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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凍結分離装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば図9に示すような、蒸気ボイラ102で発生させた蒸気を蒸気タービン103に供給し、蒸気タービン103を回転駆動させ、その回転駆動力を発電機104に伝えて発電を行うとともに、蒸気タービン103で使用した蒸気を復水器106へ供給し、ここで復水冷却塔105から送給された冷媒により冷却して復水させ、復水した水は、還水槽107を経て再び蒸気ボイラ102の蒸気発生に使用する、蒸気タービンによる発電システム100では、蒸気ボイラ102や冷却塔105からブロー水がそれぞれ排出される。
【0003】
従来、かかるブロー水等の廃水は、廃水処理専門業者に廃水処理を委託したり等していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、廃水処理専門業者に廃水処理を委託する場合、廃水処理費が嵩むことが問題であった。
【0005】
そこで、本発明の主たる課題は、廃水処理費のコストダウンを図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、蓄熱槽内に製氷用冷媒が通る冷却コイルを設け、その冷却コイルの上方に散水器を設け、その冷却コイルの下方に貯水部を設け、前記貯水部の貯留水面を前記冷却コイルの下方に離間させて維持するように構成した、流下液膜式氷蓄熱装置と、
廃水供給源からの廃水を収集し貯留する廃水槽と、再利用水槽とを備え、
凍結分離運転時に、前記廃水槽に貯留されている廃水を当該廃水槽と前記流下液膜式氷蓄熱装置との間で連続的に循環させ、その循環廃水を前記流下液膜式氷蓄熱装置における前記散水器から散布し、その散布水を前記冷却コイルの表面または冷却コイルに付着した氷の表面を液膜状をなして巡らせながら流下させ、その流下過程で、流下廃水のうち実質的に純水分の一部のみを前記冷却コイルの表面または冷却コイルに付着した氷の表面に着氷させる一方、残部の濃縮分を当該着氷部位を通り流下する流下廃水に取り込ませて洗い流し、前記貯水部に到達した廃水は前記廃水槽に返送するように構成し、
凍結分離運転を終えた後に、前記廃水槽に残留している濃縮廃水を排出するように構成し、かつ、
再利用水製造運転時に、前記廃水槽から散水器への廃水供給ならびに前記貯水部から前記廃水槽への廃水返送を行わずに、前記冷却コイルに蓄えた氷を解氷してその解氷水を前記再利用水槽に供給するように構成したことを特徴とする、凍結分離装置である。
【0007】
本発明において、前記流下液膜式氷蓄熱装置は複数の蓄熱槽を備えるとともに、少なくとも1つの蓄熱槽を使用して前記凍結分離運転を行うとともに、これと併行して残りの蓄熱槽の少なくとも1つを使用して前記再利用水製造運転を行うように構成するのは好ましい。
【0008】
また、前記廃水槽を少なくとも2つ備えるとともに、それら廃水槽に対して前記廃水供給源からの廃水を選択的に供給するように構成し、
前記凍結分離運転および再利用水製造運転を交互に行うように構成し、
各凍結分離運転の間において前記廃水を収集する廃水槽を前記濃縮廃水を排出した廃水槽に切り替えるとともに、各凍結分離運転時においては廃水収集を行っていない廃水槽の貯留廃水を前記蓄熱槽に供給するように構成するのも好ましい。
【0009】
また、前記廃水槽を少なくとも2つ備えるとともに、それら廃水槽に対して前記廃水供給源からの廃水を選択的に供給するように構成し、
他方、前記流下液膜式氷蓄熱装置は複数の蓄熱槽を備えるとともに、少なくとも1つの蓄熱槽を使用して前記凍結分離運転を行うとともに、これと併行して残りの蓄熱槽の少なくとも1つを使用して前記再利用水製造運転を行うように構成し、さらに、
前記廃水供給源からの廃水を、いずれか一方の廃水槽にのみ収集して貯留するとともに、他方の廃水槽に収集されている貯留廃水を凍結分離運転中の蓄熱槽に対し供給して氷として蓄えさせ、
前記一方の廃水槽の貯留量が所定量となったならば、前記廃水供給源からの廃水を、前記一方の廃水槽へ収集するのを止めて他方の廃水槽へ収集するように切り替えるとともに、前記一方の廃水槽の貯留廃水を凍結分離運転中の蓄熱槽に対し供給して氷として蓄えさせるように構成するのも好ましい。
【0010】
<作用>
本発明装置は、廃水を氷蓄熱装置の凍結分離作用により清水と濃縮廃水とに分離するとともに、氷蓄熱装置に蓄えた氷を解氷して再利用可能な清水を得ることで、廃水処理コストを低下させることができるとともに、大半の水を再利用することができるものである。
【0011】
特に冷却コイルへの着氷に際しては、流下廃水の純水分の一部のみが氷となって冷却コイル表面またはコイル付着氷表面に付着し、結果的に残部は濃縮された廃水(濃縮分)になり、凍結濃縮による分離がなされる。そしてこの残部濃縮分は、廃水の連続循環によって順次当該着氷部位を通り流下する廃水に順次取込まれ、洗い流される。したがって、濃縮分に含まれる不純物が一ヶ所に高濃度で留まりにくくなるため、製造した氷に不純物が取り込まれにくく、また着氷効率も高い(着氷し易い)。そしてその結果、廃水の90%以上を純粋な氷として蓄えることができる。これに対して、冷却コイルを貯留水に浸漬した状態で製氷を行う、いわゆる浸管式氷蓄熱装置によると、50%程度までしか純粋な氷にすることができない。一方、貯水部に到達した流下廃水は、冷却コイルに着氷した純水分だけ濃縮されており、これが廃水槽に返送されて貯留廃水と混合された後、当該混合廃水が再度流下液膜式氷蓄熱装置の散水器へと連続的に循環される。したがって、循環廃水は凍結濃縮作用により経時的に濃縮されていく。
【0012】
また、流下液膜式氷蓄熱装置は解氷効率も高く、氷がなくなるまでは解氷冷水の温度が実質的に上昇しないので、その解氷用冷水を、空調用冷媒等の他の設備における冷媒として好適に利用できる利点もある。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ詳説する。
<基本形態>
図1は、本発明を適用した凍結分離装置例1を示しており、この凍結分離装置1は、冷凍機4Fからの製氷用冷媒が流通する複数の冷却コイル4Cを蓄熱槽4T内に設け、各冷却コイル4Cの上方に対応して複数の散水器4Sを設け、冷却コイル4Cの下方に貯水部4Wを設け、貯水部4Wの貯留水面を冷却コイル4Cの下方に離間して維持するように構成した流下液膜式氷蓄熱装置4(図示しないが、流下液膜式氷蓄熱装置4において貯留水面上方でかつ冷却コイル4Cの下方に解氷時に冷却コイル4Cから剥離して落下した氷を受け止める網状体を設けることができる)と、廃水供給源から供給される廃水を収集貯留する廃水槽2と、製造した再利用水を貯留する再利用水槽3とを備えている。
【0014】
廃水槽2は廃水供給路2Aを介して流下液膜式氷蓄熱装置4の散水器4Sと接続されており、その廃水供給路2Aには廃水供給ポンプ2Bおよび廃水供給バルブ2Cがそれぞれ配設されている。一方、蓄熱槽4Tの貯水部4Wは、送水ポンプ4Pおよび廃水返送路2Dを介して廃水槽2に、ならびに送水ポンプ4Pおよび再利用水供給路3Dを介して再利用水槽3にそれぞれ接続されており、廃水返送路2Dには廃水返送バルブ2Eが、ならびに再利用水供給路3Dには再利用水供給バルブ3Eがそれぞれ配設されている。また、廃水槽2内には排出路2Fが連通しており、この排出路2Fに排出バルブ2Gが配設されている。
【0015】
他方図示例では、再利用水槽3が流下液膜式氷蓄熱装置4の散水器4Sと接続されており、その再利用水循環路3Aには再利用水循環ポンプ3Bおよび再利用水循環バルブ3Cがこの順に配設されており、また再利用水循環路3Aにおける再利用水循環ポンプ3Bの出側部分に再利用水送出路3Fが接続され、その再利用水送出路3Fには再利用水送出バルブ3Gが配設されている。
【0016】
そして、凍結分離運転時には図2に示すように、廃水供給バルブ2Cおよび廃水返送バルブ2Eを開け、再利用水循環バルブ3Cおよび再利用水供給バルブ3Eを閉めた状態で、冷凍機4F、廃水供給ポンプ2Bおよび送水ポンプ4Pを作動させる。これにより、廃水槽2に貯留されている廃水が、廃水供給路2Aを介して散水器4Sに供給され、散水器4Sから蓄熱槽4T内に散布される。散布廃水は冷却コイル4Cの表面または冷却コイル4Cに付着した氷Cの表面を液膜状をなして巡りながら流下し、その流下過程で流下廃水が冷却され、流下廃水の純水分の一部のみが冷却コイル4Cの表面または冷却コイル付着氷Cの表面に着氷し、残部は濃縮された廃水(濃縮分)になる。これによって、凍結濃縮による水分と濃縮分とへの分離がなされる。そしてこの残部濃縮分は、廃水の連続循環によって順次当該着氷部位を通り流下する廃水に順次取込まれ、洗い流される。かかる濃縮分を取り込みつつ流下し貯水部4Wに到達した廃水は廃水返送路2Dを介して廃水槽2に返送されて貯留廃水と混合された後、当該混合廃水が再度散水器4Sへと連続的に循環される。かかる廃水槽2と蓄熱槽4Tとの間の廃水連続循環において、廃水中の実質的に水のみが氷となり冷却コイル4Cに蓄えられ、不純物は蓄氷には取り込まれずに循環し続けるので、循環する廃水の不純物濃度が経時的に高くなるとともに、廃水から純粋な水が氷として分離されることになる。
【0017】
特徴的には、前述のとおり冷却コイル付着氷Cの表面を常に流下廃水が舐めるように流下し濃縮分を取り込み洗浄するので、濃縮分に含まれる不純物が一ヶ所に高濃度で留まりにくくなり、そのため製造した氷に不純物が取り込まれにくいとともに、製氷効率も高くなる。その結果、廃水の90%以上を実質的に純水分のみからなる氷として蓄えることができる。
【0018】
かかる凍結分離が終了したならば、図3に示すように、冷凍機4Fおよび廃水供給ポンプ2Bを停止させ、廃水供給バルブ2Cおよび廃水返送バルブ2Eを閉めるとともに排出バルブ2Gを開け、廃水槽2に残留している濃縮廃水を排出路2Fを介して排出させる。この排出が終了したら排出バルブ2Gを閉じる。なお、この濃縮廃水の排出は、次述の再利用水製造運転中に行っても良い。
【0019】
続いて、少なくとも再利用水供給バルブ3Eを開けるとともに再利用水循環ポンプ3Bを作動させて、再利用水製造運転に入る。本発明では単に蓄熱槽4T内に蓄えた氷を自然にあるいは製氷コイル内に温熱媒体を通すことにより解氷させ、これを再利用水供給路3Dを介して再利用水槽3に供給し、この再利用水槽3から適宜再利用先へ供給させることもできるが、再利用水は氷として蓄えられているのでその蓄えた熱を有効利用するほうが好ましい。
【0020】
したがって、例えば図4にも示すように、冷凍機4Fおよび廃水供給ポンプ2Bを停止させ、廃水供給バルブ2C、廃水返送バルブ2Eおよび再利用水送出バルブ3Gを閉めた状態で、再利用水供給バルブ3Eおよび再利用水循環バルブ3Cを開けるとともに、送水ポンプ4Pおよび再利用水循環ポンプ3Bを作動させることで、再利用水製造運転を開始させ、清水を再利用水槽3、再利用循環路3A、蓄熱槽4T、再利用水槽3の順に循環させる。始動時に蓄熱槽4Tの貯水部4W内または再利用水槽3内に、清水が存在しない場合には、これらに対して清水を給水してから始動させることができる。
【0021】
循環清水は、蓄熱槽4T内において散水器4Sから散布され、対応する各冷却コイル4Cの表面または冷却コイル付着氷の表面を液膜状をなして巡りながら流下し、その流下過程で流下水を冷却コイル付着氷(貯水部4Wに落下した氷含む)Cにより冷却され、その際の解氷水とともに貯水部4Wに至り、再利用水供給路3Dを経て再利用水槽3に供給される。この再利用水槽3内の貯留冷水は、空調負荷等の冷水利用装置または設備5へ送られて冷熱を与え、自身は温められた後に再び蓄熱槽4Tに供給され、再度冷却されて再利用水槽3に戻る。
【0022】
さらに蓄熱槽4T内に蓄えた氷がなくなると、もはや冷水の製造はできなくなるので、この時点で再利用水循環バルブ3Cを閉じ、再利用水送出バルブ3Gを開け、再利用水送出路3Fを介してトイレ等の再利用先へ送給する。
【0023】
かくして、廃水処理コストを低下させることができ、また大半の水を再利用することができるとともに、凍結分離の際に氷として蓄えた熱を有効利用できるようになる。
【0024】
ところで、前述発電システムのように終日連続的に廃水(ボイラー廃水等)が発生する場合、少なくとも廃水を連続的に受け入れる必要があるが、かかる受入は本基本形態の装置には不向きである。そこで、次述の第1および第2応用形態を採用することを推奨する。
【0025】
<第1の応用形態>
第1の応用形態の凍結分離装置10は、図5に示すように、前述基本形態に対して廃水槽の数を2つに増加させるとともに、廃水供給源からの廃水を第1および第2廃水槽20,21のいずれか一方にのみ選択的に補給しうるようになし、更に各廃水槽20,21内の貯留廃水を選択的に流下液膜式氷蓄熱装置4に対してそれぞれ供給し得るようになしたものである。他の構成は前述基本形態と同様であるので、敢えて同じ符号を付して説明を略す。
【0026】
図示例では、各廃水槽20,21に対して第1および第2廃水補給路20J,21Jをそれぞれ連通させるとともに、各廃水補給路20J,21Jに第1および第2廃水補給バルブ20K,21Kをそれぞれ配設することで、廃水供給源からの廃水を第1および第2廃水槽20,21のいずれか一方にのみ選択的に補給しうるようになしている。
【0027】
また、第1廃水槽20を第1廃水供給路20Aを介して、第2廃水槽21を第2廃水供給路21Aを介してそれぞれ廃水供給路2Aに接続し、氷蓄熱装置4の散水器4Sに対して連通させるとともに、第1廃水供給路20Aには第1廃水供給バルブ20Cを配設し、第2廃水供給路21Aには第2廃水供給バルブ21Cを配設することで、各廃水槽20,21内の貯留廃水を選択的に流下液膜式氷蓄熱装置4に対してそれぞれ供給し得るようになしている。一方、蓄熱槽4Tの貯水部4Wは、送水ポンプ4Pおよび廃水返送路2Dを介し、更に第1廃水返送路20Dを介して第1廃水槽20に、および第2廃水返送路21Dを介して第2廃水槽21にそれぞれ接続されている。
【0028】
さらに、各廃水槽20,21内には、第1および第2排出路20F,21Fがそれぞれ連通しており、各排出路20F,21Fには、第1および第2排出バルブ20G,21Gがそれぞれ配設されている。
【0029】
かかる装置構成の下、凍結分離運転および再利用水製造運転を交互に行い、各凍結分離運転の間(ある凍結分離運転の終了以降、次の凍結分離運転の開始以前)において廃水を収集する廃水槽を切り替えるとともに、各凍結分離運転時には廃水収集を行っていない廃水槽の貯留廃水を蓄熱槽に供給することで廃水の連続受入が可能となる。
【0030】
以下、この具体例について詳説する。
例えば、いま蓄熱槽4T内に氷が蓄えられており、これを利用して再利用水製造運転を行っているものとし、また、当該再利用水製造運転の前の凍結分離運転から、第1廃水補給バルブ20Kを開け第2廃水補給バルブ21Kを閉じて廃水供給源からの廃水を第1廃水槽20にのみ収集し貯留しているものとする。
【0031】
当該再利用水製造運転を終えると、次の凍結分離運転に入る際、第1廃水補給バルブ20Kを閉じ第2廃水補給バルブ21Kを開けて、廃水供給源からの廃水を第1廃水槽20へ収集するのを止め、第2廃水槽21へ収集するように切り替える。また、第1廃水供給バルブ20C、廃水供給バルブ2C、第1廃水返送バルブ20Eを開け、再利用水循環バルブ3Cおよび再利用水供給バルブ3Eを閉じるとともに、廃水供給ポンプ2Bおよび送水ポンプ4Pを作動させて、第1廃水槽20に貯留されている廃水を氷蓄熱装置4の散水器4Sに対して供給して凍結分離運転を行う。蓄熱槽4Tに供給された廃水は、冷却コイル4C表面を流下する過程で冷却され着氷する。冷却コイル4Cに着氷せずに、貯水部4Wに至った廃水は、送水ポンプ4Pにより第1廃水槽20に返送される。この凍結分離運転を終えると、蓄熱槽4T内には氷が蓄えられる一方、第1廃水槽20内には濃縮廃水が残留する。
【0032】
続いて第1排出バルブ20Gを開けて、第1廃水槽20内に残留した濃縮廃水を第1排出路20Fを介して排出させる。また、第1廃水供給バルブ20Cおよび廃水供給バルブ2Cを閉じ、再利用水循環バルブ3Cおよび再利用水供給バルブ3Eを開けるとともに、送水ポンプ4Pおよび再利用水循環ポンプ3Bを作動させて再利用水製造運転に入る。再利用水製造運転においては、蓄熱槽4T内の解氷清水(冷水)を再利用水槽3、再利用循環路3A、蓄熱槽4T、再利用水槽3の順に循環させる。循環清水は、蓄熱槽4Tを通過する毎に冷却されつつ、空調負荷5へ連続的に冷熱を与える。蓄熱槽4T内に蓄えた氷がなくなると、もはや冷水の製造はできなくなるので、この時点で再利用水循環バルブ3Cを閉じ、再利用水送出バルブ3Gを開け、再利用水送出路3Fを介してトイレ等の再利用先へ送給する。
一方、第2廃水槽21はかかる再利用水運転中も引き続き、廃水供給源からの廃水を収集貯留する。
【0033】
次いで、この再利用水製造運転を終えたならば、再利用水循環バルブ3Cおよび再利用水供給バルブ3Eを閉じるとともに再利用水循環ポンプ3Bを停止させ、次の凍結分離運転に入る。今度は第1廃水補給バルブ20Kを開け第2廃水補給バルブ21Kを閉じて、廃水供給源からの廃水を第2廃水槽21へ収集するのを止めて、第1廃水槽20へ収集するように切り替えるとともに、第2廃水供給バルブ21Cおよび廃水供給バルブ2Cを開けて、第2廃水槽21に貯留されている廃水を氷蓄熱装置4の散水器4Sに対して供給して凍結分離運転を行う。この凍結分離運転を終えると、蓄熱槽4T内には氷が蓄えられる一方、第2廃水槽21内には濃縮廃水が残留する。
【0034】
そこで、続いて第2排出バルブ21Gを開けて第2廃水槽21内に残留した濃縮廃水を第2排出路21Fを介して排出させるとともに、第2廃水槽21の貯留廃水を利用した凍結分離運転により蓄えた氷を解氷させて再利用水製造運転に入る。第1廃水槽20はかかる再利用水運転中も引き続き、廃水供給源からの廃水を収集貯留する。
【0035】
以降は、かかる工程を繰り返し行うことによって、常にいずれか一方の廃水槽を廃水の受入に使用できるようになるので、廃水の連続受け入れが可能となる。 また、本第1形態によれば、例えば夜間において比較的に安い夜間電力を利用して冷凍機やポンプを作動させて凍結分離運転を行い、昼間は再利用水製造運転を行うとともに、製造した冷水を空調機等で利用することもできる。かかる運転形態の具体的なタイムフローを図6に示した。同図のフローは、第1および第2廃水槽が1日分の廃水を貯留可能である場合の例を示しており、廃水を収集する廃水槽が1日毎に夜10時に切り替えられ、廃水収集を行っていない廃水槽は、夜10時から凍結分離運転に使用され、前回の廃水収集で貯留した廃水を氷蓄熱装置に供給するようになっており、また、再利用水製造運転と記載されている朝8時〜夜の10時までの時間帯では濃縮水を排出させる他には何も行わないようになっている。図示しないが、同様に夜間凍結分離運転を行い、昼間の所定時間、例えば空調負荷が大きくなる午後1時〜午後4時までの3時間だけ再利用水製造運転を行うようにすることもできる。
【0036】
他方、本第1応用形態では、氷蓄熱装置が一つしかないため、廃水の凍結分離と再利用水製造とを併行して行うことはできない。またそのため再利用水の連続製造は不可能である。そこで、廃水の凍結分離と再利用水製造とを併行して行うことが可能な第2応用形態をも提案する。
【0037】
<第2の応用形態>
第2の応用形態に係る凍結分離装置30は、図7にも示すように、前述第1応用形態と同様に廃水槽を2つ備えるとともにそれら廃水槽20,21に対して廃水供給源からの廃水を選択的に供給するように構成した上で、蓄熱槽も2つ備えたものであり、第1又は第2廃水槽20,21の貯留廃水を、第1および第2蓄熱槽24T,34Tのいずれか一方に対して選択的に供給しうるようになし、また第1および第2蓄熱槽24T,34Tの貯留水は、第1若しくは第2廃水槽20,21または再利用水槽3に対してそれぞれ選択的に供給しうるようになしたものである。前述基本形態または第1応用形態と同様の構成については、敢えて同じ符号を付して説明を略す。
【0038】
本装置30では、第1蓄熱槽24Tの貯水部24Wは、第1廃水送水路22Dおよび廃水返送ポンプ24Pを介し、更に第1廃水返送路20Dを介して第1廃水槽20に及び第2廃水返送路21Dを介して第2廃水槽21にそれぞれ接続される一方で、第1再利用水送水路23Dおよび再利用水供給路3Dを介して再利用水槽3に接続されており、第1廃水送水路22Dには第1廃水送水バルブ22Eが配設され、第1再利用水送水路23Dには第1再利用水送水バルブ23Eがそれぞれ配設されている。
【0039】
同様に、第2蓄熱槽34Tの貯水部34Wは、第2廃水送水路32Dおよび廃水返送ポンプ24Pを介し、更に第1廃水返送路20Dを介して第1廃水槽20に及び第2廃水返送路21Dを介して第2廃水槽21にそれぞれ接続される一方で、第2再利用水送水路33Dおよび再利用水供給路3Dを介して再利用水槽3に接続されており、第2廃水送水路32Dには第2廃水送水バルブ32Eが配設され、第2再利用水送水路33Dには第2再利用水送水バルブ33Eがそれぞれ配設されている。
【0040】
また、第1廃水槽20は、第1廃水供給路20Aおよび廃水供給路2Aを介し、更に第1廃水受入路22Aを介して第1蓄熱槽24Tの散水器24Sへ接続されるとともに第2廃水受入路32Aを介して第2蓄熱槽34Tの散水器34Sへ接続されている。一方、第2廃水槽21は、第2廃水供給路21Aおよび廃水供給路2Aを介し、更に第1廃水受入路22Aを介して第1蓄熱槽24Tの散水器24Sへ接続されるとともに第2廃水受入路32Aを介して第2蓄熱槽34Tの散水器34Sへ接続されている。そして、廃水供給路2Aには廃水供給ポンプ2Bが配設されるとともに、第1廃水受入路22Aには第1廃水受入バルブ24Xが配設され、第2廃水受入路32Aには第2廃水受入バルブ34Xが配設されている。かくして、各廃水槽20,21内の貯留廃水を選択的に第1または第2蓄熱槽に対してそれぞれ供給し得るようになしている。
【0041】
さらに、再利用水槽3が再利用水循環路3Aを介し、更に第1再利用水循環路23Aを介して第1蓄熱槽24Tの散水器24Sに接続されるとともに第2再利用水循環路33Aを介して第2蓄熱槽34Tの散水器34Sに接続されており、第1再利用水循環路23Aには第1再利用水循環バルブ23Cが配設され、第2再利用水循環路33Aには第2再利用水循環バルブ33Cが配設されている。
【0042】
他方、本装置30では、蓄熱槽を二つ備えているものの、後述のように両者が同時に凍結分離運転に使用されることはないので冷凍機4Fは1台のままで、これからの製氷用冷媒を第1蓄熱槽24Tの冷却コイル24Cおよび第2蓄熱槽34Tの冷却コイル34Cのいずれか一方に対して選択的に供給できるように構成している。しかし、蓄熱槽1つあたり冷凍機を設けることもできる。
【0043】
かくして、いずれか一方の蓄熱槽24Tもしくは34Tを使用して凍結分離運転を行うとともに、これと併行して他方の蓄熱槽24Tもしくは34Tを使用して再利用水製造運転を行うことができるようになる。
【0044】
また、廃水供給源からの廃水を、いずれか一方の廃水槽20もしくは21にのみ収集して貯留するとともに、他方の廃水槽20もしくは21に収集されている貯留廃水を凍結分離運転中の蓄熱槽24Tもしくは34Tに対し供給して氷として蓄えさせ、一方の廃水槽20もしくは21の貯留量が所定量となったならば、廃水供給源からの廃水を、一方の廃水槽20もしくは21へ収集するのを止めて他方の廃水槽21もしくは20へ収集するように切り替えるとともに、一方の廃水槽20もしくは21の貯留廃水を凍結分離運転中の蓄熱槽24Tもしくは34Tに対し供給して氷として蓄えさせるようにすることで、廃水の連続受け入れも可能となる。
以下、具体的な運転形態について図8に示すタイムフロー例に基づいて詳説する。
先ず、各蓄熱槽24T,34Tは、再利用水製造運転および凍結分離運転を交互に行うものとする。また、各再利用水製造運転時間を等しくし、および各凍結分離運転時間を等しくするとともに、各再利用水製造運転時間は、再利用水製造および凍結分離運転1サイクルに要する時間を蓄熱槽の総数で除して得られる時間とする。よって各蓄熱槽の各凍結分離運転時間は、1サイクルに要する時間から再利用水製造運転時間を差し引いて得られる。
したがって図示例の場合、氷蓄熱装置24は2つの蓄熱槽24T,34Tを有しており、各蓄熱槽24T,34Tの再利用水製造および凍結分離運転1サイクルに要する時間を2時間とすると、各蓄熱槽の各再利用水製造運転時間および各凍結分離運転時間はそれぞれ1時間となる。また図示しないが、例えば蓄熱槽が3つで1サイクルに要する時間を1時間30分とした場合には、各蓄熱槽の各再利用水製造運転時間は30分、各蓄熱槽の各凍結離運転時間は1時間となる。
【0045】
そして、常にいずれか1つの蓄熱槽だけが再利用水製造運転を行い、その際には他の蓄熱槽は凍結分離運転を行うように、各蓄熱槽20,21の運転時間がずらされるものとする。また、各廃水槽20,21は凍結分離運転時間分の廃水量を貯留できるものとする。
【0046】
(第1段階)
いま、図8のタイムフローで午前8時であるとすると、第1蓄熱槽24Tが再利用水製造運転を終えて凍結分離運転を開始し、逆に第2蓄熱槽34Tが凍結分離運転を終えて再利用水製造運転を開始するようになる。一方、第1廃水槽20は廃水収集を終えて凍結分離運転に入り、逆に第2廃水槽21は第2蓄熱槽とともに凍結分離運転を終えて廃水収集を開始するようになる。
【0047】
すなわち、この時点で第1廃水槽20の貯留水量は1時間分の廃水量となっているので、第1廃水補給バルブ20Kおよび第2廃水供給バルブ21Cを閉じ第2廃水補給バルブ21Kを開けて、廃水を第1廃水槽20へ供給するのを止めて第2廃水補給路21Jを介して第2廃水槽21のみへ供給するように切り替える。
【0048】
またこの廃水収集槽の切り替えとともに、第1廃水供給バルブ20C、第1廃水受入バルブ24X、第1廃水送水バルブ22Eおよび第1廃水返送バルブ20Eを開け、第1再利用水送水バルブ23Eおよび第1再利用水循環バルブ23Cを閉じるとともに、製造廃水返送ポンプ24Pを作動させる。また、冷凍機4Fも作動させ、第1蓄熱槽24Tの冷却コイル24Cに対して製氷用冷媒を循環させるようにする。これにより、第1廃水槽20の貯留廃水は、第1廃水供給路20A、廃水供給路2Aおよび第1廃水受入路22A、ならびに第1廃水送水路22Dおよび第1廃水返送路20Dを介して、当該第1廃水槽20と第1蓄熱槽24Tとの間でだけ循環し、その循環過程で、第1蓄熱槽24T内において冷却コイル24Cにより冷却され徐々に冷却コイルに着氷するようになる。
【0049】
一方、第2蓄熱槽34Tは、当該解氷運転に先だって冷却コイル34Cに氷を蓄えているので、これを利用して再利用水製造運転に入る。すなわち、第2再利用水送水バルブ33E、再利用水送水バルブ3E、第2再利用水循環バルブ33Cを開け、第2廃水受入バルブ34X、第2廃水送水バルブ32Eを閉じるとともに、再利用水送水ポンプ24Qおよび再利用水循環ポンプ3Bを作動させ、第2蓄熱槽34Tの貯水部34Wの解氷水を、第2再利用水送水路33Dおよび再利用水供給路3Dを介して再利用水槽3に対して順次供給するとともに、この再利用水槽の貯留冷水を再利用水循環路3Aおよび空調負荷5を介し、更に第2再利用水循環路33Aを介して第2蓄熱槽34Tの散水器34Sへ供給し、第2蓄熱槽34T内の氷により冷却してから再利用水槽3へと循環させる。
【0050】
かくして、第1蓄熱槽24Tおよび第1廃水槽20が凍結分離運転に使用されるとともに、これと併行して、第2蓄熱槽34Tが再利用水製造運転に使用され、かつ第2廃水槽21は廃水の収集貯留に使用されるようになる。
【0051】
(第2段階)
そして1時間経過後、今度は反対に第2廃水槽21の貯留水量は1時間分の廃水量となっているので、第2廃水補給バルブ21Kおよび第1廃水供給バルブ20Cを閉じ第1廃水補給バルブ20Kを開けて、廃水を第2廃水槽21へ供給するのを止めて第1廃水槽20のみへ供給するように切り替える。
【0052】
またこの廃水収集槽の切り替えとともに、第2廃水供給バルブ21C、第2廃水受入バルブ34X、第2廃水送水バルブ32Eおよび第2廃水返送バルブ21Eを開け、第2再利用水送水バルブ33Eおよび第2再利用水循環バルブ33Cを閉じるとともに、製造廃水返送ポンプ24Pを作動させる。また、冷凍機4Fから供給される製氷用冷媒を第2蓄熱槽34Tの冷却コイル34Cへ供給するようにする。これにより、第2廃水槽21の貯留廃水は第2廃水供給路21A、廃水供給路2Aおよび第2廃水受入路32A、ならびに第2廃水送水路32Dおよび第2廃水返送路21Dを介して、第2廃水槽21と第2蓄熱槽34Tとの間でだけ循環し、その循環過程で、第2蓄熱槽34T内において冷却コイル34Cにより冷却され徐々に冷却コイルに着氷するようになる。
【0053】
一方、第1蓄熱槽24Tは、当該解氷運転に先だって冷却コイル24Cに氷を蓄えているので、これを利用して再利用水製造運転に入る。すなわち、第1再利用水送水バルブ23E、再利用水供給バルブ3E、第1再利用水循環バルブ23Cを開け、第1廃水受入バルブ24X、第1廃水送水バルブ22Eを閉じるとともに、再利用水送水ポンプ24Qおよび再利用水循環ポンプ3Bを作動させ、第1蓄熱槽24Tの貯水部24Wの解氷水を、第1再利用水送水路23Dおよび再利用水供給路3Dを介して再利用水槽3に対して順次供給するとともに、この再利用水槽3の貯留冷水を再利用水循環路3Aおよび空調負荷5を介し、更に第1再利用水循環路23Aを介して第1蓄熱槽24Tの散水器24Sへ供給し、第1蓄熱槽24T内の氷により冷却してから再利用水槽3へと循環させる。
【0054】
かくして、第2蓄熱槽34Tおよび第2廃水槽21が凍結分離運転に使用されるとともに、これと併行して、第1蓄熱槽24Tが再利用水製造運転に使用され、かつ第1廃水槽20は廃水の収集貯留に使用されるようになる。
【0055】
(以降の段階)
以降は、かかる第1〜第2段階を1サイクルとして繰り返し行う。かくして、いずれか一方の蓄熱槽が凍結分離運転を行い、これと併行して他方が再利用水製造運転を行うことができるので、もって再利用水の連続供給および廃水の連続受け入れ、すなわち連続処理が可能となる。
【0056】
<その他>
図示しないが、凍結分離運転中適宜または凍結分離運転終了後に、例えば散布器から蓄熱槽内に清水を散布し、冷却コイルに蓄えられた氷の表面を洗浄するのは好ましい。これにより、氷の表面に付着した廃水または濃縮廃水を洗い流すことができ、より不純物濃度の低い再利用水の製造が可能となる。
【0057】
<実験例>
廃水の代わりに塩水を用い、流下液膜式氷蓄熱装置を採用した本発明装置と、浸管式氷蓄熱装置を採用した装置とにより凍結分離実験をそれぞれ行った。その結果、本発明装置における冷却コイル付着氷中の塩分濃度は、浸管式氷蓄熱装置を採用した装置における冷却コイル付着氷中の塩分濃度の2/3となった。この結果からも、本発明装置では前述の流下廃水による濃縮分の取込洗浄によって製造氷に不純物が取り込まれにくいこと、およびそれによって格段に優れた凍結分離効果を奏することが判る。
【0058】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、廃水を実質的に純水分のみからなる氷として蓄えることができ、その氷を冷熱源としてあるいは水源として再利用できるので、廃水処理費のコストダウンを図ることができるようになる。しかも、製氷に際して氷中に不純物が取り込まれにくく、蓄氷中の不純物含有量を格段に低減することができるので解氷水を再利用しやすくなるとともに、製氷量も格段に向上させることができるので廃水の再利用効率を著しく高めることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る凍結分離装置の基本形態を示すフロー図である。
【図2】 その凍結分離運転状態を示す、フロー図である。
【図3】 その濃縮水廃水状態を示す、フロー図である。
【図4】 その再利用水製造運転状態を示す、フロー図である。
【図5】 本発明に係る凍結分離装置の第1の応用形態を示す、フロー図である。
【図6】 第1の応用形態に好適なタイムフロー図である。
【図7】 本発明に係る凍結分離装置の第2の応用形態を示す、フロー図である。
【図8】 第2の応用形態に好適なタイムフロー図である。
【図9】 発電システムのフロー図である。
【符号の説明】
1…凍結分離装置、2…廃水槽、3…再利用水槽、4…流下液膜式氷蓄熱装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a freeze separation apparatus.
[0002]
[Prior art]
For example, as shown in FIG. 9, steam generated in the
[0003]
Conventionally, wastewater such as blow water has been outsourced to a wastewater treatment specialist.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when outsourcing wastewater treatment to a wastewater treatment specialist, the problem is that wastewater treatment costs increase.
[0005]
Therefore, the main problem of the present invention is to reduce the cost of wastewater treatment.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that has solved the above problems provides a cooling coil through which ice-making refrigerant passes in a heat storage tank, a sprinkler is provided above the cooling coil, a water storage part is provided below the cooling coil, and the water storage part is stored. A falling liquid film type ice storage device configured to maintain the water surface spaced apart below the cooling coil; and
A wastewater tank that collects and stores wastewater from a wastewater supply source, and a reuse water tank,
During freeze-separation operation, waste water stored in the waste water tank is continuously circulated between the waste water tank and the falling liquid film type ice heat storage device, and the circulating waste water in the falling liquid film type ice heat storage device. Sprinkling from the sprinkler, the sprinkling water flows down the surface of the cooling coil or the ice attached to the cooling coil in the form of a liquid film, and in the flow-down process, substantially pure water out of the flowing down wastewater. While only a part of the water is icing on the surface of the cooling coil or the ice surface adhering to the cooling coil, the remaining concentrated portion is taken into the falling waste water flowing down through the icing part and washed away, and the water storage unit The waste water that has reached is configured to be returned to the waste water tank,
It is configured to discharge the concentrated waste water remaining in the waste water tank after the freeze separation operation is completed, and
During the reuse water production operation, the ice stored in the cooling coil is defrosted and the deiced water is removed without supplying the wastewater from the wastewater tank to the sprinkler and returning the wastewater from the reservoir to the wastewater tank. The freeze separation device is configured to be supplied to the reuse water tank.
[0007]
In the present invention, the falling liquid film type ice heat storage device includes a plurality of heat storage tanks and performs the freeze-separation operation using at least one heat storage tank, and at the same time, at least one of the remaining heat storage tanks. It is preferable that the recycle water production operation is performed using one of them.
[0008]
In addition, at least two of the wastewater tanks, and configured to selectively supply wastewater from the wastewater supply source to the wastewater tanks,
The freeze separation operation and the reuse water production operation are configured to be performed alternately,
A wastewater tank for collecting the wastewater during each freeze separation operation.In the wastewater tank that discharged the concentrated wastewaterIn addition to switching, it is also preferable that the wastewater storage wastewater not collected at each freezing operation is supplied to the heat storage tank.
[0009]
In addition, at least two of the wastewater tanks, and configured to selectively supply wastewater from the wastewater supply source to the wastewater tanks,
On the other hand, the falling liquid film type ice heat storage device includes a plurality of heat storage tanks and performs the freeze separation operation using at least one heat storage tank, and at the same time, at least one of the remaining heat storage tanks is used. Configured to perform the reuse water production operation using,,
The wastewater from the wastewater supply source is collected and stored only in one of the wastewater tanks, and the stored wastewater collected in the other wastewater tank is supplied to the heat storage tank during the freeze separation operation as ice. Store,
When the storage amount of the one wastewater tank becomes a predetermined amount, the wastewater from the wastewater supply source is switched to stop collecting in the one wastewater tank and collect in the other wastewater tank, It is also preferable that the stored wastewater in the one wastewater tank is supplied to the heat storage tank during the freeze separation operation and stored as ice.
[0010]
<Action>
The device according to the present invention separates waste water into fresh water and concentrated waste water by the freeze separation action of the ice heat storage device, and also recycles the ice stored in the ice heat storage device to obtain reusable fresh water. Can be reduced, and most of the water can be reused.
[0011]
In particular, when icing on the cooling coil, only a part of the pure water of the falling wastewater becomes ice and adheres to the surface of the cooling coil or the ice attached to the coil, with the remainder remaining as concentrated wastewater (concentrated). Thus, separation by freeze concentration is performed. Then, the remaining concentrated portion is sequentially taken into the wastewater flowing down through the icing site by continuous circulation of the wastewater, and washed away. Therefore, the impurities contained in the concentrated portion are unlikely to remain at a high concentration in one place, so that the impurities are not easily taken into the manufactured ice and the icing efficiency is high (easy to icing). As a result, 90% or more of the waste water can be stored as pure ice. On the other hand, according to a so-called submerged ice heat storage device that performs ice making with the cooling coil immersed in stored water, it can be made pure ice only up to about 50%. On the other hand, the falling wastewater that has reached the reservoir is concentrated only by the pure water that has landed on the cooling coil, and this is returned to the wastewater tank and mixed with the stored wastewater. It is continuously circulated to the water sprayer of the heat storage device. Therefore, the circulating wastewater is concentrated over time due to the freeze concentration action.
[0012]
In addition, the falling liquid film type ice heat storage device has high ice melting efficiency, and the temperature of the ice melting cold water does not substantially increase until the ice runs out. Therefore, the ice melting cold water is used in other equipment such as a refrigerant for air conditioning. There also exists an advantage which can be utilized suitably as a refrigerant | coolant.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<Basic form>
FIG. 1 shows a freeze separation apparatus example 1 to which the present invention is applied. This
[0014]
The
[0015]
On the other hand, in the illustrated example, the reused
[0016]
Then, as shown in FIG. 2, during the freeze separation operation, the waste
[0017]
Characteristically, as mentioned above, the surface of the cooling coil adhering ice C always flows down so that the falling wastewater licks, and the concentrated component is taken in and washed, so it becomes difficult for impurities contained in the concentrated component to remain at a high concentration in one place. Therefore, impurities are not easily taken into the manufactured ice, and the ice making efficiency is also increased. As a result, 90% or more of the waste water can be stored as ice substantially consisting of pure water.
[0018]
When the freeze separation is completed, as shown in FIG. 3, the
[0019]
Subsequently, at least the reused
[0020]
Therefore, as shown in FIG. 4 for example, the refrigerating
[0021]
Circulating fresh water is sprayed from the
[0022]
Further, when the ice stored in the
[0023]
Thus, wastewater treatment costs can be reduced, most of the water can be reused, and the heat stored as ice during freezing and separation can be used effectively.
[0024]
By the way, when waste water (boiler waste water or the like) is generated continuously throughout the day as in the above-described power generation system, it is necessary to continuously receive at least the waste water, but such acceptance is unsuitable for the apparatus of this basic form. Therefore, it is recommended to adopt the first and second application modes described below.
[0025]
<First application form>
As shown in FIG. 5, the
[0026]
In the illustrated example, the first and second waste
[0027]
In addition, the
[0028]
Further, the first and
[0029]
Under such an apparatus configuration, waste separation in which freeze separation operation and reuse water production operation are alternately performed and waste water is collected during each freeze separation operation (after the end of one freeze separation operation and before the start of the next freeze separation operation). In addition to switching the water tank, continuous waste water can be received by supplying the stored waste water of the waste water tank that is not collecting waste water to each heat storage tank during each freeze separation operation.
[0030]
Hereinafter, this specific example will be described in detail.
For example, it is assumed that ice is now stored in the
[0031]
When the reuse water production operation is finished, when the next freeze separation operation is started, the first
[0032]
Subsequently, the
On the other hand, the
[0033]
Next, when the reuse water production operation is finished, the reuse
[0034]
Accordingly, the
[0035]
Thereafter, by repeatedly performing this process, one of the waste water tanks can always be used for receiving the waste water, so that the continuous reception of the waste water becomes possible. In addition, according to the first embodiment, for example, a refrigerator and a pump are operated by using a relatively cheap nighttime power at night to perform a freeze separation operation, and during the daytime, a recycled water production operation is performed and manufactured. Cold water can also be used with an air conditioner or the like. A specific time flow of this operation mode is shown in FIG. The flow in the figure shows an example in which the first and second wastewater tanks can store one day's worth of wastewater, and the wastewater tanks that collect wastewater are switched every day at 10:00 pm to collect wastewater. Waste water tanks that have not been used are used for freeze separation operation from 10:00 pm, and the wastewater stored in the previous wastewater collection is supplied to the ice heat storage device, and is also described as reused water production operation. During the time period from 8:00 am to 10:00 pm, nothing is done other than discharging concentrated water. Although not shown in the figure, it is also possible to perform the freeze-free operation at night and perform the reuse water production operation only for a predetermined time in the daytime, for example, for 3 hours from 1 pm to 4 pm when the air conditioning load increases.
[0036]
On the other hand, in the first application mode, since there is only one ice heat storage device, it is not possible to perform freezing separation of waste water and production of reused water at the same time. Therefore, continuous production of reused water is impossible. Then, the 2nd application form which can perform freezing separation of wastewater and reuse water manufacture simultaneously is also proposed.
[0037]
<Second application form>
As shown in FIG. 7, the
[0038]
In the
[0039]
Similarly, the
[0040]
In addition, the
[0041]
Further, the
[0042]
On the other hand, although this
[0043]
Thus, either one of the
[0044]
In addition, the waste water from the waste water supply source is collected and stored only in one of the
Hereinafter, a specific operation mode will be described in detail based on the time flow example shown in FIG.
First, each
Therefore, in the case of the illustrated example, the ice
[0045]
And only one of the heat storage tanks always performs the reuse water production operation, and in that case, the operation time of each of the
[0046]
(First stage)
Now, assuming that it is 8:00 am in the time flow of FIG. 8, the first
[0047]
That is, since the amount of water stored in the
[0048]
Further, along with the switching of the waste water collection tank, the first waste water supply valve 20C, the first waste
[0049]
On the other hand, since the second heat storage tank 34T stores ice in the
[0050]
Thus, the first
[0051]
(Second stage)
Then, after 1 hour has passed, the amount of stored water in the
[0052]
Further, along with the switching of the waste water collection tank, the second waste
[0053]
On the other hand, since the first
[0054]
Thus, the second heat storage tank 34T and the second
[0055]
(Subsequent stages)
Thereafter, the first and second steps are repeated as one cycle. Thus, since either one of the heat storage tanks performs the freeze separation operation and the other can perform the reuse water production operation, the continuous supply of the reused water and the continuous reception of the wastewater, that is, the continuous treatment. Is possible.
[0056]
<Others>
Although not shown in the figure, it is preferable to clean the surface of ice stored in the cooling coil by spraying fresh water into the heat storage tank, for example, from a sprayer as appropriate during or after the freeze-separation operation. As a result, waste water or concentrated waste water adhering to the ice surface can be washed away, and recycled water with a lower impurity concentration can be produced.
[0057]
<Experimental example>
Freezing and separation experiments were performed using the present invention device using salt water instead of waste water and employing a falling liquid film type ice heat storage device and a device employing a submerged ice storage device. As a result, the salinity concentration in the cooling coil adhering ice in the apparatus of the present invention was 2/3 of the salinity concentration in the cooling coil adhering ice in the apparatus employing the submerged ice heat storage device. Also from this result, it can be seen that the apparatus of the present invention makes it difficult for impurities to be taken into the production ice by the above-described washing-up of the concentrated portion with the falling wastewater, and thereby has a particularly excellent freeze separation effect.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, waste water can be stored as ice substantially consisting of pure water, and the ice can be reused as a cold heat source or as a water source. Will be able to. In addition, it is difficult for impurities to be taken into ice during ice making, and the content of impurities in ice storage can be significantly reduced, making it easier to reuse ice-melt water and greatly improving the amount of ice making. The reuse efficiency of waste water can be remarkably increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a basic form of a freeze separation device according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the freeze separation operation state.
FIG. 3 is a flow diagram showing a state of the concentrated water wastewater.
FIG. 4 is a flowchart showing the reuse water production operation state.
FIG. 5 is a flowchart showing a first applied form of the freeze separation device according to the present invention.
FIG. 6 is a time flow chart suitable for the first application mode.
FIG. 7 is a flowchart showing a second application mode of the freeze separation device according to the present invention.
FIG. 8 is a time flow chart suitable for the second application mode.
FIG. 9 is a flowchart of the power generation system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
廃水供給源からの廃水を収集し貯留する廃水槽と、
再利用水槽とを備え、
凍結分離運転時に、前記廃水槽に貯留されている廃水を当該廃水槽と前記流下液膜式氷蓄熱装置との間で連続的に循環させ、この循環廃水を前記流下液膜式氷蓄熱装置における前記散水器から散布し、この散布廃水を前記冷却コイルの表面または冷却コイルに付着した氷の表面を液膜状をなして巡らせながら流下させ、その流下過程で、流下廃水のうち実質的に純水分の一部のみを前記冷却コイルの表面または冷却コイルに付着した氷の表面に着氷させる一方、残部の濃縮分を当該着氷部位を通り流下する流下廃水に取り込ませて洗い流し、前記貯水部に到達した廃水は前記廃水槽に返送するように構成し、
凍結分離運転を終えた後に、前記廃水槽に残留している濃縮廃水を排出するように構成し、かつ、
再利用水製造運転時に、前記廃水槽から散水器への廃水供給ならびに前記貯水部から前記廃水槽への廃水返送を行わずに、前記冷却コイルに蓄えた氷を解氷してその解氷水を前記再利用水槽に供給するように構成したことを特徴とする、凍結分離装置。A cooling coil through which ice-making refrigerant passes is provided in the heat storage tank, a water sprinkler is provided above the cooling coil, a water storage part is provided below the cooling coil, and a water storage surface of the water storage part is separated below the cooling coil. A falling liquid film type ice storage device configured to be maintained.
A wastewater tank for collecting and storing wastewater from wastewater sources;
A reusable water tank,
During freeze-separation operation, waste water stored in the waste water tank is continuously circulated between the waste water tank and the falling liquid film type ice heat storage device, and this circulating waste water is circulated in the falling liquid film type ice heat storage device. The sprayed water is sprayed from the sprinkler, and the sprayed waste water is allowed to flow down in the form of a liquid film around the surface of the cooling coil or the ice attached to the cooling coil. While only a part of the water is icing on the surface of the cooling coil or the ice surface adhering to the cooling coil, the remaining concentrated portion is taken into the falling waste water flowing down through the icing part and washed away, and the water storage unit Configured to return the wastewater that reaches to the wastewater tank,
It is configured to discharge the concentrated waste water remaining in the waste water tank after the freeze separation operation is completed, and
During the reuse water production operation, the ice stored in the cooling coil is defrosted and the deiced water is removed without supplying the wastewater from the wastewater tank to the sprinkler and returning the wastewater from the reservoir to the wastewater tank. A freeze separation device characterized by being configured to supply to the reused water tank.
前記凍結分離運転および再利用水製造運転を交互に行うように構成し、
各凍結分離運転の間において前記廃水を収集する廃水槽を前記濃縮廃水を排出した廃水槽に切り替えるとともに、各凍結分離運転時においては廃水収集を行っていない廃水槽の貯留廃水を前記蓄熱槽に供給するように構成した、請求項1記載の凍結分離装置。Comprising at least two of the wastewater tanks and configured to selectively supply wastewater from the wastewater supply source to the wastewater tanks;
The freeze separation operation and the reuse water production operation are configured to be performed alternately,
The wastewater tank that collects the wastewater during each freeze separation operation is switched to the wastewater tank that discharges the concentrated wastewater, and the stored wastewater of the wastewater tank that is not collecting wastewater during each freeze separation operation is transferred to the heat storage tank. The freeze separation device according to claim 1, wherein the freeze separation device is configured to supply.
他方、前記流下液膜式氷蓄熱装置は複数の蓄熱槽を備えるとともに、少なくとも1つの蓄熱槽を使用して前記凍結分離運転を行うとともに、これと併行して残りの蓄熱槽の少なくとも1つを使用して前記再利用水製造運転を行うように構成し、さらに、
前記廃水供給源からの廃水を、いずれか一方の廃水槽にのみ収集して貯留するとともに、他方の廃水槽に収集されている貯留廃水を凍結分離運転中の蓄熱槽に対し供給して氷として蓄えさせ、
前記一方の廃水槽の貯留量が所定量となったならば、前記廃水供給源からの廃水を、前記一方の廃水槽へ収集するのを止めて他方の廃水槽へ収集するように切り替えるとともに、前記一方の廃水槽の貯留廃水を凍結分離運転中の蓄熱槽に対し供給して氷として蓄えさせるように構成した、請求項1記載の凍結分離装置。Comprising at least two of the wastewater tanks and configured to selectively supply wastewater from the wastewater supply source to the wastewater tanks;
On the other hand, the falling film type ice heat storage device includes a plurality of heat storage tanks and performs the freeze separation operation using at least one heat storage tank, and at the same time, at least one of the remaining heat storage tanks is used. Configured to perform the reuse water production operation using ,
The wastewater from the wastewater supply source is collected and stored only in one of the wastewater tanks, and the stored wastewater collected in the other wastewater tank is supplied to the heat storage tank during the freeze separation operation as ice. Store,
When the storage amount of the one wastewater tank becomes a predetermined amount, the wastewater from the wastewater supply source is switched to stop collecting in the one wastewater tank and collect in the other wastewater tank, The freeze separation apparatus according to claim 1, wherein the stored wastewater of the one wastewater tank is supplied to a heat storage tank during the freeze separation operation and stored as ice.
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