[发明专利]造水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过利用了复合水处理技术的造水系统、由多种原水制造淡水的造水装置。更详细地说，涉及可适合用作自来水管的净水处理领域、或工业用水、食品·医疗工艺用水、半导体相关清洗用水这种产业用水制造领域等的造水装置、而且能够节能且高效地生产淡水的造水装置。

背景技术

近年来，开发了为数众多的有关水的技术，其中，膜分离法由于具有节能、节省空间、省力和提高制品的品质等的特长，所以扩大了在各种领域中的使用。

水处理中所使用的分离膜大体分为纳米过滤膜(NF膜)/反渗透膜(RO膜)、和微滤膜(MF膜)/超滤膜(UF膜)这两类，前者用于从海水或坑水中脱盐、除去离子等，另一方面，后者在从河水或地下水、污水处理水制造工业用水或自来水的净水工艺中使用。进而，目前被称为“膜分离活性污泥法(Membrane Bioreacter(膜生物反应器)；MBR)”的处理也常被采用，其中将经活性污泥法处理后的污水或产业废水用直接浸在活性污泥槽中的MF膜/UF膜进行处理。

从高呼干旱缺水的目前状况出发，对使用了这些膜的水处理法进行了进一步的技术开发，近年来，在苦于干旱缺水的中东地区和亚洲地区等建设了为数众多的造水设施，其采用了被称为“综合膜利用系统(Integrated Membrane System；IMS)”的技术，使用MF膜/UF膜除去海水或坑水中的有机物、微粒或用MBR净化污水或产业废水，进行这种前处理后，用RO膜进行处理，有效生产淡水。

现在，作为从海水或坑水中生产淡水的系统，例如可举出通过现有净水技术即砂滤来实施前处理后，用NF膜/RO膜进行处理的技术，以及如上所述使用MF膜/UF膜对海水或者坑水进行前处理后用NF膜/RO膜处理的方法，但由于该系统通过前处理不能除去海水中的盐分，所以盐分的除去全都依赖于后阶段的NF膜/RO膜的处理。于是，在利用需要高于渗透压的供给压力的NF膜/RO膜的膜处理法中，对NF膜/RO膜供给原水时必须用称为“升压泵”的泵进行加压。即，由于向NF膜/RO膜供给的原水的盐浓度越高渗透压越高，所以产生利用升压泵施加更高压力的必要性，需要大量能量用于使升压泵工作。

为了解决这些问题，开发了一种在非专利文献1、非专利文献2中记载的、综合了污水高度处理和海水淡水化的膜处理系统，

根据该技术，在用MBR处理污水后，使用RO膜生产淡水，进而，将实施RO膜处理时所生成的浓缩水混合在海水中，因而能够比以往高效地生产淡水，并且使进行RO膜处理的海水中的盐浓度降低，能够将用于海水淡水化的RO膜处理进行运转时的升压泵抑制在比以往低的规格，实现更节能的系统。

本技术中，设想使从对污水进行MBR处理和RO膜处理的污水处理管路中副反应产生的RO膜浓缩水直接合并在海水淡水化处理管路的供给水的海水中，因此，在非专利文献1和非专利文献2中作为处理流程图给出了图1那样的流程图。图1是非专利文献1和非专利文献2所记载的现有污水-海水淡水化综合系统的流程图。在图1中，用前处理设备1(MBR)对被处理水A(污水)进行有机物的分解、浮游成分和微粒等的分离除去，得到处理水。进而，将该处理水通过被处理水A处理管路侧的第1半透膜处理设备2(RO膜处理设备)进行RO膜处理，得到生产水(淡水)和浓缩水。上述文献记载的技术中，使此处得到的浓缩水汇合到被处理水B处理管路中，与被处理水B(海水)混合，使被处理水B的渗透压降低。将混合了浓缩水的被处理水B通过第2半透膜处理设备3(RO膜处理设备)进行RO膜处理，得到生产水(淡水)和浓缩水。其后，将用第1半透膜处理设备2和第2半透膜处理设备3得到的生产水(淡水)合并，作为淡水用于各种用途。

但是，在本技术中，在作为原水使用污水或产业废水或者海水经MF膜/UF膜前处理后的前处理水的情况下，它们的处理水量有时以小时为单位或以日为单位发生变动。图1的处理流程中，仅将从第1半透膜处理设备2流出的浓缩水的配管4与被处理水B的配管5进行合流，控制不了浓缩水、被处理水B各自的流量。并且，在浓缩水与被处理水B合流后，没有设置混合两种水的机构。