JP2994611B2

JP2994611B2 - プール水の浄化方法

Info

Publication number: JP2994611B2
Application number: JP28679697A
Authority: JP
Inventors: 正松田; 新一石井; 和夫桑原; 明坂井
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JPH10121759A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遊泳プール中のプ
ール水の水質を、経済的な処理によって良好に保つため
の浄化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】遊泳プール中のプール水の水質について
は、法令による基準が設けられ、一定以上の水質となる
よう義務づけられている。しかしながら、プールの利用
者数や、各プールが採用するプール水の浄化システムに
より、その水質は大幅に異なっているのが実情である。

【０００３】プール水の浄化が不十分なプールに行く
と、目の病気をもらったり、いわゆるプール熱が出たり
する。また、このようなことが生じないように塩素消毒
を強くすると、遊泳者が水中で目を開けることができな
かったり、髪や水着の色が脱色されてしまうという問題
が生じた。

【０００４】また、プール水中に懸濁物質が多量に含ま
れていても必ずしも有害ではないが、水の透明度が低下
するため、遊泳者は感覚的な不快を感ずる。

【０００５】従来のプール水の浄化処理は、一般的には
プール水の一部をプール水循環処理設備へ導き、先ずヘ
アーキャッチャーでヘアーを除去し、次いで各種の濾過
機で処理した後、塩素殺菌してプールへ戻すことにより
実施していた。ここで用いられる濾過機としては、砂濾
過装置、ケイソウ土濾過装置、カートリッジ濾過装置等
が一般的に使用されてきた。

【０００６】しかしながら、これらの濾過機によるプー
ル水の浄化処理では、高々５μｍ程度までの粒径の粒子
しか除去できず、細菌類は勿論、水の透明度に大きな影
響をもつ０．０５〜５μｍ程度の粒径の微粒子について
は除去することができなかった。このために、プール水
の透明度を良好に保つためには、１日当りプール容量の
５〜１５％程度の新鮮水を補給してやる必要があった。
また、細菌類が全く除去できないために、塩素殺菌等を
強力に実施する必要があった。

【０００７】水中の細菌類や微粒子等を除去する濾過技
術としては、中空糸を用いた膜濾過や逆浸透膜を用いる
方法が知られているが、これらの処理技術を用いてプー
ルの循環水の全量を処理すると浄化コストが著しく上昇
するために、遊泳用のプール水の浄化方法としては実用
的ではなかった。

【０００８】一方、遊泳者の眼に対するプール水中の最
大の刺激物質がクロラミンであることは知られていた。
このクロラミンは、消毒剤の次亜塩素酸ソーダとプール
水中のアンモニアとの反応によって生成する物質である
が、プール水からこの物質を除去する適当な方法は知ら
れていなかった。例えば単に活性炭を使用してクロラミ
ンを吸着除去しようとすると、活性炭によりプール水中
の次亜塩素酸イオンが吸着されもしくは塩素イオンへ分
解されて消毒力がなくなるため、吸着剤として使用した
活性炭層が細菌類の繁殖の温床になりやすい。したがっ
て、プール水中のクロラミンが除去できても、活性炭層
を通過した処理水については、消毒剤を大量に供給して
消毒する必要が生じるため、活性炭を使用してプール水
中のクロラミンを除去することについては殆ど検討され
ていなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、プー
ルへの新鮮補給水の使用量を低減させることのできるプ
ール水の浄化方法を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、既存のプールの浄化
設備に、簡易な追加設備を付設することによってプール
水の水質を格段に向上させることのできるプール水の浄
化方法を提供することにある。

【００１１】本発明の更に他の目的は、遊泳用プールの
水質を、透明で、眼に対する刺激の少ない良好な水質に
保つための経済的な処理方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のプー
ル水の浄化方法は、プール中のプール水を、粗浄化処理
ラインで処理してプールへ戻す工程と、前記粗浄化処理
ラインで処理された処理水の一部を、多孔質中空糸濾過
膜を内蔵する中空糸濾過機を有する精密浄化処理ライン
へ導き、全プール水の０．３〜０．９倍容量／日の流量
で処理して高度浄化水としてプールへ戻す工程とを有す
ることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明のプール水の浄化方法を、
図１に示したフローシートに基づき説明する。

【００１４】本発明のプール水の浄化方法は、プール１
中のプール水を粗浄化処理ライン（Ａ）で処理してプー
ルへ戻す工程に、粗浄化処理ラインで処理した水（濾過
機通過後の処理水）の一部を、精密浄化処理ライン
（Ｂ）へ導き、ここで多孔質中空糸濾過膜を内蔵する中
空糸濾過機によって精密浄化処理を実施し、得られた高
度浄化水をプールに戻す工程が付加されて構成されてい
る。

【００１５】本発明における粗浄化処理ライン（Ａ）
は、通常はヘアーキャッチャー２と濾過機３とが配設さ
れてなるが、プールの浄化処理装置として従来から使用
されてきたどのような処理ラインであってもよい。した
がって、ヘアーキャッチャーおよび濾過機以外に従来公
知の各種処理手段が付設されてよく、例えば熱交換機、
殺菌手段、循環ポンプ等が付設されてもよい。図１の例
では、ポンプ４と消毒液を貯蔵する消毒液タンク５とが
付設されている。

【００１６】なお、ここでいうヘアーキャッチャーと
は、主に毛髪等を除去するためのストレーナーであり、
１ｍｍφ程度の孔径の穴を有するパンチングメタル製の
かごが代表的なものとして挙げられる。また、ここで用
いられる濾過機としては、砂濾過装置、ケイソウ土濾過
装置、カートリッジ濾過装置等が代表的なものとして挙
げられる。

【００１７】粗浄化処理ラインの流量としては、法令で
定められているプールの３倍容量／日以上であれば特に
制限はないが、通常は６〜１０倍容量／日程度が適当で
ある。

【００１８】本発明のプール水の浄化方法における精密
浄化処理ライン（Ｂ）においては、多孔質中空糸濾過膜
を内蔵する中空糸濾過機８による処理が実施され、得ら
れた高度浄化水がプールへ返送される。

【００１９】本発明の方法で用いる多孔質中空糸濾過膜
が内蔵された中空糸濾過機としては、各種のタイプのも
のが使用でき、特に限定されるものではないが、被処理
水を連続的に処理するのに適していることからクロスフ
ロー型の中空糸濾過機を用いるのが好ましい。特に好ま
しいクロスフロー型の中空糸濾過機としては、直管の両
端に被処理水の出入口が配置され、該直管内に直管とほ
ぼ平行に中空糸濾過膜が配設され、中空糸濾過膜で濾過
された透過水がこの直管の側面に接続する側管から取り
出される構造を有してなる、例えば図３および図４に示
される特開昭６１−２９１００８号および特開昭６２−
１３２５０３号に開示されたものが挙げられる。

【００２０】本発明の方法で用いる中空糸濾過機８に内
蔵される多孔質中空糸濾過膜としては、０．０５μｍ程
度までの粒径の微粒子が濾別でき、かつ単位膜面積当り
の処理流量が比較的大きくとれるポリオレフィン製の微
多孔質中空糸が適当であり、その代表的なものとして
は、ポリエチレン多孔質中空糸（ＥＨＦ、三菱レイヨン
（株）製）を挙げることができ、これを適宜親水化した
ものが用いられる。

【００２１】また、精密浄化処理ライン（Ｂ）には、ク
ロラミン除去手段を設けることもできる。クロラミン除
去手段としては、活性炭層７を用いるのが一般的であ
る。活性炭層７としては、水中のクロラミンを吸着除去
しうる性能を持つ活性炭が内蔵されているものであれ
ば、特に限定されずに各種の型式のものが使用できる。

【００２２】精密浄化処理ライン中における中空糸濾過
機８と活性炭層７の配置は、活性炭層で処理した水を中
空糸濾過機８へ導き処理するよう配置することが好まし
い。中空糸濾過機を活性炭層の後段に配置することによ
り、活性炭層で細菌類が繁殖した場合においても中空糸
濾過機で細菌類の透過が阻止でき、又、仮にプール中に
多量の次亜塩素酸ソーダが投入された場合にも活性炭層
で次亜塩素酸ソーダが除去されるため中空糸膜の劣化を
抑制することができる。

【００２３】本発明の方法において粗浄化処理ラインか
ら精密浄化処理ラインへ導く被処理水の量は、多ければ
多い程プール水の浄化を高度に実施できるが、余りに多
量にするのは、過大な精密濾過処理設備が必要となる
し、消毒液の使用量も増大するため適当ではない。その
ため、精密浄化処理ラインでの処理量は全プール水の
０．３〜０．９倍容量／日の流量とする。この程度の処
理流量でも、プール水中のクロラミン、細菌類、更には
０．０５〜５μｍ程度の粒径の微粒子を半減させること
ができる。

【００２４】精密浄化処理ラインへ導く被処理水は、粗
浄化処理ラインで予め処理されたもの（濾過機通過後の
処理水）が適当である。プール中のプール水を直接精密
濾過循環ラインに導いて処理することもできるが、この
場合は被処理水中の懸濁物質が多過ぎるので、中空糸濾
過機での中空糸濾過膜の目詰りが早期に生じやすい。精
密浄化処理ラインへ導かれた被処理水は通常の場合、先
ず活性炭層で処理され次いで中空糸濾過機で処理され
る。中空糸濾過機の非透過水は、原則的には排水として
系外に放流する。

【００２５】精密浄化処理ライン内の中空糸濾過機の配
設の態様としては、特に限定されるものではないが、図
２に示されるように、複数個のクロスフロー型の中空糸
濾過機８ａ〜８ｅを循環ポンプ９と共に直列に接続して
循環流路（Ｃ）を形成して、被処理水を循環させつつ処
理するのが好ましい。

【００２６】循環流路を形成する場合には、一つの循環
流路中に直列に接続して配設するクロスフロー型中空糸
濾過機の数としては、２〜１０基程度が適当であり、３
〜８基であることが好ましい。この程度の中空糸濾過機
の配設基数では、中空糸濾過膜の膜面積の関係から充分
な処理流量が得られない場合には、循環流路を並列に複
数配設することによって処理流量を増加させるのがよ
い。循環流路内の中空糸濾過機の配設基数が多過ぎる
と、循環流路の流路抵抗が大きくなるため好ましくな
い。

【００２７】循環流路における中空糸膜による濾過処理
を長時間継続して実施すると、循環流路内の非透過水が
濃縮されるとともに、被処理水中の懸濁物質がクロスフ
ロー型濾過機内の中空糸濾過膜の表面に付着堆積するた
め、処理効率が次第に低下し、得られる透過水の流量が
減少する。

【００２８】そこで、クロスフロー型の中空糸濾過機の
透過水の一部を、クロスフロー型濾過機の１以上に対し
て逆流させて供給することにより、クロスフロー型濾過
機内の中空糸濾過膜の外表面の付着堆積物を洗浄除去す
る操作（以下、この操作による洗浄を「逆洗」と略称す
る）を間欠的に実施することが好ましい。すなわち、濾
過実施時には、中空糸濾過膜の外部側を加圧にすること
により、被処理水を中空糸の中空部へ透過させ側管より
透過水を取り出していたが、逆洗時には、逆に透過水が
側管から中空糸の内部へ流れるよう逆洗コントロールバ
ルブ１０ａ〜１１ｅを作動させて（１０ａ〜１０ｅの一
個または二個を閉じ、対応する１１ａ〜１１ｅの一個ま
たは二個を開放する）、水流圧力を加えることにより、
中空糸外表面に付着していた堆積物を直管内へと洗い流
す。

【００２９】この逆洗操作は、直列に並べられた一部の
中空糸濾過機の逆洗時に、他の中空糸濾過機を濾過に使
用するようにしておけば、逆洗時であっても循環流路で
の処理容量は余り低下しない。すなわち、直列につない
だ中空糸濾過機の数が１０個以下であれば一度に一つま
たは二つの中空糸濾過機の逆洗を行ない、逆洗終了後あ
るいは更に所定の時間をおいた後、次の中空糸濾過機の
逆洗を行なうようにして全部の中空糸濾過機の逆洗が終
了した後に最初に逆洗を行った中空糸濾過機から順に逆
洗を繰返していけばよい。これにより逆洗時においても
処理能力をそれほど低下させることなく、各クロスフロ
ー型濾過機の濾過機能が順次回復でき、精密浄化処理ラ
インに常時十分な濾過機能を発揮させることができる。
逆洗は一度に２基のクロスフロー型濾過機に対して実施
してもよいが、一度に１基についてのみ実施する方が安
全な運転ができるので好ましい。

【００３０】逆洗を実施すると、中空糸外表面に付着し
ていた堆積物が直管内に放出されるので、循環流路内に
汚れが濃縮された逆洗排水が生じる。そこで、この洗浄
の実施に連動させて循環流路内に付設された排水口１２
を開放してこの逆洗排水を排出する。排水口の数は一つ
に限定されず、例えばクロスフロー型濾過機と同数設け
てもよい。排水口１２の開閉には、例えば排水口コント
ロールバルブを作動させればよい。

【００３１】循環流路が５基のクロスフロー型中空糸濾
過機を直列に接続して構成されている場合には、例えば
１０分おきに各２０秒間の逆洗をそれぞれの中空糸濾過
機に対して順次実施し、５０分で循環流路全体の逆洗の
１サイクルが完了するようにすることができる。この
際、逆洗コントロールバルブ１０ａ〜１１ｅを適宜作動
させることにより、通常は１基または２基の中空糸濾過
機の逆洗のみを実施し、残り中空糸濾過機については、
通常の膜濾過を継続して実施するのがよい。

【００３２】逆洗に際しての排水口１２の開閉は、逆洗
を行う中空糸濾過機８ａ〜８ｅから排水用分岐管までの
距離を考慮して、逆洗排水が排水用分岐管の近傍を通過
するのに合わせて排水コントロールバルブを開放し、逆
洗排水を排出すればよい。

【００３３】逆洗排水の排出量は、プールの０．００５
〜０．０２倍容量／日程度とするのが適当である。従来
の粗浄化処理ラインだけを有するプールの場合には、プ
ール水の透明度を良好に保つためには１日当りプール容
量の５〜１５％程度もの新鮮水を供給する必要があった
ことを勘案すると、この方法の場合には、新鮮補給水の
量を１／１０〜１／５程度に削減できる利点がある。例
えば粗浄化処理ラインの濾過機としてカートリッジフィ
ルターを用いた場合は、カートリッジフィルター自体の
逆洗を行なわないため上記中空糸濾過機の逆洗排水のみ
を排出すればよいが、珪藻土濾過機や砂濾過機を用いた
場合にはこれの洗浄に１日当りプール容量の１〜３％を
必要とする。したがって、新鮮補給水の量は、粗浄化処
理ライン中の濾過機として、カートリッジフィルターを
用いた場合には１／１０程度、珪藻土濾過機、砂濾過機
を用いた場合には１／５程度に削減できる。

【００３４】本発明の方法においては、粗浄化処理ライ
ンで処理された処理水の一部を所望により先ず活性炭層
で処理してクロラミンを吸着除去し、しかる後に中空糸
濾過機で懸濁粒子や細菌類の除去された高度浄化水を
得、この高度浄化水をプールへ返送する。

【００３５】

【発明の効果】本発明のプールの浄化方法によれば、従
来のプールの浄化設備に比較的簡易な追加設備を付設す
るだけで、プール水中の懸濁粒子や細菌類等を除去する
高度な浄化処理が経済的に実施でき、従来はプール水の
透明度を１５ｍ程度に保つのが困難だったものが２５ｍ
以上にすることができる。

【００３６】また、中空糸濾過機としてクロスフロー型
の濾過器を使用しかつ間欠的な逆洗方法を採用した場合
には、プールヘの新鮮補給水の量を従来の１／１０〜１
／５程度に削減することが可能である。

【００３７】また、プール水の浄化処理には向いていな
いと考えられていた活性炭による吸着浄化処理を、中空
糸濾過機による処理との併用と、プール循環処理水の一
部のみを活性炭層に導いて処理することとの組み合せに
より、プール水の浄化処理に活性炭処理を取り入れるこ
とが可能となり、これにより遊泳者の眼に対するプール
水中の最大の刺激物質であるクロラミンの濃度を大幅に
低減することができる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明のプール水の処理方法および装
置を実施例に従いより具体的に説明する。実施例１図２にフローシートを示したプール水の浄化設備により
プール水の浄化を実施した。

【００３９】プール１の容量は４００ｍ³で、粗浄化処
理ライン（Ａ）へはプール水を１００ｍ³／ｈｒの流量
で流した。ヘアーキャッチャー２は、孔径１ｍｍの円形
孔を多数設けた直径２００ｍｍφ、深さ３００ｍｍのス
テンレススチール製かごを用い、濾過機３には１００ｍ
³／ｈｒ処理用砂濾過機を用い、消毒液タンク５から
は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液１２ｗｔ％を０．３２
Ｌ／ｈｒの流量で供給した。また、濾過機３で濾過した
処理水の一部をポンプ６を介して８ｍ³／ｈｒの流量で
直径７００ｍｍの充填塔に石炭系活性炭を高さ１８００
ｍｍに充填した活性炭層７へ供給した。精密浄化処理ラ
イン内の循環流路（Ｃ）には、第３図に示した構造のク
ロスフロー型の中空糸濾過機８ａ〜８ｅを５基と循環ポ
ンプ９とを直列に接続して構成するとともに、このよう
な循環流路を３列並列に配設した（図２には、１つの循
環流路のみが図示されている）。各クロスフロー型の中
空糸濾過機の直管の内径は６．５ｃｍで、内部に配設さ
れた多孔質ポリエチレン中空糸濾過膜（三菱レイヨン
（株）製ＥＨＦ）の有効膜面積は１０ｍ²であった。

【００４０】精密浄化処理ラインの作動開始１時間後か
ら、各循環流路内のクロスフロー型濾過機一基に対し
て、側管から１．２ｍ³／ｈｒの流量で透過水を２０秒
間逆流させることにより逆洗を実施した。また、逆洗に
より生ずる逆洗排水が排水口の近傍を通過するのに合わ
せて排水口１２をコントロールバルブを作動させること
により開放して排出した。排水量は４ｔ／日であった。
１０分おきにそれぞれのクロスフロー型濾過機に対して
順次逆洗を実施し、５０分で一つの循環流路全体の逆洗
の１サイクルが完了するようにし、以降この逆洗操作を
継続させた。

【００４１】なお、プールへは、排出口から排出した逆
洗排水と同量の新鮮水を補給した。また、プールの遊泳
者は１日平均４００名であった。

【００４２】このようにしてプール水の浄化を１０日間
継続した後のプール水の水質を表１に示した。比較例１実施例１で使用したプールにおいて、粗浄化処理ライン
のみを作動させ、精密浄化処理ラインを作動させること
なくプール水の浄化処理を実施した。なお、プールへ
は、１日当り約５０ｍ³の新鮮水を補給するとともに、
同量のプール水を系外へ排出した。また、プールでの遊
泳者は１日平均４００名であり、消毒液の消費量は、
０．３５Ｌ／ｈｒであった。

【００４３】このようにしてプール水の浄化を１０日間
継続した後のプール水の水質を表１に示した。実施例２実施例１で使用したプール水の浄化システムにおいて、
精密浄化処理ラインから活性炭層を取り除いた精密浄化
処理ラインを用いたことを除いては、実施例１と全く同
様にしてプール水の浄化処理を実施した。

【００４４】なお、この例でもプールでの遊泳者は１日
平均４００名であつたが、消毒液の消費量は、０．３Ｌ
／ｈｒであった。このようにしてプール水の浄化を１０
日間継続した後のプール水の水質を表１に示した。

【００４５】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプール水の浄化方法の基本的な例を示
すフローシートである。

【図２】本発明のプール水の浄化方法のより好ましい態
様例を示すフローシートである。

【図３】本発明の方法に用いるクロスフロー型中空糸濾
過機の代表例を示す模式断面図である。

【図４】本発明の方法に用いるクロスフロー型中空糸濾
過機の他の代表例を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１プール２ヘアーキャッチャー３濾過機４、６、１３ポンプ５消毒液タンク７活性炭層８、８ａ〜８ｅ中空糸濾過機９循環ポンプ１０ａ〜１１ｅ逆洗コントロールバルブ１２排水口１４直管１５中空糸１６側管１７固定部材Ａ粗浄化処理ラインＢ精密浄化処理ラインＣ循環流路

フロントページの続き (72)発明者桑原和夫東京都中央区京橋二丁目３番19号三菱レイヨン株式会社内 (72)発明者坂井明東京都中央区入船一丁目３番９号ダイヤ・スポーツ開発株式会社内 (56)参考文献特開平２−63512（ＪＰ，Ａ) 実開平１−177353（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04H 4/14 - 4/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プール中のプール水を、粗浄化処理ライ
ンで処理してプールへ戻す工程と、前記粗浄化処理ライ
ンで処理された処理水の一部を、多孔質中空糸濾過膜を
内蔵する中空糸濾過機を有する精密浄化処理ラインへ導
き、全プール水の０．３〜０．９倍容量／日の流量で処
理して高度浄化水としてプールへ戻す工程とを有するこ
とを特徴とするプール水の浄化方法。
【請求項２】精密浄化処理ラインに複数個の中空糸濾
過機が直列に配設されていることを特徴とする請求項１
記載のプール水の浄化方法。
【請求項３】中空糸濾過機の前段にクロラミン除去手
段が配設されてなることを特徴とする請求項２記載のプ
ール水の浄化方法。
【請求項４】クロラミン除去手段が、活性炭層である
ことを特徴とする請求項３記載のプール水の浄化方法。
【請求項５】粗浄化処理ラインがヘアーキャチャーと
濾過機からなることを特徴とする請求項１〜４の何れか
１項に記載のプール水の浄化方法。