JPWO2015141693A1 - 半透膜分離装置および半透膜分離装置の運転方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2:原水槽
3:原水供給ポンプ
4:前処理ユニット
5:中間水槽
6:保安フィルター
7、7a、7b、7c:昇圧ポンプ
8、8a、8b:半透膜ユニット
9:封止部
10、10a、10b:エネルギー回収ユニット
11:第1の透過水ライン
12:第2の透過水ライン
13:透過水槽
14:濃縮排水ライン
14a:第1の濃縮水
14b:第2の濃縮水
15、15a、15b:圧力交換式エネルギー回収ユニット
17:前処理水供給ポンプ
18:バルブ
19、19a、19b:ターボチャージャー(エネルギー回収用ターボチャージャー)
20:流路切替バルブ
21a、21b、21c、21d:三方弁
22:分離膜
23:透過側流路部材
24:供給側流路部材
25:中心管
26:テレスコープ防止板
27:被処理流体(被処理水)
28:透過流体(透過水)
29:濃縮流体(濃縮水)
31:被処理流体(被処理水)供給口
32:半透膜エレメント(分離膜エレメント)
33:濃縮流体(濃縮水)排出口
34:コネクター
35:端板
36:透過流体(透過水)出口
37:半透膜モジュール(分離膜モジュール)
38:シール部材
39:筒状圧力容器
41:筒状圧力容器の内壁
42:テレスコープ防止板
43:テレスコープ防止板の外周部
44:O−リングシール(シール部材)
45:U−カップシール(シール部材)
46:スプリットリングシール(シール部材)
47:スプリット部
48: 内周直径
49: 外周直径
50:垂直にカットされたスプリット部
51,52:垂直カット部分の近傍のシール部材
53:テレスコープ防止板の円周溝の両側部分
54:斜めにカットされたスプリット部
55,56:斜めカット部分の近傍のシール部材
57:階段状にカットされたスプリット部
58,59:階段状カット部分の近傍のシール部材
Claims (16)
- 海水または塩分濃度1重量%以上の高濃度かん水を原水として、原水もしくはその前処理水を供給水として、加圧供給する昇圧ポンプの下流に半透膜ユニットが配置され、濃縮水と透過水に分離するための半透膜分離装置であって、
前記半透膜ユニットは、
一つの筒状圧力容器に半透膜エレメントが複数直列に収納され、片方の端部から供給水が供給され、前段に位置する半透膜エレメントから得られる非透過水を次段に位置する半透膜エレメントに供給する構造のモジュールからなるとともに、
前段の半透膜エレメントから得られる透過水と残りの後段から得られる透過水が分割されるように前段から得られる透過水の一部を一方の端部から取り出すための第1の透過水ラインと前記残り後段の透過水を他方の端部から取り出すための第2の透過水ラインを備え、かつ、
前記第1の透過水ラインがエネルギー回収ユニットに接続され、背圧エネルギーを利用して供給水の一部を圧力交換式エネルギー回収ユニットおよびターボチャージャーの少なくともひとつで昇圧するようになっている半透膜分離装置。 - 第1の透過水にかける背圧から取り出される背圧エネルギーを利用して前記圧力交換式エネルギー回収ユニットによって供給水のうち少なくとも一部を第1の透過水と実質的に等量昇圧し、その後前記昇圧ポンプで必要圧力まで昇圧するとともに背圧エネルギーを利用しない残りの供給水をもう1台の昇圧ポンプで必要圧力まで昇圧してから混合し、前記半透膜ユニットに供給するようになっている請求項1に記載の半透膜分離装置。
- 第1の透過水の背圧エネルギーを利用しない供給水のうち、濃縮水量と実質的に等量の昇圧を、濃縮水の圧力エネルギーによって行う請求項1または2に記載の半透膜分離装置。
- 第1の透過水にかける背圧から取り出される背圧エネルギーを利用して前記ターボチャージャーによって供給水の一部を昇圧し、
その前か後で必要圧力まで前記昇圧ポンプで昇圧するとともに、背圧エネルギーを利用しない残りの供給水を他の昇圧手段によって行う請求項1に記載の半透膜分離装置。 - 第1の透過水の背圧エネルギーを利用しない供給水の少なくとも一部の昇圧を濃縮水の圧力エネルギーによって行う請求項4に記載の半透膜分離装置。
- 背圧エネルギーを利用しない供給水の少なくとも一部の昇圧を前記ターボチャージャーによって行うとともに、必要に応じて残りの供給水を他の昇圧手段で行う請求項3または5に記載の半透膜分離装置。
- 背圧エネルギーを利用しない供給水少なくとも一部の昇圧を前記圧力交換式エネルギー回収ユニットと昇圧ポンプによって行うとともに、必要に応じて残りの供給水を他の昇圧手段で行う請求項3または5に記載の半透膜分離装置。
- 原水濃度が4重量%以上の海水または、高濃度かん水であって、前記半透膜ユニットへの供給水量に対する透過水の回収率が30%以上50%以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載の半透膜分離装置。
- 前段の半透膜エレメントの透水性能が後段の半透膜エレメントの透水性能よりも大きい請求項1〜8のいずれか1項に記載の半透膜分離装置。
- 前段の半透膜エレメントの阻止性能が後段の半透膜エレメントの阻止性能よりも小さい請求項1〜9のいずれか1項に記載の半透膜分離装置。
- 前段の半透膜エレメントのうち最上流から1ないし複数の半透膜エレメントが前段の他の半透膜エレメントよりも透水性が小さい請求項9に記載の半透膜分離装置。
- 後段の半透膜エレメントのうち最下流から1ないし複数の半透膜エレメントが後段の他の半透膜エレメントよりも阻止性能が大きい請求項10に記載の半透膜分離装置。
- 前記半透膜ユニットへの供給水の供給方向を逆向きに出来る流路構造となっている請求項1〜12のいずれか1項に記載の半透膜分離装置。
- 半透膜エレメントが、シート上の半透膜が巻回されてなる膜巻体が外装体で覆われ、膜巻体および外装体の少なくとも片端に、テレスコープ防止板が設けられ、少なくとも、1つのテレスコープ防止板の外周に原水シール部材が設けられてなるスパイラル型膜エレメントであり、前記原水シール部材が、半透膜エレメントを筒状圧力容器内で実質的に両方向に移動可能せしめる構造である請求項13に記載の半透膜分離装置。
- 請求項13または14に記載の半透膜分離装置を運転する半透膜分離装置の運転方法において、水温と原水濃度の少なくとも一方の値が、予め定められた値を超えた場合に、前記半透膜ユニットの供給水の供給方向を逆向きにする半透膜分離装置の運転方法。
- 海水または塩分濃度1重量%以上の高濃度かん水を原水として、原水もしくはその前処理水を供給水として、加圧供給する昇圧ポンプの下流に少なくとも二つの半透膜モジュールの供給水側が直列に接続配置され、前段の半透膜モジュールから得られる非透過水を次段に位置する半透膜モジュールに供給する構造のユニットによって、濃縮水と透過水に分離するための半透膜分離装置であって、前記半透膜モジュールのうち、少なくとも最後尾の半透膜モジュールを除く少なくとも一つの半透膜モジュールから得られる透過水の出口がエネルギー回収ユニットに接続され、背圧エネルギーを利用して供給水の一部を圧力交換式エネルギー回収ユニットおよびターボチャージャーの少なくともひとつで昇圧するようになっている半透膜分離装置。
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