海水淡化预处理用分离膜和海水淡化预处理装置

摘要

本发明提供一种盐水淡化预处理用分离膜和盐水淡化预处理装置，利用该装置能够以高去除率除去TEP，同时保持快速流速并恒定地向RO膜供给足够量的原水而不用升高压力。本发明也提供一种盐水淡化方法。该盐水淡化预处理用分离膜用于利用反渗透膜的盐水淡化之前的预处理。当以恒定流量进行过滤时，标准流量A为2m/d以上，该标准流量A定义为在最初30分钟内的平均膜间压差P1和经过120分钟后30分钟内的平均膜间压差P2之间能够满足P2≤1.5×P1的最大流量；并且糖类去除率B或碳颗粒去除率C为0.3以上，优选为0.5以上。该糖类去除率B和碳颗粒去除率C由下式表示：糖类去除率B=(1-滤过水中糖类的含量/原水中糖类的含量)，碳颗粒去除率C=1-(滤过水中的POC/原水中的POC)，其中POC=悬浮有机碳的含量（总有机碳含量和溶解性有机碳含量之间的差）。

说明书

技术领域

本发明涉及能够有效地除去海水中悬浮物的海水淡化预处理用 分离膜、海水淡化预处理装置、海水淡化设备和海水淡化方法。

背景技术

海水淡化处理的一种方法是对海水施加压力使海水通过反渗透 膜（RO膜），从而使海水脱盐并得到淡水的方法。这种反渗透膜是 包括直径均约为0.1nm至0.5nm的超细孔的半透膜，并且具有仅允 许水分子选择性通过而不允许诸如盐等杂质通过的性质。

然而，在许多情况下，作为原水的海水含有由粗颗粒形成的悬 浮物。因此，为了防止由这些悬浮物导致的反渗透膜的污染，在用反 渗透膜处理之前通常进行从原水中除去悬浮物的预处理。

这类预处理的例子包括砂滤，使用具有比反渗透膜的孔更大的 孔的膜的过滤，例如，微滤（MF）或超滤（UF）、它们的组合等（非 专利文献1）。

微滤是指通过使原水通过孔径约为100nm至1000nm的微滤膜 （MF膜）从而除去悬浮物的方法。超滤是指通过使原水通过孔径约 为1nm至100nm的超滤膜（UF膜）从而除去悬浮物的方法。

引用列表

非专利文献

非专利文献1：Fukuoka District Waterworks Agency，"Mechanism  of Desalination"，[online]，[2010年6月7日搜索]，国际互联网

<URL:http://www.fsuiki.or.jp/seawater/facilities/mechanism.php>

发明内容

技术问题

在海水中，约有1ppm至几ppm的被称作TEP（透明胞外聚合 物颗粒）的粘着物，其由浮游生物和微生物分泌到细胞外部。TEP 含有糖类作为主要成分，并且是粒径均约为1μm至200μm的果冻 状颗粒，其将水捕获至交联聚合物中并且体积膨胀一百倍。本发明的 发明人发现，当用MF膜或UF膜对海水进行过滤时，TEP粘附在膜 表面并展开，这导致了MF膜或UF膜的结垢（堵塞）。随着结垢增 加，流量（单位面积和单位时间的过滤量）迅速降低。

因此，本发明的发明人想到，（例如）在用MF膜或UF膜进行 过滤前，预先用平均孔径为1μm以上的过滤膜（LF膜）除去TEP。 在该LF膜中，由于如上所述结垢的发生，在初期阶段流量可能也会 降低，因而该LF膜不一定足够。

换言之，在常规预处理中，TEP的去除率和流量之间呈负相关， 如果去除率增加，结垢将在更短的时间内发生，这会导致流量的迅速 降低。因此，通过根据流量的降低来增加压力，在流量保持固定的情 况下，将从中除去了TEP的原水以恒定的方式供给至RO膜。

然而，当压力增加时，需要用化学试剂等对膜进行清洗，这导 致成本增加。当发生堵塞时，不能期待通过清洗复原而必须更换膜， 这导致维修费用增加。此外，当流量降低时，需要较大的膜面积，这 导致设备成本增加。而且，需要更大功率的泵来增加压力，这导致额 外的设备成本。就膜的耐压性而言，增加压力也是有限度的。

因而，本发明的目的是提供一种海水淡化预处理用分离膜，其 能够在以高去除率除去TEP的同时，在保持高流速而不用较大增加 压力的情况下以恒定的方式将足够量的原水供给至RO膜。本发明的 目的是进一步提供一种海水淡化预处理装置和海水淡化方法。

解决问题的方案

本发明的发明人考虑到以下事实：虽然将具有连通孔的多孔体 用作了常规的预处理用分离膜，来捕获直径大于连通孔的孔径的 TEP，但是在捕获的同时孔被堵塞并发生结垢，这导致流量降低，在 寻找能够可靠地捕获TEP的膜材料时，进行了各种实验和调查。

因此，事实证明聚四氟乙烯（PTFE）适合作为这种膜材料。具 体而言，由于PTFE是具有大孔（由以岛的形式分布的树脂块形成） 和纤维状结构（其中微细纤维掺杂在这些树脂块之间）的多孔体，因 此借助于较大的孔径能够确保充足的流量。即使孔径大于TEP的直 径，掺杂的细纤维也能捕获TEP。

接下来，本发明的发明人使用下面描述的标准流量A作为与确 保流量相关的指标以及下面描述的糖类去除率B作为与TEP的去除 率相关的指标，利用具体的数值对膜材料进行评价。

标准流量A是指，当以固定流量进行过滤时，能够满足 P2≤1.5×P1的流量的最大值，其中P1表示最初30分钟内的平均膜间 压差，P2表示经过120分钟后30分钟内的平均膜间压差。

糖类去除率B用作与TEP的去除率相关的指标，因为TEP是含 有糖类作为主要成分的果冻状颗粒。糖类去除率B由下列等式获得：

糖类去除率B=(1-滤过水中糖类的量/原水中糖类的量)。

在以上糖类去除率B的计算中，糖类的量通过对水中各有机物 的糖类的量进行定量分析和总计而获得。然而，水中有巨大种类的有 机物。因此，作为集中测定水中的有机物的较简单方法，本发明的发 明人将注意力集中在TOC（总有机碳）上，TOC通过测定水中的有 机物（以有机碳的总量（碳的量）表示）而获得。

本发明的发明人发现，可将粒状碳去除率C用作与TEP的去除 率相关的指标，来代替上述的糖类去除率B，其中粒状碳去除率C 由基于各POC的下列等式获得，POC通过用TOC分析仪对各原水 和滤过水中的TOC和DOC（溶解性有机碳）进行测定并得到作为 TOC和DOC之间的差的POC（悬浮有机碳、粒状碳）而获得。

粒状碳去除率C=(1-滤过水中的POC/原水中的POC)。

本发明的发明人对如上所述每个指标进行了各种实验和调查。 结果表明，使用这样的膜材料可以确保充足的流量并以高去除率除去 TEP：标准流量A为2m/d以上，并且糖类去除率B或粒状碳去除率 C为0.3以上，理想地为0.5以上。

应该注意的是，m/d是指每单位膜面积（1m²）一天的过滤流量 （m³）。

基于如上所述各指标对上述的PTFE进行了评价。结果证实，在 常规膜材料中标准流量A大约为1.5m/d，而在PTFE中标准流量A 为2m/d以上。这清楚地表明，PTFE在数值上优于常规的膜材料。 此外，对于糖类去除率B和粒状碳去除率C，也证实了，PTFE表现 出0.4以上的去除率，这在常规的膜材料中是不能获得的。这也清楚 地表明，PTFE在数值上优于常规的膜材料。

如上所述，使用这样的膜材料可以确保充足的流量并以高去除 率除去TEP：标准流量A为2m/d以上，并且糖类去除率B或粒状 碳去除率C为0.3以上，理想地为0.5以上。

上述的评价结果不限于PTFE膜材料。只要膜材料是具有大孔和 纤维状结构的多孔体，就可能获得类似的评价结果。

此外，事实证明，当将如上所述的标准流量A乘以糖类去除率 B或粒状碳去除率C得到的值用作指标、并且该值为2以上时，起 到了协同效果并且可进行非常优异的预处理。PTFE同样满足该值。 该值更优选为5以上，并且进一步优选为10以上。

权利要求1至18主张的发明基于这些发现。具体而言，权利要 求1主张的发明涉及一种海水淡化预处理用分离膜，其用于利用反渗 透膜进行的海水淡化预处理中，其中

当以固定流量进行过滤时，标准流量A为2m/d以上，该标准 流量A定义为能够满足P2≤1.5×P1的流量的最大值，其中P1表示最 初30分钟内的平均膜间压差，P2表示经过120分钟后30分钟内的 平均膜间压差，并且

糖类去除率B为0.3以上，该糖类去除率B由下列等式表示：

糖类去除率B=(1-滤过水中糖类的量/原水中糖类的量)。

权利要求2主张的发明涉及根据权利要求1所述的海水淡化预 处理用分离膜，其中所述糖类去除率B为0.5以上。

此外，权利要求10主张的发明涉及一种海水淡化预处理用分离 膜，其用于利用反渗透膜进行的海水淡化预处理中，其中

当以固定流量进行过滤时，标准流量A为2m/d以上，该标准 流量A定义为能够满足P2≤1.5×P1的流量的最大值，其中P1表示最 初30分钟内的平均膜间压差，P2表示经过120分钟后30分钟内的 平均膜间压差，并且

粒状碳去除率C为0.3以上，该粒状碳去除率C由以下等式表 示：

粒状碳去除率C=(1-滤过水中的POC/原水中的POC)

其中POC是指悬浮有机碳的量（总有机碳的量与溶解性有机碳 的量之间的差）。

权利要求11主张的发明涉及根据权利要求10所述的海水淡化 预处理用分离膜，其中所述粒状碳去除率C为0.5以上。

权利要求3和12主张的发明涉及根据权利要求1和10所述的 海水淡化预处理用分离膜，其中所述海水淡化预处理用分离膜由聚四 氟乙烯制成。

权利要求4和13主张的发明涉及根据权利要求1和10所述的 海水淡化预处理用分离膜，其中所述海水淡化预处理用分离膜的孔径 为1μm以上。

在本发明中，优选使用孔径为1μm以上的LF膜。这里膜的孔 径由平均孔径表示。平均孔径是指通过泡点法（气流法）确定的孔径。

具体而言，假设P(Pa)表示基于ASTM F316用异丙醇测定的IPA 泡点值（压力），γ表示液体的表面张力(达因/cm)，B表示毛细常数， 则该孔径是指由以下等式表示的直径d(μm)。应该注意的是，其也同 样适用于MF膜、UF膜等的平均孔径。

d=4Bγ/P

由于LF膜的平均孔径为1μm以上，因此可以增加单位膜面积 的流速（流量）。相反，通过更小的设备就可以得到所预期的处理量。 LF膜的平均孔径越小，能去除的颗粒就越小，并且能提高预处理中 悬浮物和有机颗粒（诸如TEP）的去除率。另一方面，LF膜的平均 孔径越小，单位膜面积的流速（流量）就越小。因此，考虑单位膜面 积的流速（流量）以及所期望的悬浮物和有机颗粒（诸如TEP）的去 除率来选择最佳孔径。

权利要求5和14主张的发明涉及根据权利要求1和10所述的 海水淡化预处理用分离膜，其中所述海水淡化预处理用分离膜未经过 亲水化处理。

当该膜是由疏水性材料（如PTFE膜）制成的聚合物膜（疏水性 聚合物膜）时，为了增加与待处理液体的相容性，通常使用（例如） 将PTFE膜的表面与亲水性化合物（如乙烯醇）交联的方法进行亲水 化处理。

然而，本发明的发明人发现，当该膜用作预处理用分离膜时， 因为该膜未经过亲水化处理（其中亲水性材料交联并固定在膜的表面 上），所以能够确保高流量和高糖类去除率或粒状碳去除率。

与前述处理不同，优选使用以下方法进行亲水化处理：在将待 处理液体通过该膜以前，使膜与亲水性醇接触，并用亲水性醇覆盖膜 的表面（包括孔的内部）。该亲水性醇可包括乙醇、丙醇等，特别优 选使用异丙醇。

权利要求6和15主张的发明涉及一种海水淡化预处理装置，其 中将权利要求1和10所述的海水淡化预处理用分离膜用作过滤膜。

由于海水淡化预处理用分离膜能够充分除去有机物并且充分抑 制流量的降低，因此可以以稳定的方式将足够量的原水（已从中除去 有机物）供给至海水淡化装置。

权利要求7和16主张的发明涉及根据权利要求6和15所述的 海水淡化预处理装置，其中使用微滤膜或超滤膜的预处理装置设置在 使用权利要求1和10所述的海水淡化预处理用分离膜的预处理装置 之后。

通过进一步布置孔径较小的微滤膜或超滤膜，可以提供具有能 够进一步除去有机物（其通过上述的海水淡化预处理用分离膜除去） 以外的细小悬浮物的优异的过滤性能的海水淡化预处理装置。

权利要求8和17主张的发明涉及一种海水淡化设备，包括：权 利要求6和15所述的海水淡化预处理装置；以及使用反渗透膜的脱 盐处理装置。

使用具有优异的过滤性能的海水淡化预处理装置使得可供给已 从中充分除去了有机物的原水。因此，能够提供这样的海水淡化设备： 其中即使使用脱盐处理装置（其中使用了反渗透膜）进行了长时间的 脱盐处理，也能抑制RO膜处结垢的发生。

权利要求9和18主张的发明涉及一种海水淡化方法，其中利用 反渗透膜法对使用权利要求6和15所述的海水淡化预处理装置过滤 后的原水进行脱盐。

对已从中充分除去了有机物的原水进行脱盐处理。因此，即使 进行了很长时间的脱盐处理，也能抑制RO膜处结垢的发生。

本发明的有益效果

根据本发明，在以高去除率除去TEP的同时，能够在保持高流 量而不用增加压力的情况下以恒定的方式向RO膜供给足够量的原 水。

附图简要说明

图1(a)是以二维方式观察的根据本实施方案的分离膜的示意图。

图1(b)是示出了通过接合部和细纤维的结构捕获果冻状物体M 的方式的示意图。

图2是示出海水淡化设备的构造的方框图，该海水淡化设备包 括使用了根据本发明的分离膜的预处理装置。

具体实施方式

下文中将参照附图基于实施方案来描述本发明。

1.分离膜

首先，将描述根据本实施方案的海水淡化预处理用分离膜。图1 是描述根据本实施方案的分离膜的图。图1(a)是以二维方式观察的该 分离膜的示意图。

根据本实施方案的分离膜是由PTFE制成的多孔膜。如图1(a) 所示，根据本实施方案的分离膜由多个接合部1和多个细纤维（小纤 维）3构成，该多个细纤维3各自具有1μm以下的厚度，并与接合 部1相连。多个孔2形成于接合部1之间。

图1(b)是示出了通过接合部1和细纤维3的结构捕获果冻状物 体M的方式的示意图。由于细纤维3在平面方向和厚度方向上以不 规则的缠结方式存在，因此即使各孔2具有大的孔径，在膜的整个厚 度方向上，细纤维3也能可靠地捕获含有糖类作为主要成分的果冻状 碳。通过除去果冻状碳，原水中的全部碳（TOC）、尤其是粒状碳（POC） 就会减少。因此，在保持5m/d的流量（高于常规分离膜中约1.5m/d 的流量）的同时，能够以高去除率过滤糖类。

2.流量的测定

将标准流量A作为流量，该标准流量A定义为：当以固定流量 进行过滤时，能够满足P2≤1.5×P1的流量的最大值，其中P1表示最 初30分钟内的平均膜间压差，P2表示经过120分钟后30分钟内的 平均膜间压差。

3.去除率的测定

接下来，将描述测定去除率的方法。虽然通常用糖类去除率来 评价去除率，但是为了测定的简化也可以用粒状碳去除率代替糖类去 除率来评价去除率。

（1）糖类去除率

糖类去除率由以下等式表示：

糖类去除率=1-滤过水中糖类的量/原水中糖类的量。

通过糖类分析来测定滤过水中糖类的量和原水中糖类的量。

具体而言，使用糖分析仪（例如，Nippon Dionex K.K制造的带 有电化学检测器的糖分析仪ICS-3000）对水中各种类型的糖类进行 定量分析，其总和以ppm表示。

（2）粒状碳去除率

粒状碳去除率由以下等式表示：

粒状碳去除率=1-滤过水中的POC/原水中的POC。

滤过水和原水中的POC根据以下步骤计算：

I.用TOC分析仪测定样品（原水和滤过水）中的TOC

II.用0.1μm孔径的过滤器过滤样品（从而，POC被完全除去 而只有DOC留在滤过水中）

III.用TOC分析仪测定包含在该滤过水中的DOC

IV.根据以下等式由测得的TOC和DOC计算POC：

POC=TOC–DOC

上文中，TOC表示原水中存在的有机化合物中的碳的总量（总 有机碳）。DOC表示滤过水中存在的有机化合物中的碳的量（溶解 性有机碳）。POC表示除去的粒状碳（悬浮有机碳）。

应该注意的是，TOC用燃烧氧化非分散红外吸收方式测定。具 体而言，使用铂催化剂，在高温下使有机物在高纯空气或氧气中燃烧。 用气体分析仪测定由燃烧产生的二氧化碳的浓度，从而测定TOC。 例如，使用由Shimadzu Corporation制造的TOC-Vc系列作为TOC分 析仪。

4.海水淡化设备

接下来，将描述海水淡化设备。图2中所示的海水淡化设备由 预处理装置11和对预处理后的海水进行脱盐的脱盐器10构成。图中 的箭头指示了待处理水的流向，并将泵布置在预处理装置11的前段。

（1）预处理装置

预处理装置11包括具有上述构造的分离膜。该预处理装置可以 由仅使用上述分离膜的一段过滤（one-stage filtration）构成，或者由 使用第一预处理装置（包括具有上述构造的分离膜）和第二预处理装 置（用UF膜进行超滤或用MF膜进行微滤）的两段过滤构成。由于 一段过滤具有充分除去糖类的效果并能够减少整个预处理装置的膜 面积，因此即使一段过滤也是有效的。然而，两段过滤可进一步增强 包括其它待除去物质的物质的过滤程度。

（2）脱盐器

脱盐器10包括孔径约为1nm至2nm的反渗透膜。虽然脱盐器 10可以由螺旋式或管式反渗透膜、或者由中空纤维膜构成，但是脱 盐器10必须配置成处理大量海水的结构。

在如上所述构造的海水淡化设备中，首先预处理装置11通过使 海水通过上述分离膜来对海水进行预处理，以过滤并除去海水中的有 机悬浮物和无机固态物质。然后，已由预处理装置11将有机悬浮物 和无机固体物质从中除去的海水通过脱盐器10，海水在脱盐器10中 脱盐从而得到淡水。

当预处理装置11和脱盐器10的性能由于长期运行而下降时， 进行反洗来恢复性能，因而，预处理装置11和脱盐器10可以反复用 于海水脱盐处理。

通过使海水通过上述分离膜，海水淡化预处理装置11（其中使 用了根据本发明的分离膜）可过滤并除去海水中的有机悬浮物和无机 固态物质。因此，能够有效地防止脱盐器的堵塞，并可以减小脱盐器 的尺寸。此外，还可以降低脱盐成本。

[实施例]

下文中将基于实施例描述使用本发明的分离膜的预处理装置。

（实施例1）

在本实施例中，通过粒状碳去除率来评价分离膜。

1.过滤

使用包括根据本发明的分离膜的亲水TT型预处理装置对作为 原水的海水进行过滤。这里亲水TT型是指使用了具有本发明中使用 的纤维状结构的膜的处理方案。把通过将亲水性聚合物交联并固定到 膜（由PTFE制成的LF膜）的表面并进行亲水化处理得到的膜称为 “亲水TT膜”，TT是“TEP Trap.”的首字母缩写。如后面所述， “疏水TT型”是指使用了未经过亲水化处理的疏水膜的方案（首先 用醇进行亲水化处理）。

（1）中空纤维组件

使用了设置有PTFE制成并具有纤维状结构的中空纤维膜 （POREFLON（注册商标）型：TBW-2311-200）的中空纤维膜组件。 该中空纤维膜组件的详细信息如下：

标准流量：10m/d

中空纤维膜：中空纤维的数目   360

            有效长度         1000mm

            中空纤维的外径   2.3mm

            中空纤维的内径   1.1mm

            中空纤维膜的厚度 600μm

孔径        2.0μm（平均颗粒阻挡率在90%以上）

孔隙率      70%

其中孔隙率=100×{1-(中空纤维树脂体积cc)/(中空纤维整体 体积cc)}

中空纤维树脂体积=中空纤维重量g/PTFE密度

中空纤维整体体积=中空纤维截面积cm³×长度cm

（2）过滤条件

压力：在50kPa的压力下进行过滤。

2.流量和去除率的测定

（1）测定方法

I.流量的测定

基于一定时间内量筒中累积的滤过水的量来测定流量。

II.粒状碳去除率的测定

使用Shimadzu Corporation制造的TOC-Vc型作为燃烧催化氧化 型TOC分析仪（总有机碳分析仪）来测定粒状碳去除率。应该注意 的是，也对二氧化硅、铝、铁进行了分析以供参考。

（2）测定结果

I.流量

流量为10m/d。

II.去除率

测定结果在表1中示出。

[表1]

从表1中可看出，POC从0.23ppm降低到了0ppm，即POC以 1.0的粒状碳去除率被除去。可以确认，二氧化硅、铝和铁也被除去。

基于上述可见，使用根据本发明的海水淡化预处理用分离膜提 供了更高的流量以及更高的去除率。

（实施例2）

在本实施例中，通过糖类去除率来评价分离膜。

1.过滤

使用包含根据本发明的分离膜的亲水TT型和疏水TT型预处理 装置对从静冈县静冈市海岸获得的作为原水的海水进行过滤。应该注 意的是，用2μm目的金属网过滤海水作为比较。除了如下所述的测 定以外，实施例2与实施例1类似。

2.测定

（1）糖类去除率的测定

通过糖类分析测定TOC、半乳糖和葡萄糖的去除率。具体而言， 按照以下步骤进行分析：

a.样品的制备

将980mL（毫升）的样品冷冻干燥数次并用水洗涤，从而精确 地获得100mL的样品。

b.水解

将1mL制备的样品与1mL4mol/L的三氟乙酸混合。在减压下 密封试管后，将该混合物在100℃下加热三小时并进行水解。

冷却至室温后，使用离心蒸发器蒸馏除去溶剂，精确地添加1mL 水并施加超声波。

将该溶液放入含有离子交换树脂（0.45μm）的过滤单元并离心 （10000rpm）1分钟。从而获得样品溶液。

c.标准溶液的制备

向10mg阿拉伯糖、10mg葡萄糖、10mg半乳糖、10mg果糖、 10mg甘露糖和10mg鼠李糖中加入水，从而精确地得到50mL溶液。 精确地取出5mL该溶液并加入水，从而精确地得到50mL溶液，将 该溶液用作标准溶液。用水精确地稀释该标准溶液，从而制备标准溶 液1（约0.2μg/mL）、标准溶液2（约1μg/mL）和标准溶液3（约 5μg/mL）。

d.测定条件

糖分析仪：Nippon Dionex K.K.制造的ICS-3000

检测器：电化学检测器

色谱柱：CarboPacPA10(4mm I.D×250mm)

柱温：25℃附近的固定温度

流动相A：10mmol/L的氢氧化钠溶液

流动相B：200mmol/L的氢氧化钠溶液

梯度条件在表2中示出。

[表2]

时间(分钟) 0 40 40.01 50 50.01 60 流动相A(%) 100 100 0 0 100 100 流动相B(%) 0 0 100 100 0 0

流量：1mL

注入量：25μL

（2）去除率的测定结果

结果在表3中示出。

[表3]

由表3可见，如下所述计算糖类去除率，并且与金属网相比， 除去了更多的半乳糖和葡萄糖。

糖类去除率B=(1-滤过水中糖类的量/原水中糖类的量)

海水中的糖类：0.021+0.031=0.052ppm

亲水TT滤过液中的糖类：0.012+0.022=0.034ppm

疏水TT滤过液中的糖类：0.006+0.012=0.018ppm

因此，

亲水TT型中的糖类去除率B=(1-0.034/0.052)=0.34

疏水TT型中的糖类去除率B=(1-0.018/0.052)=0.65

如上所述，根据本发明，能够高效地除去有机悬浮物，能够在 一段长时间内防止脱盐器的堵塞，并且能够降低成本。此外，事实证 明，疏水TT型比亲水TT型的效果更加显著。

虽然以上基于实施方案描述了本发明，但本发明并不限于上述 实施方案。可以在与本发明相同和等价的范围内对上述实施方案进行 各种修改。

参考符号列表

1    接合部；

2    孔；

3    细纤维；

10   脱盐器；

11   预处理装置。