本發(fā)明涉及使包含Ca離子(Ca2+)、硫酸離子(SO42-)以及碳酸離子的被處理水再生的水處理方法以及水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):已知在工廠廢水、坑水、下水中包含豐富的離子。另外,在冷卻塔中,在從鍋爐等排出的高溫的廢氣與冷卻水之間進行熱交換。通過該熱交換,冷卻水的一部分成為蒸氣,因此冷卻水中的離子被濃縮。因此,從冷卻塔排出的冷卻水(排污水)成為離子濃度較高的狀態(tài)。包含大量離子的水在被實施了脫鹽處理之后排放到環(huán)境中。作為實施脫鹽處理的裝置,已知有反浸透膜裝置、納濾膜裝置、離子交換裝置等。在上述的水中所包含的離子內(nèi),Na+、K+、NH4+等1價陽離子、Cl-、NO3-等陰離子是向水中的溶解度較高的離子。另一方面,Ca2+等2價金屬離子、SO42-、CO32-等陰離子是構(gòu)成水垢(scale)的成分。構(gòu)成水垢的成分的鹽相對于水的溶解度較低,因此容易作為水垢而析出。尤其是在上述的坑水、工業(yè)廢水、冷卻塔的排污水中包含豐富的Ca2+、SO42-、碳酸離子(CO32-、HCO3-)。作為性狀的一例,pH為8,Na離子為20mg/L,K離子為5mg/L,Ca離子為50mg/L,Mg離子為15mg/L,HCO3離子為200mg/L,Cl離子為200mg/L,SO4離子為120mg/L,PO4離子為5mg/L。在這些中,Ca離子、Mg離子、SO4離子、HCO3離子濃度高,通過它們進行反應(yīng)而生成水垢(CaSO4、CaCO3等)。當在實施上述的脫鹽處理的裝置內(nèi)產(chǎn)生水垢時,會導(dǎo)致處理能力降低。因此,謀求不產(chǎn)生水垢地實施脫鹽處理。在此,作為使用水冷式冷卻塔的成套設(shè)備的例子,例如存在發(fā)電設(shè)備(存在售電用途的商業(yè)用、廠內(nèi)電力利用的工業(yè)用發(fā)電設(shè)備。發(fā)電為火力、地?zé)岬?、具有發(fā)電設(shè)備及冷卻設(shè)備的成套設(shè)備等。另外,作為成套設(shè)備,存在通常的化學(xué)成套設(shè)備、鋼鐵成套設(shè)備、采礦成套設(shè)備、油田成套設(shè)備、氣田成套設(shè)備以及機械成套設(shè)備等。作為去除Ca離子的方法,已知有石灰純堿(limesoda)法。在石灰純堿法中,通過向被處理水中添加碳酸鈉,使被處理水中的Ca離子作為碳酸鈣析出、沉淀,由此從水中去除Ca離子。專利文獻1公開了一種將使用石灰純堿法的化學(xué)軟化裝置、離子交換裝置、反浸透膜裝置等組合而得到的廢水處理裝置。在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:美國專利第7815804號說明書
技術(shù)實現(xiàn)要素:發(fā)明要解決的技術(shù)問題石灰純堿法為了進行處理而需要添加碳酸鈉,因而處理成本高。若是石灰純堿法,當使1mol的Ca離子沉淀為碳酸鈣時,會產(chǎn)生2mol的Na+。另一方面,在被處理水中包含SO42-的情況下,若是石灰純堿法,無法被去除。即,若是石灰純堿法,處理后的水中所包含的離子的摩爾數(shù)增加。在使用離子交換裝置去除Ca離子的情況下,也是為了處理1mol的Ca離子而會產(chǎn)生2mol的Na+,處理后的水中所包含的離子的摩爾數(shù)增加。專利文獻1的系統(tǒng)進行這樣的處理:通過反浸透膜裝置對利用石灰純堿法以及離子交換裝置處理后的水進一步去除離子成分。因此,在專利文獻1的系統(tǒng)中,由于離子的摩爾數(shù)增加,因此存在反浸透膜裝置中的浸透壓力增高、處理負荷增大這樣的問題。另外,在專利文獻1的裝置中,SO42-并未被去除,在處理水中殘留有SO42-,難以得到較高的水回收率。另外,在專利文獻1的廢水處理裝置中,在使離子交換裝置再生時,需要大量的藥品,從而處理成本較高也成為問題。本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠以較高的水回收率使包含鹽類的水再生的水處理方法以及水處理系統(tǒng)。用于解決技術(shù)問題的方案本發(fā)明的第一方案是一種水處理方法,其包括如下的工序:水垢防止劑供給工序,在該水垢防止劑供給工序中,向包含Ca離子、SO4離子以及碳酸離子的被處理水供給鈣水垢防止劑,所述鈣水垢防止劑防止包含鈣的水垢析出;脫鹽工序,該脫鹽工序在所述水垢防止劑供給工序之后,將所述被處理水分離為濃縮水與處理水,所述濃縮水濃縮有所述Ca離子、所述SO4離子以及所述碳酸離子;析晶工序,在該析晶工序中,向所述濃縮水供給石膏的晶種,從而石膏從所述濃縮水中析晶;pH計測工序,在該pH計測工序中,對所述析晶工序中的所述濃縮水的pH進行計測;以及供給量控制工序,在該供給量控制工序中,在所述計測出的pH處于所述鈣水垢防止劑的水垢防止功能降低的pH范圍內(nèi)的情況下,使所述石膏的晶種的供給量降低,在所述計測出的pH比所述pH范圍高的情況下,使所述石膏的晶種的供給量增大。本發(fā)明的第二方案是一種水處理系統(tǒng),其具備:水垢防止劑供給部,其向包含Ca離子、SO4離子以及碳酸離子的被處理水供給鈣水垢防止劑,所述鈣水垢防止劑防止包含鈣的水垢析出;脫鹽部,其設(shè)置在所述水垢防止劑供給部的下游側(cè),且將所述被處理水分離為濃縮水與處理水,所述濃縮水濃縮有所述Ca離子、所述SO4離子以及所述碳酸離子;析晶部,其設(shè)置在所述脫鹽部的下游側(cè),且具有使石膏從所述濃縮水中析晶的析晶槽與向所述析晶槽供給石膏的晶種的晶種供給部;pH計測部,其對所述析晶槽內(nèi)的所述濃縮水的pH進行計測;以及控制部,在由所述pH計測部計測出的pH處于所述鈣水垢防止劑的水垢防止功能降低的pH范圍內(nèi)的情況下,所述控制部使所述石膏的晶種的供給量降低,在由所述pH計測部計測出的pH比所述pH范圍高的情況下,所述控制部使所述石膏的晶種的供給量增大。在第一方案以及第二方案中,利用鈣水垢防止劑的效果,能夠防止脫鹽部以及脫鹽工序中的水垢產(chǎn)生。另外,通過在析晶部以及析晶工序中向濃縮水添加石膏的晶種,從而即便存在水垢防止劑,也能夠使石膏析晶而從被處理水中分離。其結(jié)果是,能夠以較高的水回收率對包含Ca離子以及SO4離子的被處理水進行處理,能夠降低運轉(zhuǎn)成本。此外,還起到能夠回收高純度的石膏這樣的效果。另外,由于有效地供給石膏的晶種,因此能夠削減石膏的晶種使用量。本發(fā)明的第三方案是一種水處理方法,其包括如下的工序:第一水垢防止劑供給工序,在該第一水垢防止劑供給工序中,向包含Ca離子、SO4離子、碳酸離子以及二氧化硅的被處理水供給鈣水垢防止劑,所述鈣水垢防止劑是防止包含鈣的水垢析出的水垢防止劑;第一pH調(diào)整工序,在該第一pH調(diào)整工序中,將所述被處理水調(diào)整為所述二氧化硅能夠溶解于所述被處理水中的pH;第一脫鹽工序,該第一脫鹽工序在所述第一水垢防止劑供給工序以及所述第一pH調(diào)整工序之后,將所述被處理水分離為第一濃縮水與處理水,所述第一濃縮水濃縮有所述Ca離子、所述SO4離子、所述碳酸離子以及所述二氧化硅;第一析晶工序,在該第一析晶工序中,向所述第一濃縮水供給石膏的晶種,從而石膏從所述第一濃縮水中析晶;第一pH計測工序,在該第一pH計測工序中,對所述第一析晶工序中的所述第一濃縮水的pH進行計測;以及第一供給量控制工序,在該第一供給量控制工序中,在所述計測出的pH處于所述鈣水垢防止劑的水垢防止功能降低的pH范圍內(nèi)的情況下,使所述石膏的晶種的供給量降低,在所述計測出的pH比所述pH范圍高的情況下,使所述石膏的晶種的供給量增大。本發(fā)明的第四方案是一種水處理系統(tǒng),其具備:第一水垢防止劑供給部,其向包含Ca離子、SO4離子、碳酸離子以及二氧化硅的被處理水供給鈣水垢防止劑,所述鈣水垢防止劑是防止包含鈣的水垢析出的水垢防止劑;第一pH調(diào)整部,其向所述被處理水供給pH調(diào)整劑,將所述被處理水的pH調(diào)整為所述二氧化硅能夠溶解于所述被處理水中的值;第一脫鹽部,其設(shè)置在所述第一水垢防止劑供給部以及所述第一pH調(diào)整部的下游側(cè),且將所述被處理水分離為第一濃縮水與處理水,所述第一濃縮水濃縮有所述Ca離子、所述SO4離子、所述碳酸離子以及所述二氧化硅;第一析晶部,其設(shè)置在所述第一脫鹽部的下游側(cè),且具有使石膏從所述第一濃縮水中析晶的第一析晶槽與向所述第一析晶槽供給石膏的晶種的第一晶種供給部;第一pH計測部,其對所述第一析晶槽內(nèi)的所述第一濃縮水的pH進行計測;以及第一控制部,在由所述第一pH計測部計測出的pH處于所述鈣水垢防止劑的水垢防止功能降低的pH范圍內(nèi)的情況下,所述第一控制部使所述石膏的晶種的供給量降低,在由所述第一pH計測部計測出的pH比所述pH范圍高的情況下,所述第一控制部使所述石膏的晶種的供給量增大。根據(jù)第三方案以及第四方案,通過添加鈣水垢防止劑并且調(diào)整為二氧化硅能夠溶解的pH來實施水處理,因此能夠防止第一脫鹽部以及第一脫鹽工序中的水垢產(chǎn)生。另外,通過在第一析晶部以及第一析晶工序中向第一濃縮水添加石膏的晶種,從而即便存在水垢防止劑,也能夠使石膏析晶而從被處理水中分離。其結(jié)果是,能夠防止水垢產(chǎn)生,且能夠以較高的水回收率對包含Ca離子、SO4離子、碳酸離子以及二氧化硅的被處理水進行處理。另外,能夠降低處理所需要的藥品量、運轉(zhuǎn)所需要的動力,維修也變得容易,因此能夠降低運轉(zhuǎn)成本。本發(fā)明的第五方案是一種水處理方法,其包括如下的工序:第二水垢防止劑供給工序,在該第二水垢防止劑供給工序中,向包含Ca離子、SO4離子、碳酸離子以及二氧化硅的被處理水供給鈣水垢防止劑和二氧化硅水垢防止劑,所述鈣水垢防止劑是防止包含鈣的水垢析出的水垢防止劑,所述二氧化硅水垢防止劑是防止二氧化硅析出的水垢防止劑;第二脫鹽工序,該第二脫鹽工序在所述第二水垢防止劑供給工序之后,將所述被處理水分離為第二濃縮水與處理水,所述第二濃縮水濃縮有所述Ca離子、所述SO4離子、所述碳酸離子以及所述二氧化硅;第二析晶工序,在該第二析晶工序中,向所述第二濃縮水供給石膏的晶種,從而石膏從所述第二濃縮水中析晶;第二pH計測工序,在該第二pH計測工序中,對所述第二析晶工序中的所述第二濃縮水的pH進行計測;以及第二供給量控制工序,在第二供給量控制工序中,在所述計測出的pH處于所述鈣水垢防止劑的水垢防止功能降低的pH范圍內(nèi)的情況下,使所述石膏的晶種的供給量降低,在所述計測出的pH比所述pH范圍高的情況下,使所述石膏的晶種的供給量增大。本發(fā)明的第六方案是一種水處理系統(tǒng),其具備:第二水垢防止劑供給部,其向包含Ca離子、SO4離子、碳酸離子以及二氧化硅的被處理水供給鈣水垢防止劑和二氧化硅水垢防止劑,所述鈣水垢防止劑是防止包含鈣的水垢析出的水垢防止劑,所述二氧化硅水垢防止劑是防止二氧化硅析出的水垢防止劑;第二脫鹽部,其設(shè)置在所述第二水垢防止劑供給部的下游側(cè),且將所述被處理水分離為第二濃縮水與處理水,所述第二濃縮水濃縮有所述Ca離子、所述SO4離子以及所述二氧化硅;第二析晶部,其設(shè)置在所述第二脫鹽部的下游側(cè),且具有使石膏從所述第二濃縮水中析晶的第二析晶槽與向所述第二析晶槽供給石膏的晶種的第二晶種供給部;第二pH計測部,其對所述第二析晶槽內(nèi)的所述第二濃縮水的pH進行計測;以及第二控制部,在由所述第二pH計測部計測出的pH處于所述鈣水垢防止劑的水垢防止功能降低的pH范圍內(nèi)的情況下,所述第二控制部使所述石膏的晶種的供給量降低,在由所述第二pH計測部計測出的pH比所述pH范圍高的情況下,所述第二控制部使所述石膏的晶種的供給量增大。在第五方案以及第六方案中,利用鈣水垢防止劑以及二氧化硅水垢防止劑的效果,能夠防止第二脫鹽部以及第二脫鹽工序中的水垢產(chǎn)生。另外,通過在第一析晶部以及第一析晶工序中向第一濃縮水添加石膏的晶種,從而即便存在水垢防止劑,也能夠使石膏析晶而從被處理水中分離。其結(jié)果是,能夠以較高的水回收率對包含Ca離子、SO4離子以及二氧化硅的被處理水進行處理,能夠降低運轉(zhuǎn)成本。此外,還起到能夠回收高純度的石膏這樣的效果。在本發(fā)明中,能夠在被處理水的流通方向上對第三方案及第五方案的水處理方法以及第四方案及第六方案的水處理系統(tǒng)進行組合來實施水處理。在上述方案中,優(yōu)選包括如下的工序:第二pH計測工序,在該第二pH計測工序中,對所述第二析晶工序中的所述第二濃縮水的pH進行計測;以及第二供給量控制工序,在該第二供給量控制工序中,在所述計測出的pH處于所述鈣水垢防止劑的水垢防止功能降低的pH范圍內(nèi)的情況下,使所述石膏的晶種的供給量降低,在所述計測出的pH比所述pH范圍高的情況下,使所述石膏的晶種的供給量增大。在該情況下,優(yōu)選為,在所述第一分離工序中分離出的所述石膏被用作所述石膏的晶種。優(yōu)選為,在所述第二分離工序中分離出的所述石膏被用作所述石膏的晶種。另外,優(yōu)選為,在所述第一析晶工序之后包括第一濃度計測工序,在該第一濃度計測工序中,對所述第一濃縮水中的所述Ca離子的濃度與硫酸離子的濃度中的至少一方進行計測,所述第一供給量控制工序根據(jù)在所述第一濃度計測工序中計測出的所述Ca離子的濃度與硫酸離子的濃度中的至少一方,來控制所述石膏的晶種的供給量。優(yōu)選為,在所述第二析晶工序之后包括第二濃度計測工序,在該第二濃度計測工序中,對所述第二濃縮水中的所述Ca離子的濃度與硫酸離子的濃度中的至少一方進行計測,所述第二供給量控制工序根據(jù)在所述第二濃度計測工序中計測出的所述Ca離子的濃度與硫酸離子的濃度中的至少一方,來控制所述石膏的晶種的供給量。在上述方案中,優(yōu)選為,包括:第二pH計測部,其對所述第二析晶槽內(nèi)的所述第二濃縮水的pH進行計測;以及第二控制部,在由所述第二pH計測部計測出的pH處于所述鈣水垢防止劑的水垢防止功能降低的pH范圍內(nèi)的情況下,所述第二控制部使所述石膏的晶種的供給量降低,在由所述第二pH計測部計測出的pH比所述pH范圍高的情況下,所述第二控制部使所述石膏的晶種的供給量增大。在該情況下,優(yōu)選為,由所述第一分離部分離出的所述石膏被用作所述石膏的晶種。優(yōu)選為,由所述第二分離部分離出的所述石膏被用作所述石膏的晶種。另外,優(yōu)選為,在所述第一析晶部的下游側(cè)具備第一濃度計測部,所述第一濃度計測部對所述第一濃縮水中的所述Ca離子的濃度與硫酸離子的濃度中的至少一方進行計測,所述第一控制部根據(jù)由所述第一濃度計測部計測出的所述Ca離子的濃度與硫酸離子的濃度中的至少一方,來控制所述石膏的晶種的供給量。優(yōu)選為,在所述第二析晶部的下游側(cè)具備第二濃度計測部,所述第二濃度計測部對所述第二濃縮水中的所述Ca離子的濃度與硫酸離子的濃度中的至少一方進行計測,所述第二控制部根據(jù)由所述第二濃度計測部計測出的所述Ca離子的濃度與硫酸離子的濃度中的至少一方,來控制所述石膏的晶種的供給量。根據(jù)上述方案,由于有效地供給石膏的晶種,因此能夠削減石膏的晶種使用量。在上述方案中,優(yōu)選為,包括第三pH調(diào)整工序,在該第三pH調(diào)整工序中,將所述第二濃縮水調(diào)整為碳酸鈣能夠溶解的pH,在所述第二析晶工序中,將在所述第一分離工序中分離出的所述石膏供給至通過所述第三pH調(diào)整工序調(diào)整了pH的所述第二濃縮水中。在上述方案中,優(yōu)選為,所述第二pH調(diào)整部將所述第二濃縮水調(diào)整為碳酸鈣能夠溶解的pH,將由所述第一分離部分離出的所述石膏供給至所述第二析晶部。根據(jù)上述方案,能夠在水處理的過程中回收高純度的石膏。發(fā)明效果在本發(fā)明的水處理系統(tǒng)以及水處理方法中,能夠防止處理中的碳酸鈣等的水垢產(chǎn)生,且能夠?qū)a2+以及SO42-作為石膏而從被處理水中去除,因此能夠進一步提高水回收率。通過本發(fā)明處理過的水在下游側(cè)的離子的摩爾數(shù)大幅降低,因此使位于下游的脫鹽部的動力大幅降低。此外,本發(fā)明還起到能夠使高純度的石膏析晶并回收這樣的效果。附圖說明圖1是第一參考實施方式所涉及的水處理系統(tǒng)的概要圖。圖2是石膏析出量的pH依賴性的模擬結(jié)果。圖3是碳酸鈣析出量的pH依賴性的模擬結(jié)果。圖4是表示二氧化硅溶解量的pH依賴性的曲線圖。圖5是使用石膏處于過飽和狀態(tài)的模擬水,通過改變模擬水的pH而進行了石膏析出實驗的結(jié)果。圖6是使用石膏處于過飽和狀態(tài)的模擬水,通過改變晶種的濃度而進行了石膏析出實驗的結(jié)果。圖7是在條件5下析晶出的石膏的顯微鏡照片。圖8是在條件3下析晶出的石膏的顯微鏡照片。圖9是第二參考實施方式所涉及的水處理系統(tǒng)的概要圖。圖10是第三參考實施方式的第一參考例所涉及的水處理系統(tǒng)的概要圖。圖11是第三參考實施方式的第二參考例所涉及的水處理系統(tǒng)的概要圖。圖12是第四參考實施方式所涉及的水處理系統(tǒng)的概要圖。圖13是第五參考實施方式所涉及的水處理系統(tǒng)的概要圖。圖14是對第一實施方式所涉及的水處理系統(tǒng)進行說明的概要圖。圖15是對第二實施方式所涉及的水處理系統(tǒng)進行說明的概要圖。圖16是對第三實施方式所涉及的水處理系統(tǒng)進行說明的概要圖。圖17是對第六參考實施方式所涉及的水處理系統(tǒng)進行說明的概要圖。具體實施方式成為本發(fā)明的處理對象的水(被處理水)包含Ca2+、SO42-、碳酸離子以及二氧化硅。具體而言,被處理水(原水)為坑水、下水、工廠廢水、冷卻塔的排污水等。另外,被處理水有時包含Mg離子等金屬離子。[第一參考實施方式]圖1是本發(fā)明的第一參考實施方式所涉及的水處理系統(tǒng)的概要圖。圖1的水處理系統(tǒng)1成為在被處理水的流通方向上連結(jié)有兩個水處理部的結(jié)構(gòu)。在本參考實施方式的水處理系統(tǒng)1中,根據(jù)被處理水的性狀,可以為一個水處理部,也可以連結(jié)三個以上的水處理部。每個水處理部分別從被處理水的上游側(cè)起依次具備第一脫鹽部10(10a、10b)以及第一析晶部20(20a、20b)。第一脫鹽部10a、10b的濃縮側(cè)與第一析晶部20a、20b連接。水處理部在各第一脫鹽部10(10a、10b)的上游側(cè)流路中具備第一水垢防止劑供給部30(30a、30b)以及第一pH調(diào)整部40(40a、40b)。第一水垢防止劑供給部30(30a、30b)由罐31(31a、31b)、閥V1(V1a、V1b)以及控制部32(32a、32b)構(gòu)成??刂撇?2a、32b分別與閥V1a、V1b連接。在罐31a、31b內(nèi)貯存有水垢防止劑。本參考實施方式中使用的水垢防止劑用于防止在被處理水中析出包含鈣的水垢。以下稱為“鈣水垢防止劑”。鈣水垢防止劑具有如下的功能:抑制在被處理水中生成石膏或碳酸鈣的結(jié)晶核,并且通過吸附于被處理水中所包含的石膏或碳酸鈣的結(jié)晶核(晶種、超過飽和濃度而析出的小徑的水垢等)的表面而抑制石膏或碳酸鈣的結(jié)晶生長?;蛘撸}水垢防止劑還具有使析出的結(jié)晶等被處理水中的粒子分散(防止凝聚)的功能的類型的鈣水垢防止劑。作為鈣水垢防止劑,具有膦酸系的水垢防止劑、聚羧酸系的水垢防止劑以及它們的混合物等。作為具體例,舉出FLOCON260(商品名,BWA公司制)。在被處理水中包含Mg離子的情況下,能夠使用防止在被處理水中析出包含鎂的水垢(例如氫氧化鎂)的水垢防止劑。以下稱為“鎂水垢防止劑”。作為鎂水垢防止劑,具有聚羧酸系的水垢防止劑等。作為具體例,舉出FLOCON295N(商品名、BWA公司制)。在圖1中,在各位置僅圖示出一個第一水垢防止劑供給部30a、30b,但在投入多個種類的水垢防止劑的情況下,優(yōu)選設(shè)置多個第一水垢防止劑供給部。在該情況下,在各個罐中,按照種類而分開收納水垢防止劑。第一pH調(diào)整部40(40a、40b)由罐41(41a、41b)、閥V2(V2a、V2b)、控制部42(42a、42b)以及pH計43(43a、43b)構(gòu)成。在罐41a、41b內(nèi)貯存有堿作為pH調(diào)整劑。堿例如是氫氧化鈣、氫氧化鈉。尤其是氫氧化鈣,由于在后述的析晶工序中Ca離子會被作為石膏回收,因此能夠降低到達下游側(cè)的脫鹽部的離子量,因而是優(yōu)選的。控制部42a、42b分別與閥V2a、V2b以及pH計43a、43b連接。在圖1中,第一脫鹽部10a、10b為反浸透膜裝置。此外,第一脫鹽部10a、10b能夠采用電透析裝置(ED)、極性轉(zhuǎn)換式電透析裝置(EDR)、電再生式純水裝置(EDI)、離子交換裝置(IEx)、靜電脫鹽裝置(CDI)、納米過濾器(NF)、蒸發(fā)器等。在此,在納米過濾器(NF)、電透析裝置(ED)、極性轉(zhuǎn)換式電透析裝置(EDR)、電再生式純水裝置(EDI)、靜電脫鹽裝置(CDl)中,選擇性地去除水垢成分(2價離子、Ca2+、Mg2+等),并使Na+以及Cl-等1價離子透過。若使用這些脫鹽裝置,則能夠抑制濃縮水中的成為水垢成分的離子的離子濃度的濃縮,因此能夠?qū)崿F(xiàn)水回收率的提高、節(jié)能化(例如泵動力的削減等)。另外,在被處理水是冷卻塔排污水的情況下,再生水無需是純水,只要能去除水垢成分(2價離子、Ca2+、Mg2+等)即可,因此具有利用納米過濾器(NF)等的優(yōu)點。在圖1中,僅示出一個第一脫鹽部10a、10b,但也可以構(gòu)成為沿被處理水的流通方向并聯(lián)或串聯(lián)地連結(jié)多個脫鹽裝置。第一析晶部20(20a、20b)由第一析晶槽21(21a、21b)以及第一晶種供給部22(22a、22b)構(gòu)成。第一晶種供給部22a、22b分別與第一析晶槽21a、21b連接。第一晶種供給部22a、22b具有晶種罐23(23a、23b)、閥V3(V3a、V3b)以及控制部24(24a、24b)??刂撇?4a、24b分別與閥V3a、V3b連接。晶種罐23a、23b貯存石膏粒子來作為晶種。在圖1的水處理系統(tǒng)1中,也可以在各個第一析晶部20a、20b的下游側(cè)設(shè)置第一沉淀部50(50a、50b)。第一沉淀部50a、50b分別具備第一沉淀槽51(51a、51b)以及第一過濾裝置52(52a、52b)。水處理系統(tǒng)1在位于最下游的第一析晶部20b的被處理水下游側(cè)具備下游側(cè)脫鹽部60。在圖1中,下游側(cè)脫鹽部60是反浸透膜裝置。下游側(cè)脫鹽部60能夠采用電透析裝置(ED)、極性轉(zhuǎn)換式電透析裝置(EDR)、電再生式純水裝置(EDI)、離子交換裝置、靜電脫鹽裝置(CDI)、納米過濾器(NF)、蒸發(fā)器等。在水處理系統(tǒng)1中,在位于被處理水的最上游的第一水垢防止劑供給部30a以及第一pH調(diào)整部40a的上游處設(shè)置有沉淀槽71以及過濾裝置72來作為第一上游側(cè)沉淀部70。沉淀槽71以及過濾裝置72是與第一沉淀部50的第一沉淀槽51以及第一過濾裝置52相同的結(jié)構(gòu)。尤其是在被處理水中包含Mg離子的情況下,第一上游側(cè)沉淀部能夠采用沿被處理水的流通方向串聯(lián)地連接多個沉淀槽71的結(jié)構(gòu)。在圖1所示的水處理系統(tǒng)1中,在第一上游側(cè)沉淀部70的上游側(cè)也可以設(shè)置第一脫氣部73。具體而言,第一脫氣部73是具備去除二氧化碳的填充劑的脫氣塔或者分離膜。在第一脫氣部73的被處理水上游側(cè)也可以設(shè)置將被處理水調(diào)整為使碳酸離子以CO2的狀態(tài)存在的pH的pH調(diào)整部(未圖示)。第一脫氣部73也可以設(shè)置在第一上游側(cè)沉淀部70的被處理水下游側(cè)且第一水垢防止劑供給部30a以及第一pH調(diào)整部40a的上游側(cè)。也可以在第一脫鹽部10與第一析晶部20之間的流路中、第一析晶部20與第一沉淀部50之間的流路中以及第一沉淀部50的下游側(cè)且與第一脫鹽部10b或者下游側(cè)脫鹽部60之間的流路中設(shè)置與第一脫氣部73相同結(jié)構(gòu)的脫氣部。在被處理水中的Ca離子濃度較高的情況下,也可以在過濾裝置72的下游且位于最上游的第一水垢防止劑供給部30a以及第一pH調(diào)整部40a的上游處設(shè)置離子交換裝置(未圖示)。離子交換裝置例如是離子交換樹脂塔、離子交換膜裝置。當向第一脫鹽部10a流入的被處理水中的石膏已經(jīng)成為過飽和時,由于在第一脫鹽部10a中離子進一步被濃縮,因此石膏濃度成為更高的狀態(tài)。在該情況下,不僅需要投入大量的鈣水垢防止劑,而且有可能發(fā)生石膏濃度增加到鈣水垢防止劑發(fā)揮效果的程度以上而導(dǎo)致在第一脫鹽部10a內(nèi)產(chǎn)生水垢。因此,在原水(被處理水)中的石膏為過飽和的情況下,也可以在最上游的第一水垢防止劑供給部30a以及第一pH調(diào)整部40a的上游設(shè)置與上述的第一析晶槽21a、21b相同結(jié)構(gòu)的上游側(cè)析晶部(未圖示),在使石膏濃度降低之后將被處理水送至第一脫鹽部10a。以下,說明使用第一參考實施方式的水處理系統(tǒng)1對被處理水進行處理的方法。首先,對水中的石膏、二氧化硅以及碳酸鈣的析出行為進行說明。圖2是石膏析出量的pH依賴性的模擬結(jié)果。圖3是碳酸鈣析出量的pH依賴性的模擬結(jié)果。在該圖中,橫軸為pH,縱軸分別為石膏或碳酸鈣的析出量(mol)。模擬使用OLI公司制的模擬軟件在如下條件下進行:向水中分別混合0.1mol/L的各固體成分,添加H2SO4作為酸,并添加Ca(OH)2作為堿。圖4是表示二氧化硅溶解量的pH依賴性的曲線圖(出處:美國專利第7815804號說明書的圖4)。在該圖中,橫軸為pH,縱軸為二氧化硅的溶解量(mg/L)。根據(jù)圖2可知,石膏析出不存在pH依賴性,在整個pH區(qū)域中析出。但是,當添加鈣水垢防止劑后,在高pH區(qū)域中,石膏以溶解于水中的狀態(tài)存在。根據(jù)圖3可知,碳酸鈣在pH超過5時析出。根據(jù)圖4可知,二氧化硅在pH成為10以上時存在溶解于水中的趨勢。<前處理>在被處理水為工業(yè)廢水等的情況下,在被處理水流入第一上游側(cè)沉淀部70之前,實施用于去除被處理水中的油分、浮游粒子等的工序、通過生物處理或化學(xué)氧化處理去除有機物的工序。<第一脫氣工序>在圖1的水處理系統(tǒng)1中,流入第一脫氣部73之前的被處理水被調(diào)整為低pH。被處理水中的碳酸根據(jù)被處理水的pH而成為以下的平衡狀態(tài)?!净瘜W(xué)式1】在pH較低為6.5以下的情況下,在被處理水中主要以HCO3-以及CO2的狀態(tài)存在。包含CO2的被處理水向第一脫氣部73流入。CO2在第一脫氣部73中從被處理水中被去除。若預(yù)先將被處理水調(diào)整為碳酸離子作為CO2而存在的pH,則能夠高效地去除二氧化碳。通過第一脫氣工序而降低了碳酸離子濃度的被處理水被送至第一上游側(cè)沉淀部70。<第一上游側(cè)沉淀工序>在第一上游側(cè)沉淀部70中,Ca離子以及碳酸離子作為碳酸鈣而預(yù)先從被處理水中被去除一部分。在被處理水中包含Ca離子以外的金屬離子的情況下,在第一上游側(cè)沉淀部70中,金屬離子作為向水中的溶解性較低的金屬化合物而被預(yù)先從被處理水中粗去除。該金屬化合物主要為金屬氫氧化物,但有時也包含碳酸鹽。在沉淀槽71中向被處理水投入Ca(OH)2以及陰離子系聚合物(三菱重工機電一體化系統(tǒng)(有限公司)制,商品名:ヒシフロックH305),沉淀槽71內(nèi)的pH被管理為4以上且12以下,優(yōu)選被管理為8.5以上且12以下。如圖3所示,在該pH區(qū)域中,碳酸鈣的溶解度較低。當碳酸鈣成為過飽和時,碳酸鈣析出并沉淀到沉淀槽71的底部。金屬化合物的溶解度依賴于pH。越為酸性,則金屬離子向水中的溶解度越高。在上述的pH區(qū)域中,大多金屬化合物的溶解度變低。在上述pH區(qū)域中,向水中的溶解度較低的金屬化合物在沉淀槽71內(nèi)凝聚,并沉淀到沉淀槽71的底部。沉淀后的碳酸鈣以及金屬化合物從沉淀槽71的底部排出。Mg離子相對于水形成難溶性的鹽,因此是容易作為水垢而析出的成分。Mg(OH)2在pH為10以上時析出。在利用本參考實施方式的水處理系統(tǒng)1對包含Mg離子的被處理水進行處理的情況下,將沉淀槽71中的被處理水的pH調(diào)整為鎂化合物(主要是氫氧化鎂)析出的pH。具體而言,被處理水的pH被調(diào)整為10以上,優(yōu)選pH被調(diào)整為10.5以上,更優(yōu)選pH被調(diào)整為11以上。這樣,鎂化合物從被處理水中析出,并沉淀到沉淀槽71的底部而被去除。其結(jié)果是,被處理水中的Mg離子被粗去除,使被處理水中的Mg離子濃度降低。在上述的情況下,從第一上游側(cè)沉淀部70排出后的被處理水優(yōu)選調(diào)整為上述的鎂化合物能夠溶解的pH。具體而言,調(diào)整為pH小于10。這樣,能夠防止在下游側(cè)的裝置以及工序中、尤其是在第一脫鹽部10a以及第一脫鹽工序中生成水垢。在設(shè)置多段沉淀槽71的情況下,能夠可靠地去除被處理水中的Mg離子,從而使送至下游側(cè)的被處理水中的Mg離子濃度降低。作為被處理水的沉淀槽71內(nèi)的上清液被從沉淀槽71排出。向被排出的被處理水中添加FeCl3,上清液中的碳酸鈣、金屬化合物等的固成分與Fe(OH)3凝聚。被處理水被送至過濾裝置72。經(jīng)由過濾裝置72去除在Fe(OH)3的作用下凝聚了的固成分。在實施了第一上游側(cè)沉淀工序后實施第一脫氣工序的情況下,被處理水的pH被調(diào)整為碳酸離子能夠作為CO2存在的pH,具體而言調(diào)整為6.5以下。需要說明的是,根據(jù)被處理水的性狀,也可以省略上述第一脫氣工序以及第一上游側(cè)沉淀工序。在設(shè)置了離子交換裝置的情況下,通過離子交換裝置而去除被處理水中的Ca離子。在被處理水中包含Mg離子的情況下,Mg離子也被離子交換裝置去除。在原水中的石膏為過飽和的情況下,在接著過濾裝置72設(shè)置的上游側(cè)析晶部向被處理水中投入石膏的晶種,石膏析晶而使被處理水中的石膏濃度降低。石膏濃度降低了的被處理水被送至第一脫鹽部10a。<第一水垢防止劑供給工序>第一水垢防止劑供給部30a的控制部32a將閥V1a開放,從罐31a向被處理水供給規(guī)定量的鈣水垢防止劑??刂撇?2a以使鈣水垢防止劑的濃度成為根據(jù)被處理水的性狀而設(shè)定的規(guī)定值的方式調(diào)整閥V1a的開度。在被處理水中包含Mg離子的情況下,在第一水垢防止劑供給工序中,通過與上述相同的方法向被處理水供給鎂水垢防止劑。在該情況下,在多個第一水垢防止劑供給部的罐中分別收納鈣水垢防止劑以及鎂水垢防止劑,各控制部對鈣水垢防止劑以及鎂水垢防止劑的供給量進行調(diào)整。<第一pH調(diào)整工序>第一pH調(diào)整部40a的控制部42a將第一脫鹽部10a入口處的被處理水的pH管理為二氧化硅能夠在被處理水中溶解的值。具體而言,將被送至第一脫鹽部10a的被處理水的pH調(diào)整為10以上,優(yōu)選調(diào)整為10.5以上,更優(yōu)選調(diào)整為11以上。pH計43a對第一脫鹽部10a入口處的被處理水的pH進行計測??刂撇?2a以使pH計43a的計測值成為規(guī)定的pH管理值的方式調(diào)整閥V2a的開度,并從罐41a向被處理水投入堿。<第一脫鹽工序>在第一脫鹽部10a中,對調(diào)整了pH后的被處理水進行處理。在第一脫鹽部10a為反浸透膜裝置的情況下,通過了反浸透膜的水作為處理水而被回收。被處理水中所包含的離子以及水垢防止劑無法透過反浸透膜。因此,反浸透膜的非透過側(cè)成為離子濃度較高的濃縮水。例如在使用靜電脫鹽裝置等其他的脫鹽裝置的情況下,被處理水也分離為處理水和離子濃度較高的濃縮水(第一濃縮水)。通過第一脫鹽工序,如圖4所示,二氧化硅以溶解于被處理水中的狀態(tài)包含在第一濃縮水中。即便在第一濃縮水中的石膏以及碳酸鈣濃縮為飽和濃度以上的情況下,也能夠利用鈣水垢防止劑來抑制水垢產(chǎn)生。在被處理水中包含Mg離子的情況下,通過第一脫鹽工序,第一濃縮水中所包含的Mg離子濃度增加。但是,利用鎂水垢防止劑能夠抑制產(chǎn)生包含鎂的水垢。第一濃縮水被朝向第一析晶部20a送給。<第一析晶工序>從第一脫鹽部10a排出的第一濃縮水貯存于第一析晶部20a的第一析晶槽21a。第一晶種供給部22a的控制部24a將閥V3a開放,從罐23a向第一析晶槽21a內(nèi)的第一濃縮水中添加石膏的晶種。來自第一脫鹽部10a的第一濃縮水的pH為10以上。如上所述,在存在有鈣水垢防止劑的高pH區(qū)域的水中,石膏為溶解狀態(tài)。但是,若存在足夠的晶種,則即便存在水垢防止劑,也以晶種為核而發(fā)生石膏析晶。在圖1的水處理系統(tǒng)1中,結(jié)晶生長了的大徑(例如粒徑為10μm以上,更優(yōu)選為20μm以上)的石膏沉淀在第一析晶槽21a的底部。沉淀了的石膏從第一析晶槽21a的底部排出。另一方面,若pH為10以上,則二氧化硅在第一析晶槽21a內(nèi)以溶解于第一濃縮水中的狀態(tài)存在。即便在第一濃縮水中的二氧化硅濃度超過了飽和溶解度的情況下,由于不存在二氧化硅的晶種,因此二氧化硅也作為膠狀等的小浮游物析出而難以沉淀。根據(jù)圖3,在pH為10以上存在碳酸鈣析出的趨勢。但是,由于添加有鈣水垢防止劑,因此能夠抑制碳酸鈣在第一析晶槽21a內(nèi)析出。另外,在設(shè)置第一上游側(cè)沉淀部、第一脫氣部的情況下,能夠預(yù)先降低碳酸鈣的濃度。其結(jié)果是,在第一析晶槽21a中,碳酸鈣不易以石膏的晶種為核而析晶。需要說明的是,若存在石膏的晶種,則不依賴于pH,石膏發(fā)生析晶,pH越低,則析晶速度越高。圖5是在向石膏處于過飽和狀態(tài)的模擬水(包含Ca2+、SO42-、Na+、Cl-)中添加了水垢防止劑(FLOCON260)的情況下,改變模擬水的pH而進行石膏析出實驗所得到的結(jié)果。實驗條件如下。模擬水的石膏過飽和度(25℃):460%,水垢防止劑添加量:2.1mg/L,pH:6.5(條件1),5.5(條件2),4.0(條件3),3.0(條件4),晶種添加量:0g/L。從剛剛調(diào)整pH后起經(jīng)過兩小時以及六小時后,使用原子吸光分析裝置(島津制作所制,AA-7000)來計測在各條件下處理后的模擬水中的Ca濃度,并將計算過飽和度所得到的結(jié)果示于圖5。在該圖中,縱軸為過飽和度(%)。根據(jù)圖5,即便在不存在晶種的條件下,也為越降低pH則析晶速度越變大。因此可知,在存在晶種的情況下,在條件1(pH6.5)下也發(fā)生石膏析晶,析晶速度的關(guān)系如圖5那樣,pH低則析晶速度變高。在被處理水中包含碳酸離子的情況下,在pH較低的條件下,如化學(xué)式(1)那樣碳酸離子作為CO2而被從被處理水中去除。另外,根據(jù)圖3可知,在pH較低的情況下,碳酸鈣成為溶解狀態(tài)。根據(jù)以上的結(jié)果,當在pH較低的條件下進行第一析晶工序時,由于碳酸鈣、二氧化硅的含有量較低,因此析晶出純度較高的石膏,并從第一析晶槽21a底部被回收。在以較低的pH進行第一析晶工序的情況下,在第一析晶槽21a內(nèi)或者第一脫鹽部10a與第一析晶槽21a之間的流路中,設(shè)置有用于供給作為pH調(diào)整劑的酸的第三pH調(diào)整部(未圖示)。該pH調(diào)整部是與后述的第二pH調(diào)整部相同的結(jié)構(gòu)。另一方面,在水處理過程中,為了使pH變動而需要供給大量的藥品(酸或堿)。使用酸以及堿會導(dǎo)致向第一析晶部20a的下游側(cè)輸送的離子量增大,而成為下游側(cè)的脫鹽部(圖1中為第一脫鹽部10b、下游側(cè)脫鹽部60)的動力增大的原因。從運轉(zhuǎn)成本的觀點來看,在第一脫鹽工序和第一析晶工序中不使pH變動是有利的。石膏的析晶速度依賴于晶種的投入量。圖6是在向模擬水中添加了鈣水垢防止劑(FLOCON260)的情況下改變晶種的添加量而進行石膏析出實驗所得到的結(jié)果。除了使pH為4.0并使作為晶種的石膏(CaSO4·2H2O)為以下的添加量之外,與圖5的實驗條件相同。晶種添加量:0g/L(條件3),3g/L(條件5),6g/L(條件6),3g/L(條件7)。在條件5、6下,向添加了水垢防止劑的模擬水中添加了晶種和用于調(diào)整pH的硫酸。在條件7下,向添加了水垢防止劑的模擬水中添加預(yù)先浸漬于上述水垢防止劑中的晶種,并且為了調(diào)整pH而添加了硫酸。從剛剛調(diào)整pH后起經(jīng)過兩小時后,利用與圖5相同的方法對在各條件下處理后的模擬水中的Ca濃度進行了計測。在圖6中,縱軸為過飽和度(%)。根據(jù)圖6的結(jié)果可知,在未添加晶種的條件3下,過飽和度為215%,但隨著晶種濃度增大,過飽和度降低為199%(條件5)、176%(條件6),石膏析出速度增大。即便在pH較高的條件下,同樣也存在晶種投入量越多則石膏析出速度越增大的趨勢。條件5與條件7是除了使用未浸漬于水垢防止劑的晶種和浸漬于水垢防止劑中的晶種之外相同的試驗條件。能夠確認:即便在預(yù)先使水垢防止劑附著于晶種的條件7下,過飽和度也成為199%,析出與條件5相同程度的石膏。即,條件5、7的結(jié)果示出:與晶種的鈣水垢防止劑中的浸漬時間無關(guān),通過使pH下降為4.0而導(dǎo)致降低水垢防止劑的功能降低。圖7、8是通過析晶而得到的石膏的顯微鏡照片。圖7是條件5(添加有晶種)的結(jié)果,圖8是條件3(未添加晶種)的結(jié)果。在條件5下,析出了比條件3大的石膏。通常,析出的石膏越大,則含水率越低。若含水率低,則石膏為高純度。若平均粒徑為10μm以上,優(yōu)選為20μm以上,則能夠獲得含水率充分降低了的石膏。本發(fā)明中的“平均粒徑”是指利用由JISZ8825規(guī)定的方法(激光衍射法)計測得到的粒徑。<第一沉淀工序>第一析晶部20a的上清液(第一濃縮水)被送至第一沉淀部50a。在第一沉淀部50a中,向析晶工序后的第一濃縮水中投入Ca(OH)2以及陰離子系聚合物(ヒシフロックH305),將第一沉淀槽51a內(nèi)的pH管理為4以上且12以下,優(yōu)選管理為8.5以上且12以下。在第一沉淀槽51a內(nèi),碳酸鈣以及金屬化合物沉淀并從第一濃縮水中被去除。沉淀了的碳酸鈣以及向水中的溶解性較低的金屬化合物被從第一沉淀槽51a的底部排出。第一沉淀槽51a內(nèi)的作為上清液的被處理水被從第一沉淀槽51a排出。向被排出的被處理水中添加FeCl3,被處理水中的碳酸鈣、金屬化合物等的固成分與Fe(OH)3凝聚。被處理水被送至第一過濾裝置52a。經(jīng)由第一過濾裝置52a去除在Fe(OH)3的作用下凝聚了的固成分。第一析晶部20a的上清液中的二氧化硅可以在第一沉淀工序中從第一濃縮水中被去除,也可以不去除而送至下游側(cè)。是否在第一沉淀工序中去除二氧化硅根據(jù)被處理水、第一濃縮水的性狀來決定。在未去除二氧化硅的情況下,在不向第一沉淀槽51a供給二氧化硅的晶種以及二氧化硅的沉淀劑的狀態(tài)下實施第一沉淀工序。在該情況下,二氧化硅在位于下游側(cè)的脫鹽部(第一脫鹽部10b、下游側(cè)脫鹽部60)與處理水分離。在去除二氧化硅的情況下,從未圖示的供給部向第一沉淀部50a內(nèi)的第一濃縮水中供給二氧化硅的晶種與二氧化硅的沉淀劑中的至少一方。二氧化硅的晶種例如是硅膠,二氧化硅的沉淀劑例如是MgSO4、鋁酸Na(Na[Al(OH)4])。在去除二氧化硅的情況下,優(yōu)選將第一沉淀槽51a內(nèi)的第一濃縮水的pH調(diào)整為8以上且10以下。在使用了二氧化硅的晶種的情況下,以晶種為核而發(fā)生二氧化硅析晶。在使用MgSO4作為二氧化硅的沉淀劑的情況下,析出硅酸鎂。析晶出的二氧化硅、硅酸鎂沉淀在第一沉淀槽51a的底部,并從第一沉淀槽51a的底部排出。在被處理水中包含Mg離子的情況下,在第一沉淀工序中,第一濃縮水中的Mg離子與二氧化硅發(fā)生反應(yīng)而沉淀。二氧化硅以及Mg離子去除的工序根據(jù)第一沉淀槽51a內(nèi)的第一濃縮水中的Mg離子的含有量與二氧化硅的含有量的平衡而不同。在第一沉淀工序中的第一濃縮水的Mg離子濃度相對于二氧化硅含有量較低的情況下,Mg離子在與二氧化硅的沉淀中被消耗。為了去除未在與Mg離子的沉淀中被消耗的剩余的二氧化硅而供給二氧化硅的沉淀劑(MgSO4)。二氧化硅的沉淀劑的供給量根據(jù)第一沉淀工序中的二氧化硅的含有量以及Mg離子的含有量而供給與消耗上述剩余的二氧化硅對應(yīng)的量。在第一沉淀工序中的第一濃縮水的Mg離子濃度相對于二氧化硅含有量較高的情況下,Mg離子與二氧化硅的沉淀結(jié)果為Mg離子殘留。當?shù)谝粷饪s水在殘留的Mg離子濃度較高的狀態(tài)下從第一沉淀槽51a排出時,有可能在后段的脫鹽部(在圖1中為第一脫鹽部10b,在最下游的第一沉淀部的情況下為下游側(cè)脫鹽部60)析出包含Mg的水垢。因此,第一沉淀槽51a內(nèi)的第一濃縮水被調(diào)整為鎂化合物(主要是氫氧化鎂)能夠析出的值。這樣,在第一沉淀槽51a內(nèi),鎂化合物沉淀,使第一沉淀槽51a內(nèi)的第一濃縮水的Mg離子濃度降低。此外,在第一沉淀工序之后,將從第一沉淀槽51a排出的第一濃縮水調(diào)整為鎂化合物能夠溶解的pH。具體而言,pH小于10。這樣,能夠抑制在脫鹽部中析出包含Mg的水垢。在以多段實施處理的情況下,通過了前段的第一水處理部的第一過濾裝置52a的第一濃縮水作為被處理水而向后段的水處理部流入。在后段的水處理部中,實施上述的第一水垢防止劑供給工序至第一沉淀工序。<下游側(cè)脫鹽工序>通過了位于被處理水最下游的第一沉淀部50b的濃縮水(第一濃縮水)被送至下游側(cè)脫鹽部60。通過了下游側(cè)脫鹽部60的水作為處理水而被回收。下游側(cè)脫鹽部60的濃縮水被向系統(tǒng)外排出。若設(shè)置下游側(cè)脫鹽部60,則能夠從由水處理部處理后的水中進一步回收處理水,因此水回收率提高。在本參考實施方式的水處理系統(tǒng)1中,在第一脫鹽部10中將離子濃縮,但在第一析晶部、第一沉淀部等中去除石膏、碳酸鈣、二氧化硅等。因此,向下游側(cè)脫鹽部60流入的水的離子的摩爾數(shù)比處理前降低。因此,位于下游的第一脫鹽部10b、下游側(cè)脫鹽部60中的浸透壓力變低,從而需要的動力降低。也可以在下游側(cè)脫鹽部60的濃縮水側(cè)的下游設(shè)置蒸發(fā)器(圖1中未圖示)。在蒸發(fā)器中,水從濃縮水中蒸發(fā),濃縮水所包含的離子作為固體而析出,并作為固體而被回收。在蒸發(fā)器的上游側(cè)水被回收而使?jié)饪s水量顯著減量,因此能夠減小蒸發(fā)器,并能夠減少蒸發(fā)所需要的能量。[第二參考實施方式]圖9是本發(fā)明的第二參考實施方式的水處理系統(tǒng)的概要圖。在圖9中,對與第一參考實施方式相同的結(jié)構(gòu)標注相同的符號。第二參考實施方式的水處理系統(tǒng)100在第一析晶部20a、20b的下游側(cè)設(shè)置有第一分離部180(180a、180b)。圖9的水處理系統(tǒng)100成為在被處理水的流通方向上連結(jié)有兩個水處理部的結(jié)構(gòu)。在本參考實施方式的水處理系統(tǒng)100中,根據(jù)被處理水的性狀,可以為一個水處理部,也可以連結(jié)三個以上的水處理部。在圖9中,第一分離部180(180a、180b)由分級器181(181a、181b)和脫水器182(182a、182b)構(gòu)成。分級器181a、181b例如為旋液分離器。脫水器182a、182b例如為帶式過濾器。在圖9中,第一分離部180僅設(shè)置有一個分級器,但也可以沿被處理水的流通方向串聯(lián)地連接多個分級器。在第二參考實施方式的水處理系統(tǒng)100中,除了接著第一析晶工序之后進行第一分離工序之外,以與第一參考實施方式相同的工序?qū)Ρ惶幚硭M行處理。<第一分離工序>第一析晶槽21a、21b內(nèi)的第一濃縮水被輸送至第一分離部180a、180b。在此被輸送的第一濃縮水是包含在第一析晶槽21a、21b內(nèi)析出的固形物的水。在從第一析晶槽21a、21b排出的第一濃縮水中,除了具有各種粒徑的石膏之外,還包含由于超過了飽和濃度而析出的碳酸鈣、二氧化硅。碳酸鈣、二氧化硅并非是在晶種的存在下而析出的物質(zhì),因此成為小徑或膠狀的浮游物。當?shù)谝粷饪s水流入分級器181a、181b時,規(guī)定大小、例如平均粒徑10μm以上的石膏沉降到分級器181a、181b的底部,小粒徑的石膏、碳酸鈣以及二氧化硅殘留在上清液中。沉降到分級器181a、181b的底部的石膏由脫水器182a、182b進一步脫水而被回收。包含小粒徑的石膏、碳酸鈣以及二氧化硅的上清液被送至第一沉淀部50a、50b。在本參考實施方式中,由于添加晶種而使析晶發(fā)生,因此主要析出平均粒徑10μm以上的石膏,小徑的石膏的比例變少。通過第一分離工序,能夠以較高的回收率對含水率低且不包含雜質(zhì)的(即高純度的)石膏進行分離回收。由第一分離部180a、180b回收的石膏的一部分也可以作為晶種而循環(huán)至晶種罐23a、23b。[第三參考實施方式的第一參考例]成為本發(fā)明的處理對象的水(被處理水)包含Ca2+、SO42-以及碳酸離子。具體而言,被處理水(原水)為坑水、下水、工廠廢水、冷卻塔的排污水等。另外,被處理水有時包含Mg離子等金屬離子。圖10是本發(fā)明的第三參考實施方式的第一參考例的水處理系統(tǒng)的概要圖。圖10的水處理系統(tǒng)201成為在被處理水的流通方向上連結(jié)有兩個水處理部的結(jié)構(gòu)。根據(jù)被處理水的性狀,可以為一個水處理部,也可以連結(jié)三個以上的水處理部。第三參考實施方式的第一參考例的水處理系統(tǒng)201中的每個水處理部分別從被處理水的上游側(cè)起依次具備第二脫鹽部210(210a、210b)以及第二析晶部220(220a、220b)。第二脫鹽部210a、210b的濃縮側(cè)與第二析晶部220a、220b連接。水處理部在各第二脫鹽部210(210a、210b)的上游側(cè)流路具備第二水垢防止劑供給部230(230a、230b)。第二水垢防止劑供給部230a、230b分別由罐231(231a、231b)、閥V4(V4a、V4b)以及控制部232(232a、232b)構(gòu)成??刂撇?32a、232b與閥V4a、V4b連接。在第二水垢防止劑供給部230a、230b的罐231a、231b內(nèi)貯存有水垢防止劑。本參考實施方式的第一參考例中使用的水垢防止劑用于防止在被處理水中析出包含鈣的水垢。以下稱為“鈣水垢防止劑”。鈣水垢防止劑具有如下的功能:抑制在被處理水中生成石膏或碳酸鈣的結(jié)晶核,并且通過吸附于被處理水中所包含的石膏或碳酸鈣的結(jié)晶核(晶種、超過飽和濃度而析出的小徑的水垢等)的表面而抑制石膏或碳酸鈣的結(jié)晶生長?;蛘撸}水垢防止劑還具有使析出的結(jié)晶等被處理水中的粒子分散(防止凝聚)的功能的類型的鈣水垢防止劑作為鈣水垢防止劑,具有膦酸系的水垢防止劑、聚羧酸系的水垢防止劑以及它們的混合物等。作為具體例,舉出FLOCON260(商品名,BWA公司制)。圖10示出罐231a、231b,在罐231a、231b中收納有鈣水垢防止劑。在圖10中,第二脫鹽部210a、210b是反浸透膜裝置。此外,第二脫鹽部210a、210b能夠采用電透析裝置(ED)、極性轉(zhuǎn)換式電透析裝置(EDR)、電再生式純水裝置(EDI)、離子交換裝置(IEx)、靜電脫鹽裝置(CDI)、納米過濾器(NF)、蒸發(fā)器等。在此,在納米過濾器(NF)、電透析裝置(ED)、極性轉(zhuǎn)換式電透析裝置(EDR)、電再生式純水裝置(EDI)、靜電脫鹽裝置(CDl)中,選擇性地去除水垢成分(2價離子、Ca2+、Mg2+等),并使Na+以及Cl-等1價離子透過。若使用這些脫鹽裝置,則能夠抑制濃縮水中的成為水垢成分的離子的離子濃度的濃縮,因此能夠?qū)崿F(xiàn)水回收率的提高、節(jié)能化(例如泵動力的削減等)。另外,在被處理水是冷卻塔排污水的情況下,再生水無需是純水,只要能去除水垢成分(2價離子、Ca2+、Mg2+等)即可,因此具有利用納米過濾器(NF)等的優(yōu)點。在圖10中,僅示出一個第二脫鹽部210a、210b,但也可以構(gòu)成為沿被處理水的流通方向并聯(lián)或串聯(lián)地連結(jié)多個脫鹽裝置。第二析晶部220(220a、220b)由第二析晶槽221(221a、221b)以及第二晶種供給部222(222a、222b)構(gòu)成。第二晶種供給部222a、222b與第二析晶槽221a、221b連接。第二晶種供給部222a、222b具有晶種罐223(223a、223b)、閥V5(V5a、V5b)以及控制部224(224a、224b)??刂撇?24a、224b與閥V5a、V5b連接。晶種罐223a、223b貯存石膏粒子來作為晶種。在圖10的水處理系統(tǒng)201中,也可以在第二析晶部220a、220b的下游側(cè)設(shè)置第二沉淀部250(250a、250b)。第二沉淀部250a、250b分別具備第二沉淀槽251(251a、251b)以及第二過濾裝置252(252a、252b)。水處理系統(tǒng)201在位于最下游的第二析晶部220b的被處理水下游側(cè)具備下游側(cè)脫鹽部60。在圖10中,下游側(cè)脫鹽部60是反浸透膜裝置。下游側(cè)脫鹽部60能夠采用電透析裝置(ED)、極性轉(zhuǎn)換式電透析裝置(EDR)、電再生式純水裝置(EDI)、離子交換裝置、靜電脫鹽裝置(CDI)、納米過濾器(NF)、蒸發(fā)器等。在下游側(cè)脫鹽部60的濃縮水側(cè)的下游也可以設(shè)置蒸發(fā)器(在圖10中未圖示)。在蒸發(fā)器中,水從濃縮水中蒸發(fā),濃縮水所包含的離子作為固體而析出,并作為固體而被回收。在蒸發(fā)器的上游側(cè)水被回收而使?jié)饪s水量顯著減量,因此能夠減小蒸發(fā)器,并能夠減少蒸發(fā)所需要的能量。在第三參考實施方式的第一參考例的水處理系統(tǒng)201中,也可以在第二脫鹽部210與第二析晶部220之間設(shè)置第二pH調(diào)整部240(240a、240b)。第二pH調(diào)整部240由罐241(241a、241b)、閥V6(V6a、V6b)、pH計243(243a、243b)以及控制部242(242a、242b)構(gòu)成。在罐241內(nèi)貯存有作為pH調(diào)整劑的酸。酸例如能夠使用鹽酸、硫酸、硝酸等。尤其是硫酸,由于在析晶工序中SO42-會作為石膏被去除而能夠降低到達下游側(cè)的脫鹽部的離子量,因此是優(yōu)選的??刂撇?42與閥V6以及pH計243連接。pH計243可以如圖10那樣設(shè)置在第二脫鹽部210與第二析晶部220之間的流路中,也可以設(shè)置在第二析晶槽221內(nèi)。在水處理系統(tǒng)201中,在位于被處理水的最上游的第二水垢防止劑供給部230a的上游側(cè),設(shè)置有沉淀槽271以及過濾裝置272來作為第二上游側(cè)沉淀部270。第二上游側(cè)沉淀部270是與第一沉淀部250的第一沉淀槽251以及第一過濾裝置252相同的結(jié)構(gòu)。尤其是在被處理水中包含Mg離子的情況下,第二上游側(cè)沉淀部270能夠采用沿被處理水的流通方向串聯(lián)地連接多個沉淀槽271的結(jié)構(gòu)。如圖10所示,水處理系統(tǒng)201也可以在第二上游側(cè)沉淀部270的上游側(cè)設(shè)置第二脫氣部273。具體而言,第二脫氣部273是具備用于去除二氧化碳的填充劑的脫氣塔或者分離膜。在第二脫氣部273的被處理水上游側(cè),也可以設(shè)置將被處理水調(diào)整為使碳酸離子以CO2的狀態(tài)存在的pH的pH調(diào)整部(未圖示)。第二脫氣部273也可以設(shè)置在第二上游側(cè)沉淀部270的被處理水下游側(cè)且第二水垢防止劑供給部230a的上游側(cè)。也可以在第二脫鹽部210與第二析晶部220之間的流路中、第二析晶部220與第二沉淀部250之間的流路中以及第二沉淀部250的下游側(cè)且與第二脫鹽部210b或者下游側(cè)脫鹽部60之間的流路中設(shè)置與第二脫氣部273相同結(jié)構(gòu)的脫氣部。在被處理水中的Ca離子濃度較高的情況下,也可以在過濾裝置272的下游且位于最上游的第二水垢防止劑供給部230a的上游設(shè)置離子交換裝置(未圖示)。離子交換裝置例如是離子交換樹脂塔、離子交換膜裝置。當向第二脫鹽部210a流入的被處理水中的石膏已經(jīng)成為過飽和時,由于在第二脫鹽部210a中離子進一步被濃縮,因此石膏濃度成為更高的狀態(tài)。在該情況下,不僅需要投入大量的鈣水垢防止劑,而且有可能發(fā)生石膏濃度增加到鈣水垢防止劑發(fā)揮效果的程度以上而導(dǎo)致在第二脫鹽部210a內(nèi)產(chǎn)生水垢。因此,在原水(被處理水)中的石膏為過飽和的情況下,也可以在最上游的第二水垢防止劑供給部230a的上游設(shè)置與第二析晶部220a、220b相同結(jié)構(gòu)的上游側(cè)析晶部(未圖示),在使石膏濃度降低之后將被處理水送至第二脫鹽部210a。在本參考實施方式的第一參考實施例中,如圖10所示,在第二析晶部220的下游側(cè)設(shè)置有第二分離部280(280a、280b)。第二分離部280是與第一分離部180相同的結(jié)構(gòu),具備分級器281(281a、281b)和脫水器282(282a、282b)。分級器281a、281b例如為旋液分離器。脫水器282a、282b例如為帶式過濾器。在圖10中,第二分離部280僅設(shè)置有一個分級器,但也可以沿被處理水的流通方向串聯(lián)地連接多個分級器。以下,說明使用第三參考實施方式的第一參考例的水處理系統(tǒng)201對被處理水進行處理的方法。首先,對水中的石膏以及碳酸鈣的析出行為進行說明。圖2是石膏析出量的pH依賴性的模擬結(jié)果。圖3是碳酸鈣析出量的pH依賴性的模擬結(jié)果。在該圖中,橫軸為pH,縱軸分別為石膏或碳酸鈣的析出量(mol)。模擬使用OLI公司制的模擬軟件在如下條件下進行:向水中分別混合0.1mol/L的各固體成分,添加H2SO4作為酸,并添加Ca(OH)2作為堿。根據(jù)圖2可知,石膏析出不存在pH依賴性,在整個pH區(qū)域中析出。但是,當添加鈣水垢防止劑后,在高pH區(qū)域中,石膏以溶解于水中的狀態(tài)存在。根據(jù)圖3可知,碳酸鈣在pH超過5時析出。<前處理>在被處理水為工業(yè)廢水等的情況下,在被處理水流入第二上游側(cè)沉淀部270之前,實施用于去除被處理水中的油分、浮游粒子等的工序、通過生物處理或化學(xué)氧化處理去除有機物的工序。<第二脫氣工序>在圖10的水處理系統(tǒng)201中,流入第二脫氣部273之前的被處理水被調(diào)整為低pH。被處理水中的碳酸...