CN102471102B - 造水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种淡水生产用的造水装置，所述造水装置具备如下机构，该机构至少在用第1半透膜处理设备(2)处理被处理水A来得到淡水的处理工艺中，将由上述第1半透膜处理设备(2)产生的浓缩水与另外供给的被处理水B蓄存在蓄存槽A(7)和蓄存槽B(8)中并使其流量比(混合比)保持恒定，并从各自的蓄存槽中将上述浓缩水和上述被处理水B以规定流量向第2半透膜处理设备(3)供给，通过该造水装置，在将经第1半透膜处理设备(2)处理时所生成的浓缩水与渗透压不同的被处理水混合、并用第2半透膜处理设备(3)处理的情况下，能够有效地用于抑制施加在第2半透膜处理设备(3)的膜上的负荷，防止膜寿命恶化。

Description

造水装置

技术领域

本发明涉及一种通过利用了复合水处理技术的造水系统、由多种原水制造淡水的造水装置。更详细地说，涉及可适合用作自来水管的净水处理领域、或工业用水、食品·医疗工艺用水、半导体相关清洗用水这种产业用水制造领域等的造水装置、而且能够节能且高效地生产淡水的造水装置。

背景技术

近年来，开发了为数众多的有关水的技术，其中，膜分离法由于具有节能、节省空间、省力和提高制品的品质等的特长，所以扩大了在各种领域中的使用。

水处理中所使用的分离膜大体分为纳米过滤膜(NF膜)/反渗透膜(RO膜)、和微滤膜(MF膜)/超滤膜(UF膜)这两类，前者用于从海水或坑水中脱盐、除去离子等，另一方面，后者在从河水或地下水、污水处理水制造工业用水或自来水的净水工艺中使用。进而，目前被称为“膜分离活性污泥法(Membrane Bioreacter(膜生物反应器)；MBR)”的处理也常被采用，其中将经活性污泥法处理后的污水或产业废水用直接浸在活性污泥槽中的MF膜/UF膜进行处理。

从高呼干旱缺水的目前状况出发，对使用了这些膜的水处理法进行了进一步的技术开发，近年来，在苦于干旱缺水的中东地区和亚洲地区等建设了为数众多的造水设施，其采用了被称为“综合膜利用系统(Integrated Membrane System；IMS)”的技术，使用MF膜/UF膜除去海水或坑水中的有机物、微粒或用MBR净化污水或产业废水，进行这种前处理后，用RO膜进行处理，有效生产淡水。

现在，作为从海水或坑水中生产淡水的系统，例如可举出通过现有净水技术即砂滤来实施前处理后，用NF膜/RO膜进行处理的技术，以及如上所述使用MF膜/UF膜对海水或者坑水进行前处理后用NF膜/RO膜处理的方法，但由于该系统通过前处理不能除去海水中的盐分，所以盐分的除去全都依赖于后阶段的NF膜/RO膜的处理。于是，在利用需要高于渗透压的供给压力的NF膜/RO膜的膜处理法中，对NF膜/RO膜供给原水时必须用称为“升压泵”的泵进行加压。即，由于向NF膜/RO膜供给的原水的盐浓度越高渗透压越高，所以产生利用升压泵施加更高压力的必要性，需要大量能量用于使升压泵工作。

为了解决这些问题，开发了一种在非专利文献1、非专利文献2中记载的、综合了污水高度处理和海水淡水化的膜处理系统，

根据该技术，在用MBR处理污水后，使用RO膜生产淡水，进而，将实施RO膜处理时所生成的浓缩水混合在海水中，因而能够比以往高效地生产淡水，并且使进行RO膜处理的海水中的盐浓度降低，能够将用于海水淡水化的RO膜处理进行运转时的升压泵抑制在比以往低的规格，实现更节能的系统。

本技术中，设想使从对污水进行MBR处理和RO膜处理的污水处理管路中副反应产生的RO膜浓缩水直接合并在海水淡水化处理管路的供给水的海水中，因此，在非专利文献1和非专利文献2中作为处理流程图给出了图1那样的流程图。图1是非专利文献1和非专利文献2所记载的现有污水-海水淡水化综合系统的流程图。在图1中，用前处理设备1(MBR)对被处理水A(污水)进行有机物的分解、浮游成分和微粒等的分离除去，得到处理水。进而，将该处理水通过被处理水A处理管路侧的第1半透膜处理设备2(RO膜处理设备)进行RO膜处理，得到生产水(淡水)和浓缩水。上述文献记载的技术中，使此处得到的浓缩水汇合到被处理水B处理管路中，与被处理水B(海水)混合，使被处理水B的渗透压降低。将混合了浓缩水的被处理水B通过第2半透膜处理设备3(RO膜处理设备)进行RO膜处理，得到生产水(淡水)和浓缩水。其后，将用第1半透膜处理设备2和第2半透膜处理设备3得到的生产水(淡水)合并，作为淡水用于各种用途。

但是，在本技术中，在作为原水使用污水或产业废水或者海水经MF膜/UF膜前处理后的前处理水的情况下，它们的处理水量有时以小时为单位或以日为单位发生变动。图1的处理流程中，仅将从第1半透膜处理设备2流出的浓缩水的配管4与被处理水B的配管5进行合流，控制不了浓缩水、被处理水B各自的流量。并且，在浓缩水与被处理水B合流后，没有设置混合两种水的机构。

在这样的现有处理流程中，若上述的处理水量发生变动，则从污水处理管路产生的副产物RO膜浓缩水与海水混合时，混合比变化，该混合后向海水处理管路侧的RO膜供给的盐浓度(渗透压)等水质发生变动。供给水的盐浓度等水质变动时，施加于RO膜的负荷变大，无法进行稳定的处理，并且膜寿命易于缩短。或者，根据第2半透膜处理设备的规格，还存在不得不使第2半透膜处理设备3的运转完全或部分停止的这种问题。另外，在非专利文献1和非专利文献2的流程图中，由于没有设置合流后积极进行混合的机构，所以易于形成混合后的水未均匀混合而产生浓差极化(渗透压极化)并直接供给于RO膜的情况，这种情况下同样对RO膜施加的负荷变大，无法进行稳定的处理，并且易于缩短膜寿命。如果膜寿命缩短，则产生维护、RO膜更换频率升高的问题。或者，与上述同样，根据第2半透膜处理设备3的规格，还存在不得不使第2半透膜处理设备3的运转完全或部分停止的问题。

另外，在将原水进行前处理后供给于RO膜的水处理系统中，例如已知在进行砂滤处理的前处理后，将该处理水蓄存在前处理水槽中，利用供给泵和高压泵向RO膜供给原水的技术，或用变频控制高压泵的供给流量的技术(专利文献1)。

另外，已知在串联连接RO膜进行海水淡水化的情况下，在将用第1阶段RO膜处理海水时所产生的浓缩水供给于第2阶段RO膜时，设置用于调整其流量和操作压力的阀，和/或设置中转水槽(专利文献2)。

而且，在与专利文献2同样地将RO膜串联连接进行海水淡水化的情况下，已知将第1阶段RO膜设定为2个由2个RO膜组件构成的RO膜模块，在将各RO膜组件的处理水混合后供给于第2阶段RO膜时，用流量调节阀进行控制的技术(专利文献3)。

通过使用这些机构，可以调整向后阶段的RO膜处理中所供给的原水的流量。

但是，在上述那样的混合不同的原水的造水系统中，由于从前阶段的处理中供给的原水量产生变动，混合后的水质也会产生变动或不均一，所以仅简单地用调节阀调节流量、设置水槽，难以解除上述的问题。

专利文献1：日本特开平9-29252号公报

专利文献2：日本特开2006-167533号公报

专利文献3：日本特开2004-97911号公报

非专利文献1：“株式会社神钢环境SOLUTION等4家公司，参与经产省的示范事业，在周南市进行实证实验”、[online]、平成21年3月5日、日本水道新闻、[平成21年7月2日检索]、网址<http://www.suido-gesuido.co.jp/blog/suido/2009/03/post_2780.html>

非专利文献2：“「适合低碳社会的技术开发·社会体系实证示范事业」的选定”、[online]、平成21年3月2日、东丽株式会社综合报导、[平成21年7月2日检索]、网址<http://www.toray.co.jp/news/water/nr090302.html>

发明内容

本发明的目的在于提供一种淡水生产用的造水装置，在用利用了复合水处理技术从多种原水生产淡水的装置，将在第1半透膜处理设备中处理被处理水A时生成的浓缩水与被处理水B混合并用第2半透膜处理设备进行处理的情况下，本发明的造水装置有效地用于保持上述浓缩水与上述被处理水B的流量比(混合比)始终恒定，抑制施加在上述第2半透膜处理设备的膜上的负荷，防止膜寿命恶化。

为了解决上述课题，本发明取如下构成。

(1)一种造水装置，其中至少进行处理工艺A和处理工艺B，处理工艺A为，用第1半透膜处理设备处理被处理水A，生成淡水；处理工艺B为，将从上述第1半透膜处理设备流出的浓缩水与另外供给的被处理水B混合，用第2半透膜处理设备进行处理，生成淡水，其特征在于，在所述造水装置中配置有蓄存槽A和蓄存槽B，用于在从上述第1半透膜处理设备流出的上述浓缩水和上述被处理水B合流之前将它们分别蓄存，进而配置有用于控制从蓄存槽A和B供给的上述浓缩水和上述被处理水B的流量的机构。

(2)如(1)所述的造水装置，其特征在于，上述被处理水A的渗透压与上述被处理水B的渗透压相同或低于所述被处理水B的渗透压。

(3)如(1)或(2)所述的造水装置，其特征在于，在上述蓄存槽B的上游侧具备前处理设备。

(4)如(1)～(3)中任一项所述的造水装置，其特征在于，配置有蓄存上述浓缩水和上述被处理水B的蓄存槽C，进而配置有用于控制从上述蓄存槽C向上述第2半透膜处理装置供给的混合水的流量的机构。

(5)如(1)～(4)中任一项所述的造水装置，其特征在于，配置有混合上述浓缩水和上述被处理水B的机构。

(6)如(1)～(5)中任一项所述的造水装置，其特征在于，上述浓缩水的渗透压与上述被处理水B的渗透压相同或低于所述被处理水B的渗透压。

(7)如(1)～(6)中任一项所述的造水装置，其特征在于，在上述浓缩水和上述被处理水B的供给配管中途配置有选自能够调整开度以进行流量控制的电磁开关阀、能控制开度以进行流量控制的变频控制式开关阀和对供给量进行变频控制以控制流量的泵中的一个以上作为控制从蓄存槽A和B供给的上述浓缩水和上述被处理水B的流量的机构。

(8)如(7)所述的造水装置，其特征在于，在上述浓缩水和上述被处理水B的供给配管中途进一步配置有泵和/或开关阀。

(9)如(5)～(8)中任一项所述的造水装置，其特征在于，配置有选自具备搅拌机构的上述蓄存槽D、管内搅拌元件和设置有阻流板的搅拌机构中的一个以上作为混合上述浓缩水和上述被处理水B的机构。

根据本发明，在通过利用了复合水处理技术从多种原水生产淡水的装置，将第1半透膜处理设备的浓缩水与另外的被处理水B混合并用第2半透膜处理设备进行处理的情况下，可以保持浓缩水与被处理水B的流量比(混合比)恒定，能够抑制施加在上述第2半透膜处理设备的处理介质(半透膜)上的负荷变动，防止膜寿命的恶化，能够稳定生产淡水。

附图说明

图1是表示现有污水-海水淡水化综合系统的流程图。

图2是表示本发明的造水系统的一实施方式的流程图。

图3是表示本发明的造水系统的另一实施方式的流程图。

图4是表示本发明的造水系统的再一实施方式的流程图。

图5是表示本发明的造水系统的再一实施方式的流程图。

图6是表示本发明的造水系统的再一实施方式的流程图。

图7是表示本发明的造水系统的再一实施方式的流程图。

图8是表示本发明的造水系统的再一实施方式的流程图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明优选的实施方式。但本发明的范围并不限于这些实施方式。

作为从多种原水制造淡水的现有造水系统，有图1所示的流程图的污水-海水淡水化综合系统(非专利文献1和非专利文献2)。该现有造水系统中，万一，第1半透膜处理设备2整体或一部分产生什么问题时，或需要进行化学药品清洗，一部分设备停机而使半透膜处理不充分时，浓缩水的供给量减少。其结果，混合水的渗透压增高，与此相伴，第2半透膜处理设备3运转时所需的能量也比通常时高，难以实现污水-海水淡水化综合系统的优点即低能量运转。并且，在用第2半透膜处理设备3处理渗透压高的混合水时，由于对第2半透膜处理设备3内的处理介质(半透膜)的供给压力升高，所以对第2半透膜处理设备3内的处理介质(半透膜)施加负荷，处理介质的寿命比通常时短，存在维护和处理介质更换的频率升高的这种问题。或者，根据第2半透膜处理设备的规格，还存在不得不使第2半透膜处理设备3的运转完全或部分停止的问题。

另外，被处理水A有时如污水和产业废水等那样流量发生变动。在被处理水A的流量增加时，如果超过用第1半透膜处理设备2可处理的流量，则无法对一部分被处理水A进行处理。另一方面，只要被处理水A的增加量在第1半透膜处理设备2可处理的流量内，就具有从第1半透膜处理设备2流出的浓缩水的流量增加、能够将与被处理水B的混合水的渗透压进一步降低的优点，然而，来源于被处理水A的杂质导致第2半透膜处理设备3内的处理介质(半透膜)易于堵塞，所以处理介质的寿命比通常时短，存在维护和处理介质更换的频率升高的这种问题。相反，在被处理水A的流量减小时，从第1半透膜处理设备2流出的浓缩水的流量减少，在妨碍第1半透膜处理设备2的稳定处理的同时，不能将与被处理水B的混合水的渗透压降低，第2半透膜处理设备3运转时所需的能量也比通常时高，难以实现污水-海水淡水化综合系统的优点即低能量运转，或者不得不使两方或单方的处理设备整体或部分停机。

因此，为了解决该课题，本发明人等设计了如图2～8所示的造水装置。

图2给出的实施方式中，设置了蓄存槽A(7)和蓄存槽B(8)，用于在从第1半透膜处理装置2流出的浓缩水和被处理水B合流之前对它们分别进行蓄存，并设置了机构10～13，用于控制从蓄存槽A、B供给的浓缩水和被处理水B的流量和流量比。

图3给出的实施方式中，被处理水B是通过前处理设备14的处理所生产的水，将被处理水B蓄存在蓄存槽B(8)中，向与浓缩水的合流点供给被处理水B。

图4给出的实施方式中，具备可将蓄存在蓄存槽B(8)中的被处理水B输出到槽外的配管15，将从输出配管15输出的被处理水B用于清洗前处理设备14。

图5给出的实施方式中，设置了蓄存槽C(18)，并且作为用于控制从蓄存槽C(18)供给的混合水的流量的机构，设置了混合水的供给机构20和混合水的流量计21。

图6给出的实施方式中，作为混合浓缩水和被处理水B的机构，在蓄存槽C(18)内设置了搅拌机构22。

图7给出的实施方式中，作为混合浓缩水和被处理水B的机构，设置了管内搅拌元件23。

图8给出的实施方式中，作为混合浓缩水和被处理水B的机构，设置了阻流板24。

在图2中，被处理水A被供给于第1半透膜处理设备2，进行处理工艺A，得到淡水和浓缩水。流出的浓缩水通过浓缩水配管4暂时蓄存在蓄存槽A(7)中。蓄存在蓄存槽A(7)中的浓缩水流经浓缩水供给配管9到达与下述被处理水B的合流点。另一方面，被处理水B暂时蓄存在蓄存槽B(8)中。所蓄存的被处理水B流经被处理水B供给配管5到达与上述浓缩水的合流点。

流经各自供给配管的浓缩水和被处理水B在合流点混合，其后，用第2半透膜处理设备3进行处理，得到淡水和浓缩水。该淡水与来自第1半透膜处理设备2的淡水一起被作为淡水输出到体系外。浓缩水通过第2浓缩水配管6被输出到体系外。

本发明中，即使各原水(被处理水A、被处理水B)的供给量发生大的变动时，由于在混合浓缩水和被处理水B之前设置有用于分别蓄存这些水的蓄存槽A(7)、蓄存槽B(8)，并且分别在浓缩水供给配管9、被处理水B供给配管5的中途设置有对从蓄存槽A(7)和蓄存槽B(8)供给的浓缩水和被处理水B的流量进行控制的机构，所以通过将浓缩水和被处理水B的混合水控制在始终恒定的流量以及它们的流量比，可以以始终恒定的流量比(混合比)向第2半透膜处理设备3供给浓缩水和被处理水B，能够以低负荷使第2半透膜处理设备3稳定工作。另外，它们的流量可以通过浓缩水流量计11和被处理水B流量计13进行控制即可。

此处所设置的蓄存槽A、B是与蓄存的水的水质、水量相应的水槽即可。另外，虽然没有图示，但也可以设置溢流配管，用于在超出规定水量时将水溢流排出。

在该造水系统中，为了即使在被处理水B中混合浓缩水也不会产生不适情况，优选第1半透膜处理设备2所得到的浓缩水的渗透压在被处理水B的渗透压以下，即使在被处理水B中混合浓缩水，混合后的渗透压也在被处理水B的渗透压以下。因此，优选作为浓缩水的原水的被处理水A的渗透压也在被处理水B的渗透压以下。

为了设定成这样的渗透压的关系，作为被处理水A使用渗透压低的原水，作为被处理水B，使用渗透压高的原水即可。作为渗透压低的原水，优选使用盐分浓度低的水，作为渗透压高的原水，优选使用盐分浓度高的水。作为盐分浓度低的水，一般可举出污水、产业废水、河水或它们经前处理后的处理水。另外，作为盐分浓度高的水，一般可举出海水、盐湖水、坑水或它们经前处理后的处理水。

特别是在使用如污水和产业废水等那样含有大量杂质的水作为原水时，优选将通过前处理设备除去了杂质的前处理水用作被处理水A或被处理水B。此处，作为前处理设备，能够使用活性污泥处理设备、活性污泥处理与MF/UF膜或砂滤的两阶段处理设备、MBR设备、MF/UF膜过滤处理设备或砂滤处理设备等。

另外，为了使上述的前处理设备有效工作，也可以添加凝集剂、pH调节剂、次氯酸钠这样的氧化剂。另外，在前处理设备中使用膜时，对所使用的膜也没有特别限定，能够适宜使用平膜、中空纤维膜、管状膜、其他任何形状的膜。对膜的原料没有特别限定，但优选含有选自由聚丙烯腈、聚苯砜、聚苯硫醚砜、聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚砜、聚乙烯醇、乙酸纤维素或陶瓷等无机材料组成的组中的至少一种。

如上所述，只要以上述浓缩水的渗透压与上述被处理水B的渗透压相同或低于所述被处理水B的渗透压的方式组合原水，就能够通过混合浓缩水，降低被处理水B的渗透压，因而，能够抑制向第2半透膜处理设备3供给的混合水的升压水平，与单独处理被处理水B时相比，可以实现第2半透膜处理设备的低能量化。

在此，进一步使用例子叙述将浓缩水和被处理水B分别蓄存在蓄存槽A(7)和蓄存槽B(8)，并在各自的浓缩水供给配管9、被处理水B供给配管5的中途设置对从蓄存槽A(7)和蓄存槽B(8)供给的浓缩水和被处理水B的流量以及流量比进行控制的机构的必要性。

在第1半透膜处理设备2的整体或部分发生某些问题时，或需要进行化学药品清洗，一部分设备停机，半透膜处理变得不充分时，与被处理水B合流的浓缩水的供给量减小。于是，为了维持浓缩水与被处理水B的混合比，不得不减少混合水向第2半透膜处理设备3的供给量，产生不得不降低第2半透膜处理设备3的淡水的生产量的缺点，但本发明中在蓄存槽A(7)中蓄存有浓缩水，且设置有控制流量的机构(浓缩水供给机构10、浓缩水流量计11)，所以可以以始终不变的流量供给浓缩水。并且，只要将被处理水B蓄存在蓄存槽B(8)中，即使万一蓄存槽A(7)中的浓缩水的水位降低，产生使浓缩水的供给量降低的必要性时，也可以通过调整控制被处理水B侧的流量的机构(被处理水B供给机构12、被处理水B流量计13)，设定为恒定的流量、以及恒定的流量比(混合比)、即恒定的渗透压，可以以低能量使第2半透膜处理设备3稳定工作。

另外，只要被处理水A为污水、产业废水等那样的流量变动的水，则来自第1半透膜处理设备2的浓缩水的流出量就也发生变动。此时，如果仅用控制流量的机构(浓缩水供给机构10、浓缩水流量计11)控制浓缩水向与被处理水B的合流点的供给，则在浓缩水的流出量大于必要供给量的情况下产生必须将浓缩水排出到体系外的缺点，但本发明中在蓄存槽A(7)中蓄存浓缩水，且设置有控制流量的机构(浓缩水供给机构10、浓缩水流量计11)，所以过多的浓缩水被暂时蓄存在蓄存槽A(7)中，并且通过控制流量的机构(浓缩水供给机构10、浓缩水流量计11)，可以以始终不变的流量供给浓缩水。另外，只要将被处理水B蓄存在蓄存槽B(8)中，即使万一浓缩水的供给量不得不一时性地发生变动时，也可以通过调整控制被处理水B侧的流量的机构(被处理水B供给机构12、被处理水B流量计13)，设定为恒定的流量比(混合比)、即恒定的渗透压，可以使第2半透膜处理设备3以低能量稳定工作。

另外，在被处理水A一时地发生水质恶化的情况下，处理被处理水A的第1半透膜处理设备2的浓缩水也一时地发生水质恶化。若将水质一时恶化了的浓缩水与被处理水B混合，将该混合水用第2半透膜处理设备3处理，则尽管混合比与通常时在相同程度，但是混合水的水质比通常时差，因而第2半透膜处理设备3内的处理介质(半透膜)易于被来源于被处理水A的杂质堵塞，处理介质的寿命比通常情况短，产生维护和处理介质更换的频率升高的缺点。对于水质恶化，蓄存槽的设置成为相反情况时，即用蓄存槽A(7)和控制流量的机构(浓缩水供给机构10、浓缩水流量计11)进行浓缩水的供给，仅用控制流量的机构(被处理水B供给机构12、被处理水B流量计13)进行被处理水B的供给时，产生与上述同样的缺点。但是，只要将浓缩水和被处理水B都暂时蓄存在蓄存槽A(7)和蓄存槽B(8)中，就能够降低(平均化)如上述那样的一时的水质恶化，可以减小对与被处理水B的流量比(混合比)的影响。

另外，如图3所示被处理水B为经前处理设备14处理的水时，从削减用于蓄存槽设置的最初成本的观点考虑，用蓄存槽B(8)蓄存被处理水B是更优选的方式，但也可以暂时蓄存在与蓄存槽B(8)不同的其他蓄存槽中后，再蓄存在蓄存槽B(8)中。并且，也可以在前处理设备14与蓄存槽B(8)之间设置多个蓄存槽。

需要说明的是，在蓄存槽B(8)和/或不同于蓄存槽B(8)的其他蓄存槽上设置有可将被处理水B输出槽外的配管15时(图4)，输出到槽外的被处理水B能够在用于定期清洗第1半透膜处理设备2、第2半透膜处理设备3、前处理设备14的水、场内用水、农业用水等各种用途中使用，对其用途没有特别限定。

在将前处理设备14所生产的被处理水B蓄存在蓄存槽B(8)中、即为更优选的方式的情况下，被处理水B用于前处理设备14的定期清洗等，蓄存槽B(8)的水位有时发生一时性的变动，估计向与浓缩水的合流点供给的被处理水B的流量也一时发生变动。此时，如果没有设置蓄存浓缩水的蓄存槽A(7)，且从第1半透膜处理设备2流出的浓缩水的量大于被处理水B的供给量，则必需在浓缩水配管4的中途设置分支管将浓缩水排出体系外。进而，还必需进行流量控制以排出浓缩水。或者也可以考虑使第1半透膜处理设备全部或部分停机。但是，只要将浓缩水蓄存在蓄存槽A(7)中，且设置控制流量的机构(浓缩水供给机构10、浓缩水流量计11)，就可以对应被处理水B的流量变动来改变浓缩水的供给量，可以将浓缩水与被处理水B的流量比(混合比)保持恒定。

另外，在被处理水B的流量没有变化，而水质一时发生变动的情况下，为了将与浓缩水的混合水的水质保持为通常时的水质，需要改变浓缩水的供给量，但如果没有将浓缩水蓄存在蓄存槽A(7)中，则产生无法应对浓缩水供给量的一时的变动的这种缺点。但是，本发明中，由于将浓缩水蓄存在蓄存槽A(7)中，且设置了控制流量的机构(浓缩水供给机构10、浓缩水流量计11)，所以即使水质一时发生了变动的被处理水B从蓄存槽B(8)向与浓缩水的合流点供给时，通过改变浓缩水的供给量也可以使混合水的水质成为适当值。

另一方面，在将从前处理设备14得到的被处理水B暂时蓄存在与蓄存槽B(8)不同的其他蓄存槽中的情况下，通过将被处理水B暂时蓄存在与蓄存槽B(8)不同的其他蓄存槽中后，再蓄存在蓄存槽B(8)中，从而在被处理水B的供给侧可以降低(平均化)被处理水B的一时的流量变动或水质(渗透压)变动的影响，可以保持与浓缩水的流量比(混合比)恒定。

此处，与蓄存槽B(8)不同的其他蓄存槽中的被处理水B可以用于前处理设备14的定期清洗等，与蓄存槽B(8)不同的其他蓄存槽的水位一时发生变动时，向蓄存槽B(8)供给的被处理水B的供给量也变动，但由于被处理水B被蓄存在蓄存槽B(8)中，所以与浓缩水混合所需的供给量没有变动，另外，浓缩水蓄存在蓄存槽A(7)中，通常为始终恒定的供给量，因而，浓缩水与被处理水B可以确保恒定的流量比(混合比)。

即，如果在浓缩水侧和被处理水B侧这两侧没有设置蓄存槽，则一侧的水供给量发生变动时或水质发生变动时，无法保持混合水的混合比恒定，或即使混合水的渗透压恒定，水质也会变动，从而向第2半透膜处理设备3供给的混合水的流量和流量比(混合比)不恒定，产生难以稳定运转的缺点，但利用本发明的造水装置，可以灵活改变另一侧的水供给量，可以消除这样的缺点。

作为在从蓄存槽A(7)、蓄存槽B(8)输出浓缩水、被处理水B的配管9、5上分别设置的浓缩水供给机构10、被处理水B供给机构12，采用任意的流量控制机构即可。例如，可以设置能够调整开度以进行流量控制的电磁开关阀、可控制开度以进行流量控制的变频控制式开关阀以及对供给量进行变频控制以控制流量的泵。对于电磁开关阀或变频控制式开关阀，为了控制流量，优选使用蝶形阀、锥阀、球阀、滑阀、多孔可变式孔阀等。另一方面，作为变频控制泵，对形式没有特别限定，优选使用离心泵、斜流泵、轴流泵的任一种泵。另外，通过泵进行的流量控制可通过将泵的运转台数、旋转速度设定为规定水平来进行。

在作为这些流量控制机构使用电磁开关阀、变频控制式开关阀等送水功能差的机构的情况下，为了确保规定的流量，优选设置用于辅助控制配管内的水流的泵。并且，在设置进行变频控制的泵作为流量控制机构的情况下，优选进一步同时设置开关阀。

为了了解通过这些流量控制机构控制的浓缩水和被处理水B的流量，在这些流量控制机构附近的下游侧或上游侧设置流量计11、13，进行流量监视，控制上述流量控制机构以形成规定水准的流量。作为此处所使用的流量计，也优选使用电磁流量计、超声波流量计、差压式流量计、面积式流量计等任何流量计。

另外，浓缩水与被处理水B的合流方法，更优选使用如图5所示的暂时蓄存在蓄存槽C(18)中方法，而不是如图2所示的在浓缩水和被处理水B的供给配管中合流的方法。通过在蓄存槽C(18)中进行浓缩水与被处理水B的混合，具有这样的优点：万一浓缩水供给机构10或被处理水B供给机构12产生不适情况，无法调整浓缩水或被处理水B的流量时，由于浓缩水和被处理水B一时滞留在蓄存槽C(18)内，分别进行混合，所以可以使浓缩水与被处理水B的混合比恒定。进而，通过同时设置将蓄存槽C(18)的混合水向第2半透膜处理设备3供给的混合水供给机构20，可以将向第2半透膜处理装置3供给的混合水的流量控制为恒定值。

另外，例如，在被处理水A一时发生水质变动时，用于处理来源于被处理水A的水的第1半透膜处理设备2的浓缩水也一时发生水质变动，但通过设置蓄存槽C(18)，在上述的蓄存槽A(7)中影响被降低(平均化)了的浓缩水进一步在蓄存槽C(18)中得到降低化(平均化)，可以更加减小对与被处理水B的流量比(混合比)的影响。相反，被处理水B一时发生水质变动时情况也相同，在蓄存槽B(7)中影响被降低(平均化)了的被处理水B进一步在蓄存槽C(18)中得到降低化(平均化)，可以更加减小对与浓缩水的流量比(混合比)的影响。

此处所设置的蓄存槽C(18)只要是与蓄存的水的水质、水量对应的适宜的水槽即可。另外，虽然没有图示，但也可以设置溢流配管，用于在超出规定水量时将水溢流排出。

作为在从蓄存槽C(18)输出混合水的配管19上设置的混合水供给机构20，与浓缩水供给机构10、被处理水B供给机构12相同，可以采用任意的流量控制机构。另外，为了计测通过混合水供给机构20控制的混合水的流量，在混合水供给机构20的下游侧或上游侧设置流量计21，进行流量监视，控制上述混合水供给机构20以形成规定水准的流量。作为此处所使用的流量计，也优选使用电磁流量计、超声波流量计、差压式流量计、面积式流量计等任何流量计。

另外，在图6～8中设置有用于积极混合浓缩水和被处理水B的混合机构，作为该混合机构，可例示设置在蓄存槽C(18)中的搅拌机构(图6)、管内搅拌元件(图7)以及设置有阻流板(图8)的搅拌机构，优选设置其中的任一种。另外，也可以合用不同的混合机构。在设置了如图6～8所示的用于积极混合浓缩水和被处理水B的混合机构的情况下，可以实现比通过在蓄存槽C(18)内滞留而进行的混合更有效的混合，可以将向第2半透膜处理设备3输送的混合水中的浓缩水与被处理水B的混合比保持始终恒定。

在图6所示的混合机构中，作为蓄存槽C(18)所具备的搅拌机构22，可以为利用了泵的搅拌、利用从蓄存槽下部送入气泡而产生的循环流进行的搅拌、通过螺旋桨或平叶圆盘涡轮、弯曲桨叶进行的搅拌等的任何机构。

图7所示的管内搅拌元件23是具有通过流体的流动而产生对配管内的流体进行混合搅拌的功能的元件，也称为管内混合元件或管路搅拌器，可以设置在管内进行使用。即，其是通过在配管内存在隔板、变位板等混合组件使水流被连续分割或逆转，从而产生混合和搅拌的混合搅拌元件。

另外，作为图8所示的阻流板24，有上下隔板式、水平隔板式和两者的复合式。使用了阻流板24的搅拌中，由于利用水流自身的能量产生搅拌，所以流量少时，搅拌非常不充分。因此，在使用该方式进行搅拌时，优选维持预先确定的流量范围内的流量。另外，在流量有变动的条件下使用时，优选将阻流板24的尺寸或数量设定为可变，即使流量变动也能够维持一定水平的搅拌。

图7或图8中，用管内搅拌元件23或阻流板24积极混合浓缩水和被处理水B后，混合水被直接供给于第2半透膜处理设备3，但更优选的方式是将经管内搅拌元件23或阻流板24混合的混合水暂时用蓄存槽C(18)蓄存后，用混合水供给机构20向第2半透膜处理设备3供给，由此可以保持向第2半透膜处理装置3供给的水的流量始终恒定。

在浓缩水供给管9与被处理水B供给管5合流的合流点，控制各自的水量的比使其形成规定水平。通过控制各自的供给水量使其形成规定水平，来控制该水量比。

如此控制了流量以及流量比而供给的浓缩水和被处理水B在合流后均质化，形成均匀的渗透压，以恒定的水量向第2半透膜处理设备3供给，处理后，分离成淡水和浓缩水。

另外，在此，对处理被处理水A的第1半透膜处理设备2和处理混合有浓缩水的被处理水B的第2半透膜处理设备3进行说明。所谓半透膜是指不使被处理液中的一部分成分透过的半透性的膜，例如可举出使溶剂透过而不使溶质透过的半透膜，也称为反渗透膜。作为水处理技术所使用的半透膜的一例，可举出NF膜、RO膜。NF膜或RO膜要求具有能够将被处理水中所含有的溶质降低至可用作再生水的浓度的性能。具体地说，要求具有阻止下述物质性能，所述物质为盐分或矿物质成分等多种离子(例如钙离子、镁离子、硫酸离子这样的二价离子、钠离子、钾离子、氯离子这样的一价离子)或以腐殖酸(分子量Mw≥100,000)、灰黄霉酸(分子量Mw＝100～1,000)、醇、醚、糖类等为首的溶解性有机物。NF膜被定义为操作压力为1.5MPa以下、截留分子量为200～1,000、氯化钠阻止率为90％以下的反渗透膜，将与其相比截留分子量较小、具有较高阻止性能的膜称为RO膜。另外，接近NF膜的RO膜也被称为松散RO膜。

NF膜或RO膜有中空纤维膜或平膜的形状，都能够在本发明中适用。另外，为了容易处理，能够使用将中空纤维膜或平膜装在箱体中制成的流体分离元件。该流体分离元件在使用平膜状的NF膜或RO膜时，例如优选设定为这样的结构：在钻有多个孔的筒状的中心管坯的周围，卷绕膜元件，将其装在圆筒状的箱体中，所述膜元件包含NF膜或RO膜和经平组织等透过水流路材料以及塑料网等供给水流路材料。还优选将多个流体分离元件串联或并联连接，制成分离膜组件。在该流体分离元件中，从一端部向元件内供给供给水，在到达另一端部之前的期间，从NF膜或RO膜透过的透过水流向中心管坯，在另一端部从中心管坯中输出。另一方面，不从NF膜或RO膜透过的供给水在另一端部作为浓缩水输出。

作为这些NF膜或RO膜的膜材料，能够使用乙酸纤维素、纤维素类的聚合物、聚酰胺和乙烯基聚合物等高分子材料。作为代表性的NF膜/RO膜，可举出乙酸纤维素类或聚酰胺类的非对称膜、以及具有聚酰胺类或聚脲类的活性层的复合膜。

产业上的可利用性

本发明优选用于从污水和海水那样渗透压不同的多种原水制造淡水的复合造水系统。

符号说明

1：前处理设备

2：第1半透膜处理设备

3：第2半透膜处理设备

4：第1半透膜处理设备的浓缩水配管

5：被处理水B供给配管

6：第2半透膜处理设备的浓缩水配管

7：蓄存槽A

8：蓄存槽B

9：第1半透膜处理设备的浓缩水的供给配管

10：第1半透膜处理设备的浓缩水的供给机构

11：第1半透膜处理设备的浓缩水的流量计

12：被处理水B的供给机构

13：被处理水B的流量计

14：前处理设备

15：被处理水B的输出配管

16：输出的被处理水B的供给机构

17：输出的被处理水B的流量计

18：蓄存槽C

19：混合水的供给配管

20：混合水的供给机构

21：混合水的流量计

22：搅拌机构

23：管内搅拌元件

24：阻流板

Claims (9)

1.一种造水装置，至少进行以下处理工艺A和处理工艺B，

处理工艺A：用第1半透膜处理设备处理被处理水A，生成淡水；

处理工艺B：将从所述第1半透膜处理设备流出的浓缩水与另外供给的被处理水B混合，用第2半透膜处理设备进行处理，生成淡水，

其特征在于，所述从第1半透膜处理设备流出的所述浓缩水的渗透压在被处理水B的渗透压以下；在所述造水装置中配置有蓄存槽A和蓄存槽B，用于在从所述第1半透膜处理设备流出的所述浓缩水和所述被处理水B合流之前将它们分别进行蓄存，并且配置有用于控制从蓄存槽A和B供给的所述浓缩水和所述被处理水B的流量的机构。

2.如权利要求1所述的造水装置，其特征在于，所述被处理水A的渗透压与所述被处理水B的渗透压相同或低于所述被处理水B的渗透压。

3.如权利要求1或2所述的造水装置，其特征在于，在所述蓄存槽B的上游侧具备前处理设备。

4.如权利要求1所述的造水装置，其特征在于，配置有蓄存所述浓缩水和所述被处理水B的蓄存槽C，并且配置有用于控制从所述蓄存槽C向所述第2半透膜处理装置供给的混合水的流量的机构。

5.如权利要求1所述的造水装置，其特征在于，配置有混合所述浓缩水和所述被处理水B的机构。

6.如权利要求1所述的造水装置，其特征在于，所述浓缩水的渗透压与所述被处理水B的渗透压相同或低于所述被处理水B的渗透压。

7.如权利要求1所述的造水装置，其特征在于，在所述浓缩水和所述被处理水B的供给配管中途，配置有选自能够调整开度以进行流量控制的电磁开关阀、能够控制开度以进行流量控制的变频控制式开关阀、和能够对供给量进行变频控制以控制流量的泵中的一个以上作为控制从蓄存槽A和B供给的所述浓缩水和所述被处理水B的流量的机构。

8.如权利要求7所述的造水装置，其特征在于，在所述浓缩水和所述被处理水B的供给配管中途进一步配置有泵和／或开关阀。

9.如权利要求6所述的造水装置，其特征在于，配置有选自具备搅拌机构的蓄存槽D、管内搅拌元件和设置有阻流板的搅拌机构中的一个以上作为混合所述浓缩水和所述被处理水B的机构。

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