JP2021016823A - Water treatment method and water treatment apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide a water treatment method and a water treatment apparatus capable of quickly stabilizing the concentration of water obtainable in a final stage even if there occurs, upon treatment for concentrating water using a multi-stage semi-permeable membrane module, a change in the quality of water to be treated.SOLUTION: A method of treating water that comprises one or more of a concentration step in which water to be treated that contains a substance is concentrated by using a semi-permeable membrane module 12 having a first space 11 and a second space 13 partitioned by a semi-permeable membrane 15, and the concentrated water is subjected to further concentration, wherein the water to be treated is supplied to the first space of the semi-permeable membrane module 12, and (i) at least part of concentrated water is supplied to a second space of a final stage after passing through the first space of the final stage, or (ii) concentrated water of a preceding stage is supplied to both of the first and second spaces of the final stage.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、不純物等を含む水の濃縮処理を行う水処理方法および水処理装置に関する。 The present invention relates to a water treatment method and a water treatment apparatus for concentrating water containing impurities and the like.

近年では、工場等から排出される排水量をできる限り減らすことが行われており、逆浸透膜等を用いて排水を濃縮し、透過水を回収して排水を減容化する方法が取られている。水回収率はできる限り高める傾向にあり、中には、蒸発濃縮等の方法によって、ほぼ全量を水回収し、不純物等を固形化して排出するZLD(Zero Liquid Discharge)まで行われている工場等も増えている。しかし、蒸発濃縮等の水を加熱する方法は消費エネルギーが大きいため、加熱を極力行わない方法で排水を高濃度に濃縮する方法が求められている。 In recent years, the amount of wastewater discharged from factories and the like has been reduced as much as possible, and a method of concentrating wastewater using a reverse osmosis membrane or the like and collecting permeated water to reduce the volume of wastewater has been adopted. There is. There is a tendency to increase the water recovery rate as much as possible, and some factories, etc., have even ZLD (Zero Liquid Discharge), which recovers almost the entire amount of water by means such as evaporation concentration and solidifies and discharges impurities. Is also increasing. However, since a method of heating water such as evaporation concentration consumes a large amount of energy, a method of concentrating wastewater to a high concentration by a method that does not heat as much as possible is required.

特許文献1には、多段式の半透膜モジュールの半透膜で仕切られた第一空間と第二空間に原水またはその濃縮水を流し、第一空間を加圧することによって、水を濃縮する方法が記載されている。特許文献1の方法は、半透膜モジュールの第一空間と第二空間の濃度差(浸透圧差)を小さくすることによって、一般的な逆浸透膜による濃縮方法に比べて少ない加圧動力、すなわち少ないエネルギーで、高濃度まで濃縮する方法である。 In Patent Document 1, raw water or concentrated water thereof is flowed through the first space and the second space partitioned by the semipermeable membrane of the multi-stage semipermeable membrane module, and the water is concentrated by pressurizing the first space. The method is described. The method of Patent Document 1 reduces the concentration difference (osmotic pressure difference) between the first space and the second space of the semipermeable membrane module, so that the pressurizing power is smaller than that of the general method of concentrating with a reverse osmosis membrane, that is, It is a method of concentrating to a high concentration with less energy.

図4に、従来の多段式の半透膜モジュールを用いて水を濃縮する水処理装置を示す。水処理装置7は、被処理水槽200と、1段目膜モジュールユニット202、2段目膜モジュールユニット204、3段目膜モジュールユニット206、4段目膜モジュールユニット208と、濃縮水槽210と、希釈水槽212とを備える。水処理装置7は、半透膜218で仕切られた第一空間214および第二空間216を有する多段式の膜モジュールを用い、被処理水を多段式の膜モジュールの第一空間214に直列的に通水し、最終段の4段目膜モジュールユニット208の第一空間214および第二空間216にその前段の3段目膜モジュールユニット206の濃縮水を分配し、最終段の4段目膜モジュールユニット208の希釈水をその前段の膜モジュールの第二空間216に直列的に返送、通水し、第一空間214を加圧することによってその第一空間214に含まれる水を第二空間216に透過させて水を濃縮する装置である。 FIG. 4 shows a water treatment apparatus that concentrates water using a conventional multi-stage semipermeable membrane module. The water treatment device 7 includes a water tank 200 to be treated, a first-stage membrane module unit 202, a second-stage membrane module unit 204, a third-stage membrane module unit 206, a fourth-stage membrane module unit 208, a concentrated water tank 210, and the like. It is provided with a dilution water tank 212. The water treatment device 7 uses a multi-stage membrane module having a first space 214 and a second space 216 partitioned by a semi-transparent film 218, and water to be treated is serialized in the first space 214 of the multi-stage membrane module. The concentrated water of the third stage membrane module unit 206 of the previous stage is distributed to the first space 214 and the second space 216 of the fourth stage membrane module unit 208 of the final stage, and the fourth stage membrane of the final stage is distributed. The diluted water of the module unit 208 is returned in series to the second space 216 of the membrane module in the previous stage, water is passed therethrough, and the water contained in the first space 214 is pressurized to the second space 216. It is a device that concentrates water by permeating it into water.

特許文献1のような従来の方法は、原水(被処理水)の水質が安定していれば有効であるが、通常の逆浸透膜処理法と比べると、半透膜モジュールの第一空間だけでなく第二空間の濃度も変動することがあるため、原水の水質変動に対して安定して処理を行うことが困難である。 A conventional method such as Patent Document 1 is effective if the water quality of the raw water (water to be treated) is stable, but compared with the usual reverse osmosis membrane treatment method, only the first space of the semipermeable membrane module is used. In addition, the concentration in the second space may fluctuate, so it is difficult to perform stable treatment against fluctuations in the quality of raw water.

通常の逆浸透膜処理法では、例えば逆浸透膜が閉塞してきたり、原水の不純物等の濃度が高くなったりして透過水量が減少すると、原水ポンプの圧力を上げて透過水量をできるだけ一定に保つように制御するのが一般的である。これに対し、特許文献1の方法では、例えば原水の水質変動によって供給水の不純物等の濃度が上がり、第一空間と第二空間の浸透圧差が大きくなると透過水量が低下するが、このとき原水ポンプの圧力を上げたとしても、第一空間と第二空間の浸透圧差も変化しているために、原水ポンプの圧力に比例して透過水流量が上がらず、単純な原水ポンプの圧力調整だけでは原水の水質変動に追従できず、透過水流量が安定するまでに時間がかかり、計画通りの透過水量が得られなくなったり、濃縮処理が進まず、最終段で得られる濃縮水濃度が安定するまで時間を要したりという問題がある。 In the normal reverse osmosis membrane treatment method, for example, when the reverse osmosis membrane is blocked or the concentration of impurities in the raw water increases and the amount of permeated water decreases, the pressure of the raw water pump is increased to keep the amount of permeated water as constant as possible. It is common to control as such. On the other hand, in the method of Patent Document 1, for example, the concentration of impurities in the supplied water increases due to fluctuations in the quality of the raw water, and when the osmotic pressure difference between the first space and the second space increases, the amount of permeated water decreases. Even if the pressure of the pump is increased, the osmotic pressure difference between the first space and the second space is also changing, so the permeated water flow rate does not increase in proportion to the pressure of the raw water pump, and only the pressure adjustment of the raw water pump is simple. In this case, it is not possible to follow fluctuations in the quality of raw water, it takes time for the permeated water flow rate to stabilize, the amount of permeated water cannot be obtained as planned, the concentration process does not proceed, and the concentrated water concentration obtained in the final stage stabilizes. There is a problem that it takes time to complete.

特開2018−069198号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-069198

本発明の目的は、多段式の半透膜モジュールを用いる水の濃縮処理において、被処理水(原水)の水質変動がある場合でも、最終段で得られる濃縮水濃度を速やかに安定させることができる水処理方法および水処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to quickly stabilize the concentration of concentrated water obtained in the final stage even when the water quality of the water to be treated (raw water) fluctuates in the concentration treatment of water using a multi-stage semipermeable membrane module. It is an object of the present invention to provide a water treatment method and a water treatment apparatus which can be used.

本発明は、半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて物質を含む被処理水を濃縮し、その濃縮水をさらに半透膜モジュールを用いて濃縮する濃縮工程を1つ以上含み、第1段の半透膜モジュールの第一空間に前記被処理水を供給し、その濃縮水が最終段の半透膜モジュールの第一空間を通過した後に前記最終段の濃縮水の少なくとも一部を前記最終段の半透膜モジュールの第二空間に供給する方法、または、前記最終段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間の両方にその前段の濃縮水を供給する方法、のいずれかにおいて;前記濃縮工程において、前記最終段の半透膜モジュールの第二空間を通過した希釈水を、その上流の半透膜モジュールの第二空間に供給していき、各段の半透膜モジュールの第一空間を加圧してその第一空間に含まれる水を第二空間に透過させ;少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間入口または第一空間出口と、第二空間入口または第二空間出口とにおける水中の前記物質の量を測定し、少なくとも1つの段の第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間の前段のより高濃度の濃縮水の少なくとも一部を加えて、第二空間入口における水の濃度を調整する、水処理方法である。 In the present invention, the water to be treated containing a substance is concentrated by using a semipermeable membrane module having a first space and a second space partitioned by a semipermeable membrane, and the concentrated water is further concentrated by using the semipermeable membrane module. Containing After one or more concentration steps are included, the water to be treated is supplied to the first space of the first-stage semipermeable membrane module, and the concentrated water passes through the first space of the final-stage semipermeable membrane module. A method of supplying at least a part of the concentrated water of the final stage to the second space of the semipermeable membrane module of the final stage, or the method of supplying both the first space and the second space of the semipermeable membrane module of the final stage. In any of the methods of supplying concentrated water in the previous stage; in the concentration step, the diluted water that has passed through the second space of the semipermeable membrane module in the final stage is transferred to the second space of the semipermeable membrane module upstream thereof. As it is supplied, the first space of the semipermeable membrane module of each stage is pressurized to allow the water contained in the first space to permeate into the second space; the entrance of the first space of the semipermeable membrane module of at least one stage. Alternatively, the amount of the substance in water at the first space outlet and the second space inlet or the second space outlet is measured, and the concentration difference of the substance between the first space and the second space of at least one stage is predetermined. It is a water treatment method in which at least a part of the higher concentration concentrated water in the previous stage of the second space is added so as to be within the range to adjust the concentration of water at the inlet of the second space.

本発明は、半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて物質を含む被処理水を濃縮し、その濃縮水をさらに半透膜モジュールを用いて濃縮する濃縮工程を1つ以上含み、第1段の半透膜モジュールの第一空間に前記被処理水を供給し、その濃縮水が最終段の半透膜モジュールの第一空間を通過した後に前記最終段の濃縮水の少なくとも一部を前記最終段の半透膜モジュールの第二空間に供給する方法、または、前記最終段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間の両方にその前段の濃縮水を供給する方法、のいずれかにおいて;前記濃縮工程において、前記最終段の半透膜モジュールの第二空間を通過した希釈水を、その上流の半透膜モジュールの第二空間に供給していき、各段の半透膜モジュールの第一空間を加圧してその第一空間に含まれる水を第二空間に透過させ、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間入口または第一空間出口と、第二空間入口または第二空間出口とにおける水中の前記物質の量を測定し、少なくとも1つの段の第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間に供給する流量を調整する、水処理方法である。 In the present invention, the water to be treated containing a substance is concentrated by using a semipermeable membrane module having a first space and a second space partitioned by a semipermeable membrane, and the concentrated water is further concentrated by using the semipermeable membrane module. Containing After one or more concentration steps are included, the water to be treated is supplied to the first space of the first-stage semipermeable membrane module, and the concentrated water passes through the first space of the final-stage semipermeable membrane module. A method of supplying at least a part of the concentrated water of the final stage to the second space of the semipermeable membrane module of the final stage, or the method of supplying both the first space and the second space of the semipermeable membrane module of the final stage. In any of the methods of supplying concentrated water in the previous stage; in the concentration step, the diluted water that has passed through the second space of the semipermeable membrane module in the final stage is transferred to the second space of the semipermeable membrane module upstream thereof. As it is supplied, the first space of the semipermeable membrane module of each stage is pressurized to allow the water contained in the first space to permeate through the second space, and the entrance of the first space of the semipermeable membrane module of at least one stage. Alternatively, the amount of the substance in water at the first space outlet and the second space inlet or the second space outlet is measured, and the concentration difference of the substance between the first space and the second space of at least one stage is predetermined. This is a water treatment method that adjusts the flow rate supplied to the second space so that it falls within the range.

前記水処理方法において、前記所定の範囲が、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が、第一空間に対して第二空間が50%以上90%以下となる範囲であることが好ましい。 In the water treatment method, the concentration difference of the substance between the first space and the second space of the semipermeable membrane module in at least one stage in the predetermined range is 50% in the second space with respect to the first space. It is preferably in the range of 90% or more and 90% or less.

前記水処理方法において、導電率を測定することによって、前記物質の量を測定することが好ましい。 In the water treatment method, it is preferable to measure the amount of the substance by measuring the conductivity.

本発明は、半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて物質を含む被処理水を濃縮し、その濃縮水をさらに半透膜モジュールを用いて濃縮する濃縮手段を1つ以上備え、第1段の半透膜モジュールの第一空間に前記被処理水を供給し、その濃縮水が最終段の半透膜モジュールの第一空間を通過した後に前記最終段の濃縮水の少なくとも一部を前記最終段の半透膜モジュールの第二空間に供給する供給手段、または、前記最終段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間の両方にその前段の濃縮水を供給する供給手段、のいずれかを備え;前記濃縮手段において、前記最終段の半透膜モジュールの第二空間を通過した希釈水を、その上流の半透膜モジュールの第二空間に供給していき、各段の半透膜モジュールの第一空間を加圧してその第一空間に含まれる水を第二空間に透過させ;少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間入口または第一空間出口と、第二空間入口または第二空間出口とにおける水中の前記物質の量を測定する測定手段と;少なくとも1つの段の第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間の前段のより高濃度の濃縮水の少なくとも一部を加えて、第二空間入口における水の濃度を調整する調整手段と;を備える、水処理装置である。 In the present invention, the water to be treated containing a substance is concentrated by using a semipermeable membrane module having a first space and a second space partitioned by a semipermeable membrane, and the concentrated water is further concentrated by using the semipermeable membrane module. After providing one or more concentrating means for concentrating, supplying the water to be treated to the first space of the first-stage semipermeable membrane module, and passing the concentrated water through the first space of the final-stage semipermeable membrane module. Supply means for supplying at least a part of the concentrated water in the final stage to the second space of the semipermeable membrane module in the final stage, or both in the first space and the second space of the semipermeable membrane module in the final stage. One of the supply means for supplying the concentrated water in the previous stage; in the concentrating means, the diluted water that has passed through the second space of the semipermeable membrane module in the final stage is passed through the second space of the semipermeable membrane module upstream thereof. Supplying to two spaces, the first space of the semipermeable membrane module of each stage is pressurized to allow the water contained in the first space to permeate into the second space; the first of the semipermeable membrane modules of at least one stage. A measuring means for measuring the amount of the substance in water at the one-space inlet or the first space outlet and the second space inlet or the second space outlet; the substance in at least one stage of the first space and the second space. Provided with an adjusting means for adjusting the concentration of water at the inlet of the second space by adding at least a part of the higher concentration concentrated water in the preceding stage of the second space so that the difference in concentration of the above is within a predetermined range. It is a water treatment device.

本発明は、半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて物質を含む被処理水を濃縮し、その濃縮水をさらに半透膜モジュールを用いて濃縮する濃縮手段を1つ以上備え、第1段の半透膜モジュールの第一空間に前記被処理水を供給し、その濃縮水が最終段の半透膜モジュールの第一空間を通過した後に前記最終段の濃縮水の少なくとも一部を前記最終段の半透膜モジュールの第二空間に供給する供給手段、または、前記最終段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間の両方にその前段の濃縮水を供給する供給手段、のいずれかを備え;前記濃縮手段において、前記最終段の半透膜モジュールの第二空間を通過した希釈水を、その上流の半透膜モジュールの第二空間に供給していき、各段の半透膜モジュールの第一空間を加圧してその第一空間に含まれる水を第二空間に透過させ;少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間入口または第一空間出口と、第二空間入口または第二空間出口とにおける水中の前記物質の量を測定する測定手段と;少なくとも1つの段の第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間に供給する流量を調整する調整手段と;を備える、水処理装置である。 In the present invention, the water to be treated containing a substance is concentrated by using a semipermeable membrane module having a first space and a second space partitioned by a semipermeable membrane, and the concentrated water is further concentrated by using the semipermeable membrane module. After providing one or more concentrating means for concentrating, supplying the water to be treated to the first space of the first-stage semipermeable membrane module, and passing the concentrated water through the first space of the final-stage semipermeable membrane module. Supply means for supplying at least a part of the concentrated water in the final stage to the second space of the semipermeable membrane module in the final stage, or both in the first space and the second space of the semipermeable membrane module in the final stage. One of the supply means for supplying the concentrated water in the previous stage; in the concentrating means, the diluted water that has passed through the second space of the semipermeable membrane module in the final stage is passed through the second space of the semipermeable membrane module upstream thereof. Supplying to two spaces, the first space of the semipermeable membrane module of each stage is pressurized to allow the water contained in the first space to permeate into the second space; the first of the semipermeable membrane modules of at least one stage. A measuring means for measuring the amount of the substance in water at the one-space inlet or the first space outlet and the second space inlet or the second space outlet; the substance in at least one stage of the first space and the second space. It is a water treatment apparatus provided with an adjusting means for adjusting the flow rate supplied to the second space so that the concentration difference between the two is within a predetermined range.

前記水処理装置において、前記所定の範囲が、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が、第一空間に対して第二空間が50%以上90%以下となる範囲であることが好ましい。 In the water treatment apparatus, the concentration difference of the substance between the first space and the second space of the semipermeable membrane module in at least one stage in the predetermined range is 50% in the second space with respect to the first space. It is preferably in the range of 90% or more and 90% or less.

前記水処理装置において、前記測定手段は、導電率を測定することによって、前記物質の量を測定するものであることが好ましい。 In the water treatment apparatus, it is preferable that the measuring means measures the amount of the substance by measuring the conductivity.

本発明により、多段式の半透膜モジュールを用いる水の濃縮処理において、被処理水(原水)の水質変動がある場合でも、最終段で得られる濃縮水濃度を速やかに安定させることができる水処理方法および水処理装置を提供することができる。 According to the present invention, in the water concentration treatment using a multi-stage semipermeable membrane module, water that can quickly stabilize the concentration of concentrated water obtained in the final stage even if the water quality of the water to be treated (raw water) fluctuates. A treatment method and a water treatment apparatus can be provided.

本発明の実施形態に係る水処理装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the water treatment apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example of the water treatment apparatus which concerns on embodiment of this invention. 実施例および比較例で用いた水処理装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the water treatment apparatus used in an Example and a comparative example. 従来の水処理装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional water treatment apparatus. 実施例および比較例における、被処理水の濃度変動からの経過時間(min)に対する5段目の膜処理装置の濃縮水濃度(質量%)を示すグラフである。It is a graph which shows the concentrated water concentration (mass%) of the 5th stage membrane treatment apparatus with respect to the elapsed time (min) from the concentration fluctuation of the water to be treated in an Example and a comparative example.

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. The present embodiment is an example of carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the present embodiment.

本発明の実施形態に係る水処理装置の一例の概略を図1に示し、その構成について説明する。 An outline of an example of a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and its configuration will be described.

図1に示す水処理装置1は、半透膜で仕切られた第一空間(濃縮側)と第二空間(透過側)とを有する半透膜モジュールを用いて不純物等の溶解固形成分(TDS)等の物質を含む被処理水を濃縮し、その濃縮水をさらに半透膜モジュールを用いて濃縮する濃縮手段として、例えば、1段目膜モジュールユニット12、2段目膜モジュールユニット14、3段目膜モジュールユニット16、4段目膜モジュールユニット18を備える。1段目膜モジュールユニット12は、例えば、並列的に接続された4本の膜モジュールを備え、2段目膜モジュールユニット14は、例えば、並列的に接続された3本の膜モジュールを備え、3段目膜モジュールユニット16は、例えば、並列的に接続された3本の膜モジュールを備え、4段目膜モジュールユニット18は、例えば、1本の膜モジュールを備える。それぞれの膜モジュールは、半透膜15で仕切られた第一空間11および第二空間13を有する。水処理装置1は、被処理水を貯留する被処理水槽10と、最終段の膜モジュールユニットからの濃縮水(図1の例では、4段目膜モジュールユニット18からの濃縮水)を貯留する濃縮水槽20と、最終段の膜モジュールユニットからの希釈水(図1の例では、4段目膜モジュールユニット18からの希釈水)を貯留する第1希釈水槽22と、最終段の前段の膜モジュールユニットからの希釈水(図1の例では、3段目膜モジュールユニット16からの希釈水)を貯留する第2希釈水槽24と、第1段の膜モジュールユニットからの希釈水(図1の例では、1段目膜モジュールユニット12からの希釈水)を貯留する第3希釈水槽26と、を備えてもよい。水処理装置1は、第1段の膜モジュールユニットからの希釈水(図1の例では、1段目膜モジュールユニット12からの希釈水)を逆浸透膜処理する逆浸透膜処理手段として、逆浸透膜処理装置28を備えてもよい。 The water treatment apparatus 1 shown in FIG. 1 uses a semipermeable membrane module having a first space (concentration side) and a second space (permeation side) partitioned by a semipermeable membrane, and dissolves solid components (TDS) such as impurities. ) And other substances to be treated, and as a means for concentrating the concentrated water using a semipermeable membrane module, for example, the first-stage membrane module unit 12, the second-stage membrane module unit 14, 3 The step membrane module unit 16 and the fourth step membrane module unit 18 are provided. The first-stage membrane module unit 12 includes, for example, four membrane modules connected in parallel, and the second-stage membrane module unit 14 includes, for example, three membrane modules connected in parallel. The third-stage membrane module unit 16 includes, for example, three membrane modules connected in parallel, and the fourth-stage membrane module unit 18 includes, for example, one membrane module. Each membrane module has a first space 11 and a second space 13 partitioned by a semipermeable membrane 15. The water treatment device 1 stores the water tank 10 to be treated and the concentrated water from the final stage membrane module unit (in the example of FIG. 1, the concentrated water from the fourth stage membrane module unit 18). The concentrated water tank 20, the first diluted water tank 22 for storing the diluted water from the final stage membrane module unit (in the example of FIG. 1, the diluted water from the fourth stage membrane module unit 18), and the final stage membrane. The second dilution water tank 24 for storing the diluted water from the module unit (in the example of FIG. 1, the diluted water from the third-stage membrane module unit 16) and the diluted water from the first-stage membrane module unit (FIG. 1). In the example, a third diluted water tank 26 for storing (diluted water from the first stage membrane module unit 12) may be provided. The water treatment apparatus 1 is used as a reverse osmosis membrane treatment means for reverse osmosis membrane treatment of the diluted water from the first-stage membrane module unit (in the example of FIG. 1, the diluted water from the first-stage membrane module unit 12). The osmosis membrane treatment device 28 may be provided.

図1の水処理装置1において、被処理水槽10の被処理水入口には、配管44が接続されている。被処理水槽10の出口と1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第一空間入口とは、ポンプ30を介して配管46により並列的に接続されている。1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第一空間出口と2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第一空間入口とは、配管48により並列的に接続されている。2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第一空間出口と3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第一空間入口とは、配管50により並列的に接続されている。3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第一空間出口と4段目膜モジュールユニット18の膜モジュールの第一空間入口および第二空間入口とは、配管52により接続されている。4段目膜モジュールユニット18の膜モジュールの第一空間出口と濃縮水槽20の入口とは、配管54により接続され、4段目膜モジュールユニット18の膜モジュールの第二空間出口と第1希釈水槽22の希釈水入口とは、配管60により接続されている。濃縮水槽20の出口には、配管56がポンプ32を介して接続されている。配管56におけるポンプ32の下流側と第1希釈水槽22の濃縮水入口とは、バルブ78を介して配管58により接続されている。第1希釈水槽22の出口と3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第二空間入口とは、ポンプ34を介して配管62により並列的に接続されている。3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第二空間出口と第2希釈水槽24の入口とは、配管64により接続されている。第2希釈水槽24の出口と2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第二空間入口とは、ポンプ36を介して配管66により並列的に接続されている。2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第二空間出口と1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第二空間入口とは、配管68により並列的に接続されている。1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第二空間出口と第3希釈水槽26の入口とは、配管70により接続されている。第3希釈水槽26の出口と逆浸透膜処理装置28の入口とは、ポンプ38を介して配管72により接続されている。逆浸透膜処理装置28のRO透過水出口には、配管76が接続され、RO濃縮水出口と被処理水槽10のRO濃縮水入口とは、配管74により接続されている。 In the water treatment device 1 of FIG. 1, a pipe 44 is connected to the water inlet of the water tank 10 to be treated. The outlet of the water tank 10 to be treated and the first space inlet of each membrane module of the first-stage membrane module unit 12 are connected in parallel by a pipe 46 via a pump 30. The first space outlet of each membrane module of the first-stage membrane module unit 12 and the first space inlet of each membrane module of the second-stage membrane module unit 14 are connected in parallel by a pipe 48. The first space outlet of each membrane module of the second-stage membrane module unit 14 and the first space inlet of each membrane module of the third-stage membrane module unit 16 are connected in parallel by a pipe 50. The first space outlet of each membrane module of the third-stage membrane module unit 16 and the first space inlet and the second space inlet of the membrane module of the fourth-stage membrane module unit 18 are connected by a pipe 52. The first space outlet of the membrane module of the fourth stage membrane module unit 18 and the inlet of the concentrated water tank 20 are connected by a pipe 54, and the second space outlet of the membrane module of the fourth stage membrane module unit 18 and the first dilution water tank. The dilution water inlet of 22 is connected by a pipe 60. A pipe 56 is connected to the outlet of the concentrated water tank 20 via a pump 32. The downstream side of the pump 32 in the pipe 56 and the concentrated water inlet of the first dilution water tank 22 are connected by a pipe 58 via a valve 78. The outlet of the first dilution water tank 22 and the second space inlet of each membrane module of the third-stage membrane module unit 16 are connected in parallel by a pipe 62 via a pump 34. The second space outlet of each membrane module of the third-stage membrane module unit 16 and the inlet of the second dilution water tank 24 are connected by a pipe 64. The outlet of the second dilution water tank 24 and the second space inlet of each membrane module of the second stage membrane module unit 14 are connected in parallel by a pipe 66 via a pump 36. The second space outlet of each membrane module of the second-stage membrane module unit 14 and the second space inlet of each membrane module of the first-stage membrane module unit 12 are connected in parallel by a pipe 68. The second space outlet of each membrane module of the first-stage membrane module unit 12 and the inlet of the third dilution water tank 26 are connected by a pipe 70. The outlet of the third dilution water tank 26 and the inlet of the reverse osmosis membrane treatment device 28 are connected by a pipe 72 via a pump 38. A pipe 76 is connected to the RO permeated water outlet of the reverse osmosis membrane treatment device 28, and the RO concentrated water outlet and the RO concentrated water inlet of the water tank 10 to be treated are connected by a pipe 74.

2段目膜モジュールユニット14と3段目膜モジュールユニット16との間の配管50には、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間入口または第一空間出口における水中の物質の量を測定する測定手段として、物質量測定装置40が設置され、第1希釈水槽22には、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第二空間入口または第二空間出口における水中の物質の量を測定する測定手段として、物質量測定装置42が設置されている。 The pipe 50 between the second-stage membrane module unit 14 and the third-stage membrane module unit 16 is provided with the amount of substances in water at the first space inlet or the first space outlet of at least one stage semitransparent module. A substance amount measuring device 40 is installed as a measuring means for measuring, and in the first dilution water tank 22, the amount of a substance in water at the second space inlet or the second space outlet of the semitransparent film module of at least one stage is measured. A substance amount measuring device 42 is installed as a measuring means.

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置1の動作について説明する。 The water treatment method and the operation of the water treatment device 1 according to the present embodiment will be described.

水処理装置1は、半透膜15で仕切られた第一空間11および第二空間13を有する多段式の膜モジュールを用い、被処理水を多段式の膜モジュールの第一空間11に直列的に通水し、最終段の膜モジュールユニット(図1の例では、4段目膜モジュールユニット18)の第一空間11および第二空間13にその前段の膜モジュールユニット(図1の例では、3段目膜モジュールユニット16)の濃縮水を分配し、最終段の膜モジュールの希釈水をその前段の膜モジュールの第二空間13に直列的に返送、通水し、第一空間11を加圧することによってその第一空間11に含まれる水を第二空間13に透過させて水を濃縮する装置である。すなわち、水処理装置1において、半透膜15を用いて被処理水が濃縮され、その濃縮水がさらに次の段の半透膜15を用いて濃縮される。第1段の膜モジュールユニット(図1の例では、1段目膜モジュールユニット12)の第一空間11に被処理水が供給され、最終段の膜モジュールの第一空間11と第二空間13の両方にその前段(図1の例では、3段目膜モジュールユニット16)の濃縮水が供給される。そして、最終段の膜モジュールの第二空間13を通過した希釈水を、その上流の膜モジュールの第二空間13に供給していき、各段の膜モジュールの第一空間11を加圧してその第一空間11に含まれる水を第二空間13に透過させる。 The water treatment device 1 uses a multi-stage membrane module having a first space 11 and a second space 13 partitioned by a semi-transparent membrane 15, and water to be treated is serialized in the first space 11 of the multi-stage membrane module. In the first space 11 and the second space 13 of the final stage membrane module unit (fourth stage membrane module unit 18 in the example of FIG. 1), the previous stage membrane module unit (in the example of FIG. 1) The concentrated water of the third-stage membrane module unit 16) is distributed, and the diluted water of the final-stage membrane module is returned and passed in series to the second space 13 of the previous-stage membrane module, and the first space 11 is added. It is a device that concentrates water by permeating the water contained in the first space 11 into the second space 13 by pressing. That is, in the water treatment apparatus 1, the water to be treated is concentrated by using the semipermeable membrane 15, and the concentrated water is further concentrated by using the semipermeable membrane 15 in the next stage. Water to be treated is supplied to the first space 11 of the first-stage membrane module unit (in the example of FIG. 1, the first-stage membrane module unit 12), and the first space 11 and the second space 13 of the final-stage membrane module. The concentrated water of the previous stage (in the example of FIG. 1, the third stage membrane module unit 16) is supplied to both of the above. Then, the diluted water that has passed through the second space 13 of the membrane module in the final stage is supplied to the second space 13 of the membrane module upstream of the diluted water, and the first space 11 of the membrane module in each stage is pressurized. The water contained in the first space 11 is allowed to permeate through the second space 13.

具体的には、水処理装置1において、被処理水は、配管44を通して、必要に応じて被処理水槽10に貯留され、被処理水槽10において後述する逆浸透膜処理装置28のRO濃縮水と混合された後、ポンプ30により配管46を通して、1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第一空間11へ送液される。一方、後述する最終段の4段目膜モジュールユニット18から3段目膜モジュールユニット16の第二空間13、2段目膜モジュールユニット14の第二空間13を経由して返送された希釈水が配管68を通して、1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(1段目))。 Specifically, in the water treatment device 1, the water to be treated is stored in the water tank 10 to be treated as needed through the pipe 44, and is combined with the RO concentrated water of the reverse osmosis membrane treatment device 28 described later in the water tank 10 to be treated. After being mixed, the liquid is sent to the first space 11 of each membrane module of the first-stage membrane module unit 12 through the pipe 46 by the pump 30. On the other hand, the diluted water returned from the fourth-stage membrane module unit 18 of the final stage to be described later via the second space 13 of the third-stage membrane module unit 16 and the second space 13 of the second-stage membrane module unit 14 The liquid is sent to the second space 13 of each membrane module of the first-stage membrane module unit 12 through the pipe 68. In each membrane module of the first-stage membrane module unit 12, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration step (first stage)).

1段目膜モジュールユニット12の濃縮水は、配管48を通して、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第一空間11へ送液される。一方、後述する最終段の4段目膜モジュールユニット18から3段目膜モジュールユニット16の第二空間13を経由して返送された希釈水が配管66を通して、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。1段目と同様にして、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(2段目))。 The concentrated water of the first-stage membrane module unit 12 is sent to the first space 11 of each membrane module of the second-stage membrane module unit 14 through the pipe 48. On the other hand, the diluted water returned from the fourth-stage membrane module unit 18 in the final stage to be described later via the second space 13 of the third-stage membrane module unit 16 passes through the pipe 66 and is in each of the second-stage membrane module units 14. The liquid is sent to the second space 13 of the membrane module. In the same manner as in the first stage, in each membrane module of the second stage membrane module unit 14, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration). Process (second stage)).

2段目膜モジュールユニット14の濃縮水は、配管50を通して、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第一空間11へ送液される。一方、後述する最終段の4段目膜モジュールユニット18から返送された希釈水が配管62を通して、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。1,2段目と同様にして、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(3段目))。 The concentrated water of the second-stage membrane module unit 14 is sent to the first space 11 of each membrane module of the third-stage membrane module unit 16 through the pipe 50. On the other hand, the diluted water returned from the fourth-stage membrane module unit 18 in the final stage, which will be described later, is sent to the second space 13 of each membrane module of the third-stage membrane module unit 16 through the pipe 62. In each of the membrane modules of the third-stage membrane module unit 16, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 in the same manner as in the first and second stages. (Concentration step (third stage)).

3段目膜モジュールユニット16の濃縮水は、配管52を通して、最終段の4段目膜モジュールユニット18の膜モジュールの第一空間11および第二空間13へ分配、送液される。1〜3段目と同様にして、4段目膜モジュールユニット18において、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(4段目))。ここで、ポンプ30、配管52等が、最終段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間の両方にその前段の濃縮水を供給する供給手段として機能する。 The concentrated water of the third-stage membrane module unit 16 is distributed and sent to the first space 11 and the second space 13 of the membrane module of the final-stage fourth-stage membrane module unit 18 through the pipe 52. In the fourth stage membrane module unit 18, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 in the same manner as in the first to third stages (concentration step (concentration step (concentration step (concentration step)). 4th stage)). Here, the pump 30, the pipe 52, and the like function as supply means for supplying the concentrated water in the previous stage to both the first space and the second space of the semipermeable membrane module in the final stage.

4段目膜モジュールユニット18の濃縮水は、配管54を通して、必要に応じて濃縮水槽20へ送液、貯留される。バルブ78が閉状態とされ、濃縮水の少なくとも一部は、処理水として、濃縮水槽20からポンプ32により配管56を通して、系外へ排出される。濃縮水の少なくとも一部は、被処理水槽10に送液され、被処理水槽10において被処理水と混合されてもよい。 The concentrated water of the fourth-stage membrane module unit 18 is sent to and stored in the concentrated water tank 20 as needed through the pipe 54. The valve 78 is closed, and at least a part of the concentrated water is discharged from the concentrated water tank 20 to the outside of the system through the pipe 56 by the pump 32 as treated water. At least a part of the concentrated water may be sent to the water tank 10 to be treated and mixed with the water to be treated in the water tank 10 to be treated.

4段目膜モジュールユニット18の希釈水は、配管60を通して、必要に応じて第1希釈水槽22へ送液され、貯留された後、ポンプ34により、第1希釈水槽22から配管62を通して、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。上記の通り、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(3段目))。 The diluted water of the fourth-stage membrane module unit 18 is sent to the first dilution water tank 22 as needed through the pipe 60, and after being stored, the pump 34 passes through the pipe 62 from the first dilution water tank 22 to 3 The liquid is sent to the second space 13 of each membrane module of the step membrane module unit 16. As described above, in each membrane module of the third-stage membrane module unit 16, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration step (three stages). Eye)).

3段目膜モジュールユニット16の希釈水は、配管64を通して、必要に応じて第2希釈水槽24へ送液され、貯留された後、ポンプ36により、第2希釈水槽24から配管66を通して、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。上記の通り、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(2段目))。 The diluted water of the third-stage membrane module unit 16 is sent to the second diluted water tank 24 as needed through the pipe 64, and after being stored, the pump 36 passes through the pipe 66 from the second diluted water tank 24 to 2 The liquid is sent to the second space 13 of each membrane module of the step membrane module unit 14. As described above, in each membrane module of the second-stage membrane module unit 14, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration step (second stage). Eye)).

2段目膜モジュールユニット14の希釈水は、配管68を通して、1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。上記の通り、1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(1段目))。 The diluted water of the second-stage membrane module unit 14 is sent to the second space 13 of each membrane module of the first-stage membrane module unit 12 through the pipe 68. As described above, in each membrane module of the first-stage membrane module unit 12, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration step (1st stage). Eye)).

1段目膜モジュールユニット12の希釈水は、配管70を通して、必要に応じて第3希釈水槽26へ送液され、貯留された後、ポンプ38により、配管72を通して、逆浸透膜処理装置28へ送液される。逆浸透膜処理装置28において、逆浸透膜処理が行われる(逆浸透膜処理工程)。逆浸透膜処理により得られたRO透過水は、配管76を通して、系外へ排出される。逆浸透膜処理により得られたRO濃縮水は、配管74を通して、被処理水槽10に送液され、被処理水槽10において被処理水と混合される。1段目膜モジュールユニット12の希釈水は、そのまま系外へ排出されてもよいし、そのまま被処理水槽10に送液され、被処理水槽10において被処理水と混合されてもよい。 The diluted water of the first-stage membrane module unit 12 is sent to the third dilution water tank 26 as needed through the pipe 70, and after being stored, the pump 38 passes through the pipe 72 to the reverse osmosis membrane treatment device 28. The liquid is sent. In the reverse osmosis membrane treatment apparatus 28, the reverse osmosis membrane treatment is performed (reverse osmosis membrane treatment step). The RO permeated water obtained by the reverse osmosis membrane treatment is discharged to the outside of the system through the pipe 76. The RO concentrated water obtained by the reverse osmosis membrane treatment is sent to the water tank 10 to be treated through the pipe 74, and is mixed with the water to be treated in the water tank 10 to be treated. The diluted water of the first-stage membrane module unit 12 may be discharged to the outside of the system as it is, or may be sent to the water tank 10 as it is and mixed with the water to be treated in the water tank 10.

以上のようにして、処理対象である、溶解固形成分等の物質を含む被処理水から、溶解固形成分等の物質が濃縮された処理水(最終段の濃縮水)と、RO透過水とが得られ、被処理水の減容化が行われる。 As described above, the treated water in which the substance such as the dissolved solid component is concentrated (concentrated water in the final stage) and the RO permeated water are separated from the treated water containing the substance such as the dissolved solid component, which is the treatment target. Obtained, the volume of water to be treated is reduced.

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置では、少なくとも1つの段の半透膜15の第一空間11の入口または第一空間11の出口と、第二空間13の入口または第二空間13の出口とにおける水中の物質の量を測定し、少なくとも1つの段の第一空間11と第二空間13との物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間13の前段のより高濃度の濃縮水の少なくとも一部を加えて、第二空間13の入口における水の濃度を調整し、浸透圧を調整する。 In the water treatment method and the water treatment apparatus according to the present embodiment, the entrance of the first space 11 or the exit of the first space 11 of the semitransparent film 15 in at least one stage and the entrance of the second space 13 or the second space 13 The amount of the substance in the water at the outlet of the second space 13 is measured, and the concentration difference of the substance between the first space 11 and the second space 13 of at least one stage is within a predetermined range. At least a part of high-concentration concentrated water is added to adjust the concentration of water at the inlet of the second space 13 to adjust the osmotic pressure.

例えば、図1に示すように、3段目膜モジュールユニット16の第一空間11の入口における水中の物質の量を物質量測定装置40によって測定し、3段目膜モジュールユニット16の第二空間13の入口における水中の物質の量を物質量測定装置42によって測定する。物質量測定装置40により測定された値と物質量測定装置42によって測定された値との差が所定の範囲になるように、3段目膜モジュールユニット16の第二空間13の入口における水中の物質の量(濃度)を調整し、浸透圧を調整する。例えば、バルブ78の開度を調整し、ポンプ32により、濃縮水槽20から配管56、配管58を通して、3段目膜モジュールユニット16の前段のより高濃度である4段目膜モジュールユニット18の濃縮水の少なくとも一部を第1希釈水槽22の希釈水に加えて、第二空間13の入口における水の濃度を調整し、浸透圧を調整する。ここで、ポンプ32、配管56,58、バルブ78等が、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間との物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間の前段のより高濃度の濃縮水の少なくとも一部を加えて、第二空間入口における水の濃度を調整する調整手段として機能する。 For example, as shown in FIG. 1, the amount of a substance in water at the entrance of the first space 11 of the third-stage membrane module unit 16 is measured by the substance amount measuring device 40, and the second space of the third-stage membrane module unit 16 is measured. The amount of substance in water at the inlet of 13 is measured by the substance amount measuring device 42. In water at the entrance of the second space 13 of the third stage membrane module unit 16 so that the difference between the value measured by the substance amount measuring device 40 and the value measured by the substance amount measuring device 42 is within a predetermined range. Adjust the amount (concentration) of the substance and adjust the osmotic pressure. For example, the opening degree of the valve 78 is adjusted, and the pump 32 is used to concentrate the fourth-stage membrane module unit 18, which has a higher concentration than the previous stage of the third-stage membrane module unit 16, through the concentrating water tank 20, the pipe 56, and the pipe 58. At least a part of the water is added to the diluted water in the first diluted water tank 22, and the concentration of water at the inlet of the second space 13 is adjusted to adjust the osmotic pressure. Here, the pump 32, the pipes 56, 58, the valve 78, etc. are second so that the concentration difference of the substance between the first space and the second space of the semipermeable membrane module of at least one stage is within a predetermined range. By adding at least a part of the higher concentration concentrated water in the front stage of the space, it functions as an adjusting means for adjusting the concentration of water at the entrance of the second space.

その結果として、多段式の半透膜モジュールを用いる水の濃縮処理において、被処理水(原水)の水質変動がある場合でも、各膜モジュールの浸透圧差を所定の範囲に保ち、最終段で得られる濃縮水濃度を速やかに安定させることができる。 As a result, in the water concentration treatment using the multi-stage semipermeable membrane module, the osmotic pressure difference of each membrane module is maintained within a predetermined range even if the water quality of the water to be treated (raw water) fluctuates, and the final stage is obtained. The concentration of concentrated water to be produced can be quickly stabilized.

また、3段目膜モジュールユニット16の第二空間入口のポンプ34の流量を調整する等の方法により、3段目膜モジュールユニット16の第二空間13に供給する希釈水の流量を調整し、浸透圧を調整してもよい。ここで、ポンプ34、ポンプ34に設置されたインバーター等が、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間との物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間に供給する流量を調整する調整手段として機能する。 Further, the flow rate of the diluted water supplied to the second space 13 of the third-stage membrane module unit 16 is adjusted by adjusting the flow rate of the pump 34 at the inlet of the second space of the third-stage membrane module unit 16. The osmotic pressure may be adjusted. Here, the pump 34, the inverter installed in the pump 34, and the like have a second so that the concentration difference of the substance between the first space and the second space of the semipermeable membrane module in at least one stage is within a predetermined range. It functions as an adjusting means for adjusting the flow rate supplied to the space.

本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例の概略を図2に示す。 FIG. 2 shows an outline of another example of the water treatment apparatus according to the embodiment of the present invention.

図2に示す水処理装置3において、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第一空間出口と4段目膜モジュールユニット18の膜モジュールの第一空間入口とが、配管80により接続され、配管56におけるポンプ32の下流側と第1希釈水槽22の濃縮水入口とを接続する配管58から分岐された配管82がバルブ86を介して4段目膜モジュールユニット18の膜モジュールの第二空間入口と接続され、第二空間出口と第1希釈水槽22の希釈水入口とが、配管84により接続されている点で、図1に示す水処理装置1と異なる。 In the water treatment apparatus 3 shown in FIG. 2, the first space outlet of each membrane module of the third-stage membrane module unit 16 and the first space inlet of the membrane module of the fourth-stage membrane module unit 18 are connected by a pipe 80. , The pipe 82 branched from the pipe 58 connecting the downstream side of the pump 32 in the pipe 56 and the concentrated water inlet of the first dilution water tank 22 is the second membrane module of the fourth stage membrane module unit 18 via the valve 86. It differs from the water treatment device 1 shown in FIG. 1 in that it is connected to the space inlet and the second space outlet and the diluted water inlet of the first diluted water tank 22 are connected by a pipe 84.

水処理装置3は、半透膜15で仕切られた第一空間11および第二空間13を有する多段式の膜モジュールを用い、被処理水を多段式の膜モジュールの第一空間11に直列的に通水し、最終段の膜モジュールユニット(図2の例では、4段目膜モジュールユニット18)の第二空間13に最終段の膜モジュールユニット(図2の例では、4段目膜モジュールユニット18)の濃縮水を分配し、最終段の膜モジュールの希釈水)をその前段の膜モジュールの第二空間13に直列的に返送、通水し、第一空間11を加圧することによってその第一空間11に含まれる水を第二空間13に透過させて水を濃縮する装置である。すなわち、水処理装置3において、半透膜15を用いて被処理水が濃縮され、その濃縮水がさらに次の段の半透膜15を用いて濃縮される。第1段の膜モジュールユニット(図1の例では、1段目膜モジュールユニット12)の第一空間11に被処理水が供給され、その濃縮水が最終段の膜モジュールユニット(図1の例では、4段目膜モジュールユニット18)の第一空間11を通過した後に、最終段の濃縮水の少なくとも一部が最終段の膜モジュールの第二空間13に供給される。そして、最終段の膜モジュールの第二空間13を通過した希釈水を、その上流の膜モジュールの第二空間13に供給していき、各段の膜モジュールの第一空間11を加圧してその第一空間11に含まれる水を第二空間13に透過させる。 The water treatment device 3 uses a multi-stage membrane module having a first space 11 and a second space 13 partitioned by a semi-transparent membrane 15, and water to be treated is serialized in the first space 11 of the multi-stage membrane module. In the second space 13 of the final stage membrane module unit (fourth stage membrane module unit 18 in the example of FIG. 2), the final stage membrane module unit (fourth stage membrane module in the example of FIG. 2) is passed through. The concentrated water of the unit 18) is distributed, and the diluted water of the membrane module in the final stage) is returned in series to the second space 13 of the membrane module in the previous stage, water is passed therethrough, and the first space 11 is pressurized. This is a device for concentrating water by allowing the water contained in the first space 11 to permeate through the second space 13. That is, in the water treatment apparatus 3, the water to be treated is concentrated by using the semipermeable membrane 15, and the concentrated water is further concentrated by using the semipermeable membrane 15 in the next stage. Water to be treated is supplied to the first space 11 of the first-stage membrane module unit (first-stage membrane module unit 12 in the example of FIG. 1), and the concentrated water is used as the final-stage membrane module unit (example of FIG. 1). Then, after passing through the first space 11 of the fourth-stage membrane module unit 18), at least a part of the concentrated water in the final stage is supplied to the second space 13 of the final-stage membrane module. Then, the diluted water that has passed through the second space 13 of the membrane module in the final stage is supplied to the second space 13 of the membrane module upstream of the diluted water, and the first space 11 of the membrane module in each stage is pressurized. The water contained in the first space 11 is allowed to permeate through the second space 13.

具体的には、水処理装置3において、被処理水は、配管44を通して、必要に応じて被処理水槽10に貯留され、被処理水槽10において後述する逆浸透膜処理装置28のRO濃縮水と混合された後、ポンプ30により配管46を通して、1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第一空間11へ送液される。一方、後述する最終段の4段目膜モジュールユニット18から3段目膜モジュールユニット16の第二空間13、2段目膜モジュールユニット14の第二空間13を経由して返送された希釈水が配管68を通して、1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(1段目))。 Specifically, in the water treatment device 3, the water to be treated is stored in the water tank 10 to be treated as needed through the pipe 44, and is combined with the RO concentrated water of the reverse osmosis membrane treatment device 28 described later in the water tank 10 to be treated. After being mixed, the liquid is sent to the first space 11 of each membrane module of the first-stage membrane module unit 12 through the pipe 46 by the pump 30. On the other hand, the diluted water returned from the fourth-stage membrane module unit 18 of the final stage to be described later via the second space 13 of the third-stage membrane module unit 16 and the second space 13 of the second-stage membrane module unit 14 The liquid is sent to the second space 13 of each membrane module of the first-stage membrane module unit 12 through the pipe 68. In each membrane module of the first-stage membrane module unit 12, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration step (first stage)).

1段目膜モジュールユニット12の濃縮水は、配管48を通して、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第一空間11へ送液される。一方、後述する最終段の4段目膜モジュールユニット18から3段目膜モジュールユニット16の第二空間13を経由して返送された希釈水が配管66を通して、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。1段目と同様にして、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(2段目))。 The concentrated water of the first-stage membrane module unit 12 is sent to the first space 11 of each membrane module of the second-stage membrane module unit 14 through the pipe 48. On the other hand, the diluted water returned from the fourth-stage membrane module unit 18 in the final stage to be described later via the second space 13 of the third-stage membrane module unit 16 passes through the pipe 66 and is in each of the second-stage membrane module units 14. The liquid is sent to the second space 13 of the membrane module. In the same manner as in the first stage, in each membrane module of the second stage membrane module unit 14, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration). Process (second stage)).

2段目膜モジュールユニット14の濃縮水は、配管50を通して、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第一空間11へ送液される。一方、後述する最終段の4段目膜モジュールユニット18から返送された希釈水が配管62を通して、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。1,2段目と同様にして、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(3段目))。 The concentrated water of the second-stage membrane module unit 14 is sent to the first space 11 of each membrane module of the third-stage membrane module unit 16 through the pipe 50. On the other hand, the diluted water returned from the fourth-stage membrane module unit 18 in the final stage, which will be described later, is sent to the second space 13 of each membrane module of the third-stage membrane module unit 16 through the pipe 62. In each of the membrane modules of the third-stage membrane module unit 16, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 in the same manner as in the first and second stages. (Concentration step (third stage)).

3段目膜モジュールユニット16の濃縮水は、配管80を通して、最終段の4段目膜モジュールユニット18の膜モジュールの第一空間11へ送液される。一方、後述する最終段の4段目膜モジュールユニット18から返送された濃縮水は、配管82を通して、4段目膜モジュールユニット18の第二空間13へ送液される。1〜3段目と同様にして、4段目膜モジュールユニット18において、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(4段目))。 The concentrated water of the third-stage membrane module unit 16 is sent to the first space 11 of the membrane module of the final-stage fourth-stage membrane module unit 18 through the pipe 80. On the other hand, the concentrated water returned from the fourth-stage membrane module unit 18 in the final stage, which will be described later, is sent to the second space 13 of the fourth-stage membrane module unit 18 through the pipe 82. In the fourth stage membrane module unit 18, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 in the same manner as in the first to third stages (concentration step (concentration step (concentration step (concentration step)). 4th stage)).

4段目膜モジュールユニット18の濃縮水は、配管54を通して、必要に応じて濃縮水槽20へ送液、貯留される。バルブ78、バルブ86が閉状態とされ、濃縮水の少なくとも一部は、処理水として、濃縮水槽20からポンプ32により配管56を通して、系外へ排出される。濃縮水の少なくとも一部は、被処理水槽10に送液され、被処理水槽10において被処理水と混合されてもよい。 The concentrated water of the fourth-stage membrane module unit 18 is sent to and stored in the concentrated water tank 20 as needed through the pipe 54. The valves 78 and 86 are closed, and at least a part of the concentrated water is discharged as treated water from the concentrated water tank 20 through the pipe 56 by the pump 32 to the outside of the system. At least a part of the concentrated water may be sent to the water tank 10 to be treated and mixed with the water to be treated in the water tank 10 to be treated.

4段目膜モジュールユニット18の濃縮水の少なくとも一部は、バルブ78が閉状態、バルブ86が開状態とされ、濃縮水槽20からポンプ32により配管56、配管58、配管82を通して、4段目膜モジュールユニット18の第二空間13へ送液される。上記の通り、4段目膜モジュールユニット18の膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(4段目))。ここで、ポンプ32、配管56,58,82等が、最終段の濃縮水の少なくとも一部を最終段の半透膜モジュールの第二空間に供給する供給手段として機能する。 At least a part of the concentrated water of the fourth-stage membrane module unit 18 is in the closed state of the valve 78 and the open state of the valve 86, and the fourth stage is passed through the pipe 56, the pipe 58, and the pipe 82 from the concentrated water tank 20 by the pump 32. The liquid is sent to the second space 13 of the membrane module unit 18. As described above, in the membrane module of the fourth-stage membrane module unit 18, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration step (fourth stage). )). Here, the pump 32, the pipes 56, 58, 82 and the like function as supply means for supplying at least a part of the concentrated water in the final stage to the second space of the semipermeable membrane module in the final stage.

4段目膜モジュールユニット18の希釈水は、配管84を通して、必要に応じて第1希釈水槽22へ送液され、貯留された後、ポンプ34により、第1希釈水槽22から配管62を通して、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。上記の通り、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(3段目))。 The diluted water of the fourth-stage membrane module unit 18 is sent to the first diluted water tank 22 as needed through the pipe 84, and after being stored, the pump 34 passes through the pipe 62 from the first diluted water tank 22 to 3 The liquid is sent to the second space 13 of each membrane module of the step membrane module unit 16. As described above, in each membrane module of the third-stage membrane module unit 16, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration step (three stages). Eye)).

3段目膜モジュールユニット16の希釈水は、配管64を通して、必要に応じて第2希釈水槽24へ送液され、貯留された後、ポンプ36により、第2希釈水槽24から配管66を通して、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。上記の通り、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(2段目))。 The diluted water of the third-stage membrane module unit 16 is sent to the second diluted water tank 24 as needed through the pipe 64, and after being stored, the pump 36 passes through the pipe 66 from the second diluted water tank 24 to 2 The liquid is sent to the second space 13 of each membrane module of the step membrane module unit 14. As described above, in each membrane module of the second-stage membrane module unit 14, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration step (second stage). Eye)).

2段目膜モジュールユニット14の希釈水は、配管68を通して、1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。上記の通り、1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールにおいて、第一空間11が加圧されてその第一空間11に含まれる水が第二空間13に透過される(濃縮工程(1段目))。 The diluted water of the second-stage membrane module unit 14 is sent to the second space 13 of each membrane module of the first-stage membrane module unit 12 through the pipe 68. As described above, in each membrane module of the first-stage membrane module unit 12, the first space 11 is pressurized and the water contained in the first space 11 is permeated into the second space 13 (concentration step (1st stage). Eye)).

1段目膜モジュールユニット12の希釈水は、配管70を通して、必要に応じて第3希釈水槽26へ送液され、貯留された後、ポンプ38により、配管72を通して、逆浸透膜処理装置28へ送液される。逆浸透膜処理装置28において、逆浸透膜処理が行われる(逆浸透膜処理工程)。逆浸透膜処理により得られたRO透過水は、配管76を通して、系外へ排出される。逆浸透膜処理により得られたRO濃縮水は、配管74を通して、被処理水槽10に送液され、被処理水槽10において被処理水と混合される。1段目膜モジュールユニット12の希釈水は、そのまま系外へ排出されてもよいし、そのまま被処理水槽10に送液され、被処理水槽10において被処理水と混合されてもよい。 The diluted water of the first-stage membrane module unit 12 is sent to the third dilution water tank 26 as needed through the pipe 70, and after being stored, the pump 38 passes through the pipe 72 to the reverse osmosis membrane treatment device 28. The liquid is sent. In the reverse osmosis membrane treatment apparatus 28, the reverse osmosis membrane treatment is performed (reverse osmosis membrane treatment step). The RO permeated water obtained by the reverse osmosis membrane treatment is discharged to the outside of the system through the pipe 76. The RO concentrated water obtained by the reverse osmosis membrane treatment is sent to the water tank 10 to be treated through the pipe 74, and is mixed with the water to be treated in the water tank 10 to be treated. The diluted water of the first-stage membrane module unit 12 may be discharged to the outside of the system as it is, or may be sent to the water tank 10 as it is and mixed with the water to be treated in the water tank 10.

以上のようにして、処理対象である、溶解固形成分等の物質を含む被処理水から、溶解固形成分等の物質が濃縮された処理水(最終段の濃縮水)と、RO透過水とが得られ、被処理水の減容化が行われる。 As described above, the treated water in which the substance such as the dissolved solid component is concentrated (concentrated water in the final stage) and the RO permeated water are separated from the treated water containing the substance such as the dissolved solid component, which is the treatment target. Obtained, the volume of water to be treated is reduced.

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置では、例えば、図2に示すように、3段目膜モジュールユニット16の第一空間11の入口における水中の物質の量を物質量測定装置40によって測定し、3段目膜モジュールユニット16の第二空間13の入口における水中の物質の量を物質量測定装置42によって測定する。物質量測定装置40により測定された値と物質量測定装置42によって測定された値との差が所定の範囲になるように、3段目膜モジュールユニット16の第二空間13の入口における水中の物質の量(濃度)を調整し、浸透圧を調整する。例えば、バルブ86を閉状態とし、バルブ78の開度を調整し、ポンプ32により、濃縮水槽20から配管56、配管58を通して、3段目膜モジュールユニット16の前段のより高濃度である4段目膜モジュールユニット18の濃縮水の少なくとも一部を第1希釈水槽22の希釈水に加えて、第二空間13の入口における水の濃度を調整し、浸透圧を調整する。ここで、ポンプ32、配管56,58、バルブ78等が、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間との物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間の前段のより高濃度の濃縮水の少なくとも一部を加えて、第二空間入口における水の濃度を調整する調整手段として機能する。 In the water treatment method and the water treatment apparatus according to the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, the amount of the substance in the water at the inlet of the first space 11 of the third stage membrane module unit 16 is measured by the substance amount measuring apparatus 40. The amount of the substance in the water at the entrance of the second space 13 of the third stage membrane module unit 16 is measured by the substance amount measuring device 42. In water at the entrance of the second space 13 of the third stage membrane module unit 16 so that the difference between the value measured by the substance amount measuring device 40 and the value measured by the substance amount measuring device 42 is within a predetermined range. Adjust the amount (concentration) of the substance and adjust the osmotic pressure. For example, the valve 86 is closed, the opening degree of the valve 78 is adjusted, and the pump 32 passes through the concentrating water tank 20, the pipe 56, and the pipe 58, and the four stages having a higher concentration than the previous stage of the third stage membrane module unit 16. At least a part of the concentrated water of the eye membrane module unit 18 is added to the diluted water of the first dilution water tank 22, and the concentration of water at the inlet of the second space 13 is adjusted to adjust the osmotic pressure. Here, the pump 32, the pipes 56, 58, the valve 78, etc. are second so that the concentration difference of the substance between the first space and the second space of the semipermeable membrane module of at least one stage is within a predetermined range. By adding at least a part of the higher concentration concentrated water in the front stage of the space, it functions as an adjusting means for adjusting the concentration of water at the entrance of the second space.

その結果として、多段式の半透膜モジュールを用いる水の濃縮処理において、被処理水(原水)の水質変動がある場合でも、各膜モジュールの浸透圧差を所定の範囲に保ち、最終段で得られる濃縮水濃度を速やかに安定させることができる。 As a result, in the water concentration treatment using the multi-stage semipermeable membrane module, the osmotic pressure difference of each membrane module is maintained within a predetermined range even if the water quality of the water to be treated (raw water) fluctuates, and the final stage is obtained. The concentration of concentrated water to be produced can be quickly stabilized.

また、3段目膜モジュールユニット16の第二空間入口のポンプ34の流量を調整する等の方法により、3段目膜モジュールユニット16の第二空間13に供給する希釈水の流量を調整し、浸透圧を調整してもよい。ここで、ポンプ34、ポンプ34に設置されたインバーター等が、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間との物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間に供給する流量を調整する調整手段として機能する。 Further, the flow rate of the diluted water supplied to the second space 13 of the third-stage membrane module unit 16 is adjusted by adjusting the flow rate of the pump 34 at the inlet of the second space of the third-stage membrane module unit 16. The osmotic pressure may be adjusted. Here, the pump 34, the inverter installed in the pump 34, and the like have a second so that the concentration difference of the substance between the first space and the second space of the semipermeable membrane module in at least one stage is within a predetermined range. It functions as an adjusting means for adjusting the flow rate supplied to the space.

図1の水処理装置1、図2の水処理装置3において、物質量測定装置40および物質量測定装置42は、3段目膜モジュールユニット16の第一空間出口および第二空間出口にそれぞれ設置されていてもよいし、第一空間入口および第一空間出口、第二空間入口および第二空間出口の両方にそれぞれ設置されていてもよい。第一空間入口および第一空間出口、第二空間入口および第二空間出口の両方にそれぞれ設置されている場合は、入口と出口の平均値を用いて、その差分が所定の範囲に入るように調整するとより好ましい。また、水中の物質の量は、希釈水槽内(例えば、第1希釈水槽22、第2希釈水槽24)で測定してもよいし、インライン(例えば、配管50,52や、配管62,64,66)で測定してもよい。この方法は、全ての段に適用してもよく、多数の段に適用するほど濃度調整の精度が上がり、より好ましい。この場合、希釈水槽は全ての段に設けてもよい。 In the water treatment device 1 of FIG. 1 and the water treatment device 3 of FIG. 2, the substance amount measuring device 40 and the substance amount measuring device 42 are installed at the first space outlet and the second space outlet of the third stage membrane module unit 16, respectively. It may be installed at both the first space entrance and the first space exit, and the second space entrance and the second space exit, respectively. When installed at both the first space entrance and the first space exit, and the second space entrance and the second space exit, respectively, the average value of the entrance and the exit is used so that the difference falls within a predetermined range. It is more preferable to adjust. Further, the amount of the substance in the water may be measured in the dilution water tank (for example, the first dilution water tank 22 and the second dilution water tank 24), or in-line (for example, pipes 50 and 52 and pipes 62 and 64, It may be measured in 66). This method may be applied to all stages, and the more it is applied to a large number of stages, the higher the accuracy of density adjustment is, which is more preferable. In this case, the dilution water tank may be provided in all stages.

また、例えば、被処理水槽10(1段目膜モジュールユニット12の第一空間入口)と濃縮水槽20(4段目膜モジュールユニット18の第一空間出口)のように、離れた段で水中の物質の量を測定し、その値が所定の範囲に入るように、途中の段の膜モジュールユニットにおける浸透圧を調整してもよい。 Further, for example, the water tank 10 to be treated (the first space inlet of the first-stage membrane module unit 12) and the concentrated water tank 20 (the first space outlet of the fourth-stage membrane module unit 18) are in water at separate stages. The amount of the substance may be measured and the osmotic pressure in the membrane module unit in the middle stage may be adjusted so that the value falls within a predetermined range.

浸透圧の調整は、例えば、より濃い第一空間の水を、自動バルブの切り替え等の方法によって送水するか、ポンプのインバーター調整によって、第二空間に供給する希釈水の流量を調整することによって行えばよい。 The osmotic pressure is adjusted by, for example, sending more concentrated water in the first space by a method such as switching an automatic valve, or adjusting the flow rate of the diluted water supplied to the second space by adjusting the inverter of the pump. Just do it.

浸透圧の調整は、例えば、第一空間と第二空間との物質の濃度差が、第一空間に対して第二空間が50%以上90%以下となる範囲とすればよく、70%以上90%以下となる範囲とすることが好ましい。この濃度差が、50%未満であると、浸透圧が高くなりすぎて透過水が出せず、濃縮できない場合があり、90%を超えると、システム全体での濃縮倍率が小さくなる場合がある。 The osmotic pressure may be adjusted, for example, so that the concentration difference of the substance between the first space and the second space is within a range of 50% or more and 90% or less of the second space with respect to the first space, and is 70% or more. The range is preferably 90% or less. If this concentration difference is less than 50%, the osmotic pressure becomes too high and permeated water cannot be produced, and concentration may not be possible. If it exceeds 90%, the concentration ratio in the entire system may decrease.

膜モジュールユニットの段数は、目的の処理水の濃度等によって決めればよい。例えば、より薄い濃度の被処理水からより濃い濃度の処理水を得たい場合には、膜モジュールユニットの段数を増やせばよい。 The number of stages of the membrane module unit may be determined according to the concentration of the target treated water and the like. For example, when it is desired to obtain a treatment water having a higher concentration from a water to be treated having a lower concentration, the number of stages of the membrane module unit may be increased.

各膜モジュールユニットにおける膜モジュールの本数は、被処理水の流量等によって決めればよい。 The number of membrane modules in each membrane module unit may be determined by the flow rate of water to be treated or the like.

膜モジュールが備える半透膜15としては、例えば、逆浸透膜(RO膜)、正浸透膜(FO膜)、ナノろ過膜(NF膜)等の半透膜が挙げられる。半透膜は、逆浸透膜、正浸透膜、ナノろ過膜が好ましい。なお、半透膜として逆浸透膜または正浸透膜、ナノろ過膜を用いる場合、第一空間の対象溶液の圧力は、好ましくは0.5〜10.0MPaである。 Examples of the semipermeable membrane 15 included in the membrane module include semipermeable membranes such as a reverse osmosis membrane (RO membrane), a normal osmosis membrane (FO membrane), and a nanofiltration membrane (NF membrane). The semipermeable membrane is preferably a reverse osmosis membrane, a forward osmosis membrane, or a nanofiltration membrane. When a reverse osmosis membrane, a forward osmosis membrane, or a nanofiltration membrane is used as the semipermeable membrane, the pressure of the target solution in the first space is preferably 0.5 to 10.0 MPa.

半透膜15を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、酢酸セルロース系樹脂等のセルロース系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂等のポリスルホン系樹脂、ポリアミド系樹脂等が挙げられる。半透膜15を構成する材料は、酢酸セルロース系樹脂であることが好ましい。 The material constituting the semipermeable membrane 15 is not particularly limited, and examples thereof include cellulose-based resins such as cellulose acetate-based resins, polysulfone-based resins such as polyethersulfone-based resins, and polyamide-based resins. The material constituting the semipermeable membrane 15 is preferably a cellulose acetate resin.

半透膜15の形状としては、平膜、中空糸膜、スパイラル膜等が挙げられる。 Examples of the shape of the semipermeable membrane 15 include a flat membrane, a hollow fiber membrane, and a spiral membrane.

物質量測定装置40および物質量測定装置42としては、水中の溶解固形成分等の物質の量を測定することができればよく、特に制限はない。物質量測定装置40および物質量測定装置42としては、例えば、導電率を測定することによって水中の物質の量を測定する導電率測定装置、イオン濃度計等が挙げられ、測定の簡便さ等の点から、導電率測定装置が好ましい。 The substance amount measuring device 40 and the substance amount measuring device 42 are not particularly limited as long as they can measure the amount of substances such as dissolved solid components in water. Examples of the substance amount measuring device 40 and the substance amount measuring device 42 include a conductivity measuring device that measures the amount of a substance in water by measuring conductivity, an ion densitometer, and the like, and the convenience of measurement and the like. From the point of view, a conductivity measuring device is preferable.

被処理水は、溶解固形成分(TDS)等の物質を含む水であればよく、特に制限はないが、例えば、工場排水、塩水、海水、薬品廃液、逆浸透膜処理後の濃縮排水等が挙げられる。本実施形態に係る水処理方法および水処理装置は、被処理水のTDS(溶解固形成分)濃度が、例えば、50000mg/L以上である場合に、好ましくは60000mg/L以上である場合に、より好ましくは100000mg/L以上である場合に、好適に適用可能である。TDS(溶解固形成分)は、例えば、塩化ナトリウム等の塩化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩等を成分とする。 The water to be treated may be water containing a substance such as a dissolved solid component (TDS), and is not particularly limited. For example, factory wastewater, salt water, seawater, chemical waste liquid, concentrated waste water after reverse osmosis membrane treatment, etc. Can be mentioned. The water treatment method and water treatment apparatus according to the present embodiment are more when the TDS (dissolved solid component) concentration of the water to be treated is, for example, 50,000 mg / L or more, preferably 60,000 mg / L or more. It is preferably applicable when it is preferably 100,000 mg / L or more. The TDS (dissolved solid component) contains, for example, chlorides such as sodium chloride, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, and sulfates such as calcium sulfate and magnesium sulfate.

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

<実施例1>
図3に示す構成の実験設備(水処理装置)を用いて、下記実験条件で通水試験を行った。
<Example 1>
A water flow test was conducted under the following experimental conditions using the experimental equipment (water treatment device) having the configuration shown in FIG.

図3に示す水処理装置5は、1段目膜モジュールユニット12、2段目膜モジュールユニット14、3段目膜モジュールユニット16、4段目膜モジュールユニット18、5段目膜モジュールユニット19を備える。1段目膜モジュールユニット12は、並列的に接続された6本の膜モジュールを備え、2段目膜モジュールユニット14は、並列的に接続された5本の膜モジュールを備え、3段目膜モジュールユニット16は、並列的に接続された4本の膜モジュールを備え、4段目膜モジュールユニット18は、並列的に接続された3本の膜モジュールを備え、5段目膜モジュールユニット19は、並列的に接続された3本の膜モジュールを備える。水処理装置5は、被処理水を貯留する被処理水槽10と、5段目膜モジュールユニット19からの濃縮水を貯留する濃縮水槽20と、5段目膜モジュールユニット19からの希釈水を貯留する第1希釈水槽100と、4段目膜モジュールユニット18からの希釈水を貯留する第2希釈水槽102と、3段目膜モジュールユニット16からの希釈水を貯留する第3希釈水槽104と、2段目膜モジュールユニット14からの希釈水を貯留する第4希釈水槽106と、1段目膜モジュールユニット12からの希釈水を貯留する第5希釈水槽108と、を備える。水処理装置5は、1段目膜モジュールユニット12からの希釈水を逆浸透膜処理する逆浸透膜処理手段として、逆浸透膜処理装置28を備える。 The water treatment device 5 shown in FIG. 3 includes a first-stage membrane module unit 12, a second-stage membrane module unit 14, a third-stage membrane module unit 16, a fourth-stage membrane module unit 18, and a fifth-stage membrane module unit 19. Be prepared. The first-stage membrane module unit 12 includes six membrane modules connected in parallel, and the second-stage membrane module unit 14 includes five membrane modules connected in parallel, and the third-stage membrane The module unit 16 includes four membrane modules connected in parallel, the fourth-stage membrane module unit 18 includes three membrane modules connected in parallel, and the fifth-stage membrane module unit 19 includes three membrane modules connected in parallel. , Equipped with three membrane modules connected in parallel. The water treatment device 5 stores the water tank 10 to be treated for storing the water to be treated, the concentrated water tank 20 for storing the concentrated water from the fifth stage membrane module unit 19, and the diluted water from the fifth stage membrane module unit 19. The first dilution water tank 100, the second dilution water tank 102 for storing the diluted water from the fourth-stage membrane module unit 18, and the third dilution water tank 104 for storing the diluted water from the third-stage membrane module unit 16. It is provided with a fourth dilution water tank 106 for storing the diluted water from the second stage membrane module unit 14, and a fifth dilution water tank 108 for storing the diluted water from the first stage membrane module unit 12. The water treatment device 5 includes a reverse osmosis membrane treatment device 28 as a reverse osmosis membrane treatment means for reverse osmosis membrane treatment of the diluted water from the first stage membrane module unit 12.

水処理装置5は、半透膜15で仕切られた第一空間11および第二空間13を有する多段式の膜モジュールを用い、被処理水を多段式の膜モジュールの第一空間11に直列的に通水し、最終段の5段目膜モジュールユニット19の第二空間13に5段目膜モジュールユニット19の濃縮水を分配し、5段目膜モジュールユニット19の希釈水をその前段の膜モジュールの第二空間13に直列的に返送、通水し、第一空間11を加圧することによってその第一空間11に含まれる水を第二空間13に透過させて水を濃縮する装置である。 The water treatment device 5 uses a multi-stage membrane module having a first space 11 and a second space 13 partitioned by a semi-transparent film 15, and water to be treated is serialized in the first space 11 of the multi-stage membrane module. The concentrated water of the 5th stage membrane module unit 19 is distributed to the second space 13 of the 5th stage membrane module unit 19 of the final stage, and the diluted water of the 5th stage membrane module unit 19 is applied to the membrane of the previous stage. It is a device that returns and passes water in series to the second space 13 of the module, pressurizes the first space 11 to allow water contained in the first space 11 to permeate through the second space 13 and concentrate the water. ..

被処理水は、1段目膜モジュールユニット12の第一空間11から5段目膜モジュールユニット19の第一空間11へ直列的に通水され、5段目膜モジュールユニット19の濃縮水は、配管136を通して、濃縮水槽20へ送液、貯留される。バルブ126、バルブ128が閉状態とされ、濃縮水の少なくとも一部は、処理水として、濃縮水槽20からポンプ98により配管138を通して、系外へ排出される。 The water to be treated is passed in series from the first space 11 of the first-stage membrane module unit 12 to the first space 11 of the fifth-stage membrane module unit 19, and the concentrated water of the fifth-stage membrane module unit 19 is The liquid is sent and stored in the concentrated water tank 20 through the pipe 136. The valves 126 and 128 are closed, and at least a part of the concentrated water is discharged as treated water from the concentrated water tank 20 through the pipe 138 by the pump 98 to the outside of the system.

5段目膜モジュールユニット19の濃縮水の少なくとも一部は、バルブ128が閉状態、バルブ126が開状態とされ、濃縮水槽20からポンプ98により配管138、配管142、配管140を通して、5段目膜モジュールユニット19の第二空間13へ送液される。5段目膜モジュールユニット19の膜モジュールにおいて、濃縮工程(5段目)が行われる。 At least a part of the concentrated water of the fifth-stage membrane module unit 19 is in the closed state of the valve 128 and the open state of the valve 126, and the fifth stage is passed through the pipe 138, the pipe 142, and the pipe 140 from the concentrated water tank 20 by the pump 98. The liquid is sent to the second space 13 of the membrane module unit 19. In the membrane module of the fifth-stage membrane module unit 19, a concentration step (fifth stage) is performed.

5段目膜モジュールユニット19の希釈水は、配管144を通して、第1希釈水槽100へ送液され、貯留された後、ポンプ110により、第1希釈水槽100から配管146を通して、4段目膜モジュールユニット18の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。4段目膜モジュールユニット18の各膜モジュールにおいて、濃縮工程(4段目)が行われる。 The diluted water of the 5th stage membrane module unit 19 is sent to the 1st dilution water tank 100 through the pipe 144, and after being stored, the 4th stage membrane module is sent from the 1st dilution water tank 100 through the pipe 146 by the pump 110. The liquid is sent to the second space 13 of each membrane module of the unit 18. In each membrane module of the fourth-stage membrane module unit 18, a concentration step (fourth stage) is performed.

4段目膜モジュールユニット18の希釈水は、配管150を通して、第2希釈水槽102へ送液され、貯留された後、ポンプ112により、第2希釈水槽102から配管152を通して、3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。3段目膜モジュールユニット16の各膜モジュールにおいて、濃縮工程(3段目)が行われる。 The diluted water of the 4th stage membrane module unit 18 is sent to the 2nd dilution water tank 102 through the pipe 150 and stored, and then the 3rd stage membrane module is sent from the 2nd dilution water tank 102 through the pipe 152 by the pump 112. The liquid is sent to the second space 13 of each membrane module of the unit 16. In each membrane module of the third-stage membrane module unit 16, a concentration step (third stage) is performed.

3段目膜モジュールユニット16の希釈水は、配管156を通して、第3希釈水槽104へ送液され、貯留された後、ポンプ114により、第3希釈水槽104から配管158を通して、2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。2段目膜モジュールユニット14の各膜モジュールにおいて、濃縮工程(2段目)が行われる。 The diluted water of the third-stage membrane module unit 16 is sent to the third dilution water tank 104 through the pipe 156, and after being stored, the second-stage membrane module is passed through the pipe 158 from the third dilution water tank 104 by the pump 114. The liquid is sent to the second space 13 of each membrane module of the unit 14. A concentration step (second stage) is performed in each membrane module of the second stage membrane module unit 14.

2段目膜モジュールユニット14の希釈水は、配管162を通して、第4希釈水槽106へ送液され、貯留された後、ポンプ116により、第4希釈水槽106から配管164を通して、1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールの第二空間13へ送液される。1段目膜モジュールユニット12の各膜モジュールにおいて、濃縮工程(1段目)が行われる。 The diluted water of the second-stage membrane module unit 14 is sent to the fourth dilution water tank 106 through the pipe 162, and after being stored, the first-stage membrane module is passed from the fourth dilution water tank 106 through the pipe 164 by the pump 116. The liquid is sent to the second space 13 of each membrane module of the unit 12. A concentration step (first stage) is performed in each membrane module of the first-stage membrane module unit 12.

1段目膜モジュールユニット12の希釈水は、配管166を通して、第5希釈水槽108へ送液され、貯留された後、逆浸透膜処理装置28において、逆浸透膜処理が行われる(逆浸透膜処理工程)。 The diluted water of the first-stage membrane module unit 12 is sent to the fifth dilution water tank 108 through the pipe 166 and stored, and then the reverse osmosis membrane treatment device 28 performs the reverse osmosis membrane treatment (reverse osmosis membrane). Processing process).

濃縮水槽20から濃縮水の少なくとも一部がバルブ128の開閉により配管142を通して第1希釈水槽100へ送液可能となっており、第1希釈水槽100から希釈水の少なくとも一部がバルブ130の開閉により配管148を通して第2希釈水槽102へ送液可能となっており、第2希釈水槽102から希釈水の少なくとも一部がバルブ132の開閉により配管154を通して第3希釈水槽104へ送液可能となっており、第3希釈水槽104から希釈水の少なくとも一部がバルブ134の開閉により配管160を通して第4希釈水槽106へ送液可能となっている。ポンプ110、ポンプ112、ポンプ114、ポンプ116の流量は、それぞれインバーター118、インバーター120、インバーター122、インバーター124により調整可能となっている。 At least a part of the concentrated water from the concentrated water tank 20 can be sent to the first diluted water tank 100 through the pipe 142 by opening and closing the valve 128, and at least a part of the diluted water from the first diluted water tank 100 opens and closes the valve 130. The liquid can be sent to the second dilution water tank 102 through the pipe 148, and at least a part of the dilution water from the second dilution water tank 102 can be sent to the third dilution water tank 104 through the pipe 154 by opening and closing the valve 132. At least a part of the diluted water from the third diluted water tank 104 can be sent to the fourth diluted water tank 106 through the pipe 160 by opening and closing the valve 134. The flow rates of the pump 110, the pump 112, the pump 114, and the pump 116 can be adjusted by the inverter 118, the inverter 120, the inverter 122, and the inverter 124, respectively.

(実験条件)
・被処理水:塩化ナトリウム(NaCl)含有水6質量%
・被処理水量:480L/h
・被処理水ポンプ(ポンプ30)流量:1600L/h
・膜モジュール:東洋紡株式会社製 5インチ膜
・膜本数:21本、5段(上流側より6本+5本+4本+3本+3本)
・水質安定時の膜の各第一空間、各第二空間の濃度:表1,2の通り
・得られるRO透過水量:290L/h
・被処理水槽、濃縮水槽、希釈水槽の容量:各100L
(Experimental conditions)
-Water to be treated: 6% by mass of water containing sodium chloride (NaCl)
-Amount of water to be treated: 480 L / h
・ Water pump to be treated (pump 30) Flow rate: 1600 L / h
・ Membrane module: Toyobo Co., Ltd. 5-inch membrane ・ Number of membranes: 21, 5 stages (6 + 5 + 4 + 3 + 3 from the upstream side)
・ Concentration of each first space and each second space of the membrane when the water quality is stable: as shown in Tables 1 and 2 ・ Obtained RO permeated water amount: 290 L / h
・ Capacity of water tank to be treated, concentrated water tank, diluted water tank: 100L each

<実施例>
各段の第一空間出口および第二空間出口全てに導電率計を取り付けた。図3には、4段目膜モジュールユニット18の第一空間出口および第二空間出口に導電率計168、導電率計170をそれぞれ取り付けた例のみを示している。導電率計168で測定した導電率に対する導電率計170で測定した導電率の値(%)に対して、表3に示す通りバルブ128の開度調整またはインバーター118によるポンプ110の周波数を調整する制御を行った。図5に、被処理水の濃度変動からの経過時間(min)に対する5段目膜モジュールユニット19の濃縮水濃度(質量%)を示す。
<Example>
Conductivity meters were attached to all the first space outlets and the second space outlets of each stage. FIG. 3 shows only an example in which the conductivity meter 168 and the conductivity meter 170 are attached to the first space outlet and the second space outlet of the fourth-stage membrane module unit 18, respectively. As shown in Table 3, the opening degree of the valve 128 or the frequency of the pump 110 by the inverter 118 is adjusted with respect to the value (%) of the conductivity measured by the conductivity meter 170 with respect to the conductivity measured by the conductivity meter 168. Controlled. FIG. 5 shows the concentrated water concentration (mass%) of the fifth-stage membrane module unit 19 with respect to the elapsed time (min) from the concentration fluctuation of the water to be treated.

その結果、被処理水の濃度を6質量%から8質量%に上げたときに、表3に示すようにバルブ128の開度調整を行った場合、ポンプ110の周波数を調整した場合のどちらもほぼ等しく、約10分で5段目膜モジュールユニット19の出口の濃縮水濃度が19質量%で安定していた。 As a result, when the concentration of the water to be treated was increased from 6% by mass to 8% by mass, the opening degree of the valve 128 was adjusted as shown in Table 3, and the frequency of the pump 110 was adjusted. It was almost equal, and the concentration of concentrated water at the outlet of the fifth stage membrane module unit 19 was stable at 19% by mass in about 10 minutes.

<比較例>
バルブ128の開度調整またはポンプ110の周波数を調整する制御を行わずに、実施例と同様にして図3に示す構成の実験設備(水処理装置)を用いて水処理を行った。結果を図5に示す。
<Comparison example>
Water treatment was performed using the experimental equipment (water treatment device) having the configuration shown in FIG. 3 in the same manner as in the embodiment without controlling the opening degree of the valve 128 or the frequency of the pump 110. The results are shown in FIG.

その結果、被処理水の濃度を6質量%から8質量%に上げると、5段目膜モジュールユニット19の出口の濃縮水濃度が変動し、濃縮水濃度が最終的に19質量%に安定するまでに60分を要した。 As a result, when the concentration of the water to be treated is increased from 6% by mass to 8% by mass, the concentration of concentrated water at the outlet of the fifth stage membrane module unit 19 fluctuates, and the concentration of concentrated water finally stabilizes at 19% by mass. It took 60 minutes to complete.

このように、実施例の装置および方法によって、多段式の半透膜モジュールを用いる水の濃縮処理において、被処理水の水質変動がある場合でも、最終段で得られる濃縮水濃度を速やかに安定させることができた。 In this way, in the water concentration treatment using the multi-stage semipermeable membrane module, the concentration of concentrated water obtained in the final stage is quickly stabilized even if the water quality of the water to be treated fluctuates, depending on the apparatus and method of the examples. I was able to make it.

1,3,5,7 水処理装置、10,200 被処理水槽、11,214 第一空間、12,202 1段目膜モジュールユニット、13,216 第二空間、14,204 2段目膜モジュールユニット、15,218 半透膜、16,206 3段目膜モジュールユニット、18,208 4段目膜モジュールユニット、20,210 濃縮水槽、22,100 第1希釈水槽、24,102 第2希釈水槽、26,104 第3希釈水槽、28 逆浸透膜処理装置、30,32,34,36,38,98,110,112,114,116 ポンプ、40,42 物質量測定装置、44,46,48,50,52,54,56,58,60,62,64,66,68,70,72,74,76,80,82,84、136,138,140,142,144,146,148,150,152,154,156,158,160,162,164,166 配管、78,86,126,128,130,132,134 バルブ、106 第4希釈水槽、108 第5希釈水槽、118,120,122,124 インバーター、168,170 導電率計、212 希釈水槽。 1,3,5,7 Water treatment equipment, 10,200 Water tank to be treated 11,214 1st space, 12,202 1st stage membrane module unit, 13,216 2nd space, 14,204 2nd stage membrane module Unit, 15,218 Semi-transparent membrane, 16,206 3rd stage membrane module unit, 18,208 4th stage membrane module unit, 20,210 Concentrated water tank, 22,100 1st diluted water tank, 24,102 2nd diluted water tank , 26, 104 3rd dilution water tank, 28 back osmotic membrane treatment device, 30, 32, 34, 36, 38, 98, 110, 112, 114, 116 pump, 40, 42 substance amount measuring device, 44, 46, 48 , 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 80, 82, 84, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148, 150 , 152,154,156,158,160,162,164,166 Piping, 78,86,126,128,130,132,134 Valve, 106 4th dilution tank, 108 5th dilution tank, 118,120,122 , 124 Inverter, 168,170 Conductivity meter, 212 Diluting water tank.

Claims (8)

半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて物質を含む被処理水を濃縮し、その濃縮水をさらに半透膜モジュールを用いて濃縮する濃縮工程を1つ以上含み、第1段の半透膜モジュールの第一空間に前記被処理水を供給し、その濃縮水が最終段の半透膜モジュールの第一空間を通過した後に前記最終段の濃縮水の少なくとも一部を前記最終段の半透膜モジュールの第二空間に供給する方法、または、前記最終段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間の両方にその前段の濃縮水を供給する方法、のいずれかにおいて、
前記濃縮工程において、前記最終段の半透膜モジュールの第二空間を通過した希釈水を、その上流の半透膜モジュールの第二空間に供給していき、各段の半透膜モジュールの第一空間を加圧してその第一空間に含まれる水を第二空間に透過させ、
少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間入口または第一空間出口と、第二空間入口または第二空間出口とにおける水中の前記物質の量を測定し、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間の前段のより高濃度の濃縮水の少なくとも一部を加えて、第二空間入口における水の濃度を調整することを特徴とする水処理方法。
Concentration step of concentrating water to be treated containing a substance using a semipermeable membrane module having a first space and a second space partitioned by a semipermeable membrane, and further concentrating the concentrated water using a semipermeable membrane module. The water to be treated is supplied to the first space of the semipermeable membrane module of the first stage, and after the concentrated water passes through the first space of the semipermeable membrane module of the final stage, the final stage A method of supplying at least a part of the concentrated water to the second space of the semipermeable membrane module in the final stage, or the concentrated water in the previous stage in both the first space and the second space of the semipermeable membrane module in the final stage. In any of the methods of supplying
In the concentration step, the diluted water that has passed through the second space of the semipermeable membrane module in the final stage is supplied to the second space of the semipermeable membrane module upstream of the diluted water, and the second space of the semipermeable membrane module in each stage is supplied. Pressurize one space to allow the water contained in the first space to permeate through the second space.
The amount of the substance in water at the first space inlet or first space outlet and the second space inlet or second space outlet of the semipermeable membrane module of at least one stage is measured, and the semipermeable membrane of at least one stage is measured. At the entrance of the second space, at least a part of the higher concentration concentrated water in the previous stage of the second space is added so that the concentration difference of the substance between the first space and the second space of the module is within a predetermined range. A water treatment method characterized by adjusting the concentration of water.
半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて物質を含む被処理水を濃縮し、その濃縮水をさらに半透膜モジュールを用いて濃縮する濃縮工程を1つ以上含み、第1段の半透膜モジュールの第一空間に前記被処理水を供給し、その濃縮水が最終段の半透膜モジュールの第一空間を通過した後に前記最終段の濃縮水の少なくとも一部を前記最終段の半透膜モジュールの第二空間に供給する方法、または、前記最終段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間の両方にその前段の濃縮水を供給する方法、のいずれかにおいて、
前記濃縮工程において、前記最終段の半透膜モジュールの第二空間を通過した希釈水を、その上流の半透膜モジュールの第二空間に供給していき、各段の半透膜モジュールの第一空間を加圧してその第一空間に含まれる水を第二空間に透過させ、
少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間入口または第一空間出口と、第二空間入口または第二空間出口とにおける水中の前記物質の量を測定し、少なくとも1つの段の第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間に供給する流量を調整することを特徴とする水処理方法。
Concentration step of concentrating water to be treated containing a substance using a semipermeable membrane module having a first space and a second space partitioned by a semipermeable membrane, and further concentrating the concentrated water using a semipermeable membrane module. The water to be treated is supplied to the first space of the semipermeable membrane module of the first stage, and after the concentrated water passes through the first space of the semipermeable membrane module of the final stage, the final stage A method of supplying at least a part of the concentrated water to the second space of the semipermeable membrane module in the final stage, or the concentrated water in the previous stage in both the first space and the second space of the semipermeable membrane module in the final stage. In any of the methods of supplying
In the concentration step, the diluted water that has passed through the second space of the semipermeable membrane module in the final stage is supplied to the second space of the semipermeable membrane module upstream of the diluted water, and the second space of the semipermeable membrane module in each stage is supplied. Pressurize one space to allow the water contained in the first space to permeate through the second space.
The amount of the substance in water at the first space inlet or first space outlet and the second space inlet or second space outlet of the semipermeable membrane module of at least one stage is measured, and the first space of at least one stage. A water treatment method characterized by adjusting the flow rate supplied to the second space so that the concentration difference between the substance and the second space is within a predetermined range.
請求項1または2に記載の水処理方法であって、
前記所定の範囲が、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が、第一空間に対して第二空間が50%以上90%以下となる範囲であることを特徴とする水処理方法。
The water treatment method according to claim 1 or 2.
In the predetermined range, the concentration difference of the substance between the first space and the second space of the semipermeable membrane module having at least one stage is 50% or more and 90% or less in the second space with respect to the first space. A water treatment method characterized by being in the range.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の水処理方法であって、
導電率を測定することによって、前記物質の量を測定することを特徴とする水処理方法。
The water treatment method according to any one of claims 1 to 3.
A water treatment method characterized by measuring the amount of the substance by measuring the conductivity.
半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて物質を含む被処理水を濃縮し、その濃縮水をさらに半透膜モジュールを用いて濃縮する濃縮手段を1つ以上備え、第1段の半透膜モジュールの第一空間に前記被処理水を供給し、その濃縮水が最終段の半透膜モジュールの第一空間を通過した後に前記最終段の濃縮水の少なくとも一部を前記最終段の半透膜モジュールの第二空間に供給する供給手段、または、前記最終段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間の両方にその前段の濃縮水を供給する供給手段、のいずれかを備え、
前記濃縮手段において、前記最終段の半透膜モジュールの第二空間を通過した希釈水を、その上流の半透膜モジュールの第二空間に供給していき、各段の半透膜モジュールの第一空間を加圧してその第一空間に含まれる水を第二空間に透過させ、
少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間入口または第一空間出口と、第二空間入口または第二空間出口とにおける水中の前記物質の量を測定する測定手段と、
少なくとも1つの段の第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間の前段のより高濃度の濃縮水の少なくとも一部を加えて、第二空間入口における水の濃度を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする水処理装置。
Concentration means for concentrating water to be treated containing a substance using a semipermeable membrane module having a first space and a second space partitioned by a semipermeable membrane, and further concentrating the concentrated water using a semipermeable membrane module. The water to be treated is supplied to the first space of the semipermeable membrane module of the first stage, and after the concentrated water passes through the first space of the semipermeable membrane module of the final stage, the final stage The supply means for supplying at least a part of the concentrated water to the second space of the semipermeable membrane module of the final stage, or the concentration of the previous stage in both the first space and the second space of the semipermeable membrane module of the final stage. Equipped with one of the supply means to supply water,
In the concentration means, the diluted water that has passed through the second space of the semipermeable membrane module in the final stage is supplied to the second space of the semipermeable membrane module upstream of the concentrating means, and the second space of the semipermeable membrane module in each stage is supplied. Pressurize one space to allow the water contained in the first space to permeate through the second space.
A measuring means for measuring the amount of the substance in water at the first space inlet or the first space outlet and the second space inlet or the second space outlet of the semipermeable membrane module of at least one stage.
At least a part of the higher concentration concentrated water in the previous stage of the second space is added so that the concentration difference of the substance between the first space and the second space of at least one stage is within a predetermined range. Adjustment means to adjust the concentration of water at the space entrance,
A water treatment device characterized by comprising.
半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて物質を含む被処理水を濃縮し、その濃縮水をさらに半透膜モジュールを用いて濃縮する濃縮手段を1つ以上備え、第1段の半透膜モジュールの第一空間に前記被処理水を供給し、その濃縮水が最終段の半透膜モジュールの第一空間を通過した後に前記最終段の濃縮水の少なくとも一部を前記最終段の半透膜モジュールの第二空間に供給する供給手段、または、前記最終段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間の両方にその前段の濃縮水を供給する供給手段、のいずれかを備え、
前記濃縮手段において、前記最終段の半透膜モジュールの第二空間を通過した希釈水を、その上流の半透膜モジュールの第二空間に供給していき、各段の半透膜モジュールの第一空間を加圧してその第一空間に含まれる水を第二空間に透過させ、
少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間入口または第一空間出口と、第二空間入口または第二空間出口とにおける水中の前記物質の量を測定する測定手段と、
少なくとも1つの段の第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が所定の範囲となるように、第二空間に供給する流量を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする水処理装置。
Concentration means for concentrating water to be treated containing a substance using a semipermeable membrane module having a first space and a second space partitioned by a semipermeable membrane, and further concentrating the concentrated water using a semipermeable membrane module. The water to be treated is supplied to the first space of the semipermeable membrane module of the first stage, and after the concentrated water passes through the first space of the semipermeable membrane module of the final stage, the final stage The supply means for supplying at least a part of the concentrated water to the second space of the semipermeable membrane module of the final stage, or the concentration of the previous stage in both the first space and the second space of the semipermeable membrane module of the final stage. Equipped with one of the supply means to supply water,
In the concentration means, the diluted water that has passed through the second space of the semipermeable membrane module in the final stage is supplied to the second space of the semipermeable membrane module upstream of the concentrating means, and the second space of the semipermeable membrane module in each stage is supplied. Pressurize one space to allow the water contained in the first space to permeate through the second space.
A measuring means for measuring the amount of the substance in water at the first space inlet or the first space outlet and the second space inlet or the second space outlet of the semipermeable membrane module of at least one stage.
An adjusting means for adjusting the flow rate supplied to the second space so that the concentration difference of the substance between the first space and the second space of at least one stage is within a predetermined range.
A water treatment device characterized by comprising.
請求項5または6に記載の水処理装置であって、
前記所定の範囲が、少なくとも1つの段の半透膜モジュールの第一空間と第二空間との前記物質の濃度差が、第一空間に対して第二空間が50%以上90%以下となる範囲であることを特徴とする水処理装置。
The water treatment apparatus according to claim 5 or 6.
In the predetermined range, the concentration difference of the substance between the first space and the second space of the semipermeable membrane module having at least one stage is 50% or more and 90% or less in the second space with respect to the first space. A water treatment device characterized by being in a range.
請求項5〜7のいずれか1項に記載の水処理装置であって、
前記測定手段は、導電率を測定することによって、前記物質の量を測定するものであることを特徴とする水処理装置。
The water treatment apparatus according to any one of claims 5 to 7.
The water treatment apparatus is characterized in that the measuring means measures the amount of the substance by measuring the conductivity.
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