JPH105760A - 淡水化装置 - Google Patents

淡水化装置

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JPH105760A
JPH105760A JP8160012A JP16001296A JPH105760A JP H105760 A JPH105760 A JP H105760A JP 8160012 A JP8160012 A JP 8160012A JP 16001296 A JP16001296 A JP 16001296A JP H105760 A JPH105760 A JP H105760A
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JP
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water
membrane separation
alkali generator
reverse osmosis
electrolytic acid
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JP8160012A
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Mitsuharu Furuichi
光春 古市
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Kurita Water Industries Ltd
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
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    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
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    • C02F1/4618Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/131Reverse-osmosis

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薬剤を必要とすることなく、海水の2段RO
膜分離処理によりホウ素濃度の低い淡水を得る。 【解決手段】 海水を2段RO処理するに当り、第1R
O装置3の透過水を電解式酸・アルカリ生成器4で処理
し、生成したアルカリ水を第2RO装置5で処理する。
第2RO装置5の濃縮水は電解式酸・アルカリ生成器4
で生成した酸性水で中和する。 【効果】 第1RO装置の透過水は、海水中のスケール
成分がスケール生成濃度よりも低い濃度に低減されてお
り、また、塩類濃度も1500mg/L程度であるた
め、スケール障害を引き起こすことなく電解により効率
的にアルカリ水を生成する。第1RO装置3の透過水を
原料としてアルカリ水を得、これを第2RO装置5の原
水のpH調整に利用するため、pH調整のための薬剤は
不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は淡水化装置に係り、
特に、海水を逆浸透(RO)膜分離処理して淡水化する
場合に好適な淡水化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】海水の淡水化方法として、海水をRO膜
分離装置で膜分離処理して脱塩する方法が知られてい
る。
【0003】ところで、海水中には5〜6mg/Lのホ
ウ素(B)が含まれており、このホウ素は海水を1段で
RO膜分離処理したのみでは十分に除去できず、RO膜
透過水中には0.8mg/L程度のホウ素が残留する。
RO膜分離装置の原水のpHを9〜11に高めることに
より、1段のRO膜分離処理でホウ素を0.2mg/L
以下にまで除去することができるが、この場合には、p
H調整のためのアルカリが必要となる上に、海水に直接
アルカリを添加してpH9〜11に調整することで、C
aCO3 スケール生成の問題が生じ、長期に亘り安定な
運転を継続し得ない。
【0004】そこで、RO膜分離装置を2段に直列配置
し、海水を第1のRO膜分離装置で膜分離処理し、得ら
れる透過水にアルカリを添加してpH9〜11に調整し
た後、第2のRO膜分離装置で膜分離処理する方法が提
案されている。この方法によれば、スケール障害を引き
起こすことなく、ホウ素濃度の低い処理水を安定に得る
ことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記2
段RO膜分離処理は、pH調整のためにアルカリが必要
となることから、離島又は船上のように薬品の入手が困
難な場合には不向きである。しかも、アルカリを添加す
るため、第2のRO膜分離装置から得られる濃縮水は高
pHとなり、これを第1のRO膜分離装置の原水側に戻
して処理した場合にはスケール障害を引き起こすことと
なる。このため、2段目のRO膜分離装置の濃縮水に別
途酸を添加して中和する必要がある。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決し、アル
カリや酸等の薬剤を必要とすることなく、海水の2段R
O膜分離処理によりホウ素濃度の低い淡水を得ることが
できる淡水化装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の淡水化装置は、
原水を第1の逆浸透膜分離装置に通し、次いで、この透
過水を第2の逆浸透膜分離装置に通して淡水化する淡水
化装置において、第1の逆浸透膜分離装置の透過水を受
け入れる電解式酸・アルカリ生成器を設け、該電解式酸
・アルカリ生成器で生成したアルカリ水を第2の逆浸透
膜分離装置に供給するようにしたことを特徴とする。
【0008】本発明の淡水化装置は、例えば、次のよう
な態様を採用することができる。
【0009】 第1のRO膜分離装置の透過水の一部
を電解式酸・アルカリ生成器に導入し、この電解式酸・
アルカリ生成器で生成したアルカリ水を、第2のRO膜
分離装置に供給される第1のRO膜分離装置の残部に添
加する。
【0010】 第1のRO膜分離装置の透過水の全量
を電解式酸・アルカリ生成器に導入し、この電解式酸・
アルカリ生成器で生成したアルカリ水を第2のRO膜分
離装置に導入する。
【0011】電解式酸・アルカリ生成器であれば、供給
された水から任意のpHのアルカリ水を生成することが
できる。従って、この電解式酸・アルカリ生成器で生成
したアルカリ水を第1のRO膜分離装置の透過水に添加
してpH調整した後第2のRO膜分離装置で膜分離処理
することにより、或いは、第1のRO膜分離装置の透過
水をこの電解式酸・アルカリ生成器で所定のpHのアル
カリ水として第2のRO膜分離装置で膜分離することに
より、ホウ素を低濃度にまで除去することができる。ま
た、電解式酸・アルカリ生成器で生成した酸性水は、第
2のRO膜分離装置の濃縮水の中和に用いることができ
る。或いは、第2のRO膜分離装置の濃縮水を電解式酸
・アルカリ生成器に導入して中和することもできる。
【0012】本発明では、このような電解式酸・アルカ
リ生成器の原料水として第1のRO膜分離装置の透過水
を用いる。即ち、第1のRO膜分離装置の透過水は、第
1のRO膜分離装置における膜分離処理により、すでに
海水中のスケール成分(Ca,Mg等)がスケール生成
濃度よりも低い濃度に低減されており、また、塩類濃度
も1500mg/L程度であるため、スケール障害を引
き起こすことなく、電解により効率的にアルカリ水を生
成することができる。
【0013】なお、NaClを原料とする電解アルカリ
では、第1のRO膜分離装置の透過水に添加した場合、
第2のRO膜分離装置の原水の塩類濃度を高めることと
なり、結果として第2のRO膜分離装置の透過水水質を
悪化させるため、好ましくない。
【0014】また、本発明においては、特に、第1のR
O膜分離装置の透過水を電解式酸・アルカリ生成器のア
ルカリ水生成室に導入し、第2のRO膜分離装置の濃縮
水を電解式酸・アルカリ生成器の酸性水生成室に導入す
るようにするのが好ましい。即ち、第2のRO膜分離装
置の濃縮水は塩類濃度が高いため、酸性ないし中性の水
の生成に有効である。
【0015】この場合、第2のRO膜分離装置の濃縮水
を次のようにして中和するのが好ましい。 (i) 第2のRO膜分離装置の濃縮水の一部を電解式酸
・アルカリ生成器の酸性水生成室に導入し、電解式酸・
アルカリ生成器で生成した酸性水を該濃縮水の残部に添
加して中和する。
【0016】(ii) 第2のRO膜分離装置の濃縮水の全
量を電解式酸・アルカリ生成器の酸性水生成室に導入
し、電解式酸・アルカリ生成器で中性水を生成させる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の淡
水化装置を詳細に説明する。
【0018】図1〜4は本発明の淡水化装置の実施の形
態を示す系統図である。図1〜4において、同一機能を
奏する部材には同一符号を付してある。
【0019】図1〜4の淡水化装置は、海水の淡水化装
置であって、ポンプP1 で汲み上げた海水を原水槽1に
貯留し、この原水槽1内の海水をポンプP2 で濾過器2
に導入して濾過した後、高圧ポンプP3 で第1のRO膜
分離装置(以下「第1RO装置」と称す。)3及び第2
のRO膜分離装置(以下「第2RO装置」と称す。)5
に通水して2段RO膜分離処理し、処理水(淡水)を得
るものである。
【0020】図1の淡水化装置において、第1RO装置
3の透過水の一部をアルカリ水生成室に受け入れると共
に、後段の第2RO装置5の濃縮水の一部を酸性水生成
室に受け入れて電解処理する電解式酸・アルカリ生成器
4が設けられており、この電解式酸・アルカリ生成器4
における電解でアルカリ水と酸性水が生成する。なお、
この電解式酸・アルカリ生成器で生成するアルカリ水の
アルカリ量及び酸性水の酸量は、導入水量調整或いは電
解式酸・アルカリ生成器の電流値の調整などで制御する
ことができる。
【0021】電解式酸・アルカリ生成器4で生成したア
ルカリ水は、第1RO装置3の透過水を第2RO装置に
供給する配管に送給され、これにより第2RO装置5の
原水のpHは9〜11に調整される。
【0022】一方、電解式酸・アルカリ生成器4で生成
した酸性水は第2RO装置5から得られる高pHの濃縮
水の中和に用いられる。即ち、この第2RO装置5の濃
縮水の一部は電解式酸・アルカリ生成器4の酸性水生成
室に送給され、酸性水の原料となり、残部は中和後、第
1RO装置3の原水側に返送されて処理される。なお、
この第2RO装置5の濃縮水は中和後系外へ排出しても
良い。
【0023】このように、第1RO装置3の透過水及び
第2RO装置5の濃縮水を原料としてそれぞれアルカリ
水及び酸性水を得、これらを各々第2RO装置5の原水
のpH調整及び第2RO装置5の濃縮水の中和に利用す
るため、pH調整及び中和のための薬剤は不要となる。
【0024】図2の淡水化装置は、第1RO装置3の透
過水の全量を電解式酸・アルカリ生成器4のアルカリ水
生成室に導入し、この電解式酸・アルカリ生成器4でp
H9〜11のアルカリ水を生成させ、これを直接第2R
O装置5に送給する点が図1の淡水化装置と異なり、そ
の他は同様の構成とされている。
【0025】この淡水化装置であっても、第1RO装置
3の透過水及び第2RO装置5の濃縮水を原料としてそ
れぞれアルカリ水及び酸性水を得、これを各々第2RO
装置5の原水及び第2RO装置5の濃縮水の中和に利用
するため、pH調整及び中和のための薬剤は不要とな
る。
【0026】図3,4の淡水化装置は、第2RO装置5
の濃縮水の全量を電解式酸・アルカリ生成器4の酸性水
生成室に導入することにより中和し、得られた中性水を
第1RO装置3の原水側に返送する点がそれぞれ図1,
2に示す淡水化装置と異なり、その他は同様の構成とさ
れている。
【0027】これらの淡水化装置であっても、第1RO
装置3の透過水を原料としてアルカリ水を得ると共に、
電解式酸・アルカリ生成器4で第2RO装置5の濃縮水
を中和するため、pH調整及び中和のための薬剤は不要
となる。なお、図3,4の淡水化装置においても、電解
式酸・アルカリ生成器4で得られた中性水は系外へ排出
しても良い。
【0028】なお、このような淡水化装置により海水を
2段RO膜分離処理して淡水化する場合、次のような条
件とすることにより、電解式酸・アルカリ生成器4で生
成したアルカリ水及び酸性水で、第2RO装置5の原水
のpH調整及び第2RO装置5の濃縮水の中和を効率的
に行うことができ、極めて有利である。
【0029】第1RO装置の透過水量:濃縮水量=1:
1.2〜2.3 第1RO装置の透過水のうち、電解式酸・アルカリ生成
器へ送給する割合=1/1〜1/10 電解式酸・アルカリ生成器で生成するアルカリ水のpH
=9〜11.5 電解式酸・アルカリ生成器で生成する酸性水のpH=4
〜2 アルカリ水量:酸性水量=1:1〜0.01 第2のRO装置の透過水量:濃縮水量=1:0.05〜
1 第2RO装置の濃縮水のうち、電解式酸・アルカリ生成
器へ送給する割合=1/1〜1/10 このような本発明の淡水化装置は、特に、離島、船上等
の薬剤の入手が困難な場所での海水の淡水化に有用であ
る。
【0030】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
【0031】実施例1 図1に示す淡水化装置により海水の処理を行った。処理
条件は次の通りである。
【0032】第1RO装置への供給圧力:46 kgf
/cm2 第1RO装置への供給水量:121 L/min 第1RO装置の透過水量:42 L/min 第1RO装置の透過水のうちの電解式酸・アルカリ生成
器への供給水量:10L/min 電解式酸・アルカリ生成器で生成したアルカリ水のp
H:10〜11.5 電解式酸・アルカリ生成器で生成したアルカリ水量:1
0L/min 電解式酸・アルカリ生成器で生成した酸性水のpH:
2.0〜4.0 電解式酸・アルカリ生成器で生成した酸性水量:1.0
L/min 第2RO装置の濃縮水のうち電解式酸・アルカリ生成器
への供給水量:1.0L/min 第2RO装置に供給する第1RO装置の透過水に添加し
たアルカリ水量:10L/min 第2RO装置の供給水pH:10.5 第2RO装置への供給圧力:26 kgf/cm2 第2RO装置への供給水量:42 L/min 第2RO装置の透過水量:35 L/min なお、第2RO装置の濃縮水の残部には、電解式酸・ア
ルカリ生成器で生成した酸性水を1.0L/minの割
合で添加してpH6〜8に調整した後、第1RO装置の
供給側に戻した。
【0033】原水(海水)、第1RO装置の透過水及び
第2RO装置の透過水(処理水)の水質を表1に示す。
【0034】
【表1】
【0035】表1より、本発明によれば、アルカリ及び
酸の添加を必要とすることなく、ホウ素濃度が極めて低
い高水質の淡水を得ることができることがわかる。
【0036】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の淡水化装置
によれば、アルカリ剤を使用することなく、海水の2段
RO膜分離処理により、ホウ素濃度の低い、良好な水質
の淡水を得ることができる。また、2段目のRO膜分離
装置の濃縮水の中和のための酸も不要である。このた
め、本発明の淡水化装置は、薬剤の入手が困難な場所に
おいても有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の淡水化装置の実施の形態を示す系統図
である。
【図2】本発明の淡水化装置の別の実施の形態を示す系
統図である。
【図3】本発明の淡水化装置の更に別の実施の形態を示
す系統図である。
【図4】本発明の淡水化装置の異なる実施の形態を示す
系統図である。
【符号の説明】
1 原水槽 2 濾過器 3 第1RO装置 4 電解式酸・アルカリ生成器 5 第2RO装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原水を第1の逆浸透膜分離装置に通し、
    次いで、この透過水を第2の逆浸透膜分離装置に通して
    淡水化する淡水化装置において、 第1の逆浸透膜分離装置の透過水を受け入れる電解式酸
    ・アルカリ生成器を設け、 該電解式酸・アルカリ生成器で生成したアルカリ水を第
    2の逆浸透膜分離装置に供給するようにしたことを特徴
    とする淡水化装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記第1の逆浸透膜
    分離装置の透過水の一部を電解式酸・アルカリ生成器に
    導入し、該電解式酸・アルカリ生成器で生成したアルカ
    リ水を、第2の逆浸透膜分離装置に供給される第1の逆
    浸透膜分離装置の残部に添加して第2の逆浸透膜分離装
    置に導入するようにしたことを特徴とする淡水化装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記第1の逆浸透膜
    分離装置の透過水の全量を電解式酸・アルカリ生成器に
    導入し、該電解式酸・アルカリ生成器で生成したアルカ
    リ水を第2の逆浸透膜分離装置に導入するようにしたこ
    とを特徴とする淡水化装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項におい
    て、第1の逆浸透膜分離装置の透過水を電解式酸・アル
    カリ生成器のアルカリ水生成室に導入し、第2の逆浸透
    膜分離装置の濃縮水の一部を電解式酸・アルカリ生成器
    の酸性水生成室に導入し、該濃縮水の残部に電解式酸・
    アルカリ生成器で生成した酸性水を添加して中和するよ
    うにしたことを特徴とする淡水化装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし3のいずれか1項におい
    て、第1の逆浸透膜分離装置の透過水を電解式酸・アル
    カリ生成器のアルカリ水生成室に導入し、第2の逆浸透
    膜分離装置の濃縮水の全量を電解式酸・アルカリ生成器
    の酸性水生成室に導入して中和するようにしたことを特
    徴とする淡水化装置。
JP8160012A 1996-06-20 1996-06-20 淡水化装置 Pending JPH105760A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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