[发明专利]水处理方法以及水处理系统

说明书

本发明提供一种能够以较高的水回收率使包含盐类的水再生的水处理系统以及水处理方法。在本发明的水处理系统(400)以及水处理方法中，在向包含Ca离子、SO₄^2‑离子、CO₃^2‑离子及HCO₃^‑离子以及二氧化硅的被处理水供给钙水垢防止剂和二氧化硅水垢防止剂后，被处理水在第二脱盐部(210)中被分离为浓缩有Ca离子、SO₄^2‑离子、CO₃^2‑离子及HCO₃^‑离子以及二氧化硅的第二浓缩水与处理水。在第二析晶部(220)中向第二浓缩水供给石膏的晶种，从而石膏发生析晶而从第二浓缩水中被去除。

技术领域

本发明涉及使包含Ca离子(Ca²⁺)、硫酸根离子(SO₄^2-)、CO₃^2-离子及HCO₃^-离子以及二氧化硅的被处理水再生的水处理方法以及水处理系统。

背景技术

已知在工厂废水、坑水、下水中包含丰富的离子、二氧化硅。另外，在冷却塔中，在从锅炉等排出的高温的废气与冷却水之间进行热交换。通过该热交换，冷却水的一部分成为蒸气，因此冷却水中的离子、二氧化硅被浓缩。因此，从冷却塔排出的冷却水(排污水)成为离子浓度、二氧化硅浓度较高的状态。

包含大量离子的水在被实施了脱盐处理之后排放到环境中。作为实施脱盐处理的装置，已知有反浸透膜装置、纳滤膜装置、离子交换装置等。

在上述的水中所包含的离子内，Na⁺、K⁺、NH₄⁺等1价阳离子、Cl^-、NO₃^-等阴离子是向水中的溶解度较高的离子。另一方面，Ca²⁺等2价金属离子、SO₄^2-、CO₃^2-等阴离子以及二氧化硅是构成水垢(scale)的成分。构成水垢的成分的盐、二氧化硅相对于水的溶解度较低，因此容易作为水垢而析出。尤其是在上述的坑水、工业废水、冷却塔的排污水中包含丰富的Ca²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-以及二氧化硅。作为性状的一例，pH为8，Na离子为20mg/L，K离子为5mg/L，Ca离子为50mg/L，Mg离子为15mg/L，HCO₃离子为200mg/L，Cl离子为200mg/L，SO₄^2-离子为120mg/L，PO₄离子为5mg/L，SiO₂离子为35mg/L。在这些中，Ca离子、Mg离子、SO₄^2-离子、HCO₃离子浓度高，通过它们进行反应而生成水垢(CaSO₄、CaCO₃等)。另外，废水中存在的二氧化硅成分也由于浓缩率而成为附着在设备上等的水垢成分。当在实施上述的脱盐处理的装置内产生水垢时，会导致处理能力降低。因此，谋求不产生水垢地实施脱盐处理。

在此，作为使用水冷式冷却塔的成套设备的例子，例如存在发电设备(存在售电用途的商业用、厂内电力利用的工业用发电设备。发电为火力、地热等)以及具有发电设备和冷却设备的成套设备等。另外，作为成套设备，存在通常的化学成套设备、钢铁成套设备、采矿成套设备、油田成套设备、气田成套设备以及机械成套设备等。

作为去除Ca离子的方法，已知有石灰纯碱(lime soda)法。在石灰纯碱法中，通过向被处理水中添加碳酸钠，使被处理水中的Ca离子作为碳酸钙析出、沉淀，由此从水中去除Ca离子。