水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠容易地將每一個壓力容器中的回收率控制在相同程度的水處理系統(tǒng)。該水處理系統(tǒng)具有：膜組件（22），其進行水的過濾處理；壓力容器（21），其收容膜組件；透過水用配管（23），其將在膜組件中進行過濾處理而得到的透過水排出；供應水用配管（21h），在供應水用配管上具有多個收容了膜組件的壓力容器，所述供應水用配管將壓力容器并列地連接，以便向多個壓力容器的每一個所收容的膜組件供應進行過濾處理的供應水；以及流量調(diào)節(jié)構件（25），其被設置于透過水用配管，控制流過透過水用配管的透過水的流量，所述流量調(diào)節(jié)構件基于被供應到了壓力容器的供應水中的未進行過濾處理而被排出的供應水剩余部分的離子濃度被控制。
【專利說明】水處理系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]已知有利用具有反滲透膜等膜的膜組件過濾例如海水等而得到淡水的技術。這樣的膜組件例如被收容在壓力容器中而被使用。關于從海水得到淡水的技術，通過向具有反滲透膜的壓力容器中供應海水(供應水)并進行膜處理(使海水透過反滲透膜)，從而得到淡水(透過水)。而未進行膜處理(即未透過反滲透膜)的海水的剩余部分被作為含有離子的濃縮水向外部排出。
[0003]在連接了多個壓力容器的水處理系統(tǒng)中，有盡量提高水處理系統(tǒng)整體的回收率(透過水量與供應水量的比例)的要求。但是，系統(tǒng)整體的回收率(以下稱為“系統(tǒng)回收率”)與每一個壓力容器中的回收率通常不相關，回收率通常在每個壓力容器中產(chǎn)生偏差。因此，如果僅僅要提高系統(tǒng)回收率，則有可能產(chǎn)生回收率變得非常大的壓力容器。在這樣的壓力容器中，隨著透過水量的增加，濃縮水中的離子濃度上升，金屬等無機物有可能在膜表面析出而妨礙流動。這種現(xiàn)象被稱為結垢。
[0004]因此，嘗試著在使每個壓力容器的回收率處于相同程度而提高了系統(tǒng)回收率時，抑制回收率變得非常大的壓力容器的產(chǎn)生。例如，在非專利文獻I中記載有使將壓力容器彼此連接的配管在供應水側(cè)越到下游直徑越小，在濃縮水側(cè)越到下游直徑越大的內(nèi)容。由此，抑制壓力容器之間的回收率的偏差。
[0005]非專利文獻1:Desalinat1n and Water Treatment (脫鹽和水處理)、Vol.5(2009)、pp.192-197.
[0006]如果使每一個壓力容器中的回收率處于相同程度，則系統(tǒng)回收率與每一個壓力容器的回收率大致一致。因此，在非專利文獻I記載的技術中，將壓力容器彼此連接的配管的直徑通常由系統(tǒng)回收率來確定。
[0007]但是，在具有以達到某個系統(tǒng)回收率的方式被設定的配管的系統(tǒng)中，如果將系統(tǒng)回收率變更為新的設定值，則通常每一個壓力容器中的回收率不會簡單地隨之改變。因此，一旦變更系統(tǒng)回收率，則有可能在每一個壓力容器中回收率產(chǎn)生偏差。并且，如果回收率產(chǎn)生偏差，則會產(chǎn)生上述那樣的結垢，膜處理有可能會停止。
[0008]另外，如果在每次變更系統(tǒng)回收率都重新設定配管直徑并重新連接配管，雖然可以使每一個壓力容器中的回收率處于相同程度，但重新連接配管需要花費時間和勞力。另外在重新連接期間必須停止系統(tǒng)，處理時間等的損失增大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明要解決的課題是提供能夠容易地將每一個壓力容器中的回收率控制在相同程度的水處理系統(tǒng)。
[0010]本
【發(fā)明者】們?yōu)榱私鉀Q上述課題而進行了深入的研究。最終發(fā)現(xiàn)基于未進行膜處理的供應水的剩余部分的離子濃度，控制進行了膜處理的透過水的流量，從而可以解決上述課題。
[0011]本發(fā)明的水處理系統(tǒng)，其特征在于，具有:膜組件，所述膜組件進行水的過濾處理；壓力容器，所述壓力容器收容所述膜組件；透過水用配管，所述透過水用配管將在所述膜組件中進行過濾處理而得到的透過水排出；供應水用配管，在所述供應水用配管上具有多個收容了所述膜組件的所述壓力容器，所述供應水用配管將所述壓力容器并列地連接，以便向多個所述壓力容器的每一個所收容的所述膜組件供應進行過濾處理的供應水；以及流量調(diào)節(jié)構件，所述流量調(diào)節(jié)構件被設置于所述透過水用配管，并控制流過所述透過水用配管的透過水的流量，所述流量調(diào)節(jié)構件基于被供應到了所述壓力容器的供應水中的未進行過濾處理而被排出的供應水剩余部分的離子濃度被控制。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠容易地將每個壓力容器中的回收率控制在相同程度的水處理系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實施方式的海水淡化廠的系統(tǒng)圖。
[0014]圖2是表示本實施方式的海水淡化廠所具有的反滲透單元的內(nèi)部結構的圖。
[0015]圖3是表示本實施方式的海水淡化廠所具有的反滲透單元中的各壓力容器中的Ca)流量、(b)濃縮水的離子濃度以及(C)回收率的圖表。
[0016]圖4是本實施方式的海水淡化廠所具有的反滲透單元的變形例。
[0017]圖5是表示本實施方式的海水淡化廠所具有的反滲透單元的變形例的圖，Ca)是主視圖、(b)是側(cè)視圖、(。)是后視圖。
[0018]附圖標記說明
[0019]21、21a、21b、21c 壓力容器
[0020]21h供應水用側(cè)端口配管(供應水用配管)
[0021]22、22a、22b、22c反滲透膜組件(膜組件)
[0022]23、23a、23b、23c集水管(透過水用配管)
[0023]24 透過水用配管
[0024]25、25a、25b、25c流量調(diào)節(jié)閥(流量調(diào)節(jié)構件)
[0025]26、26a、26b導電率傳感器(第一測量構件、第二測量構件)
[0026]27、27a、27b取水口(第一取水口、第二取水口)
[0027]28a濃縮水用側(cè)端口配管
[0028]28b濃縮水用配管
[0029]29、29a、29b、29c 供應水用配管
[0030]31、31a、31b、31c 壓力容器組
[0031]34 透過水用集水管(透過水用配管)
[0032]32 供應水用集水管(供應水用配管)
[0033]50 運算控制部
[0034]P 海水淡化廠
[0035]Ul 反滲透單元
[0036]U2反滲透單元
[0037]U3反滲透單元
[0038]wl供應水
[0039]w2透過水
[0040]w3濃縮水(供應水剩余部分)

【具體實施方式】
[0041]以下參照附圖就本實施方式的水處理系統(tǒng)進行說明。以下的說明是用于實施本發(fā)明的一個例子，本發(fā)明并不受以下內(nèi)容的任何限制。
[0042]<現(xiàn)有技術具有的課題>
[0043]為了說明本實施方式的水處理系統(tǒng)，首先就本實施方式的水處理系統(tǒng)要解決的課題進一步進行詳細說明。
[0044]水處理的方法具有被稱為交叉流過濾的方法，即，使向膜組件供應的供應水(未處理水)部分地透過膜。透過膜后溶質(zhì)相對于供應水降低了的水被稱為透過水(過濾水、處理水)。另外，未透過膜的水(供應水剩余部分)與供應水相比溶質(zhì)濃度大，因此被稱為濃縮水。
[0045]尤其是在交叉流過濾的水處理系統(tǒng)中，要求盡量提高回收率。這是因為:在獲得規(guī)定的透過水流量的情況下，如果回收率大，則可減小供應水流量，流入膜組件之前凈化供應水的前處理的設備規(guī)模縮小，設備成本降低。但如上所述，如果回收率大，則濃縮水的離子濃度(無機物等)提高，容易產(chǎn)生結垢。若產(chǎn)生結垢，則膜堵塞而不能得到透過水，因此回收率難以增大到產(chǎn)生結垢的值以上。
[0046]在水處理系統(tǒng)的設計中，通?；诠碾x子濃度確定系統(tǒng)整體的回收率。但是，在并列地連接有多個收容了膜組件的壓力容器的系統(tǒng)中，如上所述，每個壓力容器的回收率產(chǎn)生偏差，系統(tǒng)回收率不一致。
[0047]例如，以使用了反滲透膜的海水淡化系統(tǒng)的情況為例，就每個壓力容器的回收率產(chǎn)生偏差的理由進行說明。
[0048]以下的公式(1)表示透過反滲透膜的透過水的流量Qp。
[0049]【公式1】

【權利要求】
1.一種水處理系統(tǒng)，其特征在于，具有: 膜組件，所述膜組件進行水的過濾處理； 壓力容器，所述壓力容器收容所述膜組件； 透過水用配管，所述透過水用配管將在所述膜組件中進行過濾處理而得到的透過水排出； 供應水用配管，在所述供應水用配管上具有多個收容了所述膜組件的所述壓力容器，所述供應水用配管將所述壓力容器并列地連接，以便向多個所述壓力容器的每一個所收容的所述膜組件供應進行過濾處理的供應水；以及 流量調(diào)節(jié)構件，所述流量調(diào)節(jié)構件被設置于所述透過水用配管，并控制流過所述透過水用配管的透過水的流量，所述流量調(diào)節(jié)構件基于被供應到了所述壓力容器的供應水中的未進行過濾處理而被排出的供應水剩余部分的離子濃度被控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于，具有: 第一測量構件，所述第一測量構件測量從所具有的多個所述壓力容器中的最上游的壓力容器排出的所述供應水剩余部分的離子濃度；以及 第二測量構件，所述第二測量構件測量從多個所述壓力容器的每一個排出的所述供應水剩余部分匯合而得到的供應水剩余部分的離子濃度。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于，具有: 第一取水口，所述第一取水口能夠?qū)乃哂械亩鄠€所述壓力容器中的最上游的壓力容器排出的所述供應水剩余部分向外部取出；以及 第二取水口，所述第二取水口能夠?qū)亩鄠€所述壓力容器的每一個排出的所述供應水剩余部分匯合而得到的供應水剩余部分向外部取出。
4.根據(jù)權利要求2所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于，具有:運算控制部，所述運算控制部通過所述第一測量構件和所述第二測量構件測量離子濃度，并基于所測量的離子濃度來控制所述流量調(diào)節(jié)構件。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于， 多個所述壓力容器通過所述供應水用配管并列地連接而構成壓力容器組，所述水處理系統(tǒng)具有多個所述壓力容器組， 多個所述壓力容器組與供應水流動的另外的供應水用配管并列地連接， 構成多個所述壓力容器組的每一個的所述壓力容器的數(shù)量相同，在構成相鄰的所述壓力容器組的所述壓力容器的透過水排出側(cè)，相鄰的所述壓力容器彼此跨過多個所述壓力容器組地通過所述透過水用配管連接， 在將相鄰的所述壓力容器彼此連接的透過水用配管上設置有所述流量調(diào)節(jié)構件。
【文檔編號】C02F1/44GK104045128SQ201410054066
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權日:2013年3月12日
【發(fā)明者】冢田修大, 佐野理志, 松井惠理 申請人:株式會社日立制作所