提供一种水处理装置、特别是应用了半透膜的用于制备淡水的水处理装置，该水处理装置从多种被处理水得到处理水，对环境的排水负担小，与此同时，分离膜的污染少，清洗频率、杀菌剂的成本低，可稳定运转。所述水处理装置的特征在于，具有预处理单元X、膜分离单元Y和膜分离单元Z，所述预处理单元X对被处理水A进行预处理，所述膜分离单元Y将该处理水B的一部分B1分离为渗透水C1和浓缩水C2，所述膜分离单元Z将混合水分离为渗透水E1和浓缩水E2，所述混合水混合有该处理水B的剩余的至少一部分B2和不同于被处理水A的被处理水D，并且，所述水处理装置具有将浓缩水C2的至少一部分回流至预处理单元X的管线。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种水处理装置、特别是应用了半透膜的用于制备淡水的水处理装置，该水处理装置从多种被处理水得到处理水，对环境的排水负担小，与此同时，分离膜的污染少，清洗频率、杀菌剂的成本低，可稳定运转。所述水处理装置的特征在于，具有预处理单元X、膜分离单元Y和膜分离单元Z，所述预处理单元X对被处理水A进行预处理，所述膜分离单元Y将该处理水B的一部分B1分离为渗透水C1和浓缩水C2，所述膜分离单元Z将混合水分离为渗透水E1和浓缩水E2，所述混合水混合有该处理水B的剩余的至少一部分B2和不同于被处理水A的被处理水D，并且，所述水处理装置具有将浓缩水C2的至少一部分回流至预处理单元X的管线。【专利说明】
本专利技术涉及用于对海水、江河水、地下水、废水处理水进行处理而得到淡水的使用 了半透膜单元的水处理装置，更具体而言，涉及可以降低成本且稳定运转的水处理装置和 水处理方法。
技术介绍
随着近年来逐渐严重的水环境恶化，水处理技术变得比以往任何时候都要重要， 特别是利用分离膜的技术被非常广泛地应用。为了得到饮用水、工业用水、农业用水等，以 江河水、湖沼水等的净化为主，但在水资源极少且基于石油的热资源非常丰富的中东地区 逐渐开展以蒸发法为中心的海水淡水化。但是，即使在中东以外的热源不丰富的地区，海水 淡水化的需求也升高，特别是1990年以后，采用使用了所需动力小的半透膜（特别是反渗 透膜）的淡水化工序在加勒比群岛、地中海地区等建设了大量工厂并投入实际运行。对于 反渗透膜设备来说，由于将具有压力能量的浓缩海水排出，所以通常通过能量回收单元进 行压力回收，由此形成可以进一步降低所需动力的结构。最近，除了由反渗透法技术进步带 来的可靠性提高、成本降低以外，还由于能量回收技术的显著提高使得在中东也建设了大 量反渗透法海水淡水化工厂。 利用反渗透膜的淡水化工序本身也不断进行技术开发、改良。反渗透膜逆着作为 其名称来源的由膜面的浓度差所引起的渗透压来施加压力，得到淡水，但膜分离的有效压 力是从操作压力中扣除由供给水浓度导致的渗透压。因此，作为利用反渗透膜的淡水化工 序，提出了以下工序：如专利文献1、非专利文献1所述，在中途提高运转压力来对抗后段被 浓缩的高渗透压从而有效地取出淡水；使用如非专利文献2所示的纳米过滤膜将渗透水进 行2次处理，所述纳米过滤膜的分离尺寸比反渗透膜大，通常被认为不适合海水淡水化；如 非专利文献3所示，通过将江河水与海水合用，从而提高能量效率；或者，如专利文献2、非 专利文献4、非专利文献 5所述，向海水中混合污水、低压反渗透膜浓缩水，降低渗透压。特 别是混合低压反渗透膜的浓缩水而降低渗透压的非专利文献 4、非专利文献5所述的工序 由于与现有的海水淡水化工序相比可以大幅降低所需能量，因此备受期待。 例如，图3表示通过混合低压反渗透膜的浓缩水而降低海水渗透压的现有水处理 装置的示意流程图。该水处理装置是如下装置：通过用预处理单元 x、低压反渗透膜单元y 和反渗透膜单元Z处理含有有机物的废水a和海水d,从而降低所需能量，得到淡水。 在图3中，含有有机物的废水a经过第1被处理水罐2,通过取水泵3被取水，在 向预处理单元X进行供给·处理后，经由加压栗 6通过低压反渗透膜单元y被分为渗透水 cl和浓缩水C2。渗透水Cl被贮存于第1生产水罐10中，浓缩水C2被送至海水d的处理 管线的混合罐17中。海水d经过第 2被处理水罐14,通过取水泵I5被取水，在用预处理单 元16进行处理后，被送至混合罐17中，与浓缩水c 2混合。由此得到的混合水f，其盐浓度 低，渗透压下降。通过加压泵18将该混合水f向反渗透膜单元z进行供给?处理，由此与 现有海水淡水化工序相比，可以降低所需能量，并且能够分禹为渗透水 el和浓缩水e2。 但是，由于低压反渗透膜的浓缩水是浓缩水，所以含有大量的杂质、特别是有机 物，在与海水混合而用高压反渗透膜进行处理的情况下，具有易使反渗透膜结垢的问题。特 别是作为在如非专利文献4那样的工序的情况下使用的用于将污水处理水进行再利用的 低压反渗透膜，通过提高膜表面亲水性、控制带电、提高平滑性而抑制了微生物附着的对有 机物污染具有抗性的产品（例如Toray Industries, Inc.制TML系列，非专利文献6)被销 售、利用。相对于此，用于海水系水处理的高压反渗透膜将降低所需能量作为主要目标而 进行开发，而难以应用降低易对膜的透水性能、阻止性能起负作用的结垢的技术，或者通常 不实施这样的对策。因此，在将来源于污水处理水的低压反渗透膜浓缩水供给至高压反渗 透膜的情况下，具有易促进生物的繁殖、易引起高压反渗透膜的生物结垢的问题。此外，在 如图3所述的水处理装置上游侧设置的低压反渗透膜引起生物结垢的情况下，存在下述风 险：该结垢物质混入至下游侧的高压反渗透膜中，导致不只低压反渗透膜，高压反渗透膜的 性能也降低。为了防止这些情况发生，需要频繁的清洗低压反渗透膜和高压反渗透膜、投入 杀菌剂，虽然如专利文献3所示提出了通过清洗液的再利用从而降低成本的办法，但本质 上会导致运行成本增大。 专利文献1 :日本特开平8-108048号公报 专利文献2 :日本特开2003-285058号公报 专利文献3 :日本特开2011-104504号公报 非专利文献1 :山村弘之^、"省二本低3 7卜型逆浸透膜法海水淡水化技術〇開 発"、膜、23(5)、P245-250 (1998)(山村弘之等，"节能低成本型反渗透膜法海水淡水化技术 的开发"，膜，23 (5)，p245-250 (1998)) 非专利文献 2 :R. C. Cheng et. al.，"A Novel Approach to Seawater Desalination Using Dual Dual-Staged Nanofiltration Process, wAWWA Annual Conference (2005.6) 非专利文献 3 :J_ S_ S. Chin et. al.，" Increasing Water Resources through Desalination in Singapore:Planning for a Sustainable Future, wProc. IDA World Congress, Dubai, 2009 非专利文献4 :関根泰記β、"海淡?下水再利用統合〉叉亍么（々才一夕一 y 9 廿' )!二fc' ij· 3生産水Q給水開始"、第14回水環境シ > 水。y' Λ予稿（2〇11)(关根泰记等， "海水淡化·污水再利用整合系统（water plaza)的生产水的给水开始"，第14次水环境座 谈会预备稿（2011)) 非专利文献 5 :P.Glueckstern, "Design and operation of medium-and small-size desalination plants in remote areas, New perspective for improved reliability, durability本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水处理装置，其特征在于，所述水处理装置具有预处理单元X、膜分离单元Y和膜分离单元Z，所述预处理单元X对被处理水A进行预处理，所述膜分离单元Y将所述预处理单元X的处理水B的一部分B1分离为渗透水C1和浓缩水C2，所述膜分离单元Z将混合水F分离为渗透水E1和浓缩水E2，所述混合水F混合有所述处理水B的剩余的至少一部分B2和不同于被处理水A的被处理水D，并且，所述水处理装置具有将所述浓缩水C2的至少一部分回流至所述预处理单元X的管线。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷口雅英，高畠宽生，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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