JP2007038128A - Ion exchange equipment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、再生作動時に再生剤原液を吸引するエゼクタを備えたイオン交換装置に関し、とくにエゼクタの詰まりを防止するイオン交換装置に関する。 The present invention relates to an ion exchange apparatus including an ejector that sucks a regenerant stock solution during a regeneration operation, and more particularly to an ion exchange apparatus that prevents the ejector from being clogged.
水道水や地下水などの原水に含まれる硬度分（カルシウムイオンおよびマグネシウムイオン）や硝酸性窒素（硝酸イオンおよび亜硝酸イオン）などをイオン交換樹脂により吸着除去するイオン交換装置が知られている。これらのイオン交換装置のうち、陽イオン交換樹脂を使用して水中の硬度分をナトリウムイオンやカリウムイオンへ置換するものは、通常、軟水装置と呼ばれる。一方、前記イオン交換装置のうち、陰イオン交換樹脂を使用して硝酸性窒素を塩化物イオンへ置換するものは、通常、硝酸性窒素除去装置と呼ばれる。 There is known an ion exchange apparatus that adsorbs and removes hardness components (calcium ions and magnesium ions), nitrate nitrogen (nitrate ions and nitrite ions), etc. contained in raw water such as tap water and groundwater by an ion exchange resin. Among these ion exchange devices, those that use cation exchange resin to replace the hardness in water with sodium ions or potassium ions are usually called soft water devices. On the other hand, among the ion exchange devices, those that use anion exchange resin to replace nitrate nitrogen with chloride ions are usually called nitrate nitrogen removal devices.
前記軟水装置は、従来から蒸気ボイラやクーリングタワーに代表される冷熱機器の伝熱を阻害するスケール生成の防止を目的として、工業用に数多く使用されてきた。また、近年では、軟水の様々な効用が注目され、家庭用，業務用，医療用などとしても普及している。 Conventionally, the water softener has been widely used for industrial purposes for the purpose of preventing scale generation that hinders heat transfer of a refrigeration apparatus represented by a steam boiler or a cooling tower. In recent years, various effects of soft water have attracted attention and are widely used for home use, business use, medical use and the like.
一方、前記硝酸性窒素除去装置は、主に飲食業や食品加工業などの業務用に利用されている。硝酸性窒素は、化学肥料に由来する地下水の汚染物質であり、硝酸性窒素を大量に摂取すると、とくに乳幼児に対して体内の酸素を欠乏させるメトヘモグロビン血症を引き起こすおそれがある。このため、前記硝酸性窒素除去装置は、安全な飲料水や食品加工水の確保を目的として使用されている。 On the other hand, the nitrate nitrogen removal device is mainly used for business such as a restaurant business and a food processing business. Nitrate nitrogen is a groundwater pollutant derived from chemical fertilizers, and ingesting large amounts of nitrate nitrogen can cause methemoglobinemia, which causes oxygen deficiency in the body, especially for infants. For this reason, the nitrate nitrogen removing device is used for the purpose of securing safe drinking water and food processing water.
さて、前記イオン交換樹脂は、除去対象とする特定イオン（硬度分や硝酸性窒素など）の吸着量が飽和に達すると、前記特定イオンが処理水中へ漏洩するようになる。そこで、前記イオン交換装置は、前記特定イオンの吸着量が飽和に達する前に、前記イオン交換樹脂の交換能力を回復させるため、所定の再生作動を行うように運転される。この再生作動は、前記イオン交換樹脂の充填容器と接続された再生バルブ（以下、「コントロールバルブ」と云う。）を操作し、逆洗工程，再生工程，押出工程，洗浄工程および補水工程などの一連の処理を自動または手動で実施する。たとえば、特許文献１には、前記再生作動をタイマーで設定された時期に自動で行うコントロールバルブを備えた軟水装置が開示されている。
The ion exchange resin leaks into the treated water when the adsorption amount of specific ions (such as hardness and nitrate nitrogen) to be removed reaches saturation. Therefore, the ion exchange device is operated to perform a predetermined regeneration operation in order to restore the exchange capacity of the ion exchange resin before the adsorption amount of the specific ions reaches saturation. This regeneration operation is performed by operating a regeneration valve (hereinafter referred to as “control valve”) connected to the ion exchange resin filling container, and performing backwashing, regeneration, extrusion, washing, water replenishment, and the like. A series of processing is performed automatically or manually. For example,
一般に、前記イオン交換樹脂へ供給される再生液は、特許文献１に記載されているように、コントロールバルブに内蔵されたエゼクタにより生成される。このエゼクタは、再生液の供給流路内に設けられ、流れ方向の断面積を急縮小させるノズル部を有している。前記エゼクタは、前記ノズル部を通過する希釈水（たとえば、原水）の流速を増大させることによって吐出側で負圧を発生させ、周囲から再生剤原液（たとえば、塩化ナトリウムの飽和溶液）を吸引するように作動する。そして、再生剤原液と希釈水とを混合することにより、所定濃度の再生液を生成したのち、この再生液を前記イオン交換樹脂へ供給する。
Generally, as described in
ところで、前記エゼクタは、要求される再生液の流量が少ない場合、負圧を発生させるために、前記ノズル部の孔径をより小さく設定する必要がある。たとえば、家庭用の軟水
装置のように、前記イオン交換樹脂の充填量が１０リットル以下の小規模なイオン交換装置では、再生液の流量が１リットル／分以下と少なく、濃度が８〜１２重量％の再生液を生成するための前記ノズル部の孔径は、１mm以下に設定されている。このため、前記エゼクタは、希釈水中に含まれる異物，具体的には、水源から持ち込まれる砂やゴミ，あるいは配管内に堆積したシリカスケールや錆などで詰まりやすい。前記エゼクタで詰まりが発生すると、前記ノズル部で十分な負圧が発生しなくなり、再生剤原液の吸引量が減少する。このような状態になると、前記イオン交換樹脂の再生が不十分となり、所定の品質の処理水を確保できなくなる。
By the way, when the required flow rate of the regenerating liquid is small, the ejector needs to set the hole diameter of the nozzle portion smaller in order to generate a negative pressure. For example, in a small-scale ion exchange device having a filling amount of the ion exchange resin of 10 liters or less such as a soft water device for home use, the flow rate of the regenerating liquid is as small as 1 liter / minute or less and the concentration is 8 to 12 weights. The hole diameter of the nozzle part for producing a% regenerating liquid is set to 1 mm or less. For this reason, the ejector is likely to be clogged with foreign substances contained in the diluted water, specifically, sand or dust brought in from the water source, or silica scale or rust accumulated in the pipe. When clogging occurs in the ejector, a sufficient negative pressure is not generated in the nozzle portion, and the suction amount of the regenerant stock solution is reduced. In such a state, regeneration of the ion exchange resin becomes insufficient, and it becomes impossible to secure treated water of a predetermined quality.
したがって、前記再生作動において、再生液を安定して生成するとともに、この再生液を前記イオン交換樹脂へ確実に供給するためには、前記エゼクタにおける詰まりを回避する必要がある。従来のイオン交換装置では、前記再生作動の異常時，あるいは定期的にメンテナンス員が客先を訪問し、前記エゼクタの点検や清掃を行っていたが、前記エゼクタが前記コントロールバルブに内蔵されているため、作業に熟練と時間を要していた。 Therefore, in the regeneration operation, it is necessary to avoid clogging in the ejector in order to stably generate the regeneration solution and to reliably supply the regeneration solution to the ion exchange resin. In the conventional ion exchange apparatus, when the regeneration operation is abnormal or a maintenance staff visits a customer to check and clean the ejector, the ejector is built in the control valve. Therefore, it took skill and time to work.
この発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、その解決しようとする課題は、人手による点検や清掃を行うことなく、異物によるエゼクタの詰まりを防止することができるイオン交換装置を実現することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem to be solved is to realize an ion exchange device that can prevent the ejector from being clogged with foreign substances without performing manual inspection and cleaning. That is.
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、希釈水の水流により再生剤原液を吸引し、この再生剤原液と希釈水とを混合して再生液を生成するエゼクタを備えたイオン交換装置であって、前記エゼクタの二次側から一次側へ洗浄水を流通させ、前記エゼクタを逆洗可能に構成したことを特徴としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The invention according to
請求項１に記載の発明によれば、まず前記エゼクタの二次側へは、洗浄水が供給される。そして、この洗浄水は、前記エゼクタの内部流路およびノズル部に付着した異物を押し出しながら一次側へ流れ、系外へ排出される。すなわち、前記エゼクタは、洗浄水によって逆洗され、その内部が清浄な状態に回復される。 According to the first aspect of the present invention, first, wash water is supplied to the secondary side of the ejector. Then, this washing water flows to the primary side while extruding foreign matter adhering to the internal flow path and nozzle portion of the ejector, and is discharged outside the system. That is, the ejector is backwashed with washing water, and the inside is restored to a clean state.
さらに、請求項２に記載の発明は、希釈水の水流により再生剤原液を吸引し、この再生剤原液と希釈水とを混合して再生液を生成するエゼクタを備えたイオン交換装置であって、前記エゼクタの一次側にフィルタを設け、前記フィルタの二次側から一次側へ洗浄水を流通させ、前記フィルタを逆洗可能に構成したことを特徴としている。
Furthermore, the invention according to
請求項２に記載の発明によれば、前記エゼクタへ流入する水に含まれる異物は、前記フィルタによって捕捉され、前記エゼクタの内部流路およびノズル部が清浄な状態に維持される。また、前記フィルタの二次側へは、洗浄水が供給される。そして、この洗浄水は、前記フィルタに捕捉された異物を押し出しながら一次側へ流れ、系外へ排出される。すなわち、前記フィルタは、洗浄水によって逆洗され、濾過能力が回復される。
According to invention of
この発明によれば、人手による点検や清掃を行うことなく、異物によるエゼクタの詰まりを予防することができるイオン交換装置を実現することができる。この結果、再生作動において、再生液が安定して生成されるとともに、この再生液がイオン交換樹脂へ確実に供給される。したがって、所定の品質の処理水を需要箇所へ継続して供給することができるのみならず、イオン交換装置の保守管理に要する負担も軽減される。 According to the present invention, it is possible to realize an ion exchange device that can prevent the ejector from being clogged with foreign matters without performing manual inspection and cleaning. As a result, in the regeneration operation, the regeneration solution is stably generated, and the regeneration solution is reliably supplied to the ion exchange resin. Therefore, not only can the treated water of a predetermined quality be continuously supplied to the demand point, but also the burden required for maintenance management of the ion exchange apparatus is reduced.
（第一実施形態）
以下、この発明の第一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、第一実施形態に係るイオン交換装置の概略構成図を示している。第一実施形態に係るイオン交換装置は、いわゆる軟水装置であって、水道水，地下水，工業用水などの原水中に含まれる硬度分をナトリウムイオンへ置換して軟水を生成し、この軟水を各種の用水として需要箇所へ供給するために使用される。このため、前記軟水装置は、家屋やマンション等の居住建物，ホテルや大衆浴場等の集客施設，ボイラやクーリングタワー等の冷熱機器，食品加工装置や洗浄装置等の水使用機器などの給水元と接続される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an ion exchange apparatus according to the first embodiment. The ion exchange device according to the first embodiment is a so-called soft water device that generates soft water by replacing the hardness contained in raw water such as tap water, ground water, and industrial water with sodium ions. It is used to supply to the demand point as irrigation water. For this reason, the water softener is connected to water supply sources such as residential buildings such as houses and condominiums, customer collection facilities such as hotels and public baths, refrigeration equipment such as boilers and cooling towers, and water use equipment such as food processing equipment and cleaning equipment. Is done.
図１において、イオン交換装置１は、樹脂収容部２と、コントロールバルブユニット３と、再生剤タンク４とを主に備えている。前記樹脂収容部２は、支持材である珪石５および処理材である陽イオン交換樹脂６が下方からこの順で充填された樹脂筒７を備えており、この樹脂筒７の開口部は、蓋部材８で閉鎖されている。そして、この蓋部材８には、前記コントロールバルブユニット３が装着されており、前記イオン交換装置１の通水作動の流路と再生作動の流路とを制御器（図示省略）からの指令信号によって切り換えることができるように構成されている。
In FIG. 1, the
前記蓋部材８には、原水を前記樹脂筒７内へ案内する流入路（符号省略）が形成されており、この流入路の入口には、前記コントロールバルブユニット３を介して原水ライン９が接続されている。すなわち、この原水ライン９の一部は、前記コントロールバルブユニット３内に形成されている。一方、前記流入路の出口は、前記樹脂筒７内へ向かって開口している。
The
また、前記蓋部材８には、処理水である軟水を前記樹脂筒７外へ案内する流出路（符号省略）が形成されており、この流出路の入口には、前記樹脂筒７の底部へ延びる集水パイプ１０が接続されている。そして、この集水パイプ１０の先端部には、前記陽イオン交換樹脂６の処理水側への流出を阻止する第一スクリーン部材１１が装着されている。一方、前記流出路の出口には、前記コントロールバルブユニット３を介して処理水ライン１２が接続されている。すなわち、この処理水ライン１２の一部は、前記コントロールバルブユニット３内に形成されている。
Further, the
前記原水ライン９には、上流側から順にストレーナ１３および第一開閉弁１４が設けられており、この第一開閉弁１４は、前記コントロールバルブユニット３を構成している。ここにおいて、前記ストレーナ１３は、原水中のゴミや配管から剥離した錆などの固形物を捕捉し、前記陽イオン交換樹脂６の充填層における閉塞や汚染を防止するために設けられている。前記ストレーナ１３で使用されている濾材は、金属製ネットや合成樹脂製ネットのスクリーン材であって、通常、その目開きが２５０〜３００μmの範囲に設定されている。また、前記処理水ライン１２には、第二開閉弁１５が設けられており、この第二開閉弁１５は、前記コントロールバルブユニット３を構成している。
The
ここで、前記コントロールバルブユニット３の構成について、さらに詳細に説明する。前記コントロールバルブユニット３内において、前記第一開閉弁１４の上流側の前記原水ライン９は、前記第二開閉弁１５の下流側の前記処理水ライン１５とバイパスライン１６で接続されている。このバイパスライン１６には、第三開閉弁１７が設けられている。
この第三開閉弁１７の上流側の前記バイパスライン１６は、前記第一開閉弁１４の下流側の前記原水ライン９と再生液調製ライン１８で接続されている。この再生液調製ライン１８には、前記バイパスライン１６側から順に第四開閉弁１９，第一オリフィス２０および第一エゼクタ２１が設けられている。ここにおいて、前記第一オリフィス２０は、前記第一エゼクタ２１へ供給する原水を所定範囲の流量に調節するためのものである。また、前記第一エゼクタ２１は、流れ方向の断面積を急縮小させる第一ノズル部２２を有している。
Here, the configuration of the
The
前記第一ノズル部２２の吐出側は、前記再生剤タンク４内に配置されたフロート弁ユニット２３と再生剤供給ライン２４で接続されており、この再生剤供給ライン２４には、第五開閉弁２５が設けられている。すなわち、前記第一エゼクタ２１は、原水が前記第一ノズル部２２から吐出されるときに発生する負圧を利用して、前記再生剤タンク４内の再生剤原液（たとえば、塩化ナトリウムの飽和水溶液）を吸引可能に構成されている。そして、前記第一エゼクタ２１において、前記再生剤タンク４からの再生剤原液は、原水で所定濃度（たとえば、８〜１２重量％）にまで希釈されるようになっている。
The discharge side of the
前記再生剤タンク４は、前記陽イオン交換樹脂６の再生に使用する再生剤原液を調製するタンクであって、その内部には、再生剤である固形塩２６（たとえば、粒状やペレット状の塩化ナトリウム）が貯蔵されている。そして、この固形塩２６を前記再生剤供給ライン２４を介して前記再生剤タンク４内に補給された原水と接触させることにより溶解させ、再生剤原液を生成するように構成されている。
The
前記フロート弁ユニット２３は、前記再生剤供給ライン２４を介して前記再生剤タンク４内へ原水が補給されると、フロート２７と連動する弁体２８が上昇し、所定水位で原水の流入を遮断するように作動する。逆に、前記フロート弁ユニット２３は、前記第一エゼクタ２１内が負圧になると、前記フロート２７と連動する前記弁体２８が下降し、前記再生剤供給ライン２４へ再生剤原液を流出させるように作動する。そして、前記再生剤タンク４内の再生剤原液が所定水位まで消費されると、前記フロート弁ユニット２３に内蔵された中空ボール２９が前記再生剤供給ライン２４の開口部へ移動し、再生剤原液およびエアの吸引を遮断する。
When the raw water is replenished into the
前記第二開閉弁１５の上流側の前記処理水ライン１２には、前記コントロールバルブユニット３の外部へ延びる第一排水ライン３０が接続されている。この第一排水ライン３０には、第六開閉弁３１が設けられている。また、前記第一開閉弁１４の下流側の前記原水ライン９は、前記第六開閉弁３１の下流側の前記第一排水ライン３０と第二排水ライン３２で接続されている。この第二排水ライン３２には、前記原水ライン９側から順に第七開閉弁３３および第二オリフィス３４が設けられている。ここにおいて、前記第二オリフィス３４は、前記樹脂筒７から排水される逆洗水を所定範囲の流量に調節するためのものである。さらに、前記第四開閉弁１９と前記第一オリフィス２０の間の前記再生液調製ライン１８は、前記第六開閉弁３１の下流側の前記第一排水ライン３０と第三排水ライン３５で接続されている。この第三排水ライン３５には、第八開閉弁３６が設けられている。
A
前記コントロールバルブユニット３において、前記各開閉弁１４，１５，１７，１９，２５，３１，３３，３６は、種々の作動機構および弁構造を採用することができる。具体的には、カム機構により作動されるリフト式またはダイアフラム式の流路開閉弁や、ギア機構により作動されるスライドピストン式の流路開閉弁などがとくに好適である。
In the
以下、第一実施形態に係る前記イオン交換装置１の通水作動および再生作動について、図２〜図８を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, the water flow operation and the regeneration operation of the
前記通水作動では、図２に示すように、前記制御器（図示省略）からの指令信号により、前記第一開閉弁１４および前記第二開閉弁１５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１，前記第七開閉弁３３および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる水道水，地下水，工業用水などの原水は、まず前記ストレーナ１３で固形物が除去されたのち、前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この原水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で流れる過程で硬度分がナトリウムイオンへ置換され、
軟水化される。前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した軟水は、前記第一スクリーン部材１１，前記集水パイプ１０および前記処理水ライン１２を介して排出され、需要箇所へ供給される。そして、所定量の軟水を採取することにより、前記陽イオン交換樹脂６が硬度分を置換できなくなると、前記再生作動を実施する。
In the water flow operation, as shown in FIG. 2, the first on-off
Softened. The soft water that has passed through the packed bed of the
前記再生作動は、前記陽イオン交換樹脂６の硬度分除去能力を回復させ、また異物による前記第一エゼクタの詰まりを防止するために、逆洗工程，再生工程，押出工程，洗浄工程，エゼクタ逆洗工程および補水工程をこの順で行う。ちなみに、前記再生作動は、通常、軟水を使用しない深夜に実施するように設定されているが、夜間も軟水を必要とする需要箇所においては、前記イオン交換装置１の複数台を並列または直列に設置し、前記通水作動を交互に行うように設定することもできる。
The regeneration operation restores the hardness removal capability of the
前記逆洗工程では、図３に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第二開閉弁１５，前記第三開閉弁１７および前記第七開閉弁３３は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、前記バイパスライン１６，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この原水は、前記樹脂筒７内を上昇流で流れ、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を展開させながら、堆積した懸濁物質や破砕などによって生じた微細樹脂を洗い流す。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した原水は、前記樹脂筒７から排出されたのち、前記原水ライン９の一部および前記第二排水ライン３２を介して前記第一排水ライン３０から系外へ排出される。前記逆洗工程を開始して所定時間が経過すると、前記再生工程へ移行する。
In the backwashing step, as shown in FIG. 3, the second on-off
前記再生工程では、図４に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５および前記第六開閉弁３１は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第七開閉弁３３および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、希釈水として、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の一次側へ供給される。前記第一エゼクタ２１において、前記第一ノズル部２２の吐出側で負圧が発生すると、前記再生剤供給ライン２４内も負圧となり、前記フロート２７と連動する前記弁体２８が下降する。この結果、前記再生剤タンク４内の再生剤原液が前記再生剤供給ライン２４を介して吸引可能となり、前記第一エゼクタ２１内では、再生剤原液が原水で所定濃度まで希釈され、再生液が調製される。前記第一エゼクタ２１からの再生液は、前記再生液調製ライン１８および前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この再生液は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を再生させる。すなわち、第一実施形態では、前記陽イオン交換樹脂６の充填層に対して並流再生（co-flow regeneration）が行われる。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液は、前記第一スクリーン部材１１および前記集水パイプ１０を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記処理水ライン１２および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。ここにおいて、前記再生剤タンク４内の再生剤原液が所定水位まで消費されると、前記中空ボール２９が前記再生剤供給ライン２４の開口部へ移動し、再生剤原液およびエアの吸引を遮断する。そして、前記再生工程を開始して所定時間が経過すると、前記押出工程へ移行する。
In the regeneration step, as shown in FIG. 4, the third on-off
前記押出工程では、図５に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９および前記第六開閉弁３１は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第五開閉弁２５，前記第七開
閉弁３３および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、押出水として、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の一次側へ供給される。このとき、前記第一エゼクタ２１における再生剤原液の吸引は、停止されている。前記第一エゼクタ２１からの原水は、前記再生液調製ライン１８および前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この原水は、再生液を押し出しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を引き続き再生させる。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液および原水は、前記第一スクリーン部材１１および前記集水パイプ１０を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記処理水ライン１２および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。前記押出工程を開始して所定時間が経過すると、前記洗浄工程へ移行する。
In the extruding step, as shown in FIG. 5, the third on-off
前記洗浄工程では、図６に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７および前記第六開閉弁３１は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第七開閉弁３３および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、前記樹脂筒７内の上部へ供給され、残留している再生液を洗い流しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した原水は、前記第一スクリーン部材１１および前記集水パイプ１０を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記処理水ライン１２の一部および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。前記洗浄工程を開始して所定時間が経過すると、前記エゼクタ逆洗工程を実施する。
In the cleaning step, as shown in FIG. 6, the first on-off
前記エゼクタ逆洗工程では、図７に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７および前記第八開閉弁３６は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１および前記第七開閉弁３３は、それぞれ閉状態に設定される。まず、前記原水ライン９を流れる原水は、洗浄水として、前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の二次側へ供給される。そして、この洗浄水は、前記第一エゼクタ２１の内部流路（符号省略），前記第一ノズル部２２および前記第一オリフィス２０に付着した異物（たとえば、原水に由来する砂やゴミ，あるいは配管内から剥離した微小なシリカスケールや錆など）を押し出しながら一次側へ流れ、前記第三排水ライン３５および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。すなわち、前記第一エゼクタ２１および前記第一オリフィス２０は、洗浄水によって逆洗され、それぞれの内部が清浄な状態に回復される。
In the ejector backwashing step, as shown in FIG. 7, the first on-off
前記エゼクタ逆洗工程において、前記第一エゼクタ２１の二次側へ供給される洗浄水は、前記第一ノズル部２２の孔を通過するときの流速が１．５〜６０m／秒の範囲になるように設定されていることが好ましい。洗浄水の流速が１．５m／秒未満のときには、孔内に付着した異物を除去するための十分な剪断力が得られない可能性がある。逆に、洗浄水の流速が６０m／秒を超えるときは、前記第一ノズル部２２の孔が損傷や摩耗を受けるおそれがある。また、洗浄水の使用量は、前記第一エゼクタ２１の保有水量の５〜２０００倍量を確保するよう設定されていることが好ましい。洗浄水の使用量が５倍量未満のときは、除去した異物が残留するおそれがある。逆に、洗浄水の使用量が２０００倍量を超えるときは、過剰な洗浄水の使用により、ランニングコストが増加する可能性がある。そして、前記エゼクタ逆洗工程が終了すると、前記補水工程を実施する。この終了の検知は、前記エゼクタ逆洗工程を開始してから所定時間が経過したこと，所定量の洗浄水が供給されたこと，あるいは前記第一エゼクタ２１の一次側と二次側の圧力差が所定値に達したことなど、いずれに基づいて行ってもよい。
In the ejector backwashing step, the washing water supplied to the secondary side of the
前記補水工程では、図８に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７および前記第五開閉弁２５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第六開閉弁３１，前記第七開閉弁３３および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、補給水として、前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の二次側へ供給される。前記第一エゼクタ２１からの補給水は、前記再生剤供給ライン２４を介して前記再生剤タンク４内へ供給される。また、前記再生剤タンク４内では、水位の上昇にともなって前記フロート２７と連動する前記弁体２８が上昇し、所定水位で補給水の供給を遮断する。そして、補給された原水は、前記再生剤タンク４内に貯蔵されている前記固形塩２６を溶解させ、再生剤原液を生成する。前記補水工程が終了すると、再び前記通水作動を実施する。
In the water replenishment step, as shown in FIG. 8, the first on-off
ところで、前記再生作動中は、前記樹脂筒７を迂回した原水が需要箇所の要求に応じて供給される。前記再生作動中には、前記第三開閉弁１７が常に開状態に設定されているので、前記第一開閉弁１４の上流側の前記原水ライン９を流れる原水は、前記バイパスライン１６を介して前記第二開閉弁１５の下流側の前記処理水ライン１２へ供給される。この結果、前記再生作動中においても、需要箇所では水を使用することが可能になっている。
By the way, during the regeneration operation, raw water that bypasses the
さて、第一実施形態の前記イオン交換装置１では、前記エゼクタ逆洗工程を前記補水工程の直前に実施するようにしているが、他の工程，たとえば前記逆洗工程や前記再生工程の直前に実施することもできる。ここで、前記第一エゼクタ２１および前記第一オリフィス２０の詰まりをより効果的に予防する観点からは、前記第一エゼクタ２１へ原水を通過させた前記再生工程および前記押出工程の後に前記エゼクタ逆洗工程を実施し、付着した異物を速やかに除去しておくことが望ましい。また、前記エゼクタ逆洗工程は、必ずしも前記再生作動ごとに実施しなくてもよく、たとえば所定の再生回数に達したときや、前記樹脂筒７への積算通水量が所定量に達したときにのみ実施することもできる。
Now, in the
以上の第一実施形態によれば、人手による点検や清掃を行うことなく、異物によるエゼクタの詰まりを予防することができる並流再生式のイオン交換装置を実現することができる。この結果、再生作動において、再生液が安定して生成されるとともに、この再生液がイオン交換樹脂へ確実に供給される。したがって、所定の品質の処理水を需要箇所へ継続して供給することができるのみならず、イオン交換装置の保守管理に要する負担も軽減される。 According to the first embodiment described above, it is possible to realize a cocurrent regeneration type ion exchange device that can prevent the ejector from being clogged with foreign matters without performing manual inspection and cleaning. As a result, in the regeneration operation, the regeneration solution is stably generated, and the regeneration solution is reliably supplied to the ion exchange resin. Therefore, not only can the treated water of a predetermined quality be continuously supplied to the demand point, but also the burden required for maintenance management of the ion exchange apparatus is reduced.
（第二実施形態）
つぎに、この発明の第二実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。第二実施形態に係るイオン交換装置１は、前記第一実施形態の変形例であって、図１に破線で示すように、前記第一オリフィス２０の一次側，すなわち前記第一エゼクタ２１の一次側にフィルタ３７を設けた構成としている。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. The
前記フイルタ３７は、たとえば金属製ネットや合成樹脂製ネットのスクリーン材で形成された濾材である。前記フィルタ３７は、前記ストレーナ１３を通過した原水中の異物を前記第一エゼクタ２１の上流側で捕捉するため、通常、その目開きが５０〜２００μmの範囲，好ましくは１００〜１５０μmの範囲に設定されている。前記フィルタ３７の目開きが２００μmを超える場合には、前記ストレーナ１３を通過した異物が十分に捕捉されず、前記第一エゼクタ２１に付着しやすくなる。逆に、前記フィルタ３７の目開きが５０μm未満の場合には、圧力損失が増加し、前記第一エゼクタ２１で所定の負圧が得られなくなるおそれがある。
The
以下、第二実施形態に係る前記イオン交換装置１の通水作動および再生作動（すなわち
、逆洗工程，再生工程，押出工程，洗浄工程，フィルタ逆洗工程および補水工程）について、図２〜図８を参照して説明する。ここで、前記通水作動（図２），前記逆洗工程（図３），前記洗浄工程（図６）および前記補水工程（図８）は、前記第一実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the water flow operation and the regeneration operation (that is, the backwashing process, the regeneration process, the extrusion process, the washing process, the filter backwashing process, and the water replenishment process) of the
前記再生工程では、図４に示すように、前記制御器（図示省略）からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５および前記第六開閉弁３１は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第七開閉弁３３および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、希釈水として、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の一次側へ供給される。この際、原水中の異物は、前記フィルタ３７で捕捉され、前記第一エゼクタ２１の内部流路（符号省略），前記第一ノズル部２２および前記第一オリフィス２０が清浄な状態に維持される。前記第一エゼクタ２１で調製された再生液は、前記再生液調製ライン１８および前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この再生液は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を再生させる。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液は、前記第一スクリーン部材１１および前記集水パイプ１０を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記処理水ライン１２および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。
In the regeneration step, as shown in FIG. 4, in response to a command signal from the controller (not shown), the third on-off
前記押出工程では、図５に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９および前記第六開閉弁３１は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第五開閉弁２５，前記第七開閉弁３３および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、押出水として、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の一次側へ供給される。この際、原水中の異物は、前記フィルタ３７で捕捉され、前記第一エゼクタ２１の内部流路，前記第一ノズル部２２および前記第一オリフィス２０が清浄な状態に維持される。前記第一エゼクタ２１からの原水は、前記再生液調製ライン１８および前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この原水は、再生液を押し出しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を引き続き再生させる。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液および原水は、前記第一スクリーン部材１１および前記集水パイプ１０を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記処理水ライン１２および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。
In the extruding step, as shown in FIG. 5, the third on-off
前記フィルタ逆洗工程は、前記第一実施形態におけるエゼクタ逆洗工程に替えて行う処理である。前記フィルタ逆洗工程では、図７に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７および前記第八開閉弁３６は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１および前記第七開閉弁３３は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、まず洗浄水として、前記再生液調製ライン１８を介して前記フィルタ３７の二次側へ供給される。そして、この洗浄水は、前記フィルタ３７に捕捉された異物（たとえば、原水に由来する砂やゴミ，あるいは配管内から剥離した微小なシリカスケールや錆など）を押し出しながら一次側へ流れ、前記第三排水ライン３５および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。すなわち、前記フィルタ３７は、洗浄水によって逆洗され、濾過能力が回復される。
The filter backwashing process is a process performed in place of the ejector backwashing process in the first embodiment. In the filter backwashing step, as shown in FIG. 7, the first on-off
前記フィルタ逆洗工程において、前記フィルタ３７の二次側へ供給される洗浄水は、一の網目内を通過するときの流速０．１〜４m／秒の範囲になるように設定されていることが好ましい。洗浄水の流速が０．１m／秒未満のときには、網目内に捕捉された異物を除
去するための十分な剪断力が得られない可能性がある。逆に、洗浄水の流速が４m／秒を超えるときは、前記フィルタ３７を形成する前記スクリーン材の網目が変形し、濾過能力が低下するおそれがある。また、洗浄水の使用量は、前記フィルタ３７の保有水量の５〜２０００倍量を確保するよう設定されていることが好ましい。洗浄水の使用量が５倍量未満のときは、除去した異物が残留するおそれがある。逆に、洗浄水の使用量が２０００倍量を超えるときは、過剰な洗浄水の使用により、ランニングコストが増加する可能性がある。そして、前記フィルタ逆洗工程が終了すると、前記補水工程を実施する。この終了の検知は、前記フィルタ逆洗工程を開始してから所定時間が経過したこと，所定量の洗浄水が供給されたこと，あるいは前記フィルタ３７の一次側と二次側の圧力差が所定値に達したことなど、いずれに基づいて行ってもよい。
In the filter backwashing step, the wash water supplied to the secondary side of the
第二実施形態の前記イオン交換装置１では、前記フィルタ逆洗工程を前記補水工程の直前に実施するようにしているが、他の工程，たとえば前記逆洗工程や前記再生工程の直前に実施することもできる。ここで、前記フィルタ３７の濾過能力を維持し、前記第一エゼクタ２１および前記第一オリフィス２０の詰まりをより効果的に予防する観点からは、前記フィルタ３７へ原水を通過させた前記再生工程および前記押出工程の後に前記フィルタ逆洗工程を実施し、捕捉された異物を速やかに除去しておくことが望ましい。また、前記フィルタ逆洗工程は、必ずしも前記再生作動ごとに実施しなくてもよく、たとえば所定の再生回数に達したときや、前記樹脂筒７への積算通水量が所定量に達したときにのみ実施することもできる。
In the
以上の第二実施形態によれば、人手による点検や清掃を行うことなく、異物によるエゼクタの詰まりを予防することができる並流再生式のイオン交換装置を実現することができる。この結果、再生作動において、再生液が安定して生成されるとともに、この再生液がイオン交換樹脂へ確実に供給される。したがって、所定の品質の処理水を需要箇所へ継続して供給することができるのみならず、イオン交換装置の保守管理に要する負担も軽減される。 According to the second embodiment described above, it is possible to realize a cocurrent regeneration type ion exchange device that can prevent the ejector from being clogged with foreign substances without performing manual inspection and cleaning. As a result, in the regeneration operation, the regeneration solution is stably generated, and the regeneration solution is reliably supplied to the ion exchange resin. Therefore, not only can the treated water of a predetermined quality be continuously supplied to the demand point, but also the burden required for maintenance management of the ion exchange apparatus is reduced.
（第三実施形態）
つぎに、この発明の第三実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。図９は、第三実施形態に係るイオン交換装置の概略構成図を示している。第三実施形態に係るイオン交換装置は、前記第一実施形態の変形例であって、並向流再生方式に替えて対向流再生方式により再生を行うように構成したものである。図９において、前記第一実施形態および前記第二実施形態と同一の符号は、同一の部材を示しており、その詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 9 shows a schematic configuration diagram of an ion exchange apparatus according to the third embodiment. The ion exchange apparatus according to the third embodiment is a modification of the first embodiment, and is configured to perform regeneration by a counter flow regeneration method instead of the co-current regeneration method. In FIG. 9, the same reference numerals as those in the first embodiment and the second embodiment denote the same members, and detailed description thereof will be omitted.
第三実施形態に係るイオン交換装置３８において、前記第三開閉弁１７の上流側の前記バイパスライン１６は、前記第二開閉弁１５の上流側の前記処理水ライン１２と前記再生液調製ライン１８で接続されている。この再生液調製ライン１８には、前記バイパスライン１６側から順に前記第四開閉弁１９，前記第一オリフィス２０および前記第一エゼクタ２１が設けられている。また、前記第一オリフィス２０と前記第一エゼクタ２１の間の前記再生液調製ライン１８は、前記第一開閉弁１４の下流側の前記原水ライン９と分岐ライン３９で接続されている。この分岐ライン３９には、前記原水ライン９側から順に第九開閉弁４０および第三オリフィス４１が設けられている。ここにおいて、前記第三オリフィス４１は、後述する再生工程および押出工程において、前記陽イオン交換樹脂６の流動を抑制するために供給する原水を所定範囲の流量に調節するためのものである。
In the
前記蓋部材８には、再生作動時に導入された再生液を前記樹脂筒７外へ案内する排水路（符号省略）が形成されており、この排水路の入口には、再生液を前記陽イオン交換樹脂６の充填層の表面付近で回収する回収パイプ４２が接続されている。この回収パイプ４２
の先端部には、前記陽イオン交換樹脂６の流出を防止する第二スクリーン部材４３が装着されている。一方、前記排水路の出口は、前記第六開閉弁３１の下流側の前記第一排水ライン３０と第四排水ライン４４で接続されており、この第四排水ライン４４には、第十開閉弁４５が設けられている。
The
A
以下、第三実施例形態に係る前記イオン交換装置３８の通水作動および再生作動について、図１０〜図１６を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, the water flow operation and the regeneration operation of the
前記通水作動では、図１０に示すように、前記制御器（図示省略）からの指令信号により、前記第一開閉弁１４および前記第二開閉弁１５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１，前記第七開閉弁３３，前記第八開閉弁３６，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる水道水，地下水，工業用水などの原水は、まず前記ストレーナ１３で固形物が除去されたのち、前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この原水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で流れる過程で硬度分がナトリウムイオンへ置換され、軟水化される。前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した軟水は、前記第一スクリーン部材１１，前記集水パイプ１０および前記処理水ライン１２を介して排出され、需要箇所へ供給される。そして、所定量の軟水を採取することにより、前記陽イオン交換樹脂６が硬度分を置換できなくなると、前記再生作動を実施する。
In the water flow operation, as shown in FIG. 10, the first on-off
前記再生作動は、前記第一実施形態と同様、逆洗工程，再生工程，押出工程，洗浄工程，エゼクタ逆洗工程および補水工程をこの順で行う。 In the regeneration operation, as in the first embodiment, a backwashing process, a regeneration process, an extrusion process, a cleaning process, an ejector backwashing process, and a water replenishing process are performed in this order.
前記逆洗工程では、図１１に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第二開閉弁１５，前記第三開閉弁１７および前記第七開閉弁３３は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１，前記第八開閉弁３６，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、前記バイパスライン１６，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この原水は、前記樹脂筒７内を上昇流で流れ、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を展開させながら、堆積した懸濁物質や破砕などによって生じた微細樹脂を洗い流す。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した原水は、前記樹脂筒７から排出されたのち、前記原水ライン９の一部および前記第二排水ライン３２を介して前記第一排水ライン３０から系外へ排出される。前記逆洗工程を開始して所定時間が経過すると、前記再生工程へ移行する。
In the backwashing step, as shown in FIG. 11, the second on-off
前記再生工程では、図１２に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第六開閉弁３１および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、希釈水として、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の一次側へ供給される。前記第一エゼクタ２１において、前記第一ノズル部２２の吐出側で負圧が発生すると、前記再生剤供給ライン２４内も負圧となり、前記フロート２７と連動する前記弁体２８が下降する。この結果、前記再生剤タンク４内の再生剤原液が前記再生剤供給ライン２４を介して吸引可能となり、前記第一エゼクタ２１内では、再生剤原液が原水で所定濃度まで希釈され、再生液が調製される。前記第一エゼクタ２１からの再生液は、前記再生液調製ライン１８，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この再生液は、前記陽イオン交換樹脂６の充填
層を上昇流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を再生させる。すなわち、第三実施形態では、前記陽イオン交換樹脂６の充填層に対して向流再生（counter-flow regeneration）が行われる。また、前記再生工程中は、前記第一エゼクタ２１の一次側で分岐した原水の一部が前記分岐ライン３９および前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この下降流の原水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下向きに押圧し、上昇流の再生液によって前記陽イオン交換樹脂６が展開および流動することを抑制する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液および前記樹脂筒７内の上部へ供給された原水は、前記第二スクリーン部材４３および前記回収パイプ４２を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記第四排水ライン４４および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。ここにおいて、前記再生剤タンク４内の再生剤原液が所定水位まで消費されると、前記中空ボール２９が前記再生剤供給ライン２４の開口部へ移動し、再生剤原液およびエアの吸引を遮断する。そして、前記再生工程を開始して所定時間が経過すると、前記押出工程へ移行する。
In the regeneration step, as shown in FIG. 12, in response to a command signal from the controller, the third on-off
前記押出工程では、図１３に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、押出水として、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の一次側へ供給される。このとき、前記第一エゼクタ２１における再生剤原液の吸引は、停止されている。前記第一エゼクタ２１からの原水は、前記再生液調製ライン１８，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この原水は、再生液を押し出しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を上昇流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を引き続き再生させる。また、前記押出工程中は、前記第一エゼクタ２１の一次側で分岐した原水の一部が前記分岐ライン３９および前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この下降流の原水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下向きに押圧し、上昇流の原水によって前記陽イオン交換樹脂６が展開および流動することを抑制する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液および原水は、前記第二スクリーン部材４３および前記回収パイプ４２を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記第四排水ライン４４および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。前記押出工程を開始して所定時間が経過すると、前記洗浄工程へ移行する。
In the extruding step, as shown in FIG. 13, the third on-off
前記洗浄工程では、図１４に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７および前記第六開閉弁３１は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第七開閉弁３３，前記第八開閉弁３６，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、前記樹脂筒７内の上部へ供給され、残留している再生液を洗い流しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した原水は、前記第一スクリーン部材１１および前記集水パイプ１０を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記処理水ライン１２の一部および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。前記洗浄工程を開始して所定時間が経過すると、前記エゼクタ逆洗工程を実施する。
In the cleaning step, as shown in FIG. 14, the first on-off
前記エゼクタ逆洗工程では、図１５に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７，前記第八開閉弁３６および前記第九開閉弁４０は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１，前記第七開閉弁３３および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。まず、前記原水ライン９を流れる原水は、洗浄水と
して、前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この洗浄水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過したのち、前記第一スクリーン部材１１，前記集水パイプ１０，前記処理水ライン１２の一部および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の二次側へ供給される。さらに、前記原水ライン９を流れる原水は、洗浄水として、前記分岐ライン３９を介して前記第三オリフィス４１の二次側へも供給される。そして、これらの洗浄水は、前記第一エゼクタ２１の内部流路（符号省略），前記第一ノズル部２２，前記第一オリフィス２０および前記第三オリフィス４１に付着した異物（たとえば、原水に由来する砂やゴミ，あるいは配管内から剥離した微小なシリカスケールや錆など）を押し出しながら一次側へ流れ、前記第三排水ライン３５および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。すなわち、前記第一エゼクタ２１，前記第一オリフィス２０および前記第三オリフィス４１は、洗浄水によって逆洗され、それぞれの内部が清浄な状態に回復される。ここにおいて、前記第一エゼクタ２１の二次側へ供給される洗浄水の流速および使用量は、前記第一実施形態と同様な値に設定される。そして、前記エゼクタ逆洗工程が終了すると、前記補水工程を実施する。この終了の検知は、前記エゼクタ逆洗工程を開始してから所定時間が経過したこと，所定量の洗浄水が供給されたこと，あるいは前記第一エゼクタ２１の一次側と二次側の圧力差が所定値に達したことなど、いずれに基づいて行ってもよい。
In the ejector backwashing step, as shown in FIG. 15, the first on-off
前記補水工程では、図１６に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７および前記第五開閉弁２５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第六開閉弁３１，前記第七開閉弁３３，前記第八開閉弁３６，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、補給水として、前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この補給水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過して軟水化され、前記第一スクリーン部材１１，前記集水パイプ１０，前記処理水ライン１２の一部および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の二次側へ供給される。前記第一エゼクタ２１からの補給水は、前記再生剤供給ライン２４を介して前記再生剤タンク４内へ供給される。また、前記再生剤タンク４内では、水位の上昇にともなって前記フロート２７と連動する前記弁体２８が上昇し、所定水位で補給水の供給を遮断する。そして、補給された軟水は、前記再生剤タンク４内に貯蔵されている前記固形塩２６を溶解させ、再生剤原液を生成する。前記補水工程が終了すると、再び前記通水作動を実施する。
In the water replenishing step, as shown in FIG. 16, the first on-off
ところで、前記再生作動中は、前記樹脂筒７を迂回した原水が需要箇所の要求に応じて供給される。前記再生作動中には、前記第三開閉弁１７が常に開状態に設定されているので、前記第一開閉弁１４の上流側の前記原水ライン９を流れる原水は、前記バイパスライン１６を介して前記第二開閉弁１５の下流側の前記処理水ライン１２へ供給される。この結果、前記再生作動中においても、需要箇所では水を使用することが可能になっている。
By the way, during the regeneration operation, raw water that bypasses the
第三実施形態の前記イオン交換装置３８では、前記エゼクタ逆洗工程を前記補水工程の直前に実施するようにしているが、他の工程，たとえば前記逆洗工程や前記再生工程の直前に実施することもできる。ここで、前記第一エゼクタ２１，前記第一オリフィス２０および前記第三オリフィス４１の詰まりをより効果的に予防する観点からは、前記第一エゼクタ２１へ原水を通過させた前記再生工程および前記押出工程の後に前記エゼクタ逆洗工程を実施し、付着した異物を速やかに除去しておくことが望ましい。また、前記エゼクタ逆洗工程は、必ずしも前記再生作動ごとに実施しなくてもよく、たとえば所定の再生回数に達したときや、前記樹脂筒７への積算通水量が所定量に達したときにのみ実施することもできる。
In the
以上の第三実施形態によれば、人手による点検や清掃を行うことなく、異物によるエゼ
クタの詰まりを予防することができる向流再生式のイオン交換装置を実現することができる。この結果、再生作動において、再生液が安定して生成されるとともに、この再生液がイオン交換樹脂へ確実に供給される。したがって、所定の品質の処理水を需要箇所へ継続して供給することができるのみならず、イオン交換装置の保守管理に要する負担も軽減される。
According to the third embodiment described above, it is possible to realize a countercurrent regeneration type ion exchange device that can prevent the ejector from being clogged with foreign substances without performing manual inspection and cleaning. As a result, in the regeneration operation, the regeneration solution is stably generated, and the regeneration solution is reliably supplied to the ion exchange resin. Therefore, not only can the treated water of a predetermined quality be continuously supplied to the demand point, but also the burden required for maintenance management of the ion exchange apparatus is reduced.
（第四実施形態）
つぎに、この発明の第四実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。第四実施形態に係るイオン交換装置３８は、前記第三実施形態の変形例であって、図９に破線で示すように、前記第一オリフィス２０の一次側，すなわち前記第一エゼクタ２１の一次側に前記フィルタ３７を設けた構成としている。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. An
以下、第四実施形態に係る前記イオン交換装置３８の通水作動および再生作動（すなわち、逆洗工程，再生工程，押出工程，洗浄工程，フィルタ逆洗工程および補水工程）について、図１０〜図１６を参照して説明する。ここで、前記通水作動（図１０），前記逆洗工程（図１１），前記洗浄工程（図１４）および前記補水工程（図１６）は、前記第三実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the water flow operation and the regeneration operation (that is, the backwashing process, the regeneration process, the extrusion process, the washing process, the filter backwashing process, and the water replenishment process) of the
前記再生工程では、図１２に示すように、前記制御器（図示省略）からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第六開閉弁３１および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１および前記第三オリフィス４１の一次側へそれぞれ供給される。この際、原水中の異物は、前記フィルタ３７で捕捉され、前記第一エゼクタ２１の内部流路（符号省略），前記第一ノズル部２２，前記第一オリフィス２０および前記第三オリフィス４１が清浄な状態に維持される。前記第一エゼクタ２１で調製された再生液は、前記再生液調製ライン１８，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この再生液は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を上昇流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を再生させる。一方、前記第三オリフィス４１からの原水は、前記分岐ライン３９および前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給され、その水流により前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下向きに押圧する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液および前記樹脂筒７内の上部へ供給された原水は、前記第二スクリーン部材４３および前記回収パイプ４２を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記第四排水ライン４４および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。
In the regeneration step, as shown in FIG. 12, in response to a command signal from the controller (not shown), the third on-off
前記押出工程では、図１３に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１および前記第三オリフィス４１の一次側へそれぞれ供給される。この際、原水中の異物は、前記フィルタ３７で捕捉され、前記第一エゼクタ２１の内部流路，前記第一ノズル部２２，前記第一オリフィス２０および前記第三オリフィス４１が清浄な状態に維持される。前記第一エゼクタ２１からの原水は、前記再生液調製ライン１８，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この原水は、再生液を押し出しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を上昇流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を引き続き再生させる。一方、前記第三オリフィス４１からの原水は、前記分岐ライン３９お
よび前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給され、その水流により前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下向きに押圧する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液および原水は、前記第二スクリーン部材４３および前記回収パイプ４２を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記第四排水ライン４４および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。
In the extruding step, as shown in FIG. 13, the third on-off
前記フィルタ逆洗工程は、前記第三実施形態におけるエゼクタ逆洗工程に替えて行う処理である。前記フィルタ逆洗工程では、図１５に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７，前記第八開閉弁３６および前記第九開閉弁４０は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１，前記第七開閉弁３３および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。まず、前記原水ライン９を流れる原水は、洗浄水として、前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この洗浄水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過したのち、前記第一スクリーン部材１１，前記集水パイプ１０，前記処理水ライン１２の一部および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の二次側へ供給される。さらに、前記原水ライン９を流れる原水は、洗浄水として、前記分岐ライン３９を介して前記第三オリフィス４１の二次側へも供給され、前記第一エゼクタ２１を通過した洗浄水と合流する。そして、この洗浄水は、前記フィルタ３７に捕捉された異物（たとえば、原水に由来する砂やゴミ，あるいは配管内から剥離した微小なシリカスケールや錆など）を押し出しながら一次側へ流れ、前記第三排水ライン３５および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。すなわち、前記フィルタ３７は、洗浄水によって逆洗され、濾過能力が回復される。ここにおいて、前記フィルタ３７の二次側へ供給される洗浄水の流速および使用量は、前記第二実施形態と同様な値に設定される。
The filter backwashing process is a process performed in place of the ejector backwashing process in the third embodiment. In the filter backwashing step, as shown in FIG. 15, the first on-off
第四実施形態の前記イオン交換装置３８では、前記フィルタ逆洗工程を前記補水工程の直前に実施するようにしているが、他の工程，たとえば前記逆洗工程や前記再生工程の直前に実施することもできる。ここで、前記フィルタ３７の濾過能力を維持し、前記第一エゼクタ２１，前記第一オリフィス２０および前記第三オリフィス４１の詰まりをより効果的に予防する観点からは、前記フィルタ３７へ原水を通過させた前記再生工程および前記押出工程の後に前記フィルタ逆洗工程を実施し、捕捉された異物を速やかに除去しておくことが望ましい。また、前記フィルタ逆洗工程は、必ずしも前記再生作動ごとに実施しなくてもよく、たとえば所定の再生回数に達したときや、前記樹脂筒７への積算通水量が所定量に達したときにのみ実施することもできる。
In the
以上の第四実施形態によれば、人手による点検や清掃を行うことなく、異物によるエゼクタの詰まりを予防することができる向流再生式のイオン交換装置を実現することができる。この結果、再生作動において、再生液が安定して生成されるとともに、この再生液がイオン交換樹脂へ確実に供給される。したがって、所定の品質の処理水を需要箇所へ継続して供給することができるのみならず、イオン交換装置の保守管理に要する負担も軽減される。 According to the fourth embodiment described above, it is possible to realize a countercurrent regeneration type ion exchange device that can prevent the ejector from being clogged with foreign substances without performing manual inspection and cleaning. As a result, in the regeneration operation, the regeneration solution is stably generated, and the regeneration solution is reliably supplied to the ion exchange resin. Therefore, not only can the treated water of a predetermined quality be continuously supplied to the demand point, but also the burden required for maintenance management of the ion exchange apparatus is reduced.
（第五実施形態）
つぎに、この発明の第五実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１７は、第五実施形態に係るイオン交換装置の概略構成図を示している。第五実施形態に係るイオン交換装置は、前記第一実施形態および前記第三実施形態の変形例であって、並向流再生方式または対向流再生方式に替えて両側再生方式，すなわちイオン交換樹脂層の両端部から再生液を接触させる方式により再生を行うように構成したものである。図１７において、前記第一実施形態，前記第二実施形態，前記第三実施形態および前記第四実施形態と同一の符号は、同一の部材を示しており、その詳細な説明は省略する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 17 shows a schematic configuration diagram of an ion exchange apparatus according to the fifth embodiment. The ion exchange device according to the fifth embodiment is a modification of the first embodiment and the third embodiment, and is a double-sided regeneration method, that is, an ion exchange resin, instead of the cocurrent flow regeneration method or the counterflow regeneration method. Regeneration is performed by a method in which a regeneration solution is brought into contact with both ends of the layer. In FIG. 17, the same reference numerals as those in the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment denote the same members, and detailed descriptions thereof are omitted.
第五実施形態に係るイオン交換装置４６において、前記第三開閉弁１７の上流側の前記バイパスライン１６は、前記第二開閉弁１５の上流側の前記処理水ライン１２と前記再生液調製ライン１８で接続されている。この再生液調製ライン１８には、前記バイパスライン１６側から順に前記第四開閉弁１９，前記第一オリフィス２０および前記第一エゼクタ２１が設けられている。また、前記第一オリフィス２０と前記第一エゼクタ２１の間の前記再生液調製ライン１８は、前記第一開閉弁１４の下流側の前記原水ライン９と前記分岐ライン３９で接続されている。この分岐ライン３９には、前記原水ライン９側から順に前記第九開閉弁４０および第二エゼクタ４７が設けられている。そして、前記第二エゼクタ４７は、流れ方向の断面積を急縮小させる第二ノズル部４８を有している。
In the
前記蓋部材８には、再生作動時に導入された再生液を前記樹脂筒７外へ案内する排水路（符号省略）が形成されており、この排水路の入口には、再生液を前記陽イオン交換樹脂６の充填層高さの中央部付近で回収する前記回収パイプ４２が接続されている。この回収パイプ４２の先端部には、前記陽イオン交換樹脂６の流出を防止する前記第二スクリーン部材４３が装着されている。すなわち、前記第二スクリーン部材４３は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層高さの中央部付近に配置されている。一方、前記排水路の出口は、前記第六開閉弁の下流側の前記第一排水ライン３０と前記第四排水ライン４４で接続されており、この第四排水ライン４４には、前記第十開閉弁４５が設けられている。
The
以下、第五実施例形態に係る前記イオン交換装置４６の通水作動および再生作動について、図１８〜図２４を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, the water flow operation and the regeneration operation of the
前記通水作動では、図１８に示すように、前記制御器（図示省略）からの指令信号により、前記第一開閉弁１４および前記第二開閉弁１５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１，前記第七開閉弁３３，前記第八開閉弁３６，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる水道水，地下水，工業用水などの原水は、まず前記ストレーナ１３で固形物が除去されたのち、前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この原水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で流れる過程で硬度分がナトリウムイオンへ置換され、軟水化される。前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した軟水は、前記第一スクリーン部材１１，前記集水パイプ１０および前記処理水ライン１２を介して排出され、需要箇所へ供給される。そして、所定量の軟水を採取することにより、前記陽イオン交換樹脂６が硬度分を置換できなくなると、前記再生作動を実施する。
In the water flow operation, as shown in FIG. 18, the first on-off
前記再生作動は、前記第一実施形態および前記第三実施形態と同様、逆洗工程，再生工程，押出工程，洗浄工程，エゼクタ逆洗工程および補水工程をこの順で行う。 In the regeneration operation, as in the first embodiment and the third embodiment, a backwashing process, a regeneration process, an extrusion process, a cleaning process, an ejector backwashing process, and a water replenishment process are performed in this order.
前記逆洗工程では、図１９に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第二開閉弁１５，前記第三開閉弁１７および前記第七開閉弁３３は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１，前記第八開閉弁３６，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、前記バイパスライン１６，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この原水は、前記樹脂筒７内を上昇流で流れ、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を展開させながら、堆積した懸濁物質や破砕などによって生じた微細樹脂を洗い流す。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した原水は、前記樹脂筒７から排出されたのち、前記原水ライン９の一部および前記第二排水ライン３２を介して前記第一排水ライン３０から系外へ排出される。前記逆洗工程を開始して所
定時間が経過すると、前記再生工程へ移行する。
In the backwashing process, as shown in FIG. 19, the second on-off
前記再生工程では、図２０に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第六開閉弁３１および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、希釈水として、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記各エゼクタ２１，４６の一次側へそれぞれ供給される。前記各エゼクタ２１，４７において、前記各ノズル部２２，４８の吐出側で負圧が発生すると、前記再生剤供給ライン２４内も負圧となり、前記フロート２７と連動する前記弁体２８が下降する。この結果、前記再生剤タンク４内の再生剤原液が前記再生剤供給ライン２４を介して吸引可能となり、前記各エゼクタ２１，４７内では、それぞれ再生剤原液が原水で所定濃度まで希釈され、再生液が調製される。前記第一エゼクタ２１からの再生液は、前記再生液調製ライン１８，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この再生液は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を上昇流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を再生させる。一方、前記第二エゼクタ４７からの再生液は、前記分岐ライン３９および前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この再生液は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を再生させる。すなわち、第五実施形態では、前記陽イオン交換樹脂６の充填層に対して分流再生（split-flow regeneration）が行われる。この際、下降流の再生液は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下向きに押圧し、上昇流の再生液によって前記陽イオン交換樹脂６が展開および流動することを抑制する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液は、前記第二スクリーン部材４３および前記回収パイプ４２を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記第四排水ライン４４および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。ここにおいて、前記再生剤タンク４内の再生剤原液が所定水位まで消費されると、前記中空ボール２９が前記再生剤供給ライン２４の開口部へ移動し、再生剤原液およびエアの吸引を遮断する。そして、前記再生工程を開始して所定時間が経過すると、前記押出工程へ移行する。
In the regeneration step, as shown in FIG. 20, in response to a command signal from the controller, the third on-off
前記押出工程では、図２１に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、押出水として、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記各エゼクタ２１，４７の一次側へそれぞれ供給される。このとき、前記各エゼクタ２１，４７における再生剤原液の吸引は、停止されている。前記第一エゼクタ２１からの原水は、前記再生液調製ライン１８，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この原水は、再生液を押し出しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を上昇流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を引き続き再生させる。一方、前記第二エゼクタ４７からの原水は、前記分岐ライン３９および前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この原水は、再生液を押し出しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を引き続き再生させる。この際、下降流の原水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下向きに押圧し、上昇流の原水によって前記陽イオン交換樹脂６が展開および流動することを抑制する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液および原水は、前記第二スクリーン部材４３および前記回収パイプ４２を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記第四排水ライン４４および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。前記押出工程を開始して所定時間が経過すると、前記洗浄工程へ移行する。
In the extruding step, as shown in FIG. 21, the third on-off
前記洗浄工程では、図２２に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７および前記第六開閉弁３１は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第七開閉弁３３，前記第八開閉弁３６，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、前記樹脂筒７内の上部へ供給され、残留している再生液を洗い流しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した原水は、前記第一スクリーン部材１１および前記集水パイプ１０を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記処理水ライン１２の一部および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。前記洗浄工程を開始して所定時間が経過すると、前記エゼクタ逆洗工程を実施する。
In the cleaning step, as shown in FIG. 22, the first on-off
前記エゼクタ逆洗工程では、図２３に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７，前記第八開閉弁３６および前記第九開閉弁４０は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１，前記第七開閉弁３３および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。まず、前記原水ライン９を流れる原水は、洗浄水として、前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この洗浄水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過したのち、前記第一スクリーン部材１１，前記集水パイプ１０，前記処理水ライン１２の一部および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の二次側へ供給される。さらに、前記原水ライン９を流れる原水は、洗浄水として、前記分岐ライン３９を介して前記第二エゼクタ４７の二次側へも供給される。そして、これらの洗浄水は、前記各エゼクタ２１，４７の内部流路（それぞれ符号省略），前記各ノズル部２２，４８および前記第一オリフィス２０に付着した異物（たとえば、原水に由来する砂やゴミ，あるいは配管内から剥離した微小なシリカスケールや錆など）を押し出しながら一次側へ流れ、前記第三排水ライン３５および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。すなわち、前記各エゼクタ２１，４７および前記第一オリフィス２０は、洗浄水によって逆洗され、それぞれの内部が清浄な状態に回復される。ここにおいて、前記各エゼクタ２１，４７の二次側へ供給される洗浄水の流速および使用量は、それぞれ前記第一実施形態および前記第三実施形態と同様な値に設定される。そして、前記エゼクタ逆洗工程が終了すると、前記補水工程を実施する。この終了の検知は、前記エゼクタ逆洗工程を開始してから所定時間が経過したこと，所定量の洗浄水が供給されたこと，あるいは前記各エゼクタ２１，４７の一次側と二次側の圧力差が所定値に達したことなど、いずれに基づいて行ってもよい。
In the ejector backwashing step, as shown in FIG. 23, the first on-off
前記補水工程では、図２４に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７および前記第五開閉弁２５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第六開閉弁３１，前記第七開閉弁３３，前記第八開閉弁３６，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、補給水として、前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この補給水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過して軟水化され、前記第一スクリーン部材１１，前記集水パイプ１０，前記処理水ライン１２の一部および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の二次側へ供給される。前記第一エゼクタ２１からの補給水は、前記再生剤供給ライン２４を介して前記再生剤タンク４内へ供給される。また、前記再生剤タンク４内では、水位の上昇にともなって前記フロート２７と連動する前記弁体２８が上昇し、所定水位で補給水の供給を遮断する。そして、補給された軟水は、前記再生剤タンク４内に貯蔵されている前記固形塩２６を溶解させ、再生剤原液を生成する。前記補水工程が終了すると、再び前記通水作動を実施する。
In the water replenishment step, as shown in FIG. 24, the first on-off
ところで、前記再生作動中は、前記樹脂筒７を迂回した原水が需要箇所の要求に応じて供給される。前記再生作動中には、前記第三開閉弁１７が常に開状態に設定されているので、前記第一開閉弁１４の上流側の前記原水ライン９を流れる原水は、前記バイパスライン１６を介して前記第二開閉弁１５の下流側の前記処理水ライン１２へ供給される。この結果、前記再生作動中においても、需要箇所では水を使用することが可能になっている。
By the way, during the regeneration operation, raw water that bypasses the
第五実施形態の前記イオン交換装置４６では、前記エゼクタ逆洗工程を前記補水工程の直前に実施するようにしているが、他の工程，たとえば前記逆洗工程や前記再生工程の直前に実施することもできる。ここで、前記各エゼクタ２１，４７および前記第一オリフィス２０の詰まりをより効果的に予防する観点からは、前記各エゼクタ２１，４７へ原水を通過させた前記再生工程および前記押出工程の後に前記エゼクタ逆洗工程を実施し、付着した異物を速やかに除去しておくことが望ましい。また、前記エゼクタ逆洗工程は、必ずしも前記再生作動ごとに実施しなくてもよく、たとえば所定の再生回数に達したときや、前記樹脂筒７への積算通水量が所定量に達したときにのみ実施することもできる。
In the
以上の第五実施形態によれば、人手による点検や清掃を行うことなく、異物によるエゼクタの詰まりを予防することができる分流再生式のイオン交換装置を実現することができる。この結果、再生作動において、再生液が安定して生成されるとともに、この再生液がイオン交換樹脂へ確実に供給される。したがって、所定の品質の処理水を需要箇所へ継続して供給することができるのみならず、イオン交換装置の保守管理に要する負担も軽減される。 According to the fifth embodiment described above, it is possible to realize a shunt regeneration type ion exchange device that can prevent the ejector from being clogged with foreign substances without performing manual inspection and cleaning. As a result, in the regeneration operation, the regeneration solution is stably generated, and the regeneration solution is reliably supplied to the ion exchange resin. Therefore, not only can the treated water of a predetermined quality be continuously supplied to the demand point, but also the burden required for maintenance management of the ion exchange apparatus is reduced.
（第六実施形態）
つぎに、この発明の第六実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。第六実施形態に係るイオン交換装置４６は、前記第五実施形態の変形例であって、図１７に破線で示すように、前記第一オリフィス２０の一次側，すなわち前記第一エゼクタ２１および前記第二エゼクタ４７の一次側に前記フィルタ３７を設けた構成としている。図１７〜図２４において、前記第一実施形態，前記第二実施形態，前記第三実施形態，前記第四実施形態および前記第五実施形態と同一の符号は、同一の部材を示しており、その詳細な説明は省略する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. An
以下、第六実施形態に係る前記イオン交換装置３８の通水作動および再生作動（すなわち、逆洗工程，再生工程，押出工程，洗浄工程，フィルタ逆洗工程および補水工程）について、図１８〜図２４を参照して説明する。ここで、前記通水作動（図１８），前記逆洗工程（図１９），前記洗浄工程（図２２）および前記補水工程（図２４）は、前記第五実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the water flow operation and regeneration operation (that is, the backwashing process, the regeneration process, the extrusion process, the washing process, the filter backwashing process, and the water replenishment process) of the
前記再生工程では、図２０に示すように、前記制御器（図示省略）からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第六開閉弁３１および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記各エゼクタ２１，４７の一次側へそれぞれ供給される。この際、原水中の異物は、前記フィルタ３７で捕捉され、前記各エゼクタ２１，４７の内部流路（それぞれ符号省略），前記各ノズル部２２，４８および前記第一オリフィス２０が清浄な状態に維持される。前記第一エゼクタ２１で調製された再生液は、前記再生液調製ライン１８，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この再生液は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を上昇流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を再生させる。一方、前記第二エゼクタ４７で調製された再生液は、前記分岐ライン３９および前記原水ライン９の
一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この再生液は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を再生させる。この際、下降流の再生液は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下向きに押圧し、上昇流の再生液によって前記陽イオン交換樹脂６が展開および流動することを抑制する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液は、前記第二スクリーン部材４３および前記回収パイプ４２を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記第四排水ライン４４および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。
In the regeneration step, as shown in FIG. 20, in response to a command signal from the controller (not shown), the third on-off
前記押出工程では、図２１に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁１７，前記第四開閉弁１９，前記第九開閉弁４０および前記第十開閉弁４５は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁１４，前記第二開閉弁１５，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１および前記第八開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン９を流れる原水は、前記バイパスライン１６および前記再生液調製ライン１８を介して前記各エゼクタ２１，４７の一次側へそれぞれ供給される。この際、原水中の異物は、前記フィルタ３７で捕捉され、前記各エゼクタ２１，４７の内部流路，前記各ノズル部２２，４８および前記第一オリフィス２０が清浄な状態に維持される。前記第一エゼクタ２１からの原水は、前記再生液調製ライン１８，前記処理水ライン１２，前記集水パイプ１０および前記第一スクリーン部材１１を介して前記樹脂筒７内の下部へ供給される。この原水は、再生液を押し出しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を上昇流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を引き続き再生させる。一方、前記第二エゼクタ４７からの原水は、前記分岐ライン３９および前記原水ライン９の一部を介して前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この原水は、再生液を押し出しながら前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂６を引き続き再生させる。この際、下降流の原水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下向きに押圧し、上昇流の原水によって前記陽イオン交換樹脂６が展開および流動することを抑制する。そして、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を通過した再生液および原水は、前記第二スクリーン部材４３および前記回収パイプ４２を介して前記樹脂筒７から排出されたのち、前記第四排水ライン４４および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。
In the extruding step, as shown in FIG. 21, the third on-off
前記フィルタ逆洗工程は、前記第五実施形態におけるエゼクタ逆洗工程に替えて行う処理である。前記フィルタ逆洗工程では、図２３に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁１４，前記第三開閉弁１７，前記第八開閉弁３６および前記第九開閉弁４０は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁１５，前記第四開閉弁１９，前記第五開閉弁２５，前記第六開閉弁３１，前記第七開閉弁３３および前記第十開閉弁４５は、それぞれ閉状態に設定される。まず、前記原水ライン９を流れる原水は、洗浄水として、前記樹脂筒７内の上部へ供給される。この洗浄水は、前記陽イオン交換樹脂６の充填層を下降流で通過したのち、前記第一スクリーン部材１１，前記集水パイプ１０，前記処理水ライン１２の一部および前記再生液調製ライン１８を介して前記第一エゼクタ２１の二次側へ供給される。さらに、前記原水ライン９を流れる原水は、洗浄水として、前記再生液調製ライン１８の分岐経路を介して前記第二エゼクタ４７の二次側へも供給され、前記第一エゼクタ２１を通過した洗浄水と合流する。そして、この洗浄水は、前記フィルタ３７に捕捉された異物（たとえば、原水に由来する砂やゴミ，あるいは配管内から剥離した微小なシリカスケールや錆など）を押し出しながら一次側へ流れ、前記第三排水ライン３５および前記第一排水ライン３０を介して系外へ排出される。すなわち、前記フィルタ３７は、洗浄水によって逆洗され、濾過能力が回復される。ここにおいて、前記フィルタ３７の二次側へ供給される洗浄水の流速および使用量は、前記第二実施形態および前記第四実施形態と同様な値に設定される。
The filter backwashing process is a process performed in place of the ejector backwashing process in the fifth embodiment. In the filter backwashing step, as shown in FIG. 23, the first on-off
第六実施形態の前記イオン交換装置４６では、前記フィルタ逆洗工程を前記補水工程の直前に実施するようにしているが、他の工程，たとえば前記逆洗工程や前記再生工程の直
前に実施することもできる。ここで、前記フィルタ３７の濾過能力を維持し、前記各エゼクタ２１，４７および前記第一オリフィス２０の詰まりをより効果的に予防する観点からは、前記フィルタ３７へ原水を通過させた前記再生工程および前記押出工程の後に前記フィルタ逆洗工程を実施し、捕捉された異物を速やかに除去しておくことが望ましい。また、前記フィルタ逆洗工程は、必ずしも前記再生作動ごとに実施しなくてもよく、たとえば所定の再生回数に達したときや、前記樹脂筒７への積算通水量が所定量に達したときにのみ実施することもできる。
In the
以上の第六実施形態によれば、人手による点検や清掃を行うことなく、異物によるエゼクタの詰まりを予防することができる分流再生式のイオン交換装置を実現することができる。この結果、再生作動において、再生液が安定して生成されるとともに、この再生液がイオン交換樹脂へ確実に供給される。したがって、所定の品質の処理水を需要箇所へ継続して供給することができるのみならず、イオン交換装置の保守管理に要する負担も軽減される。 According to the sixth embodiment described above, it is possible to realize a shunt regeneration type ion exchange device that can prevent the ejector from being clogged with foreign substances without performing manual inspection and cleaning. As a result, in the regeneration operation, the regeneration solution is stably generated, and the regeneration solution is reliably supplied to the ion exchange resin. Therefore, not only can the treated water of a predetermined quality be continuously supplied to the demand point, but also the burden required for maintenance management of the ion exchange apparatus is reduced.
１ イオン交換装置
２１ 第一エゼクタ（エゼクタ）
３７ フィルタ
３８ イオン交換装置
４６ イオン交換装置
４７ 第二エゼクタ（エゼクタ）
1
37
Claims (2)
前記エゼクタの二次側から一次側へ洗浄水を流通させ、前記エゼクタを逆洗可能に構成したことを特徴とするイオン交換装置。 An ion exchange apparatus comprising an ejector that sucks a regenerant stock solution by a flow of dilution water and mixes the regenerant stock solution and the dilution water to generate a regenerative solution,
An ion exchange apparatus characterized in that washing water is circulated from a secondary side to a primary side of the ejector so that the ejector can be backwashed.
前記エゼクタの一次側にフィルタを設け、
前記フィルタの二次側から一次側へ洗浄水を流通させ、前記フィルタを逆洗可能に構成したことを特徴とするイオン交換装置。 An ion exchange apparatus comprising an ejector that sucks a regenerant stock solution by a flow of dilution water and mixes the regenerant stock solution and the dilution water to generate a regenerative solution,
Providing a filter on the primary side of the ejector;
An ion exchange apparatus characterized in that washing water is circulated from a secondary side to a primary side of the filter so that the filter can be backwashed.
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