申请日2014.06.27
公开(公告)日2014.12.31
IPC分类号C02F9/04; C02F103/08; B01D61/12
摘要
本发明提供水处理系统以及水处理系统的水处理方法，在水处理系统中考虑配置于分离膜间的隔离物的影响，能够提前检测出污染。水处理系统(1)包括：预处理部(20)，其用于对原水进行预处理;脱盐部(30)，其具有使用分离膜自被预处理部进行预处理后的原水分离被分离物质的分离膜单元(32);监视部(25)，其配置于预处理部与脱盐部之间。监视部具有：监视部件(25b)，其设于旁通配管，且由至少一个面透明或者半透明的封闭容器构成;拍摄部件，其使在容器内中流动的原水自透明或者半透明的面可视化。在容器内重叠配置有分离膜和污染形成材，该分离膜具有分离膜单元，该污染形成材模拟将在分离膜单元中配置为多层的分离膜之间分离的隔离物。
摘要附图
权利要求书
1.一种水处理系统，其特征在于，该水处理系统包括：预处理部， 其用于对原水进行预处理;脱盐部，其具有使用分离膜自被该预处理 部预处理过的原水分离被分离物质的分离膜单元;以及监视部，其处 于上述预处理部与上述脱盐部之间;
上述分离膜单元具有RO膜元件，该RO膜元件是通过使配置为 多层的分离膜与将该分离膜之间分离的隔离物呈螺旋状卷绕形成的，
上述监视部具有：监视部件，其设于将上述预处理部与上述脱盐 部连接的配管的旁通配管，且由至少一个面透明或者半透明的密闭容 器构成;以及
拍摄部件，其使在该容器内流动的原水自上述透明或者半透明的 面可视化;
在上述容器内配置有模拟上述分离膜以及上述隔离物而成的污染 形成材，上述拍摄部件能够自上述透明或者半透明的面拍摄在上述污 染形成材中流动的原水，上述监视部件为比上述脱盐部容易产生污染 的结构。
2.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，
上述监视部件的上述污染形成材使以预定的间隔形成有点的纤维 沿与RO膜供给水的流动正交的方向排列，且相邻的纤维的点的位置 交错配置。
3.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，
上述监视部件的上述污染形成材通过将纵线与横线交替交织而形 成网状，该网的间隔比上述RO膜元件的隔离物的网间隔窄。
4.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，
上述监视部件的上述污染形成材具有多个球状的突起。
5.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，
上述监视部件的通水阻力大于上述分离膜单元的通水阻力。
6.根据权利要求5所述的水处理系统，其特征在于，
上述监视部件的污染形成材的膜面的线流速大于上述分离膜单元 的RO膜元件的膜面的线流速。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的水处理系统，其特征在于，
上述预处理部具有注药系统与超滤膜单元，该注药系统具有将原 水所包含的细菌杀菌的杀菌剂注入部与使原水所包含的被处理物质絮 凝的絮凝剂注入部。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的水处理系统，其特征在于，
上述监视部件构成为，在形成于在至少一方为透明或者半透明的 两张平行配置平板之间的空间的拍摄侧配置有上述污染形成材。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的水处理系统，其特征在于，
上述污染形成材利用聚乙烯、聚丙烯形成。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的水处理系统，其特征在 于，
上述分离膜是反渗透膜。
11.一种水处理系统的水处理方法，是在具有使用分离膜自原水 分离被分离物质的分离膜单元的水处理系统中，防止因被分离物质吸 附并产生于分离膜单元内的污染导致堵塞的水处理系统的水处理方 法，其特征在于，
在上述分离膜单元的上游侧使原水旁通，使旁通后的原水在监视 部件内流动，利用拍摄部件拍摄在上述污染形成材中流动的原水而预 测污染的产生，上述监视部件内置有上述分离膜单元所具有的分离膜 以及比隔离物容易产生污染的结构的污染形成材。
12.根据权利要求11所述的水处理系统的水处理方法，其特征在 于，
在上述污染形成材着色，或者吸附于上述污染形成材的吸附物的 拍摄面积占据上述拍摄部件所拍摄的面积中的比例超过预定值时，当 作产生上述污染，实施对水处理系统进行清洗或者药剂注入、改变超 滤膜的运转条件中的至少一者。
13.根据权利要求11所述的水处理系统的水处理方法，其特征在 于，
上述水处理系统为海水淡化系统。
说明书
水处理系统以及水处理系统的水处理方法
技术领域
本发明涉及用于净化水的水处理系统及其水处理方法，特别是涉 及适合使用RO膜来净化水的情况的水处理系统以及其水处理方法。
背景技术
在用于净化海水、排水等的原水的水处理系统中，在运转方面防 止分离膜的堵塞(污染)成为重要的课题。因此，对在原水、预处理 水(向分离膜供给的供给水)中含有多少引起污染的原因物质进行水 质评价，并控制预处理。这样的水处理方法的例子记载于 WO2008/038575号公报中。
在该WO2008/038575号公报所记载的反渗透膜过滤设备中，在依 次具有原水取水部、预处理部、具有反渗透膜模块的反渗透膜过滤部 而成的反渗透膜过滤设备的运转方法中，在使反渗透膜过滤部内的反 渗透膜供给水和/或反渗透膜非透过水以与反渗透膜过滤部的反渗透 膜模块内的非透过水线速度相等的线速度流水的条件下，配置生物膜 形成基材，以一天～六个月一次的频率评价生物膜形成基材状的生物 模量，基于该评价结果，控制设备的运转方法。特别是，作为生物膜 形成基材，使用了反渗透膜过滤设备所使用的反渗透膜。
在日本特开2008-107330号公报中记载了一种生物污染产生风 险评价装置，该生物污染产生风险评价装置通过做成具有通水器、生 物膜形成部、连接部、以及流出部在内的结构，能够以简单并且廉价 的装置结构且高灵敏度以及高精度、立即、随时对工序的状态进行定 量评价，该生物膜形成部配置有多个基材，该基材具有配置于通水器 的水中且具有能够形成生物膜的透明的面，该连接部能够向通水器供 给水，该流出部能够排除该通水器的水。
另外，在J.S.Vrouwenvelder,et.al.,Journal of Membrane Science, vol.281,pp.316-324,15Sept.,2006中公开了一种作为用于污染的预测以 及控制的道具的污染模拟器。该文献所记载的模拟器包括与螺旋RO (reverse osmosis)膜相同的膜并且是表示相同大小以及流动状况的 膜、以及检视窗。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：WO2008/038575号公报
专利文献2：日本特开2008-107330号公报
非专利文献1：J.S.Vrouwenvelder,et.al.,Journal of Membrane Science,vol.281,pp.316-324,15Sept.,2006
发明内容
发明要解决的课题
污染狭义上指的是因分离膜的堵塞等导致的膜间差压的上升。另 一方面，在利用本发明处理的水处理系统所使用的分离膜中，需要在 较少的体积的膜元件的内部容纳较多的膜的基础上，采用中空线、螺 旋这样的结构，膜与膜之间的流路变窄。因此，堆积在分离膜上的堆 积物等导致流路堵塞而使通水阻力变高。以下将该流路的堵塞作为广 义的污染进行说明。
在上述WO2008/038575号公报记载的反渗透膜过滤设备中，着眼 于流入作为分离膜的反渗透膜的原水、预处理水导致分离膜堵塞，在 反渗透膜过滤部设置自主流分支的分支配管，介于该配管中之间设有 容纳有生物膜形成基材的通水容器。而且，每隔一天～6个月的间隔 自该通水容器取出生物膜基材的一部分，测量表面的生物膜量。
然而，在该WO2008/038575所记载的反渗透膜过滤设备中，为了 评价而需要停止通水容器电路的原水或者预处理水的流动并将评价装 置分化，处理工时增加。而且，由于仅考虑离膜下的流路堵塞，因此 未充分考虑介于分离膜间的隔离物所引起的污染。而且，在该评价方 法中，未检测出通水阻力，不能对应于根据通水阻力的变化发现污染 的形成这种更容易评价的现场的应对方法。
在日本特开2008-107330号公报中记载有在主管路的支管连接 膜工序用监控装置的连接部。但是，即使这样在支管连接有监控装置， 只要支管的条件为与主管路相同的条件，污染的形成速度就与主管路 相等，因此不能比主管路提前检测出污染。另外，专利文献2中的生 物膜形成部为平面状，在螺旋状的情况下未考虑介于分离膜间的隔离 物所引发的污染。
在J.S.Vrouwenvelder,et.al.,Journal of Membrane Science,vol.28 1,pp.316-324,15Sept.,2006所记载的污染模拟装置中，将流路做成近 似于实际的膜元件的结构，能够检测出堵塞下的通水阻力，但是由于 通过膜间差压的上升监视污染，因此不能检测出至污染的产生所引起 的膜间差压产生为止的污染的产生。
解决课题的技术方案
本发明是鉴于上述现有技术而完成的，其目的在于也在水处理系 统中考虑配置于螺旋构成的分离膜间的隔离物的影响，从而能够提前 检测出污染。另外，其目的在于以不使水处理系统分解或者停止为前 提实施污染的检测。
为了实现上述目的，本发明的特征在于，一种水处理系统，包括： 预处理部，其用于对原水进行预处理;脱盐部，其具有使用分离膜自 被该预处理部预处理过的原水分离被分离物质的分离膜单元;以及监 视部，其处于上述预处理部与上述脱盐部之间;上述分离膜单元具有 RO膜元件，该RO膜元件通过使配置为多层的分离膜与将该分离膜 之间分离的隔离物呈螺旋状卷绕形成，上述监视部具有：监视部件， 其设于将上述预处理部与上述脱盐部连接的配管的旁通配管，且由至 少一个面透明或者半透明的密闭容器构成;以及拍摄部件，其使在该 容器内流动的原水自上述透明或者半透明的面可视化;在上述容器内 配置有模拟上述分离膜以及上述隔离物的污染形成材，上述拍摄部件 能够自上述透明或者半透明的面拍摄在上述污染形成材中流动的原 水，上述监视部件做成比上述脱盐部容易产生污染的结构。
另外，本发明的特征在于，一种水处理系统的水处理方法，是在 具有使用分离膜自原水分离被分离物质的分离膜单元的水处理系统 中，防止因被分离物质吸附并产生于分离膜单元内的污染导致堵塞的 水处理系统的水处理方法，在上述分离膜单元的上游侧使原水旁通， 使旁通后的原水在监视部件内流动，利用拍摄部件拍摄在上述污染形 成材中流动的原水而预测污染的产生，上述监视部件内置有上述分离 膜单元所具有的分离膜以及比隔离物容易产生污染的结构的污染形成 材。
发明效果
根据本发明，能够提前检测出也包含隔离物所引起的污染在内的 污染。另外，能够以不使水处理系统分解或者停止地进行监视。
