JPH08309350A - 逆浸透膜を用いた水処理方法 - Google Patents
逆浸透膜を用いた水処理方法Info
- Publication number
- JPH08309350A JPH08309350A JP14273895A JP14273895A JPH08309350A JP H08309350 A JPH08309350 A JP H08309350A JP 14273895 A JP14273895 A JP 14273895A JP 14273895 A JP14273895 A JP 14273895A JP H08309350 A JPH08309350 A JP H08309350A
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- osmosis membrane
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- membrane
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定した処理水質が得られる逆浸透膜を用い
た水処理方法を提供すること。 【構成】 塩排除率の異なる逆浸透膜２及び５を２段に
配列し、その順列は塩排除率の低い方を１段目、高い方
を２段目とし、１段目の逆浸透膜の供給水ラインに水質
モニタ７を設置し、予め各逆浸透膜の特性を入力した制
御器８に前記水質モニタから水質情報を送り、各逆浸透
膜の運転圧力を制御して所望の処理水質を得ることを特
徴とする逆浸透膜を用いた水処理方法。
た水処理方法を提供すること。 【構成】 塩排除率の異なる逆浸透膜２及び５を２段に
配列し、その順列は塩排除率の低い方を１段目、高い方
を２段目とし、１段目の逆浸透膜の供給水ラインに水質
モニタ７を設置し、予め各逆浸透膜の特性を入力した制
御器８に前記水質モニタから水質情報を送り、各逆浸透
膜の運転圧力を制御して所望の処理水質を得ることを特
徴とする逆浸透膜を用いた水処理方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、逆浸透膜を用いた水処
理方法に関する。
理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、逆浸透膜を用いた水処理設備を考
える場合、必要生産水量に応じて逆浸透膜のモジュール
数を決定するが、モジュール内の高濃縮化を防ぐことを
目的に最低濃縮水量が決められているため、モジュール
を並列にして運転すると、水回収率が大きくとれないと
いう問題があった。そのため、多段に膜モジュールを配
列して水回収率の向上を図る方法が多く用いられている
が、前段の濃縮水が後段の供給水となるため、後段にな
る程、供給水濃度が高くなり、処理水水質が悪化しやす
い。また、一般には一種類の逆浸透膜を用いて多段に配
列して運転することが多く、同じ膜でありながら各段毎
の処理水質の差が大きく、全体としての処理水質の安定
化を図ることが難しい。さらに、運転圧力や供給水濃度
による塩排除率や膜透過流束の特性も様々であり、各逆
浸透膜の性能を有効に活用できる供給水濃度の範囲も異
なると考えられる。
える場合、必要生産水量に応じて逆浸透膜のモジュール
数を決定するが、モジュール内の高濃縮化を防ぐことを
目的に最低濃縮水量が決められているため、モジュール
を並列にして運転すると、水回収率が大きくとれないと
いう問題があった。そのため、多段に膜モジュールを配
列して水回収率の向上を図る方法が多く用いられている
が、前段の濃縮水が後段の供給水となるため、後段にな
る程、供給水濃度が高くなり、処理水水質が悪化しやす
い。また、一般には一種類の逆浸透膜を用いて多段に配
列して運転することが多く、同じ膜でありながら各段毎
の処理水質の差が大きく、全体としての処理水質の安定
化を図ることが難しい。さらに、運転圧力や供給水濃度
による塩排除率や膜透過流束の特性も様々であり、各逆
浸透膜の性能を有効に活用できる供給水濃度の範囲も異
なると考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題点を解消し、安定した処理水質が得られる逆浸
透膜を用いた水処理方法を提供することを目的とする。
術の問題点を解消し、安定した処理水質が得られる逆浸
透膜を用いた水処理方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による逆浸透膜を
用いた水処理方法は、塩排除率の異なる逆浸透膜を２段
に配列し、その順列は塩排除率の低い方を１段目、高い
方を２段目とし、１段目の逆浸透膜の供給水ラインに水
質モニタを設置し、予め各逆浸透膜の特性を入力した制
御器に前記水質モニタから水質情報を送り、各逆浸透膜
の運転圧力を制御して所望の処理水質を得ることを特徴
とする。
用いた水処理方法は、塩排除率の異なる逆浸透膜を２段
に配列し、その順列は塩排除率の低い方を１段目、高い
方を２段目とし、１段目の逆浸透膜の供給水ラインに水
質モニタを設置し、予め各逆浸透膜の特性を入力した制
御器に前記水質モニタから水質情報を送り、各逆浸透膜
の運転圧力を制御して所望の処理水質を得ることを特徴
とする。
【０００５】本発明の水処理方法において、運転圧力の
制御は供給水ポンプの回転数及び／又は背圧弁の開度の
調節によって行うのが好ましい。また、随時、運転情報
（逆浸透膜の運転圧力、供給水濃度、処理水濃度及び処
理水量）を制御器にフィードバックして制御器に入力さ
れた各逆浸透膜の特性を更新していくことにより、膜面
の汚れ等による処理特性の変化にも追従することがで
き、長期間にわたり安定した処理水質を保持することが
できる。
制御は供給水ポンプの回転数及び／又は背圧弁の開度の
調節によって行うのが好ましい。また、随時、運転情報
（逆浸透膜の運転圧力、供給水濃度、処理水濃度及び処
理水量）を制御器にフィードバックして制御器に入力さ
れた各逆浸透膜の特性を更新していくことにより、膜面
の汚れ等による処理特性の変化にも追従することがで
き、長期間にわたり安定した処理水質を保持することが
できる。
【０００６】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明を実施例に
基づいてさらに詳細に説明する。図１は本発明の逆浸透
膜を用いた水処理方法の第一の実施例を示す系統図であ
る。図１において、凝集沈殿、砂ろ過、精密ろ過等の前
処理により、ＦＩ値を４以下にまで下げた原水が供給水
ポンプ１により１段目の逆浸透膜２に導かれる。供給さ
れた水の一部は処理水として膜を透過して系外に排出さ
れ、残りは濃縮水として後段に送られる。濃縮水ライン
には背圧弁３が設置され、濃縮水は２段目の供給水ポン
プ４により２段目の逆浸透膜５に導かれる。ここでも１
段目と同様に処理水と濃縮水とに分けられ、背圧弁６を
接続した濃縮水ラインを通って濃縮水は排出される。
基づいてさらに詳細に説明する。図１は本発明の逆浸透
膜を用いた水処理方法の第一の実施例を示す系統図であ
る。図１において、凝集沈殿、砂ろ過、精密ろ過等の前
処理により、ＦＩ値を４以下にまで下げた原水が供給水
ポンプ１により１段目の逆浸透膜２に導かれる。供給さ
れた水の一部は処理水として膜を透過して系外に排出さ
れ、残りは濃縮水として後段に送られる。濃縮水ライン
には背圧弁３が設置され、濃縮水は２段目の供給水ポン
プ４により２段目の逆浸透膜５に導かれる。ここでも１
段目と同様に処理水と濃縮水とに分けられ、背圧弁６を
接続した濃縮水ラインを通って濃縮水は排出される。
【０００７】また、１段目の供給水ポンプ１の前には水
質モニタ７が設置され、原水の水質情報は随時、制御器
８に送られる。さらに、各逆浸透膜の供給水ライン、濃
縮水ライン及び処理水ラインには圧力センサ９、濃縮水
ラインと処理水ラインにはさらに流量センサ１０が設置
されており、検出された情報が制御器８へフィードバッ
クされる。
質モニタ７が設置され、原水の水質情報は随時、制御器
８に送られる。さらに、各逆浸透膜の供給水ライン、濃
縮水ライン及び処理水ラインには圧力センサ９、濃縮水
ラインと処理水ラインにはさらに流量センサ１０が設置
されており、検出された情報が制御器８へフィードバッ
クされる。
【０００８】図２〜図５には、逆浸透膜の特性図の一例
を示す。図２は供給水濃度と膜透過流束との関係を示す
逆浸透膜の特性図、図３は供給水濃度と塩排除率との関
係を示す逆浸透膜の特性図、図４は有効圧力と膜透過流
束との関係を示す逆浸透膜の特性図、図５は有効圧力と
塩排除率との関係を示す逆浸透膜の特性図である。
を示す。図２は供給水濃度と膜透過流束との関係を示す
逆浸透膜の特性図、図３は供給水濃度と塩排除率との関
係を示す逆浸透膜の特性図、図４は有効圧力と膜透過流
束との関係を示す逆浸透膜の特性図、図５は有効圧力と
塩排除率との関係を示す逆浸透膜の特性図である。
【０００９】一般に、逆浸透膜の膜透過流束及び塩排除
率は、運転圧力や温度、供給水濃度、供給水ｐＨ等によ
り変化することが分かっている。また、一般に、塩排除
率の高いものは膜透過流束が低く、塩排除率の低いもの
は膜透過流束が高い。原水の塩濃度が高い場合、図２〜
図５は膜透過流束、塩排除率とも低下し、運転圧力（有
効圧力）が高くなると、膜透過流束、塩排除率ともに高
くなる傾向を示す。しかし、その傾向は、逆浸透膜の種
類によって異なっており、逆浸透膜を用いて水処理を行
う場合、予めその特性を把握して運転方法を決定するこ
とが重要である。
率は、運転圧力や温度、供給水濃度、供給水ｐＨ等によ
り変化することが分かっている。また、一般に、塩排除
率の高いものは膜透過流束が低く、塩排除率の低いもの
は膜透過流束が高い。原水の塩濃度が高い場合、図２〜
図５は膜透過流束、塩排除率とも低下し、運転圧力（有
効圧力）が高くなると、膜透過流束、塩排除率ともに高
くなる傾向を示す。しかし、その傾向は、逆浸透膜の種
類によって異なっており、逆浸透膜を用いて水処理を行
う場合、予めその特性を把握して運転方法を決定するこ
とが重要である。
【００１０】１段目と２段目の逆浸透膜の運転方法は次
の通りである。水質モニタ７で測定された原水の塩濃度
が低い場合には、塩排除率の低い１段目の逆浸透膜２で
の水回収率を高く設定しても、処理水質目標を達成でき
るので、制御器８によってまず背圧弁３の開度を絞るこ
とにより１段目の逆浸透膜２の運転圧力を上げる。この
操作により膜透過流束が向上する。さらに、１段目の逆
浸透膜２の濃縮水を２段目の逆浸透膜５に導き、さらに
水質の良い処理水を得、１段目と２段目の逆浸透膜の処
理水混合液の水質向上を図る。一方、原水の塩濃度が高
い場合には、処理水質目標を達成するため、システム全
体での塩排除率を高めなくてはいけない。よって上記と
は逆に、１段目の逆浸透膜２の運転圧力を下げ、水回収
率を下げる運転を行い、塩排除率の高い２段目の逆浸透
膜５での水回収率を高めるように、供給水ポンプ４の回
転数を高めたり、背圧弁６の開度の調整を行う。これに
より処理水の水質向上及び安定化を図ることができる。
の通りである。水質モニタ７で測定された原水の塩濃度
が低い場合には、塩排除率の低い１段目の逆浸透膜２で
の水回収率を高く設定しても、処理水質目標を達成でき
るので、制御器８によってまず背圧弁３の開度を絞るこ
とにより１段目の逆浸透膜２の運転圧力を上げる。この
操作により膜透過流束が向上する。さらに、１段目の逆
浸透膜２の濃縮水を２段目の逆浸透膜５に導き、さらに
水質の良い処理水を得、１段目と２段目の逆浸透膜の処
理水混合液の水質向上を図る。一方、原水の塩濃度が高
い場合には、処理水質目標を達成するため、システム全
体での塩排除率を高めなくてはいけない。よって上記と
は逆に、１段目の逆浸透膜２の運転圧力を下げ、水回収
率を下げる運転を行い、塩排除率の高い２段目の逆浸透
膜５での水回収率を高めるように、供給水ポンプ４の回
転数を高めたり、背圧弁６の開度の調整を行う。これに
より処理水の水質向上及び安定化を図ることができる。
【００１１】本発明の水処理方法では、上記のような逆
浸透膜の特性を有効に活用するために、逆浸透膜を２段
に配列し、比較的供給水濃度の低い１段目には塩排除率
の低い逆浸透膜を用いて処理水量を高めて運転し、１段
目の濃縮水が供給水となる２段目には塩排除率の高い膜
を用い、処理水量をできるだけ下げて運転する。この１
段目と２段目の処理水量バランスを調整し、各段の処理
水を混合することによって処理水質の安定化を期待する
ことができる。
浸透膜の特性を有効に活用するために、逆浸透膜を２段
に配列し、比較的供給水濃度の低い１段目には塩排除率
の低い逆浸透膜を用いて処理水量を高めて運転し、１段
目の濃縮水が供給水となる２段目には塩排除率の高い膜
を用い、処理水量をできるだけ下げて運転する。この１
段目と２段目の処理水量バランスを調整し、各段の処理
水を混合することによって処理水質の安定化を期待する
ことができる。
【００１２】図６は、逆浸透膜の運転時の物質収支の説
明図である。このときの膜透過に用いられた有効圧力、
塩排除率及び水回収率は、下記の（１）〜（３）式で表
される。
明図である。このときの膜透過に用いられた有効圧力、
塩排除率及び水回収率は、下記の（１）〜（３）式で表
される。
【００１３】
【数１】
【００１４】上記の式中に、ＰF は供給水の圧力、ＣF
は供給水の濃度、ＱF は供給水の流量を示し、ＰB は濃
縮水の圧力、ＣB は濃縮水の濃度を示し、ＰP は処理水
の圧力、ＣP は処理水の濃度、ＱP は処理水の流量を示
し、Δπは浸透圧を示す。
は供給水の濃度、ＱF は供給水の流量を示し、ＰB は濃
縮水の圧力、ＣB は濃縮水の濃度を示し、ＰP は処理水
の圧力、ＣP は処理水の濃度、ＱP は処理水の流量を示
し、Δπは浸透圧を示す。
【００１５】次に、１段目と２段目の逆浸透膜の運転制
御方法を説明する。各逆浸透膜について、新膜時に取得
した図２に示す特性は制御器８に入力される。さらに、
目標とする水質濃度値を制御器８に入力する。随時、水
質モニタ７で測定された原水の塩濃度の情報は、制御器
８に送られる。この制御器８によって、塩濃度の情報か
ら各逆浸透膜の特性に基づいて供給水ポンプ１及び４の
回転数及び背圧弁３及び６の開度が制御される。これに
よって各段の運転圧力（有効圧力）及び水回収率は好適
な程度に設定される。
御方法を説明する。各逆浸透膜について、新膜時に取得
した図２に示す特性は制御器８に入力される。さらに、
目標とする水質濃度値を制御器８に入力する。随時、水
質モニタ７で測定された原水の塩濃度の情報は、制御器
８に送られる。この制御器８によって、塩濃度の情報か
ら各逆浸透膜の特性に基づいて供給水ポンプ１及び４の
回転数及び背圧弁３及び６の開度が制御される。これに
よって各段の運転圧力（有効圧力）及び水回収率は好適
な程度に設定される。
【００１６】図７は、本発明に係る逆浸透膜を用いた水
処理方法の第二の実施例を示す系統図である。この実施
例の主な構成は図１に示した第一の実施例と同じである
が、さらに各逆浸透膜の供給水ライン及び処理水ライン
に濃度センサ１１を設けたものである。ここで、１段目
の逆浸透膜への供給水ラインの濃度センサは、水質モニ
タ７で兼用しても構わない。
処理方法の第二の実施例を示す系統図である。この実施
例の主な構成は図１に示した第一の実施例と同じである
が、さらに各逆浸透膜の供給水ライン及び処理水ライン
に濃度センサ１１を設けたものである。ここで、１段目
の逆浸透膜への供給水ラインの濃度センサは、水質モニ
タ７で兼用しても構わない。
【００１７】図８〜図１１には、第二の実施例で用いた
逆浸透膜の特性図の変化を示す。すなわち、図８は膜供
給水濃度と膜透過流束との関係の、運転の経過による変
化を示す逆浸透膜の特性図、図９は膜供給水濃度と塩排
除率との関係の、運転の経過による変化を示す逆浸透膜
の特性図、図１０は有効圧力と膜透過流束との関係の、
運転の経過による変化を示す逆浸透膜の特性図、図１１
は有効圧力と塩排除率との関係の、運転の経過による変
化を示す逆浸透膜の特性図である。
逆浸透膜の特性図の変化を示す。すなわち、図８は膜供
給水濃度と膜透過流束との関係の、運転の経過による変
化を示す逆浸透膜の特性図、図９は膜供給水濃度と塩排
除率との関係の、運転の経過による変化を示す逆浸透膜
の特性図、図１０は有効圧力と膜透過流束との関係の、
運転の経過による変化を示す逆浸透膜の特性図、図１１
は有効圧力と塩排除率との関係の、運転の経過による変
化を示す逆浸透膜の特性図である。
【００１８】新膜時には実線で示したような特性図を示
した逆浸透膜も、運転経過とともに膜面の汚れが進行
し、点線で示すように特性図が変化していく。そのた
め、新膜時のデータを基に制御を行うと、徐々に処理水
質が悪化することが懸念される。そこで、運転時の各逆
浸透膜の圧力、塩濃度、流量の情報を制御器にフィード
バックし、特性図を随時、補正更新する。これにより、
そのときの膜の性能に合った特性に基づいて、運転制御
が行えるので、処理水質の長期安定化を期待することが
できる。
した逆浸透膜も、運転経過とともに膜面の汚れが進行
し、点線で示すように特性図が変化していく。そのた
め、新膜時のデータを基に制御を行うと、徐々に処理水
質が悪化することが懸念される。そこで、運転時の各逆
浸透膜の圧力、塩濃度、流量の情報を制御器にフィード
バックし、特性図を随時、補正更新する。これにより、
そのときの膜の性能に合った特性に基づいて、運転制御
が行えるので、処理水質の長期安定化を期待することが
できる。
【００１９】特性図の補正には、ニューロ制御などを用
いればよい。モニタリングする水質項目は、処理を行う
対象により異なるが、塩素イオンや電導度を用いること
が多い。また、逆浸透膜のモジュール形状は、スパイラ
ル型や中空糸型など、特に制限はない。
いればよい。モニタリングする水質項目は、処理を行う
対象により異なるが、塩素イオンや電導度を用いること
が多い。また、逆浸透膜のモジュール形状は、スパイラ
ル型や中空糸型など、特に制限はない。
【００２０】なお、前記の第一及び第二の実施例におい
ては、１段目の逆浸透膜の濃縮水を２段目の逆浸透膜の
供給水とした場合について説明したが、これは１段目の
逆浸透膜の処理水を２段目の逆浸透膜に導いてもよい。
この実施態様によれば、いっそう高度な処理水質を安定
して達成することができる。
ては、１段目の逆浸透膜の濃縮水を２段目の逆浸透膜の
供給水とした場合について説明したが、これは１段目の
逆浸透膜の処理水を２段目の逆浸透膜に導いてもよい。
この実施態様によれば、いっそう高度な処理水質を安定
して達成することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な装置で容易に安
定した処理水質を得ることができる。また、運転中に随
時、各逆浸透膜の運転圧力、供給水濃度、処理水濃度及
び処理水量の情報を制御器にフィードバックして、各逆
浸透膜の特性図をニューロ制御などを用いて更新するこ
とにより、膜面の汚れ等による処理特性の変化にも追随
でき、長期間にわたり安定した処理水質を保持すること
ができる。
定した処理水質を得ることができる。また、運転中に随
時、各逆浸透膜の運転圧力、供給水濃度、処理水濃度及
び処理水量の情報を制御器にフィードバックして、各逆
浸透膜の特性図をニューロ制御などを用いて更新するこ
とにより、膜面の汚れ等による処理特性の変化にも追随
でき、長期間にわたり安定した処理水質を保持すること
ができる。
【図１】本発明に係る逆浸透膜を用いた水処理方法の第
一の実施例を示す系統図である。
一の実施例を示す系統図である。
【図２】膜供給水濃度と膜透過流束との関係を示す逆浸
透膜の特性図である。
透膜の特性図である。
【図３】膜供給水濃度と塩排除率との関係を示す逆浸透
膜の特性図である。
膜の特性図である。
【図４】有効圧力と膜透過流束との関係を示す逆浸透膜
の特性図である。
の特性図である。
【図５】有効圧力と塩排除率との関係を示す逆浸透膜の
特性図である。
特性図である。
【図６】逆浸透膜の運転時の物質収支を示す説明図であ
る。
る。
【図７】本発明に係る逆浸透膜を用いた水処理方法の第
二の実施例を示す系統図である。
二の実施例を示す系統図である。
【図８】膜供給水濃度と膜透過流束との関係の、運転の
経過による変化を示す逆浸透膜の特性図である。
経過による変化を示す逆浸透膜の特性図である。
【図９】膜供給水濃度と塩排除率との関係の、運転の経
過による変化を示す逆浸透膜の特性図である。
過による変化を示す逆浸透膜の特性図である。
【図１０】有効圧力と膜透過流束との関係の、運転の経
過による変化を示す逆浸透膜の特性図である。
過による変化を示す逆浸透膜の特性図である。
【図１１】有効圧力と塩排除率との関係の、運転の経過
による変化を示す逆浸透膜の特性図である。
による変化を示す逆浸透膜の特性図である。
１ 供給水ポンプ ２ 逆浸透膜 ３ 背圧弁 ４ 供給水ポンプ ５ 逆浸透膜 ６ 背圧弁 ７ 水質モニタ ８ 制御器 ９ 圧力センサ １０ 流量センサ １１ 濃度センサ
Claims (3)
- 【請求項１】 塩排除率の異なる逆浸透膜を２段に配列
し、その順列は塩排除率の低い方を１段目、高い方を２
段目とし、１段目の逆浸透膜の供給水ラインに水質モニ
タを設置し、予め各逆浸透膜の特性を入力した制御器に
前記水質モニタから水質情報を送り、各逆浸透膜の運転
圧力を制御して所望の処理水質を得ることを特徴とする
逆浸透膜を用いた水処理方法。 - 【請求項２】 運転圧力の制御を供給水ポンプの回転数
及び／又は背圧弁の開度の調節によって行う請求項１記
載の逆浸透膜を用いた水処理方法。 - 【請求項３】 制御器に入力された各逆浸透膜の特性
を、随時運転情報を制御器にフィードバックして更新し
ていく請求項１又は２記載の逆浸透膜を用いた水処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14273895A JPH08309350A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 逆浸透膜を用いた水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14273895A JPH08309350A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 逆浸透膜を用いた水処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08309350A true JPH08309350A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=15322438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14273895A Pending JPH08309350A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 逆浸透膜を用いた水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08309350A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000093753A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-04-04 | Toray Ind Inc | 濾過膜モジュ―ル装置の運転方法および濾過膜モジュ―ル装置 |
| JP2008253953A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Nitto Denko Corp | 膜分離方法および膜分離装置 |
| WO2009057501A1 (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd. | 水処理方法、水処理装置、浄化水の回収方法及び浄化水回収装置 |
| JP2009106832A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 水処理方法ならびに水処理装置 |
| JP2009131785A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 浄化水回収装置及び浄化水の回収方法 |
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