冷却水的排放水的处理方法和处理装置制造方法及图纸

当采用凝集处理和过滤处理作为逆渗透膜分离处理的前处理系统来回收水时，通过减少凝集处理中无机凝集剂的需用量而得到良好的逆渗透供水，并进行长期持续稳定且有效的处理。在冷却水的排放水中，添加固有粘度为0.5dL/g以下的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂，由此进行凝集处理。在冷却水的排放水的凝集处理中，并用特定的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂，由此能够在减少无机凝集剂需用量的基础上获得良好的逆渗透供水。

【技术实现步骤摘要】
冷却水的排放水的处理方法和处理装置
本专利技术涉及一种冷却水的排放水的处理方法和处理装置，特别是涉及采用逆渗透膜（RO膜）分离法从冷却水的排放水中进行水回收时的前处理工艺的改良。
技术介绍
近年来，在经济发展快的国家中，水的需求和供给处于窘迫状态，正在推进从污水和工厂排水中进行水回收。特别地，在使用有大量冷却水的石油化学等的联合企业中，冷却水的排放水量大，因此，也在对排放水实施水回收。以往，在冷却水的排放水的处理中，通常采用逆渗透膜分离处理，例如，在专利文献1中提出了一种对冷却水的排放水过滤后进行逆渗透膜分离处理的方法。另外，在专利文献2中提出了一种将冷却水的排放水在酸性条件下进行脱碳酸处理，然后除浊后进行逆渗透膜分离处理的方法。进而，在专利文献3中提出了一种将冷却水的排放水用无机凝集剂进行凝集处理后进行过滤处理，然后进行逆渗透膜分离处理的方法。如此地，在冷却水的排放水的逆渗透膜分离处理中，作为其前处理而进行过滤处理、或者凝集处理和过滤处理，但在以往的冷却水的排放水的前处理系统中存在如下问题。冷却水的排放水要被排放到公用水域中，因此，要避免将磷酸系或膦酸系药剂用作冷却水处理药剂，并推广普及基于聚合物系垢分散剂进行的处理。另外，在冷却循环水中生成的粘泥（slime）或较大的粒子成分，在配管、传热面上进行沉积、附着而成为腐蚀的主要原因，因此，采用沙过滤装置等旁滤器对冷却循环水的一部分进行过滤。该结果是，冷却水的排放水（与冷却水循环水相同的水)从外观上看浊度少并且大致浊度在10度以下、通常在5度左右，但存在很多在垢分散剂作用下被分散、稳定化的微粒子成分，并在该凝集处理时需要大量的无机凝集剂。即，在冷却水的排放水、即循环水中的微粒子，在垢的分散处理完全彻底的情况下，则被形成为直径在0.1μm（100nm）以下的超微粒子。该超微粒子的直径，大大低于可见光波长的范围，因此，无法对浑浊情况进行视觉确认。如上所述，虽然在冷却水的排放水中具有弱度的浑浊(浊度在5度左右)，但考虑到这主要是测量分散不充分的、超过0.1μm的微粒子或其它粒子、粘泥微细碎片等。作为对包括冷却水的排放水中作为浊度无法检测到的极微粒子在内的冷却水的排放水中的污浊成分进行前处理以便在逆渗透膜分离处理中没有障碍的常规技术，是使用无机凝集剂的凝结、凝集处理，但是，为了采用作为代表的无机凝集剂的PAC（聚合氯化铝）来进行在逆渗透膜分离处理中没有障碍的程度的凝集处理，即，为了获得不引起逆渗透膜的通量降低的良好水质的凝集处理水作为逆渗透膜分离装置的供水（下称“逆渗透供水”），需要300mg/L以上、根据情况需要1000mg/L以上的加药量。在上述处理中，凝集物的体积变得庞大，并且伴随着处理产生大量污泥。当然，由于凝集物多的缘故，需要在过滤处理之前预先采用沉淀槽或悬浮装置进行固液分离以减轻过滤装置的负荷。从上述观点出发，作为冷却水的排放水的逆渗透膜分离处理的前处理，存在无法在凝集处理和过滤处理中应对并且包括新污泥处理设备在内、设备件数以及为此施加的投资、设置区域的增大等问题。还有人提出将超滤（UF）膜分离处理用作不进行凝集处理而去除含有给逆渗透膜分离处理带来障碍的超微粒子的微粒子的前处理。UF膜的细孔为0.01～0.03μm（10～30nm），因此认为在新膜的情况下能够完全去除含有超微粒子的微粒子。但是，冷却水的排放水中的超微粒子的粒径近似于UF膜的细孔大小，因此，这些超微粒子有可能会嵌入到UF膜的细孔中而引起清洗困难的堵塞问题。并且，膜堵塞增多的结果是进一步缩短定时清洗的十几分钟至几十分钟间隔的间隔时间，并加速了膜的物理性损伤的进度。因此，即使在运转初期获得高处理性能，也能够判断出性能劣化比通常快地进行。从上述观点出发，作为对冷却水的排放水进行逆渗透膜分离处理时的前处理，在无凝集情况下的UF膜分离处理并不能说是适当的。此外，作为UF膜的性能劣化对策，在一般而论上是有的，但在判明所采用的各膜的“容许浊度”并在容许值以上的浊度的流入条件下，推荐使用凝集剂、过滤来轻减负荷（非专利文献1），另外，也提及了即使是UF膜处理也存在事前进行凝集处理的必要性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平02-95493号公报专利文献2：日本特开2003-1256号公报专利文献3：日本特开2011-156483号公报非专利文献非专利文献1：《膜的劣化和污垢对策（膜の劣化とファウリング対策）》（出版社：エヌ·ティー·エヌ）第219页
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供一种如下所述的水处理方法和装置，作为逆渗透膜分离处理的前处理系统，从很早以前就得到确立，并且设备件数少、可望耐用年数实际上在50年左右、并且维护保养简单省力，在采用凝集处理和过滤处理来进行水回收时，该方法和装置能够使凝集处理中的无机凝集剂的需用量减少，从而获得良好的逆渗透供水并且长期持续稳定且有效地进行处理。为了解决上述课题，本专利技术人进行了如下研究，其结果是发现：在冷却水的排放水的凝集处理中，并用特定的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂，能够在减少无机凝集剂需用量的基础上获得良好的逆渗透供水。即，作为通常的过滤装置的、重力式两层过滤装置、或者压力式两层过滤装置的过滤水的SS测定值大约为零。换言之，若粒子的直径大小是同等于在SS测定中所用的过滤器的微孔直径的1μm左右，则该粒子会被过滤装置捕捉到并予以去除。如上所述，在冷却水的排放水中的微粒子是远低于1μm的超微粒子，充分地得到分散的超微粒子是低于0.1μm。因此，作为目测的浊度无法进行识别，一部分大大超出0.1μm的微粒子作为低浊度而被检测出。因此，若冷却水的排放水中的微粒子生长至作为浊度测定光波长的660nm左右以上，则会引起在目测下可明确判断的浊度的产生，并会使过滤处理成为可能，从上述角度考虑，本专利技术人，对为此而使用的凝集剂及其适用条件进行了研究探索，结果确认：当使用固有粘度在0.5dL/g以下的阳离子系有机凝结剂时，获得了在目测下明确的浊度上升，采用光学浊度的计测方法也能够测定到数值。但是，在该状况中，即使通过与重力式两层过滤装置的过滤性能同等的滤纸来进行过滤，也在过滤水中残留有在目测下能确认的浊质，可判断出未生长至充分超出过滤装置的可过滤粒径1μm的粒径。因此，当进一步使10～30mg/L的少量PAC发生反应时，前述浊度成分的微粒直径得到生长，并且采用与重力式两层过滤装置的过滤性能同等的滤纸进行过滤所得到的过滤水的逆渗透膜过滤性指标，显示出充分良好的值，达到逆渗透膜分离处理中适当的水平。本专利技术就是基于上述见解而完成的，下列方案为其要点。[1]一种冷却水的排放水的处理方法，其是对冷却水的排放水进行逆渗透膜分离处理时的前处理方法，并且其在对该冷却水的排放水进行凝集处理后进行过滤处理，其特征在于，其使用固有粘度在0.5dL/g以下的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂来进行该凝集处理。[2]如[1]中所述的冷却水的排放水的处理方法，其特征在于，所述无机凝集剂是聚合氯化铝和/或硫酸铝，该无机凝集剂相对于所述冷却水的排放水的添加量是30mg/L以下。[3]如[1]或[2]中所述的冷却水的排放水的处理方法，其特征在于，采用将无烟煤和沙作为过滤介质并且过滤沙的平均粒径是0.6m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却水的排放水的处理方法，其是对冷却水的排放水进行逆渗透膜分离处理时的前处理方法，并且其在对该冷却水的排放水进行凝集处理后进行过滤处理，其特征在于，其使用固有粘度在0.5dL/g以下的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂来进行该凝集处理。

【技术特征摘要】
1.一种冷却水的排放水的处理方法，其是对冷却水的排放水进行逆渗透膜分离处理时的前处理方法，并且其在对该冷却水的排放水进行凝集处理后进行过滤处理，其特征在于，其使用固有粘度在0.5dL/g以下的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂来进行该凝集处理，在所述冷却水的排放水中添加所述阳离子系有机凝结剂并使该阳离子系有机凝结剂发生反应后，添加所述无机凝集剂，预先求出在所述冷却水的排放水中以改变添加量的方式添加所述阳离子系有机凝结剂并使该阳离子系有机凝结剂发生反应后的该冷却水的排放水的浊度成为最大时的浊度增加量、即最大浊度增加量，并且，将在该冷却水的排放水中添加该...

【专利技术属性】
技术研发人员：大井康裕，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：