JP2000015061A

JP2000015061A - 液体の分離製造方法および装置

Info

Publication number: JP2000015061A
Application number: JP10182183A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Fujii; 恭藤井; Yukio Tanaka; 幸雄田中
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】液体分離膜モジュールで製造された透過水の初
期排出時間を装置環境に応じた水質低下度合いを予測し
て変化させ、無駄なく水質低下のない透過水を供給する
ことができる液体の分離製造方法および装置を提供す
る。【解決手段】液体分離膜モジュールを用いて液体を分離
製造する方法において、停機していた時間量に対応して
運転開始時の透過液を排出する時間を変化させることを
特徴とする液体の分離製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体の分離操作等
を行うための液体の分離製造方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の純水製造装置の一例を示す
構成図である。

【０００３】例えば、図４に示す純水製造装置１には、
分離膜モジュール２が組み込まれ、原水ポンプ１３によ
って前処理工程６を通過した水道水３を透過水４と濃縮
水５に分離可能となっている。透過水４は純水貯留タン
ク７に収集された後、送液ポンプ９によって水処理装置
１０などの次工程に送られる。

【０００４】ここで、例えば純水製造装置１の純水貯留
タンク７が満水状態（上限７Ａ）になったとき、純水製
造装置１内に備えられた圧力ポンプ８が停止する。圧力
ポンプ８は純水貯留タンク７内の透過水４が水処理装置
１０によって消費され、下限７Ｂに到達した時に運転が
再開され、再度透過水４が製造される。以上のような純
水製造装置１の場合、圧力ポンプ８が停止している間、
純水貯留タンク７等の貯留部分には殺菌灯７Ｓ等が備え
られ、かつ送液ポンプ９によって循環流動しているが、
圧力ポンプ８からタンク７まで（分離膜モジュール２か
ら流路１２まで）の部分での透過水４は滞留してしまう
ため、固定タイマー１４により圧力ポンプ８が運転を開
始してから所定の時間だけ透過水バルブ１１を１１Ｂ側
に切り替え、水質低下の恐れがある運転初期の滞留水を
純水貯留タンク７に送液しないように排出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、滞留し
ている部分の水質低下の度合いは、純水製造システム１
が停機している間の環境条件によって異なるため、純水
製造装置１の固定タイマー１４に規定した排出時間Ｔ０
では十分排出しきれず、水質の低下したままの透過水４
を供給し、純水貯留タンク７の水質を低下してしまった
り、また逆に、規定した排出時間Ｔ０では長すぎて十分
に水質が回復した透過水４を排水してしまい無駄になっ
てしまうことがある。特に、透過水４を人工透析用の精
製水などに使用する場合、水質低下のレベルによっては
透析患者の症状を変化させてしまう恐れもある。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決しようとするものであり、液体分離膜モジュールで
製造された透過水の初期排出時間を装置環境に応じた水
質低下度合いを予測して変化させ、無駄なく水質低下の
ない透過水を供給することができる液体の分離製造方法
および装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では以下の構成を採用する。すなわち、本
発明の液体の分離製造方法は、液体分離膜モジュールを
用いて液体を分離製造する方法において、（１）停機し
ていた時間量に対応して運転開始時の透過液を排出する
時間を変化させる。

【０００８】（２）停機していた時の液温もしくは雰囲
気温度に対応して運転開始時の透過液を排出する時間を
変化させる。

【０００９】（３）停機していた時間量および停機して
いた時の液温もしくは雰囲気温度に対応して運転開始時
の透過液を排出する時間を変化させる。

【００１０】（４）停機後の再運転時に、電導度数値に
対応して透過液を排出する時間を変化させる。

【００１１】（５）停機後の再運転時に、透過液の電導
度数値と、停機していた時間と、停機時の液温もしくは
雰囲気温度とのうち、少なくとも２つ以上の因子に対応
して前記透過液を排出する時間を変化させる。

【００１２】さらに、（６）上記の構成において前記液
体が水である。

【００１３】（７）上記の構成において前記透過液が人
工透析用の透析液または人工透析用の薬液の調合に用い
られる。

【００１４】（８）上記の構成を用いた人工透析システ
ム。

【００１５】である。

【００１６】また、本発明の液体の分離製造装置は、液
体分離膜モジュールを用いて液体を分離製造する装置に
おいて、停機していた時間量、または停機していた時の
液温、もしくは雰囲気温度に対応して運転開始時の透過
液を排出する時間を変化させる制御手段を設けたことを
特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、液体分離膜を組み込ん
だ液体の分離製造装置であれば類を問わず使用できる
が、本実施例では逆浸透膜モジュールが組み込まれた純
水製造装置を例にとって説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る純水製造装置の一例
を示す構成図であり、図２は、本発明における透過水バ
ルブ１１の制御の一例を説明する構成図であり、図３
は、本発明におけるコントローラ３０の動作の一例を説
明するブロック図である。

【００１９】図１に示す純水製造装置１には、逆浸透膜
モジュール２が組み込まれ、活性炭濾過器や軟水化装置
などからなる前処理装置６を通って供給される水道水３
を透過水４と濃縮水５に分離できるシステムとなってい
る。透過水４は純水貯留タンク７に収集された後、送液
ポンプ９によって水処理装置１０などの次工程に送られ
る。

【００２０】以下、図３を参照しながらコントローラ３
０の制御動作を説明する。純水製造装置１の純水貯留タ
ンク７が満水状態（上限７Ａ）になったとき、純水製造
装置１内に備えられた圧力ポンプ８が停止し、透過水４
の製造が停止する。このとき、透過水バルブ１１は１１
Ａから１１Ｂに切り替えられる。この圧力ポンプ８の停
止信号が停機タイマー３２をスタートさせる。圧力ポン
プ８は純水貯留タンク７内の透過水４が水処理装置１０
によって消費され、下限７Ｂに到達した時に運転が再開
され、再度、透過水４が製造されるが、このとき、停機
タイマー３２によって停機時間ｔがコントローラ３０に
記録される（図２参照）。同時に、停機していた間の純
水製造装置１の雰囲気温度もしくは逆浸透膜モジュール
２以降の水温が温度計３４によって測定され、温度数値
Ｓがコントローラ３０に記録される。コントローラ３０
内には純水製造装置１によって測定された基礎データに
よる計算式が入力されており、後述する温度係数Ｒが温
度数値Ｓから求められ、温度係数Ｒと停機時間ｔによっ
て所定の計算が行われ、排出タイマー３６の排出時間Ｔ
の数値が決定する。したがって、圧力ポンプ８が運転を
開始してから、この排出タイマー３６の排出時間Ｔが経
過した後に透過水４の流れる方向を透過水バルブ１１の
１１Ａ方向へ切り替えるように制御する。

【００２１】コントローラ３０内の計算手法の一例を説
明する。

【００２２】図５および図６は、本発明におけるコント
ローラ３０の計算例の説明図である。

【００２３】コントローラ３０には、温度係数Ｒが記録
されており、例えば、図５に示すように、停機時間ｔと
予測水質低下量Ｘとの関係式によって、温度計３４によ
って測定された温度数値Ｓ１のときの水質低下曲線Ｋが
決まり、このとき温度係数Ｒによって温度数値Ｓ２のと
きは水質低下曲線ＫをＫ’へと変化させるようにプログ
ラムされている。また、通常の状態での通常水質レベル
Ａ（滞留スタート時の水質レベル）も係数となり、水質
低下曲線Ｋの傾きを変える要素となっている。この曲線
Ｋにおいて、停機時間ｔ１のときの予測水質低下量Ｘ１
が求められる。次いで、コントローラ３０内に備えられ
た予測水質低下量Ｘ１からスタートした場合の回復曲線
Ｆがコントローラ３０から選択され（図６参照）、運転
開始から予測水質低下量Ｘが許容水質レベルＬに到達す
るまでの排出時間Ｔ１を決定する。この排出時間Ｔ１が
タイマー３６の排出時間Ｔとして、透過水バルブ１１を
１１Ｂから１１Ａへ切換える。温度数値Ｓ２のときは予
測水質低下量Ｘ２となり、排出時間ＴはＴ２となる（図
５、図６参照）。

【００２４】ここで、水質を示すＸ、Ａ、およびＬは、
細菌数や濁度などの測定値により任意に統一規定すれば
よい。

【００２５】通常、純水の製造装置には、透過水４の流
路の任意の位置に、電導度計３８が取り付けられている
ことが多いため（図２参照）、この電導度計３８で測定
される運転直後の電導度数値Ｄｏが任意に規定する許容
電導度数値Ｄｐになった後に時間数値Ｔを組み合わせる
ことにより、排出時間Ｔ後の透過水４に、より水質低下
のない信頼性を持たせても良い（図３参照）。

【００２６】停機後の再運転時に、上記した透過液の電
導度数値と、停機していた時間と、停機時の液温もしく
は雰囲気温度とのうち、少なくとも２つ以上の因子に対
応して前記透過液を排出する時間を変化させることは好
ましい態様である。

【００２７】図７に示すように、本発明におけるような
純水製造装置１で製造された透過水４を人工透析用に用
いれば、人工透析システム２０内に用いられる薬液調合
タンク２３や透析液調合装置２１での透析用薬液の水質
を常に安定させて透析装置２２に供給することができる
ので、水質レベルの安定した人工透析運転が可能とな
る。さらに透過水４が安定しているため、各装置の使用
後の洗浄水としても効果を発揮できる。このような人工
透析用の精製水に用いる場合などは、水質レベル（Ｘ、
Ａ、Ｌ）を細菌量以外にエンドトキシンなど液体に含ま
れる物質量で設定することもできる。

【００２８】［計算例］保有計算式Ｘ＝予測水質低下量ｔ＝停機時間（時間）Ａ＝通常水質レベル（任意入力値）Ｒ＝温度係数（規定値）Ｌ＝許容水質レベル（任意入力値）Ｔ＝排出時間（時間）のときＸ＝Ａ（Ｒｔ＋１）・・・（１）Ｔ＝Ｘ／１０Ｌ・・・（２）（１）（２）よりＴ＝Ａ（Ｒｔ＋１）／１０Ｌ・・・（３）温度条件（ａ）温度数値Ｓ＝２５〜３５℃のとき温度係数Ｒ＝
１（ｂ）温度数値Ｓ＝１５〜２５℃のとき温度係数Ｒ＝
１／２（ｃ）温度数値Ｓ＝〜１５℃のとき温度係数Ｒ＝
１／４（ｄ）温度数値Ｓ＝３５〜４５℃のとき温度係数Ｒ＝
２／３

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は次のような効果を発揮することができる。

【００３０】本発明によれば、液体分離膜モジュールで
製造された透過水の初期排出時間を装置環境に応じた水
質低下度合いを予測して変化させるので、無駄なく水質
低下のない透過水を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る純水製造装置の一例を示す構成図
である。

【図２】本発明における透過水バルブの制御の一例を説
明する構成図である。

【図３】本発明におけるのコントローラの動作の一例を
説明する構成図である。

【図４】従来の純水製造装置の構成図である。

【図５】本発明におけるコントローラの計算例を説明す
るグラフである。

【図６】本発明におけるコントローラの計算例を説明す
るグラフである。

【図７】本発明における人工透析システムの一例の説明
図である。

【符号の説明】

１・・・純水製造装置（純水製造システム）２・・・分離膜モジュール（逆浸透膜モジュール）３・・・水道水４・・・濃縮水５・・・透過水６・・・前処理工程７・・・純水貯留タンク８・・・圧力ポンプ９・・・送液ポンプ１０・・・水処理装置１１・・・透過水バルブ１２・・・透過水流路１３・・・原水ポンプ１４・・・固定タイマー２０・・・人工透析システム３０・・・コントローラ３２・・・停機タイマー３４・・・温度計３６・・・排出タイマー３８・・・電導度計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C077 AA05 BB01 CC06 GG09 JJ02 JJ14 JJ15 JJ16 JJ22 4D006 GA03 KA01 KA72 KB04 KB11 KB12 KB14 KE16P KE19P KE28P KE28Q PA01 PB02 PB06 PB24 PB54 PC02 PC42 PC44

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体分離膜モジュールを用いて液体を分離
製造する方法において、下記Ａ〜Ｅに記載のいずれかか
ら選ばれた方法を採用することを特徴とする液体の分離
製造方法。Ａ．停機していた時間量に対応して運転開始時の透過液
を排出する時間を変化させること、Ｂ．停機していた時の液温もしくは雰囲気温度に対応し
て運転開始時の透過液を排出する時間を変化させるこ
と、Ｃ．停機していた時間量および停機していた時の液温も
しくは雰囲気温度に対応して運転開始時の透過液を排出
する時間を変化させること、Ｄ．停機後の再運転時に、電導度数値に対応して透過液
を排出する時間を変化させること、Ｅ．停機後の再運転時に、透過液の電導度数値と、停機
していた時間と、停機時の液温もしくは雰囲気温度との
うち、少なくとも２つ以上の因子に対応して前記透過液
を排出する時間を変化させること。
【請求項２】前記液体が水であることを特徴とする請求
項１に記載の液体の分離製造方法。
【請求項３】前記透過液が人工透析用の透析液または人
工透析用の薬液の調合に用いられることを特徴とする請
求項１または２に記載の液体の分離製造方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の液体の分
離製造方法を用いた人工透析システム。
【請求項５】液体分離膜モジュールを用いて液体を分離
製造する装置において、停機していた時間量、または停
機していた時の液温、もしくは雰囲気温度に対応して運
転開始時の透過液を排出する時間を変化させる制御手段
を設けたことを特徴とする液体の分離製造装置。