專利名稱：：鹽水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鹽水的處理方法，所述方法用于由海水或咸水等低濃度鹽水來制造飲用水、和能夠用于食鹽電解法的高濃度鹽水或固體鹽。
背景技術(shù)：
：為獲得飲用水而利用反滲透法進(jìn)行的海水淡水化技術(shù)在擔(dān)憂水資源不足的世界各地得到廣泛應(yīng)用。利用反滲透法獲得的淡水是海水中透過反滲透膜的部分，未透過反滲透膜的部分通常以鹽濃度為海水的2倍左右的濃縮鹽水的形式被丟棄至海洋中。然而，近年來隨著環(huán)境意識的提高，向海洋中丟棄濃縮鹽水日漸困難。盡管如此，若對濃縮鹽水進(jìn)行焚燒處理則需要極大的成本，并不現(xiàn)實(shí)。為此，在利用反滲透法推進(jìn)海水淡化的方面，濃縮鹽水的處理成為很大的障礙。另外，在利用離子交換膜的電滲析法中進(jìn)行了如下的應(yīng)用使用1價離子選擇透過性離子交換膜由海水濃縮食鹽，或者使用非1價離子選擇透過性的常規(guī)離子交換膜對濃度比海水更低的咸水等進(jìn)行脫鹽來得到飲用水。由于食鹽制造用途和脫鹽用途中所要求的膜的特性不同，因此在兩者中使用的離子交換膜并不相同。此外，在由食鹽獲得氫氧化鈉和氯的食鹽電解法中，通常將天然的日曬鹽或巖鹽溶解于水中，制成大致飽和的高濃度鹽水，對該高濃度鹽水進(jìn)行精制，直至純度高達(dá)ppb級，從而將其用于食鹽電解。這樣做是由于，若原料高濃度鹽水中的雜質(zhì)含量高，則會產(chǎn)生雜質(zhì)對離子交換膜帶來致命性損傷的問題，或者產(chǎn)生由食鹽電解得到的氫氧化鈉的純度降低進(jìn)而使用氫氧化鈉制造的制品的性能降低的問題。另外，由于海水中各種成分處于以較低濃度進(jìn)行溶解的狀態(tài)，并且海水也未經(jīng)過日曬鹽結(jié)晶化那樣的自然精制工序，因而難以進(jìn)行雜質(zhì)的除去和濃縮，因此以往沒能對海水進(jìn)行精制后用于食鹽電解法的原料。在專利文獻(xiàn)1中公開了如下方法，該方法并不涉及食鹽電解法，其鹽水的利用率高，排出水量少，且排出水中的鹽濃度低，不用擔(dān)心鹽濃度的副作用，能夠由鹽水生產(chǎn)含礦物質(zhì)的鹽并同時制造飲用水，在該方法中，利用處理槽對原海水進(jìn)行處理，過濾出由于磁力的作用以及由于臭氧的注入而產(chǎn)生的凝集物質(zhì)之后，將海水供給至反滲透膜組件，將由組件排出的濃縮鹽水供給至電滲析槽，將由電滲析槽排出的濃縮鹽水供給至蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮鹽水干燥成固體鹽，使由電滲析槽排出的脫鹽水返回至反滲透膜組件中，將由反滲透膜組件排出的透過水以及由蒸發(fā)器得到的蒸發(fā)水作為飲用水供給(參照專利文獻(xiàn)1)。但是，若如此地通過電滲析工序和反滲透工序來形成循環(huán)，則2價離子濃度會在循環(huán)中上升，出現(xiàn)裝置內(nèi)部易于析出2價鹽導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的問題。專利文獻(xiàn)1:日本特開平09-290260號公報
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的課題在于提供一種實(shí)用的鹽水處理方法，該方法可利用海水之類的低濃度鹽水來制造能夠用作飲用水或工業(yè)用水的去離子水、和能夠用于食鹽電解法的高純度食鹽，并且，該方法將廢棄水的鹽濃度抑制在與海水同等的程度，而不是像反滲透法所生成的濃縮鹽水那樣的高濃度，因而容易對所生成的廢棄水進(jìn)行廢棄，并且，不僅廢棄物的產(chǎn)生量少，而且裝置內(nèi)部不易產(chǎn)生鹽的析出等問題。本發(fā)明涉及一種制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，該方法使用鹽水處理裝置對低濃度鹽水進(jìn)行處理，所述鹽水處理裝置包括使用1價離子選擇透過性陽離子交換膜和1價離子選擇透過性陰離子交換膜的電滲析裝置、蒸發(fā)濃縮裝置以及反滲透膜裝置。此處，所述方法優(yōu)選包括電滲析脫鹽工序、蒸發(fā)工序以及反滲透工序，在所述電滲析脫鹽工序中，所述鹽水處理裝置將低濃度鹽水送至使用1價離子選擇透過性陽離子交換膜和1價離子選擇透過性陰離子交換膜的電滲析裝置的稀釋室中，進(jìn)行脫鹽處理；在所述蒸發(fā)工序中，對由所述電滲析裝置得到的濃縮水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到可用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水；在所述反滲透工序中，利用反滲透膜對由所述電滲析裝置得到的稀釋水進(jìn)行過濾，得到去離子水，同時將未透過所述反滲透膜的未透膜水排出至系統(tǒng)外。此外，優(yōu)選所述低濃度鹽水在經(jīng)過了利用多孔過濾膜進(jìn)行過濾的多孔過濾程序后再進(jìn)行所述電滲析脫鹽工序，還優(yōu)選在經(jīng)過了進(jìn)行砂濾的砂濾工序后再進(jìn)行所述多孔過濾工序。還優(yōu)選在即將進(jìn)行所述多孔過濾工序之前進(jìn)行利用廢熱對所述低濃度鹽水進(jìn)行加溫的升溫工序。并且優(yōu)選所述反滲透工序以兩個階段進(jìn)行反滲透過濾，將第二階段的未透膜水作為第一階段的待處理水。并且優(yōu)選設(shè)有對所述反滲透工序的第一階段的未透膜水進(jìn)行凝集沉淀處理除去2價離子的凝沉工序。并且優(yōu)選設(shè)有利用由所述蒸發(fā)工序得到的固體鹽或高濃度鹽水進(jìn)行電解處理得到堿和氯的食鹽電解工序。并且優(yōu)選所述高濃度鹽水以氯化鈉濃度計為250g/l以上。利用低濃度鹽水通過反滲透法進(jìn)行淡水化時會產(chǎn)生廢棄鹽水，本發(fā)明可以將該廢棄鹽水的鹽濃度抑制在與海水同等的程度。此外，由于反滲透時的滲透壓低，因而可將反滲透裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)成本抑制在較低水平。由于在淡水化的同時會得到可用于食鹽電解的水平的高純度的高濃度鹽水，因而可使將淡水化與食鹽電解結(jié)合在一起的設(shè)備有效運(yùn)轉(zhuǎn)，還可降低必要的原料成本。并可降低廢棄物的量。另外，在各裝置內(nèi)部和膜表面不會發(fā)生2價鹽的析出等，可以長期穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。圖1為顯示用于實(shí)施本發(fā)明的設(shè)備構(gòu)成例的概況的框圖。圖2為顯示用于實(shí)施本發(fā)明的另一設(shè)備構(gòu)成例的概況的框圖。圖3為顯示用于實(shí)施本發(fā)明的又一設(shè)備構(gòu)成例的概況的框圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1為顯示用于實(shí)施本發(fā)明的設(shè)備的構(gòu)成例的概況的框圖。在圖1中，作為原料使用的是海水，也可以使用與海水或咸水等具有同等程度的鹽分濃度的低濃度鹽水。低濃度鹽水以食鹽為主體，具有0.55重量％左右的鹽濃度(海水約為3.5重量％)，由于含有鹽分而不能直接用作飲用水或工業(yè)用水，另一方面，若用于食鹽電解法，則其不僅鹽濃度過低，而且其組成中還含有各種無用的成分。從原料鹽濃度及原料易于供應(yīng)的方面考慮優(yōu)選海水。下面以海水的情況進(jìn)行說明。首先將海水1導(dǎo)入砂濾裝置10中，經(jīng)砂濾工序除去海水中的垃圾類以及微生物等比較大的夾雜物。由此可盡量防止在接下來的多孔過濾工序中的膜的堵塞或污垢。砂濾裝置的規(guī)格及使用條件沒有特別限制，可以以常規(guī)的使用條件來使用公知的砂濾裝置。另外，在砂濾裝置10的前段可以進(jìn)一步設(shè)有凝集沉淀工序。由此可以減少砂濾裝置IO的負(fù)擔(dān)，更不易在后段發(fā)生問題。經(jīng)砂濾得到的過濾水11優(yōu)選根據(jù)需要進(jìn)行利用廢熱加熱裝置20進(jìn)行加溫的廢熱加熱工序。在本例中，利用向該鹽水處理設(shè)備供電的發(fā)電站(未圖示)產(chǎn)生的廢熱21進(jìn)行加熱。這樣即使在冬季等海水溫度較低的情況下，也能提高隨后各工序的處理效率，并且能夠通過對廢熱進(jìn)行有效利用來提高設(shè)備總體的能量效率。廢熱加熱工序也取決于海水溫度，但優(yōu)選通過對過濾水11進(jìn)行加熱而將液溫調(diào)整至15°C35°C。更優(yōu)選液溫為2(TC3(TC。廢熱加熱裝置的規(guī)格及使用條件沒有特別限制，可以使用公知的熱交換器、套管裝置、加熱蒸氣吹入槽等。接下來，將加熱后的過濾水導(dǎo)入至多孔過濾裝置30中，經(jīng)多孔過濾工序獲得過濾水32。由此可預(yù)先除去在后段的電滲析裝置40或反滲透裝置80等中產(chǎn)生堵塞或污垢的較小的不溶物。作為多孔過濾裝置30中所用的多孔過濾膜，可以使用精密過濾膜或超濾膜。優(yōu)選膜的每單位面積的流量大的精密過濾膜。從除去性能和透過水量的平衡的方面考慮，多孔過濾膜的平均孔徑優(yōu)選為0.01^imlpm。除平均孔徑以外，多孔過濾裝置30的規(guī)格及使用條件沒有特別限制，可以以常規(guī)的使用條件使用公知的多孔過濾裝置。另外，未透過多孔過濾膜的未透膜水31可以直接全部丟棄至海中，但優(yōu)選將至少一部分回流在砂濾裝置10的取水側(cè)。由此可以提高海水的利用率。接下來，將由多孔過濾裝置30得到的過濾水32供給至電滲析裝置40的稀釋室側(cè)，進(jìn)行電滲析脫鹽工序。電滲析裝置40中所用的離子交換膜使用海水濃縮用的1價離子選擇透過性的離子交換膜。山此，過濾水32中含有的鈉離子、鉀離子、氯離子等1價離子透過膜，轉(zhuǎn)移至濃縮水42中，而同樣在海水中含有的鈣離子、鎂離子、硫酸根離子等2價離子卻幾乎不會透過離子交換膜，仍殘存在稀釋水41中。由此，在電滲析裝置內(nèi)不易發(fā)生由2價離子的濃縮所致的沉淀，可以較高地設(shè)定濃縮倍率。另外，可以防止接下來的蒸發(fā)濃縮工序中產(chǎn)生結(jié)垢，并易于維護(hù)。在電滲析脫鹽裝置40中，1價離子選擇透過性陽離子交換膜和1價離子選擇透過性陰離子交換膜隔著間隔物交互層疊構(gòu)成膜堆(stack)，以在各膜間形成液體流動的稀釋室和濃縮室，并在膜堆兩側(cè)設(shè)有陰極室和陽極室。以陰離子交換膜與陽極側(cè)隔開、以陽離子交換膜與陰極側(cè)隔開的室為稀釋室，以陽離子交換膜與陽極側(cè)隔開、以陰離子交換膜與陰極側(cè)隔開的室為濃縮室。將過濾水32供給至膜堆的稀釋室中，在陰極和陽極之間通直流電流，使用海水濃縮用的運(yùn)轉(zhuǎn)條件進(jìn)行脫鹽運(yùn)轉(zhuǎn)。即，通過所謂的海水濃縮用的電滲析裝置和運(yùn)轉(zhuǎn)條件來進(jìn)行脫鹽處理。由此，在濃縮室側(cè)，食鹽和KC1被濃縮，得到總鹽濃度為150220g/l左右的濃縮水42。對于濃縮水的鹽濃度來說，從保持電流效率與隨后的蒸發(fā)濃縮工序中的負(fù)荷的降低這兩者的平衡的方面考慮，優(yōu)選制成鹽濃度為該范圍的濃縮水。并且，在稀釋室側(cè)，食鹽濃度大幅減少，得到鈣離子、鎂離子及硫酸根離子等海水中所含有的2價離子基本上殘留下來的稀釋水41。此時，由于電滲析脫鹽工序中使用的離子交換膜是比多孔過濾膜更為致密的膜，因而在過濾水32中可能對食鹽電解具有影響的微小的固體成分等不會透過離子交換膜，而殘存在稀釋水41中。由電滲析裝置40的濃縮室側(cè)得到的濃縮水42接下來利用蒸發(fā)濃縮裝置50進(jìn)行加熱，經(jīng)蒸發(fā)濃縮工序使水分蒸發(fā)，進(jìn)行濃縮，從而得到可直接用于食鹽電解的濃度為250g/l320g/l的高濃度鹽水或固體鹽52。在蒸發(fā)濃縮裝置50中，從能量效率的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選在得到高濃度鹽水之前終止處理，但是直至電滲析裝置40為止所完成的處理中并未能將鉀離子和鈉離子分離，因而向食鹽電解裝置60中送入的是鉀離子含量較多的高濃度鹽水。從經(jīng)食鹽電解所得到的高濃度堿溶液61的氫氧化鈉純度的觀W、,;芯，ttPI」1叉3fl'tT問丁n、JTF力2^羊l/KitTJ帀U如Tii僅^14J鵬tHJ間(7Lr，也可以將所得到的高濃度鹽水用于食鹽電解。另一方面，在優(yōu)選氫氧化鈉中不含鉀離子的情況下，優(yōu)選在蒸發(fā)濃縮裝置50中進(jìn)一步蒸發(fā)水分以得到結(jié)晶。通過對所得到的結(jié)晶的表面進(jìn)行清洗可以減少鉀離子，可以提高氫氧化鈉的純度。如此得到的高濃度鹽水或固體鹽僅含有除了可透過多孔過濾膜外還可透過1價離子選擇透過性離子交換膜的成分，因而根據(jù)需要僅進(jìn)行固體鹽清洗處理、以及基于比較簡單的離子交換的前處理就可用于食鹽電解。對于蒸發(fā)濃縮裝置50的規(guī)格及運(yùn)轉(zhuǎn)條件來說，利用公知的蒸發(fā)濃縮裝置并設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)條件以使所得到的高濃度鹽水52的濃度為250g/l以上即可。通過使其濃度為該范圍，可以無干擾地有效地進(jìn)行蒸發(fā)濃縮運(yùn)轉(zhuǎn)，并可以得到能夠在后續(xù)的食鹽電解工序中毫無問題地使用的高濃度鹽水或固體鹽。由于濃縮水42已由前段的電滲析裝置40濃縮至相當(dāng)大的濃度，因而將蒸發(fā)濃縮裝置50的處理負(fù)荷保留在較小的范圍。另外，在蒸發(fā)濃縮裝置50中由濃縮水分離出的水蒸氣可根據(jù)需要進(jìn)行熱量回收而成為冷凝的蒸餾水51，作為去離子水93的一部分用于飲用水或工業(yè)用水等。另外，此處所說的去離子水可以是所謂的純水或蒸餾水，也可以是鹽濃度為500ppm程度以下的可用作飲用水或工業(yè)用水的程度的含有雜質(zhì)的水。對于由蒸發(fā)濃縮裝置50得到的高濃度鹽水、或是由蒸發(fā)濃縮裝置50得到的固體鹽經(jīng)清洗、溶解而進(jìn)行了濃度調(diào)整的高濃度鹽水，優(yōu)選經(jīng)使用螯合型離子交換樹脂的離子交換工序除去從1價離子選擇性透過膜漏過來的2價離子等，供給至食鹽電解裝置60的陽極室側(cè)進(jìn)行電解食鹽的食鹽電解工序。由此得到作為工業(yè)原料的氯氣62和以氫氧化鈉為主成分的高濃度堿溶液61。食鹽電解裝置60依照常規(guī)方法將耐氯性陽離子交換膜夾在陽極室和陰極室之間來構(gòu)成，可以將高濃度鹽水送至該陽極室、將20質(zhì)量％34質(zhì)量％濃度的氫氧化鈉送至陰極室并在陽極和陰極之間通電來進(jìn)行電解處理。食鹽電解裝置60的規(guī)格及運(yùn)轉(zhuǎn)條件可以依照公知的規(guī)格和運(yùn)轉(zhuǎn)氽什。通過食鹽電解，高濃度鹽水中的鈉離子透過陽離子交換膜而轉(zhuǎn)移至陰極室，成為氫氧化鈉(其為高濃度堿溶液61的主成分)的構(gòu)成成分。另外，氯離子變成氯氣62由陽極室中分離出。通過電解處理，高濃度鹽水的鹽濃度降低，高濃度鹽水變成淡鹽水63(濃度降低鹽水)從食鹽電解裝置60中排出。從提高原料的利用率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使淡鹽水63循環(huán)流入蒸發(fā)濃縮裝置50中；而由于含有游離氯，因而從防止挨著設(shè)于食鹽電解裝置60之前的螯合型離子交換樹脂的劣化或蒸發(fā)濃縮裝置的腐蝕的必要性的方面考慮，優(yōu)選設(shè)置脫氯處理工序。脫氯處理裝置70優(yōu)選由用于在減壓或充氣下進(jìn)行脫氯處理的填充塔以及用于從經(jīng)脫氯處理的全部或部分待處理水中除去硫酸根離子的納濾膜分離裝置所構(gòu)成。在脫氯處理中，先向淡鹽水63中供給鹽酸將pH調(diào)整至1.31.6的程度后，供給至減壓或充氣下的填充塔中進(jìn)行物理化學(xué)脫氯，接著投入作為試劑的氫氧化鈉，中和至pH為堿性(pH=1011)。接下來投入作為還原劑的亞硫酸鈉，進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛Ｓ纱耸箽埓娴穆扰c氫氧化鈉反應(yīng)，最終生成硫酸鈉和食鹽。接下來，可以將所得到的待處理水直接返送至蒸發(fā)濃縮裝置50中，然而優(yōu)選將待處理水的全部或一部分送至納濾膜分離裝置中，進(jìn)行除去至少部分硫酸根離子的處理。由此可降低蒸發(fā)濃縮裝置50內(nèi)發(fā)生結(jié)垢的可能性，同時可延長挨著設(shè)于食鹽電解裝置60之前的鹽水過濾裝置元件的壽命，此外，可降低利用螯合型離子交換樹脂進(jìn)行的鹽水精制工序中所需投入的鋇鹽等的量，降低離子交換膜的負(fù)荷。從現(xiàn)有鹽水精制工序的處理容量與新設(shè)置納濾膜裝置這一點(diǎn)之間的平衡的方面考慮，利用納濾膜分離裝置進(jìn)行處理的待處理水的比例優(yōu)選為全部待處理水的5質(zhì)量％80質(zhì)量％，該比例更優(yōu)選為20質(zhì)量°/。50質(zhì)量％。此處所說的納濾膜是位于反滲透膜和超濾膜中間的一種膜，其具有大量孔徑小于超濾膜的孔，是具有通過對待處理液施加壓力使1價離子透過而難以使2價離子透過的特性的分離膜。納濾膜分離裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)條件和裝置規(guī)格可以根據(jù)常規(guī)方法適當(dāng)確定，當(dāng)然也可以按照在納濾膜分離裝置內(nèi)不產(chǎn)生沉淀等的方式來確定。由此得到去除了硫酸根離子的待處理水71。另外，硫酸根離子的分離也可以不使用納濾膜分離裝置而使用色譜分離裝置來進(jìn)行，從處理的可靠性的方面考慮優(yōu)選使用納濾膜分離裝置。利用納濾膜由待處理水中分離出的分離水72可以與未透膜水81混合，進(jìn)行上述的排出處理即可。由此，蒸發(fā)濃縮裝置50和食鹽電解裝置60所形成的循環(huán)內(nèi)不會產(chǎn)生硫酸根離子的蓄積，在蒸發(fā)濃縮裝置50內(nèi)不會產(chǎn)生結(jié)垢，可以持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。盡管與高濃度鹽水52相比，透過了納濾膜的待處理水71的鹽濃度較低，但其仍含有較多的食鹽，因而再次回流至蒸發(fā)濃縮裝置50進(jìn)行循環(huán)利用。這樣雖稍微增加了蒸發(fā)濃縮裝置50的處理負(fù)荷，但由于事先利用電滲析裝置40降低了蒸發(fā)濃縮處理50的負(fù)荷，因而可以沒有特別問題地進(jìn)行蒸發(fā)濃縮運(yùn)轉(zhuǎn)。此時，由于通過脫氯處理除去了淡鹽水63中含有的氯，因而蒸發(fā)濃縮裝置不會發(fā)生腐蝕。并且由于通過脫氯處理也除去了所生成的硫酸根離子，因而循環(huán)利用淡鹽水63時，硫酸根離子不會在系統(tǒng)內(nèi)蓄積，不會發(fā)生結(jié)垢等問題。另外，由電滲析裝置40的稀釋室側(cè)得到的稀釋水41依次供給至反滲透裝置80和90，經(jīng)反滲透工序進(jìn)行反滲透處理。此處的反滲透工序由兩個階段構(gòu)成，在第一階段的反滲透裝置80中，稀釋水41中所含有的鹽分幾乎不能透過膜，因而過濾水82中不含有鹽分，然而部分硼會透過膜，所以過濾水82中含有硼，使其難以滿足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，因而設(shè)置第二階段的反滲透裝置90，從而進(jìn)一步從過濾水82中除去所含有的硼，使其滿足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，由此得到作為能夠用作飲用水或工業(yè)用水的去離子水93的過濾水92。在過濾水82中，使在第二階段的反滲透裝置90中未透過膜的未透膜水91返回至第一階段的反滲透裝置80的供給側(cè)。由此可提高反滲透工序的水利用率。另外，通過使未透膜水91回流至第一階段，盡管在由第一階段和第二階段構(gòu)成的循環(huán)中有硼的滯留，但是滯留的硼被混合到第一階段的未透膜水81中，隨時被排出循環(huán)外。由此可防止未透過一價離子選擇透過性離子交換膜而殘存的2價離子或硼在系統(tǒng)內(nèi)蓄積而產(chǎn)生問題，因而第一階段的未透膜水81可不必回流至系統(tǒng)內(nèi)就放流到外部。因此可穩(wěn)定地進(jìn)行長期運(yùn)轉(zhuǎn)。利用該反滲透工序?qū)⑾♂屗?1的大致35成的水分作為可用作飲用水或工業(yè)用水的過濾水92分離出來，殘留的57成的部分為未透膜水81。對于未透膜水81來說，其體積大小是由稀釋水41的體積僅減少相當(dāng)于過濾水92的體積，而稀釋水41中所含有的鹽幾乎完全殘留在其中，因而其是稀釋水進(jìn)一步濃縮的狀態(tài)。反滲透工序中的水利用率優(yōu)選在兩個階段的合計為2060%左右。反滲透工序的裝置、膜的規(guī)格及運(yùn)轉(zhuǎn)壓力或利用率等運(yùn)轉(zhuǎn)條件可以使用公知的規(guī)格和運(yùn)轉(zhuǎn)條件，沒有特別限制，然而由于利用多孔過濾工序會由過濾水中除去抑制生物膜形成的微生物，因而在反滲透膜表面易于形成生物膜，在形成生物膜時會對膜的性能產(chǎn)生惡劣影響。為了抑制生物膜的形成，優(yōu)選在反滲透工序之前在稀釋水41中添加次氯酸鈉等進(jìn)行氯處理，反滲透膜優(yōu)選使用耐氯性的醋酸纖維素類反滲透膜。另外，對于在第一階段的反滲透裝置80中未透過膜的未透膜水81來說，其具有如下組成食鹽濃度低、2價離子濃度高、總鹽濃度與海水為同等程度、與來自第二階段的回流成分合并后的硼濃度稍高于海水。該未透膜水81可以直接放流至海洋中，也可根據(jù)需要供給至圖1所示的凝集沉淀裝置100中，經(jīng)凝集沉淀工序添加試劑101沉淀除去2價離子，分離為排出水102和沉淀殘渣103。上述鹽水的處理方法可以沒有浪費(fèi)地對海水中的食鹽和水進(jìn)行有效利用，另外由處理過程確實(shí)地排出了2價離子，降低了發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)故障的可能性。另外，海水中含有的硼也能隨時被排出。因此不易出現(xiàn)產(chǎn)生由廢棄物的蓄積所致的結(jié)垢以及飲用水等的品質(zhì)降低的問題。此外在食鹽電解中也不易發(fā)生問題。另外，利用使用低濃度鹽水的反滲透法進(jìn)行淡水化時會產(chǎn)生廢棄鹽水，上述鹽水的處理方法可以將該廢棄鹽水的濃度抑制在與海水同等的程度，可以降低反滲透時的滲透壓，因而可將反滲透裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)成本抑制在低水平。由于海水的大部分被有效利用，因而降低了放流或排出到外部的廢棄物的量。此外還可以在制造飲用水或工業(yè)用水的同時得到可用于食鹽電解的水平的高純度的高濃度鹽水，因而可使將淡水化與食鹽電解結(jié)合在一起的設(shè)備有效運(yùn)轉(zhuǎn)，并可降低必要的原料成本。另外，在上述的示例中，對海水先利用電滲析裝置進(jìn)行了處理，接著利用反滲透膜裝置進(jìn)行了處理；反過來，也可對海水先利用反滲透膜裝置進(jìn)行處理，接著利用電滲析裝置進(jìn)行處理。這種情況下，圖1中變成了將過濾水32供給至反滲透裝置80，將由反滲透裝置80排出的未透膜水81供給至電滲析裝置40，由電滲析裝置40排出的稀釋水41經(jīng)凝集沉淀裝置IOO成為排出水102。除此之外的其它構(gòu)成與圖1中相同。這種情況下，由于在電滲析裝置中使用了1價離子選擇透過性的陽離子交換膜和陰離子交換膜，由處理過程確實(shí)地排出了2價離子，降低了發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)故障的可能性，能夠由蒸發(fā)濃縮裝置50得到可用于食鹽電解的水平的高純度的高濃度鹽水。實(shí)施例下面使用實(shí)施例更具體地說明本申請的發(fā)明。(實(shí)施例1)砂濾裝置使用三機(jī)工業(yè)社制造的砂濾裝置(商品名DynaSandFilter),多孔過濾膜(MF)使用旭化成化學(xué)(株)制造的多孔過濾膜(商品名MicrozaUNA-620A)，膜面積合計為100m2，電滲析用的1價離子選擇透過性離子交換膜使用(株)ASTOM制造的陽離子交換膜(商品名Neosepta、CIMS)、陰離子交換膜(商品名Neosepta、ACS)，交換膜的膜面積合計為220m2，第一階段的反滲透膜(RO)使用1根東洋紡織(株)制造的反滲透膜(商品名HU10155EI)，第二階段的反滲透膜(RO)使用2根FILMTEC社制造的反滲透膜(商品名BW30-400)。并分別準(zhǔn)備適于各分離膜的膜處理裝置，構(gòu)成圖2所示的鹽水處理設(shè)備。以108342kg/天的流量對海水(海水溫度15。C35'C，平均海水溫度25。C)進(jìn)行取水，連續(xù)進(jìn)行以下的處理。首先使液體通過砂濾裝置10，使所得到的過濾水11通過多孔過濾膜裝置30，以O(shè).lMPa的壓力進(jìn)行多孔過濾。將其中的未透膜水31全量放流至海洋中，將過濾水32通入電滲析裝置40的稀釋室。另外，在運(yùn)轉(zhuǎn)的最初向電滲析裝置40的濃縮室中通入15重量°/。的食鹽溶液，在3A/dm2的條件下在陽極和陰極之間通直流電，進(jìn)行脫鹽運(yùn)轉(zhuǎn)。將由濃縮室得到的濃縮水轉(zhuǎn)移至由三效罐構(gòu)成的蒸發(fā)濃縮裝置中，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，直至分離出鹽鹵得到固體鹽。對鹽鹵進(jìn)行廢棄處理。另外，將由蒸發(fā)濃縮裝置得到的水蒸氣冷卻制成蒸餾水，與去離子水混合。另外，將由電滲析裝置40的稀釋室得到的稀釋水41通入第一階段的反滲透裝置80中，將所得到的過濾水82接著通入第二階段的反滲透裝置90中。將第二階段的反滲透裝置90的未透膜水91與稀釋水41混合，回流至第一階段。并且，由于第一階段的未透膜水81被濃縮至鹽濃度為5.0%，直接放流至海洋中。將第二階段的過濾水92與蒸餾水混合，制成去離子水。分別對運(yùn)轉(zhuǎn)壓力進(jìn)行設(shè)定，以使反滲透工序的第一階段的回收率(所得到的過濾水重量相對于經(jīng)處理的水重量的比)為50%,第二階段的回收率為卯％。從運(yùn)轉(zhuǎn)開始經(jīng)過一天后的各階段的鹽濃度和流量的值匯總于表1。另外，此處所說的鹽濃度是利用適于各鹽的滴定法對所含有的各鹽的濃度進(jìn)行測定并由其合計而求得的值。其中，去離子水93的硼濃度為lmg/1以下。相對于108342kg/天的海水，總共得到48781kg/天的去離子水，得到922kg/天的可用于食鹽電解的純度為99.5%的食鹽(干燥物)。海水利用率(即所得到的去離子水的重量相對于所使用的海水的重量的比率)大致為45%。另外，放流至海洋中的僅為3.55%這樣低濃度的鹽水。使用所得到的食鹽利用螯合型離子交換樹脂進(jìn)行離子交換處理后進(jìn)行了通常的食鹽電解處理，結(jié)果能夠順利地進(jìn)行食鹽電解而沒有發(fā)生特別的問題。進(jìn)一步連續(xù)進(jìn)行了一周的總體運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)果可以持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。(實(shí)施例2)在實(shí)施例1的鹽水處理設(shè)備中，進(jìn)一步在砂濾裝置裝置IO與多孔過濾裝置30之間設(shè)置廢熱加熱裝置20，利用向設(shè)備供給電力的發(fā)電站產(chǎn)生的廢熱21來加熱過濾水11;使多孔過濾裝置30的未透膜水31的一部分回流至砂濾裝置io的入o進(jìn)tr以有效禾!j用熱量禾n海水；海水處理量為480000kg/天，膜面積與海水處理量成比例地增大；設(shè)定反滲透裝置中的回收率以使第一階段和第二階段合計為28%，除上述差別外，均與實(shí)施例l中的規(guī)格相同，構(gòu)成圖3所示的膜處理設(shè)備。利用廢熱加熱裝置20使多孔過濾裝置30入口處的平均海水溫度為22°C。使用該鹽水處理設(shè)備與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行海水處理試驗(yàn)。從運(yùn)轉(zhuǎn)開始經(jīng)過3日后的各階段的鹽濃度和流量與各鹽濃度的值匯總于表2。(實(shí)施例3)在實(shí)施例2的鹽水處理設(shè)備中，進(jìn)一步設(shè)置由第一階段的反滲透裝置80的未透膜水81中除去2價離子的凝集沉淀裝置100，并設(shè)置食鹽電解裝置60和脫氯裝置70，除此以外，構(gòu)成與實(shí)施例2的鹽水處理設(shè)備相同的鹽水處理設(shè)備。該設(shè)備的概況構(gòu)成如圖1所示。在凝集沉淀裝置100中，向未透膜水81中添加過量的氫氧化鈉，使鎂離子沉淀，接下來添加碳酸鈉和碳酸鋇來沉淀鈣離子和硫酸根離子，利用離子交換樹脂除去硼，之后進(jìn)行脫碳酸，成為海洋排出水。作為食鹽電解裝置60，使用氟系離子交換膜(旭化成化學(xué)社(株)制造，商品名ACIPLEX-F4401)作為食鹽電解用離子交換膜，利用常規(guī)方法構(gòu)成食鹽電解裝置60。在脫氯裝置70中，向由食鹽電解裝置60排出的淡鹽水63中添加濃度為20%的鹽酸水溶液，將pH調(diào)整為1.31.6，真空減壓的同時進(jìn)行物理脫氯-化學(xué)脫氯，接下來添加濃度為20%的氫氧化鈉水溶液，將pH調(diào)整為10，接著向淡鹽水63中添加濃度為10%的亞硫酸鈉水溶液并充分?jǐn)嚢?，使氧化還原電位(ORP)為-50mV以下。將如此得到的處理水通入納濾膜分離裝置，得到除去了硫酸鈉的待處理水71和未透過納濾膜的分離水72。將待處理水71再次移送至蒸發(fā)濃縮裝置50中，將分離水72移送至凝集沉淀裝置100中。另外，作為脫氯裝置的納濾膜使用FILMTEC社制造的超低壓反滲透膜(商品名NF270)。使用該鹽水處理設(shè)備進(jìn)行了海水處理。其結(jié)果，與實(shí)施例2相同的部分得到了與實(shí)施例2大致相同的結(jié)果，在食鹽電解中，穩(wěn)定地得到了32質(zhì)量％的氫氧化鈉、氯氣和氫氣而沒有出現(xiàn)特別的問題。另外，在蒸發(fā)濃縮裝置50中沒有觀察到結(jié)垢的產(chǎn)生等。在凝集沉淀前后的流量和鹽濃度的數(shù)據(jù)示于表3?？芍?價離子有所減少，降低了對環(huán)境的負(fù)荷，作為鹽水處理設(shè)備，表明可進(jìn)一步降低對環(huán)境的影響，能夠穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>權(quán)利要求1.一種制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，該方法使用鹽水處理裝置對低濃度鹽水進(jìn)行處理，所述鹽水處理裝置包括使用1價離子選擇透過性陽離子交換膜和1價離子選擇透過性陰離子交換膜的電滲析裝置、蒸發(fā)濃縮裝置以及反滲透膜裝置。2.如權(quán)利要求1所述的制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，所述方法包括電滲析脫鹽工序、蒸發(fā)工序以及反滲透工序，在所述電滲析脫鹽工序中，所述鹽水處理裝置將低濃度鹽水送至使用1價離子選擇透過性陽離子交換膜和1價離子選擇透過性陰離子交換膜的電滲析裝置的稀釋室中，進(jìn)行脫鹽處理；在所述蒸發(fā)工序中，對由所述電滲析裝置得到的濃縮水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到可用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水；在所述反滲透工序中，利用反滲透膜對由所述電滲析裝置得到的稀釋水進(jìn)行過濾，得到去離子水，同時將未透過所述反滲透膜的未透膜水排出至系統(tǒng)外。3.如權(quán)利要求2所述的制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，所述低濃度鹽水在經(jīng)過了利用多孔過濾膜進(jìn)行過濾的多孔過濾工序后被送至所述電滲析脫鹽工序中。4.如權(quán)利要求3所述的制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，所述低濃度鹽水在經(jīng)過了進(jìn)行砂濾的砂濾工序后再進(jìn)行所述多孔過濾工序。5.如權(quán)利要求3或4所述的制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，該方法設(shè)有如下的升溫工序:在即將進(jìn)行所述多孔過濾工序之前利用廢熱對所述低濃度鹽水進(jìn)行加溫o6.如權(quán)利要求15任意一項(xiàng)所述的制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，所述反滲透工序以兩個階段進(jìn)行反滲透過濾，將第二階段的未透膜水作為第一階段的待處理水。7.如權(quán)利要求6所述的制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，該方法設(shè)有如下的凝沉工序?qū)λ龇礉B透工序的第一階段的未透膜水進(jìn)行凝集沉淀處理，除去2價離子。8.如權(quán)利要求17任意一項(xiàng)所述的制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，該方法設(shè)有如下的食鹽電解工序利用由所述蒸發(fā)工序得到的固體鹽或高濃度鹽水進(jìn)行電解處理，得到堿和氯。9.如權(quán)利要求18任意一項(xiàng)所述的制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，以氯化鈉計，所述高濃度鹽水濃度為250g/l以上。10.—種鹽水處理裝置，其特征在于，其包括使用1價離子選擇透過性陽離子交換膜和1價離子選擇透過性陰離子交換膜的電滲析裝置、蒸發(fā)濃縮裝置以及反滲透膜裝置。11.如權(quán)利要求10所述的鹽水處理裝置，其特征在于，低濃度鹽水的供給管線與使用1價離子選擇透過性陽離子交換膜和1價離子選擇透過性陰離子交換膜的電滲析裝置的稀釋室相連接，電滲析裝置的濃縮水排出管線與蒸發(fā)濃縮裝置相連接，電滲析裝置的稀釋水排出管線與反滲透膜裝置相連接。全文摘要本發(fā)明提供鹽水的處理方法，所述方法能夠使用海水等低濃度鹽水來制造飲用水或工業(yè)用水等去離子水和可用于食鹽電解法的高純度食鹽，易于將濃縮鹽水的鹽濃度抑制在與海水同等的程度，并且廢棄物的量較少。本發(fā)明涉及制造去離子水、和能夠用于食鹽電解的固體鹽或高濃度鹽水的方法，其特征在于，該方法使用鹽水處理裝置對低濃度鹽水進(jìn)行處理，所述鹽水處理裝置包括使用1價離子選擇透過性陽離子交換膜和1價離子選擇透過性陰離子交換膜的電滲析裝置、蒸發(fā)濃縮裝置以及反滲透膜裝置。文檔編號C02F1/469GK101397152SQ20081021310公開日2009年4月1日申請日期2008年9月12日優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日發(fā)明者大山徹,山村晃一,渡邊幸平申請人:旭化成化學(xué)株式會社