JP2009039696A - 精製水製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原水を昇圧する第1の昇圧手段と、該第1の昇圧手段によって昇圧された原水を活性炭で濾過して残留塩素を除去する残留塩素除去手段と、残留塩素が除去された原水を昇圧する、前記第1の昇圧手段とは異なる第2の昇圧手段と、該第2の昇圧手段によって昇圧された原水をナノ濾過膜によって軟水化する軟水化手段と、軟水化された原水を逆浸透膜で濾過して精製水を得る精製手段とを具備することを特徴とする精製水製造装置。
【選択図】図1
Description
このような精製水を得るために、従来の精製水製造装置においては、活性炭を用いた前処理手段によって原水中の残留塩素を除去し、イオン交換樹脂を用いた前処理手段によって原水を軟水化し、さらに、原水を逆浸透膜(RO膜)モジュールに通水し、細菌類、不純物等を濾過することで精製水を製造している。
特に、夜間など精製水を製造しないときには、装置内の各所に滞留水が発生し、これらの問題が顕著となる。精製水を製造しないときに装置内の滞留水を抜液すれば、細菌の繁殖やエンドトキシンの発生を回避されるものの、イオン交換樹脂、逆浸透膜モジュールは、乾燥させると性能が低下する場合がある。
この装置は、原水タンク10から送水される原水を、原水ポンプ30で昇圧してから活性炭フィルタ60に供給し、原水中の残留塩素を除去する。そして、残留塩素が除去された原水を、ナノ濾過膜モジュール61に通水して軟水化し、かつ、下流への細菌とエンドトキシンの流入を防止する。そして、この軟水化された原水を、逆浸透膜モジュール12に供給して、細菌類、不純物等を濾過し、得られた精製水を精製水タンク13に貯留する。そして、貯留された精製水は、精製水送水ライン43を通じて提供される。
また、この装置は、精製水タンク13に貯留された精製水を逆浸透膜モジュール12の上流に返送する返送ライン74と、返送ライン74の途中で返送される精製水を一時貯留する薬液タンク兼一時貯留タンク63とを設け、精製水を製造しないときに逆浸透膜モジュール12の精製水を循環させることで、滞留水の発生による細菌の繁殖やエンドトキシンの発生を抑制している。
この特許文献1の精製水製造装置において、充分な量の軟水化された原水を得るためには、一定以上に昇圧した原水をナノ濾過膜モジュール61に供給することが必要である。このため、ナノ濾過膜モジュール61に供給される原水には、原水ポンプ30によって約0.6〜1.5MPa程度の圧力が掛けられる。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、装置内における原水や精製水の滞留が低減され、細菌の繁殖およびエンドトキシンの発生が抑えられると同時に、装置の維持管理が容易であり、かつ、得られる精製水の製造量を維持しつつ、活性炭の圧密化を防止することで活性炭フィルタの寿命を延命できる精製水製造装置を目的とする。
(1)原水を昇圧する第1の昇圧手段と、該第1の昇圧手段によって昇圧された原水を活性炭で濾過して残留塩素を除去する残留塩素除去手段と、残留塩素が除去された原水を昇圧する、前記第1の昇圧手段とは異なる第2の昇圧手段と、該第2の昇圧手段によって昇圧された原水をナノ濾過膜によって軟水化する軟水化手段と、軟水化された原水を逆浸透膜で濾過して精製水を得る精製手段とを具備することを特徴とする精製水製造装置。
(2)第1の昇圧手段が低圧ポンプであり、第2の昇圧手段が高圧ポンプである(1)に記載の精製水製造装置。
図1は、本発明の精製水製造装置の一例を示す概略構成図である。
この精製水製造装置は、水道などから供給される原水を貯留する原水タンク10と、原水タンク10から送られる原水中の残留塩素を除去する活性炭が収納された活性炭フィルタ60と、ナノ濾過膜エレメントが収納されたナノ濾過膜モジュール61(軟水化手段)と、軟水化された原水を逆浸透膜で濾過して精製水を得る、並列に配置された逆浸透膜モジュール12,12(精製手段)と、精製水を貯留する精製水タンク13と、精製水タンク13内の精製水を殺菌する紫外線ランプ14と、薬洗時に逆浸透膜モジュール12および精製水タンク13を洗浄・消毒する薬液を貯留する薬液タンク兼一時貯留タンク63とを具備する。
また、この精製水製造装置は、一端が精製水送水ライン43の送水ポンプ33と電動弁23との間から分岐し、他端が薬液タンク兼一時貯留タンク63に接続し、途中に電動弁83が設けられた精製水返送ライン74と、一端が薬液タンク兼一時貯留タンク63に接続し、他端が電動弁21と加圧ポンプ31との間の軟水移送ライン41に接続し、途中に電動弁29が設けられた薬液供給ライン48とを具備する。
なお、逆浸透膜モジュール12は、図1の例では2本を並列にして用いているが、必要な水量に応じた本数を用いればよい。
逆浸透膜50は、精製水製造装置で通常使用されている逆浸透膜を用いればよく、特に限定はされない。その材質としては、例えば、ポリアミド、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリアクリロニトリルなどが挙げられる。
第2の原水ポンプ34(第2の昇圧手段)としては、ナノ濾過膜モジュール61を透過することのできる圧力を原水に掛ける観点から、原水に1.0〜1.5MPa程度の圧力を掛けることのできる高圧ポンプが好ましく用いられる。高圧ポンプとしては、例えば、多段渦巻ポンプ、多段タービンポンプ、ダイヤフラムポンプ、プランジャーポンプなどを用いることができる。
加圧ポンプ31および送水ポンプ33としては、高圧ポンプが用いられる。加圧ポンプとして使用される高圧ポンプとしては、精製水製造装置で通常使用されているものであれば特に限定はされず、例えば、多段渦巻ポンプ、プランジャーポンプなどを用いることができる。
前記インターフェイス部は、各ラインに設けられたすべての弁、ポンプと処理部との間を電気的に接続するものである。
前記処理部は、カレンダータイマからの電気信号や処理部に入力された操作信号に基づいて、各ラインに設けられた弁の開閉およびポンプの運転の開始、停止を制御するものである。
また、制御部には、周辺機器として、入力装置、表示装置等が接続されるものとする。ここで、入力装置とは、ディスプレイタッチパネル、スイッチパネル、キーボードなどの入力デバイスのことをいい、表示装置とは、CRTや液晶表示装置のことをいう。
精製水を製造するときは、精製水排出ライン47の電動弁28、精製水返送ライン74の電動弁83、および薬液供給ライン48の電動弁29は閉じられ、その他の電動弁は開かれている。また、精製水の製造を開始するときには、軟水移送ライン41は、切替弁84によって第1の流路41aが選択され、濃縮水排出ライン44は、切替弁85によって第1の流路44aが選択されている。
第1の原水ポンプ32によって昇圧された原水は、活性炭フィルタ60に通される。活性炭フィルタ60にて原水中の残留塩素を除去された原水は、原水移送ライン70を通り、その途中に設けられた第2の原水ポンプ34によって、下流にあるナノ濾過膜を透過できる圧力にまでさらに昇圧される。第2の原水ポンプ34によって原水に掛けられる圧力は、約1.0〜1.5MPa程度が好ましい。圧力が前記範囲を超えると、ナノ濾過膜の強度低下の原因となる恐れがある。圧力が前記範囲を下回ると、原水がナノ濾過膜を透過しにくくなり、軟水化された原水の量が不充分となる。
第2の原水ポンプ34によって昇圧された原水は、ナノ濾過膜モジュール61に供給される。ナノ濾過膜モジュール61に供給された原水の一部は、ナノ濾過膜を透過して軟水化される。一方、ナノ濾過膜を透過しなかった残りの原水は濃縮水となり、一部の濃縮水は濃縮水排出ライン72から分岐した濃縮水返送ライン73を通って原水供給ライン40に戻されて原水として再利用され、残りの濃縮水は濃縮水排出ライン72を通って装置外に排出される。このとき、ナノ濾過膜モジュール61内の原水圧力の調整は、流量調整弁81によって行われる。
また、精製水タンク13に貯留された精製水は、常時駆動されている送水ポンプ33によって、精製水送水ライン43から取り出された後、精製水循環ライン46を経て精製水タンク13に返送されており、絶えず流動状態にある。さらに、精製水タンク13に貯留された精製水は、紫外線ランプ14によって、常時殺菌処理されている。
夜間、休日など精製水を使わない日時が設定された制御部のカレンダータイマからの停止信号、または利用者の停止操作に基づいて、制御部は、第1の原水ポンプ32および第2の原水ポンプ34の運転を停止し、原水供給ライン40の電動弁20、軟水移送ライン41の電動弁21、精製水送水ライン43の電動弁23および濃縮水排出ライン44の電動弁25を閉じて、精製水の製造を停止させる。
12 逆浸透膜モジュール(精製手段)
13 精製水タンク
32 第1の原水ポンプ(第1の昇圧手段)
34 第2の原水ポンプ(第2の昇圧手段)
50 逆浸透膜
60 活性炭フィルタ(残留塩素除去手段)
61 ナノ濾過膜モジュール(軟水化手段)
63 薬液タンク兼一時貯留タンク
Claims (2)
- 原水を昇圧する第1の昇圧手段と、該第1の昇圧手段によって昇圧された原水を活性炭で濾過して残留塩素を除去する残留塩素除去手段と、残留塩素が除去された原水を昇圧する、前記第1の昇圧手段とは異なる第2の昇圧手段と、該第2の昇圧手段によって昇圧された原水をナノ濾過膜によって軟水化する軟水化手段と、軟水化された原水を逆浸透膜で濾過して精製水を得る精製手段とを具備することを特徴とする精製水製造装置。
- 第1の昇圧手段が低圧ポンプであり、第2の昇圧手段が高圧ポンプである請求項1に記載の精製水製造装置。
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