JP2006289329A - 給配水システムとその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 給配水システムとその装置の提供。
【解決手段】 部分膜濾過装置の流入側一次水（原水）を供給するに際し、膜面通過水を系外流路とする管路を設け、透過水側二次水系管路と相俟って夫々に制御可能な少なくとも１ケの水栓を配置する事を特徴とする二元給配水システムとその装置を基本とし普段の精密濾過膜或いは限外濾過膜による透過水の使用状態を長期間可能な如くする為に一次側膜面通過水を充分に活用する。
使用中に、透過膜が閉塞すると透過側二次水出力圧と流入側一次水受入圧にて派生する差圧の上昇に基づき、透過水側バルブの差圧スイッチにより閉じ、一次側膜面通過水を多く使用して膜面の詰りを解消した後、透過水側バルブを開き膜透過水の供給を再開可能にする。
また、採用する濾過膜としては分画分子量５万以上５０万以下の限外濾過膜フィルターを使用するが、好ましくは阻止孔径０．２μｍ以下の精密濾過過膜フィルターを使用する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地下水、工業用水道水、水道水よりなる原水を部分膜濾過装置によって精密濾過あるいは限外濾過するに際し、濾過の中枢機能である濾過膜表面の清浄維持が必須条件となるが、特別な洗浄装置を使用する事無く膜面を自動的且つ効率的に洗浄しつつ恒久的に濾過が保障されるシステムとその装置に関する。

近年、使用時点近傍での用水浄化として、主として膜フィルターが使用される。使用実態の進化に伴い、小型でコンパクトなものは蛇口直結或いはアンダーシンクの形態が主流となっている。
しかし、それらに使用される膜フィルターはいずれもフィルターが目詰まりした場合にフィルターカートリッジを取り替える使い捨てタイプである。一方、中大規模に仕分けされる浄水では、膜フィルターの目詰まり具合を濾過流量或いは濾過差圧を感知し逆洗操作を手動或いは自動で行なっている。
この手法によれば、逆圧加圧ポンプ、空気バブリング装置、逆洗水排出とすすぎ工程等が必要となり、結果として装置の煩雑化或いはエネルギー損失等必ずしも実用的ではない。
これらを回避する手法として、水濾過装置の構成を部分濾過即ちクロスフロー濾過機構を組み込む方式が採用される場合もあり、循環ポンプ、循環タンクの設営が必要となる上、フラッシング、濃縮水の排出等煩雑な工程を伴いエネルギーロス、水回収率低下等の欠点が指摘されている。

更に、膜濾過工程を建前としながらも効率的に給水するシステムとして、用水給水システムに逆浸透膜フィルターを用いて水を濾過するに際し、未処理水、循環水、濾過水のそれぞれを給水管を通して使用場所に直接送る方法（特許文献１参照）が提案されている。
しかしながら、この提案の方式では目詰まりを惹起し易い上、逆浸透膜の洗浄をコントロールする方法が未解決で実用的ではない。
一方、濾過水と未処理水を同時に使用する際に、果たして高圧を要する逆浸透膜の濾過機構が安定に作動できるのか否か等技術的に検討を要する。

又、逆浸透膜フィルターで井戸水、地下水を処理し、処理水を上水用とし、濃縮水を灌漑用として使用する方法（特許文献２参照）が提案されている。この方法では、それぞれの水を一旦タンクに貯留して作動する方式となるが、一次側の圧力保持の方法が不明であり且つ逆浸透膜濾過機構の実効性自体にも疑問があり、又直接使用で無い点でタンク等余剰設備を必要とする点で実用的でない。
以上に説明したように現状では、いずれの方法に於いても使用中に濾過膜表面を自動的に洗浄し、ほぼ恒久的ないしは長期間にわたって濾過膜の交換なしに膜濾過装置を実用的に使用する事は出来ない。

特開２０００−３１９９４４ 特開平５−７８７３

本発明は以上の様な状況に鑑みて、通常の水処理に使用されている濾過膜を採用し特別な逆洗工程並びに装置を必要とせず、且つ膜使用効率１００％で用水処理できる方法を提案することにある。

本発明者等は、このような観点から上記目的を達成するために鋭意研究した結果、部分膜濾過（クロスフロー濾過とも云う）の膜面通過水（循環水使用とせず）と透過水を交互に使用することによって驚くべきことに特別な逆洗工程及び装置が不要でかつ、使用効率１００％で用水処理できる方法を見出し本発明に到達した。
即ち、従来膜濾過方式によって浄水処理を行なう場合には、濾過水を一旦濾過水槽に貯留し、使用点への蛇口に接続する一方、循環水として膜濾過系内にも循環させていた。
更に、一定の時点を決め濾過水槽からの透過水を逆通させて逆通水洗浄或いは循環水側を高い膜面流速でフラッシング洗浄した後排水する方法が一般的に採用されてきた。

従来の膜濾過方式では、上記の方法が定説的な手法で有るが、本発明者らはここで使用される循環水について鋭意検討した結果、普段の使用態様に於いてそのまま蛇口に直結した系外流出としてランニングすると、膜濾過系内で一定時間循環水としたケースに比べ濾過膜表面の汚染度が低い事が分った。
この事は、濾過膜面を通過する際に膜面を洗浄する効果を奏しているもので、膜透過水と相俟って交互に使用することにより膜面洗浄の機会が多くなる効果を示している点に気付いた。この結果より推考して、特別な逆通水或いは逆圧通水洗浄及び／又は高流束循環水によるフラッシング洗浄よりも、濾過膜表面を正常に保ち長期間に亘って安定した浄水効果を得ることが出来る方向を見出した。
このヒントに基づき、鋭意検討を加えこの交互使用に一定の条件を設定することにより、この用水処理方法を確実に実行出来る事を見出し本発明に至った。

本発明の要旨とするところは、部分膜濾過装置の流入側一次水を供給するに際し、膜面通過水を系外流路とする管路を設け、透過側二次水系管路と相俟って夫々に制御可能な少なくとも１ケの水栓を配置する事を特徴とする二元給配水システムを基本とする。ここに於いて、制御とは自動制御或いは手動を含め開閉出来る水栓を指し、制御作動時に警報を含む作動を表示することも出来る。
又、透過側二次水出力圧と流入側一次水受入圧にて派生する差圧に基づき開閉する如く設定した二次水側バルブを配置する事により、透過水の通水を制御する事が出来る。
上記制御に際し、該差圧により作動した透過側二次水の通水停止をチェックタイマーにより差圧監視を介して解除する如く設定する事も出来る。

一方、上記部分膜濾過過装置よりの透過側二次水受水槽に水位センサーを設け、流入が予め設定した水位以下の場合、該受水槽に上水道などからの飲料水給水を行う事が出来る。
以上に示した差圧に基づきバルブ開閉及び／又はタイマー作動時に作動表示を行う事も出来る。
一方、透過側二次水出力圧と流入側一次水受入圧原水入り口の圧力にて派生する差圧に基づき定めた検出幅にて作動する昇圧ポンプを擁し、膜濾過の開始及び停止を管路内の圧力差に連動して作動せしめる如く設定する事も出来る。

濾過膜としては、分画分子量５万以上５０万以下の限外濾過膜フィルターを採用する事、又濾過膜として阻止孔径０．２μｍ以下の精密濾過過膜フィルターを採用する事が出来る。
本発明に云う濾過膜とは、通常の水道水圧即ち２００から５００Ｋｐａ程度で、常温において充分に水が透過する精密濾過膜、限外濾過膜等が好ましい。
即ち、ブースターポンプの補助を受けるケースを含め、１ＭＰａ以下の差圧下、常温で流束５０Ｌ／ｍ^２／ｈｒ以上、好ましくは差圧１００ＫＰａ下で流束が２０Ｌ／ｍ^２／ｈｒ以上の濾過膜を使用する。この仕様範囲外では、通常の生活用浄水を１以上の蛇口から使用するとすれば頻繁に濾過膜の閉塞が発生する。
濾過膜の形状として、特に分画分子量が小さい限外濾過膜では、非対称膜でスキン層即ち分離・分画膜部が薄く或いは細かくクレープしたのもが好ましいが、これは本発明を限定するものではない。

一方、膜面通過水の雑用水としての使用で膜面洗浄することを考慮すると、膜表面は平滑で、膜表面の細孔は細かい方が望ましい。
膜フィルターモジュールの形式としては、中空糸膜モジュール、スパイラルモジュール、管状フィルターモジュール等如何なるものであっても良い。又、分離膜を構成する素材は無機材料、金属、合金、金属酸化物とその焼結体（セラミックス）、ガラス、炭素質、高分子有機材料であるセルローズ、再生セルローズ、セルローズ誘導体、セルロース有機酸エステル、酢酸セルロース、セルロースエステル、ポリエチレン・ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフロロエチレン、ポリビニールアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸とその誘導体、ポリエーテル、ポリフェニルエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド及びその誘導体、ポリイミド等が挙げられる。

但し、これらは主な例示で如何なるものであっても良いが、水中に微量に含まれる有機物による膜面汚染を考慮すると疎水性よりも親水性であった方が好ましい。しかしながら、疎水性材料であってもγ線処理、親水基グラフ等により親水化処理したものも支障なく使用可能である。中空糸膜の製造法も乾式法、湿式法、乾湿式法、溶融法等如何なる方法も可能であるが、非対称膜の製造を念頭に配慮すると湿式法が好ましい。
本発明に云う差圧スイッチとは、例えば二つの異なった圧力を受けるブルドン管と一個のマイクロスイッチを併用して組み立てられ予め設定した差圧値になった時電気回路を開閉させるものである。

本発明は上水道の水道水圧、工業用水道水の水道水圧、或いは地下水・伏流水・表流水等を原水とする場合は圧入ポンプを用いて原水を圧入することを基本としているが、水道水を原水とする際に水圧が不十分の場合又は二段のポンプを用いて膜分離を制御する場合はブースターポンプを用いる。
本発明の装置に流入する一次水は、上記のように上水道水、工業用水道水、地下水、伏流水、表流水などが用いられるが、膜面通過水を使用する雑用水が飲料水基準に適合することが必要である場合は、原水は少なくとも飲料水として認められる基準を満たすものでなければならない。

本発明に云う圧入ポンプ、ブースターポンプはメカニカルポンプ、渦巻きポンプ、往復動ポンプ等比較的低粘度の液体に使用するものが用いられる。
本発明に云う水位センサーは、例えば、液面の上昇・下降をフロートが検知してスイッチ作動を行ういわゆるフロートスイッチを指す。即ち，この場合受水槽の一定の下限液面検出位置を定め，本器をセットしておき液面の下降によりフロートが下降し，アームの末端にあるマグネットが上水道の給水管の開閉バルブ接点を開とするものである。本フロートスイッチはステム内部にリードスイッチが封入されており、フロート内のマグネット磁力により、スイッチが動作する。

これらの水位センサーは、受水槽内に取り付けるが横型でも縦型でも良い。但し、食品衛生法に適合したものを用いる必要がある。
本発明に云う開閉バルブは、差圧スイッチからの信号により開閉するもの、タイマーで開閉するものの２種がその目的により使い分けられている。そしてそれらは必要により制御器を介して作動する。
上記の何れの方法或いはシステムは装置に組み立てる事が可能である。
本発明の流入側一次水として対象と出来る原水としては、地下水、伏流水、表流水、工業用水道水、水道水などが挙げられる。

本発明は、流入側一次水（原水）を部分膜濾過装置によって、精密濾過或いは限外濾過して使用するに際し、特別な洗浄装置を使用する事無く濾過膜面を自動的に、且つ効率的に洗浄して恒久的に使用する部分膜濾過装置であって、普段の運転のみにて自動的に濾過膜面を常に洗浄するシステムとその装置を提案するものである。
即ち、従来の部分膜濾過方式によって浄水処理を行なう場合には、濾過水を一旦濾過水槽に貯留し、使用点への蛇口に接続する一方、循環水として膜濾過系内にも循環させていた。更に、一定の時点を決め濾過水槽からの濾過水を逆通させて逆通水洗浄或いは循環水側を高い膜面流速でフラッシング洗浄した後排水する方法が一般的に採用されてきた。
本発明の方法によれば、これらのケアーを一切気にすることなく普段の使用状態にて常時濾過膜を清浄に保持するものである。

以下、図１〜図６を用いて、本発明の実施の態様と構成並びにそれらの連携状況を具体的に説明する。
図１は本発明の基本思想を示すフローチャートである。ポンプで加圧された流入側一次水（原水）が部分膜濾過装置に導入され、膜面通過水と膜透過水が得られる模式図である。即ち、ポンプで加圧された流入側一次水（以下原水と略す場合もある）（８）が部分膜濾過装置（１３）に導入される。導入された原水は濾過膜（１）の表面を通って膜面通過水側管路（４）に移動し使用点の１ケ以上の蛇口（６）に圧入される。一方、分離膜（１）を透過した濾過水、透過水は透過水側管路（３）を通って使用点の蛇口（７）に満たされる。
この状態で蛇口（７）を開くと膜透過水即ち浄化水が飲用、調理用他の生活用上水として供給される。他方蛇口（６）を開くと膜ろ過されない原水がそのまま供給されこれは散水用、トイレ水などの雑用水として使用される。この状態を本発明では「二元給配水」と称する。一人の人間が一日に必要とする水は上記の上水と雑用水からなり、その比率はおよそ１対１０乃至１対３０の間にあるといわれている。

従って、蛇口（６）と（７）を交互に使用すれば蛇口（６）使用時に濾過膜表面が膜面通過水で払拭洗浄され、蛇口（７）開放時、即ち膜濾過時に膜表面に滞留する付着汚れ・堆積汚れは普段的に除去される。
意外にもこの機序で安定した二元給配水状態が確保され、特別な膜洗浄工程を必要とせず部分膜濾過装置による浄水処理が安定して長時間持続することを本発明者らは確認した。本発明では、このシステムをさらに安定したものにする為の工夫を提案することにある。
即ち、蛇口（７）を開け放して透過水側の浄水を連続して使用し、蛇口（６）を殆ど使用しない状態があった場合の濾過膜保護の手段を提供することにある。

図２は、膜透過水側の管路と流入水側管路の夫々に水圧測定点を設け、その差圧に基づき透過水側管路のバルブを閉作動させ分離膜の過剰汚染を防止する。一方、透過水側管路の分岐管路に設けたチェックタイマーにより作動するバルブ（１０）を設け、一定時間ごとに差圧をチェックし差圧が予め設定した差圧以下になっていれば差圧スイッチ（９）を介してバルブ（１２）を開に解除するシステムの説明模式図である。
即ち、透過水側の管路（３）の水圧測定点（ａ）と流入水側管路の水圧測定点（ｂ）間の差圧スイッチ（９）、この差圧スイッチ（９）の信号に直結して開閉する透過水側管路開閉バルブ（１２）、（ａ）点と開閉バルブ（１２）の間に設けられタイマーで作動する放出バルブ（１０）を有する透過水側管路水圧測定用分岐管路（１１）を設けた上記二元給水装置である。

このシステムで（ａ）（ｂ）間の差圧が予め設定した値を超えた場合、開閉バルブ（１２）が閉じ、それ以後は膜濾過が停止する。この後、蛇口（６）の雑用水が使用され、濾過面が洗浄されて放出バルブ（１０）を開いた際に、（ａ）（ｂ）間の差圧が回復していた場合、差圧スイッチ（９）からの信号によりバルブ（１２）が開き、再び蛇口（７）から透過水を得ることができる。
図３は、部分膜濾過装置の膜面通過水の系外給水と、膜透過水を水道水の受水槽接続した給水方法を示した模式図である。
即ち、部分膜濾過装置の膜面通過水出口側に給水栓（６）を有する管路を直結させ、更に膜透過水出口側を水道水の受水槽（１４）に管路接続してなる二元給水配方法を示している。
本システムにおいても差圧スイッチ（９）、開閉バルブ（１２）及び放出バルブ（１０）を有する透過水側管路水圧測定用分岐管路（１１）を設置し、濾過膜の急激な閉塞による事故に備えておくことが好ましい。

図４は、部分膜濾過装置の膜面通過水の系外給水と、膜透過水（単に透過水と記す場合もある）を水道水の受水槽に接続し、濾過水の供給が追いつかなくなり受水槽の水位が下がると、水位センサーにより作動するバルブにて上水を給水するシステムの模式図である。
即ち、部分膜濾過装置の膜面通過水出口側に給水栓（６）を有する管路を直結させ、透過水出口側を水道水の受水槽（１４）に管路接続してなる二元給配水方法において、濾過水出口近傍（ａ）と原水入り口（ｂ）間に差圧スイッチ（９）を配置する。該差圧スイッチ（９）の信号により開閉するバルブ（１２）を濾過水出口の圧力検出点（ａ）より下流の管路に設けてなる水処理システムによる給水方法において、受水槽（１４）に、上水道給水管（１５）の開閉バルブ（２０）に信号を送る水位センサー（１６）を設け、バルブ（１２）が閉じ部分膜濾過装置からの流入が停止したり、受水槽（１４）への水処理システム（５）からの供給が追いつかなくなり受水槽（１４）の水位が予め設定した水位以下になった場合、該受水槽（１４）に上水道給水管（１５）のバルブ（２０）が開き上水道から受水槽（１４）に給水される方法を示している。

尚、受水槽（１４）が満水になった場合は、当然に上水道給水管及び水処理システムからの給水を別の制御システムにより停止する如く設定したが、自明の手法であるので説明を省略する。
図５は、透過水側の管路と流入水側管路の夫々に水圧測定点を設け、その差圧に基づき透過水のバルブを停止し、且つ信号灯（１７）を点滅させる模式図を示す。
即ち、部分膜濾過装置（１３）の膜面通過水（５）の出口及び、透過水（２）の出口をそれぞれ給水栓を有する管路に直結させてなる二元給水システムにおいて、透過水（２）の出口近傍（ａ）と流入水入り口近傍（ｂ）間の差圧スイッチ（９）の信号により点滅する信号灯（１７）を濾過水給水栓の近傍に設置し、濾過膜の閉塞時に警告を発するようになし、この時点で水栓７を閉じて使用を停止する。
その後、水栓（６）の雑用水即ち膜面通過水のみを使用し続け膜面が洗浄され、水栓（７）を開いても差圧スイッチ（９）からの信号で信号灯が点灯しないことを確認して水栓（７）の透過水を使用する。信号灯（１７）は異常を知らせるブザーであっても良い。

図６は、透過水側の管路と流入水側管路の夫々に水圧測定点を設け、その差圧に基づき作動するブースターポンプを流入水側管路に設けた模式図を示す。即ち、透過水側二次水出口近傍（ａ）と流入水側一次水入口（ｂ）の圧力からなる差圧スイッチ（９）を配置し、該差圧スイッチ（９）の信号により作動するブースターポンプ（１８）を、一定水圧を有する上水道水管（８）、或いは工業用水道水管（８）からなる流入水入り口の圧力検出点（ｂ）近傍部の管路に設ける。
通常は、該ブースターポンプ（１８）による膜濾過を行なうが、（ａ）（ｂ）間の差圧が一定値以上になった場合にはブースターポンプ（１８）を停止し、上水道水圧または工業用水道水圧で水栓（６）からの膜面通過水の供給のみを行うものである。
以下、実施例により更に本発明を説明する。

工業用水道水を原水とし、ブースターポンプにより昇圧して水処理装置（クロスフロー型限外濾過膜分離装置）に導入する如くした浄水装置を設置した。ここで使用した限外濾過膜フィルターは、素材がポリフッ化ビニリデンよりなる分画分子量８０，０００、阻止孔径換算０．００５μｍの内圧型中空糸膜で構成された膜面積５０ｍ^２の円筒型モジュールである。
この浄水装置の透過水側出口を管路で延長し、３つの浄化水用水栓（蛇口）管路に直結した。一方、膜面通過水出口（本例では一方通行とし、循環していない）も管路で延長し６つの雑用水用水栓（蛇口）管路に直結した。

透過水出口近傍に水圧測定点（ａ）と原水流入口近傍に水圧測定点（ｂ）を設け、（ａ）（ｂ）間に差圧スイッチを取り付けた。更に、透過水側管路にこの差圧スイッチの信号に直結して開閉する透過水側管路開閉バルブ、（ａ）点と開閉バルブの間に設けられ手動又は６時間ごとにタイマーで作動し、１０秒間だけ浄化水を放出する放出バルブを有する透過水側管路水圧測定用分岐管路を設けた。
このシステムでは（ａ）（ｂ）間の差圧が３００ＫＰａを超えた場合、透過水側管路開閉バルブが閉じるように設定した。

以上の条件で設定した水処理装置に濁度９（ｍｇ／ｌ）、ｐＨ６．９、硬度ＣａＣＯ_３９８（ｍｇ／ｌ）蒸発残留物２１０（ｍｇ／ｌ）、塩素イオンＣｌ３５（ｍｇ／ｌ）、鉄Ｆｅ０．３（ｍｇ／ｌ）、ＣＯＤ４．２（ｍｇ／ｌ）、色度（度）１３、水圧１００ＫＰａの工業用水道水を圧入し、浄化水蛇口３ケを全開し、膜面通過水出口の雑用水蛇口１ケを開放して原水を初期圧力２５０ＫＰａで処理を開始した。
次いで、雑用水側蛇口を閉じ浄化水蛇口からの放水量が１時間４．０ｍ^３になるように原水入り口側の定流量弁を調整した。この状態で連続通水したところ、３４時間後に透過水側管路開閉バルブが自動的に閉じ水処理装置は運転を停止した。
続いて、雑用水側の蛇口３つを全開し、１時間に１０ｍ^３の連続放水を行ったところ、６時間後に透過水側管路開閉バルブが自動的に開き、浄化水蛇口から放水可能になった。
この試験運転を経て、更に本システムを引き続き浄化水と雑用水の交互使用の形態で、１年間以上の連続通水を行なったところ、安定した浄化水及び雑用水が得られた。又、得られた浄化水は定期的な水質試験にて水道水質基準５０項目を全て満足した。

阻止孔径０．１μｍの親水化ポリエチレン製外圧型中空糸精密濾過膜モジュール（膜面積２０ｍ^２）１０本を、外形１０００ｍｍで原水側下部に原水入り口とその１８０度反対側上部に夫々原水出口及び濾過水出口を設けた部分膜濾過装置を設置した。
この処理装置の原水出口側に雑用水用給水栓（蛇口）を有する管路に直結し、濾過水（透過水）出口側に水道水の受水槽管路を接続した。一方、水道水の受水槽には当然に水道水給水管が接続され、この受水槽の中に上水道給水管の開閉バルブ制御用信号を送る水位センサーを設けた。

又、濾過水出口近傍の水圧測定点（ａ）と原水入り口近傍の水圧測定点（ｂ）の間に、差圧スイッチを配置し、該差圧スイッチの信号により開閉するバルブをろ過水出口の圧力検出点（ａ）より下流に濾過水管路を設けた。かくて水処理装置の濾過水出口から受水槽への給水管路において上記バルブが閉じ、部分膜濾過装置から受水槽への流入が停止した場合、或いは受水槽への水処理装置からの通水量に変化が起こった場合に備えて予め設定した水位以下になった場合、該受水槽に上水道給水管のバルブを開き上水道から受水槽に給水する如く設営した水処理システムを完成した。

この部分膜濾過装置に濁度９（ｍｇ／ｌ）、ｐＨ６．９、硬度ＣａＣＯ_３９８（ｍｇ／ｌ）、蒸発残留物２１０（ｍｇ／ｌ）、塩素イオンＣｌ３５（ｍｇ／ｌ）、鉄Ｆｅ０．３（ｍｇ／ｌ）、ＣＯＤ０．１１（ｍｇ／１）、色度（度）２、電気伝導率（ｍＳ／ｍ）１５の地下水を原水送水圧１００ＫＰａで時間当たり膜透過水量５ｍ^３／時になるように調整して処理し膜濾過水を受水槽に送り、雑用用途には、随時必要に応じて原水出口側の雑用水蛇口を使用することにして日常的に使用した。受水槽に供給される膜透過水（膜濾過水）の水質は安定して水道水質基準を満たしていた。

尚、受水槽（１４）が満水となった場合には、上水道給水管及び水処理システムからの給水は別途用意した制御システムにより停止させる如く設営した。この詳細については通常の手段を使用するので省略する。
この水処理システムで日量２，０００ｍ^３の生活用水（飲用水、雑用水併せて）を必要とする事業所の給水を１年以上行っているが、殆ど水道水の使用を必要とせず（保安用に時々上水道水の供給を行なう程度）安定して運転が続いている。

以上の通り、各種の水源を用いて部分膜濾過方式を用いて水道水質基準に合致した浄水を給水する一方、膜濾過処理されなかった循環水で膜面を洗浄して膜濾過を安定化させる本発明によれば、合理的に分別した用水の使用が可能になり、本発明の効用は工業的に著大であるものと確信する。

図１は、本発明の基本思想を示すフローチャートである。ポンプで加圧された通水が部分膜濾過装置に導入され、膜面通過水と透過水が得られる模式図である。 図２は透過水側の管路と流入水側管路の夫々に水圧測定点を設け、その差圧に基づき透過水側管路のバルブ作動し、透過水側管路の分岐管路に設けたチェックタイマーにより差圧スイッチを介して解除するシステムの説明模式図である。 図３は、部分膜濾過装置の膜面通過水の系外給水と、透過水を水道水の受水槽接続した給水方法を示した模式図である。 図４は、部分膜濾過装置の膜面通過水の系外給水と、透過水を水道水の受水槽に接続し、濾過水の供給が追いつかなくなり受水槽の水位が下がると、水位センサーにより作動するバルブにて上水を給水するシステムの模式図である。 図５は、透過水側の管路と流入水側管路の夫々に水圧測定点を設け、その差圧に基づき透過水のバルブを停止し、且つ信号灯を点滅させる模式図を示す。 図６は、透過水側の管路と流入水側管路の夫々に水圧測定点を設け、その差圧に基づき作動するブースターポンプを流入水側管路に設けた模式図を示す。

符号の説明

１ 分離膜
２ 分離膜モジュールの膜透過水（透過水とも言う）側
３ 分離膜モジュールの透過水管路
４ 膜面通過水側管路
５ 分離膜モジュールの膜面通過水側
６ 膜面通過水側管路に直結した蛇口（水栓）
７ 透過水管路に直結した蛇口（水栓）
８ 水圧を有する流入水入り口
９ 差圧スイッチ
１０ タイマーで作動する系外排出用透過水側管路圧力測定用バルブ
１１ 排出用透過水側管路圧力測定用管路
１２ 透過水側管路開閉元バルブ
１３ 部分膜濾過装置
１４ 水道受水槽
１５ 上水道管
１６ 水位センサー
１７ 信号灯
１８ ブースターポンプ
１９ 上水道水
２０ 上水道管開閉バルブ
２１ 定流量弁
ａ 透過水側管路圧力測定部
ｂ 膜面通過水側管路圧力測定部

Claims (10)

1. 部分膜濾過装置の流入側一次水を供給するに際し、膜面通過水を系外流路とする管路を設け、透過側二次水系管路と相俟って夫々に制御可能な少なくとも１ケの水栓を配置する事を特徴とする二元給配水システム。
2. 該制御作動時に、警報を含む作動を表示することを特徴とする請求項１記載の二元給配水システム。
3. 透過側二次水出力圧と流入側一次水受入圧にて派生する差圧に基づき開閉する如く設定した二次水側バルブを配置する事を特徴とする請求項１ないし２記載の二元給配水システム。
4. 上記制御に際し、該差圧により作動した透過側二次水の通水停止を、チェックタイマーにより差圧監視を介し解除する如く設定する事を特徴とする請求項３記載の二元給配水システム。
5. 該部分膜濾過装置よりの透過側二次水受水槽に水位センサーを設け、流入が予め設定した水位以下の場合、該受水槽に上水道などからの飲料水給水を行う事を特徴とする請求項１ないし４記載の二元給配水システム。
6. 該差圧に基づきバルブ開閉及び／又はタイマー作動時に作動表示を行う事を特徴とする請求項４記載の二元給配水システム。
7. 透過側二次水出力圧と流入側一次水受入圧原水入り口の圧力にて派生する差圧に基づき定めた検出幅にて作動するブースターポンプを擁し、膜ろ過の開始及び停止を管路内の圧力差に連動して作動せしめる如く設定する事を特徴とする請求項３ないし６記載の二元給配水システム。
8. 濾過膜として分画分子量５万以上５０万以下の限外濾過膜フィルターを使用する事を特徴とする請求項１なし７記載の二元給配水システム。
9. 濾過膜として阻止孔径０．２μｍ以下の精密濾過過膜フィルターを使用する事を特徴とする請求項１ないし８記載の二元給配水システム。
10. 請求項１ないし９記載のシステムのいずれか一つを採用する装置。

Images