特開 2024-105021 逆浸透システム及びその運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024105021

(43)【公開日】2024-08-06

(54)【発明の名称】逆浸透システム及びその運転方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 61/06 20060101AFI20240730BHJP

   C02F 1/44 20230101ALI20240730BHJP

   B01D 61/58 20060101ALI20240730BHJP

   B01D 61/02 20060101ALI20240730BHJP

   B01D 61/04 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

B01D61/06

C02F1/44 A

B01D61/58

B01D61/02 500

B01D61/04

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023009525

(22)【出願日】2023-01-25

(71)【出願人】

【識別番号】000001063

【氏名又は名称】栗田工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】後藤 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】中村 妙子

【テーマコード（参考）】

4D006

【Ｆターム（参考）】

4D006GA03

4D006GA06

4D006JA57Z

4D006JA58Z

4D006KA01

4D006KA03

4D006KA14

4D006KA16

4D006KA52

4D006KA53

4D006KA54

4D006KA55

4D006KA57

4D006KA67

4D006KB13

4D006KB14

4D006KD08

4D006PA01

4D006PB02

4D006PB08

4D006PC01

(57)【要約】

【課題】第１ＲＯ装置からのブラインを第２ＲＯ装置で処理して透過水を回収する逆浸透システムにおいて、第１ＲＯ装置からの高圧ブラインからエネルギー回収装置でエネルギーを回収できると共に、第１ＲＯ装置及び第２ＲＯ装置の水バランスを調整することが可能な逆浸透システムを提供する。
【解決手段】原水は、第１高圧ポンプ６によって第１ＲＯ装置８に供給される。第１ＲＯ装置８からの第１ブラインは、高圧を維持したままエネルギー回収装置３０に導入され、配管３２から送水されたブライン水槽１５からのブラインを昇圧させる。昇圧されたブラインは、第２ＲＯ装置１８に供給される。第２ＲＯ装置１８からの第２透過水は、配管１９によって原水槽２に送水される。エネルギー回収装置３０を通って降圧した第１ブラインはブライン水槽１５に導入される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原水が第１高圧ポンプによって供給され、第１透過水と第１ブラインとに分離する第１ＲＯ装置と、
該第１ＲＯ装置からの第１ブラインの圧力により第２ＲＯ装置用給水を加圧するためのエネルギー回収装置と、
該エネルギー回収装置からの該第２ＲＯ装置用給水を第２透過水と第２ブラインとに分離する第２ＲＯ装置と、
該エネルギー回収装置を通過して降圧した該第１ブラインを受け入れるブライン水槽と、
該ブライン水槽内のブラインを前記第２ＲＯ装置用給水として前記エネルギー回収装置に送水する送水手段と、
前記第２ＲＯ装置の第２透過水を前記第１ＲＯ装置の給水側へ戻す返送手段と
を有する逆浸透システム。

【請求項2】

原水槽が設置されており、該原水槽から原水が前記第１高圧ポンプによって前記第１ＲＯ装置へ供給され、
前記返送手段は、前記第２透過水を該原水槽に返送する請求項１の逆浸透システム。

【請求項3】

原水槽が設置されており、該原水槽から原水が前記第１高圧ポンプによって前記第１ＲＯ装置へ供給され、
前記返送手段は、前記第２透過水を前記第１高圧ポンプのサクション側に返送する請求項１の逆浸透システム。

【請求項4】

前記第１高圧ポンプと第１ＲＯ装置とを有するラインが並列に複数設けられており、
複数の第１ＲＯ装置からの第１ブラインを合流させて前記エネルギー回収装置に供給する請求項１の逆浸透システム。

【請求項5】

原水が第１高圧ポンプによって供給され、第１透過水と第１ブラインとに分離する第１ＲＯ装置と、
該第１ＲＯ装置からの第１ブラインの圧力により膜濾過装置用給水を加圧するためのエネルギー回収装置と、
該エネルギー回収装置を通過して降圧した該第１ブラインを受け入れるブライン水槽と、
該ブライン水槽からの該第１ブラインを第２透過水と第２ブラインとに分離する第２ＲＯ装置と、
該第２ＲＯ装置の第２透過水を前記第１ＲＯ装置の給水側へ戻す第２透過水返送手段と、
廃水又はその処理水を前記エネルギー回収装置に送水する廃水又は処理水送水手段と、
該エネルギー回収装置で加圧された廃水又は処理水を膜濾過する膜濾過装置と、
該膜濾過装置からの膜濾過水を前記第１ＲＯ装置の給水側へ送水する膜濾過水送水手段と
を有する逆浸透システム。

【請求項6】

前記廃水送水手段は、前記廃水の凝集処理手段と、該凝集処理手段からの凝集処理水を固液分離処理する固液分離手段とを備えており、
該固液分離手段からの固液分離処理水が前記エネルギー回収装置に送水される
請求項５の逆浸透システム。

【請求項7】

請求項１～６のいずれかの逆浸透システムの運転方法であって、前記原水としてかん水を処理する逆浸透システムの運転方法。

【請求項8】

請求項６又は７の逆浸透システムの運転方法であって、前記原水としてかん水を処理し、前記廃水として電子部品製造プロセスからの排出水を処理する逆浸透システムの運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、逆浸透膜装置（ＲＯ装置）を備えた逆浸透システムに係り、特にＲＯ装置が多段に設置されており、前段ＲＯ装置の濃縮水（ブライン）を後段ＲＯ装置で処理してその透過水を前段ＲＯ装置の給水側に戻すよう構成された逆浸透システム及びその運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＲＯ装置が多段に設置されており、前段ＲＯ装置の濃縮水（ブライン）を後段ＲＯ装置で処理してその透過水を前段ＲＯ装置の給水側に戻すよう構成された逆浸透システムとして、前段ＲＯ装置からの高圧のブライン水を一旦オリフィスで減圧させてからブライン水槽で受け、該ブライン水槽内のブラインを後段用高圧ポンプで加圧して後段ＲＯ装置に供給するものがある（図４）。

【0003】

また、ＲＯ装置が多段に設置されており、前段ＲＯ装置の濃縮水（ブライン）を後段ＲＯ装置で処理してその透過水を前段ＲＯ装置の給水側に戻すよう構成された逆浸透システムとして、前段ＲＯ装置からのブラインを、高圧のまま直接後段ＲＯ装置に供給し、透過水を得るものがある（図５）。

【0004】

図４，５を参照してこれらの逆浸透システムについて説明する。なお、図４，５は、海水よりも塩分濃度の低い、かん水等よりなる原水を２段ＲＯ処理するものである。

【0005】

図４の逆浸透システムにあっては、原水は原水配管１によって原水槽２に導入される。原水槽２内の原水は、給水ポンプ３及び配管４によって保安フィルタ５に通水される。保安フィルタ５を通過した水は、第１高圧ポンプ６によって昇圧され、配管７から第１ＲＯ装置８に供給される。

【0006】

ＲＯ膜を透過した第１透過水は、配管９によって処理水槽１０に送水される。処理水槽１０内の処理水は、ポンプ１１及び配管１２によって目的箇所に送水される。

【0007】

第１ＲＯ装置８でＲＯ膜を透過しなかった第１ブライン（濃縮水）は、オリフィス１３によって降圧された後、配管１４を介してブライン水槽１５に導入される。ブライン水槽１５内のブラインは、第２高圧ポンプ１６によって昇圧され、配管１７を介して第２ＲＯ装置１８に供給される。第２ＲＯ装置１８のＲＯ膜を透過した第２透過水は、配管１９によって原水槽２に送水される。

【0008】

第２ＲＯ装置１８からの第２ブラインは、オリフィス２０で降圧された後、配管（排水配管）２１を介して排出される。なお、第２ＲＯ装置１８からの第２ブラインの水量が不足する場合には、第２ＲＯ装置１８からの第２ブラインの一部は、配管２１から分岐した配管２２を介してブライン水槽１５に導入される。

【0009】

なお、システム全体の水バランスをとるように、第１高圧ポンプ６の出口弁の調整を行ったり、第１高圧ポンプ６をインバータ制御する。

【0010】

図５は、第１ＲＯ装置からの第１ブラインの圧力によって第２ＲＯ装置でＲＯ処理を行うようにした従来例の一例を示すものである。図５の逆浸透システムは、図４の逆浸透システムにおいてオリフィス１３、ブライン水槽１５、第２高圧ポンプ１６、配管１７及び分岐配管２２を省略し、第１ＲＯ装置８からの第１ブラインを、高圧を維持したまま第２ＲＯ装置１８に供給し、このブライン水圧によってＲＯ膜処理するようにしたものである。図５のその他の構成は図４と同一であり、同一符号は同一部分を示している。

【0011】

図５の逆浸透システムは、図４の逆浸透システムと比較して、ブライン水槽及びブライン昇圧用の第２高圧ポンプが不要となり、その分初期建設費用が低減するとともに高圧ポンプの消費電力も低減できるというメリットがある。

【0012】

第１ＲＯ装置のブラインを第２ＲＯ装置で処理してその透過水を第１ＲＯ装置の給水側に戻すよう構成された逆浸透システムにより海水を淡水化する場合には、第１ＲＯ装置からのブライン水量が多いので、第１ＲＯ装置からのブラインをエネルギー回収装置に導入してエネルギーを回収する（ＲＯ給水の昇圧に利用する）ことが従来より行われている。

【0013】

図６はかかるエネルギー回収装置を備えた逆浸透システムの従来例の一例を示すものである。

【0014】

図６の逆浸透システムは、図４の逆浸透システムにおいて、オリフィス１３を省略し、第１ＲＯ装置８のブラインを、高圧を維持したまま配管１４によってエネルギー回収装置２６に導入し、第１ＲＯ装置８への給水の一部を昇圧させるようにしたものである。

【0015】

エネルギー回収装置２６には、保安フィルタ５を通過した原水の一部が配管２５によって導入され、昇圧される。昇圧された原水は、高圧ポンプ２７でさらに昇圧された後、配管２８を通って配管７に導入され、第１高圧ポンプ６からの高圧原水と合流して第１ＲＯ装置８に給水として供給される。

【0016】

エネルギー回収装置２６を通過して圧が低下した第１ＲＯ装置８からのブラインは、配管２４を通ってブライン水槽１５に流入する。

【0017】

図６の逆浸透システムのその他の構成は図４と同様であり、同一符号は同一部分を示している。

【0018】

図６の逆浸透システムによると、第１ＲＯ装置８からのブラインが保有する高圧力を利用（回収）して第１ＲＯ装置８への給水の一部を昇圧させるので、第１高圧ポンプ６を小容量化したり、第１高圧ポンプ６の消費電力を節減したりすることができる。

【0019】

しかし、図６の逆浸透システムは、原水が海水であり第１ＲＯ装置８のブライン水量が多い場合には好適であるが、原水がかん水のように低塩分濃度の場合には、第１ＲＯ装置８からのブライン水量が少なく、回収エネルギー量が少ないので、エネルギー回収装置２６を設置する経済的メリットに乏しい。

【0020】

また、エネルギー回収装置２６内のシール部からのブラインのリークにより、高圧ブライン水がＲＯ給水へ混入して第１ＲＯ装置８の見かけ除去率が低下するリスクもあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0021】

【特許文献1】特開２０２２－４５８７７号公報

【特許文献2】特開２００４－１６７４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0022】

図４の逆浸透システムにあっては、第１ＲＯ装置８からの第１ブラインを一旦ブライン水槽１５に受けるようにしているので、システム全体の水バランスをとることが可能である。しかし、図４の逆浸透システムではエネルギー回収がなされない。

【0023】

図５の逆浸透システムにあっては、システム全体の水バランスが設計基準値から外れ易い。すなわち、一般に、ＲＯ装置の運転を継続すると、スケールが付着して差圧が上昇したり、フラックス（透過流束）が低下する。特に、第１ＲＯ装置のブラインを第２ＲＯ装置に供給してその透過水を回収する逆浸透システムにあっては、第１ＲＯ装置よりも第２ＲＯ装置の方が差圧上昇やフラックス低下が進行し易く、第２ＲＯ装置の透過水量すなわち回収水量が経時的に減少する。

【0024】

そのため、図５の逆浸透システムでは、システム全体での水バランスが設計基準値から外れるおそれがある。すなわち、第１高圧ポンプ６の出口弁の調整を行ったり、第１高圧ポンプ６をインバータ制御しても第２ＲＯ装置１８の透過水量が規定水量を維持できず、設計水バランスを確保できなくなってしまうリスクがあった。

【0025】

図６の逆浸透システムは、原水が海水の場合には効果的であるが、塩分濃度が低いかん水等を原水とする場合には、前述の通り、経済的メリットに乏しい。

【0026】

本発明は、第１ＲＯ装置からの第１ブラインを第２ＲＯ装置で処理して透過水を回収する逆浸透システムにおいて、高圧の第１ブラインからエネルギー回収装置でエネルギーを回収できると共に、第１ＲＯ装置及び第２ＲＯ装置の水バランスを調整することが可能な逆浸透システム及びその運転方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0027】

本発明の要旨は、次の通りである。

【0028】

［１］ 原水が第１高圧ポンプによって供給され、第１透過水と第１ブラインとに分離する第１ＲＯ装置と、
該第１ＲＯ装置からの第１ブラインの圧力により第２ＲＯ装置用給水を加圧するためのエネルギー回収装置と、
該エネルギー回収装置からの該第２ＲＯ装置用給水を第２透過水と第２ブラインとに分離する第２ＲＯ装置と、
該エネルギー回収装置を通過して降圧した該第１ブラインを受け入れるブライン水槽と、
該ブライン水槽内のブラインを前記第２ＲＯ装置用給水として前記エネルギー回収装置に送水する送水手段と、
前記第２ＲＯ装置の第２透過水を前記第１ＲＯ装置の給水側へ戻す返送手段と
を有する逆浸透システム。

【0029】

［２］ 原水槽が設置されており、該原水槽から原水が前記第１高圧ポンプによって前記第１ＲＯ装置へ供給され、
前記返送手段は、前記第２透過水を該原水槽に返送する［１］の逆浸透システム。

【0030】

［３］ 原水槽が設置されており、該原水槽から原水が前記第１高圧ポンプによって前記第１ＲＯ装置へ供給され、
前記返送手段は、前記第２透過水を前記第１高圧ポンプのサクション側に返送する［１］の逆浸透システム。

【0031】

［４］ 前記第１高圧ポンプと第１ＲＯ装置とを有するラインが並列に複数設けられており、
複数の第１ＲＯ装置からの第１ブラインを合流させて前記エネルギー回収装置に供給する［１］の逆浸透システム。

【0032】

［５］ 原水が第１高圧ポンプによって供給され、第１透過水と第１ブラインとに分離する第１ＲＯ装置と、
該第１ＲＯ装置からの第１ブラインの圧力により膜濾過装置用給水を加圧するためのエネルギー回収装置と、
該エネルギー回収装置を通過して降圧した該第１ブラインを受け入れるブライン水槽と、
該ブライン水槽からの該第１ブラインを第２透過水と第２ブラインとに分離する第２ＲＯ装置と、
該第２ＲＯ装置の第２透過水を前記第１ＲＯ装置の給水側へ戻す第２透過水返送手段と、
廃水又はその処理水を前記エネルギー回収装置に送水する廃水又は処理水送水手段と、
該エネルギー回収装置で加圧された廃水又は処理水を膜濾過する膜濾過装置と、
該膜濾過装置からの膜濾過水を前記第１ＲＯ装置の給水側へ送水する膜濾過水送水手段と
を有する逆浸透システム。

【0033】

［６］ 前記廃水送水手段は、前記廃水の凝集処理手段と、該凝集処理手段からの凝集処理水を固液分離処理する固液分離手段とを備えており、
該固液分離手段からの固液分離処理水が前記エネルギー回収装置に送水される
［５］の逆浸透システム。

【0034】

［７］ ［１］～［６］のいずれかの逆浸透システムの運転方法であって、前記原水としてかん水を処理する逆浸透システムの運転方法。

【0035】

［８］ ［６］又は［７］の逆浸透システムの運転方法であって、前記原水としてかん水を処理し、前記廃水として電子部品製造プロセスからの排出水を処理する逆浸透システムの運転方法。

【発明の効果】

【0036】

本発明の逆浸透システムによると、第１ＲＯ装置からの高圧の第１ブラインのエネルギーをエネルギー回収装置によって第２ＲＯ装置給水の昇圧に利用するので、電力消費量を節減することができる。

【0037】

また、エネルギー回収装置を通過した第１ＲＯ装置からの第１ブラインを一旦ブライン水槽に貯留するようにしているので、第１ＲＯ装置と第２ＲＯ装置の水バランスを調整することができる。例えば、エネルギー回収装置が停止しても、第２ＲＯ装置からの第１ブラインをエネルギー回収装置からブライン水槽に流した状態で第１ＲＯ装置の運転を継続させ、処理水量を確保することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】実施の形態に係る逆浸透システムの構成図である。

【図2】実施の形態に係る逆浸透システムの構成図である。

【図3】実施の形態に係る逆浸透システムの構成図である。

【図4】従来例に係る逆浸透システムの構成図である。

【図5】従来例に係る逆浸透システムの構成図である。

【図6】従来例に係る逆浸透システムの構成図である。

【図7】実施の形態に係る逆浸透システムの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、図１～３を参照して実施の形態に係る逆浸透システムについて説明する。なお、本実施の形態の逆浸透システムは、河川水、地下水、工業用水などの塩分濃度が海水よりも低いかん水の処理、半導体などの製造プロセス排水の回収再利用時の処理に好適である。

【0040】

図１の逆浸透システムは、図４の逆浸透システムにおいて、第１ＲＯ装置８からの第１ブラインを降圧させるためのオリフィス１３と、ブライン水槽１５からの第２ブラインを昇圧して第２ＲＯ装置１８に供給するための第２高圧ポンプ１６及び配管１７とが省略されている。

【0041】

図１にあっては、第１ＲＯ装置８からの第１ブラインが配管１４を介してエネルギー回収装置３０に導入される。エネルギー回収装置３０へは、ブライン水槽１５から送水ポンプ３１及び配管３２を介してブライン（第１ブライン又は第１ブラインと第２ブラインとの混合水）が供給され、配管１４からの高圧ブラインのエネルギーによって昇圧され、配管３３を介して第２ＲＯ装置１８に給水として供給される。

【0042】

エネルギー回収装置３０でエネルギーが回収されて降圧した第１ＲＯ装置８からの第１ブラインは、配管３４によってブライン水槽１５に流入する。ブライン水槽１５へは、排水配管２１から分岐した配管２２を介して、第２ＲＯ装置１８からの第２ブラインが導入可能とされている。

【0043】

なお、エネルギー回収装置３０としては、市販のピストン式のもの（例えば電業社機械製作所製ＤｅＲＯｓ（登録商標））、インペラ式のもの、アキシャルピストン式のものなどを用いることができるが、これらに限定されない。

【0044】

図１のその他の構成は図４と同様であり、同一符号は同一部分を示している。

【0045】

図１の逆浸透システムにあっても、原水は原水配管１によって原水槽２に導入される。なお、原水は、濾過、凝集処理などの前処理が施されたものであってもよい。原水槽２内の原水は、給水ポンプ３及び配管４によって保安フィルタ５に通水される。保安フィルタ５を通過した水は、第１高圧ポンプ６によって昇圧され、配管７から第１ＲＯ装置８に供給される。第１高圧ポンプ６をインバータ制御することにより、第１ＲＯ装置８への給水量が制御される。

【0046】

第１高圧ポンプ６の吐出圧力は６ＭＰａ未満、特に０．５～４ＭＰａが好適である（なお、一般的な海水淡水化の逆浸透システムの給水圧力は６～８ＭＰａである。）。

【0047】

ＲＯ膜を透過した透過水（第１透過水）は、配管９によって処理水槽１０に送水される。処理水槽１０内の処理水は、ポンプ１１及び配管１２によって目的箇所に送水される。

【0048】

第１ＲＯ装置８からの第１ブラインは、高圧を維持したまま配管１４を介してエネルギー回収装置３０に導入され、配管３２から送水されたブライン水槽１５からのブラインを昇圧させる。昇圧されたブラインは、配管３３を介して第２ＲＯ装置１８に供給される。第２ＲＯ装置１８からの第２透過水は、配管１９によって原水槽２に送水される。

【0049】

第２ＲＯ装置１８からの第２ブラインは、オリフィス２０で降圧された後、排水配管２１を介して排出される。第２ＲＯ装置１８からの第２ブラインの水量が不足する場合には、第２ＲＯ装置１８からの第２ブラインの一部は、配管２１から分岐した配管２２を介してブライン水槽１５に導入される。

【0050】

このように構成された図１の逆浸透システムにあっては、エネルギー回収装置３０において、第１ＲＯ装置８からの高圧ブラインの保有エネルギーを利用してブライン水槽１５からのブラインを昇圧して第２ＲＯ装置１８に給水として供給するので、第２高圧ポンプ１６が不要であり、高圧ポンプの設置コスト及び消費電力が節減される。

【0051】

また、エネルギー回収装置３０では、第１ＲＯ装置８からの第１ブラインを駆動源としてブライン水槽１５からのブラインを昇圧するが、ブライン水槽１５からのブラインは第１ブライン又は第１ブラインと第２ブラインの混合水であるので、仮にエネルギー回収装置３０において第１ＲＯ装置８からの第１ブラインがリークしたとしても、第２ＲＯ装置１８への給水の水質に影響は生じない。

【0052】

また、図１の逆浸透システムは、図６の逆浸透システムと比較して、エネルギー回収装置３０の突発的な故障等非常時対応の点でもメリットがある。すなわち、図６では、エネルギー回収装置２６が停止した場合、第１ＲＯ装置８への給水圧力が低下するので、処理水量の低下や処理水水質の悪化に繋がる。

【0053】

これに対し、図１の逆浸透システムでは、エネルギー回収装置３０が停止しても、第１ＲＯ装置８からの第１ブラインをエネルギー回収装置３０からブライン水槽１５に流した状態で第１ＲＯ装置８の運転を継続させ、処理水量を確保することが可能である。

【0054】

図１では、第１ＲＯ装置８及び第２ＲＯ装置１８を１基ずつ設置しているが、第１ＲＯ装置８からのブライン水量は透過水量に比べて少ないので、第１ＲＯ装置８を有したライン（第１ＲＯ系列）を複数個並列に設置し、各第１ＲＯ装置８からのブラインを共通の１基の第２ＲＯ装置１８で処理してもよい。その一例を図２に示す。

【0055】

図２では、第１ＲＯ装置８Ａ，８Ｂ，８Ｃを有する３ラインが並列に設置されている。なお、ラインの数は２又は４以上であってもよい。

【0056】

原水槽２内の原水は、それぞれ各ラインの給水ポンプ３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、配管４Ａ，４Ｂ，４Ｃと、保安フィルタ５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、第１高圧ポンプ６Ａ，６Ｂ，６Ｃと、配管７Ａ，７Ｂ，７Ｃとによって各第１ＲＯ装置８Ａ，８Ｂ，８Ｃに給水として供給される。

【0057】

各第１ＲＯ装置８Ａ，８Ｂ，８Ｃからの第１透過水は、配管９Ａ，９Ｂ，９Ｃを経て配管９’にて合流し、処理水槽１０に流入する。

【0058】

各第１ＲＯ装置８Ａ，８Ｂ，８Ｃからの第１ブラインは、高圧を維持したまま配管１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを経て配管１４’にて合流し、エネルギー回収装置３０に供給される。

【0059】

図２のその他の構成は図１と同様であり、同一符号は同一部分を示している。

【0060】

図２では、第２ＲＯ装置１８の透過水を配管１９で原水槽２に戻しているが、図３のように配管１９及び該配管１９に連なる配管１９Ｂ，１９Ｃを介して各第１高圧ポンプ６Ａ，６Ｂ，６Ｃのサクション側（各保安フィルタ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの下流側）に戻すようにしてもよい。

【0061】

図２，３のように、複数の第１ＲＯ系列がある場合、高圧ブライン水を１つの配管１４’に集約し、１つのエネルギー回収装置３０に供給することにより、初期建設費用が安くなる。この場合、エネルギー回収装置３０を適用する投資回収効率が更に大きくなる。

【0062】

エネルギー回収装置３０から第２ＲＯ装置１８へ供給するブラインのエネルギーが余剰で回収しきれない場合（すなわち、第２ＲＯ装置１８からの第２透過水の水圧が所定圧よりも高い場合）には、図４のように、第２ＲＯ装置１８からの透過水配管１９を第１高圧ポンプ６Ａ～６Ｃのサクション側に接続することで、第１ブラインの保有エネルギーを十分に回収することが可能となる。

【0063】

以下、図７を参照してさらに別の実施の形態に係る逆浸透システムについて説明する。この逆浸透システムは、原水が第１高圧ポンプ６によって供給され、第１透過水と第１ブラインとに分離する第１ＲＯ装置８と、該第１ＲＯ装置８からの第１ブラインの圧力により膜濾過装置用給水を加圧するためのエネルギー回収装置３０と、希薄廃水槽６０と、該希薄廃水槽６０からの希薄廃水を第２透過水と第２ブラインとに分離する第２ＲＯ装置１８と、該第２ＲＯ装置１８の第２透過水を前記第１ＲＯ装置８の給水側（この形態では、原水槽２）へ戻す第２透過水返送手段としての配管１９と、廃水又はその処理水を前記エネルギー回収装置３０に送水する廃水又は処理水送水手段と、該エネルギー回収装置３０で加圧された廃水又は処理水を膜濾過する膜濾過装置５８（この実施の形態ではＵＦ装置。ただし、ＭＦ装置などでもよい。）と、該膜濾過装置５８からの膜濾過水を前記第１ＲＯ装置８の給水側（この形態では、原水槽２）へ送水する配管５９とを有する。

【0064】

この形態では、該廃水又は処理水送水手段は、廃水槽５２と、廃水の凝集槽５３と、該凝集槽５３からの凝集処理水を固液分離処理する固液分離手段としての沈殿槽５４と、ポンプ５５とを備えており、沈殿槽５４からの固液分離処理水（上澄水）がエネルギー回収装置３０に送水される。

【0065】

配管５１を流れる廃水の水質に応じ、廃水槽５２、凝集槽５３、または沈殿槽５４から分岐する配管（図示略）を設け、希薄廃水を希薄廃水槽６０で受ける。

【0066】

なお、前記希薄廃水槽の廃水は、該廃水槽５２より不純物濃度が希薄であれば良く、廃水槽とは異なる系統の廃水でもよい。また図７には示していないが、該廃水槽５２と該凝集槽５３、該凝集槽５３と該沈殿槽５４、または該沈殿槽５４とポンプ５５の間から配管を分岐し、前記希釈廃水槽６０で受け入れてもよい。

【0067】

図７にあっては、希薄廃水槽６０から送水ポンプ３１、保安フィルタ４５、第２高圧ポンプ４６及び配管４７を介してブライン（第１ブライン）が第２ＲＯ装置１８に供給される。

【0068】

図７のその他の構成は図１と同様であり、同一符号は同一部分を示している。

【0069】

図７の逆浸透システムにあっても、原水は原水配管１によって原水槽２に導入される。なお、原水は、濾過、凝集処理などの前処理が施されたものであってもよい。原水槽２内の原水は、給水ポンプ３及び配管４によって保安フィルタ５に通水される。保安フィルタ５を通過した水は、第１高圧ポンプ６によって昇圧され、配管７から第１ＲＯ装置８に供給される。第１高圧ポンプ６をインバータ制御することにより、第１ＲＯ装置８への給水量が制御される。

【0070】

ＲＯ膜を透過した透過水（第１透過水）は、配管９によって処理水槽１０に送水される。処理水槽１０内の処理水は、ポンプ１１及び配管１２によって目的箇所に送水される。

【0071】

第１ＲＯ装置８からの第１ブラインは、高圧を維持したまま配管１４を介してエネルギー回収装置３０に導入され、配管５６を介して送水された沈殿槽５４からの上澄水を昇圧させる。昇圧された上澄水は、配管５７を介して膜濾過装置５８に供給される。膜濾過装置５８からの膜濾過水は、配管５９によって原水槽２に送水される。

【0072】

第２ＲＯ装置１８の透過水は、配管１９を介して原水槽２に送水される。第２ＲＯ装置１８からの第２ブラインは、オリフィス２０で降圧された後、排水配管２１を介して沈殿槽５４に導入される。

【0073】

廃水としては、半導体等の製造プロセスからの排出水が好適である。この廃水は、凝集槽５３で凝集剤が添加され、撹拌されて凝集処理される。凝集処理水は、沈殿槽５４で汚泥が沈降し、上澄水がポンプ５５及び配管５６によってエネルギー回収装置３０に送水され、加圧された後、膜濾過装置５８で膜濾過される。膜濾過水が配管５９によって原水槽２に送水される。なお、凝集槽５３及び沈殿槽５４以外の浄化処理手段が用いられてもよい。また、廃水の水質によっては、浄化処理手段は省略されてもよい。

【0074】

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の形態とされてもよい。

【符号の説明】

【0075】

２ 原水槽
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 給水ポンプ
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 保安フィルタ
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 第１高圧ポンプ
８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ 第１ＲＯ装置
１３，２０ オリフィス
１５ ブライン水槽
１６，４６ 第２高圧ポンプ
１８ 第２ＲＯ装置
２６，３０ エネルギー回収装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2024-06-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原水が第１高圧ポンプによって供給され、第１透過水と第１ブラインとに分離する第１ＲＯ装置と、
該第１ＲＯ装置からの第１ブラインの圧力により膜濾過装置用給水を加圧するためのエネルギー回収装置と、
該エネルギー回収装置を通過して降圧した該第１ブラインを受け入れるブライン水槽と、
希薄廃水槽からの希薄廃水を第２透過水と第２ブラインとに分離する第２ＲＯ装置と、
該第２ＲＯ装置の第２透過水を前記第１ＲＯ装置の給水側へ戻す第２透過水返送手段と、
廃水を処理する廃水処理手段と、
該廃水処理手段からの処理水を前記膜濾過装置用給水として前記エネルギー回収装置に送水する処理水送水手段と、
該エネルギー回収装置で加圧された該処理水を膜濾過するＵＦ膜濾過装置と、
該ＵＦ膜濾過装置からの膜濾過水を前記第１ＲＯ装置の給水側へ送水する膜濾過水送水手段と
を有する逆浸透システム。

【請求項2】

前記廃水処理手段は、前記廃水の凝集処理手段と、該凝集処理手段からの凝集処理水を固液分離処理する固液分離手段とを備えており、
該固液分離手段からの固液分離処理水が前記エネルギー回収装置に送水される
請求項１の逆浸透システム。

【請求項3】

前記廃水処理手段は、さらに廃水槽を備えており、該廃水槽内の廃水が前記凝集処理手段に供給される請求項２の逆浸透システム。

【請求項4】

前記希薄廃水は、前記廃水槽からの廃水、前記凝集処理手段からの凝集処理水又は前記固液分離手段からの固液分離処理水である請求項３の逆浸透システム。

【請求項5】

前記希薄廃水は、前記廃水よりも不純物濃度が低い水である請求項１の逆浸透システム。

【請求項6】

前記第２ＲＯ装置からの第２ブラインを前記固液分離手段に導く手段を有する請求項２の逆浸透システム。

【請求項7】

請求項１～６のいずれかの逆浸透システムの運転方法であって、前記原水はかん水である逆浸透システムの運転方法。

【請求項8】

請求項１～６のいずれかの逆浸透システムの運転方法であって、前記原水はかん水であり、前記廃水は電子部品製造プロセスからの排出水である逆浸透システムの運転方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0062】

エネルギー回収装置３０から第２ＲＯ装置１８へ供給するブラインのエネルギーが余剰で回収しきれない場合（すなわち、第２ＲＯ装置１８からの第２透過水の水圧が所定圧よりも高い場合）には、図３のように、第２ＲＯ装置１８からの透過水配管１９を第１高圧ポンプ６Ａ～６Ｃのサクション側に接続することで、第１ブラインの保有エネルギーを十分に回収することが可能となる。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0067】

図７にあっては、希薄廃水槽６０から送水ポンプ３１、保安フィルタ４５、第２高圧ポンプ４６及び配管４７を介して希薄廃水が第２ＲＯ装置１８に供給される。