浓缩方法、浓缩装置、水处理方法以及水处理装置与流程

本发明涉及进行包含硫酸根离子、钠离子以及铵离子当中的至少一者的被处理水的浓缩处理的浓缩方法、浓缩装置、包含该浓缩方法的水处理方法以及具有该浓缩装置的水处理装置。

背景技术：

1、近年来，使用了如下手法：利用蒸发器、膜蒸馏等蒸发法从半导体工厂等排出的排水当中的含有硫酸根离子、铵离子、钠离子等的排水中回收有价物质。但是，由于蒸发法需要庞大的能量，因此如专利文献1那样，一般采用了在蒸发法的前级利用反渗透膜法对排水进行减容的方法。另外，由于蒸发法产生的排出液含有大量杂质，在排出到系统外的情况下，担心造成环境污染，因此如专利文献2那样，采用了进一步处理蒸发法的排出液的方法。

2、作为将排水中含有的离子进行高浓度浓缩的方法，如上述那样，如专利文献1那样，将反渗透膜法和蒸发法进行组合的方法得到了普及，但在半导体工厂的排水等被处理水的硫酸根离子、铵离子等离子浓度高的情况下，有时会在反渗透膜法中施加过度的渗透压，造成动力成本的增大，且无法实现充分的减容。在使用蒸发器等能进行高浓缩的蒸发装置作为蒸发法的情况下，若基于反渗透膜法的减容不充分，则存在能量成本的降低不充分的可能性，另外，由于需要对蒸发装置中产生的高浓度的废液进行处理，因此有时会花费废液的处理费用。

3、另外，在如专利文献2那样具备对蒸发法产生的排出液进行进一步处理的系统的情况下，会导致初始成本、运行成本的增大。

4、故而，需要一种新的技术，能降低成本，能对包含高浓度的硫酸根离子、铵离子等的被处理水进行浓缩，且能降低高离子浓度的废液量。

5、在先技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本专利第3477526号公报

8、专利文献2：日本特开2012-125745号公报

技术实现思路

1、(发明要解决的课题)

2、本发明的目的在于，提供能以低成本来对高浓度包含硫酸根离子、钠离子以及铵离子当中的至少一者的被处理水进行浓缩、且能降低高离子浓度的废液量的浓缩方法、浓缩装置、包含该浓缩方法的水处理方法以及具有该浓缩装置的水处理装置。

3、(用于解决课题的技术方案)

4、本发明提供一种浓缩方法，包括：半透膜处理工序，使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的半透膜组件，使被处理水流入所述第一空间，对所述第一空间进行加压来使所述被处理水中含有的水透过所述半透膜从而得到浓缩水，而且使所述被处理水的一部分或者所述浓缩水的至少一部分流入所述第二空间而得到稀释水，所述被处理水中，硫酸根离子浓度为20000mg/l以上，钠离子以及铵离子当中的至少一者的浓度为10000mg/l以上。

5、本发明提供一种浓缩方法，包括：半透膜处理工序，使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的多级连接的半透膜组件，使被处理水流入第一级的半透膜组件的第一空间，对所述第一空间进行加压来使所述被处理水中含有的水透过所述半透膜从而得到浓缩水，对该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件进行处理而得到浓缩水，而且使所述被处理水的一部分或者所述浓缩水的至少一部分或者从其他的半透膜组件得到的稀释水的至少一部分流入各级的半透膜组件的第二空间而得到稀释水，所述被处理水中，硫酸根离子浓度为20000mg/l以上，钠离子以及铵离子当中的至少一者的浓度为10000mg/l以上。

6、在所述浓缩方法中，优选地，将所述半透膜组件的渗透通量设为0.005m/d～0.05m/d的范围。

7、在所述浓缩方法中，优选地，使所述第一空间的流量大于所述第二空间的流量。

8、在所述浓缩方法中，优选地，所述半透膜组件是中空纤维膜组件。

9、本发明提供一种浓缩装置，具备半透膜处理单元，所述半透膜处理单元使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的半透膜组件，使被处理水流入所述第一空间，对所述第一空间进行加压来使所述被处理水中含有的水透过所述半透膜从而得到浓缩水，而且使所述被处理水的一部分或者所述浓缩水的至少一部分流入所述第二空间而得到稀释水，所述被处理水中，硫酸根离子浓度为20000mg/l以上，钠离子以及铵离子当中的至少一者的浓度为10000mg/l以上。

10、本发明提供一种浓缩装置，具备半透膜处理单元，所述半透膜处理单元使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的多级连接的半透膜组件，使被处理水流入第一级的半透膜组件的第一空间，对所述第一空间进行加压来使所述被处理水中含有的水透过所述半透膜从而得到浓缩水，对该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件进行处理而得到浓缩水，而且使所述被处理水的一部分或者所述浓缩水的至少一部分或者从其他的半透膜组件得到的稀释水的至少一部分流入各级的半透膜组件的第二空间而得到稀释水，所述被处理水中，硫酸根离子浓度为20000mg/l以上，钠离子以及铵离子当中的至少一者的浓度为10000mg/l以上。

11、在所述浓缩装置中，优选地，所述浓缩装置还具备渗透通量调节单元，所述渗透通量调节单元使所述半透膜组件的渗透通量成为0.005m/d～0.05m/d的范围。

12、在所述浓缩装置中，优选地，所述浓缩装置还具备流量调节单元，所述流量调节单元使所述第一空间的流量大于所述第二空间的流量。

13、在所述浓缩装置中，优选地，所述半透膜组件是中空纤维膜组件。

14、本发明提供一种水处理方法，包括所述浓缩方法，且在所述半透膜处理工序的前级包括反渗透膜处理工序。

15、在所述水处理方法中，优选地，在所述半透膜处理工序的后级包括从由所述半透膜处理工序得到的浓缩水中将硫酸根离子和铵离子回收为硫酸铵的晶体的回收工序以及将硫酸根离子和钠离子回收为硫酸钠的晶体的回收工序当中的至少一个后处理工序。

16、在所述水处理方法中，优选地，针对半导体工厂的排水进行所述反渗透膜处理工序。

17、本发明提供一种水处理装置，具备所述浓缩装置以及设置于所述半透膜处理单元的前级的反渗透膜处理单元。

18、在所述水处理装置中，优选地，在所述半透膜处理单元的后级具备从由所述半透膜处理单元得到的浓缩水中将硫酸根离子和铵离子回收为硫酸铵的晶体的回收单元以及将硫酸根离子和钠离子回收为硫酸钠的晶体的回收单元当中的至少1个后处理单元。

19、在所述水处理装置中，优选地，所述反渗透膜处理单元是针对半导体工厂的排水进行反渗透膜处理的单元。

20、(发明效果)

21、通过本发明，能够提供能以低成本对高浓度包含硫酸根离子、钠离子以及铵离子当中的至少一者的被处理水进行浓缩、且能降低高离子浓度的废液量的浓缩方法、浓缩装置、包含该浓缩方法的水处理方法以及包含该浓缩装置的水处理装置。

技术特征：

1.一种浓缩方法，其特征在于，

2.一种浓缩方法，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的浓缩方法，其特征在于，

4.根据权利要求1～3中任一项所述的浓缩方法，其特征在于，

5.一种浓缩装置，其特征在于，

6.一种浓缩装置，其特征在于，

7.根据权利要求5或6所述的浓缩装置，其特征在于，

8.根据权利要求5～7中任一项所述的浓缩装置，其特征在于，

9.一种水处理方法，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的水处理方法，其特征在于，

11.一种水处理装置，其特征在于，

12.根据权利要求11所述的水处理装置，其特征在于，

技术总结
本发明提供能以低成本来对高浓度包含硫酸根离子、钠离子以及铵离子当中的至少一者的被处理水进行浓缩、且能降低高离子浓度的废液量的浓缩方法、浓缩装置。浓缩方法包括：半透膜处理工序，使用具有由半透膜(12)分隔出的第一空间(14)和第二空间(16)的半透膜组件(10)，使被处理水流入第一空间(14)，对第一空间(14)进行加压来使被处理水中含有的水透过半透膜(12)从而得到浓缩水，且使被处理水的一部分或者浓缩水的至少一部分流入第二空间(16)而得到稀释水，被处理水中，硫酸根离子浓度为20000mg/L以上，钠离子以及铵离子当中至少1者的浓度为10000mg/L以上。

技术研发人员：若山圣,高田明广
受保护的技术使用者：奥加诺株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11