專利名稱：淡水生成裝置及淡水生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及淡水生成裝置及淡水生成方法，詳細(xì)而言，涉及通過使用了反滲透膜進(jìn)行過濾而生成淡水的淡水生成裝置及淡水生成方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于地球變暖等原因，降雨時(shí)間很短或只局部降雨，水資源在局域上或時(shí)間上分配不均勻，林業(yè)衰退及森林砍伐等造成山區(qū)保水能力下降，因此，存在難以穩(wěn)定地確保水資源的問題。為了確保水資源穩(wěn)定，提出了例如在沿海地區(qū)通過使用了反滲透膜(R0膜)的過濾處理來(lái)對(duì)海水進(jìn)行淡水化的技術(shù)(例如，專利文獻(xiàn)I)。但是，在上述海水淡水化技術(shù)中，為了通過反滲透膜(R0膜)對(duì)海水進(jìn)行過濾處理而需要對(duì)海水加壓并通過泵等向反滲透膜裝置壓送，因此，存在海水的鹽濃度越高能源需求越大的問題。但是，除上述海水外，還會(huì)產(chǎn)生例如污水(下水)以及對(duì)污水進(jìn)行了膜處理而得的滲透水及濃縮水等，而其中除了一部分滲透水會(huì)在工廠內(nèi)再利用以外，其它都將被排放到海洋或河流中，特別是濃縮水，幾乎沒有被有效利用。從這樣的角度出發(fā)，提出了把對(duì)污水進(jìn)行膜處理而得的濃縮水作為稀釋水混合到海水中而得到混合水，并通過反滲透膜裝置對(duì)該混合水進(jìn)行膜處理而得到淡水的方法(例如，非專利文獻(xiàn)I)。
在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2008-55317號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I :《沿海工業(yè)城市的水循環(huán)通過膜處理顯著降低動(dòng)力神鋼環(huán)境等工藝開發(fā)經(jīng)產(chǎn)省事業(yè)中的選擇》、化學(xué)工業(yè)日?qǐng)?bào)、10面、2009年3月3日、日語(yǔ)根據(jù)這種方法，通過將鹽濃度比海水低的濃縮水作為稀釋水混合到海水中以得到混合水，并對(duì)該混合水進(jìn)行膜處理而得到淡水，從而與海水被壓送的情況相比，能夠抑制用于將混合水向反滲透膜裝置壓送的壓力，因此，具有可抑制壓送每單位量所得淡水所需要的能源這一優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有可有效利用污水的優(yōu)點(diǎn)。也就是說(shuō)，根據(jù)這樣的方法，可有效地得到淡水，而且還具有可有效地利用污水的優(yōu)點(diǎn)。然而，在現(xiàn)今迫切要求穩(wěn)定供應(yīng)作為使用水的淡水，并考慮到環(huán)境問題而要求能源高效化等的情況下，希望有一種能夠更加有效穩(wěn)定地得到淡水的方法。鑒于上述需求，本發(fā)明的目的在于提供一種可高效穩(wěn)定地得到淡水的淡水生成裝置及淡水生成方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種淡水生成裝置，具備利用反滲透膜由海水得到淡水的海水用反滲透膜裝置，其特征在于，上述淡水生成裝置被構(gòu)成為具備將廢水作為稀釋水混合到海水中以得到混合水的混合部以及作為上述海水用反滲透膜裝置對(duì)上述混合水進(jìn)行過濾處理的第一海水用反滲透膜裝置，并使通過將得到的上述淡水用作使用水而得到的作為廢水的已用水在上述混合部作為稀釋水混合到海水中。這樣的淡水生成裝置有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，S卩、甚至通過把上述得到的淡水作為使用水而得到的已用水，也可作為稀釋海水的稀釋水使用，從而高效穩(wěn)定地得到淡水。并且，對(duì)于本發(fā)明涉及的淡水生 成裝置，優(yōu)選上述混合部被構(gòu)成為使需要膜處理的海水的一部分混合到上述稀釋水中以得到混合水，上述淡水生成裝置還具備作為上述海水用反滲透膜裝置的第二海水用反滲透膜裝置，上述第二海水用反滲透膜裝置對(duì)需要膜處理的另一部分海水在未與上述稀釋水混合的狀態(tài)下進(jìn)行過濾處理。根據(jù)這樣的淡水生成裝置，如果將在未與上述稀釋水混合的狀態(tài)下對(duì)需要膜處理的另一部分海水進(jìn)行過濾處理而得到的淡水用于生活(特別用于飲料)、農(nóng)業(yè)(例如用于蔬菜工廠)、食品工廠等，則具有不會(huì)給使用者等帶來(lái)不愉快感并不會(huì)對(duì)人體等造成不利影響的優(yōu)點(diǎn)。也就是說(shuō)，具有可高效得到不同用途的淡水的優(yōu)點(diǎn)。并且，具備上述第二海水用反滲透膜裝置的淡水生成裝置，優(yōu)選被構(gòu)成為使通過將利用上述第一海水用反滲透膜裝置得到的淡水用作使用水而得到的作為廢水的已用水與通過將利用上述第二海水用反滲透膜裝置得到的淡水用作使用水而得到的作為廢水的已用水在上述混合部作為稀釋水混合到海水中。根據(jù)這樣的淡水生成裝置，由于海水進(jìn)一步被稀釋，因此，能夠以更低的動(dòng)力進(jìn)行過濾。也就是說(shuō)，具有可更加高效穩(wěn)定得到淡水的優(yōu)點(diǎn)。而且，本發(fā)明涉及的淡水生成裝置，優(yōu)選被構(gòu)成為具備由作為廢水的已用水利用反滲透膜得到作為淡水的滲透水及濃縮水的已用水用反滲透膜裝置，并使作為已用水的該濃縮水在上述混合部作為稀釋水混合到海水中，上述作為廢水的已用水是通過將得到的上述淡水用作使用水而得到。根據(jù)這樣的淡水生成裝置，由于可利用上述已用水用反滲透膜裝置得到作為淡水的滲透水，因此，具有可更加高效地得到淡水的優(yōu)點(diǎn)。而且，本發(fā)明涉及的淡水生成裝置，當(dāng)已用水為有機(jī)廢水時(shí)，優(yōu)選被構(gòu)成為具備對(duì)該已用水進(jìn)行生物處理以得到生物處理水的生物處理部，并使該生物處理水在上述混合部作為稀釋水混合到海水中。根據(jù)這樣的淡水生成裝置，相比使已用水直接流入上述第一海水用反滲透膜裝置的情況，能夠抑制有機(jī)固體物質(zhì)附著在該第一海水用反滲透膜裝置的膜表面，具有可更加高效地得到淡水的優(yōu)點(diǎn)。而且，被構(gòu)成為具備上述生物處理部且該生物處理水在上述混合部作為稀釋水混合到海水中的淡水生成裝置，優(yōu)選具備利用微濾膜、超濾膜及砂濾單元中至少一種對(duì)上述生物處理水進(jìn)行過濾處理的除濁裝置，并使該除濁裝置的滲透水在上述混合部作為稀釋水混合到海水中。根據(jù)這樣的淡水生成裝置，相比使生物處理水直接流入上述第一海水用反滲透膜裝置的情況，能夠更進(jìn)一步地抑制有機(jī)固體物質(zhì)附著在該第一海水用反滲透膜裝置的膜表面，具有可更加高效地得到淡水的優(yōu)點(diǎn)。而且，本發(fā)明涉及的淡水生成裝置，優(yōu)選被構(gòu)成為具備對(duì)已用水進(jìn)行沉淀分離以得到作為沉淀處理水的上清液的沉淀處理部，并使該上清液在上述混合部作為稀釋水混合到海水中。根據(jù)這樣的淡水生成裝置，相比使已用水直接流入上述第一海水用反滲透膜裝置的情況，能夠抑制有機(jī)固體物質(zhì)附著在該第一海水用反滲透膜裝置的膜表面，具有可更加高效地得到淡水的優(yōu)點(diǎn)。而且，被構(gòu)成為具備上述沉淀處理部且使上述上清液在上述混合部作為稀釋水混合到海水中的淡水生成裝置，優(yōu)選具備利用微濾膜、超濾膜及砂濾單元中至少一種對(duì)上述上清液進(jìn)行過濾處理的除濁裝置，并使該除濁裝置的滲透水在上述混合部作為稀釋水混合到海水中。
根據(jù)這樣的淡水生成裝置，相比使上清液直接流入上述第一海水用反滲透膜裝置的情況，能夠更進(jìn)一步地抑制有機(jī)固體物質(zhì)附著在該第一海水用反滲透膜裝置的膜表面，具有可更加高效地得到淡水的優(yōu)點(diǎn)。而且，被構(gòu)成為具備上述已用水用反滲透膜裝置的淡水生成裝置，當(dāng)已用水為有機(jī)廢水時(shí)，優(yōu)選被構(gòu)成為具備對(duì)該已用水進(jìn)行生物處理以得到生物處理水的生物處理部以及利用微濾膜、超濾膜及砂濾單元中至少一種對(duì)該生物處理水進(jìn)行過濾處理的除濁裝置，并使該除濁裝置的滲透水作為已用水通過上述已用水用反滲透膜裝置進(jìn)行過濾處理。根據(jù)這樣的淡水生成裝置，相比使已用水直接流入上述已用水用反滲透膜裝置的情況，能夠抑制有機(jī)固體物質(zhì)附著在該已用水用反滲透膜裝置的膜表面，具有可更加高效地得到淡水的優(yōu)點(diǎn)。而且，被構(gòu)成為具有上述已用水用反滲透膜裝置的淡水生成裝置，優(yōu)選被構(gòu)成為具備對(duì)已用水進(jìn)行沉淀分離以得到作為沉淀處理水的上清液的沉淀處理部以及利用微濾膜、超濾膜及砂濾單元中至少一種對(duì)該上清液進(jìn)行過濾處理的除濁裝置，并使該除濁裝置的滲透水作為已用水通過上述已用水用反滲透膜裝置進(jìn)行過濾處理。根據(jù)這樣的淡水生成裝置，相比使已用水直接流入上述已用水用反滲透膜裝置的情況，能夠抑制固體物質(zhì)附著在該已用水用反滲透膜裝置的膜表面，具有可更加高效地得到淡水的優(yōu)點(diǎn)。而且，被構(gòu)成為具備上述生物處理部及上述除濁裝置的淡水生成裝置，優(yōu)選被構(gòu)成為具備用于進(jìn)行生物處理的生物處理槽，上述除濁裝置具備微濾膜和超濾膜中至少一種，該除濁裝置被作為浸潰膜而設(shè)置在上述生物處理槽內(nèi)的液面下。根據(jù)這樣的淡水生成裝置，如果在生物處理中使用活性污泥，則可通過浸潰膜從含有活性污泥的生物處理水中單獨(dú)得到幾乎不含活性污泥的滲透水，因此，可容易地提高生物處理槽內(nèi)的生物濃度，具有使生物處理槽的容積緊湊的優(yōu)點(diǎn)。而且，與除濁裝置設(shè)置在生物處理槽外相比，可更進(jìn)一步使淡水生成裝置本身緊湊化，此外，還具有不再需要把在除濁裝置濃縮的污泥送回生物處理槽的路徑的優(yōu)點(diǎn)。而且，本發(fā)明涉及的淡水生成裝置，優(yōu)選被構(gòu)成為具備利用離子交換從由上述海水用反滲透膜裝置得到的淡水中得到離子交換處理水的離子交換裝置。
根據(jù)這樣的淡水生成裝置，具有可得到鹽濃度低的作為淡水的離子交換處理水的優(yōu)點(diǎn)。例如，使火力發(fā)電廠等使用的蒸汽渦輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的水蒸氣的來(lái)源淡水，最好鹽濃度低，以便能夠以少的熱量有效地轉(zhuǎn)化為水蒸氣。由于這樣的離子交換處理水鹽濃度低，因此，具備上述離子交換裝置的淡水生成裝置可優(yōu)選用于制備蒸汽渦輪機(jī)用的淡水。而且，本發(fā)明提供一種利用具有反滲透膜的海水用反滲透膜裝置由海水得到淡水的淡水生成方法，其特征在于，將廢水作為稀釋水混合到海水中以得到混合水，利用作為上述海水用反滲透膜裝置的第一海水用反滲透膜裝置對(duì)上述混合水進(jìn)行過濾處理，并使通過將得到的上述淡水用作使用水而得到的作為廢水的已用水作為稀釋水混合到海水中。如上所述，通過本發(fā)明可高效穩(wěn)定地得到淡水。


圖I是本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。
圖2是本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖3是本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖4是本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖5是本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖6是比較例I涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖7是比較例2涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖8是實(shí)施例I涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖9是比較例3涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖10是比較例4涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖11是實(shí)施例2涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖12是實(shí)施例3涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。圖13是實(shí)施例4涉及的淡水生成裝置的簡(jiǎn)要框圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照?qǐng)D面，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。首先，對(duì)本實(shí)施方式涉及的淡水生成裝置進(jìn)行說(shuō)明。如圖I所示，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I被構(gòu)成為通過使用反滲透膜裝置3a、3b進(jìn)行過濾處理從而由海水A得到淡水BI、B2。而且，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I被構(gòu)成為具備將廢水作為稀釋水與需要膜處理的海水A的一部分混合以得到混合水的混合部2 ;對(duì)上述混合水進(jìn)行過濾處理以得到作為第一淡水BI的第一滲透水及第一濃縮水Dl的第一海水用反滲透膜裝置3a ;對(duì)需要膜處理的另一部分海水A在未與上述稀釋水混合的狀態(tài)下進(jìn)行過濾處理以得到作為第二淡水B2的第二滲透水及第二濃縮水D2的第二海水用反滲透膜裝置3b。而且，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I被構(gòu)成為需要膜處理的海水A的一部分被轉(zhuǎn)移到混合部2，廢水作為稀釋水被轉(zhuǎn)移到混合部2，混合水被轉(zhuǎn)移到第一海水用反滲透膜裝置3a，需要膜處理的海水A的另一部分被轉(zhuǎn)移到第二海水用反滲透膜裝置3b，第一濃縮水Dl被轉(zhuǎn)移到第一濃縮水存儲(chǔ)槽(未圖示)，第二濃縮水D2被轉(zhuǎn)移到第二濃縮水存儲(chǔ)槽(未圖示)。而且，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I被構(gòu)成為在海水A被轉(zhuǎn)移到混合部2及第二海水用反滲透膜裝置3b前，使用具有微濾膜、超濾膜及砂濾單元中至少一種的除濁裝置(未圖示)來(lái)過濾處理海水A。海水A是含鹽的水，例如是被稀釋水稀釋的海水A的鹽濃度按質(zhì)量計(jì)為1.0 8. O %的水，更具體而言，鹽濃度按質(zhì)量計(jì)為2. 5 6. 0%。在本說(shuō)明書中，海水A不僅限于存在于海里的水，只要是鹽濃度按質(zhì)量計(jì)為I. 0%以上的水即可，也包括湖(鹽湖、淡咸水湖)的水、沼澤水、池水等存在于陸地上 的水。上述所得的淡水BI、B2可作為工業(yè)用水(食品工廠、紙漿廠、鋼鐵廠、化學(xué)工廠、電子產(chǎn)業(yè)工廠等工廠用水)、生活用水(飲用水等)、農(nóng)業(yè)用水等用水來(lái)使用。特別是淡水B2，由于是海水A在與廢水未混合的狀態(tài)下進(jìn)行過濾處理而得到的淡水，因此，具有如果用于生活用水(飲用水等)、農(nóng)業(yè)用水(例如，蔬菜工廠用水)、食品工廠用水等方面，不會(huì)給使用者等帶來(lái)不愉快感，且不會(huì)對(duì)人體等造成不良影響等優(yōu)點(diǎn)。而且，通過將上述第一淡水BI作為使用水，可得到作為廢水的第一已用水Cl。并且，通過將上述第一淡水B2作為使用水，可得到作為廢水的第二已用水C2。而且，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I被構(gòu)成為使淡水BI、B2作為使用水被轉(zhuǎn)移到各種使用場(chǎng)所。而且，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I被構(gòu)成為具備對(duì)作為廢水的第一已用水Cl進(jìn)行凈化處理的凈化處理部4。而且，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I被構(gòu)成為第一已用水Cl被轉(zhuǎn)移到凈化處理部4。上述第一已用水Cl是有機(jī)廢水。該有機(jī)廢水是含有機(jī)物的廢水，例如，是作為有機(jī)物濃度指標(biāo)的BOD (生物化學(xué)需氧量)為2000mg/L以下的廢水，更具體而言，為200mg/L作用的廢水。而且,有機(jī)廢水是鹽濃度比被稀釋水稀釋的海水A低的水。例如，有機(jī)廢水的鹽濃度與被稀釋水稀釋的海水A的鹽濃度之比為O. I以下，更具體而言，有機(jī)廢水的鹽濃度與被稀釋水稀釋的海水A的鹽濃度之比為O. 01以下。上述凈化處理部4被構(gòu)成為具備對(duì)第一已用水Cl進(jìn)行生物處理以得到生物處理水的生物處理部41 ;利用微濾膜及超濾膜中至少一種對(duì)該生物處理水進(jìn)行過濾處理并除濁以得到濃縮水及滲透水的除濁裝置42;以及通過反滲透膜(R0膜)由作為已用水Cl而從該除濁裝置42得到的滲透水得到作為第一淡水BI的滲透水及濃縮水的已用水用反滲透膜裝置43。此外，在本說(shuō)明書中，除濁是指比反滲透膜過濾粗的過濾，即、在過濾處理前通過反滲透膜裝置進(jìn)行的除去比通過反滲透膜(R0膜)分離更粗的雜質(zhì)(例如固體物質(zhì)等)。上述生物處理部41具備用于生物處理的生物處理槽41a。上述生物處理是利用細(xì)菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等生物種來(lái)分解水中含有的有機(jī)物的處理。具體而言，可舉例如使用了活性污泥的曝氣處理等。而且，上述凈化處理部4中，除濁裝置42被作為浸潰膜而設(shè)置在生物處理槽41a的液面下。
而且，上述凈化處理部4被構(gòu)成為第一已用水Cl被轉(zhuǎn)移到生物處理部41，除濁裝置42的滲透水被轉(zhuǎn)移到已用水用反滲透膜裝置43。而且，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I被構(gòu)成為使已用水用反滲透膜裝置43的濃縮水在混合部2作為稀釋水混合到海水中。而且，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I被構(gòu)成為已用水用反滲透膜裝置43的濃縮水被作為稀釋水轉(zhuǎn)移到混合部2，已用水用反滲透膜裝置43的滲透水被作為用水轉(zhuǎn)移到各種使用場(chǎng)所。本實(shí)施方式的淡水生成裝置如上所述構(gòu)成，下面，對(duì)本實(shí)施方式的淡水生成方法進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的淡水生成方法是，將需要膜處理的海水A的一部分與作為稀釋水的廢水混合以得到混合水，通過第一海水用反滲透膜裝置3a對(duì)該混合水進(jìn)行過濾處理而得到作為第一淡水BI的第一滲透水及第一濃縮水Dl，利用第二海水用反滲透膜裝置3b對(duì)需要膜處理的另一部分海水A在未與上述稀釋水混合的狀態(tài)進(jìn)行過濾處理以得到作為第二淡水B2的第二滲透水及第二濃縮水D2。另外，海水A在被轉(zhuǎn)移到混合部2及第二海水用反滲透膜裝置3b前，利用具有微濾膜、超濾膜及砂濾單元中至少一種的除濁裝置(未圖示)進(jìn)行過濾處理。而且，本實(shí)施方式的淡水生成方法是，通過生物處理部41對(duì)將第一淡水BI作為使用水而得到的第一已用水Cl進(jìn)行生物處理以得到生物處理水，再利用除濁裝置42對(duì)該生物處理水進(jìn)行處理，以得到作為淡水的滲透水及濃縮水，并作為用于稀釋上述海水A的一部分的稀釋水來(lái)使用該濃縮水。并且，為了明確稀釋效果，本實(shí)施方式的淡水生成方法中，海水A與稀釋水的混合體積比優(yōu)選為相對(duì)于海水1，稀釋水為O. I以上，更優(yōu)選為相對(duì)于海水1，稀釋水為I以上?！ざ?，本實(shí)施方式的淡水生成方法，混合水的鹽濃度優(yōu)選按質(zhì)量計(jì)為3. 0%以下，更優(yōu)選為I. 8%以下。并且，本實(shí)施方式的淡水生成方法中，優(yōu)選稀釋水的鹽濃度為被稀釋水稀釋的海水A的鹽濃度的1/3以下，更優(yōu)選為被稀釋水稀釋的海水A的鹽濃度的1/10以下。通過將稀釋水的鹽濃度調(diào)整為被稀釋水稀釋的海水A的鹽濃度的1/3以下，本實(shí)施方式的淡水生成方法具有可得到純度更高的高純度淡水的優(yōu)點(diǎn)。另外，雖然本實(shí)施方式的淡水生成裝置及淡水生成方法具有上述結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明的淡水生成裝置及淡水生成方法不僅限于上述結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)變更。也就是說(shuō)，雖然本實(shí)施方式的淡水生成裝置I中，除濁裝置42被作為浸潰膜而設(shè)置在生物處理槽41a的液面下，但本發(fā)明的淡水生成裝置I也可以是除濁裝置42被設(shè)置在生物處理槽41a的外部的類型。這種情況下，本發(fā)明的淡水生成裝置I被構(gòu)成為從生物處理槽41a得到的生物處理水被轉(zhuǎn)移到除濁裝置42。而且，雖然本實(shí)施方式的淡水生成裝置I具備已用水用反滲透膜裝置43，但本發(fā)明的淡水生成裝置I也可以不具備已用水用反滲透膜裝置43。在這種情況下，其被構(gòu)成為使除濁裝置42的滲透水在混合部2作為稀釋水混合到海水中。而且，本發(fā)明的淡水生成裝置I也可以不具有除濁裝置42。在這種情況下，其被構(gòu)成為使由生物處理部41得到的生物處理水在混合部2作為稀釋水混合到海水中。并且，如果是除濁裝置42被設(shè)置在生物處理槽41a外部的類型，本發(fā)明的淡水生成裝置I也可以被構(gòu)成為對(duì)于除濁裝置42，使用砂濾單元來(lái)代替微濾膜及超濾膜來(lái)過濾處理生物處理水,并進(jìn)行除濁。而且，雖然本實(shí)施方式的淡水生成裝置I具備生物處理部41，但本發(fā)明的淡水生成裝置I也可以具備對(duì)第一已用水Cl進(jìn)行沉淀分離以得到作為沉淀處理水的上清液的沉淀處理部(未圖示)來(lái)替代生物處理部41。在這種情況下，本發(fā)明的淡水生成裝置I是除濁裝置42被設(shè)置在生物處理槽41a外部的類型，并被構(gòu)成為利用沉淀處理部(未圖示)得到的沉淀處理水被轉(zhuǎn)移到除濁裝置42。這時(shí)，與本實(shí)施方式的淡水生成裝置I相同，也可以是不具備已用水用反滲透膜裝置43的方式，而且，也可以是不具備除濁裝置42的方式。并且，雖然本實(shí)施方式的淡水生成裝置I中的第一已用水Cl是有機(jī)廢水，但本發(fā)明的淡水生成裝置I中的第一已用水Cl也可以是無(wú)機(jī)廢水。上述無(wú)機(jī)廢水含有無(wú)機(jī)物，例如，是BOD (生物化學(xué)需氧量)為50mg/L以下的廢水，優(yōu)選為10mg/L以下的廢水。 并且，上述無(wú)機(jī)廢水為鹽濃度低于被稀釋水稀釋的海水A的水。例如，無(wú)機(jī)廢水的鹽濃度與被稀釋水稀釋的海水A的鹽濃度之比為O. I以下，具體而言，無(wú)機(jī)廢水的鹽濃度與被稀釋水稀釋的海水A的鹽濃度之比為O. 01以下。而且，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I雖然具有第二海水用反滲透膜裝置3b，但如圖2所示，本發(fā)明的淡水生成裝置I也可以不具備第二海水用反滲透膜裝置3b。在這種情況下，被構(gòu)成為海水A全部均被轉(zhuǎn)移至混合部2。并且，本實(shí)施方式的淡水生成裝置I被構(gòu)成為將第一已用水Cl可作為稀釋水使用，但本發(fā)明的淡水生成裝置I如圖3所示，也可以被構(gòu)成為將第二已用水C2作為稀釋水使用，以替代第一已用水Cl。在這種情況下，被構(gòu)成為將第二淡水B2作為使用水而得到的第二已用水C2被轉(zhuǎn)移至凈化處理部4。而且，本發(fā)明的淡水生成裝置I如圖4所示，也可以被構(gòu)成為將第二已用水C2與第一已用水Cl 一同作為稀釋水使用。在這種情況下，如圖4所示，本發(fā)明的淡水生成裝置I被構(gòu)成為第一已用水Cl和第二已用水C2都被凈化處理后，被作為稀釋水轉(zhuǎn)移至混合部2。并且，本發(fā)明的淡水生成裝置I也可以被構(gòu)成為第一已用水Cl和第二已用水C2分別被凈化處理后，被作為稀釋水轉(zhuǎn)移至混合部2。并且，如圖5所示，本發(fā)明的淡水生成裝置I被構(gòu)成為具備混合床式離子交換裝置91，該混合床式離子交換裝置91被陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂以混合狀態(tài)填充，并通過基于這些樹脂的離子交換，由利用上述第一海水用反滲透膜裝置3a得到的淡水得到離子交換處理水。本發(fā)明的淡水生成裝置I具備這樣的結(jié)構(gòu)從而具有可得到鹽濃度低的作為淡水的離子交換處理水這一優(yōu)點(diǎn)。例如，使在火力發(fā)電廠等使用的蒸汽渦輪旋轉(zhuǎn)的水蒸氣的來(lái)源淡水優(yōu)選鹽濃度低，以便能夠以少的熱量高效地形成水蒸氣。由于這種離子交換處理水鹽濃度低，因此，這種淡水生成裝置I可特別適用于得到蒸汽渦輪用的作為淡水BI的離子交換處理水。這種淡水生成裝置I被構(gòu)成為通過將作為淡水BI的該離子交換處理水作為使用水，從而得到作為廢水的已用水Cl。上述混合床式離子交換裝置91被構(gòu)成為可從混合由上述第一海水用反滲透膜裝置3a得到的淡水與由上述已用水用反滲透膜裝置43得到的淡水而得到的混合淡水得到離子交換處理水。而且，這種淡水生成裝置I被構(gòu)成為具備利用反滲透膜從上述混合淡水得到滲透水及濃縮水的混合淡水用反滲透膜裝置92。并且，這種淡水生成裝置I還被構(gòu)成為利用使用了上述混合床式離子交換裝置91的離子交換，從由作為淡水的該混合淡水用反滲透膜裝置92得到的滲透水得到離子交換水。通常，上述混合床式離子交換裝置91的離子交換樹脂因鹽而造成離子交換功能降低。因此，當(dāng)離子交換功能已降低時(shí)，會(huì)產(chǎn)生需要使離子交換樹脂與再生藥品(例如酸的水溶液(鹽酸水溶液等)、堿的水溶液(氫氧化鈉水溶液等))接觸并再生離子交換樹脂的問題。因此，被導(dǎo)入該混合床式離子交換裝置91的被處理水，優(yōu)選為在規(guī)定濃度以下(例 如，ppb水平以下)。因此，這種淡水生成裝置I具有上述混合淡水用反滲透膜裝置92，從而可降低向上述混合床式離子交換裝置91導(dǎo)入的淡水的鹽濃度，因此具有可抑制鹽而對(duì)上述混合床式離子交換裝置91造成的負(fù)荷、并能夠抑制使離子交換樹脂再生的頻度(再生頻度)的優(yōu)點(diǎn)。而且，這種淡水生成裝置I也可以被構(gòu)成為從上述混合淡水用反滲透膜裝置92得到的濃縮水被轉(zhuǎn)移至上述已用水用反滲透膜裝置43。在這種情況下，這種淡水生成裝置I被構(gòu)成為該濃縮水通過該已用水用反滲透膜裝置43被進(jìn)行膜分離。并且，這種淡水生成裝置I被構(gòu)成為具備從上述混合淡水除去氣體(碳酸氣體等)以得到脫氣處理水的脫氣裝置93。并且，這種淡水生成裝置I還被構(gòu)成為通過使用了上述混合床式離子交換裝置91的離子交換，由作為淡水的該脫氣處理水得到離子交換處理水。如果在被導(dǎo)入上述混合床式離子交換裝置91的淡水中溶解像二氧化碳那樣在水中電離并生成陰離子的氣體，則可能由于該氣體而容易產(chǎn)生陰離子交換樹脂的穿透(breakthrough)，但由于這種淡水生成裝置I具有上述脫氣裝置93，從而可降低被導(dǎo)入上述混合床式離子交換裝置91中的淡水的氣體濃度，因此，具有難以發(fā)生離子交換樹脂的穿透、并可降低再生頻度的優(yōu)點(diǎn)。而且，通過降低再生頻度，具有可減少再生藥品的使用量、抑制再生藥品引起的負(fù)荷、并可延長(zhǎng)離子交換樹脂自身的壽命的優(yōu)點(diǎn)。而且，這種淡水生成裝置I被構(gòu)成為通過上述混合淡水用反滲透膜裝置92從上述混合淡水得到滲透水，通過上述脫氣裝置93從該滲透水得到脫氣處理水，并通過混合床式離子交換裝置91從該脫氣處理水得到離子交換處理水。而且，本發(fā)明的淡水生成裝置I也可以具有電再生離子交換裝置等各種脫離子裝置(離子交換裝置)，以替代混合床式離子交換裝置91。而且，雖未圖示出，但本發(fā)明的淡水生成裝置I除了具有從通過上述第一海水用反滲透膜裝置3a得到的淡水中獲得離子交換水的混合床式離子交換裝置91以外，也可以具有除該混合床式離子交換裝置91外，從通過上述第2海水用反滲透膜裝置3b得到的淡水得到離子交換水的混合床式離子交換裝置。而且，雖未圖示出，但即使在圖2 4的方式中，本發(fā)明的淡水生成裝置I也可以被構(gòu)成為具備從由海水用反滲透膜裝置得到的淡水得到離子交換水的混合床式離子交換
>J-U ρ α裝直。而且，在本發(fā)明的淡水生成裝置I不具備上述混合床式淡水用反滲透膜裝置92的方式的情況下，也可以被構(gòu)成為不得到上述混合淡水，而是利用上述脫氣裝置93將通過上述第一海水用反滲透膜裝置3a得到的淡水進(jìn)行脫氣，從而得到脫氣處理水。實(shí)施例下面，舉出實(shí)施例及比較例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說(shuō)明?！从?jì)算例1>通過后述的實(shí)施例I、比較例1、2的方法，算出了要以1000m3/d得到作為工業(yè)用水的淡水所需要的動(dòng)力(動(dòng)力指標(biāo)值)。其中，使用作為利用反滲透膜(R0膜)對(duì)通過膜分離活性污泥法(MBR)凈化處理得到的滲透水進(jìn)行膜處理時(shí)(處理1-1)、用反滲透膜(R0膜)對(duì)海水和稀釋水混合后的混合水進(jìn)行膜處理時(shí)(處理1-2)、不稀釋海水而用反滲透膜(R0膜)進(jìn)行膜處理時(shí)(處理1-3)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力及回收率(滲透水的量與流入膜內(nèi)的水量的比X 100% )而顯示在表I中的值，算出動(dòng)力指標(biāo)值。動(dòng)力指標(biāo)值通過下式求得。 動(dòng)力指標(biāo)值=每單位時(shí)間流入反滲透膜(RO)的水量X運(yùn)轉(zhuǎn)壓力另外，由于利用膜分離活性污泥法(MBR)的處理、利用微濾膜(MF膜)的處理中所需的動(dòng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于反滲透膜(R0膜)處理中需要的動(dòng)力，因此，假定為O。其他計(jì)算例也同樣適用。[表 I]
運(yùn)轉(zhuǎn)壓力回收率__MPa__%_處理 1-1__I1O__75_
處理 1-24.060
處理 1-37.040(比較例I)對(duì)于不稀釋海水A而通過反滲透膜裝置5由海水A得到淡水B及濃縮水D的方式(圖6)，算出了以1000m3/d得到淡水時(shí)所需要的動(dòng)力指標(biāo)值。結(jié)果如表2所示。(比較例2)對(duì)于通過膜分離活性污泥處理裝置6將作為廢水E的污水進(jìn)行凈化處理以得到滲透水，通過反滲透膜裝置5a從該膜分離活性污泥處理裝置6的滲透水得到作為淡水B的滲透水及濃縮水，通過微濾裝置7由海水得到滲透水及濃縮水D，將該滲透水與來(lái)自反滲透膜裝置5a的濃縮水在混合部8混合以得到混合水，通過反滲透膜裝置5b由該混合水得到作為淡水B的滲透水及濃縮水D的方式(圖7)，算出以IOOOmVd得到淡水時(shí)所需要的動(dòng)力指標(biāo)值。結(jié)果如表2所示。另外，將MF膜的回收率作為100%。(實(shí)施例I)在將稀釋水和海水A在混合部2混合以得到混合水，通過第一海水用反滲透膜裝置3a由該混合水得到作為第一淡水BI的滲透水及第一濃縮水Dl，通過膜分離活性污泥處理裝置6由通過將得到的該第一淡水BI作為使用水而得到的作為廢水的第一已用水Cl得到滲透水，通過已用水用反滲透膜裝置43由該分離活性污泥處理裝置6的滲透水得到滲透水及濃縮水，在混合部2將作為該濃縮水的廢水作為上述稀釋水混合到海水A中，并通過已用水用反滲透膜裝置43得到的滲透水作為第一淡水BI (使用水)而使用的方式(圖8)中，算出以1000m3/d得到淡水所需要的動(dòng)力指標(biāo)值。結(jié)果如表2所示。另外，第一已用水Cl是有機(jī)廢水。
權(quán)利要求
1.一種淡水生成裝置，具備利用反滲透膜由海水得到淡水的海水用反滲透膜裝置，其特征在于， 所述淡水生成裝置被構(gòu)成為具備將廢水作為稀釋水混合到海水中以得到混合水的混合部以及作為所述海水用反滲透膜裝置對(duì)所述混合水進(jìn)行過濾處理的第一海水用反滲透膜裝置，并使通過將得到的所述淡水用作使用水而得到的作為廢水的已用水在所述混合部作為稀釋水混合到海水中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的淡水生成裝置，其中， 所述混合部被構(gòu)成為使需要膜處理的海水的一部分混合到所述稀釋水中以得到混合水， 所述淡水生成裝置還具備作為所述海水用反滲透膜裝置的第二海水用反滲透膜裝置，所述第二海水用反滲透膜裝置對(duì)需要膜處理的另一部分海水在未與所述稀釋水混合的狀態(tài)下進(jìn)行過濾處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淡水生成裝置，其中， 所述淡水生成裝置被構(gòu)成為使通過將利用所述第一海水用反滲透膜裝置得到的淡水用作使用水而得到的作為廢水的已用水與通過將利用所述第二海水用反滲透膜裝置得到的淡水用作使用水而得到的作為廢水的已用水在所述混合部作為稀釋水混合到海水中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的淡水生成裝置，其中， 所述淡水生成裝置被構(gòu)成為具備由作為廢水的已用水利用反滲透膜得到作為淡水的滲透水及濃縮水的已用水用反滲透膜裝置，并使作為已用水的該濃縮水在所述混合部作為稀釋水混合到海水中，所述作為廢水的已用水是通過將得到的所述淡水用作使用水而得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的淡水生成裝置，其中， 已用水是有機(jī)廢水， 所述淡水生成裝置被構(gòu)成為具備對(duì)該已用水進(jìn)行生物處理以得到生物處理水的生物處理部，并使該生物處理水在所述混合部作為稀釋水混合到海水中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的淡水生成裝置，其中， 所述淡水生成裝置被構(gòu)成為具備利用微濾膜、超濾膜及砂濾單元中至少一種對(duì)所述生物處理水進(jìn)行過濾處理的除濁裝置，并使該除濁裝置的滲透水在所述混合部作為稀釋水混合到海水中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的淡水生成裝置，其中， 所述淡水生成裝置被構(gòu)成為具備對(duì)已用水進(jìn)行沉淀分離以得到作為沉淀處理水的上清液的沉淀處理部，并使該上清液在所述混合部作為稀釋水混合到海水中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的淡水生成裝置，其中， 所述淡水生成裝置被構(gòu)成為具備利用微濾膜、超濾膜及砂濾單元中至少一種對(duì)所述上清液進(jìn)行過濾處理的除濁裝置，并使該除濁裝置的滲透水在所述混合部作為稀釋水混合到海水中。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的淡水生成裝置，其中， 已用水是有機(jī)廢水， 所述淡水生成裝置被構(gòu)成為具備對(duì)該已用水進(jìn)行生物處理以得到生物處理水的生物處理部以及利用微濾膜、超濾膜及砂濾單元中至少一種對(duì)該生物處理水進(jìn)行過濾處理的除濁裝置，并使該除濁裝置的滲透水作為已用水通過所述已用水用反滲透膜裝置進(jìn)行過濾處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的淡水生成裝置，其中， 所述淡水生成裝置被構(gòu)成為具備對(duì)已用水進(jìn)行沉淀分離以得到作為沉淀處理水的上清液的沉淀處理部以及利用微濾膜、超濾膜及砂濾單元中至少一種對(duì)該上清液進(jìn)行過濾處理的除濁裝置，并使該除濁裝置的滲透水作為已用水通過所述已用水用反滲透膜裝置進(jìn)行過濾處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的淡水生成裝置，其中， 所述淡水生成裝置具備用于進(jìn)行生物處理的生物處理槽，所述除濁裝置具備微濾膜和超濾膜中至少一種，該除濁裝置被作為浸潰膜而設(shè)置在所述生物處理槽內(nèi)的液面下。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的淡水生成裝置，其中， 所述淡水生成裝置具備用于進(jìn)行生物處理的生物處理槽，所述除濁裝置具備微濾膜和超濾膜中至少一種，該除濁裝置被作為浸潰膜而設(shè)置在所述生物處理槽內(nèi)的液面下。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的淡水生成裝置，其中， 所述淡水生成裝置具備利用離子交換從由所述海水用反滲透膜裝置得到的淡水中得到離子交換處理水的離子交換裝置。
14.一種淡水生成方法，利用具有反滲透膜的海水用反滲透膜裝置由海水得到淡水，其特征在于， 將廢水作為稀釋水混合到海水中以得到混合水，利用作為所述海水用反滲透膜裝置的第一海水用反滲透膜裝置對(duì)所述混合水進(jìn)行過濾處理，并使通過將得到的所述淡水用作使用水而得到的作為廢水的已用水作為稀釋水混合到海水中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可高效穩(wěn)定地得到淡水的淡水生成裝置。上述淡水生成裝置具備利用反滲透膜由海水得到淡水的海水用反滲透膜裝置，其特征在于，上述淡水生成裝置被構(gòu)成為具備將廢水作為稀釋水混合到海水中以得到混合水的混合部以及作為所述海水用反滲透膜裝置對(duì)所述混合水進(jìn)行過濾處理的第一海水用反滲透膜裝置，并使通過將得到的所述淡水用作使用水而得到的作為廢水的已用水在所述混合部作為稀釋水混合到海水中。
文檔編號(hào)B01D21/00GK102933503SQ20118002836
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者高田一貴, 佐藤?gòu)V巳, 伊藤裕, 島田光重, 立見友幸, 野下昌伸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神鋼環(huán)境舒立凈