[發明專利]海水淡化系統以及海水淡化方法

有效

• 申請號: 201410611958.4
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN104326629A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 關根康記;能登一彥;佐佐木曉;北村光太郎
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F103/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王永紅

本申請為申請號201210288321.7、申請日2012年8月14日、發明名稱“海水淡化系統以及海水淡化方法”的分案申請。

技術領城

本發明涉及對海水和下水進行淡化的海水淡化系統以及海水淡化方法。

背景技術

近年來，因世界人口增長及包括發展中國家在內的廣大區域的產業發展，沙漠地區等的飲用水及工業用水的造水需求日益明顯。

現在作為對海水、下水進行淡化的系統，有圖5所示的淡化系統S100。

淡化系統S100中，采用下水得到的生產水s101(工業用水)的生產，按以下那樣進行。還有，下水的鹽分濃度為0.1％左右。

通過泵p101下水被輸送至MBR(Membrane?Bioreactor，膜生物反應器)101，在MBR101處除去下水中固體成分的活性污泥等，透過MBR101的MBR透過水通過泵p102被送至低壓RO膜(Reverse?Osmosis?Membrane，反滲透膜)102。

還有，透過MBR101的MBR透過水的鹽分濃度低，為0.1％左右，所以RO膜可以使用作為低壓的約1～2MPa(兆帕)的RO膜(反滲透膜)的低壓RO膜102。

通過泵p102輸送的MBR透過水，由于透過低壓RO膜102，含鹽分等雜質的濃縮水s104幾乎一半被除去而得到淡化，其余一半制造作為生產水s101的工業用水。

另一方面，含被低壓RO膜102除去的鹽分等雜質的鹽分濃度被濃縮至0.2％左右的下水的約1/2容量的濃縮水s104，從低壓RO膜102輸送至攪拌槽104。

淡化系統S100中，從海水生產作為生產水s102的工業用水，按如下那樣進行。還有，海水的鹽分濃度為3～4％左右。

海水通過泵p103輸送至UF膜103，被UF膜103除去粒子，輸送至攪拌槽104。在攪拌槽104，將透過該UF膜103的UF膜透過海水與采用上述低壓RO膜102從下水濃縮而得到的下水的1/2左右容量的濃縮水s104進行攪拌后，通過泵p104，輸送至中壓RO膜105。

透過UF膜103的UF膜透過海水雖具有3～4％的鹽分濃度，但由于用鹽分濃度0.2％的濃縮水s104而被稀釋，故使用作為中壓的約3～5MPa的RO膜(反滲透膜)的中壓RO膜105。

從攪拌槽104，通過泵p104，輸送至中壓RO膜105的混合水s103，由于透過中壓RO膜105，1/2左右作為含鹽分等雜質的鹵水s105被除去，其余1/2左右作為被淡化的生產水s102(工業用水)被生產出來。即，作為生產水s102的工業用水以具有海水的1/2加下水的1/4左右的容量被生產出來。

另一方面，含被中壓RO膜105除去的鹽分等雜質的鹽分濃度被濃縮至混合水s103的2倍左右的鹵水s105，從中壓RO膜105除去。即，鹵水s105以海水的1/2加下水的1/4左右的容量被排出。

還有，鹵水s105的壓力能，作為動力回收裝置106的旋轉能被回收，作為繞過泵p104的一部分混合水s103向中壓RO膜105的輸送壓力的動力源(能源)。

作為現有的其他淡化系統，有圖6所示的淡化系統S200。

淡化系統S200，是在圖5的淡化系統S100中，將下水的濃縮水s104不輸送至攪拌槽204，下水的淡化與海水的淡化獨立構成。

淡化系統S200中，在攪拌槽204中，由于鹽分濃度高的海水不用來自下水的輸送水(圖5的下水的濃縮水s104)進行稀釋，故鹽分濃度高達約3～4％，采用高壓的約6～8MPa的高壓RO膜205。

其他的構成，由于與圖5的淡化系統S100同樣，故對淡化系統S100的構成要素賦予200系列的符號來表示，詳細的說明省略。

淡化系統S200，使下水透過低壓RO膜202而被淡化，得到下水的約一半的作為生產水s201的工業用水。另一方面，海水透過高壓RO膜205而被淡化，得到海水的1/2量的作為生產水s202的飲用水。

現有的淡化系統S100(參照圖5)，與淡化系統S200(參照圖6)相比，具有下列優點。

第1，在圖5的淡化系統S100中，從下水制造生產水s101的過程中被除去的排水(濃縮水s104)由于被用于從海水制造生產水s102的過程中，故具有提高來自海水的生產水的生產量的優點。

具體的是，當不采用來自下水的排水(濃縮水s104)時，來自海水的生產水為海水的1/2左右的容量，下水的1/2左右的容量增加的部分可以使作為生產水s102的工業用水的取水量增加。