CN111936428B - 水处理装置及水处理方法 - Google Patents

Abstract

水处理装置(1)是除去水中的杂质的水处理装置(1)，具备：电极部(7)，其进行杂质的吸附解吸；处理槽(2)，其在内部配置有电极部(7)；上游部(25)，其与处理槽(2)连接，并将水引导到内部；下游部(26)，其与处理槽(2)连接，并将电极部(7)进行吸附解吸后的内部的水向排出处引导；循环管路(6)，其与上游部(25)和下游部(26)连接，并将引导到下游部(26)的水引导到上游部(25)；以及切换部(15、16)，其基于引导到下游部(26)的水的水质及处理槽的电力状态中的至少任一方，切换将引导到下游部的水向排出处引导还是向循环管路引导。

Description

水处理装置及水处理方法

技术领域

本发明涉及通过从包含有离子性物质的水溶液除去离子性物质而对水进行净化处理的水处理装置及水处理方法。

背景技术

使用双电层电容器技术的电力式脱盐技术(Capacitive DeIonization，CDI：电容去离子技术)是利用库仑力从成为处理的对象的水溶液除去离子性物质的方法。作为该现有技术，例如已知有如下的液体的处理方法：在具有电绝缘性片、活性炭层、集电极及压板的透液型双电层电容器中，一边使包含有离子性物质的液体透液，一边交替地反复进行向集电极施加直流恒压和集电极间的短路或逆连接。

作为CDI技术，例如，在专利文献1中，提出了向一对电极施加直流电压而除去正在透液的被处理液的离子成分的透液型电容器装置。在该透液型电容器装置中，在被除去的离子成分的回收工序中，使来自透液型电容器装置的流出液返回到透液型电容器装置的流入侧并使之循环规定时间。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-58180号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1那样的CDI技术中，通过使施加的电极吸附水溶液的离子性物质，从而进行离子性物质的除去，通过使吸附的离子性物质从电极释放，从而能够吸附新的离子性物质。因此，在CDI技术中，考虑离子性物质的除去性能，要求进一步提高使吸附的离子性物质从电极释放的释放效率。

本发明鉴于上述那样的情况而作出，其目的在于提供能够使用CDI技术并提高吸附的离子性物质的释放效率的水处理装置及水处理方法。以下，被处理水表示将水中的杂质吸附于电极部的净化处理前的水，处理水表示将水中的杂质吸附于电极部的净化处理后的水，清洗水表示在使吸附于电极部的杂质从电极部释放的清洗时使用的水。另外，将被处理水、处理水及清洗水包括在内地表示为水。

用于解决课题的手段

本发明的水处理装置是除去水中的杂质的水处理装置，其中，具备：

电极部，所述电极部进行所述杂质的吸附解吸；

处理槽，所述处理槽在内部配置有所述电极部；

上游部，所述上游部与所述处理槽连接，并将所述水引导到所述内部；

下游部，所述下游部与所述处理槽连接，并将所述电极部进行所述吸附解吸后的所述内部的所述水向排出处引导；

循环管路，所述循环管路与所述上游部和所述下游部连接，并将引导到所述下游部的水引导到所述上游部；以及

切换部，所述切换部基于引导到所述下游部的所述水的水质及所述处理槽的电力状态中的至少任一方，切换将引导到所述下游部的所述水向排出处引导还是向所述循环管路引导。

另外，本发明的水处理方法使用水处理装置，所述水处理装置具备：电极部，所述电极部进行杂质的吸附解吸；

处理槽，所述处理槽在内部配置有所述电极部；

上游部，所述上游部与所述处理槽连接，并将水引导到所述内部；

下游部，所述下游部与所述处理槽连接，并将所述电极部进行所述吸附解吸后的所述内部的所述水向排出处引导；

循环管路，所述循环管路与所述上游部和所述下游部连接，并将引导到所述下游部的水引导到所述上游部；以及

切换部，所述切换部基于引导到所述下游部的所述水的水质及所述处理槽的电力状态中的至少任一方，切换将引导到所述下游部的所述水向排出处引导还是向所述循环管路引导，

在所述水处理方法中，交替地反复进行净化处理工序和清洗工序，在所述净化处理工序中，通过进行向所述电极部的电的施加并使所述处理槽内的所述水中包含的离子性物质吸附于所述电极部而对所述水进行净化处理，在所述清洗工序中，通过进行所述电极部中的所述电的施加的停止、短路及以反方向的电的施加中的至少任一个并从所述电极部释放所述离子性物质而清洗所述电极部，

基于引导到所述下游部的所述水的水质及所述处理槽的电力状态中的至少任一方，进行从所述清洗工序向所述净化处理工序的切换。

发明的效果

根据本发明的水处理装置及水处理方法，能够使用CDI技术并提高吸附的离子性物质的释放效率。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的水处理装置的结构的图。

图2是示出本发明的实施方式1的处理槽的结构的图。

图3是示出本发明的实施方式1的水处理方法的各工序的流程图。

图4是示出本发明的实施方式2的水处理装置的结构的图。

图5是示出本发明的实施方式2的水处理方法的各工序的流程图。

图6是示出本发明的实施方式3的水处理装置的结构的图。

图7是示出本发明的实施方式4的水处理装置的结构的图。

图8是示出本发明的实施方式5的水处理装置的结构的图。

图9是示出本发明的实施方式5的水处理方法的各工序的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的多个实施方式。在以下的说明中，有时对已经在各方式之前的方式中说明的事项所对应的部分标注相同的附图标记并省略重复的说明。在仅说明结构的一部分的情况下，结构的其他部分与在先说明的方式相同。此外，以下示出的各实施方式为一例，本发明不由这些实施方式限定。

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1的水处理装置1的结构的图。如图1所示，水处理装置1具有处理槽2、电极部7、作为流体输送部的泵5、作为水质检查部的检查部11及作为水质基础控制部的控制部12。处理槽2积存水。电极部7配置在处理槽2的内部，在处理槽2内，通过施加直流电压或直流电流，从而吸附水中的离子性物质。由此，电极部7在处理槽2内对水进行净化处理。以下，在本实施方式中，记载施加直流电压的情况下的例子。另外，电极部7通过净化处理中的直流电压的施加的解除即直流电压的停止、短路及逆连接中的任一个而将电极部7吸附的离子性物质释放到水中。由此，电极部7在处理槽2内被清洗处理。

另外，电极部7具有一对集电极3和一对多孔质电极4。通过向一对集电极3施加直流电压，从而向多孔质电极4施加直流电压。一对多孔质电极4利用与集电极3电连接的颗粒状的活性炭形成，并吸附处理槽2内的水包含的离子性物质。在清洗处理中，进行离子性物质的从多孔质电极4向水中的释放。一对多孔质电极4利用隔离件45分离并在防止一对多孔质电极4的短路的状态下配置在处理槽2内。

泵5在预先确定的路线中的处理槽2的上游侧及下游侧中的至少任一方使水沿着路线移动。在图1中图示了泵5设置于处理槽2的上游侧的情况。检查部11在比处理槽2及泵5靠下游侧的位置检查水质。控制部12通过控制集电极3间的直流电压，从而在利用多孔质电极4进行的离子性物质的吸附与从多孔质电极4的离子性物质的释放之间进行切换。由此，控制部12切换处理槽2内的水的净化处理及多孔质电极4的清洗处理。

另外，控制部12基于检查部11的检查结果，判断从多孔质电极4的清洗处理向处理槽2内的水的净化处理的切换。作为控制部12，能够使用用于使装置按照指定的条件运转的PLC(Programmable Logic Controller：可编程序逻辑控制器)、序列发生器、数值控制装置等。另外，在控制部12中也具备存储部，所述存储部存储检查部11的检查结果、后述的上游侧检查部31的检查结果及初始输入的数据。

本实施方式的水处理装置1是通过从包含有离子性物质的水溶液除去离子性物质而对水进行净化处理的装置。以下，将纯水及水溶液包括在内地称为“水”。另外，将净化处理后的水特别称为“处理水”。另外，将利用多孔质电极4除去的全部物质称为“杂质”。水处理装置1例如可以用于在净水厂中除去离子性物质的处理，也可以作为进一步净化自来水的净水器使用。另外，也可以用于海水的淡化，也可以用于工厂排水的净化。也能够使之附属于电力产品，用于在电力产品内的配管及金属部分等处产生的锈蚀、水垢的抑制等。总的来说，能够在需要除去离子性物质的场景下使用。

关于水处理装置1的大小，例如从各槽为水池那样的大小到能够装入家庭内的电力产品中的程度的大小，根据用途进行设定。本实施方式的水处理装置1设置于净水厂，并作为脱盐装置使用。在进行水的净化处理及多孔质电极4的清洗处理时，除了将积存的水排除的情况，处理槽2内的水始终流动。向集电极3的直流电压的施加及其控制也在处理槽2内的水流动的期间进行。

水处理装置1还具有循环管路6、被处理水供给部13、净化后水槽14、下游侧切换阀15及上游侧切换阀16(在权利要求书中，将下游侧切换阀15和上游侧切换阀16合在一起称为切换部)。循环管路6将处理槽2、泵5及检查部11的下游侧与处理槽2及泵5的上游侧连接。循环管路6在处理槽2、泵5及检查部11的下游侧与下游侧切换阀15连接，在处理槽2及泵5的上游侧与上游侧切换阀16连接。被处理水供给部13从处理槽2、泵5及上游侧切换阀16的上游侧向处理槽2供给成为净化处理的对象的被处理水。

净化后水槽14在处理槽2、泵5及下游侧切换阀15的下游侧积存净化处理后的处理水的至少一部分。在本实施方式中，被处理水供给部13位于水处理装置1中的最上游侧，净化后水槽14与后述的浓缩盐水槽21位于最下游侧。在本实施方式中，除了循环管路6，处理槽2的上游侧的管路25、处理槽2、处理槽2的下游侧的管路26构成预先确定的路线。此外，处理槽2的上游侧的管路25为上游部，处理槽2的下游侧的管路26为下游部。另外，净化后水槽14是处理水积存槽。

下游侧切换阀15由控制部12基于检查部11的检查结果进行控制，设置成能够在处理槽2及泵5的下游侧在向净化后水槽14的流动及向循环管路6的流动之间切换来自处理槽2的流路。上游侧切换阀16由控制部12基于检查部11的检查结果进行控制，设置成能够在处理槽2及泵5的上游侧在来自被处理水供给部13的流动及来自循环管路6的流动之间切换朝向处理槽2的流路。另外，控制部12可以不仅基于检查部11的检查结果，也基于后述的上游侧检查部31的检查结果进行判断，另外，也可以基于检查部11及上游侧检查部31双方的检查结果进行判断。

在本实施方式中，检查部11设置于处理槽2的下游侧且下游侧切换阀15的上游侧。另外，在处理槽2及下游侧切换阀15的下游侧设置有浓缩盐水槽21。浓缩盐水槽21积存在多孔质电极4的清洗处理中从处理槽2的下游侧排出的水。因此，在浓缩盐水槽21中积存离子性物质的浓度比被处理水高的水。另外，浓缩盐水槽21也可以积存净化处理后的处理水的一部分。另外，在路线中的下游侧切换阀15的更下游侧且净化后水槽14及浓缩盐水槽21的上游侧，为了切换从处理槽2的下游侧的管路26朝向净化后水槽14的流路和从处理槽2的下游侧的管路26朝向浓缩盐水槽21的流路，设置有流路切换阀22。此外，排水部是指所述下游部与循环管路6的连接点的下游侧的部分。即，浓缩盐水槽21包含于排水部。

另外，水处理装置1具有返送管路23。返送管路23将净化后水槽14内的处理水引导到处理槽2及泵5的上游侧的管路及循环管路6中的至少任一方。在图1中，图示了将净化后水槽14内的处理水引导到后述的上游侧检查部31的上游侧的情况。在返送管路23与处理槽2的上游侧的管路25的连接部设置有返送切换阀24。返送切换阀24由控制部12控制，在来自被处理水供给部13的流动与来自返送管路23的流动之间切换朝向处理槽2的流路。此外，当在多孔质电极4的清洗处理中不使用积存于净化后水槽14的处理水的情况下，也可以不配置返送管路23及返送切换阀24。此外，返送管路23为处理水供给部。

另外，水处理装置1还具有上游侧检查部31，上游侧检查部31在处理槽2的上游侧检查水质。在本实施方式中，上游侧检查部31设置于上游侧切换阀16的上游侧。控制部12基于检查部11的检查结果及上游侧检查部31的检查结果的一方或双方，判断从处理槽2内的多孔质电极4的清洗处理向水的净化处理的切换。另外，水处理装置1具有排水阀32。排水阀32由控制部12控制，通过在循环管路6的中途打开而容许循环管路6内的水的排出。在如果仅打开排水阀32则循环管路6内的水的排水较困难的情况下，也可以设置容许空气从外部向循环管路6内流入的空气阀。

排水阀32配置在上游侧切换阀16的附近。由此，在从下游侧切换阀15向循环管路6内送入水时，从排水阀32排出已经存在于循环管路6内的水的作业变容易。如图1所示，泵5、处理槽2、检查部11、下游侧切换阀15、循环管路6、排水阀32及上游侧切换阀16构成循环部33，所述循环部33形成水的循环路径。另外，除了循环管路6，被处理水供给部13、上游侧检查部31、上游侧切换阀16、泵5、处理槽2、检查部11、下游侧切换阀15、流路切换阀22及构成将它们连接的流路的管路构成路线。

检查部11及上游侧检查部31检查控制部12的控制所需的水质信息。检查部11及上游侧检查部31能够测定液体的导电率、电阻、离子浓度、硬度中的任意信息，并将测定结果作为信号输出。在本实施方式中，检查部11及上游侧检查部31测定导电率。水中的离子性物质的浓度越高，导电率变得越高。

图2是示出本发明的实施方式1中的处理槽2内的构造的图。在图2中，示出正在进行水的净化处理时的情形。在图2中，将钠离子(Na⁺)和氯离子(Cl^-)的除去作为一例示出。一对集电极3与由控制部12控制的直流电源34连接，并被施加直流电压。在直流电源34的附近安装有电流值的测定器及电压值的测定器，集电极3间的电流值及电压值由各个测定器测定。集电极3例如使用石墨片、石墨板、柔性石墨(grafoil)(注册商标)、钛板、不锈钢板、铜板等电力导电率较高的良导体。

在处理槽2内的上述集电极3分别电连接有多孔质电极4。通过向集电极3间施加直流电压，从而向多孔质电极4施加直流电压，多孔质电极4带电为正或负。从上游方向X1沿着路线流入处理槽2内的水中包含有氯化钠。集电极3的阳极41及阴极42的配置关系可以是上游方向X1及下游方向X2中的任一个。在图2中，图示了将阳极41配置于上游侧的情况。阳极41是电位比阴极42高且阴离子聚集的阳极。阴极42是电位比阳极41低且阳离子聚集的阴极。

在集电极3间配置有多孔质电极4，具体而言，多孔质电极4由阴极侧多孔质电极43及阳极侧多孔质电极44构成。阳极侧多孔质电极44及阴极侧多孔质电极43均利用颗粒状的活性炭形成。颗粒状的活性炭能实现与集电极3的电连接即可，其粒径并不被限定。例如可以为粒状，也可以为粉末状。由于形成多孔质电极4的活性炭形成为多孔质，所以在假想粒径与活性炭颗粒相同的球体的情况下，活性炭的表面积大于假想的球体的外表面的面积。

阳极侧多孔质电极44与阴极侧多孔质电极43由绝缘性的隔离件45相互隔离。阳极侧多孔质电极44与阳极41电连接并配置，填充在阳极41与隔离件45之间并配置。阴极侧多孔质电极43与阴极42电连接并配置，填充在阴极42与隔离件45之间并配置。隔离件45例如使用滤纸、多孔性薄膜、无纺布、发泡材料等液体的通过较容易且具有电绝缘性的材料。

由于阳极侧多孔质电极44与阳极41电连接，所以电位比阴极42高，且带正电。因此，在阳极侧多孔质电极44吸附处理槽2内的水中的阴离子，具体而言为氯离子(Cl^-)。由此，在形成阳极侧多孔质电极44的固体的表面上，形成双电层。由于阴极侧多孔质电极43与阴极42电连接，所以电位比阳极41低，且带负电。因此，在阴极侧多孔质电极43吸附处理槽2内的水中的阳离子，具体而言为钠离子(Na⁺)。由此，在形成阴极侧多孔质电极43的固体的表面上，形成双电层。

在水的净化处理中吸附于多孔质电极4的氯离子及钠离子在施加直流电压的期间，在分别吸附于阳极侧多孔质电极44及阴极侧多孔质电极43的状态下被保持。当在水中包含其他阳离子的情况下，该阳离子与钠离子同样地吸附于阴极侧多孔质电极43，当在水中包含其他阴离子的情况下，该阴离子与氯离子同样地吸附于阳极侧多孔质电极44。

在一对集电极3间施加的直流电压设定为小于产生水的电解的电压。产生水的电解的电位即水的氧化电位的理论值以标准氢电极为基准，大约为1.23V，但当在水处理装置1中以接地电位为基准的情况下，集电极3间电位大约为2V为止，不产生水的电解。这可以考虑处理槽2内的内阻及过电压等多个因素，但在实用上，只要是不产生水的电解的范围的集电极3间电压即可。另外，在将多个处理槽2串联连接的那样的情况下，由于向各集电极3间施加的直流电压为2V以下即可，所以可以整体上施加较高的直流电压。

接着，说明实施方式1的水处理方法。图3是示出本发明的实施方式1的水处理方法的流程图。本实施方式的水处理方法使用至少具有处理槽2、电极部7、直流电源34、控制部12、泵5及检查部11的上述水处理装置1来进行。在水处理方法中，交替地反复进行净化处理工序ST1和清洗工序ST2。在净化处理工序ST1中，通过利用电极部7吸附处理槽2内的水中包含的离子性物质，从而对处理槽2内的水进行净化处理。

在清洗工序ST2中，通过从电极部7将离子性物质释放到处理槽2内的水中，从而清洗电极部7的特别是多孔质电极4。基于检查部11的检查结果及上游侧检查部31的检查结果，进行从清洗工序ST2向净化处理工序ST1的切换。此外，也可以基于检查部11的检查结果进行从清洗工序ST2向净化处理工序ST1的切换。

清洗工序ST2具有循环清洗模式ST3和通过清洗模式ST6。如上所述，水处理装置1还具有循环管路6，在循环清洗模式ST3中，一边经由循环管路6将水从处理槽2的下游侧引导到处理槽2的上游侧，一边对多孔质电极4进行清洗处理。即，在循环清洗模式ST3中，使通过处理槽2一次后的水再次通过处理槽2。

在通过清洗模式ST6中，一边将处理槽2的上游侧的水不经由循环管路6而是经由处理槽2地引导到处理槽2的下游侧，一边清洗多孔质电极4。即，在通过清洗模式ST6中，仅使水通过处理槽2一次，不使之循环。基于检查部11的检查结果进行从循环清洗模式ST3向通过清洗模式ST6的切换。在反复进行的净化处理工序ST1彼此之间，进行循环清洗模式ST3及通过清洗模式ST6中的至少任一方。

在本发明中，净化处理工序ST1和清洗工序ST2的相互切换及循环清洗模式ST3和通过清洗模式ST6的相互切换由上述控制部12进行。

接着，具体地说明各处理。如图3所示，在本处理开始后，转移至净化处理工序ST1，进行水的净化处理。在该净化处理工序ST1中，首先，利用控制部12控制为下游侧切换阀15从上游侧向下游侧引导流路的状态。另外，流路切换阀22由控制部12控制为将处理槽2的下游侧的流路引导到浓缩盐水槽21的状态。接着，通过控制部12的控制打开上游侧切换阀16，将被处理水供给部13的水引导到泵5及处理槽2。

接着，通过控制部12的控制使泵5运行，利用被处理水充满处理槽2的上游侧的管路25、处理槽2及处理槽2的下游侧的管路26。接着，通过控制部12的控制起动直流电源34，向集电极3间施加直流电压。检查部11及上游侧检查部31只要是设置有其本身的位置的管路由液体充满的状态，就始终持续测定液体的导电率。

在净化处理工序ST1中，在集电极3间施加的直流电压的方向在一次净化处理工序ST1中不变化。在紧接着一次净化处理工序ST1的清洗工序ST2中，对直流电压的施加进行停止、短路或逆连接中的至少任意一个。此时，可以仅使直流电压停止或短路，也可以通过将直流电源逆连接，从而暂时施加与净化处理工序ST1中的直流电压方向逆向的直流电压。由此，吸附于多孔质电极4的离子性物质由于库仑力的斥力而积极地释放到水中。在本实施方式的清洗工序ST2中，设为如下结构：使在此前的净化处理工序ST1中施加的直流电压短路。

另外，在净化处理工序ST1中，直流电压的方向既可以在多个净化处理工序ST1中全部为相同的方向，例如也可以是在某时的净化处理工序ST1和接下来的净化处理工序ST1中设为相反。一次净化处理工序ST1中的预先确定的方向不变化即可。在本实施方式中，直流电压的方向在反复进行的多个净化处理工序ST1中全部设为相同的方向。

当在集电极3间开始直流电压的施加时，由于已经从处理槽2流出的水示出与被处理水大致相同的导电率，所以积存于浓缩盐水槽21。将该所谓的初流积存于浓缩盐水槽21，之后，当利用检查部11得到的处理水的导电率成为规定值以下时，控制部12判断为处理水的导电率成为规定值以下，通过控制部12的控制切换流路切换阀22，将从处理槽2排出的处理水积存于净化后水槽14。此外，规定值为在净化处理前用上游侧检查部31或检查部11得到的净化处理前的被处理水的导电率以下即可。

该切换可以由控制部12基于检查部11的检查结果及上游侧检查部31的检查结果双方来进行判断。在该情况下，控制部12接受上游侧检查部31和检查部11的检查结果，当控制部12判断为检查部11的检查结果除以上游侧检查部31的检查结果得到的值成为规定值以下时，通过控制部12的控制切换流路切换阀22，将从处理槽2排出的处理水积存于净化后水槽14。在该情况下，规定值为1以下即可。由此，净化后水槽14选择性地积存从处理槽2的下游侧排出的水中的、在处理槽2中净化处理后的水即导电率较低的水。但是，对于流路切换阀22中的该切换而言，控制部12可以判断关于初流预先确定的时间经过，并利用控制部12切换流路切换阀22。

另外，也可以是，在不使用上游侧检查部31的检查结果而仅基于检查部11的检查结果的情况下，根据检查部11的检查结果用控制部12算出导电率的每单位时间的变化量，关于该导电率的每单位时间的变化量预先确定规定值，并将其设为判断基准。例如，关于每分钟的导电率的变化量，成为判断基准的规定值例如确定为0.001[(mS/cm)/min]以上且1[(mS/cm)/min]以下的任意值。

关于是结束净化处理工序ST1并转移至接下来的清洗工序ST2还是继续进行净化处理工序ST1，在本实施方式中，控制部12判断预先确定的规定时间是否经过，利用控制部12判断是结束净化处理工序ST1并转移至接下来的清洗工序ST2还是继续进行净化处理工序ST1。规定时间例如确定为1分钟以上且200分钟以下的任意值，并且优选确定为5分钟以上且150分钟以下的任意值。此外，净化处理工序ST1的实施时间可以根据处理的规模及要求的水质任意决定。在根据水质判断是否应结束净化处理工序ST1的情况下，可以基于检查部11的检查结果或者基于检查部11及上游侧检查部31双方的检查结果进行判断。

当规定时间经过时，结束净化处理工序ST1，转移至接下来的清洗工序ST2。如图3所示，在清洗工序ST2中，转移至循环清洗模式ST3，首先，利用控制部12控制排水阀32及下游侧切换阀15，在排水阀32打开的状态下，使来自处理槽2的下游侧的流路朝向循环管路6。然后，用水充满循环管路6。循环管路6是否由水充满可以基于从切换下游侧切换阀15起的时间及流量中的任一方或双方来判断。另外，也可以在排水阀32的附近设置检测循环管路6内由水充满的传感器，接受到该传感器的信号的控制部12基于该传感器的信号进行判断。

当循环管路6内用水充满后，利用控制部12关闭排水阀32。并且，通过利用控制部12控制上游侧切换阀16，从而将从被处理水供给部13朝向处理槽2的流路切换为从循环管路6朝向处理槽2的流路。另外，当循环管路6内用水充满后，通过利用控制部12控制直流电源34，从而解除集电极3间的直流电压的施加。即，进行直流电压的停止、短路及逆连接中的任一个。

在清洗工序ST2中，可以在集电极3间施加与在净化处理工序ST1中施加的直流电压相反方向的直流电压。在本实施方式中，通过短路而使积蓄于多孔质电极4及集电极3的电放电。此外，在本实施方式中，在循环管路6用水充满后进行直流电压的施加的停止、短路及逆连接中的任一个，但直流电压的停止、短路及逆连接也可以在结束净化处理工序ST1的时刻进行。

如图3所示，在开始循环清洗模式ST3后，进行循环结束判断ST4。该循环结束判断ST4与循环清洗模式ST3同时并行地进行，控制部12基于检查部11的检查结果，判断是否应结束循环清洗模式ST3。在本实施方式中，控制部12接受检查部11的检查结果，控制部12根据用检查部11得到的在循环清洗模式ST3中使用的清洗水的导电率的检查结果，算出每单位时间的变化量，如果该每单位时间的变化量为预先确定的规定值以下，则控制部12判断为应结束循环清洗模式ST3。该规定值作为检查部11示出的导电率的每单位时间的变化量，例如预先在0.001[(mS/cm)/min]以上且0.5[(mS/cm)/min]以下的范围内确定为任意值。

将作为判断为应结束循环清洗模式ST3的基准的规定值确定在该范围内有以下理由。假如在导电率的每单位时间的变化量大于0.5[(mS/cm)/min]的情况下，表示激烈地产生了从多孔质电极4向水的离子性物质的流出。因此，在该情况下，不应结束循环清洗模式ST3。另外，在导电率的每单位时间的变化量小于0.001[(mS/cm)/min]的情况下，表示基本上没有产生从多孔质电极4向水的离子性物质的流出。因此，在该情况下，不应继续进行循环清洗模式ST3。此外，也可以是，控制部12接受检查部11的检查结果及上游侧检查部31的检查结果双方，由控制部12基于检查部11的检查结果及上游侧检查部31的检查结果来判断是否应结束循环清洗模式ST3。

当在循环结束判断ST4中利用控制部12判断为不应结束循环清洗模式ST3时，继续进行循环清洗模式ST3。当在循环结束判断ST4中判断为应结束循环清洗模式ST3时，转移至接下来的排水阶段ST5。在排水阶段ST5中，排出处理槽2及循环管路6内的水。在该排水阶段ST5中，通过控制部12的控制打开排水阀32，起动泵5，由此，处理槽2及循环管路6的水从排水阀32排出。此外，为了从排水阀32排水，在循环管路6的中途设置有通过由控制部12控制并打开而容许外部空气的流入的空气阀。

也可以不使用排水阀32地从处理槽2的下游侧的管路26排出处理槽2内的水。在该情况下，在循环管路6中的尽可能接近下游侧切换阀15的位置或下游侧切换阀15设置通过打开而容许外部空气的流入的空气阀，在打开空气阀的同时，下游侧切换阀15使来自处理槽2的下游侧的流路朝向下游侧切换阀15的下游侧，并使用泵5或重力排出处理槽2及循环管路6内的水。此外，此时，控制部12使流路切换阀22从下游侧切换阀15朝向浓缩盐水槽21打开，由此，排出的清洗水朝向浓缩盐水槽21排出。

排水阶段ST5中的排水的方法并不限定于此。例如，也可以仅从处理槽2的下游侧的管路26排出。另外，在从排水阀32排出的情况下，也可以在上游侧切换阀16与泵5之间设置通过打开而容许外部空气的流入的空气阀。另外，也可以在循环管路6中设置多个排水阀32并经由它们排水。另外，也可以在处理槽2的附近的上游侧设置强制地吸收外部空气的空气泵，利用空气泵使外部空气流入处理槽2，由此，排出处理槽2内的水。另外，也可以在处理槽2设置空气阀和排水阀，由此，排出处理槽2内的水。

接着，转移至通过清洗模式ST6，将来自被处理水供给部13的水不经由循环管路6地引导到处理槽2的上游侧的管路25、处理槽2及处理槽2的下游侧的管路26，并进行多孔质电极4的清洗。在该通过清洗模式ST6中，首先，利用控制部12控制泵5、排水阀32、上游侧切换阀16及下游侧切换阀15，在排水阀32打开的状态下，将来自被处理水供给部13的水引导到循环管路6，去除从上游侧切换阀16到下游侧切换阀15之间的空气。此外，在排水阶段ST5之后的通过清洗模式ST6中，在使用处理水作为清洗水的情况下，控制部12控制泵5、排水阀32、上游侧切换阀16、下游侧切换阀15及返送切换阀24，在排水阀32打开的状态下将处理水从净化后水槽14引导到循环管路6，并去除从上游侧切换阀16到下游侧切换阀15之间的空气。将该处理称为通过清洗准备阶段。

此外，在该去除空气的作业中，也可以不是从排水阀32去除空气，而是控制下游侧切换阀15及流路切换阀22，将来自处理槽2的流路连接到向浓缩盐水槽21的流路，利用泵5输送水，并从浓缩盐水槽21去除空气。并且，也可以在处理槽2的下游侧的管路26设置空气去除阀，并去除空气。之后，控制下游侧切换阀15及流路切换阀22，使来自处理槽2的水朝向浓缩盐水槽21。

上述的从上游侧切换阀16到下游侧切换阀15之间的空气去除在控制部12判断为规定时间经过时结束。在实施空气去除后，控制部12使上游侧切换阀16从上游侧检查部31朝向处理槽2打开，使下游侧切换阀15从处理槽2朝向流路切换阀22打开，使流路切换阀22从下游侧切换阀15朝向浓缩盐水槽21打开。在使用被处理水作为清洗水的情况下，控制部12使返送切换阀24从被处理水供给部13朝向上游侧切换阀16打开。另外，在使用处理水作为清洗水的情况下，控制部12使返送切换阀24从净化后水槽14朝向上游侧切换阀16打开。

如图3所示，当开始通过清洗模式ST6时，进行接下来的清洗结束判断ST7。该清洗结束判断ST7与通过清洗模式ST6同时并行地进行，控制部12接受检查部11的检查结果，基于该检查结果，控制部12判断是否应结束清洗工序ST2。该判断也可以仅基于检查部11的检查结果进行。在本实施方式中，基于检查部11的检查结果及上游侧检查部31的检查结果双方进行清洗结束判断。

在清洗工序ST2的通过清洗模式ST6中，由于流入处理槽2的水在处理槽2中未被净化处理，所以检查部11的检查结果示出的导电率成为与上游侧检查部31的检查结果示出的导电率同等以上的值。因此，检查部11的检查结果示出的导电率除以上游侧检查部31的检查结果示出的导电率得到的值即检查部11的检查结果示出的导电率与上游侧检查部31的检查结果之比成为1以上。

控制部12算出该检查部11的检查结果示出的导电率与上游侧检查部31的检查结果示出的导电率之比，将该值作为判断基准，例如预先确定1以上且20以下的任意的规定值，在检查部11示出的导电率除以上游侧检查部31示出的导电率得到的值成为该规定值以下时，控制部12判断为应结束清洗工序ST2。将该作为判断基准的规定值确定为1以上且20以下的范围内的任意值有以下理由。假如在检查部11中的导电率除以上游侧检查部31中的导电率得到的值超过20的情况下，示出在处理槽2内残留有离子浓度较高的水。因此，在该情况下，不应结束清洗工序ST2。

当在清洗结束判断ST7中用控制部12判断为不应结束清洗工序ST2时，继续进行通过清洗模式ST6。当在清洗结束判断ST7中用控制部12判断为应结束清洗工序ST2时，转移至净化处理工序ST1。

根据本发明的实施方式1，由于控制部12基于检查部11的检查结果判断从来自电极部7的离子性物质的释放向利用电极部7吸附离子性物质的切换，所以能够将电极部7的清洗处理限制为必要且充分的时间。因此，能够防止水的净化处理的工作效率无用地降低。另外，由于能够防止在来自电极部7的离子性物质的释放不充分的状态下再次开始水的净化处理，所以能够防止净化处理后的水质降低。

另外，根据本发明的实施方式1，由于水处理装置1具有将流路从处理槽2及泵5的下游侧引导到处理槽2及泵5的上游侧的循环管路6，所以与没有循环管路6的情况相比，能够降低来自电极部7的离子性物质的释放所需的液量。另外，由于水处理装置1设置有下游侧切换阀15及上游侧切换阀16，所以控制部12通过切换下游侧切换阀15及上游侧切换阀16，从而能够切换来自处理槽2的流路及向处理槽2的流路。由此，能够进行使处理槽2的水流向净化后水槽14和经由循环管路6再次流向处理槽2双方。另外，此时，也可以设为流路切换阀22也利用控制部12切换的结构。

另外，根据本发明的实施方式1，由于水处理装置1具有返送管路23，所以能够在从电极部7释放离子性物质的清洗工序ST2中使用净化后水槽14内的处理水。由此，与使用被处理水对电极部7进行清洗处理的情况相比，能够高效地进行来自电极部7的离子性物质的释放。另外，通过在处理槽2中进一步对净化后水槽14内的处理水进行净化处理，从而能够得到纯度较高的处理水。

另外，根据本发明的实施方式1，由于水处理装置1具有排水阀32，所以能够在电极部7的清洗处理之后从排水阀32排出循环管路6内的水。由此，能够进行用于利用适合于接下来的处理的水质的水将循环管路6内充满的准备。另外，与仅从处理槽2的下游侧排水的情况相比，能够迅速地排出循环管路6内的水。

另外，根据本发明的实施方式1，由于控制部12基于检查部11的检查结果和上游侧检查部31的检查结果双方，判断从来自处理槽2内的电极部7的离子性物质的释放向水中的离子性物质的吸附的切换，所以与仅基于检查部11的检查结果的情况相比，能够以较高的精度进行控制。

另外，根据本发明的实施方式1，由于电极部7具有一对集电极3和一对多孔质电极4，并利用隔离件45分离，所以能够通过利用库仑力形成双电层而利用电极部7进行离子性物质的吸附。因此，通过使一对集电极3间短路，从而能够使吸附于多孔质电极4的离子性物质迅速地向水中释放。因此，与电极部7通过离子结合等吸附离子性物质的情况相比，能够高效地进行利用电极部7的离子性物质的吸附及释放。

另外，根据本发明的实施方式1，由于基于检查部11的检查结果进行从清洗工序ST2向净化处理工序ST1的切换，所以能够将清洗工序ST2限制为必要且充分的时间。因此，能够防止水的净化处理的工作效率无用地降低。另外，由于能够防止在清洗工序ST2中的电极部7的清洗处理不充分的状态下转移至净化处理工序ST1，所以能够防止由净化处理工序ST1导致的净化处理后的水质降低。

另外，根据本发明的实施方式1，由于水处理方法具有循环清洗模式ST3，所以与没有循环清洗模式ST3的情况相比，能够降低电极部7的清洗处理所需的液量。另外，由于基于检查部11的检查结果进行从循环清洗模式ST3经由排水阶段ST5切换为通过清洗模式ST6的该切换，所以能够将循环清洗模式ST3限制为必要且充分的时间。因此，能够防止水的净化处理的工作效率无用地降低。另外，由于能够防止在循环清洗模式ST3不充分的状态下再次开始净化处理工序ST1，所以能够防止净化处理后的水质降低。

另外，根据本发明的实施方式1，由于在清洗工序ST2中使用净化后水槽14内的处理水的至少一部分清洗电极部7，所以与使用被处理水清洗的情况相比，能够在短时间内充分地清洗电极部7。

另外，根据本发明的实施方式1，在净化处理工序ST1中，基于检查部11的检查结果判断是否将净化处理后的处理水积存于净化后水槽。在净化处理工序ST1中，特别是在初期，对电极部7进行清洗处理时的来自多孔质电极4的杂质有时会残留在水处理装置1内。由于在这样的情况下也基于检查结果判断是否积存于净化后水槽14，所以能够防止混入有来自电极部7的杂质的水积存于净化后水槽14。

在实施方式1中，在水处理装置1中，示出了使用粒状的多孔质电极4的CDI的例子，但只要是至少具有一对电极并通过在该电极间施加直流电压或直流电流而将被处理水中的离子吸附于电极而从水中除去离子性物质的CDI即可，并不特别限制。

在实施方式1中，泵5设置于预先确定的路线中的处理槽2的上游侧，但泵5也可以设置于泵的下游侧。另外，在实施方式1中，返送管路23将净化后水槽14内的处理水引导到处理槽2的上游侧的管路25，但并不一定限定于此。返送管路23也可以将净化后水槽14内的处理水引导到循环管路6。另外，也能够设为如下结构：在处理槽2及泵5的上游侧的管路另行设置连接流路的水槽，并且，另行设置输送返送管路23内的水的返送用的泵，利用返送用的泵将净化后水槽内的处理水的至少一部分经由返送管路23供给到所述水槽。利用这样的结构，能够将净化后水槽14内的处理水经由返送管路23引导到处理槽2。

在实施方式1中，列举了利用颗粒状的活性炭形成多孔质电极4的例子，但形成多孔质电极4的材料不限定于颗粒状的活性炭。例如，也可以是非颗粒状的多孔质碳构件、多孔质导电珠、多孔质金属、活性炭纤维、活性炭无纺布、活性炭片及碳气凝胶中的任一种。另外，多孔质电极4可以是将颗粒状活性炭加工成板状或片状而成的部件，但如实施方式1那样，即使在将颗粒状的活性炭填充于集电极3与隔离件45之间并配置的状态下，也能够用于水的净化处理。为了防止多孔质电极4向处理槽2外流出，也可以在处理槽2与下游侧的管路26的边界附近设置流出防止件，所述流出防止件容许液体的通过并阻止固体成分的通过。流出防止件既可以设置在处理槽2与上游侧的管路25的边界附近，也可以设置在空气流入处理槽2的部分。当在处理槽2设置排水阀32的情况下，也可以在排水阀32也设置流出防止件。即，为了防止多孔质电极4向处理槽2外流出，可以在流体流入处理槽2内的位置、液体从处理槽2流出及排出的位置、空气有可能流入及流出的位置设置流出防止件。此外，流出防止件的形状及材质可以根据使用的多孔质电极4而不同。

另外，也可以在一对集电极3之间配置离子交换树脂、离子交换膜、半透膜中的任一种以上。另外，也可以利用离子交换树脂或离子交换基涂覆隔离件45及隔离件45侧的多孔质电极4中的任一方或双方。

在实施方式1的水处理方法中，在净化处理工序ST1中，控制部12基于是否经过规定时间判断是否应结束，但不限定于该结构。例如可以基于检查部11的检查结果，在检查部11的检查结果示出的导电率达到最小值后增大且导电率上升到预先确定的规定值时，判断为应结束净化处理工序ST1。另外，也可以在检查部11的检查结果示出的导电率成为预先确定的规定值时判断为应结束净化处理工序ST1。

另外，也可以基于检查部11及上游侧检查部31双方的检查结果判断是否应结束净化处理工序ST1。在该情况下，例如可以是，关于导电率之比，将0.1到0.9的任意值确定为规定值，在检查部11示出的导电率成为上游侧检查部31示出的导电率的规定值倍以上时，判断为应结束净化处理工序ST1。一般来说，作为检查部11的检查结果的导电率随着在处理槽2中电极部7有效地开始发挥功能而暂时降低，在成为极小值后再次上升。该上升是由通过向多孔质电极4吸附离子性物质而电极部7的每单位时间的吸附效率下降所导致的。因此，可以将检查部11的检查结果成为极小值时的导电率作为基准，在检测出超过其规定值倍的导电率时，结束净化处理工序ST1。由此，能够在电极部7最有效地发挥功能的期间进行净化处理工序ST1。另外，可以预先确定作为导电率的规定值，在检查部11中的检查结果暂时成为比规定值低的值且之后超过规定值时，判断为应结束净化处理工序ST1。此时的作为导电率的规定值设定为预想到上游侧检查部31会示出的导电率以下的值。

另外，也可以是，在处理水的导电率有目标值的情况下，例如求出检查部11的一定时间内的检查结果的平均值，基于该平均值判断为应结束净化处理工序ST1。例如可以将所述目标值的0.8倍到1.0倍的任意值确定为规定值，在所述平均值成为所述规定值以下时，判断为应结束净化处理工序ST1。

在实施方式1中，清洗工序ST2构成为包括循环清洗模式ST3、之后的排水阶段ST5及之后的通过清洗模式ST6，但不限定于该构成。例如，清洗模式也可以构成为包括通过清洗模式、之后的循环清洗模式及之后再次进行的通过清洗模式。在刚刚开始多孔质电极4的清洗工序ST2后，由于多孔质电极4的清洗，用于清洗的水有时会迅速地包含较多的杂质，因此，通过在循环清洗模式ST3之前进行通过清洗模式，从而能够用与刚刚开始清洗工序ST2后的水不同的水进行之后的循环清洗模式ST3。因此，能够用杂质较少的水进行循环清洗模式ST3。另外，由于即使在循环清洗模式ST3中使用的水残留在水处理装置1内，也能够通过循环清洗模式ST3之后的通过清洗模式ST6进行除去，因此，能够在除去杂质后的处理槽2中进行之后的净化处理工序ST1。另外，可以在净化处理工序ST1与下一次净化处理工序ST1之间，多次实施循环清洗模式ST3及通过清洗模式ST6。此时，循环清洗模式ST3的结束的判断基准及通过清洗模式ST6的结束的判断基准可以与上一次的判断基准不同。

在实施方式1中，将循环清洗模式ST3设为基于检查部11的检查结果进行判断，但例如也可以设置存储并保存过去实施的循环清洗模式ST3的时间的长度的存储装置，基于存储并保存于存储装置的时间的长度，决定循环清洗模式ST3的实施时间。例如，可以利用控制部12进行将过去实施循环清洗模式ST3的时间的长度的平均值设为循环清洗模式ST3的实施时间等处理。另外，净化处理工序ST1及通过清洗模式ST6也可以根据实施时间的长度来判断结束。

另外，在实施方式中的通过清洗模式ST6中，设为将来自被处理水供给部13的水引导到循环管路6的结构，但也可以设为如下结构：当在通过清洗模式ST6中去除循环管路6内的空气时，使用自来水而不是被处理水。另外，在清洗工序ST2中，例如可以使用自来水等导电率较低的水作为清洗水。

在上述实施方式1中，说明了利用控制部12进行净化处理工序ST1和清洗工序ST2的相互切换及循环清洗模式ST3和通过清洗模式ST6的相互切换的一例。然而，本发明不限定于该一例。也可以是通过手动实现切换的结构。通过设为手动，从而能够发挥装置结构变简单的效果。

实施方式2.

接着，以下基于附图，说明本发明的实施方式2的水处理装置1B及水处理方法。实施方式2与此前说明的实施方式1类似，以下，以实施方式2相对于实施方式1的不同点为中心进行说明。图4是示出本发明的实施方式2的水处理装置1B的结构的图。

如图4所示，在本实施方式中，检查部11设置于下游侧切换阀15的下游侧且流路切换阀22的上游侧。图5是示出本发明的实施方式2的水处理方法的各工序的流程图。本实施方式中的检查部11能够在净化处理工序ST21及通过清洗模式ST6中始终检查水质，但在循环清洗模式ST23中不始终检查水质。

如图5所示，在本实施方式的水处理方法中，首先，转移至净化处理工序ST21，进行水的净化处理。该净化处理工序ST21与实施方式1的净化处理工序ST1相同。接着，转移至清洗工序ST22。在清洗工序ST22中，首先，转移至循环清洗模式ST23，一边使水在循环部33B中循环，一边进行多孔质电极4的清洗。在该循环清洗模式ST23中，不进行检查部11中的检查，同时并行地进行持续时间判断ST24。在持续时间判断ST24中，用控制部12测量从开始循环清洗模式ST23起的持续时间，用控制部12判断该持续时间是否成为预先确定的规定时间以上。

当用控制部12判断为从开始循环清洗模式ST23起的持续时间没有成为规定时间以上时，继续进行循环清洗模式ST23。当用控制部12判断为从开始循环清洗模式ST23起的持续时间成为规定时间以上时，转移至接下来的循环期间检查阶段ST25。在循环期间检查阶段ST25中，利用控制部12暂时打开下游侧切换阀15，使在循环部33B中流动的水的一部分向下游侧切换阀15的下游流动，并在检查部11中检查。在如果仅打开下游侧切换阀15则无法使检查部11中的检查所需的量的水向下游侧流动的情况下，可以与下游侧切换阀15同时地利用控制部12使上游侧切换阀16从被处理水供给部13向泵5的方向暂时打开。该循环期间检查阶段ST25的工作例如一分钟进行一次。

在循环期间检查阶段ST25中，用控制部12判断是否应结束循环清洗模式ST23。此时的判断基准可以与实施方式1的循环结束判断ST4时相同，但在实施方式2中，控制部12接受检查部11及上游侧检查部31双方的检查结果，基于这些检查结果，用控制部12判断是否应结束循环清洗模式ST23。例如，关于导电率之比，将1.0到10.0的任意实数确定为规定值，在检查部11示出的导电率成为上游侧检查部31示出的导电率的规定值倍以下时，用控制部12判断为应结束循环清洗模式ST23。此外，检查部11示出的导电率与上游侧检查部31示出的导电率之比用控制部12算出。

将作为判断是否应结束循环清洗模式ST23的基准的规定值确定在该范围内有以下理由。假如在检查部11示出的导电率大于上游侧检查部31的10.0倍的情况下，在处理槽2中基本上不产生从多孔质电极4向水的离子性物质的释放，当在该状态下继续进行循环清洗模式ST23时，工作效率有可能不必要地降低。因此，不应将所述规定值设定为大于10.0的值。此外，也可以仅基于检查部11的检查结果判断是否应结束循环清洗模式ST23。在该情况下，预先确定作为导电率的规定值，在检查部11的检查结果超过规定值的情况下，判断为应结束循环清洗模式ST23。

当在循环期间检查阶段ST25中用控制部12判断为不应结束循环清洗模式ST23时，继续进行循环清洗模式ST23。之后，进一步实施循环清洗模式ST23，在规定时间经过后转移至循环期间检查阶段ST25，用控制部12判断是否转移至排水阶段ST5。当在循环期间检查阶段ST25中用控制部12判断为应结束循环清洗模式ST23时，转移至接下来的排水阶段ST5。从排水阶段ST5到清洗结束判断ST7与实施方式1相同。此外，在反复实施循环期间检查阶段ST25的情况下，继续进行循环清洗模式ST23的时间可以设定为与上一次的循环清洗模式ST23的持续时间不同。

在实施方式2的水处理装置1B中，由于检查部11设置于下游侧切换阀15的下游侧且流路切换阀22的上游侧，所以能够应用于无法在循环部33B内设置检查部11的情况。例如，当在水处理装置1B中要求小型化的情况下，由于能够将检查部11设置在循环部33B的外部，所以能够提高设计的自由度。另外，与如实施方式1那样将检查部11设置于下游侧切换阀15的上游侧的情况相比，能够缩短循环管路6。因此，能够抑制清洗工序ST22中的水的使用量，能够减小循环部33B的规模。因此，利用实施方式2的结构，通过清洗工序ST22中的水的使用量的抑制和在循环部33B的外部的检查部11的设置双方，能够使循环部33B小型化，也能够使水处理装置1B整体小型化。

另外，在实施方式2的水处理装置1B中，由于检查部11设置于下游侧切换阀15的下游侧，所以与检查部11设置于循环部33B内的情况相比，能够减小检查部11接触在循环清洗模式ST23的处理槽2中导电率增大的水的机会。因此，能够提高检查部11的稳定性。

实施方式3.

接着，以下基于附图，说明本发明的实施方式3的水处理装置1C。实施方式3与此前说明的实施方式1类似，以下，以实施方式3相对于实施方式1的不同点为中心进行说明。图6是示出本发明的实施方式3的水处理装置1C的结构的图。

在本实施方式中，水处理装置1C在循环管路6的中途具有积存槽46。在积存槽46设置有排水阀32C。该排水阀32C与实施方式1中的排水阀32同样地由控制部12C控制，通过打开而容许循环管路6内的水的排出。积存槽46能够使积存的水的量变化，通过使积存槽46内的水的量变化，从而使在循环部33C中流动的水的量变化。也可以在积存槽46设置水位传感器等。由此，在将在循环部33C中流动的水的一部分取出到外部的情况下，无需使水从上游侧切换阀16的上游侧流入，能够使检查等的自由度提高。为了进行积存槽46内的清洗水的水质检查，可以在积存槽46内设置水质检查部。在设置有水质检查部的情况下，能够用水质检查部进行循环清洗模式ST23中的清洗水的水质检查。

另外，通过在清洗工序ST2的循环清洗模式开始时将规定量的在循环清洗模式中使用的清洗水积存于积存槽46，从而能够任意地变更循环的清洗水的量。另外，在图6中利用返送切换阀24将净化后水槽14与上游侧的管路25连接，但通过将净化后水槽14经由泵等移送部件及阀等与积存槽46连接，从而能够在清洗工序ST2中将处理水作为清洗水的一部分或全部使用。例如，通过在循环清洗模式开始时从净化后水槽14向积存槽46移送规定量的处理水，从而能够使用处理水作为循环清洗模式的清洗水。并且，通过从净化后水槽14向积存槽46移送规定量的处理水，使上游侧切换阀16从循环管路6朝向泵5打开，使下游侧切换阀15从检查部11朝向流路切换阀22打开，从而在通过清洗模式中也能够使用处理水作为清洗水。

另外，当在从循环管路6排出水后再次导入水等情况下，当在循环管路6内残留有空气等情况下，能够在积存槽46去除残留于循环管路6的空气。当控制部12C使泵5的流量急剧增大时，处理槽2及循环部33C内的空气到达积存槽46，能够在积存槽46去除残留于循环管路6的空气。

另外，由于在积存槽46设置有排水阀32C，所以能够从设置于积存槽46的排水阀32C排出循环管路6内的水。因此，与仅从处理槽2的下游侧排出水的情况相比，能够迅速地排出积存槽46内的水。因此，即使假如在积存槽46中存在大量的水，也能够防止由于时间花费在水的排出而水处理装置1C的工作效率降低。

实施方式4.

接着，以下基于附图，说明本发明的实施方式4的水处理装置1D。实施方式4与此前说明的实施方式3类似，以下，以实施方式3相对于实施方式1的不同点为中心进行说明。图7是示出本发明的实施方式4的水处理装置1D的结构的图。

如图7所示，实施方式4的水处理装置1D在多个处理槽2从上游侧向下游侧串联连结的状态下构成。在将以各处理槽2为中心的各个结构称为“水处理部51”时，各水处理部51的结构与在实施方式3中示出的水处理装置1C相同。在图7中图示了两台水处理部51连结而成的状态。上游侧的水处理部51A的净化后水槽14D兼用作下游侧的水处理部51B的被处理水供给部13D。由此，在净化处理工序ST21中，在上游侧作为被处理水供给的水经过两次净化处理而积存于下游侧的水处理部51B的净化后水槽14D。

在多个水处理部51中，控制部12D集成为一个，控制部12D控制上游侧的水处理部51A及下游侧的水处理部51B双方。多个处理槽2中的直流电源34可以集成为一个，但在图7中，示出在各水处理部51设置有一个直流电源34的情况。

本实施方式的水处理装置1D还具备直接移送管路52。直接移送管路从下游侧的水处理部51B的循环管路6的中途将流路与设置在上游侧的水处理部51A的循环管路6的积存槽46连接。在下游侧的水处理部51B的循环管路6与直接移送管路52的连接部具备直接移送切换阀53。直接移送切换阀53切换是使水在下游侧的水处理部51B的循环管路6中循环还是使从下游侧的处理槽2的下游侧的管路26向循环管路6流过来的水经由直接移送管路52输送到上游侧的积存槽46。

由此，通过在净化处理期间控制水处理部51B的下游侧切换阀15和直接移送切换阀53，从而能够将水处理部51B的处理槽2中的处理水移送到水处理部51A的积存槽46，能够使用水处理部51B的处理槽2中的处理水作为水处理部51A的循环清洗模式的清洗水。另外，通过将水处理部51B的净化后水槽14D与水处理部51A的积存槽46连接，且将水处理部51B的净化后水槽14D与水处理部51B的积存槽46连接，并在这些配管的中途位置设置泵等移送部件，从而如在实施方式3中记载的那样，能够在水处理部51A、51B的清洗工序ST2中使用经过两次净化处理的处理水作为清洗水的一部分或全部。

根据实施方式4，由于通过从上游侧向下游侧串联连结多个水处理部51，从而能够得到导电率更低的处理水，所以适合于生成所谓的纯水、超纯水等的情况。

另外，根据实施方式4，由于水处理装置1D具备直接移送管路52和直接移送切换阀53，所以能够将进行了两次净化处理的处理水移送到上游侧的水处理部51A的积存槽46，在水处理部51A中的循环清洗模式中，能够使用进行了两次净化处理的处理水。

实施方式5.

接着，以下基于附图，说明本发明的实施方式5的水处理装置1E。实施方式5与此前说明的实施方式1类似，以下，以实施方式5相对于实施方式1的不同点为中心进行说明。图8是示出本发明的实施方式5的水处理装置1E的结构的图。

水处理装置1E具备切换电路部55。在实施方式1中，施加于电极部7的电的方向、电的施加的停止及短路的状态由控制部12切换，但在实施方式5中，切换电路部55按照控制部12的决定，切换施加于电极部7的电的方向、电的施加的停止及短路的状态。切换电路部55设置于从直流电源34到电极部7的连接路径的中途位置，并且与控制部12连接。

另外，水处理装置1E具备作为电力状态检查部的电力检查部54。电力检查部54检查处理槽2的电力状态。具体而言，测定电极部7间的电压、电流及电荷量中的至少一个。通过对电流进行时间积分而求出电荷量。也可以用控制部12进行电荷量的计算。电力检查部54与作为电力状态基础控制部的控制部12连接，控制部12基于电力检查部54的测定结果，决定是进行向电极部7的电的施加还是进行电的施加的停止、短路及以反方向的电的施加中的至少任一个，并对切换电路部55进行切换。在本实施方式中，控制部12兼用作水质基础控制部。

接着，说明水处理方法。图9是示出水处理方法的各工序的流程图。在本实施方式中的净化处理工序ST31中，除了与实施方式1同样的处理之外，还利用电力检查部54根据在电极部7间流动的电流求出电荷量。净化处理工序ST31在规定时间经过后结束。在以下的说明中，为了区分作为水处理方法的各工序中的判断基准的规定时间，将作为净化处理工序ST31的结束的判断基准的规定时间设为“第一规定时间”。另外，从净化处理工序ST31的开始到结束，在电极部7间流动的电荷量预先作为数据保存。以下，将该电荷量称为“综合电荷量”。

在净化处理工序ST31之后，转移至循环清洗模式ST34，一边经由循环管路6使水循环，一边对多孔质电极4进行清洗处理。在该循环清洗模式ST34中，根据净化处理工序ST31中的综合电荷量，使电极部7间短路或逆连接。此外，逆连接是指与净化处理工序ST31中的电施加方向逆向地向电极部7施加电。将成为此时的判断基准的与电荷量相关的规定值设为“第一规定电荷量”。如果综合电荷量为第一规定电荷量以下，则在循环清洗模式ST34中决定为使电极部7间短路，如果综合电荷量超过第一规定电荷量，则在循环清洗模式ST34中决定为使电极部7间逆连接。控制部12进行该选择及决定，切换电路部55按照控制部12进行短路及逆连接。

在循环清洗模式ST34中根据综合电荷量的大小决定使电极部7间短路还是逆连接基于以下的技术理由。由于如果综合电荷量小于第一规定电荷量，则预想到在净化处理工序ST31中电吸附于多孔质电极4的离子性物质的量较少，因此，能够判断为：在多孔质电极4的清洗中逆连接不具有重要性，仅通过电极部7间的短路，就能够使吸附于多孔质电极4的离子性物质解吸。但是，如果综合电荷量大于第一规定电荷量，则能够判断为在净化处理工序ST31中大量的离子性物质电吸附于多孔质电极4，能够判断为在多孔质电极4的清洗中逆连接具有重要性。作为判断综合电荷量的大小的基准的第一规定电荷量基于这样的技术理由决定。

当在循环清洗模式ST34中进行逆连接的情况下，与净化处理工序ST31时反方向的电在电极部7间流动。此时，电力检查部54检测在电极部7间流动的电的方向，并且测定施加于电极部7的电压、在电极部7间流动的电流及在电极部7间流动电荷量中的至少一个。关于电荷量，通过对用电流计测定的电流进行时间积分，从而求出在电极部7中流动的电荷量。

接着，转移至循环结束判断ST35。关于是否应使循环清洗模式ST34结束，针对持续时间及电荷量预先确定规定值。将在循环结束判断ST35中设定为判断基准的与持续时间相关的规定值设为“第二规定时间”，将与电荷量相关的规定值称为“第二规定电荷量”。

在循环结束判断ST35中，当在循环清洗模式ST34中将第二规定时间的经过作为判断基准的情况下，在循环清洗模式ST34的持续时间超过第二规定时间时，结束循环清洗模式ST34。在将第二规定电荷量作为判断基准的情况下，在电极部7间短路的情况下，用电力检查部54测定短路时在电极部7间流动的电流，在对其进行时间积分而得到的电荷量超过第二规定电荷量时，结束循环清洗模式ST34。在将电极部7间逆连接的情况下，用电力检查部54测定逆连接时在电极部7间流动的电流，在对其进行时间积分而得到的电荷量超过第二规定电荷量时，结束循环清洗模式ST34。另外，当在循环清洗模式ST34中进行电极部7间的短路和逆连接双方的情况下，用电力检查部54测定在电极部7间流动的电流，在对其进行时间积分而得到的电荷量超过第二规定电荷量时，结束循环清洗模式ST34。此外，将第二规定电荷量设为综合电荷量以下的值。当结束循环清洗模式ST34时，转移至接下来的排水阶段ST5。

排水阶段ST5与实施方式1相同。接着，进入通过清洗模式ST6。在通过清洗模式ST6中，使电极部7间短路。但是，不限于短路，既可以实施逆连接，也可以实施逆连接和短路双方。在通过清洗模式ST6中，同时并行地进行清洗结束判断ST36。在清洗结束判断ST36中，用通过清洗模式ST6的持续时间或在电极部7间流动的电荷量判断是否结束通过清洗模式ST6。将此时的判断基准设为“第三规定时间”及“第三规定电荷量”。在用第三规定时间确定清洗结束判断ST36的情况下，如果通过清洗模式ST6的持续时间小于第三规定时间，则继续进行通过清洗模式ST6。在通过清洗模式ST6的持续时间为第三规定时间以上的情况下，结束通过清洗模式ST6。在用第三规定电荷量确定清洗结束判断ST36的情况下，用电力检查部54测定在电极部7间流动的电流，通过对其进行时间积分而计算电荷量，如果该电荷量小于第三规定电荷量，则继续进行通过清洗模式ST6，在该电荷量为第三规定电荷量以上的情况下，结束通过清洗模式ST6。

清洗结束判断ST36中的判断利用控制部12进行。当通过清洗结束判断ST36中的判断结束通过清洗模式ST6时，由此结束清洗工序ST33，转移至净化处理工序ST31。基于控制部12的决定，利用切换电路部55进行从清洗工序ST33转移至净化处理工序ST31时的电极部7间的电的方向的切换。

在实施清洗工序ST33的时间中的逆连接的时间以外的时间，解除来自直流电源34的电的施加，使电极部7间短路。

电力检查部54通过对电流进行时间积分而求出电荷量并设为判断基准，但不限定于此。也可以测定电流、电压中的至少任一方，并将其结果设为控制的判断基准。在该情况下，电力检查部54也能够使用电压计、电流计等实现。

将净化处理工序ST31设为在其持续时间超过第一规定时间时结束，但也可以是，当在净化处理工序ST31中在电极部7间流动的电荷量超过规定的电荷量时判断为结束。在该情况下，用于判断结束的规定的电荷量确定为与电极部7能够吸附的最大容量对应的电荷量以下的电荷量。

另外，也可以基于检查水质的检查部11的检查结果来判断净化处理工序ST31的结束。在该情况下，由于能够在处理槽2中的净化能力下降时决定净化处理工序ST31的结束，所以能够实现水处理装置1E的高效化。

另外，也可以是，控制部12在从净化处理工序ST31的开始起在电极部7间流动的电荷量超过规定的电荷量时，判断将初流引导到浓缩盐水槽21的处理的结束。

即使当在循环清洗模式ST34中进行逆连接的情况下，循环结束判断ST35中的判断基准也并不一定限定于电荷量的规定值。例如，也可以是，在从水处理装置1E的运转开始起第一次的循环结束判断ST35中，与实施方式1同样地，以清洗水的导电率的每单位时间的变化量为基准判断循环清洗模式ST34的结束，在第二次以后的循环结束判断ST35中，基于在第一次的循环清洗模式ST34中在电极部7间流动的电荷量，判断循环清洗模式ST34的结束。

另外，也可以是，进行试验运转，在试验运转中以清洗水的导电率的每单位时间的变化量为基准判断循环清洗模式ST34的结束，预先保存试验运转中的数据，在正式运转中的循环结束判断ST35中，基于在试验运转中的循环清洗模式ST34中在电极部7间流动的电荷量，判断循环清洗模式ST34的结束。

另外，也可以是，在逆连接时的供给电荷量决定中，除了用电力检查部54测定得到的在净化处理工序ST31中供给到电极部7的电荷量以外，使用示出实际吸附的离子性物质的电荷的总量相对于在净化处理工序ST31中供给的电荷量的比例的吸附效率。此外，该吸附效率在离子性物质电吸附于电极部7的情况下不会超过100％。

如直流电源34为双极电源等那样，在能够无切换电路部55地实现逆连接及短路的情况下，也可以从水处理装置1E的结构中省略切换电路部55。即使直流电源34能够无切换电路部55地实现逆连接，在无法短路的情况下，也可以利用切换电路部55实现短路。另外，在清洗工序ST33中，可以设定为在任意的定时以任意的次数进行逆连接。优选的是，在实施清洗工序ST33的时间中的没有逆连接的期间预先进行短路。

另外，在本实施方式中，用控制部12基于电力检查部54的检查结果控制逆连接及短路的实施，但也可以不设置电力检查部54，在逆连接时供给一定的电荷量。只要此时的最大的电荷量为在净化处理工序ST31中供给到电极部7的电荷量或在吸附电极部7的离子性物质的吸附容量时所需的电荷量以下即可，可以是任意的值。

另外，清洗工序ST33中的检查部11的检查结果可以用作控制部12决定下次以后的清洗工序ST33中的逆连接的实施的有无、逆连接中的电压、电流及电荷量的增减等时的判断材料。

本申请记载了例示性的实施方式，但记载在实施方式中的各种特征、技术方案及功能不限于特定的实施方式的应用，能够单独或以各种组合应用于实施方式。

因此，可以在本申请公开的技术的范围内预想未例示的无数的变形例。例如，包括使至少一个构成要素变形的情况、追加或省略至少一个构成要素的情况。

附图标记的说明

1、1B、1C、1D水处理装置，2处理槽，3集电极，4多孔质电极，5泵，6循环管路，7电极部，11检查部，12、12C、12D控制部，13、13D被处理水供给部，14、14D净化后水槽，15下游侧切换阀，16上游侧切换阀，21浓缩盐水槽，22流路切换阀，23返送管路，24返送切换阀，25上游侧的管路，26下游侧的管路，31上游侧检查部，32、32C排水阀，33、33B、33C循环部，34直流电源，41阳极，42阴极，43阴极侧多孔质电极，44阳极侧多孔质电极，45隔离件，46积存槽，51、51A、51B水处理部，52直接移送管路，53直接移送切换阀，54电力检查部，55切换电路部。

Claims (11)

1.一种水处理装置，其除去水中的杂质，其中，

所述水处理装置具备：

电极部，所述电极部进行所述杂质的吸附解吸；

处理槽，所述处理槽在内部配置有所述电极部；

上游部，所述上游部与所述处理槽连接，并将所述水引导到所述内部；

下游部，所述下游部与所述处理槽连接，并将所述电极部进行所述吸附解吸后的所述内部的所述水向排出处引导；

循环管路，所述循环管路与所述上游部和所述下游部连接，并将引导到所述下游部的水引导到所述上游部；以及

切换部，所述切换部基于引导到所述下游部的所述水的水质、所述处理槽内的所述电极部中的电压、所述电极部中的电流、所述电极部中的电荷量中的至少一个，切换将引导到所述下游部的所述水向排出处引导还是向所述循环管路引导，

所述杂质是离子性物质。

2.根据权利要求1所述的水处理装置，其中，

所述水处理装置具备：

水质检查部，所述水质检查部检查所述水质；以及

水质基础控制部，所述水质基础控制部基于所述水质检查部的检查结果控制所述切换部的切换。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的水处理装置，其中，

所述水处理装置具备：

电力状态检查部，所述电力状态检查部检查所述处理槽内的所述电极部中的电压、所述电极部中的电流、所述电极部中的电荷量中的至少一个；以及

电力状态基础控制部，所述电力状态基础控制部基于所述电力状态检查部的检查结果控制所述切换部的切换。

4.根据权利要求2所述的水处理装置，其中，

所述水处理装置具备排出部，所述排出部将由所述下游部引导到排出处的所述水排出，

所述水质检查部配置在所述下游部。

5.根据权利要求2或权利要求4所述的水处理装置，其中，

所述水质基础控制部基于所述水质检查部的检查结果，决定进行向所述电极部的电压或电流的施加还是进行电压或电流的施加的停止、所述电极部的短路及以反方向的电压或电流的施加中的至少一个。

6.一种水处理方法，其中，所述水处理方法使用水处理装置，所述水处理装置具备：

电极部，所述电极部进行杂质的吸附解吸；

处理槽，所述处理槽在内部配置有所述电极部；

上游部，所述上游部与所述处理槽连接，并将水引导到所述内部；

下游部，所述下游部与所述处理槽连接，并将所述电极部进行所述吸附解吸后的所述内部的所述水向排出处引导；

循环管路，所述循环管路与所述上游部和所述下游部连接，并将引导到所述下游部的水引导到所述上游部；以及

切换部，所述切换部基于引导到所述下游部的所述水的水质、所述处理槽内的所述电极部中的电压、所述电极部中的电流、所述电极部中的电荷量中的至少一个，切换将引导到所述下游部的所述水向排出处引导还是向所述循环管路引导，

在所述水处理方法中，交替地反复进行净化处理工序和清洗工序，在所述净化处理工序中，通过进行向所述电极部的电压或电流的施加并使所述处理槽内的所述水中包含的离子性物质吸附于所述电极部而对所述水进行净化处理，在所述清洗工序中，通过进行所述电极部中的电压或电流的施加的停止、所述电极部的短路及以反方向的电压或电流的施加中的至少一个并从所述电极部释放所述离子性物质而清洗所述电极部，

基于引导到所述下游部的所述水的水质、所述处理槽内的所述电极部中的电压、所述电极部中的电流、所述电极部中的电荷量中的至少一个，进行从所述清洗工序向所述净化处理工序的切换，

所述杂质是离子性物质。

7.根据权利要求6所述的水处理方法，其中，

所述水处理装置具备：

水质检查部，所述水质检查部检查所述水质；以及

水质基础控制部，所述水质基础控制部基于所述水质检查部的检查结果，决定将引导到所述下游部的所述水向排出处引导还是向所述循环管路引导的切换，

从所述清洗工序向所述净化处理工序的切换由所述水质基础控制部决定。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的水处理方法，其中，

所述水处理装置具备：

电力状态检查部，所述电力状态检查部检查所述处理槽的所述电极部中的电压、所述电极部中的电流、所述电极部中的电荷量中的至少一个；以及

电力状态基础控制部，所述电力状态基础控制部基于所述电力状态检查部的检查结果，决定将引导到所述下游部的所述水向排出处引导还是向所述循环管路引导的切换，

从所述清洗工序向所述净化处理工序的切换由所述电力状态基础控制部决定。

9.根据权利要求7所述的水处理方法，其中，

所述水处理装置具备切换电路部，所述切换电路部切换所述电极部中的电压或电流的施加、电压或电流的施加的停止、所述电极部的短路及以反方向的电压或电流的施加，

在所述清洗工序中，利用所述切换电路部进行所述电极部中的电压或电流的施加的停止、所述电极部的短路及以反方向的电压或电流的施加中的至少一个。

10.根据权利要求8所述的水处理方法，其中，

所述水处理装置具备切换电路部，所述切换电路部切换所述电极部中的电压或电流的施加、电压或电流的施加的停止、所述电极部的短路及以反方向的电压或电流的施加，

在所述清洗工序中，利用所述切换电路部进行所述电极部中的电压或电流的施加的停止、所述电极部的短路及以反方向的电压或电流的施加中的至少一个。

11.根据权利要求8所述的水处理方法，其中，

所述电力状态检查部检查所述电极部中的电流、电压及电荷量中的一个以上和所述电极部中的电压或电流的施加的方向，

所述电力状态基础控制部基于所述电力状态检查部的检查结果，决定进行向所述电极部的电压或电流的施加还是进行电压或电流的施加的停止、所述电极部的短路及以反方向的电压或电流的施加中的至少一个。

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