TW202116685A - 廢水回收系統 - Google Patents

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亀田英邦
多田景二郎
今井健一郎
中島正嗣
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日商栗田工業股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種使廢水的再利用率提高的廢水回收系統。原水槽1內的原水被輸送至預處理裝置2，藉由凝聚處理及過濾處理等處理而成為預處理水，並經由預處理槽3被輸送至脫鹽裝置4。脫鹽裝置4的脫鹽處理水經由脫鹽處理水箱5被輸送至使用點11、使用點12、使用點13。於原水槽1中導入有多種廢水，且其至少一種為包含水垢分散劑的RO鹽水。

Description

廢水回收系統
本發明是有關於一種對廢水進行回收利用的系統。
用於緩解嚴重的缺水的廢水回收技術是於世界中受到矚目的技術。作為對廢水進行回收再利用的系統，於專利文獻1中，記載了將有機性廢水進行1次～3次處理後供給至鍋爐或冷卻塔、離子交換樹脂再生裝置等。
於藉由包括逆滲透膜裝置（以下，有時稱為RO（reverse osmosis）裝置。）的系統對用水或廢水進行處理的情況下，為了防止水垢附著於逆滲透膜，於向RO裝置的供水（RO供水）中添加水垢分散劑（例如專利文獻2）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2016-123906號公報 專利文獻2：日本專利特開平9-206749號公報
[發明所欲解決之課題] 本發明的目的在於提供一種廢水回收系統，其可達成具有逆滲透膜裝置的廢水回收系統的水垢分散劑成本的降低。 [解決課題之手段]
本發明的廢水回收系統具有：廢水的預處理裝置；脫鹽裝置，對由所述預處理裝置處理後的預處理水進行脫鹽；以及使用點，被供給來自所述脫鹽裝置的脫鹽水，所述廢水回收系統的特徵在於，所述廢水的至少一部分為逆滲透膜裝置的鹽水（brine）。
於本發明的一態樣中，所述鹽水含有水垢分散劑。
於本發明的一態樣中，所述鹽水為用水製造裝置或純水製造裝置中所設置的逆滲透膜裝置的鹽水。 [發明的效果]
於本發明的廢水回收系統中，將對多種廢水進行預處理及脫鹽處理而產生的脫鹽處理水供給至使用點進行利用。
多種廢水中的至少一種為RO鹽水。由於RO鹽水通常含有水垢分散劑，因此於所述脫鹽裝置向RO裝置供水時不需要新添加的水垢分散劑，或者可減少水垢分散劑添加量。
參照圖1對實施形態進行說明。
多種廢水（於該實施形態中為第一廢水、第二廢水、第三廢水。但是，廢水的種類亦可為兩種或四種以上。）被導入至原水槽1。多種廢水中的至少一種為RO裝置的鹽水（濃縮水）、或者包含該鹽水。
關於該RO裝置，可例示用於外氣處理空調機、洗滌器（scrubber）、冷卻塔及鍋爐等設備中的用水的製造裝置（用水製造裝置）或純水製造裝置中所設置的裝置，但並不限於此。但是，於用水製造裝置中，廢水回收裝置的負荷變大，因此欠佳。於導入至原水槽的廢水中，作為RO鹽水以外的廢水，可例示除害廢水、切晶（dicing）廢水等，但並不限定於此。
原水槽1內的原水被輸送至預處理裝置2，藉由凝聚處理及過濾處理等處理而成為除去了微細粒子等的預處理水，並經由預處理槽3被輸送至脫鹽裝置4。
作為脫鹽裝置4，使用RO裝置（逆滲透膜裝置），其濃縮水經由配管4a被排放至下水道、河川等中。
脫鹽裝置4的脫鹽處理水經由脫鹽處理水箱5被輸送至使用點11、使用點12、使用點13。於該實施形態中，相對於脫鹽處理水箱5，視需要經由備用配管5a供給工業用水、自來水、井水或該些的膜過濾水等。
於該實施形態中，示出了三個使用點11～13，但使用點亦可為一個、兩個或四個以上。
於本發明中，多種廢水（於圖示的實施形態中為第一廢水～第三廢水）的至少一種為RO裝置的鹽水或包含該鹽水。一般而言，於RO供水中多添加水垢分散劑。因此，於RO鹽水中以濃縮的狀態包含水垢分散劑。因此，原水槽1中的原水包含源自該RO鹽水的水垢分散劑。因此，於構成脫鹽裝置4的RO裝置的供水中，含有透過預處理裝置2的除濁膜的水垢分散劑，與此相應地，可減少新添加的水垢分散劑量。
作為水垢分散劑，一般可使用六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉等無機多磷酸類、羥基亞乙基二膦酸或膦酸丁烷三羧酸等膦酸類等，除此之外，亦可使用聚合物系水垢分散劑。
於越高的pH條件下，水垢分散劑越發生解離，作為水垢分散劑的功能越高，但若RO供水為高pH條件，則碳酸鈣系水垢等水垢容易析出。因此，RO供水的pH多設為4.0～7.0。於此種pH條件下，若水垢分散劑僅具有羧基而不具有磺酸基，則有時會不溶化而無法作為水垢分散劑發揮功能。因此，作為水垢分散劑，較佳為使用具有磺酸基與羧基的聚合物。
作為聚合物系水垢分散劑而較佳的具有磺酸基與羧基的聚合物可列舉：具有磺酸基的單體與具有羧基的單體的共聚物、或者該些單體進一步與能夠和該些單體共聚的其他單體的三元共聚物。
作為具有磺酸基的單體，可列舉：2-甲基-1,3-丁二烯-1-磺酸等共軛二烯磺酸、3-(甲基)烯丙基氧基-2-羥基丙烷磺酸等具有磺酸基的不飽和(甲基)烯丙基醚系單體或2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、2-羥基-3-丙烯醯胺丙烷磺酸、苯乙烯磺酸、甲基烯丙基磺酸、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、異戊烯磺酸或該些的鹽等，較佳為3-烯丙基氧基-2-羥基-1-丙烷磺酸（3-allyloxy-2-hydroxy1propanesulfonic acid，HAPS）、2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸（2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid，AMPS）。可單獨使用該些的一種，亦可混合使用兩種以上。
作為具有羧基的單體，可列舉：丙烯酸（acrylic acid，AA）、甲基丙烯酸、巴豆酸、異巴豆酸、乙烯基乙酸、阿托酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸、羥基乙基丙烯酸或該些的鹽等，較佳可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸。可單獨使用該些的一種，亦可混合使用兩種以上。
作為可與該些單體共聚的單體，可列舉異丁烯等烯類、N-第三丁基丙烯醯胺（N-tBAA）、N-乙烯基甲醯胺等醯胺類。
於預處理裝置2中，亦可添加氧化劑。當於預處理裝置2中添加氧化劑時，較佳為於RO供水中添加亞硫酸氫鈉等還原劑。
作為氧化劑，可使用氯系氧化劑等，但並無特別限制，可使用次氯酸鈉、二氧化氯等各種氧化劑。氧化劑可單獨添加一種，亦可組合添加兩種以上。氯系氧化劑的添加量通常為0.3 mg/LasCl2 ～1.0 mg/LasCl2 ，較佳為隨時添加。
預處理裝置2中使用的凝聚劑的種類、及視需要添加的凝聚助劑的種類並無特別限制。
作為過濾器，可為一般性的重力過濾器、壓力過濾器、或除濁膜等中的任一種，但較佳為除濁膜。於採用除濁膜的情況下，可為掃流（cross flow）方式，亦可為總量過濾方式。
利用除濁膜進行的除濁步驟包括通水、空氣起泡、反洗及充水的步驟。過濾通水時間較佳設為20分鐘～40分鐘（通常為30分鐘），且較佳於差壓（入口壓力-出口壓力）為0.02 MPa～0.04 MPa左右下運轉。當差壓成為0.07 MPa～0.10 MPa時，較佳為進行固定清洗。除濁膜的材質較佳為耐化學品性良好的聚偏二氟乙烯，孔徑較佳為0.02 μm以上，例如為0.02 μm～0.1 μm左右，但並不限定於此。
作為脫鹽裝置4，較佳為RO裝置，且較佳為確保管線流量3.6 m3 /h以上。亦可更包括RO裝置以外的機器。
對逆滲透膜並無特別限制。可採用標準壓力0.735 MPa的超低壓膜。膜面積較佳為35 m2 ～41 m2 左右。初始純水通量較佳為1.0 m/d（25℃、0.735 MPa）以上，初始脫鹽率較佳為98%以上。較佳為以藍氏指數（Langelier's index）成為0以下、且鹽水的二氧化矽濃度成為溶解度以內的方式設定回收率。回收率通常為50%～80%。
較佳為於RO供水中添加黏質控制劑（slime control agent）。作為黏質控制劑，可使用次氯酸鈉（NaClO）等游離氯劑；氯胺、單氯胺磺酸等氯與醯胺硫酸、具有醯胺硫酸基的化合物反應而成的結合氯劑；二溴乙內醯脲等溴劑；二溴氮川丙醯胺（dibromo nitrilopropionamide，DBNPA）；甲基異噻唑啉酮（methylisothiazolone，MIT）等有機溶劑等的一種或兩種以上。
於結合氯系氧化劑的情況下，較佳為以成為0.3 mg/LasCl2 ～1.0 mg/LasCl2 的方式添加。
氯胺磺酸鈉氧化劑例如較佳作為如下的水溶液來使用，即，所述水溶液包含有效氯濃度1重量%～8重量%、較佳為3重量%～6重量%的氯系氧化劑與1.5重量%～9重量%、較佳為4.5重量%～8重量%的胺磺酸化合物，且pH≧12。
於RO供水中亦可添加其他添加劑。
亦可於RO裝置的後段設置電氣脫離子裝置或離子交換塔等。
於本發明中，作為使用點11～使用點13，可例示外氣處理空調機、洗滌器、冷卻塔、鍋爐等，但並不限定於此。
雖使用特定的態樣對本發明進行了詳細說明，但對所屬技術領域具有通常知識者而言顯而易見的是，於不脫離本發明的意圖與範圍的情況下可進行各種變更。 本申請案基於2019年10月24日提出申請的日本專利申請2019-193643，藉由引用而援引其全體內容。
1:原水槽 2:預處理裝置 3:預處理槽 4:脫鹽裝置 4a:配管 5:脫鹽處理水箱 5a:備用配管 11～13:使用點
圖1是實施形態的廢水回收系統的流程圖。
1:原水槽
2:預處理裝置
3:預處理槽
4:脫鹽裝置
4a:配管
5:脫鹽處理水箱
5a:備用配管
11~13:使用點

Claims (3)

  1. 一種廢水回收系統，具有：廢水的預處理裝置；脫鹽裝置，對由所述預處理裝置處理後的預處理水進行脫鹽；以及使用點，被供給來自所述脫鹽裝置的脫鹽水，所述廢水回收系統的特徵在於， 所述廢水的至少一部分為逆滲透膜裝置的鹽水。
  2. 如請求項1所述的廢水回收系統，其中，所述鹽水含有水垢分散劑。
  3. 如請求項1或請求項2所述的廢水回收系統，其中，所述鹽水為用水製造裝置或純水製造裝置中所設置的逆滲透膜裝置的鹽水。
TW109131460A 2019-10-24 2020-09-14 廢水回收系統 TW202116685A (zh)

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