[发明专利]海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明涉及海水淡化系统。

背景技术

以往，作为从海水得到淡水的装置，应用如下的海水淡化装置（以下，称为反渗透膜装置）：使施加了压力的海水向反渗透膜（RO膜：Reverse Osmosis Membrane）流通，将海水中包含的盐分除去，由此从海水生产淡水（透过水）。

以提高反渗透膜的回收率为目的，对向反渗透膜供给的海水进行加热（例如，参照专利文献1、2）。

在专利文献1中，作为对向反渗透膜装置供给的海水进行加热的装置，使用以重油或煤为燃料的锅炉的蒸气或热交换器，对海水进行加热。而且，在专利文献2中，在脱盐处理装置中，将向膜过滤装置导入的海水和从膜过滤装置排出的未过滤液向热交换器供给，在热交换器中，使未过滤液与海水进行热交换而对海水进行加热。

此外，为了从原水稳定地生产超纯水，而在超纯水制造装置中，在原水罐与超纯水制造装置之间设置热泵，利用排水的废热，对向反渗透膜装置供给的原水进行加热，而生产超纯水（例如，参照专利文献3）。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平11-267643号公报

【专利文献2】日本特开2005-144301号公报

【专利文献3】日本特开昭63-4808号公报

发明内容

近年来，在一整年的某规定的时期，在成为低于规定温度（例如5℃）的低温的海域，也明显地需要使用淡化装置对海水进行淡化。通常，在对比规定温度（例如5℃）低的温度的海水（以下，称为低温的海水）进行淡化时，采用蒸发法（多级闪蒸法、多重效用蒸发法、蒸气压缩蒸发法等）类型的淡化装置。

在使用了反渗透膜的海水淡化装置中，通常在反渗透膜装置的上游侧设有前处理装置。前处理装置的处理性能容易受到被处理水的温度的影响，因此向前处理装置流通的海水的温度优选为规定温度（例如5℃）以上。

因此，将低温的海水在原有的温度条件下向前处理装置供给的情况会导致前处理装置的功能显著下降。因此，向前处理装置流通的海水的温度优选预先加热至规定温度（例如5℃）以上。

当使低温的海水向反渗透膜装置流通时，反渗透膜会发生硬化或冻结，因此反渗透膜装置的功能会显著下降或停止。由于难以使硬化或冻结了的反渗透膜的透水性能恢复，因此需要更换为新的反渗透膜。

另外，随着向反渗透膜装置流通的海水的温度下降，而反渗透膜的透过水量下降。为了确保透过水量，而需要提高向反渗透膜供给的海水的压力。在高压条件下运用反渗透膜助长了反渗透膜的压密化。尤其是发生了不可逆的压密化的反渗透膜难以恢复其透水性能，因此需要更换为新的反渗透膜。

因此，将低温的海水以原有的温度条件向反渗透膜装置供给的情况会导致反渗透膜装置的功能显著下降。因此，向反渗透膜装置供给的海水的温度需要预先加热至规定温度（例如5℃）以上。

因此，提出了对海水或原水进行加热的方法。专利文献1的加热方法使用从以重油或煤为燃料的锅炉产生的蒸气对海水进行加热，因此需要大量的燃料，从而需要大型的燃料贮藏设备。而且，仅在海水的温度比规定温度（例如5℃）低时利用锅炉进行加热，因此锅炉的运转率低，从性价比的观点出发并不经济。

另外，专利文献2的加热方法将膜透过水的一部分送回给原水的加热用途而使用。因此，在原水温度低而需要大量的加热热量时，仅利用膜透过水难以充分地对原水进行加热。

另外，专利文献3的加热方法以原水温度5~20℃为对象，但在以原水温度比规定温度（例如5℃）低的温度的原水的加热为对象时，会导致热泵容量的增加及消耗电力量的增加，因此从经济性·运用性的观点出发，难以适用。

因此，在利用反渗透膜法对低温的海水进行淡化时，使用专利文献1~3记载的装置，难以经济且稳定地得到淡水（透过水）。

因此，需要开发、实用化一种反渗透膜装置，其即使在海水温度比规定温度（例如5℃）低的温度的海域中，通过高效地进行海水的加热及控制，能够经济且稳定地得到淡水。

本发明鉴于上述情况而作出，目的在于提供一种通过进行高效的海水的加热及控制而能够经济且稳定地得到淡水的海水淡化系统。

用于解决上述课题的本发明的第一发明涉及一种海水淡化系统，其特征在于，具有：热交换单元，使用从燃气发动机产生的热排水、废气、蒸气中的任一个以上和在热泵中使用的热介质，对反渗透膜装置供给海水进行加热；及反渗透膜装置，设置在所述热交换单元的下游侧，将所述反渗透膜装置供给海水分离成透过水和浓缩水。