水淡化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種通過預處理可充分除去有機物,降低反滲透膜的污染,以低運行成本且穩(wěn)定地得到淡水的水淡化系統(tǒng)。水淡化系統(tǒng)具有:在反滲透膜組件(16)的上游側(cè)配置的對海水實施消毒處理(氧化處理)的消毒裝置(11)、在消毒裝置(11)與反滲透膜組件(16)之間配置的保持消化有機物的生物的生物處理槽(13)、以及控制消毒裝置(11)的控制裝置(17),以使生物易分解性有機物濃度在生物處理槽(13)的下游側(cè)比消毒裝置(11)的上游側(cè)低。
【專利說明】水淡化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采用反滲透膜,從海水或堿水等鹽水得到淡水的水淡化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在采用反滲透膜而從海水或堿水等鹽水得到淡水的水淡化系統(tǒng)中,存在因反滲透膜的污染導致淡水生產(chǎn)效率的低下或生產(chǎn)水質(zhì)的惡化等問題。作為反滲透膜的污染要因,可以舉出粒子性物質(zhì)的附著、無機化合物的析出、具有粘接性的有機物的附著、來自海洋細菌的生物膜的附著等。特別是生物膜,是海洋細菌等生物以海水中的有機物作為營養(yǎng)源,分泌增殖.代謝物的結(jié)果形成的,要求對其進行抑制。
[0003]為了從向反滲透膜供給的海水等,除去這些污染要因,已開發(fā)出各種預處理技術(shù),例如,已引進進行單層或多層的砂濾的砂濾設備、以及采用精密過濾膜(MF膜:微濾膜,Microfiltration Membrane)、超濾膜(UF膜:Ultrafiltration Membrane)的過濾設備。另外,海水中的有機物中,對于生物作為營養(yǎng)源易利用的成分,采用生物進行除去的生物處理法的引入也進行了探討。
[0004]根據(jù)非專利文獻1,報告了海水中所含的溶解態(tài)有機物,是從分子量1000Da (道爾頓,Dalton)以下的微小有機物到直徑數(shù)μ m的有機物進行分布,60~80%的有機物具有生物難分解性。另外,還報告了這些有機物在海水淡化工序中,通過添加氯等進行氧化處理或用超濾膜的過濾處理,由于進行了化學?物理方法的微小化,生物的分解性(生物分解性)有增強的傾向。
[0005]在專利文獻I記載的技術(shù)中,把取來的海水,用生物活性炭進行生物處理,接著,照射紫外線。即,專利文獻I記載的技術(shù),通過生物活性炭的生物處理,減少生物易分解性有機物,并且通過紫外線照射, 因生物活性炭增殖.剝離的細菌失去活性,可實現(xiàn)抑制生物膜的形成。
[0006]在專利文獻2記載的技術(shù)中,被處理水不是海水而是含有高濃度有機物的廢水,通過臭氧氧化,生物難分解性有機物發(fā)生分解,提高生物分解性,可在生物活性炭中進行生物處理。因此,可以促進生物所致的有機物的除去。
[0007]專利文獻I特開2004 - 25018號公報
[0008]專利文獻2特開2010 - 58078號公報
[0009]非專利文獻I竹內(nèi)和久,“R0海水淡水化A預處理i 7 r々U 7 ”、日本海水學會志,第 63 卷、第 6 號,p367 — 371 (2009)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]在專利文獻I記載的技術(shù)中,通過紫外線照射,有機物被氧化分解而微小化,生物易分解性發(fā)生變化,到達反滲透膜,有未充分抑制生物膜形成的擔心。另外,在專利文獻2記載的技術(shù)中,用生物處理可能除去量以上的有機物,通過臭氧氧化而變成生物易分解性,下游側(cè)設置的反滲透膜中海洋細菌等生物的增殖.生物膜的形成有助長的擔心。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述情況提出的,本發(fā)明的目的是提供:通過預處理來充分除去有機物,降低反滲透膜的污染,以低運行成本,且穩(wěn)定地得到淡水的水淡化系統(tǒng)。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為了達到上述目的,本發(fā)明涉及采用反滲透膜,從鹽水得到淡水的水淡化系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)具有:于上述反滲透膜的上游側(cè)配置的、對上述鹽水實施氧化處理的氧化處理裝置;在上述氧化處理裝置與上述反滲透膜之間配置的、保持消化有機物的生物的生物處理槽;以及由生物容易分解的有機物的濃度即生物易分解性有機物濃度,以上述生物處理槽的下游側(cè)比上述氧化處理裝置的上游側(cè)低的方式控制上述氧化處理裝置的控制裝置。
[0015]發(fā)明效果 [0016]按照本發(fā)明,提供一種通過預處理來充分除去有機物,降低反滲透膜的污染,以低運行成本,且穩(wěn)定地得到淡水的水淡化系統(tǒng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的第I實施方案涉及的水淡化系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的第I實施方案涉及的消毒裝置的控制次序的流程圖。
[0019]圖3為表示有機物濃度的各處理后變化的概念圖。
[0020]圖4為本發(fā)明的第I實施方案的變形例涉及的水淡化系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
[0021]圖5為表示本發(fā)明的第2實施方案涉及的消毒裝置的控制次序的流程圖。
[0022]圖6為本發(fā)明的第3實施方案涉及的水淡化系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
[0023]圖7為本發(fā)明的第4實施方案涉及的水淡化系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
[0024]符號說明
[0025]1,2,3,4 管路
[0026]5透過水
[0027]6濃縮水
[0028]10取水泵
[0029]11消毒裝置(氧化處理裝置)
[0030]12懸浮分離裝置
[0031]13,13a生物處理槽
[0032]14安保過濾器
[0033]15高壓泵
[0034]16反滲透膜組件
[0035]17控制裝置
[0036]18排水處理裝置
[0037]19輸入裝置
[0038]20散水裝置
[0039]21a,21b,21c 還原劑注入口
[0040]21還原劑注入裝置[0041]22發(fā)電設備
[0042]23加熱裝置
【具體實施方式】
[0043]其次,對本發(fā)明的實施方案邊參照適當?shù)母綀D邊進行詳細地說明。還有,各圖中共同的部分采用同樣的符號,省略重復的說明。
[0044]〔第I實施方案〕
[0045]首先,邊參照圖1~圖3,邊對本發(fā)明的第I實施方案進行說明。
[0046]圖1為本發(fā)明的第I實施方案涉及的水淡化系統(tǒng)的構(gòu)成圖。還有,在下面,對氧化處理為采用注入氯的消毒處理的場合進行說明。
[0047]如圖1所示,水淡化系統(tǒng)具有:取水泵10、消毒裝置(氧化處理裝置)11、懸浮分離裝置12、生物處理槽13、安保過濾器14、高壓泵15、反滲透膜組件16、控制裝置17、排水處理裝置18、及輸入裝置19。
[0048]反滲透膜組件16具有反滲透膜(未圖示),作為鹽水(含鹽分的水)的海水,用反滲透處理除去鹽分,得到淡水(透過水5)。
[0049]從海水中延伸的管路1,與消毒裝置11連接,在管路I中安裝了取水泵10。消毒裝置11,配置在反滲透膜組件16的上游側(cè)(前段),對淡水化對象的海水(以下簡稱“海水”),注入氯(氧化劑),實施消毒處理(氧化處理)。消毒裝置11具有往海水中注入氯的氧化劑注入部(未圖示)。
[0050]懸浮分離裝置12,通過管路2,與消毒裝置11的下游側(cè)(后段)連接,往海水中注入含氧的氣體,通過發(fā)生的氣泡,分離除去海水中的懸浮物(懸濁物)。
[0051]生物處理槽13,通過管路3,與懸浮分離裝置12的下游側(cè)連接,具有保持消化有機物的生物的生物層。生物處理槽13與反滲透膜組件16,通過管路4連接,管路4上安裝了安保過濾器14與高壓泵15。安保過濾器14,除去海水中的雜質(zhì)。排水處理裝置18,接受從懸浮分離裝置12及生物處理槽13的排水,進行所定的排水處理。
[0052]控制裝置17,總括控制水淡化系統(tǒng),同時在消毒裝置11實施的消毒處理中控制氯的注入率(對海水注入的氯的比例)。輸入裝置19,用于對控制裝置17輸入各種信息。
[0053]如上述構(gòu)成的水淡化系統(tǒng),按下述進行動作。
[0054]取水泵10,把海水經(jīng)管路I送至消毒裝置11。流入消毒裝置11的海水,在消毒裝置11中注入氯,進行消毒處理。作為在消毒裝置11中注入氯進行消毒處理的結(jié)果是,海水中所含的一部分有機物發(fā)生氧化分解而變得微小,變成生物易分解性有機物。
[0055]從消毒裝置11流出的海水,經(jīng)管路2送至懸浮分離裝置12。流入懸浮分離裝置12的海水,與氣泡進行混合,把懸濁物采用懸浮分離除去后,經(jīng)管路3送至生物處理槽13。
[0056]而且,流入生物處理槽13的海水,在生物處理槽13中進行生物處理。即,流入生物處理槽13的海水中的生物易分解性有機物,通過生物處理槽13中保持的生物進行消化而減少。
[0057]從生物處理槽13流出的海水,通過高壓泵15的工作,經(jīng)安保過濾器14,送至反滲透膜組件16。流入反滲透膜組件16的海水,通過反滲透處理,分離成除去了鹽分的透過水5與鹽分被濃縮的濃縮水6。[0058]在這里,透過水5變成原始海水的約1/2容量的淡水,濃縮水6變成了為原始海水的約1/2容量、鹽分濃度被濃縮約2倍的濃縮水。另外,由懸浮分離裝置12分離的含懸濁物的排水與生物處理槽13的洗滌排水,被送至排水處理裝置18,進行排水處理。
[0059]如上所述,海水中含有生物分解性不同的有機物。在這里,在水淡化系統(tǒng)內(nèi),通過生物不能分解的成分特性為生物難分解性,把在消毒處理(氧化處理)中,一部分結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(氧化分解),變成生物可分解的成分的特性,稱為準生物易分解性,而通過生物容易地(迅速)分解的成分的特性,稱作生物易分解性。另外,如上所述,由于有機物通過氧化處理等而變成微小,產(chǎn)生生物分解性增強的傾向,故生物易分解性有機物,換言之,為分子量比所定分子量低的有機物。
[0060]在本實施方案中,控制裝置17,通過海水中生物的作用,容易分解的有機物的濃度(質(zhì)量%)即生物易分解性有機物濃度,控制消毒裝置11,以使生物處理槽13的下游側(cè),比消毒裝置11的上游側(cè)低。關(guān)于該消毒裝置11的控制,詳細情況如后述。
[0061]生物易分解性有機物濃度,采用從作為測定對象的海水流通的管路采取的海水試樣,根據(jù)采用離線法測定的菌增殖速度的結(jié)果算出。算出的生物易分解性有機物濃度,通過輸入裝置19,向控制裝置17輸入。在這里,增殖速度的測定,按照上水試驗法(社團法人日本水道協(xié)會)進行分析。還有,指標菌,最好使用海水中可增殖的菌或海水試料中的細菌。
[0062]其中,生物易分解性有機物濃度,采用與上述不同的方法,進行測定、算出。另外,生物易分解性有機物濃度,采 用檢出裝置自動檢出時,最好采用具有從該檢出裝置直接向控制裝置17輸入的結(jié)構(gòu)。
[0063]圖2為表示本發(fā)明的第I實施方案涉及的消毒裝置的控制次序的流程圖。如圖2所示,首先,控制裝置17從輸入裝置19取得輸入的生物易分解性有機物濃度的值(步驟SlD0具體的是,取得消毒裝置11上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度(第I閾值)Ca0與生物處理槽13的下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca2。
[0064]接著,控制裝置17,把生物處理槽13下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca2與消毒裝置11上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Catl進行比較(步驟S12)。而且,當生物處理槽13下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca2為消毒裝置11上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Catl以上時(步驟S12:Yes),控制裝置17抑制消毒裝置11實施的消毒處理,即,減少往消毒裝置11的氯注入率(步驟S13)。
[0065]此時(步驟S12:Yes),生物處理槽13中通過生物處理可除去量以上的有機物,通過消毒裝置11中的消毒處理(氧化處理),變?yōu)樯镆追纸庑?。在此,通過抑制由消毒裝置11實施的消毒處理,可以抑制變?yōu)樯镆追纸庑缘挠袡C物的量不過多產(chǎn)生。
[0066]另一方面,當生物處理槽13下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca2,比消毒裝置11上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Catl低時(步驟S12:No),控制裝置17把消毒裝置11中的氣注入率保持現(xiàn)狀。
[0067]或者,在圖2所示的控制中,也可使用比生物易分解性有機物濃度Catl低的預先設定的上限值Ca2h(第I閾值),代替消毒裝置11上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Catl,進行同樣的控制。因此,生物處理槽13下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca2可抑制到更低。
[0068]生物處理槽13下游側(cè)的海水中所含的生物易分解性有機物,在反滲透膜組件16中通過細菌容易被消化,作為其代謝物的多糖成為生物膜形成的基盤。但是,希望把上述上限值Ca2h盡可能設定在低值。[0069]圖3為表示有機物濃度的各處理后變化的概念圖。
[0070]準生物易分解性有機物,一般分子量大,通過注入氯或臭氧等氧化劑、照射低波長的紫外線等,糖鏈等被切斷,變成低分子,生物分解性升高。另外也認為,細菌在通過氧化劑或紫外線的作用,細胞壁被破壞,生物易分解性的菌體內(nèi)容物有流出的可能性。即,以殺菌作為目的的消毒處理時,生物膜形成的2個主要原因即細菌及有機物中,細菌減少而生物易分解性有機物增加。
[0071 ] 如圖3所示,在水淡化系統(tǒng)中,消毒裝置11下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Cai比原始海水(原海水)的生物易分解性有機物濃度Catl高(參照圖3的“消毒處理后”),生物處理槽13下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca2比原始海水的生物易分解性有機物濃度CaJS(參照圖3的“生物處理后”)。即,往反滲透膜組件16供給的水中所含的生物易分解性有機物比原始海水減少,且準生物易分解性成分也被除去而減少。其結(jié)果是,到達反滲透膜組件16的有機物減少。但是,生物膜的形成被抑制的同時,也抑制因有機物的附著造成的反滲透膜的直接閉堵塞。
[0072]如上所述,本實施方案涉及的水淡化系統(tǒng),具有:于反滲透膜組件16上游側(cè)配置的、對海水實施消毒處理(氧化處理)的消毒裝置11 ;在消毒裝置11與反滲透膜組件16之間配置的、保持消化有機物的生物的生物處理槽13 ;以及控制消毒裝置11的控制裝置17,以使生物易分解性有機物濃度在生物處理槽13下游側(cè)比消毒裝置11上游側(cè)低。
[0073]因此,按照本實施方案,由于可降低到達反滲透膜組件16的有機物濃度,故可減少反滲透膜污染的風險。另外,消毒裝置11中變?yōu)樯镆追纸庑缘挠袡C物量,由于可以抑制到生物處理槽13除去的量以下,故可以回避助長反滲透膜的生物膜形成的缺點。
[0074]因此,反滲透膜的污染被抑制的結(jié)果,使因反滲透膜的污染產(chǎn)生的壓力阻抗增加得到緩和,同時,降低反滲透膜的洗滌頻率,或?qū)崿F(xiàn)更換前使用期間延長的運行,反滲透膜洗滌用的藥品或反滲透膜的更換所需運行成本的降低,或環(huán)境負荷的降低成為可能。
[0075]即,本發(fā)明提供:通過預處理來充分除去有機物,降低反滲透膜的污染,以低運行成本且穩(wěn)定地得到淡水的水淡化系統(tǒng)。
[0076]另外,在懸浮分離裝置12中,通過往海水注入含氧氣體,使產(chǎn)生氣泡,向海水中溶解氧在海水中溶解氧濃度高的狀態(tài)下,海水與生物處理槽13中的生物層接觸,生物處理槽13的生物層中繁殖的好氧性細菌的活性升高,有機物的消化速度提高。因此、生物處理槽可以小型化。
[0077]圖4為本發(fā)明第I實施方案的變形例涉及的水淡化系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
[0078]如圖4所示,當水淡化系統(tǒng)與發(fā)電設備22等一并設置,利用其排熱時,生物處理槽13的上游側(cè)管路3設置了利用發(fā)電設備22的排熱進行加熱的加熱裝置23,也可加熱海水,按照此構(gòu)成,通過海水溫度上升,生物處理槽13的生物層中繁殖的細菌活性升高,有機物的消化速度提高。
[0079]〔第2實施方案)
[0080]其次,邊參照圖5邊對本發(fā)明的第2實施方案進行說明。
[0081]圖5為表示本發(fā)明的第2實施方案涉及的消毒裝置的控制次序的流程圖。如圖5所示,第2實施方案中,消毒裝置11的控制次序與第I實施方案不同,但水淡化系統(tǒng)的構(gòu)成圖與圖1所示的第I實施方案同樣。
[0082]如圖5所示,首先,控制裝置17,取得從輸入裝置19輸入的生物易分解性有機物濃度的值(步驟S21)。具體的是,取得消毒裝置11上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Catl、消毒裝置11下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca1、與比消毒裝置11上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Catl高的、預先設定的上限值(第2閾值)Caih。[0083]接著,控制裝置17,把消毒裝置11下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca1與上限值Ca1I1進行比較(步驟S22)。而且,當消毒裝置11下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca1處于上限值Ca1I1以上時(步驟S22:Yes),控制裝置17抑制消毒裝置11實施的消毒處理,SP,減少消毒裝置11中的氯注入率(步驟S23)。
[0084]此時(步驟S22:Yes),控制裝置17,抑制消毒裝置11實施的消毒處理,使生物處理槽13中通過生物處理可能除去的量以上的有機物,通過消毒裝置11中的消毒處理(氧化處理),未變?yōu)樯镆追纸庑?。通過進行預備實驗,適當設定上述上限值Caih,該控制是可能的。
[0085]另一方面,當消毒裝置11下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca1比上限值
時(步驟S22:No),控制裝置17把消毒裝置11下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca1與消毒裝置11上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Catl進行比較(步驟S24)。
[0086]而且,當消毒裝置11下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca1在消毒裝置11上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Catl以下時(步驟S24:No),控制裝置17促進消毒裝置11實施的消毒處理,即,消毒裝置11中氯注入率增加(步驟S25)。據(jù)此,有機物的一部分通過消毒裝置11中的消毒處理(氧化處理),確實變?yōu)樯镆追纸庑?,生物易分解性有機物增加。
[0087]另一方面,當消毒裝置11下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca1,比消毒裝置11上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Catl高時(步驟S24:Yes),控制裝置17把消毒裝置11中氣注入率保持現(xiàn)狀。
[0088]因此,第2實施方案中,控制裝置17,抑制消毒裝置11實施的消毒處理,以使生物處理槽13中生物處理可除去的量以上的有機物未變?yōu)樯镆追纸庑浴?br>
[0089]因此,通過第2實施方案,除可發(fā)揮與第I實施方案同樣的效果外,與第I實施方案相比,在上游側(cè),由于采用消毒裝置11下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度Ca1進行控制,則可進行響應性更好的控制。
[0090]〔第3實施方案〕
[0091]其次,邊參照圖6邊對本發(fā)明的第3實施方案進行說明。
[0092]圖6為本發(fā)明的第3實施方案涉及的水淡化系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
[0093]如圖6所示,第3實施方案涉及的水淡化系統(tǒng),代替第I實施方案中懸浮分離裝置12的設置,在生物處理槽13a內(nèi)配置散水裝置20,此點與第I實施方案不同,但其他的構(gòu)成與第I實施方案同樣。
[0094]海水從消毒裝置11流出前的動作與第I實施方案同樣。從消毒裝置11流出的海水,采用散水裝置20作為液滴,供給生物處理槽13a內(nèi)的生物層。此時,氣體中的氧溶解在海水中,溶解氧濃度高的狀態(tài)的海水與生物層接觸。因此,生物層中繁殖的好氧性細菌的活性升高,有機物的消化速度向上。
[0095]因此,按照第3實施方案,與懸浮分離裝置12不同,由于不具有懸濁物的除去性能,生物處理槽13a的洗滌頻率有可能增加若干,除可以發(fā)揮與第I實施方案同樣的效果外,水淡化系統(tǒng)的構(gòu)成變得緊湊,同時可謀求設備成本的降低。
[0096]〔第4實施方案〕
[0097]其次,邊參照圖7邊對本發(fā)明的第4實施方案進行說明。
[0098]圖7為本發(fā)明的第4實施方案涉及的水淡化系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
[0099]如圖7所示,在第4實施方案涉及的水淡化系統(tǒng)中,具有還原劑注入裝置21,其具有在消毒裝置11與懸浮分離裝置12之間、懸浮分離裝置12與生物處理槽13之間、及生物處理槽13與反滲透膜組件16之間等3處設置的、用于向海水中注入還原劑的多個還原劑注入口 21a、21b、21c,此點與第I實施方案不同,其他的構(gòu)成與第I實施方案同樣。
[0100]把海水分離成透過水5與濃縮水6之前的動作與第I實施方案同樣。還原劑注入裝置21,從上述3個還原劑注入口 21a、21b、21c中的任何I個,把還原劑注入海水中。用消毒裝置11間歇地注入氯(氧化劑)時,還原劑注入裝置21與氯(氧化劑)的注入時間一致地注入還原劑。
[0101]在水淡化系統(tǒng)中,一般情況下,為了防止取水泵10及配管內(nèi)的海洋生物的附著等,多數(shù)在取水地點注入氯(氧化劑)。反滲透膜組件16中反滲透膜的原材料,特別是采用聚酰胺系時,因殘留氯的作用,反滲透膜發(fā)生劣化,因此,通過注入還原劑,除去殘留氯,可以防止反滲透膜的劣化。
[0102]另外,由于通過注入還原劑,除去溶解氧,形成厭氧性氛圍,故可以認為在還原劑注入點的下游側(cè),厭氧性生物進行優(yōu)勢增殖。在細菌的增殖中,在單一種細菌占優(yōu)勢的條件下,該菌的增殖速度加大,可謂是對于抑制生物膜的形成是不利的狀態(tài)。在這里,通過厭氧、好氧的氛圍氣切換,好氧性及厭氧性的細菌兩者共存,可抑制細菌的大量增殖。
[0103]在本實施方案中,還原劑注入裝置21的構(gòu)成是:多個還原劑注入口 21a、21b、21c中的送入還原劑的還原劑注入口可以切換。
[0104]例如,還原劑注入口 21a與還原劑注入口 21b可交替切換送入還原劑的還原劑注入口,即,在懸浮分離裝置12的前后,交替切換注入還原劑。此時、從懸浮分離裝置12上游側(cè)的還原劑注入口 21a注入還原劑的期間,由于懸浮分離裝置12中的溶解氧濃度升高,生物處理槽13及反滲透膜組件16同時形成好氧性氣氛,好氧性細菌的活動占優(yōu)勢,另一方面,從懸浮分離裝置12下游側(cè)的還原劑注入口 21b注入還原劑期間,厭氧性細菌的活動占優(yōu)勢。
[0105]或者,用還原劑注入口 21b與還原劑注入口 21c交替切換送入還原劑的還原劑注入口,即, 懸浮分離裝置12下游側(cè)與生物處理槽13的下游側(cè)交替切換,注入還原劑。此時,從懸浮分離裝置12下游側(cè)的還原劑注入口 21b注入還原劑期間,生物處理槽13及反滲透膜組件16同時為厭氧性細菌的活動占優(yōu)勢,另一方面,從生物處理槽13下游側(cè)的還原劑注入口 21c注入還原劑期間,生物處理槽13中的好氧性細菌、反滲透膜組件16中的厭氧性細菌的活動占優(yōu)勢。另外,送入還原劑的還原劑注入口,也可在還原劑注入口 21a,21b,21c中依次交替切換。
[0106]但是,按照第4實施方案,除可以發(fā)揮與第I實施方案同樣的效果外,通過殘留氯的作用可以防止反滲透膜的劣化,同時,通過把生物處理槽13與反滲透膜組件16的氣氛交替切換為厭氧或好氧,則可以抑制少數(shù)種細菌的大增殖,更加抑制生物膜的形成。[0107]以上對本發(fā)明根據(jù)實施方案進行了說明,但本發(fā)明不限于各實施方案中記載的構(gòu)成,對各實施方案記載的構(gòu)成可進行適當組合及選擇,在不偏離其基本點的范圍內(nèi),其構(gòu)成可進行適當變更。
[0108]例如,上述實施方案中,對氧化處理裝置的消毒裝置11中,作為氧化處理而注入氯、實施消毒處理作了說明,但本發(fā)明不限于這種氧化處理。本發(fā)明,也可以采用,例如,具有對海水照射紫外線的紫外線照射部的氧化處理裝置、與該氧化處理裝置中控制紫外線照射量的控制裝置的水淡化系統(tǒng)。
[0109]另外,在上述實施方案中,對海水的淡化進行了說明,但本發(fā)明不限于此,例如,堿水等其他鹽水的淡水也適用。
[0110]另外,在上述第4實施方案中, 多個還原劑注入口,在消毒裝置11與懸浮分離裝置12之間、在懸浮分離裝置12與生物處理槽13之間、及在生物處理槽13與反滲透膜組件16之間的3處設置,但本發(fā)明不限定于此。還原劑注入口既可在上述3處中的2處設置,或在I處設置,另外也可在3處以上的多處設置。
【權(quán)利要求】
1.水淡化系統(tǒng),其是采用反滲透膜,用于從鹽水得到淡水的水淡化系統(tǒng),其特征在于,該水淡化系統(tǒng)具有: 在上述反滲透膜的上游側(cè)配置的、對上述鹽水實施氧化處理的氧化處理裝置、 在上述氧化處理裝置與上述反滲透膜之間配置的、保持消化有機物的生物的生物處理槽、以及 控制上述氧化處理裝置的控制裝置,以使通過生物容易分解的有機物的濃度即生物易分解性有機物濃度,在上述生物處理槽的下游側(cè),比上述氧化處理裝置的上游側(cè)低。
2.按照權(quán)利要求1記載的水淡化系統(tǒng),其特征在于,當上述生物處理槽的下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度與設定在上述氧化處理裝置的上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度以下的第I閾值進行比較,上述生物處理槽的下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度處于上述第I閾值以上時,上述控制裝置進行控制,抑制在上述氧化處理裝置實施的氧化處理。
3.按照權(quán)利要求1記載的水淡化系統(tǒng),其特征在于,上述氧化處理裝置的下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度與設定比上述氧化處理裝置的上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度高的第2閾值進行比較,上述氧化處理裝置的下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度處于上述第2閾值以上時,上述控制裝置進行控制,抑制在上述氧化處理裝置中實施的氧化處理。
4.按照權(quán)利要求3記載的水淡化系統(tǒng),其特征在于,上述氧化處理裝置的下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度與上述氧化處理裝置的上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度進行比較,上述氧化處理裝置的下游側(cè)的生物易分解性有機物濃度比上述氧化處理裝置的上游側(cè)的生物易分解性有機物濃度低時,上述控制裝置進行控制,促進上述氧化處理裝置實施的氧化處理。
5.按照權(quán)利要求1至權(quán)利要求4的任何一項記載的水淡化系統(tǒng),其特征在于,該水淡化系統(tǒng)具有:上述生物處理槽的`上游側(cè)配置的、通過向上述鹽水注入含氧氣體而發(fā)生的氣泡,分離除去上述鹽水中懸浮物的懸浮分離裝置;或上述生物處理槽內(nèi)配置的、以上述鹽水作為液滴,供給上述生物處理槽內(nèi)的上述生物的散水裝置。
6.按照權(quán)利要求1至權(quán)利要求5的任何一項記載的水淡化系統(tǒng),其特征在于,上述氧化處理裝置具有往上述鹽水中注入氧化劑的氧化劑注入部,上述控制裝置控制上述氧化劑的注入率。
7.按照權(quán)利要求1至權(quán)利要求5的任何一項記載的水淡化系統(tǒng),其特征在于,上述氧化處理裝置具有向上述鹽水照射紫外線的紫外線照射部,上述控制裝置控制上述紫外線的照射量。
8.按照權(quán)利要求1至權(quán)利要求7的任何一項記載的水淡化系統(tǒng),其特征在于,該水淡化系統(tǒng)具有還原劑注入裝置,該還原劑注入裝置具有在上述氧化處理裝置與上述反滲透膜之間設置的用于向上述鹽水注入還原劑的還原劑注入口。
9.按照權(quán)利要求1至權(quán)利要求7的任何一項記載的水淡化系統(tǒng),其特征在于,該水淡化系統(tǒng)具有:上述生物處理槽的上游側(cè)配置的、通過向上述鹽水注入含氧氣體而發(fā)生的氣泡,分離除去上述鹽水中的懸浮物的懸浮分離裝置;上述氧化處理裝置與上述懸浮分離裝置之間、上述懸浮分離裝置與上述生物處理槽之間、及上述生物處理槽與上述反滲透膜之間的至少2處設置的具有向上述鹽水注入還原劑的多個還原劑注入口的還原劑注入裝置;上述還原劑注入裝置可以切換上述多個還原劑注入口中的送入上述還原劑的還原劑注入口。
【文檔編號】C02F103/08GK103626356SQ201310366881
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】隅倉岬, 大西真人, 荒戶利昭, 陰山晃治 申請人:株式會社日立制作所