JP4973822B1

JP4973822B1 - 海水淡水化システム

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Publication number: JP4973822B1
Application number: JP2012036435A
Authority: JP
Inventors: 康記関根; 一彦能登; 暁佐々木; 光太郎北村
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: JP2013043174A

Abstract

【課題】海水から飲料水を生産できるとともに工業用水を増水でき、造水コストが低廉な海水淡水化システムを提供する。
【解決手段】本発明の海水淡水化システムは、海水と下水とから工業用水と飲料水とを得るための海水淡水化システムＳであって、下水から活性汚泥を除去し浄化するＭＢＲ１と、ＭＢＲ１の透過水から塩分を第１の濃縮水ｓ６に含み除去し、工業用水ｓ１を生成する第１のＲＯ膜２と、海水を透過させて当該海水中の粒子を除去するＵＦ膜３と、ＵＦ膜３を透過した処理水ｓ５ｂの塩分が第２の濃縮水ｓ７に含み除去され飲料水ｓ２を生成する第２のＲＯ膜４と、第２のＲＯ膜４で除去された第２の濃縮水ｓ７と第１のＲＯ膜２で除去された第１の濃縮水ｓ６とが送られ攪拌される攪拌装置５と、攪拌装置５で撹拌された混合液の塩分が第３の濃縮水ｓ９に含まれ除去され工業用水ｓ３が生成される第３のＲＯ膜６とを具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、海水と下水とを淡水化する海水淡水化システムに関する。

近年、世界的な人口増や新興国を含む広域な産業の進展から、砂漠地域などでの飲料水や工業用水の造水需要が顕在化している。
従来、海水、下水を淡水化するシステムとして、図５に示す淡水化システムＳ１００がある。

淡水化システムＳ１００における下水を用いた生産水ｓ１０１(工業用水)の生産は以下のように遂行される。なお、下水の塩分濃度は、０．１％程度である。
下水は、ポンプｐ１０１によりＭＢＲ(Membrane Bioreactor)１０１に送水され、ＭＢＲ１０１で下水中の固形分の活性汚泥などが除去され、ＭＢＲ１０１を透過したＭＢＲ透過水が、ポンプｐ１０２により低圧ＲＯ膜(Reverse Osmosis Membrane)１０２に送水される。

なお、ＭＢＲ１０１を透過したＭＢＲ透過水は、塩分濃度０．１％程度であり低いので、ＲＯ膜は、低圧の約１〜２ＭＰａ(メガパスカル)のＲＯ膜(逆浸透膜)である低圧ＲＯ膜１０２が使用される。
ポンプｐ１０２により送水されたＭＢＲ透過水は、低圧ＲＯ膜１０２を透過することで塩分などの不純物を含む濃縮水ｓ１０４がほぼ半分除去され淡水化され、残り半分の生産水ｓ１０１の工業用水が生産される。

一方、低圧ＲＯ膜１０２で除去された塩分などの不純物を含む塩分濃度０．２％程度に濃縮された下水の約１／２の容量の濃縮水ｓ１０４は低圧ＲＯ膜１０２から攪拌槽１０４に送水される。
淡水化システムＳ１００における海水からの生産水ｓ１０２である工業用水の生産は以下のように遂行される。なお、海水の塩分濃度は、３〜４％程度である。

海水は、ポンプｐ１０３により、ＵＦ膜１０３に送水され、ＵＦ膜１０３で粒子が除去され攪拌槽１０４に送水される。攪拌槽１０４では、このＵＦ膜１０３を透過したＵＦ膜透過海水と、前記した低圧ＲＯ膜１０２で下水から濃縮された下水の１／２程度の容量の濃縮水ｓ１０４とが攪拌された後、ポンプｐ１０４により、中圧ＲＯ膜１０５に送水される。

ＵＦ膜１０３を透過したＵＦ膜透過海水は、３〜４％の塩分濃度であるが、塩分濃度０．２％の濃縮水ｓ１０４で希釈されるので、中圧の約３〜５ＭＰａのＲＯ膜(逆浸透膜)の中圧ＲＯ膜１０５が使用される。
攪拌槽１０４からポンプｐ１０４により中圧ＲＯ膜１０５に送水された混合水ｓ１０３は、中圧ＲＯ膜１０５を透過することで、１／２程度が塩分などの不純物を含むブラインｓ１０５として除去され、残り１／２程度が淡水化された生産水ｓ１０２(工業用水)として生産される。つまり、生産水ｓ１０２の工業用水は、海水の１／２プラス下水の１／４程度の容量をもって生産される。

一方、中圧ＲＯ膜１０５で除去された塩分などの不純物を含む塩分濃度が混合水ｓ１０３の２倍程度に濃縮されたブラインｓ１０５が、中圧ＲＯ膜１０５から除去される。つまり、ブラインｓ１０５は、海水の１／２プラス下水の１／４程度の容量をもって排水される。
なお、ブラインｓ１０５の圧力エネルギは、動力回収装置１０６で回転エネルギとして回収され、ポンプｐ１０４を迂回した一部の混合水ｓ１０３の中圧ＲＯ膜１０５への送圧の動力源(エネルギ源)として用いられる。

従来のその他の淡水化システムとして、図６に示す淡水化システムＳ２００がある。
淡水化システムＳ２００は、図５の淡水化システムＳ１００における下水の濃縮水ｓ１０４を、攪拌槽２０４に送水せず、下水の淡水化と海水の淡水化とを独立して構成したものである。

淡水化システムＳ２００においては、攪拌槽２０４で塩分濃度が高い海水が下水からの送水(図５の下水の濃縮水ｓ１０４)で希釈されないため、塩分濃度が約３〜４％と高く高圧の約６〜８ＭＰａの高圧ＲＯ膜２０５を用いている。
その他の構成は、図５の淡水化システムＳ１００と同様であるから、淡水化システムＳ１００の構成要素に２００番台の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。

淡水化システムＳ２００は、下水が低圧ＲＯ膜２０２を透過して淡水化され、下水の約半分の生産水ｓ２０１の工業用水が得られる。一方、海水が高圧ＲＯ膜２０５を透過して淡水化され、海水の１／２の量の生産水ｓ２０２の飲料水が得られる。
従来の淡水化システムＳ１００(図５参照)は、淡水化システムＳ２００(図６参照)に比較し、次のメリットがある。

第１に、図５の淡水化システムＳ１００では、下水から生産水ｓ１０１を造水する過程で除去された排水(濃縮水ｓ１０４)を、海水から生産水ｓ１０２を造水する過程に用いるため、海水からの生産水の生産量が高められるメリットがある。
具体的には、下水からの排水(濃縮水ｓ１０４)を用いない場合には、海水からの生産水は海水の１／２程度の容量であったものが、下水の１／２程度の容量増水した分、生産水ｓ１０２の工業用水を多く取水できる。

第２に、海水(塩分濃度３〜４％程度)が、下水の低圧ＲＯ膜１０２での濃縮水ｓ１０４(塩分濃度０．２％程度)が加えられるため、海水が希釈され塩分濃度が低下する。そのため、下水からの排水(濃縮水ｓ１０４)を用いない場合には、海水は塩分濃度が高いため、高圧ＲＯ膜が必要であったのが、濃縮水ｓ１０４で希釈されるため、中圧ＲＯ膜１０５で済み、ポンプｐ１０４の動力を高圧ＲＯ膜の場合に比較し低下させることができる。

なお、中圧ＲＯ膜の透過圧力は、約３〜５ＭＰａであるのに対し、高圧ＲＯ膜の透過圧力は約６〜８ＭＰａであり、高圧ＲＯ膜を透過させるためには、中圧ＲＯ膜より大きな動力(エネルギ)を必要とする。
なお、本願に係る先行技術文献として特許文献１がある。

特許第４４８１３４５号公報

ところで、従来の図５に示す淡水化システムＳ１００においては、以下の問題がある。
第１に、一般に飲料水の需要が大きいものの、海水を淡水化する過程で下水の一部(濃縮水ｓ１０４)を混合させるために、海水から飲料水を造水することができない。
第２に、通常、海水の供給量が下水の供給量に比較し大きい場合が多いにも拘らず、海水の供給量が大きい場合には、海水を淡水化する過程に下水を加える効果が低減する。

具体的には、海水の供給量が大きい場合、下水の一部を、海水を淡水化する過程に加えても、海水に対する相対量が小さいため、塩分濃度がさして低下せず、淡水化するためのＲＯ膜(図５の中圧ＲＯ膜１０５に相当)への透過圧力の削減効果が低下する。結果として、ＲＯ膜の透過圧力を得るための動力(エネルギ)削減効果が低下する。加えて、生産水ｓ１０２の増水効果も低下する。

第３に、動力回収装置１０６は高圧の方が効率は高いが、中圧ＲＯ膜１０５を使用するので、動力回収装置１０６を効率が高いところで稼働できない。そのため、高いエネルギ回収率を得ることが困難である。

第４に、低圧ＲＯ膜１０２と中圧ＲＯ膜１０５との異なる逆浸透膜を使用するので、メンテナンス性が良好とは言い難い。
本発明は上記実状に鑑み、海水から飲料水を生産できるとともに工業用水を増水でき、造水コストが低廉な海水淡水化システムの提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明に関わる海水淡水化システムは、海水と下水とから工業用水と飲料水とを得るための海水淡水化システムであって、前記下水を透過させて活性汚泥を除去し浄化するＭＢＲと、前記ＭＢＲを透過した透過水を透過させ、その塩分が第１の濃縮水に含まれ除去されるとともに工業用水を生成する第１のＲＯ膜と、前記海水を透過させて当該海水中の粒子を除去するＵＦ膜と、前記ＵＦ膜を透過した処理水を透過させ、当該処理水の塩分が第２の濃縮水に含まれ除去されるとともに飲料水を生成する第２のＲＯ膜と、前記第２のＲＯ膜で除去された前記第２の濃縮水と前記第１のＲＯ膜で除去された第１の濃縮水とが送られ攪拌される攪拌装置と、前記攪拌装置で撹拌された混合液を透過させ、その塩分が第３の濃縮水に含まれ除去されるとともに工業用水を生成する第３のＲＯ膜とを具備している。

本発明の海水淡水化システムによれば、海水から飲料水を生産できるとともに工業用水を増水でき、造水コストが低廉な海水淡水化システムを実現できる。

本発明に係る実施形態１の淡水化システムの概念的構成図である。実施形態２の淡水化システムを示す概念的構成図である。変形形態１の淡水化システムを示す概念的構成図である。変形形態２の淡水化システムを示す概念的構成図である。従来の淡水化システムを示す概念的構成図である。従来のその他の淡水化システムを示す概念的構成図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜実施形態１＞＞
図１は、本発明に係る実施形態１の淡水化システムの概念的構成図である。
実施形態１の淡水化システムＳは、下水から工業用水ｓ１を造水するために、下水から活性汚泥などを除去し浄化するＭＢＲ(Membrane Bioreactor)１と、下水に含有される塩分やイオンなどの不純物を除去し淡水化する低圧ＲＯ膜(Reverse Osmosis Membrane)２とを具備している。

ＭＢＲ１は、固液分離を行い、下水から活性汚泥など(固形分や細菌など)を除去し浄化する。
ＲＯ膜(逆浸透膜)は、水は通すが塩分などの低分子物質やイオンを通しにくい半透膜である。低圧ＲＯ膜２は、下水の塩分濃度が０．１％程度で低いので、比較的低い透過圧約１〜２ＭＰａ(メガパスカル)で塩分などを除去する低圧のＲＯ膜である。

また、淡水化システムＳは、海水から飲料水ｓ２を造水するために、海水に含有される粒子を除去するＵＦ膜(Ultrafiltration Membrane)３と、海水に含有される塩分やイオンなどの不純物を除去し淡水化する高圧ＲＯ膜４とを具備している。
ＵＦ膜(限外ろ過膜)３は、膜の孔径と海水中の除去対象物質の分子の大きさによって分子レベルのふるい分けを行い、除去対象である粒子を除去する。
高圧ＲＯ膜４は、海水の塩分濃度が３〜４％程度であるので、比較的高い透過圧、約６〜８ＭＰａ(メガパスカル)で塩分などを除去する高圧のＲＯ膜である。

さらに、淡水化システムＳは、海水から工業用水ｓ３を造水するために、前記したＵＦ膜３、高圧ＲＯ膜４に加えて、高圧ＲＯ膜４から除去された塩分やイオンなどの不純物を含む海水濃縮水ｓ７と、低圧ＲＯ膜２から除去された塩分やイオンなどの不純物を含む下水濃縮水ｓ６とを撹拌する攪拌槽５と、攪拌槽５からの混合液に含有される塩分やイオンなどの不純物を除去して淡水化する高圧ＲＯ膜６とを具備している。

高圧ＲＯ膜６は、海水のほぼ２倍の塩分濃度(約６〜８％の塩分濃度)の海水濃縮水ｓ７と、下水のほぼ２倍の塩分濃度(約０．２％の塩分濃度)の下水濃縮水ｓ６との混合液を淡水化するため、比較的高い透過圧、約６〜８ＭＰａ(メガパスカル)で塩分などを除去する高圧のＲＯ膜である。なお、海水のほぼ２倍の塩分濃度約６〜８％の海水濃縮水ｓ７は、下水濃縮水ｓ６(約０．２％の塩分濃度)が加えられ希釈され、塩分濃度が低下される。

次に、淡水化システムＳにおいて、下水から工業用水ｓ１を造水する過程について説明する。
下水は、ポンプｐ１により、ＭＢＲ１に送水され、ＭＢＲ１を透過して下水から活性汚泥フロックや細菌などが除去される。ＭＢＲ１を透過した下水のＭＢＲ透過水ｓ５ａは、ポンプｐ２により、低圧ＲＯ膜２に送水され、低圧ＲＯ膜２を透過することで、塩分やイオンなどの不純物を含む下水濃縮水ｓ６が除去され淡水化され、工業用水ｓ１が生産される。

工業用水ｓ１は、下水の１／２程度得られる一方、下水の残余の分、すなわち下水の１／２程度が塩分やイオンなどの不純物を含む下水濃縮水ｓ６として除去される。
低圧ＲＯ膜２で除去された塩分やイオンなどの不純物を含む塩分濃度０．２％程度に濃縮された下水濃縮水ｓ６は、低圧ＲＯ膜２から攪拌槽５に送水される。

次に、淡水化システムＳにおいて、海水から生産水である飲料水ｓ２および工業用水ｓ３を造水する過程について説明する。
海水は、ポンプｐ３により、ＵＦ膜３に送水され、ＵＦ膜３を透過して海水中の粒子が除去される。そして、ＵＦ膜３で粒子が除去された海水のＵＦ膜透過海水ｓ５ｂは、ポンプｐ４により、高圧ＲＯ膜４に送水される。ＵＦ膜３を透過したＵＦ膜透過海水ｓ５ｂは、高圧ＲＯ膜４を透過することで、ほぼ半分が塩分やイオンなどの不純物を含む海水濃縮水ｓ７として除去され、残りの半分が淡水化された飲料水ｓ２として生産される。

一方、高圧ＲＯ膜４で除去された海水の１／２程度の容量の塩分濃度６〜８％程度の海水濃縮水ｓ７は、攪拌槽５で、低圧ＲＯ膜２で除去された下水の１／２程度の容量の下水濃縮水ｓ６(塩分濃度０．２％程度)と攪拌され希釈されることで、約６〜８％の塩分濃度が低下する。

海水濃縮水ｓ７と下水濃縮水ｓ６との塩分濃度が低下した混合液は、ポンプｐ５により、高圧ＲＯ膜６に送水される。
攪拌槽５からの下水濃縮水ｓ６と海水濃縮水ｓ７との混合液は、高圧ＲＯ膜６を透過することで、ほぼ半分が塩分やイオンなどの不純物を含むブラインｓ９として除去され、残りの半分が淡水化された工業用水ｓ３として生産される。

実施形態１の淡水化システムＳによれば、以下の効果を奏する。
１．海水を淡水化する経路に下水を混合させないため、需要が大きい飲料水ｓ２が生産できる。

２．下水の淡水化の過程で除去されたブラインの下水濃縮水ｓ６が、海水の淡水化の過程で除去されたブラインの海水濃縮水ｓ７に加えられ、工業用水ｓ３が造水されるので、淡水化システムＳ全体の工業用水の造水量を増加することができる。

例えば、実施形態１の淡水化システムＳで量２(容量２)の下水と、量２(容量２)の海水とを淡水化するとする。
量２の下水からは、低圧ＲＯ膜２を透過させることで量１の工業用水ｓ１が得られる。一方、量２の海水からは高圧ＲＯ膜４を透過させることで量１の飲料水ｓ２を生産できる。さらに、高圧ＲＯ膜４で除去された量１の海水濃縮水ｓ７と、低圧ＲＯ膜２で除去された量１の下水濃縮水ｓ６とを撹拌して高圧ＲＯ膜６を透過させることで、量１の工業用水ｓ３が取水される。
結果的に、実施形態１の淡水化システムＳでは、量２の下水と量２の海水とから、量１の飲料水ｓ２と量２の工業用水ｓ１、ｓ３が得られる。

同一条件の量２の下水と量２の海水を、図５に示す従来例１の淡水化システムＳ１００によって淡水化する場合、以下のようになる。
図５に示すように、量２の下水は、低圧ＲＯ膜１０２により淡水化され量１の工業用水(生産水ｓ１０１)が生産される。また、量２の海水には、攪拌槽１０４で量１の下水の濃縮水ｓ１０４が加えられるので、中圧ＲＯ膜１０５を透過することで、量２の海水と量１の下水の濃縮水ｓ１０４の１／２の１．５の量の工業用水(生産水ｓ１０２)が生産される。
従って、従来例１の淡水化システムＳ１００では、量１の生産水ｓ１０１と量１．５の生産水ｓ１０２とを合計し、量２．５の工業用水が得られることになる。

よって、実施形態１の淡水化システムＳと、従来例１の淡水化システムＳ１００とを比較すると、実施形態１の淡水化システムＳが量０．５の飲料水を多く得ることができる。なお、図５の淡水化システムＳ１００では、量２．５の工業用水しか得られないが、実施形態１の淡水化システムＳは、量２の工業用水に加えて、量１の飲料水が得られるメリットがある。

また、同一条件の量２の下水と量２の海水とで、従来例２の図６に示す淡水化システムＳ２００によって淡水化する場合、以下のようになる。
量２の下水は、図６に示すように、低圧ＲＯ膜２０２を透過させることで淡水化され、量１の工業用水(生産水ｓ２０１)が得られる。一方、量２の海水は高圧ＲＯ膜２０５を透過させることで淡水化され、量１の飲料水(生産水ｓ２０２)が得られる。

従って、量２の下水と量２の海水を使用する場合、実施形態１の淡水化システムＳと、従来例２の淡水化システムＳ２００とを比較すると、実施形態１の淡水化システムＳが量１の工業用水を多く得ることができる。

３．淡水化システムＳ(図１参照)では、例えば、下水濃縮水ｓ６の利用を停止したり調整することで、工業用水の需要の変動に柔軟に対応できる。そのため、必要に応じて、工業用水を造水することができ、工業用水の需要変動に対応できる。

４．淡水化システムＳでは、攪拌槽５で塩分濃度６〜８％程度の海水濃縮水ｓ７を、塩分濃度０．２％程度の下水濃縮水ｓ６で希釈するので、塩分濃度が低下する。そのため、海水濃縮水ｓ７の下流側で高圧ＲＯ膜４と同タイプの高圧ＲＯ膜６を使用することが可能である。

塩分濃度が高いほど、高圧なＲＯ膜を使用する必要があることから、塩分濃度が高いほど高圧な動力源が必要となる。そのため、塩分濃度６〜８％程度の海水濃縮水ｓ７の場合には超高圧なＲＯ膜を使用する必要があり、超高圧を出力する動力源が必要なところ、実施形態１の淡水化システムＳでは、塩分濃度６〜８％程度の海水濃縮水ｓ７を塩分濃度０．２％程度の下水濃縮水ｓ６で希釈するので高圧ＲＯ膜を使用でき、動力の削減が可能となる。

５．また、高圧ＲＯ膜４、６が同タイプなので、メンテナンスが容易でメンテナンス性が良好である。よって、淡水化システムＳの維持管理上のメリットが大である。

＜＜実施形態２＞＞
図２は、実施形態２の淡水化システムを示す概念的構成図である。
実施形態２の淡水化システム２Ｓは、実施形態１の淡水化システムＳの低圧ＲＯ膜２を省略した(設置しないで)構成としたものである。その他の構成は、実施形態１の淡水化システムＳと同様な構成であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。

淡水化システム２Ｓにおいては、下水は、ポンプｐ１により、ＭＢＲ１に送水され、ＭＢＲ１を透過して下水から活性汚泥フロックや細菌などが除去される。そして、ＭＢＲ１を透過したＭＢＲ透過水ｓ２２は、攪拌槽５に送水される。攪拌槽５では、ＵＦ膜３を透過するとともに高圧ＲＯ膜４で除去された海水濃縮水ｓ７とＭＢＲ透過水ｓ２２とが攪拌された後、ポンプｐ５により、高圧ＲＯ膜６に送水される。

ここで、塩分濃度約６〜８％の海水濃縮水ｓ７は、攪拌槽５において、塩分濃度約０．１％のＭＢＲ透過水ｓ２２が加えられ希釈され、塩分濃度が低下される。
海水濃縮水ｓ７とＭＢＲ透過水ｓ２２との混合液は、ポンプｐ５によって加圧され、高圧ＲＯ膜６を透過することで、半分が塩分やイオンなどの不純物を含むブラインｓ２３として除去され、残り半分が淡水化された工業用水ｓ２１として生産される。

実施形態２によれば、実施形態１の低圧ＲＯ膜２を設置しないので、低圧ＲＯ膜２の製造、設置費用がかからず、コスト削減が可能である。
また、ＲＯ膜(逆浸透膜)が、同一種類の高圧ＲＯ膜４、６となるので、メンテナンスが容易でさらにメンテナンス性が向上する。よって、維持管理性がより良好となる。
なお、実施形態１の淡水化システムＳの作用効果は同様に奏する。

＜＜変形形態１＞＞
図３は、変形形態１の淡水化システムを示す概念的構成図である。
変形形態１の淡水化システム３Ｓは、実施形態１の淡水化システムＳの高圧ＲＯ膜４、６の除去流の下流にそれぞれ動力回収装置３４、３６を設けて動力を再利用する構成としたものである。
これ以外の構成は、実施形態１の淡水化システムＳの構成と同様であるから、同一の構成要素には、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。

淡水化システム３Ｓにおいて、高圧ＲＯ膜４で除去された海水濃縮水ｓ７はポンプｐ４により高圧に加圧されているため、高い圧力エネルギを有している。
そこで、淡水化システム３Ｓでは、高圧ＲＯ膜４からの海水濃縮水ｓ７の流路に動力回収装置３４を設けている。

動力回収装置３４は、高圧ＲＯ膜４で除去された海水濃縮水ｓ７の圧力エネルギを回転エネルギとして回収し、ＵＦ膜３を透過した後にポンプｐ４を迂回して流れるＵＦ膜透過海水ｓ３１に動力として付与し、ＵＦ膜透過海水ｓ３１を高圧ＲＯ膜４へ圧送する動力として用いている。

同様に、高圧ＲＯ膜６で除去されたブライン(海水濃縮水)ｓ９はポンプｐ５により高圧に加圧されているため、高い圧力エネルギを有している。
そこで、淡水化システム３Ｓでは、高圧ＲＯ膜６からのブライン(海水濃縮水)ｓ９の流路に動力回収装置３６を設けている。

動力回収装置３６は、ブライン(海水濃縮水)ｓ９の圧力エネルギを回転エネルギとして回収し、攪拌槽５で混合された後にポンプｐ５を迂回して流れる攪拌槽通過水ｓ３２に動力として付与し、攪拌槽通過水ｓ３２を高圧ＲＯ膜６へ圧送する動力として用いている。

変形形態１の淡水化システム３Ｓによれば、高圧ＲＯ膜４からの除去流の高圧の海水濃縮水ｓ７の下流の流路に動力回収装置３４を設けるとともに、高圧ＲＯ膜６からの除去流の高圧のブライン(海水濃縮水)ｓ９の下流の流路に動力回収装置３６を設けている。
動力回収装置３４、３６は、それぞれ高圧の海水濃縮水ｓ７、ブラインｓ９の圧力エネルギを回転エネルギとして回収できるので、効率が高い状態で使用することが可能である。従って、実施形態１の淡水化システムＳの動力(エネルギ)の削減が可能であり、省エネルギ化を図ることが可能である。

＜＜変形形態２＞＞
図４は、変形形態２の淡水化システムを示す概念的構成図である。
変形形態２の淡水化システム４Ｓは、実施形態２の淡水化システム２Ｓに、変形形態１と同様に、高圧ＲＯ膜４、６の除去流(ｓ４１、ｓ４２)の下流に動力回収装置４４、４６を設けたものである。
その他の構成は、実施形態２の淡水化システム２Ｓと同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。

変形形態２の淡水化システム４Ｓでは、動力回収装置４４、４６でそれぞれ海水濃縮水ｓ７、ブライン２３の圧力エネルギを回転エネルギとして回収し、それぞれＵＦ膜透過海水ｓ４１、攪拌槽通過水ｓ４２の圧送力を得ることができる。

変形形態２の淡水化システム３Ｓによれば、実施形態２の淡水化システム２Ｓの動力(エネルギ)の削減が可能であり、省エネルギ化を図ることができる。

＜＜その他の実施形態＞＞
なお、変形形態１では、動力回収装置３４、３６の両方を設けた場合を例示したが、動力回収装置３４、３６のうちの何れかを設けるように構成してもよい。同様に、変形形態２では、動力回収装置４４、４６の両方を設けた場合を例示したが、動力回収装置４４、４６のうちの何れかを設けるように構成してもよい。

また、変形形態１において、動力回収装置３４、３６で回収した動力を、それぞれＵＦ膜透過海水ｓ３１、攪拌槽通過水ｓ３２の圧送力とした場合を例示したが、これ以外の動力として利用してもよい。同様に、変形形態２において、動力回収装置４４，４６で回収した動力を、それぞれＵＦ膜透過海水ｓ４１、攪拌槽通過水ｓ４２の圧送力とした場合を例示したが、例示したものとは異なる動力として利用してもよい。
なお、前記の実施形態、変形形態では、下水から活性汚泥を除去し浄化する浄化装置として、ＭＢＲを例示したが、自然沈殿法、砂ろ過、消毒などＭＢＲ１以外の浄化装置を適用しても構わない。
また、前記の実施形態、変形形態の説明で使用した数値は一例を示したものであり、これらの数値に限定されるものではない。

１ＭＢＲ(浄化装置)
２低圧ＲＯ膜(第１のＲＯ膜)
３ＵＦ膜
４高圧ＲＯ膜(第２のＲＯ膜)
５攪拌槽(攪拌装置)
６高圧ＲＯ膜(第３のＲＯ膜)
３４動力回収装置(第１の動力回収装置)
３６動力回収装置(第２の動力回収装置)
Ｓ、３Ｓ淡水化システム(海水淡水化システム)
ｓ１、ｓ３工業用水
ｓ２飲料水
ｓ５ｂＵＦ膜透過海水(処理水)
ｓ６下水濃縮水(第１の濃縮水)
ｓ７海水濃縮水(第２の濃縮水)
ｓ９ブライン(第３の濃縮水)

Claims

海水と下水とから工業用水と飲料水とを得るための海水淡水化システムであって、
前記下水を透過させて活性汚泥を除去し浄化するＭＢＲと、
前記ＭＢＲを透過した透過水を透過させ、その塩分が第１の濃縮水に含まれ除去されるとともに工業用水を生成する第１のＲＯ膜と、
前記海水を透過させて当該海水中の粒子を除去するＵＦ膜と、
前記ＵＦ膜を透過した処理水を透過させ、当該処理水の塩分が第２の濃縮水に含まれ除去されるとともに飲料水を生成する第２のＲＯ膜と、
前記第２のＲＯ膜で除去された前記第２の濃縮水と前記第１のＲＯ膜で除去された第１の濃縮水とが送られ攪拌される攪拌装置と、
前記攪拌装置で撹拌された混合液を透過させ、その塩分が第３の濃縮水に含まれ除去されるとともに工業用水を生成する第３のＲＯ膜とを
具備することを特徴とする海水淡水化システム。
前記第２の濃縮水の圧力エネルギを回収する第１の動力回収装置および前記第３の濃縮水の圧力エネルギを回収する第２の動力回収装置のうちの少なくとも何れかを備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の海水淡水化システム。