JP2020146618A - 純水製造装置および純水の製造方法 - Google Patents
純水製造装置および純水の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020146618A JP2020146618A JP2019045327A JP2019045327A JP2020146618A JP 2020146618 A JP2020146618 A JP 2020146618A JP 2019045327 A JP2019045327 A JP 2019045327A JP 2019045327 A JP2019045327 A JP 2019045327A JP 2020146618 A JP2020146618 A JP 2020146618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- reverse osmosis
- osmosis membrane
- membrane device
- treated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 297
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 36
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 184
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 176
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 28
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 28
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 25
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 23
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 16
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 2
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 241000191291 Abies alba Species 0.000 description 1
- 101100311550 Arabidopsis thaliana SWC6 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102100037364 Craniofacial development protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 102100035925 DNA methyltransferase 1-associated protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 101000880187 Homo sapiens Craniofacial development protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 101000930289 Homo sapiens DNA methyltransferase 1-associated protein 1 Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100317190 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) VPS71 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000000911 decarboxylating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
- B01D61/026—Reverse osmosis; Hyperfiltration comprising multiple reverse osmosis steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/08—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/12—Controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/46—Apparatus therefor
- B01D61/48—Apparatus therefor having one or more compartments filled with ion-exchange material, e.g. electrodeionisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/58—Multistep processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/06—Specific process operations in the permeate stream
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/08—Specific process operations in the concentrate stream
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/18—Details relating to membrane separation process operations and control pH control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/25—Recirculation, recycling or bypass, e.g. recirculation of concentrate into the feed
- B01D2311/252—Recirculation of concentrate
- B01D2311/2523—Recirculation of concentrate to feed side
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
- B01D2317/02—Elements in series
- B01D2317/025—Permeate series
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
- C02F1/4693—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electrodialysis
- C02F1/4695—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electrodialysis electrodeionisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
- C02F2103/04—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply for obtaining ultra-pure water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/04—Flow arrangements
- C02F2301/046—Recirculation with an external loop
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/06—Pressure conditions
- C02F2301/066—Overpressure, high pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
一方、半導体の線幅微細化に伴い、洗浄用として用いられる純水、超純水の要求水質が高まってきており、例えば、微量の不純物としてホウ素の低減が求められている。このため、ホウ素濃度を低減することを目的として、従来海水の淡水化用途で用いられるような高圧型逆浸透膜とイオン交換装置を組み合わせた方法が提案されている(特許文献1、特許文献2)。
また、RO装置の透過水の水質を向上させるため、複数段の低圧型RO装置を用い、1段目のRO装置の透過水を2段目以降のRO装置で処理し、得られた透過水をEDI装置に供給することが提案されている(特許文献3)。この場合、2段目以降のRO装置から排出される濃縮水中の不純物の濃度は、1段目のRO装置に供給される給水(被処理水)の不純物濃度と比較して低いため、2段目のRO装置からの濃縮水を被処理水に戻す(混合する)ことにより、被処理水を希釈しつつ、システム全体の水回収率を高めることが可能となる。また、同様の理由で、EDI装置から排出される濃縮水も被処理水に戻されることとなる。
さらに、水回収率を上げるために、1段目のRO装置の濃縮水を被処理水として第3のRO装置に通水し、得られた透過水を被処理水に戻すことも行われている。
すなわち、本発明は、被処理水が供給される第1の逆浸透膜装置と、前記第1の逆浸透膜装置からの透過水が供給される第2の逆浸透膜装置と、前記第2の逆浸透膜装置からの透過水が供給される電気再生式脱イオン装置と、前記第1の逆浸透膜装置からの濃縮水が供給されるブラインタンクと、前記ブラインタンクに接続する第3の逆浸透膜装置と、を備え、前記第2の逆浸透膜装置が高圧型逆浸透膜装置であって、前記ブラインタンクには、前記第2の逆浸透膜装置からの濃縮水および前記電気再生式脱イオン装置からの濃縮水からなる群より選択される少なくとも1種の濃縮水が供給され、前記第3の逆浸透膜装置からの透過水が、前記被処理水に供給される、純水製造装置である。
被処理水タンク10に供給された被処理水8は、低圧型〜超低圧型の第1の逆浸透膜装置14に供給され、その透過水15が高圧型の第2の逆浸透膜装置16に供給され、さらにその透過水17がEDI20に供給されて、最終的に処理水22が純水として製造される。低圧型〜超低圧型ROは、ホウ素や尿素の除去率が低いため、第1の逆浸透膜装置14の透過水にはホウ素や尿素が含まれる。一方、高圧型ROは低圧型〜超低圧型ROに比べホウ素や尿素の除去率が高いため、第2の逆浸透膜装置ではホウ素や尿素を効果的に除去される。第1の逆浸透膜装置14からの濃縮水19、第2の逆浸透膜装置16からの濃縮水21およびEDI20からの濃縮水24は、ブラインタンク12に供給される。そして、これらの濃縮水は、第3の逆浸透膜装置18に供給され、その透過水23が被処理水タンク10に回収されることとなる。ここで、第2の逆浸透膜装置16からの濃縮水21およびEDI20からの濃縮水24は、第1の逆浸透膜装置14からの濃縮水19に比べその不純物の濃度が低いため、ブラインタンク12において、第1の逆浸透膜装置14からの濃縮水19を希釈することができる。
平均操作圧=(運転圧力+濃縮水出口圧力)/2
有効圧力1MPaあたりの透過流束は、膜メーカーのカタログに記載の情報、例えば、透過水量、膜面積、評価時の回収率、NaCl濃度等から計算することができる。また、1つ又は複数の圧力容器に同一の透過流束である逆浸透膜が複数本装填されている場合、圧力容器の平均操作圧/2次側圧力、被処理水水質、透過水量、膜本数等の情報より、装填された膜の透過流束を計算することができる。
これら逆浸透膜装置のモジュール構成、ベッセル構成は、求められる透過水質、透過水量、水回収率、フットプリント等によって、適切なものを設計、選定することができる。
ここで用いられるpH調整剤としては、pHを調整する働きを有するものであれば特に制限はないが、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等を用いることができる。
EDIを複数段とすることにより、より効率的に純水の製造が可能となる。このとき、2段目以降の電気再生式脱イオン装置の濃縮水の不純物濃度は、1段目のEDIの給水の不純物濃度よりも低いため、ブラインタンクに供給する必要はない。
実施例及び比較例で用いた被処理水としては、以下のものを使用した。
被処理水20m3/hに対して、ナトリウムが20ppm、カルシウムが20ppm、炭酸水素イオンが30ppmCaCO3、イオン状シリカが10ppm、ホウ素が50ppb、尿素が20ppbであり、約50h運転した。
第1の逆浸透膜装置:逆浸透膜(商品名:CPA5−LD、Hydranautics社製)、回収率80%、pH=8.0。
第2の逆浸透膜装置:逆浸透膜(商品名:SW30HRLE−440、ダウケミカル社製)、回収率90%、pH=8.5。
第3の逆浸透膜装置:逆浸透膜(商品名:SWC5−LD、Hydranautics社製)、回収率75%、pH=6。
電気再生式脱イオン装置:(商品名:EDI−XP、オルガノ社製)、回収率90%。
なお、運転電流値は5Aに設定した。
図7に示す純水製造装置を用いて運転を行い、被処理水タンクの水、および第2の逆浸透膜装置からの透過水について、ホウ素及び尿素の濃度を測定した。結果を表1に示す。
図1に示す本発明に係る第一の実施形態の純水製造装置を用いて運転を行い、被処理水タンクの水、および第2の逆浸透膜装置からの透過水について、ホウ素及び尿素の濃度を測定した。結果を表2に示す。
一方、実施例1においては、第2の逆浸透膜装置からの濃縮水およびEDIからの濃縮水をブラインタンクに供給しており、第3の逆浸透膜装置の透過水が被処理水タンクに供給される。これにより被処理水タンク内の不純物濃度の上昇が抑えられ、水質が向上した。
図1、4〜6に示した本発明の純水製造装置(実施例2〜5)及び図7に示した純水製造装置(比較例2)を用いて純水を製造し、最終的に得られた処理水22(純水)の水質を評価した。
その結果、実施例2〜5、比較例2のいずれにおいても、比抵抗は18MΩ・cmを超えていた。
また、ホウ素濃度は、実施例2〜5のいずれも50ppt未満であったのに対し、比較例2では50pptを超えていた。
尿素濃度は、実施例2〜5のいずれも10ppb未満であったのに対し、比較例2では12ppbを超えていた。
10 被処理水タンク
12 ブラインタンク
14 第1の逆浸透膜装置
15 第1の逆浸透膜装置からの透過水
16 第2の逆浸透膜装置
17 第2の逆浸透膜装置からの透過水
18 第3の逆浸透膜装置
19 第1の逆浸透膜装置からの濃縮水
20 電気再生式脱イオン装置(EDI)
21 第2の逆浸透膜装置からの濃縮水
22 処理水
23 第3の逆浸透膜装置からの透過水
24 電気再生式脱イオン装置からの濃縮水
26 ブロー
28 pH調整装置
30 脱炭酸装置
32 1段目のEDI
34 2段目のEDI
Claims (10)
- 被処理水が供給される第1の逆浸透膜装置と、
前記第1の逆浸透膜装置からの透過水が供給される第2の逆浸透膜装置と、
前記第2の逆浸透膜装置からの透過水が供給される電気再生式脱イオン装置と、
前記第1の逆浸透膜装置からの濃縮水が供給されるブラインタンクと、
前記ブラインタンクに接続する第3の逆浸透膜装置と、を備え、
前記第2の逆浸透膜装置が高圧型逆浸透膜装置であって、
前記ブラインタンクには、前記第2の逆浸透膜装置からの濃縮水および前記電気再生式脱イオン装置からの濃縮水からなる群より選択される少なくとも1種の濃縮水が供給され、
前記第3の逆浸透膜装置からの透過水が、前記被処理水に供給される、純水製造装置。 - 前記第3の逆浸透膜装置が高圧型逆浸透膜装置である、請求項1に記載の純水製造装置。
- 前記第3の逆浸透膜装置の上流にpH調整装置をさらに備える、請求項1または2に記載の純水製造装置。
- 前記第1の逆浸透膜装置の上流に脱炭酸装置を備え、被処理水および前記第3の逆浸透膜装置からの透過水が前記脱炭酸装置に供給される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の純水製造装置。
- 前記電気再生式脱イオン装置が直列に接続された複数段の電気再生式脱イオン装置から構成され、前記第2の逆浸透膜装置に直接接続する1段目の電気再生式脱イオン装置からの濃縮水が前記ブラインタンクに供給され、2段目以降の電気再生式脱イオン装置からの濃縮水が、前記第2の逆浸透膜装置と前記1段目の電気再生式脱イオン装置の間に供給される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の純水製造装置。
- (a)被処理水を第1の逆浸透膜装置に供給するステップと、
(b)前記第1の逆浸透膜装置からの透過水を第2の逆浸透膜装置に供給するステップと、
(c)前記第2の逆浸透膜装置からの透過水を電気再生式脱イオン装置に供給するステップと、
(d)前記第1の逆浸透膜装置からの濃縮水をブラインタンクに供給するステップと、
(e)前記第2の逆浸透膜装置からの濃縮水および前記電気再生式脱イオン装置からの濃縮水からなる群より選択される少なくとも1種の濃縮水をブラインタンクに供給するステップと、
(f)前記ブラインタンクの濃縮水を第3の逆浸透膜装置に供給するステップと、
(g)前記第3の逆浸透膜装置からの透過水を被処理水に供給するステップと、
(h)前記電気再生式脱イオン装置からの処理水を純水として取り出すステップと、
を備え、前記第2の逆浸透膜装置が高圧型逆浸透膜装置である、純水の製造方法。 - 前記第2の逆浸透膜装置および前記第3の逆浸透膜装置の少なくとも一方が、高圧型逆浸透膜装置である、請求項6に記載の純水の製造方法。
- 前記第3の逆浸透膜装置の上流でpHを調整するステップをさらに備える、請求項6または7に記載の純水の製造方法。
- 前記第1の逆浸透膜装置の上流に備えられた脱炭酸装置に、被処理水および前記第3の逆浸透膜装置からの透過水を供給するステップをさらに備える、請求項6〜8のいずれか1項に記載の純水の製造方法。
- 前記電気再生式脱イオン装置が直列に接続された複数段の電気再生式脱イオン装置から構成され、前記第2の逆浸透膜装置に直接接続する1段目の電気再生式脱イオン装置からの濃縮水を前記ブラインタンクに供給し、2段目以降の電気再生式脱イオン装置からの濃縮水を、前記第2の逆浸透膜装置と前記1段目の電気再生式脱イオン装置の間に供給するステップをさらに備える、請求項6〜9のいずれか1項に記載の純水の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019045327A JP7200014B2 (ja) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | 純水製造装置および純水の製造方法 |
US17/437,975 US20220177340A1 (en) | 2019-03-13 | 2020-02-13 | Pure-water production device and pure-water production method |
CN202080020663.3A CN113613761A (zh) | 2019-03-13 | 2020-02-13 | 纯水制造装置及纯水的制造方法 |
PCT/JP2020/005550 WO2020184044A1 (ja) | 2019-03-13 | 2020-02-13 | 純水製造装置および純水の製造方法 |
TW109106380A TWI826657B (zh) | 2019-03-13 | 2020-02-27 | 純水製造裝置及純水之製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019045327A JP7200014B2 (ja) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | 純水製造装置および純水の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020146618A true JP2020146618A (ja) | 2020-09-17 |
JP7200014B2 JP7200014B2 (ja) | 2023-01-06 |
Family
ID=72427934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019045327A Active JP7200014B2 (ja) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | 純水製造装置および純水の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220177340A1 (ja) |
JP (1) | JP7200014B2 (ja) |
CN (1) | CN113613761A (ja) |
TW (1) | TWI826657B (ja) |
WO (1) | WO2020184044A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7044848B1 (ja) * | 2020-10-14 | 2022-03-30 | 野村マイクロ・サイエンス株式会社 | 液処理装置、純水製造システム及び液処理方法 |
DE102023107305A1 (de) | 2023-03-23 | 2024-09-26 | Kärcher Futuretech GmbH | Mobile wasseraufbereitungsanlage zum erzeugen von trinkwasser in einem katastrophengebiet |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04150923A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 低圧用逆浸透膜による高濃度溶液の濃縮方法及び装置 |
JP2004000919A (ja) * | 2002-04-05 | 2004-01-08 | Kurita Water Ind Ltd | 脱塩水製造装置 |
JP2004167423A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Kurita Water Ind Ltd | 純水製造装置及び純水製造方法 |
WO2015012054A1 (ja) * | 2013-07-22 | 2015-01-29 | 栗田工業株式会社 | ホウ素含有水の処理方法及び装置 |
JP2016150275A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 栗田工業株式会社 | 純水の製造方法及び純水の製造装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4351559B2 (ja) * | 2004-03-05 | 2009-10-28 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 海水淡水化方法 |
JPWO2008059824A1 (ja) * | 2006-11-16 | 2010-03-04 | 栗田工業株式会社 | 水処理装置および水処理方法 |
JP2009028695A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Kurita Water Ind Ltd | 純水製造装置及び純水製造方法 |
WO2016033319A1 (en) * | 2014-08-27 | 2016-03-03 | Tangent Company Llc | Electrochemically regenerated water decationization method and apparatus |
CN205419944U (zh) * | 2015-11-24 | 2016-08-03 | 凯芙隆(厦门)环境科技有限公司 | 一种双渗透净水机及其的滤芯模组 |
CN207596652U (zh) * | 2017-11-17 | 2018-07-10 | 中煤西安设计工程有限责任公司 | 一种高矿化度矿井水近零排放综合资源化pdces处理系统 |
-
2019
- 2019-03-13 JP JP2019045327A patent/JP7200014B2/ja active Active
-
2020
- 2020-02-13 US US17/437,975 patent/US20220177340A1/en active Pending
- 2020-02-13 WO PCT/JP2020/005550 patent/WO2020184044A1/ja active Application Filing
- 2020-02-13 CN CN202080020663.3A patent/CN113613761A/zh active Pending
- 2020-02-27 TW TW109106380A patent/TWI826657B/zh active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04150923A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 低圧用逆浸透膜による高濃度溶液の濃縮方法及び装置 |
JP2004000919A (ja) * | 2002-04-05 | 2004-01-08 | Kurita Water Ind Ltd | 脱塩水製造装置 |
JP2004167423A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Kurita Water Ind Ltd | 純水製造装置及び純水製造方法 |
WO2015012054A1 (ja) * | 2013-07-22 | 2015-01-29 | 栗田工業株式会社 | ホウ素含有水の処理方法及び装置 |
JP2016150275A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 栗田工業株式会社 | 純水の製造方法及び純水の製造装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI826657B (zh) | 2023-12-21 |
US20220177340A1 (en) | 2022-06-09 |
WO2020184044A1 (ja) | 2020-09-17 |
CN113613761A (zh) | 2021-11-05 |
TW202037565A (zh) | 2020-10-16 |
JP7200014B2 (ja) | 2023-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5733351B2 (ja) | ホウ素含有水の処理方法及び装置 | |
CN112805247B (zh) | 水处理装置、水处理方法、正渗透膜处理方法、正渗透膜处理系统及水处理系统 | |
WO2020184045A1 (ja) | ホウ素除去装置及びホウ素除去方法、並びに、純水製造装置及び純水の製造方法 | |
JP5834492B2 (ja) | 超純水製造装置 | |
WO2018096929A1 (ja) | 超純水製造方法及び超純水製造システム | |
WO2020184044A1 (ja) | 純水製造装置および純水の製造方法 | |
JP2007307561A (ja) | 高純度水の製造装置および方法 | |
JP3137831B2 (ja) | 膜処理装置 | |
JP5238778B2 (ja) | 淡水化システム | |
JPWO2016111371A1 (ja) | 半透膜の阻止性能向上方法、半透膜、半透膜造水装置 | |
CN217498908U (zh) | 一种废水回用系统 | |
WO2021235107A1 (ja) | ホウ素除去装置及びホウ素除去方法、並びに、純水製造装置及び純水の製造方法 | |
JP2004130233A (ja) | 逆浸透膜による高濃度溶液の処理方法 | |
WO2021215099A1 (ja) | 排水処理方法、超純水製造方法及び排水処理装置 | |
WO2021131156A1 (ja) | 水処理システム及び水処理方法 | |
JP7246399B2 (ja) | 純水製造システム及び純水製造方法 | |
JP6561448B2 (ja) | バナジウム含有水の電気脱イオン処理方法及び処理装置 | |
JP7290911B2 (ja) | 逆浸透膜処理方法および逆浸透膜処理システム | |
WO2014010075A1 (ja) | 超純水製造装置 | |
JP7354744B2 (ja) | 排水利用システム | |
JP6728835B2 (ja) | 純水製造装置の運転方法 | |
JP2002045857A (ja) | 純水の製造方法 | |
JP2021109129A (ja) | ボイラ給水システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220830 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221221 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7200014 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |