JP4025783B2 - 海水淡水化処理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、海水を処理して真水を作り出すことができる海水淡水化処理装置に関する。
海水を逆浸透膜装置を利用して淡水にし、飲料水等に使用できるようにする海水淡水化処理装置が従来より種々提案されている。
しかし、この海水淡水化処理装置は、海水を逆浸透膜装置に導くまでの前処理工程として第１処理工程と第２処理工程を設け、前記第１処理工程には砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルター等を備え、前記第２処理工程にも砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルター等を備えている。
また、逆浸透膜装置の後には後処理工程が設けられ、前記後処理工程にはタンク、砂濾過装置、オゾン供給装置、活性炭濾過装置、精密フィルター、紫外線照射装置等が備えられている。
従って、前記海水淡水化処理装置においては、逆浸透膜装置の前に多数の装置からなる第１処理工程と第２処理工程が必要になると共に逆浸透膜装置の後にも多数の装置からなる後処理工程が必要になるので、海水淡水化処理装置が大型化してしまうと共に海水淡水化処理装置が高額になるという不具合がある。
特公平７−２０５９７号
しかし、この海水淡水化処理装置は、海水を逆浸透膜装置に導くまでの前処理工程として第１処理工程と第２処理工程を設け、前記第１処理工程には砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルター等を備え、前記第２処理工程にも砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルター等を備えている。
また、逆浸透膜装置の後には後処理工程が設けられ、前記後処理工程にはタンク、砂濾過装置、オゾン供給装置、活性炭濾過装置、精密フィルター、紫外線照射装置等が備えられている。
従って、前記海水淡水化処理装置においては、逆浸透膜装置の前に多数の装置からなる第１処理工程と第２処理工程が必要になると共に逆浸透膜装置の後にも多数の装置からなる後処理工程が必要になるので、海水淡水化処理装置が大型化してしまうと共に海水淡水化処理装置が高額になるという不具合がある。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、海水を逆浸透膜装置に導くまでの前処理工程や後処理工程をコンパクトにすることにより装置全体を小型化することができると共に経済的に提供することができる海水淡水化処理装置を提供するものである。
請求項１の発明は、海水を逆浸透膜装置を利用して淡水にする海水淡水化処理装置であって、海水が貯水される海水貯水槽と、この海水貯水槽と連通されて前記海水が通過すると共に内部に永久磁石が内設された管状の第１エジェクターと、この第１エジェクターと連通されて前記第１エジェクターを通過した海水が通過すると共に永久磁石が内設されたセンターパイプ、第１サイドパイプ、第２サイドパイプとから構成された第２エジェクターと、この第２エジェクターと連通される共に第１直線状パイプ、第１円弧状パイプ、第１リング状パイプ、半円弧状パイプ、第２直線状パイプ、第２円弧状パイプ、第２リング状パイプを連結して形成されたスパイラル反応管装置と、前記第１エジェクターと第２エジェクターとスパイラル反応管装置にオゾンを供給するオゾン発生装置と、前記スパイラル反応管装置に連通された砂濾過装置と、この砂濾過装置と連通された活性炭濾過装置と、この活性炭濾過装置と連通された第１フィルター濾過装置と、この第１フィルター濾過装置と連通されて第１フィルター濾過装置を通過した海水から塩分を排除する逆浸透膜装置と、を有してなることを特徴としている。
請求項２の発明は、海水を逆浸透膜装置を利用して淡水にする海水淡水化処理装置であって、海水が貯水される海水貯水槽と、この海水貯水槽と連通されて前記海水が通過すると共に内部に永久磁石が内設された管状の第１エジェクターと、この第１エジェクターと連通されて前記第１エジェクターを通過した海水が通過すると共に永久磁石が内設されたセンターパイプ、第１サイドパイプ、第２サイドパイプとから構成された第２エジェクターと、この第２エジェクターと連通される共に第１直線状パイプ、第１円弧状パイプ、第１リング状パイプ、半円弧状パイプ、第２直線状パイプ、第２円弧状パイプ、第２リング状パイプを連結して形成されたスパイラル反応管装置と、前記第１エジェクターと第２エジェクターとスパイラル反応管装置にオゾンを供給するオゾン発生装置と、前記スパイラル反応管装置に連通された砂濾過装置と、この砂濾過装置と連通された活性炭濾過装置と、この活性炭濾過装置と連通された第１フィルター濾過装置と、この第１フィルター濾過装置と連通されて第１フィルター濾過装置を通過した海水から塩分を排除する逆浸透膜装置と、この逆浸透膜装置と連通されて逆浸透膜装置を通過した淡水を濾過する第２フィルター濾過装置と、を有してなることを特徴としている。
請求項２の発明は、海水を逆浸透膜装置を利用して淡水にする海水淡水化処理装置であって、海水が貯水される海水貯水槽と、この海水貯水槽と連通されて前記海水が通過すると共に内部に永久磁石が内設された管状の第１エジェクターと、この第１エジェクターと連通されて前記第１エジェクターを通過した海水が通過すると共に永久磁石が内設されたセンターパイプ、第１サイドパイプ、第２サイドパイプとから構成された第２エジェクターと、この第２エジェクターと連通される共に第１直線状パイプ、第１円弧状パイプ、第１リング状パイプ、半円弧状パイプ、第２直線状パイプ、第２円弧状パイプ、第２リング状パイプを連結して形成されたスパイラル反応管装置と、前記第１エジェクターと第２エジェクターとスパイラル反応管装置にオゾンを供給するオゾン発生装置と、前記スパイラル反応管装置に連通された砂濾過装置と、この砂濾過装置と連通された活性炭濾過装置と、この活性炭濾過装置と連通された第１フィルター濾過装置と、この第１フィルター濾過装置と連通されて第１フィルター濾過装置を通過した海水から塩分を排除する逆浸透膜装置と、この逆浸透膜装置と連通されて逆浸透膜装置を通過した淡水を濾過する第２フィルター濾過装置と、を有してなることを特徴としている。
本発明の海水淡水化処理装置は、海水を淡水化するのに海水を逆浸透膜装置に導くまでの前処理工程を第１エジェクター、第２エジェクター、スパイラル反応管装置、濾過装置の少ない装置で行うことにより装置全体を小型化することができると共に経済的に提供することができるという優れた効果を有する。
発明を実施するために最良の形態の例として以下のような実施例を示す。
図１〜図６には本発明に係る海水淡水化処理装置１０の一実施例が示されている。
図１には海水淡水化処理装置１０の全体が概略図で示されている。図１に示されるように、この海水淡水化処理装置１０の一端部には海水が貯水される海水貯水槽１２が配設されている。この海水貯水槽１２には適宜手段により常時海洋からの海水が貯水されるようになっている。
前記海水貯水槽１２は電磁弁１４及びポンプ１６を設けたパイプ１８を介して第１エジェクター２０と連通されている。図２に示されるように、この第１エジェクター２０は筒状に形成され、内部には永久磁石としての永久磁石棒２２が複数本内蔵されている。
図１に示されるように、前記第１エジェクター２０は電磁弁１４を設けたパイプ２４を介してオゾン発生装置２６と接続されている。このオゾン発生装置２６は公知のオゾン発生装置であり、この実施例では１０ｇ／Ｈから１００ｋｇ／Ｈの量のオゾンを発生供給することができる機能を有している。
前記第１エジェクター２０はパイプ２８を介して第２エジェクター３０と接続されている。
図３に示されるように、この第２エジェクター３０はセンターパイプ３２と、このセンターパイプ３２より小径の第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６と、から構成されている。
前記第１サイドパイプ３４の一端部３４Ａと第２サイドパイプ３６の一端部３６Ａはセンターパイプ３２の一端部３２Ａに収容され、前記第１サイドパイプ３４の他端部３４Ｂと第２サイドパイプ３６の他端部３６Ｂはセンターパイプ３２の他端部３２Ｂの近傍に連通されている。従って、前記パイプ２８から流れてきて第２エジェクター３０に到達した海水は前記センターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６に分かれて前記センターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６内をそれぞれ流れ、最後に前記第１サイドパイプ３４と第２サイドパイプ３６を流れた海水はセンターパイプ３２を流れてきた海水と合流するようになっている。
また、前記センターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６にも前記永久磁石棒２２がそれぞれ複数本内設されている。従って、前記センターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６を流れる海水はセンターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６内で永久磁石棒２２に当たり乱流状態になりながら流れる。なお、前記第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６にはそれぞれ逆止弁３７が設けられている。
図１に示されるように、前記第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６は電磁弁１４を設けたパイプ３８を介して前記オゾン発生装置２６と接続されている。従って、前記第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６にも前記オゾン発生装置２６からオゾンが供給されるようになっている。
前記第２エジェクター３０のセンターパイプ３２は電磁弁１４を設けたパイプ３９を介してスパイラル反応管装置４０に接続されている。
図４に示されるように、このスパイラル反応管装置４０を構成する第１直線状パイプ４２の一端部４２Ａは前記パイプ３９と連通されている。この第１直線状パイプ４２の他端部４２Ｂは第１円弧状パイプ４４の一端部４４Ａに連結されている。第１円弧状パイプ４４の他端部４４Ｂは第１ループ状パイプ４６の一端部４６Ａと連結されている。この第１ループ状パイプ４６の他端部４６Ｂは半円弧状パイプ４８の一端部４８Ａと連結されている。この半円弧状パイプ４８の他端部４８Ｂは第２直線状パイプ５０の一端部５０Ａと連結されている。この第２直線状パイプ５０の他端部５０Ｂは第２円弧状パイプ５２の一端部５２Ａと連結されている。この第２円弧状パイプ５２の他端部５２Ｂは第２ループ状パイプ５４の一端部５４Ａと連結されている。
図１に示されるように、前記第１円弧状パイプ４４は電磁弁１４を設けたパイプ５６を介して前記オゾン発生装置２６と接続され、前記第２円弧状パイプ５２は電磁弁１４を設けたパイプ５８を介して前記オゾン発生装置２６と接続されている。
このため、前記スパイラル反応管装置４０を流れる海水にも前記オゾン発生装置２６で製造されたオゾンが供給されることになる。また、スパイラル反応管装置４０を流れる海水は連続して設けられた第１直線状パイプ４２、第１円弧状パイプ４４、第１ループ状パイプ４６、半円弧状パイプ４８、第２直線状パイプ５０、第２円弧状パイプ５２を通過することにより渦巻き状態で流速を早めてスパイラル反応管装置４０を流れる。これにより、海水の水の分子とオゾンの分子が極めて微小にされてナノ化すると共に水の分子とオゾンの分子が略同じ大きさになる。この結果、オゾンが海水により溶け込むことができるようになり、オゾンの酸化処理作用や殺菌作用をより高めることができる。
なお、図４、図５、図６に示されるように、前記スパイラル反応管装置４０はスパイラル反応管装置取付枠体６０に取り付けられた状態で設置されている。
図１に示されるように、前記スパイラル反応管装置４０の第２リング状パイプ５４の他端部５４Ｂは電磁弁１４が設けられたパイプ６２を介して第１濾過装置としての砂濾過装置６４と接続されている。この砂濾過装置６４には砂や豆砂利等が混合された状態で充填され、主に海水に含まれている浮遊物質等を排除するようになっている。
また、前記砂濾過装置６４は電磁弁１４を設けたパイプ６６を介して第１濾過装置としての活性炭濾過装置６８に連通されている。この活性炭濾過装置６８には椰子殻活性炭等の公知の活性炭が充填されている。この活性炭は主に有機物を吸着して海水から排除するようになっている。従って、前記パイプ６６に導かれた前記海水が活性炭濾過装置６８を通過することにより海水に含まれる残存有機物が主に活性炭によって排除されるようになっている。
この活性炭濾過装置６８は電磁弁１４を設けたパイプ７０を介して第１濾過装置としての第１フィルター濾過装置７２と連通されている。この第１フィルター濾過装置７２の内部にはパイプ７０に近いほうから順に２０μメッシュの第１フィルター７４Ａと５μメッシュの第２フィルター７４Ｂが並んで配設されている。これら第１フィルター７４Ａ及び第２フィルター７４Ｂは主に海水に含まれている無機物を濾過するようになっている。従って、海水に含まれている無機物や前記活性炭濾過装置６８で排除されなかった残存不純物が第１フィルター濾過装置７２で段階的に排除されるようになっている。
前記第１フィルター濾過装置７２は電磁弁１４、高圧ポンプ７６を設けたパイプ７８を介して逆浸透膜装置８０に接続されている。この逆浸透膜装置８０の直径寸法は８インチに設定され、逆浸透膜装置８０の内部には図示しない逆浸透膜がロール状に巻かれた状態で設けられている。
従って、前記パイプ７８を流れてきた海水は逆浸透膜装置８０によって塩分が排除されて淡水化される。しかも、この逆浸透膜装置８０の直径寸法は８インチに設定されているので逆浸透膜装置８０に内設されている逆浸透膜が水に含まれているミネラルを除去することがないため、ミネラル分を含んだ淡水を製造することができる。
前記逆浸透膜装置８０は電磁弁１４を設けたパイプ８４を介して第２濾過装置としての第２フィルター濾過装置８６と連通されている。この第２フィルター濾過装置８６の内部にはパイプ８４に近いほうから順に１μメッシュの第１フィルター８８Ａと１μメッシュの第２フィルター８８Ｂが並んで配設されている。これら第１フィルター８８Ａ及び第２フィルター８８Ｂは製造された淡水に不純物が含まれていた場合に確実に濾過できるようになっている。
前記第２フィルター濾過装置８６はパイプ９０を介して製造した淡水を貯める淡水タンク９２に接続されている。
これにより、前記海水貯水槽１２に貯水されていた海水は上記工程を経ることにより、きれいな淡水を製造できる。
図１には海水淡水化処理装置１０の全体が概略図で示されている。図１に示されるように、この海水淡水化処理装置１０の一端部には海水が貯水される海水貯水槽１２が配設されている。この海水貯水槽１２には適宜手段により常時海洋からの海水が貯水されるようになっている。
前記海水貯水槽１２は電磁弁１４及びポンプ１６を設けたパイプ１８を介して第１エジェクター２０と連通されている。図２に示されるように、この第１エジェクター２０は筒状に形成され、内部には永久磁石としての永久磁石棒２２が複数本内蔵されている。
図１に示されるように、前記第１エジェクター２０は電磁弁１４を設けたパイプ２４を介してオゾン発生装置２６と接続されている。このオゾン発生装置２６は公知のオゾン発生装置であり、この実施例では１０ｇ／Ｈから１００ｋｇ／Ｈの量のオゾンを発生供給することができる機能を有している。
前記第１エジェクター２０はパイプ２８を介して第２エジェクター３０と接続されている。
図３に示されるように、この第２エジェクター３０はセンターパイプ３２と、このセンターパイプ３２より小径の第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６と、から構成されている。
前記第１サイドパイプ３４の一端部３４Ａと第２サイドパイプ３６の一端部３６Ａはセンターパイプ３２の一端部３２Ａに収容され、前記第１サイドパイプ３４の他端部３４Ｂと第２サイドパイプ３６の他端部３６Ｂはセンターパイプ３２の他端部３２Ｂの近傍に連通されている。従って、前記パイプ２８から流れてきて第２エジェクター３０に到達した海水は前記センターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６に分かれて前記センターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６内をそれぞれ流れ、最後に前記第１サイドパイプ３４と第２サイドパイプ３６を流れた海水はセンターパイプ３２を流れてきた海水と合流するようになっている。
また、前記センターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６にも前記永久磁石棒２２がそれぞれ複数本内設されている。従って、前記センターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６を流れる海水はセンターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６内で永久磁石棒２２に当たり乱流状態になりながら流れる。なお、前記第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６にはそれぞれ逆止弁３７が設けられている。
図１に示されるように、前記第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６は電磁弁１４を設けたパイプ３８を介して前記オゾン発生装置２６と接続されている。従って、前記第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６にも前記オゾン発生装置２６からオゾンが供給されるようになっている。
前記第２エジェクター３０のセンターパイプ３２は電磁弁１４を設けたパイプ３９を介してスパイラル反応管装置４０に接続されている。
図４に示されるように、このスパイラル反応管装置４０を構成する第１直線状パイプ４２の一端部４２Ａは前記パイプ３９と連通されている。この第１直線状パイプ４２の他端部４２Ｂは第１円弧状パイプ４４の一端部４４Ａに連結されている。第１円弧状パイプ４４の他端部４４Ｂは第１ループ状パイプ４６の一端部４６Ａと連結されている。この第１ループ状パイプ４６の他端部４６Ｂは半円弧状パイプ４８の一端部４８Ａと連結されている。この半円弧状パイプ４８の他端部４８Ｂは第２直線状パイプ５０の一端部５０Ａと連結されている。この第２直線状パイプ５０の他端部５０Ｂは第２円弧状パイプ５２の一端部５２Ａと連結されている。この第２円弧状パイプ５２の他端部５２Ｂは第２ループ状パイプ５４の一端部５４Ａと連結されている。
図１に示されるように、前記第１円弧状パイプ４４は電磁弁１４を設けたパイプ５６を介して前記オゾン発生装置２６と接続され、前記第２円弧状パイプ５２は電磁弁１４を設けたパイプ５８を介して前記オゾン発生装置２６と接続されている。
このため、前記スパイラル反応管装置４０を流れる海水にも前記オゾン発生装置２６で製造されたオゾンが供給されることになる。また、スパイラル反応管装置４０を流れる海水は連続して設けられた第１直線状パイプ４２、第１円弧状パイプ４４、第１ループ状パイプ４６、半円弧状パイプ４８、第２直線状パイプ５０、第２円弧状パイプ５２を通過することにより渦巻き状態で流速を早めてスパイラル反応管装置４０を流れる。これにより、海水の水の分子とオゾンの分子が極めて微小にされてナノ化すると共に水の分子とオゾンの分子が略同じ大きさになる。この結果、オゾンが海水により溶け込むことができるようになり、オゾンの酸化処理作用や殺菌作用をより高めることができる。
なお、図４、図５、図６に示されるように、前記スパイラル反応管装置４０はスパイラル反応管装置取付枠体６０に取り付けられた状態で設置されている。
図１に示されるように、前記スパイラル反応管装置４０の第２リング状パイプ５４の他端部５４Ｂは電磁弁１４が設けられたパイプ６２を介して第１濾過装置としての砂濾過装置６４と接続されている。この砂濾過装置６４には砂や豆砂利等が混合された状態で充填され、主に海水に含まれている浮遊物質等を排除するようになっている。
また、前記砂濾過装置６４は電磁弁１４を設けたパイプ６６を介して第１濾過装置としての活性炭濾過装置６８に連通されている。この活性炭濾過装置６８には椰子殻活性炭等の公知の活性炭が充填されている。この活性炭は主に有機物を吸着して海水から排除するようになっている。従って、前記パイプ６６に導かれた前記海水が活性炭濾過装置６８を通過することにより海水に含まれる残存有機物が主に活性炭によって排除されるようになっている。
この活性炭濾過装置６８は電磁弁１４を設けたパイプ７０を介して第１濾過装置としての第１フィルター濾過装置７２と連通されている。この第１フィルター濾過装置７２の内部にはパイプ７０に近いほうから順に２０μメッシュの第１フィルター７４Ａと５μメッシュの第２フィルター７４Ｂが並んで配設されている。これら第１フィルター７４Ａ及び第２フィルター７４Ｂは主に海水に含まれている無機物を濾過するようになっている。従って、海水に含まれている無機物や前記活性炭濾過装置６８で排除されなかった残存不純物が第１フィルター濾過装置７２で段階的に排除されるようになっている。
前記第１フィルター濾過装置７２は電磁弁１４、高圧ポンプ７６を設けたパイプ７８を介して逆浸透膜装置８０に接続されている。この逆浸透膜装置８０の直径寸法は８インチに設定され、逆浸透膜装置８０の内部には図示しない逆浸透膜がロール状に巻かれた状態で設けられている。
従って、前記パイプ７８を流れてきた海水は逆浸透膜装置８０によって塩分が排除されて淡水化される。しかも、この逆浸透膜装置８０の直径寸法は８インチに設定されているので逆浸透膜装置８０に内設されている逆浸透膜が水に含まれているミネラルを除去することがないため、ミネラル分を含んだ淡水を製造することができる。
前記逆浸透膜装置８０は電磁弁１４を設けたパイプ８４を介して第２濾過装置としての第２フィルター濾過装置８６と連通されている。この第２フィルター濾過装置８６の内部にはパイプ８４に近いほうから順に１μメッシュの第１フィルター８８Ａと１μメッシュの第２フィルター８８Ｂが並んで配設されている。これら第１フィルター８８Ａ及び第２フィルター８８Ｂは製造された淡水に不純物が含まれていた場合に確実に濾過できるようになっている。
前記第２フィルター濾過装置８６はパイプ９０を介して製造した淡水を貯める淡水タンク９２に接続されている。
これにより、前記海水貯水槽１２に貯水されていた海水は上記工程を経ることにより、きれいな淡水を製造できる。
次に、実施例の海水淡水化処理装置１０を使用して海水から淡水を製造する場合を説明する。
図１に示されるように、前記海水貯水槽１２に貯められた海水はパイプ１８を介して第１エジェクター２０に流入するが第１エジェクター２０には複数の永久磁石棒２２が設けられているので、流入した海水は複数の永久磁石棒２２に当たって乱流状態になる。このため、前記第１エジェクター２０に前記オゾン発生装置２６から供給されたオゾンは第１エジェクター２０内で海水に溶け込み、オゾンの酸化処理作用によって前記海水に含まれている水蘚等の藻類等の有機物が分解されると共に菌類等はオゾンの殺菌作用により殺菌される。なお、乱流状態の海水にオゾンが溶け込む結果、海水の溶存酸素率を高めることができ溶存酸素濃度を高くすることができ、これによりオゾンの酸化処理作用や殺菌作用を高めることができる。
また、海水が前記第１エジェクター２０内で永久磁石棒２２に勢いよく当たることにより静電気が発生する。従って、この発生した静電気により海水の水の分子（Ｈ2Ｏ）が分解されて水素（Ｈ）が多くなる状態となるため、第１エジェクター２０内で水素ガスが発生する。この結果、オゾンがよく溶け込んだ海水は水素ガスの勢いも手伝ってパイプ２８を介して第２エジェクター３０のセンターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６に分かれてセンターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６内を勢いよく流れる。
なお、前記センターパイプ３２、第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６の内部にも永久磁石棒２２がそれぞれ内設されているので、海水はセンターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６内でも永久磁石棒２２に当たって乱流状態になると共に水素ガスが発生する。
また、前記第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６には前記オゾン発生装置２６からオゾンが供給されるので、前記第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６内ではオゾンが混合される。従って、前記第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６内では海水とオゾンが混合されることによりオゾンの酸化処理作用によって前記海水に含まれている水蘚等の藻類等の有機物が分解されると共に菌類等はオゾンの殺菌作用により殺菌される。
しかも、既に前記第１エジェクター２０の内部で海水の殺菌等が行われているので、海水の殺菌等をさらに確実に行うことができる。
前記第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６を通過した海水はセンターパイプ３２を流れる海水と合流してスパイラル反応管装置４０の第１直線状パイプ４２に前記発生した水素ガスの勢いも手伝って勢いよく流入する。そして、第１直線状パイプ４２、第１円弧状パイプ４４、第１リング状パイプ４６、半円弧状パイプ４８、第２直線状パイプ５０、第２円弧状パイプ５２、第２リング状パイプ５４を高速通過するのでより海水にオゾンが混合されることになる。しかも、海水とオゾンはスパイラル反応管装置４０の内部を高速で渦を巻くようにして速い流速で流れるので水の分子とオゾンの分子が微小になってナノ化されて略同じ大きさになるので、オゾンがより海水に溶け込む。
このため、前記スパイラル反応管装置４０に流れ込んだ海水と前記オゾン発生装置２６で製造されたオゾンは前記スパイラル反応管装置４０を通過することにより、より一層スパイラル反応管装置４０内で混合され、海水とオゾンが混合されることによりオゾンの酸化処理作用や殺菌作用をより向上させることができる。従って、確実に前記海水に含まれている水蘚等の藻類等の有機物が分解されると共に菌類等はオゾンの殺菌作用により殺菌される。
前記スパイラル反応管装置４０の第２リング状パイプ５４を通過した海水はパイプ６２を介して砂濾過装置６４に流入し、砂濾過装置６４によって主に海水に含まれている浮遊物質等が排除される。
また、前記砂濾過装置６４を通過した海水はパイプ６６を介して活性炭濾過装置６８に流入し、活性炭濾過装置６８の活性炭により海水に含まれている有機物等が吸着されて排除される。前記活性炭濾過装置６８を通過した海水はパイプ７０を介して第１フィルター濾過装置７２に流入し、第１フィルター濾過装置７２によって海水に含まれている無機物を主に濾過される。
前記第１フィルター濾過装置７２を通過した海水はパイプ７８を介して逆浸透膜装置８０に流れ込み逆浸透膜装置８０を通過することにより塩分が排除された真水だけを取り出すことができる。しかも、この逆浸透膜装置８０の直径寸法は８インチであるので水に含まれているミネラルを除去することがないため、ミネラル分を含んだ真水となる。
なお、前記パイプ７８を流れてきた海水には微生物等が既に排除されているので、逆浸透膜装置８０に内設されている逆浸透膜が目詰まり等を起こすことが無いので、逆浸透膜装置８０の耐久性を向上することができる。
前記逆浸透膜装置８０によって取り出された真水はパイプ８４を介して第２フィルター濾過装置８６に流れ込み第２フィルター濾過装置８６によって濾過される。従って、前記真水に不純物等が含まれていた場合は確実に不純物等が濾過される。
これにより、前記海水貯水槽１２に貯水されていた海水は上記工程を経ることにより、殺菌されて不純物が排除されたきれいな真水を製造できる。
従って、本発明の海水淡水化処理装置１０は第１エジェクター２０、第２エジェクター３０、スパイラル反応管装置４０の少ない装置で海水に含まれている細菌等を確実に殺菌、排除できるので、従来の海水淡水化処理装置のように海水を逆浸透膜装置に導くまでの前処理工程として第１処理工程と第２処理工程を設け、第１処理工程には砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルター等を備え、第２処理工程にもタンク、砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルタ等を備え、後処理工程にはタンク、砂濾過装置、オゾン供給装置、活性炭濾過装置、精密フィルタ、紫外線照射装置等を多数の装置を不要にすることができるので、海水淡水化処理装置１０を小型化にすることができると共に経済的に提供することができる。
また、本発明の海水淡水化処理装置１０においては塩素等を使用して殺菌等をすることが無いので環境問題の改善を図ることができる。
図１に示されるように、前記海水貯水槽１２に貯められた海水はパイプ１８を介して第１エジェクター２０に流入するが第１エジェクター２０には複数の永久磁石棒２２が設けられているので、流入した海水は複数の永久磁石棒２２に当たって乱流状態になる。このため、前記第１エジェクター２０に前記オゾン発生装置２６から供給されたオゾンは第１エジェクター２０内で海水に溶け込み、オゾンの酸化処理作用によって前記海水に含まれている水蘚等の藻類等の有機物が分解されると共に菌類等はオゾンの殺菌作用により殺菌される。なお、乱流状態の海水にオゾンが溶け込む結果、海水の溶存酸素率を高めることができ溶存酸素濃度を高くすることができ、これによりオゾンの酸化処理作用や殺菌作用を高めることができる。
また、海水が前記第１エジェクター２０内で永久磁石棒２２に勢いよく当たることにより静電気が発生する。従って、この発生した静電気により海水の水の分子（Ｈ2Ｏ）が分解されて水素（Ｈ）が多くなる状態となるため、第１エジェクター２０内で水素ガスが発生する。この結果、オゾンがよく溶け込んだ海水は水素ガスの勢いも手伝ってパイプ２８を介して第２エジェクター３０のセンターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６に分かれてセンターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６内を勢いよく流れる。
なお、前記センターパイプ３２、第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６の内部にも永久磁石棒２２がそれぞれ内設されているので、海水はセンターパイプ３２、第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６内でも永久磁石棒２２に当たって乱流状態になると共に水素ガスが発生する。
また、前記第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６には前記オゾン発生装置２６からオゾンが供給されるので、前記第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６内ではオゾンが混合される。従って、前記第１サイドパイプ３４及び第２サイドパイプ３６内では海水とオゾンが混合されることによりオゾンの酸化処理作用によって前記海水に含まれている水蘚等の藻類等の有機物が分解されると共に菌類等はオゾンの殺菌作用により殺菌される。
しかも、既に前記第１エジェクター２０の内部で海水の殺菌等が行われているので、海水の殺菌等をさらに確実に行うことができる。
前記第１サイドパイプ３４、第２サイドパイプ３６を通過した海水はセンターパイプ３２を流れる海水と合流してスパイラル反応管装置４０の第１直線状パイプ４２に前記発生した水素ガスの勢いも手伝って勢いよく流入する。そして、第１直線状パイプ４２、第１円弧状パイプ４４、第１リング状パイプ４６、半円弧状パイプ４８、第２直線状パイプ５０、第２円弧状パイプ５２、第２リング状パイプ５４を高速通過するのでより海水にオゾンが混合されることになる。しかも、海水とオゾンはスパイラル反応管装置４０の内部を高速で渦を巻くようにして速い流速で流れるので水の分子とオゾンの分子が微小になってナノ化されて略同じ大きさになるので、オゾンがより海水に溶け込む。
このため、前記スパイラル反応管装置４０に流れ込んだ海水と前記オゾン発生装置２６で製造されたオゾンは前記スパイラル反応管装置４０を通過することにより、より一層スパイラル反応管装置４０内で混合され、海水とオゾンが混合されることによりオゾンの酸化処理作用や殺菌作用をより向上させることができる。従って、確実に前記海水に含まれている水蘚等の藻類等の有機物が分解されると共に菌類等はオゾンの殺菌作用により殺菌される。
前記スパイラル反応管装置４０の第２リング状パイプ５４を通過した海水はパイプ６２を介して砂濾過装置６４に流入し、砂濾過装置６４によって主に海水に含まれている浮遊物質等が排除される。
また、前記砂濾過装置６４を通過した海水はパイプ６６を介して活性炭濾過装置６８に流入し、活性炭濾過装置６８の活性炭により海水に含まれている有機物等が吸着されて排除される。前記活性炭濾過装置６８を通過した海水はパイプ７０を介して第１フィルター濾過装置７２に流入し、第１フィルター濾過装置７２によって海水に含まれている無機物を主に濾過される。
前記第１フィルター濾過装置７２を通過した海水はパイプ７８を介して逆浸透膜装置８０に流れ込み逆浸透膜装置８０を通過することにより塩分が排除された真水だけを取り出すことができる。しかも、この逆浸透膜装置８０の直径寸法は８インチであるので水に含まれているミネラルを除去することがないため、ミネラル分を含んだ真水となる。
なお、前記パイプ７８を流れてきた海水には微生物等が既に排除されているので、逆浸透膜装置８０に内設されている逆浸透膜が目詰まり等を起こすことが無いので、逆浸透膜装置８０の耐久性を向上することができる。
前記逆浸透膜装置８０によって取り出された真水はパイプ８４を介して第２フィルター濾過装置８６に流れ込み第２フィルター濾過装置８６によって濾過される。従って、前記真水に不純物等が含まれていた場合は確実に不純物等が濾過される。
これにより、前記海水貯水槽１２に貯水されていた海水は上記工程を経ることにより、殺菌されて不純物が排除されたきれいな真水を製造できる。
従って、本発明の海水淡水化処理装置１０は第１エジェクター２０、第２エジェクター３０、スパイラル反応管装置４０の少ない装置で海水に含まれている細菌等を確実に殺菌、排除できるので、従来の海水淡水化処理装置のように海水を逆浸透膜装置に導くまでの前処理工程として第１処理工程と第２処理工程を設け、第１処理工程には砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルター等を備え、第２処理工程にもタンク、砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルタ等を備え、後処理工程にはタンク、砂濾過装置、オゾン供給装置、活性炭濾過装置、精密フィルタ、紫外線照射装置等を多数の装置を不要にすることができるので、海水淡水化処理装置１０を小型化にすることができると共に経済的に提供することができる。
また、本発明の海水淡水化処理装置１０においては塩素等を使用して殺菌等をすることが無いので環境問題の改善を図ることができる。
なお、実施例では海水淡水化処理装置１０に逆浸透膜装置８０を１個設けた場合を説明したが、この逆浸透膜装置８０は２個以上連続して設けてもよいことは勿論である。
また、実施例では直径寸法が８インチの逆浸透膜装置８０を設けた場合を説明したが、逆浸透膜装置８０の直径寸法は８インチに限定されるものでないが、ミネラル分を多く含んだ真水を製造するには直径寸法が８インチ〜１１インチの逆浸透膜装置８０が好ましい。
また、実施例では直径寸法が８インチの逆浸透膜装置８０を設けた場合を説明したが、逆浸透膜装置８０の直径寸法は８インチに限定されるものでないが、ミネラル分を多く含んだ真水を製造するには直径寸法が８インチ〜１１インチの逆浸透膜装置８０が好ましい。
１０ 海水淡水化処理装置
１２ 海水貯水槽
２０ 第１エジェクター
２２ 永久磁石棒
２６ オゾン発生装置
３０ 第２エジェクター
３２ センターパイプ
３４ 第１サイドパイプ
３６ 第２サイドパイプ
４０ スパイラル反応管装置
４６ 第１リング状パイプ
４８ 半円弧状パイプ
５０ 第２直線状パイプ
５２ 第２円弧状パイプ
５４ 第２リング状パイプ
６４ 砂濾過装置
６８ 活性炭濾過装置
７２ 第１フィルター濾過装置
８０ 逆浸透膜装置
８６ 第２フィルター濾過装置
１２ 海水貯水槽
２０ 第１エジェクター
２２ 永久磁石棒
２６ オゾン発生装置
３０ 第２エジェクター
３２ センターパイプ
３４ 第１サイドパイプ
３６ 第２サイドパイプ
４０ スパイラル反応管装置
４６ 第１リング状パイプ
４８ 半円弧状パイプ
５０ 第２直線状パイプ
５２ 第２円弧状パイプ
５４ 第２リング状パイプ
６４ 砂濾過装置
６８ 活性炭濾過装置
７２ 第１フィルター濾過装置
８０ 逆浸透膜装置
８６ 第２フィルター濾過装置
Claims (2)
- 海水を逆浸透膜装置を利用して淡水にする海水淡水化処理装置であって、海水が貯水される海水貯水槽と、この海水貯水槽と連通されて前記海水が通過すると共に内部に永久磁石が内設された管状の第１エジェクターと、この第１エジェクターと連通されて前記第１エジェクターを通過した海水が通過すると共に永久磁石が内設されたセンターパイプ、第１サイドパイプ、第２サイドパイプとから構成された第２エジェクターと、この第２エジェクターと連通される共に第１直線状パイプ、第１円弧状パイプ、第１リング状パイプ、半円弧状パイプ、第２直線状パイプ、第２円弧状パイプ、第２リング状パイプを連結して形成されたスパイラル反応管装置と、前記第１エジェクターと第２エジェクターとスパイラル反応管装置にオゾンを供給するオゾン発生装置と、前記スパイラル反応管装置に連通された砂濾過装置と、この砂濾過装置と連通された活性炭濾過装置と、この活性炭濾過装置と連通された第１フィルター濾過装置と、この第１フィルター濾過装置と連通されて第１フィルター濾過装置を通過した海水から塩分を排除する逆浸透膜装置と、を有してなることを特徴とする海水淡水化処理装置。
- 海水を逆浸透膜装置を利用して淡水にする海水淡水化処理装置であって、海水が貯水される海水貯水槽と、この海水貯水槽と連通されて前記海水が通過すると共に内部に永久磁石が内設された管状の第１エジェクターと、この第１エジェクターと連通されて前記第１エジェクターを通過した海水が通過すると共に永久磁石が内設されたセンターパイプ、第１サイドパイプ、第２サイドパイプとから構成された第２エジェクターと、この第２エジェクターと連通される共に第１直線状パイプ、第１円弧状パイプ、第１リング状パイプ、半円弧状パイプ、第２直線状パイプ、第２円弧状パイプ、第２リング状パイプを連結して形成されたスパイラル反応管装置と、前記第１エジェクターと第２エジェクターとスパイラル反応管装置にオゾンを供給するオゾン発生装置と、前記スパイラル反応管装置に連通された砂濾過装置と、この砂濾過装置と連通された活性炭濾過装置と、この活性炭濾過装置と連通された第１フィルター濾過装置と、この第１フィルター濾過装置と連通されて第１フィルター濾過装置を通過した海水から塩分を排除する逆浸透膜装置と、この逆浸透膜装置と連通されて逆浸透膜装置を通過した淡水を濾過する第２フィルター濾過装置と、を有してなることを特徴とする海水淡水化処理装置。
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