JP5933926B2 - Seawater desalination system and seawater desalination method - Google Patents
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Description
本発明は、海水淡水化システム及び海水淡水化方法に関する。 The present invention relates to a seawater desalination system and a seawater desalination method.
従来より、海水を膜分離処理することで、淡水を生成する海水淡水化装置が知られている。この海水淡水化装置は、膜分離処理するのに海水を加圧してポンプ等で逆浸透膜ユニットに圧送するため、海水の塩分濃度が高いほど多大なエネルギーが必要となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, seawater desalination apparatuses that generate fresh water by membrane separation treatment of seawater are known. Since this seawater desalination apparatus pressurizes seawater for membrane separation and pumps it to the reverse osmosis membrane unit with a pump or the like, the higher the salt concentration of seawater, the more energy is required.
そこで、海水よりも塩分濃度が低い下水を膜分離処理し透過水と濃縮水とに分離する第1処理部と、第1処理部にて生成した濃縮水を希釈用として海水に混合して混合水とし、該混合水を膜分離処理し透過水と濃縮水とに分離する第2処理部とを備え、下水の流入量に基づき第1処理部及び第2処理部を制御する海水淡水化システムが提案されている(特許文献1参照)。
特許文献1の海水淡水化システムによれば、下水の濃縮水を海水に混合した混合水を膜分離処理することで、下水の流入量が増えれば混合水の塩分濃度を低下させることができるので、海水を膜分離処理する場合に比べて、淡水を生成するためのエネルギーを低減できる。
Therefore, a first treatment unit that separates sewage having a lower salinity than seawater into a membrane and separates it into permeate and concentrated water, and the concentrated water generated in the first treatment unit is mixed with seawater for dilution. A seawater desalination system comprising: a second processing unit that separates the mixed water into a permeated water and a concentrated water, and controls the first processing unit and the second processing unit based on an inflow amount of sewage Has been proposed (see Patent Document 1).
According to the seawater desalination system of
しかしながら、特許文献1に記載の海水淡水化システムは、下水の流入量に基づき第1処理部及び第2処理部を制御するので、生成される淡水の水質が下水の流入量に依存することとなる。ここで、下水は、有機物を含有する有機性廃水や製造工場等の無機性廃水等が濾過処理等された後に排水されたものであるので、その水質や水量が安定して供給されるものではない。このため、特許文献1に記載の海水淡水化システムは、生成する淡水において水質を確保するのが困難である。
However, since the seawater desalination system described in
本発明は、淡水を生成するためのエネルギーを低減できるとともに、生成する淡水において水質を確保できる海水淡水化システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the seawater desalination system which can reduce the energy for producing | generating fresh water and can ensure water quality in the produced fresh water.
(1) 下水を膜分離処理することで下水系透過水と下水系濃縮水とを生成する下水系逆浸透膜処理手段と、前記下水系濃縮水と取水した海水との混合水を膜分離処理することで海水系透過水と海水系濃縮水とを生成し、前記生成された海水系透過水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定手段を有する海水系逆浸透膜処理手段と、を備え、前記塩分濃度測定手段で測定された前記海水系透過水の塩分濃度が所定の基準値を満たしていない場合、前記生成された海水系透過水を前記下水系逆浸透膜処理手段に供給することを特徴とする海水淡水化システム。 (1) Membrane separation treatment of mixed water of sewage reverse osmosis membrane treatment means for producing sewage permeate and sewage concentrate by subjecting sewage to membrane separation, and seawater taken from the sewage concentrate generating a seawater permeate and seawater system concentrated water by, and a sea water reverse osmosis membrane treatment unit having a salt concentration measuring means for measuring a salt concentration of seawater system permeate the generated, the When the salt concentration of the seawater permeated water measured by the salt concentration measuring means does not satisfy a predetermined reference value, the generated seawater permeated water is supplied to the sewage reverse osmosis membrane treatment means. Seawater desalination system.
(1)の発明によれば、下水系逆浸透膜処理手段は、下水を膜分離処理することで下水系透過水と下水系濃縮水とを生成する。海水系逆浸透膜処理手段は、下水系濃縮水と取水した海水との混合水を膜分離処理することで海水系透過水と海水系濃縮水とを生成し、生成された海水系透過水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定手段を有する。塩分濃度測定手段で測定された海水系透過水の塩分濃度が所定の基準値を満たしていない場合、海水系透過水を下水系逆浸透膜処理手段に供給する。 According to the invention of (1), the sewage reverse osmosis membrane treatment means generates sewage permeate and sewage concentrate by subjecting the sewage to membrane separation treatment. Seawater reverse osmosis membrane treatment unit generates and seawater permeate and seawater system concentrated water by membrane separation mixing water sewage system retentate and intake seawater, generated in seawater permeate It has a salt concentration measuring means for measuring the salt concentration. When the salt concentration of seawater permeated water measured by the salt concentration measuring means does not satisfy a predetermined reference value, the seawater permeated water is supplied to the sewage reverse osmosis membrane treatment means.
これにより、海水系逆浸透膜処理手段において、海水より塩分濃度が低い下水系濃縮水と海水の混合水を膜分離処理し淡水である海水系透過水を生成するので、混合水より塩分濃度が高い海水を膜分離処理して淡水を生成する場合に比べて、淡水を生成するためのエネルギーを低減できる。
また、例えば、下水の水量が低下し下水系逆浸透膜処理手段で生成された下水系透過水と下水系濃縮水の水量が低下し、海水系透過水の塩分濃度が上昇した場合であっても、稼働率が低下した下水系逆浸透膜処理手段を利用して、当該塩分濃度が上昇した海水系透過水を膜分離処理することで、塩分濃度が所定の基準値である海水系透過水を確保できる。
したがって、淡水を生成するためのエネルギーを低減できるとともに、生成する淡水において水質を確保できる海水淡水化システムを提供できる。
As a result, in the seawater system reverse osmosis membrane treatment means, the mixed water of sewage concentrated water and seawater whose salinity is lower than that of seawater is subjected to membrane separation treatment to produce seawater system permeate which is fresh water. Compared with the case where high seawater is subjected to membrane separation treatment to produce fresh water, energy for producing fresh water can be reduced.
Also, for example, when the amount of sewage decreases, the amount of sewage permeated water and sewage concentrated water generated by the sewage reverse osmosis membrane treatment means decreases, and the salinity of seawater permeated water increases. However, seawater-based permeated water whose salinity is a predetermined reference value is obtained by subjecting seawater-based permeated water having increased salinity to membrane separation using a sewage reverse osmosis membrane processing means whose operating rate has decreased. Can be secured.
Therefore, it is possible to provide a seawater desalination system capable of reducing energy for generating fresh water and ensuring water quality in the generated fresh water.
(2) 下水を膜分離処理することで下水系透過水と下水系濃縮水とを生成する下水系逆浸透膜処理手段を有する海水淡水化システムであって、前記下水系濃縮水と取水した海水との混合水を加圧ポンプで加圧し、前記加圧した混合水を膜分離処理することで海水系透過水と海水系濃縮水とを生成し、前記生成された海水系透過水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定手段を有する海水系逆浸透膜処理手段と、前記塩分濃度測定手段で測定された前記海水系透過水の塩分濃度が所定の基準値を満たしていない場合、前記海水系逆浸透膜処理手段の前記加圧ポンプの駆動を抑制する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記塩分濃度測定手段で測定した海水系透過水の塩分濃度に応じて、前記海水系透過水を前記下水系逆浸透膜処理手段に供給し、前記下水系逆浸透膜処理手段は、前記海水系逆浸透膜処理手段から供給された前記海水系透過水と下水との混合水を膜分離処理する海水淡水化システム。 (2) A seawater desalination system having sewage reverse osmosis membrane treatment means for producing sewage permeate and sewage concentrate by subjecting sewage to membrane separation, wherein the sewage concentrate and seawater taken And pressurizing the mixed water with a pressure pump to produce a seawater-based permeated water and a seawater-based concentrated water by membrane separation treatment of the pressurized mixed water, and the salt concentration of the generated seawater-based permeated water A seawater-based reverse osmosis membrane treatment means having a salinity-concentration measuring means for measuring the seawater-based reverse osmosis membrane treatment means; Control means for suppressing the drive of the pressure pump of the osmosis membrane treatment means, the control means according to the salinity concentration of the seawater permeate measured by the salinity concentration measurement means, Is supplied to the sewage reverse osmosis membrane treatment means. The sewage reverse osmosis membrane treatment means is a seawater desalination system that performs a membrane separation treatment on the mixed water of the seawater permeate and sewage supplied from the seawater reverse osmosis membrane treatment means .
(2)の発明によれば、下水系逆浸透膜処理手段は、下水を膜分離処理することで下水系透過水と下水系濃縮水とを生成する。海水系逆浸透膜処理手段は、下水系濃縮水と海水との混合水を膜分離処理することで海水系透過水と海水系濃縮水とを生成し、この生成された海水系透過水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定手段を有する。制御手段は、塩分濃度測定手段で測定された海水系透過水の塩分濃度が所定の基準値を満たしていない場合、海水系逆浸透膜処理手段の加圧ポンプの駆動を抑制する。制御手段は、塩分濃度測定手段で測定した海水系透過水の塩分濃度に応じて、海水系透過水を下水系逆浸透膜処理手段に供給し、下水系逆浸透膜処理手段は、海水系逆浸透膜処理手段から供給された海水系透過水と下水との混合水を膜分離処理する。 According to the invention of (2), the sewage reverse osmosis membrane treatment means generates sewage permeate and sewage concentrate by subjecting the sewage to membrane separation treatment. The seawater system reverse osmosis membrane treatment means generates a seawater system permeate and a seawater system concentrate by performing a membrane separation process on the mixed water of the sewage system concentrate and seawater, and the salinity of the generated seawater system permeate It has a salt concentration measuring means for measuring the concentration. The control means suppresses the drive of the pressurization pump of the seawater reverse osmosis membrane treatment means when the salt concentration of the seawater permeated water measured by the salinity concentration measurement means does not satisfy the predetermined reference value. The control means supplies the seawater permeate to the sewage reverse osmosis membrane treatment means according to the salinity of the seawater permeate measured by the salt concentration measurement means, and the sewage reverse osmosis membrane treatment means The mixed water of seawater permeated water and sewage supplied from the osmosis membrane treatment means is subjected to membrane separation treatment.
これにより、海水系逆浸透膜処理手段において、海水より塩分濃度が低い下水系濃縮水と海水の混合水を膜分離処理し淡水である海水系透過水を生成するので、混合水より塩分濃度が高い海水を膜分離処理して淡水を生成する場合に比べて、淡水を生成するためのエネルギーを低減できる。
また、生成した淡水である海水系透過水の塩分濃度に応じて、下水系逆浸透膜処理手段及び海水系逆浸透膜処理手段を制御するので、例えば、海水系透過水の塩分濃度が所定の基準値より高ければ、海水系逆浸透膜処理手段の加圧ポンプの駆動を抑制し海水系透過水の塩分濃度を所定の基準値に戻すことができる。
また、例えば、下水の水量が低下し下水系逆浸透膜処理手段で生成された下水系透過水と下水系濃縮水の水量が低下し、海水系透過水の塩分濃度が上昇した場合であっても、稼働率が低下した下水系逆浸透膜処理手段を利用して、当該塩分濃度が上昇した海水系透過水を膜分離処理することで、塩分濃度が所定の基準値である海水系透過水を供給できる。
したがって、淡水を生成するためのエネルギーを低減できるとともに、生成する淡水において水質を確保できる海水淡水化システムを提供できる。
As a result, in the seawater system reverse osmosis membrane treatment means, the mixed water of sewage concentrated water and seawater whose salinity is lower than that of seawater is subjected to membrane separation treatment to produce seawater system permeate which is fresh water. Compared with the case where high seawater is subjected to membrane separation treatment to produce fresh water, energy for producing fresh water can be reduced.
In addition, since the sewage reverse osmosis membrane treatment means and the seawater reverse osmosis membrane treatment means are controlled according to the salinity of the seawater permeated water that is the generated fresh water, for example, the salinity of the seawater permeated water is a predetermined concentration. If it is higher than the reference value, the drive of the pressurization pump of the seawater-based reverse osmosis membrane treatment means can be suppressed, and the salinity concentration of the seawater-based permeated water can be returned to the predetermined reference value.
Also, for example, when the amount of sewage decreases, the amount of sewage permeated water and sewage concentrated water generated by the sewage reverse osmosis membrane treatment means decreases, and the salinity of seawater permeated water increases. However, seawater-based permeated water whose salinity is a predetermined reference value is obtained by subjecting seawater-based permeated water having increased salinity to membrane separation using a sewage reverse osmosis membrane processing means whose operating rate has decreased. Can supply.
Therefore, it is possible to provide a seawater desalination system capable of reducing energy for generating fresh water and ensuring water quality in the generated fresh water.
(3) 前記海水系透過水を膜分離処理する第2の海水系逆浸透膜処理手段を更に備え、前記制御手段は、前記塩分濃度測定手段で測定した前記海水系透過水の塩分濃度に応じて前記海水系透過水を前記第2の海水系逆浸透膜処理手段に供給することを特徴とする(2)に記載の海水淡水化システム。 (3) Second seawater system reverse osmosis membrane treatment means for membrane separation treatment of the seawater system permeate, wherein the control means is responsive to the salt concentration of the seawater permeate measured by the salt concentration measurement means. And supplying the seawater-based permeated water to the second seawater-based reverse osmosis membrane treatment means.
(3)の発明によれば、海水系透過水を膜分離処理する第2の海水系逆浸透膜処理手段を更に備えた。
これにより、例えば、下水の水量が低下し下水系逆浸透膜処理手段で生成された下水系透過水と下水系濃縮水の水量が低下し、海水系透過水の塩分濃度が上昇した場合であっても、第2の海水系逆浸透膜処理手段で当該塩分濃度が上昇した海水系透過水を膜分離処理することで、塩分濃度が所定の基準値である海水系透過水を供給できる。
According to the invention of (3), the seawater-based permeated water is further provided with a second seawater-based reverse osmosis membrane processing means.
As a result, for example, when the amount of sewage decreases, the amount of sewage permeated water and sewage concentrated water generated by the sewage reverse osmosis membrane treatment means decreases, and the salt concentration of seawater permeated water increases. However, the seawater-based permeated water whose salinity concentration is a predetermined reference value can be supplied by subjecting the seawater-based permeated water whose salinity concentration has increased to the membrane separation treatment by the second seawater-based reverse osmosis membrane processing means.
(4) 前記海水系逆浸透膜処理手段が備える逆浸透膜は、前記下水系逆浸透膜処理手段に流入する下水の流入量及び塩分濃度、前記海水系逆浸透膜処理手段に流入する海水の流入量及び塩分濃度、予め設定される前記海水系逆浸透膜処理手段が生成する海水系透過水の水量及び塩分濃度に基づき選択された、所定の脱塩率の逆浸透膜である(2)又は(3)に記載の海水淡水化システム。 ( 4 ) The reverse osmosis membrane included in the seawater-based reverse osmosis membrane treatment means includes an inflow amount and a salinity concentration of sewage flowing into the sewage system reverse osmosis membrane treatment means, and an amount of seawater flowing into the seawater-based reverse osmosis membrane treatment means. A reverse osmosis membrane having a predetermined desalination rate selected based on an inflow amount and a salinity concentration, and a water amount and a salinity concentration of seawater-based permeated water generated by the seawater-based reverse osmosis membrane processing means set in advance (2) Or the seawater desalination system as described in (3) .
ここで、逆浸透膜は、脱塩率が略55%から略99%と様々な膜がある。逆浸透膜処理手段では、一般的に逆浸透膜の脱塩率が高いほど、揚程の能力がより高くより多くのエネルギーを必要とするポンプが必要になる。
(4)の発明によれば、下水系及び海水系の逆浸透膜処理手段の流入量及び塩分濃度、予め設定される海水系逆浸透膜処理手段が生成する海水系透過水の水量及び塩分濃度から、好適な脱塩率の逆浸透膜を選択することで、エネルギー効率が好適なポンプを用いることが可能となり、淡水を生成するためのエネルギーをより低減できる。
Here, the reverse osmosis membrane includes various membranes having a desalination rate of about 55% to about 99%. In the reverse osmosis membrane treatment means, in general, the higher the desalination rate of the reverse osmosis membrane, the higher the capacity of the lift and the need for more energy.
According to the invention of ( 4 ), the inflow amount and the salinity concentration of the sewage system and the seawater system reverse osmosis membrane treatment means, the water amount and the salinity concentration of the seawater permeate generated by the seawater system reverse osmosis membrane treatment means set in advance. Therefore, by selecting a reverse osmosis membrane having a suitable desalination rate, it becomes possible to use a pump with suitable energy efficiency, and energy for generating fresh water can be further reduced.
(5) 下水を膜分離処理することで下水系透過水と下水系濃縮水とを生成する下水系逆浸透膜処理工程と、前記下水系濃縮水と取水した海水との混合水を膜分離処理することで海水系透過水と海水系濃縮水とを生成する海水系逆浸透膜処理工程と、前記海水系透過水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定工程と、前記海水系透過水の塩分濃度に応じて前記海水系透過水を前記下水系逆浸透膜処理工程に戻す海水系透過水循環工程と、を備えることを特徴とする海水淡水化方法。
(5)の発明によれば、(1)の発明と同様の作用効果を奏する。
( 5 ) A sewage reverse osmosis membrane treatment step for producing sewage permeate and sewage concentrate by subjecting sewage to membrane separation, and membrane separation treatment of the mixed water of the sewage concentrate and seawater taken A seawater-based reverse osmosis membrane treatment step for generating seawater-based permeated water and seawater-based concentrated water, a salinity concentration measuring step for measuring the salinity concentration of the seawater-based permeated water, and the salinity concentration of the seawater-based permeated water And a seawater permeate circulating step for returning the seawater permeate to the sewage reverse osmosis membrane treatment step in accordance with the seawater desalination method.
According to the invention of ( 5 ), the same effect as that of the invention of (1) is exhibited.
(6) 下水を膜分離処理することで下水系透過水と下水系濃縮水とを生成する下水系逆浸透膜処理工程を有する海水淡水化方法であって、前記下水系濃縮水と取水した海水との混合水を加圧ポンプで加圧し、前記加圧した混合水を膜分離処理することで海水系透過水と海水系濃縮水とを生成する海水系逆浸透膜処理工程と、前記海水系透過水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定工程と、前記海水系透過水の塩分濃度が所定の基準値を満たしていない場合、前記海水系逆浸透膜処理工程の前記加圧ポンプの駆動継続を停止する継続決定工程と、前記塩分濃度測定工程で測定した海水系透過水の塩分濃度に応じて、前記海水系透過水を前記下水系逆浸透膜処理工程に戻す海水系透過水循環工程と、を備え、前記下水系逆浸透膜処理工程は、前記海水系透過水循環工程において戻された前記海水系透過水と下水との混合水を膜分離処理することを特徴とする海水淡水化方法。
(6)の発明によれば、(2)の発明と同様の作用効果を奏する。
( 6 ) A seawater desalination method having a sewage reverse osmosis membrane treatment step for producing sewage permeate and sewage concentrate by subjecting sewage to membrane separation, wherein the seawater is taken from the sewage concentrate A seawater system reverse osmosis membrane treatment step for producing seawater permeated water and seawater system concentrated water by subjecting the pressurized mixed water to pressure with a pressure pump and subjecting the pressurized mixed water to membrane separation, and the seawater system A salinity measurement step for measuring the salinity of the permeated water; and when the salt concentration of the seawater permeated water does not satisfy a predetermined reference value, the driving of the pressure pump in the seawater reverse osmosis membrane treatment step is continued. A continuation determination step to stop , and a seawater permeate circulation step for returning the seawater permeate to the sewage reverse osmosis membrane treatment step according to the salt concentration of the seawater permeate measured in the salt concentration measurement step. wherein the sewage reverse osmosis membrane treatment process, the Desalination process, characterized in that the membrane separation process the mixed water of the seawater permeate and sewage returned in aqueous permeate circulation process.
According to the invention of ( 6 ), the same operational effects as the invention of (2) can be obtained.
(7) 前記海水系透過水を膜分離処理する第2の海水系逆浸透膜処理工程を更に備え、前記塩分濃度測定工程で測定した前記海水系透過水の塩分濃度に応じて前記海水系透過水を前記第2の海水系逆浸透膜処理工程で処理することを特徴とする(7)に記載の海水淡水化方法。
(7)の発明によれば、(3)の発明と同様の作用効果を奏する。
( 7 ) The seawater system permeated water is further provided with a second seawater system reverse osmosis membrane treatment step for membrane separation treatment, and the seawater system permeation is performed according to the salinity concentration of the seawater system permeated water measured in the salt concentration measurement step. Water is treated in the second seawater-based reverse osmosis membrane treatment step, wherein the seawater desalination method according to (7).
According to the invention of ( 7 ), the same effect as that of the invention of (3) is exhibited.
本発明によれば、淡水を生成するためのエネルギーを低減できるとともに、生成する淡水において水質を確保できる海水淡水化システムを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while reducing the energy for producing | generating fresh water, the seawater desalination system which can ensure water quality in the produced fresh water can be provided.
<第1実施形態>
図1を参照して、本発明の第1実施形態の海水淡水化システム1について説明する。図1は、本発明の第1実施形態の海水淡水化システム1を示す概略構成図である。
<First Embodiment>
With reference to FIG. 1, the
図1に示すように、第1実施形態の海水淡水化システム1は、下水系逆浸透膜処理手段10と、海水系逆浸透膜処理手段20と、制御手段100と、を備えており、下水W10及び海水W20を膜分離処理し、淡水である下水系透過水W11及び海水系透過水W21を生成する装置である。
本明細書における海水W20は、海、湖、沼、池等に存在する水であって、塩分濃度が略1.0質量%以上略4.0質量%以下の水である。また、本明細書における下水W10は、有機物を含有する有機性廃水や製造工場等の無機性廃水等が濾過処理等された後に排水されたものであって、塩分濃度が海水W20よりも低い水である。また、本明細書における淡水とは、塩分濃度が低い水である。
As shown in FIG. 1, the
Seawater W20 in this specification is water that exists in the sea, lake, swamp, pond, etc., and has a salinity of about 1.0 mass% or more and about 4.0 mass% or less. Moreover, the sewage W10 in this specification is drained after organic wastewater containing organic matter, inorganic wastewater from a manufacturing plant, etc. is filtered, etc., and has a lower salinity than seawater W20. It is. Moreover, the fresh water in this specification is water with low salt concentration.
海水淡水化システム1は、下水W10を膜分離処理することで下水系透過水W11と下水系濃縮水W12とを生成する下水系逆浸透膜処理手段10と、下水系濃縮水W12と取水した海水W20との混合水を膜分離処理することで海水系透過水W21と海水系濃縮水W22とを生成し、この海水系透過水W21の塩分濃度を測定する導電率計(以下、EC計と称する)230を有する海水系逆浸透膜処理手段20と、
海水系透過水W21の塩分濃度に応じて、下水系逆浸透膜処理手段10及び海水系逆浸透膜処理手段20の駆動を制御する制御手段100と、を備える。
The
And control means 100 for controlling the driving of the sewage reverse osmosis membrane treatment means 10 and the seawater reverse osmosis membrane treatment means 20 according to the salinity concentration of the seawater permeate W21.
海水淡水化システム1は、海水系透過水W21の塩分濃度が、透過水を使用する供給系(図示無し)へ流出できる基準を満たしていれば海水系透過水W21を供給系へ流出し、供給系へ流出できる基準を満たしていない場合には海水系透過水W21を下水系逆浸透膜処理手段10に循環させる。
以下、海水淡水化システム1の各構成について詳細に説明する。
The
Hereinafter, each structure of the
下水系逆浸透膜処理手段10は、系外から下水W10を供給する下水ラインL10と、下水ラインL10に設けられ、下水W10に含まれる汚泥を濾過する下水系前処理モジュール11と、下水ラインL10に接続され、下水W10を膜分離処理し、下水系透過水W11及び下水系濃縮水W12を生成する下水系逆浸透膜モジュール12と、下水ラインL10において、下水系逆浸透膜モジュール12より上流側に設けられた加圧ポンプ13と、下水系逆浸透膜モジュール12に接続された下水系透過水ラインL11と、下水系逆浸透膜モジュール12に接続された下水系濃縮水ラインL12と、を最低限備える。
なお、本明細書でいう「ライン」とは、流体の流通が可能なラインであり、流路、経路、管路等が含まれる。
The sewage reverse osmosis membrane treatment means 10 includes a sewage line L10 that supplies sewage W10 from outside the system, a
The “line” in the present specification is a line through which fluid can flow, and includes a flow path, a path, a pipe line, and the like.
下水ラインL10は、海水淡水化システム1の系外から延びて下水系前処理モジュール11を介して下水系逆浸透膜モジュール12に接続されており、下水系前処理モジュール11により汚泥が除去された下水W10を下水系逆浸透膜モジュール12に導入する。
The sewage line L10 extends from outside the
下水系前処理モジュール11は、下水ラインL10において下水系逆浸透膜モジュール12の上流側に設けられ、膜分離活性汚泥法により下水W10に含まれる汚泥を濾過し除去する。本実施形態において下水系前処理モジュール11は、濾過媒体としての精密濾過膜あるいは限外濾過膜(図示せず)を備える。なお、下水系前処理モジュール11は、本実施形態において、精密濾過膜あるいは限外濾過膜を用いているが、これに限らず、下水W10に含まれる汚泥を除去する他の濾過装置を用いることもできる。
The
下水系逆浸透膜モジュール12は、下水ラインL10の下流側の端部に接続されている。下水系逆浸透膜モジュール12は、下水系前処理モジュール11により汚泥が除去された下水W10を逆浸透膜(以下、「RO膜」ともいう)により膜分離処理し、下水系透過水W11及び下水系濃縮水W12を生成する。下水系逆浸透膜モジュール12は、単一又は複数のRO膜エレメント(図示せず)を備えており、これらのRO膜エレメントにより水中の溶存塩類を除去する。RO膜エレメントは、下水系逆浸透膜処理手段10に流入する下水W10の流入量及び塩分濃度に基づき好適な脱塩率の膜が選択される。
加圧ポンプ13は、下水ラインL10に設けられており、下水W10を加圧し、下水系逆浸透膜モジュール12に送出する。
The sewage reverse
The
下水系透過水ラインL11及び下水系濃縮水ラインL12は、下水系逆浸透膜モジュール12の下流側に接続されている。下水系透過水ラインL11は、RO膜を透過した下水系透過水W11が流通し、下水系透過水W11を系外へ排水するラインである。下水系濃縮水ラインL12は、RO膜を透過しなかった下水系濃縮水W12が流通するラインである。下水系濃縮水ラインL12は、海水系逆浸透膜処理手段20に接続され、海水系逆浸透膜処理手段20に下水系濃縮水W12を供給する。
The sewage system permeate water line L <b> 11 and the sewage system concentrate water line L <b> 12 are connected to the downstream side of the sewage system reverse
海水系逆浸透膜処理手段20は、系外から海水W20を供給する海水ラインL20と、海水ラインL20に設けられ、海水W20に含まれる浮遊細菌(以下、「細菌、SS」ともいう)等を濾過する砂濾過やVF等の海水系前処理モジュール21と、海水ラインL20に接続され、海水W20を膜分離処理し、海水系透過水W21及び海水系濃縮水W22を生成する海水系逆浸透膜モジュール22と、海水ラインL20において、海水系逆浸透膜モジュール22より上流側に設けられた加圧ポンプ23と、海水系逆浸透膜モジュール22に接続された海水系透過水ラインL21と、海水系逆浸透膜モジュール22に接続された海水系濃縮水ラインL22と、海水系透過水ラインL21から分岐する海水系塩分濃度測定ラインL23と、海水系塩分濃度測定ラインL23を介して、海水系透過水ラインL21に送出された海水系透過水W21の塩分濃度を測定するEC計230と、海水系透過水ラインL21から分岐する海水系透過水排水ラインL24と、海水系透過水ラインL21から分岐する海水系透過水循環ラインL25と、を備える。
The seawater-based reverse osmosis membrane treatment means 20 is provided with a seawater line L20 for supplying seawater W20 from outside the system, and floating bacteria (hereinafter also referred to as “bacteria, SS”) and the like included in the seawater W20. A seawater system reverse osmosis membrane that is connected to a seawater
海水ラインL20は、海水淡水化システム1の系外から延びて海水系前処理モジュール21を介して海水系逆浸透膜モジュール22に接続されている。また、海水ラインL20は、海水系前処理モジュール21と海水系逆浸透膜モジュール22との間の下水系濃縮水ライン接続点J12で下水系濃縮水ラインL12が接続されている。加圧ポンプ23は、海水ラインL20に設けられており、海水系前処理モジュール21により細菌、SS等が除去された海水W20と下水系逆浸透膜処理手段10から供給された下水系濃縮水W12との混合水を加圧し、海水系逆浸透膜モジュール22に送出する。
The seawater line L20 extends from outside the
海水系前処理モジュール21は、海水ラインL20において海水系逆浸透膜モジュール22の上流側に設けられ、膜分離処理により海水W20に含まれる細菌、SSやウィルスSSを濾過し除去する。本実施形態において海水系前処理モジュール21は、海水W20を砂濾過した後、限外濾過膜(図示せず)により膜分離処理する。なお、海水系前処理モジュール21は、本実施形態において、限外濾過膜を用いているが、これに限らず、海水W20に含まれる細菌、SSやウィルスSSを除去する精密濾過膜等の他の濾過膜を用いることもできる。
The seawater
海水系逆浸透膜モジュール22は、海水ラインL20の下流側に接続されている。海水系逆浸透膜モジュール22は、海水系前処理モジュール21により細菌、SS等が除去された海水W20と下水系逆浸透膜処理手段10から供給された下水系濃縮水W12との混合水を逆浸透膜により膜分離処理し、海水系透過水W21及び海水系濃縮水W22を生成する。海水系逆浸透膜モジュール22は、単一又は複数のRO膜エレメント(図示せず)を備えており、これらのRO膜エレメントにより水中の溶存塩類を除去する。RO膜エレメントは、海水系逆浸透膜処理手段20に流入する海水W20の流入量及び塩分濃度、予め設定されている海水系逆浸透膜処理手段20が生成する海水系透過水W21の水量及び塩分濃度に基づき好適な脱塩率の膜が選択される。
The seawater system reverse
海水系透過水ラインL21及び海水系濃縮水ラインL22は、海水系逆浸透膜モジュール22の下流側に接続されている。
海水系透過水ラインL21は、RO膜を透過した海水系透過水W21が流通するラインである。海水系透過水ラインL21には、海水系塩分濃度測定ラインL23、海水系透過水排水ラインL24が上流側から順に接続されている。また、海水系透過水ラインL21には、下流側端部に海水系透過水循環バルブ250が設けられている。海水系透過水ラインL21は、海水系透過水循環バルブ250を介して、海水系透過水循環ラインL25に接続され、下水系逆浸透膜処理手段10に海水系透過水W21を循環させる。
The seawater system permeate line L21 and the seawater system concentrate line L22 are connected to the downstream side of the seawater system reverse
The seawater-based permeated water line L21 is a line through which the seawater-based permeated water W21 that has passed through the RO membrane flows. A seawater salt concentration measurement line L23 and a seawater permeate drainage line L24 are sequentially connected from the upstream side to the seawater permeate line L21. The seawater permeate line L21 is provided with a seawater
海水系濃縮水ラインL22は、RO膜を透過しなかった海水系濃縮水W22が流通し、海水系濃縮水W22を系外へ排水するラインである。
海水系塩分濃度測定ラインL23は、海水系透過水ラインL21から塩分濃度測定ライン分岐点J23において分岐し、海水系透過水W21が流通し、塩分濃度測定手段としての海水系透過水EC計230に接続されている。
海水系透過水EC計230は、塩分濃度測定工程として、海水系塩分濃度測定ラインL23を流通する海水系透過水W21の導電率を測定し、塩分濃度に換算する。海水系透過水EC計230は、制御手段100に接続され、測定した海水系透過水W21の導電率又は換算した塩分濃度を制御手段100に送信する。
The seawater-based concentrated water line L22 is a line through which the seawater-based concentrated water W22 that has not permeated the RO membrane flows and drains the seawater-based concentrated water W22 out of the system.
The seawater system salinity measurement line L23 branches from the seawater system permeate line L21 at the salinity measurement line branch point J23, and the seawater system permeate W21 circulates to the seawater system permeate
The seawater-based permeated
海水系透過水排水ラインL24は、海水系透過水ラインL21から海水系透過水排水ライン分岐点J24において分岐し、海水系透過水排水バルブ240を介して、海水系透過水W21を供給系(図示無し)へ流出するラインである。
海水系透過水排水バルブ240は、電磁弁又は電動弁からなり、制御手段100の制御により、海水系透過水W21の塩分濃度が供給系へ流出できる基準を満たしていれば、海水系透過水W21を供給系へ流出するように構成され、海水系透過水W21の塩分濃度が供給系へ流出できる基準を満たしていない場合に、海水系透過水W21を供給系へ流出するのを止めるように構成されている。
The seawater permeate drainage line L24 branches from the seawater permeate drainage line L21 at the seawater system permeate drainage line branch point J24, and supplies the seawater permeate permeate W21 via the seawater permeate drainage valve 240 (illustrated). No line).
The seawater-based
海水系透過水循環ラインL25は、海水系透過水循環バルブ250から延びて、下水ラインL10の海水系透過水循環ライン接続点J26に接続されている。海水系透過水循環ラインL25は、海水系透過水W21を下水系逆浸透膜処理手段10に循環させるラインである。
海水系透過水循環バルブ250は、電磁弁又は電動弁からなり、制御手段100の制御により、海水系透過水W21の塩分濃度が供給系(図示無し)へ流出できる基準を満たしていれば海水系透過水W21を下水系逆浸透膜処理手段10に循環させないように構成され、海水系透過水W21の塩分濃度が供給系へ流出できる基準を満たしていない場合には海水系透過水W21を下水系逆浸透膜処理手段10に循環させるように構成されている。
The seawater permeate circulation line L25 extends from the seawater
The seawater-based
制御手段100は、海水淡水化システム1を構成する各要素のうち、制御が行われる要素に電気的に接続される。詳細には、制御手段100は、海水系透過水EC計230で測定された海水系透過水W21の塩分濃度に応じて、加圧ポンプ13、加圧ポンプ23、海水系透過水排水バルブ240、海水系透過水循環バルブ250を制御する。
The control means 100 is electrically connected to the element in which control is performed among each element which comprises the
次に、海水淡水化システム1の動作について説明する。
まず、制御手段100は、加圧ポンプ13及び加圧ポンプ23を駆動させる制御を行う。
これにより、下水系逆浸透膜処理手段10が駆動し、系外から供給され下水系前処理モジュール11により汚泥が除去された下水W10は、下水系逆浸透膜モジュール12に導入される。下水系逆浸透膜モジュール12に導入された下水W10は膜分離処理され、下水系透過水W11及び下水系濃縮水W12が生成される。下水系透過水W11は系外に排水され、下水系濃縮水W12は海水系逆浸透膜処理手段20に供給される。
また、海水系逆浸透膜処理手段20が駆動し、系外から供給され海水系前処理モジュール21により細菌、SS等が除去された海水W20は、下水系逆浸透膜処理手段10から供給された下水系濃縮水W12と混合され、海水系逆浸透膜モジュール22に導入される。海水系逆浸透膜モジュール22に導入された海水W20と下水系濃縮水W12との混合水は膜分離処理され、海水系透過水W21及び海水系濃縮水W22が生成される。海水系透過水W21は海水系透過水ラインL21に流出され、海水系濃縮水W22は系外に排水される。
Next, the operation of the
First, the control means 100 performs control to drive the
As a result, the sewage reverse osmosis membrane treatment means 10 is driven, and the sewage W10 supplied from outside the system and from which sludge has been removed by the
The seawater-based reverse osmosis membrane treatment means 20 is driven, and the seawater W20 supplied from outside the system and from which bacteria, SS, etc. are removed by the seawater-
そして、海水系透過水EC計230は、海水系透過水ラインL21に流出された海水系透過水W21の塩分濃度を測定し制御手段100に送信する。
制御手段100は、継続決定工程として以下の処理を行う。
制御手段100は、海水系透過水EC計230から送信された海水系透過水W21の塩分濃度が供給系(図示無し)へ流出できる基準を満たしている場合には、海水系透過水排水バルブ240を開栓し、海水系透過水循環バルブ250を閉栓する制御を行う。
これにより、海水系透過水W21は、供給系へ流出される。
Then, the seawater-based permeated
The control means 100 performs the following processing as the continuation determination step.
When the salinity concentration of the seawater-based permeated water W21 transmitted from the seawater-based permeated
Thereby, seawater system permeated water W21 flows out into a supply system.
また、制御手段100は、海水系透過水EC計230から送信された海水系透過水W21の塩分濃度が供給系へ流出できる基準を満たしていない場合には、海水系透過水循環工程として、海水系透過水循環バルブ250を開栓し、海水系透過水排水バルブ240を閉栓するとともに、加圧ポンプ23の出力を下げることにより流量を下げる制御を行う。
これにより、海水系透過水W21は、海水系透過水循環ラインL25を介して、下水系逆浸透膜処理手段10に循環され、再度、下水系逆浸透膜処理手段10及び海水系逆浸透膜処理手段20により膜分離処理される。また、海水系逆浸透膜処理手段20における海水W20の取水する量が減少する。
Further, when the salinity concentration of the seawater permeate W21 transmitted from the seawater permeate
Accordingly, the seawater-based permeated water W21 is circulated to the sewage system reverse osmosis membrane treatment means 10 via the seawater-based permeate circulation line L25, and again, the sewage system reverse osmosis membrane treatment means 10 and the seawater system reverse osmosis membrane treatment means. 20 is used for membrane separation treatment. Moreover, the amount of seawater W20 in the seawater-based reverse osmosis membrane treatment means 20 is reduced.
第1実施形態の海水淡水化システム1によれば、以下の効果を奏する。
海水系逆浸透膜処理手段20において、海水より塩分濃度が低い下水系濃縮水W12と海水W20の混合水を膜分離処理し淡水である海水系透過水W21を生成するので、混合水より塩分濃度が高い海水W20を膜分離処理して淡水を生成する場合に比べて、淡水を生成するためのエネルギーを低減できる。
また、例えば、下水W10の水量が低下し下水系逆浸透膜処理手段10で生成された下水系透過水W11と下水系濃縮水W12の水量が低下し、海水系透過水W21の塩分濃度が上昇した場合であっても、稼働率が低下した下水系逆浸透膜処理手段10を利用して、当該塩分濃度が上昇した海水系透過水W21を膜分離処理することで、塩分濃度が所定の濃度の海水系透過水を供給できる。
したがって、淡水を生成するためのエネルギーを低減できるとともに、生成する淡水において水質を確保できる海水淡水化システムを提供できる。
According to the
In the seawater system reverse osmosis membrane treatment means 20, the mixed water of the sewage system concentrated water W12 and the seawater W20 having a salinity lower than that of the seawater is subjected to a membrane separation treatment to generate a seawater system permeate W21 which is a fresh water. Compared to the case where fresh seawater W20 is produced by membrane separation treatment of high seawater W20, energy for producing fresh water can be reduced.
Further, for example, the amount of sewage W10 decreases, the amount of sewage permeated water W11 and sewage concentrated water W12 generated by the sewage system reverse osmosis membrane treatment means 10 decreases, and the salinity of seawater permeable water W21 increases. Even in this case, by using the sewage reverse osmosis membrane treatment means 10 having a reduced operating rate, the salinity permeated water W21 having increased salinity is subjected to membrane separation treatment, so that the salinity is a predetermined concentration. Seawater permeated water can be supplied.
Therefore, it is possible to provide a seawater desalination system capable of reducing energy for generating fresh water and ensuring water quality in the generated fresh water.
また、生成した淡水である海水系透過水W21の塩分濃度に応じて、下水系逆浸透膜処理手段10及び海水系逆浸透膜処理手段20を制御するので、例えば、海水系透過水W21の塩分濃度が供給系へ流出できる基準を満たしていない場合には、海水系逆浸透膜処理手段20の駆動を抑制し海水系透過水の塩分濃度を所定の濃度に戻すことができる。 Moreover, since the sewage system reverse osmosis membrane processing means 10 and the seawater system reverse osmosis membrane processing means 20 are controlled according to the salinity concentration of the seawater system permeated water W21 which is the generated fresh water, for example, the salinity of the seawater system permeate water W21 When the concentration does not satisfy the standard that can flow out to the supply system, the driving of the seawater-based reverse osmosis membrane treatment means 20 can be suppressed and the salt concentration of the seawater-based permeated water can be returned to a predetermined concentration.
また、下水系逆浸透膜処理手段10及び海水系逆浸透膜処理手段20の流入量及び塩分濃度、予め設定される海水系逆浸透膜処理手段20が生成する海水系透過水W21の水量及び塩分濃度から、好適な脱塩率の逆浸透膜を選択することで、エネルギー効率が好適なポンプを用いることが可能となり、淡水を生成するためのエネルギーをより低減できる。 Further, the inflow amount and salinity concentration of the sewage system reverse osmosis membrane treatment means 10 and the seawater system reverse osmosis membrane treatment means 20, the water amount and salinity of the seawater system permeate W21 generated by the seawater system reverse osmosis membrane treatment means 20 set in advance. By selecting a reverse osmosis membrane having a suitable desalination rate from the concentration, it becomes possible to use a pump with suitable energy efficiency, and the energy for generating fresh water can be further reduced.
次に、本発明の第1実施形態の変形例について説明する。第1実施形態の変形例については、主として、第1実施形態とは異なる点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。第1実施形態の変形例において特に説明しない点は、第1実施形態についての説明が適宜適用される。 Next, a modification of the first embodiment of the present invention will be described. About the modification of 1st Embodiment, it demonstrates centering around a different point from 1st Embodiment mainly, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. The description about the first embodiment is appropriately applied to points that are not particularly described in the modification of the first embodiment.
<第1実施形態の変形例>
図2を参照して、第1実施形態の変形例である海水淡水化システム1’について説明する。図2は、本発明の第1実施形態の変形例の海水淡水化システム1’を示す概略構成図である。
第1実施形態の変形例である海水淡水化システム1’は、第1実施形態の海水淡水化システム1とは、海水系逆浸透膜処理手段の海水ライン、海水系透過水ライン及び制御手段の構成が異なる。また、第1実施形態の変形例である海水淡水化システム1’は、第1実施形態の海水淡水化システム1が備えない第2海水系逆浸透膜処理手段30を備える。
海水淡水化システム1’は、海水系透過水W21の塩分濃度が、供給系(図示無し)へ流出できる基準を満たしている場合には海水系透過水W21を供給系へ流出し、供給系へ流出できる基準を満たしていない場合は海水系透過水W21を更に第2海水系逆浸透膜処理手段30において膜分離処理する。
<Modification of First Embodiment>
With reference to FIG. 2, seawater desalination system 1 'which is a modification of 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a
The
The
海水系逆浸透膜処理手段20’の海水ラインL20’は、海水淡水化システム1’の系外から延びて海水系前処理モジュール21を介して海水系逆浸透膜モジュール22に接続されている。また、海水ラインL20’には、海水系前処理モジュール21と海水系逆浸透膜モジュール22との間の下水系濃縮水ライン接続点J12で下水系濃縮水ラインL12が接続され、下水系濃縮水ライン接続点J12と海水系逆浸透膜モジュール22との間の海水系再濃縮水ライン接続点J32で海水系再濃縮水ラインL32が接続されている。
The seawater line L20 'of the seawater system reverse osmosis membrane treatment means 20' extends from outside the seawater desalination system 1 'and is connected to the seawater system reverse
海水系逆浸透膜処理手段20’の海水系透過水ラインL21’は、海水系逆浸透膜モジュール22の下流側に接続されている。
海水系透過水ラインL21’は、RO膜を透過した海水系透過水W21が流通するラインである。海水系透過水ラインL21’には、海水系塩分濃度測定ラインL23、海水系透過水排水ラインL24が上流側から順に接続されている。また、海水系透過水ラインL21’には、下流側端部に海水系バルブ210が設けられている。海水系透過水ラインL21’は、海水系バルブ210を介して、第2海水系逆浸透膜処理手段30に接続され、第2海水系逆浸透膜処理手段30に海水系透過水W21を供給する。
The seawater
The seawater-based permeated water line L21 ′ is a line through which the seawater-based permeated water W21 that has passed through the RO membrane flows. A seawater-based salinity concentration measurement line L23 and a seawater-based permeate drainage line L24 are sequentially connected to the seawater-based permeated water line L21 ′ from the upstream side. The seawater system permeate line L21 ′ is provided with a
海水系バルブ210は、電磁弁又は電動弁からなり、制御手段100の制御により、海水系透過水W21の塩分濃度が供給系へ流出できる基準を満たしていない場合には、海水系透過水W21を第2海水系逆浸透膜処理手段30に供給するように構成され、海水系透過水W21の塩分濃度が供給系へ流出できる基準を満たしている場合には、海水系透過水W21を供給系へ流出するように構成されている。
The
第2海水系逆浸透膜処理手段30は、海水系逆浸透膜処理手段20’から海水系透過水W21を供給する海水系透過水供給ラインL30と、海水系透過水供給ラインL30に接続され、海水系透過水W21を更に膜分離処理し、海水系再透過水W31及び海水系再濃縮水W32を生成する第2海水系逆浸透膜モジュール32と、海水系透過水供給ラインL30において、第2海水系逆浸透膜モジュール32より上流側に設けられた加圧ポンプ33と、第2海水系逆浸透膜モジュール32に接続された海水系再透過水ラインL31と、第2海水系逆浸透膜モジュール32に接続された海水系再濃縮水ラインL32と、を備える。
The second seawater system reverse osmosis membrane treatment means 30 is connected to a seawater system permeate supply line L30 for supplying seawater system permeate W21 from the seawater system reverse osmosis membrane treatment means 20 ′, and a seawater system permeate supply line L30. In the seawater system permeated water supply line L30, the second seawater system reverse
海水系透過水供給ラインL30は、海水系逆浸透膜処理手段20’の海水系バルブ210から延び第2海水系逆浸透膜モジュール32に接続されており、海水系透過水W21を第2海水系逆浸透膜モジュール32に導入する。
The seawater-based permeate supply line L30 extends from the seawater-
第2海水系逆浸透膜モジュール32は、海水系透過水供給ラインL30の下流側に接続されている。第2海水系逆浸透膜モジュール32は、塩分濃度が所定の基準値を超えている海水系透過水W21を逆浸透膜により膜分離処理し、海水系再透過水W31及び海水系再濃縮水W32を生成する。第2海水系逆浸透膜モジュール32は、単一又は複数のRO膜エレメント(図示せず)を備えており、これらのRO膜エレメントにより水中の溶存塩類を除去する。RO膜エレメントは、第2海水系逆浸透膜処理手段30に流入する海水系透過水W21の流入量及び塩分濃度、予め設定されている第2海水系逆浸透膜処理手段30が生成する海水系再透過水W31の水量及び塩分濃度に基づき好適な脱塩率の膜が選択される。
加圧ポンプ33は、海水系透過水供給ラインL30に設けられており、海水系透過水W21を加圧し、第2海水系逆浸透膜モジュール32に送出する。
The second seawater system reverse
The pressurizing
海水系再透過水ラインL31及び海水系再濃縮水ラインL32は、第2海水系逆浸透膜モジュール32の下流側に接続されている。海水系再透過水ラインL31は、RO膜を透過した海水系再透過水W31が流通し、海水系再透過水W31を供給系(図示無し)へ流出するラインである。海水系再濃縮水ラインL32は、RO膜を透過しなかった海水系再濃縮水W32が流通するラインである。海水系再濃縮水ラインL32は、海水系逆浸透膜処理手段20’に接続され、海水系逆浸透膜処理手段20’に海水系再濃縮水W32を供給する。
The seawater repermeable water line L31 and the seawater reconcentrated water line L32 are connected to the downstream side of the second seawater reverse
制御手段100’は、海水淡水化システム1’を構成する各要素のうち、制御が行われる要素に電気的に接続される。詳細には、制御手段100’は、海水系透過水EC計230で測定された海水系透過水W21の塩分濃度に応じて、加圧ポンプ13、加圧ポンプ23、加圧ポンプ33、海水系バルブ210、海水系透過水排水バルブ240を制御する。
The control means 100 ′ is electrically connected to an element to be controlled among the elements constituting the
次に、海水淡水化システム1’の動作について説明する。
海水淡水化システム1’における下水系透過水W11及び海水系透過水W21が生成されるまでの動作は、第1実施形態の海水淡水化システム1と同様であるので説明を省略する。
Next, operation | movement of seawater desalination system 1 'is demonstrated.
The operations until the sewage permeated water W11 and the seawater permeated water W21 are generated in the
海水系透過水EC計230は、海水系透過水ラインL21’に流出された海水系透過水W21の塩分濃度を測定し制御手段100’に送信する。
制御手段100’は、継続決定工程として以下の処理を行う。
制御手段100’は、海水系透過水EC計230から送信された海水系透過水W21の塩分濃度が供給系へ流出できる基準を満たしている場合には、海水系透過水排水バルブ240を開栓し、海水系バルブ210を閉栓する制御を行う。
これにより、海水系透過水W21は、供給系へ流出される。
The seawater-based permeated
The control means 100 ′ performs the following processing as the continuation determination step.
The control means 100 ′ opens the seawater
Thereby, seawater system permeated water W21 flows out into a supply system.
また、制御手段100’は、海水系透過水EC計230から送信された海水系透過水W21の塩分濃度が供給系へ流出できる基準を満たしていない場合には、第2の海水系逆浸透膜処理工程として、海水系バルブ210を開栓するとともに、加圧ポンプ33を駆動させ第2海水系逆浸透膜処理手段30を駆動する制御を行う。
これにより、海水系透過水W21は、第2海水系逆浸透膜処理手段30に供給される。供給された海水系透過水W21は第2海水系逆浸透膜モジュール32に導入され膜分離処理され、海水系再透過水W31及び海水系再濃縮水W32が生成される。海水系再透過水W31は、供給系へ流出される。海水系再濃縮水W32は、海水系濃縮水W22と比べて塩分濃度が低いので、系外へ排水されず、海水系逆浸透膜処理手段20’に戻される。
Further, when the salinity concentration of the seawater-based permeated water W21 transmitted from the seawater-based permeated
As a result, the seawater-based permeated water W21 is supplied to the second seawater-based reverse osmosis membrane treatment means 30. The supplied seawater-based permeated water W21 is introduced into the second seawater-based reverse
第1実施形態の変形例である海水淡水化システム1’によれば、以下の効果を奏する。
例えば、下水W10の水量が低下し下水系逆浸透膜処理手段10で生成された下水系透過水W11と下水系濃縮水W12の水量が低下し、海水系透過水W21の塩分濃度が上昇した場合であっても、第2海水系逆浸透膜処理手段30で当該塩分濃度が上昇した海水系透過水W21を膜分離処理することで、塩分濃度が基準を満たす海水系透過水を供給できる。
According to the
For example, when the amount of sewage W10 decreases and the amount of sewage permeated water W11 and sewage concentrated water W12 generated by the sewage reverse osmosis membrane treatment means 10 decreases, and the salinity of seawater permeable water W21 increases. Even so, the seawater-based permeated water W21 whose salinity concentration has been increased by the second seawater-based reverse osmosis membrane treatment means 30 can be supplied with seawater-based permeated water that satisfies the standard for the salinity concentration.
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態については、主として、第1実施形態とは異なる点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。第2実施形態において特に説明しない点は、第1実施形態についての説明が適宜適用される。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment will be described mainly with respect to differences from the first embodiment. The same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. For the points not particularly described in the second embodiment, the description of the first embodiment is applied as appropriate.
<第2実施形態>
図3を参照して、第2実施形態の海水淡水化システム1Aについて説明する。図3は、本発明の第2実施形態の海水淡水化システム1Aを示す概略構成図である。
第2実施形態の海水淡水化システム1Aは、第1実施形態の海水淡水化システム1とは、下水系逆浸透膜処理手段の下水系透過水ライン、海水系逆浸透膜処理手段の海水系透過水ライン及び制御手段の構成が異なる。また、第2実施形態の海水淡水化システム1Aは、第1実施形態の海水淡水化システム1が備えない貯留システム40を備える。
Second Embodiment
With reference to FIG. 3, the
The
下水系逆浸透膜処理手段10Aの下水系透過水ラインL11Aは、下水系逆浸透膜モジュール12の下流側に接続されている。下水系透過水ラインL11Aは、RO膜を透過した下水系透過水W11が流通するラインである。下水系透過水ラインL11Aには、下水系塩分濃度測定ラインL13及び貯留システム40が上流側から順に接続され、貯留システム40に下水系透過水W11を供給する。
下水系塩分濃度測定ラインL13は、下水系透過水ラインL11Aから塩分濃度測定ライン分岐点J13において分岐し、下水系透過水W11が流通し、第2の塩分濃度測定手段としての下水系透過水EC計130に接続されている。
下水系透過水EC計130は、第2の塩分濃度測定工程として、下水系塩分濃度測定ラインL13を流通する下水系透過水W11の導電率を測定し、塩分濃度に換算する。下水系透過水EC計130は、制御手段100Aに接続され、測定した下水系透過水W11の導電率又は換算した塩分濃度を制御手段100Aに送信する。
The sewage system reverse osmosis membrane treatment means 10 </ b> A is connected to the downstream side of the sewage system reverse
The sewage system salinity measurement line L13 branches from the sewage system permeate line L11A at the salinity system measurement line branch point J13, and the sewage system permeate W11 circulates, and the sewage system permeate EC as the second salinity concentration measurement means. A total of 130 is connected.
The sewage system permeated
海水系逆浸透膜処理手段20Aの海水系透過水ラインL21Aは、海水系逆浸透膜モジュール22の下流側に接続されている。海水系透過水ラインL21Aは、RO膜を透過した海水系透過水W21が流通するラインである。海水系透過水ラインL21Aには、海水系塩分濃度測定ラインL23、貯留システム40が上流側から順に接続され、貯留システム40に海水系透過水W21を供給する。
海水系塩分濃度測定ラインL23は、海水系透過水ラインL21Aから塩分濃度測定ライン分岐点J13において分岐し、海水系透過水W21が流通し、第3の塩分濃度測定手段としての海水系透過水EC計230に接続されている。
海水系透過水EC計230は、第3の塩分濃度測定工程として、海水系塩分濃度測定ラインL23を流通する海水系透過水W21の導電率を測定し、塩分濃度に換算する。海水系透過水EC計230は、制御手段100Aに接続され、測定した海水系透過水W21の導電率又は換算した塩分濃度を制御手段100Aに送信する。
The seawater system permeate line L21A of the seawater system reverse osmosis membrane treatment means 20A is connected to the downstream side of the seawater system reverse
The seawater-based salinity measurement line L23 branches from the seawater-based permeate line L21A at the salinity-concentration measurement line branch point J13, and the seawater-based permeate W21 circulates, and the seawater-based permeate EC as the third salinity concentration measurement means. A total of 230 is connected.
The seawater-based permeated
貯留システム40は、下水系逆浸透膜処理手段10Aの下水系透過水ラインL11A及び海水系逆浸透膜処理手段20Aの海水系透過水ラインL21Aに接続された貯留槽41と、貯留槽41に接続された貯留槽排水ラインL41と、貯留槽41の水位を計測する水位計42と、貯留槽41に接続された貯留槽塩分濃度測定ラインL43と、貯留槽塩分濃度測定ラインL43に接続された第1の塩分濃度測定手段としての貯留槽EC計430と、を備える。
The
貯留槽41は、下水系逆浸透膜処理手段10Aから供給された下水系透過水W11と海水系逆浸透膜処理手段20Aから供給された海水系透過水W21とが混合された混合透過水W40を貯留する。
貯留槽排水ラインL41は、貯留槽41の底部に接続され、混合透過水W40を供給系(図示無し)へ流出するラインである。
水位計42は、貯留槽41に貯留された混合透過水W40の水位を計測する。水位計42は、制御手段100Aに接続され、計測した混合透過水W40の水位を制御手段100Aに送信する。水位計42は、貯留槽41の底部に配置され水圧を検出する圧力センサを備え、水圧の変化から水位を測定する圧力式水位計であるが、これに限らず、光学式水位計や超音波式水位計を用いることができる。
The
The storage tank drain line L41 is a line connected to the bottom of the
The
貯留槽塩分濃度測定ラインL43は、貯留槽41の底部の近傍まで延び、混合透過水W40が流通し、貯留槽EC計430に接続されている。
貯留槽EC計430は、第1の塩分濃度測定工程として、貯留槽塩分濃度測定ラインL43を流通する混合透過水W40の導電率を測定し、塩分濃度に換算する。貯留槽EC計430は、制御手段100Aに接続され、測定した混合透過水W40の導電率又は換算した塩分濃度を制御手段100Aに送信する。
The storage tank salinity measurement line L43 extends to the vicinity of the bottom of the
The storage
制御手段100Aは、海水淡水化システム1Aを構成する各要素のうち、制御が行われる要素に電気的に接続される。詳細には、制御手段100Aは、水位計42で計測された混合透過水W40の水位、下水系透過水EC計130で測定された下水系透過水W11の塩分濃度、海水系透過水EC計230で測定された海水系透過水W21の塩分濃度又は貯留槽EC計430で測定された混合透過水W40の塩分濃度に応じて、加圧ポンプ13又は加圧ポンプ23を制御する。
100 A of control means are electrically connected to the element in which control is performed among each element which comprises
次に、海水淡水化システム1Aの動作について説明する。
海水淡水化システム1Aにおける下水系透過水W11及び海水系透過水W21が生成されるまでの動作は、第1実施形態の海水淡水化システム1と同様であるので説明を省略する。
下水系逆浸透膜処理手段10Aで生成された下水系透過水W11及び海水系逆浸透膜処理手段20Aで生成された海水系透過水W21は、混合され混合透過水W40となって貯留システム40の貯留槽41に貯留される。貯留槽41に貯留された混合透過水W40は貯留槽排水ラインL41より供給系へ流出されるが、下水系透過水W11及び海水系透過水W21の生成量(混合透過水W40の生成量)が混合透過水W40の排水量より大きい場合、貯留槽41に混合透過水W40が貯留される。
そして、水位計42は、貯留槽41に貯留された混合透過水W40の水位を測定し制御手段100Aに送信する。
Next, the operation of the
The operations until the sewage permeated water W11 and the seawater permeated water W21 are generated in the
The sewage system permeated water W11 generated by the sewage system reverse osmosis membrane treatment means 10A and the seawater system permeable water W21 generated by the seawater system reverse osmosis membrane treatment means 20A are mixed to form a mixed permeable water W40. It is stored in the
The
制御手段100Aは、決定工程として、以下の処理を行う。
制御手段100Aは、水位計42から送信された混合透過水W40の水位が所定の海水系逆浸透膜処理手段停止水位に達した場合には、加圧ポンプ23を停止し海水系逆浸透膜処理手段20Aの駆動を停止する。
これにより、海水淡水化システム1Aは、下水系逆浸透膜処理手段10Aのみが駆動している状態となり、貯留槽41には下水系透過水W11のみが供給されることとなる。
The control unit 100A performs the following processing as the determination step.
When the water level of the mixed permeated water W40 transmitted from the
Accordingly, the
そして、例えば、下水系透過水W11の生成量(混合透過水W40の生成量)が混合透過水W40の排水量より小さくなった場合、貯留槽41における混合透過水W40の水位は降下する。
制御手段100Aは、水位計42から送信された混合透過水W40の水位が所定の海水系逆浸透膜処理手段開始水位に達した場合には、加圧ポンプ23を駆動し海水系逆浸透膜処理手段20Aを起動する。なお、所定の海水系逆浸透膜処理手段開始水位は、所定の海水系逆浸透膜処理手段停止水位より低い位置に設定されている。
これにより、海水淡水化システム1Aは、再び下水系逆浸透膜処理手段10A及び海水系逆浸透膜処理手段20Aが駆動している状態となり、貯留槽41には下水系透過水W11及び海水系透過水W21が供給されることとなる。
For example, when the production amount of the sewage system permeate water W11 (production amount of the mixed permeate water W40) becomes smaller than the drainage amount of the mixed permeate water W40, the water level of the mixed permeate water W40 in the
When the water level of the mixed permeated water W40 transmitted from the
As a result, the
一方、例えば、下水系透過水W11の生成量(混合透過水W40の生成量)が混合透過水W40の排水量より大きい場合、貯留槽41における混合透過水W40の水位は更に上昇する。
制御手段100Aは、水位計42から送信された混合透過水W40の水位が所定の全逆浸透膜処理手段停止水位に達した場合には、加圧ポンプ13及び加圧ポンプ23を停止し下水系逆浸透膜処理手段10A及び海水系逆浸透膜処理手段20Aの駆動を停止する。なお、全逆浸透膜処理手段停止水位は、所定の海水系逆浸透膜処理手段停止水位より高い位置に設定されている。
これにより、海水淡水化システム1Aは、下水系逆浸透膜処理手段10A及び海水系逆浸透膜処理手段20Aの双方が停止した全停止状態となり、貯留槽41がオーバーフローするのを防止できる。そして、この全停止状態において、制御手段100Aは、水位計42から送信された混合透過水W40の水位が降下し所定の海水系逆浸透膜処理手段停止水位に達した場合には、加圧ポンプ13の駆動を再開し下水系逆浸透膜処理手段10Aを起動する。
On the other hand, for example, when the generation amount of the sewage system permeate water W11 (the generation amount of the mixed permeate water W40) is larger than the drainage amount of the mixed permeate water W40, the water level of the mixed permeate water W40 in the
When the water level of the mixed permeated water W40 transmitted from the
Thereby, the
また、制御手段100Aは、下水系透過水EC計130で測定された下水系透過水W11の塩分濃度、海水系透過水EC計230で測定された海水系透過水W21の塩分濃度又は貯留槽EC計430で測定された混合透過水W40の塩分濃度のいずれかが供給系へ流出できる基準を満たしていない場合には、加圧ポンプ23を停止させ海水系逆浸透膜処理手段20Aを停止する制御を行う。
これにより、海水淡水化システム1Aは、下水系逆浸透膜処理手段10Aのみが駆動している状態となり、貯留槽41には下水系透過水W11のみが供給されることとなる。
Further, the control means 100A is configured such that the salinity of the sewage permeate W11 measured by the sewage permeate
Accordingly, the
第2実施形態の海水淡水化システム1Aによれば、以下の効果を奏する。
海水系逆浸透膜処理手段20Aにおいて、海水W20より塩分濃度が低い下水系濃縮水W12と海水W20の混合水を膜分離処理し淡水である海水系透過水W21を生成するので、混合水より塩分濃度が高い海水W20を膜分離処理して淡水を生成する場合に比べて、淡水を生成するためのエネルギーを低減できる。
また、生成した淡水である下水系透過水W11と海水系透過水W21とが混合された混合透過水W40の貯留槽41における水位に応じて海水系逆浸透膜処理手段20Aを、起動又は停止するので、例えば、下水系透過水W11が十分に生成され、所望の水量が確保できている場合に、下水系逆浸透膜処理手段10に比べ多くのエネルギーを必要とする海水系逆浸透膜処理手段20Aを停止できる。
したがって、淡水を生成するためのエネルギーを低減できるとともに、生成する淡水において所望の水量を確保できる海水淡水化システムを提供できる。
The
In the seawater system reverse osmosis membrane treatment means 20A, the mixed water of the sewage system concentrated water W12 and the seawater W20 having a salinity lower than that of the seawater W20 is subjected to membrane separation treatment to generate seawater system permeate W21 that is fresh water. Compared to the case where seawater W20 having a high concentration is subjected to membrane separation treatment to produce fresh water, energy for producing fresh water can be reduced.
Further, the seawater system reverse osmosis membrane treatment means 20A is activated or stopped according to the water level in the
Therefore, it is possible to provide a seawater desalination system that can reduce energy for generating fresh water and can secure a desired amount of water in the generated fresh water.
また、海水系逆浸透膜処理手段20Aは、海水系透過水W21の塩分濃度、下水系透過水W11の塩分濃度及び混合透過水W40の塩分濃度に応じて、起動又は停止するので、例えば、下水系透過水W11の塩分濃度及び混合透過水W40の塩分濃度のいずれかが所定の基準値より高ければ、海水系逆浸透膜処理手段20Aを停止することで、生成した淡水である混合透過水W40の塩分濃度を基準に戻すことができる。
したがって、淡水を生成するためのエネルギーを低減できるとともに、生成する淡水において水質を確保できる海水淡水化システムを提供できる。
Further, the seawater system reverse osmosis membrane treatment means 20A starts or stops according to the salinity concentration of the seawater permeate water W21, the salinity concentration of the sewage system permeate water W11, and the salt concentration of the mixed permeate water W40. If any of the salinity concentration of the water-based permeated water W11 and the salt concentration of the mixed permeated water W40 is higher than a predetermined reference value, the seawater-based reverse osmosis membrane treatment means 20A is stopped to produce the mixed permeated water W40 that is the fresh water generated. The salinity of can be returned to the standard.
Therefore, it is possible to provide a seawater desalination system capable of reducing energy for generating fresh water and ensuring water quality in the generated fresh water.
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 海水淡水化システム
10 下水系逆浸透膜処理手段
20 海水系逆浸透膜処理手段
100 制御手段
230 海水系透過水EC計
W10 下水
W11 下水系透過水
W12 下水系濃縮水
W20 海水
W21 海水系透過水
W22 海水系濃縮水
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記下水系濃縮水と取水した海水との混合水を膜分離処理することで海水系透過水と海水系濃縮水とを生成し、前記生成された海水系透過水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定手段を有する海水系逆浸透膜処理手段と、を備え、
前記塩分濃度測定手段で測定された前記海水系透過水の塩分濃度が所定の基準値を満たしていない場合、前記生成された海水系透過水を前記下水系逆浸透膜処理手段に供給することを特徴とする海水淡水化システム。 Sewage reverse osmosis membrane treatment means for producing sewage permeate and sewage concentrated water by subjecting sewage to membrane separation,
Salinity concentration which produces seawater system permeate and seawater system concentrate by membrane separation treatment of mixed water of the sewage system concentrated water and taken seawater, and measures the salinity concentration of the generated seawater system permeate A seawater-based reverse osmosis membrane treatment means having a measurement means,
Supplying the generated seawater permeated water to the sewage reverse osmosis membrane treatment means when the salt concentration of the seawater permeated water measured by the salinity concentration measuring means does not satisfy a predetermined reference value; A featured seawater desalination system.
前記下水系濃縮水と取水した海水との混合水を加圧ポンプで加圧し、前記加圧した混合水を膜分離処理することで海水系透過水と海水系濃縮水とを生成し、前記生成された海水系透過水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定手段を有する海水系逆浸透膜処理手段と、
前記塩分濃度測定手段で測定された前記海水系透過水の塩分濃度が所定の基準値を満たしていない場合、前記海水系逆浸透膜処理手段の前記加圧ポンプの駆動を抑制する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記塩分濃度測定手段で測定した海水系透過水の塩分濃度に応じて、前記海水系透過水を前記下水系逆浸透膜処理手段に供給し、
前記下水系逆浸透膜処理手段は、前記海水系逆浸透膜処理手段から供給された前記海水系透過水と下水との混合水を膜分離処理する海水淡水化システム。 A seawater desalination system having a sewage reverse osmosis membrane treatment means for producing sewage permeate and sewage concentrate by subjecting sewage to membrane separation,
Pressurizing the mixed water of the sewage concentrated water and the taken seawater with a pressure pump, and generating the seawater permeated water and the seawater concentrated water by subjecting the pressurized mixed water to membrane separation, the generation Seawater-based reverse osmosis membrane treatment means having salt concentration measurement means for measuring the salt concentration of the seawater-based permeated water,
When the salinity of the seawater-based permeated water measured by the salinity-concentration measuring means does not satisfy a predetermined reference value, control means for suppressing the drive of the pressurization pump of the seawater-based reverse osmosis membrane treatment means; With
The control means supplies the seawater permeate to the sewage reverse osmosis membrane treatment means according to the salt concentration of the seawater permeate measured by the salinity measurement means,
The sewage reverse osmosis membrane treatment unit, the seawater reverse osmosis membrane treatment unit desalination system mixed water membrane separation process and supplied the seawater permeate and sewage from.
前記制御手段は、前記塩分濃度測定手段で測定した前記海水系透過水の塩分濃度に応じて前記海水系透過水を前記第2の海水系逆浸透膜処理手段に供給することを特徴とする請求項2に記載の海水淡水化システム。 Further comprising second seawater-based reverse osmosis membrane treatment means for membrane separation treatment of the seawater-based permeated water,
The control means supplies the seawater-based permeated water to the second seawater-based reverse osmosis membrane processing means according to the salinity concentration of the seawater-based permeated water measured by the salinity concentration measuring means. Item 3. A seawater desalination system according to item 2.
前記下水系濃縮水と取水した海水との混合水を膜分離処理することで海水系透過水と海水系濃縮水とを生成する海水系逆浸透膜処理工程と、
前記海水系透過水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定工程と、
前記海水系透過水の塩分濃度に応じて前記海水系透過水を前記下水系逆浸透膜処理工程に戻す海水系透過水循環工程と、を備えることを特徴とする海水淡水化方法。 A sewage reverse osmosis membrane treatment step for producing sewage permeate and sewage concentrate by subjecting sewage to membrane separation;
A seawater-based reverse osmosis membrane treatment step for producing a seawater-based permeated water and a seawater-based concentrated water by subjecting a mixed water of the sewage-based concentrated water and the taken seawater to membrane separation;
A salinity measuring step for measuring the salinity of the seawater permeate;
A seawater desalination method comprising: a seawater permeate circulating step for returning the seawater permeate to the sewage reverse osmosis membrane treatment step according to the salinity concentration of the seawater permeate.
前記下水系濃縮水と取水した海水との混合水を加圧ポンプで加圧し、前記加圧した混合水を膜分離処理することで海水系透過水と海水系濃縮水とを生成する海水系逆浸透膜処理工程と、
前記海水系透過水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定工程と、
前記海水系透過水の塩分濃度が所定の基準値を満たしていない場合、前記海水系逆浸透膜処理工程の前記加圧ポンプの駆動継続を停止する継続決定工程と、
前記塩分濃度測定工程で測定した海水系透過水の塩分濃度に応じて、前記海水系透過水を前記下水系逆浸透膜処理工程に戻す海水系透過水循環工程と、を備え、
前記下水系逆浸透膜処理工程は、前記海水系透過水循環工程において戻された前記海水系透過水と下水との混合水を膜分離処理する海水淡水化方法。 A seawater desalination method comprising a sewage reverse osmosis membrane treatment step for producing sewage permeate and sewage concentrate by subjecting sewage to membrane separation,
Pressurize the mixed water of the sewage system concentrated water and the taken seawater with a pressure pump, and generate the seawater permeated water and seawater system concentrated water by membrane separation treatment of the pressurized mixed water. An osmotic membrane treatment process;
A salinity measuring step for measuring the salinity of the seawater permeate;
When the salt concentration of the seawater-based permeated water does not satisfy a predetermined reference value, a continuation determining step for stopping the driving of the pressure pump in the seawater-based reverse osmosis membrane treatment step;
A seawater-based permeated water circulation step for returning the seawater-based permeated water to the sewage system reverse osmosis membrane treatment step according to the salt concentration of the seawater-based permeated water measured in the salt concentration measuring step,
The sewage reverse osmosis membrane treatment process, seawater desalination how to membrane separation treatment mixing water with the seawater permeate and sewage returned in the seawater permeate circulation process.
前記塩分濃度測定工程で測定した前記海水系透過水の塩分濃度に応じて前記海水系透過水を前記第2の海水系逆浸透膜処理工程で処理することを特徴とする請求項6に記載の海水淡水化方法。 Further comprising a second seawater-based reverse osmosis membrane treatment step for membrane separation treatment of the seawater-based permeated water,
According to claim 6, characterized in that processing the seawater system permeated water in the second seawater reverse osmosis membrane treatment process in accordance with the salinity of the seawater system permeated water measured by the salinity measuring step Seawater desalination method.
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