[发明专利]海水淡化工艺控制方法和海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明涉及将海水淡化工艺作为对象的控制方法和系统，该海水淡化工艺是进行海水淡化的工艺中的特别是以海水和污水处理水的混合水为被处理水的海水淡化工艺。

背景技术

为了供给用于保持城市活动的水，开发了各种各样的造水手段，并广泛地投入实际应用。在难以确保河流水等地表水的地区，作为造水手段积极地引入了海水淡化。在海水淡化方法中，从设备简便、造水费用低等优点来看，利用反渗透(ReverseOsmosis；RO)膜的方法成为最为普及的方法之一。

在RO膜法中，通过在作为被处理水的海水的渗透压以上的压力下进行过滤来脱盐，从而能够得到淡水。此时，用于产生超过海水的渗透压的压力的高压泵动力费用占据造水费用的半数以上，因此造水费用较大程度地依赖于海水的渗透压。

在通常的海水淡化中，被处理水仅为海水，但作为降低被处理水的渗透压而降低高压泵动力费用的方法，新引入了以海水和污水处理水的混合水为被处理水的方法。在该方法中，通过混合与海水相比盐浓度极低的污水处理水，被处理水的盐浓度降低，与此同时能够降低被处理水的渗透压。

在以这样的混合水为被处理水的海水淡化中，与仅受海水的水质变动的影响的通常的海水淡化工艺相比，由于也受到污水处理水的水质变动、改变混合比率而导致的水质变动等的影响，因此需要对用于稳定地进行处理的工艺控制进行特殊考虑。

作为以海水与污水处理水的混合水为被处理水的海水淡化工艺的控制技术，已知有日本特开2012-170880号公报(专利文献1)。污水处理水通常是处理了含有有机物的有机性废水、制造工厂等的无机性废水等而得到的，其水质、水量并不是稳定地供给的。因此，在用于处理混合水的海水淡化工艺中，有时难以确保生成的淡水的水质。与此相对，在专利文献1中公开了如下方法：测量混合水的RO膜过滤水(即所得到的淡水)的盐浓度，并基于该浓度控制RO膜过滤水向污水处理工艺的回流量。由此，例如，即使在污水处理水量减少而使混合水的盐浓度上升了的情况下，通过利用运转率降低了的污水处理工艺而使该盐浓度上升了的RO膜过滤水回流来进行处理，能够得到盐浓度满足规定的基准值的RO膜过滤水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-170880号公报

作为与利用膜过滤来进行的海水淡化共同的课题，存在膜堵塞现象(积垢)。在使用RO膜的情况下，由于在5MPa～8MPa左右的高压下进行过滤，往往积垢变得更显著。若产生积垢，则用于得到规定的RO膜过滤水量的过滤压力上升，因此高压泵动力费用增加。

虽然积垢产生的机理并未全部弄清楚，但已知如下的现象：由于被处理水中存在微生物，导致生物膜附着、层叠在膜表面而引起堵塞，从而增加过滤阻力。因此，在被处理水中存在较多的微生物以及用于使微生物增殖的有机物等的情况下，容易产生积垢。

由于通常污水处理水进行了被称为活性污泥法的生物处理，因此与海水相比含有较多的微生物，另外往往有机物浓度也高。由此，在以海水和污水处理水的混合水为被处理水的情况下，与仅处理海水的情况相比，必然容易产生积垢。若不通过海水淡化工艺的适当的控制进行积垢抑制，则将混合水作为被处理水而带来的造水费用降低的优点就会被抵消。在专利文献1等的控制方法中，虽能够适当地保持RO膜过滤水的水质，但在将混合水作为被处理水时残留有无法抑制尤其成为问题的积垢这样的课题。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于这样的课题而完成的。即，本发明要解决的课题在于通过适当的控制来抑制在以海水与污水处理水的混合水为被处理水的海水淡化工艺中的作为实际应用上的问题的积垢。

用于解决课题的手段

在以海水与污水处理水的混合水为被处理水的海水淡化工艺中，用于处理混合水的RO膜的积垢成为课题。是否产生积垢及其程度以保持规定的膜过滤水量时的RO膜入口压力的变化的方式表示。即，能够根据作为工艺的测量值的RO膜入口压力的上升程度得知积垢产生程度。在本发明中，发现与RO膜入口压力具有显著相关的关系的工艺状态量，并通过控制该工艺状态量实现积垢的抑制。