TW202313490A - Water treatment method and water treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係關於一種從含氨之水回收有價物的水處理方法及水處理裝置。The invention relates to a water treatment method and a water treatment device for recovering valuables from ammonia-containing water.
近年來,作為將來自工廠等的排水中之有價物加以回收之方法,有使用逆滲透膜回收滲透水,以將水量減容化的逆滲透法、及使用了氣體滲透膜的膜蒸餾法等。In recent years, as a method of recovering valuables in wastewater from factories, etc., there are reverse osmosis methods that use reverse osmosis membranes to recover permeated water to reduce the volume of water, and membrane distillation methods that use gas permeable membranes. .
又,吾人知悉一種方法,如專利文獻1所述,藉由對以半透膜模組之半透膜分隔出的第一空間及第二空間流通被處理水或是其濃縮水,並將第一空間加壓,而將水濃縮。如此之使用半透膜的濃縮方法,和一般的逆滲透法相比,可藉由使第一空間與第二空間的濃度差(滲透壓差)縮小,而以更少的消耗能量將排水濃縮至高濃度。Also, we know a method, as described in
吾人亦知悉一種方法,如專利文獻2所述,藉由蒸餾裝置從包含氨的含氨之水將氨作為氣體加以回收。在使用藉由蒸餾法之手法的情況下,在將回收物亦即氨去除後會產生大量的排水。又,排水中的無機鹽類等溶解固體成分(TDS)的濃度會變高,故此排水並不適合再利用。因此,在蒸餾所產生的排水係直接或是進行進一步的處理後流放。We also know a method, as described in
因此,尋求一種可在從含氨之水將氨回收的同時,亦從去除回收物後之排水將有價物及水進一步回收並再利用的方法。 [先前技術文獻] [專利文獻] Therefore, while recovering ammonia from ammonia-containing water, a method for further recovering and reusing valuables and water from the waste water after removal of recovered substances is sought. [Prior Art Literature] [Patent Document]
[專利文獻1]日本特開2018-069198號公報 [專利文獻2]日本特開2019-098205號公報 [Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2018-069198 [Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 2019-098205
[發明所欲解決之問題][Problem to be solved by the invention]
本發明之目的在於提供一種水處理方法及水處理裝置,可在從含氨之水將氨回收的同時,亦從去除回收物後之排水將有價物及水進一步回收。 [解決問題之技術手段] The object of the present invention is to provide a water treatment method and a water treatment device, which can recover valuables and water from the waste water after removal of recycled materials while recovering ammonia from ammonia-containing water. [Technical means to solve the problem]
本發明係一種從含氨之水將有價物回收的水處理方法,包含以下步驟:第一回收步驟,以蒸餾裝置從該含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;及第二回收步驟,藉由使用具有以半透膜分隔出之第一空間及第二空間的半透膜模組,並對該第一空間流通該蒸餾裝置的蒸餾處理水,且加壓該第一空間使該蒸餾處理水所包含的水滲透該半透膜,而獲得第二回收物作為濃縮水,同時對該第二空間流通該蒸餾處理水的一部分或是該濃縮水的至少一部分,以獲得稀釋水。The present invention relates to a water treatment method for recovering valuables from ammonia-containing water, comprising the following steps: a first recovery step, using a distillation device to obtain at least one of ammonia and ammonium ions from the ammonia-containing water as the first recovered product be recovered; and the second recovery step, by using a semi-permeable membrane module having a first space and a second space separated by a semi-permeable membrane, and circulating the distilled water of the distillation device to the first space, and The first space is pressurized so that the water contained in the distilled water permeates the semipermeable membrane to obtain the second recovered product as concentrated water, and at the same time, a part of the distilled water or a part of the concentrated water is passed through the second space. at least partly to obtain dilution water.
本發明係從含氨之水將有價物回收的水處理方法,包含以下步驟:第一回收步驟,以蒸餾裝置從該含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;第二回收步驟,藉由使用具有以半透膜分隔出之第一空間及第二空間的複數段連接之半透膜模組,並對第一段半透膜模組之第一空間流通該蒸餾裝置的蒸餾處理水,且加壓該第一空間使該蒸餾處理水所包含的水滲透該半透膜而獲得濃縮水,再使用下一段以後的半透膜模組,將此濃縮水進一步作為濃縮水,而獲得第二回收物,同時對各段的半透膜模組之第二空間,流通該蒸餾處理水的一部分或是該濃縮水的至少一部分或是從其他半透膜模組獲得之稀釋水的至少一部分而獲得稀釋水。The present invention is a water treatment method for recovering valuables from ammonia-containing water, comprising the following steps: a first recovery step, using a distillation device to extract at least one of ammonia and ammonium ions from the ammonia-containing water as a first recovered product Recovery; the second recovery step, by using a semi-permeable membrane module connected by a plurality of sections with a first space separated by a semi-permeable membrane and a second space, and the first space of the first section of the semi-permeable membrane module Circulate the distilled water of the distillation device, and pressurize the first space so that the water contained in the distilled water permeates the semi-permeable membrane to obtain concentrated water, and then use the semi-permeable membrane module after the next stage to concentrate the water The water is further used as concentrated water to obtain the second recovered product, and at the same time, a part of the distilled water or at least a part of the concentrated water is passed through the second space of the semi-permeable membrane module of each section or obtained from other semi-permeable membranes. At least a part of the dilution water obtained by the module is used to obtain the dilution water.
該水處理方法較佳更包含以下步驟:水回收步驟,在該第二回收步驟之後,對逆滲透膜流通從該第二回收步驟排出之該稀釋水的至少一部分,而獲得滲透水;及送回步驟,將從該逆滲透膜排出之濃縮水送回該半透膜模組的前段。The water treatment method preferably further comprises the following steps: a water recovery step, after the second recovery step, circulating at least a part of the dilution water discharged from the second recovery step to the reverse osmosis membrane to obtain permeate water; and sending return step, the concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane is sent back to the front section of the semi-permeable membrane module.
該水處理方法中,該含氨之水較佳係硫酸離子濃度在6000mg/L以上,且銨離子濃度在2000mg/L以上。In the water treatment method, the ammonia-containing water preferably has a sulfate ion concentration above 6000 mg/L and an ammonium ion concentration above 2000 mg/L.
本發明係從含氨之水將有價物回收的水處理裝置,包含:第一回收手段,以蒸餾裝置從該含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;及第二回收手段,藉由使用具有以半透膜分隔出之第一空間及第二空間的半透膜模組,並對該第一空間流通該蒸餾裝置的蒸餾處理水,且加壓該第一空間使該蒸餾處理水所包含的水滲透該半透膜,而獲得第二回收物作為濃縮水,同時對該第二空間流通該蒸餾處理水的一部分或是該濃縮水的至少一部分,以獲得稀釋水。The present invention is a water treatment device for recovering valuables from ammonia-containing water, comprising: a first recovery means, using a distillation device to recover at least one of ammonia and ammonium ions from the ammonia-containing water as a first recovered product; And the second recovery means, by using a semi-permeable membrane module having a first space and a second space separated by a semi-permeable membrane, and passing the distilled water of the distillation device through the first space, and pressurizing the The first space allows the water contained in the distilled water to permeate the semi-permeable membrane to obtain the second recovered product as concentrated water, and at the same time, a part of the distilled water or at least a part of the concentrated water flows through the second space, for dilution water.
本發明係從含氨之水將有價物回收的水處理裝置,包含:第一回收手段,以蒸餾裝置從該含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;及第二回收手段,藉由使用具有以半透膜分隔出之第一空間及第二空間的複數段連接之半透膜模組,並對第一段半透膜模組之第一空間流通該蒸餾裝置的蒸餾處理水,且加壓該第一空間使該蒸餾處理水所包含的水滲透該半透膜,而獲得濃縮水,再使用下一段以後的半透膜模組,將此濃縮水進一步作為濃縮水,而獲得第二回收物,同時對各段的半透膜模組之第二空間,流通該蒸餾處理水的一部分或是該濃縮水的至少一部分或是從其他半透膜模組獲得之稀釋水的至少一部分,而獲得稀釋水。The present invention is a water treatment device for recovering valuables from ammonia-containing water, comprising: a first recovery means, using a distillation device to recover at least one of ammonia and ammonium ions from the ammonia-containing water as a first recovered product; And the second recovery means, by using a semi-permeable membrane module connected in multiple sections with a first space and a second space separated by a semi-permeable membrane, and circulating through the first space of the first semi-permeable membrane module The distilled water of the distilling device is used to pressurize the first space so that the water contained in the distilled water permeates the semi-permeable membrane to obtain concentrated water, which is concentrated by using the semi-permeable membrane module after the next stage The water is further used as concentrated water to obtain the second recovered product, and at the same time, a part of the distilled water or at least a part of the concentrated water is passed through the second space of the semi-permeable membrane module of each section or obtained from other semi-permeable membranes. At least a part of the dilution water obtained by the module is obtained to obtain the dilution water.
在該水處理裝置中,較佳係更包含:水回收手段,在該第二回收手段之後,對逆滲透膜流通從該第二回收手段排出之該稀釋水的至少一部分,以獲得滲透水;及送回手段,將從該逆滲透膜排出的濃縮水送回該半透膜模組的前段。In the water treatment device, it is preferable to further include: water recovery means, after the second recovery means, at least a part of the dilution water discharged from the second recovery means is circulated to the reverse osmosis membrane to obtain permeated water; And return means, send the concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane back to the front section of the semi-permeable membrane module.
在該水處理裝置中,該含氨之水較佳係硫酸離子濃度在6000mg/L以上,銨離子濃度在2000mg/L以上。 [發明效果] In the water treatment device, the ammonia-containing water preferably has a sulfate ion concentration above 6000 mg/L and an ammonium ion concentration above 2000 mg/L. [Invention effect]
依本發明係提供一種水處理方法及水處理裝置,可在從含氨之水將氨回收的同時,從去除回收物後之排水將有價物及水進一步回收。According to the present invention, there are provided a water treatment method and a water treatment device, which can recover valuables and water from the waste water after removal of recycled materials while recovering ammonia from ammonia-containing water.
以下說明本發明之實施態樣。本實施態樣係實施本發明之一例,本發明並不限定於本實施態樣。Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example of implementing the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.
在圖1顯示依本發明之實施態樣的水處理裝置之一例的概略,並說明其構成。FIG. 1 shows an outline of an example of a water treatment device according to an embodiment of the present invention, and describes its configuration.
圖1所示的水處理裝置1係從含氨之水將有價物回收的裝置。水處理裝置1包含:作為第一回收手段的蒸餾裝置11,從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;及作為第二回收手段的例如膜模組10,使用具有以半透膜12分隔出之第一空間(濃縮側)14及第二空間(滲透側)16的半透膜模組,並對第一空間14流通蒸餾裝置11的蒸餾處理水,且加壓第一空間14使蒸餾處理水所包含的水滲透半透膜12,而獲得第二回收物作為濃縮水,同時對第二空間16流通蒸餾處理水的一部分以獲得稀釋水。水處理裝置1亦可在蒸餾裝置11與膜模組10之間,具備儲存蒸餾處理水的蒸餾處理水槽。The
圖1的水處理裝置1中,在蒸餾裝置11的入口連接有配管25。在蒸餾裝置11的第一回收物出口連接有配管27。蒸餾裝置11的蒸餾處理水出口與膜模組10的第一空間入口係經由泵18並藉由配管24連接,在泵18的下游側且從配管24分支出的配管26係經由閥22而與膜模組10的第二空間入口連接。在膜模組10的第一空間出口係經由閥23而連接有配管28,在膜模組10的第二空間出口係連接有配管30。In the
泵18例如係以和輸入之驅動頻率相應的旋轉速度驅動,並將蒸餾處理水吸入而朝膜模組10加壓噴吐的加壓泵。在泵18中例如設有反相器20,將與輸入之指令訊號對應的驅動頻率輸出至泵18。閥22、閥23例如係能以手動或是自動調節開閉度的閥。The
膜模組10係具有以半透膜12分隔出的第一空間14及第二空間16,並藉由將蒸餾處理水從膜模組10的第一空間入口對第一空間14,從第二空間入口對第二空間16進行流通,且加壓第一空間14,而使該第一空間14之蒸餾處理水所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16而將水濃縮的裝置。亦即,在水處理裝置1中,係使用半透膜12將蒸餾處理水加以濃縮。膜模組10係對膜模組10的第一空間14及第二空間16兩邊供給蒸餾處理水,而進行濃縮處理的裝置。The
在水處理裝置1中,包含氨的含氨之水係通過配管25而供給至蒸餾裝置11。在蒸餾裝置11中進行蒸餾,以從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收(第一回收步驟)。第一回收物係通過配管27而排出。In the
在蒸餾裝置11所獲得的蒸餾處理水,在閥23為開狀態下,會藉由泵18通過配管24,而從膜模組10的第一空間入口加壓送液以流通至第一空間14。又,蒸餾處理水在閥22為開狀態,會通過從配管24分支出的配管26,從膜模組10的第二空間入口送液而流通至第二空間16。加壓後之蒸餾處理水所包含的水之一部分會經由半透膜12,而從第一空間14滲透至第二空間16。此時,由於蒸餾處理水所包含的離子類等的大部分無法滲透半透膜12,故未滲透半透膜12的第一空間14內之水係受到濃縮。另一方面,在第二空間16中,由於通過配管26而流通的蒸餾處理水之一部分會與滲透半透膜12之離子濃度低的滲透水合流,故會產生稀釋效果。在第一空間14所獲得的濃縮水,係從第一空間出口通過配管28作為第二回收物排出,而在第二空間16所獲得的稀釋水,係從第二空間出口通過配管30排出。此處,在膜模組10中,係加壓第一空間14而使該第一空間14的蒸餾處理水所包含之水經由半透膜12滲透至第二空間16,以在第一空間14獲得濃縮水(第二回收物)(濃縮步驟),同時在第二空間16獲得稀釋水(稀釋步驟)(以上為第二回收步驟)。The distilled water obtained in the
此處,配管24、26、泵18等係作為對膜模組10之第一空間14及第二空間16兩邊供給蒸餾處理水的供給手段而發揮功能。Here, the
在第二空間16所獲得的稀釋水,可通過配管30排出至系統外,亦可根據需要送液至稀釋水槽儲存後,再排出至系統外,亦可再利用。稀釋水的至少一部分亦可送液至蒸餾處理水槽,並在蒸餾處理水槽中與蒸餾處理水混合。關於稀釋水的至少一部分,亦可進一步進行其他處理,例如後述般進行逆滲透膜處理。The dilution water obtained in the
如以上所述,從處理對象亦即包含氨的含氨之水,將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收,再者,將離子被濃縮後的濃縮水作為第二回收物加以回收,而獲得稀釋水,以進行含氨之水的減容化。又,第一回收物、第二回收物、稀釋水可再利用。As described above, at least one of ammonia and ammonium ions is recovered from ammonia-containing water containing ammonia as the treatment object, and at least one of ammonia and ammonium ions is recovered as the first recovered product, and the concentrated water after the ions are concentrated is recovered as the second recovered product. The material is recovered to obtain dilution water for volume reduction of ammonia-containing water. In addition, the first recovered material, the second recovered material, and the dilution water can be reused.
藉由對膜模組10的第一空間14及第二空間16流通蒸餾處理水,可使半透膜12的第一空間14側與第二空間16側的滲透壓差縮小,而以更少的消耗能量將蒸餾處理水中的高濃度離子加以濃縮。亦即,能夠將以高濃度包含離子的蒸餾處理水以低成本進行濃縮,而可降低高離子濃度的廢液量。By passing the distilled water through the
作為調節「供給至膜模組10之蒸餾處理水的供給流量、滲透水流量及濃縮水流量」的調節方法,例如,宜進行以下方法。As an adjustment method for adjusting "the supply flow rate of distilled water supplied to the
在泵18設置控制驅動頻率的反相器20,以調節供給至膜模組10的蒸餾處理水之供給流量。雖然較佳係在泵18設置反相器20,但亦可不進行設置。只要對第一空間14側及第二空間16側兩邊進行蒸餾處理水的供給,並在第二空間16的入口前設置閥22,在第一空間14的出口設置閥23,藉由以手動或是自動的方式調節閥22及閥23的開度,而調節供給至第一空間14側的供給水流量與供給至第二空間16側的供給水流量的比即可。The
在滲透水流量、濃縮水流量不足的情況下,只要提升泵18之反相器20的頻率而使蒸餾處理水的供給量增加即可。When the permeate water flow rate and the concentrated water flow rate are insufficient, the frequency of the
在配管28之第一空間14的出口設有可調節開閉度的閥23,可藉由閥23的開度而進行濃縮水流量及第一空間14之入口及第一空間14之出口的壓力調整。At the outlet of the
藉由該等操作,可對既定之第一空間14側的壓力、各種流量進行調節。Through these operations, the pressure and various flow rates on the predetermined
又,亦可藉由各別的泵來進行蒸餾處理水之對第一空間14側、及對第二空間16側的供給。在藉由各別的泵進行蒸餾處理水之供給的情況下,亦可在各個泵設置控制驅動頻率的反相器。Also, the supply of the distilled water to the
藉由對第一空間14側與第二空間16側兩邊流通相同或是相近濃度的蒸餾處理水,可降低因半透膜12而產生的滲透壓,並降低必要壓力。其結果,可將「在以往的逆滲透膜法中無法進行濃縮之濃度的蒸餾處理水」加以濃縮。The osmotic pressure generated by the
如此,可在從含氨之水回收氨的同時,從去除回收物後之蒸餾處理水將有價物及水進一步回收。可在使用蒸餾法從含氨之水回收氨的同時,使用半透膜模組高濃度地濃縮蒸餾處理水,而增加回收物、降低放流水量及提高水回收率。In this way, while ammonia is recovered from the ammonia-containing water, valuables and water can be further recovered from the distilled water after removal of recovered substances. While using distillation to recover ammonia from ammonia-containing water, the semi-permeable membrane module can be used to concentrate the distilled water at a high concentration, thereby increasing recyclables, reducing the amount of discharged water, and improving water recovery.
在圖2顯示依本發明之實施態樣的水處理裝置之另一例的概略,並說明其構成。FIG. 2 shows an outline of another example of a water treatment device according to an embodiment of the present invention, and describes its configuration.
圖2所示的水處理裝置2包含:作為第一回收手段的蒸餾裝置11,從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;及作為第二回收手段的例如膜模組10,藉由使用具有以半透膜12分隔出之第一空間(濃縮側)14及第二空間(滲透側)16的半透膜模組,並對第一空間14流通蒸餾裝置11的蒸餾處理水,且加壓第一空間14使蒸餾處理水所包含的水滲透半透膜12,而獲得第二回收物作為濃縮水,同時對第二空間16流通濃縮水的至少一部分而獲得稀釋水。水處理裝置2亦可在蒸餾裝置11與膜模組10之間,具備儲存蒸餾處理水的蒸餾處理水槽。The
圖2的水處理裝置2中,在蒸餾裝置11的入口連接有配管25。在蒸餾裝置11的第一回收物出口連接有配管27。蒸餾裝置11的蒸餾處理水出口與膜模組10的第一空間入口,係經由泵18並藉由配管24而連接。在膜模組10的第一空間出口係經由閥23而連接有配管28。在閥23的上游側且從配管28分支出的配管34係經由閥32而與膜模組10的第二空間入口連接。在膜模組10的第二空間出口連接有配管36。In the
泵18例如係以和輸入之驅動頻率相應的旋轉速度驅動,並吸入蒸餾處理水而朝膜模組10加壓噴吐的加壓泵。在泵18例如設有反相器20,其將與輸入之指令訊號對應的驅動頻率輸出至泵18。閥23、閥32例如係能以手動或是自動的方式調節開閉度的閥。The
膜模組10係具有以半透膜12分隔出之第一空間14及第二空間16,並藉由將蒸餾處理水從膜模組10的第一空間入口往第一空間14流通,同時將從膜模組10之第一空間14的第一空間出口排出之濃縮水的至少一部分,從膜模組10之第二空間入口往第二空間16流通,且加壓第一空間14,而使該第一空間14之蒸餾處理水所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16以將水濃縮的裝置。亦即,在水處理裝置2中,係使用半透膜12將蒸餾處理水濃縮。膜模組10係對膜模組10的第一空間14供給蒸餾處理水,並將從第一空間14之出口獲得的濃縮水之至少一部分,對膜模組10之第二空間16供給而進行濃縮處理的裝置。The
在水處理裝置2中,包含氨的含氨之水係通過配管25而供給至蒸餾裝置11。在蒸餾裝置11中進行蒸餾,並從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收(第一回收步驟)。第一回收物係通過配管27而排出。In the
在蒸餾裝置11所獲得的蒸餾處理水,在閥23為開狀態下,係藉由泵18通過配管24,而從膜模組10的第一空間入口加壓送液以流通至第一空間14。加壓後的蒸餾處理水所包含的水之一部分,會經由半透膜12而從第一空間14滲透至第二空間16。此時,由於離子類等的大部分無法滲透半透膜12,故無法滲透半透膜12的第一空間14內的水係受到濃縮。另一方面,在第二空間16中,由於「通過配管34而流通的濃縮水之一部分」及「滲透半透膜12之離子濃度較低的滲透水」會合流,因此會產生稀釋效果。在第一空間14所獲得的濃縮水,係從第一空間出口通過配管28而作為第二回收物排出,而濃縮水的至少一部分在閥32為開狀態下,係通過從配管28分支出的配管34,而從膜模組10的第二空間入口送液以流通至第二空間16。在第二空間16所獲得的稀釋水,係從第二空間出口通過配管36排出。此處,在膜模組10中,係加壓第一空間14而使該第一空間14之蒸餾處理水所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16,以在第一空間14獲得濃縮水(第二回收物)(濃縮步驟),同時在第二空間16獲得稀釋水(稀釋步驟)(以上,為第二回收步驟)。The distilled water obtained in the
此處,配管24、28、34、泵18等,係作為對膜模組10之第一空間14供給蒸餾處理水,並將從第一空間14之出口獲得的濃縮水之至少一部分,供給至膜模組10之第二空間16的供給手段而發揮功能。Here, the piping 24, 28, 34, pump 18, etc. are used to supply distilled water to the
在第二空間16所獲得的稀釋水,可通過配管36排出至系統外,亦可根據需要送液至稀釋水槽並加以儲存後,再排出至系統外,亦可再利用。稀釋水的至少一部分亦可送液至蒸餾處理水槽,並在蒸餾處理水槽中與蒸餾處理水混合。關於稀釋水的至少一部分,亦可進一步進行其他處理,例如後述般進行逆滲透膜處理。The dilution water obtained in the
如以上所述,從處理對象亦即包含氨的含氨之水,將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收,再者,將離子被濃縮後的濃縮水作為第二回收物加以回收而獲得稀釋水,以進行含氨之水的減容化。又,第一回收物、第二回收物、稀釋水可再利用。As described above, at least one of ammonia and ammonium ions is recovered from ammonia-containing water containing ammonia as the treatment object, and at least one of ammonia and ammonium ions is recovered as the first recovered product, and the concentrated water after the ions are concentrated is recovered as the second recovered product. The substance is recovered to obtain dilution water for volume reduction of ammonia-containing water. In addition, the first recovered material, the second recovered material, and the dilution water can be reused.
藉由對膜模組10的第一空間14流通蒸餾處理水,並對第二空間16流通在第一空間14所獲得的濃縮水之至少一部分,可縮小半透膜12之第一空間14側與第二空間16側的滲透壓差,並以更少的消耗能量將蒸餾處理水中的高濃度離子加以濃縮。亦即,能以低成本將以高濃度包含離子的蒸餾處理水加以濃縮,並可降低高離子濃度的廢液量。By passing the distilled water through the
作為調節供給至膜模組10的蒸餾處理水之供給流量、滲透水流量及濃縮水流量的調節方法,例如,宜進行以下方法。As an adjustment method for adjusting the supply flow rate of the distilled water supplied to the
在泵18設置控制驅動頻率的反相器20,以調節供給至膜模組10的蒸餾處理水之供給流量。較佳係在泵18設置反相器20,但亦可不設置。只要藉由對第一空間14側進行蒸餾處理水的供給,並在第一空間14的出口設置閥23,在第二空間16的入口前設置閥32,且以手動或是自動的方式調節閥23、閥32的開度,而調節供給至第一空間14側的供給水流量及供給至第二空間16側的供給水流量的比例即可。The
在滲透水流量、濃縮水流量不足的情況下,只要提高泵18的反相器20之頻率而使蒸餾處理水的供給量增加即可。When the flow rate of permeate water and the flow rate of concentrated water are insufficient, it is only necessary to increase the frequency of the
可在配管28的第一空間14之出口設置可調節開閉度的閥23,而藉由閥23的開度來進行濃縮水流量、第一空間14之入口及第一空間14之出口的壓力調整。A
可藉由該等操作,而對既定之第一空間14側的壓力、各種流量進行調節。Through these operations, the pressure and various flow rates on the predetermined side of the
又,亦可在配管34的中段設置儲存濃縮水的濃縮水槽,並藉由各別的泵進行對蒸餾處理水之第一空間14側、及對濃縮水之第二空間16側的供給。在藉由各別的泵進行蒸餾處理水及濃縮水之供給的情況下,亦可在各個泵設置控制驅動頻率的反相器。Also, a concentrated water tank for storing concentrated water may be provided in the middle of the piping 34, and the distilled water may be supplied to the
藉由對第一空間14側流通蒸餾處理水,並對第二空間16側流通濃度接近的濃縮水,可降低因半透膜12而產生的滲透壓,並降低必要壓力。其結果,可將「在以往的逆滲透膜法中無法進行濃縮之濃度的蒸餾處理水」加以濃縮。By flowing distilled water to the
在依本實施態樣的水處理方法及水處理裝置中,送液至蒸餾裝置11前(在具備前處理手段的情況下,係在前處理後且送液至蒸餾裝置11前)的含氨之水,例如,硫酸離子濃度在6000mg/L以上,銨離子濃度在2000mg/L以上。含氨之水的硫酸離子濃度較佳係在20000mg/L,更佳係在20000~250000mg/L的範圍。含氨之水的銨離子濃度較佳係在2000mg/L以上,更佳係在2000~100000mg/L的範圍。In the water treatment method and water treatment device according to this embodiment, before the liquid is sent to the distillation device 11 (in the case of pretreatment means, after the pretreatment and before the liquid is sent to the distillation device 11), the ammonia-containing For example, the concentration of sulfuric acid ion is above 6000mg/L, and the concentration of ammonium ion is above 2000mg/L. The sulfate ion concentration of the ammonia-containing water is preferably 20,000 mg/L, more preferably 20,000-250,000 mg/L. The ammonium ion concentration of the ammonia-containing water is preferably above 2000 mg/L, more preferably in the range of 2000-100000 mg/L.
第一空間14的入口壓力較佳係設在7MPa以下的範圍,第二空間16的入口壓力較佳係設為小於第一空間14之入口壓力的壓力,第二空間16的入口壓力更佳係設為第一空間14之入口壓力的50%以下。藉此,可降低因壓力而造成的半透膜之破損風險。The inlet pressure of the
又,較佳係使第一空間14側的流量大於第二空間16側的流量。若第一空間14側的流量在第二空間16側的流量以下,則會有滲透流通量過高的情況。例如,泵18、反相器20、閥22、閥23、閥32等,係作為使第一空間之流量大於第二空間之流量的流量調節手段而發揮功能。Also, it is preferable to make the flow rate on the side of the
若滲透流通量過大則有時會產生濃度差變大、積垢風險變高、壓力過高這樣的問題。又,若滲透流通量過小,則有時濃縮效率會變差。從該等內容來看,較佳係將膜模組10的滲透流通量設在0.005m/d~0.05m/d的範圍,更佳係設在0.015m/d~0.04m/d的範圍。又,滲透流通量係定義為每單位時間、單位膜面積的滲透流量。例如,泵18、反相器20、閥22、閥23、閥32等,係作為將滲透流通量控制在上述範圍的滲透流通量調節手段而發揮功能。If the permeate flow rate is too large, there may be problems that the concentration difference becomes large, the risk of fouling becomes high, and the pressure becomes too high. Also, if the permeate flux is too small, the concentration efficiency may deteriorate. From these contents, it is preferable to set the permeation flux of the
又,閥的設置位置及設置數量僅為一例,亦可比圖1、圖2所示之數量更多,亦可設於其他配管中至少一者。又,亦可在各配管中至少一者設置:流量計作為測量流量的流量測量手段、及壓力計作為測量壓力的壓力測量手段。In addition, the installation positions and the number of valves are merely examples, and the valves may be larger than those shown in FIGS. 1 and 2 , and may be installed in at least one of the other piping. In addition, at least one of each piping may be provided with a flow meter as a flow measurement means for measuring a flow rate, and a pressure gauge as a pressure measurement means for measuring a pressure.
在依本實施態樣的水處理方法及水處理裝置中,亦可採用多段式的半透膜模組。將如此之構成的水處理裝置之例子顯示於圖3、圖4、圖5。圖3、圖4、圖5所示的水處理裝置,具有將三段半透膜模組串聯組合的構造。In the water treatment method and water treatment device according to this embodiment, a multi-stage semi-permeable membrane module can also be used. An example of a water treatment device configured in this way is shown in FIG. 3 , FIG. 4 , and FIG. 5 . The water treatment device shown in Fig. 3, Fig. 4 and Fig. 5 has a structure in which three sections of semi-permeable membrane modules are combined in series.
圖3所示的水處理裝置3包含:作為第一回收手段的蒸餾裝置11,從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;及作為第二回收手段的例如第一段膜模組10a、第二段膜模組10b、第三段膜模組10c,藉由使用具有以半透膜12分隔出之第一空間(濃縮側)14及第二空間(滲透側)16的複數段連接之半透膜模組,並對第一段半透膜模組的第一空間14流通蒸餾裝置11的蒸餾處理水,且加壓第一空間14使蒸餾處理水所包含的水滲透半透膜12,而獲得濃縮水,再使用下一段以後的半透膜模組,將此濃縮水進一步作為濃縮水,而獲得第二回收物,同時對各段半透膜模組的第二空間16流通蒸餾處理水的一部分或是濃縮水的一部分,以獲得稀釋水。各膜模組具有以半透膜12分隔出的第一空間14及第二空間16。水處理裝置3亦可具備將來自第一段膜模組10a之稀釋水加以儲存的稀釋水槽60a、將來自第二段膜模組10b之稀釋水加以儲存的稀釋水槽60b、及將來自第三段膜模組10c之稀釋水加以儲存的稀釋水槽60c。膜模組10係對第一段膜模組的第一空間及第二空間供給蒸餾處理水,並將其濃縮水依序供給至下一段膜模組的第一空間及第二空間而進行濃縮處理的裝置。水處理裝置3亦可在蒸餾裝置11與膜模組10之間,具備將蒸餾處理水加以儲存的蒸餾處理水槽。The water treatment device 3 shown in Fig. 3 comprises: as the
圖3的水處理裝置3中,在蒸餾裝置11的入口連接有配管25。在蒸餾裝置11的第一回收物出口連接有配管27。蒸餾裝置11的蒸餾處理水出口與第一段膜模組10a的第一空間入口,係經由泵18並藉由配管40而連接。從配管40之泵18的下游側分支出的配管42,係經由閥22a而與膜模組10a的第二空間入口連接。第一段膜模組10a的第二空間出口與稀釋水槽60a的入口,係藉由配管46而連接。第一段膜模組10a的第一空間出口與第二段膜模組10b的第一空間入口,係藉由配管44而連接。從配管44分支出的配管48係經由閥22b而與第二段膜模組10b的第二空間入口連接。第二段膜模組10b的第二空間出口與稀釋水槽60b的入口,係藉由配管52而連接。第二段膜模組10b的第一空間出口與第三段膜模組10c的第一空間入口,係藉由配管50而連接。從配管50分支出的配管54係經由閥22c而與第三段膜模組10c的第二空間入口連接。第三段膜模組10c的第二空間出口與稀釋水槽60c的入口,係藉由配管58而連接。在第三段膜模組10c的第一空間出口,係經由閥23而連接有配管56。In the water treatment device 3 shown in FIG. 3 , a
膜模組10係使用具有以半透膜12分隔出之第一空間14及第二空間16的多段式膜模組,並對第一段膜模組的第一空間及第二空間供給蒸餾處理水,再將其濃縮水依序供給至下一段膜模組的第一空間及第二空間,且藉由加壓各段的第一空間14而使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16而將水濃縮的裝置。亦即,在膜模組10中,係使用半透膜12將蒸餾處理水加以濃縮,並使用下一段的半透膜12將其濃縮水進一步濃縮。The
在水處理裝置3中,包含氨的含氨之水係通過配管25而供給至蒸餾裝置11。在蒸餾裝置11中進行蒸餾,以從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收(第一回收步驟)。第一回收物係通過配管27而排出。In the water treatment device 3 , ammonia-containing water containing ammonia is supplied to the
在蒸餾裝置11所獲得的蒸餾處理水,在閥23為開狀態下,會藉由泵18通過配管40送液至第一段膜模組10a的第一空間14a,從配管40分支出的蒸餾處理水,在閥22a為開狀態下,會通過配管42而送液至第一段膜模組10a的第二空間16a。在第一段膜模組10a中,係加壓第一空間14a而使其第一空間14a所包含的水經由半透膜12a滲透至第二空間16a(濃縮步驟(第一段)),同時在第二空間16a獲得稀釋水(稀釋步驟(第一段))。在第一段膜模組10a的第二空間16a所獲得的稀釋水,在根據需要通過配管46而儲存於稀釋水槽60a後,排出至系統外。The distilled water obtained in the
在第一段膜模組10a的第一空間14a所獲得的濃縮水,係通過配管44送液至第二段膜模組10b的第一空間14b,從配管44分支出的濃縮水,在閥22b為開狀態下,係通過配管48而送液至第二段膜模組10b的第二空間16b。在第二段膜模組10b中,係加壓第一空間14b而使該第一空間14b所包含的水經由半透膜12b滲透至第二空間16b(濃縮步驟(第二段)),同時在第二空間16b獲得稀釋水(稀釋步驟(第二段))。在第二段膜模組10b的第二空間16b所獲得的稀釋水,在根據需要通過配管52儲存於稀釋水槽60b後,排出至系統外。The concentrated water obtained in the
在第二段膜模組10b的第一空間14b所獲得的濃縮水,係通過配管50送液至第三段膜模組10c的第一空間14c,從配管50分支出的濃縮水,在閥22c為開狀態下,係通過配管54送液至第三段膜模組10c的第二空間16c。在第三段膜模組10c中,係加壓第一空間14c而使該第一空間14c所包含的水經由半透膜12c滲透至第二空間16c(濃縮步驟(第三段)),同時在第二空間16c獲得稀釋水(稀釋步驟(第三段))(以上,第二回收步驟)。在第三段膜模組10c的第二空間16c所獲得的稀釋水,在根據需要通過配管58儲存於稀釋水槽60c後,排出至系統外。在第三段膜模組10c的第一空間14c所獲得的濃縮水,係通過配管56作為第二回收物而排出。The concentrated water obtained in the
此處,泵18、配管40、42、44、48、50、54等,係作為對各段膜模組10a、10b、10c的第一空間14a、14b、14c及第二空間16a、16b、16c供給蒸餾處理水或是濃縮水的供給手段而發揮功能。Here, the
在各段膜模組10a、10b、10c的第二空間16a、16b、16c所獲得的稀釋水,可排出至系統外,亦可根據需要送液至稀釋水槽60a、60b、60c加以儲存後,再排出至系統外,亦可再利用。稀釋水的至少一部分,亦可送液至蒸餾處理水槽,並在蒸餾處理水槽中與蒸餾處理水混合。關於稀釋水的至少一部分,亦可進一步進行其他處理,例如後述般進行逆滲透膜處理。The dilution water obtained in the
如以上所述,從處理對象亦即含氨之水,將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收,再者,將離子被濃縮後的濃縮水(最終段的濃縮水)作為第二回收物加以回收,而獲得稀釋水(各段的稀釋水),以進行含氨之水的減容化。又,第一回收物、第二回收物、稀釋水可再利用。As described above, at least one of ammonia and ammonium ions is recovered as the first recovered product from the ammonia-containing water that is the object of treatment, and the concentrated water after the ions are concentrated (the concentrated water in the final stage) It is recovered as the second recovered product to obtain dilution water (dilution water of each stage) to reduce the volume of ammonia-containing water. In addition, the first recovered material, the second recovered material, and the dilution water can be reused.
圖4所示的水處理裝置4包含:作為第一回收手段的蒸餾裝置11,從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;及作為第二回收手段的例如第一段膜模組10a、第二段膜模組10b、第三段膜模組10c,藉由使用具有以半透膜12分隔出之第一空間(濃縮側)14及第二空間(滲透側)16的複數段連接之半透膜模組,並對第一段半透膜模組的第一空間14流通蒸餾裝置11的蒸餾處理水,且加壓第一空間14使蒸餾處理水所包含的水滲透半透膜12,而獲得濃縮水,再使用下一段以後的半透膜模組,將此濃縮水進一步作為濃縮水,而獲得第二回收物,同時對各段半透膜模組的第二空間16,流通濃縮水的至少一部分而獲得稀釋水。各膜模組具有以半透膜12分隔出的第一空間14及第二空間16。水處理裝置4亦可包含:將來自第一段膜模組10a的稀釋水加以儲存的稀釋水槽62a、將來自第二段膜模組10b的稀釋水加以儲存的稀釋水槽62b、及將來自第三段膜模組10c的稀釋水加以儲存的稀釋水槽62c。膜模組10係對第一段膜模組的第一空間供給蒸餾處理水,並將其濃縮水依序供給至下一段膜模組的第一空間及自身的第二空間,以進行濃縮處理的裝置。水處理裝置4亦可在蒸餾裝置11與膜模組10之間,具備儲存蒸餾處理水的蒸餾處理水槽。The
圖4的水處理裝置4中,在蒸餾裝置11的入口連接有配管25。在蒸餾裝置11的第一回收物出口連接有配管27。蒸餾裝置11的蒸餾處理水出口與第一段膜模組10a的第一空間入口,係經由泵18並藉由配管40而連接。第一段膜模組10a的第一空間出口與第二段膜模組10b的第一空間入口,係藉由配管44而連接。從配管44分支出的配管64係經由閥32a而與膜模組10a的第二空間入口連接。第一段膜模組10a的第二空間出口與稀釋水槽62a的入口,係藉由配管66而連接。第二段膜模組10b的第一空間出口與第三段膜模組10c的第一空間入口,係藉由配管50而連接。從配管50分支出的配管68係經由閥32b而與膜模組10b的第二空間入口連接。第二段膜模組10b的第二空間出口與稀釋水槽62b的入口,係藉由配管70而連接。在第三段膜模組10c的第一空間出口,係經由閥23而連接有配管56。在閥23的上游側且從配管56分支出的配管72,係經由閥32c而與膜模組10c的第二空間入口。第三段膜模組10c的第二空間出口與稀釋水槽62c的入口,係藉由配管74而連接。In the
膜模組10係藉由使用具有以半透膜12分隔出之第一空間14及第二空間16的多段式膜模組,並對第一段膜模組的第一空間供給蒸餾處理水,再將其濃縮水依序供給至下一段膜模組的第一空間及自身的第二空間,且加壓各段的第一空間14使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16,以將水濃縮的裝置。亦即,在膜模組10中,係使用半透膜12將蒸餾處理水加以濃縮,再使用下一段的半透膜12將其濃縮水進一步濃縮。The
在水處理裝置4中,包含氨的含氨之水係通過配管25供給至蒸餾裝置11。在蒸餾裝置11中進行蒸餾,以從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收(第一回收步驟)。第一回收物係通過配管27排出。In the
在蒸餾裝置11所獲得的蒸餾處理水,在閥23為開狀態下,係藉由泵18通過配管40送液至第一段膜模組10a的第一空間14a。在第一段膜模組10a中,係加壓第一空間14a而使該第一空間14a所包含的水經由半透膜12a滲透至第二空間16a(濃縮步驟(第一段)),同時在第二空間16a獲得稀釋水(稀釋步驟(第一段))。在第一段膜模組10a之第一空間14a所獲得的濃縮水,係通過配管44送液至第二段膜模組10b的第一空間14b,從配管44分支出的濃縮水,在閥32a為開狀態下,係通過配管64送液至第一段膜模組10a的第二空間16a。在第一段膜模組10a的第二空間16a所獲得的稀釋水,在根據需要通過配管66儲存於稀釋水槽62a後,排出至系統外。The distilled water obtained in the
在第二段膜模組10b中,係加壓第一空間14b而使該第一空間14b所包含的水經由半透膜12b滲透至第二空間16b(濃縮步驟(第二段)),同時在第二空間16b獲得稀釋水(稀釋步驟(第二段))。在第二段膜模組10b的第一空間14b所獲得的濃縮水,係通過配管50送液至第三段膜模組10c的第一空間14c,從配管50分支出的濃縮水,在閥32b為開狀態下,係通過配管68送液至第二段膜模組10b的第二空間16b。在第二段膜模組10b的第二空間16b所獲得的稀釋水,在根據需要通過配管70儲存於稀釋水槽62b後,排出至系統外。In the second-
在第三段膜模組10c中,係藉由加壓第一空間14c而使該第一空間14c所包含的水經由半透膜12c滲透至第二空間16c(濃縮步驟(第三段)),同時在第二空間16c獲得稀釋水(稀釋步驟(第三段))(以上,第二回收步驟)。在第三段膜模組10c的第一空間14c所獲得的濃縮水,係通過配管56作為第二回收物而排出。從配管56分支出的濃縮水,在閥32c為開狀態下,係通過配管72送液至第三段膜模組10c的第二空間16c。在第三段膜模組10c的第二空間16c所獲得的稀釋水,在根據需要通過配管74儲存於稀釋水槽62c後,排出至系統外。In the third
此處,泵18、配管40、44、64、50、68、56、72等,係作為對各段膜模組10a、10b、10c的第一空間14a、14b、14c及第二空間16a、16b、16c供給蒸餾處理水或是濃縮水的供給手段而發揮功能。Here, the
在各段膜模組10a、10b、10c的第二空間16a、16b、16c所獲得的稀釋水,可排出至系統外,亦可根據需要送液至稀釋水槽62a、62b、62c加以儲存後,再排出至系統外,亦可再利用。稀釋水的至少一部分,亦可送液至蒸餾處理水槽,並在蒸餾處理水槽中與蒸餾處理水混合。關於稀釋水的至少一部分,亦可進一步進行其他處理,例如後述般進行逆滲透膜處理。The dilution water obtained in the
如以上所述,從處理對象亦即含氨之水,將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收,再者,將離子被濃縮後的濃縮水(最終段的濃縮水)作為第二回收物加以回收,而獲得稀釋水(各段的稀釋水),以進行含氨之水的減容化。又,第一回收物、第二回收物、稀釋水可再利用。As described above, at least one of ammonia and ammonium ions is recovered as the first recovered product from the ammonia-containing water that is the object of treatment, and the concentrated water after the ions are concentrated (the concentrated water in the final stage) It is recovered as the second recovered product to obtain dilution water (dilution water of each stage) to reduce the volume of ammonia-containing water. In addition, the first recovered material, the second recovered material, and the dilution water can be reused.
使用多段式膜模組時,亦能以串聯的方式進行第二空間側的通水。將如此之構成的水處理裝置之一例顯示於圖5。When multi-stage membrane modules are used, the water flow on the second space side can also be performed in series. An example of a water treatment device configured in this way is shown in FIG. 5 .
圖5所示的水處理裝置5包含:作為第一回收手段的蒸餾裝置11,從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;及作為第二回收手段的例如第一段膜模組10a、第二段膜模組10b、第三段膜模組10c,藉由使用具有以半透膜12分隔出之第一空間(濃縮側)14及第二空間(滲透側)16的複數段連接之半透膜模組,並對第一段半透膜模組的第一空間14流通蒸餾裝置11的蒸餾處理水,且加壓第一空間14使蒸餾處理水所包含的水滲透半透膜12,而獲得濃縮水,再使用下一段以後的半透膜模組,將此濃縮水進一步作為濃縮水,而獲得第二回收物,同時對各段半透膜模組的第二空間16流通濃縮水的至少一部分或是從其他半透膜模組獲得之稀釋水的至少一部分,以獲得稀釋水。各膜模組具有以半透膜12分隔出的第一空間14及第二空間16。膜模組10係對第一段膜模組的第一空間供給蒸餾處理水,並將其濃縮水依序供給至下一段膜模組的第一空間,而進行濃縮處理的裝置。水處理裝置5亦可在蒸餾裝置11與膜模組10之間具備儲存蒸餾處理水的蒸餾處理水槽。The
圖5的水處理裝置5中,在蒸餾裝置11的入口連接有配管25。在蒸餾裝置11的第一回收物出口連接有配管27。蒸餾裝置11的蒸餾處理水出口與第一段膜模組10a的第一空間入口,係經由泵18並藉由配管40而連接。第一段膜模組10a的第一空間出口與第二段膜模組10b的第一空間入口,係藉由配管44連接。第二段膜模組10b的第一空間出口與第三段膜模組10c的第一空間入口,係藉由配管50連接。在第三段膜模組10c的第一空間出口,係經由閥23而連接有配管56。在閥23的上游側且從配管56分支出的配管76,係經由閥32而與第三段膜模組10c的第二空間入口連接。第三段膜模組10c的第二空間出口與第二段膜模組10b的第二空間入口,係藉由配管78連接。第二段膜模組10b的第二空間出口與第一段膜模組10a的第二空間入口,係藉由配管80連接。第一段膜模組10a的第二空間出口係連接有配管82。In the
膜模組10係藉由使用具有以半透膜12分隔出之第一空間14及第二空間16的多段式膜模組,並對第一段膜模組的第一空間供給蒸餾處理水,再依序以串聯的方式對下一段膜模組的第一空間流通其濃縮水,再將最終段膜模組的濃縮水之至少一部分供給至自身的第二空間,再以串聯的方式對其前段膜模組的第二空間流通所獲得的稀釋水,且加壓各段的第一空間14而使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16,以將水濃縮的裝置。亦即,在膜模組10中,係使用半透膜12將蒸餾處理水加以濃縮,並使用下一段的半透膜12將該濃縮水進一步濃縮。The
在水處理裝置5中,包氨的含氨之水係通過配管25供給至蒸餾裝置11。在蒸餾裝置11進行蒸餾,以從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收(第一回收步驟)。第一回收物係通過配管27排出。In the
在蒸餾裝置11所獲得的蒸餾處理水,在閥23為開狀態下,係藉由泵18通過配管40,而送液至第一段膜模組10a的第一空間14a。另一方面,經由後述第三段膜模組10c的第二空間16c、第二段膜模組10b的第二空間16b而送液的稀釋水,係通過配管80而送液至第一段膜模組10a的第二空間16a。在第一段膜模組10a中,係加壓第一空間14a而使該第一空間14a所包含的水經由半透膜12a滲透至第二空間16a(濃縮步驟(第一段)),同時在第二空間16a獲得稀釋水(稀釋步驟(第一段))。在第一段膜模組10a的第一空間14a所獲得的濃縮水,係通過配管44送液至第二段膜模組10b的第一空間14b。在第一段膜模組10a的第二空間16a所獲得的稀釋水,係通過配管82排出至系統外。The distilled water obtained in the
在第二段膜模組10b中,經由後述第三段膜模組10c的第二空間16c而送液之稀釋水,係通過配管78送液至第二段膜模組10b的第二空間16b。又,藉由加壓第一空間14b而使該第一空間14b所包含的水經由半透膜12b滲透至第二空間16b(濃縮步驟(第二段)),同時在第二空間16b獲得稀釋水(稀釋步驟(第二段))。在第二段膜模組10b的第一空間14b所獲得的濃縮水,係通過配管50送液至第三段膜模組10c的第一空間14c。在第二段膜模組10b的第二空間16b所獲得的稀釋水,係通過配管80送液至第一段膜模組10a的第二空間16a。In the second-
在第三段膜模組10c中,如下所述,在第三段膜模組10c的第一空間14c所獲得的濃縮水,係通過配管56、76送液至第二空間16c。又,藉由加壓第一空間14c而使該第一空間14c所包含的水經由半透膜12c滲透至第二空間16c(濃縮步驟(第三段)),同時在第二空間16c獲得稀釋水(稀釋步驟(第三段))(以上,第二回收步驟)。在第三段膜模組10c的第一空間14c所獲得的濃縮水,係通過配管56作為第二回收物而排出。從配管56分支出的濃縮水,在閥32為開狀態下,係通過配管76送液至第三段膜模組10c的第二空間16c。在第三段膜模組10c的第二空間16c所獲得的稀釋水,係通過配管78送液至第二段膜模組10b的第二空間16b。In the third-
此處,泵18、配管40、44、50、56、76、78、80等,係作為對各段膜模組10a、10b、10c的第一空間14a、14b、14c及第二空間16a、16b、16c供給蒸餾處理水或是濃縮水或是稀釋水的供給手段而發揮功能。Here, the
在膜模組10a的第二空間16a所獲得的稀釋水,可排出至系統外,亦可根據需要送液至稀釋水槽儲存後,再排出至系統外,亦可再利用。稀釋水的至少一部分,亦可送液至蒸餾處理水槽,並在蒸餾處理水槽中與蒸餾處理水混合。關於稀釋水的至少一部,亦可進一步進行其他處理,例如後述般進行逆滲透膜處理。The dilution water obtained in the
如以上所述,從處理對象亦即含氨之水,將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收,再者,將離子被濃縮後的濃縮水(最終段的濃縮水)作為第二回收物加以回收,而獲得稀釋水(第一段的稀釋水),以進行含氨之水的減容化。又,第一回收物、第二回收物、稀釋水可再利用。As described above, at least one of ammonia and ammonium ions is recovered as the first recovered product from the ammonia-containing water that is the object of treatment, and the concentrated water after the ions are concentrated (the concentrated water in the final stage) It is recovered as the second recovered product to obtain dilution water (dilution water of the first stage) for volume reduction of ammonia-containing water. In addition, the first recovered material, the second recovered material, and the dilution water can be reused.
圖3所示的水處理裝置3、圖4所示的水處理裝置4、圖5所示的水處理裝置5中,由於隨著從第一段往後段的膜模組前進,供給至各膜模組的濃縮水會持續受到濃縮,故會變為高濃度。由於最終會被濃縮成高濃度,因此,藉由可降低滲透壓的本方法,可濃縮至「以往的逆滲透膜法中因滲透壓之影響而難以濃縮到的濃度」。In the water treatment device 3 shown in FIG. 3, the
對第一段膜模組10a供給蒸餾處理水時,例如施加7MPa以下的壓力,對於後段膜模組的濃縮水之供給,只要藉由施加至第一段膜模組10a的壓力來進行即可。各膜模組中的第一空間14之入口壓力,較佳係設在7MPa以下的範圍,第二空間16的入口壓力,較佳係設為小於第一空間14的入口壓力的壓力,第二空間16的入口壓力,更佳係設為第一空間14之入口壓力的50%以下。藉此,可降低因壓力而造成的半透膜之破損風險。When the distilled water is supplied to the first-
又,較佳係使各膜模組10中的第一空間14側之流量大於第二空間16側之流量。若第一空間14側的流量在第二空間16側流量以下,有時後段膜模組的第一空間14側之流量會不足。例如,泵18、反相器20、閥22a、22b、22c、閥23、閥32a、32b、32c、閥32等,係作為使第一空間的流量大於第二空間之流量的流量調節手段而發揮功能。Also, it is preferable to make the flow rate on the side of the
若滲透流通量過大,有時會產生膜面的濃度偏極化變大、積垢風險變高、壓力變得過高這樣的問題。又,若滲透流通量過小,有時濃縮效率會惡化。從該等內容來看,較佳係將各膜模組10的滲透流通量設在0.005m/d~0.05m/d的範圍,更佳係設在0.015m/d~0.04m/d的範圍。例如,泵18、反相器20、閥22a、22b、22c、閥23、閥32a、32b、32c、閥32等,係作為將滲透流通量控制在上述範圍的滲透流通量調節手段而發揮功能。If the permeate flow rate is too large, there may be problems such as increased concentration polarization on the membrane surface, increased risk of fouling, and increased pressure. Also, if the permeate flux is too small, the concentration efficiency may deteriorate. From these contents, it is preferable to set the permeation flux of each
又,閥的設置位置及設置數量僅為一例,亦可多於圖3、圖4、圖5所示之數量,亦可設於其他配管中至少一者。又,亦可將作為測量流量之流量測量手段的流量計、及作為測量壓力之壓力測量手段的壓力計,設於各配管中至少一者。Moreover, the installation position and installation number of valves are only an example, and may be more than the number shown in FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 5, and may be installed in at least one of other piping. In addition, a flow meter as a flow measurement means for measuring a flow rate and a pressure gauge as a pressure measurement means for measuring a pressure may be provided in at least one of each piping.
又,圖3、圖4、圖5係裝置構成之一例,半透膜模組的配置及供給水的供給方法等亦可適當變更。3, 4, and 5 are examples of the device configuration, and the arrangement of the semipermeable membrane modules and the method of supplying the supply water can be appropriately changed.
圖5的水處理裝置,由於對各段膜模組的各第一空間及第二空間以串聯的方式流通,故和圖3、圖4的水處理裝置相比,由於可抑制整體的水量,並可降低泵的動力,因而較佳。The water treatment device of Fig. 5, because each first space and the second space of each stage membrane module are circulated in series, so compared with the water treatment device of Fig. 3, Fig. 4, owing to can restrain the overall water quantity, And it can reduce the power of the pump, so it is better.
在依本實施態樣的水處理方法及水處理裝置中,亦可使用多段式膜模組,並使用具備「並聯連接的複數個膜模組」的膜模組單元作為各段的膜模組。將如此之構成的水處理裝置之例子顯示於圖6、圖7。圖6、圖7所示的水處理裝置具有四段串聯連接的構造,在第一段係以並聯四列的方式組合半透膜模組,在第二段係以並聯四列的方式組合半透膜模組,在第三段係以並聯兩列的方式組合半透膜模組,在第四段係以並聯兩列的方式組合半透膜模組。In the water treatment method and water treatment device according to this embodiment, a multi-stage membrane module can also be used, and a membrane module unit with "a plurality of membrane modules connected in parallel" can be used as the membrane module of each stage . An example of a water treatment device configured in this way is shown in FIGS. 6 and 7 . The water treatment device shown in Figure 6 and Figure 7 has a structure of four sections connected in series. The first section is a combination of semi-permeable membrane modules in a parallel four-row manner, and the second section is a parallel four-row combination of semi-permeable membrane modules. For the permeable membrane module, the semipermeable membrane module is combined in parallel in two rows in the third section, and the semipermeable membrane module is combined in parallel in two rows in the fourth section.
圖6所示的水處理裝置6包含:作為第一回收手段的蒸餾裝置11,從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;及作為第二回收手段的例如第一段膜模組單元100a、第二段膜模組單元100b、第三段膜模組單元100c、第四段膜模組單元100d,藉由使用具有以半透膜12分隔出之第一空間(濃縮側)14及第二空間(滲透側)16的複數段連接之半透膜模組,並對第一段半透膜模組的第一空間14流通蒸餾裝置11的蒸餾處理水,且加壓第一空間14使蒸餾處理水所包含的水滲透半透膜12,而獲得濃縮水,再使用下一段以後的半透膜模組,將此濃縮水進一步作為濃縮水,而獲得第二回收物,同時對各段半透膜模組的第二空間16流通蒸餾處理水的一部分或是濃縮水的一部分,以獲得稀釋水。第一段膜模組單元100a例如具備並聯連接的四個膜模組,第二段膜模組單元100b例如具備並聯連接的四個膜模組,第三段膜模組單元100c例如具備並聯連接的兩個膜模組,第四段膜模組單元100d例如具備並聯連接的兩個膜模組。各膜模組10具有以半透膜12分隔出的第一空間14及第二空間16。水處理裝置6亦可具備儲存蒸餾處理水的蒸餾處理水槽84、及儲存來自第四段膜模組單元100d之濃縮水的濃縮水槽86。膜模組單元100係對第一段膜模組單元的各膜模組之第一空間及第二空間供給蒸餾處理水,並將其濃縮水依序供給至下一段膜模組單元的各膜模組之第一空間及第二空間,以進行濃縮處理的裝置。The
圖6的水處理裝置6中,在蒸餾裝置11的入口連接有配管25。在蒸餾裝置11的第一回收物出口連接有配管27。蒸餾裝置11的蒸餾處理水出口與蒸餾處理水槽84的入口,係藉由配管29連接。蒸餾處理水槽84的出口與第一段膜模組單元100a的各膜模組之第一空間入口及第二空間入口,係經由泵18並藉由配管88連接。第一段膜模組單元100a的各膜模組之第一空間出口與第二段膜模組單元100b的各膜模組之第一空間入口及第二空間入口,係藉由配管90連接。第二段膜模組單元100b的各膜模組之第一空間出口與第三段膜模組單元100c的各膜模組之第一空間入口及第二空間入口,係藉由配管94連接。第三段膜模組單元100c的各膜模組之第一空間出口與第四段膜模組單元100d的各膜模組之第一空間入口及第二空間入口,係藉由配管98連接。第四段膜模組單元100d的各膜模組之第一空間出口與濃縮水槽86的入口,係藉由配管104連接。在第一段膜模組單元100a的各膜模組之第二空間出口連接有配管92,在第二段膜模組單元100b的各膜模組之第二空間出口連接有配管96,在第三段膜模組單元100c的各膜模組之第二空間出口連接有配管102,在第四段膜模組單元100d的各膜模組之第二空間出口連接有配管106,配管96、102、106亦可合流於配管92。In the
膜模組單元100係使用具備了「具有以半透膜12分隔出之第一空間14及第二空間16的膜模組10」的多段式膜模組單元,並對第一段膜模組單元的各膜模組之第一空間及第二空間供給蒸餾處理水,再將其濃縮水依序供給至下一段膜模組單元的各膜模組之第一空間及第二空間,且藉由加壓各段膜模組的第一空間14使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16,而將水濃縮的裝置。亦即,在膜模組單元100中,係使用半透膜12濃縮蒸餾處理水,再使用下一段的半透膜12將其濃縮水進一步濃縮。The
在水處理裝置6中,包含氨的含氨之水係通過配管25供給至蒸餾裝置11。在蒸餾裝置11中進行蒸餾,以從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收(第一回收步驟)。第一回收物係通過配管27排出。In the
在蒸餾裝置11所獲得的蒸餾處理水,根據需要儲存於蒸餾處理水槽84後,藉由泵18從蒸餾處理水槽84通過配管88,送液至第一段膜模組單元100a的各膜模組之第一空間14及第二空間16。在第一段膜模組單元100a的各膜模組中,係加壓第一空間14使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16(濃縮步驟(第一段)),同時在第二空間16獲得稀釋水(稀釋步驟(第一段))。在第一段膜模組10的第二空間16所獲得的稀釋水,在根據需要通過配管92儲存於稀釋水槽後,排出至系統外。The distilled treatment water obtained in the
在第一段膜模組單元100a的各膜模組之第一空間14所獲得的濃縮水,係通過配管90送液至第二段膜模組單元100b的各膜模組之第一空間14及第二空間16。在第二段膜模組單元100b的各膜模組中,係加壓第一空間14使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16(濃縮步驟(第二段)),同時在第二空間16獲得稀釋水(稀釋步驟(第二段))。在第二段膜模組單元100b的各膜模組之第二空間16所獲得的稀釋水,在根據需要通過配管96儲存於稀釋水槽後,排出至系統外。The concentrated water obtained in the
在第二段膜模組單元100b的各膜模組之第一空間14所獲得的濃縮水,係通過配管94送液至第三段膜模組單元100c的各膜模組之第一空間14及第二空間16。在第三段膜模組單元100c的各膜模組中,係加壓第一空間14使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16(濃縮步驟(第三段)),同時在第二空間16獲得稀釋水(稀釋步驟(第三段))。在第三段膜模組單元100c的各膜模組之第二空間16所獲得的稀釋水,在根據需要通過配管102儲存於稀釋水槽後,排出至系統外。The concentrated water obtained in the
在第三段膜模組單元100c的各膜模組之第一空間14所獲得的濃縮水,係通過配管98送液至第四段膜模組單元100d的各膜模組之第一空間14及第二空間16。在第四段膜模組單元100d的各膜模組中,係加壓第一空間14使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16(濃縮步驟(第四段)),同時在第二空間16獲得稀釋水(稀釋步驟(第四段))(以上,第二回收步驟)。在第四段膜模組單元100d的各膜模組之第一空間14所獲得的濃縮水,在根據需要通過配管104儲存於濃縮水槽86後,作為第二回收物而排出。在第四段膜模組單元100d的各膜模組之第二空間16所獲得的稀釋水,在根據需要通過配管106儲存於稀釋水槽後,排出至系統外。The concentrated water obtained in the
此處,泵18、配管88、90、94、98等,係作為對各段膜模組單元100a、100b、100c、100d的各膜模組之第一空間14及第二空間16供給蒸餾處理水或是濃縮水的供給手段而發揮功能。Here, the
在各段膜模組單元100a、100b、100c、100d的各膜模組之第二空間16所獲得的稀釋水,可排出至系統外,亦可根據需要送液至稀釋水槽加以儲存後,排出至系統外,亦可再利用。稀釋水的至少一部分,亦可送液至蒸餾處理水槽84,並在蒸餾處理水槽84中與蒸餾處理水混合。關於稀釋水的至少一部分,亦可進一步進行其他處理,例如後述般進行逆滲透膜處理。The dilution water obtained in the
如以上所述,從處理對象亦即含氨之水,將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收,再者,將離子被濃縮後的濃縮水(最終段的濃縮水)作為第二回收物加以回收,並獲得稀釋水(各段的稀釋水),以進行含氨之水的減容化。又,第一回收物、第二回收物、稀釋水可再利用。As described above, at least one of ammonia and ammonium ions is recovered as the first recovered product from the ammonia-containing water that is the object of treatment, and the concentrated water after the ions are concentrated (the concentrated water in the final stage) It is recovered as the second recovered product, and dilution water (dilution water of each stage) is obtained to reduce the volume of ammonia-containing water. In addition, the first recovered material, the second recovered material, and the dilution water can be reused.
圖7所示的水處理裝置7包含:作為第一回收手段的蒸餾裝置11,從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收;及作為第二回收手段的例如第一段膜模組單元100a、第二段膜模組單元100b、第三段膜模組單元100c、第四段膜模組單元100d,藉由使用具有以半透膜12分隔出之第一空間(濃縮側)14及第二空間(滲透側)16的複數段連接之半透膜模組,並對第一段半透膜模組的第一空間14流通蒸餾裝置11的蒸餾處理水,且加壓第一空間14使蒸餾處理水所包含的水滲透半透膜12而獲得濃縮水,再使用下一段以後的半透膜模組,將此濃縮水進一步作為濃縮水,而獲得第二回收物,同時對各段半透膜模組的第二空間16,流通濃縮水的至少一部分或是從其他半透膜模組獲得的稀釋水之至少一部分,以獲得稀釋水。第一段膜模組單元100a例如具備並聯連接的四個膜模組,第二段膜模組單元100b例如具備並聯連接的四個膜模組,第三段膜模組單元100c例如具備並聯連接的兩個膜模組,第四段膜模組單元100d例如具備並聯連接的兩個膜模組。各膜模組10具有以半透膜12分隔出的第一空間14及第二空間16。水處理裝置7亦可具備儲存蒸餾處理水的蒸餾處理水槽84、及儲存來自第四段膜模組單元100d之濃縮水的濃縮水槽86。膜模組單元100係對第一段膜模組的第一空間供給蒸餾處理水,並將其濃縮水依序供給至下一段膜模組的第一空間,以進行濃縮處理的裝置。The water treatment device 7 shown in Fig. 7 comprises: as the
圖7的水處理裝置7中,在蒸餾裝置11的入口連接有配管25。在蒸餾裝置11的第一回收物出口連接有配管27。蒸餾裝置11的蒸餾處理水出口與蒸餾處理水槽84的入口,係藉由配管29連接。蒸餾處理水槽84的出口與第一段膜模組單元100a的各膜模組之第一空間入口,係經由泵18並藉由配管108連接。第一段膜模組單元100a的各膜模組之第一空間出口與第二段膜模組單元100b的各膜模組之第一空間入口,係藉由配管110連接。第二段膜模組單元100b的各膜模組之第一空間出口與第三段膜模組單元100c的各膜模組之第一空間入口,係藉由配管112連接。第三段膜模組單元100c的各膜模組之第一空間出口與第四段膜模組單元100d的各膜模組之第一空間入口,係藉由配管114連接。第四段膜模組單元100d的各膜模組之第一空間出口與濃縮水槽86的入口,係藉由配管116連接。從配管116分支出的配管118,係與第四段膜模組單元100d的各膜模組之第二空間入口連接。第四段膜模組單元100d的各膜模組之第二空間出口與第三段膜模組單元100c的各膜模組之第二空間入口,係藉由配管120連接。第三段膜模組單元100c的各膜模組之第二空間出口與第二段膜模組單元100b的各膜模組之第二空間入口,係藉由配管122連接。第二段膜模組單元100b的各膜模組之第二空間出口與第一段膜模組單元100a的各膜模組之第二空間入口,係藉由配管124連接。在第一段膜模組單元100a的各膜模組之第二空間出口,連接有配管126。In the water treatment device 7 shown in FIG. 7 , a
膜模組單元100係使用具備了「具有以半透膜12分隔出之第一空間14及第二空間16的膜模組10」的多段式膜模組單元,並對第一段膜模組單元的各膜模組之第一空間供給蒸餾處理水,再以串聯的方式依序對下一段膜模組單元的各膜模組之第一空間流通其濃縮水,且將最終段膜模組單元的各膜模組之濃縮水的至少一部分供給至自身的第二空間,再以串聯的方式對其前段膜模組單元的各膜模組之第二空間16流通獲得的稀釋水,並藉由加壓各段的第一空間14而使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16,以濃縮水的裝置。亦即,在膜模組單元100中,係使用半透膜12將蒸餾處理水加以濃縮,再使用下一段的半透膜12將其濃縮水進一步濃縮。The
在水處理裝置7中,包含氨的含氨之水,係通過配管25供給至蒸餾裝置11。在蒸餾裝置11中進行蒸餾,以從含氨之水將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收(第一回收步驟)。第一回收物係通過配管27排出。In the water treatment device 7 , ammonia-containing water containing ammonia is supplied to the
在蒸餾裝置11所獲得的蒸餾處理水,根據需要儲存於蒸餾處理水槽84後,藉由泵18從蒸餾處理水槽84通過配管108,送液至第一段膜模組單元100a的各膜模組之第一空間14。另一方面,經由後述第四段膜模組單元100d的各膜模組之第二空間16、第三段膜模組單元100c的各膜模組之第二空間16、第二段膜模組單元100b的各膜模組之第二空間16而送液的稀釋水,係通過配管124送液至第一段膜模組單元100a的各膜模組之第二空間16。在第一段膜模組單元100a的各膜模組中,係加壓第一空間14使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16(濃縮步驟(第一段)),同時在第二空間16獲得稀釋水(稀釋步驟(第一段))。在第一段膜模組單元100a的各膜模組之第一空間14所獲得的濃縮水,係通過配管110送液至第二段膜模組單元100b的各膜模組之第一空間14。在第一段膜模組單元100a的各膜模組之第二空間16所獲得的稀釋水,係通過配管126排出至系統外。The distilled treatment water obtained in the
在第二段膜模組單元100b的各膜模組中,經由後述第四段膜模組單元100d的各膜模組之第二空間16、第三段膜模組單元100c的各膜模組之第二空間16而送液的稀釋水,係通過配管122送液至第二段膜模組單元100b的各膜模組之第二空間16。又,加壓第一空間14使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16(濃縮步驟(第二段)),同時在第二空間16獲得稀釋水(稀釋步驟(第二段))。在第二段膜模組單元100b的各膜模組之第一空間14所獲得的濃縮水,係通過配管112送液至第三段膜模組單元100c的各膜模組之第一空間14。在第二段膜模組單元100b的各膜模組之第二空間16所獲得的稀釋水,係通過配管124送液至第一段膜模組單元100a的各膜模組之第二空間16。In each membrane module of the second stage
在第三段膜模組單元100c的各膜模組中,經由後述第四段膜模組單元100d的各膜模組之第二空間16而送液的稀釋水,係通過配管120送液至第三段膜模組單元100c的各膜模組之第二空間16。又,加壓第一空間14而使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16(濃縮步驟(第三段)),同時在第二空間16獲得稀釋水(稀釋步驟(第三段))。在第三段膜模組單元100c的各膜模組之第一空間14所獲得的濃縮水,係通過配管114送液至第四段膜模組單元100d的各膜模組之第一空間14。在第三段膜模組單元100c的各膜模組之第二空間16所獲得的稀釋水,係通過配管122送液至第二段膜模組單元100b的各膜模組之第二空間16。In each membrane module of the third stage
在第四段膜模組單元100d的各膜模組中,如下所述,在第四段膜模組單元100d的各膜模組之第一空間14所獲得的濃縮水,係通過配管116、118送液至第二空間16。又,加壓第一空間14使該第一空間14所包含的水經由半透膜12滲透至第二空間16(濃縮步驟(第四段)),同時在第二空間16獲得稀釋水(稀釋步驟(第四段))(以上,第二回收步驟)。在第四段膜模組單元100d的各膜模組之第一空間14所獲得的濃縮水,在根據需要通過配管116儲存於濃縮水槽86後,作為第二回收物而排出。從配管116分支出的濃縮水,係通過配管118送液至第四段膜模組單元100d的各膜模組之第二空間16。在第四段膜模組單元100d的各膜模組之第二空間16所獲得的稀釋水,係通過配管120送液至第三段膜模組單元100c的各膜模組之第二空間16。In each membrane module of the fourth stage
此處,泵18、配管108、110、112、114、116、118、120、122、124等,係作為對各段膜模組單元100a、100b、100c、100d的各膜模組之第一空間14及第二空間16,供給蒸餾處理水或是濃縮水或是稀釋水的供給手段而發揮功能。Here, the
在膜模組單元100a的各膜模組之第二空間16所獲得的稀釋水,可排出至系統外,亦可根據需要送液至稀釋水槽儲存後,排出至系統外,亦可再利用。稀釋水的至少一部分,亦可送液至蒸餾處理水槽84,並在蒸餾處理水槽84中與蒸餾處理水混合。關於稀釋水的至少一部分,亦可進一步進行其他處理,例如後述般進行逆滲透膜處理。The dilution water obtained in the
如以上所述,從處理對象亦即含氨之水,將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收,再者,將離子被濃縮後的濃縮水(最終段的濃縮水)作為第二回收物加以回收,而獲稀釋水(各段的稀釋水),以進行含氨之水的減容化。又,第一回收物、第二回收物、稀釋水可再利用。As described above, at least one of ammonia and ammonium ions is recovered as the first recovered product from the ammonia-containing water that is the object of treatment, and the concentrated water after the ions are concentrated (the concentrated water in the final stage) It is recovered as the second recovered product to obtain dilution water (dilution water of each stage) for volume reduction of ammonia-containing water. In addition, the first recovered material, the second recovered material, and the dilution water can be reused.
對第一段膜模組單元100a的各膜模組供給蒸餾處理水時,例如係施加7MPa以下的壓力,對後段膜模組單元的濃縮水之供給,只要藉由施加於第一段膜模組單元100a之各膜模組的壓力來進行即可。各膜模組中的第一空間14之入口壓力,較佳係設在7MPa以下的範圍,第二空間16的入口壓力較佳係設為小於第一空間14之入口壓力的壓力,第二空間16之入口壓力更佳係設為第一空間14之入口壓力的50%以下。藉此,可降低因壓力而造成的半透膜之破損風險。When the distilled water is supplied to each membrane module of the first-stage
又,較佳係將各膜模組10中的第一空間14側之流量設為大於第二空間16側之流量。若第一空間14側的流量在第二空間16側的流量以下,有時後段膜模組的第一空間14側之流量會不足。例如,泵18等係作為使第一空間之流量大於第二空間之流量的流量調節手段而發揮功能。Also, it is preferable to set the flow rate on the side of the
若滲透流通量過大,有時會產生濃度差變大、積垢風險變高、壓力變得過高這樣的問題。又,若滲透流通量過小,有時濃縮效率會惡化。從上述內容來看,較佳係將各膜模組10的滲透流通量設在0.005m/d~0.05m/d的範圍,更佳係設在0.015m/d~0.04m/d的範圍。例如,泵18等係作為將滲透流通量控制在上述範圍的滲透流通量調節手段而發揮功能。If the permeate flow rate is too large, there may be problems that the concentration difference becomes large, the risk of fouling becomes high, and the pressure becomes too high. Also, if the permeate flux is too small, the concentration efficiency may deteriorate. From the above, it is preferable to set the permeation flux of each
又,亦可在各配管中至少一者設置閥,閥的設置位置及設置數量並無特別限制。又,亦可在各配管中至少一者設置作為測量流量之流量測量手段的流量計、及作為測量壓力之壓力測量手段的壓力計。Moreover, a valve may be provided in at least one of each piping, and the installation position and number of valves are not particularly limited. In addition, at least one of the pipes may be provided with a flow meter as a flow measurement means for measuring a flow rate and a pressure gauge as a pressure measurement means for measuring a pressure.
又,圖6、圖7係裝置構成之一例,半透膜模組的段數、並聯數、配置及供給水的供給方法等亦可適當變更。6 and 7 are examples of device configurations, and the number of stages, parallel connections, arrangement, and supply method of the supply water of the semipermeable membrane modules can also be appropriately changed.
為了將膜模組中作為第二回收物的蒸餾處理水中的欲回收之物質濃縮至較佳濃度,較佳係將膜模組以串聯的方式組合複數段。在如水處理裝置3、4、5、6、7般使用多段式膜模組時,膜模組的段數可取決於目標處理水的濃度等。例如,在欲從濃度較淡之蒸餾處理水獲得濃度較濃之處理水的情況下,可使膜模組單元的段數增加。In order to concentrate the substances to be recovered in the distilled treated water as the second recovered product in the membrane module to a preferred concentration, it is preferable to combine multiple stages of the membrane module in series. When a multi-stage membrane module is used as in the
在如水處理裝置6、7般,使用具備並聯連接的複數個膜模組作為各段膜模組的膜模組單元時,各膜模組單元中的膜模組之個數,可取決於蒸餾處理水的流量等。When using a plurality of membrane modules connected in parallel as the membrane module units of each section of membrane modules like
亦可在一段以上的膜模組中設置濃縮水槽及稀釋水槽,亦可在各段膜模組中設置濃縮水槽及稀釋水槽。Concentration water tanks and dilution water tanks may also be provided in more than one section of membrane modules, and concentration water tanks and dilution water tanks may also be provided in each section of membrane modules.
被處理水亦即含氨之水,只要係包含銨離子的水即可,並無特別限制。含氨之水例如係包含硫酸離子及銨離子的水,例如可舉例從半導體工廠排出的排水、從化學工廠排出的排水等。特別在半導體工廠中,為了晶圓的清洗等而使用氨,並為了處理氨的洗滌處理而使用硫酸。因此,在排水中包含了銨離子及硫酸離子。作為排水的有效活用,係將排水中的氨及硫酸加以回收再利用。Water to be treated, that is, ammonia-containing water, is not particularly limited as long as it is water containing ammonium ions. Ammonia-containing water is, for example, water containing sulfate ions and ammonium ions, and examples thereof include wastewater discharged from semiconductor factories, wastewater discharged from chemical factories, and the like. In particular, in semiconductor factories, ammonia is used for cleaning of wafers and the like, and sulfuric acid is used for cleaning treatment of ammonia. Therefore, ammonium ions and sulfate ions are contained in the wastewater. As an effective utilization of wastewater, ammonia and sulfuric acid in wastewater are recovered and reused.
作為蒸餾裝置11,只要能藉由蒸餾從包含氨的含氨之水將氨回收者即可,並無特別限制。作為蒸餾裝置11,例如可舉例經由氣體滲透膜將揮發性的氨加以回收的膜蒸餾裝置、減壓蒸餾裝置等。例如,亦可將在蒸餾裝置11作為氣體回收的氨添加至硫酸中,而作為硫酸銨來回收。藉此,可回收高純度的硫酸銨。The
作為膜模組所具備的半透膜12,例如可舉例逆滲透膜(RO膜)、正滲透膜(FO膜)、奈米過濾膜(NF膜)等半透膜。半透膜較佳係逆滲透膜、正滲透膜、奈米過濾膜。As the
作為構成半透膜12的材料並無特別限定,例如可舉例乙酸纖維素系樹脂等纖維素系樹脂、聚醚碸系樹脂等聚碸系樹脂、聚醯胺系樹脂等。The material constituting the
作為半透膜12的形狀可舉例平膜、中空絲膜、螺旋膜等。從可使半透膜的表面積較大等點來看,較佳為中空絲膜。Examples of the shape of the
第二回收物係蒸餾處理水所包含的溶解固體成分(TDS),例如可舉例硫酸鈉、硫酸鈣、氯化鈉、氯化鈣等無機鹽等。The second recovery product is the dissolved solid content (TDS) contained in the distilled water, for example, inorganic salts such as sodium sulfate, calcium sulfate, sodium chloride, calcium chloride, etc. may be mentioned.
依本實施態樣的水處理方法及水處理裝置,亦可在第一回收步驟(第一回收手段)的前段,例如包含:使用精密過濾膜(MF膜)、超過濾膜(UF膜)等的膜處理步驟(膜處理手段)、逆滲透膜處理步驟(逆滲透膜處理手段)、凝聚沈殿處理步驟(凝聚沈殿處理手段)、有機物去除處理步驟(有機物去除處理手段)、pH調整步驟(pH調整手段)、水溫調整步驟(水溫調整手段)中至少一者的前處理步驟(前處理手段)。According to the water treatment method and the water treatment device of this embodiment, it can also be in the front stage of the first recovery step (first recovery means), for example, including: using a precision filtration membrane (MF membrane), an ultrafiltration membrane (UF membrane), etc. The membrane treatment step (membrane treatment means), reverse osmosis membrane treatment step (reverse osmosis membrane treatment means), coagulation precipitation treatment step (coagulation precipitation treatment means), organic matter removal treatment step (organic matter removal treatment means), pH adjustment step (pH adjustment means), a pretreatment step (pretreatment means) of at least one of the water temperature adjustment step (water temperature adjustment means).
例如,為了在蒸餾裝置11的前段藉由蒸餾效率良好地回收欲回收之物質,亦可進行pH調整及水溫調整。雖然亦取決於含氨之水的水質、第一回收物的濃度條件等,但含氨之水的pH較佳係設在10~12的範圍,水溫較佳係設在30~40℃的範圍。For example, pH adjustment and water temperature adjustment may be performed in order to efficiently recover the substance to be recovered by distillation at the front stage of the
亦可在蒸餾裝置11的後段且對半透膜模組通水前,再度進行pH調整及水溫調整。在半透膜模組通水時的pH、水溫,可取決於含氨之水的水質、半透膜模組的材質等。例如,含氨之水的pH較佳係設在3~8的範圍,水溫較佳係設在15~40℃的範圍。It is also possible to adjust the pH and water temperature again in the rear section of the
pH調整例如可在pH調整槽中添加pH調整劑而調整pH。作為pH調整劑,可舉例鹽酸、硫酸等酸及氫氧化鈉等鹼等。For pH adjustment, pH can be adjusted by adding a pH adjuster to a pH adjustment tank, for example. Examples of the pH adjuster include acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, alkalis such as sodium hydroxide, and the like.
水溫調整,例如可設置水溫調整槽,並在水溫調整槽中藉由加熱器等加熱裝置進行加熱,亦可設置熱交換器進行調整。For water temperature adjustment, for example, a water temperature adjustment tank can be provided, and heating can be performed in the water temperature adjustment tank by a heating device such as a heater, or a heat exchanger can be provided for adjustment.
依本實施態樣的水處理方法及水處理裝置,亦可更包含:水回收步驟(水回收手段),在第二回收步驟(第二回收手段)之後,將從第二回收步驟(第二回收手段)排出的稀釋水之至少一部分對逆滲透膜進行流通,以獲得滲透水;及送回步驟(送回手段),將從逆滲透膜排出的濃縮水送回至半透膜模組的前段。 將如此之構成的水處理裝置之一例顯示於圖8。 The water treatment method and water treatment device according to this embodiment may further include: a water recovery step (water recovery means), after the second recovery step (second recovery means), the water from the second recovery step (second recovery means) recovery means) at least a part of the diluted water discharged from the reverse osmosis membrane is circulated to obtain permeated water; front section. An example of a water treatment device configured in this way is shown in FIG. 8 .
圖8的水處理裝置8,係除了圖1的水處理裝置1之構成以外,更包含作為水回收手段的逆滲透膜處理裝置200,將從膜模組10排出的稀釋水之至少一部分對逆滲透膜進行流通,以獲得滲透水。The
在圖8的水處理裝置8中,膜模組10的第二空間出口與逆滲透膜處理裝置200的入口,係藉由配管30連接。在逆滲透膜處理裝置200的RO滲透水出口,連接有配管202。逆滲透膜處理裝置200的RO濃縮水出口與配管24中的泵18之上游側,係藉由送回手段亦即配管204連接。其他的構成和圖1的水處理裝置1之構成相同。在圖2~圖7的水處理裝置2~7中,亦可設置逆滲透膜處理裝置200、及送回手段亦即配管204。In the
在水處理裝置8中,與圖1的水處理裝置1同樣地進行第一回收步驟及第二回收步驟。在膜模組10之第二空間16所獲得的稀釋水,係通過配管30送液至逆滲透膜處理裝置200。在逆滲透膜處理裝置200中使用逆滲透膜進行逆滲透膜處理,以獲得RO濃縮水及RO滲透水(水回收步驟)。所獲得的RO滲透水可通過配管202排出至系統外,並再利用。RO濃縮水係通過配管204送回至膜模組10的前段,例如配管24,以和蒸餾處理水混合(送回步驟)。RO濃縮水亦可送回至蒸餾裝置11的前段,以和含氨之水混合。In the
如以上所述,從處理對象亦即含氨之水,將氨及銨離子中至少一者作為第一回收物加以回收,再者,將離子被濃縮後的濃縮水作為第二回收物加以回收,以進行含氨之水的減容化。第一回收物、第二回收物可再利用。又,藉由對稀釋水進一步進行逆滲透膜處理,可使其成為更適合再利用的水質。藉由將RO濃縮水送回半透膜模組的前段,可降低排水的量。As described above, at least one of ammonia and ammonium ions is recovered as the first recovered product from the ammonia-containing water that is the object of treatment, and furthermore, the concentrated water after the ions are concentrated is recovered as the second recovered product. , to reduce the volume of ammonia-containing water. The first recyclables and the second recyclables can be reused. In addition, by further treating the dilution water with a reverse osmosis membrane, it can be made into a water quality more suitable for reuse. By sending RO concentrated water back to the front stage of the semi-permeable membrane module, the amount of drainage can be reduced.
1,2,3,4,5,6,7,8:水處理裝置
10,10a,10b,10c:膜模組
11:蒸餾裝置
12,12a,12b,12c:半透膜
14,14a,14b,14c:第一空間
16,16a,16b,16c:第二空間
1:8泵
20:反相器
22,22a,22b,22c,23,32,32a,32b,32c:閥
24,25,26,27,28,29,30,34,36,40,42,44,46,48,50,52,54,56,58,64,66,68,70,72,74,76,78,80,82,88,90,92,94,96,98,102,104,106,108,110,112,114,116,118,120,122,124,126,202,204:配管
60a,60b,60c,62a,62b,62c:稀釋水槽
84:蒸餾處理水槽
86:濃縮水槽
100,100a,100b,100c,100d:膜模組單元
200:逆滲透膜處理裝置
1,2,3,4,5,6,7,8:
圖1係顯示依本發明之實施態樣之水處理裝置之一例的概略構成圖。 圖2係顯示依本發明之實施態樣之水處理裝置之其他例的概略構成圖。 圖3係顯示依本發明之實施態樣之水處理裝置之其他例的概略構成圖。 圖4係顯示依本發明之實施態樣之水處理裝置之其他例的概略構成圖。 圖5係顯示依本發明之實施態樣之水處理裝置之其他例的概略構成圖。 圖6係顯示依本發明之實施態樣之水處理裝置之其他例的概略構成圖。 圖7係顯示依本發明之實施態樣之水處理裝置之其他例的概略構成圖。 圖8係顯示依本發明之實施態樣之水處理裝置之其他例的概略構成圖。 Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a water treatment device according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a schematic configuration diagram showing another example of a water treatment device according to an embodiment of the present invention. Fig. 3 is a schematic configuration diagram showing another example of the water treatment device according to the embodiment of the present invention. Fig. 4 is a schematic configuration diagram showing another example of the water treatment device according to the embodiment of the present invention. Fig. 5 is a schematic configuration diagram showing another example of the water treatment device according to the embodiment of the present invention. Fig. 6 is a schematic configuration diagram showing another example of the water treatment device according to the embodiment of the present invention. Fig. 7 is a schematic configuration diagram showing another example of the water treatment device according to the embodiment of the present invention. Fig. 8 is a schematic configuration diagram showing another example of the water treatment device according to the embodiment of the present invention.
1:水處理裝置 1: Water treatment device
10:膜模組 10: Membrane module
11:蒸餾裝置 11: Distillation device
12:半透膜 12: Semi-permeable membrane
14:第一空間 14: The first space
16:第二空間 16:Second space
18:泵 18: pump
20:反相器 20: Inverter
22,23:閥 22,23: valve
24,25,26,27,28,30:配管 24,25,26,27,28,30: Piping
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