水处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供能够容易地将每一个压力容器中的回收率控制在相同程度的水处理系统。该水处理系统具有：膜组件（22），其进行水的过滤处理；压力容器（21），其收容膜组件；透过水用配管（23），其将在膜组件中进行过滤处理而得到的透过水排出；供应水用配管（21h），在供应水用配管上具有多个收容了膜组件的压力容器，所述供应水用配管将压力容器并列地连接，以便向多个压力容器的每一个所收容的膜组件供应进行过滤处理的供应水；以及流量调节构件（25），其被设置于透过水用配管，控制流过透过水用配管的透过水的流量，所述流量调节构件基于被供应到了压力容器的供应水中的未进行过滤处理而被排出的供应水剩余部分的离子浓度被控制。
【专利说明】水处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及水处理系统。
【背景技术】
[0002]已知有利用具有反渗透膜等膜的膜组件过滤例如海水等而得到淡水的技术。这样的膜组件例如被收容在压力容器中而被使用。关于从海水得到淡水的技术，通过向具有反渗透膜的压力容器中供应海水(供应水)并进行膜处理(使海水透过反渗透膜)，从而得到淡水(透过水)。而未进行膜处理(即未透过反渗透膜)的海水的剩余部分被作为含有离子的浓缩水向外部排出。
[0003]在连接了多个压力容器的水处理系统中，有尽量提高水处理系统整体的回收率(透过水量与供应水量的比例)的要求。但是，系统整体的回收率(以下称为“系统回收率”)与每一个压力容器中的回收率通常不相关，回收率通常在每个压力容器中产生偏差。因此，如果仅仅要提高系统回收率，则有可能产生回收率变得非常大的压力容器。在这样的压力容器中，随着透过水量的增加，浓缩水中的离子浓度上升，金属等无机物有可能在膜表面析出而妨碍流动。这种现象被称为结垢。
[0004]因此，尝试着在使每个压力容器的回收率处于相同程度而提高了系统回收率时，抑制回收率变得非常大的压力容器的产生。例如，在非专利文献I中记载有使将压力容器彼此连接的配管在供应水侧越到下游直径越小，在浓缩水侧越到下游直径越大的内容。由此，抑制压力容器之间的回收率的偏差。
[0005]非专利文献1:Desalinat1n and Water Treatment (脱盐和水处理)、Vol.5(2009)、pp.192-197.
[0006]如果使每一个压力容器中的回收率处于相同程度，则系统回收率与每一个压力容器的回收率大致一致。因此，在非专利文献I记载的技术中，将压力容器彼此连接的配管的直径通常由系统回收率来确定。
[0007]但是，在具有以达到某个系统回收率的方式被设定的配管的系统中，如果将系统回收率变更为新的设定值，则通常每一个压力容器中的回收率不会简单地随之改变。因此，一旦变更系统回收率，则有可能在每一个压力容器中回收率产生偏差。并且，如果回收率产生偏差，则会产生上述那样的结垢，膜处理有可能会停止。
[0008]另外，如果在每次变更系统回收率都重新设定配管直径并重新连接配管，虽然可以使每一个压力容器中的回收率处于相同程度，但重新连接配管需要花费时间和劳力。另外在重新连接期间必须停止系统，处理时间等的损失增大。
【发明内容】
[0009]因此，本发明要解决的课题是提供能够容易地将每一个压力容器中的回收率控制在相同程度的水处理系统。
[0010]本
【发明者】们为了解决上述课题而进行了深入的研究。最终发现基于未进行膜处理的供应水的剩余部分的离子浓度，控制进行了膜处理的透过水的流量，从而可以解决上述课题。
[0011]本发明的水处理系统，其特征在于，具有:膜组件，所述膜组件进行水的过滤处理；压力容器，所述压力容器收容所述膜组件；透过水用配管，所述透过水用配管将在所述膜组件中进行过滤处理而得到的透过水排出；供应水用配管，在所述供应水用配管上具有多个收容了所述膜组件的所述压力容器，所述供应水用配管将所述压力容器并列地连接，以便向多个所述压力容器的每一个所收容的所述膜组件供应进行过滤处理的供应水；以及流量调节构件，所述流量调节构件被设置于所述透过水用配管，并控制流过所述透过水用配管的透过水的流量，所述流量调节构件基于被供应到了所述压力容器的供应水中的未进行过滤处理而被排出的供应水剩余部分的离子浓度被控制。
[0012]根据本发明，可以提供能够容易地将每个压力容器中的回收率控制在相同程度的水处理系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实施方式的海水淡化厂的系统图。
[0014]图2是表示本实施方式的海水淡化厂所具有的反渗透单元的内部结构的图。
[0015]图3是表示本实施方式的海水淡化厂所具有的反渗透单元中的各压力容器中的Ca)流量、(b)浓缩水的离子浓度以及(C)回收率的图表。
[0016]图4是本实施方式的海水淡化厂所具有的反渗透单元的变形例。
[0017]图5是表示本实施方式的海水淡化厂所具有的反渗透单元的变形例的图，Ca)是主视图、(b)是侧视图、(。)是后视图。
[0018]附图标记说明
[0019]21、21a、21b、21c 压力容器
[0020]21h供应水用侧端口配管(供应水用配管)
[0021]22、22a、22b、22c反渗透膜组件(膜组件)
[0022]23、23a、23b、23c集水管(透过水用配管)
[0023]24 透过水用配管
[0024]25、25a、25b、25c流量调节阀(流量调节构件)
[0025]26、26a、26b导电率传感器(第一测量构件、第二测量构件)
[0026]27、27a、27b取水口(第一取水口、第二取水口)
[0027]28a浓缩水用侧端口配管
[0028]28b浓缩水用配管
[0029]29、29a、29b、29c 供应水用配管
[0030]31、31a、31b、31c 压力容器组
[0031]34 透过水用集水管(透过水用配管)
[0032]32 供应水用集水管(供应水用配管)
[0033]50 运算控制部
[0034]P 海水淡化厂
[0035]Ul 反渗透单元
[0036]U2反渗透单元
[0037]U3反渗透单元
[0038]wl供应水
[0039]w2透过水
[0040]w3浓缩水(供应水剩余部分)
【具体实施方式】
[0041]以下参照附图就本实施方式的水处理系统进行说明。以下的说明是用于实施本发明的一个例子，本发明并不受以下内容的任何限制。
[0042]<现有技术具有的课题>
[0043]为了说明本实施方式的水处理系统，首先就本实施方式的水处理系统要解决的课题进一步进行详细说明。
[0044]水处理的方法具有被称为交叉流过滤的方法，即，使向膜组件供应的供应水(未处理水)部分地透过膜。透过膜后溶质相对于供应水降低了的水被称为透过水(过滤水、处理水)。另外，未透过膜的水(供应水剩余部分)与供应水相比溶质浓度大，因此被称为浓缩水。
[0045]尤其是在交叉流过滤的水处理系统中，要求尽量提高回收率。这是因为:在获得规定的透过水流量的情况下，如果回收率大，则可减小供应水流量，流入膜组件之前净化供应水的前处理的设备规模缩小，设备成本降低。但如上所述，如果回收率大，则浓缩水的离子浓度(无机物等)提高，容易产生结垢。若产生结垢，则膜堵塞而不能得到透过水，因此回收率难以增大到产生结垢的值以上。
[0046]在水处理系统的设计中，通常基于供应水的离子浓度确定系统整体的回收率。但是，在并列地连接有多个收容了膜组件的压力容器的系统中，如上所述，每个压力容器的回收率产生偏差，系统回收率不一致。
[0047]例如，以使用了反渗透膜的海水淡化系统的情况为例，就每个压力容器的回收率产生偏差的理由进行说明。
[0048]以下的公式(1)表示透过反渗透膜的透过水的流量Qp。
[0049]【公式1】
【权利要求】
1.一种水处理系统，其特征在于，具有: 膜组件，所述膜组件进行水的过滤处理； 压力容器，所述压力容器收容所述膜组件； 透过水用配管，所述透过水用配管将在所述膜组件中进行过滤处理而得到的透过水排出； 供应水用配管，在所述供应水用配管上具有多个收容了所述膜组件的所述压力容器，所述供应水用配管将所述压力容器并列地连接，以便向多个所述压力容器的每一个所收容的所述膜组件供应进行过滤处理的供应水；以及 流量调节构件，所述流量调节构件被设置于所述透过水用配管，并控制流过所述透过水用配管的透过水的流量，所述流量调节构件基于被供应到了所述压力容器的供应水中的未进行过滤处理而被排出的供应水剩余部分的离子浓度被控制。
2.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，具有: 第一测量构件，所述第一测量构件测量从所具有的多个所述压力容器中的最上游的压力容器排出的所述供应水剩余部分的离子浓度；以及 第二测量构件，所述第二测量构件测量从多个所述压力容器的每一个排出的所述供应水剩余部分汇合而得到的供应水剩余部分的离子浓度。
3.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其特征在于，具有: 第一取水口，所述第一取水口能够将从所具有的多个所述压力容器中的最上游的压力容器排出的所述供应水剩余部分向外部取出；以及 第二取水口，所述第二取水口能够将从多个所述压力容器的每一个排出的所述供应水剩余部分汇合而得到的供应水剩余部分向外部取出。
4.根据权利要求2所述的水处理系统，其特征在于，具有:运算控制部，所述运算控制部通过所述第一测量构件和所述第二测量构件测量离子浓度，并基于所测量的离子浓度来控制所述流量调节构件。
5.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其特征在于， 多个所述压力容器通过所述供应水用配管并列地连接而构成压力容器组，所述水处理系统具有多个所述压力容器组， 多个所述压力容器组与供应水流动的另外的供应水用配管并列地连接， 构成多个所述压力容器组的每一个的所述压力容器的数量相同，在构成相邻的所述压力容器组的所述压力容器的透过水排出侧，相邻的所述压力容器彼此跨过多个所述压力容器组地通过所述透过水用配管连接， 在将相邻的所述压力容器彼此连接的透过水用配管上设置有所述流量调节构件。
【文档编号】C02F1/44GK104045128SQ201410054066
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2013年3月12日
【发明者】冢田修大, 佐野理志, 松井惠理 申请人:株式会社日立制作所