(57)【要約】 【課題】従来よりも膜が詰まり難い淡水化方法を提供しようとするもの。 【解決手段】分離膜を介して被処理水を１ｋｇ/ｃｍ２以下の差圧により濾過し、濾過後の水中のイオンを有隔膜の電圧印加機構で電気的に分離するようにした。分離膜に対する被処理水の圧力を低くすることが出来、従来よりも膜が詰まり難い。濾過後の水中のイオン（ナトリウムイオン、塩素イオンなど）を有隔膜の電圧印加機構で電気的に分離するようにしたので、海水を淡水化したり、排水などを浄化して再利用したりすることが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離膜を介して被処理水を１ｋｇ/ｃｍ２以下の差圧により濾過し、濾過後の水中のイオンを有隔膜の電圧印加機構で電気的に分離するようにしたことを特徴とする淡水化方法。
【請求項２】
前記差圧を負圧により掛けるようにした請求項１記載の淡水化方法。
【請求項３】
前記差圧を正圧により掛けるようにした請求項１又は２記載の淡水化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、海水や排水・廃水その他の淡水化方法に関するものである。 
【背景技術】
【０００２】
従来、海水淡水化装置に関する提案があった（特許文献１）。 
すなわち、世界的に水問題が深刻化する中、水ビジネスを巨大市場と捉え、世界規模で水ビジネス競争が加速している。河川などの表流水や地下水を水源として持たない中東諸国や、国内でも渇水リスクの高い地域では、水源確保のために海水淡水化技術を導入し、大型の海水淡水化プラントを設置している。
従来の海水淡水化技術では、海水を加熱蒸発後に凝縮・回収する蒸発法が主流であった。これに対し、近年は、経済性の観点からＲＯ（reverse osmosis）膜（以下、逆浸透膜という）を用いた方式が拡大しつつある。
逆浸透膜を用いた造水コスト（円/ｍ3）のうち、ランニングコストに関する項目では、電力費（動力費）が約５０％を占める。すなわち、動力費を削減することによってランニングコストを効果的に削減することができる。そこで、高圧ポンプの動力を高効率で回収する動力回収装置を適用し、動力用消費エネルギー（電力量）を大幅に改善できる動力回収装置の効率運転点を実現することが求められている。
対象とする原海水の水質の変化、必要な淡水の生産水量、回収率などの運転条件の違いに応じて、単位生産淡水量あたりの電力量が異なるため、適切に運転条件を変更する必要がある。
しかしながら、海水淡水化装置の運転条件が運転当初に決定された条件で不変である場合、電力量を限界まで削減することができなかった。その結果、海水淡水化装置を効率よく運転させることが困難であった。
この提案は、上記事情を鑑みて成されたものであって、適切な運転条件に設定し、電力量を削減する海水淡水化装置を提供することを目的とする。
この提案による海水淡水化装置は、海水を淡水と濃縮海水とに分離して排水する逆浸透膜と、前記逆浸透膜に海水を送出する高圧ポンプと、海水と前記逆浸透膜から排水された濃縮海水とが供給され、前記濃縮海水から回収した圧力エネルギーにより高圧で前記海水を送出するとともに低圧で濃縮海水を排水する動力回収装置と、前記動力回収装置から排水された海水を前記高圧ポンプから排水される海水と同じ圧力となるまで昇圧し、前記高圧ポンプから排水される海水と合流するように排水するブースターポンプと、前記動力回収装置から排水される濃縮海水の量を調整する排水弁と、前記逆浸透膜に供給される海水の圧力を測定する圧力センサと、前記逆浸透膜から排水される淡水の流量を測定する第１流量センサと、前記逆浸透膜から排水される濃縮海水の流量、あるいは、前記ブースターポンプから送出される海水の流量を測定する第２流量センサと、前記動力回収装置に供給される海水の流量を測定する第３流量センサと、前記圧力センサおよび前記第１流量センサで測定された値により前記高圧ポンプの回転数を制御し、前記第２流量センサで測定された値により前記ブースターポンプの回転数を制御し、前記第２流量センサおよび前記第３流量センサで測定された値により前記排水弁の弁開度を制御する制御部と、を備える、というものである。
しかし、膜が詰まり易いという問題があった。 
【特許文献１】特開２０１１−２４０２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこでこの発明は、従来よりも膜が詰まり難い淡水化方法を提供しようとするものである。 
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。 
（１）この発明の淡水化方法は、分離膜を介して被処理水を１ｋｇ/ｃｍ２以下の差圧により濾過し、濾過後の水中のイオンを有隔膜の電圧印加機構で電気的に分離するようにしたことを特徴とする。
前記被処理水として、海水や、工場その他の排水・廃水、廃液などを例示することが出来る。前記分離膜として、ＭＦ（精密フィルター）膜、ＵＦ（限外濾過）膜、ＮＦ（ナノフィルター）膜などを使用することが出来る。前記濾過後の水中のイオンとして、ナトリウムイオンや塩素イオンなどを例示することが出来る。
【０００５】
この淡水化方法では、分離膜を介して被処理水を１ｋｇ/ｃｍ２以下の差圧（例えば0.5〜0.6ｋｇ/ｃｍ２）により濾過するようにしたので、分離膜に対する被処理水の圧力を低くすることが出来る。
そして、濾過後の水中のイオン（ナトリウムイオン、塩素イオンなど）を有隔膜の電圧印加機構で電気的に分離するようにしたので、海水を淡水化したり、排水などを浄化して再利用したりすることが出来る。
ここで、分離膜が目詰まりし難いように、ばっ気しながら濾過することが出来る。このようにすると、分離膜に付着した汚れが気泡により離脱して目詰まりがし難い状態で濾過することが出来る。また、電解水で逆洗浄するようにしてもよい。このようにすると、分離膜に付着した有機系の汚れを分解して、目詰まりを好適に解消することが出来る。
被処理水の汚れが激しい場合は、事前に凝集沈殿して固形物などを落としてから行うようにするとよい。
【０００６】
（２）前記差圧を負圧により掛けるようにしてもよい。
このように構成し、負圧を掛けて吸引により濾過を行うことにより電気代を節約することが出来る。負圧は吸引の真空度によって調製することが出来る。
【０００７】
（３）前記差圧を正圧により掛けるようにしてもよい。
このように構成すると、適度な外圧をかけることにより目詰まりし難い状態で濾過を行うことが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。 
分離膜に対する被処理水の圧力を低くすることが出来るので、従来よりも膜が詰まり難い淡水化方法を提供することが出来る。 
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を説明する。 
（実施形態１）
この実施形態の淡水化方法は、分離膜を介して被処理水を１ｋｇ/ｃｍ２以下の差圧（例えば0.5〜0.6ｋｇ/ｃｍ２）により濾過し、濾過後の水中のイオンを有隔膜の電圧印加機構で電気的に分離するようにしたことを特徴とする。
前記被処理水として、海水や、工場その他の排水・廃水、廃液などを例示することが出来る。前記分離膜として、ＭＦ（精密フィルター）膜、ＵＦ（限外濾過）膜、ＮＦ（ナノフィルター）膜などを使用することが出来る。前記濾過後の水中のイオンとして、ナトリウムイオンや塩素イオンなどを例示することが出来る。
【００１０】
前記差圧は、負圧（吸引）により掛けるようにしている。負圧は吸引の真空度によって調製することが出来る。
ここで、分離膜が目詰まりし難いように、ばっ気しながら濾過することが出来る。このようにすると、分離膜に付着した汚れが気泡により離脱して目詰まりがし難い状態で濾過することが出来る。また、電解水で逆洗浄するようにしてもよい。このようにすると、分離膜に付着した有機系の汚れを分解して、目詰まりを好適に解消することが出来る。
被処理水の汚れが激しい場合は、事前に凝集沈殿して固形物などを落としてから行うようにするとよい。
【００１１】
次に、この実施形態の淡水化方法の使用状態を説明する。 
この淡水化方法では、分離膜を介して被処理水を１ｋｇ/ｃｍ２以下の差圧（例えば0.5〜0.6ｋｇ/ｃｍ２）により濾過するようにしたので、分離膜に対する被処理水の圧力を低くすることが出来、従来よりも膜が詰まり難いという利点を有する。 
そして、濾過後の水中のイオン（ナトリウムイオン、塩素イオンなど）を有隔膜の電圧印加機構で電気的に分離するようにしたので、海水を淡水化したり、排水などを浄化して再利用したりすることが出来る。
さらに、前記差圧を負圧により掛けるようにしており、負圧を掛けて吸引により濾過を行うことにより電気代を節約することが出来る。
【００１２】
（実施形態２）
この実施形態では、前記差圧を正圧により掛けるようにしており、適度な外圧（例えば0.5〜0.6ｋｇ/ｃｍ２）をかけることにより目詰まりし難い状態で濾過を行うことが出来るという利点を有する。
【００１３】
〔実施例１〕
図１に示すように、この海水淡水化方法の処理のシステムフローは次の工程を有する。
海水→受水槽→「分離膜濾過機構（１ｋｇ/ｃｍ２以下の差圧により濾過）」→中間槽（→ドレン排水）→電解イオンセパレータ装置→処理水槽（→塩濃縮水槽）→ＲＯ膜濾過装置→処理水槽→淡水として利用
このようにしたので、「分離膜濾過機構（１ｋｇ/ｃｍ２以下の差圧により濾過）」に、「電解凝集沈殿槽→中間槽→砂濾過装置→中間槽→ＵＦ膜濾過装置」の機能（図２参照）を持たせることが出来るという利点を有する。
【００１４】
〔実施例２〕
図３に示すように、この排水再利用方法の処理のシステムフローは次の工程を有する。
排水→受水槽→「分離膜濾過機構（１ｋｇ/ｃｍ２以下の差圧により濾過）」→中間槽（→ドレン排水）→電解イオンセパレータ装置→処理水槽（→塩濃縮水槽）→ＲＯ膜濾過装置→処理水槽→再利用水として利用
このようにしたので、「分離膜濾過機構（１ｋｇ/ｃｍ２以下の差圧により濾過）」に、「電解凝集沈殿槽→中間槽→砂濾過装置→中間槽→ＵＦ膜濾過装置」の機能（図４参照）を持たせることが出来という利点を有する。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
電気的に淡水化をすることが出来大きな圧力を必要としないことによって、種々の淡水化方法の用途に好適に適用することができる。 
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の淡水化方法の実施例１を説明するシステム・フロー図。
【図２】この発明の淡水化方法の実施例１を補足するシステム・フロー図。
【図３】この発明の淡水化方法の実施例２を説明するシステム・フロー図。
【図４】この発明の淡水化方法の実施例２を補足するシステム・フロー図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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