JP2004016967A

JP2004016967A - 浄水器及びその洗浄方法

Info

Publication number: JP2004016967A
Application number: JP2002177067A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Takayama; 高山　仁史; Tatsuhiro Kato; 加藤　辰廣; Masahiko Taneike; 種池　昌彦
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-18
Also published as: JP4212024B2

Abstract

【課題】浄水処理のランニングコストを抑えることができる浄水カートリッジおよび浄水器を提供する。
【解決手段】筒状容器の内部に中空糸膜モジュールを有し、少なくとも一部の中空糸膜の外表面に、該筒状容器の中心軸に対して周方向に洗浄液を流す手段を有する浄水器は、閉塞した中空糸膜の外表面の少なくとも一部を洗浄することによって、膜面に堆積した閉塞物を引き剥がすことができるため再生が可能となり、浄水カートリッジを長期間使用することが可能となるので、各ろ材の能力のバランスが取れた浄水器とでき、浄水処理のランニングコストを抑えることができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水等を浄化する浄水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水資源の汚染、おいしい水への要求等により水道水の浄化に浄水器が用いられている。かかる浄水器として、活性炭等の吸着材による水道水のカルキ臭、カビ臭、トリハロメタン等の除去、多孔質中空糸膜による細菌類、濁質成分等の除去を機能として有するものが知られている。
【０００３】
このような浄水器の一例としては、図３に示すような蛇口直結型の浄水器１が挙げられる。この浄水器１は、蛇口２にアダプタ３および固定リング４を用いて取り付けられており、切換レバー５の操作により、浄水器１の内部に組み込まれた切換機構部によって原水と浄水とを切換えることが可能とされている。浄水器１のカートリッジカバー７内には、浄水カートリッジが収納されている。この浄水器１においては、切換レバー５を浄水側に切換えて、原水を蛇口２から流入させると、原水は切換機構部により浄水カートリッジに導かれ、その内部の濾過材を通過して浄水となった後、浄水出口９から下方に流出する。
【０００４】
図４は、浄水器１に用いられる浄水カートリッジの一例を示す断面図である。この浄水カートリッジ６は、後方端面に焼結フィルター１１が設けられ、前方端面に浄水出口１２を有する蓋部が形成された円筒状のケース１３と、ケース１３内を焼結フィルター１１側および浄水出口１２側に区切る仕切板１４と、ケース１３の焼結フィルター１１側に充填された吸着材１５と、ケース１３の浄水出口１２側にポッティング材１７によって固定された複数の中空糸膜１６とを具備するものである。ここで、中空糸膜１６は、Ｕ字状に屈曲された複数の中空糸膜１６の両端部が開口状態を保つようにポッティング材１７によってケース１３に固定されている。
【０００５】
このような浄水カートリッジ６においては、原水は、焼結フィルター１１を通って浄水カートリッジ６内に導入される。浄水カートリッジ６内に導入された原水は、吸着材１５、仕切板１４、中空糸膜１６の順に通過し、この通過中に浄化される。原水を浄化して得られた浄水は、浄水カートリッジ６の浄水出口１２から浄水カートリッジ６外部に排出される。
【０００６】
この浄水カートリッジ６を備えた浄水器１で原水の浄化処理をしばらく行うと、原水の汚濁の程度や処理水量にもよるが、中空糸膜１６の表面（一次側）に細菌類、濁質成分等が付着、堆積し、中空糸膜１６が目詰まりを起こすようになる。このような状態になると、中空糸膜１６の表面を洗浄する方法でしか、中空糸膜１６の機能を回復することはできない。
【０００７】
しかしながら、中空糸膜１６は、ポッティング材１７によってケース１３内に固定されており、中空糸膜１６の表面を洗浄することは極めて困難であった。そのため、中空糸膜１６が目詰まりを起こし、中空糸膜１６の機能が著しく低下した場合には、たとえ吸着材１５の除去能力にまだ余裕があったとしても、浄水カートリッジ６ごと新しいものに交換するしかなく、浄水器１による浄化処理のランニングコストを著しく押し上げる要因となっていた。
【０００８】
中空糸膜の目詰まりを防止するために、特開平８−８９９４８号公報には、中空糸膜の二次側から逆通液を行い、中空糸膜表面の閉塞物を除去する方法が開示されている。しかしながらこの方法は中空糸膜の二次側から、濁質を含む原水をそのまま送り込むため、かえって中空糸膜の内面を汚染する可能性があった。
また、特開平８−８４９８９号公報には、中空糸膜モジュールを複数配置し、一つの中空糸膜モジュールの濾過水を用いて別の中空糸膜モジュールの逆洗を行う方法が開示されている。しかしながらこの方法は、複数の中空糸膜モジュールが必要であるため、濾過部が大きくなるとともに部品点数が多くなるという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、機能が低下した中空糸膜を洗浄回復させ、浄化処理のランニングコストを抑えることができる浄水器、及びその洗浄方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の第一の要旨は、筒状容器の内部に中空糸膜モジュールを有し、少なくとも一部の中空糸膜の外表面に、該筒状容器の中心軸に対して周方向に洗浄液を流す手段を有する浄水器、である。
【００１１】
前記筒状容器に、洗浄液供給口と洗浄液排出口とを配すると、中空糸膜の外表面から剥がれた固形物を効率的に排出できるため好ましい。この際、前記洗浄液供給口が原水供給口であると、構造がシンプルとなるため好ましい。また、前記洗浄液排出口が前記筒状容器の側面の、中空糸膜固定部近傍に配されると、洗浄がより効率的に行えるため好ましい。
【００１２】
前記中空糸膜モジュールの上流に、中空糸膜よりも目開きの粗いプレフィルターを配置すると、中空糸膜の寿命をより長くすることができるため好ましい。この際プレフィルターを着脱可能とすると、プレフィルターを取り外して容易に洗浄できるため好ましい。
また、前記中空糸膜モジュールの上流に、吸着材を配すると、さらに多様な水浄化が可能となるため好ましい。
【００１３】
前記洗浄液を当てる手段は、板状部材であって、板状部材に対して斜め方向の洗浄液通路を有するものであると、周方向の流れを容易に形成できるため好ましい。この際、前記板状部材が中空糸膜の上流及び／又は周囲に配されていると、中空糸膜に対して確実に周方向の水流を当てることができるためより好ましい。
【００１４】
前記中空糸膜モジュールを複数並列に設け、一つの中空糸膜モジュールの洗浄時に、他の中空糸膜モジュールの濾過を可能とすると、洗浄中も濾過を行うことができるとともに、中空糸膜モジュールが一つの時と比較して濾過寿命をより長くすることができるため好ましい。
【００１５】
また、積算濾過時間、積算濾過流量、濾過流速、濾過圧力の少なくとも一つを計測する手段を有すると、洗浄を行いながら濾過を行い、濾過性回復の指標とすることができるため好ましい。
【００１６】
本発明の第二の要旨は、筒状容器の内部に配された中空糸膜モジュールの少なくとも一部の中空糸膜の外表面に、筒状容器の中心軸に対して周方向に洗浄液を流す浄水器の洗浄方法、である。
【００１７】
ここで、前記筒状容器に、洗浄液供給口と洗浄液排出口とを配し、洗浄液を洗浄液供給口から供給して洗浄液排出口から排出すると、中空糸膜の外表面から剥がれた固形物を効率的に排出できるため好ましい。
また、前記洗浄液が原水であると、別途洗浄液を用意する必要がなく、簡便に洗浄できるため好ましい。
【００１８】
また、板状部材に対して斜め方向に設けた洗浄液通路を通して洗浄液を流すと、周方向の流れを容易に形成できるため好ましい。この際、前記板状部材が中空糸膜の上流及び／又は周囲に配されていると、中空糸膜に対して確実に周方向の水流を当てることができるため、より好ましい。
【００１９】
また、前記中空糸膜モジュールの上流に、中空糸膜よりも目開きの粗いプレフィルターを配置すると、中空糸膜の寿命をより長くすることができるため好ましい。この際プレフィルターを着脱可能とすると、プレフィルターを取り外して容易に洗浄できるため、より好ましい。
【００２０】
また、前記洗浄液供給口から薬液を供給し、所定時間保持した後、前記洗浄液排出口から排出すると、洗浄効果がより高くなるため好ましい。このとき、前記薬液が塩酸、クエン酸、酢酸、家庭用洗剤、さらし粉のいずれかを含む水溶液であると、効果的に洗浄ができるとともに入手が容易である。
【００２１】
また、前記薬液を前記洗浄液排出口から排出した後、さらに前記洗浄液供給口から原水を供給し、中空糸膜面に水流を流した後、前記洗浄液排出口から排出すると、洗浄効果がさらに高くなるためより好ましい。
【００２２】
また、前記洗浄液供給口に洗浄液を供給し、中空糸膜面に水流を流し、前記洗浄液排出口から排出しながら中空糸膜の洗浄を行うと同時に濾過を行い、洗浄開始時からの濾過水量又は濾過流速を計測し、濾過水量又は濾過流速が予め設定した値に達した時に洗浄を停止すると、洗浄による濾過性の回復程度を把握することができるため好ましい。
【００２３】
また、積算濾過時間、積算濾過流量、濾過流速、濾加圧力の少なくとも一つを計測し、そのいずれかが、予め設定した値に到達した際に自動的に洗浄を行うようにすると、中空糸膜を過度に閉塞させる前に洗浄を行うことができるためより好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の浄水器に使用する中空糸膜モジュールの一例を示す断面図である。尚、図中の記号ＦＩは流量計、ＰＩは圧力計を示す。
【００２５】
この中空糸膜モジュール１０は、Ｕ字状に屈曲された複数の中空糸膜１６の両端部が、中空糸膜１６端部の開口状態を保つようにポッティング材１７によって集束された状態で、筒状の中空糸膜用ケース２２に固定され、濾過水出口には浄水出口１２が形成されたモジュールキャップ２３が配されて概略構成されるものである。
【００２６】
中空糸膜用ケース２２は、図１では中空糸膜用ケースの長さを短くして茶筅のような形状にしているが、中空糸膜の長さよりも長くても良く、又側面に通水用の穴が開いたケースにしても良い。この時、図示したように保護ネット１８を付けて取扱性を向上させているが、保護ネット１８が無い状態でもよい。
【００２７】
中空糸膜モジュール１０は、モジュールキャップ２３に弾性体１９を介して取付けられているが、最初から中空糸膜１６をモジュールキャップ２３に一体化する形でポッティング材１７にて固定してもよい。
【００２８】
ここで、中空糸膜モジュール１０の少なくとも一部の中空糸膜の外表面に、筒状容器３１の筒中心軸に対し周方向に洗浄液を流す手段を設けることにより、中空糸膜外表面に堆積した細菌類、濁質成分等の閉塞物を効果的に引き剥がすことが可能となる。
【００２９】
なお、ここでいう筒状容器３１の筒中心軸に対する周方向の流れとは、筒状容器３１の筒中心軸方向から見た際に周方向に流れるものをいい、筒中心軸に対して垂直な面方向の流れに限らず、筒中心軸に対して斜め方向や、螺旋状の流れも含む。また、筒状容器３１を洗浄液が通過するにあたって、洗浄液の入側から出側に向かって部分的に逆方向となる流れも含まれる。
【００３０】
このとき、筒状容器３１に洗浄液供給口３５及び洗浄液排出口３４を設け、洗浄液供給口３５から供給した洗浄液を、中空糸膜外表面に、筒中心軸に対し周方向に流した後、洗浄液排出口から排出すると、中空糸膜面に堆積した閉塞物を中空糸膜面から引き剥がし、モジュール外に排出できるため、中空糸膜の濾過機能を回復させることができる。
【００３１】
ここで、洗浄液排出口３４を、図１に示すように、筒状容器３１の中空糸膜固定部近傍の側面に設けると、洗浄液を中空糸膜全体に流すことができるとともに、中空糸膜の最も閉塞し易い根元部分で洗浄液の水流方向が変わり、その結果根元部分を効果的に洗浄することができるため、好ましい。
洗浄液排出口３４の数は、１つあれば洗浄が可能であるが、２つ以上設けても良い。
【００３２】
また、洗浄液供給口は、洗浄液排出口３４と同様に筒状容器３１の側面に設けても良いが、原水供給口３５と兼用とすると、構成をより簡便にできるため好ましい。すなわち、図１に示すように、洗浄液排出口３４に洗浄用開閉バルブ３８を設けてやれば、濾過を行う際は洗浄用開閉バルブ３８を閉じ、原水供給口３５から原水を供給すると、原水は中空糸膜１６で濾過された後、浄水出口１２から流出する。
【００３３】
また、洗浄を行う際は洗浄用開閉バルブ３８を開け、原水供給口３５を兼ねた洗浄液供給口４０から洗浄液を供給すると、洗浄液排出口３４から排出されるため、中空糸膜１６の外表面を洗浄することができる。この際、中空糸膜１６を通して濾過が行われるために必要な圧力は、洗浄液排出口３４から水が排出されるために必要な圧力よりも高く、原水の多くは洗浄液排出口３４から排出され、濾過される水量は少ないことから、濾過水出口を塞ぐ必要はない。
なお、洗浄液は清澄な液であればよいが、原水を用いると、簡便に洗浄を行うことができるため好ましい。
【００３４】
なお、図１の構成とは逆に原水供給口３５を筒状容器の側面に設けることも可能である。この場合は、原水供給ラインを分岐させて洗浄液を排出させるか、又は洗浄液排出口３４を原水供給口３５とは別に設けることにより、洗浄を行うことができる。
【００３５】
中空糸膜の外表面に洗浄液を流すにあたっては、図５〜図８に示すように、板状部材４３に対し斜め方向に設けた洗浄液通路４５を通すことにより、筒状容器３１の周方向に洗浄液を流すことができる。
なお、図５〜図８の矢印は、水の流れる方向を示す。
【００３６】
洗浄液通路４５は、板状部材４３を水平に置いた際、斜め方向を向くものであればよく、形状の例としては、例えば図９に示すような概略平行となるように斜めに穴を開けても良いし、図１０に示すような台形状の穴としても良い。
また、洗浄液通路４５は、途中で曲がったり、複数に分岐したりしていても構わない。
【００３７】
板状部材４３は、中空糸膜モジュール１０の上流に配してもよいし、中空糸膜モジュール１０の周囲に配してもよい。また、上流及び周囲に配しても構わない。
中空糸膜モジュール１０の周囲に配する場合、図１６に示すように、板状部材４３の中心部に中空糸膜モジュール１０が貫通する穴を設け、板状部材４３と中空糸膜モジュール１０とが同心円状となるように配置することが好ましい。
【００３８】
洗浄液通路４５の配置の例としては、筒状容器３１内部で洗浄液がほぼ均等に分散するように、板状部材４３の全体に均等となるように分散させて配置することが好ましい。
なお、板状部材４３は、筒状容器３１の筒中心軸に対し、垂直となるように配置してもよいし、斜めになるように配置することもできる。
また、板状部材の形状をプロペラ状や、螺旋状とすることもできる。
【００３９】
中空糸膜の外表面に、筒状容器３１の周方向に洗浄液を流す手段の他の例としては、例えば図１１〜図１４に示すように、中空糸膜モジュール１０の中空糸膜の周囲全体を囲うように中空糸膜用ケース２２を設け、中空糸膜用ケース２２に斜め方向の洗浄液通路４５を設けてもよい。
なお、図１１は、筒状容器３１の筒中心軸方向の断面図であり、図１２は中空糸膜用ケース２２の斜視図であり、図１３は中空糸膜用ケース２２の筒中心軸方向の断面図であり、図１４は中空糸膜用ケース２２の筒中心軸に垂直方向の断面図である。図１１、図１２、図１４における矢印は、水の流れの方向を示す。
【００４０】
図１１の例では、筒状容器３１は、中空糸膜以外の濾過材を含まない構造としているが、活性炭などの吸着剤からなる濾過材と中空糸膜とを、筒状容器３１に納めてもよく、例えば図１５に示すように、中空糸膜用ケース２２と、逆止弁４４とを組み込むことにより、中空糸膜の外表面を洗浄する時に、洗浄液を活性炭の側に流さず、選択的に中空糸膜の外表面を洗浄することが可能である。
中空糸膜用ケース２２には、図１２に示したものと同様の斜め方向の洗浄液通路４５を設ければよい。
なお、図１５における矢印は水の流れの方向を示す。
【００４１】
洗浄に使用する洗浄液の供給量は、筒状容器３１の内径基準断面積あたり０．０１〜５Ｌ／ｃｍ^２・分とすると、効果的に膜面の洗浄を行うことができるため好ましく、０．０３〜３．５Ｌ／ｃｍ^２・分がより好ましく、０．１〜１．５Ｌ／ｃｍ^２・分がさらに好ましい。
【００４２】
中空糸膜の洗浄を行うことによって、中空糸膜面に堆積した付着物が洗い流されて濾過性が回復することから、濾過水量、濾過流速、濾加圧力の少なくとも一つを計測し、中空糸膜の濾過性回復の指標として用いることも可能である。
具体的には、羽車式、容積式、電磁式等の流量計、流速計、圧力計を設置して洗浄開始からの積算濾過水量、濾過流速、濾加圧力を測定し、これらの値が使用する条件に応じて予め設定した値に到達した時点で洗浄を停止するようにすればよい。
なお、これらの制御を自動的に行うためには電子式の計測機器が好適である。
【００４３】
中空糸膜１６としては、例えば、セルロース系、ポリオレフィン系（ポリエチレン、ポリプロピレン）、ポリビニルアルコール系、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリエーテル系、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）系、ポリスルフォン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ弗化エチレン（テフロン（登録商標））系、ポリカーボネート系、ポリエステル系、ポリアミド系、芳香族ポリアミド系等の各種材料からなるものを好適に使用できる。中でも、膜の強伸度や耐屈曲性、洗浄性、取扱性や耐薬品性の高さ等を考慮すると、ポリエチレンやポロプロピレン等のポリオオレフィン系中空糸膜が好ましい。
【００４４】
また、中空糸の外径は２０〜２０００μｍ、孔径は０．０１〜２μｍ、空孔率は２０〜９０％、膜厚は５〜３００μｍのものが好ましい。
中空糸膜長は、糸がゆれて効果的な洗浄を出来るようにするためには、１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上がより好ましい。一方あまり長いと中空糸膜の利用効率が低下するため、３００ｍｍ以下が好ましく、２００ｍｍ以下がより好ましい。
【００４５】
ポッティング材１７としては、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂等からなる固定用樹脂が使用できる。
筒状容器３１の材質としては、加工性等を考慮して、金属類（ステンレス等）、プラスチック類を用いることが好ましい。
【００４６】
また、給湯器から供給される８０℃以上の高温の湯を直接利用することができる点で、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂などの、軟化点が８０℃以上の耐熱性のプラスチックを用いることがより好ましい。
筒状容器３１は、全体又は一部を透明もしくは半透明部材で形成することで中空糸膜１６の汚れ等、内部の状態を確認することができる。
【００４７】
また、図２に示すように、中空糸膜モジュールを複数並列に設け、一つの中空糸膜モジュール１０｀の洗浄時に他の中空糸膜モジュール１０の濾過を可能とするように構成すると、洗浄中も濾過を行うことができるとともに、中空糸膜モジュールが一つの時と比較して、濾過寿命をより長くすることができるため好ましい。
【００４８】
図２は、中空糸膜モジュールを２個並列に設けた例である。濾過を行う際には、どちらか一方の中空糸膜モジュールのみを用いて濾過を行っても、２つの中空糸膜モジュールを同時に用いて濾過を行っても構わない。尚、図１と同様に、記号ＦＩは流量計、ＰＩは圧力計を示す。
【００４９】
洗浄を行う際には、一方の中空糸膜モジュールの洗浄液排出口３４に設けた洗浄用開閉バルブ３８を閉鎖し、他方の中空糸膜モジュールの洗浄液排出口３４｀に設けた洗浄用開閉バルブ３８｀を開放する。そして両方の中空糸膜モジュールに洗浄液を供給すると、一方の中空糸膜モジュールでは中空糸膜１６により濾過が行われて濾過水出口１２より濾過水が得られ、他方の中空糸膜モジュールでは洗浄液排出口３４｀から洗浄液が排出されて中空糸膜１６の洗浄が行われる。
【００５０】
中空糸膜モジュールの上流側に、中空糸膜よりも目開きの粗いプレフィルター４１を設けると、原水中の比較的大きな粗ゴミ、砂、鉄錆等の異物を取り除くことができるため、中空糸膜にかかる負担が少なくなり、中空糸膜の寿命を長くすることができる。プレフィルター４１は、多孔質の粉末焼結体からなる焼結フィルターや、不織布、メッシュ等を好適に用いることができる。
【００５１】
プレフィルター４１の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等の樹脂材料、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびこれらの合金等の無機、金属材料などが挙げられる。中でも、焼結フィルターにした際の重量が軽く、リサイクルが可能で、焼却処分の際にも有害物質を発生せず、孔径のコントロールを行い易いポリオレフィン樹脂が好適に用いられる。
【００５２】
プレフィルター４１は、着脱可能なようにすると、プレフィルターだけを取り外して洗浄することが可能であるため、中空糸膜の目詰まりをより効果的に防止することができる。
プレフィルター４１の洗浄は、例えば水洗いや、ブラシでこする、超音波をあてる等の物理的洗浄を行ってもよいし、薬品に浸漬させる等の化学的洗浄を行ってもよい。
【００５３】
また、中空糸膜モジュールの上流に、吸着材４２を着脱可能に設けると、より多様な水の浄化ができるため好ましい。
吸着材としては、粉末状吸着材、この粉末吸着材を造粒した粒状吸着材、繊維状吸着材などが挙げられる。このような吸着材としては、例えば、天然物系吸着材（天然ゼオライト、銀ゼオライト、酸性白土等）、合成物系吸着材（合成ゼオライト、抗菌性ゼオライト、細菌吸着ポリマー、リン鉱石、モレキュラーシーブ、シリカゲル、シリカアルミナゲル系吸着材、多孔質ガラス等）などの無機質吸着材；粉末状活性炭、繊維状活性炭、ブロック状活性炭、押出成形活性炭、成形活性炭、分子吸着樹脂、合成物系粒状活性炭、合成物系繊維状活性炭、イオン交換樹脂、イオン交換繊維、キレート樹脂、キレート繊維、高吸水性樹脂、高吸水性繊維、吸油性樹脂、吸油剤などの有機系吸着材等、公知のものが挙げられる。
【００５４】
中でも、被処理水中の残留塩素やカビ臭、トリハロメタンなどの有機化合物の吸着力に優れた活性炭が好適に用いられる。硬度（Ｃａ、Ｍｇ）調整、鉛除去、硝酸性・亜硝酸性窒素除去には、イオン交換樹脂が好適に用いられる。ヒ素の除去にはゼオライトが好適に用いられる。ホウ素、フッ素の除去にはキレート剤が好適に用いられる。
また、吸着材としては、吸着材の粉体、粒状体等を結合剤で結合することによって形成された多孔質成形体を使用してもよい。
また、２種類以上の吸着材を混合したり、積層させたりして使用してもよい。
【００５５】
活性炭としては、植物質（木材、セルロース、のこくず、木炭、椰子殻炭、素灰等）、石炭質（泥炭、亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭、タール等）、石油質（石油残渣、硫酸スラッジ、オイルカーボン等）、パルプ廃液、合成樹脂などを炭化し、必要に応じてガス賦活（水蒸気、二酸化炭素、空気など）、薬品賦活（塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、リン酸、硫酸、カセイソーダ、ＫＯＨなど）したものなどが挙げられる。繊維状活性炭としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、セルロース、フェノール、石炭系ピッチを原料にしたプレカーサを炭化し、賦活したものなどが挙げられる。
【００５６】
中空糸膜の洗浄は、原水以外に洗浄力の強い薬液を用いて行うことも可能である。薬液を使用する場合、中空糸膜を薬液に所定時間接触させることにより、効果的に洗浄を行うことができる。図１に示す中空糸膜モジュールを用いる場合、洗浄液排出口３４の洗浄用開閉バルブ３８を閉じ、また原水開閉バルブ３６を閉じ、洗浄液供給開閉バルブ３９を開放して、原水供給口３５を兼ねた洗浄液供給口４０から薬液を供給する。そして、所定時間放置して中空糸膜１６に薬液を接触させた後、洗浄液排出口３４のバルブ３８を開放して薬液を排出することにより、中空糸膜の洗浄を行うことができる。
【００５７】
薬液の供給方法は特に限定はされず、例えばポンプを使用して送液したり、薬液タンクの液面を中空糸膜モジュールよりも高いところに配置して水頭差により送液したりすることができる。
薬液の必要量は、筒状容器の内部が薬液に満たされる程度の量を送液すればよい。
【００５８】
また、薬液との接触時間は、使用する薬液の種類と濃度により適宜設定すればよいが、５〜６０分とすると、中空糸膜表面目詰まり物質除去のため好ましい。薬液の種類は、塩酸、クエン酸、酢酸、家庭用洗剤、さらし粉のいずれかを含む水溶液であると、洗浄効果が高く、容易且つ安価に入手できるため好ましい。
【００５９】
なお、薬液による洗浄は、薬液を必要量一度に供給してもよいし、洗浄を行う間、連続的に供給しても構わない。
【００６０】
薬液を用いた洗浄を行った直後に濾過を行うと、薬液が濾液中に混入する懸念があるため、中空糸膜モジュールを適宜洗浄することが好ましい。その場合、中空糸膜モジュールに設けた洗浄液供給口より原水を供給し、洗浄液排出口から洗浄液を排出してやると、薬液の洗浄を行いつつ、中空糸膜面の洗浄も行うことができ、洗浄効果がより高くなるためより好ましい。原水による洗浄は、前述した条件にて行えばよい。
【００６１】
中空糸膜が汚れて来た時の適切な洗浄する時の判断は、積算濾過時間、積算濾過流量、濾過流速、濾加圧力の少なくとも一つを計測し、そのいずれかが予め設定した値に到達した際に自動的に洗浄を行うようにすると、使用者がその都度洗浄作業を行う必要が無く、好適である。
自動的に洗浄を行うにあたっては、電子式の圧力計、流量計を用いると、自動的な制御システムを組み立てることができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の浄水器は、筒状容器の内部に中空糸膜モジュールを有し、少なくとも一部の中空糸膜の外表面に、該筒状容器の中心軸に対して周方向に洗浄液を流す手段を有するため、中空糸膜の外表面に堆積した閉塞物を効果的に引き剥がすことができる。
また、中空糸膜の外表面を洗浄するための洗浄液供給口及び洗浄液排出口を設けたことにより、洗浄液供給口から原水又は薬液を供給し、洗浄液排出口から洗浄液を排出できるので、閉塞した中空糸膜の再生が可能となり、浄水カートリッジを長期間使用することが可能となるので、浄水処理のランニングコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浄水器の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の浄水器に使用する中空糸膜モジュールを複数設けた一例を示す断面図である。
【図３】従来の浄水器の一例を示す斜視図である。
【図４】従来の浄水カートリッジの一例を示す断面図である。
【図５】本発明に使用する、洗浄液通路を有する板状部材の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明に使用する、洗浄液通路を有する板状部材の別の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明に使用する、洗浄液通路を有する板状部材の別の一例を示す斜視図である。
【図８】本発明に使用する、洗浄液通路を有する板状部材の別の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明に使用する、洗浄液通路の一例を示す斜視図である。
【図１０】本発明に使用する、洗浄液通路の別の一例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の浄水器の別の一例を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す中空糸膜用ケースの斜視図である。
【図１３】図１１に示す中空糸膜用ケースの筒中心軸方向の断面図である。
【図１４】図１１に示す中空糸膜用ケースの筒中心軸に垂直な方向の断面図である。
【図１５】本発明の浄水器の別の一例を示す断面図である。
【図１６】本発明に使用する、洗浄液通路を有する板状部材の別の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　　浄水器
２　　　蛇口
３　　　アダプター
４　　　固定リング
５　　　切換レバー
６　　　浄水カートリッジ
７　　　カートリッジカバー
９　　　浄水出口
１０　　中空糸膜モジュール
１１　　焼結フィルター
１２　　浄水出口
１３　　ケース
１４　　仕切板
１５　　吸着材
１６　　中空糸膜
１７　　ポッティング材
１８　　保護ネット
１９　　弾性体
２０　　弾性体
２１　　嵌合溝
２２　　中空糸膜用ケース
２３　　モジュールキャップ
２４　　嵌合突起
３１　　筒状容器
３２　　筒状キャップ
３３　　固定バンド
３４　　洗浄液排出口
３５　　原水供給口
３６　　原水開閉バルブ
３７　　浄水開閉バルブ
３８　　洗浄用開閉バルブ
３９　　洗浄液供給開閉バルブ
４０　　洗浄液供給口
４１　　プレフィルター
４２　　吸着材
４３　　板状部材
４４　　逆止弁
４５　　洗浄液通路

Claims

筒状容器の内部に中空糸膜モジュールを有し、少なくとも一部の中空糸膜の外表面に、該筒状容器の中心軸に対して周方向に洗浄液を流す手段を有する浄水器。
前記筒状容器に、洗浄液供給口と洗浄液排出口とが配されてなる請求項１記載の浄水器。
前記洗浄液供給口が、原水供給口である請求項２に記載の浄水器。
前記洗浄液排出口が、前記筒状容器の側面の中空糸膜固定部近傍に設けられてなる請求項２又は３に記載の浄水器。
前記中空糸膜モジュールの上流に、中空糸膜よりも目開きの粗いプレフィルターを配してなる請求項１〜４いずれか一項に記載の浄水器。
前記プレフィルターが、着脱可能に配されてなる請求項５記載の浄水器。
前記中空糸膜モジュールの上流に、吸着材を配した請求項１〜６いずれかに記載の浄水器。
前記洗浄液を流す手段が、板状部材からなり、板状部材に対して斜め方向の洗浄液通路を有するものである請求項１〜７いずれか一項に記載の浄水器。
前記板状部材が、中空糸膜の上流及び／又は周囲に配されてなる請求項８記載の浄水器。
前記中空糸膜モジュールを複数並列に設け、一つの中空糸膜モジュールの洗浄時に、他の中空糸膜モジュールの濾過を可能とした請求項１〜９いずれか一項に記載の浄水器。
積算濾過時間、積算濾過流量、濾過流速、濾過圧力の少なくとも一つを計測する手段を有する請求項１〜１０いずれか一項に記載の浄水器。
筒状容器の内部に配された中空糸膜モジュールの少なくとも一部の中空糸膜の外表面に、筒状容器の中心軸に対して周方向に洗浄液を流す浄水器の洗浄方法。
前記筒状容器に配された洗浄液供給口から洗浄液を供給し、前記筒状容器に配された洗浄液排出口から洗浄液を排出する請求項１２に記載の浄水器の洗浄方法。
前記洗浄液が原水である請求項１２又は１３に記載の浄水器の洗浄方法。
板状部材に対して斜め方向に設けられた洗浄液通路を通して、前記洗浄液を前記筒状容器の周方向に流す請求項１２〜１４いずれか一項に記載の浄水器の洗浄方法。
前記板状部材を中空糸膜の上流及び／又は周囲に配する請求項１５記載の浄水器の洗浄方法。
前記中空糸膜モジュールの上流に、中空糸膜よりも目開きの粗いプレフィルターを配する請求項１２〜１６いずれか一項に記載の浄水器の洗浄方法。
前記プレフィルターを着脱可能とし、取り外して洗浄を行う請求項１７に記載の浄水器の洗浄方法。
前記洗浄液供給口から薬液を供給し、所定時間保持した後、前記洗浄液排出口から排出する請求項１３〜１８いずれか一項に記載の浄水器の洗浄方法。
前記薬液が、塩酸、クエン酸、酢酸、家庭用洗剤、さらし粉のいずれかを含む水溶液である請求項１９に記載の浄水器の洗浄方法。
前記薬液を前記洗浄液排出口から排出した後、さらに前記洗浄液供給口から原水を供給し、中空糸膜面に水流を流した後、前記洗浄液排出口から排出する請求項１９又は２０に記載の浄水器の洗浄方法。
前記洗浄液供給口に洗浄液を供給し、中空糸膜面に水流を流し、前記洗浄液排出口から排出しながら中空糸膜の洗浄を行うと同時に濾過を行い、洗浄開始時からの濾過水量又は濾過流速を計測し、濾過水量又は濾過流速が予め設定した値に達した時に洗浄を停止する請求項１３〜２１いずれか一項に記載の浄水器の洗浄方法。
積算濾過時間、積算濾過流量、濾過流速、濾加圧力の少なくとも一つを計測し、そのいずれかが予め設定した値に到達した際に自動的に洗浄を行う請求項１２〜２２いずれか一項に記載の浄水器の洗浄方法。