WO2020195235A1 - 脱炭酸方法、水処理方法、脱炭酸装置及び水処理装置 - Google Patents

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WO2020195235A1
WO2020195235A1 PCT/JP2020/004875 JP2020004875W WO2020195235A1 WO 2020195235 A1 WO2020195235 A1 WO 2020195235A1 JP 2020004875 W JP2020004875 W JP 2020004875W WO 2020195235 A1 WO2020195235 A1 WO 2020195235A1
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water
treatment
decarboxylation
treated
reverse osmosis
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後藤　秀樹
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栗田工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/04—Feed pretreatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for decarboxylating or reverse osmosis (RO) treating water to be treated such as city water, well water, and industrial water.
  • RO reverse osmosis
  • Patent Document 1 describes that after adding an acid to raw water, it is decarboxylated and then subjected to two-stage RO treatment, and alkali is added to the decarboxylated water and residual carbonic acid is converted to hydrogen carbonate ion or carbonate ion as much as possible. It is stated that only the amount to be changed is added.
  • the decarboxylation performance is lowered in a low temperature region such as winter, so that the residual CO 2 concentration in the decarboxylated water becomes high.
  • the quality of the RO-treated water deteriorates (for example, the conductivity of the permeated water increases).
  • An object of the present invention is to provide a decarboxylation method and apparatus having high decarboxylation treatment efficiency and an RO treatment method and apparatus having high RO treatment efficiency.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • a decarboxylation method characterized in that water to be treated is heated to 20 to 30 ° C. by a heating means and then decarboxylated.
  • a water treatment method characterized by heating the water to be treated to 20 to 30 ° C. by a heating means and then performing reverse osmosis treatment.
  • a decarboxylation device having a heating means for heating the water to be treated to 20 to 30 ° C. and a means for decarboxylating the water to be treated heated by the heating means.
  • a water treatment device having a heating means for heating the water to be treated to 20 to 30 ° C. and a reverse osmosis device for reverse osmosis treatment of the water to be treated heated by the heating means.
  • a decarboxylation means for decarboxylating the water to be treated heated by the heating means is provided, and the decarboxylation-treated water from the decarboxylation means is supplied to the reverse osmosis apparatus.
  • Water treatment apparatus for decarboxylation the water to be treated heated by the heating means.
  • An alkali adding means for adding an alkali to the decarboxylated water so as to have a pH of 7.3 to 8.3 is provided, and the water to which the alkali is added by the alkali adding means is supplied to the reverse osmosis apparatus.
  • the decarboxylation treatment can be efficiently performed by heating the water to be treated to 20 to 30 ° C.
  • RO-treated water having good water quality is obtained by heating the water to be treated to 20 to 30 ° C. and then performing RO treatment even when the temperature of the water to be treated is low. ) Can be obtained.
  • the water to be treated is heated and then decarboxylated to adjust the pH to 7.3 to 8.3 and then RO-treated
  • the water to be treated is heated and then decarboxylated to perform the decarboxylation treatment. Since it is sufficiently carried out, the amount of alkali for adjusting the pH can be reduced.
  • the water to be treated consisting of city water, well water, industrial water, etc. is sent from the raw water tank 1 to the heating device 2 by a pump (not shown) or the like, and is heated to 20 to 30 ° C, especially 22 to 26 ° C. ..
  • the heating device 2 is preferably, but is not limited to, a heat exchanger using steam, hot water, or the like as a heat source.
  • the heated water to be treated is sent to the decarboxylator 3 after an acid such as sulfuric acid is added by the acid adder 3a to adjust the pH to 4 to 6, particularly preferably 4.5 to 5.5. , Decarboxylated.
  • an acid such as sulfuric acid
  • the decarboxylator in addition to the decarboxylation tower, various devices such as a vacuum decarboxylator and a membrane decarboxylator can be used.
  • the decarbonation tower may be installed in two stages in series. Further, a circulation treatment may be performed in which a part of the decarboxylated water from the decarboxylation tower is returned to the inlet side of the decarboxylation tower.
  • a plurality of decarboxylation towers of this circulation processing method may be installed in parallel.
  • High-efficiency decarboxylation configured to provide first and second filling beds in the decarboxylation tower, supply water from the decarboxylation tower to the first filling bed, and supply decarboxylated water to the second filling bed.
  • a carbonate tower may be used.
  • the decarboxylated water from the decarboxylator 3 is adjusted to pH 7.3 to 8.3 by adding an alkaline aqueous solution such as NaOH by the alkali adder 3b, and then the filter membrane device (MF in this embodiment).
  • Equipment 4 is filtered and then RO-treated.
  • MF permeated water is supplied to the first RO device 5
  • the permeated water is supplied to the second RO device 6
  • the permeated water is taken out as treated water. Is done.
  • the concentrated water of the 1st RO device 5 is discharged to the outside of the system.
  • the concentrated water of the second RO device 6 is returned to the raw water tank 1.
  • the heating device is set so that the temperature of the water supplied to the decarboxylator 3 is 20 to 30 ° C. and the temperature of the water supplied to the RO devices 5 and 6 is 20 to 30 ° C.
  • step 2 the water to be treated is heated.
  • a sensor (water quality measuring device) 7 for measuring water quality such as specific resistance, electric conductivity, and Na concentration of the permeated water (treated water) of the second RO device 6 is provided, and this water quality is defined.
  • the amount of alkali added by the alkali adder 3b is controlled so as to be within the range.
  • the water to be treated when the temperature of the water to be treated is less than 20 ° C., the water to be treated is heated for decarboxylation treatment and decarboxylation at 20 to 30 ° C. adjusted to pH 7.3 to 8.3. Since the carbonated water is RO-treated, RO-treated water having sufficiently good water quality can be obtained.
  • this embodiment is a system that can automatically follow even if the optimum value changes due to the change of RO film type or aging.

Abstract

原水は、加熱装置２で２０～３０℃に加熱された後、硫酸などの酸が添加され、ｐＨ４～６に調整された後、脱炭酸処理される。脱炭酸処理水は、ＮａＯＨなどのアルカリが添加され、ｐＨ７．３～８．３に調整された後、濾過処理され、次いで第１ＲＯ装置５に供給され、その透過水が第２ＲＯ装置６に供給され、その透過水が処理水として取り出される。第１ＲＯ装置５の濃縮水は、系外に排出される。第２ＲＯ装置６の濃縮水は原水槽１に返送される。

Description

脱炭酸方法、水処理方法、脱炭酸装置及び水処理装置
　本発明は、市水や井水、工業用水などの被処理水を脱炭酸処理又は逆浸透（ＲＯ）処理する方法及び装置に関する。
　市水や井水、工業用水等の被処理水をＲＯ処理する場合、ＣａＣＯ３によるＲＯ膜のスケールトラブルを防止する為に被処理水のＣａ硬度及びＭアルカリ度に応じ回収率を低くするか、脱炭酸処理することが行われている。
　回収率を低くすると前処理設備の容量が大きくなり、装置の建設費用が高くなると共に被処理水使用量及び排水放流量が多くなる。そのため、上下水を被処理水とする場合や、取水・放流量に制限がある場合は脱炭酸設備を設置して脱炭酸処理する場合が多い。
　特許文献１には、原水に酸を添加した後、脱炭酸処理し、次いで２段ＲＯ処理すること、また脱炭酸処理水にアルカリを、残留炭酸を可及的に炭酸水素イオン又は炭酸イオンに変化させる量だけ添加することが記載されている。
特公平６－４９１９１号公報
　被処理水を脱炭酸塔で脱炭酸処理後ＲＯ処理する場合、冬場など低温度域では脱炭酸性能が低下するため、脱炭酸処理水中の残存ＣＯ２濃度が高くなる。これによりＲＯ処理水の水質が低下する（例えば、透過水の電導度が高くなる）。
　本発明は、脱炭酸処理効率の高い脱炭酸方法及び装置と、ＲＯ処理効率の高いＲＯ処理方法及び装置とを提供することを目的とする。
　本発明は次を要旨とする。
　［１］　被処理水を加熱手段で２０～３０℃に加熱した後に脱炭酸処理することを特徴とする脱炭酸方法。
　［２］　被処理水を加熱手段で２０～３０℃に加熱した後、逆浸透処理することを特徴とする水処理方法。
　［３］　前記加熱後、脱炭酸処理し、この脱炭酸処理水にアルカリを添加してｐＨ７．３～８．３に調整した後、前記逆浸透処理することを特徴とする［２］の水処理方法。
　［４］　逆浸透処理水の水質によってアルカリの添加量を調整することを特徴とする［３］の水処理方法。
　［５］　被処理水を２０～３０℃に加熱する加熱手段と、該加熱手段で加熱された被処理水を脱炭酸処理する手段とを有する脱炭酸装置。
　［６］　被処理水を２０～３０℃に加熱する加熱手段と、該加熱手段で加熱された被処理水を逆浸透処理する逆浸透装置とを有する水処理装置。
　［７］　前記加熱手段で加熱された被処理水を脱炭酸処理する脱炭酸手段を備えており、該脱炭酸手段からの脱炭酸処理水が前記逆浸透装置に供給されることを特徴とする［６］の水処理装置。
　［８］　前記脱炭酸処理水にアルカリをｐＨ７．３～８．３となるように添加するアルカリ添加手段を備えており、該アルカリ添加手段でアルカリが添加された水が前記逆浸透装置に供給されることを特徴とする［７］の水処理装置。
　［９］　前記アルカリ添加手段は、前記逆浸透装置の透過水の水質に応じてアルカリ添加量を調整するものであることを特徴とする［８］の水処理装置。
　本発明の脱炭酸方法及び装置によると、被処理水を２０～３０℃に加熱することにより、効率よく脱炭酸処理することができる。
　本発明の水処理方法及び装置によると、被処理水を２０～３０℃に加熱した後、ＲＯ処理することにより、被処理水の温度が低い場合でも、水質の良好なＲＯ処理水（透過水）を得ることができる。
　被処理水を加熱後、脱炭酸処理し、ｐＨ７．３～８．３に調整した後、ＲＯ処理する態様にあっては、被処理水を加熱した後、脱炭酸することにより脱炭酸処理が十分に行われるので、ｐＨ調整のためのアルカリ量を少なくすることができる。
実施の形態に係る脱炭酸及びＲＯ処理方法及び装置を示す構成図である。
　以下、図１を参照して本発明についてさらに詳細に説明する。
　市水、井水、工業用水などよりなる被処理水（原水）は、原水槽１からポンプ（図示略）等によって加熱装置２に送水され、２０～３０℃特に２２～２６℃に加熱される。加熱装置２としては、蒸気、温水等を熱源とする熱交換器が好ましいが、これに限定されない。
　加熱された被処理水は、硫酸などの酸が酸添加器３ａによって添加され、好ましくはｐＨ４～６、特に好ましくはｐＨ４．５～５．５に調整された後、脱炭酸器３に送水され、脱炭酸処理される。脱炭酸器としては、脱炭酸塔のほか、真空脱気装置、膜脱気装置など各種のものを用いることができる。
　なお、脱炭酸塔を直列に２段に設置してもよい。また、脱炭酸塔からの脱炭酸処理水の一部を脱炭酸塔の入口側に戻す循環処理を行ってもよい。この循環処理方式の脱炭酸塔を複数台並列に設置してもよい。脱炭酸塔内に第１及び第２の充填床を設け、脱炭酸塔給水を第１の充填床に供給し、脱炭酸処理水を第２の充填床に供給するよう構成された高効率脱炭酸塔を用いてもよい。
　脱炭酸器３からの脱炭酸処理水は、アルカリ添加器３ｂによってＮａＯＨなどのアルカリの水溶液が添加され、ｐＨ７．３～８．３に調整された後、濾過膜装置（この実施の形態ではＭＦ装置）４にて濾過処理され、次いでＲＯ処理される。この実施の形態では、ＲＯ装置が直列に２段設置されており、ＭＦ透過水が第１ＲＯ装置５に供給され、その透過水が第２ＲＯ装置６に供給され、その透過水が処理水として取り出される。
　第１ＲＯ装置５の濃縮水は、系外に排出される。第２ＲＯ装置６の濃縮水は原水槽１に返送される。
　この実施の形態では、脱炭酸器３に供給される水の温度が２０～３０℃となるように、かつＲＯ装置５，６への給水の温度が２０～３０℃となるように、加熱装置２で被処理水が加熱される。
　この実施の形態では、第２ＲＯ装置６の透過水（処理水）の比抵抗、電気伝導率、Ｎａ濃度などの水質を測定するセンサ（水質測定器）７が設けられており、この水質が規定範囲となるようにアルカリ添加器３ｂによるアルカリ添加量が制御されるよう構成されている。
　この実施の形態によると、被処理水の温度が２０℃未満のときに被処理水を加熱して脱炭酸処理すると共に、ｐＨ７．３～８．３に調整された、２０～３０℃の脱炭酸処理水がＲＯ処理されるので、十分に水質の良好なＲＯ処理水が得られる。
　例えば、本発明によると、通年で実効比抵抗２ＭΩ・ｃｍ以上の２段ＲＯ処理水を得る事が可能となる。なお、この実施の形態は、ＲＯ膜種変更や経年により最適値が変化しても自動に追従できるシステムとなっている。
　一般に、脱炭酸塔での処理後、残ＣＯ２をＭアルカリにしてＲＯで除去するためには、ｐＨを上げる必要があるが、上げすぎるとＮａ等のカチオン負荷の除去率が低下する。（水中のＯＨ－による荷電の影響と思われる。）ＲＯ処理水の水質を向上させるためには、残ＣＯ２量をある程度以下に抑える事と、その状況にあった最適ｐＨに制御する必要があるが、本発明によるとこれが可能になる。
　本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
　本出願は、２０１９年３月２６日付で出願された日本特許出願２０１９－０５８８７６に基づいており、その全体が引用により援用される。

Claims (9)

  1. 　被処理水を加熱手段で２０～３０℃に加熱した後に脱炭酸処理及び逆浸透処理の少なくとも一方の処理を行うことを特徴とする脱炭酸方法。
  2. 　前記処理として、逆浸透処理することを特徴とする請求項１の水処理方法。
  3. 　前記加熱手段で加熱された被処理水を、脱炭酸処理し、この脱炭酸処理水にアルカリを添加してｐＨ７．３～８．３に調整した後、逆浸透処理することを特徴とする請求項１の水処理方法。
  4. 　逆浸透処理水の水質を検知し、検知された水質に応じてアルカリの添加量を調整することを特徴とする請求項３の水処理方法。
  5. 　被処理水を２０～３０℃に加熱する加熱手段と、
    　該加熱手段で加熱された被処理水を脱炭酸処理及び逆浸透処理の少なくとも一方の処理を行う処理手段と
    を有する脱炭酸装置。
  6. 　前記処理手段は逆浸透処理である請求項５の水処理装置。
  7. 　前記加熱手段で加熱された被処理水を脱炭酸処理する脱炭酸手段と、該脱炭酸手段からの脱炭酸処理水を逆浸透処理する逆浸透装置とを有することを特徴とする請求項５の水処理装置。
  8. 　前記脱炭酸処理水にアルカリをｐＨ７．３～８．３となるように添加するアルカリ添加手段を備えており、該アルカリ添加手段でアルカリが添加された水が前記逆浸透装置に供給されることを特徴とする請求項７の水処理装置。
  9. 　前記逆浸透処理装置の透過水の水質を測定する水質測定器と、該水質測定器で測定された水質に応じて前記アルカリ添加手段によるアルカリ添加量を調整する制御手段とを有することを特徴とする請求項８の水処理装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0839066A (ja) * 1994-08-01 1996-02-13 Kurita Water Ind Ltd 水の処理方法
JPH09220560A (ja) * 1996-02-14 1997-08-26 Nomura Micro Sci Co Ltd 超純水製造装置
JPH1128454A (ja) * 1997-07-08 1999-02-02 Kurita Water Ind Ltd 超純水の回収装置
JP2003236541A (ja) * 2002-02-20 2003-08-26 Kobe Steel Ltd 海水の淡水化処理法および装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0839066A (ja) * 1994-08-01 1996-02-13 Kurita Water Ind Ltd 水の処理方法
JPH09220560A (ja) * 1996-02-14 1997-08-26 Nomura Micro Sci Co Ltd 超純水製造装置
JPH1128454A (ja) * 1997-07-08 1999-02-02 Kurita Water Ind Ltd 超純水の回収装置
JP2003236541A (ja) * 2002-02-20 2003-08-26 Kobe Steel Ltd 海水の淡水化処理法および装置

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