JP5762041B2 - Combined desalination system - Google Patents

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Description

本発明は、海水、汽水、かん水等の高塩分濃度の第1の原水を、逆浸透膜装置を用いてろ過処理する第1の水処理系と、第1の原水よりも低塩分濃度の第2の原水を、逆浸透膜装置を用いてろ過処理する第2の水処理系と、を備える複合淡水化システムに関し、特に、第2の水処理系の逆浸透膜装置から排出される非透過水の水圧エネルギを利用する技術に関する。   The present invention provides a first water treatment system for filtering a first raw water having a high salinity concentration, such as seawater, brackish water, brine, etc., using a reverse osmosis membrane device, and a first salt treatment having a lower salinity concentration than the first raw water. And a second water treatment system for filtering the raw water of No. 2 using a reverse osmosis membrane device, and in particular, a non-permeate discharged from the reverse osmosis membrane device of the second water treatment system The present invention relates to a technology that utilizes the hydraulic energy of water.

特許文献1には、逆浸透膜装置を用いたろ過によって海水を淡水化する海水淡水化装置において、例えば、下水に代表される有機物を含有する排水(以下、「有機性排水」と称する)は、通常、生物処理されて、その処理された排水は海洋や河川に放出されていたものを、海水淡水化装置の取水した海水と混合して、海水淡水化装置の被処理水の塩分濃度を海水そのままよりも低下させ(希釈し)、海水淡水化装置の逆浸透膜装置に前記した塩分濃度の希釈された被処理水を圧送することで、圧送ポンプ(本明細書における「高圧ポンプ」に対応)の必要駆動力を低減させる技術が記載されている。   In Patent Document 1, in a seawater desalination apparatus that desalinates seawater by filtration using a reverse osmosis membrane apparatus, for example, wastewater containing organic substances represented by sewage (hereinafter referred to as “organic wastewater”) is disclosed. Normally, biological wastewater that has been biologically treated and discharged into the ocean or river is mixed with seawater taken by the seawater desalination unit, and the salinity of the treated water in the seawater desalination unit is mixed. By reducing (diluting) the seawater as it is, and feeding the treated water diluted with the above-mentioned salinity to the reverse osmosis membrane device of the seawater desalination unit, the pumping pump (in the “high pressure pump” in this specification) The technology for reducing the required driving force is described.

また、特許文献2には、逆浸透膜装置を用いた淡水化システムにおいて、逆浸透膜装置の非透過水の有する圧力をターボチャージャで回収して逆浸透膜装置の被処理水の加圧に利用する技術が記載されている。   Patent Document 2 discloses that in a desalination system using a reverse osmosis membrane device, the pressure of non-permeated water in the reverse osmosis membrane device is recovered by a turbocharger to pressurize water to be treated in the reverse osmosis membrane device. The technology to be used is described.

特許第4481345号公報Japanese Patent No. 4,481,345 特開2001−149932号公報JP 2001-149932 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術において、有機性排水の水処理工程で逆浸透膜装置を用いる場合の圧力は、海水淡水化装置の水処理工程で逆浸透膜装置を用いる場合の圧力よりも低圧である。そして、有機性排水の水処理工程での逆浸透膜装置から排出される非透過水を直接取水した海水と混合することにより海水よりも塩分濃度を低下させているだけであり、前記した有機性排水の水処理工程の逆浸透膜装置からの非透過水の有するエネルギは比較的に低圧のものであることから何等利用されておらず無駄にされている。   However, in the technique described in Patent Document 1, the pressure when the reverse osmosis membrane device is used in the water treatment process of organic wastewater is higher than the pressure when the reverse osmosis membrane device is used in the water treatment process of the seawater desalination device. Low pressure. And, the non-permeated water discharged from the reverse osmosis membrane device in the water treatment process of the organic wastewater is only mixed with the seawater taken directly, and the salinity concentration is lowered than the seawater. Since the energy of the non-permeated water from the reverse osmosis membrane device in the wastewater treatment process is relatively low pressure, it is not used at all and is wasted.

本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、複合淡水化システムにおける逆浸透膜装置の非透過水のエネルギを有効利用できる複合淡水化システムを提供することを目的とする。   This invention solves the above-mentioned conventional subject, and it aims at providing the composite desalination system which can utilize effectively the energy of the non-permeated water of the reverse osmosis membrane apparatus in a composite desalination system.

前記課題を解決するために、第1の発明の複合淡水化システムは、高塩分濃度の第1の原水を、第1の逆浸透膜装置を用いてろ過処理する第1の水処理系と、第1の原水よりも低塩分濃度の第2の原水を、第2の逆浸透膜装置を用いてろ過処理する第2の水処理系と、を備えるものであって、第1の水処理系は、第1の逆浸透膜装置の前段において、取水された第1の原水を含む被処理水のろ過処理をする前段ろ過装置と、被処理水を前段ろ過装置に加圧して供給する第1のポンプと、を有し、第1のポンプが、第2の水処理系の第2の逆浸透膜装置から排出される非透過水の水圧によって駆動され、第1のポンプを駆動した非透過水は、背圧弁を介して、第1の原水に混合されて被処理水とされることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a composite desalination system according to a first aspect of the present invention includes a first water treatment system that performs filtration treatment on first raw water having a high salinity using a first reverse osmosis membrane device, A second water treatment system for filtering a second raw water having a lower salinity concentration than the first raw water using a second reverse osmosis membrane device, wherein the first water treatment system The first stage of the first reverse osmosis membrane apparatus is a first stage filtration apparatus for filtering the treated water containing the first raw water taken, and the first stage supplies the treated water under pressure to the first stage filtration apparatus. The first pump is driven by the water pressure of the non-permeate water discharged from the second reverse osmosis membrane device of the second water treatment system, and the non-permeate driving the first pump The water is mixed with the first raw water via the back pressure valve to be treated water.

第2の水処理系の被処理水の塩分濃度は、第1の水処理系の被処理水の塩分濃度よりも低いので、当然第2の逆浸透膜装置の非透過水の水圧は、第1の逆浸透膜装置の非透過水の水圧よりも相当低い水圧である。しかし、第1の原水を含む被処理水を前段ろ過装置に加圧供給する第1のポンプの所要の昇圧度合いは、第1の逆浸透膜装置への被処理水の要する加圧力よりも低い。従って、第1のポンプが、第2の水処理系の第2の逆浸透膜装置から排出される非透過水の水圧によって駆動されることで、第2の水処理系の第2の逆浸透膜装置から排出される非透過水の水圧を有効利用できる。
それに、第1のポンプを駆動した非透過水は、第1の水処理系の第1の原水に混合されることで第1の水処理系の取水された第1の原水の塩分濃度が希釈された被処理水となり、第1の逆浸透膜装置に被処理水を加圧して供給するポンプの所要昇圧度合いを低減できる。
Since the salt concentration of the water to be treated in the second water treatment system is lower than the salt concentration of the water to be treated in the first water treatment system, the water pressure of the non-permeated water in the second reverse osmosis membrane device is naturally The water pressure is considerably lower than the water pressure of the non-permeated water of the reverse osmosis membrane device 1. However, the required pressure increase degree of the first pump that pressurizes and supplies the water to be treated including the first raw water to the pre-stage filtration device is lower than the pressure required for the water to be treated to the first reverse osmosis membrane device. . Accordingly, the first pump is driven by the water pressure of the non-permeated water discharged from the second reverse osmosis membrane device of the second water treatment system, whereby the second reverse osmosis of the second water treatment system. The water pressure of non-permeated water discharged from the membrane device can be used effectively.
In addition, the non-permeated water that has driven the first pump is mixed with the first raw water of the first water treatment system, so that the salt concentration of the first raw water taken by the first water treatment system is diluted. Thus, the required pressure increase degree of the pump that supplies the first reverse osmosis membrane device with pressurized water to be treated can be reduced.

第2の発明の複合淡水化システムは、高塩分濃度の第1の原水を、第1の逆浸透膜装置を用いてろ過処理する第1の水処理系と、第1の原水よりも低塩分濃度の第2の原水を、第2の逆浸透膜装置を用いてろ過処理する第2の水処理系と、を備えるものであって、第1の水処理系は、第1の原水を取水する第3のポンプと、取水された第1の原水を溜める第1原水槽と、を有し、第3のポンプが、第2の水処理系の第2の逆浸透膜装置から排出される非透過水の水圧によって駆動され、第3のポンプを駆動した非透過水は、背圧弁を介して、第1原水槽に供給されることを特徴とする。 The composite desalination system of 2nd invention is the 1st water treatment system which filters the 1st raw | natural water of high salinity concentration using a 1st reverse osmosis membrane apparatus, and low salinity rather than the 1st raw | natural water A second water treatment system for filtering the second raw water having a concentration using a second reverse osmosis membrane device, wherein the first water treatment system takes in the first raw water. And a first raw water tank for storing the taken first raw water, and the third pump is discharged from the second reverse osmosis membrane device of the second water treatment system. The non-permeated water that is driven by the water pressure of the non-permeated water and drives the third pump is supplied to the first raw water tank via the back pressure valve .

第2の水処理系の被処理水の塩分濃度は、第1の水処理系の被処理水の塩分濃度よりも低いので、当然第2の逆浸透膜装置の非透過水の水圧は、第1の逆浸透膜装置の非透過水の水圧よりも相当低い水圧である。しかし、第1の原水を第1原水槽に供給する第3のポンプの所要の昇圧度合いは、第1の逆浸透膜装置への被処理水の要する圧力よりも低い。従って、第3のポンプが、第2の水処理系の第2の逆浸透膜装置から排出される非透過水の水圧によって駆動されることで、第2の水処理系の第2の逆浸透膜装置から排出される非透過水の水圧を有効利用できる。
それに、第3のポンプを駆動した非透過水は、第1の水処理系の第1原水槽に供給されることで第1の水処理系の取水された第1の原水の塩分濃度が希釈され、第1の逆浸透膜装置に被処理水を加圧して供給するポンプの所要昇圧度合いを低減できる。
Since the salt concentration of the water to be treated in the second water treatment system is lower than the salt concentration of the water to be treated in the first water treatment system, the water pressure of the non-permeated water in the second reverse osmosis membrane device is naturally The water pressure is considerably lower than the water pressure of the non-permeated water of the reverse osmosis membrane device 1. However, the required pressure increase degree of the third pump for supplying the first raw water to the first raw water tank is lower than the pressure required for the water to be treated to the first reverse osmosis membrane device. Accordingly, the third pump is driven by the water pressure of the non-permeated water discharged from the second reverse osmosis membrane device of the second water treatment system, whereby the second reverse osmosis of the second water treatment system. The water pressure of non-permeated water discharged from the membrane device can be used effectively.
In addition, the non-permeated water that has driven the third pump is supplied to the first raw water tank of the first water treatment system, so that the salinity concentration of the first raw water taken by the first water treatment system is diluted. In addition, it is possible to reduce the required degree of pressure increase of the pump that supplies the treated water to the first reverse osmosis membrane device under pressure.

本発明によれば、複合淡水化システムにおける逆浸透膜装置の非透過水のエネルギを有効利用できる複合淡水化システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composite desalination system which can utilize effectively the energy of the non-permeated water of the reverse osmosis membrane apparatus in a composite desalination system can be provided.

基本実施形態の複合淡水化システムの概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the composite desalination system of basic embodiment. 第1の実施形態に係る複合淡水化システムの概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the composite desalination system which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る複合淡水化システムの概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the composite desalination system which concerns on 2nd Embodiment. 第3及び第4の実施形態に係る複合淡水化システムの概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the composite desalination system which concerns on 3rd and 4th embodiment.

以下に、本発明の実施形態に係る複合淡水化システムについて図を参照しながら詳細に説明する。   Below, the composite desalination system which concerns on embodiment of this invention is demonstrated in detail, referring a figure.

《基本実施形態の複合淡水化システム》
先ず、図1を参照して本発明の基本実施形態とする複合淡水化システム100について説明する。図1は、基本実施形態の複合淡水化システムの概略ブロック図である。
この複合淡水化システム100は、臨海地帯、塩水湖近傍、汽水帯近傍等に設置されることを前提としている。
そして、複合淡水化システム100は、産業排水や都市排水等のように海水、汽水、かん水等と比較して塩分濃度の低い排水(第2の原水)A(以下、単に「排水A」と称する)を、工業用水等の飲料水以外の中水(「透過水B」又は「生産水B」と称する)として再利用可能に排水処理する排水処理系(第2の水処理系)1と、海水、汽水、かん水等の比較的塩分濃度の高い水(第1の原水)Dを工業用水等の飲料水以外の中水(「透過水E」又は「生産水E」と称する)として再利用可能に浄化処理をする海水淡水化処理系(第1の水処理系)3と、排水処理系1及び海水淡水化処理系3に含まれるポンプや弁の動作制御をする制御装置6を含んで構成されている。
なお、「海水、汽水、かん水等の比較的塩分濃度の高い水D」を、以下では、代表的に「海水D」と称し、代表的に「海水D」と表記した意味で前記したように「海水淡水化処理系3」と称する。
<< Compound desalination system of basic embodiment >>
First, a combined desalination system 100 according to a basic embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic block diagram of the composite desalination system of the basic embodiment.
This composite desalination system 100 is assumed to be installed in a coastal zone, in the vicinity of a saltwater lake, in the vicinity of a brackish water zone, and the like.
The combined desalination system 100 is a wastewater (second raw water) A (hereinafter simply referred to as “drainage A”) having a lower salinity than seawater, brackish water, brine, and the like, such as industrial wastewater and urban wastewater. A wastewater treatment system (second water treatment system) 1 for wastewater treatment so that it can be reused as middle water other than drinking water such as industrial water (referred to as “permeate water B” or “product water B”); Reuse water (first raw water) D with relatively high salinity, such as seawater, brackish water, brine, etc., as medium water (referred to as “permeate E” or “product water E”) other than drinking water such as industrial water A seawater desalination treatment system (first water treatment system) 3 that performs purification treatment as possible, and a control device 6 that controls the operation of pumps and valves included in the wastewater treatment system 1 and the seawater desalination treatment system 3. It is configured.
In the following, “water D having a relatively high salinity such as seawater, brackish water, brine, etc.” is hereinafter referred to as “seawater D” as representatively and as described above in the meaning of “seawater D”. This is referred to as “seawater desalination treatment system 3”.

(排水処理系1の構成)
先ず、排水処理系1の概略構成について図1を参照しながら説明する。排水Aは、有機物等を含んでおり、排水取水管51から、例えば、膜分離活性汚泥法(MBR)を用いた水処理装置(以下、「MBR水処理装置11」と称し、図1では、単に「MBR」と表示)に導かれ、一次処理される。MBR水処理装置11において一次処理された被処理水は、MBR水処理装置11から移送ポンプ12で配管52を介して、一旦、被処理水の流れのバッファの役目をする処理水水槽13に導かれて溜められる。更に、処理水水槽13に溜められた被処理水は、配管53を介して供給ポンプ14で吸引され高圧ポンプ15に供給され、高圧ポンプ15で昇圧されて、低圧逆浸透膜装置(第2の逆浸透膜装置)16の被処理水の供給口16aに供給される。
(Configuration of wastewater treatment system 1)
First, a schematic configuration of the wastewater treatment system 1 will be described with reference to FIG. The drainage A contains organic substances and is referred to as a water treatment device (hereinafter referred to as “MBR water treatment device 11”) using, for example, a membrane separation activated sludge method (MBR) from the drainage water intake pipe 51. Simply “MBR”) and primary processing. The treated water primarily treated in the MBR water treatment apparatus 11 is once introduced from the MBR water treatment apparatus 11 to the treated water tank 13 serving as a buffer for the flow of the treated water through the pipe 52 by the transfer pump 12. It is stored. Further, the water to be treated stored in the treated water tank 13 is sucked by the supply pump 14 through the pipe 53 and supplied to the high pressure pump 15, and the pressure is increased by the high pressure pump 15. The reverse osmosis membrane device) 16 is supplied to the supply port 16a of the water to be treated.

低圧逆浸透膜装置16は、例えば、特開2001−149932号公報の図3、図4に記載されたような膜モジュール・ユニットが複数並列に配置された構成である。
供給口16aから圧力を掛けて供給された被処理水は、低圧逆浸透膜装置16内で、逆浸透膜(RO膜:Reverse Osmosis Membrane)を透過して浄化された透過水Bと、逆浸透膜を透過しなかった被処理水である非透過水Cと、に分離される。透過水Bは、透過口16bから配管54を介して生産水Bとして外部のその水質レベルに応じた用途に供給される。
The low-pressure reverse osmosis membrane device 16 has a configuration in which, for example, a plurality of membrane module units as described in FIGS. 3 and 4 of JP 2001-149932 A are arranged in parallel.
The treated water supplied with pressure from the supply port 16a passes through the reverse osmosis membrane (RO membrane: Reverse Osmosis Membrane) in the low-pressure reverse osmosis membrane device 16 and purified water. It is separated into non-permeated water C which is treated water that has not permeated the membrane. The permeated water B is supplied from the permeation port 16b through the pipe 54 to the use according to the external water quality level as the produced water B.

非透過水Cは、低圧逆浸透膜装置16の排水口16cから配管56を介して途中に設けられた背圧弁18で流量を調整されて、後記する取水槽(第1原水槽)32に供給される。排水処理系1の濃縮された非透過水CのTDS(Total Dissolubed Solids:総溶解性蒸発残留物)は、1,200mg/リットル程度であり、海水DのTDSが30,000mg/リットル程度なのに比較して極めて低い濃度である。そのため、前記した低圧逆浸透膜装置16は、0.8〜1.5MPaの圧力で運転される。ちなみに、この運転圧の幅は、低圧逆浸透膜装置16の逆浸透膜の汚れが増加してくると、所要の透過水Bの流量を得るために運転圧を増加させるためである。
従って、非透過水Cの圧力は0.8〜1.5MPa程度である。そして、この圧力が前記した背圧弁18で開放される。
排水処理系1のMBR水処理装置11の代わりに限外ろ過装置を用いても良い。
なお、配管56が取水槽32内に低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cを導入する段階で非透過水Cの有する圧力をエネルギとして回収する機能を持たせる構成としても良く、その詳細な構成は、第1の実施形態から第4の実施形態の中で詳細に説明する。
The non-permeated water C is supplied from a drain port 16c of the low pressure reverse osmosis membrane device 16 through a pipe 56 to a back pressure valve 18 provided in the middle and supplied to a water intake tank (first raw water tank) 32 described later. Is done. The TDS (Total Dissolubed Solids) of the concentrated non-permeated water C of the wastewater treatment system 1 is about 1,200 mg / liter, and the TDS of seawater D is about 30,000 mg / liter. Therefore, the concentration is extremely low. Therefore, the low-pressure reverse osmosis membrane device 16 described above is operated at a pressure of 0.8 to 1.5 MPa. Incidentally, the range of the operating pressure is to increase the operating pressure in order to obtain the required flow rate of the permeated water B when the contamination of the reverse osmosis membrane of the low pressure reverse osmosis membrane device 16 increases.
Therefore, the pressure of the non-permeate water C is about 0.8 to 1.5 MPa. Then, this pressure is released by the back pressure valve 18 described above.
An ultrafiltration device may be used instead of the MBR water treatment device 11 of the wastewater treatment system 1.
The pipe 56 may have a function of collecting the pressure of the non-permeated water C as energy when the non-permeated water C of the low-pressure reverse osmosis membrane device 16 is introduced into the intake tank 32. The configuration will be described in detail in the first to fourth embodiments.

(海水淡水化処理系3)
次に、海水淡水化処理系3の概略構成について図1を参照しながら説明する。海水Dは、取水ポンプ31で取水管81から吸込まれ、取水管82で取水槽32に供給され、溜められる。前記したように取水槽32には排水処理系1の非透過水Cが配管56で供給されるので、取水槽32内で海水Dと非透過水Cが混合され、海水よりも塩分濃度の低い被処理水となる。つまり、TDSの値も海水Dのものよりも低い値となる。
取水槽32内に溜まった被処理水は、配管83を介してろ過ポンプ33により前処理ろ過装置(前段ろ過装置)34に所定の圧力を掛けて供給される。
この前処理ろ過装置34としては、例えば、限外ろ過膜(UF(Ultra Filtration)膜)を用いたUF装置、精密ろ過膜(MF(Micro Filtration)膜)を用いたMF装置、砂ろ過装置のいずれでも良い。ちなみに、図1では、前処理ろ過装置34に代表的にUF装置を意味する「UF」と表示してある。
前処理ろ過装置34としてUF装置を例にすると、一般的に50〜150kPaで運転される。
(Seawater desalination treatment system 3)
Next, a schematic configuration of the seawater desalination treatment system 3 will be described with reference to FIG. Seawater D is sucked from the water intake pipe 81 by the water intake pump 31, supplied to the water intake tank 32 by the water intake pipe 82, and stored. As described above, since the non-permeate water C of the wastewater treatment system 1 is supplied to the water intake tank 32 through the pipe 56, the seawater D and the non-permeate water C are mixed in the water intake tank 32, and the salt concentration is lower than seawater. It becomes treated water. That is, the value of TDS is also lower than that of seawater D.
The treated water collected in the water intake tank 32 is supplied to the pretreatment filtration device (pre-stage filtration device) 34 with a predetermined pressure by the filtration pump 33 through the pipe 83.
Examples of the pretreatment filtration device 34 include a UF device using an ultrafiltration membrane (UF (Ultra Filtration) membrane), an MF device using a microfiltration membrane (MF (Micro Filtration) membrane), and a sand filtration device. Either is fine. Incidentally, in FIG. 1, “UF” representing a UF device is typically displayed on the pretreatment filtration device 34.
When a UF device is taken as an example of the pretreatment filtration device 34, it is generally operated at 50 to 150 kPa.

前処理ろ過装置34でろ過された被処理水は、配管84を経て、一旦、被処理水の流れのバッファの役目をする処理水水槽35に溜められる。そして、処理水水槽35に溜められた被処理水は、配管85を介して供給ポンプ36で吸引され高圧ポンプ37に供給され、高圧ポンプ37で、例えば、3.5〜6MPa程度に昇圧されて、海水逆浸透膜装置(第1の逆浸透膜装置)38の被処理水の供給口38aに供給される。海水逆浸透膜装置38は、例えば、特開2001−149932号公報の図3、図4に記載されたような膜モジュール・ユニットが複数並列に配置された構成である。ただ、低圧逆浸透膜装置16よりも高圧で運転されることから海水逆浸透膜装置38の逆浸透膜の材質はより高圧に耐え得る性能のものである。
ちなみに、この運転圧は、海水逆浸透膜装置38の逆浸透膜に供給される被処理水のTDSの値や汚れが増加してくると、所要の透過水Eの流量を得るために運転圧を増加させる。
The treated water filtered by the pretreatment filtration device 34 is temporarily stored in the treated water tank 35 serving as a buffer for the flow of the treated water through the pipe 84. Then, the water to be treated stored in the treated water tank 35 is sucked by the supply pump 36 through the pipe 85 and supplied to the high pressure pump 37, and the pressure is increased to, for example, about 3.5 to 6 MPa by the high pressure pump 37. The seawater reverse osmosis membrane device (first reverse osmosis membrane device) 38 is supplied to the supply port 38a of the water to be treated. The seawater reverse osmosis membrane device 38 has, for example, a configuration in which a plurality of membrane module units as described in FIGS. 3 and 4 of JP-A-2001-149932 are arranged in parallel. However, since it is operated at a higher pressure than the low-pressure reverse osmosis membrane device 16, the material of the reverse osmosis membrane of the seawater reverse osmosis membrane device 38 has a performance capable of withstanding a higher pressure.
By the way, this operating pressure is obtained in order to obtain the required flow rate of the permeated water E when the TDS value of the treated water supplied to the reverse osmosis membrane of the seawater reverse osmosis membrane device 38 and the contamination increase. Increase.

供給口38aから圧力を掛けて供給された被処理水は、海水逆浸透膜装置38内で、逆浸透膜を透過して浄化された透過水Eと、逆浸透膜を透過しなかった被処理水である非透過水Gと、に分離される。透過水Eは、透過口38bから配管87を介して生産水Eとして外部のその水質レベルに応じた用途に供給される。   The treated water supplied with pressure from the supply port 38a is the permeated water E that has been purified by permeating the reverse osmosis membrane in the seawater reverse osmosis membrane device 38, and the treated water that has not permeated the reverse osmosis membrane. It is separated into non-permeated water G which is water. The permeated water E is supplied from the permeate port 38b through the pipe 87 to the use according to the external water quality level as the produced water E.

非透過水Gは、前記した海水逆浸透膜装置38の運転圧を有して排水口38cから配管89を介して、エネルギ回収装置39における後記する加圧側エンド部39bの高圧供給口39dに供給され、圧力を供給ポンプ36から供給される被処理水と直接交換した後、加圧側エンド部39bの排出口39eから配管90の途中に設けられた背圧弁40で流量を調整されて、放出される。
この非透過水Gは、塩分が濃縮された海水、汽水、又はかん水である。
エネルギ回収装置39は、この基本実施形態では、直接圧力交換方式のものであり、主に、図示しないモータで所定の回転速度に回転駆動されるロータ部39a、加圧側エンド部39b、被加圧側エンド部39cから構成されている公知の技術の装置である。
The non-permeated water G has the operating pressure of the seawater reverse osmosis membrane device 38 and is supplied from the drain port 38c to the high pressure supply port 39d of the pressurization side end portion 39b described later in the energy recovery device 39 through the pipe 89. After the pressure is directly exchanged with the water to be treated supplied from the supply pump 36, the flow rate is adjusted by the back pressure valve 40 provided in the middle of the pipe 90 from the discharge port 39e of the pressurization side end portion 39b and discharged. The
This non-permeated water G is seawater, brackish water, or brackish water in which salinity is concentrated.
In this basic embodiment, the energy recovery device 39 is of a direct pressure exchange type, and is mainly a rotor portion 39a, a pressure side end portion 39b, and a pressure side to be rotated at a predetermined rotational speed by a motor (not shown). This is an apparatus of a known technique that is configured by an end portion 39c.

供給ポンプ36と高圧ポンプ37との間の配管85の分岐点P1で配管85から配管91が分岐され、供給ポンプ36で供給された低圧の被処理水の一部がエネルギ回収装置39における被加圧側エンド部39cの供給口39gに供給される。そして、供給口39gへ供給された被処理水は、海水逆浸透膜装置38からの非透過水Gとの圧力の直接交換により加圧された後、被加圧側エンド部39cの排出口39fから配管92の途中に設けられたブースターポンプ41に更に供給される。ブースターポンプ41は、エネルギ回収装置39で加圧された被処理水を高圧ポンプ37と同じ圧力にまで昇圧し、高圧ポンプ37の下流側の配管86の合流点P2で高圧ポンプ37から供給される被処理水と配管92からの被処理水とを合流させ、海水逆浸透膜装置38の供給口38aに被処理水を供給する。   A pipe 91 is branched from the pipe 85 at a branch point P1 of the pipe 85 between the supply pump 36 and the high-pressure pump 37, and a part of the low-pressure treated water supplied by the supply pump 36 is added to the energy recovery device 39. It is supplied to the supply port 39g of the compression side end portion 39c. And the to-be-processed water supplied to the supply port 39g is pressurized by the direct exchange of the pressure with the non-permeated water G from the seawater reverse osmosis membrane apparatus 38, Then, from the discharge port 39f of the to-be-pressurized side end part 39c It is further supplied to a booster pump 41 provided in the middle of the pipe 92. The booster pump 41 boosts the water to be treated which has been pressurized by the energy recovery device 39 to the same pressure as the high pressure pump 37, and is supplied from the high pressure pump 37 at the junction P <b> 2 of the pipe 86 on the downstream side of the high pressure pump 37. The treated water and the treated water from the pipe 92 are merged, and the treated water is supplied to the supply port 38 a of the seawater reverse osmosis membrane device 38.

このように、海水逆浸透膜装置38の非透過水Gは極めて高い圧力を有しているので、そのエネルギを回収して、海水逆浸透膜装置38に被処理水を供給するエネルギに再利用し、高圧ポンプ37の容量を減じることによって動力費を節約できている。また、排水処理系1の非透過水Cを海水Dに混合することによって、塩分濃度を低減させることができ、高圧ポンプ37に必要な昇圧も、海水のみの場合は6MPa程度が必要なものが、非透過水Cと海水Dとを略同量にして薄めると3.5MPa程度まで下げることができる。その結果、その分も動力費が低減できる。つまり、低圧逆浸透膜装置16の運転圧に較べて海水逆浸透膜装置38の運転圧は高圧であり、海水逆浸透膜装置38の非透過水Gの有するエネルギが回収されるとともに海水逆浸透膜装置38の運転圧そのものも低減できる。   Thus, since the non-permeated water G of the seawater reverse osmosis membrane device 38 has an extremely high pressure, the energy is recovered and reused as energy for supplying the water to be treated to the seawater reverse osmosis membrane device 38. However, the power cost can be saved by reducing the capacity of the high-pressure pump 37. Moreover, the salt concentration can be reduced by mixing the non-permeated water C of the waste water treatment system 1 with the seawater D, and the pressure increase required for the high-pressure pump 37 is about 6 MPa in the case of only seawater. When the non-permeated water C and the seawater D are made substantially the same amount and diluted, it can be lowered to about 3.5 MPa. As a result, the power cost can be reduced accordingly. That is, the operating pressure of the seawater reverse osmosis membrane device 38 is higher than the operating pressure of the low pressure reverse osmosis membrane device 16, and the energy of the non-permeated water G of the seawater reverse osmosis membrane device 38 is recovered and the seawater reverse osmosis is recovered. The operating pressure itself of the membrane device 38 can also be reduced.

なお、前記した移送ポンプ12、供給ポンプ14、高圧ポンプ15、取水ポンプ31、ろ過ポンプ33、供給ポンプ36、高圧ポンプ37、ブースターポンプ41、エネルギ回収装置39のロータ部39a等は、図示しない駆動モータの回転軸と接続され一体的に構成され、その駆動モータに動力を供給するインバータ装置(図示せず)が現場盤として設置、又はその駆動モータに一体的に取り付けられている。そして、制御装置6がインバータを介して駆動モータの回転を制御する構成である。   The transfer pump 12, the supply pump 14, the high pressure pump 15, the intake pump 31, the filtration pump 33, the supply pump 36, the high pressure pump 37, the booster pump 41, the rotor 39a of the energy recovery device 39, and the like are not shown. An inverter device (not shown) that is connected to the rotating shaft of the motor and is configured integrally and supplies power to the drive motor is installed as a field board or is integrally attached to the drive motor. And the control apparatus 6 is a structure which controls rotation of a drive motor via an inverter.

(制御装置6)
次に、本基本実施形態における制御装置6の制御の概要について説明する。
制御装置6は、例えば、複数の制御ユニット60,61,63から構成され、それぞれの制御ユニット60,61,63は、図示しないCPU,ROM,RAM等を搭載したCPUボード、入出力インターフェースボード等を搭載している。制御ユニット60は、複合淡水化システム100全体を統括制御し、制御ユニット61は、排水処理系1を制御し、制御ユニット63は、海水淡水化処理系3を制御する構成である。そのため、制御ユニット60は、制御ユニット61,63と相互に通信可能に接続されている。
そして、制御ユニット61は、機能部として背圧弁18の開度を調整して非透過水Cの流量を調整する流量制御部(図示せず)を含んでいる。
(Control device 6)
Next, an outline of the control of the control device 6 in the basic embodiment will be described.
The control device 6 is composed of, for example, a plurality of control units 60, 61, 63, and each of the control units 60, 61, 63 has a CPU board, an input / output interface board, and the like on which a CPU, ROM, RAM, etc., not shown are mounted. It is equipped with. The control unit 60 controls the entire composite desalination system 100, the control unit 61 controls the wastewater treatment system 1, and the control unit 63 controls the seawater desalination treatment system 3. Therefore, the control unit 60 is connected to the control units 61 and 63 so as to communicate with each other.
And the control unit 61 contains the flow volume control part (not shown) which adjusts the opening degree of the back pressure valve 18 as a function part, and adjusts the flow volume of the non-permeate water C. FIG.

制御装置6の制御ユニット60には、複合淡水化システム100における生産水B及び生産水Eの要求流量指令C1,C2が外部から入力される。そして、制御ユニット60は、例えば、要求流量指令C1に応じて、排水処理系1に供給される排水流量(後記する流量センサS1で検出される流量)と、透過水Bの流量(後記する流量センサS6で検出される流量)とに基づいて、排水処理系1の透過水Bの目標流量を設定して制御ユニット61に排水処理系1を制御させるとともに、要求流量指令C2に応じて、海水淡水化処理系3の透過水Eの目標流量を算出し、制御ユニット63に海水淡水化処理系3を制御させる。   The required flow rate commands C1 and C2 of the production water B and the production water E in the combined desalination system 100 are input to the control unit 60 of the control device 6 from the outside. Then, the control unit 60, for example, according to the required flow rate command C1, the waste water flow rate supplied to the waste water treatment system 1 (flow rate detected by the flow rate sensor S1 described later) and the flow rate of the permeate B (flow rate described later). Based on the flow rate detected by the sensor S6), the target flow rate of the permeated water B of the wastewater treatment system 1 is set to cause the control unit 61 to control the wastewater treatment system 1, and in accordance with the required flow rate command C2, seawater A target flow rate of the permeated water E of the desalination treatment system 3 is calculated, and the control unit 63 controls the seawater desalination treatment system 3.

そのために排水取水管51には排水Aの流量を検出する流量センサS1が設けられ、配管54には透過水Bの流量を検出する流量センサS6が設けられ、制御ユニット61を介して排水Aの流量及び透過水Bの流量が制御ユニット60に入力される。また、配管87には透過水Eの流量を検出する流量センサS20が設けられ制御ユニット63を介して制御ユニット60に透過水Eの流量が入力される。   For this purpose, the drainage intake pipe 51 is provided with a flow rate sensor S1 for detecting the flow rate of the drainage A, and the pipe 54 is provided with a flow rate sensor S6 for detecting the flow rate of the permeated water B. The flow rate and the flow rate of the permeated water B are input to the control unit 60. The pipe 87 is provided with a flow rate sensor S20 that detects the flow rate of the permeated water E, and the flow rate of the permeated water E is input to the control unit 60 via the control unit 63.

MBR水処理装置11には、例えば、水位センサS2が設けられ、制御ユニット61は、水位センサS2からの水位信号に基づいて移送ポンプ12の起動、停止を制御する。処理水水槽13には、例えば、水位センサS3が設けられ、制御ユニット61は、水位センサS3からの水位信号及び高圧ポンプ15の吸込み側の配管53に設けられた圧力センサS4からの圧力信号に基づいて供給ポンプ14の起動、停止の制御、並びに供給ポンプ14の運転時の回転速度を制御する。この圧力センサS4からの圧力信号に基づく供給ポンプ14の回転速度の制御は、高圧ポンプ15に所定の吸込み圧を与えるためである。   For example, the MBR water treatment apparatus 11 is provided with a water level sensor S2, and the control unit 61 controls the start and stop of the transfer pump 12 based on the water level signal from the water level sensor S2. The treated water tank 13 is provided with, for example, a water level sensor S3, and the control unit 61 receives the water level signal from the water level sensor S3 and the pressure signal from the pressure sensor S4 provided in the pipe 53 on the suction side of the high-pressure pump 15. Based on this, the start and stop control of the supply pump 14 and the rotation speed during operation of the supply pump 14 are controlled. The control of the rotation speed of the supply pump 14 based on the pressure signal from the pressure sensor S4 is for giving a predetermined suction pressure to the high-pressure pump 15.

また、制御ユニット61は、配管54に設けられた流量センサS6からの透過水Bの流量信号に基づいて、その流量が制御ユニット60から入力された透過水Bの目標流量になるように、高圧ポンプ15の回転速度を調整する。そして、そのときの高圧ポンプ15の吐出側の配管53に設けられた流量センサS5からの流量信号に基づきその流量信号が一定になるように高圧ポンプ15の回転速度をフィードバック制御する。
なお、この制御ユニット61における高圧ポンプ15の回転速度のフィードバック制御は、透過水Bの流量信号と透過水Bの目標流量との偏差に基づいて適宜補正される。
Further, the control unit 61 has a high pressure so that the flow rate becomes the target flow rate of the permeated water B input from the control unit 60 based on the flow rate signal of the permeated water B from the flow rate sensor S6 provided in the pipe 54. The rotational speed of the pump 15 is adjusted. Then, the rotational speed of the high-pressure pump 15 is feedback-controlled so that the flow rate signal becomes constant based on the flow rate signal from the flow rate sensor S5 provided in the piping 53 on the discharge side of the high-pressure pump 15 at that time.
The feedback control of the rotational speed of the high-pressure pump 15 in the control unit 61 is appropriately corrected based on the deviation between the flow rate signal of the permeated water B and the target flow rate of the permeated water B.

配管56には、低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cの流量を検出する流量センサS7が設けられており、制御ユニット61の前記した流量制御部は、非透過水Cの流量が被処理水の流量センサS5の示す流量に対し一定の割合の流量になるように流量センサS7からの流量信号に基づいて背圧弁18の開度を調整する。   The pipe 56 is provided with a flow rate sensor S7 for detecting the flow rate of the non-permeate water C of the low-pressure reverse osmosis membrane device 16, and the flow rate control unit of the control unit 61 controls the flow rate of the non-permeate water C. The opening degree of the back pressure valve 18 is adjusted based on the flow rate signal from the flow rate sensor S7 so that the flow rate becomes a constant rate with respect to the flow rate indicated by the water flow rate sensor S5.

取水管82には、流量センサS11が設けられ、また、取水槽32には水位センサS12が設けられている。制御ユニット63は、水位センサS12からの水位信号に基づいて取水ポンプ31の起動、停止を制御するとともに、排水処理系1から取水槽32へ排出される非透過水Cの流量に応じて海水Dの取水流量目標を設定し、流量センサS11からの流量信号に基づいて取水ポンプ31の回転速度を制御する。
例えば、非透過水Cの流量と海水Dの取水流量とを略同じとし、取水槽32の中で海水Dに非透過水Cを混合して塩分濃度を下げた場合、海水逆浸透膜装置38の運転圧は、3.5〜4MPa程度に維持できる。
The intake pipe 82 is provided with a flow rate sensor S11, and the intake tank 32 is provided with a water level sensor S12. The control unit 63 controls the start and stop of the water intake pump 31 based on the water level signal from the water level sensor S12, and the seawater D according to the flow rate of the non-permeated water C discharged from the waste water treatment system 1 to the water intake tank 32. Is set, and the rotational speed of the water intake pump 31 is controlled based on the flow rate signal from the flow rate sensor S11.
For example, when the flow rate of the non-permeate water C and the intake flow rate of the seawater D are substantially the same, and the non-permeate water C is mixed with the seawater D in the intake tank 32 to reduce the salinity, the seawater reverse osmosis membrane device 38 The operating pressure can be maintained at about 3.5 to 4 MPa.

また、制御ユニット63は、処理水水槽35に設けられた水位センサS14からの水位信号に基づいてろ過ポンプ33の起動、停止を制御するとともに、配管84に設けられた流量センサS13からの流量信号に基づいて所定の回転速度にろ過ポンプ33の回転速度を制御し、取水槽32の被処理水を前処理ろ過装置34に所定の圧力で圧送し、一次処理させ、一次処理された被処理水を処理水水槽35に溜めさせる。   The control unit 63 controls the start and stop of the filtration pump 33 based on the water level signal from the water level sensor S14 provided in the treated water tank 35, and the flow rate signal from the flow rate sensor S13 provided in the pipe 84. Based on the above, the rotational speed of the filtration pump 33 is controlled to a predetermined rotational speed, the water to be treated in the water intake tank 32 is pumped to the pretreatment filtration device 34 at a predetermined pressure, subjected to a primary treatment, and the treated water subjected to the primary treatment Is stored in the treated water tank 35.

更に、制御ユニット63は、高圧ポンプ37の吸込み側の配管85に設けられた圧力センサS15からの圧力信号に基づいて供給ポンプ36の起動、停止の制御、並びに供給ポンプ36の運転時の回転速度を制御する。この圧力センサS15からの圧力信号に基づく供給ポンプ36の回転速度の制御は、高圧ポンプ37に所定の吸込み圧を与えるためである。   Further, the control unit 63 controls the start and stop of the supply pump 36 based on the pressure signal from the pressure sensor S15 provided in the suction-side pipe 85 of the high-pressure pump 37, and the rotation speed during operation of the supply pump 36. To control. The control of the rotation speed of the supply pump 36 based on the pressure signal from the pressure sensor S15 is to give a predetermined suction pressure to the high-pressure pump 37.

また、制御ユニット63は、配管87に設けられた流量センサS20からの透過水Eの流量信号に基づいて、その流量が制御ユニット60から入力された透過水Eの目標流量になるように、供給ポンプ36、高圧ポンプ37及びブースターポンプ41の回転速度を調整する。そして、そのときの高圧ポンプ37及びブースターポンプ41の吐出側の配管86に設けられた流量センサS16からの流量信号に基づきその流量信号が一定になるように高圧ポンプ37及びブースターポンプ41の回転速度をフィードバック制御する。
なお、この制御ユニット63における高圧ポンプ37及びブースターポンプ41の回転速度のフィードバック制御は、透過水Eの流量信号と透過水Eの目標流量との偏差に基づいて適宜補正される。
Further, the control unit 63 supplies the flow rate of the permeated water E input from the control unit 60 based on the flow rate signal of the permeated water E from the flow rate sensor S20 provided in the pipe 87. The rotational speeds of the pump 36, the high pressure pump 37, and the booster pump 41 are adjusted. Then, the rotational speeds of the high pressure pump 37 and the booster pump 41 so that the flow rate signals are constant based on the flow rate signal from the flow rate sensor S16 provided in the piping 86 on the discharge side of the high pressure pump 37 and the booster pump 41 at that time. Feedback control.
Note that the feedback control of the rotational speeds of the high-pressure pump 37 and the booster pump 41 in the control unit 63 is corrected as appropriate based on the deviation between the flow rate signal of the permeate E and the target flow rate of the permeate E.

配管89には、海水逆浸透膜装置38の非透過水Gの流量を検出する流量センサS19が設けられており、制御ユニット63は、非透過水Gの流量が被処理水の流量センサS16の示す流量に対し一定の割合の流量になるように背圧弁40の開度を調整する。   The pipe 89 is provided with a flow rate sensor S19 for detecting the flow rate of the non-permeate water G of the seawater reverse osmosis membrane device 38, and the control unit 63 determines that the flow rate of the non-permeate water G is the flow rate sensor S16 of the water to be treated. The opening degree of the back pressure valve 40 is adjusted so that the flow rate becomes a constant rate with respect to the indicated flow rate.

このように基本実施形態の複合淡水化システム100では、排水処理系1から排出される低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cを取水した海水Dと混ぜて、海水淡水化処理系3での被処理水とすることにより、海水淡水化処理系3における被処理水の塩分濃度が約半分程度にまで低減でき、海水逆浸透膜装置38を運転する運転圧を、100%海水だけを処理する場合に必要であった約6MPaに比べて大きく減圧でき、動力費を節減できる。   Thus, in the composite desalination system 100 of the basic embodiment, the non-permeated water C of the low-pressure reverse osmosis membrane device 16 discharged from the waste water treatment system 1 is mixed with the seawater D that has been taken in, and the seawater desalination treatment system 3 By using the water to be treated, the salinity of the water to be treated in the seawater desalination treatment system 3 can be reduced to about half, and the operating pressure for operating the seawater reverse osmosis membrane device 38 is treated only with 100% seawater. The pressure can be greatly reduced as compared with about 6 MPa required in some cases, and the power cost can be reduced.

《第1の実施形態》
次に、図2を参照しながら本発明の第1の実施形態に係る複合淡水化システム100Aについて説明する。図2は、第1の実施形態に係る複合淡水化システムの概略ブロック図である。本実施形態の複合淡水化システム100Aの基本的な構成は、図1に示した基本実施形態の複合淡水化システム100と略同じであるが、複合淡水化システム100における制御装置6とは、制御装置6が後記する流量調整弁19を制御する点と、図2に示したように、図1に示した基本実施形態と異なり、取水槽32から前処理ろ過装置34に被処理水を供給するろ過ポンプ33の代わりに、タービンポンプ(第1のポンプ)33Aが用いられる点が異なる。
なお、本実施形態では、図1の基本実施形態において配管84に設けられていた流量センサS13が、後記する配管83Bに設けられている。
<< First Embodiment >>
Next, the composite desalination system 100A according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic block diagram of the composite desalination system according to the first embodiment. The basic configuration of the composite desalination system 100A of the present embodiment is substantially the same as the composite desalination system 100 of the basic embodiment shown in FIG. 1, but the control device 6 in the composite desalination system 100 is controlled by The point which the apparatus 6 controls the flow regulating valve 19 mentioned later, and as shown in FIG. 2, unlike the basic embodiment shown in FIG. A difference is that a turbine pump (first pump) 33 </ b> A is used instead of the filtration pump 33.
In the present embodiment, the flow rate sensor S13 provided in the pipe 84 in the basic embodiment of FIG. 1 is provided in the pipe 83B described later.

そのため、配管56は、低圧逆浸透膜装置16の排水口16cにその一端が接続され、他端はタービンポンプ33Aのタービン部33aの加圧水入り口33cに接続されている。そして、タービンポンプ33Aのタービン部33aの排出口33dに配管57の一端が接続され、その他端は背圧弁18を介して取水槽32に接続されている。
また、取水槽32に配管83Aの一端が接続され、その他端がタービンポンプ33Aのポンプ部33bの吸込み口33eに接続されている。タービンポンプ33Aのポンプ部33bの吐出口33fには、配管83Bの一端が接続され、その他端は前処理ろ過装置34に接続されている。
更に、配管83Bの分岐点P5において戻し配管83Cの一端が接続され、その他端は流量調整弁19を介して取水槽32に接続されている。
低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cは、タービンポンプ33Aのタービン部33aに内蔵されているタービンを回転駆動し、背圧弁18を介して取水槽32に放出される。そして、タービンは、ポンプ部33bに内蔵されているポンプ・インペラを回転駆動して、取水槽32の海水(第1の原水)Dと非透過水Cの混合された被処理水を吸い込み、所定の圧力に、例えば、150kPa程度に加圧して、配管83Bを経由して前処理ろ過装置34に供給する。
Therefore, one end of the pipe 56 is connected to the drain port 16c of the low pressure reverse osmosis membrane device 16, and the other end is connected to the pressurized water inlet 33c of the turbine section 33a of the turbine pump 33A. One end of the pipe 57 is connected to the discharge port 33d of the turbine section 33a of the turbine pump 33A, and the other end is connected to the intake tank 32 via the back pressure valve 18.
One end of the pipe 83A is connected to the water intake tank 32, and the other end is connected to the suction port 33e of the pump portion 33b of the turbine pump 33A. One end of a pipe 83B is connected to the discharge port 33f of the pump portion 33b of the turbine pump 33A, and the other end is connected to the pretreatment filtration device 34.
Furthermore, one end of the return pipe 83C is connected at the branch point P5 of the pipe 83B, and the other end is connected to the water intake tank 32 via the flow rate adjusting valve 19.
The non-permeated water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16 is driven to rotate the turbine built in the turbine section 33a of the turbine pump 33A, and is discharged to the water intake tank 32 through the back pressure valve 18. Then, the turbine rotates and drives the pump impeller built in the pump unit 33b, and sucks in the water to be treated in which the seawater (first raw water) D and the non-permeated water C in the water intake tank 32 are mixed. For example, the pressure is increased to about 150 kPa and supplied to the pretreatment filtration device 34 via the pipe 83B.

そして、本実施形態における制御装置6の制御ユニット60,61の機能は、基本実施形態の複合淡水化システム100における制御装置6の制御ユニット60,61の機能と同じである。本実施形態における制御装置6の制御ユニット63の機能は、複合淡水化システム100における制御装置6の制御ユニット63の機能と略同じであるが、ろ過ポンプ33を制御する機能を有せず、流量調整弁19の開度を調整する機能を有する。
複合淡水化システム100と同じ構成については同じ符号を付し重複する説明を省略するとともに、基本実施形態の制御装置6における同じ制御機能についても重複する説明を省略する。
And the function of the control units 60 and 61 of the control apparatus 6 in this embodiment is the same as the function of the control units 60 and 61 of the control apparatus 6 in the composite desalination system 100 of the basic embodiment. The function of the control unit 63 of the control device 6 in this embodiment is substantially the same as the function of the control unit 63 of the control device 6 in the combined desalination system 100, but does not have the function of controlling the filtration pump 33, and the flow rate It has a function of adjusting the opening of the adjusting valve 19.
The same components as those of the composite desalination system 100 are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and redundant description of the same control function in the control device 6 of the basic embodiment is also omitted.

本実施形態における制御ユニット61の機能部としての流量制御部(図示せず)は、低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cの流量を制御する。そして、タービンポンプ33Aは加圧水入り口33cにおける低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cが加えるタービン入口圧{表1中、左から最初の列に「タービン入口圧(非透過水の加圧圧力)」と表示}の増加に応じてタービン入口流量(リットル/min){表1中、左から2番目の列に「タービン入口流量(非透過水の流量)」と表示}も増加するが、表1の左から3番目以降の列に示すように低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cの各タービン入口圧の値に対するタービン入口流量を100%と規格化したとき、タービンポンプ33Aのポンプ部33bの吐出口33fからの被処理水の吐出圧(kPa)に応じた被処理水の吐出流量(%)は、タービン入口流量(%)よりも大きな値となる。   A flow rate control unit (not shown) as a functional unit of the control unit 61 in the present embodiment controls the flow rate of the non-permeated water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16. The turbine pump 33A is a turbine inlet pressure applied by the non-permeated water C of the low-pressure reverse osmosis membrane device 16 at the pressurized water inlet 33c {in Table 1, "turbine inlet pressure (pressurized pressure of non-permeated water)" "Indication" increases as the turbine inlet flow rate (liters / min) {displays "turbine inlet flow rate (non-permeate water flow rate)" in the second column from the left in Table 1}. When the turbine inlet flow rate with respect to the value of each turbine inlet pressure of the non-permeated water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16 is normalized to 100% as shown in the third and subsequent columns from the left, the pump portion of the turbine pump 33A The discharge flow rate (%) of the water to be treated corresponding to the discharge pressure (kPa) of the water to be treated from the discharge port 33f of 33b is larger than the flow rate (%) of the turbine inlet.

背圧弁18の開度は、低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cの流量を制御するために制御ユニット61の前記した流量制御部で制御されるので、タービンポンプ33Aのポンプ部33bの吐出流量は、その非透過水Cの水圧と流量とで自動的に決まる。タービンポンプ33Aの回転速度では前処理ろ過装置34へ供給する被処理水の流量を精度良く調節しようとするためには、制御ユニット63は、機能部としての流量制御部(図示せず)を有し、タービンポンプ33Aによる被処理水の前処理ろ過装置34への供給量が多すぎる場合は、流量センサS13からの流量信号に基づいて流量調整弁19の開度を調整し、戻し配管83Cを介して過剰な被処理水を取水槽32へ戻す。
従って、基本実施形態の淡水化システム100のように海水淡水化処理系3の海水Dの取水量が低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cの流量の0.5倍程度の場合は、ろ過ポンプ33を必要とせず、複合淡水化システム100Aは、その分の駆動力コストを低減できる。
Since the opening degree of the back pressure valve 18 is controlled by the above-described flow rate control unit of the control unit 61 in order to control the flow rate of the non-permeated water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16, the discharge of the pump unit 33b of the turbine pump 33A The flow rate is automatically determined by the water pressure and flow rate of the non-permeate water C. In order to accurately adjust the flow rate of the water to be treated supplied to the pretreatment filtration device 34 at the rotational speed of the turbine pump 33A, the control unit 63 has a flow rate control unit (not shown) as a functional unit. When the supply amount of the water to be treated by the turbine pump 33A to the pretreatment filtration device 34 is too large, the opening degree of the flow rate adjustment valve 19 is adjusted based on the flow rate signal from the flow rate sensor S13, and the return pipe 83C is set. Then, excess water to be treated is returned to the water tank 32.
Therefore, when the intake amount of the seawater D of the seawater desalination system 3 is about 0.5 times the flow rate of the non-permeate water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16 as in the desalination system 100 of the basic embodiment, filtration is performed. The pump 33 is not required, and the combined desalination system 100A can reduce the driving power cost accordingly.

Figure 0005762041
Figure 0005762041

《第2の実施形態》
次に、図3を参照しながら本発明の第2の実施形態に係る複合淡水化システム100Bについて説明する。図3は、第2の実施形態に係る複合淡水化システムの概略ブロック図である。本実施形態の複合淡水化システム100Bが、複合淡水化システム100Aと異なる点は、制御装置6の制御ユニット63が後記する補助ろ過ポンプ(第2のポンプ)33Bを制御する点と、図3に示したように取水槽32から更に配管83Dが、配管83Bとの合流点P6に接続され、配管83Dには補助ろ過ポンプ33Bが設けられている点である。
制御装置6は、第1の実施形態と同様に制御ユニット60、制御ユニット61、制御ユニット63を有している。
<< Second Embodiment >>
Next, the composite desalination system 100B which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG. FIG. 3 is a schematic block diagram of a composite desalination system according to the second embodiment. The difference between the composite desalination system 100B of this embodiment and the composite desalination system 100A is that the control unit 63 of the control device 6 controls an auxiliary filtration pump (second pump) 33B described later, and FIG. As shown, the pipe 83D is further connected from the water intake tank 32 to a junction P6 with the pipe 83B, and the auxiliary filtration pump 33B is provided in the pipe 83D.
The control device 6 includes a control unit 60, a control unit 61, and a control unit 63, as in the first embodiment.

制御ユニット63の機能は、基本的に第1の実施形態における制御ユニット63と同じであるが、その機能部としての流量制御部(図示せず)は、タービンポンプ33Aによる被処理水の前処理ろ過装置34への供給量が多すぎる場合は、流量センサS13からの流量信号に基づいて流量調整弁19の開度を調整し、戻し配管83Cを介して過剰な被処理水を取水槽32へ戻す。逆に、制御ユニット63の前記した流量制御部は、タービンポンプ33Aによる被処理水の前処理ろ過装置34への供給量が少ない場合は、補助ろ過ポンプ33Bを起動し、タービンポンプ33Aと補助ろ過ポンプ33Bとの合計の被処理水の供給量が所要の流量になるように流量センサS13の流量信号に基づいて補助ろ過ポンプ33Bを駆動する図示しないモータの回転速度を制御する。   The function of the control unit 63 is basically the same as that of the control unit 63 in the first embodiment, but the flow rate control unit (not shown) as the functional unit is pretreatment of the water to be treated by the turbine pump 33A. When the supply amount to the filtration device 34 is too large, the opening degree of the flow rate adjustment valve 19 is adjusted based on the flow rate signal from the flow rate sensor S13, and excess water to be treated is taken into the water tank 32 via the return pipe 83C. return. Conversely, the flow rate control unit of the control unit 63 activates the auxiliary filtration pump 33B when the supply amount of the water to be treated to the pretreatment filtration device 34 by the turbine pump 33A is small, and the turbine pump 33A and the auxiliary filtration The rotational speed of a motor (not shown) that drives the auxiliary filtration pump 33B is controlled based on the flow rate signal of the flow rate sensor S13 so that the total amount of water to be treated with the pump 33B becomes a required flow rate.

ちなみに、補助ろ過ポンプ33Bのポンプ容量は、基本実施形態におけるろ過ポンプ33のポンプ容量より小さく、補助ろ過ポンプ33Bを運転する場合の動力費は基本実施形態の場合よりも低減される。   Incidentally, the pump capacity of the auxiliary filtration pump 33B is smaller than the pump capacity of the filtration pump 33 in the basic embodiment, and the power cost when operating the auxiliary filtration pump 33B is lower than that in the basic embodiment.

なお、制御ユニット63の前記した流量制御部は、補助ろ過ポンプ33Bの起動、停止及び、運転中の補助ろ過ポンプ33Bの回転速度の制御、並びに流量調整弁19の開度調整を、合流点P6の下流側の配管83Bに設けた流量センサS13からの流量信号に基づいて行うとしたがそれに限定されるものではない。
流量センサS13の代わりに分岐点P5より上流側の配管83Bに流量センサS13Aを設けるとともに、補助ろ過ポンプ33Bの下流側の配管83Dに流量センサS13Bを設け、制御ユニット63の前記した流量制御部は、流量センサS13A,13Bからのそれぞれの流量信号に基づいて、前処理ろ過装置34へ供給される被処理水の流量を判定し、制御しても良い。つまり、流量センサS13Aの示す流量が所要の流量以上の場合には、補助ろ過ポンプ33Bを停止状態とし、流量調整弁19の開度調整により前処理ろ過装置34へ供給される被処理水の流量を制御する。逆に、流量センサS13Aの示す流量が所要の流量未満の場合には、流量調整弁19の開度を全閉とし、補助ろ過ポンプ33Bを起動する。そして、流量センサS13Aの示す流量と流量センサS13Bの示す流量の合計値が所要の流量となるように補助ろ過ポンプ33Bの回転速度を制御し、前処理ろ過装置34へ供給される被処理水の流量を制御する。
The above-described flow rate control unit of the control unit 63 performs the start and stop of the auxiliary filtration pump 33B, the control of the rotation speed of the auxiliary filtration pump 33B during operation, and the opening adjustment of the flow rate adjustment valve 19 at the junction P6. Although it is based on the flow rate signal from the flow rate sensor S13 provided in the downstream pipe 83B, it is not limited thereto.
Instead of the flow rate sensor S13, the flow rate sensor S13A is provided in the pipe 83B upstream from the branch point P5, and the flow rate sensor S13B is provided in the pipe 83D downstream of the auxiliary filtration pump 33B. The flow rate of the water to be treated supplied to the pretreatment filtration device 34 may be determined and controlled based on the flow rate signals from the flow rate sensors S13A and 13B. That is, when the flow rate indicated by the flow rate sensor S13A is equal to or higher than the required flow rate, the auxiliary filtration pump 33B is stopped, and the flow rate of the water to be treated supplied to the pretreatment filtration device 34 by adjusting the opening degree of the flow rate adjustment valve 19. To control. Conversely, when the flow rate indicated by the flow rate sensor S13A is less than the required flow rate, the opening of the flow rate adjustment valve 19 is fully closed and the auxiliary filtration pump 33B is activated. Then, the rotational speed of the auxiliary filtration pump 33B is controlled so that the total value of the flow rate indicated by the flow rate sensor S13A and the flow rate indicated by the flow rate sensor S13B becomes a required flow rate, and the water to be treated supplied to the pretreatment filtration device 34. Control the flow rate.

本実施形態によれば、非透過水Cによって駆動されるタービンポンプ33Aが供給する取水槽32からの被処理水の流量が、前処理ろ過装置34へ供給されるべき所要の流量よりも多い場合にも少ない場合にも、制御ユニット63の前記した流量制御部によって柔軟に制御でき、生産水Eの目標流量が達成できる。   According to this embodiment, when the flow rate of the water to be treated from the water intake tank 32 supplied by the turbine pump 33 </ b> A driven by the non-permeate water C is larger than the required flow rate to be supplied to the pretreatment filtration device 34. Even in the case where the amount is small, the above-described flow rate control unit of the control unit 63 can flexibly control the target flow rate of the production water E.

《第3及び第4の実施形態》
(第3の実施形態)
次に、図4を参照しながら本発明の第3の実施形態に係る複合淡水化システム100Cについて説明する。図4は、第3及び第4の実施形態に係る複合淡水化システムの概略ブロック図である。
第3の実施形態の複合淡水化システム100Cの基本的な構成は、略基本実施形態の複合淡水化システム100と同じであるが、複合淡水化システム100とは、制御装置6の制御ユニット63が取水ポンプ31の代わりに後記するタービンポンプ(第3のポンプ)33Aを制御する点と、図3に示したように、図1に示した基本実施形態と異なり、海水Dを取水槽32へ取水する取水ポンプ31の代わりに、タービンポンプ33Aが用いられる点が異なる。
なお、本実施形態では、図1の基本実施形態において配管84に設けられていた流量センサS13が、ろ過ポンプ33の吐出側の配管83に設けられている。
<< Third and Fourth Embodiments >>
(Third embodiment)
Next, a composite desalination system 100C according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic block diagram of a combined desalination system according to the third and fourth embodiments.
The basic configuration of the composite desalination system 100C of the third embodiment is substantially the same as the composite desalination system 100 of the basic embodiment, but the control unit 63 of the control device 6 is different from the composite desalination system 100. In contrast to the basic embodiment shown in FIG. 1, the seawater D is taken into the water tank 32 as shown in FIG. 3 in that a turbine pump (third pump) 33 </ b> A described later is controlled instead of the water intake pump 31. A difference is that a turbine pump 33 </ b> A is used instead of the intake pump 31.
In the present embodiment, the flow rate sensor S13 provided in the pipe 84 in the basic embodiment of FIG. 1 is provided in the pipe 83 on the discharge side of the filtration pump 33.

そのため、図4に示すように配管56は、低圧逆浸透膜装置16の排水口16cにその一端が接続され、他端はタービンポンプ33Aのタービン部33aの加圧水入り口33cに接続されている。そして、タービンポンプ33Aのタービン部33aの排出口33dに配管57の一端が接続され、その他端は背圧弁18を介して取水槽32に接続されている。
また、取水管81がタービンポンプ33Aのポンプ部33bの吸込み口33eに接続されている。タービンポンプ33Aのポンプ部33bの吐出口33fには、取水管82Cの一端が接続され、その他端は取水槽32に接続されている。
低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cは、タービンポンプ33Aのタービン部33aに内蔵されているタービンを回転駆動し、背圧弁18を介して取水槽32に放出される。そして、タービンは、ポンプ部33bに内蔵されているポンプ・インペラを回転駆動して、取水管81を介して海水(第1の原水)Dを吸い込み、取水管82Cを介して取水槽32に供給する。
Therefore, as shown in FIG. 4, one end of the pipe 56 is connected to the drain port 16c of the low pressure reverse osmosis membrane device 16, and the other end is connected to the pressurized water inlet 33c of the turbine part 33a of the turbine pump 33A. One end of the pipe 57 is connected to the discharge port 33d of the turbine section 33a of the turbine pump 33A, and the other end is connected to the intake tank 32 via the back pressure valve 18.
Further, the intake pipe 81 is connected to the suction port 33e of the pump part 33b of the turbine pump 33A. One end of the intake pipe 82C is connected to the discharge port 33f of the pump portion 33b of the turbine pump 33A, and the other end is connected to the intake tank 32.
The non-permeated water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16 is driven to rotate the turbine built in the turbine section 33a of the turbine pump 33A, and is discharged to the water intake tank 32 through the back pressure valve 18. The turbine rotates and drives a pump impeller built in the pump unit 33b, sucks seawater (first raw water) D through the intake pipe 81, and supplies the seawater tank 32 through the intake pipe 82C. To do.

そして、制御装置6の機能は、基本実施形態の複合淡水化システム100における制御装置6の機能と略同じであり、制御ユニット60、制御ユニット61、制御ユニット63を有している。
複合淡水化システム100と同じ構成については同じ符号を付し重複する説明を省略するとともに、本実施形態における制御装置6の基本実施形態における制御装置6と同じ制御機能についても重複する説明を省略する。
And the function of the control apparatus 6 is as substantially the same as the function of the control apparatus 6 in the composite desalination system 100 of basic embodiment, and has the control unit 60, the control unit 61, and the control unit 63.
The same components as those in the composite desalination system 100 are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and redundant description of the same control functions as those of the control device 6 in the basic embodiment of the control device 6 in this embodiment is also omitted. .

制御ユニット61の機能部としての流量制御部(図示せず)は、基本実施形態における制御ユニット61の流量制御部(図示せず)と同じ機能であり、低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cの流量を制御する。そして、タービンポンプ33Aは加圧水入り口33cにおける低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cのタービン入口圧の増加に応じて低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cのタービン入口流量(リットル/min)も増加するが、表1に示すように(ただし、表1中左から3番目以降の列に示す「被処理水の吐出圧力と被処理水の吐出流量の特性」は、「海水の吐出圧力と海水の吐出流量の特性」と読み直す)低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cの各タービン入口圧の値に対するタービン入口流量を100%と規格化したとき、タービンポンプ33Aのポンプ部33bの吐出口33fからの海水の吐出圧(kPa)に応じた海水の吐出流量(%)は、非透過水Cのタービン入口流量(%)よりも大きな値となる。
各タービン入口圧の値に対するタービン入口流量を100%と規格化したとき、タービンポンプ33Aのポンプ部33bの吐出口33fからの海水Dの吐出圧(kPa)に応じた海水Dの吐出流量(%)は、低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cのタービン入口流量(%)よりも大きな値となる。
The flow rate control unit (not shown) as a functional unit of the control unit 61 has the same function as the flow rate control unit (not shown) of the control unit 61 in the basic embodiment, and the non-permeated water of the low pressure reverse osmosis membrane device 16. The flow rate of C is controlled. Then, the turbine pump 33A has a turbine inlet flow rate (liter / min) of the non-permeate water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16 in accordance with an increase in the turbine inlet pressure of the non-permeate water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16 at the pressurized water inlet 33c. However, as shown in Table 1, the “characteristics of the discharge pressure of the treated water and the discharge flow rate of the treated water” shown in the third and subsequent columns from the left in Table 1 is “the discharge pressure of the seawater”. And the characteristics of the discharge flow rate of seawater ”) When the turbine inlet flow rate relative to the value of each turbine inlet pressure of the non-permeated water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16 is normalized to 100%, the pump portion 33b of the turbine pump 33A The discharge flow rate (%) of seawater corresponding to the discharge pressure (kPa) of seawater from the discharge port 33f is larger than the turbine inlet flow rate (%) of the non-permeated water C.
When the turbine inlet flow rate with respect to the value of each turbine inlet pressure is normalized to 100%, the discharge flow rate (%) of seawater D corresponding to the discharge pressure (kPa) of seawater D from the discharge port 33f of the pump part 33b of the turbine pump 33A ) Is larger than the turbine inlet flow rate (%) of the non-permeated water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16.

背圧弁18の開度は、低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cの流量を制御するために制御ユニット61の機能部としての流量制御部(図示せず)で制御されるので、タービンポンプ33Aのポンプ部33bの吐出流量は、その非透過水Cの水圧と流量とで自動的に決まる。そこで、タービンポンプ33Aが取水槽32へ供給する海水Dを取水し過ぎた場合の対策としては、取水槽32には、溢水口(図示せず)を設け、タービンポンプ33Aで海水Dを取水し過ぎた分は、海水Dを排出するようにする。
従って、基本実施形態の複合淡水化システム100のように取水ポンプ31を必要とせず、複合淡水化システム100Cは、その分の駆動力コストを低減できる。
Since the opening degree of the back pressure valve 18 is controlled by a flow rate control unit (not shown) as a functional unit of the control unit 61 in order to control the flow rate of the non-permeated water C of the low pressure reverse osmosis membrane device 16, the turbine pump The discharge flow rate of the 33A pump unit 33b is automatically determined by the water pressure and flow rate of the non-permeate water C. Therefore, as a countermeasure when the seawater D supplied to the intake tank 32 by the turbine pump 33A is excessively taken, the intake tank 32 is provided with an overflow port (not shown), and the seawater D is taken in by the turbine pump 33A. Excess water is discharged from the seawater D.
Therefore, the water intake pump 31 is not required unlike the composite desalination system 100 of the basic embodiment, and the composite desalination system 100C can reduce the driving force cost by that amount.

ちなみに、制御ユニット63の機能は、基本的に基本実施形態における制御ユニット63と同じであるが、制御ユニット63には、流量センサS11及び水位センサS12からの水位信号に基づいて海水Dの取水量を制御する機能を有しない。   Incidentally, the function of the control unit 63 is basically the same as that of the control unit 63 in the basic embodiment, but the control unit 63 receives the intake amount of the seawater D based on the water level signals from the flow rate sensor S11 and the water level sensor S12. It does not have a function to control.

(第4の実施形態)
次に、図4を参照しながら本発明の第4の実施形態に係る複合淡水化システム100Dについて説明する。複合淡水化システム100Cと異なる点は、制御装置6の制御ユニット63が後記する補助取水ポンプ(第4のポンプ)31Aを制御する点と、図4に破線で示したように取水管81から更に取水管81Dが分岐している。そして、取水管81Dは、補助取水ポンプ31Aの吸込み口に接続され、更に補助取水ポンプ31Aの吐出口に取水管82Dが接続され、取水槽32接続されている点と、取水管81には図4に破線で示したように流量センサS35が設けられ、海水Dの取水流量を検出して流量信号が制御装置6に入力されている点と、である。
制御装置6は、第3の実施形態と同様に制御ユニット60、制御ユニット61、制御ユニット63を有している。
(Fourth embodiment)
Next, a composite desalination system 100D according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from the combined desalination system 100C is that the control unit 63 of the control device 6 controls the auxiliary intake pump (fourth pump) 31A described later, and further from the intake pipe 81 as shown by the broken line in FIG. The intake pipe 81D is branched. The intake pipe 81D is connected to the suction port of the auxiliary intake pump 31A, and further, the intake pipe 82D is connected to the discharge port of the auxiliary intake pump 31A, and the intake tank 32 is connected. The flow rate sensor S35 is provided as indicated by the broken line in FIG. 4, the intake flow rate of the seawater D is detected, and the flow rate signal is input to the control device 6.
The control device 6 includes a control unit 60, a control unit 61, and a control unit 63, as in the third embodiment.

制御ユニット63の機能は、基本的に第3の実施形態における制御ユニット63と同じであるが、基本実施形態における制御ユニット63と同様に海水Dの取水量を水位センサS12と流量センサS35に基づいて制御する機能を有する。そして、制御ユニット63の機能部としての流量制御部は、流量センサS35が示すタービンポンプ33Aによる海水Dの取水槽32への取水量が少ない場合は、補助取水ポンプ31Aを起動し、タービンポンプ33Aと補助取水ポンプ31Aとの合計の海水Dの取水量が所要の取水量になるように流量センサS35の流量信号に基づいて補助取水ポンプ31Aを駆動する図示しないモータの回転速度を制御する。   The function of the control unit 63 is basically the same as that of the control unit 63 in the third embodiment, but the intake amount of the seawater D is based on the water level sensor S12 and the flow rate sensor S35 as in the control unit 63 in the basic embodiment. Have a function to control. Then, the flow rate control unit as the functional unit of the control unit 63 activates the auxiliary intake pump 31A when the intake amount of the seawater D to the intake tank 32 by the turbine pump 33A indicated by the flow rate sensor S35 is small, and the turbine pump 33A. And the auxiliary intake pump 31A, the rotational speed of a motor (not shown) that drives the auxiliary intake pump 31A is controlled based on the flow rate signal of the flow sensor S35 so that the total intake amount of the seawater D becomes the required intake amount.

ちなみに、補助取水ポンプ31Aのポンプ容量は、基本実施形態における取水ポンプ31のポンプ容量より小さく、補助取水ポンプ31Aを運転する場合の動力費は基本実施形態の場合よりも低減される。   Incidentally, the pump capacity of the auxiliary intake pump 31A is smaller than the pump capacity of the intake pump 31 in the basic embodiment, and the power cost when operating the auxiliary intake pump 31A is lower than in the basic embodiment.

本実施形態によれば、非透過水Cによって駆動されるタービンポンプ33Aが取水槽32へ供給する海水Dの取水流量が、所要の流量よりも少ない場合にも、制御ユニット63の前記した流量制御部によって海水Dの取水量が制御でき、生産水Eの目標流量が達成できる。   According to this embodiment, even when the intake flow rate of the seawater D supplied to the intake tank 32 by the turbine pump 33A driven by the non-permeate water C is smaller than the required flow rate, the above-described flow rate control of the control unit 63 is performed. The intake amount of seawater D can be controlled by the section, and the target flow rate of the production water E can be achieved.

以上、第1〜第4の実施形態によれば、排水処理系1の非透過水Cの有している比較的低圧の0.8〜1.5MPaの圧力を回収してタービンポンプ33Aの駆動エネルギとして利用しているので、従来よりも動力費を低減した複合淡水化システム100A〜100Dを提供できる。   As described above, according to the first to fourth embodiments, the relatively low pressure of 0.8 to 1.5 MPa that the non-permeated water C of the wastewater treatment system 1 has is recovered to drive the turbine pump 33A. Since it is used as energy, it is possible to provide the composite desalination systems 100A to 100D with a lower power cost than in the past.

なお、第1〜第4の実施形態では、図2から図4にエネルギ回収装置39として直接圧力交換方式のものが記載され、その後段にブースターポンプ41が組み合わされているが、それに限定されたものではない。ターボチャージャポンプを非透過水Gで駆動するようにしても良い。その場合、配管89と配管90がターボチャージャポンプのタービン部(駆動部)入口と出口にそれぞれ接続され、配管86の下流側がターボチャージャポンプのポンプ部入口に接続され、ターボチャージャポンプのポンプ部出口が供給口38aに配管で接続される。このような形式でも非透過水Gの圧力を回収することができる。
ちなみに、その場合、配管91,92及びブースターポンプ41は不要となる。
In the first to fourth embodiments, the direct pressure exchange type is described as the energy recovery device 39 in FIGS. 2 to 4, and the booster pump 41 is combined in the subsequent stage, but this is limited to that. It is not a thing. The turbocharger pump may be driven by non-permeate water G. In this case, the pipe 89 and the pipe 90 are connected to the turbine part (drive part) inlet and outlet of the turbocharger pump, respectively, and the downstream side of the pipe 86 is connected to the pump part inlet of the turbocharger pump. Is connected to the supply port 38a by piping. Even in such a format, the pressure of the non-permeated water G can be recovered.
Incidentally, in that case, the pipes 91 and 92 and the booster pump 41 are unnecessary.

また、第1〜第4の実施形態では、取水槽32内に低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cを導入して混合する例を説明したが、それに限定されるものではない。
第1及び第2の実施形態において配管57の最下流の末端が取水管82に直接接続されて、配管82内で低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cと海水Dとを混合して被処理水としても良い。
また、第3及び第4の実施形態において配管57の最下流の末端がタービンポンプ33A又は補助取水ポンプ31Aの吸込み側の配管81の流量センサS35より下流側に直接接続されて、配管81内で低圧逆浸透膜装置16の非透過水Cと海水Dとを混合して被処理水としても良い。
Moreover, although the 1st-4th embodiment demonstrated the example which introduces and mixes the non-permeated water C of the low pressure reverse osmosis membrane apparatus 16 in the water intake tank 32, it is not limited to it.
In the first and second embodiments, the most downstream end of the pipe 57 is directly connected to the intake pipe 82, and the non-permeated water C and the seawater D of the low-pressure reverse osmosis membrane device 16 are mixed in the pipe 82 to be covered. It may be treated water.
In the third and fourth embodiments, the most downstream end of the pipe 57 is directly connected to the downstream side of the flow rate sensor S35 of the pipe 81 on the suction side of the turbine pump 33A or the auxiliary intake pump 31A. The non-permeated water C and the seawater D of the low-pressure reverse osmosis membrane device 16 may be mixed to be treated water.

前記した基本実施形態、第1〜第4の実施形態において、生産水Bと生産水Eは、それぞれの水質レベルに応じて外部へ供給されるとしたが、生産水Bと生産水Eを混合して外部に供給しても良い。   In the basic embodiment and the first to fourth embodiments described above, the production water B and the production water E are supplied to the outside according to the respective water quality levels, but the production water B and the production water E are mixed. Then, it may be supplied to the outside.

1 排水処理系(第2の水処理系)
3 海水淡水化処理系(第1の水処理系)
6 制御装置
11 MBR水処理装置
12 移送ポンプ
13 処理水水槽
14 供給ポンプ
15 高圧ポンプ
16 低圧逆浸透膜装置(第2の逆浸透膜装置)
16c 排水口
18 背圧弁
19 流量調整弁
31 取水ポンプ
31A 補助取水ポンプ(第4のポンプ)
32 取水槽(第1原水槽)
33 ろ過ポンプ
33A タービンポンプ(第1のポンプ、第3のポンプ)
33B 補助ろ過ポンプ(第2のポンプ)
34 前処理ろ過装置(前段ろ過装置)
35 処理水水槽
36 供給ポンプ
37 高圧ポンプ
38 海水逆浸透膜装置(第1の逆浸透膜装置)
39 圧力交換装置
40 背圧弁
41 ブースターポンプ
60 制御ユニット
61 制御ユニット
63 制御ユニット
81,81D,82,82C,82D 取水管
83C 戻し配管
100,100A,100B,100C,100D 複合淡水化システム
A 排水(第2の原水)
D 海水(第1の原水)
1 Wastewater treatment system (second water treatment system)
3 Seawater desalination treatment system (first water treatment system)
6 Control device 11 MBR water treatment device 12 Transfer pump 13 Treated water tank 14 Supply pump 15 High pressure pump 16 Low pressure reverse osmosis membrane device (second reverse osmosis membrane device)
16c Drain port 18 Back pressure valve 19 Flow control valve 31 Intake pump 31A Auxiliary intake pump (fourth pump)
32 Intake tank (first raw water tank)
33 Filtration pump 33A Turbine pump (first pump, third pump)
33B Auxiliary filtration pump (second pump)
34 Pretreatment filtration device (pre-filtration device)
35 treated water tank 36 supply pump 37 high pressure pump 38 seawater reverse osmosis membrane device (first reverse osmosis membrane device)
39 Pressure Exchanger 40 Back Pressure Valve 41 Booster Pump 60 Control Unit 61 Control Unit 63 Control Unit 81, 81D, 82, 82C, 82D Intake Pipe 83C Return Pipe 100,100A, 100B, 100C, 100D Combined Desalination System A Drainage (No. 2 raw water)
D Seawater (first raw water)

Claims (7)

高塩分濃度の第1の原水を、第1の逆浸透膜装置を用いてろ過処理する第1の水処理系と、第1の原水よりも低塩分濃度の第2の原水を、第2の逆浸透膜装置を用いてろ過処理する第2の水処理系と、を備える複合淡水化システムであって、
前記第1の水処理系は、
前記第1の逆浸透膜装置の前段において、取水された前記第1の原水を含む被処理水のろ過処理をする前段ろ過装置と、
前記被処理水を前記前段ろ過装置に加圧して供給する第1のポンプと、
を有し、
前記第1のポンプが、前記第2の水処理系の前記第2の逆浸透膜装置から排出される非透過水の水圧によって駆動され、前記第1のポンプを駆動した前記非透過水は、背圧弁を介して、前記第1の原水に混合されて前記被処理水とされることを特徴とする複合淡水化システム。
A first water treatment system that filters the first raw water having a high salinity concentration using the first reverse osmosis membrane device, and a second raw water having a lower salinity than the first raw water, A second desalination system that performs filtration using a reverse osmosis membrane device, and a composite desalination system comprising:
The first water treatment system is
In the previous stage of the first reverse osmosis membrane device, a pre-stage filtration device that performs a filtration treatment of treated water containing the first raw water taken, and
A first pump that pressurizes and supplies the treated water to the pre-stage filtration device;
Have
The first pump is driven by the water pressure of non-permeate water discharged from the second reverse osmosis membrane device of the second water treatment system, and the non-permeate water driving the first pump is: A composite desalination system, wherein the treated water is mixed with the first raw water through a back pressure valve.
前記第1の水処理系は、
前記取水された前記第1の原水を溜める第1原水槽を有し、
前記第1のポンプを駆動した前記非透過水は、前記第1原水槽の前記第1の原水に混合されて前記被処理水とされることを特徴とする請求項1に記載の複合淡水化システム。
The first water treatment system is
A first raw water tank for storing the taken first raw water;
2. The composite desalination according to claim 1, wherein the non-permeate water that has driven the first pump is mixed with the first raw water in the first raw water tank to be treated water. system.
前記第1の水処理系は、
前記第1原水槽の前記被処理水を前記前段ろ過装置に加圧して供給する第2のポンプを、前記第1のポンプと並列して有することを特徴とする請求項2に記載の複合淡水化システム。
The first water treatment system is
3. The composite fresh water according to claim 2, further comprising a second pump that pressurizes and supplies the water to be treated in the first raw water tank to the pre-stage filtration device in parallel with the first pump. System.
前記第1の水処理系は、
前記前段ろ過装置に供給される被処理水の流量を調整する流量調整弁を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の複合淡水化システム。
The first water treatment system is
The composite desalination system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a flow rate adjustment valve that adjusts a flow rate of the water to be treated supplied to the upstream filtration device.
前記第1の水処理系は、
前記前段ろ過装置に供給される被処理水の流量を調整する流量調整弁を有し、
前記流量調整弁は、前記前段ろ過装置の前記被処理水の供給口側と、前記第1原水槽と、を接続する戻し配管に設けられることを特徴とする請求項2又は3に記載の複合淡水化システム。
The first water treatment system is
A flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of the water to be treated supplied to the pre-stage filtration device;
4. The composite according to claim 2 , wherein the flow rate adjustment valve is provided in a return pipe that connects the treated water supply port side of the pre-stage filtration device and the first raw water tank. 5. Desalination system.
高塩分濃度の第1の原水を、第1の逆浸透膜装置を用いてろ過処理する第1の水処理系と、第1の原水よりも低塩分濃度の第2の原水を、第2の逆浸透膜装置を用いてろ過処理する第2の水処理系と、を備える複合淡水化システムであって、
前記第1の水処理系は、
前記第1の原水を取水する第3のポンプと、
取水された前記第1の原水を溜める第1原水槽と、
を有し、
前記第3のポンプが、前記第2の水処理系の前記第2の逆浸透膜装置から排出される非透過水の水圧によって駆動され、前記第3のポンプを駆動した非透過水は、背圧弁を介して、前記第1原水槽に供給されることを特徴とする複合淡水化システム。
A first water treatment system that filters the first raw water having a high salinity concentration using the first reverse osmosis membrane device, and a second raw water having a lower salinity than the first raw water, A second desalination system that performs filtration using a reverse osmosis membrane device, and a composite desalination system comprising:
The first water treatment system is
A third pump for taking the first raw water;
A first raw water tank for storing the taken first raw water;
Have
The third pump is driven by the water pressure of non-permeated water discharged from the second reverse osmosis membrane device of the second water treatment system, and the non-permeated water driving the third pump is A composite desalination system, characterized in that it is supplied to the first raw water tank via a pressure valve.
前記第1の水処理系は、
更に、前記第1の原水を取水して前記第1原水槽に送る第4のポンプを、前記第3のポンプと並列して有することを特徴とする請求項6に記載の複合淡水化システム。
The first water treatment system is
The composite desalination system according to claim 6, further comprising a fourth pump that takes the first raw water and sends it to the first raw water tank in parallel with the third pump.
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