JP2005118707A

JP2005118707A - 浄水装置

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Publication number: JP2005118707A
Application number: JP2003357808A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Takagi; 一隆高木
Original assignee: NGK Insulators Ltd; NGK Filtech Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd; NGK Filtech Ltd
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2023-10-17
Also published as: JP4500525B2

Abstract

【課題】複雑な配管を有することなく装置全体がコンパクトであるとともに、浄化ラインの全体について効率的な洗浄及び殺菌が可能であり、かつ高純度の浄化水を定常的に提供可能な浄水装置を提供する。
【解決手段】原水タンクＡと、活性炭モジュールＢと、フィルタモジュールＣと、逆浸透膜モジュールＤとを有する浄化ラインＬＰを備えた浄水装置１である。洗浄ラインＬＷを更に備え、原水タンクＡが第一の加温手段１１を持ち、洗浄ラインＬＰが、所定のフィルタモジュール逆洗ラインと、逆洗がなされたフィルタモジュールＣの流入端部５側を洗浄するフィルタモジュール洗浄ラインと、浄化水を原水タンクＡへ導入する第一の送液ラインと、原水タンクＡ内の浄化水によって、第一の加温手段１１で加温した状態で原水タンクＡ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤを洗浄する第一の循環洗浄ラインとを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は浄水装置に関し、更に詳しくは、複雑な配管を有することなく装置全体がコンパクトであるとともに、浄化ラインの全体について効率的な洗浄及び殺菌が可能であり、かつ高純度の浄化水を定常的に提供可能な浄水装置に関する。

従来、市水をはじめとする原水から医療用、又は一般生活用等の純水（浄化水）を得る装置として、逆浸透膜を含んでなる逆浸透膜モジュールを浄化ラインの構成要素として用いた浄水装置（逆浸透膜浄水装置）が知られており、例えば人工透析用の高純度な浄化水を得るために、主として病院等の施設において使用されている。

このような浄水装置においては、その構成要素である逆浸透膜モジュールや、その配設箇所付近に汚れが生じたり雑菌等が繁殖したりバイオフィルムが形成する場合がある。従って、定常的に純度の高い浄化水を得るためには、定期的に逆浸透膜モジュールやその配設箇所付近を洗浄・殺菌する等のメンテナンスを行う必要がある。

関連する従来技術として、図８に示すような、薬液／熱水タンクＸを備え、薬液／熱水供給ラインＳ、及び薬液／熱水帰還ラインＲを通じて薬液又は熱水を循環させることにより、逆浸透膜モジュールＤを薬液又は熱水により洗浄又は殺菌することが可能な逆浸透膜分離装置（浄水装置５０）が開示されている（例えば、特許文献１参照）（なお、図８中、符号２３はブローバルブ、符号Ｐ₁、Ｐ₂、及びＰ₃は送液ポンプを示す。以降、同一の符号は同一のものを示す）。

しかしながら、図８に示すように、特許文献１において開示された逆浸透膜分離装置（浄水装置５０）は、薬液／熱水タンクＸという、浄化ラインＬＰを構成する活性炭モジュールＢ、フィルタモジュールＣ、逆浸透膜モジュールＤ、及び浄化水タンクＥとは別個の構成要素を備えるものであるため、配管が複雑になるとともに装置全体が大型化するといった問題があった。また、逆浸透膜モジュールＤを薬液又は熱水により洗浄又は殺菌することは可能であるが、中空糸フィルタ等により構成されるフィルタモジュールＣをはじめとする、逆浸透膜モジュールＤ以外の浄化ラインＬＰの構成要素については洗浄又は殺菌が行えないという問題があった。

特に、中空糸フィルタをはじめとするフィルタ等により構成されるフィルタモジュールには、使用に伴い微粒子や雑菌等の非透過物が蓄積するため、定期的な洗浄やモジュールの交換等を行う必要があるが、モジュールの交換には煩雑な作業が必要であるという問題があり、更には効率的なフィルタモジュールの洗浄システムは未だ確率されていないのが現状である。

また、逆浸透膜モジュール以外の浄化ラインの構成要素においても、装置の運転が長期間に渡ることに起因する汚れの発生や雑菌等の繁殖が認められるため、浄化ラインの全体について洗浄・殺菌を行う必要がある。特に、人工透析に用いられる浄化水等は、エンドトキシンの含有率が極めて低いものであることが要求されるため、浄化ラインの全体についての洗浄・殺菌を定期的に行う必要性が高く、低エンドトキシン含有率である高純度の浄化水を定常的に提供可能な洗浄システムを備えた浄水装置の開発が求められている。
特開平１１−３３３２６６号公報

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複雑な配管を有することなく装置全体がコンパクトであるとともに、浄化ラインの全体について効率的な洗浄及び殺菌が可能であり、かつ高純度の浄化水を定常的に提供可能な浄水装置を提供することにある。

即ち、本発明によれば以下に示す浄水装置が提供される。

［１］原水タンクと、活性炭モジュールと、フィルタモジュールと、逆浸透膜モジュールとを備え、前記原水タンクに貯留された原水を、所定の通水圧で前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に導入して前記逆浸透膜モジュールを透過して浄化された透過水（浄化水）と透過しない非透過水とに分離させることにより前記浄化水を得ることが可能な浄水装置であって、前記浄化ラインを洗浄することが可能な洗浄ラインを更に備えてなるとともに、前記原水タンクが第一の加温手段を持ち、前記洗浄ラインが、前記原水を、前記原水タンクから前記フィルタモジュールの流出端部側に導入するとともに流入端部側から排出させることにより前記フィルタモジュールを逆洗することが可能なフィルタモジュール逆洗ラインと、前記原水を、前記原水タンクから前記フィルタモジュールの前記流入端部側に導入することにより、逆洗がなされた前記フィルタモジュールの前記流入端部側を洗浄することが可能なフィルタモジュール洗浄ラインと、得られた前記浄化水の少なくとも一部を、前記原水タンクへ導入する第一の送液ラインと、前記原水タンク内の、前記第一の送液ラインにより導入された前記浄化水を、前記第一の加温手段で加温した状態で前記原水タンク、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に順次導入するとともに前記逆浸透膜モジュールを透過しなかった前記非透過水と併せて前記原水タンクに戻して循環させることによって、前記原水タンク、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュールを洗浄することが可能な第一の循環洗浄ラインとを有してなる浄水装置（以下、「第一の浄水装置」ということがある）。

［２］前記洗浄ラインが、前記第一の循環洗浄ラインによる洗浄後に、前記原水タンク内の前記非浸透水を含む水を、前記原水タンク、前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に順次導入するとともに前記原水タンクに戻して循環させ、かつ前記活性炭モジュールと前記フィルタモジュールとの間、及び前記フィルタモジュールと前記逆浸透膜モジュールとの間からそれぞれ外部へ排出させるとともに、前記逆浸透膜モジュールから前記非浸透水を外部へ排出させることによって、前記原水タンク、前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュールを洗浄することが可能な第二の循環洗浄ラインを更に有してなる前記［１］に記載の浄水装置。

［３］原水タンクと、活性炭モジュールと、フィルタモジュールと、逆浸透膜モジュールとを有する浄化ラインを備え、前記原水タンクに貯留された原水を、所定の通水圧で前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に導入して、前記逆浸透膜モジュールを透過して浄化された透過水（浄化水）と透過しない非透過水とに分離させることにより前記浄化水を得ることが可能な浄水装置であって、前記浄化ラインを洗浄することが可能な洗浄ラインを更に備えてなるとともに、前記原水タンクが第一の加温手段を持ち、前記洗浄ラインが、前記原水を、前記原水タンクから前記フィルタモジュールの流出端部側に導入するとともに流入端部側から排出させることにより前記フィルタモジュールを逆洗することが可能なフィルタモジュール逆洗ラインと、前記原水を、前記原水タンクから前記フィルタモジュールの前記流入端部側に導入することにより、逆洗がなされた前記フィルタモジュールの前記流入端部側を洗浄することが可能なフィルタモジュール洗浄ラインと、前記活性炭モジュールを透過した活性炭モジュール透過水を前記原水タンクへ導入する第二の送液ラインと、前記原水タンク内の、前記第二の送液ラインにより導入された前記活性炭モジュール透過水を、前記第一の加温手段で加温した状態で前記原水タンク、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に順次導入するとともに前記逆浸透膜モジュールを透過しなかった前記非透過水と併せて前記原水タンクに戻して循環させることによって、前記原水タンク、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュールを洗浄することが可能な第三の循環洗浄ラインとを有してなる浄水装置（以下、「第二の浄水装置」ということがある）。

［４］前記洗浄ラインが、前記第三の循環洗浄ラインによる洗浄後に、前記原水タンク内の前記非浸透水を含む水を、前記原水タンク、前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に順次導入するとともに前記原水タンクに戻して循環させ、かつ前記活性炭モジュールと前記フィルタモジュールとの間、及び前記フィルタモジュールと前記逆浸透膜モジュールとの間からそれぞれ外部へ排出させるとともに、前記逆浸透膜モジュールから前記非浸透水を外部へ排出させることによって、前記原水タンク、前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュールを洗浄することが可能な第四の循環洗浄ラインを更に有してなる前記［３］に記載の浄水装置。

［５］前記浄化ラインが、得られた前記浄化水を貯留することが可能な、第二の加温手段を持った浄化水タンクを更に有するとともに、前記洗浄ラインが、前記浄化水タンクに貯留した前記浄化水を、前記第二の加温手段で加温した状態で前記浄化水タンク内を循環させることによって前記浄化水タンクを洗浄することが可能な第五の循環洗浄ラインを更に有してなる前記［１］〜［４］のいずれかに記載の浄水装置。

［６］前記フィルタモジュールを構成するフィルタが、中空糸フィルタ、セラミックフィルタ、及びスパイラルフィルタからなる群より選択される少なくとも一種である前記［１］〜［５］のいずれかに記載の浄水装置。

本発明の第一の浄水装置は、浄化ラインを洗浄することが可能な洗浄ラインを更に備えてなるとともに、原水タンクが第一の加温手段を持ち、この洗浄ラインが、フィルタモジュールを逆洗することが可能なフィルタモジュール逆洗ラインと、逆洗がなされたフィルタモジュールの流入端部側を洗浄することが可能なフィルタモジュール洗浄ラインと、得られた浄化水の少なくとも一部を、原水タンクへ導入する第一の送液ラインと、原水タンク内の浄化水を、第一の加温手段で加温した状態で原水タンク、フィルタモジュール、及び逆浸透膜モジュール内に順次導入するとともに前記逆浸透膜モジュールを透過しなかった前記非透過水と併せて前記原水タンクに戻して循環させることによってこれらを洗浄することが可能な第一の循環洗浄ラインとを有してなるものであるため、複雑な配管を有することなく装置全体がコンパクトであるとともに、浄化ラインの全体について効率的な洗浄及び殺菌が可能であり、かつ高純度の浄化水を定常的に提供可能であるという効果を奏する。

また、本発明の第二の浄水装置は、浄化ラインを洗浄することが可能な洗浄ラインを更に備えてなるとともに、原水タンクが第一の加温手段を持ち、この洗浄ラインが、フィルタモジュールを逆洗することが可能なフィルタモジュール逆洗ラインと、フィルタモジュールの流入端部側を洗浄することが可能なフィルタモジュール洗浄ラインと、活性炭モジュール透過水を原水タンクへ導入する第二の送液ラインと、原水タンク内の活性炭モジュール透過水を、第一の加温手段で加温した状態で原水タンク、フィルタモジュール、及び逆浸透膜モジュール内に順次導入するとともに逆浸透膜モジュールを透過しなかった非透過水と併せて原水タンクに戻して循環させることによってこれらを洗浄することが可能な第三の循環洗浄ラインとを有してなるものであるため、複雑な配管を有することなく装置全体がコンパクトであるとともに、浄化ラインの全体について効率的な洗浄及び殺菌が可能であり、かつ高純度の浄化水を定常的に提供可能であるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。以降、単に「本発明の浄水装置」というときは、第一の浄水装置と第二の浄水装置のいずれをも含む意味である。

図１は、本発明の第一の浄水装置の一実施形態を示す模式図であり、図３は、本発明の浄水装置における浄水過程を示すフロー図である。図１に示すように、本実施形態の浄水装置１は、原水タンクＡと、活性炭モジュールＢと、フィルタモジュールＣと、逆浸透膜モジュールＤとを有する浄化ラインＬＰ（図１中の実線部）を備えている。原水を浄化するに際しては、図３に示すように、先ず原水タンクＡに貯留された原水を、所定の通水圧で活性炭モジュールＢ、フィルタモジュールＣ、逆浸透膜モジュールＤ内に順次導入し、最終的に逆浸透膜モジュールＤを透過して浄化した浄化水と、透過しない非透過水とに分離することにより浄化水を得ることができる。逆浸透膜モジュールＤを透過しなかった非透過水は、浄水ラインＬＰの外部へと排出する。なお、原水としては、市水（水道水）、地下水、若しくは工水、又はこれらの混合水、或いはこれらを脱塩処理した脱塩水等を使用することができる。

また、図１に示す実施形態の浄水装置１は、上述した浄化ラインＬＰの他に、浄化ラインＬＰを洗浄することが可能な洗浄ラインＬＷ（図１中の破線部）を備えている。この洗浄ラインＬＷは、フィルタモジュールＣを洗浄するためのフィルタモジュール逆洗ラインＬＦ₁（図４（ａ）参照）、及びフィルタモジュール洗浄ラインＬＦ₂（図４（ｂ）参照）、並びに浄化ラインＬＰの全体を温水で洗浄・殺菌するための第一の循環洗浄ラインＬＣ₁（図５（ｂ）参照）、及び第一の送液ラインＬＳ₁（図５（ａ）参照）により構成されている。以下、洗浄ラインＬＷを構成する各ラインについて、図面を参照しながら説明する。なお、本発明における浄化ライン、及び洗浄ラインは、各タンク、及び各モジュールどうしを接続する配管のみ指し示すものではなく、これらの各タンク、及び各モジュールを含む概念である。

図４（ａ）に示すように、本実施形態の浄水装置１を構成する洗浄ラインＬＷ（図１参照）のうちの、フィルタモジュール逆洗ラインＬＦ₁は、原水タンクＡからフィルタモジュールＣの流出端部６側に原水を導入するとともに流入端部５側から洗浄排水として排出させることにより、フィルタモジュールＣを逆洗することが可能なラインである。また、図４（ｂ）に示すように、本実施形態の浄水装置１を構成する洗浄ラインＬＷ（図１参照）のうちの、フィルタモジュール洗浄ラインＬＦ₂は、原水タンクＡからフィルタモジュールの流入端部５側に原水を導入することにより、上述したフィルタモジュール逆洗ラインＬＦ₁による逆洗が既になされたフィルタモジュールＣの流入端部５側を洗浄することが可能なラインである。ここで、「フィルタモジュールの流入端部側を洗浄する」とは、逆洗によってフィルタモジュールＣを構成するフィルタの捕捉面（流入端部５）側で剥離した非透過物を洗浄して除去することをいい、実質的に原水を流出端部６側に透過させることなく、フィルタの捕捉面（流入端部５）側のみを洗浄することをいう。

通常、人工透析用の浄化水等を得るために病院等の施設内で使用される浄水装置では、適当濃度（０．２〜０．８ｐｐｍ程度）の塩素分を含む市水（水道水）が原水として用いられる場合が多い。この場合、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、本実施形態の浄水装置では、フィルタモジュールＣの洗浄に際してフィルタモジュール逆洗ラインＬＦ₁、及びフィルタ洗浄ラインＬＦ₂により、活性炭モジュールＢを経由することなく、前述の適当濃度の塩素分を含む原水を直接にフィルタモジュールＣに導入することが可能であるため、単にフィルタモジュールＣに蓄積した非透過物を除去することができるだけでなく、原水に含まれている塩素分による塩素殺菌処理も同時に行うことができる。

フィルタモジュール洗浄ラインＬＦ₂によるフィルタモジュールＣの洗浄（図４（ｂ）参照）が完了した後は、図４（ｃ）に示すように、原水タンクＡとフィルタモジュールＣとの間に、活性炭モジュールＢを介した浄化ラインＬＰとし、フィルタモジュールＣに残留した塩素分を含む原水を、ブローバルブ２２からブロー排水として適当量排出し、次いで図３に示すような通常の浄化を行えばよい。

図５（ａ）に示すように、本実施形態の浄水装置１を構成する洗浄ラインＬＷ（図１参照）のうちの、第一の送液ラインＬＳ₁は、得られた浄化水の少なくとも一部を、原水タンクＡへ導入することが可能なラインである。

また、図５（ｂ）に示すように、本実施形態の浄水装置１を構成する洗浄ラインＬＷ（図１参照）のうちの第一の循環洗浄ラインＬＣ₁は、原水タンクＡ内の、第一の送液ラインＬＳ₁より導入された浄化水を、原水タンクＡ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤ内に順次導入するとともに逆浸透膜モジュールＤを透過しなかった非透過水と併せて原水タンクＡに戻して循環させることによって、原水タンクＡ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤを洗浄することが可能なラインである。ここで、本実施形態の浄水装置には、原水タンクＡに第一の加温手段（ヒータ１１）が配設されており、原水タンクＡ内の、第一の送液ラインＬＳ₁より導入された浄化水を加温した状態で第一の循環洗浄ラインＬＣ₁内を循環させることができる。従って、浄化ラインを構成する原水タンクＡ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤを温水殺菌しながら洗浄することができるため、例えば人工透析用の浄化水に要求される低エンドトキシン含有率である高純度の浄化水を定常的に提供することができる。

また、図５（ｂ）に示すように、本実施形態の浄水装置では、第一の循環洗浄ラインＬＣ₁が、活性炭モジュールＢを経由することなく構成されているため、例えば、原水タンクＡに適当濃度（５０〜１００ｐｐｍ程度）となるように過酢酸等の薬剤を投入して薬剤液を調製すれば、この薬剤液を原水タンクＡから直接にフィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤに導入することが可能である。従って、本実施形態の浄水装置は、浄化ラインを構成するフィルタモジュールＣや逆浸透膜モジュールＤの薬剤洗浄処理も行うことができる。

なお、図５（ｂ）に示すように、逆浸透膜モジュールＤを透過しなかった非透過水は非透過水ラインＱを通じて、逆浸透膜モジュールＤを透過した透過水は透過水ラインＰを通じて、それぞれ原水タンクＡへと送液すればよい。即ち、図５（ｂ）において、非透過水ラインＱと透過水ラインＰはいずれも第一の循環洗浄ラインＬＣ₁の一部を構成している。

また、図５（ｃ）に示すように、本実施形態の浄水装置は、その洗浄ラインＬＷ（図１参照）が、第一の循環洗浄ラインＬＣ₁（図５（ｂ）参照）による洗浄後に、原水タンクＡ内の非浸透水を含む水を、原水タンクＡ、活性炭モジュールＢ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤ内に順次導入するとともに原水タンクＡに戻して循環させ、かつ逆浸透膜モジュールＤから非浸透水を外部へ排出させることによって、原水タンクＡ、活性炭モジュールＡ、フィルタモジュールＢ、及び逆浸透膜モジュールＤを洗浄することが可能な第二の循環洗浄ラインＬＣ₂を更に有してなることが好ましい。洗浄ラインＬＷ（図１参照）がこのような第二の循環洗浄ラインＬＣ₂を有してなることにより、ライン内の洗浄が可能であるとともに、温水の使用により上昇したライン内の温度を通常の状態へと戻すことができる。

次に、本発明の第二の浄水装置の実施形態について説明する。図２は、本発明の第二の浄水装置の一実施形態を示す模式図である。本実施形態の浄水装置２は、原水タンクＡと、活性炭モジュールＢと、フィルタモジュールＣと、逆浸透膜モジュールＤとを有する浄化ラインＬＰ（図２中の実線部）を備えている。なお、原水を浄化して浄化水を得る方法は、既に説明した第一の浄水装置の場合（図３参照）と同様であり、用いられる原水の種類も第一の浄水装置の場合と同様である。

図２に示す実施形態の浄水装置２は、浄化ラインＬＰの他に、浄化ラインＬＰを洗浄することが可能な洗浄ラインＬＷ（図２中の破線部）を備えている。この洗浄ラインＬＷは、フィルタモジュールＣを洗浄するためのフィルタモジュール逆洗ラインＬＦ₁（図４（ａ）参照）、及びフィルタモジュール洗浄ラインＬＦ₂（図４（ｂ）参照）、並びに浄化ラインＬＰの全体を温水で洗浄・殺菌するための第三の循環洗浄ラインＬＣ₃（図６（ｂ）参照）、及び第二の送液ラインＬＳ₂（図６（ａ）参照）により構成されている。なお、フィルタモジュールＣを洗浄するためのフィルタモジュール逆洗ライン、及びフィルタモジュール洗浄ラインについては、既に説明した第一の浄水装置の場合と同様である。以下、洗浄ラインＬＷを構成する各ラインのうちの、第三の循環洗浄ラインと第二の送液ラインについて、図面を参照しながら説明する。

図６（ａ）に示すように、本実施形態の浄水装置２を構成する洗浄ラインＬＷ（図２参照）のうちの、第二の送液ラインＬＳ₂は、活性炭モジュールＢを透過した活性炭モジュール透過水を、原水タンクＡへ導入することが可能なラインである。また、図５（ｂ）に示すように、第三の循環洗浄ラインＬＣ₃は、原水タンクＡ内の、第二の送液ラインＬＳ₂より導入された活性炭モジュール透過水を、原水タンクＡ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤ内に順次導入するとともに逆浸透膜モジュールＤを透過しなかった非透過水と併せて原水タンクＡに戻して循環させることによって、原水タンクＡ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤを洗浄することが可能なラインである。ここで、本実施形態の浄水装置には、原水タンクＡに第一の加温手段（ヒータ１１）が配設されており、原水タンクＡ内の、第二の送液ラインＬＳ₂より導入された活性炭モジュール透過水を加温した状態で第三の循環洗浄ラインＬＣ₃内を循環させることができる。従って、浄化ラインを構成する原水タンクＡ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤを温水殺菌しながら洗浄することができるため、例えば人工透析用の浄化水に要求される低エンドトキシン含有率である高純度の浄化水を定常的に提供することができる。

また、図６（ｂ）に示すように、本実施形態の浄水装置では、第三の循環洗浄ラインＬＣ₃が、活性炭モジュールＢを経由することなく構成されているため、例えば、原水タンクＡに適当濃度（５０〜１００ｐｐｍ程度）となるように過酢酸等の薬剤を投入して薬剤液を調製すれば、この薬剤液を原水タンクＡから直接にフィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤに導入することが可能である。従って、本実施形態の浄水装置は、浄化ラインを構成するフィルタモジュールＣや逆浸透膜モジュールＤの薬剤洗浄処理も行うことができる。なお、図６（ｂ）に示すように、逆浸透膜モジュールＤを透過しなかった非透過水は非透過水ラインＱを通じて、逆浸透膜モジュールＤを透過した透過水は透過水ラインＰを通じて、それぞれ原水タンクＡへと送液すればよい。

また、図６（ｃ）に示すように、本実施形態の浄水装置は、その洗浄ラインＬＷ（図２参照）が、第三の循環洗浄ラインＬＣ₃（図６（ｂ）参照）による洗浄後に、原水タンクＡ内の非浸透水を含む水を、原水タンクＡ、活性炭モジュールＢ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤ内に順次導入するとともに原水タンクＡに戻して循環させ、かつ逆浸透膜モジュールＤから非浸透水を外部へ排出させることによって、原水タンクＡ、活性炭モジュールＡ、フィルタモジュールＢ、及び逆浸透膜モジュールＤを洗浄することが可能な第四の循環洗浄ラインＬＣ₄を更に有してなることが好ましい。洗浄ラインＬＷ（図２参照）がこのような第四の循環洗浄ラインＬＣ₄を有してなることにより、ライン内の洗浄が可能であるとともに、温水の使用により上昇したライン内の温度を通常の状態へと戻すことができる。

図７（ａ）、図７（ｂ）は、本発明の第一の浄水装置の他の実施形態を示す模式図である。本発明においては、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように浄化ラインＬＰが、得られた浄化水を貯留することが可能な、第二の加温手段（ヒータ１２）を持った浄化水タンクＥを更に有するとともに、洗浄ラインＬＷが、浄化水タンクＥに貯留した浄化水を、ヒータ１２で加温した状態で浄化水タンクＥ内を循環させることによって浄化水タンクＥを洗浄することが可能な第五の循環洗浄ラインＬＣ₅を更に有してなることが好ましい。洗浄ラインＬＷが、このような構成の第五の循環洗浄ラインＬＣ₅を有してなることにより、浄化水を貯留させる浄化水タンクＥを温水殺菌しながら洗浄することができるため、例えば人工透析用の浄化水に要求される低エンドトキシン含有率である高純度の浄化水を定常的に提供することができる。

ここで、本発明においては、原水タンク、及び浄化水タンクにそれぞれ配設される加温手段は、各々のタンク内の水を約８０℃まで加温することができる性能を有するものであればよく、具体的には、電熱ヒータ、又は蒸気若しくは熱水を供給する機構（装置）等を挙げることができる。また、第一〜第五の循環洗浄ラインによる温水殺菌を行うに際しては、６０〜８０℃に加温した水をそれぞれ循環させればよい。

本発明の浄水装置を構成するタンクや配管等は、適度な耐腐食性、耐圧性、耐温水性、耐熱性等を具備する材質からなることが好ましい。このような特性を具備する材質としては、例えば、ステンレス、チタン等の金属、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン等のプラスチックを挙げることができる。また、逆浸透膜モジュールを構成する逆浸透膜は、上述した温水や塩素を含む原水等による殺菌洗浄に耐え得るものであればよい。具体的には、ポリアミド系の逆浸透膜や、複合膜、又は酢酸セルロースからなる逆浸透膜等を挙げることができる。

また、本発明の浄水装置においては、フィルタモジュールを構成するフィルタが、中空糸フィルタ、セラミックフィルタ、及びスパイラルフィルタからなる群より選択される少なくとも一種であることが、原水に含まれる微粒子成分の効率的な除去を行うことができるために好ましい。なお、中空糸フィルタとしては、全量透過型中空糸フィルタを用いてもよいが、これに限定されることはなく、各種中空糸フィルタを用いることができる。

本発明の浄水装置では、通常時（浄水ライン使用時）には、浄水ラインによる浄水を行って浄化水を得、得られた浄化水を必要に応じて浄化水タンク等に貯留しつつ、装置の外部へと送液する。また、洗浄時（浄水ライン不使用時）には、洗浄ラインによる浄化ラインの洗浄を行う。洗浄ラインにより浄化ラインを洗浄する過程は、上述してきたような大きく二つの洗浄過程に分けることができる。即ち、第一の洗浄過程は、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すような「フィルタモジュール逆洗ライン、及びフィルタモジュール洗浄ラインによるフィルタモジュールの逆洗・洗浄」であり、第二の洗浄過程は、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すような「第一の送液ラインＬＳ₁、及び第一の循環洗浄ラインＬＣ₁による原水タンクＡ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤの洗浄」、或いは図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すような「第二の送液ラインＬＳ₂、及び第三の循環洗浄ラインＬＣ₃による原水タンクＡ、フィルタモジュールＣ、及び逆浸透膜モジュールＤの洗浄」である。

第一の洗浄過程による浄化ラインの洗浄は、他のモジュールに比して目詰まり等を起こす頻度が高いフィルタモジュールの逆洗・洗浄を行うものであるから、フィルタモジュールの処理能力等にもよるが、例えば１日に１〜４回実施すればよい。一方、第二の洗浄過程による浄化ラインの洗浄は、浄化ライン全体の洗浄を行うものであり、第一の洗浄過程による洗浄ほどの短い周期で実施する必要はない。例えば、本発明の浄水装置を、人工透析に用いられる浄化水を得るために使用する場合には、定期的に浄化水のエンドトキシン含有率を検査・測定し、その測定値が所定の基準値を超えた場合に第二の洗浄過程による洗浄を実施すればよく、具体的には浄水装置の処理能力等にもよるが、２週間に１〜２回実施すればよい。

なお、各ラインへの送液の切り替えは、特に図示しないが、各タンク、モジュールを接続する配管に配設されたバルブを開閉すること等により行うことができる。バルブの開閉は手動で行ってもよいが、バルブを自動バルブとし、タイマーと連動して所定の周期で自動的に開閉するシステムを設けることにより行ってもよい。このように、本発明の浄水装置によれば、所定の周期で浄化ラインの洗浄を行うことにより高純度の浄化水を定常的に提供することができる。

本発明の浄水装置は、複雑な配管を有することなく装置全体がコンパクトであるとともに、浄化ラインの全体について効率的な洗浄及び殺菌が可能であり、かつ高純度の浄化水を定常的に提供可能であるため、例えば、人工透析用の高純度な浄化水を得るために、主として病院等の施設において好適に使用される。

本発明の第一の浄水装置の一実施形態を示す模式図である。本発明の第二の浄水装置の一実施形態を示す模式図である。本発明の浄水装置における浄水過程を示すフロー図である。図４（ａ）〜図４（ｃ）は、本発明の浄水装置におけるフィルタモジュールを洗浄する過程を示すフロー図である。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、本発明の第一の浄水装置における浄化ラインを温水により洗浄する過程を示すフロー図である。図６（ａ）〜図６（ｃ）は、本発明の第二の浄水装置における浄化ラインを温水により洗浄する過程を示すフロー図である。図７（ａ）、図７（ｂ）は、本発明の第一の浄水装置の他の実施形態を示す模式図である。従来の浄水装置の一実施形態を示す模式図である。

符号の説明

１，２，５０…浄水装置、５…流入端部、６…流出端部、１１，１２…ヒータ、２１，２２，２３…ブローバルブ、Ａ…原水タンク、Ｂ…活性炭モジュール、Ｃ…フィルタモジュール、Ｄ…逆浸透膜モジュール、Ｅ…浄化水タンク、Ｘ…薬液／熱水タンク、ＬＰ…浄化ライン、ＬＷ…洗浄ライン、ＬＦ₁…フィルタモジュール逆洗ライン、ＬＦ₂…フィルタモジュール洗浄ライン、ＬＣ₁…第一の循環洗浄ライン、ＬＣ₂…第二の循環洗浄ライン、ＬＣ₃…第三の循環洗浄ライン、ＬＣ₄…第四の循環洗浄ライン、ＬＣ₅…第五の循環洗浄ライン、ＬＳ₁…第一の送液ライン、ＬＳ₂…第二の送液ライン、Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ₃，Ｐ₄…送液ポンプ、Ｐ…透過水ライン、Ｑ…非透過水ライン、Ｒ…薬液／熱水帰還ライン、Ｓ…薬液／熱水供給ライン。

Claims

原水タンクと、活性炭モジュールと、フィルタモジュールと、逆浸透膜モジュールとを有する浄化ラインを備え、前記原水タンクに貯留された原水を、所定の通水圧で前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に導入して前記逆浸透膜モジュールを透過して浄化された透過水（浄化水）と透過しない非透過水とに分離させることにより前記浄化水を得ることが可能な浄水装置であって、
前記浄化ラインを洗浄することが可能な洗浄ラインを更に備えてなるとともに、前記原水タンクが第一の加温手段を持ち、
前記洗浄ラインが、前記原水を、前記原水タンクから前記フィルタモジュールの流出端部側に導入するとともに流入端部側から排出させることにより前記フィルタモジュールを逆洗することが可能なフィルタモジュール逆洗ラインと、
前記原水を、前記原水タンクから前記フィルタモジュールの前記流入端部側に導入することにより、逆洗がなされた前記フィルタモジュールの前記流入端部側を洗浄することが可能なフィルタモジュール洗浄ラインと、
得られた前記浄化水の少なくとも一部を、前記原水タンクへ導入する第一の送液ラインと、
前記原水タンク内の、前記第一の送液ラインにより導入された前記浄化水を、前記第一の加温手段で加温した状態で前記原水タンク、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に順次導入するとともに前記逆浸透膜モジュールを透過しなかった前記非透過水と併せて前記原水タンクに戻して循環させることによって、前記原水タンク、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュールを洗浄することが可能な第一の循環洗浄ラインとを有してなる浄水装置。
前記洗浄ラインが、前記第一の循環洗浄ラインによる洗浄後に、前記原水タンク内の前記非浸透水を含む水を、前記原水タンク、前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に順次導入するとともに前記原水タンクに戻して循環させ、かつ前記活性炭モジュールと前記フィルタモジュールとの間、及び前記フィルタモジュールと前記逆浸透膜モジュールとの間からそれぞれ外部へ排出させるとともに、前記逆浸透膜モジュールから前記非浸透水を外部へ排出させることによって、前記原水タンク、前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュールを洗浄することが可能な第二の循環洗浄ラインを更に有してなる請求項１に記載の浄水装置。
原水タンクと、活性炭モジュールと、フィルタモジュールと、逆浸透膜モジュールとを有する浄化ラインを備え、前記原水タンクに貯留された原水を、所定の通水圧で前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に導入して、前記逆浸透膜モジュールを透過して浄化された透過水（浄化水）と透過しない非透過水とに分離させることにより前記浄化水を得ることが可能な浄水装置であって、
前記浄化ラインを洗浄することが可能な洗浄ラインを更に備えてなるとともに、前記原水タンクが第一の加温手段を持ち、
前記洗浄ラインが、前記原水を、前記原水タンクから前記フィルタモジュールの流出端部側に導入するとともに流入端部側から排出させることにより前記フィルタモジュールを逆洗することが可能なフィルタモジュール逆洗ラインと、
前記原水を、前記原水タンクから前記フィルタモジュールの前記流入端部側に導入することにより、逆洗がなされた前記フィルタモジュールの前記流入端部側を洗浄することが可能なフィルタモジュール洗浄ラインと、
前記活性炭モジュールを透過した活性炭モジュール透過水を前記原水タンクへ導入する第二の送液ラインと、
前記原水タンク内の、前記第二の送液ラインにより導入された前記活性炭モジュール透過水を、前記第一の加温手段で加温した状態で前記原水タンク、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に順次導入するとともに前記逆浸透膜モジュールを透過しなかった前記非透過水と併せて前記原水タンクに戻して循環させることによって、前記原水タンク、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュールを洗浄することが可能な第三の循環洗浄ラインとを有してなる浄水装置。
前記洗浄ラインが、前記第三の循環洗浄ラインによる洗浄後に、前記原水タンク内の前記非浸透水を含む水を、前記原水タンク、前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュール内に順次導入するとともに前記原水タンクに戻して循環させ、かつ前記活性炭モジュールと前記フィルタモジュールとの間、及び前記フィルタモジュールと前記逆浸透膜モジュールとの間からそれぞれ外部へ排出させるとともに、前記逆浸透膜モジュールから前記非浸透水を外部へ排出させることによって、前記原水タンク、前記活性炭モジュール、前記フィルタモジュール、及び前記逆浸透膜モジュールを洗浄することが可能な第四の循環洗浄ラインを更に有してなる請求項３に記載の浄水装置。
前記浄化ラインが、得られた前記浄化水を貯留することが可能な、第二の加温手段を持った浄化水タンクを更に有するとともに、前記洗浄ラインが、前記浄化水タンクに貯留した前記浄化水を、前記第二の加温手段で加温した状態で前記浄化水タンク内を循環させることによって前記浄化水タンクを洗浄することが可能な第五の循環洗浄ラインを更に有してなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の浄水装置。
前記フィルタモジュールを構成するフィルタが、中空糸フィルタ、セラミックフィルタ、及びスパイラルフィルタからなる群より選択される少なくとも一種である請求項１〜５のいずれか一項に記載の浄水装置。