申请日2017.08.02
公开(公告)日2018.04.17
IPC分类号C02F9/04; C02F103/08
摘要
本发明的目的在于，提供可从高浓度的废水有效获得淡水，淡水化工序也变得稳定的浓缩废水处理装置及处理方法。本发明的浓缩废水处理装置及处理方法的特征在于，浓缩废水处理装置包括：第一反渗透过滤部，供给浓缩废水，通过反渗透工序对上述浓缩废水进行浓缩，并产生生产水;正渗透过滤部，形成于上述第一反渗透过滤部的后端，用于对浓缩的浓缩水进行稀释;以及第二反渗透过滤部，形成于上述正渗透过滤部的后端，用于向上述正渗透过滤部供给浓缩海水。
权利要求书
1.一种浓缩废水处理装置，其特征在于，包括：
第一反渗透过滤部，供给浓缩废水，通过反渗透工序对上述浓缩废水进行浓缩，并产生生产水;
正渗透过滤部，形成于上述第一反渗透过滤部的后端，用于对浓缩的浓缩水进行浓缩;
第二反渗透过滤部，形成于上述正渗透过滤部的后端，用于向上述正渗透过滤部供给浓缩海水;以及
软水化部，形成于上述正渗透过滤部的后端，用于使在上述正渗透过滤部中浓缩的浓缩水进行软水化并向上述正渗透过滤部再供给。
2.根据权利要求1所述的浓缩废水处理装置，其特征在于，还包括形成于上述第一反渗透过滤部前端来用于储存浓缩废水并向上述第一反渗透过滤部供给浓缩废水的供给罐。
3.根据权利要求1所述的浓缩废水处理装置，其特征在于，还包括：
浓缩水罐，形成于上述正渗透过滤部的前端，用于储存在上述第一反渗透过滤部中浓缩的浓缩水来向上述正渗透过滤部供给;以及
海水供给罐，形成于上述正渗透过滤部的前端，用于向上述正渗透过滤部供给海水。
4.根据权利要求1所述的浓缩废水 处理装置，其特征在于，上述软水化部通过沉淀工序来使固体沉淀并进行分离，通过调节pH来有效凝集通过软水化工序生成的碳酸钙来排出沉淀固体。
5.根据权利要求4所述的浓缩废水处理装置，其特征在于，还包括形成于上述软水化部的后端来用于对浓缩水的残存固体进行过滤的过滤器。
6.根据权利要求1所述的浓缩废水处理装置，其特征在于，在以下工序中，以使Q0恒定不变的方式控制浓缩水流入量Q1，
∴
Q0=正渗透过滤部的过滤膜过滤流量
Q1=正渗透过滤部的浓缩水流入量
TDS1=所流入的海水的总溶解固体TDS
TDS3=在浓缩水水质测定部中测定的TDS。
7.根据权利要求6所述的浓缩废水处理装置，其特征在于，在以下公式中，以使Q0恒定不变的方式控制海水流出量Q4，
∴
Q0=正渗透过滤部的过滤膜过滤流量
Q4=从正渗透过滤部中排出的海水流量
TDS2=从第二反渗透过滤部向正渗透过滤部供给的海水的TDS
TDS4=从正渗透过滤部排出的被稀释的海水的TDS。
8.一种利用反渗透-正渗透-反渗透工序的浓缩废水处理方法，利用包括第一反渗透过滤部、正渗透过滤部及第二反渗透过滤部的浓缩废水处理装置，其特征在于，包括：
步骤(S10)，向上述第一反渗透过滤部供给浓缩废水，通过反渗透工序进行浓缩并产生生产水1;
步骤(S20)，对在上述正渗透过滤部中浓缩的浓缩水进行浓缩;
步骤(S30)，从上述第二反渗透过滤部向上述正渗透过滤部提供浓缩海水;以及
步骤(S40)，使在上述正渗透过滤部浓缩的浓缩水进行软水化并向上述正渗透过滤部再次供给。
9.根据权利要求8所述的浓缩废水处理方法，其特征在于，在上述步骤(S40)中，在软水化部中，通过沉淀工序来使固体沉淀并进行分离，通过调节pH，有效凝集通过软水化工序生成的碳酸钙，从而排出沉淀固体。
10.根据权利要求9所述的浓缩废水处理方法，其特征在于，通过过滤器过滤上述软水化的浓缩水来去除残存固体之后，再次向上述正渗透过滤部供给。
11.根据权利要求8所述的浓缩废水处理方法，其特征在于，在以下公式序中，以使Q0恒定不变的方式控制浓缩水流入量Q1，
∴
Q0=正渗透过滤部的过滤膜过滤流量
Q1=正渗透过滤部的浓缩水流入量
TDS1=所流入的海水的TDS
TDS3=在浓缩水水质测定部中测定的TDS。
12.根据权利要求11所述的浓缩废水处理方法，其特征在于，在以下公式中，以使Q0恒定不变的方式控制海水流出量Q4，
∴
Q0=正渗透过滤部的过滤膜过滤流量
Q4=从正渗透过滤部中排出的海水流量
TDS2=从第二反渗透过滤部向正渗透过滤部供给的海水的TDS
TDS4=从正渗透过滤部排出的被稀释的海水的TDS。
说明书
利用反渗透-正渗透-反渗透工序浓缩废水处理装置及处理方法
技术领域
本发明涉及利用反渗透-正渗透-反渗透工序浓缩废水处理装置及处理方法。更详细地，利用包括反渗透-正渗透-反渗透工序的反渗透-正渗透-反渗透工序的浓缩废水处理装置及处理方法。
背景技术
通常，作为再利用钢铁废水的方法，主要使用反渗透压(RO，Reverse Osmosis)方式。在上述反渗透压方式中，通过几乎全部排除溶解在水中的离子性物质，使纯水通过的反渗透膜来去除溶解在废水中的离子性物质。为了从上述原水分离离子性物质和纯水，需要渗透压以上的高压力，将上述压力称为反渗透压，在使海水淡水化的情况下，大致需要50～70bar左右的高压力。为了提供这种反渗透压，在利用反渗透法的淡水化装置中设置有对原水施加压力的原水供给单元(高压泵等)。上述原水供给单元为需要很多电力的高压泵，因此，废水的淡水化过程存在相当的能量的消耗的缺点。
而且，在反渗透压方式的淡水化过程中会发生反渗透浓缩水，这种反渗透(RO)浓缩水的化学耗氧值(COD，chemical oxygendemand;化学氧需求量)高，从而需要再次对此进行净化来排出。
作为处理这种高浓度的废水的现有技术，包括韩国授权专利第1352364号(2014年1月10日授权，“用于反渗透装置浓缩水处理的脉冲紫外线反应器”)，在降低反渗透浓缩水的色调之后，通过紫外线对反渗透浓缩水进行处理，可利用紫外线迅速分解高色调的反渗透浓缩水，可提高水的回收率。上述反渗透浓缩水处理装置的规模小，预处理工序和反渗透处理工序可同时利用紫外线，从而有装置可简单运行的优点。但是，这种紫外线处理法降低有机物和色调，但是，存在无法对无机物进行分解的缺点。
而且，韩国授权专利第1017006号(2011年2月16日授权，“反渗透浓缩水处理装置及其处理方法”)在对反渗透浓缩水进行处理的过程中，在电氧化槽中的电氧化工序之前，进行基于凝集槽中的无机凝集剂投入的凝集工序，由此，在凝集槽中，去除反渗透浓缩水中的大部分的有机物，由此，作为后处理工序的电氧化槽的负荷减少，可顺畅地处理反渗透浓缩水。即，在凝集工序中，去除大部分的颜色引发有机物质等，通过电能，仅去除所残留的难分解性有机部分，由此，可高度处理畜牧业废水等的反渗透浓缩液。在凝集处理之后，没有对于沉淀物的处理方案的缺点，有机物去除过程极为有效，但对于无机物去除的处理方案不明显的缺点。
发明内容
(发明所要解决的问题)
本发明用于解决上述以往的问题，本发明的目的在于，提供可从高浓度的废水中有效获得淡水，淡水化工序变得更加稳定的浓缩废水处理装置及处理方法。
并且，本发明的目的在于，提供通过浓缩水和提取溶液(海水)的浓度差，无动力稀释高浓度的浓缩水，可通过低压进行反渗透工序，从而减少能量消耗的浓缩废水处理装置及处理方法。
(解决问题所采用的措施)
为了实现上述目的，本发明的浓缩废水处理装置的特征在于，包括：第一反渗透过滤部，供给浓缩废水，通过反渗透工序对上述浓缩废水进行浓缩，并产生生产水;正渗透过滤部，形成于上述第一反渗透过滤部的后端，用于对浓缩的浓缩水进行浓缩;以及第二反渗透过滤部，形成于上述正渗透过滤部的后端，用于向上述正渗透过滤部供给浓缩海水。
进而，优选地，本发明还包括形成于上述正渗透过滤部的后端，用于使在上述正渗透过滤部中浓缩的浓缩水进行软水化并向上述正渗透过滤部再供给的软水化部。
并且，本发明还可包括形成于上述第一反渗透过滤部前端来用于储存浓缩废水并向上述第一反渗透过滤部供给浓缩废水的供给罐。
而且，本发明还可包括：浓缩水罐，形成于上述正渗透过滤部的前端，用于储存在上述第一反渗透过滤部中浓缩的浓缩水来向上述正渗透过滤部供给;以及海水供给罐，形成于上述正渗透过滤部的前端，用于向上述正渗透过滤部供给海水。
进而，优选地，上述软水化部通过沉淀工序来使固体沉淀并进行分离，通过调节pH来有效凝集通过软水化工序生成的碳酸钙(CaCO3)来排出沉淀固体。
并且，本发明还可包括形成于上述软水化部的后端来用于对浓缩水的残存固体进行过滤的过滤器。
而且，在以下工序中，以使Q0恒定不变的方式控制浓缩水流入量Q1，
Q0=正渗透过滤部的过滤膜过滤流量
Q1=正渗透过滤部的浓缩水流入量
总溶解固体1(TDS1)=所流入的海水的总溶解固体(TDS)
TDS3=在浓缩水水质测定部中测定的TDS。
并且，优选地，在以下公式中，以使Q0恒定不变的方式控制海水流出量Q4，
Q0=正渗透过滤部的过滤膜过滤流量
Q4=从正渗透过滤部中排出的海水流量
TDS2=从第二反渗透过滤部向正渗透过滤部供给的海水的TDS
TDS4=从正渗透过滤部排出的被稀释的海水的TDS。
另一方面，本发明的浓缩废水处理方法利用包括第一反渗透过滤部、正渗透过滤部及第二反渗透过滤部的浓缩废水处理装置，其特征在于，包括：步骤(S10)，向上述第一反渗透过滤部供给浓缩废水，通过反渗透工序进行浓缩并产生生产水1;步骤(S20)，对在上述正渗透过滤部中浓缩的浓缩水进行浓缩;以及步骤(S30)，从上述第二反渗透过滤部向上述正渗透过滤部提供浓缩海水。
并且，本发明还可包括步骤(S40)，使在上述正渗透过滤部浓缩的浓缩水进行软水化并向上述正渗透过滤部再次供给。
进而，优选地，在上述步骤(S40)中，在软水化部中，通过沉淀工序来使固体沉淀并进行分离，通过调节pH，有效凝集通过软水化工序生成的碳酸钙，从而排出沉淀固体。
而且，通过过滤器过滤上述软水化的浓缩水来去除残存固体之后，再次向上述正渗透过滤部供给。
(发明的效果)
本发明的浓缩废水处理装置及处理方法具有如下效果，即，可从高浓度的废水有效获得淡水，淡水化工序也变得稳定。
并且，本发明具有如下效果，通过浓缩水和提取溶液(海水)的浓度差，无动力稀释高浓度的浓缩水，可通过低压进行反渗透工序，从而减少能量消耗。