水处理方法以及水处理系统与流程

文档序号:11412702阅读:230来源:国知局
水处理方法以及水处理系统与流程
本发明涉及使包含Ca离子(Ca2+)、硫酸离子(SO42-)以及碳酸离子的被处理水再生的水处理方法以及水处理系统。

背景技术:
已知在工厂废水、坑水、下水中包含丰富的离子。另外,在冷却塔中,在从锅炉等排出的高温的废气与冷却水之间进行热交换。通过该热交换,冷却水的一部分成为蒸气,因此冷却水中的离子被浓缩。因此,从冷却塔排出的冷却水(排污水)成为离子浓度较高的状态。包含大量离子的水在被实施了脱盐处理之后排放到环境中。作为实施脱盐处理的装置,已知有反浸透膜装置、纳滤膜装置、离子交换装置等。在上述的水中所包含的离子内,Na+、K+、NH4+等1价阳离子、Cl-、NO3-等阴离子是向水中的溶解度较高的离子。另一方面,Ca2+等2价金属离子、SO42-、CO32-等阴离子是构成水垢(scale)的成分。构成水垢的成分的盐相对于水的溶解度较低,因此容易作为水垢而析出。尤其是在上述的坑水、工业废水、冷却塔的排污水中包含丰富的Ca2+、SO42-、碳酸离子(CO32-、HCO3-)。作为性状的一例,pH为8,Na离子为20mg/L,K离子为5mg/L,Ca离子为50mg/L,Mg离子为15mg/L,HCO3离子为200mg/L,Cl离子为200mg/L,SO4离子为120mg/L,PO4离子为5mg/L。在这些中,Ca离子、Mg离子、SO4离子、HCO3离子浓度高,通过它们进行反应而生成水垢(CaSO4、CaCO3等)。当在实施上述的脱盐处理的装置内产生水垢时,会导致处理能力降低。因此,谋求不产生水垢地实施脱盐处理。在此,作为使用水冷式冷却塔的成套设备的例子,例如存在发电设备(存在售电用途的商业用、厂内电力利用的工业用发电设备。发电为火力、地热等)、具有发电设备及冷却设备的成套设备等。另外,作为成套设备,存在通常的化学成套设备、钢铁成套设备、采矿成套设备、油田成套设备、气田成套设备以及机械成套设备等。作为去除Ca离子的方法,已知有石灰纯碱(limesoda)法。在石灰纯碱法中,通过向被处理水中添加碳酸钠,使被处理水中的Ca离子作为碳酸钙析出、沉淀,由此从水中去除Ca离子。专利文献1公开了一种将使用石灰纯碱法的化学软化装置、离子交换装置、反浸透膜装置等组合而得到的废水处理装置。在先技术文献专利文献专利文献1:美国专利第7815804号说明书

技术实现要素:
发明要解决的技术问题石灰纯碱法为了进行处理而需要添加碳酸钠,因而处理成本高。若是石灰纯碱法,当使1mol的Ca离子沉淀为碳酸钙时,会产生2mol的Na+。另一方面,在被处理水中包含SO42-的情况下,若是石灰纯碱法,无法被去除。即,若是石灰纯碱法,处理后的水中所包含的离子的摩尔数增加。在使用离子交换装置去除Ca离子的情况下,也是为了处理1mol的Ca离子而会产生2mol的Na+,处理后的水中所包含的离子的摩尔数增加。专利文献1的系统进行这样的处理:通过反浸透膜装置对利用石灰纯碱法以及离子交换装置处理后的水进一步去除离子成分。因此,在专利文献1的系统中,由于离子的摩尔数增加,因此存在反浸透膜装置中的浸透压力增高、处理负荷增大这样的问题。另外,在专利文献1的装置中,SO42-并未被去除,在处理水中残留有SO42-,难以得到较高的水回收率。另外,在专利文献1的废水处理装置中,在使离子交换装置再生时,需要大量的药品,从而处理成本较高也成为问题。本发明的目的在于,提供一种能够以较高的水回收率使包含盐类的水再生的水处理方法以及水处理系统。用于解决技术问题的方案本发明的第一方案是一种水处理方法,其包括如下的工序:水垢防止剂供给工序,在该水垢防止剂供给工序中,向包含Ca离子、SO4离子以及碳酸离子的被处理水供给钙水垢防止剂,所述钙水垢防止剂防止包含钙的水垢析出;脱盐工序,该脱盐工序在所述水垢防止剂供给工序之后,将所述被处理水分离为浓缩水与处理水,所述浓缩水浓缩有所述Ca离子、所述SO4离子以及所述碳酸离子;析晶工序,在该析晶工序中,向所述浓缩水供给石膏的晶种,从而石膏从所述浓缩水中析晶;pH计测工序,在该pH计测工序中,对所述析晶工序中的所述浓缩水的pH进行计测;以及供给量控制工序,在该供给量控制工序中,在所述计测出的pH处于所述钙水垢防止剂的水垢防止功能降低的pH范围内的情况下,使所述石膏的晶种的供给量降低,在所述计测出的pH比所述pH范围高的情况下,使所述石膏的晶种的供给量增大。本发明的第二方案是一种水处理系统,其具备:水垢防止剂供给部,其向包含Ca离子、SO4离子以及碳酸离子的被处理水供给钙水垢防止剂,所述钙水垢防止剂防止包含钙的水垢析出;脱盐部,其设置在所述水垢防止剂供给部的下游侧,且将所述被处理水分离为浓缩水与处理水,所述浓缩水浓缩有所述Ca离子、所述SO4离子以及所述碳酸离子;析晶部,其设置在所述脱盐部的下游侧,且具有使石膏从所述浓缩水中析晶的析晶槽与向所述析晶槽供给石膏的晶种的晶种供给部;pH计测部,其对所述析晶槽内的所述浓缩水的pH进行计测;以及控制部,在由所述pH计测部计测出的pH处于所述钙水垢防止剂的水垢防止功能降低的pH范围内的情况下,所述控制部使所述石膏的晶种的供给量降低,在由所述pH计测部计测出的pH比所述pH范围高的情况下,所述控制部使所述石膏的晶种的供给量增大。在第一方案以及第二方案中,利用钙水垢防止剂的效果,能够防止脱盐部以及脱盐工序中的水垢产生。另外,通过在析晶部以及析晶工序中向浓缩水添加石膏的晶种,从而即便存在水垢防止剂,也能够使石膏析晶而从被处理水中分离。其结果是,能够以较高的水回收率对包含Ca离子以及SO4离子的被处理水进行处理,能够降低运转成本。此外,还起到能够回收高纯度的石膏这样的效果。另外,由于有效地供给石膏的晶种,因此能够削减石膏的晶种使用量。本发明的第三方案是一种水处理方法,其包括如下的工序:第一水垢防止剂供给工序,在该第一水垢防止剂供给工序中,向包含Ca离子、SO4离子、碳酸离子以及二氧化硅的被处理水供给钙水垢防止剂,所述钙水垢防止剂是防止包含钙的水垢析出的水垢防止剂;第一pH调整工序,在该第一pH调整工序中,将所述被处理水调整为所述二氧化硅能够溶解于所述被处理水中的pH;第一脱盐工序,该第一脱盐工序在所述第一水垢防止剂供给工序以及所述第一pH调整工序之后,将所述被处理水分离为第一浓缩水与处理水,所述第一浓缩水浓缩有所述Ca离子、所述SO4离子、所述碳酸离子以及所述二氧化硅;第一析晶工序,在该第一析晶工序中,向所述第一浓缩水供给石膏的晶种,从而石膏从所述第一浓缩水中析晶;第一pH计测工序,在该第一pH计测工序中,对所述第一析晶工序中的所述第一浓缩水的pH进行计测;以及第一供给量控制工序,在该第一供给量控制工序中,在所述计测出的pH处于所述钙水垢防止剂的水垢防止功能降低的pH范围内的情况下,使所述石膏的晶种的供给量降低,在所述计测出的pH比所述pH范围高的情况下,使所述石膏的晶种的供给量增大。本发明的第四方案是一种水处理系统,其具备:第一水垢防止剂供给部,其向包含Ca离子、SO4离子、碳酸离子以及二氧化硅的被处理水供给钙水垢防止剂,所述钙水垢防止剂是防止包含钙的水垢析出的水垢防止剂;第一pH调整部,其向所述被处理水供给pH调整剂,将所述被处理水的pH调整为所述二氧化硅能够溶解于所述被处理水中的值;第一脱盐部,其设置在所述第一水垢防止剂供给部以及所述第一pH调整部的下游侧,且将所述被处理水分离为第一浓缩水与处理水,所述第一浓缩水浓缩有所述Ca离子、所述SO4离子、所述碳酸离子以及所述二氧化硅;第一析晶部,其设置在所述第一脱盐部的下游侧,且具有使石膏从所述第一浓缩水中析晶的第一析晶槽与向所述第一析晶槽供给石膏的晶种的第一晶种供给部;第一pH计测部,其对所述第一析晶槽内的所述第一浓缩水的pH进行计测;以及第一控制部,在由所述第一pH计测部计测出的pH处于所述钙水垢防止剂的水垢防止功能降低的pH范围内的情况下,所述第一控制部使所述石膏的晶种的供给量降低,在由所述第一pH计测部计测出的pH比所述pH范围高的情况下,所述第一控制部使所述石膏的晶种的供给量增大。根据第三方案以及第四方案,通过添加钙水垢防止剂并且调整为二氧化硅能够溶解的pH来实施水处理,因此能够防止第一脱盐部以及第一脱盐工序中的水垢产生。另外,通过在第一析晶部以及第一析晶工序中向第一浓缩水添加石膏的晶种,从而即便存在水垢防止剂,也能够使石膏析晶而从被处理水中分离。其结果是,能够防止水垢产生,且能够以较高的水回收率对包含Ca离子、SO4离子、碳酸离子以及二氧化硅的被处理水进行处理。另外,能够降低处理所需要的药品量、运转所需要的动力,维修也变得容易,因此能够降低运转成本。本发明的第五方案是一种水处理方法,其包括如下的工序:第二水垢防止剂供给工序,在该第二水垢防止剂供给工序中,向包含Ca离子、SO4离子、碳酸离子以及二氧化硅的被处理水供给钙水垢防止剂和二氧化硅水垢防止剂,所述钙水垢防止剂是防止包含钙的水垢析出的水垢防止剂,所述二氧化硅水垢防止剂是防止二氧化硅析出的水垢防止剂;第二脱盐工序,该第二脱盐工序在所述第二水垢防止剂供给工序之后,将所述被处理水分离为第二浓缩水与处理水,所述第二浓缩水浓缩有所述Ca离子、所述SO4离子、所述碳酸离子以及所述二氧化硅;第二析晶工序,在该第二析晶工序中,向所述第二浓缩水供给石膏的晶种,从而石膏从所述第二浓缩水中析晶;第二pH计测工序,在该第二pH计测工序中,对所述第二析晶工序中的所述第二浓缩水的pH进行计测;以及第二供给量控制工序,在第二供给量控制工序中,在所述计测出的pH处于所述钙水垢防止剂的水垢防止功能降低的pH范围内的情况下,使所述石膏的晶种的供给量降低,在所述计测出的pH比所述pH范围高的情况下,使所述石膏的晶种的供给量增大。本发明的第六方案是一种水处理系统,其具备:第二水垢防止剂供给部,其向包含Ca离子、SO4离子、碳酸离子以及二氧化硅的被处理水供给钙水垢防止剂和二氧化硅水垢防止剂,所述钙水垢防止剂是防止包含钙的水垢析出的水垢防止剂,所述二氧化硅水垢防止剂是防止二氧化硅析出的水垢防止剂;第二脱盐部,其设置在所述第二水垢防止剂供给部的下游侧,且将所述被处理水分离为第二浓缩水与处理水,所述第二浓缩水浓缩有所述Ca离子、所述SO4离子以及所述二氧化硅;第二析晶部,其设置在所述第二脱盐部的下游侧,且具有使石膏从所述第二浓缩水中析晶的第二析晶槽与向所述第二析晶槽供给石膏的晶种的第二晶种供给部;第二pH计测部,其对所述第二析晶槽内的所述第二浓缩水的pH进行计测;以及第二控制部,在由所述第二pH计测部计测出的pH处于所述钙水垢防止剂的水垢防止功能降低的pH范围内的情况下,所述第二控制部使所述石膏的晶种的供给量降低,在由所述第二pH计测部计测出的pH比所述pH范围高的情况下,所述第二控制部使所述石膏的晶种的供给量增大。在第五方案以及第六方案中,利用钙水垢防止剂以及二氧化硅水垢防止剂的效果,能够防止第二脱盐部以及第二脱盐工序中的水垢产生。另外,通过在第一析晶部以及第一析晶工序中向第一浓缩水添加石膏的晶种,从而即便存在水垢防止剂,也能够使石膏析晶而从被处理水中分离。其结果是,能够以较高的水回收率对包含Ca离子、SO4离子以及二氧化硅的被处理水进行处理,能够降低运转成本。此外,还起到能够回收高纯度的石膏这样的效果。在本发明中,能够在被处理水的流通方向上对第三方案及第五方案的水处理方法以及第四方案及第六方案的水处理系统进行组合来实施水处理。在上述方案中,优选包括如下的工序:第二pH计测工序,在该第二pH计测工序中,对所述第二析晶工序中的所述第二浓缩水的pH进行计测;以及第二供给量控制工序,在该第二供给量控制工序中,在所述计测出的pH处于所述钙水垢防止剂的水垢防止功能降低的pH范围内的情况下,使所述石膏的晶种的供给量降低,在所述计测出的pH比所述pH范围高的情况下,使所述石膏的晶种的供给量增大。在该情况下,优选为,在所述第一分离工序中分离出的所述石膏被用作所述石膏的晶种。优选为,在所述第二分离工序中分离出的所述石膏被用作所述石膏的晶种。另外,优选为,在所述第一析晶工序之后包括第一浓度计测工序,在该第一浓度计测工序中,对所述第一浓缩水中的所述Ca离子的浓度与硫酸离子的浓度中的至少一方进行计测,所述第一供给量控制工序根据在所述第一浓度计测工序中计测出的所述Ca离子的浓度与硫酸离子的浓度中的至少一方,来控制所述石膏的晶种的供给量。优选为,在所述第二析晶工序之后包括第二浓度计测工序,在该第二浓度计测工序中,对所述第二浓缩水中的所述Ca离子的浓度与硫酸离子的浓度中的至少一方进行计测,所述第二供给量控制工序根据在所述第二浓度计测工序中计测出的所述Ca离子的浓度与硫酸离子的浓度中的至少一方,来控制所述石膏的晶种的供给量。在上述方案中,优选为,包括:第二pH计测部,其对所述第二析晶槽内的所述第二浓缩水的pH进行计测;以及第二控制部,在由所述第二pH计测部计测出的pH处于所述钙水垢防止剂的水垢防止功能降低的pH范围内的情况下,所述第二控制部使所述石膏的晶种的供给量降低,在由所述第二pH计测部计测出的pH比所述pH范围高的情况下,所述第二控制部使所述石膏的晶种的供给量增大。在该情况下,优选为,由所述第一分离部分离出的所述石膏被用作所述石膏的晶种。优选为,由所述第二分离部分离出的所述石膏被用作所述石膏的晶种。另外,优选为,在所述第一析晶部的下游侧具备第一浓度计测部,所述第一浓度计测部对所述第一浓缩水中的所述Ca离子的浓度与硫酸离子的浓度中的至少一方进行计测,所述第一控制部根据由所述第一浓度计测部计测出的所述Ca离子的浓度与硫酸离子的浓度中的至少一方,来控制所述石膏的晶种的供给量。优选为,在所述第二析晶部的下游侧具备第二浓度计测部,所述第二浓度计测部对所述第二浓缩水中的所述Ca离子的浓度与硫酸离子的浓度中的至少一方进行计测,所述第二控制部根据由所述第二浓度计测部计测出的所述Ca离子的浓度与硫酸离子的浓度中的至少一方,来控制所述石膏的晶种的供给量。根据上述方案,由于有效地供给石膏的晶种,因此能够削减石膏的晶种使用量。在上述方案中,优选为,包括第三pH调整工序,在该第三pH调整工序中,将所述第二浓缩水调整为碳酸钙能够溶解的pH,在所述第二析晶工序中,将在所述第一分离工序中分离出的所述石膏供给至通过所述第三pH调整工序调整了pH的所述第二浓缩水中。在上述方案中,优选为,所述第二pH调整部将所述第二浓缩水调整为碳酸钙能够溶解的pH,将由所述第一分离部分离出的所述石膏供给至所述第二析晶部。根据上述方案,能够在水处理的过程中回收高纯度的石膏。发明效果在本发明的水处理系统以及水处理方法中,能够防止处理中的碳酸钙等的水垢产生,且能够将Ca2+以及SO42-作为石膏而从被处理水中去除,因此能够进一步提高水回收率。通过本发明处理过的水在下游侧的离子的摩尔数大幅降低,因此使位于下游的脱盐部的动力大幅降低。此外,本发明还起到能够使高纯度的石膏析晶并回收这样的效果。附图说明图1是第一参考实施方式所涉及的水处理系统的概要图。图2是石膏析出量的pH依赖性的模拟结果。图3是碳酸钙析出量的pH依赖性的模拟结果。图4是表示二氧化硅溶解量的pH依赖性的曲线图。图5是使用石膏处于过饱和状态的模拟水,通过改变模拟水的pH而进行了石膏析出实验的结果。图6是使用石膏处于过饱和状态的模拟水,通过改变晶种的浓度而进行了石膏析出实验的结果。图7是在条件5下析晶出的石膏的显微镜照片。图8是在条件3下析晶出的石膏的显微镜照片。图9是第二参考实施方式所涉及的水处理系统的概要图。图10是第三参考实施方式的第一参考例所涉及的水处理系统的概要图。图11是第三参考实施方式的第二参考例所涉及的水处理系统的概要图。图12是第四参考实施方式所涉及的水处理系统的概要图。图13是第五参考实施方式所涉及的水处理系统的概要图。图14是对第一实施方式所涉及的水处理系统进行说明的概要图。图15是对第二实施方式所涉及的水处理系统进行说明的概要图。图16是对第三实施方式所涉及的水处理系统进行说明的概要图。图17是对第六参考实施方式所涉及的水处理系统进行说明的概要图。具体实施方式成为本发明的处理对象的水(被处理水)包含Ca2+、SO42-、碳酸离子以及二氧化硅。具体而言,被处理水(原水)为坑水、下水、工厂废水、冷却塔的排污水等。另外,被处理水有时包含Mg离子等金属离子。[第一参考实施方式]图1是本发明的第一参考实施方式所涉及的水处理系统的概要图。图1的水处理系统1成为在被处理水的流通方向上连结有两个水处理部的结构。在本参考实施方式的水处理系统1中,根据被处理水的性状,可以为一个水处理部,也可以连结三个以上的水处理部。每个水处理部分别从被处理水的上游侧起依次具备第一脱盐部10(10a、10b)以及第一析晶部20(20a、20b)。第一脱盐部10a、10b的浓缩侧与第一析晶部20a、20b连接。水处理部在各第一脱盐部10(10a、10b)的上游侧流路中具备第一水垢防止剂供给部30(30a、30b)以及第一pH调整部40(40a、40b)。第一水垢防止剂供给部30(30a、30b)由罐31(31a、31b)、阀V1(V1a、V1b)以及控制部32(32a、32b)构成。控制部32a、32b分别与阀V1a、V1b连接。在罐31a、31b内贮存有水垢防止剂。本参考实施方式中使用的水垢防止剂用于防止在被处理水中析出包含钙的水垢。以下称为“钙水垢防止剂”。钙水垢防止剂具有如下的功能:抑制在被处理水中生成石膏或碳酸钙的结晶核,并且通过吸附于被处理水中所包含的石膏或碳酸钙的结晶核(晶种、超过饱和浓度而析出的小径的水垢等)的表面而抑制石膏或碳酸钙的结晶生长。或者,钙水垢防止剂还具有使析出的结晶等被处理水中的粒子分散(防止凝聚)的功能的类型的钙水垢防止剂。作为钙水垢防止剂,具有膦酸系的水垢防止剂、聚羧酸系的水垢防止剂以及它们的混合物等。作为具体例,举出FLOCON260(商品名,BWA公司制)。在被处理水中包含Mg离子的情况下,能够使用防止在被处理水中析出包含镁的水垢(例如氢氧化镁)的水垢防止剂。以下称为“镁水垢防止剂”。作为镁水垢防止剂,具有聚羧酸系的水垢防止剂等。作为具体例,举出FLOCON295N(商品名、BWA公司制)。在图1中,在各位置仅图示出一个第一水垢防止剂供给部30a、30b,但在投入多个种类的水垢防止剂的情况下,优选设置多个第一水垢防止剂供给部。在该情况下,在各个罐中,按照种类而分开收纳水垢防止剂。第一pH调整部40(40a、40b)由罐41(41a、41b)、阀V2(V2a、V2b)、控制部42(42a、42b)以及pH计43(43a、43b)构成。在罐41a、41b内贮存有碱作为pH调整剂。碱例如是氢氧化钙、氢氧化钠。尤其是氢氧化钙,由于在后述的析晶工序中Ca离子会被作为石膏回收,因此能够降低到达下游侧的脱盐部的离子量,因而是优选的。控制部42a、42b分别与阀V2a、V2b以及pH计43a、43b连接。在图1中,第一脱盐部10a、10b为反浸透膜装置。此外,第一脱盐部10a、10b能够采用电透析装置(ED)、极性转换式电透析装置(EDR)、电再生式纯水装置(EDI)、离子交换装置(IEx)、静电脱盐装置(CDI)、纳米过滤器(NF)、蒸发器等。在此,在纳米过滤器(NF)、电透析装置(ED)、极性转换式电透析装置(EDR)、电再生式纯水装置(EDI)、静电脱盐装置(CDl)中,选择性地去除水垢成分(2价离子、Ca2+、Mg2+等),并使Na+以及Cl-等1价离子透过。若使用这些脱盐装置,则能够抑制浓缩水中的成为水垢成分的离子的离子浓度的浓缩,因此能够实现水回收率的提高、节能化(例如泵动力的削减等)。另外,在被处理水是冷却塔排污水的情况下,再生水无需是纯水,只要能去除水垢成分(2价离子、Ca2+、Mg2+等)即可,因此具有利用纳米过滤器(NF)等的优点。在图1中,仅示出一个第一脱盐部10a、10b,但也可以构成为沿被处理水的流通方向并联或串联地连结多个脱盐装置。第一析晶部20(20a、20b)由第一析晶槽21(21a、21b)以及第一晶种供给部22(22a、22b)构成。第一晶种供给部22a、22b分别与第一析晶槽21a、21b连接。第一晶种供给部22a、22b具有晶种罐23(23a、23b)、阀V3(V3a、V3b)以及控制部24(24a、24b)。控制部24a、24b分别与阀V3a、V3b连接。晶种罐23a、23b贮存石膏粒子来作为晶种。在图1的水处理系统1中,也可以在各个第一析晶部20a、20b的下游侧设置第一沉淀部50(50a、50b)。第一沉淀部50a、50b分别具备第一沉淀槽51(51a、51b)以及第一过滤装置52(52a、52b)。水处理系统1在位于最下游的第一析晶部20b的被处理水下游侧具备下游侧脱盐部60。在图1中,下游侧脱盐部60是反浸透膜装置。下游侧脱盐部60能够采用电透析装置(ED)、极性转换式电透析装置(EDR)、电再生式纯水装置(EDI)、离子交换装置、静电脱盐装置(CDI)、纳米过滤器(NF)、蒸发器等。在水处理系统1中,在位于被处理水的最上游的第一水垢防止剂供给部30a以及第一pH调整部40a的上游处设置有沉淀槽71以及过滤装置72来作为第一上游侧沉淀部70。沉淀槽71以及过滤装置72是与第一沉淀部50的第一沉淀槽51以及第一过滤装置52相同的结构。尤其是在被处理水中包含Mg离子的情况下,第一上游侧沉淀部能够采用沿被处理水的流通方向串联地连接多个沉淀槽71的结构。在图1所示的水处理系统1中,在第一上游侧沉淀部70的上游侧也可以设置第一脱气部73。具体而言,第一脱气部73是具备去除二氧化碳的填充剂的脱气塔或者分离膜。在第一脱气部73的被处理水上游侧也可以设置将被处理水调整为使碳酸离子以CO2的状态存在的pH的pH调整部(未图示)。第一脱气部73也可以设置在第一上游侧沉淀部70的被处理水下游侧且第一水垢防止剂供给部30a以及第一pH调整部40a的上游侧。也可以在第一脱盐部10与第一析晶部20之间的流路中、第一析晶部20与第一沉淀部50之间的流路中以及第一沉淀部50的下游侧且与第一脱盐部10b或者下游侧脱盐部60之间的流路中设置与第一脱气部73相同结构的脱气部。在被处理水中的Ca离子浓度较高的情况下,也可以在过滤装置72的下游且位于最上游的第一水垢防止剂供给部30a以及第一pH调整部40a的上游处设置离子交换装置(未图示)。离子交换装置例如是离子交换树脂塔、离子交换膜装置。当向第一脱盐部10a流入的被处理水中的石膏已经成为过饱和时,由于在第一脱盐部10a中离子进一步被浓缩,因此石膏浓度成为更高的状态。在该情况下,不仅需要投入大量的钙水垢防止剂,而且有可能发生石膏浓度增加到钙水垢防止剂发挥效果的程度以上而导致在第一脱盐部10a内产生水垢。因此,在原水(被处理水)中的石膏为过饱和的情况下,也可以在最上游的第一水垢防止剂供给部30a以及第一pH调整部40a的上游设置与上述的第一析晶槽21a、21b相同结构的上游侧析晶部(未图示),在使石膏浓度降低之后将被处理水送至第一脱盐部10a。以下,说明使用第一参考实施方式的水处理系统1对被处理水进行处理的方法。首先,对水中的石膏、二氧化硅以及碳酸钙的析出行为进行说明。图2是石膏析出量的pH依赖性的模拟结果。图3是碳酸钙析出量的pH依赖性的模拟结果。在该图中,横轴为pH,纵轴分别为石膏或碳酸钙的析出量(mol)。模拟使用OLI公司制的模拟软件在如下条件下进行:向水中分别混合0.1mol/L的各固体成分,添加H2SO4作为酸,并添加Ca(OH)2作为碱。图4是表示二氧化硅溶解量的pH依赖性的曲线图(出处:美国专利第7815804号说明书的图4)。在该图中,横轴为pH,纵轴为二氧化硅的溶解量(mg/L)。根据图2可知,石膏析出不存在pH依赖性,在整个pH区域中析出。但是,当添加钙水垢防止剂后,在高pH区域中,石膏以溶解于水中的状态存在。根据图3可知,碳酸钙在pH超过5时析出。根据图4可知,二氧化硅在pH成为10以上时存在溶解于水中的趋势。<前处理>在被处理水为工业废水等的情况下,在被处理水流入第一上游侧沉淀部70之前,实施用于去除被处理水中的油分、浮游粒子等的工序、通过生物处理或化学氧化处理去除有机物的工序。<第一脱气工序>在图1的水处理系统1中,流入第一脱气部73之前的被处理水被调整为低pH。被处理水中的碳酸根据被处理水的pH而成为以下的平衡状态。【化学式1】在pH较低为6.5以下的情况下,在被处理水中主要以HCO3-以及CO2的状态存在。包含CO2的被处理水向第一脱气部73流入。CO2在第一脱气部73中从被处理水中被去除。若预先将被处理水调整为碳酸离子作为CO2而存在的pH,则能够高效地去除二氧化碳。通过第一脱气工序而降低了碳酸离子浓度的被处理水被送至第一上游侧沉淀部70。<第一上游侧沉淀工序>在第一上游侧沉淀部70中,Ca离子以及碳酸离子作为碳酸钙而预先从被处理水中被去除一部分。在被处理水中包含Ca离子以外的金属离子的情况下,在第一上游侧沉淀部70中,金属离子作为向水中的溶解性较低的金属化合物而被预先从被处理水中粗去除。该金属化合物主要为金属氢氧化物,但有时也包含碳酸盐。在沉淀槽71中向被处理水投入Ca(OH)2以及阴离子系聚合物(三菱重工机电一体化系统(有限公司)制,商品名:ヒシフロックH305),沉淀槽71内的pH被管理为4以上且12以下,优选被管理为8.5以上且12以下。如图3所示,在该pH区域中,碳酸钙的溶解度较低。当碳酸钙成为过饱和时,碳酸钙析出并沉淀到沉淀槽71的底部。金属化合物的溶解度依赖于pH。越为酸性,则金属离子向水中的溶解度越高。在上述的pH区域中,大多金属化合物的溶解度变低。在上述pH区域中,向水中的溶解度较低的金属化合物在沉淀槽71内凝聚,并沉淀到沉淀槽71的底部。沉淀后的碳酸钙以及金属化合物从沉淀槽71的底部排出。Mg离子相对于水形成难溶性的盐,因此是容易作为水垢而析出的成分。Mg(OH)2在pH为10以上时析出。在利用本参考实施方式的水处理系统1对包含Mg离子的被处理水进行处理的情况下,将沉淀槽71中的被处理水的pH调整为镁化合物(主要是氢氧化镁)析出的pH。具体而言,被处理水的pH被调整为10以上,优选pH被调整为10.5以上,更优选pH被调整为11以上。这样,镁化合物从被处理水中析出,并沉淀到沉淀槽71的底部而被去除。其结果是,被处理水中的Mg离子被粗去除,使被处理水中的Mg离子浓度降低。在上述的情况下,从第一上游侧沉淀部70排出后的被处理水优选调整为上述的镁化合物能够溶解的pH。具体而言,调整为pH小于10。这样,能够防止在下游侧的装置以及工序中、尤其是在第一脱盐部10a以及第一脱盐工序中生成水垢。在设置多段沉淀槽71的情况下,能够可靠地去除被处理水中的Mg离子,从而使送至下游侧的被处理水中的Mg离子浓度降低。作为被处理水的沉淀槽71内的上清液被从沉淀槽71排出。向被排出的被处理水中添加FeCl3,上清液中的碳酸钙、金属化合物等的固成分与Fe(OH)3凝聚。被处理水被送至过滤装置72。经由过滤装置72去除在Fe(OH)3的作用下凝聚了的固成分。在实施了第一上游侧沉淀工序后实施第一脱气工序的情况下,被处理水的pH被调整为碳酸离子能够作为CO2存在的pH,具体而言调整为6.5以下。需要说明的是,根据被处理水的性状,也可以省略上述第一脱气工序以及第一上游侧沉淀工序。在设置了离子交换装置的情况下,通过离子交换装置而去除被处理水中的Ca离子。在被处理水中包含Mg离子的情况下,Mg离子也被离子交换装置去除。在原水中的石膏为过饱和的情况下,在接着过滤装置72设置的上游侧析晶部向被处理水中投入石膏的晶种,石膏析晶而使被处理水中的石膏浓度降低。石膏浓度降低了的被处理水被送至第一脱盐部10a。<第一水垢防止剂供给工序>第一水垢防止剂供给部30a的控制部32a将阀V1a开放,从罐31a向被处理水供给规定量的钙水垢防止剂。控制部32a以使钙水垢防止剂的浓度成为根据被处理水的性状而设定的规定值的方式调整阀V1a的开度。在被处理水中包含Mg离子的情况下,在第一水垢防止剂供给工序中,通过与上述相同的方法向被处理水供给镁水垢防止剂。在该情况下,在多个第一水垢防止剂供给部的罐中分别收纳钙水垢防止剂以及镁水垢防止剂,各控制部对钙水垢防止剂以及镁水垢防止剂的供给量进行调整。<第一pH调整工序>第一pH调整部40a的控制部42a将第一脱盐部10a入口处的被处理水的pH管理为二氧化硅能够在被处理水中溶解的值。具体而言,将被送至第一脱盐部10a的被处理水的pH调整为10以上,优选调整为10.5以上,更优选调整为11以上。pH计43a对第一脱盐部10a入口处的被处理水的pH进行计测。控制部42a以使pH计43a的计测值成为规定的pH管理值的方式调整阀V2a的开度,并从罐41a向被处理水投入碱。<第一脱盐工序>在第一脱盐部10a中,对调整了pH后的被处理水进行处理。在第一脱盐部10a为反浸透膜装置的情况下,通过了反浸透膜的水作为处理水而被回收。被处理水中所包含的离子以及水垢防止剂无法透过反浸透膜。因此,反浸透膜的非透过侧成为离子浓度较高的浓缩水。例如在使用静电脱盐装置等其他的脱盐装置的情况下,被处理水也分离为处理水和离子浓度较高的浓缩水(第一浓缩水)。通过第一脱盐工序,如图4所示,二氧化硅以溶解于被处理水中的状态包含在第一浓缩水中。即便在第一浓缩水中的石膏以及碳酸钙浓缩为饱和浓度以上的情况下,也能够利用钙水垢防止剂来抑制水垢产生。在被处理水中包含Mg离子的情况下,通过第一脱盐工序,第一浓缩水中所包含的Mg离子浓度增加。但是,利用镁水垢防止剂能够抑制产生包含镁的水垢。第一浓缩水被朝向第一析晶部20a送给。<第一析晶工序>从第一脱盐部10a排出的第一浓缩水贮存于第一析晶部20a的第一析晶槽21a。第一晶种供给部22a的控制部24a将阀V3a开放,从罐23a向第一析晶槽21a内的第一浓缩水中添加石膏的晶种。来自第一脱盐部10a的第一浓缩水的pH为10以上。如上所述,在存在有钙水垢防止剂的高pH区域的水中,石膏为溶解状态。但是,若存在足够的晶种,则即便存在水垢防止剂,也以晶种为核而发生石膏析晶。在图1的水处理系统1中,结晶生长了的大径(例如粒径为10μm以上,更优选为20μm以上)的石膏沉淀在第一析晶槽21a的底部。沉淀了的石膏从第一析晶槽21a的底部排出。另一方面,若pH为10以上,则二氧化硅在第一析晶槽21a内以溶解于第一浓缩水中的状态存在。即便在第一浓缩水中的二氧化硅浓度超过了饱和溶解度的情况下,由于不存在二氧化硅的晶种,因此二氧化硅也作为胶状等的小浮游物析出而难以沉淀。根据图3,在pH为10以上存在碳酸钙析出的趋势。但是,由于添加有钙水垢防止剂,因此能够抑制碳酸钙在第一析晶槽21a内析出。另外,在设置第一上游侧沉淀部、第一脱气部的情况下,能够预先降低碳酸钙的浓度。其结果是,在第一析晶槽21a中,碳酸钙不易以石膏的晶种为核而析晶。需要说明的是,若存在石膏的晶种,则不依赖于pH,石膏发生析晶,pH越低,则析晶速度越高。图5是在向石膏处于过饱和状态的模拟水(包含Ca2+、SO42-、Na+、Cl-)中添加了水垢防止剂(FLOCON260)的情况下,改变模拟水的pH而进行石膏析出实验所得到的结果。实验条件如下。模拟水的石膏过饱和度(25℃):460%,水垢防止剂添加量:2.1mg/L,pH:6.5(条件1),5.5(条件2),4.0(条件3),3.0(条件4),晶种添加量:0g/L。从刚刚调整pH后起经过两小时以及六小时后,使用原子吸光分析装置(岛津制作所制,AA-7000)来计测在各条件下处理后的模拟水中的Ca浓度,并将计算过饱和度所得到的结果示于图5。在该图中,纵轴为过饱和度(%)。根据图5,即便在不存在晶种的条件下,也为越降低pH则析晶速度越变大。因此可知,在存在晶种的情况下,在条件1(pH6.5)下也发生石膏析晶,析晶速度的关系如图5那样,pH低则析晶速度变高。在被处理水中包含碳酸离子的情况下,在pH较低的条件下,如化学式(1)那样碳酸离子作为CO2而被从被处理水中去除。另外,根据图3可知,在pH较低的情况下,碳酸钙成为溶解状态。根据以上的结果,当在pH较低的条件下进行第一析晶工序时,由于碳酸钙、二氧化硅的含有量较低,因此析晶出纯度较高的石膏,并从第一析晶槽21a底部被回收。在以较低的pH进行第一析晶工序的情况下,在第一析晶槽21a内或者第一脱盐部10a与第一析晶槽21a之间的流路中,设置有用于供给作为pH调整剂的酸的第三pH调整部(未图示)。该pH调整部是与后述的第二pH调整部相同的结构。另一方面,在水处理过程中,为了使pH变动而需要供给大量的药品(酸或碱)。使用酸以及碱会导致向第一析晶部20a的下游侧输送的离子量增大,而成为下游侧的脱盐部(图1中为第一脱盐部10b、下游侧脱盐部60)的动力增大的原因。从运转成本的观点来看,在第一脱盐工序和第一析晶工序中不使pH变动是有利的。石膏的析晶速度依赖于晶种的投入量。图6是在向模拟水中添加了钙水垢防止剂(FLOCON260)的情况下改变晶种的添加量而进行石膏析出实验所得到的结果。除了使pH为4.0并使作为晶种的石膏(CaSO4·2H2O)为以下的添加量之外,与图5的实验条件相同。晶种添加量:0g/L(条件3),3g/L(条件5),6g/L(条件6),3g/L(条件7)。在条件5、6下,向添加了水垢防止剂的模拟水中添加了晶种和用于调整pH的硫酸。在条件7下,向添加了水垢防止剂的模拟水中添加预先浸渍于上述水垢防止剂中的晶种,并且为了调整pH而添加了硫酸。从刚刚调整pH后起经过两小时后,利用与图5相同的方法对在各条件下处理后的模拟水中的Ca浓度进行了计测。在图6中,纵轴为过饱和度(%)。根据图6的结果可知,在未添加晶种的条件3下,过饱和度为215%,但随着晶种浓度增大,过饱和度降低为199%(条件5)、176%(条件6),石膏析出速度增大。即便在pH较高的条件下,同样也存在晶种投入量越多则石膏析出速度越增大的趋势。条件5与条件7是除了使用未浸渍于水垢防止剂的晶种和浸渍于水垢防止剂中的晶种之外相同的试验条件。能够确认:即便在预先使水垢防止剂附着于晶种的条件7下,过饱和度也成为199%,析出与条件5相同程度的石膏。即,条件5、7的结果示出:与晶种的钙水垢防止剂中的浸渍时间无关,通过使pH下降为4.0而导致降低水垢防止剂的功能降低。图7、8是通过析晶而得到的石膏的显微镜照片。图7是条件5(添加有晶种)的结果,图8是条件3(未添加晶种)的结果。在条件5下,析出了比条件3大的石膏。通常,析出的石膏越大,则含水率越低。若含水率低,则石膏为高纯度。若平均粒径为10μm以上,优选为20μm以上,则能够获得含水率充分降低了的石膏。本发明中的“平均粒径”是指利用由JISZ8825规定的方法(激光衍射法)计测得到的粒径。<第一沉淀工序>第一析晶部20a的上清液(第一浓缩水)被送至第一沉淀部50a。在第一沉淀部50a中,向析晶工序后的第一浓缩水中投入Ca(OH)2以及阴离子系聚合物(ヒシフロックH305),将第一沉淀槽51a内的pH管理为4以上且12以下,优选管理为8.5以上且12以下。在第一沉淀槽51a内,碳酸钙以及金属化合物沉淀并从第一浓缩水中被去除。沉淀了的碳酸钙以及向水中的溶解性较低的金属化合物被从第一沉淀槽51a的底部排出。第一沉淀槽51a内的作为上清液的被处理水被从第一沉淀槽51a排出。向被排出的被处理水中添加FeCl3,被处理水中的碳酸钙、金属化合物等的固成分与Fe(OH)3凝聚。被处理水被送至第一过滤装置52a。经由第一过滤装置52a去除在Fe(OH)3的作用下凝聚了的固成分。第一析晶部20a的上清液中的二氧化硅可以在第一沉淀工序中从第一浓缩水中被去除,也可以不去除而送至下游侧。是否在第一沉淀工序中去除二氧化硅根据被处理水、第一浓缩水的性状来决定。在未去除二氧化硅的情况下,在不向第一沉淀槽51a供给二氧化硅的晶种以及二氧化硅的沉淀剂的状态下实施第一沉淀工序。在该情况下,二氧化硅在位于下游侧的脱盐部(第一脱盐部10b、下游侧脱盐部60)与处理水分离。在去除二氧化硅的情况下,从未图示的供给部向第一沉淀部50a内的第一浓缩水中供给二氧化硅的晶种与二氧化硅的沉淀剂中的至少一方。二氧化硅的晶种例如是硅胶,二氧化硅的沉淀剂例如是MgSO4、铝酸Na(Na[Al(OH)4])。在去除二氧化硅的情况下,优选将第一沉淀槽51a内的第一浓缩水的pH调整为8以上且10以下。在使用了二氧化硅的晶种的情况下,以晶种为核而发生二氧化硅析晶。在使用MgSO4作为二氧化硅的沉淀剂的情况下,析出硅酸镁。析晶出的二氧化硅、硅酸镁沉淀在第一沉淀槽51a的底部,并从第一沉淀槽51a的底部排出。在被处理水中包含Mg离子的情况下,在第一沉淀工序中,第一浓缩水中的Mg离子与二氧化硅发生反应而沉淀。二氧化硅以及Mg离子去除的工序根据第一沉淀槽51a内的第一浓缩水中的Mg离子的含有量与二氧化硅的含有量的平衡而不同。在第一沉淀工序中的第一浓缩水的Mg离子浓度相对于二氧化硅含有量较低的情况下,Mg离子在与二氧化硅的沉淀中被消耗。为了去除未在与Mg离子的沉淀中被消耗的剩余的二氧化硅而供给二氧化硅的沉淀剂(MgSO4)。二氧化硅的沉淀剂的供给量根据第一沉淀工序中的二氧化硅的含有量以及Mg离子的含有量而供给与消耗上述剩余的二氧化硅对应的量。在第一沉淀工序中的第一浓缩水的Mg离子浓度相对于二氧化硅含有量较高的情况下,Mg离子与二氧化硅的沉淀结果为Mg离子残留。当第一浓缩水在残留的Mg离子浓度较高的状态下从第一沉淀槽51a排出时,有可能在后段的脱盐部(在图1中为第一脱盐部10b,在最下游的第一沉淀部的情况下为下游侧脱盐部60)析出包含Mg的水垢。因此,第一沉淀槽51a内的第一浓缩水被调整为镁化合物(主要是氢氧化镁)能够析出的值。这样,在第一沉淀槽51a内,镁化合物沉淀,使第一沉淀槽51a内的第一浓缩水的Mg离子浓度降低。此外,在第一沉淀工序之后,将从第一沉淀槽51a排出的第一浓缩水调整为镁化合物能够溶解的pH。具体而言,pH小于10。这样,能够抑制在脱盐部中析出包含Mg的水垢。在以多段实施处理的情况下,通过了前段的第一水处理部的第一过滤装置52a的第一浓缩水作为被处理水而向后段的水处理部流入。在后段的水处理部中,实施上述的第一水垢防止剂供给工序至第一沉淀工序。<下游侧脱盐工序>通过了位于被处理水最下游的第一沉淀部50b的浓缩水(第一浓缩水)被送至下游侧脱盐部60。通过了下游侧脱盐部60的水作为处理水而被回收。下游侧脱盐部60的浓缩水被向系统外排出。若设置下游侧脱盐部60,则能够从由水处理部处理后的水中进一步回收处理水,因此水回收率提高。在本参考实施方式的水处理系统1中,在第一脱盐部10中将离子浓缩,但在第一析晶部、第一沉淀部等中去除石膏、碳酸钙、二氧化硅等。因此,向下游侧脱盐部60流入的水的离子的摩尔数比处理前降低。因此,位于下游的第一脱盐部10b、下游侧脱盐部60中的浸透压力变低,从而需要的动力降低。也可以在下游侧脱盐部60的浓缩水侧的下游设置蒸发器(图1中未图示)。在蒸发器中,水从浓缩水中蒸发,浓缩水所包含的离子作为固体而析出,并作为固体而被回收。在蒸发器的上游侧水被回收而使浓缩水量显著减量,因此能够减小蒸发器,并能够减少蒸发所需要的能量。[第二参考实施方式]图9是本发明的第二参考实施方式的水处理系统的概要图。在图9中,对与第一参考实施方式相同的结构标注相同的符号。第二参考实施方式的水处理系统100在第一析晶部20a、20b的下游侧设置有第一分离部180(180a、180b)。图9的水处理系统100成为在被处理水的流通方向上连结有两个水处理部的结构。在本参考实施方式的水处理系统100中,根据被处理水的性状,可以为一个水处理部,也可以连结三个以上的水处理部。在图9中,第一分离部180(180a、180b)由分级器181(181a、181b)和脱水器182(182a、182b)构成。分级器181a、181b例如为旋液分离器。脱水器182a、182b例如为带式过滤器。在图9中,第一分离部180仅设置有一个分级器,但也可以沿被处理水的流通方向串联地连接多个分级器。在第二参考实施方式的水处理系统100中,除了接着第一析晶工序之后进行第一分离工序之外,以与第一参考实施方式相同的工序对被处理水进行处理。<第一分离工序>第一析晶槽21a、21b内的第一浓缩水被输送至第一分离部180a、180b。在此被输送的第一浓缩水是包含在第一析晶槽21a、21b内析出的固形物的水。在从第一析晶槽21a、21b排出的第一浓缩水中,除了具有各种粒径的石膏之外,还包含由于超过了饱和浓度而析出的碳酸钙、二氧化硅。碳酸钙、二氧化硅并非是在晶种的存在下而析出的物质,因此成为小径或胶状的浮游物。当第一浓缩水流入分级器181a、181b时,规定大小、例如平均粒径10μm以上的石膏沉降到分级器181a、181b的底部,小粒径的石膏、碳酸钙以及二氧化硅残留在上清液中。沉降到分级器181a、181b的底部的石膏由脱水器182a、182b进一步脱水而被回收。包含小粒径的石膏、碳酸钙以及二氧化硅的上清液被送至第一沉淀部50a、50b。在本参考实施方式中,由于添加晶种而使析晶发生,因此主要析出平均粒径10μm以上的石膏,小径的石膏的比例变少。通过第一分离工序,能够以较高的回收率对含水率低且不包含杂质的(即高纯度的)石膏进行分离回收。由第一分离部180a、180b回收的石膏的一部分也可以作为晶种而循环至晶种罐23a、23b。[第三参考实施方式的第一参考例]成为本发明的处理对象的水(被处理水)包含Ca2+、SO42-以及碳酸离子。具体而言,被处理水(原水)为坑水、下水、工厂废水、冷却塔的排污水等。另外,被处理水有时包含Mg离子等金属离子。图10是本发明的第三参考实施方式的第一参考例的水处理系统的概要图。图10的水处理系统201成为在被处理水的流通方向上连结有两个水处理部的结构。根据被处理水的性状,可以为一个水处理部,也可以连结三个以上的水处理部。第三参考实施方式的第一参考例的水处理系统201中的每个水处理部分别从被处理水的上游侧起依次具备第二脱盐部210(210a、210b)以及第二析晶部220(220a、220b)。第二脱盐部210a、210b的浓缩侧与第二析晶部220a、220b连接。水处理部在各第二脱盐部210(210a、210b)的上游侧流路具备第二水垢防止剂供给部230(230a、230b)。第二水垢防止剂供给部230a、230b分别由罐231(231a、231b)、阀V4(V4a、V4b)以及控制部232(232a、232b)构成。控制部232a、232b与阀V4a、V4b连接。在第二水垢防止剂供给部230a、230b的罐231a、231b内贮存有水垢防止剂。本参考实施方式的第一参考例中使用的水垢防止剂用于防止在被处理水中析出包含钙的水垢。以下称为“钙水垢防止剂”。钙水垢防止剂具有如下的功能:抑制在被处理水中生成石膏或碳酸钙的结晶核,并且通过吸附于被处理水中所包含的石膏或碳酸钙的结晶核(晶种、超过饱和浓度而析出的小径的水垢等)的表面而抑制石膏或碳酸钙的结晶生长。或者,钙水垢防止剂还具有使析出的结晶等被处理水中的粒子分散(防止凝聚)的功能的类型的钙水垢防止剂作为钙水垢防止剂,具有膦酸系的水垢防止剂、聚羧酸系的水垢防止剂以及它们的混合物等。作为具体例,举出FLOCON260(商品名,BWA公司制)。图10示出罐231a、231b,在罐231a、231b中收纳有钙水垢防止剂。在图10中,第二脱盐部210a、210b是反浸透膜装置。此外,第二脱盐部210a、210b能够采用电透析装置(ED)、极性转换式电透析装置(EDR)、电再生式纯水装置(EDI)、离子交换装置(IEx)、静电脱盐装置(CDI)、纳米过滤器(NF)、蒸发器等。在此,在纳米过滤器(NF)、电透析装置(ED)、极性转换式电透析装置(EDR)、电再生式纯水装置(EDI)、静电脱盐装置(CDl)中,选择性地去除水垢成分(2价离子、Ca2+、Mg2+等),并使Na+以及Cl-等1价离子透过。若使用这些脱盐装置,则能够抑制浓缩水中的成为水垢成分的离子的离子浓度的浓缩,因此能够实现水回收率的提高、节能化(例如泵动力的削减等)。另外,在被处理水是冷却塔排污水的情况下,再生水无需是纯水,只要能去除水垢成分(2价离子、Ca2+、Mg2+等)即可,因此具有利用纳米过滤器(NF)等的优点。在图10中,仅示出一个第二脱盐部210a、210b,但也可以构成为沿被处理水的流通方向并联或串联地连结多个脱盐装置。第二析晶部220(220a、220b)由第二析晶槽221(221a、221b)以及第二晶种供给部222(222a、222b)构成。第二晶种供给部222a、222b与第二析晶槽221a、221b连接。第二晶种供给部222a、222b具有晶种罐223(223a、223b)、阀V5(V5a、V5b)以及控制部224(224a、224b)。控制部224a、224b与阀V5a、V5b连接。晶种罐223a、223b贮存石膏粒子来作为晶种。在图10的水处理系统201中,也可以在第二析晶部220a、220b的下游侧设置第二沉淀部250(250a、250b)。第二沉淀部250a、250b分别具备第二沉淀槽251(251a、251b)以及第二过滤装置252(252a、252b)。水处理系统201在位于最下游的第二析晶部220b的被处理水下游侧具备下游侧脱盐部60。在图10中,下游侧脱盐部60是反浸透膜装置。下游侧脱盐部60能够采用电透析装置(ED)、极性转换式电透析装置(EDR)、电再生式纯水装置(EDI)、离子交换装置、静电脱盐装置(CDI)、纳米过滤器(NF)、蒸发器等。在下游侧脱盐部60的浓缩水侧的下游也可以设置蒸发器(在图10中未图示)。在蒸发器中,水从浓缩水中蒸发,浓缩水所包含的离子作为固体而析出,并作为固体而被回收。在蒸发器的上游侧水被回收而使浓缩水量显著减量,因此能够减小蒸发器,并能够减少蒸发所需要的能量。在第三参考实施方式的第一参考例的水处理系统201中,也可以在第二脱盐部210与第二析晶部220之间设置第二pH调整部240(240a、240b)。第二pH调整部240由罐241(241a、241b)、阀V6(V6a、V6b)、pH计243(243a、243b)以及控制部242(242a、242b)构成。在罐241内贮存有作为pH调整剂的酸。酸例如能够使用盐酸、硫酸、硝酸等。尤其是硫酸,由于在析晶工序中SO42-会作为石膏被去除而能够降低到达下游侧的脱盐部的离子量,因此是优选的。控制部242与阀V6以及pH计243连接。pH计243可以如图10那样设置在第二脱盐部210与第二析晶部220之间的流路中,也可以设置在第二析晶槽221内。在水处理系统201中,在位于被处理水的最上游的第二水垢防止剂供给部230a的上游侧,设置有沉淀槽271以及过滤装置272来作为第二上游侧沉淀部270。第二上游侧沉淀部270是与第一沉淀部250的第一沉淀槽251以及第一过滤装置252相同的结构。尤其是在被处理水中包含Mg离子的情况下,第二上游侧沉淀部270能够采用沿被处理水的流通方向串联地连接多个沉淀槽271的结构。如图10所示,水处理系统201也可以在第二上游侧沉淀部270的上游侧设置第二脱气部273。具体而言,第二脱气部273是具备用于去除二氧化碳的填充剂的脱气塔或者分离膜。在第二脱气部273的被处理水上游侧,也可以设置将被处理水调整为使碳酸离子以CO2的状态存在的pH的pH调整部(未图示)。第二脱气部273也可以设置在第二上游侧沉淀部270的被处理水下游侧且第二水垢防止剂供给部230a的上游侧。也可以在第二脱盐部210与第二析晶部220之间的流路中、第二析晶部220与第二沉淀部250之间的流路中以及第二沉淀部250的下游侧且与第二脱盐部210b或者下游侧脱盐部60之间的流路中设置与第二脱气部273相同结构的脱气部。在被处理水中的Ca离子浓度较高的情况下,也可以在过滤装置272的下游且位于最上游的第二水垢防止剂供给部230a的上游设置离子交换装置(未图示)。离子交换装置例如是离子交换树脂塔、离子交换膜装置。当向第二脱盐部210a流入的被处理水中的石膏已经成为过饱和时,由于在第二脱盐部210a中离子进一步被浓缩,因此石膏浓度成为更高的状态。在该情况下,不仅需要投入大量的钙水垢防止剂,而且有可能发生石膏浓度增加到钙水垢防止剂发挥效果的程度以上而导致在第二脱盐部210a内产生水垢。因此,在原水(被处理水)中的石膏为过饱和的情况下,也可以在最上游的第二水垢防止剂供给部230a的上游设置与第二析晶部220a、220b相同结构的上游侧析晶部(未图示),在使石膏浓度降低之后将被处理水送至第二脱盐部210a。在本参考实施方式的第一参考实施例中,如图10所示,在第二析晶部220的下游侧设置有第二分离部280(280a、280b)。第二分离部280是与第一分离部180相同的结构,具备分级器281(281a、281b)和脱水器282(282a、282b)。分级器281a、281b例如为旋液分离器。脱水器282a、282b例如为带式过滤器。在图10中,第二分离部280仅设置有一个分级器,但也可以沿被处理水的流通方向串联地连接多个分级器。以下,说明使用第三参考实施方式的第一参考例的水处理系统201对被处理水进行处理的方法。首先,对水中的石膏以及碳酸钙的析出行为进行说明。图2是石膏析出量的pH依赖性的模拟结果。图3是碳酸钙析出量的pH依赖性的模拟结果。在该图中,横轴为pH,纵轴分别为石膏或碳酸钙的析出量(mol)。模拟使用OLI公司制的模拟软件在如下条件下进行:向水中分别混合0.1mol/L的各固体成分,添加H2SO4作为酸,并添加Ca(OH)2作为碱。根据图2可知,石膏析出不存在pH依赖性,在整个pH区域中析出。但是,当添加钙水垢防止剂后,在高pH区域中,石膏以溶解于水中的状态存在。根据图3可知,碳酸钙在pH超过5时析出。<前处理>在被处理水为工业废水等的情况下,在被处理水流入第二上游侧沉淀部270之前,实施用于去除被处理水中的油分、浮游粒子等的工序、通过生物处理或化学氧化处理去除有机物的工序。<第二脱气工序>在图10的水处理系统201中,流入第二脱气部273之前的被处理水被调整为低pH。被处理水中的碳酸...
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