JP6280860B2 - 排水リサイクルシステム - Google Patents
排水リサイクルシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6280860B2 JP6280860B2 JP2014236607A JP2014236607A JP6280860B2 JP 6280860 B2 JP6280860 B2 JP 6280860B2 JP 2014236607 A JP2014236607 A JP 2014236607A JP 2014236607 A JP2014236607 A JP 2014236607A JP 6280860 B2 JP6280860 B2 JP 6280860B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- unit
- temperature
- flow path
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
尚、水の有効利用の観点から考えると、水利用部で利用された後の被利用水に対して浄化処理を行った上で再利用することが好ましい。
尚、リサイクルされた水を再び高温水利用部に供給して、高温水利用部での利用のためにエネルギーを消費して昇温する必要があることを考慮すると、熱利用部からの排水を、出来るだけ高い温度のままで高温水利用部へと供給することが好ましい。
尚、水利用部で利用された後の排水を、上述した耐熱温度よりも低い温度にまで冷却すれば、RO膜を正常に機能させることができる。しかし、排水を冷却して温度を低下させてしまうと、水をリサイクルした後、高温水利用部での利用のために更に大きなエネルギーを消費して水を昇温しなければならず、エネルギー効率が低下するという問題がある。
前記水利用部に供給される前の被利用水が流れる被利用水流路と、
前記被利用水流路の途中に設けられ、前記水利用部での需要に適した温度の被利用水を前記水利用部での利用のために提供する被利用水提供部と、
前記水利用部で利用された後の排水が流れる排水流路と、
前記排水流路の途中に設けられ、排水を前処理膜を用いて浄化処理するための第1処理部及び当該第1処理部で浄化処理された後の排水を逆浸透膜を用いて更に浄化処理するための第2処理部を有する浄化処理部と、
前記浄化処理部での浄化処理により得られる逆浸透膜透過水が被利用水としてリサイクルされ、前記被利用水提供部を経由して前記水利用部に供給されるときに流れる、前記被利用水流路の一部としてのリサイクル水流路と、
前記被利用水提供部に供給される前の前記リサイクル水流路を流れる被利用水としての逆浸透膜透過水と前記第2処理部よりも上流側の前記排水流路を流れる排水との間で熱交換を行う熱交換部と、を備え、
前記被利用水提供部は、前記被利用水流路の一部である第1流路から供給される被利用水と前記被利用水流路の一部である第2流路としての前記リサイクル水流路から供給される被利用水とが混合された状態で貯えられる受槽と、前記受槽に貯えられている被利用水が前記低温水利用部へ供給されるときに通る低温側流路と、前記受槽に貯えられている被利用水が前記高温水利用部へ供給されるときに通る高温側流路と、前記高温側流路の途中に設けられて被利用水を昇温させる昇温部と、前記リサイクル水流路から供給される被利用水が前記受槽を迂回して前記昇温部よりも上流側の前記高温側流路へ加えられるときに通るバイパス流路とを有する点にある。
ところが本特徴構成では、排水リサイクルシステムが有する被利用水提供部は、リサイクル水流路から供給される逆浸透膜透過水(被利用水)が、受槽を迂回して昇温部よりも上流側の高温側流路へ加えられるときに通るバイパス流路とを有する。つまり、リサイクル水流路から供給される逆浸透膜透過水(被利用水)は、バイパス流路を通ると、第1流路から供給される被利用水と受槽で混合されることなく、リサイクル水流路から供給されたときの温度のままで、昇温部よりも上流側の高温側流路へ加えられる。その結果、上述したような受槽での温度低下を経ることなく、リサイクル水流路から被利用水提供部へと供給される高温状態の逆浸透膜透過水(被利用水)を有効に利用できる。
従って、エネルギー効率の高い排水リサイクルシステムを提供できる。
前記熱交換部は、前記第1処理部よりも下流側であり且つ前記第2処理部よりも上流側の前記排水流路を流れる排水と、前記被利用水提供部に供給される前の前記リサイクル水流路を流れる被利用水としての逆浸透膜透過水との間で熱交換を行う点にある。
この場合、第1処理部に供給される排水は、熱交換部で冷却される前の排水であるが、第1処理部の耐熱温度は第2処理部の耐熱温度よりも高いため、第1処理部が熱によって悪影響を受ける可能性は相対的に低い。更に、前処理膜は、通常、温度が高くなるにつれて水の粘度の影響により浄化処理性能が向上する(例えば、膜面積当たりの透過水量が多くなる)ので、排水を冷却せずに第1処理部に供給することで、第1処理部での浄化処理性能が向上することを期待できる。
前記冷却部は、前記排水流路の途中の、前記第1処理部よりも下流側であり且つ前記第2処理部よりも上流側に設けられる点にある。
ところが本特徴構成の排水リサイクルシステムは、リサイクル水流路の途中に、浄化処理部での浄化処理により得られる逆浸透膜透過水が、熱交換部を迂回して被利用水提供部に供給されるときに通る熱交換迂回路を備える。つまり、熱交換部に流入する逆浸透膜透過水(被利用水)の温度が、熱交換部に流入する排水の温度よりも高いとき、熱交換部を迂回して(即ち、冷却されずに)、逆浸透膜透過水(被利用水)を被利用水提供部へと供給することが可能となる。
以下に図面を参照して第1実施形態の排水リサイクルシステムについて説明する。
図1は第1実施形態の排水リサイクルシステムの構成を示す図である。図示するように、排水リサイクルシステムは、水利用部4と、被利用水流路1と、被利用水提供部15と、排水流路2と、浄化処理部10と、リサイクル水流路3と、熱交換部9とを備える。この排水リサイクルシステムでは、浄化処理部10での浄化処理により得られる清浄な逆浸透膜透過水はリサイクルされるが、浄化処理部10よりも下流側の排水流路2を流れる排水(図1では、「濃縮水」と表記している)はシステム外へと排出される。そのため、濃縮水として排出される分の水が、排水リサイクルシステム内へと、即ち、被利用水流路1の第1流路1Aから被利用水提供部15の受槽5へと補給される。例えば、被利用水流路1の第1流路1Aから補給される水は、井水、市水、工業用水などである。
また、第2処理部10bが有するRO膜として、ポリアミドや三酢酸セルロースを膜素材として用いる構成を採用することができる。この場合、第2処理部10bの耐熱温度は約45℃とされている。
このように、第1処理部10aの耐熱温度と第2処理部10bの耐熱温度とが同程度の場合もあれば、第1処理部10aの耐熱温度が第2処理部10bの耐熱温度よりも高い場合もある。
これに対して、水利用部4の低温水利用部4aに供給される被利用水は、受槽5に貯えられている水である。この受槽5に貯えられている被利用水の温度は、被利用水流路1の一部である第1流路1Aから受槽5に対して補給される井水等の温度と、被利用水流路1の一部である第2流路1Bとしてのリサイクル水流路3から受槽5に対して供給される被利用水(逆浸透膜透過水)の温度によって決まる。
低温水利用部4aで低温水が要求され、高温水利用部4bで高温水が要求されていないとき、制御部Cは、分配弁7を、被利用水が低温側流路1aに供給され、被利用水が高温側流路1bに供給されない状態に切り替える。これにより、低温水利用部4aには、受槽5に貯えられている相対的に低温の被利用水が供給される。また、制御部Cは、リサイクル水流路3を流れて帰還してくる逆浸透膜透過水の全量が受槽5に供給されるように三方弁8を切り替える。
低温水利用部4aで低温水が要求され、高温水利用部4bで高温水が要求されているとき、制御部Cは、分配弁7を、被利用水が低温側流路1aに供給され、被利用水が高温側流路1bに供給される状態に切り替える。加えて、制御部Cは、昇温部6を動作させて、高温側流路1bを流れる被利用水を昇温する。これにより、低温水利用部4aには、受槽5に貯えられている相対的に低温の被利用水が供給され、高温水利用部4bには、受槽5に貯えられている相対的に低温の被利用水が昇温部6で昇温された後の高温の被利用水が供給される。また、制御部Cは、リサイクル水流路3を流れて被利用水提供部15へと帰還してくる逆浸透膜透過水の全量が受槽5に供給されるように三方弁8を切り替える。
制御部Cが上述のような制御を行うことで、昇温部6に供給される被利用水の温度は、被利用水の全量が受槽5から供給されるときの被利用水の温度よりも高くなる。その結果、昇温部6で被利用水を所定の温度にまで昇温するために要するエネルギーを削減できる。
低温水利用部4aで低温水が要求されておらず、高温水利用部4bで高温水が要求されているとき、制御部Cは、分配弁7を、被利用水が低温側流路1aに供給されず、被利用水が高温側流路1bに供給される状態に切り替える。加えて、制御部Cは、昇温部6を動作させて、高温側流路1bを流れる被利用水を昇温する。これにより、高温水利用部4bには、受槽5に貯えられている相対的に低温の被利用水が昇温部6で昇温された後の高温の被利用水が供給される。また、制御部Cは、リサイクル水流路3を流れて被利用水提供部15へと帰還してくる逆浸透膜透過水の全量が受槽5に供給されるように三方弁8を切り替える。
更に、この熱交換部9において、被利用水提供部15に供給される前のリサイクル水流路3を流れる被利用水としての逆浸透膜透過水の温度を高めることができる。その結果、昇温部6で被利用水を所定の温度にまで昇温するために要するエネルギーを削減できる。
第2実施形態の排水リサイクルシステムは、排水流路2の途中に冷却部16を更に備えている点で上記実施形態と異なっている。以下に第2実施形態の排水リサイクルシステムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
図示するように、排水リサイクルシステムは、排水流路2の途中の、熱交換部9よりも下流側であり且つ第2処理部10bよりも上流側に、排水を冷却する冷却部16を備える。特に、本実施形態では、冷却部16は、第1処理部10a及び第2処理部10bよりも上流側の排水流路2の途中に設けられている。この冷却部16は、相対的に低温の気体で排水を冷却する空冷式の装置や、相対的に低温の液体で排水を冷却する水冷式の装置などを用いて構成される。このような冷却部16を排水流路2の途中に設けておくことで、第1処理部10a及び第2処理部10bに流入する排水の温度を更に低温にすることができる。その結果、第1処理部10a及び第2処理部10bの耐熱温度が低くても、その耐熱温度よりも低い排水の処理を第1処理部10a及び第2処理部10bに行わせることができ、第1処理部10a及び第2処理部10bが熱によって故障するなどの問題の発生を回避できる。
第3実施形態の排水リサイクルシステムは、冷却部16の構成、及び、被利用水流路1の第1流路1Aを流れる被利用水が排水からの熱回収を行う点で上記実施形態と異なっている。以下に第3実施形態の排水リサイクルシステムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第4実施形態の排水リサイクルシステムは、浄化処理部10の第1処理部10a及び第2処理部10bと、熱交換部9との位置関係などが上記実施形態と異なっている。以下に第4実施形態の排水リサイクルシステムの構成について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
上記第1実施形態で説明したように、第1処理部10aが有する前処理膜として、第1処理部10aの耐熱温度が約95℃とされるような膜素材が採用され、第2処理部10bが有するRO膜として、第2処理部10bの耐熱温度が約45℃とされるような膜素材が採用されることがある。この場合、浄化処理部10の第1処理部10aの耐熱温度は第2処理部10bの耐熱温度よりも高くなり、図4に示したような装置構成が有効になる。
<1>
上記実施形態において、被利用水流路1及び排水流路2の途中に様々な機器が設けられたシステム構成例を説明したが、各機器の設置態様などは適宜変更可能である。
例えば、図3に示したシステムにおいて、熱回収部18を設けないような変更や、熱交換器17を設けないような変更も可能である。
また、図4に示したシステムにおいて、図3に示したような熱回収部18を追加で設けてもよい。即ち、図4に示したシステムが、被利用水提供部15に供給される前の被利用水流路1の第1流路1Aを流れる被利用水と、浄化処理部10よりも下流側の排水流路2を流れる排水(濃縮水)との間で熱交換を行うことで、当該排水からの熱回収を行う熱回収部18を備えるような変更も可能である。
上記実施形態において、第1処理部10aが有する前処理膜及び第2処理部10bが有するRO膜の耐熱温度について具体的な数値を挙げて説明したが、それらの数値は上述した例と異なる場合もある。
1a 低温側流路
1b 高温側流路
1c バイパス流路
1A 第1流路
1B 第2流路
2 排水流路
2a 低温側排水流路
2b 高温側排水流路
3 リサイクル水流路
4 水利用部
4a 低温水利用部
4b 高温水利用部
5 受槽
6 昇温部
7 分配弁
8 三方弁
9 熱交換器
10 浄化処理部
10a 第1処理部
10b 第2処理部
12 処理水槽
13 三方弁
14 熱交換迂回路
15 被利用水提供部
16 冷却部
17 熱交換器
18 熱回収部
C 制御部
Claims (7)
- 相対的に低温の水を利用する低温水利用部、及び、相対的に高温の水を利用する高温水利用部を有する水利用部と、
前記水利用部に供給される前の被利用水が流れる被利用水流路と、
前記被利用水流路の途中に設けられ、前記水利用部での需要に適した温度の被利用水を前記水利用部での利用のために提供する被利用水提供部と、
前記水利用部で利用された後の排水が流れる排水流路と、
前記排水流路の途中に設けられ、排水を前処理膜を用いて浄化処理するための第1処理部及び当該第1処理部で浄化処理された後の排水を逆浸透膜を用いて更に浄化処理するための第2処理部を有する浄化処理部と、
前記浄化処理部での浄化処理により得られる逆浸透膜透過水が被利用水としてリサイクルされ、前記被利用水提供部を経由して前記水利用部に供給されるときに流れる、前記被利用水流路の一部としてのリサイクル水流路と、
前記被利用水提供部に供給される前の前記リサイクル水流路を流れる被利用水としての逆浸透膜透過水と前記第2処理部よりも上流側の前記排水流路を流れる排水との間で熱交換を行う熱交換部と、を備え、
前記被利用水提供部は、前記被利用水流路の一部である第1流路から供給される被利用水と前記被利用水流路の一部である第2流路としての前記リサイクル水流路から供給される被利用水とが混合された状態で貯えられる受槽と、前記受槽に貯えられている被利用水が前記低温水利用部へ供給されるときに通る低温側流路と、前記受槽に貯えられている被利用水が前記高温水利用部へ供給されるときに通る高温側流路と、前記高温側流路の途中に設けられて被利用水を昇温させる昇温部と、前記リサイクル水流路から供給される被利用水が前記受槽を迂回して前記昇温部よりも上流側の前記高温側流路へ加えられるときに通るバイパス流路とを有する排水リサイクルシステム。 - 前記浄化処理部の前記第1処理部の耐熱温度は前記第2処理部の耐熱温度よりも高く、
前記熱交換部は、前記第1処理部よりも下流側であり且つ前記第2処理部よりも上流側の前記排水流路を流れる排水と、前記被利用水提供部に供給される前の前記リサイクル水流路を流れる被利用水としての逆浸透膜透過水との間で熱交換を行う請求項1に記載の排水リサイクルシステム。 - 前記排水流路の途中の、前記熱交換部よりも下流側であり且つ前記第2処理部よりも上流側に、排水を冷却する冷却部を備える請求項1又は2に記載の排水リサイクルシステム。
- 前記浄化処理部の前記第1処理部の耐熱温度は前記第2処理部の耐熱温度よりも高く、
前記冷却部は、前記排水流路の途中の、前記第1処理部よりも下流側であり且つ前記第2処理部よりも上流側に設けられる請求項3に記載の排水リサイクルシステム。 - 前記冷却部は、前記被利用水提供部に供給される前の前記被利用水流路の前記第1流路を流れる被利用水と、前記排水流路を流れる排水との間で熱交換を行うことで、排水を冷却する請求項3又は4に記載の排水リサイクルシステム。
- 前記被利用水提供部に供給される前の前記被利用水流路の前記第1流路を流れる被利用水と前記浄化処理部よりも下流側の前記排水流路を流れる排水との間で熱交換を行うことで、当該排水からの熱回収を行う熱回収部を備える請求項1〜5の何れか一項に記載の排水リサイクルシステム。
- 前記リサイクル水流路の途中に、前記浄化処理部での浄化処理により得られる逆浸透膜透過水が、前記熱交換部を迂回して前記被利用水提供部に供給されるときに通る熱交換迂回路を備える請求項1〜6の何れか一項に記載の排水リサイクルシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014236607A JP6280860B2 (ja) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 排水リサイクルシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014236607A JP6280860B2 (ja) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 排水リサイクルシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016097358A JP2016097358A (ja) | 2016-05-30 |
JP6280860B2 true JP6280860B2 (ja) | 2018-02-14 |
Family
ID=56076298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014236607A Active JP6280860B2 (ja) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 排水リサイクルシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6280860B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110282809A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种利用循环水制取锅炉除盐水的***及方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS634808A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-09 | Takuma Co Ltd | 逆浸透膜装置システム |
JP2002016036A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-18 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 排水排熱利用方法 |
-
2014
- 2014-11-21 JP JP2014236607A patent/JP6280860B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016097358A (ja) | 2016-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4996067B2 (ja) | 逆浸透膜を使用した水処理装置及びその使用方法 | |
KR101726393B1 (ko) | 압력지연삼투용 반투과막의 세정이 가능한 해수담수화-발전 시스템 및 그 세정 방법 | |
KR20140040173A (ko) | 막 여과 방법 및 막 여과 장치 | |
JP5240322B2 (ja) | 水質改質システム | |
JP2008188540A (ja) | 膜濾過システムの運転方法 | |
JPWO2015045574A1 (ja) | 淡水化装置及び淡水化方法 | |
WO2020251568A1 (en) | Osmotically assisted cascade water desalination systems, concentrators and hybrid systems | |
WO2015087063A1 (en) | Forward osmosis | |
JP6280860B2 (ja) | 排水リサイクルシステム | |
JP6087667B2 (ja) | 淡水化方法及び淡水化装置 | |
JP5168923B2 (ja) | 膜濾過システムの運転方法 | |
JP4475925B2 (ja) | 脱塩処理装置および脱塩処理方法 | |
JP5320107B2 (ja) | 透析液作成用希釈水の製造装置および方法 | |
JP2019141812A (ja) | 水処理装置および水処理方法 | |
WO2019004281A1 (ja) | 水処理装置および水処理方法 | |
JP3579187B2 (ja) | 濾過装置 | |
JP6879228B2 (ja) | 水処理装置および水処理方法 | |
JP2017170405A (ja) | 逆浸透膜装置およびその運転方法 | |
JP5885551B2 (ja) | 海水淡水化装置 | |
JP7171386B2 (ja) | 超純水製造装置の立ち上げ方法及び超純水製造装置 | |
US20160121269A1 (en) | Filtration system and filtration method | |
JP2008151440A (ja) | ボイラシステム | |
KR102565078B1 (ko) | 역삼투막에 의해 정화된 정화수의 열에너지 활용 방식을 가지는 수처리시스템 | |
KR102565087B1 (ko) | 정화수 바이패스 배관을 이용한 역삼투막 정화 방식의 수처리시스템 | |
KR102565081B1 (ko) | 원수 바이패스 배관을 이용한 역삼투막 정화 방식의 수처리시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170626 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171218 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171225 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180122 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6280860 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |