JP2020157224A

JP2020157224A - 逆浸透処理方法及びシステム

Info

Publication number: JP2020157224A
Application number: JP2019058875A
Authority: JP
Inventors: 後藤　秀樹; Hideki Goto; 秀樹後藤
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-10-01

Abstract

【課題】逆浸透装置におけるスケールトラブルを防止し、安定して逆浸透処理することができる逆浸透処理方法及びシステムを提供する。【解決手段】被処理水（原水）は、被処理水槽からポンプ２によって第１ＲＯ装置３に供給され、その第１透過水が取り出される。第１ＲＯ装置３の第１濃縮水は、酸添加手段４によって塩酸、硫酸等の酸が添加されてｐＨｐＨ４〜６特に４．５〜５．５程度の酸性に調整された後、脱炭酸塔５に供給され、脱炭酸処理される。この脱炭酸処理水が第２ＲＯ装置６に供給され、その第２透過水が返送ライン７によって被処理水１に返送される。【選択図】図１

Description

本発明は、市水や井水、工業用水などの被処理水を逆浸透（以下、ＲＯということがある。）処理する方法及びシステムに関する。

市水や井水、工業用水等の被処理水をＲＯ処理する場合、ＣａＣＯ_３によるＲＯ膜のスケールトラブルを防止する為に被処理水のＣａ硬度及びＭアルカリ度に応じ回収率を低くするか、酸添加によりｐＨを低くした後、脱炭酸処理することが行われている。

回収率を低くすると前処理設備の容量が大きくなり、装置の建設費用が高くなると共に被処理水使用量及び排水放流量が多くなる。そのため、上下水を被処理水とする場合や、取水・放流量に制限がある場合は脱炭酸設備を設置して脱炭酸処理する場合が多い。

特許文献１には、原水に酸を添加した後、脱炭酸塔で脱炭酸処理し、次いで２段ＲＯ処理すること、また第１ＲＯ装置の濃縮水を濃縮水処理用ＲＯ装置でＲＯ処理し、その透過水を脱炭酸塔に返送することが記載されている。

特開２００４−１６７４２３号公報

被処理水を脱炭酸塔で脱炭酸処理後ＲＯ処理する場合、脱炭酸塔供給水に酸を添加してｐＨを低くするが、この酸添加装置に不調が生じるとＲＯにスケールが生じる。また、冬場など低温度域では脱炭酸性能が低下するため、脱炭酸処理水中の残存ＣＯ_２濃度が高くなる。これによりＲＯ処理水の水質が低下する。

本発明は、第１逆浸透装置及び第２逆浸透装置を用いる逆浸透処理方法及びシステムにおいて、該第１逆浸透装置におけるスケールトラブルを防止し、安定して逆浸透処理することができる逆浸透処理方法及びシステムを提供することを目的とする。

本発明の逆浸透処理方法は、被処理水を第１逆浸透装置で第１濃縮水と第１透過水とに分離し、該第１濃縮水を第２逆浸透装置で処理してその第２透過水を被処理水とともに該第１逆浸透装置で処理する方法において、該第１濃縮水を脱炭酸塔で処理した後に該第２逆浸透装置で処理することを特徴とする。

本発明の逆浸透処理システムは、被処理水を第１濃縮水と第１透過水とに分離する第１逆浸透装置と、該第１濃縮水を脱炭酸処理する脱炭酸塔と、該脱炭酸塔からの脱炭酸処理水を第２濃縮水と第２透過水とに分離する第２逆浸透装置と、該第２透過水を前記被処理水に合流させる手段とを備えてなる。

本発明の一態様では、前記脱炭酸塔は、ハウジング内に第１充填床及び第２充填床が設置されたものであり、前記第１濃縮水が第１充填床に供給されて第１脱炭酸処理された後、該ハウジングの下部水槽に落下し、該下部水槽内の水が第２充填床に供給されて第２脱炭酸処理された後、該下部水槽に落下し、該下部水槽内の水が前記第２逆浸透装置に供給される。

本発明の一態様では、前記脱炭酸塔として、直列に設置された第１脱炭酸塔と第２脱炭酸塔とを用い前記第１濃縮水を該第１脱炭酸塔に供給し、該第１脱炭酸塔の脱炭酸水を該第２脱炭酸塔に供給し、該第２脱炭酸塔の脱炭酸水を前記第２逆浸透装置に供給する。

本発明の一態様では、前記脱炭酸塔として、並列に設置された第１脱炭酸塔と第２脱炭酸塔とを用い、前記第１濃縮水を該第１脱炭酸塔及び第２脱炭酸塔に供給し、第１及び第２脱炭酸塔で脱炭酸処理された脱炭酸処理水を前記第２逆浸透装置に供給する。

本発明の一態様では、前記第１及び第２脱炭酸塔は、それぞれ下部水槽内の脱炭酸水の一部を充填床に戻すように構成されている。

本発明の一態様では、前記脱炭酸塔は、ハウジング内の上部に配置された第１充填床と、該第１充填床の下側に配置された第２充填床とを備えており、前記第１濃縮水が該第１充填床に供給されて第１脱炭酸処理されて該第１脱炭酸処理水となり、該第１脱炭酸処理水が該第２充填床に供給されて第２脱炭酸処理されて第２脱炭酸処理水となり、該第２脱炭酸処理水が前記第２逆浸透装置に供給される。

本発明の一態様では、前記第１充填床の下側に、第１充填床から落下してくる第１脱炭酸処理水を第２充填床と前記ハウジングの側面との間に導くための手段が設けられている。

本発明の逆浸透処理方法及びシステムによると、第１ＲＯ装置の第１濃縮水を脱炭酸塔で脱炭酸した後、第２ＲＯ装置で処理する。本発明では、第１ＲＯ装置への給水ラインでは脱炭酸処理を行わないので、第１ＲＯ装置では、酸添加不調に起因したスケールトラブルが生じない。

本発明の一態様では、被処理水の温度が低い場合でも、脱炭酸が十分に行われるので、気温の低い時でも、水質の良好なＲＯ透過水を得ることができる。

実施の形態に係る脱炭酸及びＲＯ処理方法及び装置を示す構成図である。脱炭酸塔の一例を示す概略縦断面図である。脱炭酸塔の一例を示す概略縦断面図である。脱炭酸塔の一例を示す概略縦断面図である。脱炭酸塔の一例を示す概略縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明についてさらに詳細に説明する。

市水、井水、工業用水などよりなる被処理水（原水）は、被処理水槽１からポンプ２によって第１ＲＯ装置３に供給され、その第１透過水が取り出される。第１ＲＯ装置３の第１濃縮水は、酸添加手段４によって塩酸、硫酸等の酸が添加されてｐＨ４〜６特に４．５〜５．５程度の酸性に調整された後、脱炭酸塔５に供給され、脱炭酸処理される。この脱炭酸処理水が第２ＲＯ装置６に供給され、その第２透過水が返送ライン７によって被処理水槽１に返送される。第２ＲＯ装置６の第２濃縮水は系外に排出される。
本発明においては、第１ＲＯ装置３ではスケールが生成しないような低い回収率で運転し、第１ＲＯ装置３の濃縮水を脱炭酸処理して第２ＲＯ装置６で処理して第１ＲＯ装置３の給水として回収することで、装置全体としての水回収率を向上させることができる。そして、酸添加装置の不調や、冬場の温度低下などによって脱炭酸性能が一時的に低下し、スケール障害が発生した場合であっても、その障害は第２ＲＯ装置６に限られ、第１ＲＯ装置３は安定に運転を継続することが可能であり、更にはＲＯ処理水を継続して供給することが可能となる。

脱炭酸塔５の好適な構成を図２〜４に示す。

図２に示す脱炭酸塔５Ａは、ハウジング１０内に並列に第１及び第２の２個の充填床１１，１２を備えている。第１濃縮水は、第１充填床１１に供給され、ファン（図示略）によって該ハウジング１０内に供給される空気と接触して第１脱炭酸処理される。第１充填床１１を通り抜けた第１脱炭酸処理水は、下部の水槽１３に落下する。水槽１３内の水は、ポンプ１４によって第２充填床１２に供給され、ファン（図示略）によって該ハウジング内に供給される空気と接触して第２脱炭酸処理され、水槽１３に落下する。この水槽１３から脱炭酸処理水がポンプ１５によって第２ＲＯ装置６に送水される。

図３では、２基の脱炭酸塔５Ｂ、５Ｃを直列に設置している。第１濃縮水は、第１の脱炭酸塔５Ｂの充填床１７に供給され、ファン（図示略）によってハウジング内に供給される空気と接触して第１脱炭酸処理され、下部水槽１８に落下する。下部水槽１８内の水は、ポンプ１９によって、第２脱炭酸塔５Ｃの充填床１７に供給され、再度空気と接触して第２脱炭酸処理され、下部水槽１８に落下する。下部水槽１８内の脱炭酸処理水がポンプ２０によって第２ＲＯ装置６へ送水される。

図４では、２基の脱炭酸塔５Ｄ、５Ｅを並列に設置している。第１濃縮水は、各脱炭酸塔５Ｄ、５Ｅの充填床１７に供給され、ファン（図示略）によってハウジング内に供給される空気と接触して脱炭酸処理される。各下部水槽１８内の脱炭酸処理水の一部は、ポンプ２２及び循環配管２３によってそれぞれの脱炭酸塔の充填床１７に戻され、再度空気と接触して下部水槽１８に落下する。脱炭酸処理水は、循環配管２３から分岐した配管２４によって第２ＲＯ装置６へ送水される。

図５の脱炭酸塔５Ｆは、ハウジング２６内の上部に第１充填床２７が設置され、それよりも下位に第２充填床２８が設置されている。充填床２７、２８間に略水平に邪魔板２９が設置されている。

第１濃縮水は、第１充填床２７に供給され、ファン（図示略）によってハウジング内に供給される空気と接触して第１脱炭酸処理された後、邪魔板２９上に落下する。第１脱炭酸処理水は、邪魔板２９の周縁部から落下し、第２充填床２８とハウジング２６の側面との間を通って下部水槽３０に落下する。下部水槽３０内の水の一部は、ポンプ３１及び循環配管３２によって第２充填床２８に供給され、空気と接触して第２脱炭酸処理される。第２脱炭酸処理水は、第２充填床２８の下方の第２水槽３３に落下し、ポンプ３４によって第２ＲＯ装置６へ送水される。

図２〜５の脱炭酸塔によると、被処理水の温度が低いときでも十分に脱炭酸処理された脱炭酸処理水が第２ＲＯ装置６へ供給されるので、十分に水質の良好なＲＯ処理水が得られる。

また、メインライン（第１ＲＯ装置１への給水ライン）に脱炭酸塔が設けられていないので、脱炭酸の不調に起因した第１ＲＯ装置１のスケール障害が防止される。

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の形態とされてもよい。

３，６ＲＯ装置
５，５Ａ〜５Ｆ脱炭酸塔

Claims

被処理水を第１逆浸透装置で第１濃縮水と第１透過水とに分離し、該第１濃縮水を第２逆浸透装置で処理してその第２透過水を被処理水とともに該第１逆浸透装置で処理する方法において、
該第１濃縮水を脱炭酸塔で処理した後に該第２逆浸透装置で処理することを特徴とする逆浸透処理方法。
前記脱炭酸塔は、ハウジング内に第１充填床及び第２充填床が設置されたものであり、
前記第１濃縮水が第１充填床に供給されて第１脱炭酸処理された後、該ハウジングの下部水槽に落下し、
該下部水槽内の水が第２充填床に供給されて第２脱炭酸処理された後、該下部水槽に落下し、
該下部水槽内の水が前記第２逆浸透装置に供給されることを特徴とする請求項１に記載の逆浸透処理方法。
前記脱炭酸塔として、直列に設置された第１脱炭酸塔と第２脱炭酸塔とを用い
前記第１濃縮水を該第１脱炭酸塔に供給し、該第１脱炭酸塔の脱炭酸水を該第２脱炭酸塔に供給し、該第２脱炭酸塔の脱炭酸水を前記第２逆浸透装置に供給することを特徴とする請求項１に記載の逆浸透処理方法。
前記脱炭酸塔として、並列に設置された第１脱炭酸塔と第２脱炭酸塔とを用い、
前記第１濃縮水を該第１脱炭酸塔及び第２脱炭酸塔に供給し、
第１及び第２脱炭酸塔で脱炭酸処理された脱炭酸処理水を前記第２逆浸透装置に供給することを特徴とする請求項１に記載の逆浸透処理方法。
前記第１及び第２脱炭酸塔は、それぞれ下部水槽内の脱炭酸水の一部を充填床に戻すように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の逆浸透処理方法。
前記脱炭酸塔は、ハウジング内の上部に配置された第１充填床と、該第１充填床の下側に配置された第２充填床とを備えており、
前記第１濃縮水が該第１充填床に供給されて第１脱炭酸処理されて該第１脱炭酸処理水となり、
該第１脱炭酸処理水が該第２充填床に供給されて第２脱炭酸処理されて第２脱炭酸処理水となり、
該第２脱炭酸処理水が前記第２逆浸透装置に供給されることを特徴とする請求項１に記載の逆浸透処理方法。
前記第１充填床の下側に、第１充填床から落下してくる第１脱炭酸処理水を第２充填床と前記ハウジングの側面との間に導くための手段が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の逆浸透処理方法。
被処理水を第１濃縮水と第１透過水とに分離する第１逆浸透装置と、
該第１濃縮水を脱炭酸処理する脱炭酸塔と、
該脱炭酸塔からの脱炭酸処理水を第２濃縮水と第２透過水とに分離する第２逆浸透装置と、
該第２透過水を前記被処理水に合流させる手段と
を備えてなる逆浸透処理システム。