专利名称：膜过滤系统的制作方法
技术领域：
在此记载的实施方式涉及通过反渗透膜模块对含离子、盐类那样的溶质的淡咸水、海水、地下水、人造陆地渗出水、产业废水等进行过滤处理的膜过滤系统。
背景技术：
在水处理领域，作为从含离子、盐类那样的溶质的淡咸水、海水、地下水或人造陆地渗出水、产业废水等得到生活用水、工业用水、农业用水的方法，利用基于反渗透膜模块的膜过滤。反渗透膜(R0膜)是具有使水分子透过且不使离子、盐类等杂质透过的性质的膜，通过施以与溶质浓度相应的浸透压以上的压力，将水和溶质分离。在使用这样的RO膜的膜过滤系统中，在使海水经过RO膜模块进行脱盐之前，为了将引取来的海水中所含的浊度、藻类、微生物等不溶性成分除去，进行预处理。在该预处理中通常使用使海水透过砂填充层的砂过滤法。但是，砂过滤法在为了维持RO膜模块的透过性能而想要得到更清澈的预处理水的情况下，除浊性能低，效率不高。在水处理系统中，作为高效的预处理法，使用具有精密过滤膜(MF膜)及/或超过滤膜(UF膜)的膜模块。但是，在现有系统中，若在RO膜模块的预处理中使用MF膜或UF膜那样的膜模块， 则还需要用于施以压力来对该MF膜/UF膜模块(预处理膜模块)供给海水的压力泵。因此，在将膜模块用于预处理的系统中，还需要加上追加的压力泵的动力费，因此与将砂过滤法用于预处理的系统相比，动力费增高，总的运转成本增大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膜过滤系统，该膜过滤系统具有(A)原水槽2，收容含有溶质及不溶性成分的原水；(B)预处理膜模块3，从被所述原水槽供给的原水中将不溶性成分分离除去；(C)原水供给管道L2，具有用于从所述原水槽向所述预处理膜模块供给原水的原水供给泵Pl ； (D)高压反渗透膜模块6，设置于所述预处理膜模块的后级，从预处理水中将溶质分离除去，提供作为膜透过水的处理水和作为膜不透过水的浓缩水；(E)低压反渗透膜模块10，设置于所述高压反渗透膜模块的后级，与所述高压反渗透膜模块相比被施加低的压力，从经过所述高压反渗透膜模块后的处理水中将剩余的溶质分离除去；(F) 高压管道L5，具有用于将所述预处理水以规定的高压供给到所述高压反渗透膜模块的高压泵P4 ； (G)前级的动力回收装置7，具有容积式泵71、72，该容积式泵71、72分别被供给所述浓缩水和一部分所述预处理水，通过将所述浓缩水的压力传递给所述预处理水，来对该预处理水加压；(H)后级的动力回收装置8，具有容积式泵81、82，该容积式泵81、82分别被供
4给来自所述前级的动力回收装置的浓缩水和一部分所述原水，通过将所述浓缩水的剩余压力传递给所述原水，来对该原水加压；(I)浓缩水排出管道L61，流动有从所述高压反渗透膜模块排出的浓缩水，将排出的浓缩水的压力传递给所述前级的动力回收装置的容积式泵 71,72； (J)连通管道L7，使所述前级的动力回收装置7和所述后级的动力回收装置8连通， 流动有来自所述前级的动力回收装置7的浓缩水；(K)第一压力传递管道L52，从所述高压管道L5分支并与所述前级的动力回收装置7连通，流动有应该被供给到所述高压反渗透膜模块的一部分预处理水；(L)第二压力传递管道L22，从所述原水供给管道L2分支并与所述后级的动力回收装置8连通，流动有应该被供给到所述预处理膜模块的一部分原水；(M)排水管道L8，用于将来自所述后级的动力回收装置 8的浓缩水排出；以及(N)压力调节阀VI， 设置于所述排水管道L8，与所述预处理膜模块的压力损失相对应地调节来自所述后级的动力回收装置的浓缩水的排出。
图1是表示第一实施方式的膜过滤系统的结构框图。图2是表示包含前级的动力回收装置的流体回路的回路框图。图3是表示包含切换了流路时的前级的动力回收装置的流体回路的回路框图。图4是表示包含后级的动力回收装置的流体回路的回路框图。图5是用于对压力调节阀的开闭控制实现的管道压力的控制进行说明的流程图。图6是表示第二实施方式的膜过滤系统的结构框图。图7是表示第三实施方式的膜过滤系统的结构框图。图8是表示第四实施方式的膜过滤系统的结构框图。图9是表示第五实施方式的膜过滤系统的结构框图。图10是表示第六实施方式的膜过滤系统的结构框图。
具体实施例方式参照
本发明的各种实施方式。(1)实施方式的膜过滤系统具有(A)原水槽2，收容含有溶质及不溶性成分的原水；(B)预处理膜模块3，从被所述原水槽供给的原水中将不溶性成分分离除去；(C)原水供给管道L2，具有用于从所述原水槽向所述预处理膜模块供给原水的原水供给泵Pl ；(D)高压反渗透膜模块6，设置于所述预处理膜模块的后级，从预处理水中将溶质分离除去，提供作为膜透过水(permeate)的处理水和作为膜不透过水(retentate)的浓缩水(concentrate)；(E)低压反渗透膜模块10，设置于所述高压反渗透膜模块的后级，与所述高压反渗透膜模块相比被施加低的压力，从经过所述高压反渗透膜模块后的处理水中将剩余的溶质分离除去；(F)高压管道L5，具有用于将所述预处理水以规定的高压供给到所述高压反渗透膜模块的高压泵P4;
(G)前级的动力回收装置7，具有容积式泵(positive-disPlacement pump) 71, 72，该容积式泵71、72分别被供给所述浓缩水和一部分所述预处理水，通过将所述浓缩水的压力传递给所述预处理水，来对该预处理水加压；(H)后级的动力回收装置8，具有容积式泵(positive-disPlacement pump)81, 82，该容积式泵81、82分别被供给来自所述前级的动力回收装置的浓缩水和一部分所述原水，通过将所述浓缩水的剩余压力传递给所述原水，来对该原水加压；(I)浓缩水排出管道L61，流动有从所述高压反渗透膜模块排出的浓缩水，将排出的浓缩水的压力传递给所述前级的动力回收装置的容积式泵71、72 ；(J)连通管道L，使所述前级的动力回收装置7和所述后级的动力回收装置8连通，流动有来自所述前级的动力回收装置7的浓缩水；(K)第一压力传递管道L52，从所述高压管道L5分支并与所述前级的动力回收装置7连通，流动有应该被供给到所述高压反渗透膜模块的一部分预处理水；(L)第二压力传递管道L22，从所述原水供给管道L2分支并与所述后级的动力回收装置8连通，流动有应该被供给到所述预处理膜模块的一部分原水；(M)排水管道L8，用于将来自所述后级的动力回收装置8的浓缩水排出；以及(N)压力调节阀VI，设置于所述排水管道L8，与所述预处理膜模块的压力损失相对应地调节来自所述后级的动力回收装置的浓缩水的排出。在实施方式的膜过滤系统中，经由第一压力传递管道L52，高压泵P4实现的预处理水的供给压力被传递给前级的动力回收装置7，由动力回收装置7回收该传递压力，该回收压力经由第一压力传递管道L52，被赋予给在高压反渗透膜模块的上游侧的高压管道L5 内流动的预处理水。此外，经由连通管道L7，浓缩水的剩余压力从前级的动力回收装置7被传递给后级的动力回收装置8，由动力回收装置8回收该传递压力。该回收压力经由第二压力传递管道L22，被赋予给在预处理膜模块上游侧的原水供给管道L2内流动的原水(图1、 图4 图10)。根据实施方式的膜过滤系统，通过将前级的动力回收装置7回收的压力施加给反渗透膜模块的上游侧管道来降低高压泵P4的动力，并且，通过将后级的动力回收装置8回收的回收压力施加给预处理膜模块的上游侧管道来降低原水供给泵Pl的动力，因此能够大幅度地降低总的运行成本。此时，与预处理膜模块3的压力损失ΔΡ相对应地对压力调节阀Vl进行开闭控制，通过调节从后级的动力回收装置8排出的浓缩水的压力，来调节从后级的动力回收装置传递来的回收压力，通过附加该调节后的回收压力使原水的供给压力上升。(2)优选的是，在上述(1)的膜过滤系统中还具有第一压力计G1，测定所述预处理膜模块的上游侧的压力P17 ；第二压力计G2，测定所述预处理膜模块的下游侧的压力P18 ；以及控制器20，根据所述第一及第二压力计的测定压力，求出所述预处理膜模块的膜压力差△ P，在求出的膜压力差△ P小于或等于设定压力值Pc时，打开所述压力调节阀，来调节从所述高压反渗透膜模块排出的浓缩水的压力，在求出的膜压力差△ P超过设定压力值Pc时，原样保持所述压力调节阀关闭。在实施方式的膜过滤系统中，用第一压力计Gl测定预处理膜模块的上游侧的压力P17，用第二压力计G2测定预处理膜模块的下游侧的压力P18，求出两测定压力P17、P18 的压力差，在求出的膜压力差ΔΡ小于或等于规定的设定压力值Pc时，打开压力调节阀VI， 将从反渗透膜模块排出的浓缩水的压力调节到所希望的值(图5、图1)。另外，在求出的膜压力差ΔΡ超过规定的设定压力值Pc时，在原样保持压力调节阀Vl关闭的状态下，再次测定上游侧和下游侧的压力，继续膜压力差的计算。若处理时间经过并且高压反渗透膜模块的一次侧的浓缩水的溶质浓度上升，则浸透压力升高，RO膜的负荷和高压泵P4的负荷都会过大。但是，根据本实施方式的膜过滤系统，能够从高压反渗透膜模块以适当的溶质浓度将浓缩水(盐水)排出，不会对RO膜及高压泵P4产生损坏，能够提高高压RO膜模块的处理效率。(3)优选的是，在上述(1)的膜过滤系统中还具有处理水槽，配置于预处理膜模块的后级，收容经过预处理膜模块后的预处理水；送水管道14，具有用于从该处理水槽向高压泵供给预处理水的送水泵P3 ；以及反向清洗管道L42，从该送水管道L4分支并与预处理膜模块连通，通过送水泵P3的驱动，将预处理水导入预处理膜模块3。在本实施方式的膜过滤系统中，将预处理水暂时收容在处理水槽4内，通过切换阀，将流路从送水管道L4切换到反向清洗管道L42，通过送水泵P3的驱动，从处理水槽4经过反向清洗管道L42向预处理膜模块3供给预处理水，通过预处理水对预处理膜模块内的过滤膜进行反向清洗(图6)。根据实施方式的膜过滤系统，由于不从系统外部新导入反向清洗用水，能够将在系统内产生的预处理水作为反向清洗用水来利用，因此能够以低成本对预处理膜模块内的过滤膜进行清洗。(4)优选的是，在上述(1)的膜过滤系统中还具有直送管道L31，与所述高压管道连接，将经过所述预处理膜模块后的预处理水直接导入高压反渗透膜模块；处理水槽9，收容经过所述高压反渗透膜模块后的处理水；送水管道L91，具有用于从所述处理水槽向所述低压反渗透膜模块供给所述处理水的送水泵P6 ；以及反向清洗管道L92，从所述送水管道分支并与所述预处理膜模块连通，通过所述送水泵的驱动，将所述处理水导入所述预处理膜模块。在实施方式的膜过滤系统中，从高压反渗透膜模块6向处理水槽9，经由直送管道 L31输送经过反渗透膜模块后的处理水，在处理水槽9内暂时收容处理水，在进行通常处理的情况下，通过送水泵P6的驱动，经由送水管道L91向第二级以后的反渗透膜模块10输送处理水，在进行反向清洗处理的情况下，通过切换阀，将流路从送水管道L91切换到反向清洗管道L92，通过送水泵P6的驱动，经由反向清洗管道L92向预处理膜模块3输送处理水， 对预处理膜模块3的过滤膜进行反向清洗(图7)。根据实施方式的膜过滤系统，由于不从系统外部新导入反向清洗用水，能够将在系统内产生的预处理水作为反向清洗用水来利用，因此能够以低成本对预处理膜模块内的过滤膜进行清洗。(5)优选的是，在上述(1)的膜过滤系统中还具有处理水槽11，所述后级的反渗透膜模块10具有多个，该处理水槽收容经过该多个中最后级的反渗透膜模块10后的生产水；送水管道L111，具有用于从所述处理水槽将所述生产水送到外部的送水泵P7 ；以及反向清洗管道Ll 12，从所述送水管道分支并与所述预处理膜模块连通，通过所述送水泵P7的驱动，将所述处理水导入所述预处理膜模块。在本实施方式的膜过滤系统中，将生产水暂时收容在处理水槽11内，通过送水泵 P7的驱动，从处理水槽11经过反向清洗管道L112向预处理膜模块3供给生产水，通过生产水对预处理膜模块内的过滤膜进行反向清洗(图8)。根据实施方式的膜过滤系统，由于不从系统外部新导入反向清洗用水，能够将在系统内产生的预处理水作为反向清洗用水来利用，因此能够以低成本对预处理膜模块内的过滤膜进行清洗。(6)优选的是，在上述(1)的膜过滤系统中还具有浓缩水槽23，收容从所述反渗透膜模块排出的浓缩水；以及反向清洗管道L82，具有用于从所述浓缩水槽向所述预处理膜模块供给浓缩水的清洗泵P8。在实施方式的膜过滤系统中，将从反渗透膜模块排出的浓缩水暂时收容在浓缩水槽23内，通过清洗泵P8的驱动，从浓缩水槽23经过反向清洗管道L82向预处理膜模块3 供给浓缩水，通过浓缩水对预处理膜模块内的过滤膜进行反向清洗(图9)。根据实施方式的膜过滤系统，由于不从系统外部新导入反向清洗用水，能够将在系统内产生的预处理水作为反向清洗用水来利用，因此能够以低成本对预处理膜模块内的过滤膜进行清洗。(7)优选的是，在上述(1)的膜过滤系统中还具有热水槽，收容热水；清洗管道， 设置于从所述预处理膜模块、所述高压反渗透膜模块及所述低压反渗透膜模块中的至少一个到所述热水槽之间，具有用于向所述高压反渗透膜模块及所述低压反渗透膜模块中的至少一个供给热水的送水泵；以及控制器，以预先设定的时间间隔或者在预先设定的时刻的定时，控制所述送水泵的驱动，向所述高压反渗透膜模块及所述低压反渗透膜模块中的至少一个供给热水。在实施方式的膜过滤系统中，通过切换阀，将流路从送水管道Llll切换到反向清洗管道L112，通过送水泵P7的驱动，从热水槽27经过反向清洗管道L112向预处理膜模块 3供给热水，通过热水对预处理膜模块内的过滤膜进行反向清洗(图10)。根据实施方式的膜过滤系统，除了通常的清洗以外，还通过以定期的频度用比通常的清洗水高温的热水进行反向清洗，能够在短时间内高效地消除过滤膜的堵塞，使预处理膜模块及反渗透膜模块的压力上升降低，能够降低总的运行成本。下面，参照附图分别对各种实施方式进行说明。(第一实施方式)参照图1 图5对第一实施方式进行说明。如图1所示，第一实施方式的膜过滤系统1具备原水槽2、原水供给泵P1、预处理膜模块3、第一处理水槽4、送水泵P3、安全过滤器5、高压泵P4、第一级高压反渗透膜模块 6、第二处理水槽9、低压泵P6、第二级低压反渗透膜模块10、第三处理水槽11及送水泵P7。 这些装置及设备类在主要管道Ll Lll上从上游侧依次串联配置。而且，膜过滤系统1作为周围附带设备具备压缩机Cl、第一压力计G1、第二压力计G2、清洗泵P2、前级的动力回收装置7、后级的动力回收装置8、增压泵P5、压力调节阀VI、各种阀(未图示)及控制器20。 膜过滤系统1由控制器20集中控制。原水槽2将经由与海水连通的管道Ll通过未图示的抽水泵的驱动从海中汲取的海水作为原水来收容。在原水槽2的出口连接有具有泵Pl的压送管道L2，通过原水供给泵 Pl的驱动，经过管道L2从原水槽2将原水以规定的压力压送到预处理膜模块3。
预处理膜模块3内置有将内部隔成一次侧和二次侧的MF膜或UF膜。在预处理膜模块3的一次侧分别连通有原水供给管道L2、来自压缩机Cl的压缩空气供给管道、以及排出管道L32。此外，在预处理膜模块3的二次侧连通有直送管道L31。原水经过原水供给管道L2被导入预处理膜模块3内，透过MF膜或UF膜，作为被除去了固体成分(砂、悬浮物质等)的预处理水，经过直送管道L31被送到第一处理水槽4。在预处理膜模块3的上游侧的管道L2上安装有第一压力计Gl。第一压力计Gl测定预处理膜模块3的上游侧的压力P17，将其测定信号Sl发送到控制器20。此外，在预处理膜模块3的下游侧的管道L31上安装有第二压力计G2。第二压力计G2测定预处理膜模块3的下游侧的压力P18，将其测定信号S2发送到控制器20。控制器20基于输入信号Si、 S2，分别求出上游侧测定压力P17和下游侧测定压力P18，根据两测定压力P17、P18，计算出差分ΔΡ，将与算出的差分ΔΡ对应的控制信号S3发送到后述的压力调节阀Vl的驱动电源。第一处理水槽4是用于对由预处理膜模块3进行了膜过滤的预处理水进行收容的贮水槽。第一处理水槽4的出口与具有泵P3的送水管道L4连接，经由该管道L4，与安全过滤器5连通。此外，在第一处理水槽4的下部连接有具有泵P2的反向清洗管道L12。该反向清洗管道L12与上述直送管道L31的适当部位连接。通过清洗泵P2的驱动，来自第一处理水槽4的预处理水以管道L12 — L31地经过，供给到预处理膜模块3的二次侧，对已堵塞的MF膜或UF膜进行反向清洗。安全过滤器5设置于从第一处理水槽4到高压反渗透膜模块6之间，安全过滤器5 用于从由第一处理水槽4送来的预处理水中除去异物，以便固体成分等异物不侵入高压反渗透膜模块6内。在安全过滤器5的内部填充有滤芯，在安全过滤器5的入口连接有送水管道L4，在安全过滤器5的出口连接有高压管道L5。高压泵P4为了将经过安全过滤器5后的水以规定的高压P4(例如，6MPa)供给到高压反渗透膜模块6而安装于高压管道L5。高压泵P4可使用往复泵、涡旋泵等各种型式的泵。高压反渗透膜模块6内置有将内部隔成一次侧和二次侧的RO膜。在高压反渗透膜模块6的一次侧分别连接有高压管道L5及盐水排出管道L61。在高压反渗透膜模块6的二次侧连接有送水管道L62。高压管道L5分支为两个。即，从经由高压泵P4与高压反渗透膜模块6连通的主要管道L5分支出管道L51。如图2和图3所示，该分支管道51与前级的动力回收装置7的容积式泵71、72的高压侧室(由活塞72a、72b隔开的气缸71a、71b内的一侧的空间)连通， 构成向活塞72a、72b传递来自预处理水(预处理后的海水)的压力的第一传递管道。另外，另一第一压力传递管道L53与动力回收装置7的气缸71a、71b的低压侧室 (由活塞72a、72b隔开的气缸71a、71b内的另一侧的空间)连通。该压力传递管道L53为了向高压反渗透膜模块6的一次侧传递回收压力，经由压力传递回路79及另一压力传递管道L52，与高压管道L5汇合。管道L52的增压泵P5用于补充由前级的动力回收装置7产生的回收压力的不足部分的压力，是通过前级的动力回收装置7能够回收必要充分的压力的情况下可以省略的任意设备。浓缩水排出管道L61与前级的动力回收装置7的四通切换阀61连通。该浓缩水排出管道L61将从高压反渗透膜模块6的一次侧排出的浓缩水(盐水)导入前级的动力回收装置7，且将盐水保有的高压传递给活塞72a、72b。连通管道L7设置于从前级的动力回收装置7的四通切换阀61到后级的动力回收装置8的四通切换阀62之间。该连通管道L7是用于将从前级的动力回收装置7排出的盐水的压力能量回收到后级的动力回收装置8侧的原水中的压力传递流路。第二压力传递管道L22设置于从后级的动力回收装置8的低压侧室到泵Pl的下游侧管道L2之间。此外，原水导入管道L21设置于从泵Pl的上游侧管道L2到后级的动力回收装置8的低压侧室之间。从该管道L21导入后级的动力回收装置8的低压侧室的原水， 经由活塞82a、82b被从高压侧室的压力流体(盐水)传递压力能量，该压力能量经过第二压力传递管道L22被赋予给在管道L2流动的原水。排水管道L8设置于从后级的动力回收装置8的高压侧室经由压力调节阀Vl到未图示的浓缩水槽之间。另外，压力调节阀Vl的驱动电源由控制器20来控制。S卩，若从控制器20接收控制信号S3，则压力调节阀Vl打开，盐水向大气压中排出。另外，压力控制信号 S3是基于两个压力测定信号S 1、S2由控制器20求出的。后面参照图5对该详细内容进行描述。高压RO膜模块6的二次侧空间经由送水管道L62与第二处理水槽9连通。S卩，透过RO膜后的一次处理水从高压RO膜模块6经过管道L62被送到第二处理水槽9。第二处理水槽9是用于对由高压RO膜模块6进行了膜过滤的一次处理水进行收容的贮水槽。第二处理水槽9的出口与具有低压泵P6的管道L9连接，经由该管道L9与低压 RO膜模块10的一次侧连通。低压泵P6将比高压泵P4对流体施加的规定的高压P4 (6MPa) 低的压力施加于流体。在低压RO膜模块10的二次侧分别与两个管道L101、L102连通。一个管道LlOl 与第一处理水槽4连通。另一个管道L102与第三处理水槽11连通。第三处理水槽11是用于对由低压RO膜模块10进行了处理的生产水(低溶质浓度的处理水)进行收容的贮水槽。第三处理水槽11的出口与具有送水泵P7的管道Lll连接，经由该管道Lll与未图示的生产水处理装置的淡水净化槽连通。参照图2 图4对二级的动力回收装置进行详细说明。如图2和图3所示，前级的动力回收装置7具备压力控制阀PV1、四通切换阀61、一对容积式泵71、72、两组杆位置检测部(77a、78a)、(77b,78b)以及包含有四个止回阀CV1、 CV2、CV3、CV4的压力传递回路79。这些作为将从高压RO膜模块6排出的浓缩水的压力P6 变换为追加给向高压RO膜模块6供给的预处理水的追加压力Pll的压力变换部发挥功能。 其中，压力控制阀PVl及四通切换阀61的动作分别由上述的控制器20来控制。压力控制阀PVl设置于比四通切换阀61更上游的盐水排出管道L61，通过限制从高压RO膜模块6排出的盐水(高浓度海水)的压力P6，来控制向四通切换阀61导出的盐水压力P7。因长期使用RO膜而在RO膜上产生堵塞，使得来自高压RO膜模块6的盐水排出压力P6减小。压力控制阀PVl为了调节该盐水排出压力P6的减小量而使用。通过控制器 20控制压力控制阀PV1，将从前级的动力回收装置7输出的预处理水的压力Pll和从高压
10泵P4输出的预处理水的压力P4控制为始终相等。四通切换阀61在管道L61上配置于压力控制阀PVl的下游侧，按照来自控制器20 的控制信号，对向容积式泵71、72的盐水的流入和来自容积式泵71、72的盐水的排出进 行切换。另外，作为切换四通切换阀61的方式，可使用空压式、水压式、油压式及电磁铁线圈的方式等。一对容积式泵71、72经由管道L61的压力控制阀PVl及四通切换阀61，与高压RO 膜模块6的一次侧连通连接。第一容积式泵71和第二容积式泵72的结构实质上相同。通过四通切换阀61，切换向泵71、72的输入流路，第一容积式泵71和第二容积式泵72之间交替地负载盐水压力P7。图2表示盐水压力P7负载于第一容积式泵71状态。图3表示盐水压力P7负载于第二容积式泵72的状态。第一容积式泵71具备气缸71a、活塞72a及杆73a。气缸71a由用于形成密闭空间的圆筒或角筒状的容器构成，在该容器上形成有压力流体的出入口和杆73a的插通口共计三个开口部。活塞72a被可动地支承为可在气缸71a内进行往复滑动，将气缸71a的内部空间隔成第一空间和第二空间。在活塞72a的外周嵌入有未图示的密封圈，在气缸71a 内，以流体不从第一空间向第二空间漏出的方式进行液密地密封。在气缸71a的第一空间， 经过管道L61的四通切换阀61导入有盐水。在气缸71a的第二空间，经过管道L51供给有预处理水。杆73a的一端从第二空间侧与活塞72a接合，另一端经过气缸71a的密封孔向外侧突出。由于杆73a从气缸71a的第二空间侧与活塞72a接合，因此活塞72a面向气缸71a 的第二空间的面积A2比活塞72a面向气缸71a的第一空间的面积Al小(A2 < Al)。在此， 面积Al、A2的比率基于来自高压RO膜模块6的盐水的压力、来自高压泵P4的预处理水的压力、气缸71a和活塞72a之间的摩擦力及气缸71a和杆73a之间的摩擦力等被预先设定。压力传递回路79的一侧通过分支管道L51与安全过滤器5连接，另一侧通过管道 L53与各气缸71a、71b连接。该压力传递回路79具备通过送水泵P3的驱动而使预处理水从第一处理水槽4经由安全过滤器5进行流通的环状回路、以及安装于该环状回路的四个止回阀CV1、CV2、CV3、CV4。这四个止回阀CV1、CV2、CV3、CV4根据周围的压力差，分别独立地开闭。一对检测部77a、78a是对第一容积式泵71的从气缸71a向外侧突出的杆73a的位置进行检测的位置检测传感器。一个检测部77a安装于在活塞72a接近气缸71a的左端时能够检测到杆73a的位置。另一个检测部78a安装于在活塞72a接近气缸71a的右端时检测不到杆73a的位置。在成为一个检测部77a检测到杆73a的状态或成为另一检测部78a 检测不到杆73a的状态(非检测的状态)的情况下，这些信号被发送到控制器20。第二容积式泵72的检测部77b、78b的结构实质上与上述的第一容积式泵71的检测部77a、78a相同，用于对从气缸71b突出的杆73b的位置进行检测。在成为一个检测部 77b检测到杆73b或成为另一个检测部78b检测不到杆73b的状态(非检测的状态)的情况下，这些信号被发送到控制器20。对前级的动力回收装置7的动作概要进行说明。控制器20基于从第一检测部77a、78a发送来的信号，计算第一气缸71a内的活塞72a的位置，并且基于从第二检测部77b、78b发送来的信号，计算第二气缸71b内的活塞72b的位置。控制器20基于计算出 的第一及第二活塞72b的位置，判定是否使四通切换阀 61进行切换动作，在要使四通切换阀61进行切换动作的情况下，将其指令信号发送到切换阀61。控制器20在从检测部77a、78b接收到检测信号的情况下，判断为第一活塞72a位于第一气缸71a的左端附近，第二活塞72b位于第二气缸71b的右端附近，对切换阀61输出信号，从第一容积式泵71排出盐水，并且向第二容积式泵72供给盐水。该情况下的盐水压力的传递路径为模块6 —管道L61 —切换阀61 —第二泵72 —管道L53 —止回阀CV3 — 管道L52 —管道L5 —模块6 (图3)。另一方面，控制器20在从检测部78a、77b接收到检测信号的情况下，判断为第一活塞72a位于气缸71a的右端附近，第二活塞72b位于气缸71b的左端附近，对四通切换阀 61输出信号，向第一容积式泵71供给盐水，并且从第二容积式泵72排出盐水。该情况下的盐水压力的传递路径为模块6—管道L61 —切换阀61 —第一泵71 —管道L53—止回阀 CV2 —管道L52 —管道L5 —模块6 (图2)。接着，参照图4对后级的动力回收装置8进行说明。后级的动力回收装置8通过连通管道L7与前级的动力回收装置7连接。S卩，前级的动力回收装置7的切换阀61的出口经由连通管道L7，与后级的动力回收装置8的切换阀62的入口连通，经过了前级的动力回收装置7后的盐水的剩余压力P9被传递给后级的动力回收装置8侧的原水。后级的动力回收装置8具备四通切换阀62、一对容积式泵81、82、两组杆位置检测部(87a、88a)、(87b,88b)及包含有四个止回阀CV5、CV6、CV7、CV8的压力传递回路89。这些作为将盐水的剩余压力P9变换为追加给向预处理膜模块3供给的原水的追加压力P15 的压力变换部发挥功能。其中，四通切换阀62的动作由上述的控制器20来控制。在后级的动力回收装置8中，四通切换阀62的结构与上述的前部四通切换阀61 实质上相同，但容积式泵81、82的型式与上述的前部容积式泵71、72不同。S卩，容积式泵 81(82)具有连结杆83a(83b)，所述连结杆83a(83b)在两端安装有不同直径的活塞82a、 84a (82b、84b)。第一容积式泵81具备一组大径气缸81a/活塞82a、一组小径气缸85a/活塞84a、以及将大径活塞82a与小径活塞84a连结的连结杆83a。两气缸81a、85a由用于形成密闭空间的圆筒或角筒状的容器构成，一端开口，另一端封闭。两气缸81a、85a的开口部相对置。在气缸81a、85a上形成有压力流体(盐水或原水)的出入口和连结杆83a的插通口。在连结杆83a的一端安装有大径活塞82a，在杆83a的另一端安装有小径活塞 84a。S卩，两个活塞82a、84a共有一根杆83a。在连结杆83a的长度中央形成有挡块86a。大径活塞82a配置成在支承于杆83a的状态下在大径气缸81a内可滑动，小径活塞84a配置成在支承于杆83a的状态下在小径气缸85a内可滑动。由大径活塞82a和大径气缸81a形成高压侧室。在大径活塞82a和大径气缸81a 之间插入有未图示的密封构件。大径气缸81a的一个开口与连通管道L7连通，在高压侧室从前级的动力回收装置7导入有盐水。从导入该高压侧室内的盐水接受压力的大径活塞 82a的面的面积为A3。另一方面，由小径活塞84a和小径气缸85a形成低压侧室。在小径活塞84a和小径气缸8 之间插入有未图示的密封构件。小径气缸85a的一个开口与管道L21连通，在低压侧室导入有来自原水槽2的原水。从导入该低压侧室内的原水接受压力的小径活塞8 的面的面积为A4。面积A3大于面积A4 (A3 > A4)。在此，面积A3和面积A4的比率基于来自前级的动力回收装置7的盐水的剩余压力P9、来自原水槽2的原水的供给压力P16、来自泵Pl的原水供给压力P17、大径气缸81a和大径活塞8 之间的摩擦力及小径气缸8 和小径活塞8 之间的摩擦力等被预先设定。第二容积式泵82具备一组大径气缸81b/活塞82b、一组小径气缸85b/活塞84b、 以及将大径活塞82b与小径活塞84b连结的连结杆83b。两气缸81b、85b由用于形成密闭空间的圆筒或角筒状的容器构成，一端开口，另一端封闭。两气缸81b、^b的开口部相对置。在气缸81b、^b上形成有压力流体(盐水或原水)的出入口和连结杆83b的插通口。在连结杆83b的一端安装有大径活塞82b，在杆83b的另一端安装有小径活塞 84b。S卩，两个活塞82b、84b共有一根杆83b。在连结杆8 的长度中央形成有挡块86b。大径活塞82b配置成在支承于杆83b的状态下在大径气缸81b内可滑动，小径活塞84b配置成在支承于杆83b的状态下在小径气缸85b内可滑动。由大径活塞82b和大径气缸81b形成高压侧室。在大径活塞82b和大径气缸81b 之间插入有未图示的密封构件。大径气缸81b的一个开口与管道L8连通，构成为从第三空间排出压力流体(盐水)。从导入该第三空间内的压力流体(盐水)接受压力的大径活塞 82b的面的面积为A3。另一方面，由小径活塞84b和小径气缸8 形成低压侧室。在小径活塞84b和小径气缸8 之间插入有未图示的密封构件。小径气缸85b的一个开口与管道L22连通，在低压侧室导入有来自原水槽2的原水。从导入该低压侧室内的原水接受压力的小径活塞 84b的面的面积为A4。面积A3大于面积A4 (A3 > A4)。在此，面积A3和面积A4的比率基于来自前级的动力回收装置7的盐水的压力P9、来自送水泵Pl的原水的压力P17、大径气缸81b和大径活塞82b之间的摩擦力及小径气缸8 和小径活塞84b之间的摩擦力等被预先设定。第一组检测部87a、88a用于对第一连结杆83a的挡块86a的位置进行检测。一个检测部87a安装于在活塞8 接近气缸8 的左端时能够检测出接触了挡块86a的情况的位置。另一个检测部88a安装于在活塞8 接近气缸81a的右端时能够检测出接触了挡块 86a的情况的位置。在检测部87a、88a检测到了挡块86a的情况下，检测信号被发送到控制器20，由此来掌握第一容积式泵81中的两活塞82a、84a的位置。第二组检测部87b、88b用于对安装于第二连结杆83b的挡块86b的位置进行检测。第二组检测部87b、88b的结构与上述的第一组检测部87a、88a相同，用于对杆83b的挡块86b的位置进行检测。在检测部87b、88b检测到了挡块86b的情况下，检测信号被发送到控制器20，由此来掌握第二容积式泵82中的两活塞82b、84b的位置。控制器20根据来自检测部87a、88a、87b、88b的检测信号，对切换阀62输出切换信号。即，控制器20在从检测部87a、88b接收到检测信号的情况下，判断为活塞8 位于气缸85a的左端附近，活塞82b位于气缸81b的右端附近。然后，控制器20向切换阀62发送切换信号，以便从第一容积式泵81排出盐水，且向第二容积式泵82供给盐水。此外，控制器20在从检测部88a、87b接收到检测信号的情况下，判断为活塞82a位于气缸81a的右端附近，活塞84b位于气缸85b的左端附近。而且，控制器20向切换阀62发送切换信号， 以便向第一容积式泵81供给盐水，且从第二容积式泵82排出盐水。另外，在上述的实施方式中，对使用两气缸方式的动力回收装置的情况进行了说明，但动力回收装置不局限于这些构造，也可采用三气缸方式。此外，在实施方式的动力回收装置中，作为压力传递机构，对使用活塞杆的情况进行了说明，但作为此以外的压力传递机构，也可使用曲轴。
对后级的动力回收装置8的动作概要进行说明。控制器20基于从第一检测部87a、88A发送来的信号，分别计算第一及第二气缸 81a、85a内的第一及第二活塞82a、84a的位置，并且基于从第二检测部87b、88b发送来的信号，分别计算第三及第四气缸81b、85b内的第三及第四活塞82b、84b的位置。控制器20基于这些计算出的活塞82a、84a、82b、84b的位置，判定是否使四通切换阀62进行切换动作， 在使四通切换阀62进行切换动作的情况下，向切换阀62发送指令信号。控制器20在从检测部87a、88b接收到了检测信号的情况下，判断为第一活塞82a 位于气缸81a的右端附近，第四活塞84b位于气缸85b的左端附近，对四通切换阀62输出信号，向第一容积式泵81供给盐水，并且从第二容积式泵82排出盐水。该情况下的盐水压力的传递路径为动力回收装置7 —管道L7 —切换阀62 —第一泵81 —管道L23 —止回阀 CV6 —管道L22 —管道L2 —模块3 (图4)。另一方面，控制器20在从检测部88a、87b接收到了检测信号的情况下，判断为第二活塞84a位于第二气缸85a的左端附近，第三活塞82b位于第三气缸81b的右端附近，对切换阀62输出信号，从第一容积式泵81排出盐水，并且向第二容积式泵82供给盐水。该情况下的盐水压力的传递路径为动力回收装置7 —管道L7 —切换阀62 —第二泵82 —管道L23 —止回阀CV7 —管道L22 —管道L2 —模块3。接着，对实施方式的膜过滤系统的作用的概要进行说明。原水通过泵Pl以规定压力P17供给到预处理膜模块3，透过MF膜或UF膜，成为除去溶质的一部分后的预处理水，贮存于第一处理水槽4。通过送水泵P3，向高压泵P4及前级的动力回收装置7输送第一处理水槽4的预处理水，高压泵P4将水升至规定的高压P4 (6Ma 程度)而向高压RO膜模块6输送。高压RO膜模块6将原水所含的离子、盐类等溶质除去， 生成降低了溶质浓度的一次处理水。生成的一次处理水贮存于第二处理水槽9。而且，为了得到良好水质的水，通过低压泵P6，将第二处理水槽9的水输送到低压RO膜模块10。在低压RO膜模块10中，进一步除去水中残留的离子、盐类等溶质，生成大大降低了溶质浓度的二次处理水(生产水(produced water))。生成的生产水贮存于第三处理水槽11。另一方面，从高压RO膜模块6排出的盐水(浓缩海水)向前级的动力回收装置7 输送。前级的动力回收装置7成为向第一容积式泵71供给盐水，且从第二容积式泵72排出盐水的状态。在前级的动力回收装置7中，回收盐水的压力，将回收到的压力经过“管道 L53 —压力传递回路79 —管道L52 —高压管道L5”的路径传递给预处理水。该被施加了回收压力的预处理水通过增压泵P5，进一步被升压，对高压管道L5的高压的预处理水进行推动。另一方面，来自安全过滤器5的预处理水，经过主要管道L5例如以0. 2MPa的压力向高压泵P4供给，并且从分支管道L51经过止回阀CV4向第二容积式泵72的气缸的第二空间供给(图2)。通过高压泵P4升压至例如6. OMPa的预处理水与来自前级的动力回收装置7的预处理水汇合后，被导入高压RO膜模块6。此时，来自前级的动力回收装置7的预处理水从第一容积式泵的气缸71a的第二空间排出，经过了止回阀CV2。高压RO膜模块6将处理水和盐水排出。从高压RO膜模块6排出的盐水经过压力控制阀PVl和切换阀61，流入第一容积式泵的气缸71a的第一空间。此时，在第一容积式泵的气缸71a的第二空间内填充有预处理水。盐水将位于气缸71a内的活塞72a向第二空间方向推动，边对预处理水加压边从第二空间排出该预处理水。在此，由于活塞7 面向第一空间的面积为Al，活塞7 面向第二空间的面积为 A2，因此，利用来自切换阀61的盐水压力P7，从而从气缸71a的第二空间排出的预处理水的压力P8成为P8 = P7X (A1/A2)。由此，压力P8成为与被导入高压RO膜模块6的压力P4 同等或稍高的压力。来自安全过滤器5的预处理水经过止回阀CV4，流入第二容积式泵72的气缸71b 的第二空间。此时，在第二容积式泵72的气缸71b的第一空间内填充有盐水。经过第四止回阀CV4后的预处理水具有例如0. 2MPa的压力，将位于气缸71b内的活塞72b向第一空间方向推动。通过活塞72b向第一空间方向移动，从而经由四通切换阀 61从气缸71b的第一空间排出盐水。由此，在持续了上述动作的情况下，一个活塞72a向气缸71a的左端接近，另一个活塞72b向气缸71b的右端接近。于是，杆73a与第一检测部77a接触，其检测信号(接触信号)被发送到控制器20。此外，杆7 离开第四检测部78b，其检测信号(非接触信号) 被发送到控制器20。控制器20若接收到来自第一及第四检测部77a、78b的检测信号，则对四通切换阀61发送控制信号，以便对盐水的流入及排出的方向进行切换。由此，盐水的流入和排出被切换，活塞72a、72b沿箭头方向移动。即，如图3所示，向第二容积式泵72导入盐水，从第一容积式泵71排出盐水。从高压RO膜模块6排出的盐水分别经过压力控制阀PVl及四通切换阀61，向第二容积式泵72的气缸71b的第一空间流入。此时，在第二容积式泵72的气缸71b的第二空间内填充有预处理水。盐水将位于气缸71b内的活塞72b向第二空间方向推动，边对预处理水加压边使盐水从第二空间排出。由于第二活塞72b面向第一空间的面积为Al，第二活塞72b面向第二空间的面积为A2，因此，利用来自四通切换阀61的盐水的压力P7，从而从气缸71b的第二空间排出的预处理水的压力PlO成为PlO = P7X (A1/A2)。由此，压力PlO成为与导入RO膜模块6的压力P4同等或稍高的压力。由前级的动力回收装置7回收了压力后的盐水进一步被送到后级的动力回收装置8。在后级的动力回收装置8中，回收盐水的剩余压力P9，将回收到的压力传递给泵Pl 的下游管道L2的原水。被施加有该追加压力的原水被输送到预处理膜模块3。此时，原水的升压获得与第一压力计Gl测定的膜模块3的上游侧的测定压力P17和第二压力计G2测定的膜模块3的下游侧的测定压力P18的差分(膜间压力差)△ P相对应地控制压力调节阀VI、向预处理膜模块3供给原水所需的压力。在此，压力调节阀Vl的一端向大气敞开，因此第二容积式泵72的气缸71b的第一空间的表压大致为零。经过第四止回阀CV4后的预处理水具有例如0. 2MPa的压力，使位于气缸71b内的活塞72b向第一空间方向移动。预处理水将活塞72b向第一空间方向推动，使盐水从第一空间排出。
此外，以规定的间隔定期地驱动清洗泵P2，使第一处理水槽4的预处理水经由反向清洗管道L12反向流到预处理膜模块3，对模块内的MF膜或UF膜进行反向清洗。此时， 也可以并用从压缩机Cl向膜模块3内供给压缩空气的起泡器。接着，参照图5对压力调节阀Vl的动作概要进行说明。起动泵P1，开始从原水槽2向预处理膜模块3的原水供给。起动泵P3，开始从第一处理水槽4向安全过滤器5的预处理水的供给，进而，起动增压泵P5，向动力回收管道L52 供给经过安全过滤器5后的水，之后，起动高压泵P4，对经过安全过滤器5后的水施加高压后，供给到高压RO膜模块6，并且，通过增压泵P5对经过压力传递管道L52的流体施加补充压力，开始处理(工序Kl)。处理开始时的压力调节阀Vl处于打开的状态。在关闭压力调节阀Vl以后(工序K2)，通过第一压力计Gl测定预处理膜模块3的上游侧的压力P17(工序K3)。在关闭压力调节阀Vl以后(工序K2)，通过第二压力计G2 测定预处理膜模块3的下游侧的压力P18 (工序K4)。控制器20计算两测定压力P17、P18 之间的压力差ΔΡ(工序K5)，将计算出的压力差ΔΡ与预先设定的容许压力Pc进行比较， 判定压力差Δ P是否在容许压力Pc以下(工序Κ6)。在求出的膜压力差Δ P小于或等于规定的设定压力值Pc时，打开压力调节阀VI，将从高压RO膜模块6排出的盐水压力Ρ6调节到所希望的值。另外，在求出的膜压力差ΔP超过规定的设定压力值Pc时，在原样保持着压力调节阀Vl关闭的状态下，再次测定上游侧的压力Ρ17和下游侧的压力Ρ18，继续膜压力差ΔΡ的计算。S卩，在工序Κ6的判定结果为“否”时，返回到上述工序Κ2之前，重复进行工序Κ2 Κ6的动作。在工序Κ6的判定结果为“是”(ΔΡ彡Pc)时，打开压力调节阀Vl (工序Κ7)，返回到工序Κ2之后，重复进行工序Κ3 Κ6的动作。对预处理膜模块3的反向清洗操作进行说明。以规定的时间间隔定期地驱动清洗泵Ρ2，使第一处理水槽4的预处理水经由反向清洗管道L12反向流到预处理膜模块3，对预处理膜模块3内的MF膜或UF膜进行反向清洗。此时，并用从压缩机Cl向膜模块3内供给压缩空气的起泡器。由此，附着于MF膜或UF 膜的固体成分等异物被除去，膜的堵塞被消除。根据本实施方式的膜过滤系统，能够降低向反渗透膜模块供给的泵动力，并且能够降低向预处理膜模块供给的泵动力，能够降低总的运行成本。(第二实施方式)接着，参照图6对第二实施方式的膜过滤系统进行说明。另外，本实施方式与上述的实施方式共同的部分省略了说明。第二实施方式的膜过滤系统IA为上述第一实施方式的系统1中省略了清洗泵Ρ2 的结构。取而代之，反向清洗管道L42设置于从送水泵Ρ3紧接着的下游侧到预处理膜模块 3的二次侧之间。在本实施方式中，通过送水泵Ρ3的驱动力，经过反向清洗管道L42，从第一处理水槽4向预处理膜模块3输送预处理水，对膜模块3内的MF膜或UF膜进行反向清洗。
根据本实施方式，通过在反向清洗中省略了专用的清洗泵，能够降低总的装置成本和运行成本。(第三实施方式)接着，参照图7对第三实施方式的膜过滤系统进行说明。另外，本实施方式与上述的实施方式共同的部分省略了说明。第三实施方式的膜过滤系统IB为从上述第一实施方式的系统1中省略了第一处理水槽4、清洗泵P2、送水泵P3、安全过滤器5的结构。取而代之，反向清洗管道L92设置于从低压泵P6紧接着的下游侧到预处理膜模块3的二次侧之间。在本实施方式中，通过低压泵P6的驱动力，经过反向清洗管道L92，从处理水槽9 向预处理膜模块3输送一次处理水，对膜模块3内的MF膜或UF膜进行反向清洗。根据本实施方式，通过省略第一处理水槽4、清洗泵P2、送水泵P3、安全过滤器5， 能够降低总的装置成本和运行成本。(第四实施方式)接着，参照图8对第四实施方式的膜过滤系统进行说明。另外，本实施方式与上述的实施方式共同的部分省略了说明。第四实施方式的膜过滤系统IC为从上述第一实施方式的系统1中省略了第一处理水槽4、清洗泵P2、送水泵P3、安全过滤器5的结构。取而代之，反向清洗管道L112设置于从送水泵P7紧接着的下游侧到预处理膜模块3的二次侧之间。在本实施方式中，通过送水泵P7的驱动力，经过反向清洗管道L112，从处理水槽 11向预处理膜模块3输送生产水，对膜模块3内的MF膜或UF膜进行反向清洗。根据本实施方式，通过省略第一处理水槽4、清洗泵P2、送水泵P3、安全过滤器5， 能够降低总的装置成本和运行成本。(第五实施方式)接着，参照图9对第五实施方式的膜过滤系统进行说明。另外，本实施方式与上述的实施方式共同的部分省略了说明。第五实施方式的膜过滤系统ID为在上述第一实施方式的系统1中追加有浓缩水槽23、清洗泵P8及反向清洗管道L82的结构。在本实施方式中，通过清洗泵P8的驱动力，经过反向清洗管道L82，从浓缩水槽23 向预处理膜模块3输送生产水，对膜模块3内的MF膜或UF膜进行反向清洗。根据本实施方式，通过用浓缩水清洗过滤膜，能够提高系统的回收率，能够降低总的运行成本。(第六实施方式)参照图10对第六实施方式的膜过滤系统进行说明。另外，本实施方式与上述的实施方式共同的部分省略了说明。第六实施方式的膜过滤系统IE为在上述第一实施方式的系统1上加上了带加热器观的热水槽27及清洗管道L112、L121、L122、L123的结构。另外，作为制造热水的装置， 也可以使用节能型的热泵或自然能量来代替加热器观。在本实施方式中，通过送水泵P7的驱动力，从第三处理水槽11向热水槽27输送生产水，进而，经过清洗管道L112、L123，向预处理膜模块3输送热水，对MF膜模块或UF膜模块，除了进行通常的清洗以外，还以定期的频度用比通常的清洗水更高温的水进行反向通水。此外，通过送水泵P7的驱动力，从第三处理水槽11向热水槽27输送生产水，经过清洗管道L112、L122向第一级反渗透膜模块6输送热水，清洗RO膜，并且，经过清洗管道 L112、L121向第二级反渗透膜模块10输送热水，清洗RO膜。根据本实施方式，通过用热水清洗MF膜或UF膜及RO膜，能够提高系统的回收率， 能够降低总的运行成本。 根据本发明，能够降低原水供给泵及高压泵的动力，能够降低总的运行成本。
权利要求
1.一种膜过滤系统，其中，具有(A)原水槽(2)，收容含有溶质及不溶性成分的原水；(B)预处理膜模块(3)，从被所述原水槽供给的原水中将不溶性成分分离除去；(C)原水供给管道(L2)，具有用于从所述原水槽向所述预处理膜模块供给原水的原水供给泵(Pl)；(D)高压反渗透膜模块(6)，设置于所述预处理膜模块的后级，从预处理水中将溶质分离除去，提供作为膜透过水的处理水和作为膜不透过水的浓缩水；(E)低压反渗透膜模块(10)，设置于所述高压反渗透膜模块的后级，与所述高压反渗透膜模块相比被施加低的压力，从经过所述高压反渗透膜模块后的处理水中将剩余的溶质分离除去；(F)高压管道(L5)，具有用于将所述预处理水以规定的高压供给到所述高压反渗透膜模块的高压泵(P4)；(G)前级的动力回收装置(7)，具有容积式泵(71、72)，该容积式泵(71、72)分别被供给所述浓缩水和一部分所述预处理水，通过将所述浓缩水的压力传递给所述预处理水，来对该预处理水加压；(H)后级的动力回收装置(8)，具有容积式泵(81、82)，该容积式泵(81、82)分别被供给来自所述前级的动力回收装置的浓缩水和一部分所述原水，通过将所述浓缩水的剩余压力传递给所述原水，来对该原水加压；(I)浓缩水排出管道(L61)，流动有从所述高压反渗透膜模块排出的浓缩水，将排出的浓缩水的压力传递给所述前级的动力回收装置的容积式泵(71、72)；(J)连通管道(L7)，使所述前级的动力回收装置(7)和所述后级的动力回收装置(8) 连通，流动有来自所述前级的动力回收装置(7)的浓缩水；(K)第一压力传递管道(L52)，从所述高压管道(L5)分支并与所述前级的动力回收装置(7)连通，流动有应该被供给到所述高压反渗透膜模块的一部分预处理水；(L)第二压力传递管道(L22)，从所述原水供给管道(L2)分支并与所述后级的动力回收装置(8)连通，流动有应该被供给到所述预处理膜模块的一部分原水；(M)排水管道(L8)，用于将来自所述后级的动力回收装置(8)的浓缩水排出；以及(N)压力调节阀(VI)，设置于所述排水管道(L8)，与所述预处理膜模块的压力损失相对应地调节来自所述后级的动力回收装置的浓缩水的排出。
2.如权利要求1所述的膜过滤系统，其中，还具有第一压力计，测定所述预处理膜模块的上游侧的压力(P17)；第二压力计，测定所述预处理膜模块的下游侧的压力(P18)；以及控制器，根据所述第一及第二压力计的测定压力，求出所述预处理膜模块的膜压力差 (Δ P)，在求出的膜压力差(ΔΡ)小于或等于设定压力值(Pc)时，打开所述压力调节阀，来调节从所述高压反渗透膜模块排出的浓缩水的压力，在求出的膜压力差(ΔΡ)超过设定压力值(Pc)时，使所述压力调节阀保持关闭状态。
3.如权利要求1所述的膜过滤系统，其中，还具有处理水槽，配置于所述预处理膜模块的后级，收容经过所述预处理膜模块后的预处理水；送水管道，具有用于从所述处理水槽向所述高压泵供给所述预处理水的送水泵；以及反向清洗管道，从所述送水管道分支并与所述预处理膜模块连通，通过所述送水泵的驱动，将所述预处理水导入所述预处理膜模块。
4.如权利要求1所述的膜过滤系统，其中，还具有直送管道，与所述高压管道连接，将经过所述预处理膜模块后的预处理水直接导入高压反渗透膜模块；处理水槽，收容经过所述高压反渗透膜模块后的处理水；送水管道，具有用于从所述处理水槽向所述低压反渗透膜模块供给所述处理水的送水泵；以及反向清洗管道，从所述送水管道分支并与所述预处理膜模块连通，通过所述送水泵的驱动，将所述处理水导入所述预处理膜模块。
5.如权利要求1所述的膜过滤系统，其中，还具有处理水槽，所述后级的反渗透膜模块具有多个，该处理水槽收容经过该多个中最后级的反渗透膜模块后的生产水；送水管道，具有用于从所述处理水槽将所述生产水送到外部的送水泵；以及反向清洗管道，从所述送水管道分支并与所述预处理膜模块连通，通过所述送水泵的驱动，将所述处理水导入所述预处理膜模块。
6.如权利要求1所述的膜过滤系统，其中，还具有浓缩水槽，收容从所述反渗透膜模块排出的浓缩水；以及反向清洗管道，具有用于从所述浓缩水槽向所述预处理膜模块供给浓缩水的清洗泵。
7.如权利要求1所述的膜过滤系统，其中，还具有热水槽，收容热水；清洗管道，设置于从所述预处理膜模块、所述高压反渗透膜模块及所述低压反渗透膜模块中的至少一个到所述热水槽之间，具有用于向所述高压反渗透膜模块及所述低压反渗透膜模块中的至少一个供给热水的送水泵；以及控制器，以预先设定的时间间隔或者在预先设定的时刻的定时，控制所述送水泵的驱动，向所述高压反渗透膜模块及所述低压反渗透膜模块中的至少一个供给热水。
全文摘要
膜过滤系统具有原水槽；多级反渗透膜模块；预处理膜模块，设于反渗透膜模块前级；原水供给管道，具有向预处理膜模块供给原水的泵；高压管道，具有将预处理水供到高压反渗透膜模块的泵；前级动力回收装置，将浓缩水的压力传给预处理水对预处理水加压；后级动力回收装置，将所述浓缩水的余压传给原水对原水加压；浓缩水排出管道，将从高压反渗透膜模块排出的浓缩水压力传给前级动力回收装置；连通管道，连通前级和后级的动力回收装置；第一压力传递管道，从高压管道分支并与前级动力回收装置连通；第二压力传递管道，从原水供给管道分支并与后级动力回收装置连通；压力调节阀，根据预处理膜模块的压力损失调节后级动力回收装置的浓缩水排出。
文档编号C02F1/44GK102399029SQ20111025926
公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月28日 优先权日2010年9月15日
发明者山形英显, 平贺夕佳, 时本宽幸, 村山清一, 松井公一, 松代武士, 横川胜也, 难波谅, 黑川太 申请人:株式会社东芝