JP2690233B2 - 水処理設備 - Google Patents
水処理設備Info
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- JP2690233B2 JP2690233B2 JP4010120A JP1012092A JP2690233B2 JP 2690233 B2 JP2690233 B2 JP 2690233B2 JP 4010120 A JP4010120 A JP 4010120A JP 1012092 A JP1012092 A JP 1012092A JP 2690233 B2 JP2690233 B2 JP 2690233B2
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は原水を処理して必要な水
質の処理水を得るための水処理設備(造水設備)に係
り、特に、原水のpHの調整が容易な水処理設備に関す
る。
質の処理水を得るための水処理設備(造水設備)に係
り、特に、原水のpHの調整が容易な水処理設備に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、SAE Technical
Paper 901208に示される様な、宇宙空間に
おける排水の浄化に膜蒸留法による水処理装置を用いた
場合、原水中にアンモニアが含まれていると処理水(生
成水)の中にもアンモニアが混入することが知られてい
る。膜蒸留法の原理は、疎水性多孔質膜を介して高温の
原水と低温の冷却水とを膜に接しながら流すと、膜自身
が気体は通すが液としての水は通さない性質を有するこ
とから、原水より発生した水蒸気のみが膜を通って拡散
移動し、蒸留水(生成水)として冷却水表面で吸収され
るというものである。したがって、原水中の不揮発性の
不純物が生成水に混入することは完全に防止できるが、
揮発性の不純物が生成水に混入することは防止できな
い。アンモニアは揮発性なので、それが原水中に含まれ
ていると生成水にも混入することになる。これを防ぐた
めには、原水のpHを低くする(酸性にする)ことによ
って、原水中に含まれるアンモニアをアンモニウムイオ
ンとし、水蒸気とともに揮発しないようにすることが必
要である。
Paper 901208に示される様な、宇宙空間に
おける排水の浄化に膜蒸留法による水処理装置を用いた
場合、原水中にアンモニアが含まれていると処理水(生
成水)の中にもアンモニアが混入することが知られてい
る。膜蒸留法の原理は、疎水性多孔質膜を介して高温の
原水と低温の冷却水とを膜に接しながら流すと、膜自身
が気体は通すが液としての水は通さない性質を有するこ
とから、原水より発生した水蒸気のみが膜を通って拡散
移動し、蒸留水(生成水)として冷却水表面で吸収され
るというものである。したがって、原水中の不揮発性の
不純物が生成水に混入することは完全に防止できるが、
揮発性の不純物が生成水に混入することは防止できな
い。アンモニアは揮発性なので、それが原水中に含まれ
ていると生成水にも混入することになる。これを防ぐた
めには、原水のpHを低くする(酸性にする)ことによ
って、原水中に含まれるアンモニアをアンモニウムイオ
ンとし、水蒸気とともに揮発しないようにすることが必
要である。
【0003】この例に限らず、水処理装置においては、
原水のpHの調整が必要な場合がある。
原水のpHの調整が必要な場合がある。
【0004】従来、水処理装置においてpHを調整する
方法としては、酸もしくはアルカリ水溶液をタンクに貯
蔵しておき、そこから所定量の水溶液を原水ラインに注
入し、原水のpHを調整していた(例えば「用水・廃水
便覧」改訂2版、丸善、p.385)。
方法としては、酸もしくはアルカリ水溶液をタンクに貯
蔵しておき、そこから所定量の水溶液を原水ラインに注
入し、原水のpHを調整していた(例えば「用水・廃水
便覧」改訂2版、丸善、p.385)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のように連続
的に酸もしくはアルカリ水溶液の注入によりpH調整を
行うとすれば、宇宙空間での水処理装置の場合には、宇
宙空間に酸やアルカリの水溶液を相当量持って行き、保
管する必要がある。しかしながら、宇宙ステーション中
に酸やアルカリの水溶液のタンクを設置することは安全
上問題である。本発明は、酸やアルカリの水溶液を用意
する必要なしに原水のpH調整の可能な水処理設備の提
供を目的とする。
的に酸もしくはアルカリ水溶液の注入によりpH調整を
行うとすれば、宇宙空間での水処理装置の場合には、宇
宙空間に酸やアルカリの水溶液を相当量持って行き、保
管する必要がある。しかしながら、宇宙ステーション中
に酸やアルカリの水溶液のタンクを設置することは安全
上問題である。本発明は、酸やアルカリの水溶液を用意
する必要なしに原水のpH調整の可能な水処理設備の提
供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の水処理設備は特
許請求の範囲の各請求項に記載の構成を有する。
許請求の範囲の各請求項に記載の構成を有する。
【0007】
【作用】本発明の設備によれば、酸・アルカリ水溶液を
別に用いないで、又は、中性塩水溶液のみを用いて、水
処理装置への原水のpHを調整することが可能となるこ
とから、設備内に酸・アルカリ水溶液タンクを保有する
必要がなくなる。特に、宇宙や潜水艦等の閉鎖空間系に
おいては、安全上、酸やアルカリ等の薬品タンクは極力
省きたいという要請があることから、酸やアルカリのタ
ンクの不要化もしくは中性塩水溶液のタンクのみの設置
のみで足ることは大きい利点となる。
別に用いないで、又は、中性塩水溶液のみを用いて、水
処理装置への原水のpHを調整することが可能となるこ
とから、設備内に酸・アルカリ水溶液タンクを保有する
必要がなくなる。特に、宇宙や潜水艦等の閉鎖空間系に
おいては、安全上、酸やアルカリ等の薬品タンクは極力
省きたいという要請があることから、酸やアルカリのタ
ンクの不要化もしくは中性塩水溶液のタンクのみの設置
のみで足ることは大きい利点となる。
【0008】
【実施例】図1に本発明に係る造水設備としての水処理
設備の一実施例を示す。本水処理設備は電気透析を用い
たpH調整部101と水処理部108とそれらを結ぶ配
管とから構成される。pH調整部101は電極105、
106を有する室をイオン交換膜102で仕切った構成
のものである。水処理部108は例えば膜蒸留による純
水製造装置またはボイラー等による蒸留装置であり、原
水107を供給され、これを膜蒸留または蒸留して得た
純水もしくは蒸留水を生成水(処理水)110として取
り出し、また、上記膜蒸留または蒸留の結果として、原
水107よりも不純物が濃縮された濃縮水109を排出
するものである。
設備の一実施例を示す。本水処理設備は電気透析を用い
たpH調整部101と水処理部108とそれらを結ぶ配
管とから構成される。pH調整部101は電極105、
106を有する室をイオン交換膜102で仕切った構成
のものである。水処理部108は例えば膜蒸留による純
水製造装置またはボイラー等による蒸留装置であり、原
水107を供給され、これを膜蒸留または蒸留して得た
純水もしくは蒸留水を生成水(処理水)110として取
り出し、また、上記膜蒸留または蒸留の結果として、原
水107よりも不純物が濃縮された濃縮水109を排出
するものである。
【0009】pH調整部101の室を仕切るイオン交換
膜102はアニオン交換膜(選択的に陰イオンのみを通
過させる膜)から成り、電極105は陽極、電極106
は陰極とし、電極105側の室に原水103を流入さ
せ、そこから出た原水107を水処理部108に供給
し、他方、電極106側の室には水処理部108から排
出された濃縮水109を流し、そこから最終的な濃縮水
104が排出される。原水103には、通常、イオンが
含まれており、たとえば硫酸ナトリウムが含まれてい
る。ここで、水処理部108からの濃縮水109は原水
103よりも硫酸ナトリウム濃度が高いから、電極10
5、106に直流電圧をかけて電流を流すと、アニオン
交換膜102を介して、濃縮水109から原水103に
向かって陰イオン(硫酸イオン)が移動する。その結
果、電極105側の室内の原水中に硫酸が生成され、該
原水のpHは低下する。pHの低下した原水は水処理部
108に低pH原水107として供給される。水処理部
108にて濃縮された濃縮水109は硫酸ナトリウムば
かりでなく硫酸も濃縮されており、そのpHは低pH原
水107よりも低くなっている。この濃縮水109はp
H調整部101における電気透析により、濃縮水中の硫
酸イオン、すなわち硫酸が除去されるので最終的な濃縮
水104はpHが元の値に回復し、中性の濃縮水として
排出される。この中性の最終濃縮水104は捨てるか又
は宇宙ステーションならばタンク中に溜める。
膜102はアニオン交換膜(選択的に陰イオンのみを通
過させる膜)から成り、電極105は陽極、電極106
は陰極とし、電極105側の室に原水103を流入さ
せ、そこから出た原水107を水処理部108に供給
し、他方、電極106側の室には水処理部108から排
出された濃縮水109を流し、そこから最終的な濃縮水
104が排出される。原水103には、通常、イオンが
含まれており、たとえば硫酸ナトリウムが含まれてい
る。ここで、水処理部108からの濃縮水109は原水
103よりも硫酸ナトリウム濃度が高いから、電極10
5、106に直流電圧をかけて電流を流すと、アニオン
交換膜102を介して、濃縮水109から原水103に
向かって陰イオン(硫酸イオン)が移動する。その結
果、電極105側の室内の原水中に硫酸が生成され、該
原水のpHは低下する。pHの低下した原水は水処理部
108に低pH原水107として供給される。水処理部
108にて濃縮された濃縮水109は硫酸ナトリウムば
かりでなく硫酸も濃縮されており、そのpHは低pH原
水107よりも低くなっている。この濃縮水109はp
H調整部101における電気透析により、濃縮水中の硫
酸イオン、すなわち硫酸が除去されるので最終的な濃縮
水104はpHが元の値に回復し、中性の濃縮水として
排出される。この中性の最終濃縮水104は捨てるか又
は宇宙ステーションならばタンク中に溜める。
【0010】本実施例では、アニオン交換膜を用いて原
水を酸性にする場合を説明したが、カチオン交換膜(選
択的に陽イオンのみを通過させる膜)を用いれば原水を
アルカリ性にすることも実施可能である。
水を酸性にする場合を説明したが、カチオン交換膜(選
択的に陽イオンのみを通過させる膜)を用いれば原水を
アルカリ性にすることも実施可能である。
【0011】本実施例では、酸やアルカリの水溶液をタ
ンクに貯蔵することなく原水のpHの調整が可能となる
から、安全上、効果的であるとともに設備全体の小形化
に寄与する。
ンクに貯蔵することなく原水のpHの調整が可能となる
から、安全上、効果的であるとともに設備全体の小形化
に寄与する。
【0012】図2に膜蒸留法を用いた本発明に係る造水
設備系統の一例を示す。図2は図1において、水処理部
108の詳細を示したものに相当する。本設備は閉鎖空
間系における造水システムであり、pH調整部201と
水処理部たる膜蒸留部とから成る。膜蒸留部は膜蒸留セ
ル202、原水加熱器203、冷却水冷却器204、熱
交換器205、原水循環ポンプ206、冷却水循環ポン
プ207から構成されている。pH調整部201は電極
209、210、イオン交換膜208を有しており、イ
オン交換膜208はアニオン交換膜から成り、電極20
9は陰極、電極210は陽極とし、原水211はたとえ
ば硫酸ナトリウムを含んでいるとする。原水211は先
ずpH調整部201の陽極側に入り、陰極側を流れる膜
蒸留部からの濃縮水218からイオン交換膜208を介
して硫酸イオン(もしくは硫酸)をもらってpHが酸性
側に移行する。このようにして低pH原水217となっ
た原水は、膜蒸留部の原水ポンプ206を含む原水循環
系212に入る。この原水は熱交換器205により予熱
された後、原水加熱器203によって加熱され、膜蒸留
セル202に送られる。膜蒸留セル202内では、疎水
性多孔質膜215を介してその1方の側には高温の原水
が、また他方の側には冷却水が流れる。この冷却水は熱
交換器205と冷却水ポンプ207と冷却水冷却器20
4とによって構成される冷却水循環系214を流れる。
疎水性多孔質膜は215は疎水性高分子から成る膜で、
気体は通すが液体の水は通さないという特徴を有してい
る。したがって、原水から発生した水蒸気は膜215を
透過し、冷却水に吸収され、結果として蒸留水が冷却水
から得られる。この蒸留水は生成水(処理水)216と
して冷却水循環系214より取り出される。他方、膜蒸
留セル202から出た原水213は一部は濃縮水218
としてpH調整部201の陰極側に送られ、残部は再度
原水ポンプ206により原水循環系212に戻る。pH
調整部210の陰極側へ送られた濃縮水218は、それ
に含まれている濃縮された硫酸イオン(もしくは硫酸)
をイオン交換膜208を介して原水211に供給してp
Hが元に戻った後に、本システムの最終の濃縮水219
として系外へ放出される。この最終の濃縮水218は宇
宙ステーションなどではタンク中に溜める。
設備系統の一例を示す。図2は図1において、水処理部
108の詳細を示したものに相当する。本設備は閉鎖空
間系における造水システムであり、pH調整部201と
水処理部たる膜蒸留部とから成る。膜蒸留部は膜蒸留セ
ル202、原水加熱器203、冷却水冷却器204、熱
交換器205、原水循環ポンプ206、冷却水循環ポン
プ207から構成されている。pH調整部201は電極
209、210、イオン交換膜208を有しており、イ
オン交換膜208はアニオン交換膜から成り、電極20
9は陰極、電極210は陽極とし、原水211はたとえ
ば硫酸ナトリウムを含んでいるとする。原水211は先
ずpH調整部201の陽極側に入り、陰極側を流れる膜
蒸留部からの濃縮水218からイオン交換膜208を介
して硫酸イオン(もしくは硫酸)をもらってpHが酸性
側に移行する。このようにして低pH原水217となっ
た原水は、膜蒸留部の原水ポンプ206を含む原水循環
系212に入る。この原水は熱交換器205により予熱
された後、原水加熱器203によって加熱され、膜蒸留
セル202に送られる。膜蒸留セル202内では、疎水
性多孔質膜215を介してその1方の側には高温の原水
が、また他方の側には冷却水が流れる。この冷却水は熱
交換器205と冷却水ポンプ207と冷却水冷却器20
4とによって構成される冷却水循環系214を流れる。
疎水性多孔質膜は215は疎水性高分子から成る膜で、
気体は通すが液体の水は通さないという特徴を有してい
る。したがって、原水から発生した水蒸気は膜215を
透過し、冷却水に吸収され、結果として蒸留水が冷却水
から得られる。この蒸留水は生成水(処理水)216と
して冷却水循環系214より取り出される。他方、膜蒸
留セル202から出た原水213は一部は濃縮水218
としてpH調整部201の陰極側に送られ、残部は再度
原水ポンプ206により原水循環系212に戻る。pH
調整部210の陰極側へ送られた濃縮水218は、それ
に含まれている濃縮された硫酸イオン(もしくは硫酸)
をイオン交換膜208を介して原水211に供給してp
Hが元に戻った後に、本システムの最終の濃縮水219
として系外へ放出される。この最終の濃縮水218は宇
宙ステーションなどではタンク中に溜める。
【0013】本実施例では、アニオン交換膜を用いて、
水処理部に入る原水217を酸性にする場合を説明した
が、カチオン交換膜を用いて陽イオンを原水211から
濃縮水219に移動させることにより、水処理部に入る
原水217をアルカリ性にすることも実施可能である。
またpH値の調整方法としては、原水もしくは原水循環
系内のpHを測定し、その結果を基に、pH調整部20
1での電気透析における電流もしくは電圧を変化させ、
pHを調整することが可能である。
水処理部に入る原水217を酸性にする場合を説明した
が、カチオン交換膜を用いて陽イオンを原水211から
濃縮水219に移動させることにより、水処理部に入る
原水217をアルカリ性にすることも実施可能である。
またpH値の調整方法としては、原水もしくは原水循環
系内のpHを測定し、その結果を基に、pH調整部20
1での電気透析における電流もしくは電圧を変化させ、
pHを調整することが可能である。
【0014】図3は、NH4+濃度50ppmの原水のp
Hを変化させた場合、膜蒸留部で疎水性多孔質膜を透過
した水蒸気によって得られる透過水(生成水)に混入す
るNH4+濃度(ppm)と原水のpHとの関係を示す。
膜蒸留部に供給する原水のpHを6以下に調整すると原
水中のアンモニアの揮発が抑えられ、生成水中にはアン
モニアが混入しないことがわかる。本結果から、原水の
適切なpHの調整領域は、配管材料の耐久性等を考慮す
ると、pH4〜6となる。
Hを変化させた場合、膜蒸留部で疎水性多孔質膜を透過
した水蒸気によって得られる透過水(生成水)に混入す
るNH4+濃度(ppm)と原水のpHとの関係を示す。
膜蒸留部に供給する原水のpHを6以下に調整すると原
水中のアンモニアの揮発が抑えられ、生成水中にはアン
モニアが混入しないことがわかる。本結果から、原水の
適切なpHの調整領域は、配管材料の耐久性等を考慮す
ると、pH4〜6となる。
【0015】図4は本発明に係るpH調整部である電気
透析部(図1、図2の101,201に相当する)のイ
オン交換膜の配置の一例を示す。前記の実施例1および
2において説明した電気透析法によるpH調整部では、
硫酸ナトリウム水溶液を透析することで、硫酸と水酸化
ナトリウムとしての酸およびアルカリの生成が可能であ
ったが、原水が元々塩素イオンを含んでいる場合は、電
極反応にて塩素が発生し、酸の生成ができない場合があ
る。そこで、アニオンおよびカチオン交換膜とさらに複
合膜(水素イオンと水酸イオンのみを通過させる膜)を
用いることにより、より完全に酸およびアルカリを生成
する組み合わせが望ましい。図4にその一例を示す。本
配置は単位セル当たり6室構造を有しており、図の左よ
り第1〜第6室と命名すると、第1と第2室の間、第4
と第5室の間にはカチオン交換膜401、404を、ま
た第2と第3室の間、第5と第6室の間にはアニオン交
換膜402、405を、また第3と第4室の間には複合
膜403を配した構造になっている。このセルの第2、
第3、第5、第6室に水処理部からの濃縮水406(図
1の109、図2の218に相当する)を流し、第1、
4室に水処理部へ供給するための原水407(図1の1
03、図2の211に相当する)を流し、電極408を
陽極とし、電極409を陰極として電圧をかけると、第
1室では濃縮水中の陰イオンが、第3室では陽イオンと
水酸イオンが、第4室では陰イオンと水素イオンが、第
6室では陽イオンが、濃縮されてくる。ここで、第1室
と第4室では酸が生成されることから、この流路に原水
407を流せば原水のpHを下げることができ、低pH
原水410(図1の107、図2の217に相当する)
として水処理部へ供給できる。また、濃縮水406は第
3、第6室においてアルカリが生成されることから、水
処理部において濃縮された酸を中和して廃水411(図
1の104、図2の219に相当する)として系外へ放
出できる。
透析部(図1、図2の101,201に相当する)のイ
オン交換膜の配置の一例を示す。前記の実施例1および
2において説明した電気透析法によるpH調整部では、
硫酸ナトリウム水溶液を透析することで、硫酸と水酸化
ナトリウムとしての酸およびアルカリの生成が可能であ
ったが、原水が元々塩素イオンを含んでいる場合は、電
極反応にて塩素が発生し、酸の生成ができない場合があ
る。そこで、アニオンおよびカチオン交換膜とさらに複
合膜(水素イオンと水酸イオンのみを通過させる膜)を
用いることにより、より完全に酸およびアルカリを生成
する組み合わせが望ましい。図4にその一例を示す。本
配置は単位セル当たり6室構造を有しており、図の左よ
り第1〜第6室と命名すると、第1と第2室の間、第4
と第5室の間にはカチオン交換膜401、404を、ま
た第2と第3室の間、第5と第6室の間にはアニオン交
換膜402、405を、また第3と第4室の間には複合
膜403を配した構造になっている。このセルの第2、
第3、第5、第6室に水処理部からの濃縮水406(図
1の109、図2の218に相当する)を流し、第1、
4室に水処理部へ供給するための原水407(図1の1
03、図2の211に相当する)を流し、電極408を
陽極とし、電極409を陰極として電圧をかけると、第
1室では濃縮水中の陰イオンが、第3室では陽イオンと
水酸イオンが、第4室では陰イオンと水素イオンが、第
6室では陽イオンが、濃縮されてくる。ここで、第1室
と第4室では酸が生成されることから、この流路に原水
407を流せば原水のpHを下げることができ、低pH
原水410(図1の107、図2の217に相当する)
として水処理部へ供給できる。また、濃縮水406は第
3、第6室においてアルカリが生成されることから、水
処理部において濃縮された酸を中和して廃水411(図
1の104、図2の219に相当する)として系外へ放
出できる。
【0016】図5に本発明に係る造水設備の他の一実施
例を示す。本設備は透析を用いたpH調整部501、原
液タンク502および水処理部503から構成される。
pH調整部501は電極504、505およびこれを隔
てるイオン交換膜506から構成されており、また水処
理部503は膜蒸留装置、純水製造装置またはボイラー
等を用いた蒸留装置からなる。ここで、イオン交換膜5
06はアニオン交換膜から成り、電極504は陽極、電
極505は陰極とする。原液タンク502には例えば硫
酸ナトリウム水溶液が貯蔵されている。水処理部503
は原水入口507、生成水出口508、濃縮水出口50
9を有する。原液タンク502に貯蔵されている硫酸ナ
トリウム水溶液をpH調整部501のイオン交換膜50
6で仕切られた電極504、505を夫々有する室に流
入させる。その結果、イオン交換膜506を介して陽極
504側には硫酸イオンが移動して硫酸が生成し、陰極
505側では硫酸イオンが除去されて水酸化ナトリウム
が生成する。よって、陽極504側において生成した硫
酸を水処理部503の原水流入口507に注入すること
で原水のpHを低下させることが可能である。水処理部
503において処理された後の濃縮水は注入された酸が
濃縮されていることから、廃棄するには中和の必要があ
るが、中和のためのアルカリとして、陰極505側にて
生成した水酸化ナトリウムを水処理部503の濃縮水出
口509に注入することが可能である。本実施例では、
水処理装置の原水のpH調整および濃縮水のpH回復用
に酸およびアルカリ水溶液を貯蔵するのでなくて中性塩
の水溶液を貯蔵するだけで足りることから、安全面にて
効果が高い。
例を示す。本設備は透析を用いたpH調整部501、原
液タンク502および水処理部503から構成される。
pH調整部501は電極504、505およびこれを隔
てるイオン交換膜506から構成されており、また水処
理部503は膜蒸留装置、純水製造装置またはボイラー
等を用いた蒸留装置からなる。ここで、イオン交換膜5
06はアニオン交換膜から成り、電極504は陽極、電
極505は陰極とする。原液タンク502には例えば硫
酸ナトリウム水溶液が貯蔵されている。水処理部503
は原水入口507、生成水出口508、濃縮水出口50
9を有する。原液タンク502に貯蔵されている硫酸ナ
トリウム水溶液をpH調整部501のイオン交換膜50
6で仕切られた電極504、505を夫々有する室に流
入させる。その結果、イオン交換膜506を介して陽極
504側には硫酸イオンが移動して硫酸が生成し、陰極
505側では硫酸イオンが除去されて水酸化ナトリウム
が生成する。よって、陽極504側において生成した硫
酸を水処理部503の原水流入口507に注入すること
で原水のpHを低下させることが可能である。水処理部
503において処理された後の濃縮水は注入された酸が
濃縮されていることから、廃棄するには中和の必要があ
るが、中和のためのアルカリとして、陰極505側にて
生成した水酸化ナトリウムを水処理部503の濃縮水出
口509に注入することが可能である。本実施例では、
水処理装置の原水のpH調整および濃縮水のpH回復用
に酸およびアルカリ水溶液を貯蔵するのでなくて中性塩
の水溶液を貯蔵するだけで足りることから、安全面にて
効果が高い。
【0017】
【発明の効果】本発明によると、水処理部への原水のp
Hを調整するための酸やアルカリを水溶液状態で保有す
る必要がないことから、設備の小型化が可能であるとと
もに、安全性も向上でき、特に宇宙や潜水艦等の閉鎖空
間系において、アンモニアを含む排水から膜蒸留法等で
高純度の生成水を作る場合に、原水のpH調整により、
生成水中へのアンモニアの混入を防止することができ、
しかも安全に実施することが可能となる。さらに、酸の
生成とともにアルカリも同時に生成されることから、水
処理部から出た最終的な濃縮水の中和も容易に可能とな
る。
Hを調整するための酸やアルカリを水溶液状態で保有す
る必要がないことから、設備の小型化が可能であるとと
もに、安全性も向上でき、特に宇宙や潜水艦等の閉鎖空
間系において、アンモニアを含む排水から膜蒸留法等で
高純度の生成水を作る場合に、原水のpH調整により、
生成水中へのアンモニアの混入を防止することができ、
しかも安全に実施することが可能となる。さらに、酸の
生成とともにアルカリも同時に生成されることから、水
処理部から出た最終的な濃縮水の中和も容易に可能とな
る。
【図1】本発明の水処理設備の一実施例の系統図、
【図2】本発明の水処理設備を特にその水処理部につい
て詳細に示した実施例の系統図、
て詳細に示した実施例の系統図、
【図3】膜蒸留における原水のpHと透過水(生成水)
中のNH4+濃度との関係を示す図、
中のNH4+濃度との関係を示す図、
【図4】本発明の水処理設備における電気透析を用いた
原水pH調整部の実施例を示した図、
原水pH調整部の実施例を示した図、
【図5】本発明の水処理設備の他の実施例を示す系統
図。
図。
101,201,501…pH調整部 102,208,506…イオン交換膜 105,106,209,210,408,409,5
04,505…電極 108,503…水処理部
04,505…電極 108,503…水処理部
───────────────────────────────────────────────────── 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 C02F 9/00 502 C02F 9/00 502L 503F 503 504B 504 504E 1/46 103
Claims (5)
- 【請求項1】 原水を供給され該原水から高純度の水を
生成すると共に不純物濃度の濃縮された濃縮水を排出す
る水処理部と;イオン交換膜を介して該イオン交換膜の
1方の側に前記水処理部へ供給される原水を流すと共
に、該イオン交換膜の他方の側に前記水処理部から排出
された濃縮水を流し、且つ該イオン交換膜を横切って直
流電圧を印加することにより該原水と濃縮水との間で該
イオン交換膜を介してイオンを移動させる様に構成した
電気透析装置を成す原水pH調整部と;からなることを
特徴とする水処理設備。 - 【請求項2】 原水を供給され該原水から高純度の水を
生成すると共に不純物濃度の濃縮された濃縮水を排出す
る水処理部と;イオン交換膜を介して該イオン交換膜の
両側に別途用意された中性塩水溶液を流し、且つ該イオ
ン交換膜を横切って直流電圧を印加することにより該イ
オン交換膜の夫々の側に酸およびアルカリ水溶液を生成
させる電気透析装置を成し、これら生成した酸およびア
ルカリ水溶液の1方および他方を前記水処理部へ供給さ
れる原水および該水処理部から排出された濃縮水に注入
する様に構成した原水pH調整部と;からなることを特
徴とする水処理設備。 - 【請求項3】 前記水処理部は、疎水性多孔質膜で仕切
られた第1および第2の領域を有し、この第1の領域に
原水を流通せしめ、第2の領域に冷却水を流通せしめ、
前記第1の領域を流れる原水から発生する水蒸気を第2
の領域に流れる冷却水に吸収させることによって第1の
領域を流れる原水を蒸留する水処理装置よりなることを
特徴とする請求項1記載の水処理設備。 - 【請求項4】 原水のpHの測定値に応じて前記の原水
pH調整部に印加する直流電圧を調整することにより原
水のpHを制御する様にしたことを特徴とする請求項
1,2又は3記載の水処理設備。 - 【請求項5】 原水のpHを4〜6に調整することを特
徴とする請求項1,2,3又は4記載の水処理設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4010120A JP2690233B2 (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 水処理設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4010120A JP2690233B2 (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 水処理設備 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05200388A JPH05200388A (ja) | 1993-08-10 |
JP2690233B2 true JP2690233B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=11741443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4010120A Expired - Lifetime JP2690233B2 (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 水処理設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2690233B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102992456A (zh) | 2006-10-20 | 2013-03-27 | 海洋救护者公司 | 液体处理方法和装置 |
JP2010119964A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 宇宙ステーション用の排水処理装置及び方法 |
JP2012239927A (ja) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Omega:Kk | 排水処理方法 |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP4010120A patent/JP2690233B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05200388A (ja) | 1993-08-10 |
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