專利名稱：水處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及過濾被處理水以生成處理水的水處理裝置。
背景技術：
以往就已知有利用過濾膜從河流水、湖泊水、地下水等原水來生成處理水的水處理裝置。例如，在專利文獻1中公開了具備過濾膜的水處理裝置。就這種水處理裝置而言， 通常要根據目的的性能、占地面積等而進行整體的布局、規格等設計，并在對設施進行施工時，向現場用地內運送物資材料、各種部件等，在現場對其進行組裝而完成。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 (日本)特開2003-266071號公報
發明內容
發明要解決的問題但是，就以往的水處理裝置而言，對應于每個單體機器，要將各種設備、槽類等穩定地安裝在地上，并且需要進行將它們連接的配管作業，因此現場的施工性較差，施工所需的時間長，作業負擔大。另外，在不需要水處理裝置時，過濾膜、槽類及配管等的拆卸作業等較為繁瑣，例如，考慮到在吊起機器時或者在搬運機器作業中會對機器造成破損等，有時需要對機器進行保養，而拆卸作業并不容易。因此，在根據被處理水的增減，對具有所期望的水處理能力的水處理裝置進行施工時，存在無法容易地進行設置作業及拆卸作業這樣的問題。因此，也無法根據要求容易地增減設置面積。而且，以往的水處理裝置存在下述問題在運轉故障時，不得不停止過濾膜組件及反滲透膜組件的全部過濾處理，因此無法穩定地供給處理水。此外，還存在下述問題在對以往的水處理裝置進行清洗時，必須清洗裝置內的全部各組件，從而無法穩定地供給處理水。本發明以解決上述問題為目的，本發明的目的在于提供一種水處理裝置，該水處理裝置根據所期望的水處理能力，在施工現場容易地進行設置作業及拆卸作業，并且，即使在運轉故障時，也無需停止裝置的全部而能夠穩定地供給處理水。解決問題的方法本發明提供一種過濾被處理水以生成處理水的水處理裝置，其特征在于，具備單元結構體，該單元結構體由可搬運的底座和裝載在該底座上過濾被處理水以生成處理水的水處理部構成，水處理部包含過濾膜組件和反滲透膜組件，根據所期望的水處理能力，在施工現場設置有多個所述單元結構體。在本發明中，由于單元結構體構成為在可搬運的底座上裝載有水處理部，因此，通過事先組裝水處理部并搬運到施工現場，可以在施工現場簡單地構筑水處理設施的主要結構。另外，由于每個單元結構體均具備實施被處理水的過濾等水處理的水處理部，因此能夠根據單元結構體的設置數量來改變水處理能力。由此，例如在被處理水的處理量增加的情況下，只要將單元結構體搬運到施工現場而追加設置即可，而在被處理水的處理量減少的情況下，只要從施工現場拆卸單元結構體即可。此外，通過具備多個單元結構體，在運轉故障時，無需停止包含過濾膜組件及反滲透膜組件的全部單元結構體，可以穩定地供給處理水。另外，由于不需要對裝置內的全部各組件進行清洗，可在清洗一部分單元結構體的同時，利用其它單元結構體繼續進行過濾運轉，因此可以穩定地供給處理水。此外，可以根據處理要求 而容易地進行設置面積的增減。如上所述，由于可以容易地增減具有水處理部的單元結構體，因此可以根據所期望的水處理能力，在施工現場容易地進行設置作業及拆卸作業。在具備多個上述單元結構體的水處理裝置中，由于需要對應于單元結構體數量的例如移送泵、反洗設備、儀表設備等，因此，如果增加水處理量，則與此相應地有時也會增大設置面積。于是，通過使用透過處理能力在規定值以上的單元結構體，可以解決該問題。優選使每個上述單元結構體的透過水處理能力為20m3/h以上，進一步優選為30m3/h以上。考慮到在可搬運的底座上的操作性以及維護的容易性，優選使透過水處理能力為75m3/h以下， 更優選為60m3/h以下。如此一來，與以往的單床離子交換樹脂塔相比，可以大幅提高處理水的處理能力，在處理水的水量相同的情況下，與以往相比，能夠使裝置更為緊湊。另外，與以往的水處理裝置相比，可以減少設置所需的面積。由于水處理裝置較為緊湊，因此，不僅適用于小規模的水處理廠，而且通過使透過處理能力設置在規定值以上，即使不增加設置臺數，也可以適用于大規模的水處理廠。另外，從以前開始，在可搬運的底座上設置水處理裝置是已知的。但是，其大多數用于小規模或臨時設施等臨時使用的裝置上，在大規模且永久使用的情況下，通常較為常見的是在廠房內設置水處理裝置的一部分或全部。但是，根據本申請的發明，由于能夠搬運，并且底座的每單位面積的水處理能力高，因此可以提供搬運體臺數少、不需要設置廠房、大規模且永久的具備可搬運的底座的水處理裝置。另外，優選使水處理部具有過濾膜組件和反滲透膜組件，經過濾膜組件處理的處理水經由高壓泵直接供給到反滲透膜組件。就這樣的結構而言，由于具有過濾膜組件和反滲透膜組件，因此與例如砂過濾等相比，可以容易提高處理水的水質并且謀求節約空間。另夕卜，由于通過過濾膜組件可以抑制反滲透膜組件的堵塞，因此能夠實現穩定的運轉。此外， 由于在過濾膜組件和反滲透膜組件之間不存在暫時積蓄處理水的中間槽等，因此有利于節約空間。此外，優選使多個上述單元結構體并列設置在施工現場，使在各個單元結構體中通過的被處理水的流路在每個單元結構體中彼此獨立。在對過濾膜組件進行清洗(反洗) 時，水處理部必須停止運轉數分鐘左右。于是，通過構成上述的結構，例如將每個單元結構體的過濾膜組件的清洗時間錯開，即使一個單元結構體所裝載的水處理部停止了運轉，其它單元結構體所裝載的水處理部也可以繼續運轉。由此，可以連續地供給處理水。另外，優選在施工現場使多個單元結構體沿鉛垂方向層疊，使通過每個單元結構體的被處理水的流路在每個單元結構體中彼此獨立。如果具備這樣的構成，則即使施工現場的占地面狹窄，通過在鉛垂方向上層疊單元結構體，也可以增加單元結構體的數量，從而提高每單位設置面積的水處理能力。此外，優選單元結構體具有濃縮水移送管及反洗水移送管，該濃縮水移送管移送從反滲透膜組件排出的濃縮水，該反洗水移送管與過濾膜組件的出口側連接，向過濾膜組件輸送反洗水，水處理裝置還具備濃縮水匯集管路，該濃縮水匯集管路與多個單元結構體中的每一個單元結構體的濃縮水移送管連接以匯集濃縮水，并且該濃縮水匯集管路與多個單元結構體的每一個單元結構體的反洗水移送管連接，將匯集的濃縮水作為反洗水供給到多個反洗水移送管中的至少一個反洗水移送管。從反滲透膜組件排出的濃縮水一般作為廢水處理。但是，由于該濃縮水是已經利用過濾膜組件處理后的處理水，因此可用作過濾膜組件的反洗水。根據上述結構，由于具備濃縮水匯集管路，因此可以將從各個反滲透膜組件排出的濃縮水匯集而用作過濾膜組件的反洗水，從而可以有效地利用從反滲透膜組件排出的濃縮水，無須準備用于反洗的液體，有利于削減成本。在本發明涉及的水處理裝置中，優選將過濾膜組件的過濾液全部供給到反滲透膜組件。在這種情況下，可以確保處理水的處理能力。在本發明涉及的水處理裝置中，優選將水處理部收容在可搬運的框體中。這樣，在水處理部收容于可搬運的框體的情況下，可以抑制噪音泄露到外部，并且還可以防止紫外線對水處理部的損壞。此外，可以實現對抗風雨、提高裝置的美觀性。在本發明涉及的水處理裝置中，優選在可搬運的框體內設置有作業通路。在這種情況下，裝置運轉中的維護變得簡便。在本發明涉及的水處理裝置中，優選在可搬運的框體內，將過濾膜組件設置成過濾膜組件全長/框體內部高度=90%以下。在這種情況下，由于無需彎曲總配管而在框體內可以緊湊地設置過濾膜組件，因此也能夠實現水處理裝置整體的小型化。需要說明的是， 優選使過濾膜組件設置成過濾膜組件全長/框體內部高度=85%以下，更優選為80%以下。在本發明涉及的水處理裝置中，優選使可搬運的框體內的過濾膜組件與框體的高度方向平行設置，使反滲透膜組件與框體的高度方向垂直設置。在這種情況下，作為可一邊確保框體的操作空間，一邊緊密地填充組件的方法，最適合用于進行小型化。在本發明涉及的水處理裝置中，優選在可搬運的框體內同時具備過濾膜組件的閥單元和反滲透膜組件的閥單元。在這種情況下，可以在所限制的范圍內經由高壓泵直接連接過濾膜組件和反滲透膜組件。在此，過濾膜組件的閥單元是指具備例如原水、反洗水、清洗水、過濾水、原水返回、氣體、排水各自的流路轉換閥和/或流量調節閥，以及對壓力、流量、溫度進行檢測的儀表部件的單元。反滲透膜組件的閥單元是指具備例如原水、透過水、 濃縮水、清洗水各自的流路轉換閥和/或流量調節閥，以及對壓力、流量進行檢測的儀表部件的單元。在本發明涉及的水處理裝置中，優選利用可搬運的框體的內壁來固定過濾膜組件和/或反滲透膜組件。在這種情況下，易于確保組件更換、斷裂纖維(糸切Λ )檢查等的作業空間。在此，上述“內壁”包括可搬運的框體內部的壁、頂棚、底板。發明的效果根據本發明，可根據所期望的水處理能力，在施工現場能夠容易地進行設置作業及拆卸作業。
圖1是示出本發明實施方式涉及的水處理裝置的外觀的立體圖。圖2是示出水處理裝置模塊(7 π 7夕)內部結構的立體圖。圖3是示出水處理裝置的各模塊的配置和液體的流動方向的模式圖。圖4是示出各MF膜組件的反洗時間的時間圖。圖5是示出搬運構成水處理裝置的模塊時的狀態的立體圖。 圖6是示出各模塊的控制的示意模式圖。圖7是示出上下層疊兩段的水處理裝置的立體圖。符號說明1水處理裝置2a 2c模塊(單元結構體)8a 8c水處理部9a 9c 底座12a 12c MF膜組件(微濾膜組件)I3a I3c RO膜組件(反滲透膜組件)14高壓泵19a 19c濃縮水移送管20a 20c反洗水移送管21濃縮水匯集管路。
具體實施例方式下面，參考附圖對本發明優選的實施方式進行說明。圖1是示出本發明實施方式涉及的水處理裝置的外觀的立體圖，另外，圖2是示出水處理裝置的模塊的內部結構的立體圖，圖3是示出水處理裝置的各模塊的配置和液體的流動方向的模式圖。如圖1所示，本實施方式涉及的水處理裝置1通過設置多個模塊(單元結構體)2a 2c和單元模塊3而構成。模塊2a 2c為并列設置，相對于模塊2a 2c，單元模塊3設置在被處理水流動的上游側。各模塊2a 2c的一端側(供給被處理水的上游側) 分別經由移送被處理水的各移送管4a 4c和單元模塊3連接。此外，從各模塊2a 2c 的另一端側(排出二次處理水的下游側)延伸的移送二次處理水的移送管5a 5c匯集于一根移送管6。S卩，流經各模塊2a 2c的被處理水的流路在各模塊2a 2c中彼此獨立。 各模塊2a 2c各自具有過濾被處理水生成二次處理水(處理水)的獨立的功能。如圖1及圖2所示，模塊2a 2c具備容器(框體)7a 7c和設置在容器7a 7c內的水處理部8a 8c。容器7a是通常用于輸送貨物的箱狀體，該容器7a由作為容器7a底部的板狀底座 9a及由壁結構將底座9a圍成長方體狀的罩IOa構成。容器的全長為約6m(20英尺)。另夕卜，在容器上涂敷有絕熱涂料。在罩IOa上安裝有門11。需要說明的是，容器的全長可以采用約12m(40英尺)的形式。容器7b、7c的結構與容器7a相同，即由作為容器7b、7c底部的板狀的底座9b、9c以及由壁結構將底座9b、9c圍成長方體狀的罩IObUOc構成。如圖2及圖3所示，水處理部8a 8c具備組裝有MF (微濾)膜的多個MF膜組件 12a 12c及組裝有RO (反滲透)膜的多個RO膜組件13a 13c。以水處理部8a為例進行具體說明。在多個MF膜組件12a中，例如，某一 MF膜組件1 經由支管與上游側(被處理水側)的總管連接，并且，經由支管與下游側(一次處理水側)的總管連接。其它的MF膜組件1 也同樣，經由支管與上游側(被處理水側)及下游側(一次處理水側)的總管連接，多個MF膜組件1 整體構成MF膜單元。另外，在多個 RO膜組件13a中，例如，某一 RO膜組件13a經由支管與上游側(一次處理水側)的總管連接，并且，經由支管與下游側(二次處理水側)的總管連接。其它的RO膜組件13a也同樣， 經由支管與上游側(一次處理水側)及下游側(二次處理水側)的總管連接，多個RO膜組件13a整體構成RO膜單元。移送管1 按照使MF膜組件1 下游側的總管和RO膜組件13a上游側的總管經由高壓泵14a串聯連接的方式設置。結果，在MF膜組件1 和RO膜組件13a之間不需要設置中間槽，從MF膜組件1 排出的一次處理水直接供給到RO膜組件13a。另外，多個RO膜組件13a與濃縮水用總管連接。并且，在該總管上連接有用于移送濃縮水的濃縮水移送管19a。如圖3所示，該濃縮水移送管19a分成兩個支路。濃縮水移送管19a的一個分支經由下述濃縮水匯集管路21與連接在移送管1 上的反洗水移送管20a連接。反洗水移送管20a是用于向MF膜組件12a內輸送反洗水(R0濃縮水)的管。 在反洗水移送管20a上設置有用于向MF膜組件1 下游側的總管壓送反洗水的泵2 和控制反洗水流量的閥23a。另外，濃縮水移送管19a的另一分支上設置有用于控制濃縮水排出量的閥Ma，將濃縮水排出到未圖示的排水槽。而且，如圖3所示，在MF膜組件12a上游側(被處理水側)的總管的各支管上連接有移送氣體洗滌用空氣的空氣移送管25a。此外，在MF膜組件12a內的膜元件的上游側的區域連接有移送廢水的廢水移送管沈⑴該廢水含有反洗時從膜元件剝落而滯留在區域內的污濁物質(雜質)。在廢水移送管26a上設置有控制廢水排出量的閥27a。關于空氣移送管25a，將在后面詳述。水處理部汕、8(3的結構與水處理部8a相同，移送管15b、15c按照使MF膜組件12b、 12c下游側的總管和RO膜組件13b、13c上游側的總管經由高壓泵14b、Hc串聯連接的方式設置。結果，在MF膜組件12b、12c和RO膜組件i;3b、13c之間不需要設置中間槽，從MF膜組件12b、12c排出的一次處理水直接供給到RO膜組件13b、13c。RO膜組件13b、13c與濃縮水用總管連接，并且，在該總管上連接有用于移送濃縮水的濃縮水移送管19b、19c。該濃縮水移送管19b、19c中的一濃縮水移送管經由濃縮水匯集管路21與反洗水移送管20b、20c連通，該反洗水移送管20b、20c與移送管Mb、15c相連通。在反洗水移送管20b、20c上設置有用于向MF膜組件1 下游側的總管壓送反洗水(R0 濃縮水)的泵22b、20c和控制反洗水流量的閥23b、23c。另外，濃縮水移送管19b、19c的另一濃縮水移送管設置有用于控制濃縮水排出量的閥Mb、Mc。另外，如圖3所示，在MF膜組件12b、12c的上游側(被處理水側)的總管的各支管上連接有移送氣體洗滌用空氣的空氣移送管25b、25c。此外，在MF膜組件12b、12c內的膜元件的上游側的區域連接有移送廢水的廢水移送管J6c，該廢水含有反洗時從膜元件剝落而滯留在區域內的污濁物質。在廢水移送管26b、26c上設置有控制廢水排出量的閥 27b、27c。另外，模塊加裝備有用于向MF膜組件12a配水的低壓泵16a、在MF膜組件1 和高壓泵Ha之間設置的閥17a、對高壓泵14a、低壓泵16a及閥17a進行驅動控制的控制盤18a。低壓泵16a、閥17a及控制盤18a也構成水處理部8a的一部分。這樣的結構同樣裝備在模塊2b、2c中，低壓泵16b、16c、閥17a、17b及控制盤18a、18b也構成水處理部8b、 18c的一部分。返回圖1，水處理裝置1具備上述濃縮水匯集管路21。濃縮水匯集管路21與濃縮液移送管19a 19c及反洗水移送管20a 20c相連接。這樣一來，濃縮液移送管19a 19c及反洗水移送管20a 20c經由濃縮水匯集管路21連通。具體而言，濃縮水移送管19a 及反洗水移送管20a貫通容器壁與濃縮水匯集管路21連通。通過以上結構，從各RO膜組件13a 13c排出的濃縮水匯集于濃縮水匯集管路21。結果，可將從各RO膜組件13a 13c排出的濃縮水用作MF膜組件12a 12c的反洗水。此外，如上所述，單元模塊3經由各移送管如 如與各模塊加 2c相連接。具體而言，圖3所示的貯存槽36 (后述)的下游側和單元模塊3的上游側經由用于移送前處理水的一根移送管觀相連接，該移送管觀在單元模塊3內分成各移送管如 如三個支路，并與各模塊加 2c連接。另外，如圖3所示，在單元模塊3中裝備有送出壓縮空氣的氣體泵四、積蓄由氣體泵四送出的壓縮空氣的室30、對從室30排出的壓縮空氣進行減壓調整的減壓閥31。在氣體泵四、室30及減壓閥31上連接有空氣移送管25d。空氣移送管25d在單元模塊3內分成空氣移送管2 25c三個支路。空氣移送管2 是連接模塊加的MF膜組件1 下游側的總管的各支管和室30的管。在該空氣移送管2 上設置有用來控制空氣送出量的閥32a。需要說明的是，在圖1中雖未示出，但空氣移送管2 貫通各模塊加的容器壁與MF膜組件1 相連接。另外，在空氣移送管25b、 25c上，與空氣移送管25a同樣，也設置有控制空氣送出量的閥32b、32c。而且，在單元模塊3中裝備有中央處理裝置33。中央處理裝置33 —并管理分別設置于各模塊加 2c的控制盤18a 18c。即，中央處理裝置33相當于主控臺(親局)， 控制盤18a 18c相當于子控臺(子局)。另外，中央處理裝置33對設置在水處理裝置1 上的閥 23a 23c、24a 24c、27a 27c、32a 32c、42a 42c 及泵 22a 22c、29、40、 41的控制也進行一元管理，并通過一根配線(圖3的虛線)與控制盤18a 18c、閥23a 23c、24a 24c、27a 27c、32a 32c、42a 42c 及泵 22a 22c、29、40、41 連接。而且， 中央處理裝置33從未圖示的傳感器等獲得流量、溫度、壓力、水位高度等用于把握運轉狀態的數據，并基于取得的數據進行控制，從而形成水處理裝置1的最佳的運轉環境。接下來，參考圖3，按照處理流程說明水處理裝置1的水處理。需要說明的是，在本實施方式中，以作為處理水生成鍋爐用水的情況為例進行說明，因此原水是自來水(水道水)。在圖3中，水處理裝置1除了設置有上述多個模塊加 2c、單元模塊3及濃縮水匯集管路21之外，還設置有貯存成為被處理水的原水的原水槽34、除去原水中的雜質的活性炭前處理塔35、貯存經活性炭處理的前處理水的貯存槽36、貯存經RO膜組件13a 13c處理后的二次處理水的貯存槽37、使貯存槽37的二次處理水變為純水的離子交換樹脂塔38 及貯存純水的純水槽39。另外，在原水槽35及活性炭前處理塔36之間設置有汲取原水的泵40，在貯存槽37及離子交換樹脂塔38之間設置有汲取第一處理水的泵41。下面，以模塊2a為例，對水處理進行具體的說明。如圖3所示，首先利用泵40從原水槽34向活性炭前處理塔35汲取原水，并將通過該活性炭前處理塔35的前處理水貯存在貯存槽36中。接著，在模塊2a中，如果打開移送管4a的閥42a，則低壓泵16a受到驅動，從貯存槽36汲取前處理水并在低壓條件下壓送到MF膜組件12a的上游側的總管。接下來，通過MF膜組件12a后的一次處理水，從MF膜組件12a下游側的總管向高壓泵14a排出，并通過該高壓泵14a以1. 0 1. 5MPa的高壓壓送到RO膜組件13a上游側的總管。接著，流過模塊2a的RO膜組件13a的二次處理水，經由移送管5a及移送管6匯集并貯存在貯存槽37中。然后，利用泵41從貯存槽37向離子交換樹脂塔38汲取二次處理水，通過該離子交換樹脂塔38后的純水被貯存在純水槽39中。貯存在純水槽39中的純水的電導率為例如10 μ S/cm。如上所述，在模塊2a中進行水處理。在模塊2b、2c中，也按照和模塊2a同樣的順序進行水處理。接著，參考圖3，對MF膜組件12a 12c的反洗進行說明。MF膜組件12a 12c 的反洗是為了除去吸附或沉積在MF膜表面而導致MF膜的過濾阻力升高的雜質而進行的。 下面，以模塊2a中的MF膜組件12a為例，對反洗進行具體的說明。首先，閉合設置在各濃縮水移送管19a 19c的排水口側的全部閥24a 24c及設置在移送管15a上的閥17a，并同時打開設置在反洗水移送管20a上的閥23a。接下來， 通過閉合閥24a 24c，將從RO膜組件13b、13c匯集于濃縮水匯集管路21的濃縮水，通過泵22a集中輸送到移送管15a。此時，由于閥23a打開且閥17a閉合，濃縮水從下游側的總管向各MF膜組件12a內輸送。然后，通過打開閥32a，從室30經由空氣移送管25a向MF膜組件12a上游側的總管的支管，與濃縮水同時輸送空氣1分鐘左右。通過濃縮水的反洗作用和空氣泡的洗滌作用，吸附在MF膜表面的雜質剝落。在此，通過氣體泵29，將室30內的空氣壓設定在7Kgf/ cm2左右，從該室30排出的空氣通過減壓閥31被調整并減壓，以2Kgf/cm2左右的壓力輸送到上述MF膜組件12a。在將濃縮水和空氣輸送到MF膜組件12a后，將閥32a閉合，停止從室30送出空氣，同時打開與MF膜組件12a連接的移送管26a的閥27a，進一步將來自移送管4a的前處理水輸送1分鐘左右。由此，將已剝落的雜質從MF膜組件12a內排出到外部。如上所述， 進行MF膜組件12a的反洗。MF膜組件12b、12c也按照同樣的順序進行反洗。在此，在本實施方式中，將各模塊的MF膜組件12a 12c的反洗時間錯開。圖4 是示出各MF膜組件12a 12c的反洗時間的時間圖。如該圖所示，以30分鐘的周期，分別對模塊2a 2c中裝備的各MF膜組件12a 12c實施反洗。具體而言，如圖4(c)所示，例如在模塊2a的MF膜組件12a中，如果利用濃縮水及空氣進行清洗(AS/BW)1分鐘，然后利用濃縮水排出(F)雜質1分鐘，則如圖4(b)所示，8分鐘后模塊2b的MF膜組件12b的反洗同樣地進行。接著，8分鐘后，如圖4(a)所示，進行模塊2c的MF膜組件12c的反洗。通過反復該處理，在各MF膜組件12a 12c中以30分鐘的周期實施反洗。接下來，對水處理裝置1的施工方法進行說明。在施工現場的用地內構筑水處理裝置1時，預先在遠離現場的工廠制造模塊加 2c。如圖5所示，在完成各模塊加 2c 后，利用卡車等搬運裝置43將其搬運到現場。如圖1所示，在施工現場，在地上安裝模塊加 2c。根據所期望的水處理能力(被處理水的量)，適當地改變該模塊加 2c的安裝數量。空出一定的空間來并列設置各模塊加 2c。此時，設置各模塊加 2c使它們的長度方向為同一方向。另外，將單元模塊3設置成其長度方向朝向與各模塊正交的方向，進一步，在單元模塊3和各模塊加 2c之間形成一定的空間。如上所述，設置各模塊加 2c及單元模塊3。在安裝并固定各模塊加 2c及單元模塊3的同時，或者在安裝結束后，將各移送管如 如及濃縮水匯集管路21與各模塊加 2c及單元模塊3相連接。另外，通過移送管觀連接單元模塊3和貯存槽36之間，通過移送管6連接各模塊加 2c和貯存槽37之間。如上所述，施工圖1所示的水處理裝置1。下面，以模塊加為例，具體地說明對于每一模塊的控制。需要說明的是，由于模塊 2b、2c的控制與模塊加相同，因此省略重復的說明。圖6是示出各模塊的控制的示意模式圖。如圖6所示，在MF膜組件1 和高壓泵 Ha之間設置有對流經移送管15a內的第一次處理水的流量進行測定的流量計44a、對高壓泵1 吸入側的壓力進行檢測的壓力傳感器45a。流量計4 和壓力傳感器4 與中央處理裝置33相連接，將已測定的各數據傳輸到中央處理裝置33。另外，在RO膜組件13a的后方設置有對從RO膜組件13a流出的透過水(第二次處理水)的流量進行測定的RO透過水流量計46a。而且，在RO膜組件13a上直接連接有控制濃縮水排出量的閥Ma。RO透過水流量計46a與中央處理裝置33連接，將已測定的數據傳輸到中央處理裝置33。低壓泵16a、高壓泵14a及閥2 分別與中央處理裝置33連接， 接收中央處理裝置33的控制信號以進行各種操作。在這樣構成的模塊加中，進行所謂流量控制、壓力控制、流量控制的MF-RO聯機控制。具體而言，首先，流量計44.l^MF過濾水(第一次處理水)的流量，并將該信號輸出到中央處理裝置33。中央處理裝置33基于流量計4 所測定的數據進行PID (Proportional Integral Derivative,比例積分微分)運算，并輸出其結果。需要說明的是，作為PID運算， 可例舉出根據與設定值之間的偏差來進行的輸出運算。接下來，中央處理裝置33基于PID 運算的輸出，進行低壓泵16a用變頻器(4)的頻率控制。由此，進行低壓泵16a 的發動機轉速控制，從而改變進入MF膜組件12a的供給量。壓力傳感器4 對高壓泵14a的吸入側的壓力進行檢測，并將該壓力信號輸出到中央處理裝置33。中央處理裝置33基于高壓泵1 的吸入側的壓力信號進行PID運算，并輸出其結果。接下來，中央處理裝置33基于PID運算的輸出來控制高壓泵1 用變頻器的頻率。由此，進行高壓泵14a的發動機轉速控制，從而改變高壓泵14a的吐出量。RO透過水流量計46a對RO透過水流量進行測定，并將該測定信號輸出到中央處理裝置33。中央處理裝置33基于RO透過水流量信號進行PID運算，并輸出其結果。接下來，中央處理裝置33基于PID運算的輸出進行對閥2 的控制。由此，改變RO濃縮水量。 與此同時，改變RO透過水量。例如，在MF過濾水量的設定值為25m3/h、高壓泵1 的吸入壓力的設定值為5m水柱的情況下，高壓泵14a的吐出量為25m3/h。然后，RO透過水量設定值為20m3/h時，RO濃縮水量為5m3/h，處于平衡。當高壓泵14a的吸入壓力設定值為5m水柱而穩定時，從MF膜組件12a擠入的流量和流出高壓泵14a的流量達到平衡。此時，高壓泵14a的排出量與進入MF膜組件12a的供給量相同，為25m3/h。然后，閥24a工作，分成RO透過水量20m3/h和RO濃縮水量5m3/h。然后，在MF膜壓差增大時，低壓泵16a的轉速上升，MF過濾水量設定值維持為 25m3/h，在RO膜壓差增大時，高壓泵14a的轉速上升，RO透過水量設定值維持為20m3/h(R0 濃縮水量5m3/h)。由此，高壓泵14a的吸入壓力設定值的5m水柱(即，擠入流量和流出高壓泵14a的流量處于平衡的狀態)持續穩定。這樣一來，可以實現模塊2a的穩定運轉。如上所述，根據水處理裝置1，由于模塊2a 2c構成為在可搬運的容器7a 7c 中裝載(收容)有水處理部8a 8c，因此，通過事先組裝水處理部8a 8c并搬運到施工現場，可以在施工現場簡單地構建水處理裝置1的主要結構。另外，由于每一個模塊2a 2c均具備實施被處理水的過濾等水處理的水處理部8a 8c，因此通過模塊2a 2c的設置數量可以改變水處理能力。由此，例如，當被處理水的處理量增大時，可以將模塊2a 2c 搬運至施工現場進行追加設置，而當被處理水的處理量減少時，將模塊2a 2c從施工現場拆卸即可。這樣，由于可以容易地增減具有水處理部8a 8c的模塊2a 2c，因此可以根據所期望的水處理能力，在施工現場容易地進行設置作業及拆卸作業。另外，在具備多個模塊等單元結構體的水處理裝置中，由于需要對應于單元結構體數量的例如移送泵、反洗設備、儀表設備等，因此，如果增大水處理量，則與此相應地有時也會增大設置面積。于是，通過使用透過處理能力在規定值以上的模塊2a 2c，可以解決上述問題。 優選模塊2a 2c的透過水處理能力分別為20m3/h以上，進一步優選為30m3/h以上。考慮到在可搬運的底座9a 9c上的操作性及維護的容易性，優選透過水處理能力為75m3/h以下、更優選為60m3/h以下。如果是這樣，則與以往的單床離子交換樹脂塔相比，可以大幅提高處理水的處理能力，在處理水的水量相同的情況下，與以往相比，能夠使裝置更為緊湊。 而且，與以往的水處理裝相比，可以減少設置所需的面積。由于水處理裝置1較為緊湊，因此，不僅適用于小規模的水處理廠，而且通過使透過處理能力設定在規定值以上，即使不增加設置臺數，也可以適用于大規模的水處理廠。另外，從以前開始，在可搬運的底座上設置水處理裝置是已知的。但是，其大多數是用于小規模或臨時設施等臨時使用的裝置，在大規模地且永久使用的情況下，通常較為常見的是在廠房內設置水處理裝置的一部分或全部。 但是，根據本實施方式涉及的水處理裝置1，由于能夠 搬運，并且底座9a 9c的每單位面積的水處理能力高，因此可以提供搬運體臺數少、不需要設置廠房、大規模且永久的具備可搬運的底座的水處理裝置。另外，水處理部8a 8c具有MF膜組件12a 12c和RO膜組件13a 13c，經MF 膜組件12a 12c處理的一次處理水經由高壓泵14a 14c直接供給到RO膜組件13a 13c。由此，利用MF膜組件12a 12c和RO膜組件13a 13c，易于實現以下效果與例如砂過濾等相比，提高了處理水的水質并且節約了空間。另外，由于通過MF膜組件12a 12c可以抑制RO膜組件13a 13c的堵塞，因此能夠實現穩定的運轉。而且，在MF膜組件 12a 12c和RO膜組件13a 13c之間不存在暫時貯存一次處理水的中間槽等，因此可有效節約空間。此外，多個模塊加 2c并列設置在施工現場，在各個模塊加 2c中通過的被處理水的流路在各模塊加 2c彼此獨立。在清洗(反洗)MF膜組件1 12c時，水處理部8a 8c必須停止運轉數分鐘左右。于是，通過構成上述結構，例如將每個模塊加 2c 的MF膜組件1 12c的清洗時間錯開，即使模塊加上裝載的水處理部8a停止了運轉， 模塊2b、2c上裝載的水處理部8b、8c也可繼續運轉。由此，可以連續地供給處理水。而且， 在對模塊加的水處理部8a進行反洗時，通過提高模塊2b、2c上裝載的水處理部8b、8c的各泵的運轉壓力，可以在不降低處理量的條件下，持續地確保同一的處理量。此外，模塊加 2c具有濃縮水移送管19a 19c以及反洗水移送管20a 20c， 其中，濃縮水移送管19a 19c移送從RO膜組件13a 13c排出的濃縮水，反洗水移送管 20a 20c與MF膜組件12a 12c的出口側連接，向MF膜組件12a 12c輸送反洗水。并且，模塊加 2c具備濃縮水匯集管路21，該濃縮水匯集管路21與多個模塊加 2c各自的濃縮水移送管19a 19c連接以匯集濃縮水，并且該濃縮水匯集管路21與多個模塊加 2c各自的反洗水移送管20a 20c連接，將匯集的濃縮水作為反洗水供給到多個反洗水移送管20a 20c中的至少一個反洗水移送管。從RO膜組件13a 13c排出的濃縮水一般作為廢水處理。但是，由于該濃縮水是已經經MF膜組件1 12c處理后的處理水，因此可以用作MF膜組件1 12c的反洗水。根據上述結構，由于具備濃縮水匯集管路21，因此可以將從各RO膜組件13a 13c排出的濃縮水匯集并用作MF膜組件1 12c的反洗水，從而可以有效地利用從RO膜組件13a 13c排出的濃縮水，無須準備用于反洗的液體， 有有效地削減成本。另外，在以往的水處理裝置中，MF膜組件和RO膜組件是彼此單獨地按照系列分類進行設計的，在對處理能力的增減進行調整的情況下，由于需要變更MF膜組件及RO膜組件各自的膜面積和布局的設計，因此難以簡單地改變處理能力。與此相對，在本實施方式涉及的水處理裝置1中，由于一體地控制模塊加 2c內的MF膜組件12a 12c和RO膜組件 13a 13c，因此僅需根據所期望的處理能力進行變更模塊加 2c數量的設計即可。因此， 僅通過改變設置在施工現場的模塊加 2c臺數，即可實現處理(過濾)能力的增減。此外，如上所述，由于對各模塊加 2c —體地控制MF膜組件12a 12c和RO膜組件13a 13c來進行運轉管理，因此管理項目限定，各模塊加 2c的膜清洗、膜更換、對能力降低的原因的推定、膜壽命預測及機器的預先維護變得容易。此外，由于各模塊加 2c為同一設計施工，因此針對膜能力降低、膜破損等的緊急措施、維護作業的管理項目易于標準化，能夠高效地運轉。此外，例如在某一模塊的處理能力下降的情況下，僅需用新的模塊來替換多個模塊中處理能力下降的一個模塊即可，因此易于恢復處理能力。另外，將處理能力下降的模塊搬運到清洗專用工廠，可以一邊確認處理能力的恢復一邊進行有效的膜清洗。而且，由于模塊加 2c具備有壁的容器7a 7c，因此在模塊加 2c更換時進行吊起作業的情況下，或者在搬運過程中，能夠防止模塊加 2(內的水處理部(MF膜組件 1 12c及RO膜組件13a 13c等)的破損。為此，受到輸出限制和管理限制的MF膜組件12a 12c等也可以安全地輸送。本發明并不受上述實施方式限定。例如，在上述實施方式中，作為用于生成鍋爐用
13水的原水，例舉了自來水，但本發明也可適用于工廠廢水、家庭污水的處理，在這些情況下， 原水為工廠廢水、家庭污水。另外，在上述實施方式中，將具有MF膜組件12a 12c和RO膜組件13a 13c的水處理部8a 8c裝備在模塊2a 2c中，但是，也可在RO膜組件13a 13c的后段進一步裝備RO膜組件。即，也可以將RO膜單元構成為多段。此時，可以進一步提高處理水的水 質。另外，在上述實施方式中并列地設置了各模塊2a 2c，但是，也可以上下層疊配置模塊2a 2c。例如，如圖7所示，在施工現場，并列設置的模塊2a 2c沿鉛垂方向層疊為上下兩段。在上下兩段的模塊2a 2c中通過的被處理水的流路在每個模塊2a 2c彼此獨立。此時，即使施工現場的占地面窄，也可以通過增加模塊2a 2c臺數來提高每單位設置面積的水處理能力。需要說明的是，沿鉛垂方向層疊的情況下，不限于上述兩段，根據需要任選為三段或其它的多段。另外，在上述實施方式中，將從各模塊2a 2c排出的來自RO膜組件13a 13c 的濃縮水匯集并用于MF膜組件12a 12c的反洗，但是也可以每個模塊2a 2c的一部分一次處理水貯存在反洗室中，并對反洗室內進行加壓，將反洗室內的一次處理水用于MF膜組件12a 12c的反洗。另外，作為過濾膜，除微濾膜之外，還可以適用超濾膜。
權利要求
1.一種水處理裝置，其是過濾被處理水以生成處理水的裝置，其特征在于，該水處理裝置具備單元結構體，該單元結構體由可搬運的底座和裝載在該底座上過濾所述被處理水以生成所述處理水的水處理部構成， 所述水處理部包含過濾膜組件和反滲透膜組件， 根據所期望的水處理能力，在施工現場設置有多個所述單元結構體。
2.如權利要求1所述的水處理裝置，其特征在于， 每個所述單元結構體的透過水處理能力在20m3/h以上。
3.如權利要求1或2所述的水處理裝置，其特征在于，經所述過濾膜組件處理后的處理水經由高壓泵直接供給到所述反滲透膜組件。
4.如權利要求1 3中任一項所述的水處理裝置，其特征在于， 多個所述單元結構體在所述施工現場被并列設置，在各個所述單元結構體中通過的所述被處理水的流路在每個所述單元結構體中彼此獨立。
5.如權利要求1或2所述的水處理裝置，其特征在于， 多個所述單元結構體在所述施工現場沿鉛垂方向層疊，在各個所述單元結構體中通過的所述被處理水的流路在每個所述單元結構體中彼此獨立。
6.如權利要求3所述的水處理裝置，其特征在于，所述單元結構體具有濃縮水移送管及反洗水移送管，該濃縮水移送管移送從所述反滲透膜組件排出的濃縮水，該反洗水移送管與所述過濾膜組件的出口側連接，向所述過濾膜組件輸送反洗水，所述水處理裝置還具備濃縮水匯集管路，該濃縮水匯集管路與多個所述單元結構體的每一個的所述濃縮水移送管連接以匯集所述濃縮水，并且該濃縮水匯集管路與多個所述單元結構體的每一個的所述反洗水移送管連接，將匯集的所述濃縮水作為反洗水供給到多個所述反洗水移送管中的至少一個所述反洗水移送管。
7.如權利要求1 6中任一項所述的水處理裝置，其特征在于， 所述過濾膜組件的過濾液全部供給到所述反滲透膜組件。
8.如權利要求1 7中任一項所述的水處理裝置，其特征在于， 所述水處理部收容在可搬運的框體中。
9.如權利要求8所述的水處理裝置，其特征在于， 在所述可搬運的框體內設置有作業通路。
10.如權利要求8或9所述的水處理裝置，其特征在于， 在所述可搬運的框體內，所述過濾膜組件被設置成過濾膜組件全長/框體內部高度=90%以下。
11.如權利要求8 10中任一項所述的水處理裝置，其特征在于，所述可搬運的框體內的所述過濾膜組件與框體的高度方向平行設置，所述反滲透膜組件與框體的高度方向垂直設置。
12.如權利要求8 11中任一項所述的水處理裝置，其特征在于，在所述可搬運的框體內同時具備所述過濾膜組件的閥單元和所述反滲透膜組件的閥單元。
13.如權利要求8 12中任一項所述的水處理裝置，其特征在于，利用所述可搬運的框體的內壁來固定所述過濾膜組件和/或所述反滲透膜組件。
全文摘要
本發明公開了一種水處理裝置。在水處理裝置(1)中，由于模塊(2a～2c)構成為在可搬運的容器(7a～7c)中裝載(收容)有水處理部(8a～8c)，因此，通過將事先組裝的水處理部(8a～8c)搬運到施工現場，在施工現場可以簡單地構筑水處理裝置(1)的主要結構。另外，由于每個模塊(2a～2c)均具備實施被處理水的過濾等的水處理的水處理部(8a～8c)，因此可根據模塊(2a～2c)的設置數量來改變水處理能力。如此，由于能夠容易地進行具有水處理部(8a～8c的模塊(2a～2c)的增減，因此可根據所期望的水處理能力，在施工現場容易地進行設置作業及拆卸作業。
文檔編號B01D61/58GK102292296SQ201080005140
公開日2011年12月21日 申請日期2010年1月22日 優先權日2009年1月23日
發明者小宮強介, 捫垣龍男 申請人:旭化成化學株式會社