JP6216847B2 - Reverse osmosis processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、逆浸透処理装置に係り、特に、エレメントの交換を容易に行なうことができる逆浸透処理装置に関する。   The present invention relates to a reverse osmosis treatment apparatus, and more particularly to a reverse osmosis treatment apparatus capable of easily exchanging elements.

逆浸透膜(以下、RO(Reverse Osmosis)膜)を使用した脱塩処理装置では、逆浸透圧を利用するため、図8に示すように、円筒状に構成された加圧容器224内に複数のRO膜エレメント222を直列で配置し、RO膜エレメント222の中央にある集水配管234で各RO膜エレメント222が接続されている。供給水は、脱塩処理装置の一方から高圧ポンプにより供給され、濃縮水側に設置されたバルブの開度によって、加圧容器224内を加圧にする。加圧された圧力が、供給水の浸透圧を越えた場合に、RO膜を透過し、中央の集水配管234に脱塩水(透過水)が流れ込む。   In a desalination treatment apparatus using a reverse osmosis membrane (hereinafter referred to as RO (Reverse Osmosis) membrane), a reverse osmosis pressure is utilized. Therefore, as shown in FIG. The RO membrane elements 222 are arranged in series, and each RO membrane element 222 is connected by a water collecting pipe 234 at the center of the RO membrane element 222. Supply water is supplied from one of the desalination treatment devices by a high-pressure pump, and the inside of the pressurized container 224 is pressurized by the opening degree of a valve installed on the concentrated water side. When the pressurized pressure exceeds the osmotic pressure of the supplied water, it passes through the RO membrane, and desalinated water (permeated water) flows into the central water collecting pipe 234.

加圧容器224内に供給した供給水は、供給水側から濃縮水側に向って、塩濃度が高くなるため、加圧容器224内の圧力は最終的には最終段の塩濃度と透過水量、膜面の供給水流速によって加圧される圧力が決定される。したがって、加圧容器224内の供給水側は、必要以上に圧力がかかるため、透過水量が増加する。例えばRO膜エレメント222を7本直列で配置した場合のRO膜エレメントの位置とRelative Flux(相対的流束)の関係を図9に示す。図9中のエレメント位置は、供給水側からの本数である。図9に示すように、供給水側の透過水量が多く、濃縮水側にいくにつれ、透過水量が下がることがわかる。これは、被処理水は濃縮水側にいくにつれ塩濃度が高くなるため、濃縮水側では、高い圧力が必要になるが、供給水側においても同じ圧力がかかっているため、供給水側でより多くの透過水が生成されるからである。このように、図9に示すように、加圧容器224内における透過水量が不均一であることにより、必要動力の増加、供給水側のRO膜エレメントの汚染が進行する。   The supply water supplied into the pressurized container 224 has a salt concentration that increases from the supply water side to the concentrated water side, so that the pressure in the pressurized container 224 finally becomes the final stage salt concentration and the amount of permeated water. The pressure to be pressurized is determined by the supply water flow velocity on the membrane surface. Accordingly, since the pressure on the supply water side in the pressurized container 224 is more than necessary, the amount of permeated water increases. For example, FIG. 9 shows the relationship between the position of the RO membrane element and the relative flux (relative flux) when seven RO membrane elements 222 are arranged in series. The element position in FIG. 9 is the number from the supply water side. As shown in FIG. 9, it can be seen that the amount of permeated water on the supply water side is large, and the amount of permeated water decreases as it goes to the concentrated water side. This is because the salt concentration of the treated water increases as it goes to the concentrated water side, so a high pressure is required on the concentrated water side, but the same pressure is also applied on the supply water side. This is because more permeated water is generated. As described above, as shown in FIG. 9, the amount of permeated water in the pressurized container 224 is non-uniform, so that necessary power increases and contamination of the RO membrane element on the supply water side proceeds.

このような問題を解決するため、例えば、下記の特許文献1には、加圧容器内の中央部でRO膜エレメントの接続部分に集水配管を閉塞するプラグと、この集水配管から前後に分かれた透過水を各々外部に排出する透過水ラインを設けた海水淡水化装置が記載されている。   In order to solve such a problem, for example, in Patent Document 1 below, a plug that closes the water collection pipe at the connection portion of the RO membrane element at the center of the pressurized container, and the front and rear from the water collection pipe A seawater desalination apparatus provided with a permeate line that discharges the separated permeate to the outside is described.

特開2010−179264号公報JP 2010-179264 A

RO膜エレメントの交換を行なう場合、通常、最も汚れ易い供給水側のRO膜エレメントを取り除き、濃縮水側に新たにRO膜エレメントを追加することで交換を行なっている。しかしながら、特許文献1に記載されている装置では、集水配管を閉塞するプラグを、RO膜エレメントの接続部に設けているため、このような方法で交換を行なうと、プラグの位置が変わってしまうため、行なうことができなかった。したがって、RO膜エレメントを、一度分解をしてプラグを付け直す必要があり、手間がかかっていた。   When exchanging the RO membrane element, the RO membrane element on the supply water side, which is most likely to become dirty, is usually removed, and the RO membrane element is newly added to the concentrated water side. However, in the apparatus described in Patent Document 1, since the plug that closes the water collecting pipe is provided at the connection portion of the RO membrane element, the position of the plug changes when the replacement is performed in this way. Therefore, it was not possible to do it. Therefore, it is necessary to disassemble the RO membrane element once and reattach the plug, which is troublesome.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、RO膜エレメントの交換を容易に行なうことができる逆浸透処理装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the reverse osmosis processing apparatus which can replace | exchange RO membrane element easily.

本発明の請求項1は前記目的を達成するために、被処理水を一次処理する第1の圧力容器と、前記一次処理によって処理された前記被処理水を二次処理する第2の圧力容器と、を備え、前記第1の圧力容器内及び前記第2の圧力容器内に、逆浸透膜を備える逆浸透膜エレメントを透過水が流れる集水配管により直列に複数接続して配置されており、前記第1の圧力容器は、一方の端部に、被処理水を供給する導入管を、他方の端部に、前記一次処理された前記被処理水を排出する第1の濃縮水排出管と、透過水を排出する第1の排出管と、を備え、前記第2の圧力容器は、一方の端部に、前記一次処理された前記被処理水を導入する導入管と、他方の端部に、前記二次処理された前記被処理水を排出する第2の濃縮水排出管と、透過水を排出する第2の排出管と、を有し、前記第1の圧力容器内の前記逆浸透膜エレメントの数が、前記第2の圧力容器内の前記逆浸透膜エレメントの数より少なく、前記第1の排出管に透過水の流量を調整する第1のバルブと、前記第2の濃縮水排出管に前記二次処理された前記被処理水の流量を調整する第2のバルブと、前記第1の排出管及び前記第2の排出管から排出される透過水の流量又は電気伝導度を計測する計測器を備え、前記計測器の計測値をもとに前記第1のバルブ又は前記第2のバルブを調節することで、前記第1の圧力容器又は前記第2の圧力容器で処理される透過水の流量を調節することを特徴とする逆浸透処理装置を提供する。 According to a first aspect of the present invention, in order to achieve the above object, a first pressure vessel for primary treatment of water to be treated and a second pressure vessel for secondary treatment of the water to be treated treated by the primary treatment In the first pressure vessel and the second pressure vessel, a plurality of reverse osmosis membrane elements each having a reverse osmosis membrane are connected in series by a water collection pipe through which permeate flows. The first pressure vessel has an inlet pipe for supplying the treated water at one end, and a first concentrated water discharge pipe for discharging the treated water subjected to the primary treatment at the other end. And a first discharge pipe for discharging permeated water, wherein the second pressure vessel has an introduction pipe for introducing the treated water subjected to the primary treatment at one end, and the other end. A second concentrated water discharge pipe for discharging the treated water subjected to the secondary treatment and a permeate discharge The number of the reverse osmosis membrane elements in the first pressure vessel is smaller than the number of the reverse osmosis membrane elements in the second pressure vessel, A first valve for adjusting the flow rate of the permeated water in the discharge pipe, a second valve for adjusting the flow rate of the treated water secondary-treated in the second concentrated water discharge pipe, and the first A measuring instrument for measuring the flow rate or electrical conductivity of the permeated water discharged from the second discharging pipe and the second discharging pipe, and based on the measured value of the measuring instrument, the first valve or the second by adjusting the valve, provides a reverse osmosis treatment apparatus characterized by adjusting the flow rate of the permeated water to be processed in the first pressure vessel and the second pressure vessel.

複数の逆浸透膜エレメントを直列に接続し逆浸透処理を行った場合、被処理水の供給水側の逆浸透膜が汚れ易くなるため、供給水側の逆浸透膜エレメントを交換する頻度が多くなる。請求項1によれば、第1の圧力容器と第2の圧力容器とに分割することで、汚れ易い第1の圧力容器の逆浸透膜エレメントを交換することで作業できる。さらに、第1の圧力容器内の逆浸透膜エレメントの数を第2の圧力容器内の逆浸透膜エレメントの数より少なくしているので、交換を容易に行なうことができる。また、汚れ難い第2の圧力容器内の逆浸透膜エレメントは交換する必要がないので、長期にわたり使用することができる。   When reverse osmosis treatment is performed by connecting multiple reverse osmosis membrane elements in series, the reverse osmosis membrane on the supply water side of the treated water is likely to become dirty, so the reverse osmosis membrane element on the supply water side is frequently replaced. Become. According to the first aspect, the work can be performed by exchanging the reverse osmosis membrane element of the first pressure vessel, which is easily contaminated, by dividing the first pressure vessel and the second pressure vessel. Furthermore, since the number of reverse osmosis membrane elements in the first pressure vessel is smaller than the number of reverse osmosis membrane elements in the second pressure vessel, replacement can be easily performed. In addition, the reverse osmosis membrane element in the second pressure vessel which is hardly soiled does not need to be replaced, and can be used for a long period of time.

また、透過水は、逆浸透膜エレメントの供給水側から多くの流量が透過される。したがって、第2の圧力容器内に供給される被処理水は、第1の圧力容器に導入される被処理水より少なくなる。したがって、第2の圧力容器に対して、第1の圧力容器を複数備えることで、複数の第1の圧力容器から排出された被処理水を、第2の圧力容器で処理することができ、効率良く処理を行なうことができる。   Further, a large amount of permeated water is permeated from the supply water side of the reverse osmosis membrane element. Therefore, the water to be treated supplied into the second pressure vessel is less than the water to be treated introduced into the first pressure vessel. Therefore, by providing a plurality of first pressure vessels with respect to the second pressure vessel, the water to be treated discharged from the plurality of first pressure vessels can be treated with the second pressure vessel, Processing can be performed efficiently.

また、第1のバルブを用いて、透過水の流量を調節することができる。第1の圧力容器での透過水量を減らすことで、一次処理された被処理水の塩濃度を低くすることができる。したがって、二次処理において、かける圧力が低くても透過水量を多くすることができるので、装置全体として透過水量を多くすることができる。   In addition, the flow rate of the permeated water can be adjusted using the first valve. By reducing the amount of permeated water in the first pressure vessel, the salt concentration of the first treated water can be lowered. Therefore, in the secondary treatment, the amount of permeated water can be increased even if the applied pressure is low, so that the amount of permeated water can be increased as a whole apparatus.

また、第2のバルブを調節することで、第2の圧力容器で処理される透過水の流量を調節することができる。   Moreover, the flow volume of the permeated water processed with a 2nd pressure vessel can be adjusted by adjusting a 2nd valve | bulb.

本発明によれば、圧力容器を一次処理する第1の圧力容器と二次処理する第2の圧力容器との2つに分けて配置しているので、第1の圧力容器のみを分解し、汚れ易い逆浸透膜エレメントを交換することで、容易に交換を行なうことができる。また、第2の加圧容器内の逆浸透膜エレメントは、汚れ難いので、交換を行なう回数を減らすことができ、長期にわたり使用することができる。   According to the present invention, since the pressure vessel is divided into two parts, a first pressure vessel for primary treatment and a second pressure vessel for secondary treatment, only the first pressure vessel is disassembled, The exchange can be easily performed by exchanging the reverse osmosis membrane element which is easily contaminated. Further, since the reverse osmosis membrane element in the second pressurized container is hardly contaminated, the number of exchanges can be reduced and it can be used for a long time.

実施の形態の逆浸透処理装置が設置された脱塩処理システムのブロック図である。It is a block diagram of the desalination processing system in which the reverse osmosis processing apparatus of embodiment was installed. 実施の形態の逆浸透処理装置のエレメントの構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the element of the reverse osmosis processing apparatus of embodiment. 図2に示したエレメントのRO膜が巻回される前の状態を示したエレメントの正面図である。It is the front view of the element which showed the state before RO membrane of the element shown in FIG. 2 was wound. 図2に示したエレメントの正面図である。FIG. 3 is a front view of the element shown in FIG. 2. 実施の形態の逆浸透処理装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the reverse osmosis processing apparatus of embodiment. 実施の形態の逆浸透処理装置のRO膜エレメントの位置と透過水の相対的流束の関係を示したグラフ図である。It is the graph which showed the relationship between the position of RO membrane element of the reverse osmosis processing apparatus of embodiment, and the relative flux of permeated water. 他の実施の形態の逆浸透処理装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the reverse osmosis processing apparatus of other embodiment. 従来の逆浸透処理装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the conventional reverse osmosis processing apparatus. 従来の逆浸透処理装置のRO膜エレメントの位置と透過水の相対的流束の関係を示したグラフ図である。It is the graph which showed the relationship between the position of RO membrane element of the conventional reverse osmosis processing apparatus, and the relative flux of permeate.

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行なうことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention will be described with reference to the following preferred embodiments, but can be modified in many ways without departing from the scope of the present invention, and other embodiments than the present embodiment can be utilized. be able to. Accordingly, all modifications within the scope of the present invention are included in the claims.

図1は、実施の形態の逆浸透処理装置10が組み込まれた脱塩処理システム20のブロック図である。なお、本発明における脱塩処理システムは、例えば、排水再利用、純水製造、かん水淡水化、海水淡水化など、被処理水を逆浸透処理するシステムに用いることができる。   FIG. 1 is a block diagram of a desalination treatment system 20 in which a reverse osmosis treatment apparatus 10 according to an embodiment is incorporated. In addition, the desalination processing system in this invention can be used for the system which carries out reverse osmosis processing of to-be-processed water, such as drainage reuse, pure water manufacture, brine water desalination, seawater desalination, etc., for example.

同図に示す脱塩処理システム20は、被処理水が貯留されたタンク12、高圧ポンプ14、および逆浸透処理装置10から構成される。タンク12の被処理水は、高圧ポンプ14によって逆浸透処理装置10に高圧で供給され、逆浸透処理装置10の各RO膜(処理膜)によって逆浸透処理(脱塩処理)されることにより、脱塩された透過水(分離水)16と、塩分が濃縮された濃縮水(被処理水)18とに分離される。このようにして得られた透過水16は、排出管を介して逆浸透処理装置10の外部に排出され、濃縮水18も同様に、透過水を排出する排出管とは異なる排出管を介して逆浸透処理装置10の外部に排出される。なお、実施の形態の脱塩処理システム20は、高圧ポンプ14によって被処理水を逆浸透処理装置10に高圧で供給しているが、逆浸透処理装置10の濃縮水出口側にバルブを設け、バルブの開度により逆浸透処理装置10内の圧力を設定している。   A desalination treatment system 20 shown in the figure includes a tank 12 in which treated water is stored, a high-pressure pump 14, and a reverse osmosis treatment device 10. The water to be treated in the tank 12 is supplied to the reverse osmosis treatment device 10 by the high pressure pump 14 at a high pressure, and is subjected to reverse osmosis treatment (desalting treatment) by each RO membrane (treatment membrane) of the reverse osmosis treatment device 10. The water is separated into desalted permeated water (separated water) 16 and concentrated water (treated water) 18 in which the salt content is concentrated. The permeated water 16 thus obtained is discharged to the outside of the reverse osmosis treatment device 10 through a discharge pipe, and the concentrated water 18 is similarly discharged through a discharge pipe different from the discharge pipe for discharging the permeated water. It is discharged outside the reverse osmosis treatment apparatus 10. In addition, although the desalination processing system 20 of embodiment supplies the to-be-processed water to the reverse osmosis processing apparatus 10 with the high voltage | pressure pump 14 at high pressure, a valve is provided in the concentrated water outlet side of the reverse osmosis processing apparatus 10, The pressure in the reverse osmosis treatment apparatus 10 is set according to the opening of the valve.

タンク12内の被処理水としては、原水をそのまま使用してもよいが、前処理を施して原水に含まれる濁質成分等を除去した被処理水を使用することが好ましい。前処理としては、フィルタ利用、および沈殿池に原水を導入して塩素等の殺菌剤を添加し、原水中の粒子を沈殿除去するとともに微生物を殺菌する等の処理がある。また、原水に塩化鉄等の凝集剤を添加して濁質成分を凝集させ、これを濾過して除去した被処理水を使用してもよい。   As the water to be treated in the tank 12, raw water may be used as it is, but it is preferable to use water to be treated that has been pretreated to remove turbid components contained in the raw water. Pretreatment includes use of a filter and treatment such as introducing raw water into a sedimentation basin and adding a sterilizing agent such as chlorine to precipitate and remove particles in the raw water and sterilize microorganisms. In addition, water to be treated may be used by adding a flocculant such as iron chloride to raw water to agglomerate turbid components and filtering them off.

逆浸透処理装置10は、図2に示すエレメント22を1個、あるいは、複数個直列に接続し、これを図5に示す円筒状の第1のベッセル80、第2のベッセル82に充填して第1のモジュール84、第2のモジュール86とし、この第1のモジュール84および第2のモジュール86を1つの単位として、単独、あるいは、並列に接続することにより構成される。   The reverse osmosis treatment apparatus 10 connects one or a plurality of elements 22 shown in FIG. 2 in series, and fills the cylindrical first vessel 80 and second vessel 82 shown in FIG. The first module 84 and the second module 86 are configured by connecting the first module 84 and the second module 86 as a single unit or in parallel.

図2に示すようにエレメント22は、RO膜28と排出管30とを含む膜ユニット32が集水配管34の周囲に配置されて構成されている。膜ユニット32は図3の如く、4枚の袋体状のRO膜28、28…が集水配管34の外周部に放射状に接続され、これらのRO膜28、28…を、図4の如く集水配管34の周囲にスパイラル状に巻回することにより構成される。袋体状のRO膜28の一端は開口され、この開口部が図3に示す集水配管34の透孔36と連通するようにRO膜28が集水配管34に接着されている。被処理水は、RO膜28の外表面を流れ、RO膜28を透過することにより脱塩される。そして、RO膜28を透過した脱塩後の透過水は、RO膜28の内側からRO膜28の開口、および集水配管34の透孔36を介して集水配管34内に集水され、集水配管34から排出管30を介してエレメント22から排出される。なお、図3の符号38は、RO膜28の内部に配置されるメッシュ状のスペーサーである。このスペーサー38によって、RO膜28がスパイラル状に巻かれてもRO膜28の内部空間が潰れないように保持される。また、符号40は、隣接するRO膜28、28の間に配置されたメッシュ状のスペーサーである。このスペーサー40もRO膜28と同様に集水配管34の外周部に放射状に接着されている。   As shown in FIG. 2, the element 22 is configured by arranging a membrane unit 32 including an RO membrane 28 and a discharge pipe 30 around a water collection pipe 34. As shown in FIG. 3, the membrane unit 32 has four bag-like RO membranes 28, 28... Radially connected to the outer periphery of the water collecting pipe 34. These RO membranes 28, 28. It is configured by winding in a spiral around the water collection pipe 34. One end of the bag-like RO membrane 28 is opened, and the RO membrane 28 is bonded to the water collection pipe 34 so that the opening communicates with the through hole 36 of the water collection pipe 34 shown in FIG. The water to be treated flows on the outer surface of the RO membrane 28 and passes through the RO membrane 28 to be desalted. Then, the desalted water that has passed through the RO membrane 28 is collected from the inside of the RO membrane 28 into the water collection pipe 34 through the opening of the RO membrane 28 and the through holes 36 of the water collection pipe 34. The water is discharged from the element 22 from the water collecting pipe 34 through the discharge pipe 30. 3 is a mesh spacer disposed inside the RO membrane 28. The spacer 38 holds the RO membrane 28 so that the inner space of the RO membrane 28 is not crushed even when the RO membrane 28 is wound in a spiral shape. Reference numeral 40 denotes a mesh spacer disposed between the adjacent RO membranes 28 and 28. The spacers 40 are also radially bonded to the outer periphery of the water collecting pipe 34 in the same manner as the RO membrane 28.

図5は、実施の形態の逆浸透処理装置10の断面図である。本実施形態においては、第1のベッセル80には、2個のエレメント22を直列に接続した一次処理を行なう第1のモジュール84が示されており、第2のベッセル82には、5個のエレメント22を直列に接続した二次処理を行なう第2のモジュール86が示されている。第1のベッセル80の端部には、被処理水が導入、第1のベッセル80で処理されず残った第1の濃縮水(一次処理された被処理水)が排出されるように開口されており、第2のベッセル82の端部にも、第1のベッセル80から排出された濃縮水(一次処理された被処理水)が導入、第2のベッセル82で処理されず残った第2の濃縮水(二次処理された被処理水)が排出されるように開口されている。第1のベッセル80の導入側の開口部には、高圧ポンプ14によって所定の操作圧力が負荷されるようになっている。また、第1のベッセル80、第2のベッセル82は、高圧(5MPa以上)に耐え得るようにFRP等によって構成することもできる。また、第1のベッセル80と第2のベッセル82も高圧に耐え得る材料により構成された管により接続されていることが好ましい。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the reverse osmosis treatment apparatus 10 according to the embodiment. In the present embodiment, a first module 84 that performs a primary process in which two elements 22 are connected in series is shown in the first vessel 80, and the second vessel 82 has five A second module 86 for performing secondary processing with the elements 22 connected in series is shown. The end of the first vessel 80 is opened so that the water to be treated is introduced and the first concentrated water (primary treated water) remaining without being treated in the first vessel 80 is discharged. Concentrated water (primary treated water) discharged from the first vessel 80 is also introduced into the end portion of the second vessel 82, and the second remaining without being treated in the second vessel 82. The concentrated water (second treated water to be treated) is opened. A predetermined operating pressure is applied to the opening on the introduction side of the first vessel 80 by the high-pressure pump 14. In addition, the first vessel 80 and the second vessel 82 can be configured by FRP or the like so as to withstand high pressure (5 MPa or more). The first vessel 80 and the second vessel 82 are also preferably connected by a tube made of a material that can withstand high pressure.

図5に示すように、第1のベッセル80には、第1のベッセル80内に被処理水を導入する導入管56と、被処理水が集水配管34へ透過せず残った第1の濃縮水を排出する第1の濃縮水排出管62を備えている。RO膜28を通り、集水配管34内に集水された透過水は、第1の濃縮水排出管62側に設けられた第1の排出管58を介して第1のベッセル80から排出される。第1の排出管58の出口には、計測器66および第1のバルブ64を備えている。   As shown in FIG. 5, in the first vessel 80, the introduction pipe 56 that introduces the water to be treated into the first vessel 80, and the first water in which the water to be treated does not permeate the water collecting pipe 34. A first concentrated water discharge pipe 62 for discharging concentrated water is provided. The permeated water collected in the water collection pipe 34 through the RO membrane 28 is discharged from the first vessel 80 via the first discharge pipe 58 provided on the first concentrated water discharge pipe 62 side. The A meter 66 and a first valve 64 are provided at the outlet of the first discharge pipe 58.

第2のベッセル82には、第2のベッセル82内に、第1のベッセル80から排出された第1の濃縮水を導入する導入管68と、集水配管34へ透過せず残った第2の濃縮水を排出する第2の濃縮水排出管70を備えている。第2の濃縮水排出管70の出口には、第2のベッセル82内の圧力を調節する濃縮水排出バルブ74を備えている。RO膜28を通り、集水配管34内に集水された透過水は、第2の濃縮水排出管70側に設けられた第2の排出管72を介して第2のベッセル82から排出される。第2の排出管72の出口には、計測器76を備えている。   In the second vessel 82, the introduction pipe 68 for introducing the first concentrated water discharged from the first vessel 80 and the second second vessel 82 that does not pass through the water collection pipe 34 remain in the second vessel 82. The second concentrated water discharge pipe 70 for discharging the concentrated water is provided. A concentrated water discharge valve 74 that adjusts the pressure in the second vessel 82 is provided at the outlet of the second concentrated water discharge pipe 70. The permeated water collected in the water collection pipe 34 through the RO membrane 28 is discharged from the second vessel 82 via the second discharge pipe 72 provided on the second concentrated water discharge pipe 70 side. The A meter 76 is provided at the outlet of the second discharge pipe 72.

この逆浸透処理装置10によれば、図1のタンク12から導入管56を介して供給された被処理水は、流路57を介してエレメント22に導かれ、被処理水はエレメント22のRO膜28を順次通過したのち、集水配管34に集水される。本実施形態においては、第1のベッセル80、第2のベッセル82と、2段回で逆浸透処理を行っており、第1のベッセル80内で処理された透過水は、第1の排出管58を介して第1のベッセル80から排出される。集水配管34へ透過せず残った第1の濃縮水は、第1の濃縮水排出管62から排出され、第2のベッセル82の導入管68を介して供給され、流路69を介してエレメント22に導かれ、RO膜28を順次通過したのち、集水配管34に集水される。第2のベッセル82内で処理された透過水は、第2の排出管72を介して第2のベッセル82から排出される。集水配管34へ透過せず残った第2の濃縮水は、第2の濃縮水排出管70から排出される。   According to the reverse osmosis treatment apparatus 10, the water to be treated supplied from the tank 12 of FIG. 1 via the introduction pipe 56 is guided to the element 22 through the flow path 57, and the water to be treated is the RO of the element 22. After sequentially passing through the membrane 28, water is collected in the water collection pipe 34. In the present embodiment, the reverse osmosis treatment is performed in two stages with the first vessel 80 and the second vessel 82, and the permeated water treated in the first vessel 80 is the first discharge pipe. It is discharged from the first vessel 80 via 58. The first concentrated water remaining without passing through the water collection pipe 34 is discharged from the first concentrated water discharge pipe 62, supplied via the introduction pipe 68 of the second vessel 82, and via the flow path 69. After being guided to the element 22 and sequentially passing through the RO membrane 28, the water is collected in the water collection pipe 34. The permeate treated in the second vessel 82 is discharged from the second vessel 82 via the second discharge pipe 72. The second concentrated water remaining without passing through the water collecting pipe 34 is discharged from the second concentrated water discharge pipe 70.

図6は、実施の形態の逆浸透処理装置のRO膜エレメントの位置と透過水の相対的流束の関係を示した図である。なお、本発明のデータは、第1のベッセル内に2個のエレメントを設置し、第2のベッセルに5個のエレメントを設置して実験を行なったデータである。従来では、供給水側から多くの透過水が生成され、濃縮水側にいくにつれ、透過水の量が下がっていた。これは、ベッセル内にかける圧力が最終段のエレメントにかける圧力により決定されるからである。これに対し、本発明では、第1のベッセル80内を第1のバルブ64により圧力を調整することができるので、図6に示すように、Relative Fluxを所望の値に設定することができ、透過水量を減らすことができる。第1のベッセル80内での透過水量を減らすことにより、第1の濃縮水の塩濃度を低くすることができるので、図6のエレメント位置3〜7に示すように、第2のベッセル82内においても透過水量を増やすことができる。したがって、各RO膜エレメントの透過水量の不均一さを解消することができ、これにより、装置全体として透過水量を上げることができる。   FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the position of the RO membrane element and the relative flux of the permeated water in the reverse osmosis treatment device of the embodiment. The data of the present invention is data obtained by performing an experiment with two elements installed in the first vessel and five elements installed in the second vessel. Conventionally, a large amount of permeate was generated from the supply water side, and the amount of permeate decreased as it went to the concentrated water side. This is because the pressure applied in the vessel is determined by the pressure applied to the last stage element. On the other hand, in the present invention, the pressure inside the first vessel 80 can be adjusted by the first valve 64, so that the relative flux can be set to a desired value as shown in FIG. The amount of permeated water can be reduced. By reducing the amount of permeated water in the first vessel 80, the salt concentration of the first concentrated water can be lowered. Therefore, as shown in element positions 3 to 7 in FIG. The amount of permeated water can also be increased. Therefore, the non-uniformity of the permeated water amount of each RO membrane element can be eliminated, whereby the permeated water amount can be increased as a whole apparatus.

なお、第1のベッセル80内の流量は、計測器66により測定した数値により第1のバルブ64の開度を調節することで行なうことができ、第2のベッセル82内の流量についても、計測器76により測定した数値により濃縮水排出バルブ74の開度を調節することで行なうことができる。また、高圧ポンプ14と逆浸透処理装置10の間に圧力計を設け、圧力計の数値により、高圧ポンプ14を調節することで、透過水の流量を制御することも可能である。計測器66、76としては、流量計、圧力計、電気伝導度計を用いることができる。電気伝導度を測定することで、塩濃度の阻止率が変化するため、塩濃度の阻止率をモニタリングすることで、透過水の量を確認することができる。   The flow rate in the first vessel 80 can be adjusted by adjusting the opening of the first valve 64 based on the numerical value measured by the measuring instrument 66, and the flow rate in the second vessel 82 is also measured. This can be done by adjusting the opening of the concentrated water discharge valve 74 according to the numerical value measured by the vessel 76. It is also possible to control the flow rate of the permeated water by providing a pressure gauge between the high-pressure pump 14 and the reverse osmosis treatment apparatus 10 and adjusting the high-pressure pump 14 according to the numerical value of the pressure gauge. As the measuring instruments 66 and 76, a flow meter, a pressure gauge, and an electric conductivity meter can be used. By measuring the electrical conductivity, the salt concentration rejection rate changes, so the amount of permeated water can be confirmed by monitoring the salt concentration rejection rate.

なお、エレメント22の個数は、図5においては、第1のベッセル80内には2個、第2のベッセル82内には、5個のベッセルが設けられているが、これに限定されるものではない。ただし、第1のベッセル80内のエレメント22の個数は、第2のベッセル82内のエレメントの個数と同じ、あるいは少ないことが好ましい。エレメント22の汚れは、供給水側のエレメント22が汚れやすくなるため、第1のベッセル80内のエレメント22を交換することで、装置全体として効率良く、透過水の生成を行なうことができる。したがって、第1のベッセル80内のエレメント22の個数を減らすことで、第1のベッセル80内のエレメント22の交換を容易に行なうことができる。図6より、第1のベッセル80から透過水を排出することを考慮すると、第1のベッセル80内には、2個のエレメントを用いることが好ましいが、汚れの点からは1個のエレメントを配置することでも充分である。第1のベッセル80内のエレメントの数は、1〜4個であることが好ましく、より好ましくは、2〜3個である。   In FIG. 5, the number of elements 22 is two in the first vessel 80 and five in the second vessel 82, but is not limited to this. is not. However, the number of elements 22 in the first vessel 80 is preferably equal to or less than the number of elements in the second vessel 82. Since the element 22 on the supply water side is easily contaminated, the permeated water can be efficiently generated as a whole apparatus by replacing the element 22 in the first vessel 80. Therefore, by reducing the number of elements 22 in the first vessel 80, the elements 22 in the first vessel 80 can be easily replaced. From FIG. 6, it is preferable to use two elements in the first vessel 80 in consideration of discharging the permeated water from the first vessel 80, but from the point of dirt, one element is used. Arrangement is also sufficient. The number of elements in the first vessel 80 is preferably 1 to 4, more preferably 2 to 3.

図7は、他の実施の形態の逆浸透処理装置110の断面図である。図7に示す逆浸透処理装置110は、第1のベッセル80a、80bが2個設置されている点が、図5に示す逆浸透処理装置10と異なっている。透過水の量は、第1のベッセル80a、80b内で処理される量が多くなり、第1のベッセル80a、80bで処理されず残る第1の濃縮水の量は少なくなる。図7に示すように複数の第1にベッセルからの第1の濃縮水を、第2のベッセル82に供給することで効率良く処理を行なうことができる。図7に示す逆浸透処理装置110においても、第1のベッセル80a、80bのそれぞれに、計測器66a、66b、第1のバルブ64a、64bを設け、それぞれの第1のバルブ64a、64bで、第1のベッセル80a、80b内の圧力を調節して透過水の量を調節することができる。 FIG. 7 is a cross-sectional view of the reverse osmosis treatment apparatus 110 according to another embodiment. The reverse osmosis treatment apparatus 110 shown in FIG. 7 is different from the reverse osmosis treatment apparatus 10 shown in FIG. 5 in that two first vessels 80 a and 80 b are installed. The amount of permeate increases the amount to be processed in the first vessel 80 a, in 80 b, a first amount of concentrate remains without being processed in the first vessel 80 a, 80 b is reduced. The first plurality as shown in FIG. 7 the first concentrated water from the vessel can be performed efficiently treated by supplying to the second vessel 82 b. Also in the reverse osmosis processing apparatus 110 shown in FIG. 7, measuring instruments 66a and 66b and first valves 64a and 64b are provided in the first vessels 80a and 80b, respectively, and each of the first valves 64a and 64b The amount of permeated water can be adjusted by adjusting the pressure in the first vessels 80a and 80b.

本発明によれば、各エレメント22、22…の透過水量の不均一さを解消し、低い圧力で多くの透過水量を得ることができる。また、圧力容器を2つに分割し、RO膜の汚れ易
い前段の圧力容器内のRO膜エレメントの個数を減らすことで、交換を容易にするとともに、RO膜の汚れ難い後段の圧力容器を長期にわたり使用することができる。
According to the present invention, the non-uniformity of the permeated water amount of each element 22, 22 ... can be eliminated, and a large amount of permeated water can be obtained at a low pressure. In addition, by dividing the pressure vessel into two parts and reducing the number of RO membrane elements in the upstream pressure vessel where the RO membrane is easily contaminated, the replacement can be facilitated and the downstream pressure vessel where the RO membrane is difficult to become dirty can be used for a long time. Can be used over a wide range.

10、110…逆浸透処理装置、12…タンク、14…高圧ポンプ、16…透過水、18…濃縮水、20…脱塩処理システム、22…エレメント、24…ベッセル、28…RO膜、30…排出管、32…膜ユニット、34…集水配管、36…透孔、38、40…スペーサー、56…導入管、57…流路、58…第1の排出管、62…第1の濃縮水排出管、64…第1のバルブ、66、76…計測器、68…導入管、69…流路、70…第2の濃縮水排出管、72…第2の排出管、74…第2のバルブ、80…第1のベッセル、82…第2のベッセル、84…第1のモジュール、86…第2のモジュール   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110 ... Reverse osmosis processing apparatus, 12 ... Tank, 14 ... High pressure pump, 16 ... Permeated water, 18 ... Concentrated water, 20 ... Desalination processing system, 22 ... Element, 24 ... Vessel, 28 ... RO membrane, 30 ... Exhaust pipe, 32 ... membrane unit, 34 ... water collecting pipe, 36 ... through hole, 38, 40 ... spacer, 56 ... introduction pipe, 57 ... flow path, 58 ... first exhaust pipe, 62 ... first concentrated water Discharge pipe, 64 ... first valve, 66, 76 ... measuring instrument, 68 ... introduction pipe, 69 ... flow path, 70 ... second concentrated water discharge pipe, 72 ... second discharge pipe, 74 ... second Valve, 80 ... first vessel, 82 ... second vessel, 84 ... first module, 86 ... second module

Claims (1)

被処理水を一次処理する第1の圧力容器と、前記一次処理によって処理された前記被処理水を二次処理する第2の圧力容器と、を備え、
前記第1の圧力容器内及び前記第2の圧力容器内に、
逆浸透膜を備える逆浸透膜エレメントを透過水が流れる集水配管により直列に複数接続して配置されており、
前記第1の圧力容器は、一方の端部に、被処理水を供給する導入管を、他方の端部に、前記一次処理された前記被処理水を排出する第1の濃縮水排出管と、透過水を排出する第1の排出管と、を備え、
前記第2の圧力容器は、一方の端部に、前記一次処理された前記被処理水を導入する導入管と、他方の端部に、前記二次処理された前記被処理水を排出する第2の濃縮水排出管と、透過水を排出する第2の排出管と、を有し、
前記第1の圧力容器内の前記逆浸透膜エレメントの数が、前記第2の圧力容器内の前記逆浸透膜エレメントの数より少なく、
前記第1の排出管に透過水の流量を調整する第1のバルブと、前記第2の濃縮水排出管に前記二次処理された前記被処理水の流量を調整する第2のバルブと、
前記第1の排出管及び前記第2の排出管から排出される透過水の流量又は電気伝導度を計測する計測器を備え、前記計測器の計測値をもとに前記第1のバルブ又は前記第2のバルブを調節することで、前記第1の圧力容器又は前記第2の圧力容器で処理される透過水の流量を調節することを特徴とする逆浸透処理装置。
A first pressure vessel for primary treatment of water to be treated; and a second pressure vessel for secondary treatment of the water to be treated treated by the primary treatment,
In the first pressure vessel and the second pressure vessel,
A plurality of reverse osmosis membrane elements provided with reverse osmosis membranes are arranged in series by a water collection pipe through which permeate flows,
The first pressure vessel has an inlet pipe for supplying treated water at one end, and a first concentrated water discharge pipe for discharging the treated water subjected to the primary treatment at the other end. A first discharge pipe for discharging permeated water,
The second pressure vessel has an introduction pipe for introducing the first-treated water to be treated at one end, and a second pipe for discharging the second-treated water to be treated at the other end. 2 concentrated water discharge pipes, and a second discharge pipe for discharging permeated water,
The number of reverse osmosis membrane elements in the first pressure vessel is less than the number of reverse osmosis membrane elements in the second pressure vessel;
A first valve for adjusting a flow rate of permeated water in the first discharge pipe, a second valve for adjusting a flow rate of the treated water secondary-treated in the second concentrated water discharge pipe,
A measuring instrument for measuring a flow rate or electric conductivity of permeated water discharged from the first discharge pipe and the second discharge pipe, and based on the measurement value of the measuring instrument, by adjusting the second valve, reverse osmosis treatment apparatus characterized by adjusting the flow rate of the permeated water to be processed in the first pressure vessel and the second pressure vessel.
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