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公開番号2023038919
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-17
出願番号2022138433
出願日2022-08-31
発明の名称水処理装置および水処理方法
出願人オルガノ株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類C02F 1/44 20230101AFI20230310BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】排水から有価物を高濃度で回収することができる水処理装置および水処理方法を提供する。
【解決手段】排水から有価物を回収する水処理装置1であって、排水についてナノろ過膜を用いてNF透過水とNF濃縮水とを得るナノろ過装置11と、半透膜12で仕切られた第一空間14と第二空間16とを有する膜モジュール10を用いて、NF濃縮水を第一空間14に通水し、第一空間14を加圧してNF濃縮水に含まれる水を半透膜12を透過させることによって濃縮水を得るとともに、第二空間16に、NF濃縮水の一部または濃縮水の少なくとも一部を通水して希釈水を得る半透膜処理手段と、を備える、水処理装置1である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
排水から有価物を回収する水処理装置であって、
前記排水についてナノろ過膜を用いてＮＦ透過水とＮＦ濃縮水とを得るナノろ過手段と、
半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて、前記ＮＦ濃縮水を前記第一空間に通水し、前記第一空間を加圧して前記ＮＦ濃縮水に含まれる水を前記半透膜を透過させることによって濃縮水を得るとともに、前記第二空間に、前記ＮＦ濃縮水の一部または前記濃縮水の少なくとも一部を通水して希釈水を得る半透膜処理手段と、
を備えることを特徴とする水処理装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
排水から有価物を回収する水処理装置であって、
前記排水についてナノろ過膜を用いてＮＦ透過水とＮＦ濃縮水とを得るナノろ過手段と、
半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する、複数段に接続された半透膜モジュールを用いて、前記ＮＦ濃縮水を第１段の半透膜モジュールの第一空間に通水し、前記第一空間を加圧して前記ＮＦ濃縮水に含まれる水を前記半透膜を透過させることによって濃縮水を得て、その濃縮水をさらに次段以降の半透膜モジュールを用いて濃縮水を得るとともに、各段の半透膜モジュールの第二空間に、前記ＮＦ濃縮水または前記濃縮水の少なくとも一部または他の半透膜モジュールから得られる希釈水の少なくとも一部を通水して希釈水を得る半透膜処理手段と、
を備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の水処理装置であって、
前記半透膜処理手段で得られる希釈水の少なくとも一部を前記ナノろ過手段の前段に返送する返送手段をさらに備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の水処理装置であって、
前記ナノろ過膜は、膜面有効圧力１ＭＰａ、２５℃、ｐＨ７の条件下でシリカ阻止率が０～２０％の範囲であり、アンモニウムイオン阻止率および硫酸イオン阻止率が９０％～１００％の範囲であることを特徴とする水処理装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の水処理装置であって、
前記ナノろ過手段の前段に、前記排水のｐＨを４～８の範囲に調整するｐＨ調整手段をさらに備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の水処理装置であって、
前記ナノろ過手段の前段に、前記排水の温度を２０℃～３５℃の範囲に調整する温度調整手段をさらに備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項７】
排水から有価物を回収する水処理方法であって、
前記排水についてナノろ過膜を用いてＮＦ透過水とＮＦ濃縮水とを得るナノろ過工程と、
半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて、前記ＮＦ濃縮水を前記第一空間に通水し、前記第一空間を加圧して前記ＮＦ濃縮水に含まれる水を前記半透膜を透過させることによって濃縮水を得るとともに、前記第二空間に、前記ＮＦ濃縮水の一部または前記濃縮水の少なくとも一部を通水して希釈水を得る半透膜処理工程と、
を含むことを特徴とする水処理方法。
【請求項８】
排水から有価物を回収する水処理方法であって、
前記排水についてナノろ過膜を用いてＮＦ透過水とＮＦ濃縮水とを得るナノろ過工程と、
半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する、複数段に接続された半透膜モジュールを用いて、前記ＮＦ濃縮水を第１段の半透膜モジュールの第一空間に通水し、前記第一空間を加圧して前記ＮＦ濃縮水に含まれる水を前記半透膜を透過させることによって濃縮水を得て、その濃縮水をさらに次段以降の半透膜モジュールを用いて濃縮水を得るとともに、各段の半透膜モジュールの第二空間に、前記ＮＦ濃縮水または前記濃縮水の少なくとも一部または他の半透膜モジュールから得られる希釈水の少なくとも一部を通水して希釈水を得る半透膜処理工程と、
を含むことを特徴とする水処理方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の水処理方法であって、
前記半透膜処理工程で得られる希釈水の少なくとも一部を前記ナノろ過工程の前段に返送することを特徴とする水処理方法。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の水処理方法であって、
前記排水は、アンモニウムイオンを２０００ｍｇ／Ｌ以上、硫酸イオンを６０００ｍｇ／Ｌ以上、シリカを５ｍｇ／Ｌ以上含有することを特徴とする水処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水から有価物を回収する水処理装置および水処理方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【０００２】
近年、半導体工場等から排出される排水等から、エバポレータや膜蒸留等の蒸発法を用いて有価物を回収する手法が用いられている。しかし、蒸発法は膨大なエネルギーが必要となるため、特許文献１のように、蒸発法の前段において逆浸透膜法で排水を減容化する方法が一般的に用いられている。
【０００３】
一方、排水中に含有されるイオンを高濃度に濃縮する方法として、特許文献２のように逆浸透膜モジュールの濃縮液の硬質成分または濁質成分をナノろ過膜または限外ろ過膜で除去した後、その透過水を半透膜モジュールで濃縮する方法が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１０－３２３６６４号公報
特開２０２１－０４５７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、排水から有価物を高濃度で回収することができる水処理装置および水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、排水から有価物を回収する水処理装置であって、前記排水についてナノろ過膜を用いてＮＦ透過水とＮＦ濃縮水とを得るナノろ過手段と、半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する半透膜モジュールを用いて、前記ＮＦ濃縮水を前記第一空間に通水し、前記第一空間を加圧して前記ＮＦ濃縮水に含まれる水を前記半透膜を透過させることによって濃縮水を得るとともに、前記第二空間に、前記ＮＦ濃縮水の一部または前記濃縮水の少なくとも一部を通水して希釈水を得る半透膜処理手段と、を備える、水処理装置である。
【０００７】
本発明は、排水から有価物を回収する水処理装置であって、前記排水についてナノろ過膜を用いてＮＦ透過水とＮＦ濃縮水とを得るナノろ過手段と、半透膜で仕切られた第一空間と第二空間とを有する、複数段に接続された半透膜モジュールを用いて、前記ＮＦ濃縮水を第１段の半透膜モジュールの第一空間に通水し、前記第一空間を加圧して前記ＮＦ濃縮水に含まれる水を前記半透膜を透過させることによって濃縮水を得て、その濃縮水をさらに次段以降の半透膜モジュールを用いて濃縮水を得るとともに、各段の半透膜モジュールの第二空間に、前記ＮＦ濃縮水または前記濃縮水の少なくとも一部または他の半透膜モジュールから得られる希釈水の少なくとも一部を通水して希釈水を得る半透膜処理手段と、を備える、水処理装置である。
【０００８】
前記水処理装置において、前記半透膜処理手段で得られる希釈水の少なくとも一部を前記ナノろ過手段の前段に返送する返送手段をさらに備えることが好ましい。
【０００９】
前記水処理装置において、前記排水は、アンモニウムイオンを２０００ｍｇ／Ｌ以上、硫酸イオンを６０００ｍｇ／Ｌ以上、シリカを５ｍｇ／Ｌ以上含有することが好ましい。
【００１０】
前記水処理装置において、前記ナノろ過膜は、膜面有効圧力１ＭＰａ、２５℃、ｐＨ７の条件下でシリカ阻止率が０～２０％の範囲であり、アンモニウムイオン阻止率および硫酸イオン阻止率が９０％～１００％の範囲であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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