水处理装置以及水处理方法与流程

1.本发明涉及一种从排水中回收有价物的水处理装置以及水处理方法。


背景技术：

2.近年来，使用利用蒸发器或膜蒸馏等蒸发法从由半导体工厂等排出的排水等中回收有用物质的方法。但是，由于蒸发法需要大量的能量，因此如专利文献1所示，一般使用在蒸发法的前级用反渗透膜法使排水减容化的方法。
3.另一方面，作为将排水中含有的离子浓缩至高浓度的方法，如专利文献2那样，开发了用纳米过滤膜或者超过滤膜除去反渗透膜组件的浓缩液的硬质成分或者浊质成分后，用半透膜组件浓缩该透过水的方法。
4.在先技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开平10-323664号公报
7.专利文献2：日本特开2021-045736号公报


技术实现要素：

8.(发明要解决的课题)
9.本发明的目的在于提供一种能够以高浓度从排水中回收有价物的水处理装置以及水处理方法。
10.(用于解决课题的技术方案)
11.本发明提供一种从排水中回收有价物的水处理装置，具备：纳米过滤单元，其对所述排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和半透膜处理单元，其使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的半透膜组件，将所述nf浓缩水向所述第一空间通水，对所述第一空间加压，使所述nf浓缩水中含有的水透过所述半透膜，由此得到浓缩水，并且将所述nf浓缩水的一部分或者所述浓缩水的至少一部分向所述第二空间通水来得到稀释水。
12.本发明提供一种从排水中回收有价物的水处理装置，具备：纳米过滤单元，其对所述排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和半透膜处理单元，其使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的、连接成多级的半透膜组件，将所述nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间通水，对所述第一空间加压，使所述nf浓缩水中含有的水透过所述半透膜，由此得到浓缩水，对该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将所述nf浓缩水或者所述浓缩水的至少一部分或者从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分向各级的半透膜组件的第二空间通水来得到稀释水。
13.在所述水处理装置中，优选还具备返送单元，所述返送单元将由所述半透膜处理单元得到的稀释水的至少一部分返送到所述纳米过滤单元的前级。
14.在所述水处理装置中，优选所述排水含有2000mg/l以上的铵离子、6000mg/l以上
的硫酸离子以及5mg/l以上的二氧化硅。
15.在所述水处理装置中，优选所述纳米过滤膜在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为0～20％的范围，铵离子截留率以及硫酸离子截留率为90％～100％的范围。
16.在所述水处理装置中，优选在所述纳米过滤单元的前级还具备将所述排水的ph调整为4～8的范围的ph调整单元。
17.在所述水处理装置中，优选在所述纳米过滤单元的前级还具备将所述排水的温度调整为20℃～35℃的范围的温度调整单元。
18.本发明提供一种从排水中回收有价物的水处理方法，包括：纳米过滤工序，对所述排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和半透膜处理工序，使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的半透膜组件，将所述nf浓缩水向所述第一空间通水，对所述第一空间加压，使所述nf浓缩水中含有的水透过所述半透膜，由此得到浓缩水，并且将所述nf浓缩水的一部分或者所述浓缩水的至少一部分向所述第二空间通水来得到稀释水。
19.本发明提供一种从排水中回收有价物的水处理方法，具备：纳米过滤工序，对所述排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；半透膜处理工序，使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的、连接成多级的半透膜组件，将所述nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间通水，对所述第一空间加压，使所述nf浓缩水中含有的水透过所述半透膜，由此得到浓缩水，对该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将所述nf浓缩水或者所述浓缩水的至少一部分或者从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分向各级的半透膜组件的第二空间通水来得到稀释水。
20.在所述水处理方法中，优选将在所述半透膜处理工序中得到的稀释水的至少一部分返送至所述纳米过滤工序的前级。
21.在所述水处理方法中，优选所述排水含有2000mg/l以上的铵离子、6000mg/l以上的硫酸离子以及5mg/l以上的二氧化硅。
22.在所述水处理方法中，优选所述纳米过滤膜在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为0～20％的范围，铵离子截留率以及硫酸离子截留率为90％～100％的范围。
23.在所述水处理方法中，优选在所述纳米过滤工序的前级还包括将所述排水的ph调整为4～8的范围的ph调整工序。
24.在所述水处理方法中，优选在所述纳米过滤工序的前级还包括将所述排水的温度调整为20℃～35℃的范围的温度的调整工序。
25.在所述水处理方法中，优选包括将所述排水的ph调整为7～9的范围的ph调整工序，在所述纳米过滤工序中，对调整了ph后的所述排水使用所述纳米过滤膜来得到所述nf透过水和所述nf浓缩水，所述排水含有1000mg/l以上的铵离子、1000mg/l以上的2价阴离子以及5mg/l以上的二氧化硅。
26.在所述水处理方法中，优选还包括氨处理工序，其用于在所述ph调整工序中将所述排水的ph调整为8～9的范围，对在所述纳米过滤工序中排出的氨气进行处理。
27.在所述水处理方法中，优选在所述纳米过滤工序的后级还包括对所述nf浓缩水使用半透膜来得到浓缩水和稀释水的半透膜处理工序。
28.在所述水处理方法中，优选所述纳米过滤膜在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为0～20％的范围，铵离子截留率以及硫酸离子截留率为90％～100％的范围。
29.在所述水处理装置中，优选具备将所述排水的ph调整为7～9的范围的ph调整单元，所述纳米过滤单元是对调整了ph后的所述排水使用所述纳米过滤膜来得到所述nf透过水和所述nf浓缩水的单元，所述排水含有1000mg/l以上的铵离子、1000mg/l以上的2价阴离子以及5mg/l以上的二氧化硅。
30.在所述水处理装置中，优选还具备氨处理单元，其用于在所述ph调整单元中将所述排水的ph调整为8～9的范围，对由所述纳米过滤单元排出的氨气进行处理。
31.在所述水处理装置中，优选在所述纳米过滤单元的后级还具备对所述nf浓缩水使用半透膜来得到浓缩水和稀释水的半透膜处理单元。
32.在所述水处理装置中，优选所述纳米过滤膜在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为0～20％的范围，铵离子截留率以及硫酸离子截留率为90％～100％的范围。
33.(发明效果)
34.根据本发明，能够提供一种能够以高浓度从排水中回收有价物的水处理装置以及水处理方法。
附图说明
35.图1是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的一个例子的概要结构图。
36.图2是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
37.图3是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
38.图4是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
39.图5是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
40.图6是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
41.图7是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
42.图8是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
43.图9是示出的本发明的实施方式所涉及的水处理装置的一个例子的概要结构图。
44.图10是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
45.图11是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
46.图12是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
47.图13是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
48.图14是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
49.图15是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
50.图16是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概要结构图。
51.图17是示出实施例1中的二氧化硅的截留率的结果的图表。
52.图18是示出实施例3中的二氧化硅的截留率的结果的图表。
具体实施方式
53.以下，对本发明的实施方式进行说明。本实施方式是实施本发明的一个例子，本发明不限于本实施方式。
54.在图1示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的一个例子的概略，对其结构进行说明。
55.图1所示的水处理装置1是从含氨排水等排水中回收有价物的装置。水处理装置1具备：纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对含氨排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和例如膜组件10，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，并且将nf浓缩水的一部分向第二空间16通水来得到稀释水。水处理装置1也可以在纳米过滤装置11和膜组件10之间具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽。
56.在图1的水处理装置1中，配管25经由泵21与纳米过滤装置11的入口连接。配管27与纳米过滤装置11的nf透过水出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和膜组件10的第一空间入口经由泵18通过配管24连接，在泵18的下游侧从配管24分支的配管26经由阀22与膜组件10的第二空间入口连接。配管28经由阀23与膜组件10的第一空间出口连接，膜组件10的第二空间出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管30连接。
57.泵18例如是以与输入的驱动频率对应的旋转速度被驱动，吸入nf浓缩水并加压排出到膜组件10的加压泵。在泵18上例如设置有将与输入的指令信号对应的驱动频率输出到泵18的逆变器20。泵21例如是以与输入的驱动频率对应的旋转速度被驱动，吸入含氨排水并加压排出到纳米过滤装置11的加压泵。阀22、阀23例如是能够手动或自动地调节开闭度的阀。
58.膜组件10是如下装置：具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16，将nf浓缩水从膜组件10的第一空间入口向第一空间14、和从第二空间入口向第二空间16通水，对第一空间14加压，由此使该第一空间14的nf浓缩水中含有的水经由半透膜12透过第二空间16从而将水浓缩。即，在水处理装置1中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩。膜组件10是向膜组件10的第一空间14和第二空间16双方供给nf浓缩水来进行浓缩处理的装置。
59.在水处理装置1中，作为被处理水的含有氨的含氨排水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对含氨排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。nf透过水可以排出到系统外，排放到河流等中，还可以设置高度水处理法进行水回收。
60.由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水在阀23打开的状态下，利用泵18通过配管24，从膜组件10的第一空间入口加压输送到第一空间14，并通水。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。此外，nf浓缩水在阀22打开的状态下，通过从配管24分支的配管26，从膜组件10的第二空间入口输送到第二空间16，并通水。加压后的nf浓缩水中含有的水的一部分经由半透膜12从第一空间14向第二空间16透过。此时，nf浓缩水中含有的离子类等大部分无法透过半透膜12，因此未透过半透膜12的第一空间14内的水浓缩。另一方面，在第二空间16中，通过配管26通水的nf浓缩水的一部分和透过了半透膜12的离子浓度低的透过水合流，因此稀释效果发挥作用。在第一空间14中得到的浓缩水从第一空间出
口通过配管28排出，在第二空间16中得到的稀释水从第二空间出口通过配管30排出，稀释水的至少一部分可以返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。在此，在膜组件10中，对第一空间14加压，该第一空间14的nf浓缩水中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16，在第一空间14中得到浓缩水(浓缩工序)，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序)(以上，半透膜处理工序)。
61.在此，配管24、26、泵18等作为向膜组件10的第一空间14和第二空间16双方供给nf浓缩水的供给单元而发挥功能。配管30等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
62.在第二空间16中得到的稀释水可以通过配管30排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
63.如上所述，从作为处理对象的、含有氨的含氨排水中，回收氨以及铵离子中的至少1种作为浓缩水，进行含氨排水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
64.通过将nf浓缩水向膜组件10的第一空间14和第二空间16通水，能够减小半透膜12的第一空间14侧和第二空间16侧的渗透压差，以更少的消耗能量对nf浓缩水中的高浓度的离子进行浓缩。即，可以以低成本对以高浓度含有离子的nf浓缩水进行浓缩，降低高离子浓度的废液量。
65.由于从半导体工厂等排出的排水等中含有水垢成分，因此在半透膜处理中进行高浓缩时，存在产生膜闭塞、浓缩变得困难的情况。例如，在排水中含有二氧化硅(sio2)的情况下，优选在半透膜处理的前处理中除去二氧化硅，但如果二氧化硅的浓度高，则存在难以用分散剂等药品来应对的情况。
66.在本实施方式所涉及的水处理装置以及水处理方法中，即使在排水中含有二氧化硅，也可以通过纳米过滤装置11使排水中的二氧化硅选择性地透过纳米过滤膜，将降低了二氧化硅浓度的nf浓缩水向膜组件10的第一空间14或者第一空间14和第二空间16的两侧通水，由此能够稳定地对浓缩对象物质进行高浓缩。
67.优选将在第二空间16中得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级，更优选将稀释水量的50～100％返送到纳米过滤装置11的前级，进一步优选将稀释水量的70～100％返送到纳米过滤装置11的前级。通过将从膜组件10排出的稀释水向纳米过滤装置11的前级返回给定量以上并循环，即使在含氨排水中含有二氧化硅，也能够降低供给到纳米过滤装置11的含氨排水中的二氧化硅浓度相对于铵离子浓度的比率，降低半透膜处理的浓缩工序中的二氧化硅水垢析出风险。
68.作为调节向膜组件10的nf浓缩水的供给流量、透过水流量和浓缩水流量的调节方法，例如进行以下的方法即可。
69.在泵18设置对驱动频率进行控制的逆变器20，调节向膜组件10的nf浓缩水的供给流量。优选在泵18上设置逆变器20，但也可以不设置。在第一空间14侧和第二空间16侧双方进行nf浓缩水的供给，在第二空间16的入口前设置阀22，在第一空间14的出口设置阀23，通过手动或者自动调节阀22和阀23的开度，调节向第一空间14侧的供给水流量和向第二空间16侧的供给水流量之比即可。
70.在透过水流量、浓缩水流量不足的情况下，提高泵18的逆变器20的频率，增加nf浓缩水的供给量即可。
71.在配管28的第一空间14的出口设置能够调节开闭度的阀23，通过阀23的开度能够进行浓缩水流量、第一空间14的入口以及第一空间14的出口的压力调整。
72.通过这些操作，能够调节到给定的第一空间14侧的压力、各种流量。
73.此外，可以通过单独的泵进行nf浓缩水向第一空间14侧、第二空间16侧的供给。在通过单独的泵进行nf浓缩水的供给的情况下，可以在单独的泵上设置对驱动频率进行控制的逆变器。
74.通过将相同或者相近浓度的nf浓缩水向第一空间14侧和第二空间16侧双方通水，能够降低由半透膜12产生的渗透压，降低必要压力。其结果，能够对用以往的反渗透膜法无法浓缩的浓度的nf浓缩水进行浓缩。
75.这样，能够以高浓度从氨含有排水中回收有价物。此外，即使在含氨排水中含有二氧化硅，通过对降低了二氧化硅浓度的nf浓缩水进行半透膜处理，也能够降低半透膜处理的浓缩工序中的二氧化硅水垢析出风险。
76.在图2中示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略，对其结构进行说明。
77.图2所示的水处理装置2具备：纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对含氨排水等排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和例如膜组件10，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，并且将浓缩水的至少一部分向第二空间16通水来得到稀释水。水处理装置2也可以在纳米过滤装置11和膜组件10之间具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽。
78.在图2的水处理装置2中，配管25经由泵21与纳米过滤装置11的入口连接。配管27与纳米过滤装置11的nf透过水出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和膜组件10的第一空间入口经由泵18通过配管24连接。配管28经由阀23与膜组件10的第一空间出口连接。在阀23的上游侧从配管28分支的配管34经由阀32膜与模块10的第二空间入口连接。膜组件10的第二空间出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管36连接。
79.泵18例如是以与输入的驱动频率对应的旋转速度被驱动，吸入nf浓缩水并加压排出到膜组件10的加压泵。在泵18例如设置有将与输入的指令信号对应的驱动频率输出到泵18的逆变器20。泵21例如是以与输入的驱动频率对应的旋转速度被驱动，吸入含氨排水并加压排出到纳米过滤装置11的加压泵。阀23、阀32例如是能够手动或自动地调节开闭度的阀。
80.膜组件10是如下装置：具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16，将nf浓缩水从膜组件10的第一空间入口向第一空间14通水，并且将从膜组件10的第一空间14的第一空间出口排出的浓缩水的至少一部分从膜组件10的第二空间入口向第二空间16通水，对第一空间14加压，由此使该第一空间14的nf浓缩水中含有的水经由半透膜12透过第二空间16从而将水浓缩。即，在水处理装置2中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩。膜组件10是向膜组件10的第一空间14供给nf浓缩水，将从第一空间14的出口得到的浓缩水的至少
一部分向膜组件10的第二空间16供给并进行浓缩处理的装置。
81.在水处理装置2中，作为被处理水的含有氨的含氨排水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对含氨排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
82.由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水在阀23打开的状态下，利用泵18通过配管24，从膜组件10的第一空间入口加压输送到第一空间14，并通水。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。加压后的nf浓缩水中含有的水的一部分经由半透膜12从第一空间14向第二空间16透过。此时，离子类等大部分无法透过半透膜12，因此未透过半透膜12的第一空间14内的水浓缩。另一方面，在第二空间16中，通过配管34通水的浓缩水的一部分和透过了半透膜12的离子浓度低的透过水合流，因此稀释效果发挥作用。在第一空间14中得到的浓缩水从第一空间出口通过配管28排出，浓缩水的至少一部分在阀32打开状态下，通过从配管28分支的配管34，从膜组件10的第二空间入口输送到第二空间16，并通水。在第二空间16中得到的稀释水从第二空间出口通过配管36排出，稀释水的至少一部分可以返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。在此，在膜组件10中，对第一空间14加压，该第一空间14的nf浓缩水中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16，在第一空间14中得到浓缩水(浓缩工序)，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序)(以上，半透膜处理工序)。
83.在此，配管24、28、34、泵18等作为向膜组件10的第一空间14供给nf浓缩水，并将从第一空间14的出口得到的浓缩水的至少一部分供给到膜组件10的第二空间16的供给单元而发挥功能。配管36等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
84.在第二空间16中得到的稀释水可以通过配管36排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
85.如上所述，从作为处理对象的、含有氨的含氨排水中，回收氨以及铵离子中的至少1种作为浓缩水，进行含氨排水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
86.通过将nf浓缩水向模块10的第一空间14通水，将在第一空间14中得到的浓缩水的至少一部分向第二空间16通水，能够减小半透膜12的第一空间14侧和第二空间16侧的渗透压差，以更少的消耗能量对nf浓缩水中的高浓度的离子进行浓缩。即，可以以低成本对以高浓度含有离子的nf浓缩水进行浓缩，降低高离子浓度的废液量。
87.作为调节向膜组件10的nf浓缩水的供给流量、透过水流量和浓缩水流量的调节方法，例如进行以下的方法即可。
88.在泵18上设置对驱动频率进行控制的逆变器20，调节向膜组件10的nf浓缩水的供给流量。优选在泵18上设置逆变器20，但也可以不设置。在第一空间14侧进行nf浓缩水的供给，在第一空间14的出口设置阀23，在第二空间16的入口前设置阀32，通过手动或者自动调节阀23、阀32的开度，调节向第一空间14侧的供给水流量与向第二空间16侧的供给水流量之比即可。
89.在透过水流量、浓缩水流量不足的情况下，提高泵18的逆变器20的频率，增加nf浓
缩水的供给量即可。
90.在配管28的第一空间14的出口设置能够调节开闭度的阀23，通过阀23的开度能够进行浓缩水流量、第一空间14的入口以及第一空间14的出口的压力调整。
91.通过这些操作，能够调节到给定的第一空间14侧的压力、各种流量。
92.此外，也可以在配管34的中途设置贮存浓缩水的浓缩水槽，通过单独的泵进行nf浓缩水向第一空间14侧、浓缩水向第二空间16侧的供给。在通过单独的泵进行nf浓缩水以及浓缩水的供给的情况下，可以在单独的泵上设置对驱动频率进行控制的逆变器。
93.通过将nf浓缩水向第一空间14侧通水，将相近浓度的浓缩水向第二空间16侧通水，能够降低由半透膜12产生的渗透压，降低必要压力。其结果，能够对用以往的反渗透膜法无法浓缩的浓度的nf浓缩水进行浓缩。
94.第一空间14的入口压力优选设为7mpa以下的范围，第二空间16的入口压力优选设为比第一空间14的入口压力小的压力，第二空间16的入口压力更优选设为第一空间14的入口压力的50％以下。由此，能够降低压力引起的半透膜的破损风险。
95.优选使第一空间14侧的流量比第二空间16侧的流量大。若第一空间14侧的流量为第二空间16侧的流量以下，则存在渗透通量变得过高的情况。例如，泵18、逆变器20、阀22、阀23、阀32等作为使第一空间的流量比第二空间的流量大的流量调节单元而发挥功能。
96.若渗透通量过大，则浓度差变大，有时产生污垢风险变高、压力变得过高这样的问题。此外，若渗透通量过小，则有时浓缩效率变差。从这些方面考虑，优选将膜组件10的渗透通量设为0.005m/d～0.05m/d的范围，更优选设为0.015m/d～0.04m/d的范围。另外，渗透通量定义为每单位时间、每单位膜面积的透过流量。例如，泵18、逆变器20、阀22、阀23、阀32等作为将渗透通量控制在上述范围的渗透通量调节单元而发挥功能。
97.另外，阀的设置位置、设置数量只不过是一个例子，可以比图1、图2所示的数量多，也可以设置在其他配管中的至少1种上。此外，也可以在各配管中的至少1种上设置流量计作为测定流量的流量测定单元，设置压力计作为测定压力的压力测定单元。
98.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置中，也可以使用多级式的半透膜组件。在图3、图4、图5中示出这种结构的水处理装置的例子。图3、图4、图5所示的水处理装置具有半透膜组件串联组合为3级的构造。
99.图3所示的水处理装置3具备：纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对含氨排水等排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和例如第一级膜组件10a、第二级膜组件10b、第三级膜组件10c，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的、连接为多级的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，将该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将nf浓缩水的一部分或者浓缩水的一部分向各级的半透膜组件的第二空间16通水来得到稀释水。各个膜组件具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置3也可以具备贮存来自第一级膜组件10a的稀释水的稀释水槽60a、贮存来自第二级膜组件10b的稀释水的稀释水槽60b、贮存来自第三级膜组件10c的稀释水的稀释水槽60cb。膜组件10是向第一级的膜组件的第一空间以及第二空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间以及第二空间并进行浓缩处理的装置。水处理装
置3也可以在纳米过滤装置11和膜组件10之间具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽。
100.在图3的水处理装置3中，配管25经由泵21与纳米过滤装置11的入口连接。配管27与纳米过滤装置11的nf透过水出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和第一级膜组件10a的第一空间入口经由泵18通过配管40连接。从配管40的泵18的下游侧分支的配管42经由阀22a与膜组件10a的第二空间入口连接。第一级膜组件10a的第二空间出口和稀释水槽60a的入口通过配管46连接。第一级膜组件10a的第一空间出口和第二级膜组件10b的第一空间入口通过配管44连接。从配管44分支的配管48经由阀22b与第二级膜组件10b的第二空间入口连接。第二级膜组件10b的第二空间出口和稀释水槽60b的入口通过配管52连接。第二级膜组件10b的第一空间出口和第三级膜组件10c的第一空间入口通过配管50连接。从配管50分支的配管54经由阀22c与第三级膜组件10c的第二空间入口连接。第三级膜组件10c的第二空间出口和稀释水槽60c的入口通过配管58连接。配管56经由阀23与第三级膜组件10c的第一空间出口连接。稀释水槽60a的出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管59连接。稀释水槽60b的出口和配管59通过配管61连接。稀释水槽60c的出口和配管59通过配管63连接。
101.膜组件10是如下装置：使用具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16的多级式的膜组件，将nf浓缩水向第一级的膜组件的第一空间以及第二空间供给，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间以及第二空间，对各级的对第一空间14加压，由此使该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16而将水浓缩。即，在膜组件10中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩，该浓缩水进一步使用下一级的半透膜12进行浓缩。
102.在水处理装置3中，作为被处理水的含有氨的含氨排水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对含氨排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
103.由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水在阀23打开的状态下，利用泵18通过配管40，输送到第一级膜组件10a的第一空间14a，从配管40分支的nf浓缩水在阀22a打开的状态下，通过配管42，输送到第一级膜组件10a的第二空间16a。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。在第一级膜组件10a中，对第一空间14a加压，该第一空间14a中含有的水经由半透膜12a透过到第二空间16a(浓缩工序(第一级))，并且在第二空间16a中得到稀释水(稀释工序(第一级))。在第一级膜组件10a的第二空间16a中得到的稀释水通过配管46根据需要被贮存到稀释水槽60a中。稀释水的至少一部分也可以通过配管59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
104.在第一级膜组件10a的第一空间14a中得到的浓缩水通过配管44，输送到第二级膜组件10b的第一空间14b，从配管44分支的浓缩水在阀22b打开的状态下，通过配管48，输送到第二级膜组件10b的第二空间16b。在第二级膜组件10b中，对第一空间14b加压，该第一空间14b中含有的水经由半透膜12b透过到第二空间16b(浓缩工序(第二级))，并且在第二空间16b中得到稀释水(稀释工序(第二级))。在第二级膜组件10b的第二空间16b中得到的稀释水通过配管52根据需要被贮存到稀释水槽60b中。稀释水的至少一部分也可以通过配管61、59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
105.在第二级膜组件10b的第一空间14b中得到的浓缩水通过配管50，输送到第三级膜
组件10c的第一空间14c，从配管50分支的浓缩水在阀22c打开的状态下，通过配管54，输送到第三级膜组件10c的第二空间16c。在第三级膜组件10c中，对第一空间14c加压，该第一空间14c中含有的水经由半透膜12c透过到第二空间16c(浓缩工序(第三级))，并且在第二空间16c中得到稀释水(稀释工序(第三级))(以上，半透膜处理工序)。在第三级膜组件10c的第二空间16c中得到的稀释水通过配管58根据需要贮存到稀释水槽60c中。在第三级膜组件10c的第一空间14c中得到的浓缩水通过配管56排出。稀释水的至少一部分也可以通过配管63、59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
106.在此，泵18、配管40、42、44、48、50、54等作为向各级的膜组件10a、10b、10c的第一空间14a、14b、14c、第二空间16a、16b、16c供给nf浓缩水或者浓缩水的供给单元而发挥功能。配管59、61、63等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
107.在各级的膜组件10a、10b、10c的第二空间16a、16b、16c中得到的稀释水可以排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽60a、60b、60c并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
108.如上所述，从作为处理对象的、含有氨的含氨排水中，回收氨以及铵离子中的至少1种作为浓缩水(最终级的浓缩水)，进行含氨排水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
109.图4所示的水处理装置4具备：纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对含氨排水等排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和例如第一级膜组件10a、第二级膜组件10b、第三级膜组件10c，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的、连接为多级的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，将该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将各级的半透膜组件的浓缩水的至少一部分向第二空间16通水来得到稀释水。各个膜组件具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置4也可以具备贮存来自第一级膜组件10a的稀释水的稀释水槽62a、贮存来自第二级膜组件10b的稀释水的稀释水槽62b、贮存来自第三级膜组件10c的稀释水的稀释水槽62c。膜组件10是向第一级的膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间以及自身的第二空间并进行浓缩处理的装置。水处理装置4也可以在纳米过滤装置11和膜组件10之间具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽。
110.在图4的水处理装置4中，配管25经由泵21与纳米过滤装置11的入口连接。配管27与纳米过滤装置11的nf透过水出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和第一级膜组件10a的第一空间入口经由泵18通过配管40连接。第一级膜组件10a的第一空间出口和第二级膜组件10b的第一空间入口通过配管44连接。从配管44分支的配管64经由阀32a与膜组件10a的第二空间入口连接。第一级膜组件10a的第二空间出口和稀释水槽62a的入口通过配管66连接。第二级膜组件10b的第一空间出口和第三级膜组件10c的第一空间入口通过配管50连接。从配管50分支的配管68经由阀32b与膜组件10b的第二空间入口连接。第二级膜组件10b的第二空间出口和稀释水槽62b的入口通过配管70连接。配管56经由阀23与第三级膜
组件10c的第一空间出口连接。在阀23的上游侧从配管56分支的配管72经由阀32c与膜组件10c的第二空间入口连接。第三级膜组件10c的第二空间出口和稀释水槽62c的入口通过配管74连接。稀释水槽62a的出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管59连接。稀释水槽62b的出口和配管59通过配管61连接。稀释水槽62c的出口和配管59通过配管63连接。
111.膜组件10是如下装置：使用具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16的多级式的膜组件，向第一级的膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间以及自身的第二空间，对各级的对第一空间14加压，由此使该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16而将水浓缩。即，在膜组件10中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩，该浓缩水进一步使用下一级的半透膜12进行浓缩。
112.在水处理装置4中，作为被处理水的含有氨的含氨排水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对含氨排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
113.由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水在阀23打开的状态下，利用泵18通过配管40，输送到第一级膜组件10a的第一空间14a。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。在第一级膜组件10a中，对第一空间14a加压，该第一空间14a中含有的水经由半透膜12a透过到第二空间16a(浓缩工序(第一级))，并且在第二空间16a中得到稀释水(稀释工序(第一级))。在第一级膜组件10a的第一空间14a中得到的浓缩水通过配管44，输送到第二级膜组件10b的第一空间14b，从配管44分支的浓缩水在阀32a打开的状态下，通过配管64，输送到第一级膜组件10a的第二空间16a。在第一级膜组件10a的第二空间16a中得到的稀释水通过配管66根据需要贮存到稀释水槽62a中。稀释水的至少一部分也可以通过配管59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
114.在第二级膜组件10b中，对第一空间14b加压，该第一空间14b中含有的水经由半透膜12b透过到第二空间16b(浓缩工序(第二级))，并且在第二空间16b中得到稀释水(稀释工序(第二级))。在第二级膜组件10b的第一空间14b中得到的浓缩水通过配管50，输送到第三级膜组件10c的第一空间14c，从配管50分支的浓缩水在阀32b打开的状态下，通过配管68，输送到第二级膜组件10b的第二空间16b。在第二级膜组件10b的第二空间16b中得到的稀释水通过配管70根据需要贮存到稀释水槽62b中。稀释水的至少一部分也可以通过配管61、59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
115.在第三级膜组件10c中，对第一空间14c加压，该第一空间14c中含有的水经由半透膜12c透过到第二空间16c(浓缩工序(第三级))，并且在第二空间16c中得到稀释水(稀释工序(第三级))(以上，半透膜处理工序)。在第三级膜组件10c的第一空间14c中得到的浓缩水通过配管56排出。从配管56分支的浓缩水在阀32c打开的状态下，通过配管72，输送到第三级膜组件10c的第二空间16c。在第三级膜组件10c的第二空间16c中得到的稀释水通过配管74根据需要贮存到稀释水槽62c中。稀释水的至少一部分也可以通过配管63、59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
116.在此，泵18、配管40、44、64、50、68、56、72等作为向各级的膜组件10a、10b、10c的第一空间14a、14b、14c、第二空间16a、16b、16c供给nf浓缩水或者浓缩水的供给单元而发挥功能。配管59、61、63等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
117.在各级的膜组件10a、10b、10c的第二空间16a、16b、16c中得到的稀释水可以排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽62a、62b、62c并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
118.如上所述，从作为处理对象的、含有氨的含氨排水中，回收氨以及铵离子中的至少1种作为浓缩水(最终级的浓缩水)，进行含氨排水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
119.在使用多级式的膜组件的情况下，也可以串联进行第二空间侧的通水。在图5中示出这种结构的水处理装置的一个例子。
120.图5所示的水处理装置5具备：纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对含氨排水等排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和例如第一级膜组件10a、第二级膜组件10b、第三级膜组件10c，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的、连接为多级的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，将该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将浓缩水的至少一部分或者从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分向各级的半透膜组件的第二空间16通水来得到稀释水。各个膜组件具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。膜组件10是向第一级的膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间并进行浓缩处理的装置。水处理装置5也可以在纳米过滤装置11和膜组件10之间具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽。
121.在图5的水处理装置5中，配管25经由泵21与纳米过滤装置11的入口连接。配管27与纳米过滤装置11的nf透过水出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和第一级膜组件10a的第一空间入口经由泵18通过配管40连接。第一级膜组件10a的第一空间出口和第二级膜组件10b的第一空间入口通过配管44连接。第二级膜组件10b的第一空间出口和第三级膜组件10c的第一空间入口通过配管50连接。配管56经由阀23与第三级膜组件10c的第一空间出口连接。在阀23的上游侧从配管56分支的配管76经由阀32与膜组件10c的第二空间入口连接。第三级膜组件10c的第二空间出口和第二级膜组件10b的第二空间入口通过配管78连接。第二级膜组件10b的第二空间出口和第一级膜组件10a的第二空间入口通过配管80连接。第一级膜组件10a的第二空间出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管82连接。
122.膜组件10是如下装置：使用具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16的多级式的膜组件，向第一级的膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次向下一级的膜组件的第一空间串联通水，将最终级的膜组件的浓缩水的至少一部分供给到自身的第二空间，将得到的稀释水向该前级的膜组件的第二空间串联通水，对各级的对第一空间14加压，由此使该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16而将水浓缩。即，在膜组件10中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩，该浓缩水进一步使用下一级的半透膜12进行浓缩。
123.在水处理装置5中，作为被处理水的含有氨的含氨排水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对含氨排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
124.由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水在阀23打开的状态下，利用泵18通过配管40，输送到第一级膜组件10a的第一空间14a。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。另一方面，后述的第三级膜组件10c的第二空间16c经由第二级膜组件10b的第二空间16b输送的稀释水通过配管80，输送到第一级膜组件10a的第二空间16a。在第一级膜组件10a中，对第一空间14a加压，该第一空间14a中含有的水经由半透膜12a透过到第二空间16a(浓缩工序(第一级))，并且在第二空间16a中得到稀释水(稀释工序(第一级))。在第一级膜组件10a的第一空间14a中得到的浓缩水通过配管44，输送到第二级膜组件10b的第一空间14b。在第一级膜组件10a的第二空间16a中得到的稀释水通过配管82排出。稀释水的至少一部分也可以通过配管82返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
125.在第二级膜组件10b中，经由后述的第三级膜组件10c的第二空间16c输送的稀释水通过配管78，输送到第二级膜组件10b的第二空间16b。对第一空间14b加压，该第一空间14b中含有的水经由半透膜12b透过到第二空间16b(浓缩工序(第二级))，并且在第二空间16b中得到稀释水(稀释工序(第二级))。在第二级膜组件10b的第一空间14b中得到的浓缩水通过配管50，输送到第三级膜组件10c的第一空间14c。在第二级膜组件10b的第二空间16b中得到的稀释水通过配管80输送到第一级膜组件10a的第二空间16a。
126.在第三级膜组件10c中，如下所述，在第三级膜组件10c的第一空间14c中得到的浓缩水通过配管56、76输送到第二空间16c。对第一空间14c加压，该第一空间14c中含有的水经由半透膜12c透过到第二空间16c(浓缩工序(第三级))，并且在第二空间16c中得到稀释水(稀释工序(第三级))(以上，半透膜处理工序)。在第三级膜组件10c的第一空间14c中得到的浓缩水通过配管56排出。从配管56分支的浓缩水在阀32打开状态下，通过配管76，输送到第三级膜组件10c的第二空间16c。在第三级膜组件10c的第二空间16c中得到的稀释水通过配管78输送到第二级膜组件10b的第二空间16b。
127.在此，泵18、配管40、44、50、56、76、78、80等作为向各级的膜组件10a、10b、10c的第一空间14a、14b、14c、第二空间16a、16b、16c供给nf浓缩水或者浓缩水或者稀释水的供给单元而发挥功能。配管82等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
128.在膜组件10a的第二空间16a中得到的稀释水可以排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
129.如上所述，从作为处理对象的、含有氨的含氨排水中，回收氨以及铵离子中的至少1种作为浓缩水(最终级的浓缩水)，进行含氨排水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
130.在图3所示的水处理装置3、图4所示的水处理装置4、图5所示的水处理装置5中，随着从第一级向后级的膜组件行进，供给到各膜组件的浓缩水被浓缩，因此成为高浓度。由于最终浓缩至高浓度，因此通过可降低渗透压的本方法，可浓缩至以往的反渗透膜法中由于渗透压的影响而难以浓缩的浓度。
131.在向第一级膜组件10a供给nf浓缩水时，例如施加7mpa以下的压力，向后级的膜组
件的浓缩水的供给通过施加于第一级膜组件10a的压力进行即可。各膜组件中的第一空间14的入口压力优选设为7mpa以下的范围，第二空间16的入口压力优选设为比第一空间14的入口压力小的压力，第二空间16的入口压力更优选设为第一空间14的入口压力的50％以下。由此，能够降低压力引起的半透膜的破损风险。
132.优选使各膜组件10中的第一空间14侧的流量比第二空间16侧的流量大。若第一空间14侧的流量为第二空间16侧的流量以下，则存在后级的膜组件的第一空间14侧的流量不足的情况。例如，泵18、逆变器20、阀22a、22b、22c、阀23、阀32a、32b、32c、阀32等作为使第一空间的流量比第二空间的流量大的流量调节单元而发挥功能。
133.若渗透通量过大，则膜面的浓度分极变大，有时产生污垢风险变高、压力变得过高这样的问题。此外，若渗透通量过小，则有时浓缩效率变差。从这些方面考虑，优选将各膜组件10的渗透通量设为0.005m/d～0.05m/d的范围，更优选设为0.015m/d～0.04m/d的范围。例如，泵18、逆变器20、阀22a、22b、22c、阀23、阀32a、32b、32c、阀32等作为将渗透通量控制在上述范围的渗透通量调节单元而发挥功能。
134.另外，阀的设置位置、设置数量只不过是一个例子，也可以比图3、图4、图5所示的数量多，也可以设置在其他配管中的至少1种上。此外，也可以在各配管中的至少1种上设置流量计作为测定流量的流量测定单元，设置压力计作为测定压力的压力测定单元。
135.此外，图3、图4、图5是装置结构的一个例子，半透膜组件的排列、供给水的供给方法等可以适当变更。
136.图5的水处理装置向各级的膜组件的第一空间以及第二空间分别串联通水，因此与图3、图4的水处理装置相比，能够抑制整体的水量，能够降低泵的动力，因此优选。
137.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置中，也可以使用多级式的膜组件，作为各级的膜组件，可以使用具备并联连接的多根膜组件的膜组件单元。在图6、图7中示出这种结构的水处理装置的例子。图6、图7所示的水处理装置具有如下结构：在第一级中将半透膜组件组合为4列并联，在第二级中将半透膜组件组合为4列并联，在第三级中将半透膜组件组合为2列并联，在第四级中将半透膜组件组合为2列并联，串联连接为4级。
138.图6所示的水处理装置6具备：纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对含氨排水等排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；以及例如第一级膜组件单元100a、第二级膜组件单元100b、第三级膜组件单元100c、第四级膜组件单元100d，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的、连接为多级的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，将该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将nf浓缩水的一部分或者浓缩水的一部分向各级的半透膜组件的第二空间16通水来得到稀释水。第一级膜组件单元100a例如具备并联连接的四根膜组件，第二级膜组件单元100b例如具备并联连接的四根膜组件，第三级膜组件单元100c例如具备并联连接的两根膜组件，第四级膜组件单元100d例如具备并联连接的两根膜组件。各个膜组件10具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置6可以具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽84、和贮存来自第四级膜组件单元100d的浓缩水的浓缩水槽86。膜组件单元100是向第一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间以及第二空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次向下一级的膜组件单元的各膜组件的
第一空间以及第二空间供给并进行浓缩处理的装置。
139.在图6的水处理装置6中，配管25经由泵21与纳米过滤装置11的入口连接。配管27与纳米过滤装置11的nf透过水出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和nf浓缩水槽84的入口通过配管29连接。nf浓缩水槽84的出口和第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间入口以及第二空间入口经由泵18通过配管88连接。第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间出口和第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间入口以及第二空间入口通过配管90连接。第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间出口和第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间入口以及第二空间入口通过配管94连接。第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间出口和第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间入口以及第二空间入口通过配管98连接。第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间出口和浓缩水槽86的入口通过配管104连接。配管92和第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间出口连接，配管96和第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间出口连接，配管102和第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间出口连接，配管106和第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间出口连接，配管96、102、106可以和配管92合流。配管92和配管25中的泵21的上游侧连接。
140.膜组件单元100是如下装置：使用具备膜组件10的多级式的膜组件单元向第一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间以及第二空间供给nf浓缩水，将浓缩水依次供给到下一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间以及第二空间，对各级的膜组件的对第一空间14加压，由此使该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16而将水浓缩，所述膜组件10具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。即，在膜组件单元100中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩，该浓缩水进一步使用下一级的半透膜12进行浓缩。
141.在水处理装置6中，作为被处理水的含有氨的含氨排水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对含氨排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
142.由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水根据需要贮存到nf浓缩水槽84中后，从nf浓缩水槽84利用泵18通过配管88，输送到第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14以及第二空间16。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。在第一级膜组件单元100a的各膜组件中，对第一空间14a加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第一级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第一级))。在第一级膜组件10的第二空间16中得到的稀释水通过配管92根据需要贮存到稀释水槽中后，排出。稀释水的至少一部分也可以通过配管92返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
143.在第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管90，输送到第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14以及第二空间16。在第二级膜组件单元100b的各膜组件中，对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第二级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第二级))。在第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管96根据需要贮存到稀释水槽中后，排出。稀释水的至少一部分可以通过配管96、92返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
144.在第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管94，输送到第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14以及第二空间16。在第三级膜组件单元100c的各膜组件中，对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第三级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第三级))。在第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管102根据需要贮存到稀释水槽中后，排出。稀释水的至少一部分可以通过配管102、96、92返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
145.在第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管98，输送到第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14以及第二空间16。在第四级膜组件单元100d的各膜组件中，对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第四级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第四级))(以上，半透膜处理工序)。在第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管104根据需要贮存到浓缩水槽86中后，排出。在第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管106根据需要贮存到稀释水槽中后，排出。稀释水的至少一部分可以通过配管106、102、96、92返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
146.在此，泵18、配管88、90、94、98等作为向各级的膜组件单元100a、100b、100c、100d的各膜组件的第一空间14、第二空间16供给nf浓缩水或者浓缩水的单元而发挥功能。配管92、96、102、106等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
147.在各级的膜组件单元100a、100b、100c、100d的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水可以排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
148.如上所述，从作为处理对象的、含有氨的含氨排水中，回收氨以及铵离子中的至少1种作为浓缩水(最终级的浓缩水)，进行含氨排水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
149.图7所示的水处理装置7具备：纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对含氨排水等排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和例如第一级膜组件单元100a、第二级膜组件单元100b、第三级膜组件单元100c、第四级膜组件单元100d，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的、连接为多级的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，将该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将浓缩水的至少一部分或者从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分向各级的半透膜组件的第二空间16通水来得到稀释水。第一级膜组件单元100a例如具备并联连接的四根膜组件，第二级膜组件单元100b例如具备并联连接的四根膜组件，第三级膜组件单元100c例如具备并联连接的两根膜组件，第四级膜组件单元100d例如具备并联连接的两根膜组件。各个膜组件10具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置7可以具备贮存nf浓缩水的nf浓缩
水槽84、和贮存来自第四级膜组件单元100d的浓缩水的浓缩水槽86。膜组件单元100是向第一级的膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间并进行浓缩处理的装置。
150.在图7的水处理装置7中，配管25经由泵21与纳米过滤装置11的入口连接。配管27与纳米过滤装置11的nf透过水出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和nf浓缩水槽84的入口通过配管29连接。nf浓缩水槽84的出口和第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间入口经由泵18通过配管108连接。第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间出口和第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间入口通过配管110连接。第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间出口和第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间入口通过配管112连接。第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间出口和第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间入口通过配管114连接。第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间出口和浓缩水槽86的入口通过配管116连接。从配管116分支的配管118和第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间入口连接。第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间出口和第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间入口通过配管120连接。第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间出口和第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间入口通过配管122连接。第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间出口和第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间入口通过配管124连接。第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管126连接。
151.膜组件单元100是如下装置：使用具备膜组件10的多级式的膜组件单元，向第一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次向下一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间串联通水，将最终级的膜组件单元的各膜组件的浓缩水的至少一部分供给到自身的第二空间，将得到的稀释水向该前级的膜组件单元的各膜组件的第二空间16串联通水，对各级的对第一空间14加压，由此使该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16而将水浓缩，该膜组件10具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。即，在膜组件单元100中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩，该浓缩水进一步使用下一级的半透膜12进行浓缩。
152.在水处理装置7中，作为被处理水的含有氨的含氨排水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对含氨排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
153.由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水根据需要贮存到nf浓缩水槽84中后，从nf浓缩水槽84利用泵18通过配管108，输送到第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。另一方面，经由后述的第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16、第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16、第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16输送的稀释水通过配管124，输送到第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16。在第一级膜组件单元100a的各膜组件中，对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第一级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第一级))。在第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管110，输送到第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14。在第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16中得到
的稀释水通过配管126排出。稀释水的至少一部分可以通过配管126返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
154.在第二级膜组件单元100b的各膜组件中，经由后述的第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16、第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16输送的稀释水通过配管122，输送到第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16。对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第二级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第二级))。在第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管112，输送到第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14。在第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管124输送到第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16。
155.在第三级膜组件单元100c的各膜组件中，经由后述的第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16输送的稀释水通过配管120，输送到第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16。对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第三级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第三级))。在第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管114，输送到第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14。在第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管122输送到第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16。
156.在第四级膜组件单元100d的各膜组件中，如下所述，在第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管116、118输送到第二空间16。对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第四级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第四级))(以上，半透膜处理工序)。在第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管116，根据需要贮存到浓缩水槽8中6后，排出。从配管116分支的浓缩水通过配管118，输送到第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16。在第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管120输送到第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16。
157.在此，泵18、配管108、110、112、114、116、118、120、122、124等作为向各级的膜组件单元100a、100b、100c、100d的各膜组件的第一空间14、第二空间16供给nf浓缩水或者浓缩水或者稀释水的供给单元而发挥功能。配管126等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
158.在膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水可以排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
159.如上所述，从作为处理对象的、含有氨的含氨排水中，回收氨以及铵离子中的至少1种作为浓缩水(最终级的浓缩水)，进行含氨排水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
160.在向第一级膜组件单元100a的各膜组件供给nf浓缩水时，例如施加7mpa以下的压力，向后级的膜组件单元的浓缩水的供给通过施加于第一级膜组件单元100a的各膜组件的
压力进行即可。各膜组件中的第一空间14的入口压力优选设为7mpa以下的范围，第二空间16的入口压力优选设为比第一空间14的入口压力小的压力，第二空间16的入口压力更优选设为第一空间14的入口压力的50％以下。由此，能够降低压力引起的半透膜的破损风险。
161.优选使各膜组件10中的第一空间14侧的流量比第二空间16侧的流量大。若第一空间14侧的流量为第二空间16侧的流量以下，则存在后级的膜组件的第一空间14侧的流量不足的情况。例如，泵18等作为使第一空间的流量比第二空间的流量大的流量调节单元而发挥功能。
162.若渗透通量过大，则浓度差变大，有时产生污垢风险变高、压力变得过高这样的问题。此外，若渗透通量过小，则有时浓缩效率变差。从这些方面考虑，优选将各膜组件10的渗透通量设为0.005m/d～0.05m/d的范围，更优选设为0.015m/d～0.04m/d的范围。例如，泵18等作为将渗透通量控制在上述范围的渗透通量调节单元而发挥功能。
163.另外，也可以在各配管中的至少1种上设置阀，阀的设置位置、设置数量没有特别限制。此外，也可以在各配管中的至少1种上设置流量计作为测定流量的流量测定单元，设置压力计作为测定压力的压力测定单元。
164.此外，图6、图7是装置结构的一个例子，半透膜组件的级数、并列数、排列、供给水的供给方法等可以适当变更。
165.在膜组件中，为了将nf浓缩水中的想要回收的物质浓缩至优选的浓度，膜组件优选串联组装成多级。在如水处理装置3、4、5、6、7那样使用多级式的膜组件的情况下，膜组件的级数根据目标处理水的浓度等决定即可。例如，在想要从浓度较较低的nf浓缩水中得到浓度较高的处理水的情况下，增加膜组件单元的级数即可。
166.在如水处理装置6、7那样，使用具备并联连接的多根膜组件的膜组件单元作为各级的膜组件的情况下，各膜组件单元中的膜组件的根数根据nf浓缩水的流量等决定即可。
167.可以在一级以上的膜组件中设置浓缩水槽、稀释水槽，也可以在各级的膜组件中设置浓缩水槽、稀释水槽。
168.作为被处理水的排水例如是从工厂等排出的排水，没有特别限制。排水例如是含有铵离子的排水、含有硫酸离子和铵离子的排水、含有硫酸离子、铵离子和二氧化硅的排水等含氨排水，例如可举出从半导体工厂排出的排水、从化学工厂排出的排水等。特别是在半导体工厂中，为了晶片的清洗等而使用氨，为了对氨进行处理的洗涤处理而使用硫酸。因此，排水中含有铵离子和硫酸离子。作为回收排水中的氨和硫酸的方法，一般使用蒸发器、膜蒸馏等蒸发法，但通过在蒸发器、膜蒸馏装置的前级具备本实施方式所涉及的水处理装置，将半透膜组件的浓缩水供给到蒸发器、膜蒸馏装置，能够削减蒸发器、膜蒸馏装置中的处理水量，能够降低负载能，并且能够高效地回收氨、硫酸。
169.向纳米过滤装置11输送前(在具备前处理单元的情况下，是前处理后、向纳米过滤装置11输送前)的排水含有一定浓度以上的一价离子、二价离子等离子成分，另外，也可以含有不带电物质。排水例如是含有2000mg/l以上铵离子的含氨排水，含氨排水优选含有2000～100000mg/l的铵离子。含氨排水还可以含有例如6000mg/l以上的硫酸离子、5mg/l以上的作为不带电物质的二氧化硅，优选含有20000～250000mg/l的硫酸离子、5～50mg/l的作为不带电物质的二氧化硅。
170.作为纳米过滤装置11，只要能够对排水使用纳米过滤膜(nf膜)得到nf透过水和nf
浓缩水的装置即可，没有特别限制。
171.在此，纳米过滤膜是指将2000mg/升的浓度的nacl水溶液在操作压力1.5mpa、25℃的条件下过滤时的nacl截留率为10％～70％的膜。膜材质没有特别限定，例如可举出乙酸纤维素系树脂等纤维素系树脂、聚醚砜系树脂等聚砜系树脂、聚酰胺系树脂等。膜的形状没有特别限定，可举出螺旋型、中空丝型等。运转时的一次侧压力优选设为0.5mpa～10mpa的范围。
172.优选纳米过滤膜是在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为0～20％的范围、铵离子截留率以及硫酸离子截留率为90％～100％的范围的膜，更优选二氧化硅截留率为5～18％的范围、铵离子截留率以及硫酸离子截留率为97％～100％的范围的膜。若纳米过滤膜的二氧化硅截留率超过20％，则在含氨排水中含有二氧化硅的情况下，有时膜组件10中的二氧化硅水垢析出风险变高。若纳米过滤膜的铵离子截留率以及硫酸离子截留率不足90％，则存在氨和硫酸的回收率降低的情况。
173.在此，用于决定纳米过滤膜的特性的二氧化硅、铵离子、硫酸离子的各成分的截留率可以通过下述式求出。截留率(％)＝100－100
×
{[a/((b c)/2]}
[0174]
a：透过水中的各成分的离子浓度(mg/l)
[0175]
b：供水中的各成分的离子浓度(mg/l)
[0176]
c：浓缩水中的各成分的离子浓度(mg/l)
[0177]
用于决定上述纳米过滤膜的二氧化硅、铵离子、硫酸离子截留率的供水和纳米过滤膜处理条件如下所述。
[0178]
供水：以16500mg/l的浓度含有硫酸铵、以20mg/l含有二氧化硅的水溶液
[0179]
纳米过滤膜处理条件：水温25℃、渗透通量0.4m3/m2/d、回收率15％
[0180]
在此，回收率(％)＝100
×
[纳米过滤膜处理中的透过水的量(m3/h)]/[赋予纳米过滤膜处理的供水量(m3/h)]
[0181]
作为膜组件所具备的半透膜12，例如可举出反渗透膜(ro膜)、正渗透膜(fo膜)、纳米过滤膜(nf膜)等半透膜。半透膜优选反渗透膜、正渗透膜、纳米过滤膜。
[0182]
作为构成半透膜12的材料，没有特别限定，例如可举出乙酸纤维素系树脂等纤维素系树脂、聚醚砜系树脂等聚砜系树脂、聚酰胺系树脂等。
[0183]
作为半透膜12的形状，可举出平膜、中空丝膜、螺旋膜等。从能够增大半透膜的表面积等方面考虑，优选中空丝膜。
[0184]
从浓缩水回收的回收物为nf浓缩水中含有的氨以及铵离子中的至少1种，进一步为溶解固体成分(tds)，作为溶解固体成分，例如可举出硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙等无机盐等。
[0185]
本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置可以在纳米过滤工序(纳米过滤单元)的前级例如包括使用精密过滤膜(mf膜)、超过滤膜(uf膜)等的膜处理工序(膜处理单元)、反渗透膜处理工序(反渗透膜处理单元)、凝结沉淀处理工序(凝结沉淀处理单元)、有机物除去处理工序(有机物除去处理单元)、ph调整工序(ph调整单元)、温度调整工序(温度调整单元)中的至少1种前处理工序(前处理单元)。
[0186]
在含有浊质的情况下，可以在纳米过滤工序(纳米过滤装置11)的前级，进行凝结沉淀、膜分离、加压浮上等前处理。
[0187]
也可以在纳米过滤工序(纳米过滤装置11)的前级，进行排水的ph调整、温度调整。在图8中示出这种结构的水处理装置的一个例子。
[0188]
除了例如图2的水处理装置2的结构之外，图8的水处理装置8还可以在纳米过滤工序(纳米过滤装置11)的前级具备：ph调整装置13，其作为进行排水的ph调整的ph调整单元；和温度调整装置15，其作为进行排水的温度调整的温度调整单元。
[0189]
在图8的水处理装置8中，配管31与ph调整装置13的入口连接。ph调整装置13的出口和温度调整装置15的入口通过配管33连接。温度调整装置15的出口和纳米过滤装置11的入口经由泵21通过配管25连接。ph调整装置13和温度调整装置15的连接顺序可以相反。其他结构与图2的水处理装置2的结构相同。在图1、图3～图7的水处理装置1、3～7中，也可以设置ph调整装置13、温度调整装置15。
[0190]
在水处理装置8中，作为被处理水的含有氨的含氨排水通过配管31输送到ph调整装置13。在ph调整装置13中，进行含氨排水的ph调整(ph调整工序)。进行了ph调整的含氨排水通过配管33输送到温度调整装置15。在温度调整装置15中，进行含氨排水的温度调整(温度调整工序)。ph调整装置13和温度调整装置15的连接顺序可以相反，也可以在进行了含氨排水的温度调整(温度调整工序)后，进行进行了温度调整的含氨排水的ph调整(ph调整工序)。
[0191]
进行了ph调整、温度调整的含氨排水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。之后，与图2的水处理装置2同样地，进行纳米过滤工序和半透膜处理工序。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。
[0192]
如上所述，从作为处理对象的、含有氨的含氨排水中，回收氨以及铵离子中的至少1种作为浓缩水，进行含氨排水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
[0193]
ph调整装置13例如具有ph调整剂添加配管等ph调整剂添加单元、ph测定装置、ph调整槽等。在ph调整槽中添加ph调整剂，将排水的ph调整为ph4～8的范围，优先调整为ph4～7的范围。若排水的ph不足4，则在排水含有氨的情况下，存在纳米过滤膜中的铵离子的截留率降低的情况，若超过ph8，则在排水含有氨的情况下，氨开始气化，透过纳米过滤膜，因此存在氨的浓缩效率降低的情况。关于ph调整，可以不设置ph调节槽而在配管等中进行。
[0194]
作为ph调整剂，可举出盐酸、硫酸等酸、氢氧化钠等碱等。
[0195]
温度调整装置15例如具有温度调整槽、加热器等加热装置、冷却器等冷却装置、热交换器、热泵等。优选将排水的温度调整为20℃～35℃的范围，在排水含有二氧化硅的情况下，为了抑制二氧化硅水垢的析出，更优选调整为25～35℃的范围。若排水的温度不足20℃，则在排水含有二氧化硅的情况下，存在二氧化硅的析出浓度降低的情况，若超过35℃，则存在纳米过滤膜和半透膜的截留性能降低的情况。
[0196]
也可以在纳米过滤装置11的后级向半透膜组件通水前，再次进行ph调整和温度调整。半透膜组件中的通水时的ph、水温根据排水的水质、半透膜组件的材质等决定即可。例如，优选排水的ph设为4～8的范围，水温设为20℃～35℃的范围。
[0197]
关于ph调整，例如设置ph调整槽，在ph调整槽中添加ph调整剂来调整ph即可。
[0198]
关于水温调整，例如可以设置水温调整槽，在水温调整槽中通过加热器等加热装置进行加热，也可以设置热交换器进行调整。
[0199]
在图9中示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略，对其结构
进行说明。
[0200]
图9所示的水处理装置9是将含有氨以及二氧化硅的被处理水(含氨排水)浓缩的装置。水处理装置9具备：ph调整装置13，其作为ph调整单元将被处理水的ph调整为7～9的范围；和纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对调整了ph后的被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水。水处理装置9例如可以具备膜组件10，该膜组件10作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，并且将nf浓缩水的一部分向第二空间16通水来得到稀释水。水处理装置9也可以在纳米过滤装置11和膜组件10之间具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽。水处理装置9可以具备氨处理装置35作为用于对由纳米过滤装置11排出的氨气进行处理的氨处理单元。
[0201]
在图9的水处理装置9中，ph调整装置13的入口与配管31连接。ph调整装置13的出口和纳米过滤装置11的入口经由泵21通过配管25连接。纳米过滤装置11的nf透过水出口和氨处理装置35的入口通过配管27连接。配管37与氨处理装置35的出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和膜组件10的第一空间入口经由泵18通过配管24连接，在泵18的下游侧从配管24分支的配管26经由阀22与膜组件10的第二空间入口连接。配管28经由阀23与膜组件10的第一空间出口连接，膜组件10的第二空间出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管30连接。
[0202]
泵18例如是以与输入的驱动频率对应的旋转速度被驱动，吸入nf浓缩水并加压排出到膜组件10的加压泵。在泵18上例如设置有将与输入的指令信号对应的驱动频率输出到泵18的逆变器20。泵21例如是以与输入的驱动频率对应的旋转速度被驱动，吸入被处理水并加压排出到纳米过滤装置11的加压泵。阀22、阀23例如是能够手动或自动地调节开闭度的阀。
[0203]
膜组件10是如下装置：具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16，将nf浓缩水从膜组件10的第一空间入口向第一空间14、和从第二空间入口向第二空间16通水，对第一空间14加压，由此使该第一空间14的nf浓缩水中含有的水经由半透膜12透过第二空间16从而将水浓缩。即，在水处理装置9中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩。膜组件10是向膜组件10的第一空间14和第二空间16双方供给nf浓缩水来进行浓缩处理的装置。
[0204]
在水处理装置9中，含有氨以及二氧化硅的被处理水(含氨排水)通过配管31输送到ph调整装置13。在ph调整装置13中，进行被处理水的ph调整(ph调整工序)。在ph7～9的范围进行了ph调整的被处理水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。nf透过水可以排出到系统外，排放到河流等中，还可以设置高度水处理法进行水回收。
[0205]
在ph调整工序中被处理水的ph被调整为ph7～9的范围。通过将被处理水的ph调整为ph7～9的范围，从而氨以及二氧化硅透过纳米过滤膜，氨以及二氧化硅的大部分包含在nf透过水中。另外，二氧化硅是一个例子，可以认为只要是非电荷成分，其他成分也透过纳米过滤膜。此时，若不足ph7，则存在氨以及二氧化硅的纳米过滤膜的透过率变低的情况，若超过ph9，则存在二氧化硅离子化，二氧化硅的透过率由于电荷排斥的影响而变低的情况。
[0206]
在ph调整工序中将被处理水的ph调整为8～9的范围的情况下，被处理水中的氨被气化。在该情况下，在ph8～9的范围进行了ph调整的被处理水供给到纳米过滤装置11，在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)，nf透过水通过配管27输送到氨处理装置35，在氨处理装置35中对在纳米过滤工序中排出的氨气进行处理，得到处理水(氨处理工序)。在氨处理工序中，从nf透过水中对氨气进行回收处理，或者对氨气进行分解处理。
[0207]
可以对由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水使用半透膜进行半透膜处理。由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水在阀23打开的状态下，利用泵18通过配管24，从膜组件10的第一空间入口加压输送到第一空间14，并通水。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。此外，nf浓缩水在阀22打开的状态下，通过从配管24分支的配管26，从膜组件10的第二空间入口输送到第二空间16，并通水。加压后的nf浓缩水中含有的水的一部分经由半透膜12从第一空间14向第二空间16透过。此时，nf浓缩水中含有的离子类等大部分无法透过半透膜12，因此未透过半透膜12的第一空间14内的水浓缩。另一方面，在第二空间16中，通过配管26通水的nf浓缩水的一部分和透过了半透膜12的离子浓度低的透过水合流，因此稀释效果发挥作用。在第一空间14中得到的浓缩水从第一空间出口通过配管28排出，在第二空间16中得到的稀释水从第二空间出口通过配管30排出，稀释水的至少一部分可以返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。在此，在膜组件10中，对第一空间14加压，该第一空间14的nf浓缩水中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16，在第一空间14中得到浓缩水(浓缩工序)，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序)(以上，半透膜处理工序)。
[0208]
在此，配管24、26、泵18等作为向膜组件10的第一空间14和第二空间16双方供给nf浓缩水的供给单元而发挥功能。配管30等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
[0209]
在第二空间16中得到的稀释水可以通过配管30排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
[0210]
如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收氨以及二氧化硅的含量降低了的浓缩水，进行被处理水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
[0211]
或者，如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收减少了二氧化硅的氨浓缩水，进行被处理水的减容化。
[0212]
通过将nf浓缩水向膜组件10的第一空间14和第二空间16通水，能够减小半透膜12的第一空间14侧和第二空间16侧的渗透压差，以更少的消耗能量对nf浓缩水中的高浓度的离子进行浓缩。即，可以以低成本对以高浓度含有离子的nf浓缩水进行浓缩，降低高离子浓度的废液量。
[0213]
由于在从半导体工厂等排出的排水等被处理水中含有水垢成分，因此在半透膜处理中进行高浓缩时存在产生膜闭塞、浓缩变得困难的情况。特别是，在被处理水中含有二氧化硅(sio2)的情况下，优选在半透膜处理的前处理中除去二氧化硅，但如果二氧化硅的浓
度高，则存在难以用分散剂等药品来应对的情况。
[0214]
在本实施方式所涉及的水处理装置以及水处理方法中，即使被处理水中含有二氧化硅，也可以通过纳米过滤装置11使被处理水中的二氧化硅选择性地透过纳米过滤膜，将降低了二氧化硅浓度的nf浓缩水向膜组件10的第一空间14或者第一空间14和第二空间16的两侧通水，由此能够稳定地对浓缩对象物质进行高浓缩。
[0215]
优选将在第二空间16中得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级，更优选将稀释水量的50～100％返送到纳米过滤装置11的前级，进一步优选将稀释水量的70～100％返送到纳米过滤装置11的前级。通过将从膜组件10排出的稀释水向纳米过滤装置11的前级返回给定量以上并循环，即使在被处理水中含有二氧化硅，也能够降低供给到纳米过滤装置11的被处理水中的二氧化硅浓度相对于铵离子浓度的比率，降低半透膜处理的浓缩工序中的二氧化硅水垢析出风险。
[0216]
作为调节向膜组件10的nf浓缩水的供给流量、透过水流量和浓缩水流量的调节方法，例如进行以下的方法即可。
[0217]
在泵18设置对驱动频率进行控制的逆变器20，调节向膜组件10的nf浓缩水的供给流量。优选在泵18上设置逆变器20，但也可以不设置。在第一空间14侧和第二空间16侧双方进行nf浓缩水的供给，在第二空间16的入口前设置阀22，在第一空间14的出口设置阀23，通过手动或者自动调节阀22和阀23的开度，调节向第一空间14侧的供给水流量和向第二空间16侧的供给水流量之比即可。
[0218]
在透过水流量、浓缩水流量不足的情况下，提高泵18的逆变器20的频率，增加nf浓缩水的供给量即可。
[0219]
在配管28的第一空间14的出口设置能够调节开闭度的阀23，通过阀23的开度能够进行浓缩水流量、第一空间14的入口以及第一空间14的出口的压力调整。
[0220]
通过这些操作，能够调节到给定的第一空间14侧的压力、各种流量。
[0221]
此外，可以通过单独的泵进行nf浓缩水向第一空间14侧、第二空间16侧的供给。在通过单独的泵进行nf浓缩水的供给的情况下，可以在单独的泵上设置对驱动频率进行控制的逆变器。
[0222]
通过将相同或者相近浓度的nf浓缩水向第一空间14侧和第二空间16侧双方通水，能够降低由半透膜12产生的渗透压，降低必要压力。其结果，能够对用以往的反渗透膜法无法浓缩的浓度的nf浓缩水进行浓缩。
[0223]
这样，能够降低二氧化硅浓度从而浓缩含有氨以及二氧化硅的被处理水。此外，能够从被处理水中以高浓度回收有价物。即使被处理水中含有二氧化硅，通过对降低了二氧化硅浓度的nf浓缩水进行半透膜处理，也能够降低半透膜处理的浓缩工序中的二氧化硅水垢析出风险。
[0224]
在图10中示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略，对其结构进行说明。
[0225]
图10所示的水处理装置10具备：ph调整装置13，其作为ph调整单元将被处理水的ph调整为7～9的范围；和纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对调整了ph后的被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水。水处理装置10例如可以具备膜组件10，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过
侧)16的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，并且将浓缩水的至少一部分向第二空间16通水来得到稀释水。水处理装置10也可以在纳米过滤装置11和膜组件10之间具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽。水处理装置10可以具备氨处理装置35作为用于对由纳米过滤装置11排出的氨气进行处理的氨处理单元。
[0226]
在图10的水处理装置10中，配管31与ph调整装置13的入口连接。ph调整装置13的出口和纳米过滤装置11的入口经由泵21通过配管25连接。纳米过滤装置11的nf透过水出口和氨处理装置35的入口通过配管27连接。配管37与氨处理装置35的出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和膜组件10的第一空间入口经由泵18通过配管24连接。配管28经由阀23与膜组件10的第一空间出口连接。在阀23的上游侧从配管28分支的配管34经由阀32膜与模块10的第二空间入口连接。膜组件10的第二空间出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管36连接。
[0227]
泵18例如是以与输入的驱动频率对应的旋转速度被驱动，吸入nf浓缩水并加压排出到膜组件10的加压泵。在泵18上例如设置有将与输入的指令信号对应的驱动频率输出到泵18的逆变器20。泵21例如是以与输入的驱动频率对应的旋转速度被驱动，吸入被处理水并加压排出到纳米过滤装置11的加压泵。阀23、阀32例如是能够手动或自动地调节开闭度的阀。
[0228]
膜组件10是如下装置：具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16，将nf浓缩水从膜组件10的第一空间入口向第一空间14通水，并且将从膜组件10的第一空间14的第一空间出口排出的浓缩水的至少一部分从膜组件10的第二空间入口向第二空间16通水，对第一空间14加压，由此使该第一空间14的nf浓缩水中含有的水经由半透膜12透过第二空间16从而将水浓缩。即，在水处理装置10中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩。膜组件10是向膜组件10的第一空间14供给nf浓缩水，将从第一空间14的出口得到的浓缩水的至少一部分向膜组件10的第二空间16供给并进行浓缩处理的装置。
[0229]
在水处理装置10中，含有氨以及二氧化硅的被处理水(含氨排水)通过配管31输送到ph调整装置13。在ph调整装置13中，进行被处理水的ph调整(ph调整工序)。ph调整为ph7～9的范围后的被处理水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
[0230]
在ph调整工序中被处理水的ph被调整为ph7～9的范围。通过将被处理水的ph调整为ph7～9的范围，从而氨以及二氧化硅透过纳米过滤膜，氨以及二氧化硅的大部分包含在nf透过水中。在ph调整工序中将被处理水的ph调整为8～9的范围的情况下，ph调整为了ph8～9的范围后的被处理水供给到纳米过滤装置11，在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)，nf透过水通过配管27输送到氨处理装置35，在氨处理装置35中对在纳米过滤工序中排出的氨气进行处理，得到处理水(氨处理工序)。在氨处理工序中，从nf透过水中对氨气进行回收处理，或者对氨气进行分解处理。
[0231]
可以对由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水使用半透膜进行半透膜处理。由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水在阀23打开的状态下，利用泵18通过配管24，从膜组件10的第一空间入口加压输送到第一空间14，并通水。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅
使用泵21进行。加压后的nf浓缩水中含有的水的一部分经由半透膜12从第一空间14向第二空间16透过。此时，离子类等大部分无法透过半透膜12，因此未透过半透膜12的第一空间14内的水浓缩。另一方面，在第二空间16中，通过配管34通水的浓缩水的一部分和透过了半透膜12的离子浓度低的透过水合流，因此稀释效果发挥作用。在第一空间14中得到的浓缩水从第一空间出口通过配管28排出，浓缩水的至少一部分在阀32打开状态下，通过从配管28分支的配管34，从膜组件10的第二空间入口输送到第二空间16，并通水。在第二空间16中得到的稀释水从第二空间出口通过配管36排出，稀释水的至少一部分可以返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。在此，在膜组件10中，对第一空间14加压，该第一空间14的nf浓缩水中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16，在第一空间14中得到浓缩水(浓缩工序)，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序)(以上，半透膜处理工序)。
[0232]
在此，配管24、28、34、泵18等作为向膜组件10的第一空间14供给nf浓缩水，并将从第一空间14的出口得到的浓缩水的至少一部分供给到膜组件10的第二空间16的供给单元而发挥功能。配管36等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
[0233]
在第二空间16中得到的稀释水可以通过配管36排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
[0234]
如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收氨以及二氧化硅的含量降低了的浓缩水，进行被处理水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
[0235]
或者，如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收减少了二氧化硅的氨浓缩水，进行被处理水的减容化。
[0236]
通过将nf浓缩水向模块10的第一空间14通水，将在第一空间14中得到的浓缩水的至少一部分向第二空间16通水，能够减小半透膜12的第一空间14侧和第二空间16侧的渗透压差，以更少的消耗能量对nf浓缩水中的高浓度的离子进行浓缩。即，可以以低成本对以高浓度含有离子的nf浓缩水进行浓缩，降低高离子浓度的废液量。
[0237]
作为调节向膜组件10的nf浓缩水的供给流量、透过水流量和浓缩水流量的调节方法，例如进行以下的方法即可。
[0238]
在泵18设置对驱动频率进行控制的逆变器20，调节向膜组件10的nf浓缩水的供给流量。优选在泵18上设置逆变器20，但也可以不设置。在第一空间14侧进行nf浓缩水的供给，在第一空间14的出口设置阀23，在第二空间16的入口前设置阀32，通过手动或者自动调节阀23、阀32的开度，调节向第一空间14侧的供给水流量和向第二空间16侧的供给水流量之比即可。
[0239]
在透过水流量、浓缩水流量不足的情况下，提高泵18的逆变器20的频率，增加nf浓缩水的供给量即可。
[0240]
在配管28的第一空间14的出口设置能够调节开闭度的阀23，通过阀23的开度能够进行浓缩水流量、第一空间14的入口以及第一空间14的出口的压力调整。
[0241]
通过这些操作，能够调节到给定的第一空间14侧的压力、各种流量。
[0242]
此外，也可以在配管34的中途设置贮存浓缩水的浓缩水槽，通过单独的泵进行nf浓缩水向第一空间14侧、浓缩水向第二空间16侧的供给。在通过单独的泵进行nf浓缩水以及浓缩水的供给的情况下，可以在单独的泵上设置对驱动频率进行控制的逆变器。
[0243]
通过将nf浓缩水向第一空间14侧通水，将相近浓度的浓缩水向第二空间16侧通水，能够降低由半透膜12产生的渗透压，降低必要压力。其结果，能够对用以往的反渗透膜法无法浓缩的浓度的nf浓缩水进行浓缩。
[0244]
第一空间14的入口压力优选设为7mpa以下的范围，第二空间16的入口压力优选设为比第一空间14的入口压力小的压力，第二空间16的入口压力更优选设为第一空间14的入口压力的50％以下。由此，能够降低压力引起的半透膜的破损风险。
[0245]
优选使第一空间14侧的流量比第二空间16侧的流量大。若第一空间14侧的流量为第二空间16侧的流量以下，则存在渗透通量变得过高的情况。例如，泵18、逆变器20、阀22、阀23、阀32等作为使第一空间的流量比第二空间的流量大的流量调节单元而发挥功能。
[0246]
若渗透通量过大，则浓度差变大，有时产生污垢风险变高、压力变得过高这样的问题。此外，若渗透通量过小，则有时浓缩效率变差。从这些方面考虑，优选将膜组件10的渗透通量设为0.005m/d～0.05m/d的范围，更优选设为0.015m/d～0.04m/d的范围。另外，渗透通量定义为每单位时间、每单位膜面积的透过流量。例如，泵18、逆变器20、阀22、阀23、阀32等作为将渗透通量控制在上述范围的渗透通量调节单元而发挥功能。
[0247]
另外，阀的设置位置、设置数量只不过是一个例子，可以比图9、图10中示出的数量多，也可以设置在其他配管中的至少1种上。此外，也可以在各配管中的至少1种上设置流量计作为测定流量的流量测定单元，设置压力计作为测定压力的压力测定单元。
[0248]
在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置中，也可以使用多级式的半透膜组件。在图11、图12、图13中示出这种结构的水处理装置的例子。图11、图12、图13所示的水处理装置具有半透膜组件串联组合为3级的构造。
[0249]
图11所示的水处理装置11具备：ph调整装置13，其作为ph调整单元将被处理水的ph调整为7～9的范围；和纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对调整了ph后的被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水。水处理装置11例如可以具备第一级膜组件10a、第二级膜组件10b、第三级膜组件10c，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的、连接为多级的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，将该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将nf浓缩水的一部分或者浓缩水的一部分向各级的半透膜组件的第二空间16通水来得到稀释水。各个膜组件具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置11也可以具备贮存来自第一级膜组件10a的稀释水的稀释水槽60a、贮存来自第二级膜组件10b的稀释水的稀释水槽60b、贮存来自第三级膜组件10c的稀释水的稀释水槽60cb。膜组件10是向第一级的膜组件的第一空间以及第二空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间以及第二空间并进行浓缩处理的装置。水处理装置11也可以在纳米过滤装置11和膜组件10之间具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽。水处理装置11可以具备氨处理装置35作为用于对由纳米过滤装置11排出的氨气进行
处理的氨处理单元。
[0250]
在图11的水处理装置11中，配管31与ph调整装置13的入口连接。ph调整装置13的出口和纳米过滤装置11的入口经由泵21通过配管25连接。纳米过滤装置11的nf透过水出口和氨处理装置35的入口通过配管27连接。配管37与氨处理装置35的出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和第一级膜组件10a的第一空间入口经由泵18通过配管40连接。从配管40的泵18的下游侧分支的配管42经由阀22a与膜组件10a的第二空间入口连接。第一级膜组件10a的第二空间出口和稀释水槽60a的入口通过配管46连接。第一级膜组件10a的第一空间出口和第二级膜组件10b的第一空间入口通过配管44连接。从配管44分支的配管48经由阀22b与第二级膜组件10b的第二空间入口连接。第二级膜组件10b的第二空间出口和稀释水槽60b的入口通过配管52连接。第二级膜组件10b的第一空间出口和第三级膜组件10c的第一空间入口通过配管50连接。从配管50分支的配管54经由阀22c与第三级膜组件10c的第二空间入口连接。第三级膜组件10c的第二空间出口和稀释水槽60c的入口通过配管58连接。配管56经由阀23与第三级膜组件10c的第一空间出口连接。稀释水槽60a的出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管59连接。稀释水槽60b的出口和配管59通过配管61连接。稀释水槽60c的出口和配管59通过配管63连接。
[0251]
膜组件10是如下装置：使用具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16的多级式的膜组件，将nf浓缩水向第一级的膜组件的第一空间以及第二空间供给，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间以及第二空间，对各级的对第一空间14加压，由此使该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16而将水浓缩。即，在膜组件10中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩，该浓缩水进一步使用下一级的半透膜12进行浓缩。
[0252]
在水处理装置11中，含有氨以及二氧化硅的被处理水(含氨排水)通过配管31输送到ph调整装置13。在ph调整装置13中，进行被处理水的ph调整(ph调整工序)。ph调整为了ph7～9的范围后的被处理水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
[0253]
在ph调整工序中被处理水的ph被调整为ph7～9的范围。通过将被处理水的ph调整为ph7～9的范围，从而氨以及二氧化硅透过纳米过滤膜，氨以及二氧化硅的大部分包含在nf透过水中。在ph调整工序中将被处理水的ph调整为8～9的范围的情况下，ph调整为了ph8～9的范围后的被处理水供给到纳米过滤装置11，在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)，nf透过水通过配管27输送到氨处理装置35，在氨处理装置35中对在纳米过滤工序中排出的氨气进行处理，得到处理水(氨处理工序)。在氨处理工序中，从nf透过水中对氨气进行回收处理，或者对氨气进行分解处理。
[0254]
可以对由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水使用半透膜进行半透膜处理。由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水在阀23打开的状态下，利用泵18通过配管40，输送到第一级膜组件10a的第一空间14a，从配管40分支的nf浓缩水在阀22a打开的状态下，通过配管42，输送到第一级膜组件10a的第二空间16a。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。在第一级膜组件10a中，对第一空间14a加压，该第一空间14a中含有的水经由半透膜12a透过到第二空间16a(浓缩工序(第一级))，并且在第二空间16a中得到稀释水(稀释工
序(第一级))。在第一级膜组件10a的第二空间16a中得到的稀释水通过配管46根据需要被贮存到稀释水槽60a中。稀释水的至少一部分也可以通过配管59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0255]
在第一级膜组件10a的第一空间14a中得到的浓缩水通过配管44，输送到第二级膜组件10b的第一空间14b，从配管44分支的浓缩水，在阀22b打开的状态下，通过配管48，输送到第二级膜组件10b的第二空间16b。在第二级膜组件10b中，对第一空间14b加压，该第一空间14b中含有的水经由半透膜12b透过到第二空间16b(浓缩工序(第二级))，并且在第二空间16b中得到稀释水(稀释工序(第二级))。在第二级膜组件10b的第二空间16b中得到的稀释水通过配管52根据需要被贮存到稀释水槽60b中。稀释水的至少一部分也可以通过配管61、59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0256]
在第二级膜组件10b的第一空间14b中得到的浓缩水通过配管50，输送到第三级膜组件10c的第一空间14c，从配管50分支的浓缩水在阀22c打开的状态下，通过配管54，输送到第三级膜组件10c的第二空间16c。在第三级膜组件10c中，对第一空间14c加压，该第一空间14c中含有的水经由半透膜12c透过到第二空间16c(浓缩工序(第三级))，并且在第二空间16c中得到稀释水(稀释工序(第三级))(以上，半透膜处理工序)。在第三级膜组件10c的第二空间16c中得到的稀释水通过配管58根据需要贮存到稀释水槽60c中。在第三级膜组件10c的第一空间14c中得到的浓缩水通过配管56排出。稀释水的至少一部分也可以通过配管63、59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0257]
在此，泵18、配管40、42、44、48、50、54等作为向各级的膜组件10a、10b、10c的第一空间14a、14b、14c、第二空间16a、16b、16c供给nf浓缩水或者浓缩水的供给单元而发挥功能。配管59、61、63等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
[0258]
在各级的膜组件10a、10b、10c的第二空间16a、16b、16c中得到的稀释水可以排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽60a、60b、60c并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
[0259]
如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收氨以及二氧化硅的含量降低了的浓缩水(最终级的浓缩水)，进行被处理水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
[0260]
或者，如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收减少了二氧化硅的氨浓缩水(最终级的浓缩水)，进行被处理水的减容化。
[0261]
图12所示的水处理装置12具备：ph调整装置13，其作为ph调整单元将被处理水的ph调整为7～9的范围；纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对调整了ph后的被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水。水处理装置12例如可以具备第一级膜组件10a、第二级膜组件10b、第三级膜组件10c，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的、连接为多级的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，将该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将各级的半透膜组件的浓缩水的至少一部分向第二空间16通
水来得到稀释水。各个膜组件具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置12可以具备贮存来自第一级膜组件10a的稀释水的稀释水槽62a、贮存来自第二级膜组件10b的稀释水的稀释水槽62b、贮存来自第三级膜组件10c的稀释水的稀释水槽62c。膜组件10是向第一级的膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间以及自身的第二空间并进行浓缩处理的装置。水处理装置12也可以在纳米过滤装置11和膜组件10之间具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽。水处理装置12可以具备氨处理装置35作为用于对由纳米过滤装置11排出的氨气进行处理的氨处理单元。
[0262]
在图12的水处理装置12中，配管31与ph调整装置13的入口连接。ph调整装置13的出口和纳米过滤装置11的入口经由泵21通过配管25连接。纳米过滤装置11的nf透过水出口和氨处理装置35的入口通过配管27连接。配管37与氨处理装置35的出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和第一级膜组件10a的第一空间入口经由泵18通过配管40连接。第一级膜组件10a的第一空间出口和第二级膜组件10b的第一空间入口通过配管44连接。从配管44分支的配管64经由阀32a与膜组件10a的第二空间入口连接。第一级膜组件10a的第二空间出口和稀释水槽62a的入口通过配管66连接。第二级膜组件10b的第一空间出口和第三级膜组件10c的第一空间入口通过配管50连接。从配管50分支的配管68经由阀32b与膜组件10b的第二空间入口连接。第二级膜组件10b的第二空间出口和稀释水槽62b的入口通过配管70连接。配管56经由阀23与第三级膜组件10c的第一空间出口连接。在阀23的上游侧从配管56分支的配管72经由阀32c与膜组件10c的第二空间入口连接。第三级膜组件10c的第二空间出口和稀释水槽62c的入口通过配管74连接。稀释水槽62a的出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管59连接。稀释水槽62b的出口和配管59通过配管61连接。稀释水槽62c的出口和配管59通过配管63连接。
[0263]
膜组件10是如下装置：使用具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16的多级式的膜组件，向第一级的膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间以及自身的第二空间，对各级的对第一空间14加压，由此使该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16而将水浓缩。即，在膜组件10中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩，该浓缩水进一步使用下一级的半透膜12进行浓缩。
[0264]
在水处理装置12中，含有氨以及二氧化硅的被处理水(含氨排水)通过配管31输送到ph调整装置13。在ph调整装置13中，进行被处理水的ph调整(ph调整工序)。ph调整为了ph7～9的范围后的被处理水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
[0265]
在ph调整工序中被处理水的ph被调整为ph7～9的范围。通过将被处理水的ph调整为ph7～9的范围，从而氨以及二氧化硅透过纳米过滤膜，氨以及二氧化硅的大部分包含在nf透过水中。在ph调整工序中将被处理水的ph调整为8～9的范围的情况下，ph调整为了ph8～9的范围后的被处理水供给到纳米过滤装置11，在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)，nf透过水通过配管27输送到氨处理装置35，在氨处理装置35中对在纳米过滤工序中排出的氨气进行处理，得到处理水(氨处理工序)。在氨处理工序中，从nf透过水中对氨气进行回收处理，或者对氨气进行分解处理。
[0266]
可以对由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水使用半透膜进行半透膜处理。由纳米过
滤装置11得到的nf浓缩水在阀23打开的状态下，利用泵18通过配管40，输送到第一级膜组件10a的第一空间14a。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。在第一级膜组件10a中，对第一空间14a加压，该第一空间14a中含有的水经由半透膜12a透过到第二空间16a(浓缩工序(第一级))，并且在第二空间16a中得到稀释水(稀释工序(第一级))。在第一级膜组件10a的第一空间14a中得到的浓缩水通过配管44，输送到第二级膜组件10b的第一空间14b，从配管44分支的浓缩水在阀32a打开的状态下，通过配管64，输送到第一级膜组件10a的第二空间16a。在第一级膜组件10a的第二空间16a中得到的稀释水通过配管66根据需要贮存到稀释水槽62a中。稀释水的至少一部分也可以通过配管59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0267]
在第二级膜组件10b中，对第一空间14b加压，该第一空间14b中含有的水经由半透膜12b透过到第二空间16b(浓缩工序(第二级))，并且在第二空间16b中得到稀释水(稀释工序(第二级))。在第二级膜组件10b的第一空间14b中得到的浓缩水通过配管50，输送到第三级膜组件10c的第一空间14c，从配管50分支的浓缩水在阀32b打开的状态下，通过配管68，输送到第二级膜组件10b的第二空间16b。在第二级膜组件10b的第二空间16b中得到的稀释水通过配管70根据需要稀释水槽62b贮存到中。稀释水的至少一部分也可以通过配管61、59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0268]
在第三级膜组件10c中，对第一空间14c加压，该第一空间14c中含有的水经由半透膜12c透过到第二空间16c(浓缩工序(第三级))，并且在第二空间16c中得到稀释水(稀释工序(第三级))(以上，半透膜处理工序)。在第三级膜组件10c的第一空间14c中得到的浓缩水通过配管56排出。从配管56分支的浓缩水在阀32c打开的状态下，通过配管72，输送到第三级膜组件10c的第二空间16c。在第三级膜组件10c的第二空间16c中得到的稀释水通过配管74根据需要贮存到稀释水槽62c中。稀释水的至少一部分也可以通过配管63、59返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0269]
在此，泵18、配管40、44、64、50、68、56、72等作为向各级的膜组件10a、10b、10c的第一空间14a、14b、14c、第二空间16a、16b、16c供给nf浓缩水或者浓缩水的供给单元而发挥功能。配管59、61、63等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
[0270]
在各级的膜组件10a、10b、10c的第二空间16a、16b、16c中得到的稀释水可以排出到系统外，根据需要输送到稀释水槽62a、62b、62c并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
[0271]
如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收氨以及二氧化硅的含量降低了的浓缩水(最终级的浓缩水)，进行被处理水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
[0272]
或者，如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收减少了二氧化硅的氨浓缩水(最终级的浓缩水)，进行被处理水的减容化。
[0273]
在使用多级式的膜组件的情况下，也可以串联进行第二空间侧的通水。在图13中示出这种结构的水处理装置的一个例子。
[0274]
图13所示的水处理装置13具备：ph调整装置13，其作为ph调整单元将被处理水的
ph调整为7～9的范围；和纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对调整了ph后的被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水。水处理装置13例如可以具备第一级膜组件10a、第二级膜组件10b、第三级膜组件10c作为半透膜处理单元，使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的、连接为多级的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，将该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将浓缩水的至少一部分或者从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分向各级的半透膜组件的第二空间16通水来得到稀释水。各个膜组件具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。膜组件10是向第一级的膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间并进行浓缩处理的装置。水处理装置13也可以在纳米过滤装置11和膜组件10之间具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽。水处理装置13可以具备氨处理装置35用于对由纳米过滤装置11排出的氨气进行处理的氨处理单元。
[0275]
在图13的水处理装置13中，配管31与ph调整装置13的入口连接。ph调整装置13的出口和纳米过滤装置11的入口经由泵21通过配管25连接。纳米过滤装置11的nf透过水出口和氨处理装置35的入口通过配管27连接。配管37与氨处理装置35的出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和第一级膜组件10a的第一空间入口经由泵18通过配管40连接。第一级膜组件10a的第一空间出口和第二级膜组件10b的第一空间入口通过配管44连接。第二级膜组件10b的第一空间出口和第三级膜组件10c的第一空间入口通过配管50连接。配管56经由阀23与第三级膜组件10c的第一空间出口连接。在阀23的上游侧从配管56分支的配管76经由阀32与膜组件10c的第二空间入口连接。第三级膜组件10c的第二空间出口和第二级膜组件10b的第二空间入口通过配管78连接。第二级膜组件10b的第二空间出口和第一级膜组件10a的第二空间入口通过配管80连接。第一级膜组件10a的第二空间出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管82连接。
[0276]
膜组件10是如下装置：使用具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16的多级式的膜组件，向第一级的膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次向下一级的膜组件的第一空间串联通水，将最终级的膜组件的浓缩水的至少一部分供给到自身的第二空间，将得到的稀释水向该前级的膜组件的第二空间串联通水，对各级的对第一空间14加压，由此使该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16而将水浓缩。即，在膜组件10中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩，该浓缩水进一步使用下一级的半透膜12进行浓缩。
[0277]
在水处理装置13中，含有氨以及二氧化硅的被处理水(含氨排水)通过配管31输送到ph调整装置13。在ph调整装置13中，进行被处理水的ph调整(ph调整工序)。ph调整为了ph7～9的范围后的被处理水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
[0278]
在ph调整工序中被处理水的ph被调整为ph7～9的范围。通过将被处理水的ph调整为ph7～9的范围，从而氨以及二氧化硅透过纳米过滤膜，氨以及二氧化硅的大部分包含在nf透过水中。在ph调整工序中将被处理水的ph调整为8～9的范围的情况下，ph调整为了ph8
～9的范围后的被处理水供给到纳米过滤装置11，在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)，nf透过水通过配管27输送到氨处理装置35，在氨处理装置35中对在纳米过滤工序中排出的氨气进行处理，得到处理水(氨处理工序)。在氨处理工序中，从nf透过水中对氨气进行回收处理，或者对氨气进行分解处理。
[0279]
可以对由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水使用半透膜进行半透膜处理。由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水在阀23打开的状态下，利用泵18通过配管40，输送到第一级膜组件10a的第一空间14a。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。另一方面，后述的第三级膜组件10c的第二空间16c经由第二级膜组件10b的第二空间16b输送的稀释水通过配管80，输送到第一级膜组件10a的第二空间16a。在第一级膜组件10a中，对第一空间14a加压，该第一空间14a中含有的水经由半透膜12a透过到第二空间16a(浓缩工序(第一级))，并且在第二空间16a中得到稀释水(稀释工序(第一级))。在第一级膜组件10a的第一空间14a中得到的浓缩水通过配管44，输送到第二级膜组件10b的第一空间14b。在第一级膜组件10a的第二空间16a中得到的稀释水通过配管82排出。稀释水的至少一部分也可以通过配管82返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0280]
在第二级膜组件10b中，经由后述的第三级膜组件10c的第二空间16c输送的稀释水通过配管78，输送到第二级膜组件10b的第二空间16b。对第一空间14b加压，该第一空间14b中含有的水经由半透膜12b透过到第二空间16b(浓缩工序(第二级))，并且在第二空间16b中得到稀释水(稀释工序(第二级))。在第二级膜组件10b的第一空间14b中得到的浓缩水通过配管50，输送到第三级膜组件10c的第一空间14c。在第二级膜组件10b的第二空间16b中得到的稀释水通过配管80输送到第一级膜组件10a的第二空间16a。
[0281]
在第三级膜组件10c中，如下所述，在第三级膜组件10c的第一空间14c中得到的浓缩水通过配管56、76输送到第二空间16c。对第一空间14c加压，该第一空间14c中含有的水经由半透膜12c透过到第二空间16c(浓缩工序(第三级))，并且在第二空间16c中得到稀释水(稀释工序(第三级))(以上，半透膜处理工序)。在第三级膜组件10c的第一空间14c中得到的浓缩水通过配管56排出。从配管56分支的浓缩水在阀32打开状态下，通过配管76，输送到第三级膜组件10c的第二空间16c。在第三级膜组件10c的第二空间16c中得到的稀释水通过配管78输送到第二级膜组件10b的第二空间16b。
[0282]
在此，泵18、配管40、44、50、56、76、78、80等作为向各级的膜组件10a、10b、10c的第一空间14a、14b、14c、第二空间16a、16b、16c供给nf浓缩水或者浓缩水或者稀释水的供给单元而发挥功能。配管82等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
[0283]
在膜组件10a的第二空间16a中得到的稀释水可以排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
[0284]
如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收氨以及二氧化硅的含量降低了的浓缩水(最终级的浓缩水)，进行被处理水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
[0285]
或者，如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收减
少了二氧化硅的氨浓缩水(最终级的浓缩水)，进行被处理水的减容化。
[0286]
在图11所示的水处理装置11、图12所示的水处理装置12、图13所示的水处理装置13中，随着从第一级向后级的膜组件行进，供给到各膜组件的浓缩水被浓缩，因此成为高浓度。由于最终浓缩至高浓度，因此通过可降低渗透压的本方法，可浓缩至以往的反渗透膜法中由于渗透压的影响而难以浓缩的浓度。
[0287]
在向第一级膜组件10a供给nf浓缩水时，例如施加7mpa以下的压力，向后级的膜组件的浓缩水的供给通过施加于第一级膜组件10a的压力进行即可。各膜组件中的第一空间14的入口压力优选设为7mpa以下的范围，第二空间16的入口压力优选设为比第一空间14的入口压力小的压力，第二空间16的入口压力更优选设为第一空间14的入口压力的50％以下。由此，能够降低压力引起的半透膜的破损风险。
[0288]
优选使各膜组件10中的第一空间14侧的流量比第二空间16侧的流量大。若第一空间14侧的流量为第二空间16侧的流量以下，则存在后级的膜组件的第一空间14侧的流量不足的情况。例如，泵18、逆变器20、阀22a、22b、22c、阀23、阀32a、32b、32c、阀32等作为使第一空间的流量比第二空间的流量大的流量调节单元而发挥功能。
[0289]
若渗透通量过大，则膜面的浓度分极变大，有时产生污垢风险变高、压力变得过高这样的问题。此外，若渗透通量过小，则有时浓缩效率变差。从这些方面考虑，优选将各膜组件10的渗透通量设为0.005m/d～0.05m/d的范围，更优选设为0.015m/d～0.04m/d的范围。例如，泵18、逆变器20、阀22a、22b、22c、阀23、阀32a、32b、32c、阀32等作为将渗透通量控制在上述范围的渗透通量调节单元而发挥功能。
[0290]
另外，阀的设置位置、设置数量只不过是一个例子，可以比图11、图12、图13中示出的数量多，也可以设置在其他配管中的至少1种上。此外，也可以在各配管中的至少1种上设置流量计作为测定流量的流量测定单元，设置压力计作为测定压力的压力测定单元。
[0291]
此外，图11、图12、图13是装置结构的一个例子，半透膜组件的排列、供给水的供给方法等可以适当变更。
[0292]
图13的水处理装置向各级的膜组件的第一空间以及第二空间分别串联通水，因此与图11、图12的水处理装置相比，能够抑制整体的水量，能够降低泵的动力，因此优选。
[0293]
在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置中，也可以使用多级式的膜组件，作为各级的膜组件，可以使用具备并联连接的多根膜组件的膜组件单元。在图14、图15中示出这种结构的水处理装置的例子。图14、图15所示的水处理装置具有如下结构：在第一级中将半透膜组件组合为4列并联，在第二级中将半透膜组件组合为4列并联，在第三级中将半透膜组件组合为2列并联，在第四级中将半透膜组件组合为2列并联，串联连接为4级。
[0294]
图14所示的水处理装置14具备：ph调整装置13，其作为ph调整单元将被处理水的ph调整为7～9的范围；和纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对调整了ph后的被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水。水处理装置14例如可以具备第一级膜组件单元100a、第二级膜组件单元100b、第三级膜组件单元100c、第四级膜组件单元100d，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的、连接为多级的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，将该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将nf浓缩水的一
部分或者浓缩水的一部分向各级的半透膜组件的第二空间16通水来得到稀释水。第一级膜组件单元100a例如具备并联连接的四根膜组件，第二级膜组件单元100b例如具备并联连接的四根膜组件，第三级膜组件单元100c例如具备并联连接的两根膜组件，第四级膜组件单元100d例如具备并联连接的两根膜组件。各个膜组件10具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置14可以具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽84、和贮存来自第四级膜组件单元100d的浓缩水的浓缩水槽86。膜组件单元100是向第一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间以及第二空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次向下一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间以及第二空间供给并进行浓缩处理的装置。水处理装置14可以具备氨处理装置35作为用于对由纳米过滤装置11排出的氨气进行处理的氨处理单元。
[0295]
在图14的水处理装置14中，配管31与ph调整装置13的入口连接。ph调整装置13的出口和纳米过滤装置11的入口经由泵21通过配管25连接。纳米过滤装置11的nf透过水出口和氨处理装置35的入口通过配管27连接。配管37与氨处理装置35的出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和nf浓缩水槽84的入口通过配管29连接。nf浓缩水槽84的出口和第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间入口以及第二空间入口经由泵18通过配管88连接。第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间出口和第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间入口以及第二空间入口通过配管90连接。第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间出口和第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间入口以及第二空间入口通过配管94连接。第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间出口和第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间入口以及第二空间入口通过配管98连接。第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间出口和浓缩水槽86的入口通过配管104连接。配管92和第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间出口连接，配管96和第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间出口连接，配管102和第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间出口连接，配管106和第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间出口连接，配管96、102、106可以和配管92合流。配管92和配管25中的泵21的上游侧连接。
[0296]
膜组件单元100是如下装置：使用具备膜组件10的多级式的膜组件单元，向第一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间以及第二空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次向下一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间以及第二空间供给，对各级的膜组件的对第一空间14加压，由此使该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16而将水浓缩的装置，该膜组件10具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。即，在膜组件单元100中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩，该浓缩水进一步使用下一级的半透膜12进行浓缩。
[0297]
在水处理装置14中，含有氨以及二氧化硅的被处理水(含氨排水)通过配管31输送到ph调整装置13。在ph调整装置13中，进行被处理水的ph调整(ph调整工序)。ph调整为了ph7～9的范围后的被处理水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
[0298]
在ph调整工序中被处理水的ph被调整为ph7～9的范围。通过将被处理水的ph调整为ph7～9的范围，从而氨以及二氧化硅透过纳米过滤膜，氨以及二氧化硅的大部分包含在nf透过水中。在ph调整工序中将被处理水的ph调整为8～9的范围的情况下，ph调整为了ph8
～9的范围后的被处理水供给到纳米过滤装置11，在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)，nf透过水通过配管27输送到氨处理装置35，在氨处理装置35中对在纳米过滤工序中排出的氨气进行处理，得到处理水(氨处理工序)。在氨处理工序中，从nf透过水中对氨气进行回收处理，或者对氨气进行分解处理。
[0299]
可以对由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水使用半透膜进行半透膜处理。由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水根据需要贮存到nf浓缩水槽84中后，从nf浓缩水槽84利用泵18通过配管88，输送到第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14以及第二空间16。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。在第一级膜组件单元100a的各膜组件中，对第一空间14a加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第一级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第一级))。在第一级膜组件10的第二空间16中得到的稀释水通过配管92根据需要贮存到稀释水槽中后，排出。稀释水的至少一部分也可以通过配管92返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0300]
在第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管90，输送到第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14以及第二空间16。在第二级膜组件单元100b的各膜组件中，对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第二级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第二级))。在第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管96根据需要贮存到稀释水槽中后，排出。稀释水的至少一部分可以通过配管96、92返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0301]
在第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管94，输送到第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14以及第二空间16。在第三级膜组件单元100c的各膜组件中，对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第三级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第三级))。在第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管102根据需要贮存到稀释水槽中后，排出。稀释水的至少一部分可以通过配管102、96、92返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0302]
在第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管98，输送到第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14以及第二空间16。在第四级膜组件单元100d的各膜组件中，对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第四级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第四级))(以上，半透膜处理工序)。在第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管104根据需要贮存到浓缩水槽86中后，排出。在第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管106根据需要贮存到稀释水槽中后，排出。稀释水的至少一部分可以通过配管106、102、96、92返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0303]
在此，泵18、配管88、90、94、98等作为向各级的膜组件单元100a、100b、100c、100d的各膜组件的第一空间14、第二空间16供给nf浓缩水或者浓缩水的单元而发挥功能。配管92，96、102、106等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的
前级的返送单元而发挥功能。
[0304]
在各级的膜组件单元100a、100b、100c、100d的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水可以排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
[0305]
如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收氨以及二氧化硅的含量降低了的浓缩水(最终级的浓缩水)，进行被处理水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
[0306]
或者，如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收减少了二氧化硅的氨浓缩水(最终级的浓缩水)，进行被处理水的减容化。
[0307]
图15所示的水处理装置15具备：ph调整装置13，其作为ph调整单元将被处理水的ph调整为7～9的范围；和纳米过滤装置11，其作为纳米过滤单元对调整了ph后的被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水。水处理装置15例如可以具备第一级膜组件单元100a、第二级膜组件单元100b、第三级膜组件单元100c、第四级膜组件单元100d，其作为半透膜处理单元使用具有由半透膜12分隔出的第一空间(浓缩侧)14和第二空间(透过侧)16的、连接为多级的半透膜组件，将纳米过滤装置11的nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间14通水，对第一空间14加压，使nf浓缩水中含有的水透过半透膜12，由此得到浓缩水，将该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将浓缩水的至少一部分或者从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分向各级的半透膜组件的第二空间16通水来得到稀释水。第一级膜组件单元100a例如具备并联连接的四根膜组件，第二级膜组件单元100b例如具备并联连接的四根膜组件，第三级膜组件单元100c例如具备并联连接的两根膜组件，第四级膜组件单元100d例如具备并联连接的两根膜组件。各个膜组件10具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。水处理装置15可以具备贮存nf浓缩水的nf浓缩水槽84和贮存来自第四级膜组件单元100d的浓缩水的浓缩水槽86。膜组件单元100是向第一级的膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次供给到下一级的膜组件的第一空间并进行浓缩处理的装置。水处理装置15可以具备氨处理装置35作为用于对由纳米过滤装置11排出的氨气进行处理的氨处理单元。
[0308]
在图15的水处理装置15中，配管31与ph调整装置13的入口连接。ph调整装置13的出口和纳米过滤装置11的入口经由泵21通过配管25连接。纳米过滤装置11的nf透过水出口和氨处理装置35的入口通过配管27连接。配管37与氨处理装置35的出口连接。纳米过滤装置11的nf浓缩水出口和nf浓缩水槽84的入口通过配管29连接。nf浓缩水槽84的出口和第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间入口经由泵18通过配管108连接。第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间出口和第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间入口通过配管110连接。第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间出口和第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间入口通过配管112连接。第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间出口和第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间入口通过配管114连接。第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间出口和浓缩水槽86的入口通过配管116连接。从配管116分支的配管118与第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间入口连接。第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间出口和第三级膜组件单元100c的各膜组
件的第二空间入口通过配管120连接。第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间出口和第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间入口通过配管122连接。第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间出口和第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间入口通过配管124连接。第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间出口和配管25中的泵21的上游侧通过配管126连接。
[0309]
膜组件单元100是如下装置：使用具备膜组件10的多级式的膜组件单元，向第一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间供给nf浓缩水，将该浓缩水依次向下一级的膜组件单元的各膜组件的第一空间串联通水，将最终级的膜组件单元的各膜组件的浓缩水的至少一部分供给到自身的第二空间，将得到的稀释水向该前级的膜组件单元的各膜组件的第二空间16串联通水，对各级的对第一空间14加压，由此使该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16而将水浓缩，该膜组件10具有由半透膜12分隔出的第一空间14以及第二空间16。即，在膜组件单元100中，使用半透膜12对nf浓缩水进行浓缩，该浓缩水进一步使用下一级的半透膜12进行浓缩。
[0310]
在水处理装置15中，含有氨以及二氧化硅的被处理水(含氨排水)通过配管31输送到ph调整装置13。在ph调整装置13中，进行被处理水的ph调整(ph调整工序)。在ph7～9的范围进行了ph调整的被处理水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)。nf透过水通过配管27排出。
[0311]
在ph调整工序中被处理水的ph被调整为ph7～9的范围。通过将被处理水的ph调整为ph7～9的范围，从而氨以及二氧化硅透过纳米过滤膜，氨以及二氧化硅的大部分包含在nf透过水中。在ph调整工序中将被处理水的ph调整为8～9的范围的情况下，ph调整为了ph8～9的范围后的被处理水供给到纳米过滤装置11，在纳米过滤装置11中，对被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水(纳米过滤工序)，nf透过水通过配管27输送到氨处理装置35，在氨处理装置35中对在纳米过滤工序中排出的氨气进行处理，得到处理水(氨处理工序)。在氨处理工序中，从nf透过水中对氨气进行回收处理，或者对氨气进行分解处理。
[0312]
可以对由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水使用半透膜进行半透膜处理。由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水根据需要贮存到nf浓缩水槽84中后，从nf浓缩水槽84利用泵18通过配管108，输送到第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。另一方面，后述的第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16、第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16经由第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16输送的稀释水通过配管124，输送到第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16。在第一级膜组件单元100a的各膜组件中，对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第一级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第一级))。在第一级膜组件单元100a的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管110，输送到第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14。在第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管126排出。稀释水的至少一部分可以通过配管126返送到作为纳米过滤装置11的前级的配管25中的泵21的上游侧(返送工序)。
[0313]
在第二级膜组件单元100b的各膜组件中，后述的第四级膜组件单元100d的各膜组
件的第二空间16经由第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16输送的稀释水通过配管122，输送到第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16。对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第二级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第二级))。在第二级膜组件单元100b的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管112，输送到第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14。在第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管124输送到第一级膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16。
[0314]
在第三级膜组件单元100c的各膜组件中，经由后述的第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16输送的稀释水通过配管120，输送到第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16。对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第三级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第三级))。在第三级膜组件单元100c的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管114，输送到第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14。在第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管122输送到第二级膜组件单元100b的各膜组件的第二空间16。
[0315]
在第四级膜组件单元100d的各膜组件中，如下所述，在第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管116、118输送到第二空间16。对第一空间14加压，该第一空间14中含有的水经由半透膜12透过到第二空间16(浓缩工序(第四级))，并且在第二空间16中得到稀释水(稀释工序(第四级))(以上，半透膜处理工序)。在第四级膜组件单元100d的各膜组件的第一空间14中得到的浓缩水通过配管116，根据需要贮存到浓缩水槽86中后，排出。从配管116分支的浓缩水通过配管118，输送到第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16。在第四级膜组件单元100d的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水通过配管120输送到第三级膜组件单元100c的各膜组件的第二空间16。
[0316]
在此，泵18、配管108、110、112、114、116、118、120、122、124等作为向各级的膜组件单元100a、100b、100c、100d的各膜组件的第一空间14、第二空间16供给nf浓缩水或者浓缩水或者稀释水的供给单元而发挥功能。配管126等作为将由膜组件10得到的稀释水的至少一部分返送到纳米过滤装置11的前级的返送单元而发挥功能。
[0317]
在膜组件单元100a的各膜组件的第二空间16中得到的稀释水可以排出到系统外，也可以根据需要输送到稀释水槽并贮存后，排出到系统外，也可以再利用。稀释水的至少一部分例如也可以返送到配管25中的泵21的上游侧而与nf浓缩水混合。对于稀释水的至少一部分，也可以进一步进行其他处理，例如反渗透膜处理。
[0318]
如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收氨以及二氧化硅的含量降低了的浓缩水(最终级的浓缩水)，进行被处理水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
[0319]
或者，如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收减少了二氧化硅的氨浓缩水(最终级的浓缩水)，进行被处理水的减容化。
[0320]
在向第一级膜组件单元100a的各膜组件供给nf浓缩水时，例如施加7mpa以下的压力，向后级的膜组件单元的浓缩水的供给通过施加于第一级膜组件单元100a的各膜组件的压力进行即可。各膜组件中的第一空间14的入口压力优选设为7mpa以下的范围，第二空间
16的入口压力优选设为比第一空间14的入口压力小的压力，第二空间16的入口压力更优选设为第一空间14的入口压力的50％以下。由此，能够降低压力引起的半透膜的破损风险。
[0321]
优选使各膜组件10中的第一空间14侧的流量比第二空间16侧的流量大。若第一空间14侧的流量为第二空间16侧的流量以下，则存在后级的膜组件的第一空间14侧的流量不足的情况。例如，泵18等作为使第一空间的流量比第二空间的流量大的流量调节单元而发挥功能。
[0322]
若渗透通量过大，则浓度差变大，有时产生污垢风险变高、压力变得过高这样的问题。此外，若渗透通量过小，则有时浓缩效率变差。从这些方面考虑，优选将各膜组件10的渗透通量设为0.005m/d～0.05m/d的范围，更优选设为0.015m/d～0.04m/d的范围。例如，泵18等作为将渗透通量控制在上述范围的渗透通量调节单元而发挥功能。
[0323]
另外，也可以在各配管中的至少1种上设置阀，阀的设置位置、设置数量没有特别限制。此外，也可以在各配管中的至少1种上设置流量计作为测定流量的流量测定单元，设置压力计作为测定压力的压力测定单元。
[0324]
此外，图14、图15是装置结构的一个例子，半透膜组件的级数、并列数、排列、供给水的供给方法等可以适当变更。
[0325]
在膜组件中，为了将nf浓缩水中的想要回收的物质浓缩至优选的浓度，膜组件优选串联组装成多级。如水处理装置11、12、13、14、15那样，在使用多级式的膜组件的情况下，膜组件的级数根据目标处理水的浓度等决定即可。例如，在想要从浓度较较低的nf浓缩水中得到浓度较高的处理水的情况下，增加膜组件单元的级数即可。
[0326]
在如水处理装置14、15那样，使用具备并联连接的多根膜组件的膜组件单元作为各级的膜组件的情况下，各膜组件单元中的膜组件的根数根据nf浓缩水的流量等决定即可。
[0327]
可以在一级以上的膜组件中设置浓缩水槽、稀释水槽，也可以在各级的膜组件中设置浓缩水槽、稀释水槽。
[0328]
图9～图16的水处理装置以及水处理方法中的作为被处理水的排水例如包含氨以及二氧化硅的水，没有特别限制。被处理水例如是包含硫酸离子等2价阴离子、铵离子和二氧化硅的水，例如可举出从半导体工厂排出的排水、从化学工厂排出的排水等。特别是在半导体工厂中，为了晶片的清洗等而使用氨，为了对氨进行处理的洗涤处理而使用硫酸。因此，排水中含有铵离子和硫酸离子等2价阴离子。作为排水的有效活用，回收排水中的氨和硫酸等并进行再利用。
[0329]
向纳米过滤装置11输送前(在具备前处理单元的情况下，是前处理后、向纳米过滤装置11输送前)的被处理水例如含有1000mg/l以上的铵离子，优选含有2000～100000mg/l。被处理水例如还含有1000mg/l以上的硫酸离子等2价阴离子、5mg/l以上的二氧化硅，优选含有6000～250000mg/l的硫酸离子等2价阴离子、5～50mg/l的二氧化硅。
[0330]
作为纳米过滤装置11、纳米过滤膜(nf膜)、半透膜12，能够使用与上述同样的部件。
[0331]
从浓缩水中回收的回收物是nf浓缩水中含有的溶解固体成分(tds)等，作为溶解固体成分，例如可举出硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙等无机盐等。
[0332]
本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置也可以在纳米过滤工序(纳米过
滤单元)的前级例如包括使用精密过滤膜(mf膜)、超过滤膜(uf膜)等的膜处理工序(膜处理单元)、反渗透膜处理工序(反渗透膜处理单元)、凝结沉淀处理工序(凝结沉淀处理单元)、有机物除去处理工序(有机物除去处理单元)、ph调整工序(ph调整单元)、温度调整工序(温度调整单元)中的至少1种前处理工序(前处理单元)。
[0333]
在含有浊质的情况下，也可以在纳米过滤工序(纳米过滤装置11)的前级，进行凝结沉淀、膜分离、加压浮上等前处理。
[0334]
也可以在纳米过滤工序(纳米过滤装置11)的前级，进行被处理水的温度调整。在图16中示出这种结构的水处理装置的一个例子。
[0335]
例如除了图10的水处理装置10的结构之外，图16的水处理装置16还可以在纳米过滤工序(纳米过滤装置11)的前级具备温度调整装置15作为进行被处理水的温度调整的温度调整单元。
[0336]
在图16的水处理装置16中，配管31与ph调整装置13的入口连接。ph调整装置13的出口和温度调整装置15的入口通过配管33连接。温度调整装置15的出口和纳米过滤装置11的入口经由泵21通过配管25连接。ph调整装置13和温度调整装置15的连接顺序可以相反。其他结构与图10的水处理装置10的结构相同。在图9、图11～图15的水处理装置9、11～15中，也可以设置温度调整装置15。
[0337]
在水处理装置16中，作为被处理水的含有氨的被处理水(含氨排水)通过配管31输送到ph调整装置13。在ph调整装置13中，进行被处理水的ph调整(ph调整工序)。ph调整为了ph7～9的范围后的被处理水通过配管33输送到温度调整装置15。在温度调整装置15中，进行被处理水的温度调整(温度调整工序)。ph调整装置13和温度调整装置15的连接顺序可以相反，可以在进行被处理水的温度调整了(温度调整工序)后，进行进行了温度调整的被处理水的ph调整(ph调整工序)。
[0338]
进行了ph调整、温度调整的被处理水利用泵21通过配管25供给到纳米过滤装置11。之后，与图10的水处理装置10同样地，进行纳米过滤工序。向纳米过滤装置11和膜组件10的通水也可以仅使用泵21进行。也可以在氨处理装置35中对在纳米过滤工序中排出的氨气进行处理。可以对由纳米过滤装置11得到的nf浓缩水使用半透膜进行半透膜处理。
[0339]
如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收氨以及二氧化硅的含量降低了的浓缩水，进行被处理水的减容化。此外，nf透过水、浓缩水、稀释水可以再利用。
[0340]
或者，如上所述，从作为处理对象的、含有氨以及二氧化硅的被处理水中，回收减少了二氧化硅的氨浓缩水，进行被处理水的减容化。
[0341]
图9～图16的水处理装置以及水处理方法中的ph调整装置13例如具有ph调整剂添加配管等ph调整剂添加单元、ph测定装置、ph调整槽等。在ph调整槽中添加ph调整剂，将被处理水的ph调整为ph7～9的范围，优选调整为ph8～9的范围。关于ph调整，可以不设置ph调节槽而在配管等中进行。
[0342]
作为ph调整剂，可举出盐酸、硫酸等酸、氢氧化钠等碱等。
[0343]
温度调整装置15能够使用与上述同样的部件。
[0344]
在纳米过滤装置11的后级向半透膜组件通水前，可以再次进行ph调整和温度调整。半透膜组件中的通水时的ph、水温被处理水的水质根据半透膜组件的材质等决定即可。
例如，优选被处理水的ph设为7～9的范围，水温设为20℃～35℃的范围。
[0345]
ph调整、水温调整与上述同样地进行即可。
[0346]
作为氨处理装置35，只要是从nf透过水中对氨气进行回收处理，或者对氨气进行分解处理的装置即可，没有特别限制。作为氨处理装置35，例如可举出氨汽提处理装置等。
[0347]
氨汽提处理装置例如为在蒸馏塔的内部设置多孔板、填充物等而成的装置，作为被处理水的含氨水从蒸馏塔的上部流入，蒸气从下部吹入，通过被处理水和蒸气接触，含氨水中的游离氨被赶出到蒸气侧。被赶出的氨气通过氨气配管氨气被送到分解处理装置，进行分解处理。作为该氨气分解处理，例如有通过填充有催化剂的催化剂反应塔而分解为无害的氮的方法、与硫酸反应而制成硫酸铵的方法等，也可以作为氨水进行回收再利用。
[0348]
本说明书包括以下所示的实施方式。
[0349]
(1)一种水处理装置，从排水中回收有价物，所述水处理装置具备：
[0350]
纳米过滤单元，其对所述排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和
[0351]
半透膜处理单元，其使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的半透膜组件，将所述nf浓缩水向所述第一空间通水，对所述第一空间加压，使所述nf浓缩水中含有的水透过所述半透膜，由此得到浓缩水，并且将所述nf浓缩水的一部分或者所述浓缩水的至少一部分向所述第二空间通水来得到稀释水。
[0352]
(2)一种水处理装置，从排水中回收有价物，所述水处理装置具备：
[0353]
纳米过滤单元，其对所述排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和
[0354]
半透膜处理单元，其使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的、连接成多级的半透膜组件，将所述nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间通水，对所述第一空间加压，使所述nf浓缩水中含有的水透过所述半透膜，由此得到浓缩水，对该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将所述nf浓缩水或者所述浓缩水的至少一部分或者从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分向各级的半透膜组件的第二空间通水来得到稀释水。
[0355]
(3)在(1)或者(2)记载的水处理装置的基础上，
[0356]
所述水处理装置还具备返送单元，所述返送单元将由所述半透膜处理单元得到的稀释水的至少一部分返送到所述纳米过滤单元的前级。
[0357]
(4)在(1)～(3)中的任一项记载的水处理装置的基础上，
[0358]
所述纳米过滤膜在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为0～20％的范围，铵离子截留率以及硫酸离子截留率为90％～100％的范围。
[0359]
(5)在(1)～(4)中的任一项记载的水处理装置的基础上，
[0360]
所述水处理装置在所述纳米过滤单元的前级还具备将所述排水的ph调整为4～8的范围的ph调整单元。
[0361]
(6)在(1)～(5)中的任一项记载的水处理装置的基础上，
[0362]
所述水处理装置在所述纳米过滤单元的前级还具备将所述排水的温度调整为20℃～35℃的范围温度的调整单元。
[0363]
(7)一种水处理方法，是从排水中回收有价物的方法，所述水处理方法包括：
[0364]
纳米过滤工序，对所述排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和
[0365]
半透膜处理工序，使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的半透膜组
件，将所述nf浓缩水向所述第一空间通水，对所述第一空间加压，使所述nf浓缩水中含有的水透过所述半透膜，由此得到浓缩水，并且将所述nf浓缩水的一部分或者所述浓缩水的至少一部分向所述第二空间通水来得到稀释水。
[0366]
(8)一种水处理方法，是从排水中回收有价物的方法，所述水处理方法包括：
[0367]
纳米过滤工序，对所述排水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水；和
[0368]
半透膜处理工序，使用具有由半透膜分隔出的第一空间和第二空间的、连接成多级的半透膜组件，将所述nf浓缩水向第一级的半透膜组件的第一空间通水，对所述第一空间加压，使所述nf浓缩水中含有的水透过所述半透膜，由此得到浓缩水，对该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件来得到浓缩水，并且将所述nf浓缩水或者所述浓缩水的至少一部分或者从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分向各级的半透膜组件的第二空间通水来得到稀释水。
[0369]
(9)在(7)或(8)记载的水处理方法的基础上，
[0370]
将在所述半透膜处理工序中得到的稀释水的至少一部分返送至所述纳米过滤工序的前级。
[0371]
(10)在(7)～(9)中的任一项记载的水处理方法的基础上，
[0372]
所述排水含有2000mg/l以上的铵离子、6000mg/l以上的硫酸离子以及5mg/l以上的二氧化硅。
[0373]
(11)在(7)或者(8)记载的水处理方法的基础上，
[0374]
所述水处理方法包括将所述排水的ph调整为7～9的范围的ph调整工序，
[0375]
在所述纳米过滤工序中，对调整了ph后的所述排水使用所述纳米过滤膜来得到所述nf透过水和所述nf浓缩水，所述排水含有1000mg/l以上的铵离子、1000mg/l以上的2价阴离子以及5mg/l以上的二氧化硅。
[0376]
(12)在(11)记载的水处理方法的基础上，
[0377]
在所述ph调整工序中将所述排水的ph调整为8～9的范围，
[0378]
所述水处理方法还包括用于对在所述纳米过滤工序中排出的氨气进行处理的氨处理工序。
[0379]
(13)在(11)或者(12)记载的水处理方法的基础上，
[0380]
所述水处理方法在所述纳米过滤工序的后级还包括对所述nf浓缩水使用半透膜来得到浓缩水和稀释水的半透膜处理工序。
[0381]
(14)在(11)～(13)中的任一项记载的水处理方法的基础上，
[0382]
所述纳米过滤膜在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为0～20％的范围，铵离子截留率以及硫酸离子截留率为90％～100％的范围。
[0383]
(15)在(1)或者(2)记载的水处理装置的基础上，
[0384]
所述水处理装置具备将所述排水的ph调整为7～9的范围的ph调整单元，
[0385]
所述纳米过滤单元是对调整了ph后的所述排水使用所述纳米过滤膜来得到所述nf透过水和所述nf浓缩水的单元，
[0386]
所述排水含有1000mg/l以上的铵离子、1000mg/l以上的2价阴离子以及5mg/l以上的二氧化硅。
[0387]
(16)在(15)记载的水处理装置的基础上，
[0388]
在所述ph调整单元中将所述排水的ph调整为8～9的范围，
[0389]
所述水处理装置还具备用于对由所述纳米过滤单元排出的氨气进行处理的氨处理单元。
[0390]
(17)在(15)或者(16)记载的水处理装置的基础上，
[0391]
在所述纳米过滤单元的后级，还具备对所述nf浓缩水使用半透膜来得到浓缩水和稀释水的半透膜处理单元。
[0392]
(18)在(15)～(17)中的任一项记载的水处理装置的基础上，
[0393]
所述纳米过滤膜在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为0～20％的范围，铵离子截留率以及硫酸离子截留率为90％～100％的范围。
[0394]
(19)一种水处理方法，是对含有氨以及二氧化硅的被处理水进行浓缩的方法，所述水处理方法包括：
[0395]
ph调整工序，将所述被处理水的ph调整为7～9的范围；和
[0396]
纳米过滤工序，对调整了ph后的所述被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水，
[0397]
所述被处理水含有1000mg/l以上的铵离子、1000mg/l以上的2价阴离子以及5mg/l以上的二氧化硅。
[0398]
(20)在(19)记载的水处理方法的基础上，
[0399]
在所述ph调整工序中将所述被处理水的ph调整为8～9的范围，
[0400]
所述水处理方法还包括用于对在所述纳米过滤工序中排出的氨气进行处理的氨处理工序。
[0401]
(21)在(19)或(20)记载的水处理方法的基础上，
[0402]
所述水处理方法在所述纳米过滤工序的后级还包括对所述nf浓缩水使用半透膜来得到浓缩水和稀释水的半透膜处理工序。
[0403]
(22)在(19)～(21)中的任一项记载的水处理方法的基础上，
[0404]
所述纳米过滤膜在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为0～20％的范围，铵离子截留率以及硫酸离子截留率为90％～100％的范围。
[0405]
(23)一种水处理装置，对含有氨以及二氧化硅的被处理水进行浓缩，所述水处理装置具备：
[0406]
ph调整单元，其将所述被处理水的ph调整为7～9的范围；和
[0407]
纳米过滤单元，其对调整了ph后的所述被处理水使用纳米过滤膜来得到nf透过水和nf浓缩水，
[0408]
所述被处理水含有1000mg/l以上的铵离子、1000mg/l以上的2价阴离子以及5mg/l以上的二氧化硅。
[0409]
(24)在(23)记载的水处理装置的基础上，
[0410]
在所述ph调整单元中将所述被处理水的ph调整为8～9的范围，
[0411]
所述水处理装置还具备用于对由所述纳米过滤单元排出的氨气进行处理的氨处理单元。
[0412]
(25)在(23)或(24)记载的水处理装置的基础上，
[0413]
所述水处理装置在所述纳米过滤单元的后级还具备对所述nf浓缩水使用半透膜
来得到浓缩水和稀释水的半透膜处理单元。
[0414]
(26)在(23)～(25)中的任一项记载的水处理装置的基础上，
[0415]
所述纳米过滤膜在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为0～20％的范围，铵离子截留率以及硫酸离子截留率为90％～100％的范围。
[0416]
[实施例]
[0417]
以下，列举实施例以及比较例，更具体详细地说明本发明，但本发明不限定于以下的实施例。
[0418]
＜实施例1＞
[0419]
使用螺旋型nf膜(在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为15％、铵离子截留率以及硫酸离子截留率为99％的膜)，将铵离子浓度4500mg/l、硫酸离子浓度12000mg/l、二氧化硅浓度30mg/l的被处理水(含氨排水)进行了浓缩。此时，使被处理水的ph在4～9的范围内变动。通过钼黄吸光光度法对nf膜通水后的被处理水、浓缩水、透过水中的二氧化硅浓度进行了测定。根据各二氧化硅浓度计算出二氧化硅截留率。截留率由下式计算：截留率％＝(1－(nf透过水二氧化硅浓度/nf供给水二氧化硅浓度))
×
100。以供给水量840l/h、nf浓缩水量720l/h、nf透过水量120l/h进行了nf膜的运转条件。在图17中示出二氧化硅的截留率的结果。
[0420]
此外，在表1中示出半透膜组件中的浓缩水的铵离子浓度相对于使用图2的水处理装置2以基于nf膜的回收率60％进行浓缩、在后级的半透膜组件中浓缩至二氧化硅的析出浓度即120mg/l的情况下的各ph条件(水温25
±
1℃)下的被处理水中的铵离子浓度的倍率。半透膜组件的稀释水向nf膜组件前级的返送率设为了100％。
[0421]
[表1]
[0422]
被处理水ph[-]456789最终浓缩水浓度倍率[倍]11.91313.914.922.8＞25
[0423]
如图17所示，被处理水的ph越增加，nf膜的二氧化硅的截留率越降低，二氧化硅逃逸到nf膜的透过侧。即，可以浓缩其他共存浓缩对象物质，而不浓缩nf浓缩水侧的二氧化硅浓度。如表1所示，被处理水的ph变高，二氧化硅的截留率降低，由此最终浓缩水的浓度也能够升高。在ph9，在本次的浓度条件下，能够浓缩至超过硫酸铵的溶解度的浓度。
[0424]
＜实施例2＞
[0425]
使用nf膜，将铵离子浓度4500mg/l、硫酸离子浓度12000mg/l、二氧化硅浓度30mg/l的被处理水在ph7、水温25
±
1℃以基于nf膜的回收率60％进行浓缩，在后级的半透膜组件中浓缩至二氧化硅的析出浓度即120mg/l。在表2中示出半透膜组件的浓缩水的铵离子浓度相对于将返送到nf膜的前级的半透膜组件的稀释水的返送率变更为了0％、50％、100％的这3种模式的情况下的被处理水中的铵离子浓度的倍率。
[0426]
[表2]
[0427]
稀释水返送率[％]050100最终浓缩水浓度倍率[倍]9.512.214.9
[0428]
如表2所示，在半透膜组件的稀释水返送量为0％的情况下，半透膜组件的最终浓缩水的浓缩倍率为9.5倍，但若将返送率设为50％、100％，则最终浓缩水中的铵离子浓度分别为高达12.2倍、14.9倍。
[0429]
这样，通过实施例的装置以及方法，能够以高浓度从含氨排水中回收有价物。
[0430]
＜实施例3＞
[0431]
使用螺旋型nf膜(在膜表面有效压力1mpa、25℃、ph7的条件下，二氧化硅截留率为15％、铵离子截留率以及硫酸离子截留率为99％的膜)，将铵离子浓度16500mg/l、二氧化硅浓度30mg/l的被处理水(含氨排水)进行了浓缩。此时，使被处理水的ph在4～9的范围内变动。通过钼黄吸光光度法对nf膜通水后的被处理水、浓缩水、透过水中的二氧化硅浓度进行了测定。根据各二氧化硅浓度计算出二氧化硅截留率。截留率由下式计算：截留率％＝(1－(nf透过水二氧化硅浓度/nf供给水二氧化硅浓度))
×
100。以供给水量840l/h、nf浓缩水量720l/h、nf透过水量120l/h进行了nf膜的运转条件。在图18中示出二氧化硅的截留率的结果。
[0432]
此外，在表3中示出半透膜组件中的浓缩水的铵离子浓度相对于使用图10的水处理装置10，以nf膜的回收率60％进行浓缩，在后级的半透膜组件中浓缩至二氧化硅的析出浓度即120mg/l的情况下的各ph条件(水温25
±
1℃)下的被处理水中的铵离子浓度的倍率。半透膜组件的稀释水向nf膜组件前级的返送率设为了100％。
[0433]
[表3]
[0434]
被处理水ph[-]456789最终浓缩水浓度倍率[倍]11.91313.914.922.8＞25
[0435]
如图18所示，被处理水的ph越增加，nf膜的二氧化硅的截留率越降低，二氧化硅逃逸到nf膜的透过侧。即，可以浓缩其他共存浓缩对象物质，而不浓缩nnf浓缩水侧的二氧化硅浓度。如表3所示，被处理水的ph变高，二氧化硅的截留率降低，由此最终浓缩水的浓度也能够升高。在ph9，在本次的浓度条件下，能够浓缩至超过硫酸铵的溶解度的浓度。
[0436]
这样，通过实施例的装置以及方法，能够降低二氧化硅浓度而浓缩含有氨以及二氧化硅的被处理水(含氨排水)。
[0437]
(标号说明)
[0438]
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18 水处理装置
[0439]
10、10a、10b、10c 膜组件
[0440]
11 纳米过滤装置
[0441]
12、12a、12b、12c 半透膜
[0442]
13 ph调整装置
[0443]
14、14a、14b、14c 第一空间
[0444]
15 温度调整装置
[0445]
16、16a、16b、16c 第二空间
[0446]
18、21 泵
[0447]
20 逆变器
[0448]
22、22a、22b、22c、23、32、32a、32b、32c 阀
[0449]
24、25、26、27、28、29、30、31、33、34、36、37、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、59、61、63、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、88、90、92、94、96、98、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126 配管
[0450]
35 氨处理装置
[0451]
60a、60b、60c、62a、62b、62c 稀释水槽
[0452]
84 nf浓缩水槽
[0453]
86 浓缩水槽
[0454]
100、100a、100b、100c、100d 膜组件单元。