン交換膜(AS)とを交互に配したものである。
この場合、1価のNaイオン及びKイオン、2価のCaイオン及びMgイオンが透過して、CaイオンとMgイオンNaイオンとKイオンとClイオンとを含む濃縮かん水1となり、希釈かん水1には、2価のSO4イオンがとどまる。
FIG. 9 shows an alternate arrangement of a cation exchange membrane (C) and a monovalent ion selective anion exchange membrane (AS).
In this case, monovalent Na ions and K ions, divalent Ca ions and Mg ions permeate to become
図10は、1価イオン選択性陰イオン交換膜(AS)の間に、1価イオン選択性陽イオン交換膜(CS)と、陰イオン交換膜(A)と、陽イオン交換膜(C)とを配したものである。
この場合、希釈かん水1では、1価のNaイオンとKイオンとが透過され、2価のCaイオンと、Mgイオン及びSO4イオンがとどまる。濃縮かん水1は、1価のNaイオンとKイオンとが流入され、NaイオンとKイオンとClイオンと硫酸イオンとを含む。希釈かん水2からは、1価のNaイオンとKイオンとが排出される。濃縮かん水2には、1価のNaイオンとKイオンと2価のCaイオンとMgイオンとClイオンとが流入される。
FIG. 10 shows a monovalent ion selective cation exchange membrane (CS), an anion exchange membrane (A), and a cation exchange membrane (C) between monovalent ion selective anion exchange membranes (AS). Is arranged.
In this case, in the diluted
図11は、1価イオン選択性陰イオン交換膜(AS)の間に、1価イオン選択性陽イオン交換膜(CS)と、1価イオン選択性陰イオン交換膜(AS)と、陽イオン交換膜(C)とを配したものである。
この場合、希釈かん水1では、1価のNaイオンとKイオンとが透過され、2価のCaイオンと、Mgイオン及びSO4イオンがとどまる。濃縮かん水1は、1価のNaイオンとKイオンとが流入され、NaイオンとKイオンとClイオンとを含む。希釈かん水2では、1価のNaイオンとKイオンとが排出され、硫酸イオンがとどまる。濃縮かん水2は、1価のNaイオンとKイオンと2価のCaイオンとMgイオンとが流入され、CaイオンとMgイオンNaイオンとKイオンとClイオンとを含む。
FIG. 11 shows a monovalent ion selective cation exchange membrane (CS), a monovalent ion selective anion exchange membrane (AS), and a cation between monovalent ion selective anion exchange membranes (AS). An exchange membrane (C) is arranged.
In this case, in the diluted
これらのイオン透過性によるイオン透過の相違を表2に示す。 Table 2 shows the difference in ion permeation due to these ion permeabilities.
図8に示すイオン透過性の電気透析部13とする場合には、図5に示す構成とすることが好ましい。
図5は、希釈かん水W14の供給ラインL14に第1の反応晶析部23Aと第2の反応晶析部23Bとを配置している。
図8では、希釈かん水W14を第1の反応晶析部23Aで晶析させて先ず、Ca塩を得る。ついで、第2の反応晶析部23Bで晶析させてMg塩を得る。
When the ion-
In FIG. 5, the first
In FIG. 8, the diluted brine W 14 is crystallized in the first reaction crystallization part 23A to obtain a Ca salt first. Next, crystallization is performed in the second
図9に示すイオン透過性の電気透析部13とする場合には、図6に示す構成とすることが好ましい。
図6は、濃縮かん水W13の供給ラインL15に第1の反応晶析部23Aと第2の反応晶析部23Bとを配置している。
図9では、希釈かん水W14を第1の反応晶析部23Aで晶析させて先ず、Ca塩を得る。ついで、第2の反応晶析部23Bで晶析させてMg塩を得る。
この場合には、濃縮かん水W13中から硫酸イオンが除去されるのが好ましい。
When the ion-
In FIG. 6, the first reaction crystallization part 23A and the second
In FIG. 9, the diluted brine W 14 is crystallized in the first reaction crystallization part 23A to obtain a Ca salt first. Next, crystallization is performed in the second
In this case, it is preferable that sulfate ions are removed from the concentrated brine W 13 .
図10及び図11示すイオン透過性の電気透析部13とする場合には、図7に示す構成とすることが好ましい。
図7は、濃縮かん水W13の供給ラインL15を2本として、濃縮かん水W13Aの供給ラインL15Aと、濃縮かん水W13Bの供給ラインL15Bとしており、濃縮かん水W13Aの供給ラインL15Aは蒸発晶析部21に接続され、蒸発晶析する。
これに対し濃縮かん水W13Bの供給ラインL15Bは、第1の反応晶析部23Aに接続され、その後第2の反応晶析部23Bに接続される配置している。
図7に示す構成では、濃縮かん水W13を第1の反応晶析部23Aで晶析させて先ず、Ca塩を得る。ついで、第2の反応晶析部23Bで晶析させてMg塩を得る。
When the ion-
7, the supply line L 15 of concentrated brine W 13 as two, and the supply line L 15A of concentrated brine W 13A, and a supply line L 15B of concentrated brine W 13B, the supply line L 15A of concentrated brine W 13A Is connected to the
On the other hand, the supply line L 15B for the concentrated brine W 13B is connected to the first reaction crystallization part 23A and then connected to the second
In the configuration shown in FIG. 7, the concentrated brine W 13 is crystallized by the first reaction crystallization unit 23A to first obtain a Ca salt. Next, crystallization is performed in the second
図11に示すイオン透過性を有する膜を用いる電気透析とすることで、希釈かん水と濃縮かん水とに目的とするイオンが分離されるので、有価物54の回収として用いるのが特に、好ましい。
By using electrodialysis using a membrane having ion permeability shown in FIG. 11, target ions are separated into diluted brine and concentrated brine, and therefore, it is particularly preferable to use it as a recovery of
10A〜10G 飲料水製造装置
11 前処理装置
12 逆浸透膜装置
12a 逆浸透膜
13 電気透析部
13a 電気透析膜
21 蒸発晶析部
22 固液分離部
23 反応晶析部
30 電気化学処理部
31 塩酸製造部
32 塩酸
55 飲料水
W 供給海水
W10 前処理水
W11 淡水
W12 塩分濃縮水
W13 濃縮かん水
W14 希釈かん水
W20 排水
L10 海水ライン
L11 淡水ライン
L21 分岐ライン
L25 塩酸供給ライン
L26 水酸化ナトリウム水溶液供給ライン
10A to 10G Drinking
Claims (14)
前記分岐ラインに塩化ナトリウムを供給する塩化ナトリウム供給部と、
前記塩化ナトリウムが供給された淡水を電気分解して、この電気分解で発生した塩素を含む塩素含有水とする電気分解部と、
前記塩素含有水を、淡水ラインの淡水に合流する合流ラインと、を備えることを特徴とする飲料水製造装置。 A branch line branched from a fresh water line for supplying fresh water;
A sodium chloride supply unit for supplying sodium chloride to the branch line;
Electrolyzing fresh water supplied with the sodium chloride, and electrolyzing part to make chlorine-containing water containing chlorine generated by the electrolysis,
A drinking water production apparatus comprising: a merging line for merging the chlorine-containing water with fresh water in a fresh water line.
前記電気分解部の後流側で、有価物を供給する有価物供給部を備え、前記塩素含有水に有価物を供給した後、前記淡水と合流することを特徴とする飲料水製造装置。 In claim 1,
A drinking water production apparatus comprising a valuable material supply unit that supplies a valuable material on a downstream side of the electrolysis unit, and supplies the valuable material to the chlorine-containing water, and then merges with the fresh water.
前記塩素含有水を合流した淡水中の残留塩素濃度を計測する塩素計を備えることを特徴とする飲料水製造装置。 In claim 1,
An apparatus for producing drinking water, comprising a chlorine meter for measuring a residual chlorine concentration in fresh water combined with the chlorine-containing water.
前記淡水が淡水化部により原水中の塩分が除去された淡水であり、
前記淡水化部により原水中の塩分が濃縮された塩分濃縮水を電気透析し、濃縮かん水と希釈かん水とを得る電気透析部と、
前記希釈かん水中の残存イオンを有価物として回収し、塩分除去水とする反応晶析部と、
前記濃縮かん水を蒸発晶析する蒸発晶析部と、
前記蒸発晶析部からの濃縮された塩化ナトリウムスラリーを固液分離する固液分離部と、
前記固液分離された塩化ナトリウムを、前記塩化ナトリウム供給部に供給する塩化ナトリウム供給ラインと、
前記回収した有価物を、前記有価物供給部に供給する有価物供給ラインとを備えることを特徴とする飲料水製造装置。 In claim 1,
The fresh water is fresh water from which salt in raw water has been removed by a desalination unit,
An electrodialysis unit that electrodialyzes the salt-enriched water in which the salt in the raw water is concentrated by the desalination unit to obtain concentrated brine and diluted brine,
Recovering residual ions in the diluted brine as valuable materials, and a reaction crystallization part to be used as salt-removed water;
An evaporation crystallization part for evaporating and crystallization of the concentrated brine;
A solid-liquid separation unit for solid-liquid separation of the concentrated sodium chloride slurry from the evaporative crystallization unit;
A sodium chloride supply line for supplying the solid-liquid separated sodium chloride to the sodium chloride supply unit;
A drinking water production apparatus comprising: a valuable resource supply line that supplies the recovered valuable resource to the valuable resource supply unit.
前記固液分離された前記塩化ナトリウムを用い、水酸化ナトリウム水溶液及び塩酸を得る電気化学処理部と、
前記水酸化ナトリウム水溶液を前記反応晶析部に供給する水酸化ナトリウム水溶液供給ラインを備えることを特徴とする飲料水製造装置。 In claim 4,
Using the sodium chloride separated into the solid and liquid, an electrochemical treatment unit for obtaining a sodium hydroxide aqueous solution and hydrochloric acid,
A drinking water production apparatus comprising a sodium hydroxide aqueous solution supply line for supplying the sodium hydroxide aqueous solution to the reaction crystallization part.
前記塩酸を前記反応晶析部に供給する塩酸供給ラインを備えることを特徴とする飲料水製造装置。 In claim 4,
A drinking water production apparatus comprising a hydrochloric acid supply line for supplying the hydrochloric acid to the reaction crystallization unit.
前記電気透析部が、イオン選択性を有する膜を備えることを特徴とする飲料水製造装置。 In claim 4,
The said electrodialysis part is equipped with the membrane which has ion selectivity, The drinking water manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記塩化ナトリウムが供給された淡水を電気分解して、この電気分解で発生した塩素を含む塩素含有水とする電気分解工程と、
前記塩素含有水を、淡水ラインの淡水に合流して飲料水を製造することを特徴とする飲料水製造方法。 A sodium chloride supply step for supplying sodium chloride to fresh water branched from a fresh water line for supplying fresh water;
An electrolysis step of electrolyzing the fresh water supplied with the sodium chloride to obtain chlorine-containing water containing chlorine generated by the electrolysis;
A method for producing drinking water, wherein the chlorine-containing water is joined to fresh water in a fresh water line to produce drinking water.
前記電気分解部の後流側で、有価物を供給する有価物供給工程を備え、前記塩素含有水に有価物を供給した後、前記淡水と合流することを特徴とする飲料水製造方法。 In claim 8,
A drinking water production method comprising: a valuable material supply step for supplying a valuable material on a downstream side of the electrolysis unit, wherein the valuable material is supplied to the chlorine-containing water and then merged with the fresh water.
前記塩素含有水を合流した淡水中の残留塩素濃度を計測することを特徴とする飲料水製造方法。 In claim 8,
The drinking water manufacturing method characterized by measuring the residual chlorine concentration in the fresh water which merged the said chlorine containing water.
前記淡水が淡水化部により原水中の塩分が除去された淡水であり、
前記淡水化部により原水中の塩分が濃縮された塩分濃縮水を電気透析し、濃縮かん水と希釈かん水とを得る電気透析工程と、
前記希釈かん水中の残存イオンを有価物として回収し、塩分除去水とする反応晶析工程と、
前記濃縮かん水を蒸発晶析する蒸発晶析工程と、
前記蒸発晶析部からの濃縮された塩化ナトリウムスラリーを固液分離する固液分離工程と、
前記固液分離された塩化ナトリウムを、前記塩化ナトリウム供給部に供給する塩化ナトリウム供給工程と、
前記回収した有価物を、前記有価物供給部に供給する有価物ナトリウム供給工程とを備えることを特徴とする飲料水製造方法。 In claim 8,
The fresh water is fresh water from which salt in raw water has been removed by a desalination unit,
Electrodialysis step of obtaining a concentrated brine and a diluted brine by electrodialyzing the salt-enriched water in which the salt in the raw water is concentrated by the desalination unit,
A reaction crystallization step of recovering residual ions in the diluted brine as valuables and using salt-removed water;
An evaporation crystallization step of evaporating and crystallization of the concentrated brine;
A solid-liquid separation step for solid-liquid separation of the concentrated sodium chloride slurry from the evaporative crystallization part;
A sodium chloride supply step of supplying the sodium chloride separated into solid and liquid to the sodium chloride supply unit;
A drinking water manufacturing method comprising: a valuable sodium supply step for supplying the recovered valuables to the valuable resource supply unit.
前記固液分離された前記塩化ナトリウムを用い、水酸化ナトリウム水溶液及び塩酸を得る電気化学処理工程と、
前記水酸化ナトリウム水溶液を前記反応晶析工程に供給する水酸化ナトリウム水溶液供給工程とを有することを特徴とする飲料水製造方法。 In claim 11,
An electrochemical treatment step of obtaining an aqueous sodium hydroxide solution and hydrochloric acid using the solid-liquid separated sodium chloride;
A drinking water production method comprising: a sodium hydroxide aqueous solution supply step for supplying the sodium hydroxide aqueous solution to the reaction crystallization step.
前記塩酸を前記反応晶析工程に供給する塩酸供給工程とを有することを特徴とする飲料水製造方法。 In claim 11,
And a hydrochloric acid supply step for supplying the hydrochloric acid to the reaction crystallization step.
前記電気透析工程において、イオン選択性を有する膜を用いることを特徴とする飲料水製造方法。 In claim 11,
In the electrodialysis step, a drinking water production method using a membrane having ion selectivity.
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