CN115432876A - 水处理方法和水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够从含有氨的水中回收氨，并且从除去了回收物之后的排水中进一步回收有价物和水的水处理方法和水处理装置。一种水处理方法，从含有氨的水中回收有价物质，包括：第一回收工序，从含有氨的水中用蒸馏装置(11)回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物；以及第二回收工序，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)，将蒸馏装置(11)的蒸馏处理水通水于第一空间(14)，对第一空间(14)进行加压，使蒸馏处理水中含有的水透过半透膜(12)，由此得到作为浓缩水的第二回收物，并且向第二空间(16)通水蒸馏处理水的一部分或浓缩水的至少一部分而得到稀释水。

Description

水处理方法和水处理装置

技术领域

本发明涉及从含有氨的水中回收有价物质的水处理方法和水处理装置。

背景技术

近年来，作为回收来自工厂等的排水中的有价物质的方法，有使用反渗透膜回收透过水、使水量减少的反渗透法、或使用了气体透过膜的膜蒸馏法等。

另外，如专利文献1那样，已知有如下方法：将被处理水或其浓缩水通水于由半透膜组件的半透膜分隔出的第一空间和第二空间，对第一空间进行加压，由此将水浓缩。使用这样的半透膜的浓缩方法与一般的反渗透法相比，通过减小第一空间与第二空间的浓度差(渗透压差)，能够以更少的消耗能量将排水浓缩至高浓度。

如专利文献2那样，还已知有从含有氨的含有氨的水中通过蒸馏装置将氨以气体的形式进行回收的方法。在使用基于蒸馏法的方法的情况下，大量地产生除去了作为回收物的氨后的排水。另外，排水中的无机盐类等溶解性固体成分(TDS)的浓度变高，该排水不适于再利用。因此，对通过蒸馏而产生的排水直接或进一步进行处理后进行了排放。

因此，要求能够从含有氨的水中回收氨，并且从除去了回收物后的排水中进一步回收有价物和水并进行再利用的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-069198号公报

专利文献2：日本特开2019-098205号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种水处理方法和水处理装置，能够从含有氨的水中回收氨，并且从除去了回收物之后的排水进一步回收有价物和水。

用于解决课题的技术方案

本发明提供一种水处理方法，是从含有氨的水中回收有价物的水处理方法，包括如下工序：第一回收工序，用蒸馏装置从所述含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物；以及第二回收工序，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，将上述蒸馏装置的蒸馏处理水通水于上述第一空间，对上述第一空间进行加压，使上述蒸馏处理水中含有的水透过上述半透膜，由此得到作为浓缩水的第二回收物，并且向上述第二空间通水上述蒸馏处理水的一部分或上述浓缩水的至少一部分而得到稀释水。

本发明提供一种水处理方法，是从含有氨的水中回收有价物的水处理方法，包括如下工序：第一回收工序，用蒸馏装置从所述含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物；以及第二回收工序，使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的以多段连接的半透膜组件，将上述蒸馏装置的蒸馏处理水通水于第1段的半透膜组件的第一空间，对上述第一空间进行加压，使上述蒸馏处理水中含有的水透过上述半透膜，由此得到浓缩水，针对该浓缩水进一步使用后一段以后的半透膜组件而得到作为浓缩水的第二回收物，并且向各段的半透膜组件的第二空间通水上述蒸馏处理水的一部分或上述浓缩水的至少一部分或从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分而得到稀释水。

上述水处理方法中，优选还包括如下工序：水回收工序，在上述第二回收工序之后，将从上述第二回收工序排出的上述稀释水的至少一部分通水至反渗透膜，得到透过水；以及送回工序，将从所述反渗透膜排出的浓缩水送回至所述半透膜组件的前段。

上述水处理方法中，优选上述含有氨的水的硫酸根离子浓度为6000mg/L以上、铵离子的浓度为2000mg/L以上。

本发明提供一种水处理装置，是从含有氨的水中回收有价物的水处理装置，具备：第一回收单元，其用蒸馏装置从所述含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物；以及第二回收单元，其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，将上述蒸馏装置的蒸馏处理水通水于上述第一空间，对上述第一空间加压，使上述蒸馏处理水中含有的水透过上述半透膜，由此得到作为浓缩水的第二回收物，并且向上述第二空间通水上述蒸馏处理水的一部分或上述浓缩水的至少一部分而得到稀释水。

本发明提供一种水处理装置，是从含有氨的水中回收有价物的水处理装置，具备：第一回收单元，其用蒸馏装置从所述含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物；以及第二回收单元，其使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的以多段连接的半透膜组件，将上述蒸馏装置的蒸馏处理水通水于第1段的半透膜组件的第一空间，对上述第一空间进行加压，使上述蒸馏处理水中含有的水透过上述半透膜，由此得到浓缩水，针对该浓缩水进一步使用后一段以后的半透膜组件而得到作为浓缩水的第二回收物，并且向各段的半透膜组件的第二空间通水上述蒸馏处理水的一部分或上述浓缩水的至少一部分或从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分而得到稀释水。

在上述水处理装置中，优选还具备：水回收单元，其在上述第二回收单元之后将从上述第二回收单元排出的上述稀释水的至少一部分通水至反渗透膜，得到透过水；以及送回单元，其将从上述反渗透膜排出的浓缩水送回至上述半透膜组件的前段。

上述水处理装置中，优选上述含有氨的水的硫酸根离子浓度为6000mg/L以上、铵离子的浓度为2000mg/L以上。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够从含有氨的水中回收氨，并且从除去了回收物之后的排水进一步回收有价物以及水的水处理方法以及水处理装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的水处理装置的一例的概略结构图。

图2是表示本发明的实施方式的水处理装置的另一例的概略结构图。

图3是表示本发明的实施方式的水处理装置的另一例的概略结构图。

图4是表示本发明的实施方式的水处理装置的另一例的概略结构图。

图5是表示本发明的实施方式的水处理装置的另一例的概略结构图。

图6是表示本发明的实施方式的水处理装置的另一例的概略结构图。

图7是表示本发明的实施方式的水处理装置的另一例的概略结构图。

图8是表示本发明的实施方式的水处理装置的另一例的概略结构图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。本实施方式是实施本发明的一例，本发明并不限定于本实施方式。

将本发明的实施方式的水处理装置的一例的概略示于图1，对其结构进行说明。

图1所示的水处理装置1是从含有氨的水中回收有价物的装置。水处理装置1具备作为第一回收单元的蒸馏装置11以及作为第二回收单元的例如膜组件10，上述第一回收单元从含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，上述第二回收单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的半透膜组件，将蒸馏装置11的蒸馏处理水通水于第一空间14，对第一空间14加压，使蒸馏处理水中含有的水透过半透膜12，由此得到作为浓缩水的第二回收物，并且向第二空间16通水蒸馏处理水的一部分，得到稀释水。水处理装置1也可以在蒸馏装置11与膜组件10之间具备贮存蒸馏处理水的蒸馏处理水槽。

在图1的水处理装置1中，在蒸馏装置11的入口连接有配管25。在蒸馏装置11的第一回收物出口连接有配管27。蒸馏装置11的蒸馏处理水出口与膜组件10的第一空间入口介由泵18通过配管24连接，在泵18的下游侧从配管24分支的配管26介由阀22与膜组件10的第二空间入口连接。在膜组件10的第一空间出口介由阀23连接有配管28，在膜组件10的第二空间出口连接有配管30。

泵18例如是被与输入的驱动频率对应的转速驱动，吸入蒸馏处理水并向膜组件10加压喷出的加压泵。泵18例如设置有将与输入的指令信号对应的驱动频率向泵18输出的逆变器20。阀22、阀23例如是能够手动或自动地调节开闭度的阀。

膜组件10是具有由半透膜12分隔出的第一空间14和第二空间16，将蒸馏处理水从膜组件10的第一空间入口向第一空间14通水，并且从第二空间入口向第二空间16通水，对第一空间14加压，从而使该第一空间14的蒸馏处理水中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16，将水浓缩的装置。即，水处理装置1中，使用半透膜12浓缩蒸馏处理水。膜组件10是对膜组件10的第一空间14和第二空间16两方供给蒸馏处理水而进行浓缩处理的装置。

在水处理装置1中，包含氨的含有氨的水通过配管25向蒸馏装置11供给。在蒸馏装置11中进行蒸馏，从含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物(第一回收工序)。第一回收物通过配管27而排出。

在蒸馏装置11中得到的蒸馏处理水在阀门23打开的状态下，利用泵18通过配管24从膜组件10的第一空间入口向第一空间14被加压送液而通水。另外，蒸馏处理水在阀门22打开的状态下，通过从配管24分支的配管26，从膜组件10的第二空间入口向第二空间16被送液而通水。加压后的蒸馏处理水中含有的水的一部分介由半透膜12从第一空间14向第二空间16透过。此时，蒸馏处理水中含有的离子类等的大部分不能透过半透膜12，因此未透过半透膜12的第一空间14内的水被浓缩。另一方面，在第二空间16中，通过配管26而通水的蒸馏处理水的一部分与透过了半透膜12的离子浓度低的透过水合流，因此，稀释效果发挥作用。在第一空间14得到的浓缩水从第一空间出口通过配管28作为第二回收物排出，在第二空间16得到的稀释水从第二空间出口通过配管30排出。在此，在膜组件10中，第一空间14被加压，该第一空间14的蒸馏处理水中含有的水介由半透膜12向第二空间16透过，在第一空间14得到浓缩水(第二回收物)(浓缩工序)，并且在第二空间16得到稀释水(稀释工序)(以上为第二回收工序)。

在此，配管24、26、泵18等作为向膜组件10的第一空间14和第二空间16双方供给蒸馏处理水的供给单元发挥功能。

在第二空间16得到的稀释水可以通过配管30向***外排出，也可以根据需要向稀释水槽送液并贮存后，向***外排出，也可以再利用。也可以将稀释水的至少一部分输送到蒸馏处理水槽中，在蒸馏处理水槽中与蒸馏处理水混合。关于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如后述那样进行反渗透膜处理。

如上所述，从作为处理对象的含有氨的含有氨的水中，将氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物回收，进而，将浓缩了离子的浓缩水作为第二回收物回收，得到稀释水，进行含有氨的水的减容化。另外，第一回收物、第二回收物、稀释水能够再利用。

通过将蒸馏处理水通水于膜组件10的第一空间14和第二空间16，能够减小半透膜12的第一空间14侧与第二空间16侧的渗透压差，以更少的消耗能量浓缩蒸馏处理水中的高浓度的离子。即，能够以低成本对高浓度且含有离子的蒸馏处理水进行浓缩，能够降低高离子浓度的废液量。

作为调节向膜组件10供给蒸馏处理水的供给流量、透过水流量和浓缩水流量的调节方法，例如，进行以下的方法即可。

在泵18设置控制驱动频率的逆变器20，调节向膜组件10供给蒸馏处理水的供给流量。优选在泵18设置逆变器20，但也可以不设置。只要向第一空间14侧和第二空间16侧双方进行蒸馏处理水的供给，在第二空间16的入口前设置阀22，在第一空间14的出口设置阀23，通过手动或自动地调节阀22和阀23的开度来调节向第一空间14侧的供给水流量与向第二空间16侧的供给水流量的比即可。

在透过水流量、浓缩水流量不足的情况下，提高泵18的逆变器20的频率来增加蒸馏处理水的供给量即可。

在配管28的第一空间14的出口设置能够调节开闭度的阀23，通过阀23的开度能够进行浓缩水流量、第一空间14的入口以及第一空间14的出口的压力调整。

通过这些操作，能够调节为给定的第一空间14侧的压力、各种流量。

另外，也可以通过不同的泵进行蒸馏处理水的向第一空间14侧、第二空间16侧的供给。在利用不同的泵进行蒸馏处理水的供给的情况下，可以在各个泵设置控制驱动频率的逆变器。

通过对第一空间14侧和第二空间16侧两方通水相同或相近的浓度的蒸馏处理水，能够降低由半透膜12产生的渗透压，降低必要压力。其结果，能够浓缩以往的反渗透膜法中无法浓缩的浓度的蒸馏处理水。

如此，能够从含有氨的水中回收氨，并且从除去了回收物之后的蒸馏处理水中进一步回收有价物以及水。使用蒸馏法从含有氨的水中回收氨，同时使用半透膜组件将蒸馏处理水浓缩至高浓度，能够进行回收物的增加、排放水量的降低、水回收率的提高。

将本发明的实施方式的水处理装置的另一例的概略示于图2，对其结构进行说明。

图2所示的水处理装置2具备作为第一回收单元的蒸馏装置11以及作为第二回收单元的例如膜组件10，上述第一回收单元从含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，上述第二回收单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的半透膜组件，将蒸馏装置11的蒸馏处理水通水于第一空间14，对第一空间14加压，使蒸馏处理水中含有的水透过半透膜12，由此得到作为浓缩水的第二回收物，并且向第二空间16通水浓缩水的至少一部分，得到稀释水。水处理装置2也可以在蒸馏装置11与膜组件10之间具备贮存蒸馏处理水的蒸馏处理水槽。

在图2的水处理装置2中，在蒸馏装置11的入口连接有配管25。在蒸馏装置11的第一回收物出口连接有配管27。蒸馏装置11的蒸馏处理水出口与膜组件10的第一空间入口介由泵18通过配管24连接。在膜组件10的第一空间出口介由阀23连接有配管28。在阀23的上游侧从配管28分支的配管34介由阀32与膜组件10的第二空间入口连接。在膜组件10的第二空间出口连接有配管36。

泵18例如是被与输入的驱动频率对应的转速驱动，吸入蒸馏处理水并向膜组件10加压喷出的加压泵。在泵18例如设置有将与输入的指令信号对应的驱动频率向泵18输出的逆变器20。阀23、阀32例如是能够手动或自动地调节开闭度的阀。

膜组件10是具有由半透膜12分隔出的第一空间14和第二空间16，将蒸馏处理水从膜组件10的第一空间入口向第一空间14通水，并且将从膜组件10的第一空间14的第一空间出口排出的浓缩水的至少一部分从膜组件10的第二空间入口向第二空间16通水，对第一空间14进行加压，由此使该第一空间14的蒸馏处理水中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16而浓缩水的装置。即，水处理装置2中，使用半透膜12浓缩蒸馏处理水。膜组件10是向膜组件10的第一空间14供给蒸馏处理水，将从第一空间14的出口得到的浓缩水的至少一部分向膜组件10的第二空间16供给而进行浓缩处理的装置。

在水处理装置2中，含有氨的含有氨的水通过配管25向蒸馏装置11供给。在蒸馏装置11中进行蒸馏，从含有氨的水中将氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物回收(第一回收工序)。第一回收物通过配管27而被排出。

在蒸馏装置11中得到的蒸馏处理水在阀门23打开的状态下，利用泵18通过配管24从膜组件10的第一空间入口向第一空间14被加压送液而通水。加压后的蒸馏处理水中含有的水的一部分介由半透膜12从第一空间14向第二空间16透过。此时，由于离子类等的大部分无法透过半透膜12，因此未透过半透膜12的第一空间14内的水被浓缩。另一方面，在第二空间16中，通过配管34通水的浓缩水的一部分与透过了半透膜12的离子浓度低的透过水合流，因此，稀释效果发挥作用。在第一空间14得到的浓缩水从第一空间出口通过配管28作为第二回收物排出，浓缩水的至少一部分在阀32为开状态下，通过从配管28分支的配管34，从膜组件10的第二空间入口向第二空间16被送液而通水。在第二空间16得到的稀释水从第二空间出口通过配管36排出。在此，在膜组件10中，第一空间14被加压，该第一空间14的蒸馏处理水中含有的水介由半透膜12向第二空间16透过，在第一空间14得到浓缩水(第二回收物)(浓缩工序)，并且在第二空间16得到稀释水(稀释工序)(以上为第二回收工序)。

在此，配管24、28、34、泵18等作为向膜组件10的第一空间14供给蒸馏处理水并将从第一空间14的出口得到的浓缩水的至少一部分向膜组件10的第二空间16供给的供给单元发挥功能。

在第二空间16得到的稀释水可以通过配管36向***外排出，也可以根据需要向稀释水槽送液并贮存后，向***外排出，也可以再利用。也可以将稀释水的至少一部分向蒸馏处理水槽送液，在蒸馏处理水槽中与蒸馏处理水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如后述那样进行反渗透膜处理。

如上所述，从作为处理对象的含有氨的含有氨的水中，将氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物回收，进而，将浓缩了离子的浓缩水作为第二回收物回收，得到稀释水，进行含有氨的水的减容化。另外，第一回收物、第二回收物、稀释水能够再利用。

通过将蒸馏处理水通水于膜组件10的第一空间14，使在第一空间14中得到的浓缩水的至少一部分通水于第二空间16，能够减小半透膜12的第一空间14侧与第二空间16侧的渗透压差，以更少的消耗能量浓缩蒸馏处理水中的高浓度的离子。即，能够以低成本对高浓度且含有离子的蒸馏处理水进行浓缩，能够降低高离子浓度的废液量。

作为调节向膜组件10供给蒸馏处理水的供给流量、透过水流量和浓缩水流量的调节方法，例如，进行以下的方法即可。

在泵18设置控制驱动频率的逆变器20，调节向膜组件10供给蒸馏处理水的供给流量。优选在泵18设置逆变器20，但也可以不设置。在第一空间14侧进行蒸馏处理水的供给，在第一空间14的出口设置阀23，在第二空间16的入口前设置阀32，通过手动或自动地调节阀23、阀32的开度来调节向第一空间14侧的供给水流量与向第二空间16侧的供给水流量的比即可。

在透过水流量、浓缩水流量不足的情况下，提高泵18的逆变器20的频率来增加蒸馏处理水的供给量即可。

能够在配管28的第一空间14的出口设置能够调节开闭度的阀23，通过阀23的开度进行浓缩水流量、第一空间14的入口以及第一空间14的出口的压力调整。

通过这些操作，能够调节为给定的第一空间14侧的压力、各种流量。

另外，也可以在配管34的中途设置贮存浓缩水的浓缩水槽，利用不同的泵进行蒸馏处理水的向第一空间14侧、浓缩水的第二空间16侧的供给。在利用不同的泵进行蒸馏处理水以及浓缩水的供给的情况下，可以在各个泵设置控制驱动频率的逆变器。

通过对第一空间14侧通水蒸馏处理水，对第二空间16侧通水相近的浓度的浓缩水，能够降低由半透膜12产生的渗透压，降低必要压力。其结果，能够浓缩以往的反渗透膜法中无法浓缩的浓度的蒸馏处理水。

在本实施方式的水处理方法和水处理装置中，在向蒸馏装置11送液之前(在具备预处理单元的情况下，在预处理后且向蒸馏装置11送液之前)的含有氨的水的硫酸根离子浓度例如为6000mg/L以上，铵离子的浓度为2000mg/L以上。含有氨的水的硫酸根离子浓度优选为20000mg/L以上，更优选为20000～250000mg/L的范围。含氨的水的铵离子的浓度优选为2000mg/L以上，更优选为2000～100000mg/L的范围。

第一空间14的入口压力优选为7MPa以下的范围，第二空间16的入口压力优选为比第一空间14的入口压力小的压力，第二空间16的入口压力更优选为第一空间14的入口压力的50％以下。由此，能够降低由压力引起的半透膜的破损风险。

优选使第一空间14侧的流量比第二空间16侧的流量大。若第一空间14侧的流量为第二空间16侧的流量以下，则存在渗透通量变得过高的情况。例如，泵18、逆变器20、阀22、阀23、阀32等作为使第一空间的流量比第二空间的流量大的流量调节单元发挥功能。

若渗透通量过大，则存在产生浓度差变大、积垢风险变高、压力变得过高之类的问题的情况。另外，若渗透通量过小，则有时浓缩效率变差。从这些观点出发，膜组件10的渗透通量优选为0.005m/d～0.05m/d的范围，更优选为0.015m/d～0.04m/d的范围。另外，渗透通量被定义为单位时间、每单位膜面积的透过流量。例如，泵18、逆变器20、阀22、阀23、阀32等作为将渗透通量控制在上述范围的渗透通量调节单元发挥功能。

另外，阀的设置位置、设置数量只不过是一个例子，可以比图1、图2所示的数量多，也可以设置在其他配管中的至少一个。另外，也可以在各配管中的至少一个设置作为测定流量的流量测定单元的流量计、作为测定压力的压力测定单元的压力计。

在本实施方式的水处理方法和水处理装置中，也可以使用多段式的半透膜组件。图3、图4、图5表示这样的结构的水处理装置的例子。图3、图4、图5所示的水处理装置具有半透膜组件以串联3段组合的结构。

图3所示的水处理装置3具备作为第一回收单元的蒸馏装置11以及作为第二回收单元的例如第1段膜组件10a、第2段膜组件10b、第3段膜组件10c，上述第一回收单元从含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，上述第二回收单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的以多段连接的半透膜组件，将蒸馏装置11的蒸馏处理水通水于第1段的半透膜组件的第一空间14，对第一空间14加压，使蒸馏处理水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，针对该浓缩水进一步使用后一段以后的半透膜组件而得到作为浓缩水的第二回收物，并且各段的半透膜组件的第二空间16通水蒸馏处理水的一部分或浓缩水的一部分，得到稀释水。各个膜组件具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置3也可以具备贮存来自第1段膜组件10a的稀释水的稀释水槽60a、贮存来自第2段膜组件10b的稀释水的稀释水槽60b、贮存来自第3段膜组件10c的稀释水的稀释水槽60c。膜组件10是向第1段膜组件的第一空间及第二空间供给蒸馏处理水，将其浓缩水依次供给至后段的膜组件的第一空间及第二空间而进行浓缩处理的装置。水处理装置3也可以在蒸馏装置11与膜组件10之间具备贮存蒸馏处理水的蒸馏处理水槽。

在图3的水处理装置3中，在蒸馏装置11的入口连接有配管25。在蒸馏装置11的第一回收物出口连接有配管27。蒸馏装置11的蒸馏处理水出口与第1段膜组件10a的第一空间入口介由泵18通过配管40连接。从配管40的泵18的下游侧分支的配管42介由阀22a与膜组件10a的第二空间入口连接。第1段膜组件10a的第二空间出口与稀释水槽60a的入口通过配管46连接。第1段膜组件10a的第一空间出口与第2段膜组件10b的第一空间入口通过配管44连接。从配管44分支的配管48介由阀22b与第2段膜组件10b的第二空间入口连接。第2段膜组件10b的第二空间出口与稀释水槽60b的入口通过配管52连接。第2段膜组件10b的第一空间出口与第3段膜组件10c的第一空间入口通过配管50连接。从配管50分支的配管54介由阀22c与第3段膜组件10c的第二空间入口连接。第3段膜组件10c的第二空间出口与稀释水槽60c的入口通过配管58连接。在第3段膜组件10c的第一空间出口介由阀23连接有配管56。

膜组件10是使用具有由半透膜12分隔出的第一空间14和第二空间16的多段式的膜组件，向第1段的膜组件的第一空间和第二空间供给蒸馏处理水，将其浓缩水依次供给至后段的膜组件的第一空间和第二空间，对各段的第一空间14进行加压，从而使该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16而将水进行浓缩的装置。即，膜组件10中，使用半透膜12浓缩蒸馏处理水，该浓缩水进一步使用下一段的半透膜12进行浓缩。

在水处理装置3中，含有氨的含有氨的水通过配管25向蒸馏装置11供给。在蒸馏装置11中进行蒸馏，从含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物(第一回收工序)。第一回收物通过配管27而被排出。

在蒸馏装置11中得到的蒸馏处理水在阀门23打开的状态下利用泵18通过配管40向第1段膜组件10a的第一空间14a送液，从配管40分支的蒸馏处理水在阀门22a打开的状态下通过配管42向第1段膜组件10a的第二空间16a送液。第1段膜组件10a中，第一空间14a被加压，该第一空间14a中含有的水介由半透膜12a透过至第二空间16a(浓缩工序(第1段))，并且在第二空间16a得到稀释水(稀释工序(第1段))。在第1段膜组件10a的第二空间16a得到的稀释水通过配管46根据需要贮存于稀释水槽60a后，向***外排出。

在第1段膜组件10a的第一空间14a得到的浓缩水通过配管44向第2段膜组件10b的第一空间14b送液，从配管44分支的浓缩水在阀22b打开的状态下通过配管48向第2段膜组件10b的第二空间16b送液。在第2段膜组件10b中，第一空间14b被加压，该第一空间14b中含有的水介由半透膜12b透过至第二空间16b(浓缩工序(第2段))，并且在第二空间16b得到稀释水(稀释工序(第2段))。在第2段膜组件10b的第二空间16b得到的稀释水通过配管52根据需要贮存于稀释水槽60b后，向***外排出。

在第2段膜组件10b的第一空间14b得到的浓缩水通过配管50向第3段膜组件10c的第一空间14c送液，从配管50分支的浓缩水在阀22c打开的状态下通过配管54向第3段膜组件10c的第二空间16c送液。在第3段膜组件10c中，第一空间14c被加压，该第一空间14c中含有的水介由半透膜12c透过至第二空间16c(浓缩工序(第3段))，并且在第二空间16c得到稀释水(稀释工序(第3段))(以上为第二回收工序)。在第3段膜组件10c的第二空间16c得到的稀释水通过配管58根据需要贮存于稀释水槽60c后，向***外排出。在第3段膜组件10c的第一空间14c得到的浓缩水通过配管56作为第二回收物排出。

在此，泵18、配管40、42、44、48、50、54等作为向各段的膜组件10a、10b、10c的第一空间14a、14b、14c、第二空间16a、16b、16c供给蒸馏处理水或浓缩水的供给单元发挥功能。

由各段的膜组件10a、10b、10c的第二空间16a、16b、16c得到的稀释水可以向***外排出，也可以根据需要向稀释水槽60a、60b、60c送液而贮存后，向***外排出，也可以再利用。也可以将稀释水的至少一部分送液到蒸馏处理水槽中，在蒸馏处理水槽中与蒸馏处理水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如后述那样进行反渗透膜处理。

如上所述，从作为处理对象的含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，进而，将浓缩了离子的浓缩水(最终段的浓缩水)作为第二回收物回收，得到稀释水(各段的稀释水)，进行含有氨的水的减容化。另外，第一回收物、第二回收物、稀释水能够再利用。

图4所示的水处理装置4具备作为第一回收单元的蒸馏装置11以及作为第二回收单元的例如第1段膜组件10a、第2段膜组件10b、第3段膜组件10c，上述第一回收单元从含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，上述第二回收单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的以多段连接的半透膜组件，将蒸馏装置11的蒸馏处理水通水于第1段的半透膜组件的第一空间14，对第一空间14加压，使蒸馏处理水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，针对该浓缩水进一步使用后一段以后的半透膜组件而得到作为浓缩水的第二回收物，并且向各段的半透膜组件的第二空间16通水浓缩水的至少一部分而得到稀释水。各个膜组件具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置4也可以具备贮存来自第1段膜组件10a的稀释水的稀释水槽62a、贮存来自第2段膜组件10b的稀释水的稀释水槽62b、贮存来自第3段膜组件10c的稀释水的稀释水槽62c。膜组件10是向第1段膜组件的第一空间供给蒸馏处理水，将该浓缩水依次供给至后段的膜组件的第一空间及自身的第二空间而进行浓缩处理的装置。水处理装置4也可以在蒸馏装置11与膜组件10之间具备贮存蒸馏处理水的蒸馏处理水槽。

在图4的水处理装置4中，在蒸馏装置11的入口连接有配管25。在蒸馏装置11的第一回收物出口连接有配管27。蒸馏装置11的蒸馏处理水出口与第1段膜组件10a的第一空间入口介由泵18通过配管40连接。第1段膜组件10a的第一空间出口与第2段膜组件10b的第一空间入口通过配管44连接。从配管44分支的配管64介由阀32a与膜组件10a的第二空间入口连接。第1段膜组件10a的第二空间出口与稀释水槽62a的入口通过配管66连接。第2段膜组件10b的第一空间出口与第3段膜组件10c的第一空间入口通过配管50连接。从配管50分支的配管68介由阀32b与膜组件10b的第二空间入口连接。第2段膜组件10b的第二空间出口与稀释水槽62b的入口通过配管70连接。在第3段膜组件10c的第一空间出口介由阀23连接有配管56。在阀23的上游侧从配管56分支的配管72介由阀32c与膜组件10c的第二空间入口连接。第3段膜组件10c的第二空间出口与稀释水槽62c的入口通过配管74连接。

膜组件10是如下装置：使用具有由半透膜12分隔出的第一空间14及第二空间16的多段式的膜组件，向第1段膜组件的第一空间供给蒸馏处理水，将其浓缩水依次供给至后段的膜组件的第一空间和自身的第二空间，通过对各段的第一空间14进行加压，从而使该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16而浓缩水。即，在膜组件10中，使用半透膜12浓缩蒸馏处理水，该浓缩水进一步使用下一段的半透膜12进行浓缩。

在水处理装置4中，含有氨的含有氨的水通过配管25向蒸馏装置11供给。在蒸馏装置11中进行蒸馏，从含有氨的水中将氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物回收(第一回收工序)。第一回收物通过配管27而被排出。

用蒸馏装置11得到的蒸馏处理水在阀23打开的状态下利用泵18通过配管40向第1段膜组件10a的第一空间14a送液。第1段膜组件10a中，第一空间14a被加压，该第一空间14a中含有的水介由半透膜12a透过至第二空间16a(浓缩工序(第1段))，并且在第二空间16a得到稀释水(稀释工序(第1段))。在第1段膜组件10a的第一空间14a得到的浓缩水通过配管44向第2段膜组件10b的第一空间14b送液，从配管44分支的浓缩水在阀32a打开的状态下通过配管64向第1段膜组件10a的第二空间16a送液。在第1段膜组件10a的第二空间16a得到的稀释水通过配管66根据需要贮存于稀释水槽62a后，向***外排出。

第2段膜组件10b中，第一空间14b被加压，该第一空间14b中含有的水介由半透膜12b透过至第二空间16b(浓缩工序(第2段))，并且在第二空间16b得到稀释水(稀释工序(第2段))。在第2段膜组件10b的第一空间14b得到的浓缩水通过配管50向第3段膜组件10c的第一空间14c送液，从配管50分支的浓缩水在阀32b打开的状态下通过配管68向第2段膜组件10b的第二空间16b送液。在第2段膜组件10b的第二空间16b得到的稀释水通过配管70根据需要贮存于稀释水槽62b后，向***外排出。

第3段膜组件10c中，第一空间14c被加压，该第一空间14c中含有的水介由半透膜12c透过至第二空间16c(浓缩工序(第3段))，并且在第二空间16c得到稀释水(稀释工序(第3段))(以上、第二回收工序)。在第3段膜组件10c的第一空间14c得到的浓缩水通过配管56作为第二回收物排出。从配管56分支的浓缩水在阀32c打开的状态下通过配管72向第3段膜组件10c的第二空间16c送液。在第3段膜组件10c的第二空间16c得到的稀释水通过配管74根据需要贮存于稀释水槽62c后，向***外排出。

在此，泵18、配管40、44、64、50、68、56、72等作为向各段的膜组件10a、10b、10c的第一空间14a、14b、14c、第二空间16a、16b、16c供给蒸馏处理水或浓缩水的供给单元发挥功能。

在各段的膜组件10a、10b、10c的第二空间16a、16b、16c得到的稀释水可以向***外排出，也可以根据需要向稀释水槽62a、62b、62c送液并贮存后，向***外排出，也可以再利用。也可以将稀释水的至少一部分送液到蒸馏处理水槽中，在蒸馏处理水槽中与蒸馏处理水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如后述那样进行反渗透膜处理。

如上所述，从作为处理对象的含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，进而，将浓缩了离子的浓缩水(最终段的浓缩水)作为第二回收物回收，得到稀释水(各段的稀释水)，进行含有氨的水的减容化。另外，第一回收物、第二回收物、稀释水能够再利用。

在使用多段式的膜组件的情况下，也可以串联地进行第二空间侧的通水。将这样的结构的水处理装置的一例示于图5。

图5所示的水处理装置5具备作为第一回收单元的蒸馏装置11以及作为第二回收单元的例如第1段膜组件10a、第2段膜组件10b、第3段膜组件10c，上述第一回收单元从含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，上述第二回收单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的以多段连接的半透膜组件，将蒸馏装置11的蒸馏处理水通水于第1段的半透膜组件的第一空间14，对第一空间14加压，使蒸馏处理水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，针对该浓缩水进一步使用后一段以后的半透膜组件而得到浓缩水，并且向各段的半透膜组件的第二空间16通水浓缩水的至少一部分或从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分而得到稀释水。各个膜组件具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。膜组件10是向第1段膜组件的第一空间供给蒸馏处理水，将其浓缩水依次供给至后段的膜组件的第一空间而进行浓缩处理的装置。水处理装置5也可以在蒸馏装置11与膜组件10之间具备贮存蒸馏处理水的蒸馏处理水槽。

在图5的水处理装置5中，在蒸馏装置11的入口连接有配管25。在蒸馏装置11的第一回收物出口连接有配管27。蒸馏装置11的蒸馏处理水出口与第1段膜组件10a的第一空间入口介由泵18通过配管40连接。第1段膜组件10a的第一空间出口与第2段膜组件10b的第一空间入口通过配管44连接。第2段膜组件10b的第一空间出口与第3段膜组件10c的第一空间入口通过配管50连接。在第3段膜组件10c的第一空间出口介由阀23连接有配管56。在阀23的上游侧从配管56分支的配管76介由阀32与膜组件10c的第二空间入口连接。第3段膜组件10c的第二空间出口与第二段膜组件10b的第二空间入口通过配管78连接。第2段膜组件10b的第二空间出口与第1段膜组件10a的第二空间入口通过配管80连接。在第1段膜组件10a的第二空间出口连接有配管82。

膜组件10是如下装置：使用具有由半透膜12分隔出的第一空间14及第二空间16的多段式的膜组件，向第1段膜组件的第一空间供给蒸馏处理水，将其浓缩水依次串联地通水至后段的膜组件的第一空间，将最终段的膜组件的浓缩水的至少一部分供给至自身的第二空间，将所得到的稀释水串联地通水至其前段的膜组件的第二空间，通过对各段的第一空间14进行加压，使该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16而浓缩水。即，在膜组件10中，使用半透膜12浓缩蒸馏处理水，该浓缩水进一步使用下一段的半透膜12进行浓缩。

在水处理装置5中，含有氨的含有氨的水通过配管25向蒸馏装置11供给。在蒸馏装置11中进行蒸馏，从含有氨的水中将氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物回收(第一回收工序)。第一回收物通过配管27而排出。

在蒸馏装置11得到的蒸馏处理水在阀23打开的状态下利用泵18通过配管40向第1段膜组件10a的第一空间14a送液。另一方面，经由后述的第3段膜组件10c的第二空间16c、第2段膜组件10b的第二空间16b而送液的稀释水通过配管80向第1段膜组件10a的第二空间16a送液。在第1段膜组件10a中，第一空间14a被加压，该第一空间14a中含有的水介由半透膜12a透过至第二空间16a(浓缩工序(第1段))，并且在第二空间16a得到稀释水(稀释工序(第1段))。在第1段膜组件10a的第一空间14a得到的浓缩水通过配管44向第2段膜组件10b的第一空间14b送液。在第1段膜组件10a的第二空间16a得到的稀释水通过配管82向***外排出。

在第2段膜组件10b中，介由后述的第3段膜组件10c的第二空间16c送液的稀释水通过配管78向第2段膜组件10b的第二空间16b送液。第一空间14b被加压，该第一空间14b中含有的水介由半透膜12b透过至第二空间16b(浓缩工序(第2段))，并且在第二空间16b得到稀释水(稀释工序(第2段))。在第2段膜组件10b的第一空间14b得到的浓缩水通过配管50向第3段膜组件10c的第一空间14c输送。在第2段膜组件10b的第二空间16b得到的稀释水通过配管80向第1段膜组件10a的第二空间16a送液。

在第3段膜组件10c中，如下述那样在第3段膜组件10c的第一空间14c得到的浓缩水通过配管56、76向第二空间16c送液。第一空间14c被加压，该第一空间14c中含有的水介由半透膜12c透过至第二空间16c(浓缩工序(第3段))，并且在第二空间16c得到稀释水(稀释工序(第3段))(以上为第二回收工序)。在第3段膜组件10c的第一空间14c得到的浓缩水通过配管56作为第二回收物排出。从配管56分支出的浓缩水在阀门32打开的状态下通过配管76向第3段膜组件10c的第二空间16c送液。在第3段膜组件10c的第二空间16c得到的稀释水通过配管78向第2段膜组件10b的第二空间16b送液。

在此，泵18、配管40、44、50、56、76、78、80等作为向各段的膜组件10a、10b、10c的第一空间14a、14b、14c、第二空间16a、16b、16c供给蒸馏处理水或浓缩水或稀释水的供给单元发挥功能。

在膜组件10a的第二空间16a得到的稀释水可以向***外排出，也可以根据需要向稀释水槽送液而贮存后，向***外排出，也可以再利用。也可以将稀释水的至少一部分送液到蒸馏处理水槽中，在蒸馏处理水槽中与蒸馏处理水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如后述那样进行反渗透膜处理。

如上所述，从作为处理对象的含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，进而，将浓缩了离子的浓缩水(最终段的浓缩水)作为第二回收物回收，得到稀释水(第1段的稀释水)，进行含有氨的水的减容化。另外，第一回收物、第二回收物、稀释水能够再利用。

在图3所示的水处理装置3、图4所示的水处理装置4、图5所示的水处理装置5中，随着从第1段到后段的膜组件，向各膜组件供给的浓缩水被浓缩，因此成为高浓度。最终浓缩成高浓度，因此通过能够降低渗透压的本方法，能够浓缩至在以往的反渗透膜法中因渗透压的影响而难以浓缩的浓度。

在向第1段膜组件10a供给蒸馏处理水时，例如施加7MPa以下的压力，向后段的膜组件的浓缩水的供给只要通过施加于第1段膜组件10a的压力来进行即可。各膜组件中的第一空间14的入口压力优选为7MPa以下的范围，第二空间16的入口压力优选为比第一空间14的入口压力小的压力，第二空间16的入口压力更优选为第一空间14的入口压力的50％以下。由此，能够降低由压力引起的半透膜的破损风险。

优选使各膜组件10中的第一空间14侧的流量比第二空间16侧的流量大。若第一空间14侧的流量为第二空间16侧的流量以下，则有时后段的膜组件的第一空间14侧的流量不足。例如，泵18、逆变器20、阀22a、22b、22c、阀23、阀32a、32b、32c、阀32等作为使第一空间的流量比第二空间的流量大的流量调节单元发挥功能。

若渗透通量过大，则膜面的浓度极化变大，有时产生积垢风险变高、压力变得过高这样的问题。另外，若渗透通量过小，则有时浓缩效率变差。从这些观点出发，各膜组件10的渗透通量优选为0.005m/d～0.05m/d的范围，更优选为0.015m/d～0.04m/d的范围。例如，泵18、逆变器20、阀22a、22b、22c、阀23、阀32a、32b、32c、阀32等作为将渗透通量控制在上述范围的渗透通量调节单元发挥功能。

另外，阀的设置位置、设置数量只不过是一个例子，可以比图3、图4、图5所示的数量多，也可以设置在其他配管中的至少一个。另外，也可以在各配管中的至少一个上设置作为测定流量的流量测定单元的流量计、作为测定压力的压力测定单元的压力计。

另外，图3、图4、图5是装置结构的一例，半透膜组件的排列、供给水的供给方法等也可以适当变更。

图5的水处理装置与各段的膜组件的第一空间以及第二空间分别串联地通水，因此与图3、图4的水处理装置相比，能够抑制整体的水量，能够降低泵的动力，因此优选。

在本实施方式的水处理方法和水处理装置中，也可以使用多段式的膜组件，作为各段的膜组件，使用具备并联连接的多根膜组件的膜组件单元。图6、图7表示这样的结构的水处理装置的例子。图6、图7所示的水处理装置具有如下结构：在第1段中，将半透膜组件以4列并联的方式组合，在第2段中，将半透膜组件以4列并联的方式组合，在第3段中，将半透膜组件以2列并联的方式组合，在第4段中，将半透膜组件以2列并联的方式组合，以串联的方式连接为4段。

图6所示的水处理装置6具备作为第一回收单元的蒸馏装置11以及作为第二回收单元的例如第1段膜组件单元100a、第2段膜组件单元100b、第3段膜组件单元100c、第4段膜组件单元100d，上述第一回收单元从含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，上述第二回收单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的以多段连接的半透膜组件，将蒸馏装置11的蒸馏处理水通水于第1段的半透膜组件的第一空间14，对第一空间14加压，使蒸馏处理水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，针对该浓缩水进一步使用后一段以后的半透膜组件而得到浓缩水，并且向各段的半透膜组件的第二空间16通水蒸馏处理水的一部分或浓缩水的一部分而得到稀释水。第1段膜组件单元100a例如具备并联连接的4个膜组件，第2段膜组件单元100b例如具备并联连接的4个膜组件，第3段膜组件单元100c例如具备并联连接的2个膜组件，第4段膜组件单元100d例如具备并联连接的2个膜组件。各个膜组件10具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置6也可以具备贮存蒸馏处理水的蒸馏处理水槽84和贮存来自第4段膜组件单元100d的浓缩水的浓缩水槽86。膜组件单元100是向第1段的膜组件单元的各膜组件的第一空间及第二空间供给蒸馏处理水，将该浓缩水依次供给至后段的膜组件单元的各膜组件的第一空间及第二空间而进行浓缩处理的装置。

在图6的水处理装置6中，在蒸馏装置11的入口连接有配管25。在蒸馏装置11的第一回收物出口连接有配管27。蒸馏装置11的蒸馏处理水出口与蒸馏处理水槽84的入口通过配管29连接。蒸馏处理水槽84的出口与第1段膜组件单元100a的各膜组件的第一空间入口及第二空间入口介由泵18利用配管88连接。第1段膜组件单元100a的各膜组件的第一空间出口与第2段膜组件单元100b的各膜组件的第一空间入口及第二空间入口利用配管90连接。第2段膜组件单元100b的各膜组件的第一空间出口与第3段膜组件单元100c的各膜组件的第一空间入口及第二空间入口利用配管94连接。第3段膜组件单元100c的各膜组件的第一空间出口与第4段膜组件单元100d的各膜组件的第一空间入口及第二空间入口利用配管98连接。第4段膜组件单元100d的各膜组件的第一空间出口与浓缩水槽86的入口利用配管104连接。在第1段膜组件单元100a的各膜组件的第二空间出口连接有配管92，在第2段膜组件单元100b的各膜组件的第二空间出口连接有配管96，在第3段膜组件单元100c的各膜组件的第二空间出口连接有配管102，在第4段膜组件单元100d的各膜组件的第二空间出口连接有配管106，配管96、102、106也可以与配管92合流。

膜组件单元100是如下装置：使用具备具有由半透膜12分隔出的第一空间14及第二空间16的膜组件10的多段式的膜组件单元，向第1段膜组件单元的各膜组件的第一空间及第二空间供给蒸馏处理水，将其浓缩水依次供给至后段的膜组件单元的各膜组件的第一空间及第二空间，通过对各段膜组件的第一空间14进行加压，使该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16而浓缩水。即，在膜组件单元100中，使用半透膜12浓缩蒸馏处理水，该浓缩水使用下一段的半透膜12进一步进行浓缩。

在水处理装置6中，含有氨的含有氨的水通过配管25向蒸馏装置11供给。在蒸馏装置11中进行蒸馏，从含有氨的水中将氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物回收(第一回收工序)。第一回收物通过配管27而排出。

用蒸馏装置11得到的蒸馏处理水根据需要贮存在蒸馏处理水槽84中后，利用泵18从蒸馏处理水槽84通过配管88向第1段膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14和第二空间16送液。第1段膜组件单元100a的各膜组件中，第一空间14a被加压，该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16(浓缩工序(第1段))，并且在第二空间16得到稀释水(稀释工序(第1段))。在第1段膜组件10的第二空间16得到的稀释水通过配管92根据需要贮存于稀释水槽后，向***外排出。

在第1段膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14得到的浓缩水通过配管90向第2段膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14和第二空间16送液。在第2段膜组件单元100b的各膜组件中，第一空间14被加压，该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16(浓缩工序(第2段))，并且在第二空间16得到稀释水(稀释工序(第2段))。在第2段膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16得到的稀释水通过配管96根据需要贮存在稀释水槽中后，向***外排出。

在第2段膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14得到的浓缩水通过配管94向第3段膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14和第二空间16送液。在第3段膜组件单元100c的各膜组件中，第一空间14被加压，该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16(浓缩工序(第3段))，并且在第二空间16得到稀释水(稀释工序(第3段))。在第3段膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16得到的稀释水通过配管102根据需要贮存在稀释水槽中后，向***外排出。

在第3段膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14得到的浓缩水通过配管98向第4段膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14和第二空间16送液。第4段膜组件单元100d的各膜组件中，第一空间14被加压，该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16(浓缩工序(第4段))，并且在第二空间16得到稀释水(稀释工序(第4段))(以上、第二回收工序)。在第4段膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14得到的浓缩水通过配管104根据需要贮存于浓缩水槽86后，作为第二回收物排出。在第4段膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16得到的稀释水通过配管106根据需要贮存在稀释水槽中后，向***外排出。

在此，泵18、配管88、90、94、98等作为向各段的膜组件单元100a、100b、100c、100d的各膜组件的第一空间14、第二空间16供给蒸馏处理水或浓缩水的供给单元发挥功能。

在各段的膜组件单元100a、100b、100c、100d的各膜组件的第二空间16得到的稀释水可以向***外排出，也可以根据需要向稀释水槽送液而贮存后，向***外排出，也可以再利用。稀释水的至少一部分也可以被送液至蒸馏处理水槽84中，在蒸馏处理水槽84中与蒸馏处理水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如后述那样进行反渗透膜处理。

如上所述，从作为处理对象的含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，进而，将浓缩了离子的浓缩水(最终段的浓缩水)作为第二回收物回收，得到稀释水(各段的稀释水)，进行含有氨的水的减容化。另外，第一回收物、第二回收物、稀释水能够再利用。

图7所示的水处理装置7具备作为第一回收单元的蒸馏装置11以及作为第二回收单元的例如第1段膜组件单元100a、第2段膜组件单元100b、第3段膜组件单元100c、第4段膜组件单元100d，上述第一回收单元从含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，上述第二回收单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的以多段连接的半透膜组件，将蒸馏装置11的蒸馏处理水通水于第1段的半透膜组件的第一空间14，对第一空间14加压，使蒸馏处理水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，针对该浓缩水进一步使用后一段以后的半透膜组件而得到浓缩水，并且向各段的半透膜组件的第二空间16通水浓缩水的至少一部分或从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分而得到稀释水。第1段膜组件单元100a例如具备并联连接的4个膜组件，第2段膜组件单元100b例如具备并联连接的4个膜组件，第3段膜组件单元100c例如具备并联连接的2个膜组件，第4段膜组件单元100d例如具备并联连接的2个膜组件。各个膜组件10具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置7也可以具备贮存蒸馏处理水的蒸馏处理水槽84和贮存来自第4段膜组件单元100d的浓缩水的浓缩水槽86。膜组件单元100是向第1段的膜组件的第一空间供给蒸馏处理水，将其浓缩水依次供给至后段的膜组件的第一空间而进行浓缩处理的装置。

在图7的水处理装置7中，在蒸馏装置11的入口连接有配管25。在蒸馏装置11的第一回收物出口连接有配管27。蒸馏装置11的蒸馏处理水出口与蒸馏处理水槽84的入口利用配管29连接。蒸馏处理水槽84的出口与第1段膜组件单元100a的各膜组件的第一空间入口介由泵18利用配管108连接。第1段膜组件单元100a的各膜组件的第一空间出口和第2段膜组件单元100b的各膜组件的第一空间入口利用配管110连接。第2段膜组件单元100b的各膜组件的第一空间出口与第3段膜组件单元100c的各膜组件的第一空间入口利用配管112连接。第3段膜组件单元100c的各膜组件的第一空间出口和第4段膜组件单元100d的各膜组件的第一空间入口利用配管114连接。第4段膜组件单元100d的各膜组件的第一空间出口与浓缩水槽86的入口利用配管116连接。从配管116分支的配管118与第4段膜组件单元100d的各膜组件的第二空间入口连接。第4段膜组件单元100d的各膜组件的第二空间出口与第3段膜组件单元100c的各膜组件的第二空间入口利用配管120连接。第3段膜组件单元100c的各膜组件的第二空间出口与第2段膜组件单元100b的各膜组件的第二空间入口利用配管122连接。第2段膜组件单元100b的各膜组件的第二空间出口与第1段膜组件单元100a的各膜组件的第二空间入口利用配管124连接。在第1段膜组件单元100a的各膜组件的第二空间出口连接有配管126。

膜组件单元100是如下装置：使用具备具有由半透膜12分隔出的第一空间14及第二空间16的膜组件10的多段式的膜组件单元，向第1段膜组件单元的各膜组件的第一空间供给蒸馏处理水，将其浓缩水依次串联地通水至后段的膜组件单元的各膜组件的第一空间，将最终段的膜组件单元的各膜组件的浓缩水的至少一部分供给至自身的第二空间，将所得到的稀释水串联地通水于其前段的膜组件单元的各膜组件的第二空间16，通过对各段的第一空间14进行加压，从而使该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16而浓缩水。即，在膜组件单元100中，使用半透膜12浓缩蒸馏处理水，该浓缩水使用下一段的半透膜12进一步进行浓缩。

在水处理装置7中，含有氨的含有氨的水通过配管25向蒸馏装置11供给。在蒸馏装置11中进行蒸馏，从含有氨的水中将氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物回收(第一回收工序)。第一回收物通过配管27而排出。

在蒸馏装置11得到的蒸馏处理水根据需要贮存在蒸馏处理水槽84中后，利用泵18从蒸馏处理水槽84通过配管108向第1段膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14送液。另一方面，经由后述的第4段膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16、第3段膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16、第2段膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16而送液的稀释水通过配管124向第1段膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16送液。第1段膜组件单元100a的各膜组件中，第一空间14被加压，该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16(浓缩工序(第1段))，并且在第二空间16得到稀释水(稀释工序(第1段))。在第1段膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14得到的浓缩水通过配管110向第2段膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14送液。在第1段膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16得到的稀释水通过配管126向***外排出。

在第2段膜组件单元100b的各膜组件中，经由后述的第4段膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16、第3段膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16而送液的稀释水通过配管122向第2段膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16送液。第一空间14被加压，该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16(浓缩工序(第2段))，并且在第二空间16得到稀释水(稀释工序(第2段))。在第2段膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14得到的浓缩水通过配管112向第3段膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14送液。在第2段膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16得到的稀释水通过配管124向第1段膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16送液。

第3段膜组件单元100c的各膜组件中，经由后述的第4段膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16而送液的稀释水通过配管120向第3段膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16送液。第一空间14被加压，该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16(浓缩工序(第3段))，并且在第二空间16得到稀释水(稀释工序(第3段))。在第3段膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14得到的浓缩水通过配管114向第4段膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14送液。在第3段膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16得到的稀释水通过配管122向第2段膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16送液。

在第4段膜组件单元100d的各膜组件中，如下所述，在第4段膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14得到的浓缩水通过配管116、118向第二空间16送液。第一空间14被加压，该第一空间14中含有的水介由半透膜12透过至第二空间16(浓缩工序(第4段))，并且在第二空间16得到稀释水(稀释工序(第4段))(以上，第二回收工序)。在第4段膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14得到的浓缩水通过配管116根据需要贮存于浓缩水槽86后，作为第二回收物排出。从配管116分支的浓缩水通过配管118向第4段膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16送液。在第4段膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16得到的稀释水通过配管120向第3段膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16送液。

在此，泵18、配管108、110、112、114、116、118、120、122、124等作为向各段的膜组件单元100a、100b、100c、100d的各膜组件的第一空间14、第二空间16供给蒸馏处理水或浓缩水或稀释水的供给单元发挥功能。

在膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16得到的稀释水可以向***外排出，也可以根据需要向稀释水槽送液而贮存后，向***外排出，也可以再利用。稀释水的至少一部分也可以被送液至蒸馏处理水槽84，在蒸馏处理水槽84中与蒸馏处理水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如后述那样进行反渗透膜处理。

如上所述，从作为处理对象的含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，进而，将浓缩了离子的浓缩水(最终段的浓缩水)作为第二回收物回收，得到稀释水(各段的稀释水)，进行含有氨的水的减容化。另外，第一回收物、第二回收物、稀释水能够再利用。

在向第1段膜组件单元100a的各膜组件供给蒸馏处理水时，例如施加7MPa以下的压力，向后段的膜组件单元的浓缩水的供给只要通过施加于第1段膜组件单元100a的各膜组件的压力来进行即可。各膜组件中的第一空间14的入口压力优选为7MPa以下的范围，第二空间16的入口压力优选为比第一空间14的入口压力小的压力，第二空间16的入口压力更优选为第一空间14的入口压力的50％以下。由此，能够降低由压力引起的半透膜的破损风险。

优选使各膜组件10中的第一空间14侧的流量比第二空间16侧的流量大。若第一空间14侧的流量为第二空间16侧的流量以下，则有时后段的膜组件的第一空间14侧的流量不足。例如，泵18等作为使第一空间的流量比第二空间的流量大的流量调节单元发挥功能。

若渗透通量过大，则浓度差变大，有时产生积垢风险变高、压力变得过高这样的问题。另外，若渗透通量过小，则有时浓缩效率变差。从这些观点出发，各膜组件10的渗透通量优选为0.005m/d～0.05m/d的范围，更优选为0.015m/d～0.04m/d的范围。例如，泵18等作为将渗透通量控制在上述范围内的渗透通量调节单元发挥功能。

另外，也可以在各配管中的至少一个上设置阀，阀的设置位置、设置数量没有特别限制。另外，也可以在各配管中的至少一个上设置作为测定流量的流量测定单元的流量计、作为测定压力的压力测定单元的压力计。

另外，图6、图7是装置结构的一例，半透膜组件的段数、并联数、排列或供给水的供给方法等也可以适当变更。

在膜组件中，为了将作为第二回收物的蒸馏处理水中的想要回收的物质浓缩至优选的浓度，优选膜组件以串联多段地组装。在如水处理装置3、4、5、6、7那样使用多段式的膜组件的情况下，膜组件的段数只要根据目标的处理水的浓度等来决定即可。例如，在想要从更薄的浓度的蒸馏处理水得到更浓的浓度的处理水的情况下，增加膜组件单元的段数即可。

在如水处理装置6、7那样使用具备并联连接的多根膜组件的膜组件单元作为各段的膜组件的情况下，各膜组件单元中的膜组件的根数只要根据蒸馏处理水的流量等来决定即可。

可以在1个以上的段的膜组件上设置浓缩水槽、稀释水槽，也可以在各段的膜组件上设置浓缩水槽、稀释水槽。

作为被处理水的含氨的水只要是含有铵离子的水即可，没有特别限制。含氨的水例如是含有硫酸根离子和铵离子的水，例如可列举出从半导体工厂排出的排水、从化学工厂排出的排水等。特别是在半导体工厂中，为了进行晶片的清洗等而使用氨，为了处理氨的洗涤器处理而使用硫酸。因此，排水中含有铵离子和硫酸根离子。作为排水的有效活用，将排水中的氨和硫酸回收并再利用。

作为蒸馏装置11，只要是能够通过蒸馏从含有氨的含有氨的水中回收氨的装置即可，没有特别限制。作为蒸馏装置11，例如可举出介由气体透过膜回收挥发性的氨的膜蒸馏装置、减压蒸馏装置等。例如，也可以将用蒸馏装置11以气体的形式回收的氨添加到硫酸中制成硫酸铵进行回收。由此，能够回收纯度高的硫酸铵。

作为膜组件所具备的半透膜12，例如可举出反渗透膜(RO膜)、正渗透膜(FO膜)、纳米过滤膜(NF膜)等半透膜。半透膜优选为反渗透膜、正渗透膜、纳米过滤膜。

作为构成半透膜12的材料，没有特别限定，例如可举出乙酸纤维素系树脂等纤维素系树脂、聚醚砜系树脂等聚砜系树脂、聚酰胺系树脂等。

作为半透膜12的形状，可举出平膜、中空纤维膜、螺旋膜等。从能够增大半透膜的表面积等方面考虑，优选中空纤维膜。

第二回收物是在蒸馏处理水中含有的溶解性固体成分(TDS)，例如可以举出硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙等无机盐等。

本实施方式的水处理方法和水处理装置可以在第一回收工序(第一回收单元)的前段包括例如使用精密过滤膜(MF膜)、超滤膜(UF膜)等的膜处理工序(膜处理单元)、反渗透膜处理工序(反渗透膜处理单元)、凝集沉淀处理工序(凝集沉淀处理单元)、有机物除去处理工序(有机物除去处理单元)、pH调节工序(pH调节单元)、水温调整工序(水温调整单元)中的至少一个预处理工序(预处理单元)。

例如，为了在蒸馏装置11的前段高效地回收想要通过蒸馏回收的物质，也可以进行pH调节、水温调整。虽然也取决于含有氨的水的水质、第一回收物的浓度条件等，但含有氨的水的pH优选为10～12的范围，水温优选为30～40℃的范围。

也可以在蒸馏装置11的后段且通水至半透膜组件之前，再次进行pH调节和水温调整。半透膜组件中的通水时的pH、水温根据含氨的水的水质、半透膜组件的材质等来决定即可。例如，含有氨的水的pH优选为3～8的范围，水温优选为15～40℃的范围。

pH调节例如在pH调节槽中添加pH调节剂来调节pH即可。作为pH调节剂，可举出盐酸、硫酸等酸、氢氧化钠等碱等。

水温调整例如可以设置水温调整槽，在水温调整槽中利用加热器等加热装置进行加热，也可以设置热交换器来进行调整。

本实施方式的水处理方法和水处理装置可以在第二回收工序(第二回收单元)之后还包括将从第二回收工序(第二回收单元)排出的稀释水的至少一部分通水于反渗透膜而得到透过水的水回收工序(水回收单元)以及将从反渗透膜排出的浓缩水送回至半透膜组件的前段的送回工序(送回单元)。

将这样的结构的水处理装置的一例示于图8。

图8的水处理装置8除了图1的水处理装置1的结构以外，还具备反渗透膜处理装置200作为将从膜组件10排出的稀释水的至少一部分通水至反渗透膜而得到透过水的水回收单元。

在图8的水处理装置8中，膜组件10的第二空间出口与反渗透膜处理装置200的入口利用配管30连接。在反渗透膜处理装置200的RO透过水出口连接有配管202。反渗透膜处理装置200的RO的浓缩水出口和配管24中的泵18的上游侧利用作为送回单元的配管204连接。其他结构与图1的水处理装置1的结构相同。在图2～图7的水处理装置2～7中，也可以设置反渗透膜处理装置200、作为送回单元的配管204。

在水处理装置8中，与图1的水处理装置1同样地进行第一回收工序和第二回收工序。在膜组件10的第二空间16得到的稀释水通过配管30向反渗透膜处理装置200送液。在反渗透膜处理装置200中，使用反渗透膜进行反渗透膜处理，得到RO浓缩水和RO透过水(水回收工序)。所得到的RO透过水通过配管202向***外排出，能够再利用。RO浓缩水通过配管204向膜组件10的前段、例如向配管24送回，与蒸馏处理水混合(送回工序)。RO浓缩水也可以送回到蒸馏装置11的前段，与含有氨的水混合。

如上所述，从作为处理对象的含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物，进而，将浓缩了离子的浓缩水作为第二回收物回收，进行含有氨的水的减容化。第一回收物、第二回收物能够再利用。另外，通过对稀释水进一步进行反渗透膜处理，能够成为更适合再利用的水质。通过将RO浓缩水送回半透膜组件的前段，能够降低排水的量。

符号说明

1、2、3、4、5、6、7、8 水处理装置，

10、10a、10b、10c 膜组件，

11 蒸馏装置，

12、12a、12b、12c 半透膜，

14、14a、14b、14c 第一空间，

16、16a、16b、16c 第二空间，

18 泵，

20 逆变器，

22、22a、22b、22c、23、32、32a、32b、32c 阀，

24、25、26、27、28、29、30、34、36、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、88、90、92、94、96、98、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、202、204 配管，

60a、60b、60c、62a、62b、62c 稀释水槽，

84 蒸馏处理水槽，

86 浓缩水槽，

100、100a、100b、100c、100d 膜组件单元，

200 反渗透膜处理装置。

Claims (8)

1.一种水处理方法，是从含有氨的水中回收有价物的水处理方法，其特征在于，

所述水处理方法包括如下工序：

第一回收工序，用蒸馏装置从所述含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物；以及

第二回收工序，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，将所述蒸馏装置的蒸馏处理水通水于所述第一空间，对所述第一空间进行加压，使所述蒸馏处理水中含有的水透过所述半透膜，由此得到作为浓缩水的第二回收物，并且向所述第二空间通水所述蒸馏处理水的一部分或所述浓缩水的至少一部分而得到稀释水。

2.一种水处理方法，是从含有氨的水中回收有价物的水处理方法，其特征在于，

所述水处理方法包括如下工序：

第一回收工序，用蒸馏装置从所述含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物；以及

第二回收工序，使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的以多段连接的半透膜组件，将所述蒸馏装置的蒸馏处理水通水于第1段的半透膜组件的第一空间，对所述第一空间进行加压，使所述蒸馏处理水中含有的水透过所述半透膜，由此得到浓缩水，针对该浓缩水进一步使用后一段以后的半透膜组件而得到作为浓缩水的第二回收物，并且向各段的半透膜组件的第二空间通水所述蒸馏处理水的一部分或所述浓缩水的至少一部分或从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分而得到稀释水。

3.根据权利要求1或2所述的水处理方法，其特征在于，还包括如下工序：

水回收工序，在所述第二回收工序之后，将从所述第二回收工序排出的所述稀释水的至少一部分通水至反渗透膜，得到透过水；以及

送回工序，将从所述反渗透膜排出的浓缩水送回至所述半透膜组件的前段。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的水处理方法，其特征在于，

所述含有氨的水的硫酸根离子浓度为6000mg/L以上、铵离子的浓度为2000mg/L以上。

5.一种水处理装置，是从含有氨的水中回收有价物的水处理装置，其特征在于，

所述水处理装置具备：

第一回收单元，其用蒸馏装置从所述含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物；以及

第二回收单元，其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，将所述蒸馏装置的蒸馏处理水通水于所述第一空间，对所述第一空间加压，使所述蒸馏处理水中含有的水透过所述半透膜，由此得到作为浓缩水的第二回收物，并且向所述第二空间通水所述蒸馏处理水的一部分或所述浓缩水的至少一部分而得到稀释水。

6.一种水处理装置，是从含有氨的水中回收有价物的水处理装置，其特征在于，

所述水处理装置具备：

第一回收单元，其用蒸馏装置从所述含有氨的水中回收氨和铵离子中的至少一种作为第一回收物；以及

第二回收单元，其使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的以多段连接的半透膜组件，将所述蒸馏装置的蒸馏处理水通水于第1段的半透膜组件的第一空间，对所述第一空间进行加压，使所述蒸馏处理水中含有的水透过所述半透膜，由此得到浓缩水，针对该浓缩水进一步使用后一段以后的半透膜组件而得到作为浓缩水的第二回收物，并且向各段的半透膜组件的第二空间通水所述蒸馏处理水的一部分或所述浓缩水的至少一部分或从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分而得到稀释水。

7.根据权利要求5或6所述的水处理装置，其特征在于，

所述水处理装置还具备：

水回收单元，其在所述第二回收单元之后将从所述第二回收单元排出的所述稀释水的至少一部分通水至反渗透膜，得到透过水；以及

送回单元，其将从所述反渗透膜排出的浓缩水送回至所述半透膜组件的前段。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的水处理装置，其特征在于，

所述含有氨的水的硫酸根离子浓度为6000mg/L以上、铵离子的浓度为2000mg/L以上。

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