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1、(10)申请公布号 CN 103508532 A (43)申请公布日 2014.01.15 CN 103508532 A (21)申请号 201310165968.5 (22)申请日 2013.05.08 2012-142084 2012.06.25 JP C02F 1/52(2006.01) C02F 1/44(2006.01) (71)申请人 栗田工业株式会社 地址 日本国东京都 (72)发明人 大井康裕 (74)专利代理机构 隆天国际知识产权代理有限 公司 72003 代理人 张永康 向勇 (54) 发明名称 冷却水的排放水的处理方法和处理装置 (57) 摘要 当采用凝集处理和过滤处理作。
2、为逆渗透膜分 离处理的前处理系统来回收水时， 通过减少凝集 处理中无机凝集剂的需用量而得到良好的逆渗透 供水， 并进行长期持续稳定且有效的处理。 在冷却 水的排放水中， 添加固有粘度为 0.5dL/g 以下的 阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂， 由此进行凝 集处理。 在冷却水的排放水的凝集处理中， 并用特 定的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂， 由此能 够在减少无机凝集剂需用量的基础上获得良好的 逆渗透供水。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 16 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书16页 附图。
3、1页 (10)申请公布号 CN 103508532 A CN 103508532 A 1/2 页 2 1. 一种冷却水的排放水的处理方法， 其是对冷却水的排放水进行逆渗透膜分离处理时 的前处理方法， 并且其在对该冷却水的排放水进行凝集处理后进行过滤处理， 其特征在于， 其使用固有粘度在 0.5dL/g 以下的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂来进行该凝集 处理。 2. 如权利要求 1 所述的冷却水的排放水的处理方法， 其特征在于， 所述无机凝集剂是 聚合氯化铝和/或硫酸铝， 该无机凝集剂相对于所述冷却水的排放水的添加量是30mg/L以 下。 3.如权利要求1或2所述的冷却水的排放水的处理方法， 其。
4、特征在于， 采用将无烟煤和 沙作为过滤介质并且过滤沙的平均粒径是 0.6mm 以下的重力式两层过滤装置或压力式两 层过滤装置进行所述过滤处理。 4. 如权利要求 1 至 3 中任一项所述的冷却水的排放水的处理方法， 其特征在于， 预先求出在所述冷却水的排放水中以改变添加量的方式添加所述阳离子系有机凝结 剂并使该阳离子系有机凝结剂发生反应后的该冷却水的排放水的浊度成为最大时的浊度 增加量、 即最大浊度增加量， 并且， 将在该冷却水的排放水中添加该阳离子系有机凝结剂并使该阳离子系有机凝结 剂发生反应后的该冷却水的排放水的浊度增加量成为该最大浊度增加量的 50 90% 的范 围的该阳离子系有机凝结剂。
5、的添加量， 作为前述凝集处理时的阳离子系有机凝结剂的添加 量。 5.如权利要求1至4中任一项所述的冷却水的排放水的处理方法， 其特征在于， 在所述 冷却水的排放水中添加所述阳离子系有机凝结剂并使该阳离子系有机凝结剂发生反应后， 添加所述无机凝集剂。 6. 一种冷却水的排放水的处理装置， 其是对冷却水的排放水进行逆渗透膜分离处理时 的前处理装置， 并且其包括用于导入该冷却水的排放水的凝集处理装置和用于导入来自该 凝集处理装置的凝集处理水的过滤装置， 其特征在于， 该凝集处理装置， 是在该冷却水的排放水中添加固有粘度在 0.5dL/g 以下的阳离子系 有机凝结剂和无机凝集剂来进行凝集处理的装置。 。
6、7. 如权利要求 6 所述的冷却水的排放水的处理装置， 其特征在于， 所述无机凝集剂是 聚合氯化铝和/或硫酸铝， 该无机凝集剂相对于所述冷却水的排放水的添加量是30mg/L以 下。 8.如权利要求6或7所述的冷却水的排放水的处理装置， 其特征在于， 所述过滤装置是 将无烟煤和沙作为过滤介质并且过滤沙的平均粒径是 0.6mm 以下的重力式两层过滤装置 或压力式两层过滤装置。 9. 如权利要求 6 至 8 中任一项所述的冷却水的排放水的处理装置， 其特征在于， 其具有下述装置， 即 ： 预先求出在所述冷却水的排放水中以改变添加量的方式添加所 述阳离子系有机凝结剂并使该阳离子系有机凝结剂发生反应后的。
7、该冷却水的排放水的浊 度成为最大时的浊度增加量、 即最大浊度增加量， 并且， 将在该冷却水的排放水中添加该阳 离子系有机凝结剂并使该阳离子系有机凝结剂发生反应后的该冷却水的排放水的浊度增 加量成为该最大浊度增加量的5090%的范围的该阳离子系有机凝结剂的添加量， 设定为 前述凝集处理装置中的阳离子系有机凝结剂的添加量。 权 利 要 求 书 CN 103508532 A 2 2/2 页 3 10. 如权利要求 6 至 9 中任一项所述的冷却水的排放水的处理装置， 其特征在于， 在所 述凝集处理装置中， 在冷却水的排放水中添加所述阳离子系有机凝结剂并使该阳离子系有 机凝结剂发生反应后， 添加所述无。
8、机凝集剂。 权 利 要 求 书 CN 103508532 A 3 1/16 页 4 冷却水的排放水的处理方法和处理装置 技术领域 0001 本发明涉及一种冷却水的排放水的处理方法和处理装置， 特别是涉及采用逆渗透 膜 （RO 膜） 分离法从冷却水的排放水中进行水回收时的前处理工艺的改良。 背景技术 0002 近年来， 在经济发展快的国家中， 水的需求和供给处于窘迫状态， 正在推进从污水 和工厂排水中进行水回收。 特别地， 在使用有大量冷却水的石油化学等的联合企业中， 冷却 水的排放水量大， 因此， 也在对排放水实施水回收。 0003 以往， 在冷却水的排放水的处理中， 通常采用逆渗透膜分离处理。
9、， 例如， 在专利文 献 1 中提出了一种对冷却水的排放水过滤后进行逆渗透膜分离处理的方法。另外， 在专利 文献 2 中提出了一种将冷却水的排放水在酸性条件下进行脱碳酸处理， 然后除浊后进行逆 渗透膜分离处理的方法。进而， 在专利文献 3 中提出了一种将冷却水的排放水用无机凝集 剂进行凝集处理后进行过滤处理， 然后进行逆渗透膜分离处理的方法。 0004 如此地， 在冷却水的排放水的逆渗透膜分离处理中， 作为其前处理而进行过滤处 理、 或者凝集处理和过滤处理， 但在以往的冷却水的排放水的前处理系统中存在如下问题。 0005 冷却水的排放水要被排放到公用水域中， 因此， 要避免将磷酸系或膦酸系药剂。
10、用 作冷却水处理药剂， 并推广普及基于聚合物系垢分散剂进行的处理。 另外， 在冷却循环水中 生成的粘泥 （slime） 或较大的粒子成分， 在配管、 传热面上进行沉积、 附着而成为腐蚀的主 要原因， 因此， 采用沙过滤装置等旁滤器对冷却循环水的一部分进行过滤。 0006 该结果是， 冷却水的排放水 （与冷却水循环水相同的水 ) 从外观上看浊度少并且 大致浊度在10度以下、 通常在5度左右， 但存在很多在垢分散剂作用下被分散、 稳定化的微 粒子成分， 并在该凝集处理时需要大量的无机凝集剂。 0007 即， 在冷却水的排放水、 即循环水中的微粒子， 在垢的分散处理完全彻底的情况 下， 则被形成为直。
11、径在 0.1m（100nm） 以下的超微粒子。该超微粒子的直径， 大大低于可 见光波长的范围， 因此， 无法对浑浊情况进行视觉确认。 0008 如上所述， 虽然在冷却水的排放水中具有弱度的浑浊 ( 浊度在 5 度左右 )， 但考虑 到这主要是测量分散不充分的、 超过 0.1m 的微粒子或其它粒子、 粘泥微细碎片等。 0009 作为对包括冷却水的排放水中作为浊度无法检测到的极微粒子在内的冷却水的 排放水中的污浊成分进行前处理以便在逆渗透膜分离处理中没有障碍的常规技术， 是使用 无机凝集剂的凝结、 凝集处理， 但是， 为了采用作为代表的无机凝集剂的 PAC（聚合氯化铝） 来进行在逆渗透膜分离处理中。
12、没有障碍的程度的凝集处理， 即， 为了获得不引起逆渗透膜 的通量降低的良好水质的凝集处理水作为逆渗透膜分离装置的供水 （下称 “逆渗透供水” ） ， 需要 300mg/L 以上、 根据情况需要 1000mg/L 以上的加药量。 0010 在上述处理中， 凝集物的体积变得庞大， 并且伴随着处理产生大量污泥。当然， 由 于凝集物多的缘故， 需要在过滤处理之前预先采用沉淀槽或悬浮装置进行固液分离以减轻 过滤装置的负荷。 说 明 书 CN 103508532 A 4 2/16 页 5 0011 从上述观点出发， 作为冷却水的排放水的逆渗透膜分离处理的前处理， 存在无法 在凝集处理和过滤处理中应对并且包。
13、括新污泥处理设备在内、 设备件数以及为此施加的投 资、 设置区域的增大等问题。 0012 还有人提出将超滤 （UF） 膜分离处理用作不进行凝集处理而去除含有给逆渗透膜 分离处理带来障碍的超微粒子的微粒子的前处理。UF 膜的细孔为 0.01 0.03m（10 30nm） ， 因此认为在新膜的情况下能够完全去除含有超微粒子的微粒子。 0013 但是， 冷却水的排放水中的超微粒子的粒径近似于 UF 膜的细孔大小， 因此， 这些 超微粒子有可能会嵌入到 UF 膜的细孔中而引起清洗困难的堵塞问题。并且， 膜堵塞增多的 结果是进一步缩短定时清洗的十几分钟至几十分钟间隔的间隔时间， 并加速了膜的物理性 损伤。
14、的进度。 因此， 即使在运转初期获得高处理性能， 也能够判断出性能劣化比通常快地进 行。 0014 从上述观点出发， 作为对冷却水的排放水进行逆渗透膜分离处理时的前处理， 在 无凝集情况下的 UF 膜分离处理并不能说是适当的。 0015 此外， 作为 UF 膜的性能劣化对策， 在一般而论上是有的， 但在判明所采用的各膜 的 “容许浊度” 并在容许值以上的浊度的流入条件下， 推荐使用凝集剂、 过滤来轻减负荷 （非 专利文献 1） ， 另外， 也提及了即使是 UF 膜处理也存在事前进行凝集处理的必要性。 0016 现有技术文献 0017 专利文献 0018 专利文献 1 ： 日本特开平 02-95。
15、493 号公报 0019 专利文献 2 ： 日本特开 2003-1256 号公报 0020 专利文献 3 ： 日本特开 2011-156483 号公报 0021 非专利文献 0022 非专利文献 1 ：膜的劣化和污垢对策 （膜劣化対策） （出版社 ： ） 第 219 页 发明内容 0023 本发明的课题在于提供一种如下所述的水处理方法和装置， 作为逆渗透膜分离处 理的前处理系统， 从很早以前就得到确立， 并且设备件数少、 可望耐用年数实际上在 50 年 左右、 并且维护保养简单省力， 在采用凝集处理和过滤处理来进行水回收时， 该方法和装置 能够使凝集处理中的无机凝集剂的需用量减少， 从而获得良。
16、好的逆渗透供水并且长期持续 稳定且有效地进行处理。 0024 为了解决上述课题， 本发明人进行了如下研究， 其结果是发现 ： 在冷却水的排放水 的凝集处理中， 并用特定的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂， 能够在减少无机凝集剂需 用量的基础上获得良好的逆渗透供水。 0025 即， 作为通常的过滤装置的、 重力式两层过滤装置、 或者压力式两层过滤装置的过 滤水的 SS 测定值大约为零。换言之， 若粒子的直径大小是同等于在 SS 测定中所用的过滤 器的微孔直径的 1m 左右， 则该粒子会被过滤装置捕捉到并予以去除。 0026 如上所述， 在冷却水的排放水中的微粒子是远低于 1m 的超微粒子， 充分地。
17、得 到分散的超微粒子是低于 0.1m。因此， 作为目测的浊度无法进行识别， 一部分大大超出 说 明 书 CN 103508532 A 5 3/16 页 6 0.1m 的微粒子作为低浊度而被检测出。 0027 因此， 若冷却水的排放水中的微粒子生长至作为浊度测定光波长的 660nm 左右以 上， 则会引起在目测下可明确判断的浊度的产生， 并会使过滤处理成为可能， 从上述角度考 虑， 本发明人， 对为此而使用的凝集剂及其适用条件进行了研究探索， 结果确认 ： 当使用固 有粘度在 0.5dL/g 以下的阳离子系有机凝结剂时， 获得了在目测下明确的浊度上升， 采用 光学浊度的计测方法也能够测定到数值。。
18、 0028 但是， 在该状况中， 即使通过与重力式两层过滤装置的过滤性能同等的滤纸来进 行过滤， 也在过滤水中残留有在目测下能确认的浊质， 可判断出未生长至充分超出过滤装 置的可过滤粒径 1m 的粒径。 0029 因此， 当进一步使 10 30mg/L 的少量 PAC 发生反应时， 前述浊度成分的微粒直径 得到生长， 并且采用与重力式两层过滤装置的过滤性能同等的滤纸进行过滤所得到的过滤 水的逆渗透膜过滤性指标， 显示出充分良好的值， 达到逆渗透膜分离处理中适当的水平。 0030 本发明就是基于上述见解而完成的， 下列方案为其要点。 0031 1 一种冷却水的排放水的处理方法， 其是对冷却水的排。
19、放水进行逆渗透膜分离 处理时的前处理方法， 并且其在对该冷却水的排放水进行凝集处理后进行过滤处理， 其特 征在于， 其使用固有粘度在 0.5dL/g 以下的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂来进行该凝 集处理。 0032 2 如 1 中所述的冷却水的排放水的处理方法， 其特征在于， 所述无机凝集剂是 聚合氯化铝和/或硫酸铝， 该无机凝集剂相对于所述冷却水的排放水的添加量是30mg/L以 下。 0033 3 如 1 或 2 中所述的冷却水的排放水的处理方法， 其特征在于， 采用将无烟 煤和沙作为过滤介质并且过滤沙的平均粒径是 0.6mm 以下的重力式两层过滤装置或压力 式两层过滤装置进行所述过滤处理。
20、。 0034 4 如 1 至 3 中任一项所述的冷却水的排放水的处理方法， 其特征在于， 预先 求出在所述冷却水的排放水中以改变添加量的方式添加所述阳离子系有机凝结剂并使该 阳离子系有机凝结剂发生反应后的该冷却水的排放水的浊度成为最大时的浊度增加量 （下 称 “最大浊度增加量” ） ， 并且， 将在该冷却水的排放水中添加该阳离子系有机凝结剂并使该 阳离子系有机凝结剂发生反应后的该冷却水的排放水的浊度增加量成为该最大浊度增加 量的5090%的范围的该阳离子系有机凝结剂的添加量， 作为前述凝集处理时的阳离子系 有机凝结剂的添加量。 0035 5 如 1 至 4 中任一项所述的冷却水的排放水的处理方。
21、法， 其特征在于， 在所 述冷却水的排放水中添加所述阳离子系有机凝结剂并使该阳离子系有机凝结剂发生反应 后， 添加所述无机凝集剂。 0036 6 一种冷却水的排放水的处理装置， 其是对冷却水的排放水进行逆渗透膜分离 处理时的前处理装置， 并且其包括用于导入该冷却水的排放水的凝集处理装置和用于导入 来自该凝集处理装置的凝集处理水的过滤装置， 其特征在于， 该凝集处理装置， 是在该冷却 水的排放水中添加固有粘度在 0.5dL/g 以下的阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂来进行 凝集处理的装置。 0037 7 如 6 所述的冷却水的排放水的处理装置， 其特征在于， 所述无机凝集剂是聚 说 明 书 CN 。
22、103508532 A 6 4/16 页 7 合氯化铝和 / 或硫酸铝， 该无机凝集剂相对于所述冷却水的排放水的添加量是 30mg/L 以 下。 0038 8 如 6 或 7 所述的冷却水的排放水的处理装置， 其特征在于， 所述过滤装置 是将无烟煤和沙作为过滤介质并且过滤沙的平均粒径是 0.6mm 以下的重力式两层过滤装 置或压力式两层过滤装置。 0039 9 如 6 至 8 中任一项所述的冷却水的排放水的处理装置， 其特征在于， 其具 有下述装置， 即 ： 预先求出在所述冷却水的排放水中以改变添加量的方式添加所述阳离子 系有机凝结剂并使该阳离子系有机凝结剂发生反应后的该冷却水的排放水的浊度成。
23、为最 大时的浊度增加量 （下称 “最大浊度增加量” ） ， 并且， 将在该冷却水的排放水中添加该阳离 子系有机凝结剂并使该阳离子系有机凝结剂发生反应后的该冷却水的排放水的浊度增加 量成为该最大浊度增加量的5090%的范围的该阳离子系有机凝结剂的添加量， 设定为前 述凝集处理装置中的阳离子系有机凝结剂的添加量。 0040 10如6至9中任一项所述的冷却水的排放水的处理装置， 其特征在于， 在所 述凝集处理装置中， 在冷却水的排放水中添加所述阳离子系有机凝结剂并使该阳离子系有 机凝结剂发生反应后， 添加所述无机凝集剂。 0041 根据本发明， 在冷却水的排放水的凝集处理中， 并用固有粘度在 0.5。
24、dL/g 以下的 阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂， 能够在减少无机凝集剂需用量的基础上获得良好的逆 渗透供水。因此， 不会增大凝集污泥的发生量， 随之也不会增加污泥处理所需的设备件数、 设置区域， 并且抑制了逆渗透膜分离装置的通量降低， 从而能够进行长期持续稳定且有效 的处理。 附图说明 0042 图 1（a）是表示 MFF 与 SDI 之间关系的图表， 图 1（b）是图 1（a）中的 MFF 1.00 1.12 部分的放大图。 具体实施方式 0043 下面， 详细说明本发明的冷却水的排放水的处理方法和处理装置的实施方式。 0044 作用机制 0045 根据本发明， 通过并用固有粘度在 0.5。
25、dL/g 以下的阳离子系有机凝结剂和无机凝 集剂来凝集处理冷却水的排放水， 能够减少无机凝集剂的需用量， 该效果的作用机制可进 行如下推断。 0046 冷却水的排放水中的微粒子， 除了通常的微粒子带有微小负电而处于稳定化状态 以外， 还在含羧基的聚合物系垢分散剂的存在下而带有与一般微粒子相比是较高程度的负 电， 因此， 认为通过采用凝结值非常大的阳离子系有机凝结剂， 会带来其电荷中和不稳定 化超微粒子微粒子的结合浊度增大的结果。 0047 对阳离子系有机凝结剂而言， 在排水处理中去除浊度成分而获得从外观上看澄清 的处理水， 因此， 当采用 PAC 等无机凝集剂进行处理时， 被应用于补充无机凝集。
26、剂的除浊效 果， 从而作为结果达到削减所需无机凝集剂的必要添加量的目的。 此时， 若采用粒径来表示 其处理对象的浊度成分， 则是以浊度测定波长 660nm（0.66m） 作为中心的物质。在此时， 说 明 书 CN 103508532 A 7 5/16 页 8 作为所用的阳离子系有机凝结剂的分子量指标的固有粘度， 在0.151.0dL/g范围。 通常， 固有粘度在0.51.0dL/g范围的阳离子系有机凝结剂， 在前述用途上显示出优良的效果。 0048 另一方面， 在本发明中作为处理对象的冷却水的排放水中的污浊成分的粒径， 是 比上述粒径小一位数的 0.1m 以下的超微粒子。因此， 作为阳离子系有。
27、机凝结剂， 分子量 更小 （固有粘度更小） 的阳离子系有机凝结剂被认为对反应对象的超微粒子而言是适合的， 在本发明中， 使用固有粘度在 0.5dL/g 以下的阳离子系有机凝结剂。此外， 由阳离子系有机 凝结剂的种类 （化合物种类） 给浊度增大所带来的影响并不大。 0049 与此相比， 在以往用于一般排水处理中的固有粘度大、 即分子量大的阳离子系有 机凝结剂中， 缺乏与冷却水的排放水中的超微粒子的反应性， 并且未确认有在使用固有粘 度在 0.5dL/g 以下的阳离子系有机凝结剂时的那种浊度增大的情况。此外， 在粒径大致为 100m（0.1mm） 左右以上的有机污泥的凝集 脱水中所用的阳离子系有机。
28、凝结剂的固有粘 度是在 5dL/g 以上， 在这种阳离子系有机凝结剂中， 基本上检测不出浊度的增加。 0050 另外， 与这种阳离子系有机凝结剂并用的 PAC 等的无机凝集剂， 所起到的作用是， 将生长至浊度检测水平的微粒子， 进一步增大至能够使用过滤装置可靠地捕捉到的大致 1m左右以上的粒子。 此外， 由该无机凝集剂引起的凝集， 只要是基于过滤装置能够捕捉到 的程度即可， 不必一定形成肉眼可识别大小的絮凝物。 0051 此外， 当不使用阳离子系有机凝结剂而只用无机凝集剂与冷却水的排放水发生反 应时， 未见到在与阳离子系有机凝结剂发生反应时那种明显的浊度增大现象。 其原因在于， 基于冷却水的排。
29、放水中的碱性成分， 无机凝集剂、 例如 PAC 直接失去正电荷而形成不具有 离子性的氢氧化铝， 从而得不到将基于负电荷处于稳定化状态的冷却水的排放水中的含有 超微粒子的微粒子的电荷夺走并使其进行结合的作用效果。 0052 逆渗透膜过滤性指标的判定方法 0053 在本发明中， 对使用凝集处理和过滤处理所获得的逆渗透供水的水质是否良好的 判定、 即逆渗透膜过滤性指标的判定中， 采用了如下数值。 0054 逆渗透供水的膜污浊指标的判定， 采用了 ASTM D4189 （美国材料与试验协会标准） 中所定义的 SDI（Silt density index ： 淤泥密度指数） 、 SI（Silt inde。
30、x ： 粉砂指数） 、 或者 FI（Fouling index ： 污染指数） 。 0055 虽然 SDI、 SI、 FI 的名称不同， 但都能够采用相同的方法如下所示地获得。 0056 SDI（SI 或者 FI） 的测定方法 0057 使用滤纸 ： 孔径为0.45m ； 过滤口径为47mm ； 材质为硝化纤维素与醋酸纤维素的 复合物 ； 例如， 密理博公司 （社） 制造的 “ HAWP（商品名） ” 0058 过滤条件 ： 2.1kgf/cm2（0.206MPa） 0059 测定项目 ： 最初的 0.5L 的试样水的过滤所需要的时间 f0（sec） 、 以及经过 15 分钟 时的 0.5L 。
31、的试样水的过滤所需要的时间 f15（sec） 0060 试样水需用量 ： 10L 以上， 过滤性非常良好时为 30L 左右 0061 SDI 值计算 ： SDI （1-f15/f0） /15100 0062 （每 1 分钟过滤时间的过滤水量的下降率 （%） ） 0063 数值范围 ： 最小为 0.0， 最大为 6.66 （过滤 15 分钟后得不到过滤水的状态 15 分 钟后的过滤量的下降率 100%） 说 明 书 CN 103508532 A 8 6/16 页 9 0064 与此相对， 在本发明中， 作为逆渗透膜过滤性指标， 采用了按如下方法测定的 MFF。 0065 MFF（membrane。
32、 fouling factor ： 膜污染系数） 的测定方法 0066 使用滤纸 ： 与 SDI 相同 0067 过滤条件 ： 在 500mmHg 的减压下 （抽吸过滤） （-0.067MPa） 0068 测定项目 ： 最初的 0.5L 的试样水的过滤所需要的时间 T1 （sec） 、 以及下一次 0.5L 的试样水的过滤所需要的时间 T2（sec） 0069 试样水需用量 ： 不论过滤性如何均为 1L 0070 MFF 值计算 ： MFF T2/T1 0071 数值范围 ： 最小为 1.00， 最大为无限大 （实用上， 在约 2 以上的情况下， 数值差的意 义小， 可判定为过滤性不良） 00。
33、72 如上所述， MFF 使用了与 SDI 相同的 MF 膜滤纸， 能够以少量的试样水判定出逆渗 透膜过滤性指标。 0073 根据本发明人等的试验实例， MFF 和 SDI 的关系如图 1 所示， 其关系式如下。 0074 SDI 29.251MFF-28.002 0075 作为逆渗透供水需要的 SDI 值， 设定在 3.0 以下或者 4.0 以下。 0076 根据图1的实验数据， 与SDI4.0相当的MFF值是MFF1.094， 因此大体上MFF 低于 1.10 成为作为逆渗透供水可接受的 MFF 值。 0077 在本发明中， 如后面举出的实施例所示， 能够获得 SDI 换算值在 4.0 以。
34、下、 优选在 3.0 以下的水质良好的逆渗透供水， 其中， 该 SDI 换算值是通过测定基于本发明进行凝集处 理和过滤处理而得到的逆渗透供水的 MFF 值， 并根据上述关系式由 MFF 值的测定值来求出 的。 0078 冷却水的排放水 0079 本发明中作为处理对象的冷却水的排放水的发生源等并没有限制， 但本发明特别 优选应用于不采用磷酸系或膦酸系等的磷系垢分散剂而是采用非磷系的聚合物系垢分散 剂来进行处理的冷却水系的排放水， 该非磷系的聚合物系垢分散剂， 例如是丙烯酸钠、 马来 酸、 羟乙基甲基丙烯酸钠、 丙烯酰胺 -2- 甲基磺酸钠 （ 2 酸） （AMPS） 等的单独聚合物、 或者这些单。
35、体中的两种以上的共聚物等。 0080 这种冷却水的排放水的水质， 通常如下所示。 0081 pH ： 7.8 8.8 0082 M 碱度 ： 120 350mg/L 以 CaCO3计 0083 电导率 ： 100 250mS/m 0084 高岭土浊度 ： 2 10 度 0085 福马肼浊度 ： 3 15NTU 0086 SS（固体悬浮物） ： 0.5 3mg/L 0087 即， 在本发明中作为处理对象的冷却水的排放水， 由于分散有超微粒子的缘故， 从 外观上看浊度低， 通常在 5 度以下 ； 另外， 采用 SS 计所测定的 SS 值也低， 通常在 2.0mg/L 以 下。 0088 此外， 在。
36、逆渗透膜分离处理中， 若逆渗透供水的 pH 过高， 则会发生碳酸钙垢析出 的问题， 因此， 优选根据需要在冷却水的排放水中添加硫酸、 盐酸等酸而将 pH 调节至低于 说 明 书 CN 103508532 A 9 7/16 页 10 7、 例如 6.5 7.0 后供给凝集处理。该 pH 调节也能够针对后级的过滤水来施行， 但由于能 够减少本发明的阳离子系有机凝结剂的所需添加量， 因此优选在凝集处理前来施行。 0089 阳离子系有机凝结剂 0090 在本发明中， 对这种冷却水的排放水添加固有粘度在 0.5dL/g 以下的阳离子系有 机凝结剂。对固有粘度超过 0.5dL/g 的阳离子系有机凝结剂而言。
37、， 由于该阳离子系有机凝 结剂的分子量大， 所以不适合与冷却水的排放水中的超微粒子发生反应。从阳离子系有机 凝结剂与冷却水的排放水中的超微粒子的反应性的角度出发， 在市售产品的范围内， 阳离 子系有机凝结剂的固有粘度越小则越优选， 但固有粘度过小的阳离子系有机凝结剂存在凝 结作用差的可能性， 因此， 优选本发明中所用的阳离子系有机凝结剂的固有粘度在 0.05 0.3dL/g 左右。 0091 另外， 在此所谓的阳离子系有机凝结剂的固有粘度， 是指使用 IN 硝酸钠水溶液作 为溶剂并通过凯能 - 芬斯克粘度计、 乌氏粘度计等毛细管粘度计在 30下进行测定的值。 0092 本发明中使用的阳离子系有。
38、机凝结剂， 只要是固有粘度在 0.5dL/g 以下的阳离子 系有机凝结剂即可， 对其种类 （化合物种类） 并没有特别限制。 0093 阳离子性有机凝结剂， 市售产品有聚二烯丙基二甲基氯化铵、 二烷基胺 / 环氧氯 丙烷缩聚物、 聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯氯化烷基季铵化物、 聚乙烯亚胺、 二烷基胺 / 二氯 化亚烷缩聚物等， 只要其固有粘度在 0.5dL/g 以下均能够使用。 0094 此外， 阳离子系有机凝结剂， 也可以并用两种以上的不同固有粘度或不同化合物 种类的阳离子系有机凝结剂。 0095 在冷却水的排放水中添加的阳离子性有机凝结剂的适应性以及优选的添加量的 设定， 能够根据将该阳离子性有。
39、机凝结剂添加于冷却水的排放水中以使其发生反应时的浊 度变动来进行判定。 0096 即， 能够将在冷却水的排放水中添加阳离子系有机凝结剂以使其发生反应时的浊 度上升程度大者判定为优选的阳离子系有机凝结剂。 0097 另外， 作为阳离子系有机凝结剂相对于冷却水的排放水的添加量， 优选能够获得 在改变该阳离子性凝结剂的添加量时的最大浊度增加量的5090%、 特别优选7080%的 浊度上升的添加量， 通过按照上述添加量来添加阳离子系有机凝结剂， 能够获得逆渗透膜 过滤性指标良好的过滤水。 0098 即， 若在冷却水的排放水中添加阳离子系有机凝结剂并使其发生反应， 则会使阳 离子系有机凝结剂与冷却水的排。
40、放水中的超微粒子和微粒子发生反应、 结合， 从而引起浊 度上升。对该浊度的上升而言， 若继续增大阳离子系有机凝结剂的添加量则会与添加量相 对应地变大， 当到达某一阶段时通过阳离子系有机凝结剂能够得到结合的冷却水的排放水 中的超微粒子和微粒子全部得到结合， 由此不再会使浊度上升得更高。 另外， 当进一步提高 阳离子系有机凝结剂的添加量时， 由于分散效果反而降低浊度。 在本发明中， 从获得良好的 逆渗透膜过滤性指标的过滤水的观点出发， 优选将阳离子系有机凝结剂以使浊度增加量成 为最大浊度增加量、 即相对于如此地改变阳离子系有机凝结剂在冷却水的排放水中的添加 量时冷却水的排放水的浊度成为最大时的最大。
41、浊度增加量 （ （阳离子系有机凝结剂添加后 的冷却水的排放水的最大浊度） （阳离子系有机凝结剂添加前的冷却水的排放水的浊度） ） 的 50 90%、 更优选成为 70 80% 范围的添加量， 添加于冷却水的排放水中。不论阳离子 说 明 书 CN 103508532 A 10 8/16 页 11 系有机凝结剂的添加量与上述范围相比过少或过多， 对凝集处理水进行过滤处理所获得的 过滤水的逆渗透膜过滤性指标都处于变差的趋势。 0099 此外， 根据作为处理对象的冷却水的排放水中所用的分散剂的种类、 添加量、 垢成 分含量、 浓缩倍率等的不同， 冷却水的排放水中的微粒子的量、 大小、 分散稳定性存在差。
42、异， 因此， 阳离子性有机凝结剂的所需添加量、 最大浊度增加量， 因各处理对象的冷却水的排放 水而有很大不同， 但已经得到确认的是， 在阳离子系有机凝结剂对应于上述浊度增加量的 添加量的判定上具有共通性。 0100 无机凝集剂 0101 在本发明中， 作为无机凝集剂， 优选能够使用聚合氯化铝 （PAC） 、 硫酸铝 （例如， 液 体硫酸铝 （LAS） ） 等的铝系无机凝集剂。作为无机凝集剂， 也可使用铁系无机凝集剂， 但在 铁系无机凝集剂时， 存在会残留铁氢氧化物的胶体从而导致逆渗透膜过滤性指标恶化的情 况， 因此， 优选铝系无机凝集剂。无机凝集剂既可以单独使用一种， 也可以并用两种以上。 0。
43、102 优选无机凝集剂相对于冷却水的排放水的添加量在 30mg/L 以下。如前所述， 阳离 子系有机凝结剂的适宜添加量， 相对于各处理对象的冷却水的排放水存在差异， 但对无机 凝集剂而言， 即使处理对象的冷却水的排放水存在差异， 其适宜添加量也基本上不变。 0103 即使添加无机凝集剂超过上述上限， 也不会进一步使过滤凝集处理水所获得的过 滤水的逆渗透膜过滤性指标变得更好， 反而会形成氢氧化铝等的凝集絮凝物， 由于其密度 小、 体积大， 即、 等量的固态物质所占的容积变大， 所以后级的过滤装置的负荷会增大， 不能 施行通常标准的 24 小时左右的通水， 需要在大大低于此的短时间内反洗过滤装置，。
44、 因此不 优选。 0104 无机凝集剂添加量的下限值通常在 10ppm 左右。但是， 若考虑冷却水的排放水的 水质变动， 则不优选设定无机凝集剂添加量在上述下限值附近， 优选的无机凝集剂的添加 量通常在 15 25mg/L 左右。 0105 凝集处理 0106 在本发明中， 使用阳离子系有机凝结剂和无机凝集剂进行冷却水的排放水的凝集 处理。 0107 此时， 优选 ： 在冷却水的排放水中添加阳离子系有机凝结剂后使其反应 20 分钟以 上， 在使冷却水的排放水中的超微粒子和微粒子得到充分结合而使浊度上升后， 添加无机 凝集剂而进一步使进行反应。 0108 过滤处理 0109 针对采用上述方法凝集。
45、处理冷却水的排放水所得到的凝集处理水， 接下来进行过 滤处理。 0110 该凝集处理水的过滤处理， 能够使用以无烟煤和平均粒径在 0.6mm 以下的沙作为 过滤介质的过滤装置， 更具体而言， 能够使用重力式两层过滤装置 （以无烟煤和通常平均粒 径为 0.45mm 的沙作为过滤介质） 或者压力式两层过滤装置 （以无烟煤和通常平均粒径为 0.60mm 的沙作为过滤介质） 。对过滤装置的型式而言， 只要与此具有同等程度的过滤功能， 就没有限制。 0111 另外， 也能够采用UF膜分离装置进行该过滤处理， 但此时为了减少对UF膜的浊度 负荷， 优选将过滤装置设置在前级中。 说 明 书 CN 10350。
46、8532 A 11 9/16 页 12 0112 将上述过滤处理中所得到的过滤水供给逆渗透膜分离处理。 0113 实施例 0114 下面， 通过举出实施例、 参考例和比较例来更具体地说明本发明。 0115 评价试样 0116 在下面的实施例、 参考例和比较例中， 将以下的评价试样水 1、 2 用作处理对象原 水。 0117 评价试样水 1 0118 采集了石油化学联合厂 A 工厂的冷却水的排放水， 作为评价试样水 1。 0119 该工厂的冷却水处理是采用非磷系的聚合物系分散剂进行的处理并且浓缩倍数 为 4 倍， 采集的冷却水的排放水的水质如表 1 中所示。 0120 评价试样水 2 0121 。
47、采集了石油联合厂 B 工厂的冷却水的排放水， 作为评价试样水 2。 0122 该工厂的冷却水处理是采用非磷系的聚合物系分散剂进行的处理并且浓缩倍数 为 5 倍， 采集的冷却水的排放水的水质如表 1 中所示。 0123 表 1 0124 评价试样水 1 评价试样水 2 pH8.338.51 M 碱度 （mg/L 以 CaCO3计）143286 电导率 （mS/m）194123 高岭土浊度 （度）3.82.5 福马肼浊度 （NTU）4.74.3 SS（mg/L）0.91.1 0125 此外， 在前处理凝集试验时， 对评价试样水 1 预先添加 40mg/L 的硫酸而调节 pH 为 6.8。另外， 对。
48、评价试样水 2 预先添加 140mg/L 的硫酸而调节 pH 为 6.5。该 pH 调节是为了 抑制碳酸钙垢在逆渗透膜面上的析出而调节逆渗透供水的 pH 低于 7 而进行的。 0126 评价的阳离子系有机凝结剂 0127 作为阳离子系有机凝结剂， 使用了如下述表 2 所示的阳离子系有机凝结剂。 0128 表 2 0129 说 明 书 CN 103508532 A 12 10/16 页 13 0130 1 二烷基胺的烷基是甲基 0131 2 二烷基胺的烷基是甲基 0132 3 烷基季铵化物的烷基是甲基 0133 4 烷基季铵化物的烷基是甲基 0134 使用的无机凝集剂 0135 PAC（聚合氯化铝） ： Al2O3为 10.3 重量 %， 碱度为 55% 0136 LAS（液体硫酸铝） ： Al2O3为 8.1 重量 % 0137 添加阳离子系有机凝结剂时的浊度变动实验 。