【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高純度の純水を製造するための純水製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の純水製造装置は、一般に逆浸透膜を利用したものが多く用いられている。この逆浸透膜を利用したものは、前記逆浸透膜の、溶媒は通すが溶質は透過させないという性質を利用して、被処理水の浸透圧より高い圧力をかけて、溶媒としての水だけを選択的に透過採取するようにしたものである。
【０００３】
しかしながら、比抵抗値１ＭΩ・ｃｍ以上という高純度レベルの純水を実現しようとするときには、水中の炭酸ガスの存在が障害になる。前記逆浸透膜では水中の炭酸ガスを除去することができず、また炭酸ガスの存在下では、前記逆浸透膜の特性上、溶質除去率が低下してしまう。そこで、その対策として、逆浸透膜装置と、被処理水中の溶存気体を気体透過膜を通して真空吸引する膜式脱気装置とを直列に接続したものがある。
【０００４】
この従来の純水製造装置は、前記逆浸透膜装置の濃縮排水を利用することなく、捨てていた。また、従来の純水製造装置は、前記逆浸透膜装置と前記膜式脱気装置とを組み合わせ、直列に配置してそれぞれを接続したものであり、相互の配管接続作業と設置スペースが多く必要であった（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２２０４８０号公報
【０００６】
【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、純水製造において、逆浸透膜部の濃縮排水を有効利用するとともに、純水の純度を確保し、さらに装置をコンパクト化することである。
【０００７】
【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、被処理水中の不純物等を除去する逆浸透膜部と、この逆浸透膜部の下流側に接続され、溶存気体を脱気する膜式脱気部と、この膜式脱気部に付設した水封式真空ポンプとを備えた純水製造装置であって、前記逆浸透膜部の濃縮排水を前記水封式真空ポンプの封水として使用するための封水導入手段を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記封水導入手段に前記濃縮排水を貯留するタンクを設け、このタンク内の水位と温度に基づいて、前記膜式脱気部の運転を制御する制御部を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記封水導入手段内に貯留した前記濃縮排水を排出する排水手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記封水導入手段内に貯留した前記濃縮排水を殺菌する殺菌手段を備えたことを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項５に記載の発明は、前記膜式脱気部の下流側に処理水の水質を検知する水質検知手段を備えたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態について説明する。この発明は、たとえば半導体等の電子部品の洗浄水として用いられる純水製造装置において好適に実施する。前記純水製造装置は、被処理水中の不純物等を除去する逆浸透膜部と、この逆浸透膜部通過後の被処理水中の溶存気体を気体透過膜を通して脱気する膜式脱気部と、前記純水製造装置の運転を制御する制御器と、前記逆浸透膜部と前記膜式脱気部と前記制御器を一体に収納するケーシングとにより構成されている。
【００１３】
前記逆浸透膜部は、逆浸透膜の、溶媒は通すが溶質は透過させないという性質を利用して、不純物を含んだ被処理水の浸透圧より高い圧力をかけて、溶媒としての水だけを選択的に透過採取するものである。前記逆浸透膜部は、被処理水ラインに設けた被処理水を加圧するためのポンプと、前記逆浸透膜を多数備えた筒状の逆浸透膜モジュール（以下、「ＲＯモジュール」と云う。）と、不純物が除かれた処理水を供給するＲＯ処理水ラインと、不純物が濃縮された濃縮排水ラインとを備えている。
【００１４】
前記濃縮排水ラインは、前記濃縮排水の一部を前記ポンプへ戻す循環ラインと、前記濃縮排水の一部を前記膜式脱気部で利用するための回収ラインと、循環および回収しない前記濃縮排水を排水する排水ラインとの３方向へ分岐するように構成されている。
【００１５】
前記膜式脱気部は、前記気体透過膜を多数備えた筒状の気体透過膜モジュール（以下、「ＤＯモジュール」と云う。）と、減圧手段である水封式真空ポンプと、この水封式真空ポンプの封水を供給するための封水導入手段と、脱気された処理水を純水使用機器へ供給するＤＯ処理水ラインとを備えている。
【００１６】
前記水封式真空ポンプは、封水を使用して前記ＤＯモジュールを真空引きすることにより被処理水を脱気する。この封水は、前記封水導入手段により供給される。
【００１７】
前記封水導入手段は、前記濃縮排水を前記水封式真空ポンプの封水として供給する。そして、前記封水導入手段は、前記回収ラインと接続され、タンクを備えている。このタンクは、前記濃縮排水の一部を導入して貯留し、封水として前記水封式真空ポンプへ供給する機能を有する。
【００１８】
前記ケーシングは、前記逆浸透膜部と前記膜式脱気部と前記制御器とを内蔵するように構成されている。この場合、好ましくは前記逆浸透膜部の高さおよび奥行き長さと、前記膜式脱気部の高さおよび奥行き長さとをほぼ同じ寸法にして、前記両部を横方向に連結できるように構成する。
【００１９】
このような構成の前記純水製造装置の作用について説明する。この実施の形態では、前記純水製造装置は、まず前記逆浸透膜部で被処理水の不純物を除去する処理を行い、つぎに前記膜式脱気部で前記逆浸透膜部通過後の被処理水を脱気する。このとき、前記逆浸透膜部の濃縮排水の一部を前記膜式脱気部の封水として回収して再利用する。
【００２０】
これにより、水の使用量を削除することができるとともに、前記両部で被処理水を処理するので、製造する純水の純度を高くすることができる。さらに、前記両部をあらかじめ連結して製作してから設置するのでコンパクト化できるとともに設置現場工事を簡素化できる。
【００２１】
つぎに、この実施の形態において、前記タンクに、このタンク内の水位を検出する水位検出手段と、貯留した水の温度を検出する温度検出手段とを設け、前記タンク内の水位と温度に基づいて、前記膜式脱気部の作動・停止を制御する制御部を前記制御器内に備えることも好適である。
【００２２】
この場合の前記純水製造装置の運転について説明する。まず、前記逆浸透膜部の運転を開始する。そして、前記濃縮排水が前記回収ラインから前記タンク内へ導入され、このタンク内に封水が貯留される。そして、水位と温度を確認してから前記水封式真空ポンプの作動を開始し、前記膜式脱気部により被処理水を脱気する。
【００２３】
これにより、前記水封式真空ポンプへ確実に封水を供給できるとともに正常な温度の封水を供給することができる。
【００２４】
さらに、前記タンクに排水手段を備えることも好適である。すなわち、前記純水製造装置の運転を停止するとき、前記タンクの底部に電磁弁等の排水手段を設け、前記タンク内に貯留した濃縮排水を排出し、前記タンクを空にする。
【００２５】
これにより、前記純水製造装置の停止中に前記タンク内で雑菌等が繁殖することを防止することができる。
【００２６】
ここにおいて、前記雑菌等が繁殖することを防止する手段の変形例として、前記タンク内へ殺菌手段，たとえば紫外線殺菌ランプを備えることも好適である。
【００２７】
これにより、前記タンク内の濃縮排水を貯留したままで雑菌等が繁殖することを防止することができる。
【００２８】
また、この実施の形態において、前記膜式脱気部の下流側に処理水の水質を検知する水質検知手段を備えることも好適である。すなわち、前記膜式脱気部の破損等により処理水に異物が混入したときの水質検知手段を設ける。この水質検知手段としては、たとえば電気伝導度計が好ましい。
【００２９】
これにより、処理水の異常を検出することができる。
【００３０】
以上のように、この実施の形態によれば、純水製造において、逆浸透膜部の濃縮排水を有効利用するとともに、純水の純度を確保し、さらに装置をコンパクト化することができる。
【００３１】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例について、図１に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明に係る純水製造装置の概略フロー図である。
【００３２】
図１において、純水製造装置１は、被処理水中の不純物等を除去する逆浸透膜部２と、この逆浸透膜部２の下流側に接続され、溶存気体を脱気する膜式脱気部３と、この膜式脱気部３に付設した減圧手段である水封式真空ポンプ４と、この水封式真空ポンプ４へ封水を供給する封水導入手段５と、前記純水製造装置１の運転を制御する制御器（図示省略）とにより構成されている。前記純水製造装置１は、被処理水の給水ライン６にゴミ等を除去するプレフィルター７を備えている。
【００３３】
前記逆浸透膜部２は、逆浸透膜（図示省略）の、溶媒は通すが溶質は透過させないという性質を利用して、不純物（溶解塩及びシリカ分等）を含んだ被処理水の浸透圧より高い圧力をかけて、溶媒としての水だけを選択的に透過採取するものである。前記逆浸透膜部２は、前記プレフィルター７の下流側に設けられており、このプレフィルター７通過後の被処理水ライン８に設けた被処理水を加圧するためのポンプ９と、前記逆浸透膜を多数備えた筒状の逆浸透膜モジュール１０（以下、「ＲＯモジュール１０」と云う。）と、不純物が除かれた処理水を供給するＲＯ処理水ライン１１と、不純物が濃縮された濃縮排水を排水する濃縮排水ライン１２とを備えている。
【００３４】
前記濃縮排水ライン１２は、前記濃縮排水の一部を前記ポンプ９へ戻す循環ライン１３と、前記濃縮排水の一部を前記封水導入手段５で利用するための回収ライン１４と、循環および回収しない濃縮排水を排水するための排水ライン１５との３方向へ分岐している。前記循環ライン１３は、前記被処理水ライン８と合流して前記ポンプ９の吸込口１６へ濃縮排水の一部を戻すように構成されている。前記回収ライン１４には、回収する濃縮排水の流量を調節する封水量調節弁１７が設けられており、また前記排水ライン１５には、循環および回収しない濃縮排水の流量を調節する濃縮排水量調節弁１８がそれぞれ設けられている。
【００３５】
前記膜式脱気部３は、前記ＲＯ処理水ライン１１の下流側で接続されており、被処理水中の溶存気体を気体透過膜（図示省略）を通して脱気する。前記膜式脱気部３は、前記気体透過膜を多数備えた筒状の気体透過膜モジュール１９（以下、「ＤＯモジュール１９」と云う。）と、前記水封式真空ポンプ４と、前記封水導入手段５と、逆浸透膜処理および脱気処理された処理水を供給するＤＯ処理水ライン２０とを備えている。このＤＯ処理水ライン２０には、前記膜式脱気部３の破損等により処理水に異物が混入したときの水質検知手段である電気伝導度計２１が設けられている。
【００３６】
前記水封式真空ポンプ４は、前記ＤＯモジュール１９から溶存気体を吸引する。前記水封式真空ポンプ４は、前記ＤＯモジュール１９を真空引きする吸引ライン２２を備えている。この吸引ライン２２は、前記水封式真空ポンプ４の吸引口２３と接続されている。前記水封式真空ポンプ４は、封水を供給する封水導入ライン２４と、吸引した気体と封水との混合した流体（以下、「混合流体」と云う。）を排出する排出ライン２５とそれぞれ接続されている。
【００３７】
前記封水導入手段５は、前記回収ライン１４と接続され濃縮排水を貯留するタンク２６と、このタンク２６内の水位を検出する水位センサ２７と、前記タンク２６内の水の温度を検出する温度センサ２８と、前記タンク２６の側面上部に設けられたオーバーフローライン２９と、前記タンク２６内の濃縮排水を排出する排水手段３０とにより構成されている。この排水手段３０は、前記タンク２６の底部から水を排水するタンク排水ライン３１と、このタンク排水ライン３１に設けたブロー弁３２とにより構成されている。
【００３８】
そして、前記タンク２６の上部には、前記回収ライン１４が接続されており、前記濃縮排水の一部をこのタンク２６へ導入するように構成されている。前記タンク２６に貯留した濃縮排水を前記封水導入ライン２４を介し、封水として前記水封式真空ポンプ４へ供給するように構成されている。また、前記排出ライン２５は、前記タンク２６の上部と接続されており、前記混合流体をこのタンク２６内へ排出するように構成されている。
【００３９】
前記制御器は、前記水封式真空ポンプ４，前記ポンプ９，前記電気伝導度計２１，前記水位センサ２７，前記温度センサ２８および前記ブロー弁３２とそれぞれ回線（図示省略）を介して接続されている。前記制御器は、前記両センサ２７，２８の検出信号に基づいて、前記水封式真空ポンプ４の作動・停止を制御する制御部（図示省略）を備えている。
【００４０】
つぎに、図２〜図４に基づいて、前記純水製造装置１を構成する各部材の組み付け配置について説明する。図２は、前記各部材の組み付け状態を説明する正面配置図である。図３は、平面配置図であり、また図４は、左側面配置図である。図１で説明した各部材には、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４１】
図２において、前記純水製造装置１は、直方体状のケーシング３３を有し、このケーシング３３内に前記逆浸透膜部２と、前記膜式脱気部３と、前記制御部を備えた制御器３４と、２個の前記プレフィルター７，７とを内蔵している。図２に示すように、前記ＤＯモジュール１９は、水平方向にして２個並列に設けられている。また、図３に示すように、２個の前記ＲＯモジュール１０，１０を垂直方向に配置している。この２個のＲＯモジュール１０，１０は、配管（図示省略）により直列に接続されている。そして、図４においては、前記タンク２６が前記水封式真空ポンプ４より後方の上方位置に設けられている状態を示している。さらに、図３および図４に示すように、前記純水製造装置１の前面にパネル３５を備えている。
【００４２】
この場合、前記逆浸透膜部２の高さおよび奥行き長さと、前記膜式脱気部３の高さおよび奥行き長さとをほぼ同じ寸法にして、前記両部２，３を横方向に連結して配置している。
【００４３】
このような構成の前記純水製造装置１の作用について説明する。この実施例では、前記純水製造装置１は、まず前記プレフィルター７通過後の被処理水を前記逆浸透膜部２で不純物の除去処理を行い、つぎに前記膜式脱気部３で前記逆浸透膜部２を通過後の被処理水をさらに脱気する。このとき、前記逆浸透膜部２の濃縮排水を前記膜式脱気部３に設けた前記水封式真空ポンプ４の封水として回収して再利用する。
【００４４】
この場合の前記純水製造装置１の運転について説明する。まず、前記逆浸透膜部２の運転を開始する。そして、前記濃縮排水が前記回収ライン１４から前記タンク２６内へ導入され、このタンク２６内に封水が貯留される。そして、前記制御部により水位と温度を確認してから前記水封式真空ポンプ４の作動を開始し、前記膜式脱気部３により被処理水を脱気する。
【００４５】
ここで、前記純水製造装置１の前記各ライン６，８，１１，１２，１３，１４，１５，２０を通過する水の流量について説明する。まず、前記逆浸透膜部２の基本的流量は、前記給水ライン６から供給される被処理水のほぼ半分が前記ＲＯ処理水ライン１１へ流れ、残りのほぼ半分が前記回収ライン１４および前記排水ライン１５へ流れる。すなわち、前記逆浸透膜部２では、供給される被処理水の半分が純水化処理され、前記膜式脱気部３へ導入される。
【００４６】
たとえば、純水使用機器（図示省略）へ時間当たり１トン（以下、「１ｍ３／ｈ」と表記する。）供給するときを例として説明する。すなわち、前記ＤＯ処理水ライン２０へ１ｍ３／ｈ通水するためには、前記給水ライン６へ２ｍ３／ｈの被処理水を給水する。そして、前記回収ライン１４および前記排水ライン１５へ１ｍ３／ｈ通水する。この後者の１ｍ３／ｈの内訳は、前記回収ライン１４へ０．２５ｍ３／ｈ通水し、また前記排水ライン１５へ０．７５ｍ３／ｈ通水する。
【００４７】
つぎに、前記ポンプ９の作動と前記循環ライン１３の作用について説明する。前記逆浸透膜部２での処理効率を高めるため、前記ポンプ９は、被処理水を加圧するとともに、前記各ＲＯモジュール１０との接触を増やすため被処理水を循環させる。すなわち、前記循環ライン１３を循環する流量を４ｍ３／ｈとし、前記被処理水ライン８には、前記給水ライン６の２ｍ３／ｈと合流し６ｍ３／ｈが流れるように前記ポンプ９を作動させる。したがって、６ｍ３／ｈの被処理水が前記各ＲＯモジュール１０へ直列にそれぞれ導入され、１ｍ３／ｈが前記ＲＯ処理水ライン１１へ流れ、残りの５ｍ３／ｈが前記濃縮排水ライン１２へ流れる。この濃縮排水ライン１２を流れる５ｍ３／ｈは、前記循環ライン１３へ４ｍ３／ｈ、前記回収ライン１４へ０．２５ｍ３／ｈ、前記排水ライン１５へ０．７５ｍ３／ｈ流れるように、前記両調節弁１７，１８により調節され分流される。
【００４８】
これにより、０．２５ｍ３／ｈが回収され、前記水封式真空ポンプ４の封水として再利用されるために、前記タンク２６内へ貯留される。
【００４９】
これにより、水の使用量を削除することができるとともに、前記両部２，３で被処理水を処理するので、製造する純水の純度を高くすることができる。また、前記水封式真空ポンプ４へ確実に封水を供給できるとともに正常な温度の封水を供給することができる。さらに、前記両部２，３をあらかじめ連結して製作してから設置するのでコンパクト化できるとともに設置現場工事を簡素化できる。
【００５０】
つぎに、前記排水手段３０の作用について説明する。この排水手段３０は、前記純水製造装置１の運転を停止したとき、前記ブロー弁３２を開き、前記タンク２６内に貯留した濃縮排水を排出し、前記タンク２６内を空にするように機能する。
【００５１】
これにより、前記純水製造装置１の停止中に前記タンク２６内で雑菌等が繁殖することを防止することができる。
【００５２】
ここにおいて、前記雑菌等が繁殖することを防止する手段の変形例として、前記タンク２６内へ殺菌手段として紫外線殺菌ランプ（図示省略）を備えることも好適である。
【００５３】
これにより、前記タンク２６内の濃縮排水を貯留したままで雑菌等が繁殖することを防止することができる。
【００５４】
また、この実施例における前記電気伝導度計２１の作用について説明する。この電気伝導度計２１は、前記膜式脱気部３の破損等により処理水に異物が混入したとき処理水の水質の異常を検知する。
【００５５】
これにより、処理水の異常を検出することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、純水製造において、逆浸透膜部の濃縮排水を有効利用するとともに、純水の純度を確保し、さらに装置をコンパクト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る純水製造装置の概略フロー図である。
【図２】純水製造装置を構成する各部材の組み付け状態を説明する正面配置図である。
【図３】純水製造装置を構成する各部材の組み付け状態を説明する平面配置図である。
【図４】純水製造装置を構成する各部材の組み付け状態を説明する左側面配置図である。
【符号の説明】
１ 純水製造装置
２ 逆浸透膜部
３ 膜式脱気部
４ 水封式真空ポンプ
５ 封水導入手段
２１ 電気伝導度計（水質検知手段）
２６ タンク
３０ 排水手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pure water producing apparatus for producing high-purity pure water.
[0002]
[Prior art]
In general, a conventional pure water production apparatus that uses a reverse osmosis membrane is often used. Using the reverse osmosis membrane, a property higher than the osmotic pressure of the water to be treated is applied by utilizing the property of the reverse osmosis membrane, which allows a solvent to pass through but does not allow a solute to permeate, to remove only water as a solvent. In this case, selective permeation is performed.
[0003]
However, when realizing pure water of a high purity level of a specific resistance value of 1 MΩ · cm or more, the presence of carbon dioxide in the water becomes an obstacle. The reverse osmosis membrane cannot remove carbon dioxide in water, and in the presence of carbon dioxide, the solute removal rate decreases due to the characteristics of the reverse osmosis membrane. Therefore, as a countermeasure, there is a device in which a reverse osmosis membrane device and a membrane deaerator for vacuum-suctioning dissolved gas in the water to be treated through a gas permeable membrane are connected in series.
[0004]
This conventional pure water production apparatus discards the concentrated effluent of the reverse osmosis membrane apparatus without using the wastewater. Further, the conventional pure water production apparatus combines the reverse osmosis membrane apparatus and the membrane deaerator and arranges them in series to connect each other. (For example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-220480
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to make effective use of the concentrated wastewater from the reverse osmosis membrane part in the production of pure water, to ensure the purity of pure water, and to make the apparatus more compact.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and the invention according to claim 1 has a reverse osmosis membrane section for removing impurities and the like in water to be treated and a downstream side of the reverse osmosis membrane section. A pure water production apparatus comprising a membrane deaeration unit for deaerated dissolved gas and a water ring vacuum pump attached to the membrane deaeration unit, wherein the concentrated wastewater of the reverse osmosis membrane unit is discharged. The water-sealed vacuum pump is characterized by comprising a water-sealing introduction means for use as water-sealing.
[0008]
The invention according to claim 2 is provided with a tank for storing the concentrated wastewater in the water sealing introduction means, and a control unit for controlling the operation of the membrane deaeration unit based on the water level and the temperature in the tank. It is characterized by having.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a drainage means for discharging the concentrated wastewater stored in the watertight introduction means.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sterilization means for sterilizing the concentrated wastewater stored in the water sealing introduction means.
[0011]
Further, the invention according to claim 5 is characterized in that a water quality detecting means for detecting the quality of treated water is provided downstream of the membrane type deaeration unit.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitably implemented in, for example, a pure water production apparatus used as cleaning water for electronic components such as semiconductors. The pure water production apparatus includes a reverse osmosis membrane section that removes impurities and the like in the water to be treated, and a membrane deaeration section that degass dissolved gas in the water to be treated after passing through the reverse osmosis membrane section through a gas permeable membrane. A controller that controls the operation of the pure water production apparatus, and a casing that integrally houses the reverse osmosis membrane unit, the membrane deaeration unit, and the controller.
[0013]
The reverse osmosis membrane portion utilizes a property of the reverse osmosis membrane, which allows a solvent to pass through but does not allow a solute to pass, and applies a pressure higher than the osmotic pressure of the water to be treated containing impurities to remove only water as a solvent. It is selectively permeated. The reverse osmosis membrane section includes a pump provided in the water to be treated line for pressurizing the water to be treated, and a tubular reverse osmosis membrane module (hereinafter, referred to as an “RO module”) provided with a large number of the reverse osmosis membranes. ), An RO treated water line for supplying treated water from which impurities have been removed, and a concentrated drainage line in which impurities have been concentrated.
[0014]
The concentrated drainage line includes a circulation line that returns a part of the concentrated wastewater to the pump, a collection line for using a part of the concentrated wastewater in the membrane deaeration unit, and the concentrated wastewater that is not circulated and collected. And a drain line for draining water in three directions.
[0015]
The membrane-type degassing unit includes a cylindrical gas-permeable membrane module (hereinafter, referred to as a “DO module”) having a large number of the gas-permeable membranes, a water-sealing vacuum pump that is a depressurizing unit, and a water-sealing vacuum pump. The system is provided with a water sealing introduction means for supplying the water sealing of the vacuum pump, and a DO treated water line for supplying the degassed treated water to the equipment using pure water.
[0016]
The water ring vacuum pump degass water to be treated by evacuating the DO module using sealed water. This sealing is supplied by the sealing introducing means.
[0017]
The water sealing introduction means supplies the concentrated waste water as water sealing of the water ring type vacuum pump. The water sealing introduction means is connected to the recovery line and includes a tank. This tank has a function of introducing and storing a part of the concentrated wastewater, and supplying it to the water-sealed vacuum pump as sealed water.
[0018]
The casing is configured to house the reverse osmosis membrane unit, the membrane deaeration unit, and the controller. In this case, preferably, the height and depth length of the reverse osmosis membrane portion and the height and depth length of the membrane type deaeration portion are set to be approximately the same, so that the two portions can be connected laterally. I do.
[0019]
The operation of the pure water producing apparatus having such a configuration will be described. In this embodiment, the pure water production apparatus first performs a process of removing impurities of the water to be treated in the reverse osmosis membrane portion, and then performs a process of removing the impurities after passing through the reverse osmosis membrane portion in the membrane deaeration section. Degas the treated water. At this time, a part of the concentrated wastewater from the reverse osmosis membrane section is collected and reused as sealing water for the membrane deaeration section.
[0020]
Thus, the amount of water used can be eliminated, and the water to be treated is treated in both portions, so that the purity of pure water to be produced can be increased. Furthermore, since the two parts are connected beforehand and manufactured before installation, the installation can be made compact and the installation site construction can be simplified.
[0021]
Next, in this embodiment, the tank is provided with a water level detecting means for detecting a water level in the tank, and a temperature detecting means for detecting the temperature of the stored water, based on the water level and the temperature in the tank. In addition, it is also preferable that a control unit for controlling the operation / stop of the membrane type deaeration unit is provided in the controller.
[0022]
The operation of the pure water production apparatus in this case will be described. First, the operation of the reverse osmosis membrane section is started. Then, the concentrated wastewater is introduced from the recovery line into the tank, and sealed water is stored in the tank. Then, after confirming the water level and the temperature, the operation of the water ring vacuum pump is started, and the water to be treated is degassed by the membrane deaeration unit.
[0023]
This makes it possible to reliably supply water to the water ring vacuum pump and to supply water at a normal temperature.
[0024]
Further, it is preferable that the tank is provided with a drainage unit. That is, when the operation of the pure water production apparatus is stopped, drainage means such as a solenoid valve is provided at the bottom of the tank, and the concentrated wastewater stored in the tank is discharged to empty the tank.
[0025]
Thereby, it is possible to prevent the germs and the like from growing in the tank while the pure water production apparatus is stopped.
[0026]
Here, as a modified example of the means for preventing the propagation of the germs and the like, it is preferable to provide a sterilizing means, for example, an ultraviolet sterilizing lamp in the tank.
[0027]
Thereby, it is possible to prevent germs and the like from growing while the concentrated wastewater in the tank is stored.
[0028]
Further, in this embodiment, it is preferable that a water quality detecting means for detecting the quality of the treated water is provided downstream of the membrane type deaeration unit. That is, a water quality detecting means is provided when foreign matter is mixed in the treated water due to damage of the membrane type deaeration unit or the like. As the water quality detecting means, for example, an electric conductivity meter is preferable.
[0029]
Thereby, the abnormality of the treated water can be detected.
[0030]
As described above, according to this embodiment, in the production of pure water, the concentrated wastewater from the reverse osmosis membrane section can be effectively used, the purity of pure water can be ensured, and the apparatus can be made more compact.
[0031]
【Example】
Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic flowchart of the pure water production apparatus according to the present invention.
[0032]
In FIG. 1, a pure water production apparatus 1 includes a reverse osmosis membrane section 2 for removing impurities and the like in water to be treated, and a membrane deaeration connected downstream of the reverse osmosis membrane section 2 for degassing dissolved gas. A water sealing vacuum pump 4 which is a pressure reducing means attached to the membrane type deaeration unit 3; a water sealing introducing means 5 for supplying water to the water sealing vacuum pump 4; And a controller (not shown) for controlling the operation of the apparatus 1. The pure water production apparatus 1 includes a pre-filter 7 for removing dust and the like in a water supply line 6 of the water to be treated.
[0033]
The reverse osmosis membrane part 2 utilizes the property of a reverse osmosis membrane (not shown) that allows a solvent to pass through but does not allow a solute to pass through, and the osmotic pressure of the water to be treated containing impurities (such as dissolved salts and silica) is used. A higher pressure is applied to selectively permeate only water as a solvent. The reverse osmosis membrane section 2 is provided on the downstream side of the pre-filter 7, and a pump 9 for pressurizing the water to be treated provided in the treated water line 8 after passing through the pre-filter 7, A tubular reverse osmosis membrane module 10 (hereinafter, referred to as “RO module 10”) provided with a large number of osmosis membranes, an RO treated water line 11 for supplying treated water from which impurities have been removed, and impurities concentrated. A concentrated drainage line 12 for draining concentrated wastewater is provided.
[0034]
The concentrated drainage line 12 includes a circulation line 13 that returns a part of the concentrated wastewater to the pump 9, a collection line 14 that uses a part of the concentrated wastewater by the sealing water introduction unit 5, and circulation and recovery. It branches in three directions with a drainage line 15 for draining concentrated wastewater. The circulation line 13 is configured to merge with the to-be-treated water line 8 and return a part of the concentrated wastewater to the suction port 16 of the pump 9. The recovery line 14 is provided with a watertightness control valve 17 for controlling the flow rate of the concentrated wastewater to be recovered, and the drainage line 15 is provided with a concentrated wastewater control valve for controlling the flow rate of the concentrated wastewater which is not circulated and recovered. 18 are provided.
[0035]
The membrane type deaeration unit 3 is connected on the downstream side of the RO treated water line 11, and deaerates dissolved gas in the water to be treated through a gas permeable membrane (not shown). The membrane type deaeration unit 3 includes a cylindrical gas permeable membrane module 19 (hereinafter, referred to as a “DO module 19”) provided with a large number of the gas permeable membranes, the water-sealed vacuum pump 4, and the sealed The apparatus includes a water introduction unit 5 and a DO treated water line 20 for supplying treated water subjected to reverse osmosis membrane treatment and deaeration treatment. The DO treated water line 20 is provided with an electric conductivity meter 21 which is a water quality detecting means when foreign matter is mixed in the treated water due to breakage of the membrane type deaeration unit 3 or the like.
[0036]
The water ring vacuum pump 4 sucks dissolved gas from the DO module 19. The water ring vacuum pump 4 has a suction line 22 for evacuating the DO module 19. The suction line 22 is connected to a suction port 23 of the water ring vacuum pump 4. The water-sealed vacuum pump 4 includes a sealing water introduction line 24 for supplying sealing water, and a discharging line 25 for discharging a fluid (hereinafter, referred to as a “mixed fluid”) in which the sucked gas and the sealing water are mixed. Each is connected.
[0037]
The water sealing introduction means 5 includes a tank 26 connected to the recovery line 14 for storing concentrated wastewater, a water level sensor 27 for detecting the water level in the tank 26, and a temperature for detecting the temperature of the water in the tank 26. It comprises a sensor 28, an overflow line 29 provided at the upper side of the tank 26, and a drainage unit 30 for discharging concentrated wastewater in the tank 26. The drainage means 30 includes a tank drainage line 31 for draining water from the bottom of the tank 26 and a blow valve 32 provided in the tank drainage line 31.
[0038]
The recovery line 14 is connected to an upper portion of the tank 26 so that a part of the concentrated wastewater is introduced into the tank 26. The concentrated wastewater stored in the tank 26 is supplied to the water-sealed vacuum pump 4 as the sealed water via the sealed water introduction line 24. Further, the discharge line 25 is connected to an upper portion of the tank 26, and is configured to discharge the mixed fluid into the tank 26.
[0039]
The controller is connected to the water ring vacuum pump 4, the pump 9, the electric conductivity meter 21, the water level sensor 27, the temperature sensor 28, and the blow valve 32 via lines (not shown). ing. The controller includes a control unit (not shown) for controlling the operation / stop of the water ring vacuum pump 4 based on the detection signals of the two sensors 27 and 28.
[0040]
Next, a description will be given of an assembling arrangement of each member constituting the pure water producing apparatus 1 with reference to FIGS. FIG. 2 is a front layout diagram illustrating an assembled state of the respective members. 3 is a plan view and FIG. 4 is a left side view. 1 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
[0041]
In FIG. 2, the pure water production apparatus 1 has a rectangular parallelepiped casing 33, and a control provided with the reverse osmosis membrane unit 2, the membrane deaeration unit 3, and the control unit in the casing 33. And the two pre-filters 7 and 7. As shown in FIG. 2, two DO modules 19 are provided in parallel in the horizontal direction. Further, as shown in FIG. 3, the two RO modules 10, 10 are vertically arranged. The two RO modules 10, 10 are connected in series by a pipe (not shown). FIG. 4 shows a state in which the tank 26 is provided at an upper position behind the water ring vacuum pump 4. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a panel 35 is provided on the front surface of the pure water producing apparatus 1.
[0042]
In this case, the height and the depth length of the reverse osmosis membrane part 2 and the height and the depth length of the membrane type deaeration part 3 are almost the same, and the two parts 2 and 3 are connected in the lateral direction. Are placed.
[0043]
The operation of the pure water producing apparatus 1 having such a configuration will be described. In this embodiment, the pure water producing apparatus 1 first removes impurities in the water to be treated after passing through the pre-filter 7 in the reverse osmosis membrane unit 2, and then performs the treatment in the membrane deaeration unit 3. The water to be treated after passing through the reverse osmosis membrane section 2 is further degassed. At this time, the concentrated wastewater from the reverse osmosis membrane unit 2 is collected and reused as water sealed by the water ring vacuum pump 4 provided in the membrane deaeration unit 3.
[0044]
The operation of the pure water producing apparatus 1 in this case will be described. First, the operation of the reverse osmosis membrane unit 2 is started. Then, the concentrated wastewater is introduced from the recovery line 14 into the tank 26, and sealed water is stored in the tank 26. After the water level and the temperature are confirmed by the control unit, the operation of the water-sealed vacuum pump 4 is started, and the water to be treated is degassed by the membrane deaeration unit 3.
[0045]
Here, the flow rate of water passing through each of the lines 6, 8, 11, 12, 13, 14, 15, and 20 of the pure water producing apparatus 1 will be described. First, the basic flow rate of the reverse osmosis membrane unit 2 is such that almost half of the water to be treated supplied from the water supply line 6 flows to the RO treated water line 11 and the other half is the recovery line 14 and the drainage water. Flow to line 15. That is, in the reverse osmosis membrane unit 2, half of the supplied water to be treated is subjected to pure water treatment, and is introduced into the membrane deaeration unit 3.
[0046]
For example, a case where one ton (hereinafter, referred to as “1 m 3 / h”) per hour is supplied to a device using pure water (not shown) will be described. That is, in order to pass 1 m 3 / h to the DO treated water line 20, 2 m 3 / h of water to be treated is supplied to the water supply line 6. Then, 1 m 3 / h of water is passed to the recovery line 14 and the drain line 15. Of the latter 1 m 3 / h, 0.25 m 3 / h flows through the recovery line 14 and 0.75 m 3 / h flows through the drain line 15.
[0047]
Next, the operation of the pump 9 and the operation of the circulation line 13 will be described. In order to increase the treatment efficiency in the reverse osmosis membrane section 2, the pump 9 pressurizes the water to be treated and circulates the water to increase the contact with each of the RO modules 10. That is, the flow rate circulating in the circulation line 13 is set to 4 m 3 / h, and the pump 9 is connected to the treated water line 8 so as to merge with 2 m 3 / h of the water supply line 6 and flow 6 m 3 / h. Activate. Accordingly, 6 m 3 / h of water to be treated is introduced in series into each of the RO modules 10, 1 m 3 / h flows into the RO treated water line 11, and the remaining 5 m 3 / h flows into the concentrated drain line 12. Flows. 5 m 3 / h flowing through the concentrated drainage line 12 flows to the circulation line 13 at 4 m 3 / h, the recovery line 14 at 0.25 m 3 / h, and the drainage line 15 at 0.75 m 3 / h. The flow is adjusted and divided by the two control valves 17 and 18.
[0048]
As a result, 0.25 m 3 / h is collected and stored in the tank 26 for reuse as sealing water of the water ring vacuum pump 4.
[0049]
As a result, the amount of water used can be eliminated, and the water to be treated is treated in the two parts 2 and 3, so that the purity of the pure water to be produced can be increased. Further, it is possible to reliably supply water to the water ring vacuum pump 4 and to supply water at a normal temperature. Further, since the two parts 2 and 3 are connected to each other in advance and manufactured and then installed, the size can be reduced and the installation site work can be simplified.
[0050]
Next, the operation of the drainage means 30 will be described. When the operation of the pure water producing apparatus 1 is stopped, the drainage means 30 opens the blow valve 32, discharges the concentrated wastewater stored in the tank 26, and empties the tank 26. I do.
[0051]
Thereby, it is possible to prevent the germs and the like from growing in the tank 26 while the pure water production apparatus 1 is stopped.
[0052]
Here, as a modification of the means for preventing the germs and the like from propagating, it is also preferable to provide an ultraviolet sterilizing lamp (not shown) as a sterilizing means in the tank 26.
[0053]
Thereby, it is possible to prevent germs and the like from growing while the concentrated wastewater in the tank 26 is stored.
[0054]
The operation of the electric conductivity meter 21 in this embodiment will be described. The electric conductivity meter 21 detects an abnormality in the quality of the treated water when foreign matter is mixed in the treated water due to damage of the membrane type deaeration unit 3 or the like.
[0055]
Thereby, the abnormality of the treated water can be detected.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the production of pure water, the concentrated wastewater from the reverse osmosis membrane can be effectively used, the purity of the pure water can be ensured, and the apparatus can be made more compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic flow chart of a pure water production apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a front layout diagram illustrating an assembled state of each member constituting the pure water production apparatus.
FIG. 3 is a plan layout view illustrating an assembled state of each member constituting the pure water production apparatus.
FIG. 4 is a left side layout diagram for explaining an assembled state of members constituting the pure water production apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pure water production apparatus 2 Reverse osmosis membrane part 3 Membrane deaeration part 4 Water ring vacuum pump 5 Water sealing introduction means 21 Electric conductivity meter (water quality detection means)
26 tank 30 drainage means
