JP2015029934A - Desalination apparatus and desalination method, and method for co-producing fresh water, salt and valuable-material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気透析部を用いて淡水及び塩を一つの設備で製造する淡水化装置及び淡水化方法、並びに淡水、塩及び有価物の併産方法に関する。 The present invention relates to a desalination apparatus and a desalination method for producing fresh water and salt in one facility using an electrodialysis section, and a method for co-production of fresh water, salt and valuables.
従来、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 drinking water and salt production apparatus including a reverse osmosis membrane device and an electrodialysis unit has been proposed (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.
また、この濃縮された塩分濃縮水を原水供給ライン側に返送して、生産水の製造量の増大を図るようにすることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, it has been proposed to return the concentrated salt-enriched water to the raw water supply line to increase the production amount of the produced water (see, for example, Patent Document 2).
ところで、上述した特許文献2の提案において、塩分濃縮水を原水側に戻すようにする場合、電気透析部で1価の塩(Na塩)を除去した後に、原水側にそのまま戻すようにしているので、逆浸透膜装置への1価の塩(Na)の塩分濃度が低減し、逆浸透膜装置での低動力化が可能になる。しかしながら、電気透析部からの脱塩液には、2価イオン等の多価イオンが蓄積するため、逆浸透膜装置での膜へ例えば硫酸カルシウム(CaSO4)等のスケール析出が発生する、という問題がある。
By the way, in the proposal of
電気透析部での脱塩水を、逆浸透膜装置の入口側に戻すことで、その後、さらに蒸発晶析、冷却晶析、反応晶析等の各種晶析手段で回収される有価物(例えば塩化ナトリウム(NaCl)、塩化カリウム(KCl)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)等の純度が、循環された2価イオン由来の析出物により低下する、という問題がある。 By returning the demineralized water from the electrodialysis unit to the inlet side of the reverse osmosis membrane device, valuable materials (for example, chloride) recovered by various crystallization means such as evaporation crystallization, cooling crystallization, reaction crystallization, etc. There is a problem that the purity of sodium (NaCl), potassium chloride (KCl), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), etc. is lowered by the precipitate derived from the circulating divalent ions.
また、1価イオンが除去された脱塩水中にはホウ素が含まれているので、これを循環再利用する場合、生産水のホウ素濃度の増加が生じるという問題がある。 Further, since the demineralized water from which monovalent ions have been removed contains boron, there is a problem in that when this is circulated and reused, the boron concentration of the production water increases.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、電気透析部からの脱塩水中に含まれる多価イオンを除去すると共にホウ素を除去し、回収する有価物の純度を向上することができる淡水化装置及び淡水化方法、並びに淡水、塩及び有価物の併産方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and removes polyvalent ions contained in the demineralized water from the electrodialysis section and removes boron to improve the purity of valuable materials to be recovered. An object of the present invention is to provide a desalination apparatus and a desalination method, and a method for co-producing fresh water, salt and valuables.
前記課題を解決する第1の発明は、原水中の塩分が除去された淡水と原水中の塩分が濃縮された塩分濃縮水とを得る淡水化部と、前記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、前記塩分除去水中のホウ素を除去するホウ素除去部と、前記ホウ素が除去されたホウ素除去液を、前記淡水化部の入り口側の原水に循環水として循環する循環ラインとを備えることを特徴とする淡水化装置にある。 A first invention for solving the above-mentioned problems is a desalination unit for obtaining fresh water from which salt in raw water has been removed and salt-enriched water in which salt in the raw water is concentrated, and electrodialyzing the salt-enriched water to concentrate An electrodialysis unit for obtaining brine and diluted brine, a reaction crystallizing unit for recovering residual ions in the diluted brine as valuable materials, and a salt removal water, and a boron removal unit for removing boron in the salt removal water; A desalination apparatus comprising: a circulation line for circulating the boron removal liquid from which boron has been removed to the raw water on the inlet side of the desalination section as circulating water.
本発明によれば、希釈かん水中に残存する多価のイオンを反応晶析部で除去した塩分除去水中に含まれるホウ素を、ホウ素除去部で除去するので、淡水化部に戻す循環水中のホウ素濃度を低下させ、再循環される循環水中には、多価のイオンの蓄積がなく、淡水化部の膜へのスケール析出が発生することが防止される。
また、ホウ素が除去されるので、淡水及び塩分濃縮水中へのホウ素の蓄積が防止される。また、除去されたホウ素を有価物として回収することができる。
According to the present invention, boron contained in the salt-removed water from which the polyvalent ions remaining in the diluted brine are removed by the reaction crystallization part is removed by the boron removal part, so that the boron in the circulating water returned to the desalination part In the circulating water whose concentration is lowered and recirculated, there is no accumulation of multivalent ions, and scale deposition on the membrane of the desalination part is prevented.
Moreover, since boron is removed, accumulation of boron in fresh water and salt-enriched water is prevented. Further, the removed boron can be recovered as a valuable material.
第2の発明は、第1の発明において、前記ホウ素除去部でのホウ素除去において、アルカリ条件で行う際、前記ホウ素除去後の循環水に酸を供給する酸供給部を備えることを特徴とする淡水化装置にある。 The second invention is characterized in that, in the first invention, when removing boron in the boron removing section under an alkaline condition, an acid supply section is provided for supplying an acid to the circulating water after the boron removal. Located in the desalination unit.
本発明によれば、アルカリ条件でホウ素を除去した後、淡水化部での淡水化に好適なpHに調整することができる。 According to the present invention, after removing boron under alkaline conditions, it can be adjusted to a pH suitable for desalination in the desalination unit.
第3の発明は、第1の発明において、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、前記塩酸を淡水化部の入り口側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淡水化装置にある。 According to a third invention, in the first invention, an evaporation crystallization part for evaporating and crystallization of the concentrated brine, a solid-liquid separation part for solid-liquid separating the concentrated sodium chloride slurry from the evaporation and crystallization part, Fresh water comprising an electrochemical treatment unit that obtains an aqueous sodium hydroxide solution and hydrochloric acid using the solid-liquid separated sodium chloride, and a hydrochloric acid supply line that supplies the hydrochloric acid to the inlet side of the desalination unit In the device.
本発明によれば、アルカリ条件でホウ素を除去した後、淡水化部での淡水化に好適なpHに塩酸により調整することができる。この際、淡水化装置内で塩酸を製造できるので、オンサイトで塩酸を供給することができる。これにより、外部からの薬剤の購入が不要となると共に、保管設備等も不要となり、淡水製造の生産効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, after removing boron under alkaline conditions, it can be adjusted with hydrochloric acid to a pH suitable for desalination in the desalination unit. At this time, since hydrochloric acid can be produced in the desalination apparatus, hydrochloric acid can be supplied on-site. As a result, it is not necessary to purchase medicines from the outside, and storage facilities are not required, so that the production efficiency of fresh water production can be improved.
第4の発明は、第3の発明において、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淡水化装置にある。 A fourth invention is the desalination apparatus according to the third invention, further comprising a sodium hydroxide aqueous solution supply line for supplying the sodium hydroxide aqueous solution to the reaction crystallization part.
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。
また、多価のイオンを反応晶析部で分離するので、再循環される循環中には、多価のイオンの蓄積がなく、淡水化部の膜へのスケール析出が発生することが防止される。
また、有価物として塩を回収する場合、純度の高い塩を回収することができる。この結果、有価物の回収効率の向上を図ることができる。
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.
In addition, since the multivalent ions are separated in the reaction crystallization part, there is no accumulation of multivalent ions during the recirculation circulation, and scale deposition on the membrane of the desalination part is prevented from occurring. The
Moreover, when recovering a salt as a valuable material, a highly pure salt can be recovered. As a result, it is possible to improve the recovery efficiency of valuable materials.
第5の発明は、第3又は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を備えることを特徴とする淡水化装置にある。 A fifth invention is the desalination apparatus according to the third or 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6の発明は、第1乃至5のいずれか一つの発明の淡水化装置を用い、原水中の塩分を除去して淡水を得ると共に、淡水化処理後の塩分濃縮水から塩化ナトリウム及び有価物を得ることを特徴とする淡水、塩及び有価物の併産方法にある。 The sixth invention uses the desalination apparatus according to any one of the first to fifth inventions to remove salt from raw water to obtain fresh water, and from the concentrated salt water after desalination, sodium chloride and valuable resources In the method of co-production of fresh water, salt and valuables.
本発明によれば、ホウ酸が除去された淡水を製造すると共に、淡水化装置内で発生した塩化ナトリウムの一部を用いて、塩酸と水酸化ナトリウムとの有価物を回収し、この得られた塩酸と水酸化ナトリウムとを用いて、淡水化処理をするので、外部からの薬剤の購入が不要となると共に、保管設備等も不要となり、淡水と塩化ナトリウムと有価物との製造の生産効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, fresh water from which boric acid has been removed is produced, and valuables such as hydrochloric acid and sodium hydroxide are recovered using a part of sodium chloride generated in the desalination apparatus. Since the desalination process is performed using hydrochloric acid and sodium hydroxide, there is no need to purchase chemicals from the outside, and no storage facilities are required. Production efficiency of production of fresh water, sodium chloride and valuable resources Can be improved.
第7の発明は、原水中の塩分が除去された淡水と原水中の塩分が濃縮された塩分濃縮水とを得る淡水化工程と、前記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、前記塩分除去水中のホウ素を除去するホウ素除去工程と、前記ホウ素が除去されたホウ素除去液を、前記淡水化工程の入り口側の原水に循環水として循環する循環工程と、を有することを特徴とする淡水化方法にある。 The seventh invention includes a desalination step for obtaining fresh water from which salt in raw water has been removed and salt-enriched water in which salt in raw water is concentrated, electrodialyzing the salt-enriched water, An electrodialysis step to obtain residual ions in the diluted brine, and a reaction crystallization step to obtain salt-removed water, a boron removal step to remove boron in the salt-removed water, and the boron removal And a circulation step of circulating the boron removal solution as circulating water to the raw water on the inlet side of the desalination step.
本発明によれば、希釈かん水中に残存する多価のイオンを反応晶析工程で除去した塩分除去水中に含まれるホウ素を、ホウ素除去部で除去するので、淡水化工程に戻す循環水W21中のホウ素濃度を低下させ、再循環される循環水W21中には、多価のイオンの蓄積がなく、淡水化工程の膜へのスケール析出が発生することが防止される。
また、ホウ素が除去されるので、淡水及び塩分濃縮水中へのホウ素の蓄積が防止される。また、除去されたホウ素を有価物として回収することができる。
According to the present invention, since the boron contained in the salt-removed water from which the polyvalent ions remaining in the diluted brine have been removed in the reaction crystallization step is removed by the boron removing unit, the circulating water W 21 returned to the desalination step. There is no accumulation of multivalent ions in the circulating water W 21 which is reduced in the concentration of boron in the recycled water, and scale deposition on the membrane in the desalination process is prevented from occurring.
Moreover, since boron is removed, accumulation of boron in fresh water and salt-enriched water is prevented. Further, the removed boron can be recovered as a valuable material.
第8の発明は、第7の発明において、ホウ素除去工程でのホウ素除去において、アルカリ条件で行う際、前記ホウ素除去後の循環水に酸を供給する酸供給工程を有することを特徴とする淡水化方法にある。 8th invention has the acid supply process which supplies an acid to the circulating water after said boron removal, when performing boron removal in a boron removal process in 7th invention on alkaline conditions, The fresh water characterized by the above-mentioned. It is in the conversion method.
本発明によれば、アルカリ条件でホウ素を除去した後、淡水化工程での淡水化に好適なpHに調整することができる。 According to the present invention, after removing boron under alkaline conditions, it can be adjusted to a pH suitable for desalination in the desalination step.
第9の発明は、第7の発明において、前記濃縮かん水を蒸発晶析する蒸発晶析工程と、前記蒸発晶析工程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、前記塩酸を前記淡水化工程の入り口側に供給する塩酸供給工程とを有することを特徴とする淡水化方法にある。 According to a ninth invention, in the seventh invention, an evaporation crystallization step of evaporating and crystallization of the concentrated brine, a solid-liquid separation step of solid-liquid separating the concentrated sodium chloride slurry from the evaporation crystallization step, The method comprises an electrochemical treatment step for obtaining a sodium hydroxide aqueous solution and hydrochloric acid using the solid-liquid separated sodium chloride, and a hydrochloric acid supply step for supplying the hydrochloric acid to the inlet side of the desalination step. It is in the desalination method.
本発明によれば、アルカリ条件でホウ素を除去した後、淡水化工程での淡水化に好適なpHに塩酸により調整することができる。この際、淡水化装置内で塩酸を製造できるので、オンサイトで塩酸を供給することができる。これにより、外部からの薬剤の購入が不要となると共に、保管設備等も不要となり、淡水製造の生産効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, after removing boron under alkaline conditions, it can be adjusted with hydrochloric acid to a pH suitable for desalination in the desalination step. At this time, since hydrochloric acid can be produced in the desalination apparatus, hydrochloric acid can be supplied on-site. As a result, it is not necessary to purchase medicines from the outside, and storage facilities are not required, so that the production efficiency of fresh water production can be improved.
第10の発明は、第9の発明において、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ことを特徴とする淡水化方法にある。 A tenth invention is the desalination method according to the ninth invention, wherein the sodium hydroxide aqueous solution is supplied to the reaction crystallization step.
本発明によれば、反応晶析工程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。
また、多価のイオンを反応晶析工程で分離するので、再循環される循環中には、多価のイオンの蓄積がなく、淡水化工程の膜へのスケール析出が発生することが防止される。
また、有価物として塩を回収する場合、純度の高い塩を回収することができる。この結果、有価物の回収効率の向上を図ることができる。
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 step, and the magnesium salt can be recovered by crystallization reaction under alkaline conditions.
In addition, since the multivalent ions are separated in the reaction crystallization process, there is no accumulation of multivalent ions in the recirculated circulation, and scale deposition on the membrane of the desalination process is prevented from occurring. The
Moreover, when recovering a salt as a valuable material, a highly pure salt can be recovered. As a result, it is possible to improve the recovery efficiency of valuable materials.
第11の発明は、第9又は10の発明において、前記塩酸を前記反応晶析工程に前記塩酸を供給することを特徴とする淡水化方法にある。 An eleventh invention is the desalination method according to the ninth or tenth invention, wherein the hydrochloric acid is supplied to the reaction crystallization step.
本発明によれば、反応晶析工程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 step, 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.
本発明によれば、電気透析による希釈かん水中に残存する多価のイオンを反応晶析部で除去した塩分除去水中に含まれるホウ素を、ホウ素除去部で除去するので、淡水化部に戻す循環水中のホウ素濃度を低下させ、再循環される循環水中には、多価のイオンの蓄積がなく、淡水化部の膜へのスケール析出が発生することが防止される。
また、ホウ素が除去されるので、淡水及び塩分濃縮水中へのホウ素の蓄積が防止される。また、除去されたホウ素を有価物として回収することができる。
According to the present invention, boron contained in the salt-removed water from which polyvalent ions remaining in the diluted brine by electrodialysis are removed by the reaction crystallization part is removed by the boron removal part. There is no accumulation of multivalent ions in the recycled water that is reduced in the concentration of boron in the water and recycled, and scale deposition on the membrane of the desalination unit is prevented from occurring.
Moreover, since boron is removed, accumulation of boron in fresh water and salt-enriched water is prevented. Further, the removed boron can be recovered as a valuable material.
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淡水化装置の構成は、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 desalination 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海水の淡水化装置の概略図であり、図2は、本発明の第1の実施の形態に係る他の海水の淡水化装置の概略図である。
図1に示すように、海水の淡水化装置10Aは、海水ラインL11により供給される供給海水(原水)W中の塩分が除去された淡水W11と供給海水(原水)W中の塩分が濃縮された塩分濃縮水W12とを得る淡水化部12と、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61として回収し、脱塩水W20とする反応晶析部23と、脱塩水W20中のホウ素を除去するホウ素除去部51と、ホウ素が除去されたホウ素除去液を、淡水化部12の入り口側の供給海水(原水)Wに循環水W21として循環する循環ラインL21とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of a seawater desalination apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic of another seawater desalination apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG.
As shown in FIG. 1, the seawater desalination apparatus 10 </ b> A includes fresh water W 11 from which salt in the supplied seawater (raw water) W supplied by the seawater line L 11 has been removed and salinity in the supplied seawater (raw water) W. In the
本発明によれば、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で除去した脱塩水W20中に含まれるホウ素60を、ホウ素除去部51で除去するので、淡水化部12に戻す循環水W21中のホウ素濃度を低下させ、再循環される循環水W21中には、多価のイオンの蓄積がなく、淡水化部12の膜へのスケール析出が発生することが防止される。
また、ホウ素が除去されるので、淡水及び塩分濃縮水中へのホウ素の蓄積が防止される。また、除去されたホウ素を有価物61として回収することができる。
According to the present invention, the
Moreover, since boron is removed, accumulation of boron in fresh water and salt-enriched water is prevented. Further, the removed boron can be recovered as the valuable material 61.
淡水化部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。淡水化部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。
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 the 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 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.
また、本実施の形態では、原水としての供給海水Wを淡水化部12で処理して淡水W11と塩分濃縮水W12とを得ているが、塩分を含むものであれば海水以外の水を原水として用いてもよい。また供給海水Wとしては、例えば、くみ上げた海水や、一度冷媒としてプラント内で使用された後の海水等を用いることもできる。
Further, in the present embodiment, the supply seawater W as raw water is treated with
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、淡水化部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
反応晶析部23は、反応晶析法により多価のイオンを晶析させる。
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)61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.) 61 under alkaline conditions and acidic conditions.
ここで、アルカリ条件での晶析反応は、水酸化カルシウムを用いる。酸性条件での晶析反応は、例えば硫酸、塩酸を用いる。 Here, calcium hydroxide is used for the crystallization reaction under alkaline conditions. For example, sulfuric acid or hydrochloric acid is used in the crystallization reaction under acidic conditions.
反応晶析部23で、まずCa塩を反応晶析により、除去した後、アルカリ条件で有価物(Mg塩)61として回収する。
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)
The
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)
ホウ素除去部51は、反応晶析部23で多価のイオンが除去され、循環ラインL21により供給される脱塩水W20から、ホウ素60を除去する。ホウ素の除去には、イオン交換樹脂、ホウ素吸着樹脂等を用いて除去することができる。
The
ここで、イオン交換樹脂としては、例えばホウ素吸着樹脂としては、三菱化学社製の「ダイヤイオン(登録商標)CRB(商品名)、Rohm and Haam社製の「Amberlite IRA 743(商品名)」、Dow Dewschland GmbH & Co.、OHG社製の「Dow XUS43594(商品名)」を用いることができる。なお、ホウ素(ホウ酸イオンなど)との間で選択的にイオン交換が生じ、ホウ素を回収可能なイオン交換樹脂を用いるようにしてもよい。 Here, as the ion exchange resin, for example, as a boron adsorption resin, “Diaion (registered trademark) CRB (trade name)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Amberlite IRA 743 (trade name)” manufactured by Rohm and Haam, Dow Developland GmbH & Co. “Dow XUS43594 (trade name)” manufactured by OHG can be used. An ion exchange resin capable of selectively exchanging ions with boron (such as borate ions) and recovering boron may be used.
また、ホウ素を吸着法によって捕集・除去する場合には、例えば、セリウム系吸着剤、キレート系吸着剤等のホウ素を吸着回収可能な吸着剤を有するホウ素除去部としてもよい。 Further, when boron is collected and removed by an adsorption method, for example, a boron removing unit having an adsorbent capable of adsorbing and recovering boron such as a cerium-based adsorbent and a chelate-based adsorbent may be used.
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。 Further, except that boron is collected by adsorption and / or ion exchange, it may be removed, for example, by electrodialysis.
ホウ素は、下記式(3)のように、ホウ酸としてイオン状態で解離している。脱塩水W20は、Mg塩を除去する反応晶析によりアルカリ側(pH9〜11程度)になっているので、反応晶析前よりイオン状態のホウ酸濃度の割合が高く、アルカリ側でpHが高い方がイオン交換に有利となる。
B(OH) 3+ H2O ⇔ B(OH)4 -+H+・・・(3)
Boron is dissociated in an ionic state as boric acid as shown in the following formula (3). Since the desalted water W 20 is on the alkali side (pH 9 to 11) due to the reaction crystallization to remove the Mg salt, the proportion of ionic boric acid concentration is higher than before the reaction crystallization, and the pH on the alkali side is higher. A higher value is advantageous for ion exchange.
B (OH) 3 + H 2 O⇔B (OH) 4 − + H + (3)
循環ラインL21は、ホウ素を除去したホウ素除去水を淡水化部12の入り口側の供給海水(原水)Wに循環水W21として循環する。
The circulation line L 21 circulates the boron-removed water from which boron has been removed to the supplied seawater (raw water) W on the inlet side of the
本実施形態によれば、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で除去した脱塩水W20中に含まれるホウ素(B)を、ホウ素除去部51で除去する。この結果、淡水化部12に戻す循環水W21中のホウ素濃度を低下させ、再循環される循環水W21中には、多価のイオンの蓄積がなく、淡水化部12の膜へのスケール析出が発生することが防止されると共に、ホウ素が除去されるので、淡水及び塩分濃縮水中へのホウ素の蓄積が防止される。また、除去されたホウ素を有価物として回収することができる。
According to the present embodiment, boron (B) contained in the demineralized water W 20 obtained by removing the polyvalent ions remaining in the diluted brine W 14 by the
ホウ素除去部51の設置位置は、循環ラインL21の脱塩水W20を分岐ラインL21Aで分岐する分岐部53の前後のいずれでも良い(図2参照)。
Installation position of
ここで、ホウ素を有価物として多く回収したい場合は、図1に示すように、分岐部53と前流側である、反応晶析部23と分岐部53との間にホウ素除去部51を配置される。
Here, when it is desired to recover a large amount of boron as a valuable material, a
これに対し、図2に示す淡水化装置10Bでは、分岐部53の後流側にホウ素除去部51が配置される。この配置とすることで、循環ラインL21で循環する循環水W21中のホウ素を除去するだけで良いので、ホウ素除去部51の容量を最小限にすることができる。
On the other hand, in the
このホウ素が除去された循環水W21の循環再利用により、供給海水Wの供給量を低減することができるので、例えば前処理装置を淡水化部12の前流側に設置する場合には、その前処理装置の装置規模の小型化を図ることができる。
また、循環水W21中には、電気透析部13で1価のイオンを除去し、さらに反応晶析部23で多価イオンの塩分濃度を低下させているので、総塩分濃度が低減され、例えば淡水化部12として逆浸透膜装置を用いた場合その原水を高圧にする際における動力の低減を図ることができる。
ここで、淡水化装置内で得られた塩化ナトリウムから得られた塩酸や水酸化ナトリウムは、ホウ素吸着樹脂の再生に使用することができる。
By recycling and reusing the circulating water W 21 that the boron is removed, it is possible to reduce the supply amount of the supply seawater W, for example, when installing the pretreatment device to the upstream side of the
Further, in the circulating water W 21 , monovalent ions are removed by the
Here, hydrochloric acid and sodium hydroxide obtained from sodium chloride obtained in the desalination apparatus can be used for regeneration of the boron adsorption resin.
次に、本実施の形態に係る淡水化装置10Aの全体動作について説明する。
淡水化部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、製造水14として利用される。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17として排出される。
Next, the overall operation of the
Supplying sea water W supplied to 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。
The salt concentration water W 12 supplied to the
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61として回収される。
The diluted brine W 14 from the
By this reaction crystallization, for example, calcium salt (Ca salt) and magnesium salt, which are multivalent ions, are recovered as valuables 61.
反応晶析部23で多価のイオンが除去された脱塩水W20は、ホウ素除去部51に送られ、ここでホウ素が、例えばイオン交換膜法、ホウ素吸着樹脂法等により除去される。
The demineralized water W 20 from which polyvalent ions have been removed in the
酸供給部52は、循環水W21のpHを淡水化部12の淡水化条件とするものであり、例えば硫酸、塩酸等の酸52aにより、pHが調整される。これにより、アルカリ条件でホウ素を除去した場合、淡水化部12での淡水化に好適なpHに調整することができる。
The
ホウ素が除去されたホウ素除去水は、淡水化部12の入り口側の供給海水(原水)Wに循環水W21として循環する。
Boron-removed water from which boron has been removed is circulated as circulating water W 21 in the supply seawater (raw water) W on the inlet side of the
ここで、本実施形態に係る淡水化装置10Aにおいては、従来技術のように、電気透析部13からの希釈かん水W14をそのまま循環ラインで、供給海水側へ循環せず、一度反応晶析部23で多価のイオンを有価物61として回収し、さらに脱塩水W20のホウ素をホウ素除去部51で除去した後に、循環水W21として再循環するようにしている。この結果、循環水として淡水化部12に戻す循環水W21中の多価のイオンの塩分濃度が低下し、淡水化部12での動力の低減を図ることができると共に、ホウ素が除去されるので、ホウ素蓄積が防止される。
Here, in the
また、多価のイオンを反応晶析部23で分離するので、再循環される循環水W21中には、多価のイオンの蓄積がなく、例えば淡水化部12として逆浸透膜装置を用いる場合には、逆浸透膜膜へのスケール析出が発生することが防止される。
また、循環水として多価イオン及びホウ素の蓄積がないので、有価物として塩を回収する場合、純度の高い塩を回収することができる。この結果、有価物の回収効率の向上を図ることができる。
In addition, since the polyvalent ions are separated by the
Moreover, since there is no accumulation of multivalent ions and boron as circulating water, when recovering a salt as a valuable material, a highly pure salt can be recovered. As a result, it is possible to improve the recovery efficiency of valuable materials.
また、本実施形態の淡水化方法においては、原水(供給海水)W中の塩分が除去された淡水W11と原水中の塩分が濃縮された塩分濃縮水W12とを得る淡水化工程と、前記塩分濃縮水W12を電気透析し、濃縮かん水W13と希釈かん水W14とを得る電気透析工程と、前記希釈かん水W14中の残存イオンを有価物61として回収し、脱塩水W20とする反応晶析工程と、前記脱塩水W20中のホウ素を除去するホウ素除去工程と、ホウ素が除去されたホウ素除去液を、前記淡水化部12の入り口側の原水に循環水W21として循環する循環工程と、を有する。
Further, in the desalination method of the present embodiment, a desalination step of obtaining fresh water W 11 from which salt in raw water (supply seawater) W has been removed and salt-enriched water W 12 from which salt in raw water has been concentrated, to electrodialysis said salinity concentrated water W 12, and electrodialysis to obtain a the concentrated brine W 13 and diluted brine W 14, to recover the residual ions in the dilute brine W 14 as valuables 61, and demineralized water W 20 A reaction crystallization step, a boron removal step for removing boron in the desalted water W 20 , and a boron removal solution from which boron has been removed are circulated as the circulating water W 21 in the raw water on the inlet side of the
したがって、本実施形態の淡水化装置及び方法によれば、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で除去した脱塩水W20中に含まれるホウ素(B)を、ホウ素除去部51で除去するので、淡水化部12に戻す循環水W21中のホウ素濃度を低下させ、再循環される循環水W21中には、多価のイオンの蓄積がなく、淡水化部12の膜へのスケール析出が発生することが防止される。また、ホウ素が除去されるので、淡水及び塩分濃縮水中へのホウ素の蓄積が防止される。また、除去されたホウ素を有価物として回収することができる。
Therefore, according to the desalination apparatus and method of the present embodiment, boron (B) contained in demineralized water W in 20 was removed by reactive
(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淡水化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淡水化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淡水化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 desalination apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. Below, it demonstrates centering around difference with the desalination apparatus which concerns on the said 1st Embodiment. In addition, about the component same as the desalination 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淡水化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淡水化装置10Cは、第1の実施形態の淡水化装置10Aにおいて、さらに濃縮かん水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を固液分離する固液分離部22と、固液分離された前記塩化ナトリウムを用い、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を淡水化部の入り口側に供給する塩酸供給ラインL25とを備える。なお、本実施形態では、前処理装置11を設置すると共に、淡水化部12として逆浸透膜装置12Aを用いる。
FIG. 3 is a schematic view of a desalination apparatus according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3,
本実施形態では、供給海水W中の不純物等を除去する前処理装置11を備えている。この前処理装置11は、海水中の微粒子やコロイドなどの懸濁物、藻類や貝類などの微生物を除去した前処理水W10とし、逆浸透膜装置12Aの逆浸透膜12aの透水性能が低下する現象(ファウリング現象)を抑えるためのものである。そして、この前処理装置11は、例えば、供給海水W中に無機系や有機系の凝集剤、殺菌剤等の薬剤を添加し、濾過材としての砂を容器に充填してなる砂濾過器に通水して海水中の懸濁物や微生物を除去する。また、砂濾過器を逆洗して濾過性能を回復させるための逆洗ポンプ等を備えている。濾過器内の砂などの担体の表面に生物膜を形成し、濾過性能と生物膜によるBOD成分の分解性能を併用して海水の前処理を行うように構成してもよい。なお、例えば一度前処理された処理海水をプラント用の冷却水として用いた海水に対して淡水化するような場合には、この前処理装置は省略されるようにしてもよい。
In the present embodiment, a
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))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L16及び供給ラインL12を介して淡水W11と合流し、製造水14として排出する。
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、排出ラインL21を介して排出され、その一部は溶解部29に導入される。また、残りの塩化ナトリウム(固体)34は、有価物として排出ラインL22を介して排出される。
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 discharged through the discharge line L 21 , and a part thereof is introduced into the dissolving
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L31、L32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
本実施形態では、塩酸(HCl)32を供給する塩酸供給ラインL25は、逆浸透膜装置12Aの入り口側に供給するように、海水ラインL11に接続されている。
なお、pHを計測するpH計54が逆浸透膜装置12Aの入り口側に設置され、塩酸でのpH調整をしている。
In the present embodiment, the hydrochloric acid supply line L 25 for supplying hydrochloric acid (HCl) 32 is connected to the seawater line L 11 so as to be supplied to the inlet side of the reverse
A
また、本実施形態では、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L25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L26とが接続されている。
In this embodiment, a hydrochloric acid supply line L 25 for supplying
また、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及びホウ素除去部51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L25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L26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, a hydrochloric acid supply line L 25 for supplying
次に、本実施の形態に係る淡水化装置10Cの全体動作について説明する。
Next, the overall operation of the
電気透析部13からの1価のイオンが濃縮された濃縮かん水W13から蒸発晶析部21により蒸発水W15を得ることで、さらに製造水14の製造量の増大を図ることができる。また、蒸発の結果、濃縮された塩化ナトリウムスラリーS1を固液分離装置22で固液分離して、有価物の塩化ナトリウム(NaCl)34を得る。
By obtaining the evaporated water W 15 from the concentrated brine W 13 enriched with monovalent ions from the
この得られた塩酸32は、淡水供給ラインL33により供給される淡水W11により適宜濃度調整される。
The concentration of the obtained
本実施形態では、ホウ素除去後の循環水W21のpH調整と、逆浸透膜装置12Aの濾過に好適なpHの調整のために、塩酸32によりオンサイトで行うことができる。従来においては、pHの調整のために、別途酸(硫酸、塩酸)を購入し、購入した薬剤を淡水化プラント内で保管していたが、これをオンサイトで塩酸32を供給することができ、外部からの薬剤の購入が不要となると共に、保管設備等も不要となり、淡水製造の生産効率の向上を図ることができる。
In this embodiment, the pH adjustment of the circulating water W 21 after removing boron, for a suitable pH adjustment of the filtration of the
また塩酸32と水酸化ナトリウム水溶液33を、逆浸透膜装置12Aの出口側の淡水W11中に供給する塩酸供給ラインL25と水酸化ナトリウム供給ラインL26とを備えるので、得られた淡水W11のpHを塩酸32又は水酸化ナトリウム水溶液33のいずれか一方又は両方により任意のpHの値に調整することができる。
The
特に、淡水化処理の条件により、得られる淡水W11のpHが所望のpHではない場合に、この調整が容易にできる。 In particular, this adjustment can be easily performed when the pH of the obtained fresh water W 11 is not a desired pH due to the desalination conditions.
また、得られた塩酸32又は水酸化ナトリウム水溶液33のいずれか一方又は両方を用いて淡水W11のpHを調整し、例えば飲料に適したpHに調整することができる。
Further, it is possible to use either one or both of the resulting
さらに本実施形態では、逆浸透膜装置12Aの入り口側の海水供給ラインL11に前処理水W10の温度を計測する温度計(図示せず)を備えるようにしても良い。
特に、供給海水Wの温度が高い場合には、塩酸32を用いてpHを下げる調整を行うことが好ましい。
Further, in this embodiment, it may be provided with a thermometer to measure the temperature of the pretreated water W 10 in seawater supply line L 11 of the inlet side of the
In particular, when the temperature of the supplied seawater W is high, it is preferable to adjust the pH by using
(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淡水化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淡水化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淡水化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 desalination apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. Below, it demonstrates centering around difference with the desalination apparatus which concerns on the said 1st Embodiment. In addition, about the component same as the desalination apparatus which concerns on the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication of description is avoided.
図4は、第3の実施の形態に係る他の淡水化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淡水化装置10Dは、得られた塩酸32及び水酸化ナトリウム水溶液33を、塩酸供給ラインL25及び水酸化ナトリウム水溶液供給ラインL26を介して、反応晶析部23に供給している。
FIG. 4 is a schematic view of another desalination apparatus according to the third embodiment.
As shown in FIG. 4, the
これにより、得られた塩酸32を反応晶析部23に供給して、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。
Thereby, the obtained
また、電気化学処理部30で得られた水酸化ナトリウム水溶液33を反応晶析部23に供給して、アルカリ条件でのMg塩の反応晶析を行うことができる。
Moreover, the sodium hydroxide
これにより、反応晶析部23での晶析の際、先ず、塩酸32を供給して、脱炭酸を行い、その後、水酸化ナトリウムを添加してアルカリ側の反応晶析を行うことができ、有価物61としてMg塩(Mg(OH)2)を反応晶析させることができる。
Thereby, at the time of crystallization in the
この結果、従来のように、別途酸やアルカリ剤を購入し、淡水化システム内で保管することが解消される。この結果、オンサイトで塩酸32及び水酸化ナトリウム水溶液33を供給することができ、外部からの薬剤の購入が不要となると共に、保管設備等も不要となり、淡水製造の生産効率の向上を図ることができる。
As a result, it is possible to solve the problem of separately purchasing an acid or an alkali agent and storing it in the desalination system as in the prior art. As a result,
このように、本実施の形態に係る淡水化装置10Dによれば、淡水の製造と共に、有価物を高純度で製造でき、その際、回収された塩化ナトリウムを用いて電気化学処理部30により水酸化ナトリウムを製造し、この製造された水酸化ナトリウムを用いて反応晶析部23としてアルカリ状態で反応晶析させることで、純度の高い水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)を得ることができる。
As described above, according to the
さらに、本実施形態では、塩化ナトリウムが除去された脱塩化ナトリウムスラリーS2から、冷却晶析部24での晶析により有価物(K塩等)62を得ることができる。
なお、蒸発晶析部21での有価物(K塩等)を含む上澄水W17が排出ラインL19を介して、冷却晶析部24に導入され、ここで晶析されている。
Furthermore, in this embodiment, valuable substances (K salt etc.) 62 can be obtained from the sodium chloride removal slurry S 2 from which sodium chloride has been removed by crystallization in the
Incidentally, the supernatant water W 17 above containing valuable materials in the evaporation crystallization analyzing unit 21 (K salt or the like) via the discharge line L 19, is introduced into the cooling
したがって、本実施形態の淡水化装置及び方法によれば、ホウ素が除去された淡水を製造すると共に、電気透析部13からの希釈かん水W14中に含まれる多価イオンを反応晶析により有価物(Mg塩、Ca塩等)61として反応晶析部23により回収することができる。また、塩化ナトリウムが除去された脱塩化ナトリウムスラリーS2に含まれる有価物(K塩等)62を冷却晶析部24により回収することができる。なお、本実施形態では有価物の回収に晶析法を用いたが、本発明はこれに限定されず、吸着法により有価物を回収するようにしてもよい。
Therefore, according to the desalination apparatus and method of the present embodiment, fresh water from which boron has been removed is produced, and polyvalent ions contained in the diluted brine W 14 from the
また、この有価物を回収し、ホウ素除去部51でホウ素を除去したホウ素除去水を循環水W21として循環する場合、多価イオンが除去されているので、ホウ素が除去された淡水を得ることができる。また、ホウ素を有価物として回収することができる。また、循環水W21は,多価のイオンが除去されているので、逆浸透膜装置12Aに供給する高圧ポンプの動力の大幅な低減を図ることができる。また、多価のイオンを反応晶析部23で分離するので、再循環される循環水W21中には、多価のイオン(例えばCa2+)の蓄積がなく、逆浸透膜装置12の逆浸透膜12aでのスケール(例えばCaSO4等)の析出が防止される。また、回収する有価物の純度を向上することができる。これにより、効率的な淡水、塩及び有価物の併産方法を実現できる。
Moreover, the valuable substance was collected, if circulated as circulating water W 21 boron removal water removal boron
10A〜10D 淡水化装置
11 前処理装置
12 淡水化部
12A 逆浸透膜装置
12a 逆浸透膜
13 電気透析部
13a 電気透析膜
14 製造水
21 蒸発晶析部
22 固液分離部
23 反応晶析部
24 冷却晶析部
30 電気化学処理部
31 塩酸製造部
32 塩酸
33 水酸化ナトリウム水溶液
51 ホウ素除去部
52 酸供給部
52a 酸
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
L11 海水ライン
L21 循環ライン
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
Claims (11)
前記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、
前記塩分除去水中のホウ素を除去するホウ素除去部と、
前記ホウ素が除去されたホウ素除去液を、前記淡水化部の入り口側の原水に循環水として循環する循環ラインと、を備えることを特徴とする淡水化装置。 A desalination unit for obtaining fresh water from which salt in raw water has been removed and salt-enriched water in which salt in raw water is concentrated;
Electrodialyzing the salt-enriched water 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;
A boron removal section for removing boron in the salt removal water;
A desalination apparatus, comprising: a circulation line that circulates the boron removing liquid from which boron has been removed as raw water on the inlet side of the desalination unit.
前記ホウ素除去部でのホウ素除去において、アルカリ条件で行う際、前記ホウ素除去後の循環水に酸を供給する酸供給部を備えることを特徴とする淡水化装置。 In claim 1,
A desalination apparatus comprising an acid supply unit that supplies an acid to circulating water after boron removal when performing boron removal in the boron removal unit under alkaline conditions.
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、
前記塩酸を前記淡水化部の入り口側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淡水化装置。 In claim 1,
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;
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 desalination apparatus comprising: a hydrochloric acid supply line for supplying the hydrochloric acid to an inlet side of the desalination unit.
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淡水化装置。 In claim 3,
A desalination 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淡水化装置。 In claim 3 or 4,
A desalination apparatus comprising a hydrochloric acid supply line for supplying the hydrochloric acid to the reaction crystallization unit.
前記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、
前記塩分除去水中のホウ素を除去するホウ素除去工程と、
前記ホウ素が除去されたホウ素除去液を、前記淡水化工程の入り口側の原水に循環水として循環する循環工程と、を有することを特徴とする淡水化方法。 A desalination step of obtaining fresh water from which salt in the raw water has been removed and salinity concentrated water in which the salt in the raw water is concentrated;
Electrodialyzing the salt-concentrated water to obtain concentrated brine and diluted brine,
A reaction crystallization step of recovering residual ions in the diluted brine as valuables and using salt-removed water;
A boron removal step of removing boron in the salt removal water;
And a circulation step of circulating the boron removal liquid from which the boron has been removed to the raw water on the inlet side of the desalination step as circulating water.
ホウ素除去工程でのホウ素除去において、アルカリ条件で行う際、前記ホウ素除去後の循環水に酸を供給する酸供給工程を有することを特徴とする淡水化方法。 In claim 7,
In the boron removal in the boron removal step, a desalination method characterized by having an acid supply step of supplying an acid to the circulating water after the boron removal when performing under alkaline conditions.
前記濃縮かん水を蒸発晶析する蒸発晶析工程と、
前記蒸発晶析工程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、
前記塩酸を前記淡水化工程の入り口側に供給する塩酸供給工程とを有することを特徴とする淡水化方法。 In claim 7,
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 step;
An electrochemical treatment step of obtaining an aqueous sodium hydroxide solution and hydrochloric acid using the solid-liquid separated sodium chloride;
And a hydrochloric acid supply step of supplying the hydrochloric acid to the inlet side of the desalination step.
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ことを特徴とする淡水化方法。 In claim 9,
A desalination method, wherein the aqueous sodium hydroxide solution is supplied to the reaction crystallization step.
前記塩酸を前記反応晶析工程に供給することを特徴とする淡水化方法。 In claim 9 or 10,
A desalination method, wherein the hydrochloric acid is supplied to the reaction crystallization step.
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