[发明专利]水处理装置及水处理装置的运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理装置及水处理装置的运行方法。

背景技术

例如矿山废水中含有黄铁矿(FeS₂)，该黄铁矿被氧化而生成SO₄^2-。为了中和矿山废水而使用廉价Ca(OH)₂。因此，矿山废水中丰富地含有Ca²⁺及SO₄^2-。

并且，已知咸水、污水及工业废水中也丰富地含有Ca²⁺及SO₄^2-。并且，在冷却塔中，在从锅炉等排出的高温的排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)的Ca²⁺及SO₄^2-等的离子浓度处于较高的状态。

大量含有这些离子的水被施予脱盐处理。作为实施脱盐处理的浓缩装置，例如已知有反渗透膜装置、纳滤膜装置及离子交换膜装置等。

然而，在利用这些装置进行脱盐处理时存在如下问题，即在高浓度的阳离子(例如钙离子(Ca²⁺))和阴离子(例如硫酸离子(SO₄^2-))获取其淡水时，若这些离子在膜表面浓缩，则有时超过难溶性矿物盐即硫酸钙(石膏(CaSO₄))的溶解限度而作为附着物析出于膜表面，从而透过水的渗透通量(通量)降低。

因此，以往提出有作为监控反渗透膜的方法，例如使用监控反渗透膜装置的反渗透膜的单元来进行肉眼判断，从而检测矿物盐的结晶生成(专利文献1)。

并且，提出有使来自淡水化装置的浓缩水的至少一部分透过监控用分离膜，并通过设置于该监控用分离膜的前后的测压计来监控浓缩水中所含有的附着物析出于监控用分离膜的膜表面(专利文献2)。根据该提出的内容，预先监控原水(海水)被浓缩而附着物析出于过滤膜的膜表面，从而有效地抑制附着物析出于淡水化装置的过滤膜的膜表面。

并且，专利文献2中提出有为了进一步促进附着物析出，向供给至监控用分离膜的浓缩水供给碱性药剂。

而且，在反渗透膜装置的技术手册中，反渗透膜装置的运行中，RO元件的膜表面有时被矿物垢、微生物、胶体状粒子及有机物污染，沉积物附着于膜表面，最终无法获得规定的透过水流量、脱盐率。提出有以系统启动起至最初的48小时的运行为基准，标准化的透过水流量降低10％以上时、标准化的盐分透过率上升10％以上时、或标准化的差压(供给水侧的压力-浓缩水侧的压力)增大15％以上时，需要清洗元件(非专利文献1)。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2009-524521号公报

专利文献2：日本特开2012-130823号公报

非专利文献1：“技术手册”Dow Water Solution“6.3 Cleaning Requirements”

(http：//dowac.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/3428/kw/manual)

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，专利文献1中所提出的监控方法中，附着物(例如矿物盐结晶)的生成机制中，纳米级的结晶核生长而成为附着物。反渗透膜装置的反渗透膜表面的细孔孔径为纳米级，若超μm以下的附着物存在于膜表面，则堵塞反渗透膜。为了肉眼确认该超μm以下的附着物，通过光学摄像装置(例如，光学显微镜)进行拍摄，实质上较困难，需要如电子显微镜那样的摄像装置，存在无法进行连续观察的问题。

而且，在能够肉眼观察的反渗透膜的表面，反渗透膜装置的浓缩水进行流动，因此存在穿过流动的液体而高精度地连续观察反渗透膜的表面实质上较困难的问题。

并且，专利文献2所提出的内容中，由于需要检测监控用单元的前后的差压，因此存在流路被附着物堵塞，只有在差压发生变化的程度的附着物析出之后才能进行判断的问题。并且，检测附着物时需要一定程度的大小，例如原水的淡水化装置的过滤膜程度的大小的监控用装置，存在监控装置规模变大的问题。

即，淡水化装置的反渗透膜例如存储1个螺旋膜的单位为1m的多个(例如5～8个)螺旋膜，从而构成1个过滤膜用容器，并连结数百个以上该容器来进行原水的过滤时，监控装置的小型化有助于淡水化设备的小型化，因此期望出现实现尽可能小型化的监控附着物的装置。