JPH09220563A - 逆浸透膜脱塩法海水淡水化装置およびその方法 - Google Patents

逆浸透膜脱塩法海水淡水化装置およびその方法

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JPH09220563A
JPH09220563A JP8030717A JP3071796A JPH09220563A JP H09220563 A JPH09220563 A JP H09220563A JP 8030717 A JP8030717 A JP 8030717A JP 3071796 A JP3071796 A JP 3071796A JP H09220563 A JPH09220563 A JP H09220563A
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JP
Japan
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reverse osmosis
osmosis membrane
membrane
desalination
seawater
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JP8030717A
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English (en)
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Torataro Minegishi
寅太郎 峯岸
Kazunari Katagiri
一成 片桐
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転維持管理が容易でかつ水透過性能の
高い逆浸透膜脱塩法による海水淡水化装置およびその方
法を提供する。 【解決手段】 本発明の装置は、原海水を予熱する予熱
器、限外濾過膜又は精密濾過膜装置、及び逆浸透膜装置
がこの順に配設され、該予熱器の出口側に温計検出器
が、逆浸透膜装置の入口側に圧力検出器が備えられ、該
温度検出器の検出温度又は圧力検出器の検出圧力に応じ
て予熱器の熱量を調節する調節機構を有していることを
特徴とする逆浸透膜脱塩法海水淡水化装置を有してお
り、方法はこの装置の予熱器を用いて原海水を20〜3
0℃に予熱するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、逆浸透膜脱塩法に
よる海水の淡水化装置およびその方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】逆浸透膜を利用した海水の淡水化技術は
種々開発されているが、その多くは原海水を砂等の濾過
材で濾過して清澄化するものである(化学工業便覧改訂
四版,938頁、丸善,昭和53年,日本の科学と技
術,26巻,235号,85頁,1985年)。
【0003】一方、逆浸透膜を用いた海水の淡水化装置
において、逆浸透膜の水透過速度が供給海水温度に大き
く左右されること、これを海水の予熱によって改善する
ことは知られている(特開昭52−27057号公
報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】原海水の温度は季節に
より変動するため、従来技術では逆浸透膜装置の水透過
速度は供給原海水温度に大きく左右され、そのため、夏
期と冬期において同量の生産水量を確保しようとした場
合、使用する逆浸透膜のエレメント数を冬期の方が夏期
よりも多くしなければならず、運転維持管理が複雑にな
るという問題があった。
【0005】特開昭52−27057号公報に開示され
た技術はこの問題点を解決するべくなされたものである
が、この技術では、膜の薬品洗浄間隔が短くなり薬品洗
浄の操作のための費用や労力がかかりコスト高につなが
る、という問題があった。
【0006】本発明は、上記の従来技術の欠点を克服す
べくなされたものであって、運転維持管理が容易でかつ
水透過性能の高い逆浸透膜脱塩法による海水淡水化装置
およびその方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の逆浸透膜脱塩法海水淡水化装置は、逆浸透
膜装置の前処理として限外濾過膜又は精密濾過膜分離装
置を用いて、該濾過膜分離装置に供給する原海水を予め
加温するための予熱設備を有することを特徴として構成
されたものである。
【0008】すなわち、本発明は、原海水を予熱する予
熱器、限外濾過膜又は精密濾過膜装置、及び逆浸透膜装
置がこの順に配設され、該予熱器の出口側に温計検出器
が、逆浸透膜装置の入口側に圧力検出器が備えられ、該
温度検出器の検出温度又は圧力検出器の検出圧力に応じ
て予熱器の熱量を調節する調節機構を有していることを
特徴とする逆浸透膜脱塩法海水淡水化装置と、原海水を
20〜30℃に予熱してから限外濾過又は精密濾過し、
その後逆浸透膜によって脱塩することを特徴とする逆浸
透膜脱塩法海水淡水化方法を提供するものである。
【0009】上記構成において、予熱設備で原海水を2
0〜30℃程度に加温することにより、逆浸透膜装置の
前処理の膜分離装置においては、平均ろ過圧力あるいは
有効膜間差圧の急激な上昇はなく安定して連続通水する
ことを可能にし、さらに、逆浸透膜装置においても一定
数のエレメントで一定量の生産水量を得ることを可能に
している。
【0010】
【発明の実施の形態】予熱器は例えば5℃程度の原海水
を20〜30℃程度に加温できる能力を有するものであ
ればよく、通常は各現場で取得できる安価な熱源と熱交
換させる熱交換器が用いられる。
【0011】限外濾過膜は、孔径が0.01〜0.1μ
m程度で、分画分子量が1000以上、通常1千〜10
万程度である。本発明に好ましいものは分画分子量が1
万〜10万程度のものである。材質は酢酸セルロース
系、ポリアクリロニトリル系、ポリアミド−イミド系、
ポリアミド系、ポリスルホン系、ポリフッ化ビニリデン
系、ポリオレフィン系のものなどがあってそのいずれで
もよいが、好ましいものはポリアクリロニトリル系、ポ
リオレフィン系等である。
【0012】精密濾過膜は、孔径が0.1〜1μm程度
のものである。材質は酢酸セルロース系、ニトロセルロ
ース系、ポリ塩化ビニル系、ポリスルホン系、ポリアミ
ド系ポリカーボネート系、ポリプロピレン系、ポリテト
ラフルオロエチレン系のものなどがあって、そのいずれ
も使用しうるが、好ましいものは、ポリプロピレン系、
ポリスルホン系等である。精密ろ過膜あるいは限外ろ過
膜のモジュールの形状は管型あるいは浸潰槽型のいずれ
であってもよい。
【0013】また、これらの濾過膜を装着した装置は複
数を直列あるいは並列に設けてもよい。
【0014】逆浸透膜は合成紙などで作られた膜支持体
の内面にポリアミド系、ポリエチレンイミン系、ポリエ
チレンオキサイド系、酢酸セルロース系、ポリスルホン
系、ポリフラン系のものなどの膜を接着したものであ
る。好ましいものは酢酸セルロース系、ポリアミド系等
である。膜の形状としては平膜型、チューブラー型、ス
パイラル型、中空糸型等各種のものがある。逆浸透膜を
装着した装置も複数を直列あるいは並列に設けてもよ
い。
【0015】予熱器の出口側には温度検出器が、そして
逆浸透膜装置の入口側には圧力検出器がそれぞれ備えら
れる。そして、これらによって検出された温度あるいは
圧力に応じて予熱器に供給される熱量を調節する調節機
構がさらに設けられる。この調節機構は原海水の温度の
ほか懸濁物質や溶解高分子の濃度等による濾過、透過速
度の低下を減少させて、濾過、透過速度を定常状態に維
持しうるよう原海水温度を制御するものである。
【0016】本発明の装置には、そのほか貯槽、送液ポ
ンプ、薬剤供給管、流量計、各種検出器等が適宜設けら
れる。薬液注入の下流側にラインミキサー等を設けるこ
とも好ましい。
【0017】上記装置を利用して海水を淡水化するに
は、原海水に必要により殺菌剤、凝集剤、pH調整剤等
を加えてから予熱器で20〜30℃程度の範囲で濾過、
透過速度を定常状態に維持しうるよう加熱される。そし
て、逆浸透膜装置で分離された淡水は製造水として用途
に供する。一方、濃縮水は塩分等の回収原料としてもよ
く、海へ投入してもよい。
【0018】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
【0019】(実施例1)図1に示す装置を使用した。
この装置は予熱器6、濾過膜分離装置9、貯留槽11、
逆浸透膜装置13及び生産水槽16よりなっている。予
熱器6の入口側には原海水供給配管1がポンプ2を介し
て接続されている。この配管1の途中には殺菌剤供給配
管3、pH調整剤供給配管4および凝集剤供給配管5が
それぞれ接続されている。予熱器6の出口側配管7は濾
過膜分離装置9に接続されており、該配管7の途中には
温度検出器が取付けられている。予熱器6から排出され
る原海水の温度がこの温度検出器で検出され、この検出
温度によって温度制御器8が予熱器6に供給される熱量
を調整する。濾過膜分離装置9の出口側配管10は貯留
槽11に接続され、貯留槽11からは高圧ポンプ12を
介して逆浸透膜装置13に配管接続されている。逆浸透
膜装置13の出口には濃縮水配管15と淡水配管14が
接続されている。淡水配管14は生産水槽16に接続さ
れており、そこから淡水が製造水として取り出される。
【0020】この装置を用い、次のようにして海水を淡
水化した。まず、原海水を配管1よりポンプ2で濾過膜
分離装置9に供給する過程において、予め殺菌剤、pH
調整剤および凝集剤をそれぞれ配管3、4、5より添加
した。殺菌剤には次亜塩素酸ナトリウムを、pH調整剤
には硫酸を、そして凝集剤には塩化第二鉄を用い、それ
ぞれ5mg/l、2mg/l、3mg/lとなるように
添加した。次いで、原海水は予熱器6により25℃まで
加温されながら配管内において充分に攪拌させた後、濾
過膜分離装置9により不溶性沈殿物および懸濁物質を除
去した。次いで、膜濾過水は貯留槽11に導入され、高
圧ポンプ12によって加圧され、逆浸透膜装置13に供
給された。濃縮水は配管15より回収され、淡水は配管
14より回収された。淡水は生産水槽16に導入され製
造水を得た。
【0021】表1に示した膜モジュールおよび表2に示
した運転条件によって通水実験を行い、図2に●で示す
ような結果を得た。ここで、膜間差圧とは精密ろ過膜装
置における膜入口圧力から膜出口圧力を差し引いた圧力
を表している。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】図3より明らかなように、本発明の方法に
よれば、精密ろ過膜装置の膜間差圧の上昇は見られず安
定して通水することができる。
【0025】(比較例1)供給原海水の温度が5〜7℃
で推移し、逆浸透膜装置のエレメント数を6本にしたこ
と以外は実施例1と同様の処理を行い、図2に○で示す
ような結果を得た。
【0026】(実施例2)供給原海水の温度を25℃で
一定とし、前処理の濾過膜分離装置として限外ろ過膜装
置を用いて、表3に示した膜モジュールおよび表4に示
した運転条件によって通水実験を行い、図3に示すよう
な結果を得た。ここで、平均ろ過圧とは限外ろ過膜装置
における膜入口圧力と循環水圧力の平均から膜出口圧力
を差し引いた圧力を表している。
【0027】
【表3】
【0028】
【表4】
【0029】図3より明らかなように、本発明の方法に
よれば、限外ろ過膜装置の平均ろ過圧の上昇は見られず
安定して通水することができる。
【0030】(比較例2)供給原海水の温度が5〜7℃
で推移し、逆浸透膜装置のエレメント数を6本にしたこ
と以外は実施例2と同様の処理を行い、図3に示すよう
な結果を得た。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、逆
浸透膜装置の前処理として濾過膜分離装置を用いて、膜
分離装置に供給する原海水を予め加温するための予熱設
備を有し、予熱設備で原海水を20〜30℃程度に加温
することにより、濾過膜分離装置においては、平均ろ過
圧力あるいは有効膜間差圧の急激な上昇はなく安定して
連続通水することができる。さらに、逆浸透膜装置にお
いてもエレメント数を削減できることにより、生産水の
コトス低下につながる。また、運転維持管理が容易にな
り、特に前処理の濾過膜分離装置における薬品洗浄の間
隔が長くなることから、薬品洗浄操作のための費用や労
力が削減できる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例における逆浸透膜脱塩法海
水淡水化装置の全体構成図である。
【図2】 実施例1及び比較例1の運転結果を示すグラ
フである。
【図3】 実施例2及び比較例2の運転結果を示すグラ
フである。
【符号の説明】
6…予熱器 8…温度制御器 9…濾過膜分離装置 11…貯留槽 13…逆浸透膜装置 16…生産水槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01D 61/18 B01D 61/18 61/20 61/20 61/58 61/58

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原海水を予熱する予熱器、限外濾過膜又
    は精密濾過膜装置、及び逆浸透膜装置がこの順に配設さ
    れ、該予熱器の出口側に温計検出器が、逆浸透膜装置の
    入口側に圧力検出器が備えられ、該温度検出器の検出温
    度又は圧力検出器の検出圧力に応じて予熱器の熱量を調
    節する調節機構を有していることを特徴とする逆浸透膜
    脱塩法海水淡水化装置
  2. 【請求項2】 原海水を20〜30℃に予熱してから限
    外濾過又は精密濾過し、その後逆浸透膜によって脱塩す
    ることを特徴とする逆浸透膜脱塩法海水淡水化方法
JP8030717A 1996-02-19 1996-02-19 逆浸透膜脱塩法海水淡水化装置およびその方法 Pending JPH09220563A (ja)

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Cited By (5)

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