JP2021094519A - Concentration system - Google Patents

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佑己 三浦
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    • C02F2103/08Seawater, e.g. for desalination

Abstract

To provide a concentration system that suppresses membrane blockage in semipermeable membrane modules and reverse osmosis membrane modules used for brine concentration (BC).SOLUTION: There is provided a concentration system including: a reverse osmosis module 2 that separates and recovers water from undiluted liquid through a reverse osmosis membrane 20 and discharges a first target liquid that is a concentrated solution; and a semipermeable membrane module 1 having a semipermeable membrane 10 and a first chamber 11 and a second chamber 12 separated by the semipermeable membrane 10, and configured such that water contained in the first target liquid in the first chamber 11 is transferred to the second target liquid in the second chamber 12 through the semipermeable membrane 10 by flowing the first target liquid into the first chamber 11 and the second target liquid into the second chamber 12, and the concentrated solution is discharged from the first chamber 11 and the diluted liquid is discharged from the second chamber 12. The system further includes a purification device 3 that removes at least one of a hard component and a turbid component from at least one of the first target liquid, the concentrated liquid, the second target liquid, and the diluted liquid.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、濃縮システムに関する。 The present invention relates to a concentration system.

例えば、逆浸透(RO)法を用いた淡水化処理に必要なエネルギーを低下させること等を目的として、半透膜モジュールの第1室に高圧の対象液を流し、第2室に低圧の対象液を流して、第1室内の対象液に含まれる水を半透膜を介して第2室内の対象液に移行させることで、第1室から濃縮された対象液を排出し、第2室から希釈された対象液を排出する膜分離方法(ブラインコンセントレーション)が検討されている(例えば、特許文献1:特開2018−1110号公報参照)。 For example, for the purpose of reducing the energy required for desalination using the reverse osmosis (RO) method, a high-pressure target liquid is flowed through the first chamber of the semipermeable membrane module, and a low-pressure target is flowed into the second chamber. By flowing the liquid and transferring the water contained in the target liquid in the first chamber to the target liquid in the second chamber via the semipermeable membrane, the concentrated target liquid is discharged from the first chamber and the second chamber is discharged. A membrane separation method (semipermeable membrane) for discharging the target liquid diluted from the above has been studied (see, for example, Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-1110).

また、ROモジュールから排出される濃縮液をさらに高圧で運転可能な半透膜モジュールの第1室に流して、上記のブラインコンセントレーション(BC)により濃縮液をRO法よりも超高圧条件でさらに濃縮する濃縮システムも検討されている。 Further, the concentrated liquid discharged from the RO module is flowed to the first chamber of the semipermeable membrane module that can be operated at a higher pressure, and the concentrated liquid is further subjected to the above-mentioned brine concentration (BC) under ultra-high pressure conditions as compared with the RO method. Concentration systems for concentrating are also being considered.

特開2018−1110号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-1110

ROモジュールに供給される海水等の原液がスケール成分(炭酸水素塩などの硬質成分)を含んでいる場合、ROモジュールで濃縮される際に、スケール成分が濃縮されて半透膜の表面等にスケール(炭酸塩など)として析出し、半透膜の目詰まり等の問題が生じる。このため、原液がスケール成分を含んでいる場合は、ROモジュール内でスケールが析出しない程度に、原液に対してスケール防止剤の添加等によるスケール成分の析出抑制もしくは低減化処理が施されている。 When the undiluted solution such as seawater supplied to the RO module contains scale components (hard components such as bicarbonate), the scale components are concentrated on the surface of the semipermeable membrane when concentrated by the RO module. It precipitates as scale (carbonate, etc.), causing problems such as clogging of the semipermeable membrane. Therefore, when the stock solution contains a scale component, the stock solution is subjected to a treatment for suppressing or reducing the precipitation of the scale component by adding a scale inhibitor or the like to the extent that the scale does not precipitate in the RO module. ..

ここで、スケール成分の析出抑制もしくは低減化のレベル(スケール防止剤の添加量など)は、ROモジュール内での濃縮によってスケールが析出しないレベルであればよく、原液から完全にスケール成分を除去する必要はない。このため、ROモジュールから排出される濃縮液中には、それ以上濃縮度を上げると容易にスケールが発生するレベルの溶液組成となっている場合がある。 Here, the level of suppressing or reducing the precipitation of the scale component (such as the amount of the scale inhibitor added) may be a level at which the scale does not precipitate due to concentration in the RO module, and the scale component is completely removed from the stock solution. There is no need. Therefore, the concentrated liquid discharged from the RO module may have a solution composition at a level at which scale is easily generated when the concentration is further increased.

このため、ROモジュールの後にブラインコンセントレーション(BC)を組み合わせて、更に濃縮を行う濃縮システムにおいては、ROモジュールから排出される濃縮液がさらにBCによって濃縮される際に、BCに用いられる半透膜モジュールでスケールが発生する虞がある。また、BCの際に、液の水温やpHが変動した場合に、スケール(硬質成分)が析出してしまう虞もある。 Therefore, in a concentration system in which a brine concentration (BC) is combined after the RO module to further concentrate, the semipermeable membrane used for BC when the concentrate discharged from the RO module is further concentrated by BC. Scale may occur in the membrane module. Further, in the case of BC, when the water temperature or pH of the liquid fluctuates, there is a possibility that scale (hard component) is precipitated.

BCに用いられる半透膜モジュールにおいて、スケールが析出すると、膜閉塞(目詰まり)等の問題が生じる可能性がある。 In the semipermeable membrane module used for BC, if scale is deposited, problems such as membrane clogging (clogging) may occur.

また、ROモジュールに供給される海水等の原液は濁質成分(有機物、微生物など)を含んでいる場合もある。この濁質成分に対しても、通常は、ROモジュール内で濁質成分による膜閉塞が生じない程度に、原液に対して濁質成分の低減化処理が施されている。しかし、ROモジュールから排出される濃縮液がさらにBCによって濃縮される際に、BCに用いられる半透膜モジュールにおいて、濁質成分が高濃度になることにより、スケール成分と同様の問題を生じる虞がある。 In addition, the undiluted solution such as seawater supplied to the RO module may contain turbid components (organic substances, microorganisms, etc.). The turbid component is also usually subjected to a reduction treatment of the turbid component in the stock solution to the extent that the film is not blocked by the turbid component in the RO module. However, when the concentrated liquid discharged from the RO module is further concentrated by BC, the semipermeable membrane module used for BC may have the same problem as the scale component due to the high concentration of the turbid component. There is.

ここで、図2に示されるように、半透膜モジュール1の第1室11から排出される対象液(BCにより濃縮された濃縮液)を圧力を低下させて半透膜モジュール1の第2室12に流し、かつ、半透膜モジュール1の第2室12から排出される対象液(BCにより希釈された希釈液)が対象液の原液の少なくとも一部として再利用される場合は、このような問題が濃縮システム全体に亘り継続的に生じることになる。 Here, as shown in FIG. 2, the pressure of the target liquid (concentrated liquid concentrated by BC) discharged from the first chamber 11 of the semipermeable membrane module 1 is reduced to reduce the pressure of the second semipermeable membrane module 1. When the target liquid (diluted liquid diluted by BC) that flows into the chamber 12 and is discharged from the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1 is reused as at least a part of the stock solution of the target liquid, this is used. Such problems will continue to occur throughout the enrichment system.

したがって、本発明は、逆浸透(RO)モジュールから排出される濃縮原液をブラインコンセントレーション(BC)によりさらに濃縮する濃縮システムにおいて、半透膜モジュール1の第1室11から排出される濃縮液を圧力を低下させて半透膜モジュール1の第2室12に流し、かつ、半透膜モジュール1の第2室12から排出される希釈液が対象液の原液の少なくとも一部として再利用される場合に、BCに用いられる半透膜モジュールおよびROモジュールにおける膜閉塞等を抑制することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, in a concentration system in which the concentrated stock solution discharged from the back permeation (RO) module is further concentrated by brine concentration (BC), the concentrated solution discharged from the first chamber 11 of the semipermeable membrane module 1 is used. The diluted solution that reduces the pressure and flows into the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1 and is discharged from the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1 is reused as at least a part of the stock solution of the target solution. In some cases, the purpose is to suppress membrane blockage in the semipermeable membrane module and RO module used for BC.

(1) 所定の圧力に昇圧された原液から逆浸透膜を介して水を分離および回収し、濃縮された前記原液である第1対象液を排出する、逆浸透モジュールと、
半透膜と、前記半透膜で仕切られた第1室および第2室と、を有し、前記第1対象液を所定の圧力で前記第1室に流し、第2対象液を前記所定の圧力よりも低い圧力で前記第2室に流すことで、前記第1室内の前記第1対象液に含まれる水を前記半透膜を介して前記第2室内の前記第2対象液に移行させ、前記第1室から濃縮液を排出し、前記第2室から希釈液を排出する、半透膜モジュールと、を備え、
前記第1室から排出される濃縮液の少なくとも一部が、前記第2対象液として第2室に流され、
前記希釈液は、前記原液の少なくとも一部として再利用される、濃縮システムであって、
前記第1対象液、前記濃縮液、前記第2対象液および前記希釈液の少なくともいずれかから硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかを除去する浄化装置をさらに備える、濃縮システム。
(1) A reverse osmosis module that separates and recovers water from a stock solution that has been pressurized to a predetermined pressure via a reverse osmosis membrane, and discharges the concentrated first target solution, which is the stock solution.
It has a semipermeable membrane and a first chamber and a second chamber partitioned by the semipermeable membrane, the first target liquid is flowed into the first chamber at a predetermined pressure, and the second target liquid is flown into the predetermined chamber. By flowing the liquid into the second chamber at a pressure lower than the pressure of the above, the water contained in the first target liquid in the first chamber is transferred to the second target liquid in the second chamber via the semipermeable membrane. A semipermeable membrane module, which discharges the concentrated liquid from the first chamber and discharges the diluted liquid from the second chamber, is provided.
At least a part of the concentrated liquid discharged from the first chamber is flowed into the second chamber as the second target liquid.
The diluent is a concentration system that is reused as at least part of the stock solution.
A concentration system further comprising a purification device for removing at least one of a hard component and a turbid component from at least one of the first target liquid, the concentrated liquid, the second target liquid, and the diluted liquid.

(2) 前記浄化装置は、少なくとも前記濃縮液から、硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかを除去する、(1)に記載の濃縮システム。 (2) The concentration system according to (1), wherein the purification device removes at least one of a hard component and a turbid component from the concentrate.

(3) 前記浄化装置は、前記第1対象液、前記濃縮液、前記第2対象液および前記希釈液の少なくともいずれかから、濁質成分および硬質成分をこの順で除去する、(1)または(2)に記載の濃縮システム。 (3) The purification device removes turbid components and hard components from at least one of the first target liquid, the concentrated liquid, the second target liquid, and the diluted liquid in this order, (1) or The concentration system according to (2).

本発明によれば、逆浸透(RO)モジュールから排出される濃縮原液をブラインコンセントレーション(BC)によりさらに濃縮する濃縮システムにおいて、半透膜モジュール1の第1室11から排出される濃縮液を圧力を低下させて半透膜モジュール1の第2室12に流し、かつ、半透膜モジュール1の第2室12から排出される希釈液が対象液の原液の少なくとも一部として再利用される場合に、BCに用いられる半透膜モジュールおよびROモジュールにおける膜閉塞等を抑制することができる。 According to the present invention, in a concentration system in which the concentrated stock solution discharged from the back permeation (RO) module is further concentrated by brine concentration (BC), the concentrated solution discharged from the first chamber 11 of the semipermeable membrane module 1 is used. The diluted solution that reduces the pressure and flows into the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1 and is discharged from the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1 is reused as at least a part of the stock solution of the target solution. In some cases, membrane occlusion and the like in the semipermeable membrane module and RO module used for BC can be suppressed.

実施形態の濃縮システムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the enrichment system of an embodiment. 従来の濃縮システムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the conventional concentration system.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals represent the same parts or equivalent parts. Further, the dimensional relationships such as length, width, thickness, and depth are appropriately changed for the purpose of clarifying and simplifying the drawings, and do not represent the actual dimensional relationships.

<実施形態1>
図1を参照して、本実施形態の濃縮システムは、主に、逆浸透モジュール2と、半透膜モジュール1と、浄化装置3と、を備える。
<Embodiment 1>
With reference to FIG. 1, the concentration system of the present embodiment mainly includes a reverse osmosis module 2, a semipermeable membrane module 1, and a purification device 3.

逆浸透モジュール2では、所定の圧力に昇圧された原液から逆浸透膜20を介して水を分離および回収し、濃縮された原液である第1対象液(濃縮原液)を排出する。
半透膜モジュール1では、半透膜10と、半透膜で仕切られた第1室11および第2室12と、を有し、第1対象液を所定の圧力で第1室11に流し、第2対象液を所定の圧力(第1対象液の圧力)よりも低い圧力で第2室12に流すことで、第1室11内の第1対象液に含まれる水を半透膜を介して第2室12内の第2対象液に移行させ、第1室11から濃縮液を排出し、第2室12から希釈液を排出する。
第1室11から排出される濃縮液の少なくとも一部が、第2対象液として第2室12に流され、かつ、第2室12から排出される希釈液は、原液の少なくとも一部として再利用される。
浄化装置3では、第1対象液、濃縮液、第2対象液および希釈液の少なくともいずれかから硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかが除去される。
In the reverse osmosis module 2, water is separated and recovered from the undiluted solution pressurized to a predetermined pressure via the reverse osmosis membrane 20, and the first target solution (concentrated undiluted solution) which is the concentrated undiluted solution is discharged.
The semipermeable membrane module 1 has a semipermeable membrane 10 and a first chamber 11 and a second chamber 12 partitioned by the semipermeable membrane, and the first target liquid is allowed to flow into the first chamber 11 at a predetermined pressure. By flowing the second target liquid through the second chamber 12 at a pressure lower than a predetermined pressure (pressure of the first target liquid), the water contained in the first target liquid in the first chamber 11 is semipermeable membrane. The liquid is transferred to the second target liquid in the second chamber 12 through the chamber 12, the concentrated liquid is discharged from the first chamber 11, and the diluted liquid is discharged from the second chamber 12.
At least a part of the concentrated liquid discharged from the first chamber 11 is flowed to the second chamber 12 as the second target liquid, and the diluted liquid discharged from the second chamber 12 is re-used as at least a part of the stock solution. It will be used.
In the purification device 3, at least one of the hard component and the turbid component is removed from at least one of the first target liquid, the concentrated liquid, the second target liquid, and the diluted liquid.

尚、浄化装置3において、硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかを「除去する」とは、必ずしも硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかを完全に除去する必要はなく、硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかの少なくとも一部を除去すればよい。すなわち、硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかの量を低減することができればよい。 In the purification device 3, "removing" at least one of the hard component and the turbid component does not necessarily mean that at least one of the hard component and the turbid component is completely removed, and the hard component and the turbid component do not necessarily have to be completely removed. At least a part of at least one of the components may be removed. That is, it suffices if the amount of at least one of the hard component and the turbid component can be reduced.

以下、本実施形態の濃縮システムの詳細について説明する。 Hereinafter, the details of the enrichment system of the present embodiment will be described.

〔逆浸透モジュール〕
本実施形態の濃縮システムは、逆浸透(RO)モジュール2の上流側に、高圧ポンプ2aを備える。高圧ポンプ2aは、原液を所定の圧力に昇圧してROモジュール2の第1室21に供給する。ROモジュール2は、所定の圧力に昇圧された原液から逆浸透(RO)膜20を介して水(透過水)を第2室22側へ分離することで、濃縮された原液である濃縮原液(第1対象液)を第1室21から排出し、水を第2室22から排出する。
[Reverse osmosis module]
The enrichment system of this embodiment includes a high pressure pump 2a on the upstream side of the reverse osmosis (RO) module 2. The high-pressure pump 2a boosts the stock solution to a predetermined pressure and supplies it to the first chamber 21 of the RO module 2. The RO module 2 separates water (permeated water) from the undiluted solution pressurized to a predetermined pressure to the second chamber 22 side via the reverse osmosis (RO) membrane 20 to obtain a concentrated undiluted solution (concentrated undiluted solution). The first target solution) is discharged from the first chamber 21, and the water is discharged from the second chamber 22.

本明細書において、「原液」は、ROモジュール2に供給される水を含む液体であれば特に限定されず、溶液および懸濁液のいずれであってもよい。原液としては、例えば、海水、河川水、汽水、排水などが挙げられる。排水としては、例えば、工業排水、生活排水、油田またはガス田の排水などが挙げられる。 In the present specification, the "stock solution" is not particularly limited as long as it is a liquid containing water supplied to the RO module 2, and may be either a solution or a suspension. Examples of the undiluted solution include seawater, river water, brackish water, wastewater and the like. Examples of wastewater include industrial wastewater, domestic wastewater, oil field or gas field wastewater, and the like.

なお、高圧ポンプ2aの上流側には、原液中に含まれる濁質(微粒子、微生物、スケール成分等)を除去するために、図示しない前処理装置を備えていてもよい。前処理装置としては、例えば、砂ろ過装置やUF(Ultrafiltration:限外ろ過)膜、MF(Microfiltration:精密ろ過)膜等を用いたろ過装置や、塩素、次亜塩素酸ナトリウム、凝集剤、スケール防止剤等の添加装置や、pHの調整装置などが挙げられる。なお、スケール防止剤とは、液中のスケール成分がスケールとして析出することを防止または抑制する作用を有する添加剤である。スケール防止剤としては、例えば、ポリリン酸系、ホスホン酸系、ホスフィン酸系、ポリカルボン酸系などの化合物が挙げられる。 A pretreatment device (not shown) may be provided on the upstream side of the high-pressure pump 2a in order to remove turbid substances (fine particles, microorganisms, scale components, etc.) contained in the undiluted solution. Examples of the pretreatment device include a sand filtration device, a filtration device using a UF (Ultrafiltration) membrane, an MF (Microfiltration) membrane, etc., chlorine, sodium hypochlorite, a flocculant, and scale. Examples include an addition device such as an inhibitor and a pH adjustment device. The scale inhibitor is an additive having an action of preventing or suppressing the precipitation of scale components in the liquid as scale. Examples of the anti-scale agent include compounds such as polyphosphoric acid-based, phosphonic acid-based, phosphinic acid-based, and polycarboxylic acid-based compounds.

本実施形態において、ROモジュール2(第1室21)の下流側に半透膜モジュール1が接続される。ROモジュール2の第1室21から排出される濃縮原液は、高い圧力を有しているため、その圧力によって半透膜モジュール1側へ送られる。すなわち、ROモジュール2の第1室21から排出される濃縮原液が、半透膜モジュール1の第1室11に供給される第1対象液である。 In the present embodiment, the semipermeable membrane module 1 is connected to the downstream side of the RO module 2 (first chamber 21). Since the concentrated stock solution discharged from the first chamber 21 of the RO module 2 has a high pressure, it is sent to the semipermeable membrane module 1 side by the pressure. That is, the concentrated stock solution discharged from the first chamber 21 of the RO module 2 is the first target liquid supplied to the first chamber 11 of the semipermeable membrane module 1.

〔半透膜モジュール〕
半透膜モジュール1は、半透膜10と、半透膜10で仕切られた第1室11および第2室12と、を有する。
[Semipermeable membrane module]
The semipermeable membrane module 1 has a semipermeable membrane 10 and a first chamber 11 and a second chamber 12 partitioned by the semipermeable membrane 10.

第1対象液(濃縮原液)は、所定の圧力で第1室11に流入し、第2対象液は、所定の圧力よりも低い圧力で第2室12に流入する。これにより、第1室11内の第1対象液に含まれる水は半透膜10を介して第2室12内の第2対象液に移行し、第1室11から濃縮液(濃縮された第1対象液)が排出され、第2室12から希釈液(希釈された第2対象液)が排出される。 The first target liquid (concentrated stock solution) flows into the first chamber 11 at a predetermined pressure, and the second target liquid flows into the second chamber 12 at a pressure lower than the predetermined pressure. As a result, the water contained in the first target liquid in the first chamber 11 is transferred to the second target liquid in the second chamber 12 via the semipermeable membrane 10, and is concentrated (concentrated) from the first chamber 11. The first target liquid) is discharged, and the diluted liquid (diluted second target liquid) is discharged from the second chamber 12.

ここで、本実施形態において、第1室から排出される濃縮液の少なくとも一部は、第2対象液として第2室に流される。なお、図1では、第1室から排出される濃縮液の少なくとも一部が、後述する浄化装置3を介して、第2対象液として第2室に流されているが、浄化装置3の位置はこの位置に限定されない。 Here, in the present embodiment, at least a part of the concentrated liquid discharged from the first chamber is flowed to the second chamber as the second target liquid. In FIG. 1, at least a part of the concentrated liquid discharged from the first chamber is flowed to the second chamber as the second target liquid via the purification device 3 described later, but the position of the purification device 3 Is not limited to this position.

図1の場合、半透膜モジュール1の第1室11と第2室12とに流入する対象液は、同じ液であるため、基本的に等しい浸透圧を有する。このため、RO法のように、対象液(高浸透圧液)と淡水との間の高い浸透圧差に逆らって逆浸透を起こさせるための高い圧力が必要なく、比較的低圧の加圧によって、対象液の膜分離を実施することができる(一部の対象液を希釈し、他の一部の対象液を濃縮することができる)。 In the case of FIG. 1, since the target liquids flowing into the first chamber 11 and the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1 are the same liquid, they have basically the same osmotic pressure. Therefore, unlike the RO method, a high pressure for causing reverse osmosis against the high osmotic pressure difference between the target liquid (high osmotic liquid) and fresh water is not required, and pressure is applied at a relatively low pressure. Membrane separation of the target solution can be performed (some target solutions can be diluted and some other target solutions can be concentrated).

ただし、本実施形態において、半透膜モジュール1の第2室12に供給される第2対象液は、第1室11に供給される第1対象液以外の液を含んでいてもよい。 However, in the present embodiment, the second target liquid supplied to the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1 may include a liquid other than the first target liquid supplied to the first chamber 11.

この場合、第1室11に流される第1対象液と第2室12に流される第2対象液との間で濃度が異なる場合でも、その浸透圧差(絶対値)が第1室11に供給される第1対象液の圧力よりも小さければ、理論上、BCによる膜分離は実施可能である。第1室11(高圧側)に流入する第1対象液の浸透圧と第2室12(低圧側)に供給される第2対象液の浸透圧との差は、第1室11に供給される第1対象液の所定の圧力の30%以下であることが好ましい。 In this case, even if the concentration is different between the first target liquid flowing in the first chamber 11 and the second target liquid flowing in the second chamber 12, the osmotic pressure difference (absolute value) is supplied to the first chamber 11. In theory, membrane separation by BC is feasible if the pressure is lower than the pressure of the first target liquid. The difference between the osmotic pressure of the first target liquid flowing into the first chamber 11 (high pressure side) and the osmotic pressure of the second target liquid supplied to the second chamber 12 (low pressure side) is supplied to the first chamber 11. It is preferably 30% or less of the predetermined pressure of the first target liquid.

本実施形態において、半透膜モジュール1の第2室12から排出される希釈液は、原液の少なくとも一部として再利用される。これにより、濃縮システムから外部に排出される液は、最も濃縮された状態の半透膜モジュール1の第1室11から排出される濃縮液と、ROモジュール2の第2室22から排出される水だけとなる。この場合、濃縮液は更に処理が施され、そのまま海洋、河川等の外部環境中に排出されることはなく、水だけが外部環境中に排出されるため、半透膜モジュール1の第2室12から排出される希釈液のように、原液よりは濃縮された状態の液を外部環境中に排出することがなく、環境への悪影響を防止することができる。 In the present embodiment, the diluent discharged from the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1 is reused as at least a part of the stock solution. As a result, the liquid discharged to the outside from the concentration system is discharged from the first chamber 11 of the semipermeable membrane module 1 in the most concentrated state and the second chamber 22 of the RO module 2. Only water. In this case, the concentrate is further treated and is not discharged into the external environment such as the ocean or river as it is, but only water is discharged into the external environment. Therefore, the second chamber of the semipermeable membrane module 1 is discharged. Unlike the diluted solution discharged from No. 12, the solution in a state of being more concentrated than the undiluted solution is not discharged into the external environment, and adverse effects on the environment can be prevented.

なお、BCの工程は、図1に示されるように1つの半透膜モジュール1を用いた1段の工程であってもよいが、複数の半透膜モジュールを用いた多段の工程であってもよい。 The BC process may be a one-stage process using one semipermeable membrane module 1 as shown in FIG. 1, but is a multi-stage process using a plurality of semipermeable membrane modules. May be good.

半透膜モジュール1での膜分離処理であるブラインコンセントレーション(BC)において、半透膜モジュール1の半透膜10を介して第1室11から第2室12に水を移行させるためには、第1室11に供給される第1対象液の圧力を、半透膜10の両側を流れる第1対象液と第2対象液との浸透圧差より大きくする必要がある。このため、1段の工程(1つの半透膜モジュール)で第1対象液を高度に濃縮するためには、それに応じた高い圧力での供給が必要になり、ポンプの稼動のためのエネルギーコストが増加する等のデメリットがある。このため、濃縮工程を段階的にし、BCに必要な圧力を低下させること等を目的として、BCを複数の半透膜モジュールを用いた多段の工程により実施してもよい。このような多段の工程によるBCについては、例えば、特開2018−069198号公報に開示されている。 In the brine concentration (BC), which is the membrane separation process in the semipermeable membrane module 1, in order to transfer water from the first chamber 11 to the second chamber 12 via the semipermeable membrane 10 of the semipermeable membrane module 1. , The pressure of the first target liquid supplied to the first chamber 11 needs to be larger than the osmotic pressure difference between the first target liquid and the second target liquid flowing on both sides of the semipermeable membrane 10. Therefore, in order to highly concentrate the first target liquid in one step (one semipermeable membrane module), it is necessary to supply it at a correspondingly high pressure, and the energy cost for operating the pump is high. There are disadvantages such as an increase in. Therefore, BC may be carried out by a multi-step process using a plurality of semipermeable membrane modules for the purpose of stepwise concentration step and reducing the pressure required for BC. BC by such a multi-step process is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-069198.

半透膜としては、例えば、逆浸透(RO)膜、正浸透(FO)膜、ナノろ過(NF)膜と呼ばれる半透膜が挙げられる。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1室11に供給される第1対象液の圧力は好ましくは6〜10MPaである。 Examples of the semipermeable membrane include a semipermeable membrane called a reverse osmosis (RO) membrane, a forward osmosis (FO) membrane, and a nanofiltration (NF) membrane. When a reverse osmosis membrane, a forward osmosis membrane, or a nanofiltration membrane is used as the semipermeable membrane, the pressure of the first target liquid supplied to the first chamber 11 is preferably 6 to 10 MPa.

通常、RO膜およびFO膜の孔径は約2nm以下であり、UF膜の孔径は約2〜100nmである。NF膜は、RO膜のうちイオンや塩類の阻止率が比較的低いものであり、通常、NF膜の孔径は約1〜2nmである。半透膜としてRO膜またはFO膜、NF膜を用いる場合、RO膜またはFO膜、NF膜の塩除去率は好ましくは90%以上である。 Usually, the pore diameters of the RO membrane and the FO membrane are about 2 nm or less, and the pore diameter of the UF membrane is about 2 to 100 nm. The NF membrane has a relatively low inhibition rate of ions and salts among the RO membranes, and the pore size of the NF membrane is usually about 1 to 2 nm. When an RO membrane, an FO membrane, or an NF membrane is used as the semipermeable membrane, the salt removal rate of the RO membrane, the FO membrane, or the NF membrane is preferably 90% or more.

半透膜を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、セルロース系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアミド系樹脂などが挙げられる。半透膜は、セルロース系樹脂およびポリスルホン系樹脂の少なくともいずれかを含む材料から構成されることが好ましい。 The material constituting the semipermeable membrane is not particularly limited, and examples thereof include a cellulosic resin, a polysulfone resin, and a polyamide resin. The semipermeable membrane is preferably composed of a material containing at least one of a cellulosic resin and a polysulfone resin.

セルロース系樹脂は、好ましくは酢酸セルロース系樹脂である。酢酸セルロース系樹脂は、殺菌剤である塩素に対する耐性があり、微生物の増殖を抑制できる特徴を有している。酢酸セルロース系樹脂は、好ましくは酢酸セルロースであり、耐久性の点から、より好ましくは三酢酸セルロースである。 The cellulosic resin is preferably a cellulosic acetate resin. Cellulose acetate-based resins are resistant to chlorine, which is a bactericidal agent, and have the characteristic of being able to suppress the growth of microorganisms. The cellulose acetate-based resin is preferably cellulose acetate, and more preferably tricellulose triacetate from the viewpoint of durability.

ポリスルホン系樹脂は、好ましくはポリエーテルスルホン系樹脂である。ポリエーテルスルホン系樹脂は、好ましくはスルホン化ポリエーテルスルホンである。 The polysulfone-based resin is preferably a polyether sulfone-based resin. The polyether sulfone-based resin is preferably a sulfonated polyether sulfone.

半透膜10(および上述の逆浸透膜20)の形状としては、特に限定されないが、例えば、平膜または中空糸膜が挙げられる。なお、図1では、半透膜10として平膜を簡略化して描いているが、特にこのような形状に限定されるものではない。なお、中空糸膜(中空糸型半透膜)は、スパイラル型半透膜などに比べて、モジュール当たりの膜面積を大きくすることができ、浸透効率を高めることができる点で有利である。 The shape of the semipermeable membrane 10 (and the reverse osmosis membrane 20 described above) is not particularly limited, and examples thereof include a flat membrane and a hollow fiber membrane. In FIG. 1, the semipermeable membrane 10 is a simplified drawing of the flat membrane, but the shape is not particularly limited to such a shape. The hollow fiber membrane (hollow fiber type semipermeable membrane) is advantageous in that the membrane area per module can be increased and the permeation efficiency can be improved as compared with a spiral type semipermeable membrane or the like.

また、半透膜モジュール1(および上述の逆浸透モジュール2)の形態としては、特に限定されないが、中空糸膜を用いる場合は、中空糸膜をストレート配置したモジュールや、中空糸膜を芯管に巻きつけたクロスワインド型モジュールなどが挙げられる。平膜を用いる場合は、平膜を積み重ねた積層型モジュールや、平膜を封筒状として芯管に巻きつけたスパイラル型モジュールなどが挙げられる。 The form of the semipermeable membrane module 1 (and the reverse osmosis module 2 described above) is not particularly limited, but when a hollow fiber membrane is used, a module in which the hollow fiber membrane is arranged straight or a hollow fiber membrane is used as a core tube. A cross-wind type module wrapped around the membrane can be mentioned. When a flat film is used, examples thereof include a laminated module in which flat films are stacked, and a spiral module in which the flat film is wound around a core tube in an envelope shape.

具体的な中空糸膜の一例としては、全体がセルロース系樹脂から構成されている単層構造の膜が挙げられる。ただし、ここでいう単層構造とは、層全体が均一な膜である必要はなく、例えば、特開2012−115835号公報に開示されるように、外周表面近傍に緻密層を有し、この緻密層が実質的に中空糸膜の孔径を規定する分離活性層となっていることが好ましい。 As an example of a specific hollow fiber membrane, there is a single-layer structure membrane which is entirely composed of a cellulosic resin. However, the single-layer structure referred to here does not have to be a uniform film as a whole, and has, for example, a dense layer in the vicinity of the outer peripheral surface as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-115835. It is preferable that the dense layer is a separation active layer that substantially defines the pore size of the hollow fiber membrane.

具体的な中空糸膜の別の例としては、支持層(例えば、ポリフェニレンオキサイドからなる層)の外周表面にポリフェニレン系樹脂(例えば、スルホン化ポリエーテルスルホン)からなる緻密層を有する2層構造の膜が挙げられる。また、他の例として、支持層(例えば、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンからなる層)の外周表面にポリアミド系樹脂からなる緻密層を有する2層構造の膜が挙げられる。 As another specific example of the hollow fiber membrane, a two-layer structure having a dense layer made of a polyphenylene resin (for example, sulfonated polyether sulfone) on the outer peripheral surface of a support layer (for example, a layer made of polyphenylene oxide). Membrane is mentioned. Further, as another example, a film having a two-layer structure having a dense layer made of a polyamide resin on the outer peripheral surface of a support layer (for example, a layer made of polysulfone or polyethersulfone) can be mentioned.

なお、中空糸膜を用いた半透膜モジュールにおいて、通常は、中空糸膜の外側が第1室となる。中空糸膜の内側(中空部)を流れる流体を加圧しても、圧力損失が大きくなり加圧が十分に働き難いためである。 In a semipermeable membrane module using a hollow fiber membrane, the outside of the hollow fiber membrane is usually the first chamber. This is because even if the fluid flowing inside the hollow fiber membrane (hollow portion) is pressurized, the pressure loss becomes large and it is difficult for the pressurization to work sufficiently.

〔浄化装置〕
浄化装置3では、第1対象液、濃縮液、第2対象液および希釈液の少なくともいずれかから、硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかが除去される。
これにより、ROモジュールから排出される濃縮原液をBCによりさらに濃縮する濃縮システムにおいて、半透膜モジュール1の第1室11から排出される濃縮液を圧力を低下させて半透膜モジュール1の第2室12に流し、かつ、半透膜モジュール1の第2室12から排出される希釈液が対象液の原液の少なくとも一部として再利用される場合に、BCに用いられる半透膜モジュールおよびROモジュールにおける膜閉塞等を抑制することができる。
[Purification device]
In the purification device 3, at least one of the hard component and the turbid component is removed from at least one of the first target liquid, the concentrated liquid, the second target liquid, and the diluted liquid.
As a result, in the concentration system in which the concentrated stock solution discharged from the RO module is further concentrated by BC, the pressure of the concentrated solution discharged from the first chamber 11 of the semipermeable membrane module 1 is reduced to reduce the pressure of the semipermeable membrane module 1 first. The semipermeable membrane module and the semipermeable membrane module used for BC when the diluted solution that flows into the two chambers 12 and is discharged from the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1 is reused as at least a part of the stock solution of the target solution. It is possible to suppress membrane blockage in the RO module.

硬質成分の除去は、例えば、後述する軟水化装置によって実施される。
濁質成分の除去は、例えば、後述する濁質除去装置によって実施される。
すなわち、浄化装置3には、例えば、これらの軟水化装置、濁質除去装置などが含まれる。
The removal of the hard component is carried out by, for example, a water softening device described later.
The removal of the turbid component is carried out by, for example, a turbidity removing device described later.
That is, the purification device 3 includes, for example, these water softening devices, turbidity removing devices, and the like.

浄化装置3では、硬質成分または濁質成分のいずれか一方が除去されてもよく、硬質成分および濁質成分の両方が除去されてもよい。
すなわち、浄化装置3は、軟水化装置のみを含んでいてもよく、濁質除去装置のみを含んでいてもよく、軟水化装置および濁質除去装置の両方を含んでいてもよい。
In the purification device 3, either the hard component or the turbid component may be removed, and both the hard component and the turbid component may be removed.
That is, the purification device 3 may include only the water softening device, may include only the turbidity removing device, or may include both the water softening device and the turbidity removing device.

なお、浄化装置3で、濃縮原液から硬質成分および濁質成分の両方が除去される場合、濃縮原液から濁質成分および硬質成分がこの順で除去されて、第1対象液として排出されることが好ましい。すなわち、浄化装置3が軟水化装置および濁質除去装置の両方を含む場合、濃縮原液の流れの上流側から順に、濁質除去装置および軟水化装置がこの順で設けられていることが好ましい。
硬質成分の除去では、例えばナノろ過膜等のより微細な多孔を有する膜が使用され、膜閉塞が生じやすいため、先に濁質成分を除去した方が、硬質成分の除去の際の膜閉塞等の問題が生じにくいためである。
When both the hard component and the turbid component are removed from the concentrated stock solution by the purification device 3, the turbid component and the hard component are removed from the concentrated stock solution in this order and discharged as the first target solution. Is preferable. That is, when the purification device 3 includes both a water softening device and a turbidity removing device, it is preferable that the turbidity removing device and the turbidity removing device are provided in this order from the upstream side of the flow of the concentrated stock solution.
For the removal of hard components, for example, a membrane having finer pores such as a nanofiltration membrane is used, and membrane blockage is likely to occur. Therefore, it is better to remove the turbid component first to block the membrane when removing the hard component. This is because problems such as the above are unlikely to occur.

浄化装置3は、図1に示されるように、半透膜モジュール1の第1室11から排出される濃縮液から、硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかを除去することが好ましい。すなわち、浄化装置3は、半透膜モジュール1の第1室11の下流側、かつ、半透膜モジュール1の第2室12の上流側に、設けられていることが好ましい。
この場合、他の第1対象液(濃縮原液)、希釈液等に対して、浄化処理(硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかの除去)を行うよりも、半透膜モジュール1から排出される濃縮液に対して浄化処理を行う方が、浄化装置での処理量が少なくて済む。これにより、設備に必要なスペースが小さくて済み、初期投資コストが少なくて済むという利点がある。
As shown in FIG. 1, the purifying device 3 preferably removes at least one of a hard component and a turbid component from the concentrated liquid discharged from the first chamber 11 of the semipermeable membrane module 1. That is, it is preferable that the purification device 3 is provided on the downstream side of the first chamber 11 of the semipermeable membrane module 1 and on the upstream side of the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1.
In this case, the other first target solution (concentrated stock solution), diluted solution, etc. is discharged from the semipermeable membrane module 1 rather than being purified (removing at least one of the hard component and the turbid component). The amount of processing by the purification device is smaller when the purification treatment is performed on the concentrated liquid. This has the advantage that the space required for the equipment is small and the initial investment cost is low.

浄化装置3は、耐圧性が高くない場合が多いため、半透膜モジュール1の第1室11から排出される高い圧力を有する濃縮液は、例えば、圧力低下装置4により圧力が低下された状態で浄化装置3に供給される。このため、浄化装置3から半透膜モジュール1の第2室12への流路には、第1対象液を半透膜モジュール1の第2室12に送るためのポンプ1aが設けられていてもよい。
なお、圧力低下装置4としては、例えば、分流弁、減圧器またはエネルギー回収装置などが挙げられる。
Since the purifying device 3 often does not have high pressure resistance, the concentrated liquid having a high pressure discharged from the first chamber 11 of the semipermeable membrane module 1 is in a state where the pressure is lowered by, for example, the pressure lowering device 4. Is supplied to the purification device 3. Therefore, a pump 1a for sending the first target liquid to the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1 is provided in the flow path from the purification device 3 to the second chamber 12 of the semipermeable membrane module 1. May be good.
Examples of the pressure lowering device 4 include a flow dividing valve, a decompressor, an energy recovery device, and the like.

エネルギー回収装置としては、例えば、タービン等を用いて電気としてエネルギーを回収する電気式のエネルギー回収装置、または、濃縮液から機械的にエネルギーを回収する機械式のエネルギー回収装置が挙げられる。
機械式のエネルギー回収装置としては、ターボチャージャー、または、高圧ポンプの駆動軸と同軸上に結合された水車を用いて、濃縮液の圧力エネルギーを動力として回収する動力伝達式のエネルギー回収装置が知られている。また、機械式のエネルギー回収装置の別の例として、圧力変換装置(Pressure Exchanger:PX)などの濃縮液の圧力を直接回収する圧力伝達式のエネルギー回収装置を用いることもできる。このようなエネルギー回収装置は、例えば、特開2004−81913号公報、特開平1−123605号公報などに開示されている。
Examples of the energy recovery device include an electric energy recovery device that recovers energy as electricity using a turbine or the like, or a mechanical energy recovery device that mechanically recovers energy from a concentrated liquid.
As a mechanical energy recovery device, a power transmission type energy recovery device that recovers the pressure energy of the concentrate as power by using a turbocharger or a water wheel coaxially coupled to the drive shaft of a high-pressure pump is known. Has been done. Further, as another example of the mechanical energy recovery device, a pressure transfer type energy recovery device that directly recovers the pressure of the concentrated liquid such as a pressure converter (PX) can also be used. Such an energy recovery device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-81913, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-1123605, and the like.

(軟水化装置)
軟水化装置は、ROモジュール1から排出された濃縮原液から硬質成分(カルシウムイオン、マグネシウムイオンなどの多価イオン)を除去することにより、硬質成分量が低減化された液を得る装置である。
(Water softening device)
The water softening device is a device for obtaining a liquid in which the amount of hard components is reduced by removing hard components (polyvalent ions such as calcium ions and magnesium ions) from the concentrated stock solution discharged from RO module 1.

軟水化装置としては、例えば、NF(Nanofiltration:ナノろ過)膜を用いたろ過装置、イオン交換樹脂を用いた処理装置などが挙げられる。尚、このような軟水化装置は、例えば、佐藤長久ら,「改質RO膜を用いた軟水化」,膜(MEMBRANE),38(6),304-309,2013などに開示されている。 Examples of the water softening device include a filtration device using an NF (Nanofiltration) membrane, a processing device using an ion exchange resin, and the like. Such a water softening device is disclosed in, for example, Nagahisa Sato et al., "Water softening using a modified RO membrane", Membrane (MEMBRANE), 38 (6), 304-309, 2013 and the like.

なお、濃縮システムの運転停止期間等において、軟水化装置のメンテナンスを実施することが好ましい。メンテナンスとしては、例えば、NF膜を用いたろ過装置の場合は薬品洗浄、イオン交換樹脂を用いた処理装置の場合はイオン交換樹脂の再生処理などが挙げられる。 It is preferable to carry out maintenance of the water softening device during the operation stop period of the concentration system. Examples of maintenance include chemical cleaning in the case of a filtration device using an NF film, and regeneration treatment of an ion exchange resin in the case of a processing device using an ion exchange resin.

(濁質除去装置)
濁質除去装置は、ROモジュール1から排出された濃縮原液から濁質成分(有機物、微生物などの不溶性の物体)を除去することにより、濁質成分量が低減化された液を得る装置である。
(Muddy substance removal device)
The turbidity removing device is a device that obtains a liquid in which the amount of turbidity components is reduced by removing turbidity components (insoluble objects such as organic substances and microorganisms) from the concentrated stock solution discharged from RO module 1. ..

濁質除去装置としては、例えば、UF(Ultrafiltration:限外ろ過)膜を用いたろ過装置などが挙げられる。 Examples of the turbidity removing device include a filtration device using a UF (Ultrafiltration) membrane.

なお、濃縮システムの運転停止期間等において、濁質除去装置のメンテナンスを実施することが好ましい。メンテナンスとしては、例えば、UF膜を用いたろ過装置の場合は逆圧洗浄、薬品洗浄などが挙げられる。 It is preferable to carry out maintenance of the turbidity removing device during the operation stop period of the concentration system. Examples of maintenance include back pressure cleaning and chemical cleaning in the case of a filtration device using a UF membrane.

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1 半透膜モジュール、1a ポンプ、10 半透膜、11 第1室、12 第2室、2 逆浸透(RO)モジュール、2a 高圧ポンプ、20 逆浸透(RO)膜、21 第1室、22 第2室、3 浄化装置、4 圧力低下装置。 1 Semipermeable membrane module, 1a pump, 10 Semipermeable membrane, 11 1st chamber, 12 2nd chamber, 2 Reverse osmosis (RO) module, 2a High pressure pump, 20 Reverse osmosis (RO) membrane, 21 1st chamber, 22 Room 2, 3 Purifier, 4 Pressure reducer.

Claims (3)

所定の圧力に昇圧された原液から逆浸透膜を介して水を分離および回収し、濃縮された前記原液である第1対象液を排出する、逆浸透モジュールと、
半透膜と、前記半透膜で仕切られた第1室および第2室と、を有し、前記第1対象液を所定の圧力で前記第1室に流し、第2対象液を前記所定の圧力よりも低い圧力で前記第2室に流すことで、前記第1室内の前記第1対象液に含まれる水を前記半透膜を介して前記第2室内の前記第2対象液に移行させ、前記第1室から濃縮液を排出し、前記第2室から希釈液を排出する、半透膜モジュールと、を備え、
前記第1室から排出される濃縮液の少なくとも一部が、前記第2対象液として第2室に流され、
前記希釈液は、前記原液の少なくとも一部として再利用される、濃縮システムであって、
前記第1対象液、前記濃縮液、前記第2対象液および前記希釈液の少なくともいずれかから硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかを除去する浄化装置をさらに備える、濃縮システム。
A reverse osmosis module that separates and recovers water from a stock solution that has been pressurized to a predetermined pressure via a reverse osmosis membrane, and discharges the concentrated first target liquid that is the stock solution.
It has a semipermeable membrane and a first chamber and a second chamber partitioned by the semipermeable membrane, the first target liquid is flowed into the first chamber at a predetermined pressure, and the second target liquid is flown into the predetermined chamber. By flowing the liquid into the second chamber at a pressure lower than the pressure of the above, the water contained in the first target liquid in the first chamber is transferred to the second target liquid in the second chamber via the semipermeable membrane. A semipermeable membrane module, which discharges the concentrated liquid from the first chamber and discharges the diluted liquid from the second chamber, is provided.
At least a part of the concentrated liquid discharged from the first chamber is flowed into the second chamber as the second target liquid.
The diluent is a concentration system that is reused as at least part of the stock solution.
A concentration system further comprising a purification device for removing at least one of a hard component and a turbid component from at least one of the first target liquid, the concentrated liquid, the second target liquid, and the diluted liquid.
前記浄化装置は、少なくとも前記濃縮液から、硬質成分および濁質成分の少なくともいずれかを除去する、請求項1に記載の濃縮システム。 The concentration system according to claim 1, wherein the purification device removes at least one of a hard component and a turbid component from the concentrate. 前記浄化装置は、前記第1対象液、前記濃縮液、前記第2対象液および前記希釈液の少なくともいずれかから、濁質成分および硬質成分をこの順で除去する、請求項1または2に記載の濃縮システム。 The purifying device according to claim 1 or 2, wherein the purifying device removes a turbid component and a hard component from at least one of the first target liquid, the concentrated liquid, the second target liquid, and the diluted liquid in this order. Concentration system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023008394A1 (en) * 2021-07-26 2023-02-02 住友重機械工業株式会社 Carbonate production apparatus and carbonate production method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10137758A (en) * 1996-11-14 1998-05-26 Shinko Pantec Co Ltd Water treatment and device therefor
JP2010162527A (en) * 2008-12-16 2010-07-29 Sekisui Chem Co Ltd Method and apparatus for manufacturing fresh water
JP2016150308A (en) * 2015-02-17 2016-08-22 株式会社ササクラ Concentration apparatus and concentration method for oral or external application
US20170349465A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 Battelle Memorial Institute Cross current staged reverse osmosis
JP2018001110A (en) * 2016-07-05 2018-01-11 東洋紡株式会社 Processing method of brine, processing method of desalinating salt water, processing system of brine, and processing method of desalinating salt water

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10137758A (en) * 1996-11-14 1998-05-26 Shinko Pantec Co Ltd Water treatment and device therefor
JP2010162527A (en) * 2008-12-16 2010-07-29 Sekisui Chem Co Ltd Method and apparatus for manufacturing fresh water
JP2016150308A (en) * 2015-02-17 2016-08-22 株式会社ササクラ Concentration apparatus and concentration method for oral or external application
US20170349465A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 Battelle Memorial Institute Cross current staged reverse osmosis
JP2018001110A (en) * 2016-07-05 2018-01-11 東洋紡株式会社 Processing method of brine, processing method of desalinating salt water, processing system of brine, and processing method of desalinating salt water

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023008394A1 (en) * 2021-07-26 2023-02-02 住友重機械工業株式会社 Carbonate production apparatus and carbonate production method

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