JPS6336891A - 逆侵透法による海水淡水化方法 - Google Patents
逆侵透法による海水淡水化方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の目的
[産業上の利用分野]
本発明は、逆浸透法を用いて海水から淡水を製造する方
法の改良、詳しくは逆浸透膜の保護およびスケールの生
成防止のためDHを制御する方法に関する。
法の改良、詳しくは逆浸透膜の保護およびスケールの生
成防止のためDHを制御する方法に関する。
ここで「海水」とは、海水のほか、それに類似した溶存
塩類を含有する液を総称する詔であって、「かlν水」
を包含する。
塩類を含有する液を総称する詔であって、「かlν水」
を包含する。
[従来の技術]
逆浸透法により海水を淡水化するには、アルカリ塩類(
炭酸カルシウムおよび水酸化マグネシウムなど)のスケ
ールの析出と逆浸透膜の加水分解を防止(とくにセルロ
ース系膜材質の場合)するため、海水のpH(通常は8
.0〜8.3〉を下げて6.5前後の弱酸性にして、装
置に供給する必要がおる。
炭酸カルシウムおよび水酸化マグネシウムなど)のスケ
ールの析出と逆浸透膜の加水分解を防止(とくにセルロ
ース系膜材質の場合)するため、海水のpH(通常は8
.0〜8.3〉を下げて6.5前後の弱酸性にして、装
置に供給する必要がおる。
海水のl)Hを低下させる手段として、従来は硫酸、塩
酸などの強酸を海水に添加することが一般に行なわれて
いる。 しかし、これは薬品の輸送、貯蔵、取扱いの上
で危険を伴ない、とくに僻地、離島および海上設備等の
特殊環境下では危険性が増大するし、輸送の費用が付加
されて、コスト高となる。
酸などの強酸を海水に添加することが一般に行なわれて
いる。 しかし、これは薬品の輸送、貯蔵、取扱いの上
で危険を伴ない、とくに僻地、離島および海上設備等の
特殊環境下では危険性が増大するし、輸送の費用が付加
されて、コスト高となる。
硫酸に代る薬品として、小皿硫酸ナトリウム、スルファ
ミン酸などを添加することも考えられる。
ミン酸などを添加することも考えられる。
これらは硫酸のような強酸に比べると危険性は少ないが
、貯蔵中の変質や価格が高いといった点で、実用性が乏
しい。 ざらに、DHの調整に代えてスケール抑制剤を
添加する方法もあるが、これらの薬剤は一般に高価であ
る。 酸類、塩類または抑制剤を添加する方法には、供
給液の塩分濃度を高めるので、添加しない場合よりも、
液の浸透圧が増大するという問題もある。 つまり、一
定の透析水量を1qるためにはより高い圧力、すなわち
より大きな駆動動力を必要とするので、動力コストが高
くなる。
、貯蔵中の変質や価格が高いといった点で、実用性が乏
しい。 ざらに、DHの調整に代えてスケール抑制剤を
添加する方法もあるが、これらの薬剤は一般に高価であ
る。 酸類、塩類または抑制剤を添加する方法には、供
給液の塩分濃度を高めるので、添加しない場合よりも、
液の浸透圧が増大するという問題もある。 つまり、一
定の透析水量を1qるためにはより高い圧力、すなわち
より大きな駆動動力を必要とするので、動力コストが高
くなる。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明者らは上記した問題を解決すべく鋭意研究を徂ね
た結果、逆浸透膜に供給する海水に炭酸ガスを吹き込む
ことによって、l)Hを容易にi:、lI iff[I
することができ、かつ特別のDH制御装置を使用する必
要もないことを見出して、本発明を完成するに至った。
た結果、逆浸透膜に供給する海水に炭酸ガスを吹き込む
ことによって、l)Hを容易にi:、lI iff[I
することができ、かつ特別のDH制御装置を使用する必
要もないことを見出して、本発明を完成するに至った。
従って、本発明の目的は、逆浸透法による海水の淡水化
において、薬品の取扱いおよび運転上の危険がなく、p
H制御システム系を簡素化でき、低減された運転経費で
pHを容易に制御できる方法を提供することに必る。
において、薬品の取扱いおよび運転上の危険がなく、p
H制御システム系を簡素化でき、低減された運転経費で
pHを容易に制御できる方法を提供することに必る。
発明の構成
[問題点を解決するための手段]
図面を参照して説明すれば、本発明の逆浸透法による海
水淡水化方法は、第1図に示すように、海水を供給ポン
プ1により逆浸透膜装置8に供給して淡水’nil造す
る方法において、供給液FにCO2を圧入ポンプ2によ
り吹き込んでDHを低下させ、供給液FのpHが所定範
囲にあるようにして、上記装置に供給することを特徴と
する。
水淡水化方法は、第1図に示すように、海水を供給ポン
プ1により逆浸透膜装置8に供給して淡水’nil造す
る方法において、供給液FにCO2を圧入ポンプ2によ
り吹き込んでDHを低下させ、供給液FのpHが所定範
囲にあるようにして、上記装置に供給することを特徴と
する。
吹き込むCO2は、純C02に限らず、供給液の性状を
損わない限り他のガスを含有するガスでおってもにい。
損わない限り他のガスを含有するガスでおってもにい。
図示した例では、CO2を、その発生装置4で製造し
、これを供給液Fの一部にエジェクタ3で混合して供給
液ラインに注入し、その接触効果を高めている。 CO
2発生装置4としては、灯油、重油またはプロパンガス
などの炭化水素系燃料の燃焼炉が好適である。 デイ−
ピル発電機などがあれば、その排ガスを利用してもよい
。 微1分炭のような炭素系燃料を燃焼させる炉も、C
O2発生装置として使用できる。
、これを供給液Fの一部にエジェクタ3で混合して供給
液ラインに注入し、その接触効果を高めている。 CO
2発生装置4としては、灯油、重油またはプロパンガス
などの炭化水素系燃料の燃焼炉が好適である。 デイ−
ピル発電機などがあれば、その排ガスを利用してもよい
。 微1分炭のような炭素系燃料を燃焼させる炉も、C
O2発生装置として使用できる。
CO2を吹き込んだ供給液Fは、砂濾過器5で懸濁物質
を除去した後、カートリッジフィルタ6を通し、高圧ポ
ンプ7により逆浸透膜装置8に圧送する。 カートリッ
ジフィルタ6は、砂濾過器5から恢は出すおそれがおる
砂粒などを除き、逆浸透膜が損傷することを防ぐ。 C
O2発生装置として各種の燃焼炉を使用した場合に発生
することのあるメスなどは、はとんど砂濾過器5で除去
され、もしこれを通過しても、カートリッジフィルタで
除去される。
を除去した後、カートリッジフィルタ6を通し、高圧ポ
ンプ7により逆浸透膜装置8に圧送する。 カートリッ
ジフィルタ6は、砂濾過器5から恢は出すおそれがおる
砂粒などを除き、逆浸透膜が損傷することを防ぐ。 C
O2発生装置として各種の燃焼炉を使用した場合に発生
することのあるメスなどは、はとんど砂濾過器5で除去
され、もしこれを通過しても、カートリッジフィルタで
除去される。
逆浸透膜の材質は、前記のセルロースアセテートのほか
、芳香族ポリアミド、架橋ポリエーテル、ポリエーテル
アミド、ポリイミドなどがあり、いずれも好適に使用で
きることはもちろんである。
、芳香族ポリアミド、架橋ポリエーテル、ポリエーテル
アミド、ポリイミドなどがあり、いずれも好適に使用で
きることはもちろんである。
逆浸透膜装置8で分離製造した淡水Wは、図示してない
pH再調整などの後処理工程に移送し、濃縮水Cは放流
する。
pH再調整などの後処理工程に移送し、濃縮水Cは放流
する。
CO2の吹き込みに用いる装置は、前記したエジェクタ
が簡易で好都合であるが、そのほかの手段も使用できる
。 第2図は、吸収塔9を使用した例である。 この場
合、CO2は吸収塔9の下部に吹き込まれ、上部より滴
下する供給液と向流接触する。
が簡易で好都合であるが、そのほかの手段も使用できる
。 第2図は、吸収塔9を使用した例である。 この場
合、CO2は吸収塔9の下部に吹き込まれ、上部より滴
下する供給液と向流接触する。
いずれの場合も、C02を吹き込んだ供給液のDHは、
5.5〜7.0、好ましくは6〜6.5となるように、
条件を設定する。 CO2の必要辺は、目的とするpH
や液温、ざらには吹き込むガスのCO2′f:i度など
によって変動するが、海水1TrL3あたり4〜60!
1程度で、pHを6.5に下げることができる。 後記
の実例が示すにうに、CO2吹き込みによるpHの低下
は、好都合なことに、逆浸透に有利なpH領域に達した
のちは飽和する傾向があるから、過剰の吹き込みが悪影
響を与えることはない。
5.5〜7.0、好ましくは6〜6.5となるように、
条件を設定する。 CO2の必要辺は、目的とするpH
や液温、ざらには吹き込むガスのCO2′f:i度など
によって変動するが、海水1TrL3あたり4〜60!
1程度で、pHを6.5に下げることができる。 後記
の実例が示すにうに、CO2吹き込みによるpHの低下
は、好都合なことに、逆浸透に有利なpH領域に達した
のちは飽和する傾向があるから、過剰の吹き込みが悪影
響を与えることはない。
[作 用]
炭酸ガス(CO2>を水に溶解すると、よく知られてい
るように、次の反応が起る。
るように、次の反応が起る。
C02+H20→l−12CO3・・・・・・(1)各
形態の炭酸の水中での存在割合はpHfaで決まり、第
3図のように表わされる。
形態の炭酸の水中での存在割合はpHfaで決まり、第
3図のように表わされる。
一方、海水中には400mz/u前後のカルシウムイオ
ンが存在しており、これが炭酸イオンと結合すると、炭
酸カルシウムスケールとして析出する。
ンが存在しており、これが炭酸イオンと結合すると、炭
酸カルシウムスケールとして析出する。
Ca2+十CO2−→CaC0↓・ (4)CO2を吹
き込んで海水のDHを6.5前後に調整すると、水中の
炭酸は、第3図′にみるように重炭酸イオン(HCO3
−)および全炭酸(CO2+1−12 CO3)として
存在するだ(プとなり、炭酸イオン(CO32−〉とし
ては存在しない。
き込んで海水のDHを6.5前後に調整すると、水中の
炭酸は、第3図′にみるように重炭酸イオン(HCO3
−)および全炭酸(CO2+1−12 CO3)として
存在するだ(プとなり、炭酸イオン(CO32−〉とし
ては存在しない。
従って、pH6,5以下の領域では、炭酸カルシウムス
ケールは析出しない。
ケールは析出しない。
このようにして、逆浸透膜装置に供給する海水にCO2
を吹き込むだけで、容易にpHを下げ、スケール析出の
防止とともに逆浸透膜を保護することができる。 それ
ゆえCO2の吹き込みは、薬品に代るDHの制御手段と
して有効である。
を吹き込むだけで、容易にpHを下げ、スケール析出の
防止とともに逆浸透膜を保護することができる。 それ
ゆえCO2の吹き込みは、薬品に代るDHの制御手段と
して有効である。
[実施例11
第4図に示すように、故気球をそなえた炭酸ガス吹き込
み塔14に、炭酸ガスポンベ11をヒータ12を設けた
導管13で接続した試験装置を製作した。 図において
、Flは流量指示器、TIは温度指示器、DHIはDH
指示器である。
み塔14に、炭酸ガスポンベ11をヒータ12を設けた
導管13で接続した試験装置を製作した。 図において
、Flは流量指示器、TIは温度指示器、DHIはDH
指示器である。
試料液を炭酸ガス吹き込み塔14に張り、CO2を吹き
込んで、吹き込み量とpHとの関係を測定した。
込んで、吹き込み量とpHとの関係を測定した。
試料液は、神奈川系茅ケ崎海岸で採取した海水を原液と
し、次の各種の液(A〜D)各51に紳(濃度100%
)CO2を吹き込み、吹き込み咄とDHとの関係を調べ
た。
し、次の各種の液(A〜D)各51に紳(濃度100%
)CO2を吹き込み、吹き込み咄とDHとの関係を調べ
た。
A液;原液(TDS : 33,600my/U )B
液:原液をTDS : 50.OOOmy/U(中近東
海域程度)に薬剤で調整した もの C液:水道水 り液:蒸留水 (ここで、TDSは全溶解固形分であり、B液にはNa
CfJ 、 M(] (、Q 、 Ca (、fJ
2゜KC,[! 、Na HCO3、KBr 、H3B
O3。
液:原液をTDS : 50.OOOmy/U(中近東
海域程度)に薬剤で調整した もの C液:水道水 り液:蒸留水 (ここで、TDSは全溶解固形分であり、B液にはNa
CfJ 、 M(] (、Q 、 Ca (、fJ
2゜KC,[! 、Na HCO3、KBr 、H3B
O3。
M(J 304などからなる海水組成混合薬品を添加し
た。〕 結果は、第5図に示すとおりである。
た。〕 結果は、第5図に示すとおりである。
第5図から、濃度100%のCO2を用いて海水のpH
を6.5前後にするためには、海水1m3あたりガスを
40〜60ρ吹き込めばよいことがわかる。 そして、
吹き込み量が過剰になった場合でも、海水のpHは6前
後で一定となるから、とくに厳密なりH制御システムは
設ける必要かない。
を6.5前後にするためには、海水1m3あたりガスを
40〜60ρ吹き込めばよいことがわかる。 そして、
吹き込み量が過剰になった場合でも、海水のpHは6前
後で一定となるから、とくに厳密なりH制御システムは
設ける必要かない。
[実施例2]
別にカラス製の容器にガス吹き込み管(内径0゜2 m
m >を、その底部近くに開口するように設(プ、温度
24〜26°Cの海水700dを張り、ボンベからのC
O2と空気との混合ガスを、2.ON、I)/hr内外
の流速で吹き込/νだ。
m >を、その底部近くに開口するように設(プ、温度
24〜26°Cの海水700dを張り、ボンベからのC
O2と空気との混合ガスを、2.ON、I)/hr内外
の流速で吹き込/νだ。
液のDHが6.5まで低下するに要した時間およびガス
量を測定し、消費した正味のGO2ffiを算出した。
量を測定し、消費した正味のGO2ffiを算出した。
その結果を、海水の温度およびpHの値とともに、下の
表に示す。 表のデータは、燃焼排カスのようなCO2
源でも十分な効果かあり、CO2の消費効率に関しては
、純CQ2などよりも、むしろ右利であることを示して
いる。
表に示す。 表のデータは、燃焼排カスのようなCO2
源でも十分な効果かあり、CO2の消費効率に関しては
、純CQ2などよりも、むしろ右利であることを示して
いる。
17.55 2.0 10.3 0.3&
5.15 7.55 1.9 6
.6 0.21 15.05 7.77
1.9 7.9 0.25 17.81
0 7.77 1.9 8.2
0.2B 37.010 7.80
4.6 3.9 0.30 42.815
7.77 1.9 7.0 0.
22 47.115 7.55 4.
6 2.6 0.20 42.8100
7.52 2.1 1.1 0.04
57.1発明の効果 本発明の逆浸透法による海水淡水化方法は、炭酸ガスの
吹き込みによってDHの制御が容易に達成され、従来法
のような、取扱い、運転上の危険はほとんどない。 炭
酸ガスは、コークスなど炭素系の燃お1、または灯油、
重油などの炭化水素未燃11の燃焼により、あるいは、
ボイラー、内燃機関などの排ガスから、容易に得ること
ができる。
5.15 7.55 1.9 6
.6 0.21 15.05 7.77
1.9 7.9 0.25 17.81
0 7.77 1.9 8.2
0.2B 37.010 7.80
4.6 3.9 0.30 42.815
7.77 1.9 7.0 0.
22 47.115 7.55 4.
6 2.6 0.20 42.8100
7.52 2.1 1.1 0.04
57.1発明の効果 本発明の逆浸透法による海水淡水化方法は、炭酸ガスの
吹き込みによってDHの制御が容易に達成され、従来法
のような、取扱い、運転上の危険はほとんどない。 炭
酸ガスは、コークスなど炭素系の燃お1、または灯油、
重油などの炭化水素未燃11の燃焼により、あるいは、
ボイラー、内燃機関などの排ガスから、容易に得ること
ができる。
従って、この方法は、外国や離島など、遠隔または交通
不便の地において、安全確実で経済的に海水淡水化を実
施しようとする場合、とくに有用でおる。
不便の地において、安全確実で経済的に海水淡水化を実
施しようとする場合、とくに有用でおる。
第1図および第2図は、ともに本発明の方法を実施する
ための逆浸透法海水淡水化装置について、代表的な例を
示すフローチャートである。 第3図は、本発明の方法の原理を説明するための、pl
−1と炭酸の形態別モル百分率との関係を示すグラフで
ある。 第4図は、本発明の方法の実施例に使用した試験装置の
構成を示すフローチャートである。 第5図は、上記の実施例における炭酸ガスの吹き込みに
よる海水pHの変化を示すグラフである。 1・・・供給ポンプ 2・・・圧入ポンプ 3・・・エジェクタ 4・・・炭酸ガス発生装置 5・・・砂濾過器 6・・・カートリッジフィルタ 7・・・高圧ポンプ 8・・・逆浸透膜装置 9・・・吸収塔 10・・・濾過器供給ポンプ F・・・供給液 W・・・淡 水 C・・・濃縮水 持許出1幀人 日揮株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 央 部3図 H 第4図
ための逆浸透法海水淡水化装置について、代表的な例を
示すフローチャートである。 第3図は、本発明の方法の原理を説明するための、pl
−1と炭酸の形態別モル百分率との関係を示すグラフで
ある。 第4図は、本発明の方法の実施例に使用した試験装置の
構成を示すフローチャートである。 第5図は、上記の実施例における炭酸ガスの吹き込みに
よる海水pHの変化を示すグラフである。 1・・・供給ポンプ 2・・・圧入ポンプ 3・・・エジェクタ 4・・・炭酸ガス発生装置 5・・・砂濾過器 6・・・カートリッジフィルタ 7・・・高圧ポンプ 8・・・逆浸透膜装置 9・・・吸収塔 10・・・濾過器供給ポンプ F・・・供給液 W・・・淡 水 C・・・濃縮水 持許出1幀人 日揮株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 央 部3図 H 第4図
Claims (2)
- (1)海水を逆浸透膜装置に供給して淡水を製造する方
法において、供給液にCO_2またはCO_2含有ガス
を吹き込んでpHを低下させ、上記装置に供給すること
を特徴とする逆浸透法を用いた海水淡水化方法。 - (2)CO_2含有ガスとして、炭素系または炭化水素
系燃料の燃焼排ガスを使用する特許請求の範囲第1項の
海水淡水化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61177432A JPS6336891A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 逆侵透法による海水淡水化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61177432A JPS6336891A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 逆侵透法による海水淡水化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6336891A true JPS6336891A (ja) | 1988-02-17 |
Family
ID=16030838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61177432A Pending JPS6336891A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 逆侵透法による海水淡水化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6336891A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997023415A1 (de) * | 1995-12-22 | 1997-07-03 | Henkel-Ecolab Gmbh & Co. Ohg | Aufbereitung alkalischer spülwässer mit umkehrosmose nach neutralisation mit biogenem kohlendioxid |
JP2005502460A (ja) * | 2001-09-14 | 2005-01-27 | シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド | 水性流によるco2含有ガスからのco2洗浄 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49135888A (ja) * | 1973-05-04 | 1974-12-27 |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP61177432A patent/JPS6336891A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49135888A (ja) * | 1973-05-04 | 1974-12-27 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997023415A1 (de) * | 1995-12-22 | 1997-07-03 | Henkel-Ecolab Gmbh & Co. Ohg | Aufbereitung alkalischer spülwässer mit umkehrosmose nach neutralisation mit biogenem kohlendioxid |
JP2005502460A (ja) * | 2001-09-14 | 2005-01-27 | シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド | 水性流によるco2含有ガスからのco2洗浄 |
JP4695834B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2011-06-08 | シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド | 水性流によるco2含有ガスからのco2洗浄 |
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