JP2003299968A - 水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明が解決しようとする課題は、処
理材を充填した収容部へ被処理水を流通させて軟水化処
理，純水化処理等を行う水処理装置のさらなる改良を図
るもので、収容部内における処理材の流動量を少なくす
るとともに、装置全体の高さを低くして設置の安定性を
図ることである。 【解決手段】 処理材２を充填した収容部３へ被処理水
を流通させて軟水化処理，純水化処理等を行う水処理装
置１において、前記収容部３を被処理水の流通する方向
が下向流となるように構成するとともに、前記処理材２
を洗浄するとき、前記処理材２の一部が固定床状態を維
持するように構成したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水処理装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】処理材を介して被処理水の改質処理を行
う水処理装置の一つに軟水化装置がある。この軟水化装
置は、処理材として、粒状のイオン交換樹脂を用いてお
り、このイオン交換樹脂を収容した収容部へ被処理水を
通水することによって、被処理水から硬度分を除去し、
処理水としての軟水を得るようになっている。前記軟水
化装置は、ボイラ，温水器，冷却器などの冷熱機器類へ
の給水ラインに取り付けられ、冷熱機器内でのスケール
付着を防止するために用いられている。

【０００３】前記収容部を流通する被処理水の流通方向
は、前記収容部の上部から下部へ流れる下向流方式があ
る。また、前記イオン交換樹脂の機能を回復する再生工
程のとき用いる回復処理材の流通方向は、前記収容部の
下部から上部へ流れる上向流による再生がある。

【０００４】前記下向流による通水を行い，かつ上向流
による再生を行う前記軟水化装置は、再生を行うとき、
前記収容部内で前記イオン交換樹脂が流動する。この流
動は、前記イオン交換樹脂の比重が１．２〜１．３であ
り、再生に使用する塩水の比重がほぼ１．０７でさらに
上向流の流速により、前記イオン交換樹脂が前記収容部
内で浮き上がることにより生じる。この流動が生じた場
合、つぎに通水するとき、処理水の純度低下が発生す
る。

【０００５】この純度低下を回避するためには、前記再
生工程時における前記イオン交換樹脂の流動を阻止する
必要があり、この手段として、前記収容部の上流側から
水を導入している。したがって、前記再生工程時におけ
る排水量（すなわち、塩水と水の合計量）が増加し、大
掛かりな排水設備が必要となったり、水の導入タイミン
グ等の制御が複雑となっている。

【０００６】また、前記下向流による通水を行い，かつ
上向流による再生を行う前記収容部は、処理水に所望の
純度を維持しつつ、所望の採水量を確保するため、垂直
方向の筒状に形成され、その装置全体の高さは高く，い
わゆる細長く構成されている。さらに、前記収容部は、
前記逆洗工程時、前記収容部の最下部から前記イオン交
換樹脂の全量を逆洗するので、前記収容部内で前記イオ
ン交換樹脂が流動する流動部の容積を多く必要とし、そ
の装置全体の高さは高く構成されている。したがって、
前記水処理装置を設置するとき、不安定であり、特別な
固定手段が必要であるとともに、固定作業が煩雑となっ
ている。もちろん、前記イオン交換樹脂の全量を逆洗す
るので、逆洗水の使用量や逆洗時間も多く必要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、処理材を充填した収容部へ被処理水を流
通させて軟水化処理，純水化処理等を行う水処理装置の
さらなる改良を図るもので、収容部内における処理材の
流動量を少なくするとともに、装置全体の高さを低くし
て設置の安定性を図ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、処理材を充填した収容部へ被処理水を流通させて軟
水化処理，純水化処理等を行う水処理装置において、前
記収容部を被処理水の流通する方向が下向流となるよう
に構成するとともに、前記処理材を洗浄するとき、前記
処理材の一部が固定床状態を維持するように構成したこ
とを特徴としている。

【０００９】請求項２に記載の発明は、前記処理材の一
部を洗浄するための逆洗水入口を備えたことを特徴とし
ている。

【００１０】請求項３に記載の発明は、前記処理材の機
能を回復する回復処理材を導入する回復処理材入口を前
記収容部の入口側と出口側にそれぞれ備えるとともに、
前記処理材の充填高さのほぼ中央部に回復処理材出口を
備えたことを特徴としている。

【００１１】請求項４に記載の発明は、前記回復処理材
を導入するとき、被処理水の水質に応じて、前記回復処
理材の導入量をそれぞれ調整する調整手段を備えたこと
を特徴としている。

【００１２】請求項５に記載の発明は、前記入口側と前
記出口側にそれぞれ水洗水入口を備えるとともに、前記
処理材の充填高さのほぼ中央部に水洗水出口を備えたこ
とを特徴としている。

【００１３】請求項６に記載の発明は、前記逆洗水入
口，前記回復処理材出口および前記水洗水出口を共用す
る構成としたことを特徴としている。

【００１４】請求項７に記載の発明は、前記処理材が、
イオン交換樹脂であることを特徴としている。

【００１５】さらに、請求項８に記載の発明は、前記イ
オン交換樹脂の上流側に前記イオン交換樹脂より比重が
小さく、かつ水の比重より大きい濾材を設けたことを特
徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明する。まず、この発明は、処理材を介して被
処理水の軟水化，純水化等を行う水処理装置において好
適に実施することができる。ここで、前記水処理装置と
しては、軟水化装置，純水化装置および浄水装置等があ
る。すなわち、この発明は、前記処理材を収容した収容
部内へ被処理水を通水し、前記処理材によって被処理水
に含まれている硬度成分等をイオン交換する軟水化装置
において好適に実施することができ、またプラスイオン
やマイナスイオンを持つ不純物をともにイオン交換する
純水化装置において好適に実施することができ、さらに
前記処理材で被処理水を改質する水処理装置において好
適に実施することができる。

【００１７】前記水処理装置は、前記処理材を充填した
収容部と、前記処理材の機能を回復する回復処理材を貯
留する回復処理材タンクと、前記収容部内への被処理
水，逆洗水，前記回復処理材および水洗水の流通と前記
回復処理材タンクへの補水の流通を制御する制御手段と
を備えている。

【００１８】前記収容部は、垂直方向の筒状に形成され
ており、被処理水の流通方向が下向流となるように構成
されている。前記収容部は、上部を入口側とし、他方の
下部を出口側とする構成である。そして、前記収容部の
被処理水の通水方向の全長（前記入口側の長さと前記出
口側の長さとの合計した長さ）と容量が、所望の処理水
純度および所望の採水量が得られる長さと容量となるよ
うに構成されている。

【００１９】さて、前記収容部における被処理水の流通
は、つぎのようになる。前記入口側から流入した被処理
水は、前記収容部の上部から下部へ流れる下向流とな
り、前記収容部の底部の前記出口側へ流れるように構成
されている。

【００２０】前記収容部は、前記入口側に被処理水を導
入する通水口と、前記出口側に処理水を取り出す採水口
とを備えている。そして、前記収容部は、前記処理材を
洗浄するとき、前記処理材の一部が逆洗されないで固定
している状態（以下、「固定床状態」と云う。）を維持
するように構成されている。すなわち、前記処理材の固
定床状態でない部分である前記処理材の一部を洗浄する
ための逆洗水入口を備えている。この逆洗水入口は、前
記収容部内において、前記処理材の充填高さのほぼ中央
部に配置されている。たとえば、前記逆洗水入口を前記
中央部に設けたときは、前記収容部内において、前記処
理材のほぼ半分の量を逆洗するものである（以下、「半
逆洗」と云う。）。この逆洗水入口は、前記中央部に設
けるのが好ましいが、前記収容部の適宜な位置に設ける
こともできる。さらに、前記収容部は、前記入口側に逆
洗に使用した逆洗水とゴミ，不純物等を排出する逆洗水
出口を備えている。

【００２１】つぎに、前記収容部は、前記入口側および
前記出口側の両方へ前記回復処理材を導入する回復処理
材入口をそれぞれ備えるとともに、前記収容部に回復処
理材出口を備えている。この回復処理材出口は、前記中
央部に配置されている。この回復処理材出口は、前記逆
洗水入口と共用し、前記中央部に設けるのが好ましい
が、個別に設けることも好適である。

【００２２】さらに、前記収容部は、前記入口側および
前記出口側の両方へ前記処理材をすすぎ洗いする水洗水
を導入する水洗水入口をそれぞれ備えるとともに、前記
収容部に水洗水出口を備えている。この水洗水出口は、
前記中央部に配置されている。この水洗水出口は、前記
逆洗水入口あるいは前記回復処理材出口と共用し、前記
中央部に設けるのが好ましいが、個別に設けることもで
きる。

【００２３】また、前記入口側において、前記処理材が
イオン交換樹脂であるとき、このイオン交換樹脂の上流
側に前記イオン交換樹脂より比重が小さく、かつ水の比
重より大きい濾材を設けることも好適である。

【００２４】つぎに、前記回復処理材タンクは、前記処
理材の機能を回復する回復処理材，たとえば塩を貯留す
るタンクである。前記回復処理材タンクは、前記回復処
理材を溶解させるために補水する補水ラインおよび前記
回復処理材タンク内の水位を制御する水位制御手段と、
前記回復処理材を前記収容部へ供給する回復処理材供給
ラインとをそれぞれ備えている。ここにおいて、前記回
復処理材を導入するとき、被処理水の水質に応じて、前
記回復処理材供給ラインに前記入口側および前記出口側
への前記回復処理材の導入量をそれぞれ調整する調整手
段を備えることも好適である。この調整手段は、たとえ
ば調整弁，オリフィス等により流量を調整したり、ある
いは時間差で調整することもできる。前記回復処理材タ
ンクは、前記塩を水で溶解させ、塩水を貯留する。そし
て、この塩水を用いて、前記処理材とイオン交換させる
ことにより、前記処理材を再生する。

【００２５】つぎに、前記制御手段は、被処理水を前記
通水口から前記入口側へ導入し、前記処理材を介して被
処理水の軟水化，純水化等を行い、前記採水口から採水
する通水工程と、逆洗水を前記逆洗水入口から前記中央
部へ導入し、前記処理材の洗浄を行い、逆洗後の逆洗水
を前記逆洗水出口から排水する半逆洗工程と、前記回復
処理材を前記両回復処理材入口から前記入口側および前
記出口側へそれぞれ導入し、前記処理材を機能回復す
る，いわゆる再生を行い、再生後の回復処理材を前記回
復処理材出口から排水する再生工程と、水洗水を前記両
水洗水入口から前記入口側および前記出口側へそれぞれ
導入し、前記処理材のすすぎ洗いを行い、すすぎ洗い後
の水洗水を前記水洗水出口から排水する水洗工程と、前
記回復処理材タンクへの補水を行い、前記回復処理材を
溶解させる水を補給する補水工程とを行うように構成さ
れている。

【００２６】さて、この実施の形態における前記水処理
装置の作用について説明する。まず、通水工程について
説明する。この通水工程時においては、前記通水口と前
記採水口のみを開とし、その他の前記各出入口は閉とす
る。そして、前記入口側から前記収容部へ流入した被処
理水は下向流となり、前記出口側へ流れる。この通水
時、被処理水は下向流で前記処理材を通過し、軟水化処
理，純水化処理等の処理を受け、前記採水口から採水さ
れる。

【００２７】つぎに、所定量の被処理水を通水させる
と、定期的に逆洗水を前記逆洗水入口から前記中央部へ
導入し、前記半逆洗工程を所定時間行う。この半逆洗工
程について説明する。前記逆洗水入口と前記逆洗水出口
のみを開とし、その他の前記各出入口は閉とする。この
状態で、まず逆洗水を前記逆洗水入口から前記中央部へ
導入し、この中央部から上流側，すなわち前記入口側に
充填されている処理材のみを洗浄する。そして、洗浄後
の逆洗水を前記逆洗水出口からゴミ，不純物等とともに
排水する。ここにおいて、前記逆洗水は、被処理水また
は処理水を適宜選択して用いることができる。

【００２８】これにより、前記処理材は、前記収容部内
において、全量逆洗されるのではなく、前記入口側にお
いてのみ逆洗水の導入に伴って流動し、前記処理材の隙
間や前記入口側に堆積したゴミ，不純物等を半逆洗によ
り排出することができる。一方、前記出口側において
は、前記処理材は、逆洗されないで前記固定床状態を維
持している。

【００２９】そして、前記半逆洗工程が終わると、前記
再生工程へ移行する。この再生工程について説明する。
前記両回復処理材入口と前記回復処理材出口のみを開と
し、その他の前記各出入口は閉とする。この状態で、前
記回復処理材タンク内の前記回復処理材を溶かしたも
の，たとえば塩水を前記両回復処理材入口から前記入口
側および前記出口側へそれぞれ導入し、前記処理材を再
生する。これにより、前記処理材は、この処理材の全量
が前記塩水と接触することになり、全量再生される。そ
して、再生後の前記回復処理材は、前記中央部で合流
し、前記回復処理材出口から排水される。

【００３０】ここにおいて、前記回復処理材を導入する
とき、被処理水の水質に応じて、前記入口側および前記
出口側への前記回復処理材の導入量をそれぞれ調整する
ことも好適である。すなわち、通常、前記入口側の前記
処理材から処理能力がなくなるので、前記入口側の前記
処理材への回復処理材の導入量が多くなるように調整す
る。ここで、所定時間被処理水の通水を行うと、被処理
水の水質により、前記入口側の前記処理材の消耗処理能
力と前記出口側の前記処理材の消耗処理能力との比率が
決まるので、この比率に基づいて、それぞれの回復処理
材の導入量を決定してもよい。

【００３１】つぎに、前記再生工程が終わると、前記水
洗工程へ移行する。この水洗工程について説明する。前
記両水洗水入口と前記水洗水出口のみを開とし、その他
の前記各出入口は閉とする。この状態で、水洗水を前記
両水洗水入口から前記入口側および前記出口側へそれぞ
れ導入し、前記処理材をすすぎ洗いする。そして、すす
ぎ洗い後の水洗水は、前記中央部で合流し、前記水洗水
出口から排水される。一方、前記出口側の前記処理材
は、この逆洗，再生および水洗工程のとき、再生と水洗
はされているが、逆洗されていないので、固定床状態を
維持している。

【００３２】さらに、前記水洗工程が終わると、前記補
水ラインへ給水し、前記回復処理材タンクへ所定量の補
水を行う補水工程を行う。つぎに、前記通水工程へ復帰
する。ここにおいて、前記通水工程への復帰と同時に前
記補水工程を行うこともできる。

【００３３】この通水工程へ復帰したとき、前記入口側
における前記処理材は、前記出口側における前記処理材
より上流側，すなわち高い位置となっているので、前記
出口側の前記処理材は、前記入口側における前記処理材
により押圧され、引き続き固定床状態を維持する。

【００３４】ここにおいて、前記処理材が、イオン交換
樹脂であり、前記イオン交換樹脂の上流側に前記イオン
交換樹脂より比重が小さく、かつ水の比重より大きい濾
材を設けたとき、前記濾材が前記入口側のイオン交換樹
脂へのゴミ，不純物等の付着を防止し、被処理水の，い
わゆる前処理を行うことになる。

【００３５】これにより、前記収容部内において、半分
の処理材を固定床状態で維持し、残り半分の処理材を逆
洗し、ゴミ，不純物等を排出することができる。また、
前記処理材の全量を再生および水洗することができる。

【００３６】また、前記収容部の高さは、前記中央部よ
り上流側のみ，すなわち半分のみ逆洗するので、前記処
理材の流動する流動部を小さな容積，すなわちほぼ半分
の容積とすることができる。したがって、前記収容部の
高さを低くすることができる。このとき、前記イオン交
換樹脂の半分の量を逆洗するので、逆洗水の使用量や逆
洗時間を少なくすることができる。

【００３７】以上のように、この発明によれば、被処理
水の軟水化，純水化等を行うとき、収容部内における処
理材の流動量を少なくするとともに、装置全体の高さを
低くして設置の安定性を図ることができる。

【００３８】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は、この発明の実施例の概略
構成を示す断面説明図である。この実施例は、処理材と
してイオン交換樹脂を介して被処理水の軟水化を行う軟
水化装置を例として説明する。

【００３９】まず、図１に基づいて、前記軟水化装置の
基本構成について説明する。図１において、軟水化装置
１は、硬度成分をイオン交換により処理するイオン交換
樹脂２を充填した収容部３と、前記イオン交換樹脂２の
機能を回復する，いわゆる再生する回復処理材としての
塩水（図示省略）を貯留する塩水タンク４と、前記収容
部３内への被処理水，逆洗水，前記塩水および水洗水の
流通と前記塩水タンク４への補水の流通を制御する制御
手段としてのコントロールバルブ５とを備えている。

【００４０】前記収容部３は、垂直方向の円筒状に形成
されており、被処理水の流通方向が下向流となるように
構成されている。前記収容部３は、この収容部３内にお
いて、前記イオン交換樹脂２の充填高さのほぼ中央部６
から上流側を入口側７とし、他方の前記中央部６から下
流側を出口側８とする構成である。そして、前記収容部
３の被処理水の通水方向の全長（前記入口側７の長さと
前記出口側８の長さとの合計した長さ）と容量が、所定
の処理水純度および採水量が得られる長さと容量となる
ように構成されている。

【００４１】さて、前記収容部３における被処理水の流
通は、つぎのようになる。前記入口側７から流入した被
処理水は、前記収容部３の上部から下部へ流れる下向流
となり、前記イオン交換樹脂２を通過し、前記収容部３
の底部の前記出口側８へ流れる。

【００４２】前記収容部３は、前記入口側７の上部に被
処理水を導入する通水口９と、前記出口側８の底部に処
理水を取り出す採水口１０とを備えている。そして、前
記収容部３は、前記イオン交換樹脂２を洗浄するとき、
前記イオン交換樹脂２の一部が逆洗されないで固定して
いる状態（以下、「固定床状態」と云う。）を維持する
ように構成されている。すなわち、前記固定床状態でな
い部分の前記イオン交換樹脂２を洗浄するための逆洗水
入口１１を前記中央部６に備えている。

【００４３】この実施例においては、前記逆洗水入口１
１を前記中央部６に配置しているため、前記逆洗水入口
１１は、この逆洗水入口１１と連通している内部配管１
２を介して前記入口側７の上部に設けた逆洗水接続口１
３と接続されている。ここにおいて、図１に示した実施
例における前記イオン交換樹脂２の逆洗量は、前記逆洗
水入口１１が前記中央部６に設けられているので、前記
イオン交換樹脂２のほぼ半分の量を逆洗することになる
（以下「半逆洗」と云う。この点については、以下に詳
述する。）。

【００４４】前記逆洗水入口１１は、前記中央部６に設
けるのが好ましいが、前記収容部３の適宜な位置に設け
ることもできる。これにより、前記イオン交換樹脂２の
逆洗量を適宜変更することができる。すなわち、前記逆
洗水入口１１の配置位置を前記中央部６に限定すること
なく、実施に応じ、適宜選択することができる。たとえ
ば、前記配置位置を前記出口側８の方にずらして設ける
と、前記イオン交換樹脂２の逆洗量を増加させることが
でき、また前記入口側７の方にずらして設けると、前記
イオン交換樹脂２の逆洗量を少なくすることができる。

【００４５】また、前記逆洗水接続口１３も前記入口側
７の上部に設けるのが好ましいが、前記収容部３の側面
等の適宜な位置に設けることもできる。これにより、前
記内部配管１２の取付けを簡略化することができる。

【００４６】さらに、前記収容部３は、前記入口側７の
上部に逆洗に使用した逆洗水とゴミ，不純物等を排出す
る逆洗水出口１４を備えている。

【００４７】つぎに、前記収容部３は、前記入口側７へ
前記塩水を導入する第一塩水入口１５および前記出口側
８へ前記塩水を導入する第二塩水入口１６をそれぞれ備
えるとともに、前記中央部６に塩水出口１７を備えてい
る。この実施例では、前記第二塩水入口１６は、前記採
水口１０と共用している。また、前記塩水出口１７は、
前記逆洗水入口１１と共用している。

【００４８】さらに、前記収容部３は、前記入口側７へ
前記イオン交換樹脂２をすすぎ洗いする水洗水を導入す
る第一水洗水入口１８および前記出口側８へ前記イオン
交換樹脂２をすすぎ洗いする水洗水を導入する第二水洗
水入口１９をそれぞれ備えるとともに、前記中央部６に
水洗水出口２０を備えている。この実施例では、前記第
二水洗水入口１９は、前記採水口１０および前記第二塩
水入口１６と共用している。また、前記水洗水出口２０
は、前記逆洗水入口１１および前記塩水出口１７と共用
している。

【００４９】さて、前記各出入口９，１０および１４
は、それぞれ配管ライン（後述する符号２６，２８およ
び３２）を介して、前記コントロールバルブ５を構成す
る内の３つの弁（後述する符号２７，２９および３３）
とそれぞれ接続されている。つぎに、前記逆洗水入口１
１，前記塩水出口１７および前記水洗水出口２０は、前
記内部配管１２と前記逆洗水接続口１３とを共有して経
由し、それぞれ配管ライン（後述する符号３０，３５お
よび３９）を介して、前記コントロールバルブ５を構成
する内の３つの弁（後述する符号３１，３６および４
０）とそれぞれ接続されている。

【００５０】また、前記両塩水入口１５，１６は、それ
ぞれ配管ライン（後述する符号４１）を介して合流し、
前記コントロールバルブ５を構成する内の１つの弁（後
述する符号３４）とそれぞれ接続されている。また、前
記両水洗水入口１８，１９は、それぞれ配管ライン（後
述する符号３７）を介して合流し、前記コントロールバ
ルブ５を構成する内の１つの弁（後述する符号３８）と
それぞれ接続されている。

【００５１】また、前記入口側７において、前記イオン
交換樹脂２の上流側にこのイオン交換樹脂２より比重が
小さく、かつ水の比重より大きい濾材２１を設けてい
る。

【００５２】さて、前記収容部３の内部において、前記
採水口１０の直前には、前記イオン交換樹脂２の流出を
防止するため、前記イオン交換樹脂２の粒子径より細目
のフィルター機能を備えた第一流出防止部材２２が設け
られており、また前記逆洗水入口１１の開口部付近に
は、同様の第二流出防止部材２３が設けられている。

【００５３】さらに、前記入口側７の内部において、そ
の上部には、前記イオン交換樹脂２および前記濾材２１
をともに流動させる流動部２４を形成している。この流
動部２４は、逆洗時、前記イオン交換樹脂２および前記
濾材２１を流動させるため、前記イオン交換樹脂２およ
び前記濾材２１を充填しない部分として構成されてい
る。前記流動部２４は、前記入口側７において、前記通
水口９，前記逆洗水出口１４，前記第一塩水入口１５お
よび前記第一水洗水入口１８と、それぞれ切替え可能に
連通している。

【００５４】つぎに、前記塩水タンク４は、前記イオン
交換樹脂２の機能を回復する回復処理材である塩（図示
省略）を貯留するタンクである。この塩水タンク４は、
前記塩を溶解させるために補水する補水ライン（図示省
略）および前記塩水タンク４内の水位を制御する水位制
御手段（図示省略）と、前記塩を溶解させた塩水を前記
収容部３へ供給する塩水供給ライン２５とをそれぞれ備
えている。前記塩水タンク４は、前記塩を水で溶解さ
せ、塩水として貯留する。そして、この塩水を用いて、
前記イオン交換樹脂２とイオン交換させることにより、
前記イオン交換樹脂２を再生する。

【００５５】前記コントロールバルブ５は、前記通水口
９と通水ライン２６を介して接続されている通水弁２７
と、前記採水口１０と採水ライン２８を介して接続され
ている採水弁２９と、前記逆洗水入口１１と前記内部配
管１２および逆洗水ライン３０を介して接続されている
逆洗水弁３１と、前記逆洗水出口１４と逆洗水出口ライ
ン３２を介して接続されている逆洗水出口弁３３と、前
記塩水供給ライン２５と接続されている塩水弁３４と、
前記塩水出口１７と前記内部配管１２および塩水出口ラ
イン３５を介して接続されている塩水出口弁３６と、前
記両水洗水入口１８，１９と水洗水ライン３７を介して
接続されている水洗水弁３８と、前記水洗水出口２０と
前記内部配管１２および水洗水出口ライン３９を介して
接続されている水洗水出口弁４０および前記補水ライン
と接続されている補水制御弁（図示省略）とにより構成
されている。

【００５６】ここにおいて、前記塩水弁３４と前記収容
部３とは、塩水導入ライン４１を介して接続されてい
る。この塩水導入ライン４１は、前記両塩水導入口１
５，１６とそれぞれ接続するように分岐されており、塩
水を導入するとき、被処理水の水質に応じて、前記入口
側７および前記出口側８への塩水の導入量をそれぞれ調
整する調整手段である第一調整弁４２，第二調整弁４３
を備えている。この両調整弁４２，４３は、前記塩水導
入ライン４１の分岐地点(符号省略)の下流側にそれぞれ
設けられている。

【００５７】そして、この実施例においては、前記コン
トロールバルブ５は、前記各出入口９，１０，１１，１
４，１５，１６，１７，１８，１９，２０および前記補
水ラインにそれぞれ個別に，あるいは一部共用した配管
を経由して接続されているが、実施に応じ、一体として
構成することも好適である。前記コントロールバルブ５
は、内蔵している制御部（図示省略）にあらかじめプロ
グラムされている制御信号を前記各弁２７，２９，３
１，３３，３４，３６，３８，４０，４２，４３および
前記補水制御弁へ出力し、それぞれの開閉を制御するよ
うに構成されている。

【００５８】さて、この実施例における前記軟水化装置
１の作用について説明する。以下の説明において、前記
各弁２７，２９，３１，３３，３４，３６，３８，４
０，４２，４３および前記補水制御弁は、特に動作を明
記していない限り、基本的に閉じているものとする。

【００５９】最初に、通水工程について説明する。この
通水工程時においては、前記コントロールバルブ５は、
前記通水弁２７と前記採水弁２９のみを開とする。この
状態で、まず被処理水を前記通水ライン２６と前記通水
口９を介し、前記入口側７へ導入する。すると、この入
口側７から被処理水は下向流として流れ、前記出口側８
へ流れる。この通水時、被処理水は、下向流で前記濾材
２１および前記イオン交換樹脂２を通過し、軟水化処理
を受ける。この軟水化処理を受けた処理水を前記採水口
１０と前記採水ライン２８を介して採水する。そして、
所定量の採水を行うと、前記イオン交換樹脂２を洗浄す
る逆洗を行う。

【００６０】つぎに、この逆洗を行うときについて説明
する。この逆洗工程時においては、前記コントロールバ
ルブ５は、前記逆洗水弁３１と前記逆洗水出口弁３３の
みを開とする。この状態で、まず前記逆洗水ライン３０
と前記内部配管１２および前記逆洗水入口１１を介し、
前記第二流出防止部材２３へ逆洗水を導入する。この実
施例では、前記逆洗水は、被処理水を用いる構成として
おり、被処理水を導入する配管（図示省略）が前記逆洗
水弁３１の上流側に接続されている。つぎに、前記第二
流出防止部材２３から逆洗水を前記収容部３内へ噴出す
る。

【００６１】このとき、前記入口側７内においては、前
記流動部２４が設けてあるので、前記イオン交換樹脂２
および前記濾材２１は、逆洗水の流入に伴って流動し攪
拌される。この攪拌に伴なって、前記イオン交換樹脂２
および前記濾材２１の隙間や前記流動部２４内に堆積し
たゴミ，不純物等が前記イオン交換樹脂２および前記濾
材２１から分離し、前記イオン交換樹脂２および前記濾
材２１は洗浄される。この分離したゴミ，不純物等は、
逆洗水とともに前記逆洗水出口１４から前記逆洗水出口
ライン３２を介して排出される。

【００６２】一方、前記出口側８内の前記イオン交換樹
脂２は、前記入口側７に構成しているような前記流動部
２４がないので、流動することなく、逆洗水の水圧によ
り、前記第一流出防止部材２２側へ押圧される。したが
って、前記出口側８内の前記イオン交換樹脂２は、逆洗
されることなく固定床状態を維持している。

【００６３】このように、前記収容部３内において、前
記イオン交換樹脂２の充填高さのほぼ半分の量（前記入
口側７内の前記イオン交換樹脂２の量のみ）が逆洗を受
けることになる（以下、この逆洗を「半逆洗」と云
う。）。

【００６４】そして、前記半逆洗工程が終わると、前記
再生工程へ移行する。この再生工程について説明する。
前記コントロールバルブ５は、前記塩水弁３４，前記塩
水出口弁３６，前記第一調整弁４２および前記第二調整
弁４３のみを開とする。この状態で、前記塩水タンク４
内の前記塩水を前記塩水供給ライン２５と前記塩水導入
ライン４１および前記両塩水入口１５，１６を介して、
前記入口側７および前記出口側８へそれぞれ導入し、前
記イオン交換樹脂２を再生する。

【００６５】すなわち、前記塩水は、前記入口側７で
は、通水方向と同じ下向流として前記イオン交換樹脂２
を再生し、一方前記出口側８では、通水方向と対向する
上向流として前記イオン交換樹脂２を再生する。これに
より、前記イオン交換樹脂２は、このイオン交換樹脂２
の全量が前記塩水と接触することになり、全量再生され
る。そして、再生後の前記塩水は、前記第二流出防止部
材２３を介して、前記塩水出口１７へ合流し、前記内部
配管１２および前記塩水出口ライン３５を経由して排水
される。

【００６６】ここにおいて、前記塩水を導入するとき、
被処理水の水質に応じて、前記入口側７および前記出口
側８への前記塩水の導入量をそれぞれ調整する。すなわ
ち、通常、前記入口側７の前記イオン交換樹脂２から処
理能力がなくなるので、前記入口側７への前記塩水の導
入量が多くなるように前記両調整弁４２，４３をそれぞ
れ調整する。

【００６７】つぎに、前記再生工程が終わると、前記水
洗工程へ移行する。この水洗工程について説明する。前
記コントロールバルブ５は、前記水洗水弁３８と前記水
洗水出口弁４０のみを開とする。この状態で、水洗水を
前記水洗水ライン３７を介して、前記両水洗水入口１
８，１９へそれぞれ導入し、前記入口側７および前記出
口側８内の前記イオン交換樹脂２をそれぞれすすぎ洗い
する。これにより、前記イオン交換樹脂２は、全量すす
ぎ洗いされる。そして、すすぎ洗い後の水洗水は、前記
第二流出防止部材２３を介して、前記水洗水出口２０へ
合流し、前記内部配管１２および前記水洗水出口ライン
３９を経由して排水される。

【００６８】ここにおいて、前記出口側８の前記イオン
交換樹脂２は、前記逆洗，再生および水洗工程のとき、
再生と水洗はされているが、逆洗されていないので、固
定床状態を維持している。

【００６９】さらに、前記水洗工程が終わると、前記コ
ントロールバルブ５は、前記補水制御弁のみを開とし、
前記補水ラインへ給水し、前記塩水タンク４へ所定量の
補水を行う補水工程を行う。つぎに、前記通水工程へ復
帰する。

【００７０】ここにおいて、前記水洗工程が終わると、
前記通水工程への復帰と同時に前記補水工程を行うこと
もできる。この場合、前記補水工程に要する時間を前記
通水工程と並行して行うことができるので、つぎの通水
工程を早く開始することができる。

【００７１】前記通水工程への復帰直後について説明す
る。前記出口側８内の前記イオン交換樹脂２は、逆洗さ
れていない固定床状態であり、この固定床状態は、逆洗
水による押圧から通水による押圧に切り替えられるの
で、継続して維持される。つぎに、前記入口側７内で流
動していた前記イオン交換樹脂２は、下向流として通水
が開始されるので、前記入口側７内の下部へ沈降する。
この沈降が完了すると、通水の圧力により押圧され、前
記入口側７内の前記イオン交換樹脂２も前記出口側８の
イオン交換樹脂２と連結し、連続した固定床状態とな
る。

【００７２】この通水工程へ復帰したとき、前記入口側
７における前記イオン交換樹脂２は、前記出口側８にお
ける前記イオン交換樹脂２より上流側，すなわち高い位
置となっているので、前記出口側８の前記イオン交換樹
脂２は、前記入口側７における前記イオン交換樹脂２に
より押圧され、引き続き固定床状態を維持する。

【００７３】また、前記入口側７の前記イオン交換樹脂
２の上流側にこのイオン交換樹脂２より比重が小さく、
かつ水の比重より大きい前記濾材２１を設けているの
で、前記濾材２１により前記イオン交換樹脂２へのゴ
ミ，不純物等の付着を防止し、被処理水の，いわゆる前
処理を行うことができる。

【００７４】以上のように、この実施例によれば、前記
収容部３内において、半分のイオン交換樹脂２を固定床
状態で維持し、残り半分のイオン交換樹脂２を逆洗し、
ゴミ，不純物等を排出することができる。また、前記イ
オン交換樹脂２の全量を再生および水洗することができ
る。さらに、前記中央部６より上流側のみ，すなわち半
分の前記イオン交換樹脂２を逆洗するので、前記流動部
２４は、小さな容積でよい。すなわち、前記流動部２４
の容積は、前記イオン交換樹脂２の全量を逆洗するとき
のほぼ半分の容積とすることができる。したがって、前
記収容部３の高さを低くすることができる。このとき、
前記イオン交換樹脂２の半分の量を逆洗するので、逆洗
水の使用量や逆洗時間を少なくすることができる。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、収容
部内における処理材の流動量を少なくするとともに、装
置全体の高さを低くして設置の安定性を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の概略構成を示す断面説明図
である。

【符号の説明】

１ 軟水化装置（水処理装置） ２ イオン交換樹脂（処理材） ３ 収容部 ６ 中央部 ７ 入口側 ８ 出口側 １１ 逆洗水入口 １５ 第一塩水入口（回復処理材入口） １６ 第二塩水入口（回復処理材入口） １７ 塩水出口（回復処理材出口） １８ 第一水洗水入口（水洗水入口） １９ 第二水洗水入口（水洗水入口） ２０ 水洗水出口 ２１ 濾材 ４２ 第一調整弁（調整手段） ４３ 第二調整弁（調整手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邉 隼人 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 Ｆターム(参考） 4D025 AA02 BA07 BA22 BB02 BB18 DA10

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理材２を充填した収容部３へ被処理水
   を流通させて軟水化処理，純水化処理等を行う水処理装
   置１において、前記収容部３を被処理水の流通する方向
   が下向流となるように構成するとともに、前記処理材２
   を洗浄するとき、前記処理材２の一部が固定床状態を維
   持するように構成したことを特徴とする水処理装置。
2. 【請求項２】 前記処理材２の一部を洗浄するための逆
   洗水入口１１を備えたことを特徴とする請求項１に記載
   の水処理装置。
3. 【請求項３】 前記処理材２の機能を回復する回復処理
   材を導入する回復処理材入口１５，１６を前記収容部３
   の入口側７と出口側８にそれぞれ備えるとともに、前記
   処理材２の充填高さのほぼ中央部６に回復処理材出口１
   ７を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の水処理装置。
4. 【請求項４】 前記回復処理材を導入するとき、被処理
   水の水質に応じて、前記回復処理材の導入量をそれぞれ
   調整する調整手段４２，４３を備えたことを特徴とする
   請求項３に記載の水処理装置。
5. 【請求項５】 前記入口側７と前記出口側８にそれぞれ
   水洗水入口１８，１９を備えるとともに、前記処理材２
   の充填高さのほぼ中央部６に水洗水出口２０を備えたこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水
   処理装置。
6. 【請求項６】 前記逆洗水入口１１，前記回復処理材出
   口１７および前記水洗水出口２０を共用する構成とした
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の
   水処理装置。
7. 【請求項７】 前記処理材２が、イオン交換樹脂である
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の
   水処理装置。
8. 【請求項８】 前記イオン交換樹脂の上流側に前記イオ
   ン交換樹脂より比重が小さく、かつ水の比重より大きい
   濾材２１を設けたことを特徴とする請求項７に記載の水
   処理装置。