六 [ 組 膜 置 於 轉 料 透 透 膜 膜 納 還 藉 的 的 化 面 則 以 .201235088 、發明說明： 發明所屬之技術領域】 本發明係關於鹽水淡 自_汆搐π /χ化裝置’其可使用 目鹽水獲得淡水 ▲ 模組k μ 、，，田而吕，是關於在瀆 〜β此水的注入 。 入方法上具有特徵之 先前技術】 根 據 逆 滲 透 膜 法 所 不 會 產 生 相 變 化 卻 能 管 理 容 易 而 有 利 於 能 用 或 工 業 用 之 淡 水 的 性 分 離 性 的 降 低 膜 之 前 > 採 用 過 濾 、 及 超 過 澈 膜 之 過 濾 等 表 面 進行 定 期 清 洗 〇 作 為 膜 表 面 之 定 期 特 殊 之 殺 菌 劑 硫 可 列 舉 於 一 定 期 間 之 檸 檬 酸 所 作 之 酸 清 洗 定 期 清 洗 等 〇 於間歇清洗中，開發出了間歇性地供給 救菌方法（專利文獻1 )，且已於許多機械設 。然而’於此間歇清洗中，雖可除去暫時 之微生物層或金屬離子的析出物，但僅藉 無法元全防止這些污染物質之蓄積，均需 進行定期清洗操作。 逆滲透膜模 洗該逆滲透 鹽水淡化裝 水淡化，由 物質，且運 用於取得飲 滲透膜之滲 供給至逆滲 、精密過濾 之後，再對 藉亞硫酸氫 歇清洗外， 停止，進行 作之鹼清洗 硫酸等之酸 備中被實用 附著於膜表 由間歇清洗 要停止設備 進行之海水淡化及滷 分離除去鹽分及有害 源利用’所以已被應 領域中。為了防止逆 通常在將海水、滷水 凝聚沉澱、加壓浮上 的方法進行了前處理 清洗方法，除了進行 酸在運轉中所作之間 運轉後，使淡化裴置 、及藉鹼性碳酸鈉所 -4 - .201235088 於疋期清洗中’使用由組合裝設於 以混合及儲備清洗水及清洗藥品之清洗 槽内之清洗水輸送至該淡化裝置的清洗 清洗水中之顆粒狀物質的過濾器所構成 清洗槽内投入檸檬酸或鹼性碳酸鈉，以 度成為1〜3 %或鹼性碳酸鈉水溶液pH右 方式進行溶解、稀釋後，使用清洗泵將 透膜模組而進行定期清洗。清洗完逆滲 則經由清洗回流配管而循環至清洗槽。 根據逆滲透膜之滲透原理，為了使 有某程度之鹽分的供給水透過逆渗透膜 泵等將供給水之壓力昇高至滲透壓以上 分濃度有關聯’例如，在以逆參透膜對 情況下，最低需要3MPa以上，若考慮 需要為5MPa以上的壓力。即使是涵水 亦需要IMPa以上的壓力。藉此，於淡 高之液體所通過之部分，亦即高壓录、 逆滲透膜模組之配管及相關的閥、以及 組之濃縮水的配管及閥，係使用具有财 但是，不鏽鋼之耐钮性具有限度。 之原因各式各樣’但基本上係與金屬； 關。金屬表面依據環境而生成不同之皮 到此皮膜性質的影響。不鏽鋼在濃硫酸 氣離子之淡水及中性溶液、鹼性溶液中 鈍態皮膜，使得不鏽鋼之性質變得穩定 淡化裝置中而用 槽、用以將清洗 泵、及用以除去 之清洗設備，朝 檸檬酸水溶液濃 ί成為10〜12的 液體輸送至逆滲 透膜之清洗水， 海水或滷水等含 ，需要使用高壓 。滲透壓係與鹽 海水進行分離之 到實用性，至少 之情況下，最低 化裝置中，壓力 自高壓泵連接至 來自逆滲透膜模 壓性之不鏽鋼。 影響金屬之腐蝕 所具有之電位相 膜，，電位會受 、濃硝酸·、不含 ’其表面會形成 ’而難以被腐钮。 201235088 然而，於鹽酸、稀硫酸、海水中，鈍態皮膜不會被形成 或者變得不穩定’所以會產生腐餘。在含氣離子之海水 為酸性的環境中，進一步促進不鏽鋼之腐蝕。於實際之 海水淡化機械設備中，t多使用於高壓配管之不鑛鋼 3i6L及317L，會於數個月之後開始發生腐蝕，有關這方 面的實例已有很多報告（例如，非專利讀丨即使 是在為了能承受稀硫酸而開發之耐腐蝕性較強之9〇4L 等的不鏽鋼之情況下，亦會產生間隙腐蝕（非專利文獻 2)。電位不同之金屬彼此的接觸亦會大幅影響腐敍。於 淡化裝置中存在有报多配管與配管、配管H之連接部 分、焊接部分，而這些部位亦容易產生間隙腐韻或洞敍。 田配^或泵發生腐蝕時，不僅會對前處理後之供給 至逆滲透膜之水的水質產生不良影響，而且，根據情況 還需要停止機械設備以進行維護。為了進一步提高維護 性，自1 990年代中起亦開始建設採用耐腐蝕性極高之相 當於類似25481^0的[八8丁从人3 1254]或者[1^3 83 1254] 的超級沃斯田體不鏽鋼或二相不鏽鋼等的高價材質的機 械設備。但是，這些高耐腐蝕性之不鏽鋼的價格，通常 ，316L及317L的價格之2至3倍’所以，若採用這些 高耐腐蝕性之不鏽鋼，則裴置之設備費用會增高，相對 地造水成本亦會增高。 於淡化裝置中，為了抑制不鏽鋼配管之腐蝕問題而 進行了各？嘗試。例如’於專利文獻2中提出一種組合 構造之配官，其具備：筒狀之耐蝕性配管，其由超級沃斯 體不鏽鋼或鈦材等之耐蝕性材質所構成；金屬製之耐壓 201235088 性外殼，其具有包覆此内部管體而設之耐壓性 密封材，其由充填於此外殼管體與該内部管體 膠膠合劑等所構成。依照此種構想所製成之配 是廉價及堅固，但配管製造製程複雜，且需要 能之穩定性進行評價等，若要達到實用化之要 在很多有待解決之問題。於另一著重於配管腐 專利文獻3中，藉由於被處理液中添加多羧酸 酸，謀求抑制高壓配管之腐蝕。但是，藉由添 雖可使配管腐蝕受到某種程度之抑制，但卻^ 品使用費而造成成本之增加，及廢水中之有機 昇，根據情況需要進行再處理而造成 等的弱點。 有關連接清洗設備與逆滲透膜設備之部位 以盡量不要經由對清洗水之輸送造成阻力的 式，自逆滲透膜模組之前面注入清洗液體，且 配设之回流配官係連接於逆滲透膜模組之下克 利文獻4)。因此，針對清洗液體注入部位，是 換供給鹽水及清洗液體之閥，採用具有高耐壓 蝕性之閥，而針對清洗液體之返回分歧部位， 切換濃縮鹽水及清洗返回液體之閥，分別採用 壓性及高耐姓性之閥。 通常有關於連接清洗設備與逆滲透膜設備 使用的閥，可使用球閥（ball valve)、球形 valve)、蝶閥等之各種形式的閥，但盔論使用 均可能產生内部沒漏。内部茂漏係指流體自闕 配管；及 之間的塑 管雖可說 對配管性 求，仍存 钱問題之 等之有機 加有機酸 需花費藥 物濃度上 負擔增加 ，一般是 機器的方 朝清洗槽 夺後方（專 對用以切 性及高耐 是對用以 具有高耐 之部位所 閥（global 一種閥， 座與閥體 201235088 之間的微小間隙’從閥前後之高壓側朝低壓側漏洩流動 的情況。用以遮斷清洗設備與逆滲透膜設備之閥，因為 其前後之壓差大’再加上清洗時之污濁成份會附著於閥 座或閥體’所以容易產生内部洩漏。當產生内部洩漏時， 具有1〜1 OMPa程度之壓力的鹽水或濃縮水，流入以低 壓材料構成之清洗設備，最壞之情況下可能會有導致配 管、閥栓類、接頭發生破裂的情況。目前尚無能有效地 防止此内部洩漏的對策方法，而只有設置雙重閥以謀求 冗長化、或者以即使產生内部洩漏仍使清洗配管内不會 昇壓的方式設置減壓閥等之對應療法。 先前技術 專利文獻 專利文獻1 日本國特開2000-237555號公報 專利文獻2 日本國特開200 1-137671號公報 專利文獻3 國際公開第02/080671號 專利文獻4 曰本國特開平10-464號公報 非專利文獻 非專利文獻 1 Fayyaz Muddassir Mubeen ' IDA World Congress(2005):SP05-001 非專利文獻 2 Jan Ο. Olsson、Malin M. Snis、IDA World Congress(200 5)：SP0 5-03 6 ΐ發明内容】 〔發明所欲解決之課題〕 本發明之目的在於，在使用逆滲透膜模組自海水、 滷水等之鹽水獲得淡水的鹽水淡化裝置中，得以削減較 -8 - 201235088 高價之高耐壓性的遮斷閥的數量、以及防止高壓之鹽水 或濃縮水流入清洗配管而發生破裂的事故。 〔解決課題之手段〕 用以解決該課題之本發明，具有以下之（1)〜（2)的特 徵。 (1) 一種鹽水淡化裝置，其具備： 供給泵，其對鹽水進行昇壓； 逆滲透膜模組’其由將被昇壓之鹽水分離成淡水及 濃縮水的逆滲透膜所構成；及 清洗裝置，其用以清洗逆渗透膜模組； 該鹽水淡化裝置之特徵為具備以下之機構： 結合供給泵與逆滲透膜模組之管路的至少一部分及 /或自逆滲透膜模組排出之濃縮水的管路之至少一部 分，係由可拆卸式之配管所構成； 藉由拆除可拆卸式之配管 游側的管路及/或自料透丄/將〇相模組之上 與清洗裳置結合。/、果組排出之濃縮水的管路 (2) 如（1)記載之鹽水淡化裝置，其令該 、 管與該管路係以溝槽式接頭結合。 X卸式之配 〔發明效果〕 根據本發明’可僅使用可拆卸式… 水供給管路中之切換闊或濃縮水導出管路：，來取代鹽 所以能削減鹽水淡化裝置之成本。另 < 切換閥， 離通常運轉配管及清洗配管，所重能物理性地隔 鹽水或濃縮水流入清洗配管而發生破裂的：：範高壓之 -9- 201235088 【實施方式】 為了說明本發明之實施形態，首先 化裝置中的清洗水供給管路的結合方法作：水： = = 情況(第6圖)、使用容積式能源: 上:Λ )、及使用渦輪式能源回收裝置的 清況（弟8圖）進行說明。 無 主要由 由逆渗 合於前 組鹽水 合於逆 膜模組 水供給 鹽水供 模組之 透膜模 組2之 第2逆 縮水節 能源回收裂置的情況(第6圖)之鹽水淡化裝置， 、、下。卩刀所構成··供給泵1;逆滲透膜模组2，其 透膜（RO膜）所構成；鹽水供給管路9，其一端結 處理設備’另_端結合於供給泵1;&滲透膜模 供給管路17, ‘其一端結合於供給泵丨，另一端結 滲透膜模組鹽水供給管路分歧部3丨；第2逆滲透 二水供給官路1 8，其一端結合於逆滲透膜模組鹽 管路分歧部3 1，另一端結合於逆滲透膜模組2之 、‘Ό邛，淡水取出管路1 9，其一端結合於逆滲透膜 /欠水導出部’另一端結合於淡水回收設備；逆滲 乡且濃縮水取出管路2〇，其一端結合於逆滲透膜模 濃縮水導出部，另一端結合於濃縮水節流閥25 ; 渗透膜模組濃縮水取出管路26，其一端結合於濃 流閥25，另一端結合於低壓濃縮水管路分歧部 27 ·’濃縮水排出管路22，其一端結合於低壓濃縮水管路 分歧部27，另一端結合於濃縮水收集設備；清洗槽5 ’ 其儲備清洗水；清洗泵6，其將清洗水供給至逆滲透膜 設備；清洗水供給管路23，其一端結合於清洗槽5之清 洗水導出部且經過清洗泵6，另一端結合於逆滲透膜模 201235088 組鹽水供給管路分歧邱1 无3 1，清洗水回流管路24，其一端 結合於低壓濃縮水營政八& μ S路分歧部27，另一端結合於清洗槽 5之清洗水返回部；雎7k说认# t 揽水供給管路遮斷閥32，其位於逆 渗透膜模組鹽水供給管2^ i 7 ^ ± -/t e塔17上，於清洗運轉時進打遮 η 岭遮斷閥33，其位於清洗水供給管路 23上，於通*之造水運轉時進行遮斷；低壓濃縮水遮斷 閥29，其位於/辰縮水排出管路22上，於清洗時進行遮 斷；及低麼清洗水返回遮斷閥28，其位於清洗水回流管 路24上，於通常之造水運轉時進行遮斷。 使用無此源回收裝置的情況（第6圖）之鹽水淡化裝 置進行鹽水淡化的典型流程如下所述。自前處理設備導 入之鹽水’從鹽水供給管路9流入，藉由供給泵1進行 加壓之後，經過逆滲透膜模組鹽水供給管路1 7及第2逆 滲透膜模組鹽水供給管路1 8，被供給至逆滲透膜模組2 之鹽水供給部。此時’以鹽水不流入清洗水供給管路2 3 之方式開啟鹽水供給管路遮斷閥3 2、且關閉清洗水供給 管路遮斷闕3 3。根據逆滲透膜法以逆滲透膜模組2分離 成淡水及濃縮水，淡水通過淡水取出管路1 9朝淡水回收 設備被排出。濃縮水則經由逆滲透膜模組濃縮水取出管 路20，且以濃縮水節流閥25減壓之後，經由第2逆渗 透膜模組濃縮水取出管路26及濃縮水排出管路22，朝 濃縮水回收設備被排出。此時’開啟低壓濃縮水遮斷閥 29、且關閉低壓清洗水返回遮斷閥28 ’以使濃縮水不會 流入清洗水回流管路2 4。 -11- .201235088 用以清洗無能源回收裝置的情況（第6圖）之逆渗透 膜：組2的典型流程如下所述。於清洗槽5内被調整後 之清洗水，藉清洗泵6昇壓至所需之壓力後，經由清洗 水供給管路23及第2逆滲透膜模組鹽水供給管路1 8， 被供給至逆參透膜模組2。此時，關閉鹽水供給管路遮 斷閥32、且開啟清洗水供給管路遮斷閥33，使清洗水不 會朝逆滲透膜模組鹽水供給管路17逆流。清洗後之排 水’其大部分自逆滲透膜模、组2之濃縮水導出部被取 出，並經由逆滲透膜模組濃縮水取出管路2〇、第2逆滲 透膜模組濃縮水取出管路26及清洗水回流管4 Μ循環 至清洗槽5 ° &時’關閉低壓濃縮水遮斷閥29、且開啟 低壓清洗水返回遮斷閥28，使清洗後之清洗水不會流到 濃縮水排出管路22。χ，一部分自逆渗透膜模組2排出 至淡水取出㈣19之清洗後之清洗水，係自設於淡水取 出管路19上之分歧部而循環至清洗槽5，但於本圖中被 省略。 使用容積式能源回收裝置的情況(第7圖)之鹽水淡 化裝置’主要由w下部分所構成：供m ;逆渗透膜模 組2，其由逆渗透膜< 、（ 臈）所構成；容積式能源回收裝 置3，增壓系4 ;踏士版^人& ^ 一，，°官路9，其一端結合於前處理 設備，另一編結合於鹽水故 吸入管路"，其—端官路分歧部1〇;供給栗1 一端結合於供給果鹽水供給管路分歧部10 ’另 於供給泵i，另一 人 异^ ° ^ ^ , ^ 。〇於供給泵吐出管路結合部1 ό ; 容積式旎源回收裴置睡 罝1水吸入管路13，其一端結合於鹽 -12· 201235088 水供給管路分歧部1 〇，另— 置；3 .衮藉彳s 、、’〇 5於容積式能源回收裝 置3，今積式能源回收裝置鹽水 叹装 人於交籍4、处、K 出&路14’其一端結 口於今積式肖b源回收裝置3， 於玄藉々At 端結合於增壓泵4，且 於谷積式此源回收裝置3中 . 〇η λ ^ A 、奋積式能源回收裝置睫皮 吸入官路13導通，·增壓菜 收裝置-水 ^ m ^ λ β 官路15 ’其一端結合於 增Μ系4’另一端結合於供仏 唆、类挝措4氣 、’口栗吐出官路結合部16 ;逆 /參透膜模組鹽水供給管路 逆 _ 其一端結合於供仏爷#山 管路結合部16，另一端姓人认 。於供.，口泵吐出 路分歧部…第2逆渗透。：模：：透膜模組鹽水供給管 ,,. 笾膜模組鹽水供給管路1 8，其一 知，，·α ^於逆滲透膜模組鹽水 、 从人 皿給官路分歧部3 1，另一端 ，、、。δ於逆滲透膜模組2 10 ^ 息水供給部；淡水取出管路 19,其:端結合於逆滲透膜模組之淡水導㈣，另_端 、《口於次水回收設備，逆滲透唭模組濃縮水取出管路 20，其一端結合於逆滲透膜模組2之濃縮水導出部，另 一端結合於高壓濃縮水管路分歧部34 ;能源回收裝置濃 縮水吸入管路21，其一端結合於高壓濃縮水管路分歧部 3 4 ’另一端結合於容積式能源回收裝置3 ;濃縮水排出 官路22，其一端結合於容積式能源回收裝置3，另一端 結合於濃縮水收集設備’且於容積式能源回收裝置3中 與能源回收裝置濃縮水吸入管路2 1導通；清洗槽5，其 儲備清洗水；清洗泵6，其將清洗水供給炱逆滲透膜設 備；清洗水供給管路23，其一端結合於清洗槽5之清洗 水導出部且經過清洗泵6，另一端結合於逆渗透膜模組 鹽水供給管路分歧部3 1 ;清洗水回流管絡24 ’其一端結 合於高壓濃縮水供給管路分歧部34，另〆端結合於清洗 -13- 201235088 槽5之清洗水返回部；幽太徂 总 I ，廬水供給管路遮斷閥32，其 逆渗透膜模組鹽水供給管路17上，於清洗運轉時進： 斷；清洗水供給管路遮斷閱33,其位於清洗水供給管： 2 3上，於通常之造水運鏟拉、# 水連轉時進灯遮斷；高壓濃縮水遮斯 閥36，其位於能源回收裝置濃縮水吸入管路21上，於 清洗時進行遮斷；以壓清洗水返回遮斷閥^，其位: 清洗水回流管路24上’於通常之造水運轉時進行遮斷。 利用使用容積式能源回收裝置的情況（第7圖）之鹽 水淡化裝置進行鹽水淡化的典型流程如下所述。自前= 理裝置導入之鹽水，從鹽水供給管路9流入，並經由鹽 水供給管路分歧部1〇分流至供給泵吸入管路η及容積 式能源回收裝置鹽水吸入管路13，一部分進入供給泵吸 入官路11，藉由供給泵1進行加壓，剩餘部分經由容積 式能源回收裝置鹽水吸入管路丨3流入容積式能源回收 裝置3，並藉由容積式能源回收裝置3之壓力交換作用 對自逆滲透膜模組2經由逆滲透膜模組濃縮水取出管路 20及能源回收裝置濃縮水吸入管路2 1所排出的濃縮水 之壓力進行回收’然後經由容積式能源回收裝置鹽水吐 出管路14供給至壓力昇壓用之增壓栗4，再藉由增壓泵 4之昇壓作用，經由增壓栗吐出管路1 $而於供給系吐出 管路結合部1 6與該供給泵1之吐出水合流，然後經由第 2逆滲透膜模組鹽水供給管路1 8，被供給至逆參透膜模 組2之鹽水供給部。供給至逆滲透膜模組2之鹽水，根 據逆滲透膜法被分離成淡水及濃縮水，淡水自逆滲透膜 模組2之淡水導出部經由淡水取出管路1 9朝淡水闼收設 -14- 201235088 備被排出 經由逆滲 膜模組濃 源回收裝 置3，此 水吸入管 濃縮水經 出。 用以 之逆滲透 被調整後 後，經由 給管路1 供給管路 使清洗水 洗後之排 部被取出 洗水回流 水返回遮 後之清洗 又，一部-清洗後之 而循環至 使用 化裝置， ，濃縮水則自逆渗透膜模組2之濃縮水導出部 透膜模組濃縮水取出管路20被排出。自逆渗透 縮水取出管路2 0排出之高壓的濃縮水，經由能 置濃縮水吸入管路2丨流入容積式能源回收裝 壓力被利用於如剛述自各積式能源回收裝置鹽 路13流入之鹽水的昇壓。回收壓力後之低壓的 由濃縮水排出管路22而朝濃縮水收集設備流 清洗使用容積式能源回收裝置的情況（第7圖） 膜模組2的典型流程如下所述。於清洗槽5内 之清洗水，藉清洗泵6昇壓至所需之壓力之 青洗水供給管路23及第2逆滲透膜模組鹽水供 8,被供給至逆滲透膜模組2…夺，關閉鹽水 遮斷閥32、且開啟清洗水供給管路遮斷閥33， 不會朝逆滲透膜模組鹽水供給管路丨7逆流。清 水，其大部分自逆滲透膜模組2之濃縮水導出 並、、星由逆滲透膜模組濃縮水取出管路2 0及清 y路24循裱至清洗槽5。此時，開啟高壓清洗 斷閥3 5 ’且關閉高壓濃縮水遮斷閥3 6，使清洗 水不會流到能源回收裝置濃縮水吸入管路21。 ^逆以透膜模組2排出至淡水取出管路1 9之 月洗水，係自設於淡水取出管路1 9上之分歧部 清洗槽5,但於本圖中被劣略。 ::式能源回收裝置的情況(第8圖)之鹽水淡 由以下部分所構成：供給泵1 ;逆滲透膜模 201235088 組2，其由逆滲透膜（RO膜）所構成；渦輪式能源回收裝 置3 7 ;鹽水供給管路9，其一端結合於前處理設備，另 一端結合於供給泵1 ;逆滲透膜模組鹽水供給管路1 7， 其一端結合於供給泵1之吐出部，另一端經由渦輪式能 源回收裝置3 7之鹽水昇壓部，結合於逆渗透膜模組鹽水 供給管路分歧部 31 ;第 2逆滲透膜模組鹽水供給管路 1 8，其一端結合於逆滲透膜模組鹽水供給管路分歧部 3 1，另一端結合於逆滲透膜模組2之鹽水供給部；淡水 取出管路19，其一端結合於逆滲透膜模組之淡水導出 部，另一端結合於淡水回收設備；逆滲透膜模組濃縮水 取出管路20，其一端結合於逆滲透膜模組2之濃縮水導 出部，另一端結合於高壓濃縮水管路分歧部34 ;能源回 收裝置濃縮水吸入管路2 1，其一端結合於高壓濃縮水管 路分歧部34，另一端結合於渦輪式能源回收裝置37之 濃縮水壓力能源回收部；濃縮水排出管路22，其一端結 合於渦輪式能源回收裝置3 7，另一端結合於濃縮水收集 設備，且於渦輪式能源回收裝置3 7中與能源回收裝置濃 縮水吸入管路21導通；清洗槽5，其儲備清洗水；清洗 泵6，其將清洗水供給至逆滲透膜設備；清洗水供給管 路23，其一端結合於清洗槽5之清洗水導出部且經過清 洗泵6，另一端結合於逆滲透膜模組鹽水供給管路分歧 部3 1 ;清洗水回流管路2 4，其一端結合於高壓濃縮水供 給管路分歧部34，另一端結合於清洗槽5之清洗水返回 部；鹽水供給管路遮斯閥3 2，其位於逆滲透膜模組鹽水 供給管路1 7上，於清洗運轉時進行遮斷；清洗水供給管 -16- 201235088 路遮斷閥3 3 ’其位於、生 ' ’月’先水供給官路2 3上，於通常之 造水運轉時進行遮斷·古阿& ㉟’呵壓濃縮水遮斷閥3 6，其位於能 源回收裝置》辰縮水吸入总々 b路21上’於清洗時進行遮斷； 及高壓清洗水返回遮斷關1 c ^ 所閥3 5 ’其位於清洗水回流管路24 上，於通常之造水運轅ή <得時進行遮斷。 利用使用渴輪式能、.塔^ b，原回收裝置的情況（第8圖）之鹽 水淡化裝置進行鹽水淡斗 炎化的典型流程如下所述。自前處 理裝置導入之鹽水，你_ ^ 攸鹽水供給管路9流入，藉由供給 泵1進行加壓之後，展姑 丹使用回收了濃縮水之壓力能源的 動力，藉由渦輪式能调门1此 b /原回收裝置37進行昇壓，並經由逆 滲透膜模組鹽水供妗答々 、° s路17及第2逆滲透膜模組鹽水供 給吕路1 8 ’被供給至逆渗透膜模組2之鹽水供給部。供 給至逆參透膜模組2之鹽水，根據逆渗透膜法被分離成 淡水及艰縮水’淡水自逆滲透膜模組2之淡水導出部經 由淡水取出管路19被朝淡水回收設備排出，濃縮水則自 逆θ透膜模組2之痕縮水導出部經由逆滲透膜模組濃縮 水取出官路20被排出。自逆滲透膜模組濃縮水取出管路 20排出之高壓的濃縮水，經由能源回收裝置濃縮水吸入 管路21机入至渦輪式能源回收裝置3 7，此壓力如前述 被利用於逆參透膜模组鹽水供給管路1 7之鹽水的昇 壓。回收壓力後之低壓的濃縮水，則經由濃縮水排出管 路22而朝濃縮水收集設備流入。 用以清洗使用渦輪式能源回收裝置的情況（第8圖） 之逆滲透膜模組2的典型流程如下所述。於清洗槽5内 被調整後之清洗水，藉清洗泵6被并麇為需要之壓力之 -17- 201235088 後’經由清洗水供給管路2 3及第2逆滲透膜模組鹽水供 給管路1 8，被供給至逆滲透膜模組2。此時，以清洗水 不朝逆滲透骐模組鹽水供給管路1 7逆流之方式關閉鹽 水供給管路遮斷閥3 2、且開啟清洗水供給管路遮斷閥 3 3。清洗後之排水的大部分被自逆滲透膜模組2之濃縮 水導出部取出，並經由逆滲透膜模組濃縮水取出管路2〇 及清洗水回流管路24循環至清洗槽5。此時，開啟高壓 清洗水返回遮斷閥3 5，且關閉高壓濃縮水遮斷閥3 6，使 清洗後之清洗水不會流到能源回收裝置濃縮水吸入管路 2 1。又’一部分自逆滲透膜模組2排出至淡水取出管路 1 9之清洗後之清洗水，係自設於淡水取出管路1 9上之 分歧部而循環至清洗槽5，但於本圖中被省略。 又，自前處理設備導入之鹽水，較佳係在通常以逆 滲透膜模組2進行處理之前先進行前處理，於本發明之 鹽水淡化裝置中亦可適宜採用。建置前處理設備之位 置，通常係在鹽水供給管路9内，於第i至第3圖、第 6至第8圖之任—圖中，於鹽水供給管路9内均建 前處理設備。在此，作為前處理設備，可使用精密^ 膜或超過濾膜、活性碳過濾器、安全過濾器等。 〜 可根據需要添加殺菌劑、凝聚劑，甚至還可添加 pH調整劑、防垢劑等的藥液。 小。還原劑、 不主第8圓之各個情況中之由高壓好哲 成的部分，於無能源回收裝置的情況（第6圖 桌 逆滲透膜模組鹽水供給管路丨7、第2逆滲"，係 供給管路1 8、逆渗透膜模組濃縮水取出管路2〇模級鹽 鹽水 201235088 給管路遮斷閥3 2、清、、朱p 乂从Λ入& 月洗水供給官路遮斷閥33、濃縮水 流閥2 5、未圖示之相關 相關閥類、供給泵1、及逆滲透膜模 組2。另夕卜自清洗水 逐犋杈 供、，° s路23上之清洗水供給管路 遮斷閥3 3至逆渗透膜描 联模組鹽水供給管路分歧部31的區 間’亦須設為高壓材質。 於使用容積式能源m 、此，原回收裝置的情況（第7圖）中，該 由高壓材質所構成的八a $ 战的。P为係為供給泵吐出管路1 2、容積 式能源回收裝置鹽水吐屮其 ^广震 、 ·Ν 土出官路14、增壓泵吐出管路15、 逆參透膜模組鹽水供仏其放,1 供給官路1 7、第2逆滲透膜模組鹽水 供給管路1 8、逆豫读胳松Λ ，也 透膜模組）辰縮水取出管路2 0、能源回 收裝置’辰縮水吸入官路2 i、鹽水供給管路遮斷閥3 2、清 洗水仏、·Ό &路遮斷閥3 3、高壓清洗水返回遮斷閥3 5、高 壓濃縮水遮斷關3 6、土 ΕΙ - 1 56 未圖不之相關閥類、供給泵1、容 積式此源回收裝置3、增壓泵4、及逆滲透膜模組2 ^另 外自β洗水供給管路23上之清洗水供給管路遮斷閥 3 3至逆滲透膜模組鹽水供給管路分歧部31的區間、及 自π洗水回流管路24上之高壓清洗水返回遮斷閥3 5至 同壓遭縮水供給管路分歧部34的區間，亦須設為高壓材 質。 於使用渦輪式能源回收裝置的情況（第8圖）中，該 由问壓材貝所構成的部分係為逆滲透膜模組鹽水供給管 路1 7第2逆渗透膜模組鹽水供給管路1 8、逆滲透膜模 、、且濃細水取出管路20、能源回收裝置濃縮水吸入管路 21、鹽水供給管路遮斷閥3 2、清洗水供給管路遮斷閥 3 3、间壓清洗水返回遮斷閥3 5、高壓濃縮水遮斷閥3 6、 -19- 201235088 未圖示之相關閥類、供达 及逆滲透膜模組2。另夕^ 6、.渴輪式能源回收裝置37、 卜 自清洗水供仏答,々 洗水供給管路遮斷閥3 3 '、、’° s路2 3上之清 分歧部3 1的區間、及白 、模、.且風水供給管路 /月洗水回流管路24 h + - 洗水返回遮斷閥35至高厭.s ^ 上之向壓清 门壓遭lis水供办營故八v± 區間，亦須設為高壓材質。 g路刀歧邛34的 第6至第8圖之文法 v…p ^ 各情況中的由低壓材質構成的部 分’於無此源回收裝置沾 9 、* + ~的情況（第6圖）中，為鹽水供給 官路9 '淡水取出管路 ψ ^ ^ ^ , , y '第2逆滲透膜模組濃縮水取 出官路20、滾縮水排出 ^ 育路22、清洗水回流管路24、 清洗水供給官路遮斷間 „ J. , Ba 之上游側的清洗水供給管路 23、及未圖不之相關間類。 於使用容積式能源 .'、回收裝置的情況（第7圖）中，該 由低壓材貝所構成的部. Λ 乃係為鹽水供給管路9、供給泵 吸入管路11、容積式能屯 ^ 崎b 把/原回收裝置鹽水吸入管路13、淡 水取出官路1 9、濃縮水 非出s路22、清洗水供給管路遮 斷閥3 3之上游侧的清、味 a。c ’先水供給管路23、高壓清洗水返 回遮斷閥35之下游側 的β洗水回流管路24、及未圖示 之相關閥類。 於使用滿輪式能诉门 „ ’、回收裝置的情況（第8圖）中，該 由低壓材負所構成的部八 1刀係為鹽水供給管路9、淡水取 出管路19、濃縮水排出势 ^ s路22、清洗水供給管路遮斷閥 33之上游側的清洗水供仏势 1'、、，、。s路23、高壓清洗水返回遮斷 閥3 5之下游側的清法^ 先火回流管路24、及未圖示之相關 閥類。 -20- .201235088 作為經常被使用之高壓材質，具有各種之不鏽鋼。 不鏽鋼係一種具有耐壓性且為了提高耐酸性還於鐵中含 有鉻、鎳、鉬 '氮、銅等而成的合金鋼’根據其金屬組 織，具有沃斯田體類（例如，304、304L、316、316L、317、 317L、904乙）及_^^田體•肥粒體類（例如’ 254SMO、 2205、2507、ZeronlOO、329)，於本發明中亦可使用這 些不鑪鋼的任一合金鋼。 另外，作為經常被使用之低壓材質，具有各種之塑 膠材。塑膠材可為具有耐鹽水腐蝕性之氣乙烯、聚丙烯、 聚酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯聚合物等之 氟樹脂’於本發明中亦可使用這些的任一塑膠材。另外， 用亦可於鋼管内面以前述塑膠材為襯底或塗布前述塑膠 材而形成内襯鋼管，以使鹽水與鋼管不會直接接觸。另 外’亦可將作為前述高壓材料而記載的不鏽鋼用作為低 壓材料。 在此，供給系1係指使用該高壓材質所製成之泵， 其具有各種之形式，但於本發明中，只要是能獲得目的 之壓力及流量者即可’對於形式並無特別之限制，例如， 可根據目的而適宜地選用類似柱塞泵之活塞型的泵、渦 旋泵、離心泵、多級離心泵等。 本叙明中所s胃之鹽水係含有鹽分之水的總稱，是指 氣離子濃度為300〜1 5000mg/丨程度的一般被稱為滷水之 較低濃度之鹽水、或氣離子濃度為15〇〇〇〜4〇〇〇〇mg/丨程 度的一般被稱為海水之較高濃度之鹽水等。 -21 - 201235088 在此 膜，係指 但不使其 酸纖維素 合物等之 於本發明 以利用。 逆渗 態化者， 之元件中 件中使用 逆渗 逆滲透祺 排列係可 能源 出侧吐出 體型；及 入能源回 容積式能; 收裝置，： 流入供給； 3。另外， 述高壓泵-9流入之| 而分流之苦丨 ，使用於本發明之逆滲透膜模組2的逆滲透 使供給液之一部分的成份、例如使鹽分通過， 他成份通過之半透液性膜。其素材係可使用醋 類聚合物、聚醯胺、聚酯、聚醯亞胺、乙烯聚 高分子素材。膜形態係具有中空絲膜、平膜等。 中，玎不受限於逆滲透膜之素材、膜形態而予 透膜元件係指為了實際使用該逆滲透膜而予形 其可被組裝於平膜、螺旋式、管狀式、板框式 使用，另外，中空絲膜可在捆束之後組裝於元 ，但本發明不受這些逆滲透膜元件之形態左右。 透膜模組係指將壓力容器中收容有一至數條該 元件的模組並列配置而得者，其組合、條數、 根據目的任意進行。 回收裝置一般係大致可區分為：自高壓泵之吐 之液體直接流入能源回收裝置的所謂高壓录— 供給水之一部分流入高壓泵、剩餘之一部分流 收裝置的所謂高壓泵分離蜜；本發明所使用之 原回收裝置3係一種前述高壓泵分離型能源回 疼係使自鹽水供給管路9流入之鹽水的一部分 襄1、剩餘之一部分流入容積式能源回收裝置 表發明所使用之渦輪式能源回收裝置係—種前 '體型能源回收裝置，其係對自鹽水供給管路 1 =中除了用以供給至試樣或水質測量儀器等 、外的全里’以供給系1進行昇壓’再藉 -22- 201235088 由滿輪式能源回收裝置進行昇壓。又，作為渦輪式能源 回收裝置，亦可使用藉由渦輪或水輪將濃縮水之壓力能 轉換為旋轉動力’直接辅助性地使供給泵1之馬達軸旋 轉之類型的能源回收裝置。 容積式能源回收裝置3及渦輪式能源回收裝置3 7之 材質’係包含各種不鏽鋼及/或陶瓷材質構件，作為不鏽 鋼材質係與上述高壓配管相同，可包含3〇4、304L、316、 3 16L、3 17、317L、904L、254SMO、2205、2507'ZeronlOO、 329等’作為陶瓷材質可包含氧化鋁（a]umina)、氧化鋁 (aluminum oxide)、碳化矽、氮化矽、氧化锆、氮化鋁等。 增壓泵4係指使用該高壓材質所製成之泵，其只要 於設計流量中具有與增壓泵吐出管路1 5、自供給泵吐出 管路結合部1 6至逆滲透膜模組2之鹽水供給部的逆渗透 膜模組鹽水供給管路1 7、第2逆渗透膜模組鹽水供給管 路1 8、逆渗透膜模組2、逆滲透膜模組濃縮水取出管路 20、能源回收裝置濃縮水吸入管路2 1、容積式能源回收 裝置3、及容積式能源回收裝置鹽水吐出管路14的壓力 損失之合計相等的揚程高度以上之能力即可，本發明中 只要能獲得該揚程高度及流量即可，其形式並無特別之 限制，例如’可根據目的適宜地使用類似柱塞泵之活塞 型的泵、渦旋泵、離心泵、多級離心泵等。 於逆滲透膜模組2之清洗製程中，不一定需要使清 洗水返回清洗槽5中，亦可不經過清洗水回流管路24而 直接排水。另外’為了除去清洗水中之雜質，亦可將過 濾器設置於清洗水返回管路24、由清洗槽5至逆滲透膜 -23- 201235088 杈組鹽水供給管路分歧部3丨的清洗水供给管 一處。 23之任 於本發明中，如第i至第3圖所示之實施 例）所示，其特徵為：為了選擇性地切換 < /麥透胺据 組鹽水供給管路1 8與逆滲透膜模組鹽水供拎总 、、 清洗水供給管路23,而使用於兩端具有可拆卸式配故或 接接頭8之可拆卸式配管7β藉由使用此可拆卸式：： 7，可不需要使用高壓材料之鹽水供給管路遮斷閱U ^ 及清洗水供給管路遮斷閥3 3。 有關濃縮側亦相同，為了選擇性地切換逆滲透膜模 組濃縮水取出管路20與能源回收裝置濃縮水吸入管= U或清洗水回流管路24,可使用於兩端具有可拆卸^配 管連接接頭8之可拆卸式配管7。藉由使用此可拆卸式 配管7,可不需要使用前述高壓材料之高壓清洗水返^ 遮斷閥35及高壓濃縮水遮斷閥36。又，第i圖中，因 為於濃縮水節流閥25被減壓，所以，對低壓清洗水返回 遮斷閥28及低壓濃縮水遮斷閥29,能使用前述之低壓 材料，因此於濃縮水節流閥25之下游側設置濃縮水排出 管路22與清洗水回流管路24的分歧部（低壓濃縮水管路 分歧部27)，不見得要使用可拆卸式配管7’但亦可採用 可拆卸式配官7來取代低壓清洗水返回遮斷閥28及低壓 濃縮水遮斷間29,亦可於濃縮水節流閥25之上游側採 用可拆卸式配管7,設置連接至清洗槽5之清洗水回流 管路24。 -24- 201235088 第4及第5圖為顯示兩端且 頭8之可拆卸式配管7 ^ 斥卸式配管連接接 之連接狀況，顯示連接#田 第4圖為通常運轉時 第2逆渗透膜模組鹽水供給管路18:::給官路-與 洗時之連接狀況，顯示連接清洗水供4:::圖為清 滲透膜模組鹽水供給管路18之狀況 〇、第2逆 拆卸式配管7較重之愔1 @ | + 業口 30係在可 权更之It况4考慮到切換 予以設置。另夕卜，於第4 亏之作業性而可 4 η 弟及第5圖中記載有，蕻由扑嫩 相同之可拆抑式配管7的方 猎由改- 轉之切換，但亦可對於各白夕•、吊運轉及清洗運 材質的可拆卸式配管7。作為可：△丰備不同之形狀、 口要是m ^ 作為可拆卸式配管連接接頭8， …；：：：除可拆卸式配管7之類型的接頭即可， 套；：：(其幵以，可使用溝槽式接頭(可轉管接頭)、管 貧 ％ '··口盗(union coupling)、几络 -S 上田 p g)凸緣接碩、螺旋式接頭等之 谷禋接碩。 作為本發明之效果’除了可不使用採用上述高壓材 料之遮斷閥以外’還具有安全上之優點。於利用第6至 第』圖所示之遮斷閥進行切換之情況下，當於清洗水供 :笞路2 3上之…洗水供給管路遮斷閥3 3或者清洗水回 加·官路24上之高壓清洗水返回遮斷閥35在通常運轉時 發生内部洩漏時’會有1〜l〇MPa左右之高壓鹽水或濃 縮水流入以低壓材料構成之清洗水供給管路23及清洗 =返回管路24，最壞之情況下，以低壓材料構成之清洗 管線可能會發生破裂。於本發明中，因為於物理上將通 吊運轉管線與清洗管線隔離’所以’不會有被加壓後之 鹽水或濃縮水流入清洗管線的可能性，相當安全。 -25- 201235088 又’雖參照特定之實施態樣對本發明詳細地 說明’但只要未超出本發明之精神及實質範圍， 各種之變更及修正，有關這點對熟悉該項技術者 能容易理解。 本申請案係基於2011年1月19日提出申請 特許出願201 1-0085 1 8號而完成者，其内容被引 以供參照。 〔產業上之可利用性〕 根據本發明，可取代鹽水供給管路中之切換 縮水導出管路中之切拖關，二& & β 、 τ心刀換閩，而僅使用可拆卸式之 所以，能削減鹽水淡化與¥ + a、‘ α 風h次化裝置之成本。另外，能物 隔離通常運轉配營及、、主冰& β 付叫e及π洗配管，所以，可事先防 之鹽水或濃縮水流入清、、先两口其工改山1 L八β /无配管而發生破裂的事故 【圖式簡單說明】 第1圖為顯示本發明之鹽水淡化裝置(無能源 置的情況）之流程圖。 .第2圖為顯示本發明之鹽水淡化裝置（使用容 源回收裝置的情況）之流程圖。 第3圖為顯不本發明之鹽水淡化裝置（使用渦 源回收裝置的情況）之流程圖。 第4圖為顯示本發明之可拆卸式配管的第1 圖的詳細圖。 第5圖為g賢千士 2义。口 ”、、貝不本發明之可拆卸式配管的第1 圖的詳細圖。 第6圖為郎+ β不習知之鹽水淡化裝置（無能源回 的情況）之流程圖。 進行了 即可作 而言應 之曰本 用於此 閥或濃 配管， 理性地 範高壓 〇 回收裝 積式能 輪式能 至第3 至第3 收裝置 -26- 201235088 第7圖為顯示習知之鹽水淡化裝置（使用容積式能源 回收裝置的情況）之流程圖。 第8圖為顯示習知之鹽水淡化裝置（使用渦輪式能源 回收裝置的情況）之流程圖。 【主要元件符號說明】 1 供給泵 2 逆滲透膜模組 3 容積式能源回收裝置 4 增壓泵 5 清洗槽 6 清洗泵 7 可拆卸式配管 8 可拆卸式配管連接接頭 9 鹽水供給管路 10 鹽水供給管路分歧部 11 供給泵吸入管路 1 2 供給泵吐出管路 13 容積式能源回收裝置鹽水吸入管路 14 容積式能源回收裝置鹽水吐出管路 15 增壓泵吐出管路 1 6 供給泵吐出管路結合部 17 逆滲透膜模組鹽水供給管路 18 第2逆滲透膜模組鹽水供給管路 19 淡水取出管路 20 逆滲透膜模組濃縮水取出管路 -27- 201235088 21 能源回收裝置濃縮水吸入管路 22 濃縮水排出管路 23 清洗水供給管路 24 清洗水回流管路 25 濃縮水節流閥 26 第2逆滲透膜模組濃縮水取出管路 27 低壓濃縮水供給管路分歧部 28 低壓清洗水返回遮斷閥 29 低壓濃縮水遮斷閥 30 作業台 3 1 逆滲透膜模組鹽水供給管路分歧部 32 鹽水供給管路遮斷閥 3 3 清洗水供給管路遮斷閥 34 高壓濃縮水管路分歧部 35 高壓清洗水返回遮斷閥 36 高壓濃縮水遮斷閥 37 渦輪式能源回收裝置 -28-