JP4258800B2

JP4258800B2 - Water treatment method and water treatment apparatus

Info

Publication number: JP4258800B2
Application number: JP2002284480A
Authority: JP
Inventors: 良道木島
Original assignee: 木島慶昌
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: KR20040018091A; JP2004082082A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は逆浸透膜を利用した水処理方法及び水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、水の脱塩処理や精製処理等において逆浸透膜を利用した逆浸透（ＲＯ）法が一般に用いられている。このＲＯ法は原水（被処理水）に適当な圧力を掛けて逆浸透膜を透過して原水に含まれている混合物（水分子以外の略全ての物質）を分離除去するシステムである。このＲＯ法による逆浸透膜透過水（ＲＯ水）は純水ないし限りなく純水に近い水になり、医療用の無菌水や人口透析用精製水、或いは電子産業における半導体の製造用水等、さまざまな分野で利用されている。
【０００３】
上記のようにＲＯ水は純水ないし限りなく純水に近い水であるため電子産業等の分野で利用する水としては最適なものが得られる。しかるに、ＲＯ法により逆浸透膜を透過すると原水中に含まれている有効成分、特にカルシウムやマグネシウム等の硬度成分も全て分離除去されるので、ＰＨ値が低下して酸性水となる。ＲＯ水のＰＨ値は原水の硬度により異なるが、通常の水道水を用いたＲＯ水はＰＨ約５．８〜約６．５、平均約６程度になる。そのため、ＲＯ水をそのまま飲料水等として利用することは健康上よくないと言われている。
【０００４】
そこで、本発明者は前記ＲＯ水を中和してＰＨ値を高める手段として、カルシウム濾材を用いたフィルタを製造し、ＲＯ水を前記フィルタを通過させて処理する方法を試みた。この方法によると、ＲＯ水が前記濾材と接触して反応し、濾材中を通過する間にカルシウム成分がＲＯ水に溶出するので、ＲＯ水のＰＨ値は高くなりアルカリ水化させることができる。
【０００５】
しかるに、前述の方法によると、全てのＲＯ水をカルシウム濾材を通過させるので、ＲＯ水に対するカルシウム成分の溶出量、したがって、ＲＯ水中のカルシウム成分の含有量が多くなり過ぎ、そのためＰＨ値が高くなり過ぎる。実験の結果ではＰＨ値が約１２〜１４程度になることが判明している。ＰＨ値が高くなり過ぎると、ヒトの健康上において良い結果とはならない。身体に好適な水はＰＨ約８弱ないし約８．５程度の弱アルカリ水であると言われている。
【０００６】
また、前述の方法は全てのＲＯ水をカルシウム濾材を通過させるので、使用当初は前記したようにカルシウム成分の溶出量が多く、その後時間の経過に伴ってカルシウム成分の溶出量が次第に少なくなり、その結果、ＰＨ値も次第に低下して弱アルカリ性に中和することができなくなる。
【０００７】
上記のように前述の方法では前記フィルタを通過するＲＯ水のＰＨ値が変化して一定に保持することはできないと共に、長期間に亘りＲＯ水を安定して弱アルカリ化処理することはできない問題を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような実情に鑑み、酸性水であるＲＯ水を初期の段階から長期間に亘り、安定かつ一定に保持させて中和（ＰＨ値を調整）し、身体に好適な弱アルカリ性にし得る水処理方法及び水処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のうち１つの発明（第１の発明）は水処理方法であって、逆浸透膜フィルタ及びＰＨ調整用フィルタとを備え、被処理水を逆浸透膜を透過して逆浸透膜透過水を得る工程と、前記透過水を前記ＰＨ調整用フィルタの主流管へ送給し、前記管内を通過して水出口側へ流出させる工程と、前記管内を通過中の前記水の一部を前記管内の途中で分流させてカルシウム成分を含有する複数個のカルシウム成分含有材で形成された第１の水処理剤層へ導入して前記層を通過させる工程と、前記分流通過水を前記管から流出する主流の流出水に合流させる工程、とを含むことを特徴とする。
【００１０】
第１の発明は上記のように、ＰＨ調整用フィルタへ送給した逆浸透膜透過水の全てを前記処理剤層を通過させないで、前記透過水の一部を分流させる。そして、この分流水だけを前記層を通過させ、この分流通過水（この水はＰＨ値が高い）を非通過水（主流の流出水）に合流させて流出するものである。したがって、第１の発明によれば酸性の前記透過水は前記分流通過水により中和（ＰＨ値を調整）され、弱アルカリ水となる。また、一部の水だけを前記層を通過させるので、前記処理剤を長期間にわたり有効に作用させ、安定かつ一定に保持させて前記透過水を中和してＰＨ値を所望の数値に調整することができる。
【００１１】
本発明において、前記逆浸透膜フィルタに使用される前記逆浸透膜の素材や形態等は何らの限定はなく、全て適応可能である。上記構成に関しては以下に説明する発明についても同様である。
【００１２】
第１の発明において、前記カルシウム成分含有材は、カルシウム成分を含有するセラミック固形物で構成することができる。前記カルシウム成分を含有する物質の種類は特に限定されるものではないが、例えば珊瑚砂、焼成した珊瑚、焼成した貝化石及び焼成した動物骨等が挙げられ、これらの中から１種又は複数種を選択して採用することができる。前記構成に関しては以下に説明する発明についても同様である。
【００１３】
本発明のうち、他の１つの発明（第２の発明）は第１の発明において、前記透過水を、二価三価鉄塩を含有する複数個のセラミック固形物で形成された第２の水処理剤層を通過させる工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
前記二価三価鉄塩は近年開発された活性物質で、この活性物質は二価鉄と三価鉄との中間の性質を示す鉄の塩酸塩，硫酸塩，硝酸塩等の無機塩、及び蟻酸塩，酢酸塩，プロピオン酸塩等の有機塩であり、例えば、塩化第二鉄を水酸化ナトリウム，水酸化カルシウム，水酸化カリウム，水酸化リチウム等の強アルカリの水溶液に投入して原子価変換を起こさせた場合の遷移形態等として得られるもので、現在工業的に生産可能である。
【００１５】
前記二価三価鉄塩の活性物質は水と接触することにより、次のような作用を有することが判明している。即ち、通常の水に前記活性物質を超微量（濃度２×１０^−１２モル＝１／２０兆）混入することにより、この物質１／２０兆％水溶液（以下、この水溶液を便宜上「パイウォーター」という）は以下のような特性をもつことが判明している。
【００１６】
（水分子の構造変化）…通常、水の水分子は水素と酸素の重心がかさならないため、プラス・マイナスの極性が起こる。そのため、水分子が水素結合によってカゴ状に結合するため、カゴの中に炭化水素，メタン，気体等を溶かし込むことになる。これに対し、パイウォーターでは電子スピンによって水分子及び水分子の結合構造を極性分子から無極性分子に変化、即ち、Ｈ（水素）とＯ（酸素）の重心をかさね、双極性を無にする。つまり、プラス及びマイナスを水分子自体が持たなくなり、その結果、通常の水のように炭化水素等を溶かし込むことはなくなる。
【００１７】
（脱イオン反応）…通常、水中では金属及び金属塩はイオン解離し、イオン反応を主体とする物質変化が起こるが、パイウォーター中ではプラス・マイナスが無くなるため、金属イオンの脱解離が起こり非イオン反応系を形成する。
【００１８】
（病原菌の阻止）…バクテリア等の雑菌は単細胞の微生物でマイナスチャージをもっており、通常水のイオン反応系では生息するがパイウォーター中ではイオン反応を抑制し、雑菌の平衡状態を変化させ増殖はもちろん生息できない環境にする。
【００１９】
前記物質は上述したように、水分子の構造を変化させて活性することは実験上証明されている。第２の発明は上述したように、前記透過水を前記活性物質を含有する複数個のセラミック固形物で形成された前記水処理剤層を通過させる工程を含むものである。したがって、第２の発明にあっては、前記透過水は前記層を通過中、前記固形物の前記活性物質と接触して反応し、二価三価鉄塩を含有する水となる。このように、第２の発明によれば第１の発明に加え、二価三価鉄塩の作用による上述した特性を有する水になる。
【００２０】
本発明において、前記二価三価鉄塩としては、例えば式、
Ｆｅ^２＋ _ｍＦｅ^３＋ _ｎＣｌ_{２ｍ＋３ｎ}（式中ｍ及びｎは正の整数を示す）
で示される化合物が例示できる。前記式で示される物質の具体的製造方法として、例えば、次の工程により得たものを例示する。即ち、塩化第二鉄を強アルカリの水溶液に溶解させる工程、この溶液を塩酸で中和する工程、この中和した溶液を濃縮して結晶を得る工程、とを含んで製造することができる。なお、上記製造方法はその一例を示したもので、これに限定されるものではない。
【００２１】
第２の発明において、前記二価三価鉄塩は、前記式で示される化合物に代え、磁性を帯びた二価三価鉄塩を採用することもできる。前記磁性を帯びた二価三価鉄塩は、電磁気処理による特性と化学処理による特性の両方を同時に兼ね備えた活性物質で、例えば磁鉄鉱を化学処理して得られる。
【００２２】
前記磁性を帯びた二価三価鉄塩の活性物質は水と接触することにより、次のような作用を奏する特性を有している。即ち、通常の水に前記活性物質を超微量（濃度２×１０^−１２モル＝１／２０兆）混入することにより、この物質１／２０兆％水溶液は、上述したパイウォーターのもつ特性に加え、電磁気処理した活性水と同様な特性をもち、特にこの活性物質は水に溶解して共存するので、外部から磁場をかけた活性水に比べ水に強く、かつ効果的に作用する。
【００２３】
本発明において、前記磁性を帯びた二価三価鉄塩としては、例えば磁鉄鉱を濃塩酸に溶解させた後、この溶液を中和し、この中和した溶液を濃縮して結晶化し、この結晶を、磁鉄鉱を濃塩酸に半溶解させた溶液に加える工程を含んで得られる化合物が例示できる。
【００２４】
前記二価三価鉄塩の構成等に関しては以下に説明する発明についても同様である。
【００２５】
本発明のうち、さらに他の１つの発明（第３の発明）は、逆浸透膜フィルタと、前記フィルタの逆浸透膜透過水を処理するＰＨ調整用フィルタとを備えた水処理装置であって、前記ＰＨ調整用フィルタは、水入口及び水出口を有するハウジングと、前記ハウジング内に設けた第１の仕切板で気密性を保持させて前記ハウジング内に形成された収容室と、前記水出口と連通させて前記ハウジング内に形成された水合流室と、前記水入口と前記水合流室とを連通した主流管と、前記収容室内へ充填した第１の水処理剤層と、前記管内を前記水入口から前記水合流室へ流出する水の一部を前記管内の途中で分流させて前記収容室へ導入する分流導入手段と、前記収容室と前記水合流室とを連通する水合流手段とを備え、前記水処理剤層はカルシウム成分を含有する複数個のカルシウム成分含有材で構成されていることを特徴とする。
【００２６】
第３の発明は、前記主流管内を前記水入口から水出口側へ流出する前記透過水の一部を前記管内の途中で分流させる。そして、この分流水だけを前記収容室内へ導入して前記層を通過させ、この分流通過水（この水はＰＨ値が高い）を前記水出口側へ流れる前記水と合流させる。したがって、第３の発明によれば第１の発明と同様の作用効果を奏する。なお、前記カルシウム成分含有材は第１の発明と同様のものを採用できる。
【００２７】
第３の発明において、前記分流導入手段は、例えば前記主流管の外周面との間に水流通用の流通路を形成して前記主流管に嵌合すると共に両端を前記収容室内と気密性を保持して設けた分流用流水管と、前記流通路と連通させて前記主流管に設けた分流用連通孔と、前記流通路と前記収容室とを連通する連通部とで構成することができる。また、前記水合流手段は、例えば前記収容室と前記水合流室とを連通する水導出用の孔又は溝で構成することができる。
【００２８】
また、第３の発明において、前記ＰＨ調整用フィルタは、前記主流管の端部を貫通させると共に前記仕切板と前記水出口側方向へ所望の間隔を存して前記ハウジング内に設けた第２の仕切板と、この仕切板と前記第１の仕切板とで仕切られて前記ハウジング内に形成された仕切室とを備え、前記水合流手段は、前記収容室と前記仕切室とを連通する水導出用の連通部と、前記収容室内に位置させて前記主流管に設けた連通孔若しくは前記仕切室と前記水合流室とを連通する孔又は溝とで構成することができる。
【００２９】
本発明のうち、さらに他の１つの発明（第４の発明）は、第３の発明において、前記逆浸透膜フィルタとＰＨ調整用フィルタとの間に設けられ、水入口及び水出口を有するハウジング内に第２の水処理剤層を充填した水活性用フィルタをさらに備え、前記第２の水処理剤層は二価三価鉄塩を含有する複数個のセラミック固形物で構成されていることを特徴とする。
【００３０】
本発明のうち、さらに他の１つの発明（第５の発明）は、第３の発明において、前記水活性用フィルタは前記ＰＨ調整用フィルタの前記水出口側と連結して設けてあることを特徴とする。これら第４及び第５の発明によれば第２の発明と同様の作用効果を奏する。
【００３１】
本発明において、被処理水を前記逆浸透膜フィルタ側へ送給するポンプを備えた構成を採用することができる。また、前記ＰＨ調整用フィルタの下流側と連結して設けた貯水タンクを備えた構成を採用することができる。さらにまた、前記タンク内に二価三価鉄塩を含有する所望数のセラミック固形物を出し入れ自在に収容する構成を採用することができる。これらの構成に関しては以下に説明する発明についても同様である。
【００３２】
本発明のうち、さらに他の１つの発明（第６の発明）は、逆浸透膜フィルタと、前記フィルタの逆浸透膜透過水を処理するＰＨ調整用フィルタとを備えた水処理装置であって、前記ＰＨ調整用フィルタは、水入口及び水出口を有するハウジングと、前記ハウジング内に設けた第１の仕切板で気密性を保持させて前記ハウジング内に形成され、前記水入口と連通した第１の収容室と、前記第１の仕切板と所望の距離間隔を存して前記ハウジング内に設けた第２の仕切板及び前記第１の仕切板とにより気密性を保持させて前記ハウジング内に形成された第２の収容室と、前記水出口と連通させて前記ハウジング内に形成された水合流室と、前記第１及び第２の仕切板を貫通して設けられ、前記第１の収容室と前記水合流室とを連通した主流管と、前記第１の収容室内へ充填した第２の水処理剤層と、前記第２の収容室内へ充填した第１の水処理剤層と、前記主流管内を前記第１の収容室から前記水合流室へ流出する水の一部を前記管内の途中で分流させて前記第２の収容室へ導入する分流導入手段と、前記第２の収容室と前記水合流室とを連通する水合流手段とを備え、前記第２の水処理剤層は二価三価鉄塩を含有する複数個のセラミック固形物で構成され、前記第１の水処理剤層はカルシウム成分を含有する複数個のカルシウム成分含有材で構成されていることを特徴とする。
【００３３】
第６の発明によれば、前記フィルタの水入口から前記ハウジング内に導入される前記透過水は、前記第２の水処理剤層を通過し、この通過水は前記主流管内を通って前記水合流室内へ流出する。一方、前記管内を流れる水の一部は前記管内の途中で分流して前記第２の収容室内へ導入され、前記第１の水処理剤層を通過する。そして、この分流通過水（この水はＰＨ値が高い）は前記水合流室内へ流出する前記水と合流する。したがって、第６の発明によれば第１の発明及び第２の発明の両方の作用効果を同時に兼ね備える。
【００３４】
なお、前記カルシウム成分含有材は第１の発明と同様のものを採用できる。また、前記二価三価鉄塩についても前記した発明と同様である。
【００３５】
第６の発明において、前記分流手段は、例えば前記主流管の外周面との間に水流通用の流通路を形成して前記主流管に嵌合すると共に両端を前記第２の収容室内と気密性を保持させて設けた分流用流水管と、前記流通路と連通させて前記主流管に設けた分流用流通孔と、前記流通路と前記第２の収容室とを連通する連通部とで構成することができる。また、前記水合流手段は、例えば前記第２の収容室と前記水合流室とを連通する水導出用の連通部で構成することができる。
【００３６】
また、第６の発明において、前記ＰＨ調整用フィルタは、前記主流管の端部を貫通させると共に前記第２の仕切板と前記水出口側方向へ所望の間隔を存して前記ハウジング内に設けた第３の仕切板と、この仕切板と前記第２の仕切板とで仕切られて前記ハウジング内に形成された仕切室とを備え、前記水合流手段は、前記第２の収容室と前記仕切室とを連通する水導出用の連通部と、前記仕切室内に位置させて前記主流管に設けた連通孔若しくは前記仕切室と前記水合流室とを連通する孔又は溝とで構成することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例について説明する。図１は本発明の水処理装置の一実施の形態の全体構成の概略を示すブロック図、図２は同上装置に採用される逆浸透膜フィルタの一例を示す縦断面図、図３は前記フィルタの逆浸透膜エレメントの構成を説明するために示す説明図、図４は前記フィルタの逆浸透膜部分を示す縦断面図、図５は同上装置に採用されるＰＨ調整用フィルタを示す縦断面図、図６は前記調整用フィルタの作用説明である。
【００３８】
これら図１ないし図６において、この実施の形態（実施の形態１）の水処理装置は、図１に示すように、一次フィルタ１と、このフィルタ１と管路Ｐ_１で連結した二次フィルタ２と、このフィルタ２と管路Ｐ_２で連結した逆浸透膜フィルタ３と、このフィルタ３と管路Ｐ_３で連結したＰＨ調整用フィルタ４と、このフィルタ４と管路Ｐ_４で連結した貯水タンク５とを備えている。
【００３９】
前記一次フィルタ１は一次処理用のフィルタで、炭素繊維等のフィルタ素子が内臓され、約５μｍ以上の物質を濾過して分離除去するように構成されている。このフィルタ１は入口部１ａを原水供給部６（水道等の蛇口等）の管路Ｐ_５で連結され、原水（水道水等）を前記フィルタ１へ圧力導入するように構成してある。これにより、原水は前記フィルタ１を通して鉄錆や水垢等の比較的大きめ（約５μｍ以上）の不純物が除去され、一次処理水となって二次フィルタ２へ送給される。
【００４０】
前記二次フィルタ２は二次処理用のプレフィルタで、高吸着活性炭等の濾過素子が内臓され、約１μｍ以上の物質を吸着・濾過して分離除去するように構成されている。このフィルタ２は入口部２ａを前記フィルタ１の出口部１ｂと前記管路Ｐ_１で連結して配置されている。
【００４１】
前記管路Ｐ_１中にはポンプ７が介装して設けられ、前記フィルタ１から送出される水（一次処理水）を前記ポンプ７で前記二次フィルタ２へ圧力送給するようにしてある。前記ポンプ７は例えばブースタポンプ等で構成され、水を所定の圧力で送給するようになっている。前記ポンプ７は水の送給圧力を調整できるタイプのものを採用することが好ましい。前記一次処理水は前記ポンプ７により所定の圧力で前記二次フィルタ２へ送給され、前記フィルタ２を通過する間に塩素，一部の雑菌，水臭気等、約１μｍ以上の不純物が除去され、二次処理水となって前記逆浸透膜フィルタ３へ所定の圧力で送給される。
【００４２】
前記タンク５は前記ＰＨ調整用フィルタ４から流出する処理水を貯留するもので、入口部５ａ及びコック８を備えている。前記フィルタ４と前記タンク５の入口部５ａを連結した前記管路Ｐ_４中には電磁弁９が介装して設けてある。前記タンク５は所定部にタンク５内の水位を検知するセンサ（図示せず）を備え、このセンサは前記電磁弁９及び前記ポンプ７と関連させてあり、タンク５内の水位が所定の位置に達すると、ポンプ７の稼動を停止すると共に電磁弁９を閉じ、タンク５内の水位が所定の位置より低下するとポンプ７を稼動すると共に電磁弁９を開くように構成してある。これによりタンク５内には常時所定量の水が貯留される。
【００４３】
また、前記タンク５はプラグ型アキュムレータ等の空気圧力タンクを採用することもできる。この場合にはタンク５の所定部にタンク５内の圧力を検知するセンサ（図示せず）を前記ポンプ７及び電磁弁９と関連して設ける。そして、タンク内の圧力を前記センサで検知させ、ポンプ７の稼動・停止及び電磁弁９の開閉を制御するように構成する。
【００４４】
前記逆浸透膜フィルタ３は前記管路Ｐ_２により前記二次フィルタ２の出口部２ｂと連結して配置され、フィルタ２から送出される水（二次処理水）が圧力導入される。このフィルタ３は水に含まれる略全ての溶解物（水分子以外の略全ての物質）を分離除去するものである。
【００４５】
この実施の形態１の前記逆浸透膜フィルタ３は、図２に示すように、入口部１２及び出口部１３を有するハウジング１１と、前記入口部１２側と出口部１３側とを仕切るように、前記ハウジング１１内に収容して設けた逆浸透膜エレメント１４とを備えている。前記ハウジング１１は円筒状に形成され、両端に閉塞板１５及び１６を備えている。前記入口部１２は一方の閉塞板１５に、また、前記出口部１３は他方の閉塞板１６に設けてある。
【００４６】
前記入口部１２は前記管路Ｐ_２により前記二次フィルタ２の出口部２ｂと連結されている。前記出口部１３は逆浸透膜を透過した逆浸透膜透過水の出口である。前記他方の閉塞板１６には前記逆浸透膜を透過しない水を排出する排水出口１７が設けてある。
【００４７】
前記逆浸透膜エレメント１４は逆浸透膜を形態化したもので、逆浸透膜の形態には平膜，複合膜或いは中空糸膜等があり、その素材には高分子（セルロース系，ポリアミド系，ポリスルホン，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリアクリロニトリル等）のものと無機（セラミック）のものとがある。また、前記エレメント１４の形態にはスパイラル型，平板型，プリーツ型或いは複数本の中空糸膜を束ねて形成した中空糸型等がある。本発明はこれらの素材及び形態に左右されるものではなく、全て適応可能である。
【００４８】
この実施の形態１の前記エレメント１４は、図３に示すように、複数の透孔１８ａが形成された中空管１８と、前記管１８の外周に配置した複数の逆浸透膜１９と、前記各膜１９間に介在したコルゲート状やネット状等のスペーサ２０、及び透過水通過層２１とを備えている。前記逆浸透膜１９は、図４に示すように全体として袋状に形成され、その中に例えばトリコット等からなる前記通過層２１が収容されている。そして、図３に示すように、前記逆浸透膜１９の開口部１９ａで前記中空管１８の透孔１８ａを包むようにして、前記各逆浸透膜１９の開口端部を樹脂接着剤等により気密性を保持して前記管１８の外周面に固着されて前記管１８の周囲に配置されている。これにより各膜１９の内部は透孔１８ａを介して中空管１８内と連通している。
【００４９】
そして、各逆浸透膜１９を各スペーサ２０と一緒に中空管１８に渦巻状に巻き付けてスパイラル型に構成され、全体の両端に通液構造の枠体２２，２３（図２参照）を装着することによりスパイラル構造を維持している。
【００５０】
前記枠体２２，２３には弾性ガスケット２４，２５が固定されている。前記エレメント１４は、一方の枠体（図示では枠体２２）を一方の閉塞板１５側に、また、他方の枠体（図示では枠体２３）を他方の閉塞板１６側に位置させて、前記ガスケット２４，２５でシールされてハウジング１１内に収容されている。
【００５１】
前記中空管１８の一端１８ｂ（図２において枠体２２側）は閉塞され、前記管１８の他端１８ｃ（図２において枠体２３側）側は前記閉塞板１６を貫通すると共にシールして板１６外に突出させ、この突出端部で前記出口部１３を構成してある。
【００５２】
前記構成により、ハウジング１１の入口部１２から圧力導入される水（二次処理水）は、図２に矢印で示すように枠体２２側から逆浸透膜１９のスペーサ２０の部分へ導入される。この水はスペーサ２０の部分を通る過程で、その一部の水が逆浸透膜１９を透過する。そして、前記膜１９を透過した水は前記通過層２１に沿って次第に中空管１８に近ずき、透孔１８ａを経て中空管１８内に取込まれ、残りの水は排水出口１７からハウジング１１外へ排出され、前記出口１７と連結した排水管路Ｐ_６（図１参照）を通って所定部に排水される。
【００５３】
一方、前記管１８内に取り入れられた透過水は出口部１３からハウジング１１外へ送出され、ＰＨ調整用フィルタ４へ送給される。この透過水は前記膜２１の透過により、水分子以外の略全ての物質が分離除去され、純水ないし限りなく純水に近い水になる。なお、前記透過水は上述したように、水中に含まれているカルシウムやマグネシウム等の硬度成分も全て分離除去されるので、ＰＨ値が低下してＰＨ約５．８〜約６．５、平均約６程度の酸性水となる。
【００５４】
前記ＰＨ調整用フィルタ４は前記透過水を中和処理するものである。このフィルタ４は前記管路Ｐ_３により逆浸透膜フィルタ３の出口部１３と連結して配置され、前記フィルタ３から送出される前記透過水が導入される。
【００５５】
この実施の形態１のＰＨ調整用フィルタ４は図５に示すように、ハウジング３１と、収容室３２と、水合流室３３と、主流管３４と、第１の水処理剤層３５と、分流導入手段３６と、水合流手段３７、及び仕切室３８とを備えている。
【００５６】
前記ハウジング３１は水入口３９及び水出口４０を有している。図示のハウジング３１は一端を閉塞板３１ｂで閉塞し、他端を開口した円筒状の容器本体３１ａと、容器本体３１ａの開口他端に気密性を保持させて嵌合した密閉蓋体３１ｃとを備えている。前記水出口４０は前記蓋体３１ｃに設けてある。
【００５７】
前記収容室３２はハウジング３１内（図示では容器本体３１ａ内）に、前記閉塞板３１ｂと適当な距離間隔を存して設けた第１の仕切板４２で気密性を保持させてハウジング３１内に形成されている。前記収容室３２は前記処理剤層３５を充填して収容するもので、収容室３２の容積は適当に決定できる。
【００５８】
前記仕切室３８は前記仕切板４２と水出口４０側方向へ適当な間隔を存しハウジング３１内（図示では容器本体３１ａ内）に設けた第２の仕切板４３と、この仕切板４３と第１の仕切板４２とで気密性を保持させてハウジング３１内に形成されている。前記仕切室３８内にはフェルト材やグラスファイバーその他の素材よりなるフィルタ部材４４が収容してある。
【００５９】
前記水合流室３３は、前記水出口４０と連通させると共に第２の仕切板４３で気密性を保持させてハウジング３１内に形成されている。また、実施の形態１の水合流室３３内には、前記第２の仕切板４３と適当な間隔を存して設けられ、任意数、かつ、適当な大きさの孔４５を有するフィルタ受け板４６で区切られて形成したフィルタ室４７が形成されている。前記フィルタ室４７内には前記と同様のフィルタ部材４８が収容されている。なお、前記フィルタ室４７は所望に応じて設けるもので省略してもよい。
【００６０】
前記主流管３４は水入口３９と水合流室３３とを連通させ、水入口３９から導入される水（前記透過水）を水合流室３３へ流出させるものである。実施の形態１の主流管３４は適当な太さ及び長さのパイプで構成され、一端部を前記第１及び第２の仕切板４２、４３を貫通させ、また、他端部を前記閉塞板３１ｂを貫通させると共にシールして前記板３１ｂ外に突出させて設けられ、この突出端部で前記水入口３９を構成してある。また、前記管３４の前記第１及び第２の仕切板４２、４３との貫通部もそれぞれシールしてある。
【００６１】
前記水処理剤層３５は、前記収容室３２内に充填して設けたカルシウム成分を含有する複数個のカルシウム成分含有材３５ａで構成されている。実施の形態１の前記成分含有材３５ａはカルシウム成分を含有するセラミック固形物３５ｂで構成されている。
【００６２】
前記カルシウム成分を含有する物質の種類は特に限定されるものではないが、例えば、珊瑚砂、焼成した珊瑚、焼成した貝化石及び焼成した動物骨等が挙げられ、これらの中から１種又は複数種を選択して採用することができる。また、前記成分含有材３５ａをセラミック固形物３５ｂで構成する場合には、前記例示した物質の中でも特に焼成した動物骨を粉末化した骨粉を採用するのが最も好ましい。この事実は長期間にわたる研究・実験の成果として判明したものである。
【００６３】
前記セラミック固形物３５ｂは任意の方法により適当な大きさ及び形状に形成するもので、実施の形態１ではボール状に形成したものが図示されている。また、セラミック固形物３５ｂは無数の微細な孔（室）を備えた多孔質に形成することが好ましい。なお、セラミック固形物の製造方法の具体例については追って説明する。
【００６４】
前記分流導入手段３６は、前記管３４内を水入口３９から水合流室３３へ流出する水の一部を前記管３４内の途中で分流させて前記収容室３２内へ導入するものである。実施の形態１の前記手段３６は、前記主流管３４の外周面との間に水流通用の流通路４９を形成して前記管３４に嵌合すると共に両端を収容室３２内と気密性を保持して設けた分流用流水管５０と、流通路４９と連通させて主流管３４に設けた分流用連通孔５１と、流通路４９と収容室３２とを連通する連通部５２とで構成されている。
【００６５】
前記流水管５０を収容室３２内と気密性を保持させる手段として、図５では前記管５０の一端を第１の仕切板に、また、他端を閉塞板３１ｂの内壁面にそれぞれ当接し、前記両当接部をそれぞれシールする構成を採用したものが開示されている。この場合前記管５０の両端を主流管３４の外周面とそれぞれシールする構成等を採用してもよく、要は収容室３２内と流通路４９とを気密にシールするように構成すればよいものである。
【００６６】
前記連通孔５１は主流管３４の適当な位置に設けるもので、図５の連通孔５１は第１の仕切板の近くに位置させて設けたものが開示されている。また、連通部５２を設ける位置も適当に決められるものであるが、収容室３２内へ導入される水が水処理剤層３５のほゞ全域を通過させる部位に設けることが好ましい。図示の連通部５２は閉塞板３１ｂの近くに位置させて前記流水管５０に設けた孔で構成されている。この場合、前記連通部５２は閉塞板３１ｂの内壁面に流通路４９と収容室３２と連通する溝を設け、この溝で連通部５２を構成する等、変更可能なものである。
【００６７】
前記連通孔５１の大きさにより主流管３４内を流れる水を流通路４９へ分流させる量が決定される。前記孔５１の大きさは適当に決めるものであるが、例えば主流管３４として内径約１０ミリのパイプを採用する場合には、前記孔５１の大きさは例えば、直径約０．１ミリないし約０．６ミリ程度の範囲が挙げられる。但し、上記範囲に限定するものではない。前記例示した範囲内で前記孔５１の大きさを変えることにより、流通路４９への分流量を調整することができる。また、前記連通部５２を構成する孔の大きさにより流通路４９から前記室３２内へ導入される水の分量が決定される。この連通部５２を構成する孔の大きさも前記と同様の範囲に設定することができる。
【００６８】
前記水合流手段３７は、前記収容室３２と水合流室３３とを連通させ、前記室３２内の前記処理剤層３５を通過した通過水を水合流室３３へ導入して合流させるものである。実施の形態１の前記手段３７は、収容室３２と仕切室３８とを連通する水導出用の連通部５３と、仕切室３８内に位置させて主流管３４に設けた連通孔５４とで構成されている。
【００６９】
図５に示す前記連通部５３は前記仕切板４２に設けた孔で構成されている。この場合、連通部５３はハウジング３１の容器本体３１ａの内壁面に収容室３２と仕切室３８とを連通する溝を設け、この溝で連通部５３を構成してもよい。また、前記連通孔５４に代え、第２の仕切板４３に仕切室３８と水合流室とを連通する孔を設け、或いは主流管３４の外周面又はハウジングの内壁面に仕切室３８と水合流室３３とを連通する溝を設ける構成を採用してもよい。これらの構成においても原理的には同様に作用する。
【００７０】
なお、前記連通部５３を構成する孔及び連通孔５４の大きさは前記と同様の範囲に設定することができる。
【００７１】
前記構成により、ハウジング３１の水入口３９から導入される逆浸透膜透過水（酸性水）は、図６に矢印で示すように主流管３４内を通って水合流室３３へ導入され、孔４５、フィルタ室４７を通って水出口４０から流出する。一方、前記過程において、主流管３４内を通過中の前記水の一部は分流用連通孔５１で分流され、流通路４９を経て連通部５２から収容室３２内へ導入される。この水は前記室３２内の前記水処理剤層３５を通過して前記連通部５３から導出される。そして、前記水は前記層３５を通過中、前記セラミック固形物３５ｂと接触して陽イオン交換（水素イオンが取り入れられ、その分カルシウムイオンが放出される）が行われ、中和される。
【００７２】
上記のように、前記室３２内へ導入された酸性の前記水は前記層３５を通過する間に中和処理される。そして、前記層３５を通過した分流通過水（この通過水はＰＨ値が高い）は連通部５３から導出され、仕切室３８内を通って前記連通孔５４から主流管３４内へ入り、主流管３４内の前記透過水（前記層３５を通過しない主流の水）と合流し、前記ルートを通って水出口４０から流出する。したがって、酸性の前記透過水は前記分流通過水により中和（ＰＨ値を調整）され、弱アルカリ水となる。
【００７３】
そして、前記のようにＰＨ値を調整され、水出口４０から流出する前記水は管路Ｐ_４を通って貯水タンク５内に入り、貯留される。この水は身体に好適な弱アルカリ水である。そして、所要時に前記タンク５のコック８を開けて使用する。
【００７４】
なお、前記ＰＨ調整用フィルタ４は、一般的には前記水出口４０側を上部に位置させて縦型の姿勢で配置して使用するように構成するようになると思われるが、横型その他任意の姿勢で配置して使用するように構成できること勿論である。前記した姿勢の配置構成については後述する各実施の形態においても同様である。
【００７５】
また、実施の形態１では、図１に示すように、前記タンク５内に二価三価鉄塩を含有する所望数のセラミック固形物１０を出し入れ自在に収容されている。前記固形物１０は、例えば、多数の孔を有する容器や網製のケース等に入れた状態で前記タンク５内に収容される。前記セラミック固形物１０は所望に応じて設ける。
【００７６】
本発明の水処理装置は、実施の形態１に示すＰＨ調整用フィルタ４の構成において、前記仕切室３８を省略し、収容室３２と水合流室３３とを前記連通部５３（前記した孔又は溝）で直接連通させる構成を採用することもできる。この構成を採用する場合、第２の仕切板４３及び連通孔５４は不要になる。この構成によると前記層３５を通過した通過水は主流管３４から流出する透過水と水合流室３３内で合流する。前記ＰＨ調整用フィルタ４の上記した変形例については後述する実施の形態においても同様である。
【００７７】
図７は本発明の水処理装置の他の実施の形態（実施の形態２）の全体構成の概略を示すブロック図、図８は同上装置に採用される水活性用フィルタの一例を示す縦断面図、図９は前記フィルタの作用説明図、図１０はセラミック固形物の製造工程を示す説明図である。この水処理装置において、実施の形態１で既に説明した構成と共通する部材には同一の符号を付し、説明は省略する。実施の形態２は前記逆浸透膜フィルタ３とＰＨ調整用フィルタ４との間に水活性用フィルタ６０を配置した構成を特徴とする。
【００７８】
前記水活性用フィルタ６０は図８に示すように、水入口６２及び水出口６３を有するハウジング６１と、このハウジング６１内に設けた第２の水処理剤層６４とを備えている。このフィルタ６０は前記水入口６２を前記管路Ｐ_３により前記逆浸透膜フィルタ３の出口部１３と連結すると共に前記水出口６３を管路Ｐ_７により前記ＰＨ調整用フィルタ４の水入口３９と連結して配置され、前記フィルタ４から送出される前記透過水が導入される。
【００７９】
図示のハウジング６０は一端を閉塞板６１ｂで閉塞し、他端を開口した円筒状の容器本体６１ａと、容器本体６１ａの開口他端に気密性を保持して嵌合した密閉蓋体６１ｃとを備えている。前記水入口６２は閉塞板６１ｂに設けられ、また、前記水出口６３は前記蓋体６１ｃに設けてある。
【００８０】
前記第２の水処理剤層６４はハウジング６１内に充填して設けた二価三価鉄塩を含有する複数個のセラミック固形物１０１で構成されている。前記層６４の両端にはグラスファイバーその他の素材よりなるフィルタ部材６５、６６が敷設されている。
【００８１】
前記セラミック固形物１０１が含有する二価三価鉄塩としては、式Ｆｅ^２＋ _ｍＦｅ^３＋ _ｎＣｌ_{２ｍ＋３ｎ}（式中ｍ及びｎは正の整数を示す）で示される化合物を採用する。前記式中のｍとｎの比は前記化合物製造のベースに用いる物質の種類等により特定の数値をとる。例えばｍとｎの数値として、１，２又は３等を挙げることができる。
【００８２】
前記セラミック固形物１０１は前記化合物をセラミック基材１０１ａに含有させたものである。前記固形物１０１は適当な大きさ及び形状に形成するもので、この実施の形態では図１０に詳細に示すように、例えば直径約５〜約１５ミリ程度のボール状に形成してある。セラミック基材１０１ａの構成原料は粘土を主材とし、これに所望の添加剤（材）を適量混入する。また、セラミック固形物１０１は無数の微細な孔（室）を備えた多孔質に形成することが好ましく、その形成手段として、前記基材１０１ａの原料中に適量のおがくずを混入するのが製造上においても簡単である。
【００８３】
前記セラミック基材１０１ａの焼成温度は約８００℃〜約１１００℃程度、焼成時間は特に限定されるものではないが、実験の結果では約１０時間〜約３０時間程度が好ましいことが判明した。また、基材１０１ａの原料中に混入する二価三価鉄塩の活性物質の量は極く少量で充分であり、例えばセラミック基材１０１ａの原料を混練して所望の大きさ、形状に形成する際に使用する水（蒸留水等がよい）に約１０万〜約１０００万分の１％混入、即ち、前記活性物質を蒸留水等に約１０万〜約１０００万分の１％含有してなる水溶液を粘土材の練り用水として使用することにより目的を達成することができる。但し、前記％の範囲内に限定するものではない。
【００８４】
次に前記セラミック固形物１０１の具体的な製造方法の一例につき説明する。まづ、上述した式で示される二価三価鉄塩の活性物質は例えば次の方法により製造できる。即ち、１．０ｍｇの塩化第二鉄を１００ｍｌの０．５Ｎカセイソーダ水溶液に入れ、攪拌溶解させて２４時間静置する。前記溶液中に生じた不溶性物質を除去し、この溶液を塩酸で中和した後、減圧濃縮してデシケーター中で乾燥結晶化する。得られた結晶に５０ｍｌのイソプロピルアルコール８０重量％水溶液を加えて再溶解し、減圧濃縮して溶媒を除去、乾燥させ、この再溶解，濃縮，乾燥を数回繰り返すことにより０．２５ｍｇの結晶（二価三価鉄塩の活性物質）を得た。この結晶を約１１（１リットル）の水（蒸留水等）に溶かして原液とする。
【００８５】
次に前記固形物１０１は例えば次の方法により製造できる。即ち、図１０に示すように、セラミック基材１０１ａの主原料として、粘土（粉末）約７０重量％、これに添加剤（材）として、ゼオライト（粉末）約１０重量％、アルミナ（粉末）約１０重量％、おがくず約１０重量％を配合する。そして、上記の原料、即ち、粘土１０２，ゼオライト１０３，アルミナ１０４，おがくず１０５を図１０Ａに示すように適当な容器１０６に入れると共に、これに前記二価三価鉄塩の原液を蒸留水等の水で約１０００〜約２０００倍に希釈した希釈液（水溶液）１０７を適量添加して均一に攪拌混練し、これを所望の大きさ形状（例えば直径１０ミリ程度のボール状）に形成する（図１０Ｂ参照）。そして、この成形品１０１ｂを適当な温度（例えば約８００℃〜約１１００℃程度）で適当時間（例えば約１０時間〜約３０時間）焼成する。これにより、前記成形品１０１ｂはセラミック状に焼成固化し、また、二価三価鉄塩も同時に焼結してセラミック基材１０１ａに均一に担持され、かつ、おがくずは燃焼してセラミック基材１０１ａには全体的に無数の微細な孔（室）１０８が形成され、セラミック固形物１０１が造られる（図１０Ｃ参照）。
【００８６】
上記により製造したセラミック固形物１０１は、これを水に入れると、水はセラミック基材１０１ａの前記孔（室）１０８を通じて基材１０１ａ内に浸み込んで前記物質と接触して反応し、前記式で示される二価三価鉄塩を含有する水となる。また、前記物質はセラミック基材１０１ａに一体に焼結して担持されているので、水に一度に溶出することなく、基材内にとどまって長期間にわたり継続的に安定して作用する（有効作用期間は約１〜２年程度）。
【００８７】
実施の形態２の水処理装置の水活性用フィルタ６０は、ハウジング６１内に前記セラミック固形物１０１を所望数充填して構成した第２の水処理剤層６４を備えている。この構成により、ハウジング６１の水入口６２から導入される逆浸透膜透過水は、図９に矢印で示すように、フィルタ部材６５、前記水処理剤層６４、フィルタ部材６６を通過して水出口６３から流出する。そして、前記水は前記層６４を通過中、セラミック固形物１０１と接触して反応し、前記式で示される二価三価鉄塩を含有する水となる。
【００８８】
水活性用フィルタ６０の水出口６３から流出する前記水は管路Ｐ_７を通って前記水入口３９からＰＨ調整用フィルタ４へ導入され、前記と同様に中和（ＰＨ値を調整）されて水出口４０から流出し、管路Ｐ_４を通って貯水タンク５内に入り、貯留される。この水は実施の形態１と同様に身体に好適な弱アルカリ性になり、加えて二価三価鉄塩の作用による上述した特性を有する水となる。
【００８９】
実施の形態２において、前記二価三価鉄塩は、前記式で示される化合物に代え、磁性を帯びた二価三価鉄塩を採用することもできる。磁性を帯びた二価三価鉄塩は上述したように電磁気処理による特性と化学処理による特性の両方を同時に兼ね備えた活性物質で、この活性物質は例えば次の方法により製造できる。
【００９０】
即ち、０．１ｇの磁鉄鉱を１０ｍｌの濃塩酸に入れ、攪拌溶解させて２４時間静置する。この溶液に２５ｍｌの２Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を加えて２４時間静置し、中和する。この溶液を減圧濃縮して結晶を析出し、空気乾燥器中で結晶を乾燥する。この結晶を１０ｍｌのエチルアルコールに入れて洗浄する。この洗浄操作を数回繰り返して結晶を精製し、活性物質（結晶）を得る。この際の収率は０．８８ｇであった。次いで、５ｇの磁鉄鉱を１０ｍｌの濃塩酸に入れ、攪拌して半溶解させた後、上記工程で得られた活性物質結晶を０．１ｇ加え、良く攪拌して２４時間静置する。この上澄み液をデカンテーション法により不溶の磁鉄鉱と分離し、活性物質溶液（磁性を帯びた二価三価鉄塩の活性物質の溶液）を得る。
【００９１】
そして、前記により得られた活性物質溶液を用い、前記セラミック固形物１０１と同様の方法により処理して磁性を帯びた二価三価鉄塩を担持させたセラミック固形物を製造する。なお、セラミック固形物の製造に当たり、前記基材１０１ａの原料中に混入する前記活性物質溶液の分量についても前記セラミック固形物１０１と同様である。なお、この場合には前記溶液を水（蒸留水等）に溶かして原液とする。これにより処理した水は実施の形態１と同様に身体に好適な弱アルカリ性になり、加えて磁性を帯びた二価三価鉄塩の作用による上述した特性を有する水になる。
【００９２】
図１１は本発明の水処理装置のさらに他の実施の形態（実施の形態３）の全体構成の概略を示すブロック図である。この水処理装置において、実施の形態１及び２で既に説明した構成と共通する部材には同一符号を付して説明は省略する。
【００９３】
実施の形態３は実施の形態２において、前記水活性用フィルタ６０をＰＨ調整用フィルタ４と貯水タンク５との間に配置した構成を特徴とする。即ち、実施の形態３においては、水活性用フィルタ６０は水入口６２を管路Ｐ_８によりＰＨ調整用フィルタ４の水出口４０と連結すると共に前記水出口６３を前記管路Ｐ_４により貯水タンク５の入口部５ａと連結して配置されている。他の構成については実施の形態２と同様である。この実施の形態３によっても実施の形態２で処理した水と同様の水が得られる。
【００９４】
図１２は本発明の水処理装置のさらに他の実施の形態（実施の形態４）の全体構成の概略を示すブロック図、図１３は同上装置に採用されるＰＨ調整用フィルタの一例を示す縦断面図、図１４は前記フィルタに採用される主流管、分流導入手段及び水合流手段の構成部分を示す図、図１５は前記フィルタの作用説明図である。この水処理装置において、実施の形態１及び２で既に説明した構成と共通する部材には同一符号を付して説明は省略する。
【００９５】
実施の形態４の水処理装置は前記ＰＨ調整用フィルタ４と水活性用フィルタ６０とを組合わせた構成に特徴がある。
【００９６】
実施の形態４のＰＨ調整用フィルタ７０は水入口側を前記管路Ｐ_３により逆浸透膜フィルタ３の出口部１３と連結すると共に水出口側を前記管路Ｐ_４により前記タンク５の入口部５ａと連結して配置され、前記フィルタ３から送出される前記透過水が導入される。
【００９７】
この実施の形態４のＰＨ調整用フィルタ７０は図１３に示すように、ハウジング７１と、第１の収容室７２と、第２の収容室７３と、水合流室７４と、主流管７５と、前記第１の水処理剤層３５と、前記第２の水処理剤層６４と、分流導入手段７６と、水合流手段７７、及び仕切室７８とを備えている。
【００９８】
前記ハウジング７１は水入口７９及び水出口８０を有し、水入口７９に前記管路Ｐ_３の一端が、また、水出口８０に前記管路Ｐ_４の一端が接続されている。図示のハウジング７１は一端を閉塞板７１ｂで閉塞し、他端を開口した円筒状の容器本体７１ａと、容器本体７１ａの開口他端に気密性を保持させて嵌合した密閉蓋体７１ｃとを備えている。前記水入口７９は前記板７１ｂに、また、前記水出口８０は前記蓋体７１ｃに設けてある。
【００９９】
前記第１の収容室７２はハウジング７１内に、前記閉塞板７１ｂと適当な距離間隔を存して設けた第１の仕切板８１で気密性を保持させると共に水入口７９と連通させてハウジング７１内に形成されている。前記第１の収容室７２は第２の水処理剤層６４を充填して収容するもので、収容室７２の容積は適当に決定できる。
【０１００】
前記第２の収容室７３はハウジング７１内に、前記仕切板８１と水出口８０側方向へ適当な距離間隔を存して設けた第２の仕切板８２と、この板８２と第１の仕切板８１とで気密性を保持させてハウジング７１内に形成されている。この収容室７３は第１の水処理剤層３５を充填して収容するもので、収容室７３の容積は適当に決定できる。
【０１０１】
前記仕切室７８は第２の仕切板８２と水出口８０側方向に適当な間隔を存してハウジング７１内に設けた第３の仕切板８３と、この板８３と第２の仕切板８２とで気密性を保持させてハウジング７１内に形成されている。前記仕切室７８内にはフェルト材やグラスファイバーその他の素材よりなるフィルタ部材８４ａ、８４ｂが収容されている。
【０１０２】
前記水合流室７４は、水出口８０と連通させると共に第３の仕切板８３で気密性を保持させてハウジング７１内に形成されている。また、実施の形態４の水合流室７４内には、第３の仕切板８３と適当な間隔を存して設けられ、任意数、かつ、適当な大きさの孔８５を有するフィルタ受け板８６で区切られて形成したフィルタ室８７が形成されている。前記フィルタ室８７内には前記と同様のフィルタ部材８８が収容されている。なお、前記フィルタ室８７は所望に応じて設けるもので省略してもよい。
【０１０３】
前記主流管７５は第１の収容室７２と水合流室７４とを連通させ、第１の収容室７２から導出される水（第２の水処理剤層の通過水）を水合流室７４へ流出させるものである。実施の形態４の主流管７５は適当な太さ及び長さのパイプで構成され、一端部を第１の仕切板８１を貫通させ、また、他端部を第２及び第３の仕切板８２、８３を貫通させると共に前記各貫通部をそれぞれシールして設けてある。これにより、第１の収容室７２と水合流室７４は主流管７５で連通されている。
【０１０４】
前記分流導入手段７６は、主流管７５内を第１の収容室７２から水合流室７４へ流出する水の一部を前記管７５内の途中で分流させて第２の収容室７３へ導入するものである。実施の形態４の前記手段７６は、主流管７５の外周面との間に水流通用の流通路８９を形成して前記管７５に嵌合すると共に両端を第２の収容室７３と気密性を保持して設けた分流用流水管９０と、流通路８９と連通させて主流管７５に設けた分流用連通孔９１と、前記流通路８９と第２の収容室７３とを連通する連通部９２とで構成されている。
【０１０５】
前記流水管９０を前記室７３内と気密性を保持させる手段として、図面では前記管９０の一端を第１の仕切板８１に、また、他端を第２の仕切板８２にそれぞれ当接し、両当接部をそれぞれシールする構成を採用したものが開示されている。この場合、前記管９０の両端を主流管７５の外周面とそれぞれシールする構成等を採用してもよく、要は第２の収容室７３内と流通路８９とを気密にシールするように構成すればよいものである。
【０１０６】
前記連通孔９１は主流管７５の適当な位置に設けるもので、図示の連通孔９１は第２の仕切板８２の近くに位置させて設けた例が開示されている。また、前記連通部９２を設ける位置も適当に決められるものであるが、第２の収容室７３内に導入される水が第１の水処理剤層３５のほゞ全域を通過させる部位に設けることが好ましい。図示の連通部９２は第１の仕切板８１の近くに位置させて前記流水管９０に設けた孔で構成されている。この場合、連通部９２は第１の仕切板８１の前記室７３側の面に流通路８９と収容室７３とを連通する溝を設け、この溝で連通部９２を構成してもよい。なお、連通孔９１及び連通部９２を構成する孔等の大きさは実施の形態１と同様に設定される。
【０１０７】
前記水合流手段７７は、第２の収容室７３と水合流室７４とを連通させ、前記室７３内の前記層３５を通過した通過水を水合流室７４へ導入して合流させるものである。実施の形態４の前記手段７７は、第２の収容室７３と仕切室７８とを連通する水導出用の連通部９３と、仕切室７８内（図示ではフィルタ部材８４ｂの部位）に位置させて主流管７５に設けた連通孔９４とで構成されている。
【０１０８】
実施の形態４の図面に示す前記連通部９３は第２の仕切板８２に設けた孔で構成されている。この場合、連通部９３は実施の形態１と同様にハウジング７１の内壁面に第２の収容室７３と仕切室７８とを連通する溝を設け、この溝で連通部９３を構成してもよい。また、前記連通孔９４に代え、第３の仕切板８３に仕切室７８と水合流室７４とを連通する孔を設け、或いは主流管７５の外周面又はハウジング７１の内壁面に仕切室７８と水合流室７４とを連通する溝を設ける構成を採用してもよい。なお、前記連通部９３を構成する孔及び連通孔９４の大きさは前記と同様に設定できる。
【０１０９】
前記第１の収容室７２内には前記第２の水処理剤層６４が充填して収容されている。この水処理剤層６４は実施の形態２で開示した二価三価鉄塩を含有する複数個の前記セラミック固形物１０１で構成されている。前記層６４の両端にはグラスファイバー、フェルト材その他の素材よりなるフィルタ部材９５、９６が敷設されている。また、この実施の形態４の第１の収容室７２内には前記閉塞板７１ｂの内壁面にフィルタ受け体９７が突設されている。そして、前記受け体９７で前記一方のフィルタ部材９５を受け止めてある。
【０１１０】
前記第２の収容室７３内には前記第１の水処理剤層３５が充填して収容されている。この水処理剤層３５は実施の形態１で開示したカルシウム成分を含有する複数個の前記カルシウム成分含有材３５ａで構成されている。実施の形態４の前記成分含有材３５ａは実施の形態１と同様にカルシウム成分を含有する前記セラミック固形物３５ｂで構成されている。
【０１１１】
前記セラミック固形物３５ｂは実施の形態２で説明した二価三価鉄塩を含有するセラミック固形物１０１と同様の方法により製造することができる。即ち、例えば、前記セラミック基材１０１ａと同様の材料を前記と同様の割合で配合し、この配合物に対して焼成した動物の骨粉を適当な割合（例えば前記配合物に対して約５重量％ないし約３０重量％）で添加する。そして、前記原料を適当な容器に入れ、これに蒸留水等の水を適量添加して均一に攪拌混練し、これを所望の大きさ及び形状（例えば直径約２ミリ〜約５ミリ程度のボール状）に形成する。この場合、前記水として二価三価鉄塩を含有する水を採用してもよい。この水としては上述した二価三価鉄塩の原液を例えば約１０万倍〜約１０００万倍に希釈した希釈液を使用することができる。
【０１１２】
そして、前記成形品を適当な温度（例えば約８００℃〜約１１００℃程度）で適当な時間（例えば約１０時間〜約３０時間）焼成する。これにより前記成形品はセラミック状に焼成固化し、カルシウム成分を含有するセラミック固形物３５ｂが造られる。このセラミック固形物３５ｂは前記セラミック固形物１０１と同様に、全体的に無数の微細な孔（室）を備えた多孔質に形成される。
【０１１３】
実施の形態４の水処理装置のＰＨ調整用フィルタ７０は前記構成を具備してなっている。この構成により、ハウジング７１の水入口７９から導入される逆浸透膜透過水は、図１５に矢印で示すように、フィルタ部材９５、第２の水処理剤層６４、及びフィルタ部材９６を通過して主流管７５内へ送られる。そして、前記水は前記層６４を通過中、セラミック固形物１０１と接触して反応し、前記二価三価鉄塩を含有する水となる。
【０１１４】
前記主流管７５内へ送られた前記通過水は、同矢印で示すように、前記管７５内を通って水合流室７４へ導入され、孔８５、フィルタ室８７を通って水出口８０から流出する。一方、前記過程において、主流管７５内を通過中の前記水の一部は分流用連通孔９１の部位で分流され、流通路８９を経て連通部９２から第２の収容室７３内へ導入される。この水は前記室７３内の第１の水処理剤層３５を通過して前記連通部９３から導出される。そして、前記水は前記層３５を通過中、前記セラミック固形物３５ｂと接触して前記と同様に陽イオン交換が行なわれ、中和される。
【０１１５】
上記のように、前記室７３内へ導入された前記水は前記層３５を通過する間に中和処理される。そして、前記層３５を通過した分流通過水（この通過水はＰＨ値が高い）は前記したように連通部９３から導出され、仕切室７８内を経て前記連通孔９４から主流管７５内へ入り、主流管７５内の前記透過水（前記層３５を通過しない主流の水）と合流し、前記ルートを通って水出口８０から流出する。したがって、前記透過水（酸性）は前記分流通過水により中和（ＰＨ値を調整）され、弱アルカリ水となる。
【０１１６】
そして、前記のように水出口８０から流出する前記水は管路Ｐ_４を通って貯水タンク５内に入り、貯留される。この水は実施の形態１と同様に身体に好適な弱アルカリ性になり、加えて二価三価鉄塩の作用による上述した特性を有する水となる。
【０１１７】
本発明の水処理装置は、実施の形態４に示すＰＨ調整用フィルタ７０の構成において、前記仕切室７８を省略し、第２の収容室７３と水合流室７４とを前記連通部９３（前記した孔又は溝）で直接連通させる構成を採用することもできる。この構成を採用する場合、第３の仕切板８３及び連通孔９４は不要となる。この構成によると前記層３５を通過した通過水は主流管７５から流出する前記透過水と水合流室７４内で合流する。
【０１１８】
なお、本発明の水処理装置において、前記タンク５内に収容されるセラミック固形物１０は二価三価鉄塩を含有する前記セラミック固形物１０１と同様のものをを使用することができる。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によれば逆浸透膜透過水を中和（ＰＨ値を調整）して、身体に好適な弱アルカリ性にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水処理装置の一実施の形態の全体構成の概略を示すブロック図である。
【図２】同上装置に採用される逆浸透膜フィルタの一例を示す縦断面図である。
【図３】図２の前記フィルタの逆浸透膜エレメントの構成を説明するために示す説明図である。
【図４】前記フィルタの逆浸透膜部分を示す縦断面図である。
【図５】同上装置に採用されるＰＨ調整用フィルタを示す縦断面図である。
【図６】前記調理用フィルタの作用説明図である。
【図７】本発明の水処理装置の他の実施の形態の全体構成の概略を示すブロック図である。
【図８】図７の装置に採用される水活性用フィルタの一例を示す縦断面図である。
【図９】図８の前記フィルタの作用説明図である。
【図１０】図８の前記フィルタのセラミック固形物の製造工程を示す説明図であって、同図Ａはセラミック基材の構成原料を製造する工程を示す説明図、同図Ｂはセラミック基材の成形品を製造する工程を示す説明図、同図Ｃはセラミック固形物の完成品を示す説明図である。
【図１１】本発明の水処理装置のさらに他の実施の形態の全体構成の概略を示すブロック図である。
【図１２】本発明の水処理装置のさらに他の実施の形態の全体構成の概略を示すブロック図である。
【図１３】図１２の装置に使用されるＰＨ調整用フィルタの一例を示す縦断面図である。
【図１４】図１３の前記フィルタに採用される主流管、分流導入手段及び水合流手段の構成部分を示す図であって、同図Ａは縦断面図、同図Ｂは同図ＡのＡ−Ａ線断面図、同図Ｃは同図ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１５】図１３の前記フィルタの作用説明図である。
【符号の説明】
４…ＰＨ調整用フィルタ
３１…ハウジング
３２…収容室
３３…水合流室
３４…主流管
３５…水処理剤層
３５ｂ…カルシウム成分を含有するセラミック固形物
３６…分流導入手段
３７…水合流手段
３９…水入口
４０…水出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water treatment method and a water treatment apparatus using a reverse osmosis membrane.
[0002]
[Prior art]
At present, a reverse osmosis (RO) method using a reverse osmosis membrane is generally used in desalting or purification of water. This RO method is a system for separating and removing a mixture (substantially all substances other than water molecules) contained in the raw water by applying an appropriate pressure to the raw water (treated water) and passing through the reverse osmosis membrane. This reverse osmosis membrane permeated water (RO water) by the RO method becomes pure water or water that is almost as pure water as possible, such as medical sterile water, purified water for artificial dialysis, and semiconductor manufacturing water in the electronics industry. It is used in various fields.
[0003]
As described above, RO water is pure water or water close to pure water as much as possible, and therefore, optimal water can be obtained as water used in fields such as the electronics industry. However, when passing through the reverse osmosis membrane by the RO method, the effective components contained in the raw water, particularly the hardness components such as calcium and magnesium, are all separated and removed, so that the PH value is lowered to become acidic water. The pH value of the RO water varies depending on the hardness of the raw water, but the RO water using ordinary tap water has a pH of about 5.8 to about 6.5 and an average of about 6. Therefore, it is said that it is not good for health to use RO water as drinking water as it is.
[0004]
Therefore, the present inventor tried to manufacture a filter using a calcium filter medium as a means for neutralizing the RO water and increasing the PH value, and processing the RO water through the filter. According to this method, the RO water comes into contact with the filter medium and reacts, and the calcium component elutes into the RO water while passing through the filter medium. Therefore, the PH value of the RO water becomes high and can be alkalized.
[0005]
However, according to the above-described method, since all the RO water passes through the calcium filter medium, the elution amount of the calcium component with respect to the RO water, and therefore, the content of the calcium component in the RO water is excessively increased, and thus the PH value is increased. Pass. The experimental results show that the PH value is about 12-14. If the pH value becomes too high, the result is not good for human health. Water suitable for the body is said to be weak alkaline water having a pH of about 8 to about 8.5.
[0006]
In addition, since the above-mentioned method allows all RO water to pass through the calcium filter medium, the amount of calcium component eluted is large at the beginning of use as described above, and the amount of calcium component eluted gradually decreases with time, As a result, the PH value gradually decreases and cannot be neutralized to weak alkalinity.
[0007]
As described above, in the above-described method, the pH value of the RO water passing through the filter cannot be changed and kept constant, and the RO water cannot be stably weakly alkalized for a long period of time. have.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above circumstances, the present invention neutralizes (adjusts the PH value) the RO water, which is acid water, from the initial stage by keeping it stable and constant over a long period of time, and is weakly alkaline suitable for the body. It is an object of the present invention to provide a water treatment method and a water treatment apparatus that can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, one of the present inventions (first invention) is a water treatment method, comprising a reverse osmosis membrane filter and a pH adjustment filter, wherein the treated water passes through the reverse osmosis membrane. A reverse osmosis membrane permeated water, a step of feeding the permeated water to the main flow pipe of the pH adjusting filter, passing the pipe through the pipe and flowing it out to the water outlet side, and passing through the pipe Introducing the first water treatment agent layer formed of a plurality of calcium component-containing materials containing a calcium component by diverting a part of the water in the middle of the pipe and passing the layer; And a step of merging the split flow water with the main effluent water flowing out from the pipe.
[0010]
As described above, in the first invention, a part of the permeated water is diverted without passing all the reverse osmosis membrane permeated water fed to the pH adjusting filter through the treatment agent layer. Then, only this split water is passed through the layer, and this split flow water (this water has a high PH value) is merged with non-pass water (mainstream effluent) and flows out. Therefore, according to 1st invention, the said acidic permeated water is neutralized (PH value is adjusted) by the said branch flow water, and turns into weak alkaline water. In addition, since only a part of the water passes through the layer, the treatment agent is effectively acted for a long period of time, and the pH is adjusted to a desired value by neutralizing the permeated water by keeping it stable and constant. can do.
[0011]
In the present invention, the reverse osmosis membrane filmTThere are no limitations on the material and form of the reverse osmosis membrane used in the invention, and all of them are applicable. This also applies to the invention described below.
[0012]
1st invention WHEREIN: The said calcium component containing material can be comprised with the ceramic solid substance containing a calcium component. The type of the substance containing the calcium component is not particularly limited, and examples thereof include cinnabar sand, fired firewood, fired shell fossil, fired animal bone, and the like. Can be selected and adopted. The same applies to the invention described below with respect to the configuration.
[0013]
Among the present inventions, another one of the inventions (second invention) is the second invention, wherein the permeate is formed of a plurality of ceramic solids containing a divalent and trivalent iron salt. The method further includes a step of passing the water treatment agent layer.
[0014]
The divalent and trivalent iron salt is an active substance developed in recent years, and this active substance is an inorganic salt such as iron hydrochloride, sulfate, nitrate, etc., which exhibits intermediate properties between divalent iron and trivalent iron, and formic acid. Organic salts such as salts, acetates, propionates, etc. For example, ferric chloride is charged into an aqueous solution of strong alkali such as sodium hydroxide, calcium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, etc. It can be obtained as a transition form in the case of causing stagnation and can be industrially produced at present.
[0015]
It has been found that the active substance of the divalent and trivalent iron salt has the following action when in contact with water. That is, the active substance is added to normal water in an extremely small amount (concentration 2 × 10^-12It is known that the 1/20 trillion aqueous solution of this substance (hereinafter referred to as “pi water” for convenience) has the following characteristics.
[0016]
(Structural change of water molecules) ... Normally, water molecules have a positive or negative polarity because the center of gravity of hydrogen and oxygen does not increase. Therefore, since water molecules are bonded in a cage shape by hydrogen bonds, hydrocarbons, methane, gas and the like are dissolved in the cage. On the other hand, in Piwater, the water molecule and the water molecule bond structure are changed from polar molecules to nonpolar molecules by electron spin, that is, the center of gravity of H (hydrogen) and O (oxygen) is increased, and the bipolarity is made no. . That is, the water molecules themselves do not have plus and minus, and as a result, hydrocarbons and the like are not dissolved like normal water.
[0017]
(Deionization reaction) Normally, metals and metal salts are ionically dissociated in water, and material change mainly occurs in ionic reaction, but since there is no plus or minus in piwater, deionization of metal ions occurs. An ion reaction system is formed.
[0018]
(Inhibition of pathogenic bacteria) ... Bacteria and other miscellaneous bacteria are single-celled microorganisms that have a negative charge and normally live in ionic reaction systems in water, but suppress ionic reactions in pie water, change the equilibrium state of miscellaneous bacteria and of course grow. Make the environment unable to live.
[0019]
As described above, it has been experimentally proved that the substance is activated by changing the structure of water molecules. As described above, the second invention includes a step of passing the permeate through the water treatment agent layer formed of a plurality of ceramic solids containing the active substance. Accordingly, in the second invention, the permeate reacts with the active substance of the solid substance while passing through the layer, and becomes water containing a divalent and trivalent iron salt. Thus, according to the second invention, in addition to the first invention, the water having the above-described characteristics is obtained by the action of the divalent and trivalent iron salt.
[0020]
  In the present invention, as the divalent and trivalent iron salt, for example, the formula:
      Fe²⁺ _m  Fe³⁺ _n  Cl_{2m + 3n}(Where m and n represent positive integers)
The compound shown by can be illustrated. As a specific method for producing the substance represented by the above formula, for example, one obtained by the following step is illustrated. That is, it can be produced by dissolving a ferric chloride in a strong alkaline aqueous solution, neutralizing this solution with hydrochloric acid, and concentrating the neutralized solution to obtain crystals. In addition, the said manufacturing method showed the example, and is not limited to this.
[0021]
In the second invention, the divalent and trivalent iron salt may employ a divalent and trivalent iron salt having magnetism instead of the compound represented by the above formula. The magnetic divalent and trivalent iron salt is an active substance that has both the characteristics of electromagnetic treatment and the characteristics of chemical treatment at the same time, and can be obtained, for example, by chemically treating magnetite.
[0022]
The magnetic active substance of divalent and trivalent iron salt has the following characteristics when it comes into contact with water. That is, the active substance is added to normal water in an extremely small amount (concentration 2 × 10^-12(Mole = 1/20 trillion), the 1/20 trillion aqueous solution of this substance has the same characteristics as active water subjected to electromagnetic treatment in addition to the above-mentioned characteristics of piwater. Because it dissolves and coexists, it is stronger and more effective against water than activated water that has been subjected to a magnetic field from the outside.
[0023]
In the present invention, as the magnetic divalent and trivalent iron salt, for example, magnetite is dissolved in concentrated hydrochloric acid, then this solution is neutralized, and this neutralized solution is concentrated and crystallized. The compound obtained by including the process of adding to a solution in which magnetite is semi-dissolved in concentrated hydrochloric acid can be exemplified.
[0024]
The same applies to the invention described below with respect to the configuration of the divalent and trivalent iron salt.
[0025]
Still another invention (third invention) of the present invention is a water treatment apparatus comprising a reverse osmosis membrane filter and a pH adjusting filter for treating the reverse osmosis membrane permeated water of the filter. The PH adjusting filter includes a housing having a water inlet and a water outlet, a storage chamber formed in the housing while maintaining airtightness by a first partition plate provided in the housing, and the water outlet. A water merge chamber formed in the housing in communication with the main flow pipe communicating with the water inlet and the water merge chamber, a first water treatment agent layer filled in the storage chamber, and the inside of the pipe A diversion introducing means for diverting part of the water flowing out from the water inlet to the water merging chamber in the middle of the pipe and introducing it into the accommodating chamber, and a water merging means for communicating the accommodating chamber and the water merging chamber. And the water treatment agent layer is calcium. Characterized by being composed of a plurality of calcium component-containing material containing minute.
[0026]
In a third aspect of the invention, a part of the permeate flowing out from the water inlet to the water outlet side in the main flow pipe is divided in the middle of the pipe. Then, only this diverted water is introduced into the accommodation chamber and allowed to pass through the layer, and the diverted passing water (this water has a high PH value) is merged with the water flowing toward the water outlet side. Therefore, according to the 3rd invention, there exists an effect similar to the 1st invention. In addition, the said calcium component containing material can employ | adopt the thing similar to 1st invention.
[0027]
In a third aspect of the invention, the diversion introducing means forms, for example, a flow passage for water circulation between the outer peripheral surface of the main flow pipe and is fitted to the main flow pipe, and both ends are kept airtight with the containing chamber. The diversion water pipe provided in this way, the diversion communication hole provided in the main flow pipe so as to communicate with the flow passage, and the communication portion that communicates the flow passage and the storage chamber. Further, the water merging means can be constituted by, for example, a water outlet hole or groove that communicates the storage chamber and the water merging chamber.
[0028]
Further, in the third invention, the PH adjusting filter is provided in the housing in such a manner that the end portion of the main flow pipe is penetrated and a desired distance is provided between the partition plate and the water outlet side. And a partition chamber that is partitioned by the partition plate and the first partition plate and is formed in the housing, wherein the water merging means communicates the storage chamber and the partition chamber It can be comprised by the communicating part for water derivation | leading-out, and the hole or groove | channel which is located in the said storage chamber and provided in the said main flow pipe, or connects the said partition chamber and the said water merge chamber.
[0029]
Still another invention (fourth invention) of the present invention is the housing according to the third invention, which is provided between the reverse osmosis membrane filter and the PH adjustment filter and has a water inlet and a water outlet. A water activation filter filled with a second water treatment agent layer is further provided, and the second water treatment agent layer is composed of a plurality of ceramic solids containing divalent and trivalent iron salts. It is characterized by.
[0030]
Still another invention of the present invention (fifth invention) is that, in the third invention, the water activation filter is provided in connection with the water outlet side of the PH adjustment filter. Features. According to these 4th and 5th invention, there exists an effect similar to 2nd invention.
[0031]
In this invention, the structure provided with the pump which supplies to-be-processed water to the said reverse osmosis membrane filter side is employable. Moreover, the structure provided with the water storage tank provided in connection with the downstream of the said filter for PH adjustment is employable. Furthermore, it is possible to adopt a configuration in which a desired number of ceramic solids containing divalent and trivalent iron salts are accommodated in and out of the tank. The same applies to the invention described below.
[0032]
Still another invention (sixth invention) of the present invention is a water treatment apparatus comprising a reverse osmosis membrane filter and a pH adjusting filter for treating the reverse osmosis membrane permeated water of the filter. The pH adjusting filter is formed in the housing while maintaining airtightness with a housing having a water inlet and a water outlet, and a first partition plate provided in the housing, and is connected to the water inlet. The inside of the housing is kept airtight by the first storage chamber, the second partition plate provided in the housing with a desired distance from the first partition plate, and the first partition plate. A second storage chamber formed in the housing, a water merging chamber formed in the housing in communication with the water outlet, and the first and second partition plates. A mainstream pipe communicating the storage chamber and the water merge chamber; The second water treatment agent layer filled in the first accommodation chamber, the first water treatment agent layer filled in the second accommodation chamber, and the water merge from the first accommodation chamber in the main flow pipe A diversion introducing means for diverting part of the water flowing out into the chamber in the middle of the pipe and introducing it into the second accommodation chamber; a water merging means for communicating the second accommodation chamber and the water merging chamber; The second water treatment agent layer is composed of a plurality of ceramic solids containing a divalent and trivalent iron salt, and the first water treatment agent layer contains a plurality of calcium components containing a calcium component. It is characterized by being comprised of an inclusion material.
[0033]
According to a sixth aspect of the present invention, the permeated water introduced into the housing from the water inlet of the filter passes through the second water treatment agent layer, and the passing water passes through the main flow pipe and the water. It flows into the merge room. On the other hand, a part of the water flowing in the pipe is divided in the middle of the pipe and introduced into the second storage chamber, and passes through the first water treatment agent layer. Then, the diversion passing water (this water has a high PH value) merges with the water flowing out into the water merge chamber. Therefore, according to the sixth invention, the effects of both the first invention and the second invention are simultaneously provided.
[0034]
In addition, the said calcium component containing material can employ | adopt the thing similar to 1st invention. The divalent and trivalent iron salt is the same as that described above.
[0035]
In a sixth aspect of the present invention, the flow dividing means is formed, for example, by forming a flow passage for water flow between the outer peripheral surface of the main flow pipe and fitting into the main flow pipe, and both ends thereof are airtight with the second storage chamber. A diversion flow water pipe provided by holding the flow path, a diversion flow hole provided in the main flow pipe in communication with the flow passage, and a communication portion communicating the flow passage and the second storage chamber. can do. In addition, the water merging means can be constituted by, for example, a water lead-out communicating portion that communicates the second storage chamber and the water merging chamber.
[0036]
In the sixth aspect of the invention, the PH adjusting filter is provided in the housing so as to penetrate the end portion of the main flow pipe and to have a desired distance from the second partition plate toward the water outlet side. A third partition plate and a partition chamber formed in the housing by being partitioned by the partition plate and the second partition plate, and the water merging means includes the second storage chamber and the second storage chamber. A communication part for water discharge that communicates with the partition chamber, and a communication hole that is located in the partition chamber and provided in the main flow pipe or a hole or groove that communicates the partition chamber and the water merge chamber. Can do.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of an embodiment of a water treatment apparatus of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of a reverse osmosis membrane filter employed in the apparatus, and FIG. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a reverse osmosis membrane portion of the filter, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a PH adjusting filter employed in the same apparatus. FIG. 6 is an explanation of the operation of the adjustment filter.
[0038]
1 to 6, the water treatment apparatus of this embodiment (Embodiment 1) includes a primary filter 1, a filter 1 and a pipe P as shown in FIG.₁And the secondary filter 2 connected by the₂And the reverse osmosis membrane filter 3 connected by the₃PH adjusting filter 4 connected at the same time, and this filter 4 and pipe P₄And a water storage tank 5 connected to each other.
[0039]
The primary filter 1 is a filter for primary processing, and includes a filter element such as carbon fiber, and is configured to filter and separate and remove a substance having a size of about 5 μm or more. This filter 1 has an inlet1aLine P of raw water supply section 6 (faucet etc. of water supply etc.)₅And raw water (tap water or the like) is introduced into the filter 1 by pressure. As a result, the raw water passes through the filter 1 and the ratio of iron rust, scale, etc.ComparisonLarger impurities (about 5 μm or more) are removed, and the primary treated water is supplied to the secondary filter 2.
[0040]
The secondary filter 2 is a pre-filter for secondary treatment, and has a built-in filter element such as highly adsorbed activated carbon, and is configured to adsorb and filter and separate and remove substances of about 1 μm or more. The filter 2 has an inlet portion 2a connected to the outlet portion 1b of the filter 1 and the pipe line P.₁It is arranged by connecting with.
[0041]
Pipe line P₁A pump 7 is provided therein, and water (primary treated water) sent from the filter 1 is pressure-fed to the secondary filter 2 by the pump 7. The pump 7 is composed of a booster pump or the like, for example, and feeds water at a predetermined pressure. The pump 7 is preferably of a type that can adjust the water supply pressure. The primary treated water is supplied to the secondary filter 2 at a predetermined pressure by the pump 7, and impurities of about 1 μm or more such as chlorine, some bacteria, water odor and the like are removed while passing through the filter 2. Secondary treated water is supplied to the reverse osmosis membrane filter 3 at a predetermined pressure.
[0042]
The tank 5 stores treated water flowing out from the PH adjusting filter 4 and includes an inlet 5a and a cock 8. The pipe P connecting the filter 4 and the inlet 5a of the tank 5₄An electromagnetic valve 9 is provided inside. The tank 5 is provided with a sensor (not shown) for detecting the water level in the tank 5 at a predetermined portion, and this sensor is associated with the electromagnetic valve 9 and the pump 7 so that the water level in the tank 5 is at a predetermined position. When it reaches, the operation of the pump 7 is stopped and the electromagnetic valve 9 is closed. When the water level in the tank 5 falls below a predetermined position, the pump 7 is operated and the electromagnetic valve 9 is opened. As a result, a predetermined amount of water is always stored in the tank 5.
[0043]
The tank 5 may be an air pressure tank such as a plug type accumulator. In this case, a sensor (not shown) for detecting the pressure in the tank 5 is provided in a predetermined portion of the tank 5 in association with the pump 7 and the electromagnetic valve 9. And it is comprised so that the pressure in a tank may be detected with the said sensor, and the operation | movement stop of the pump 7 and the opening and closing of the solenoid valve 9 may be controlled.
[0044]
The reverse osmosis membrane filter 3 is connected to the pipe line P.₂Accordingly, the water (secondary treated water) that is disposed in connection with the outlet portion 2b of the secondary filter 2 and is delivered from the filter 2 is pressure-introduced. This filter 3 separates and removes almost all dissolved substances (substantially all substances other than water molecules) contained in water.
[0045]
As shown in FIG. 2, the reverse osmosis membrane filter 3 according to the first embodiment has a housing 11 having an inlet portion 12 and an outlet portion 13 so as to partition the inlet portion 12 side and the outlet portion 13 side. And a reverse osmosis membrane element 14 provided in the housing 11. The housing 11 is formed in a cylindrical shape and is provided with closing plates 15 and 16 at both ends. The inlet portion 12 is provided on one closing plate 15, and the outlet portion 13 is provided on the other closing plate 16.
[0046]
The inlet 12 is connected to the pipeline P.₂Is connected to the outlet 2b of the secondary filter 2. The outlet 13 is an outlet of reverse osmosis membrane permeated water that has passed through the reverse osmosis membrane. The other closing plate16Is provided with a drain outlet 17 for discharging water that does not pass through the reverse osmosis membrane.
[0047]
The reverse osmosis membrane element 14 is formed by forming a reverse osmosis membrane. The reverse osmosis membrane may be a flat membrane, a composite membrane, a hollow fiber membrane, or the like.TheType, polyamide type, polysulfone, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, etc.) and inorganic (ceramic) type. The element 14 may be a spiral type, a flat plate type, a pleat type, or a hollow fiber type formed by bundling a plurality of hollow fiber membranes. The present invention does not depend on these materials and forms, and is all applicable.
[0048]
  As shown in FIG. 3, the element 14 according to the first embodiment includes a hollow tube 18 having a plurality of through holes 18a, a plurality of reverse osmosis membranes 19 disposed on the outer periphery of the tube 18, A corrugated or net spacer 20 interposed between the membranes 19 and a permeate passage layer 21 are provided. As shown in FIG. 4, the reverse osmosis membrane 19 is formed in a bag shape as a whole, and the passage layer 21 made of, for example, tricot is accommodated therein. And as shown in FIG. 3, the through-hole 18a of the said hollow tube 18 in the opening part 19a of the said reverse osmosis membrane 19TheThe open end portions of the respective reverse osmosis membranes 19 are hermetically sealed with a resin adhesive or the like so as to be wrapped, and are fixed to the outer peripheral surface of the tube 18 and arranged around the tube 18. Thereby, the inside of each film | membrane 19 is connected with the inside of the hollow tube 18 through the through-hole 18a.
[0049]
Each reverse osmosis membrane 19 is spirally wound around the hollow tube 18 together with the spacers 20 to form a spiral shape, and liquid-permeable frame bodies 22 and 23 (see FIG. 2) are attached to both ends. By doing so, the spiral structure is maintained.
[0050]
The frames 22 and 23 have elastic gaskets.Tsu24 and 25 are fixed. The element 14 has one frame (frame 22 in the figure) positioned on the one closing plate 15 side, and the other frame (frame 23 in the drawing) is positioned on the other closing plate 16 side. GasketTsuIt is sealed in the housing 11 and is accommodated in the housing 11.
[0051]
One end 18 of the hollow tube 18b(The frame 22 side in FIG. 2) is closed, and the other end 18 of the tube 18 is closed.cThe side of (the frame body 23 side in FIG. 2) penetrates the blocking plate 16 and seals it so as to protrude out of the plate 16, and the protruding end portion constitutes the outlet portion 13.
[0052]
With the above-described configuration, water (secondary treated water) introduced from the inlet 12 of the housing 11 is introduced from the frame 22 side to the spacer 20 portion of the reverse osmosis membrane 19 as indicated by an arrow in FIG. . This water passes through the portion of the spacer 20 and part of the water passes through the reverse osmosis membrane 19. Then, the water that has passed through the membrane 19 gradually approaches the hollow tube 18 along the passage layer 21, is taken into the hollow tube 18 through the through holes 18 a, and the remaining water is discharged from the drain outlet 17. Drain pipe P discharged from the housing 11 and connected to the outlet 17₆It drains to a predetermined part through (refer FIG. 1).
[0053]
On the other hand, the permeated water taken into the pipe 18 is the outlet.Part13 is sent out of the housing 11 to adjust the PHAdjustmentTo the filter 4 for use. The permeated water permeates through the membrane 21 so that substantially all substances other than water molecules are separated and removed, so that it becomes pure water or water close to pure water. In addition, as described above, since all the hardness components such as calcium and magnesium contained in the water are separated and removed from the permeated water, the PH value is lowered and the pH is about 5.8 to about 6.5, the average It becomes about 6 acidic water.
[0054]
PH levelAdjustmentThe filter 4 is for neutralizing the permeated water. This filter 4 is connected to the pipe P₃The permeated water sent from the filter 3 is introduced by being connected to the outlet 13 of the reverse osmosis membrane filter 3.
[0055]
PH adjustment of the first embodimentAdjustmentAs shown in FIG. 5, the filter 4 includes a housing 31, a storage chamber 32, a water merging chamber 33, a main flow pipe 34, a first water treatment agent layer 35, a diversion introducing means 36, and a water merging means. 37 and a partition chamber 38.
[0056]
The housing 31 has a water inlet 39 and a water outlet 40. The illustrated housing 31 includes a cylindrical container body 31a having one end closed with a closing plate 31b and the other end opened, and a sealed lid body 31c fitted to the other opening end of the container body 31a while maintaining airtightness. I have. The water outlet 40 is provided in the lid 31c.
[0057]
The housing chamber 32 is sealed in the housing 31 by a first partition plate 42 provided in the housing 31 (in the figure, in the container main body 31a) with an appropriate distance from the closing plate 31b. Is formed. The storage chamber 32 is filled with the processing agent layer 35 and stored, and the volume of the storage chamber 32 can be determined appropriately.
[0058]
The partition chamber 38 has a second partition plate 43 provided in the housing 31 (in the container main body 31a in the figure) with an appropriate space in the direction of the partition plate 42 and the water outlet 40, and the partition plate 43 and the second partition plate 38. One partition plate 42 is formed in the housing 31 so as to maintain airtightness. A filter member 44 made of felt material, glass fiber or other material is accommodated in the partition chamber 38.
[0059]
The water merge chamber 33 is formed in the housing 31 so as to communicate with the water outlet 40 and to maintain airtightness with the second partition plate 43. Further, in the water merge chamber 33 of the first embodiment, a filter receiving plate that is provided at an appropriate interval from the second partition plate 43 and has an arbitrary number of holes 45 of an appropriate size. A filter chamber 47 formed by being partitioned by 46 is formed. A filter member 48 similar to the above is accommodated in the filter chamber 47. The filter chamber 47 is provided as desired and may be omitted.
[0060]
The main flow pipe 34 connects the water inlet 39 and the water merging chamber 33, and allows water introduced from the water inlet 39 (the permeated water) to flow into the water merging chamber 33. The main flow pipe 34 according to the first embodiment is composed of a pipe having an appropriate thickness and length, one end of the main pipe 34 penetrates the first and second partition plates 42 and 43, and the other end is the blocking plate. The water inlet 39 is formed by penetrating and sealing 31b and projecting outside the plate 31b. Further, the penetrating portions of the pipe 34 with the first and second partition plates 42 and 43 are also sealed.
[0061]
The water treatment agent layer 35 is composed of a plurality of calcium component-containing materials 35a containing a calcium component that is filled in the storage chamber 32. The said component containing material 35a of Embodiment 1 is comprised with the ceramic solid substance 35b containing a calcium component.
[0062]
The kind of the substance containing the calcium component is not particularly limited, and examples thereof include cinnabar sand, fired firewood, fired shell fossil, fired animal bone, and the like. The species can be selected and adopted. Further, when the component-containing material 35a is composed of a ceramic solid 35b, it is most preferable to employ bone powder obtained by pulverizing a calcined animal bone among the exemplified materials. This fact was found as a result of long-term research and experiments.
[0063]
The ceramic solid material 35b is formed into an appropriate size and shape by an arbitrary method. In the first embodiment, the ceramic solid material 35b is formed into a ball shape. Moreover, it is preferable to form the ceramic solid material 35b into a porous body having innumerable fine holes (chambers). In addition, the specific example of the manufacturing method of a ceramic solid substance is demonstrated later.
[0064]
The diversion introduction means 36 divides a part of the water flowing out from the water inlet 39 into the water merge chamber 33 through the pipe 34 and introduces it into the accommodation chamber 32 in the middle of the pipe 34. The means 36 of the first embodiment forms a water flow passage 49 between the outer peripheral surface of the main flow pipe 34 and fits the pipe 34, and keeps both ends airtight with the inside of the housing chamber 32. The diversion flow water pipe 50 provided in this manner, the diversion communication hole 51 provided in the main flow pipe 34 in communication with the flow passage 49, and the communication portion 52 in communication with the flow passage 49 and the storage chamber 32. Yes.
[0065]
As a means for keeping the water pipe 50 airtight with the inside of the storage chamber 32, in FIG.endThe first partition plate and the other end abut against the inner wall surface of the closing plate 31b, and a structure in which both the abutting portions are sealed is disclosed. In this case, a configuration in which both ends of the pipe 50 are respectively sealed with the outer peripheral surface of the main flow pipe 34 may be employed. In short, what is necessary is that the inside of the storage chamber 32 and the flow passage 49 be sealed in an airtight manner. It is.
[0066]
The communication hole 51 is provided at an appropriate position of the main flow pipe 34, and the communication hole 51 shown in FIG. 5 is provided near the first partition plate. In addition, the position where the communication portion 52 is provided is also appropriately determined, but it is preferable that the communication portion 52 is provided at a site where the water introduced into the storage chamber 32 passes through the entire area of the water treatment agent layer 35. The communication part 52 shown in the figure is formed by a hole provided in the water flow pipe 50 so as to be located near the blocking plate 31b. In this case, the communication part 52 can be changed, for example, by providing a groove communicating with the flow passage 49 and the storage chamber 32 on the inner wall surface of the closing plate 31b, and forming the communication part 52 with this groove.
[0067]
The amount of water flowing through the main flow pipe 34 to the flow passage 49 is determined by the size of the communication hole 51. The size of the hole 51 is appropriately determined. For example, when a pipe having an inner diameter of about 10 mm is adopted as the main flow pipe 34, the size of the hole 51 is, for example, about 0.1 mm to about diameter. A range of about 0.6 mm is mentioned. However, it is not limited to the above range. By changing the size of the hole 51 within the exemplified range, the flow rate to the flow passage 49 can be adjusted. Further, the amount of water introduced from the flow passage 49 into the chamber 32 is determined by the size of the holes constituting the communication portion 52. The size of the holes constituting the communication portion 52 can also be set in the same range as described above.
[0068]
The water merging means 37 allows the storage chamber 32 and the water merging chamber 33 to communicate with each other, and introduces the passing water that has passed through the treatment agent layer 35 in the chamber 32 into the water merging chamber 33 to be merged. . The means 37 according to the first embodiment is composed of a water lead-out communicating portion 53 that allows the storage chamber 32 and the partition chamber 38 to communicate with each other, and a communication hole 54 that is located in the partition chamber 38 and provided in the main flow pipe 34. Has been.
[0069]
The communication portion 53 shown in FIG. 5 is configured by a hole provided in the partition plate 42. In this case, the communication portion 53 may be provided with a groove for communicating the storage chamber 32 and the partition chamber 38 on the inner wall surface of the container body 31 a of the housing 31, and the communication portion 53 may be configured by this groove. Instead of the communication hole 54, the second partition plate 43 is provided with a hole for communicating the partition chamber 38 and the water merge chamber, or the partition chamber 38 and the water merge are formed on the outer peripheral surface of the main flow pipe 34 or the inner wall surface of the housing. A configuration may be adopted in which a groove communicating with the chamber 33 is provided. In principle, these configurations work in the same manner.
[0070]
The size of the holes constituting the communication part 53 and the communication holes 54 can be set in the same range as described above.
[0071]
With the above configuration, the reverse osmosis membrane permeated water (acidic water) introduced from the water inlet 39 of the housing 31 is introduced into the water merging chamber 33 through the main flow pipe 34 as indicated by an arrow in FIG. Then, the water flows out from the water outlet 40 through the filter chamber 47. On the other hand, in the process, a part of the water passing through the main flow pipe 34 is diverted through the diversion communication hole 51 and introduced into the accommodation chamber 32 from the communication portion 52 via the flow passage 49. This water passes through the water treatment agent layer 35 in the chamber 32 and is led out from the communication portion 53. Then, while passing through the layer 35, the water comes into contact with the ceramic solid 35b and becomes a cation.ExchangeReplacement (hydrogen ions are taken in and calcium ions are released accordingly) is neutralized.
[0072]
As described above, the acidic water introduced into the chamber 32 is neutralized while passing through the layer 35. Then, the divided flow water that has passed through the layer 35 (this flow water has a high PH value) is led out from the communication portion 53, passes through the partition chamber 38, enters the main flow pipe 34 from the communication hole 54, and flows into the main flow pipe. 34 merges with the permeated water in 34 (mainstream water that does not pass through the layer 35), and flows out from the water outlet 40 through the route. Therefore, the acidic permeated water is neutralized (PH value is adjusted) by the diversion passing water, and becomes weak alkaline water.
[0073]
Then, the pH value is adjusted as described above, and the water flowing out from the water outlet 40 is discharged from the pipe P.₄It passes through the water storage tank 5 and is stored. This water is weak alkaline water suitable for the body. When necessary, the cock 5 of the tank 5 is opened.
[0074]
The PH adjusting filter 4 is generally considered to be configured to be used in a vertical posture with the water outlet 40 side positioned on the upper side. Of course, it can be configured to be used in a posture. The arrangement of the posture described above is the same in each embodiment described later.
[0075]
Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, a desired number of ceramic solids 10 containing a divalent and trivalent iron salt are accommodated in the tank 5 so as to be taken in and out. The solid material 10 is accommodated in the tank 5 in a state of being placed in a container having a large number of holes, a net case, or the like. The ceramic solid 10 is provided as desired.
[0076]
The water treatment apparatus of the present invention has a PH control as shown in the first embodiment.AdjustmentIn the configuration of the filter 4 for use, the partition chamber 38 may be omitted, and the storage chamber 32 and the water merge chamber 33 may be directly communicated with each other through the communication portion 53 (the above-described hole or groove). When this configuration is adopted, the second partition plate 43 and the communication hole 54 are not necessary. According to this configuration, the passing water that has passed through the layer 35 merges with the permeated water flowing out from the main flow pipe 34 in the water merge chamber 33. PH levelAdjustmentThe above-described modified example of the filter 4 for the apparatus is the same in the embodiments described later.
[0077]
FIG. 7 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of another embodiment (Embodiment 2) of the water treatment apparatus of the present invention, and FIG. 8 is a longitudinal section showing an example of a water activation filter employed in the apparatus. FIG. 9 is an explanatory view of the function of the filter, and FIG. 10 is an explanatory view showing a manufacturing process of the ceramic solid material. In this water treatment apparatus, members that are the same as those already described in Embodiment 1 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. The second embodiment is different from the reverse osmosis membrane filter 3 in PH adjustment.AdjustmentThe structure which arrange | positioned the filter 60 for water activation between the filters 4 for water is characterized.
[0078]
As shown in FIG. 8, the water activation filter 60 includes a housing 61 having a water inlet 62 and a water outlet 63, and a second water treatment agent layer 64 provided in the housing 61. The filter 60 connects the water inlet 62 to the pipe line P.₃Is connected to the outlet portion 13 of the reverse osmosis membrane filter 3 and the water outlet 63 is connected to the pipe P.₇To adjust the PHAdjustmentThe permeated water which is disposed in connection with the water inlet 39 of the filter 4 for use and is sent out from the filter 4 is introduced.
[0079]
The illustrated housing 60 has a cylindrical container body 61a having one end closed with a closing plate 61b and the other end opened, and a sealed lid 61c fitted to the other open end of the container body 61a while maintaining airtightness. I have. The water inlet 62 is provided in the closing plate 61b, and the water outlet 63 is provided in the lid 61c.
[0080]
  The second water treatment agent layer 64 is a housing.61It is composed of a plurality of ceramic solids 101 containing a divalent and trivalent iron salt filled inside. Filter members 65 and 66 made of glass fiber or other material are laid on both ends of the layer 64.
[0081]
  As the divalent and trivalent iron salt contained in the ceramic solid 101, the formula Fe²⁺ _m  Fe³⁺ _n  Cl_{2m + 3n}A compound represented by the formula (wherein m and n represent a positive integer) is employed. The ratio of m to n in the above formula takes a specific numerical value depending on the type of substance used for the base of the compound production. For example, the numerical values of m and n can be 1, 2 or 3.
[0082]
The ceramic solid 101 is obtained by containing the compound in a ceramic substrate 101a. The solid material 101 is formed in an appropriate size and shape. In this embodiment, as shown in detail in FIG. 10, for example, the solid material 101 is formed in a ball shape having a diameter of about 5 to about 15 mm. The constituent material of the ceramic substrate 101a is mainly made of clay, and an appropriate amount of a desired additive (material) is mixed therein. Further, it is preferable to form the ceramic solid material 101 into a porous body having innumerable fine pores (chambers). As a means for forming the ceramic solid material 101, an appropriate amount of sawdust is mixed in the raw material of the base material 101a. It is easy.
[0083]
The firing temperature of the ceramic substrate 101a is about 800 ° C. to about 1100 ° C., and the firing time is not particularly limited, but it has been found from the experimental results that about 10 hours to about 30 hours are preferable. In addition, the amount of the active substance of the divalent and trivalent iron salt mixed in the raw material of the base material 101a is very small. For example, the raw material of the ceramic base material 101a is kneaded and formed into a desired size and shape. Mixed with about 100,000 to about 1 / 10,000,000% of water (distilled water or the like) used in the treatment, that is, the active substance is contained in distilled water with about 100,000 to about 1 / 10,000,000%. The purpose can be achieved by using the aqueous solution as water for kneading the clay material. However, it is not limited to the above range of%.
[0084]
Next, an example of a specific method for producing the ceramic solid material 101 will be described. First, the active substance of the divalent and trivalent iron salt represented by the above-described formula can be produced, for example, by the following method. That is, 1.0 mg of ferric chloride is put into 100 ml of 0.5N sodium hydroxide aqueous solution, dissolved with stirring and allowed to stand for 24 hours. The insoluble material generated in the solution is removed, the solution is neutralized with hydrochloric acid, concentrated under reduced pressure, and dried and crystallized in a desiccator. To the obtained crystals, 50 ml of an 80% by weight aqueous solution of isopropyl alcohol was added and redissolved, concentrated under reduced pressure to remove the solvent, dried, and this redissolution, concentration and drying were repeated several times to obtain 0.25 mg of crystals ( An active substance of a divalent and trivalent iron salt was obtained. This crystal is dissolved in about 11 (1 liter) of water (distilled water or the like) to make a stock solution.
[0085]
Next, the solid material 101 can be manufactured, for example, by the following method. That is, as shown in FIG. 10, about 70% by weight of clay (powder) is used as the main raw material of the ceramic substrate 101a, about 10% by weight of zeolite (powder) is used as an additive (material), and about alumina (powder) is used. 10% by weight and about 10% by weight sawdust are blended. Then, the above raw materials, that is, clay 102, zeolite 103, alumina 104, and sawdust 105 are put into a suitable container 106 as shown in FIG. 10A, and the divalent and trivalent iron salt stock solution is added to the distilled water or the like. An appropriate amount of dilute solution (aqueous solution) 107 diluted about 1000 to about 2000 times with water is added and uniformly stirred and kneaded to form a desired size (for example, a ball having a diameter of about 10 mm) (see FIG. 10B). The molded article 101b is fired at an appropriate temperature (eg, about 800 ° C. to about 1100 ° C.) for an appropriate time (eg, about 10 hours to about 30 hours). As a result, the molded article 101b is fired and solidified into a ceramic form, and the divalent and trivalent iron salts are simultaneously sintered and uniformly supported on the ceramic base material 101a, and sawdust is burned to burn the ceramic base material 101a. Innumerable innumerable fine holes (chambers) 108 are formed as a whole, and the ceramic solid 101 is formed (see FIG. 10C).
[0086]
  When the ceramic solid material 101 manufactured as described above is put in water, the water soaks into the base material 101a through the holes (chambers) 108 of the ceramic base material 101a and comes into contact with and reacts with the substance. The water contains the divalent and trivalent iron salt represented by the formula. In addition, since the substance is supported on the ceramic base material 101a by being integrally sintered, it does not elute into water at one time and stays in the base material for a long time.PeriodIt works continuously and stably over the period (effective action period is about 1 to 2 years).
[0087]
The water activation filter 60 of the water treatment apparatus according to the second embodiment includes a second water treatment agent layer 64 configured by filling a housing 61 with a desired number of the ceramic solids 101. With this configuration, the reverse osmosis membrane permeated water introduced from the water inlet 62 of the housing 61 passes through the filter member 65, the water treatment agent layer 64, and the filter member 66 as shown by the arrow in FIG. 63 flows out. And the said water contacts the ceramic solid substance 101 and reacts while passing the said layer 64, and turns into the water containing the bivalent trivalent iron salt shown by the said Formula.
[0088]
The water flowing out from the water outlet 63 of the water activation filter 60 is pipe P₇PH adjustment from the water inlet 39 throughAdjustmentAnd is neutralized (adjusts the PH value) in the same manner as described above and flows out from the water outlet 40, and the pipe P₄It passes through the water storage tank 5 and is stored. This water becomes weakly alkaline suitable for the body as in the first embodiment, and additionally has the above-described characteristics due to the action of the divalent and trivalent iron salt.
[0089]
In Embodiment 2, the divalent trivalent iron salt may be a divalent trivalent iron salt having magnetism instead of the compound represented by the above formula. As described above, the magnetic divalent and trivalent iron salt is an active substance having both the characteristics by the electromagnetic treatment and the characteristics by the chemical treatment, and this active substance can be produced by the following method, for example.
[0090]
That is, 0.1 g of magnetite is put into 10 ml of concentrated hydrochloric acid, dissolved by stirring and allowed to stand for 24 hours. To this solution is added 25 ml of 2N aqueous sodium hydroxide solution, and the mixture is allowed to stand for 24 hours for neutralization. The solution is concentrated under reduced pressure to precipitate crystals, which are dried in an air dryer. The crystals are washed in 10 ml of ethyl alcohol. This washing operation is repeated several times to purify the crystals to obtain the active substance (crystals). The yield at this time was 0.88 g. Next, 5 g of magnetite is put into 10 ml of concentrated hydrochloric acid and stirred to dissolve half, and then 0.1 g of the active substance crystal obtained in the above step is added, stirred well and allowed to stand for 24 hours. The supernatant is separated from insoluble magnetite by decantation to obtain an active substance solution (magnetic divalent and trivalent iron salt active substance solution).
[0091]
Then, using the active substance solution obtained as described above, a ceramic solid material carrying a magnetic divalent and trivalent iron salt is manufactured by the same method as the ceramic solid material 101. In addition, in the production of the ceramic solid, the amount of the active substance solution mixed in the raw material of the substrate 101a is the same as that of the ceramic solid 101. In this case, the solution is dissolved in water (distilled water or the like) to obtain a stock solution. Thus, the treated water becomes weakly alkaline suitable for the body as in the first embodiment, and additionally has the above-described characteristics due to the action of the magnetic divalent and trivalent iron salt.
[0092]
FIG. 11 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of still another embodiment (Embodiment 3) of the water treatment apparatus of the present invention. In this water treatment apparatus, members that are the same as those already described in Embodiments 1 and 2 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0093]
Embodiment 3 is the same as Embodiment 2, except that the water activation filter 60 is adjusted to PH.AdjustmentThe structure arrange | positioned between the filter 4 for water and the water storage tank 5 is characterized. That is, in the third embodiment, the water activation filter 60 connects the water inlet 62 to the pipe line P.₈PHAdjustmentAnd the water outlet 63 is connected to the water outlet 40 of the filter 4 and the pipe P₄Is connected to the inlet portion 5 a of the water storage tank 5. Other configurations are the same as those in the second embodiment. Also in this third embodiment, water similar to the water treated in the second embodiment can be obtained.
[0094]
FIG. 12 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of still another embodiment (Embodiment 4) of the water treatment apparatus of the present invention, and FIG. 13 is a PH adjustment employed in the apparatus.Adjustment14 is a longitudinal sectional view showing an example of the filter for use, FIG. 14 is a view showing the components of the main flow pipe, the diversion introducing means and the water merging means employed in the filter, and FIG. 15 is an explanatory view of the function of the filter. In this water treatment apparatus, members that are the same as those already described in Embodiments 1 and 2 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0095]
The water treatment apparatus of Embodiment 4 is the PH adjustmentAdjustmentThe filter 4 and the water activation filter 60 are combined.
[0096]
PH adjustment of the fourth embodimentAdjustmentFilter 70 is connected to the pipe P on the water inlet side.₃Is connected to the outlet portion 13 of the reverse osmosis membrane filter 3 and the water outlet side is connected to the pipe P₄Thus, the permeated water that is disposed in connection with the inlet portion 5a of the tank 5 and is sent out from the filter 3 is introduced.
[0097]
PH adjustment of this embodiment 4AdjustmentAs shown in FIG. 13, the filter 70 includes a housing 71, a first storage chamber 72, a second storage chamber 73, a water merge chamber 74, a main flow pipe 75, and the first water treatment agent layer. 35, the second water treatment agent layer 64, a diversion introducing means 76, a water merging means 77, and a partition chamber 78.
[0098]
  The housing 71 has a water inlet 79 and a water outlet 80, and the pipe P is connected to the water inlet 79.₃One end of the pipe P is also connected to the water outlet 80.₄Are connected at one end. The illustrated housing 71 includes a cylindrical container body 71a having one end closed with a closing plate 71b and the other end opened, and a sealed lid 71c fitted to the other open end of the container body 71a while maintaining airtightness. I have. The water inlet 79 is connected to the plate 71b and the water outlet 80.IsIt is provided on the lid 71c.
[0099]
The first storage chamber 72 is kept airtight in the housing 71 by a first partition plate 81 provided at an appropriate distance from the closing plate 71 b and communicated with the water inlet 79 to form the housing 71. Is formed inside. The first storage chamber 72 is filled with the second water treatment agent layer 64 and stored, and the volume of the storage chamber 72 can be determined appropriately.
[0100]
The second storage chamber 73 includes a second partition plate 82 provided in the housing 71 at an appropriate distance from the partition plate 81 toward the water outlet 80, and the plate 82 and the first partition. The plate 81 is formed in the housing 71 while maintaining airtightness. The accommodation chamber 73 is filled with the first water treatment agent layer 35 and accommodates it, and the volume of the accommodation chamber 73 can be determined appropriately.
[0101]
The partition chamber 78 has a third partition plate 83 provided in the housing 71 with an appropriate distance from the second partition plate 82 in the water outlet 80 side direction, and the plate 83 and the second partition plate 82. Thus, it is formed in the housing 71 while maintaining airtightness. In the partition chamber 78, filter members 84a and 84b made of felt material, glass fiber or other materials are accommodated.
[0102]
The water merge chamber 74 is formed in the housing 71 so as to communicate with the water outlet 80 and to maintain airtightness with the third partition plate 83. Further, in the water merge chamber 74 of the fourth embodiment, a filter receiving plate 86 that is provided with an appropriate distance from the third partition plate 83 and has holes 85 of an arbitrary number and an appropriate size. A filter chamber 87 is formed, which is separated by. A filter member 88 similar to the above is accommodated in the filter chamber 87. The filter chamber 87 is provided as desired and may be omitted.
[0103]
The main flow pipe 75 causes the first storage chamber 72 and the water merge chamber 74 to communicate with each other, and water (water passing through the second water treatment agent layer) led out from the first storage chamber 72 to the water merge chamber 74. It is something to be drained. The main flow pipe 75 according to the fourth embodiment is configured by a pipe having an appropriate thickness and length, and has one end penetrating the first partition plate 81 and the other end thereof being the second and third partition plates 82. , 83 are penetrated and the respective penetrating portions are respectively sealed. Thereby, the first storage chamber 72 and the water merge chamber 74 are communicated with each other through the main flow pipe 75.
[0104]
The diversion introducing means 76 diverts a part of the water flowing out from the first accommodation chamber 72 to the water merge chamber 74 in the main flow pipe 75 and introduces it into the second accommodation chamber 73 in the middle of the pipe 75. Is. The means 76 of the fourth embodiment forms a water flow passage 89 between the outer peripheral surface of the main flow pipe 75 and fits into the pipe 75 and has both ends airtight with the second storage chamber 73. A diversion water pipe 90 that is held and provided, a diversion communication hole 91 provided in the main flow pipe 75 in communication with the flow passage 89, and a communication portion 92 that connects the flow passage 89 and the second storage chamber 73. It consists of and.
[0105]
As means for maintaining the airflow pipe 90 in airtightness with the chamber 73, one end of the pipe 90 is in contact with the first partition plate 81 and the other end is in contact with the second partition plate 82 in the drawing, What employ | adopted the structure which seals both both contact parts is disclosed. In this case, a configuration in which both ends of the tube 90 are sealed with the outer peripheral surface of the main flow tube 75 may be employed. In short, the inside of the second storage chamber 73 and the flow passage 89 are hermetically sealed. What should I do?
[0106]
The communication hole 91 is provided at an appropriate position of the main flow pipe 75, and an example in which the illustrated communication hole 91 is provided near the second partition plate 82 is disclosed. Further, the position where the communication portion 92 is provided is appropriately determined, but is provided at a site where the water introduced into the second storage chamber 73 passes through almost the entire area of the first water treatment agent layer 35. It is preferable. The illustrated communication portion 92 is configured by a hole provided in the flowing water pipe 90 so as to be positioned near the first partition plate 81. In this case, the communication portion 92 may be provided with a groove that connects the flow passage 89 and the storage chamber 73 on the surface of the first partition plate 81 on the chamber 73 side, and the communication portion 92 may be configured by this groove. Note that the sizes of the holes and the like constituting the communication hole 91 and the communication part 92 are set in the same manner as in the first embodiment.
[0107]
The water merging means 77 communicates the second storage chamber 73 and the water merging chamber 74 and introduces the water passing through the layer 35 in the chamber 73 into the water merging chamber 74 to merge. . The means 77 according to the fourth embodiment is located in a water outlet connecting portion 93 that allows the second storage chamber 73 and the partition chamber 78 to communicate with each other, and in the partition chamber 78 (part of the filter member 84b in the drawing). The communication hole 94 is provided in the main flow pipe 75.
[0108]
  The communicating portion 93 shown in the drawing of the fourth embodiment is configured by a hole provided in the second partition plate 82. In this case, the communication portion 93 may be provided with a groove for communicating the second storage chamber 73 and the partition chamber 78 on the inner wall surface of the housing 71 as in the first embodiment, and the communication portion 93 may be configured by this groove. . Also,Instead of the communication hole 94, a hole for communicating the partition chamber 78 and the water merge chamber 74 is provided in the third partition plate 83, or the partition chamber 78 and the water merge are formed on the outer peripheral surface of the main flow pipe 75 or the inner wall surface of the housing 71. A configuration may be adopted in which a groove communicating with the chamber 74 is provided. The size of the holes constituting the communication part 93 and the communication holes 94 can be set in the same manner as described above.
[0109]
The second water treatment agent layer 64 is filled and accommodated in the first accommodation chamber 72. The water treatment agent layer 64 is composed of a plurality of ceramic solids 101 containing the divalent and trivalent iron salts disclosed in the second embodiment. Filter members 95 and 96 made of glass fiber, felt material or other materials are laid on both ends of the layer 64. In addition, a filter receiving body 97 projects from the inner wall surface of the blocking plate 71b in the first storage chamber 72 of the fourth embodiment. The one filter member 95 is received by the receiving body 97.
[0110]
In the second storage chamber 73, the first water treatment agent layer 35 is filled and stored. The water treatment agent layer 35 is composed of a plurality of the calcium component-containing materials 35a containing the calcium component disclosed in the first embodiment. The component-containing material 35a according to the fourth embodiment is composed of the ceramic solid matter 35b containing the calcium component as in the first embodiment.
[0111]
The ceramic solid 35b can be manufactured by the same method as the ceramic solid 101 containing the divalent and trivalent iron salt described in the second embodiment. That is, for example, the same material as the ceramic base material 101a is blended in the same proportion as described above, and the animal bone meal calcined to this blend is in an appropriate proportion (for example, about 5% by weight based on the blend). To about 30% by weight). Then, the raw material is put into a suitable container, and an appropriate amount of water such as distilled water is added thereto and uniformly stirred and kneaded, and this is made into a ball having a desired size and shape (for example, a ball having a diameter of about 2 to 5 mm). Shape). In this case, water containing a divalent and trivalent iron salt may be adopted as the water. As this water, a dilute solution obtained by diluting the above divalent trivalent iron salt stock solution, for example, about 100,000 times to about 10 million times can be used.
[0112]
The molded article is fired at an appropriate temperature (eg, about 800 ° C. to about 1100 ° C.) for an appropriate time (eg, about 10 hours to about 30 hours). As a result, the molded product is fired and solidified into a ceramic form to produce a ceramic solid 35b containing a calcium component. Similar to the ceramic solid 101, the ceramic solid 35b is formed in a porous shape having innumerable fine holes (chambers) as a whole.
[0113]
PH adjustment of water treatment device of Embodiment 4AdjustmentThe filter 70 has the above configuration. With this configuration, the reverse osmosis membrane permeated water introduced from the water inlet 79 of the housing 71 passes through the filter member 95, the second water treatment agent layer 64, and the filter member 96 as shown by arrows in FIG. To the mainstream pipe 75. And the said water contacts the ceramic solid substance 101 and reacts while passing the said layer 64, and turns into the water containing the said bivalent trivalent iron salt.
[0114]
  The passing water sent into the main flow pipe 75 is introduced into the water merge chamber 74 through the pipe 75 and flows out from the water outlet 80 through the hole 85 and the filter chamber 87 as indicated by the arrow. To do. On the other hand, in the process,TheA part of the water passing therethrough is diverted at the site of the diversion communication hole 91 and is introduced into the second storage chamber 73 from the communication portion 92 via the flow passage 89. This water passes through the first water treatment agent layer 35 in the chamber 73 and is led out from the communication portion 93. Then, while passing through the layer 35, the water comes into contact with the ceramic solid matter 35b and is subjected to cation exchange in the same manner as described above to be neutralized.
[0115]
As described above, the water introduced into the chamber 73 is neutralized while passing through the layer 35. Then, the diversion passing water that has passed through the layer 35 (this passing water has a high PH value) is led out from the communication portion 93 as described above, and enters the main flow pipe 75 from the communication hole 94 through the partition chamber 78. The permeated water in the mainstream pipe 75 (mainstream water that does not pass through the layer 35) merges and flows out from the water outlet 80 through the route. Therefore, the permeated water (acidic) is neutralized (PH value is adjusted) by the diverted passing water and becomes weak alkaline water.
[0116]
And the water flowing out from the water outlet 80 as described above is the pipe line P.₄It passes through the water storage tank 5 and is stored. This water becomes weakly alkaline suitable for the body as in the first embodiment, and additionally has the above-described characteristics due to the action of the divalent and trivalent iron salt.
[0117]
The water treatment apparatus of the present invention has a PH adjustment as shown in the fourth embodiment.AdjustmentIn the configuration of the filter 70, the partition chamber 78 may be omitted, and the second storage chamber 73 and the water merge chamber 74 may be directly communicated with each other through the communication portion 93 (the above-described hole or groove). . When this configuration is adopted, the third partition plate 83 and the communication hole 94 are not necessary. According to this configuration, the passing water that has passed through the layer 35 merges with the permeate flowing out from the main flow pipe 75 in the water merge chamber 74.
[0118]
In the water treatment apparatus of the present invention, the ceramic solid material 10 accommodated in the tank 5 may be the same as the ceramic solid material 101 containing a divalent and trivalent iron salt.
[0119]
【The invention's effect】
According to the present invention, the reverse osmosis membrane permeated water can be neutralized (PH value is adjusted) to be weakly alkaline suitable for the body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of an embodiment of a water treatment apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of a reverse osmosis membrane filter employed in the apparatus.
FIG. 3 is an explanatory view for explaining the configuration of a reverse osmosis membrane element of the filter of FIG. 2;
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a reverse osmosis membrane portion of the filter.
[Fig. 5] PH adjustment employed in the same deviceAdjustmentFIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the cooking filter.
FIG. 7 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of another embodiment of the water treatment apparatus of the present invention.
8 is a longitudinal sectional view showing an example of a water activation filter employed in the apparatus of FIG.
9 is an operation explanatory diagram of the filter of FIG. 8. FIG.
10 is an explanatory view showing a manufacturing process of a ceramic solid of the filter of FIG. 8, wherein FIG. A is an explanatory view showing a process of manufacturing a constituent material of the ceramic base, and FIG. B is a ceramic base. Explanatory drawing which shows the process of manufacturing this molded article, and the same figure C are explanatory drawings which show the finished product of a ceramic solid substance.
FIG. 11 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of still another embodiment of the water treatment apparatus of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of still another embodiment of the water treatment apparatus of the present invention.
13 is a PH adjustment used in the apparatus of FIG.AdjustmentFIG.
14 is a diagram showing components of a main flow pipe, a diversion introducing means and a water merging means employed in the filter of FIG. 13, wherein FIG. A is a longitudinal sectional view, and FIG. B is A in FIG. A sectional view taken along line -A and FIG. C is a sectional view taken along line BB of FIG.
15 is an operation explanatory diagram of the filter of FIG. 13. FIG.
[Explanation of symbols]
4 ... PH toneAdjustmentFilter
31 ... Housing
32 ... Container
33 ... Water merge room
34 ... Mainstream pipe
35 ... Water treatment agent layer
35b. Ceramic solid containing calcium component
36 ... Diversion introducing means
37 ... Water merging means
39 ... Water entrance
40 ... Water outlet

Claims

A water treatment apparatus comprising a reverse osmosis membrane filter and a pH adjustment filter for treating reverse osmosis membrane permeated water of the filter,
The pH adjusting filter includes a housing having a water inlet and a water outlet, a storage chamber formed in the housing while maintaining airtightness by a first partition plate provided in the housing, and the water outlet. A water merge chamber formed in the housing in communication, a main flow pipe communicating the water inlet and the water merge chamber, a first water treatment agent layer filled in the storage chamber, and the pipe in the pipe A diversion introducing means for diverting a part of the water flowing out from the water inlet to the water merging chamber in the middle of the pipe and introducing it into the accommodating chamber; a water merging means for communicating the accommodating chamber and the water merging chamber; With
The said water treatment agent layer is comprised with the several calcium component containing material containing a calcium component, The water treatment apparatus characterized by the above-mentioned.

A water activation filter provided between the reverse osmosis membrane filter and the PH adjustment filter and having a second water treatment agent layer filled in a housing having a water inlet and a water outlet;
2. The water treatment apparatus according to claim 1 , wherein the second water treatment agent layer is composed of a plurality of ceramic solids containing a divalent and trivalent iron salt.

A water activation filter that is provided in connection with the water outlet side of the PH adjusting filter, and that is filled with a second water treatment agent layer in a housing having a water inlet and a water outlet;
2. The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the second water treatment agent layer is composed of a plurality of ceramic solids containing a divalent and trivalent iron salt .

A water treatment apparatus comprising a reverse osmosis membrane filter and a pH adjustment filter for treating reverse osmosis membrane permeated water of the filter,
The PH adjusting filter is formed in the housing with a housing having a water inlet and a water outlet and a first partition plate provided in the housing so as to maintain airtightness, and communicates with the water inlet. And the first partition plate and the second partition plate provided in the housing with a desired distance from the first partition plate and the first partition plate to maintain airtightness in the housing. A second storage chamber formed; a water merge chamber formed in the housing in communication with the water outlet; and the first and second partition plates. A main flow pipe communicating the chamber and the water merge chamber, a second water treatment agent layer filled in the first accommodation chamber, a first water treatment agent layer filled in the second accommodation chamber, One of the water flowing out from the first storage chamber to the water merge chamber in the mainstream pipe And a water merge means for communicating the second storage chamber and the water merge chamber with the second water supply chamber, and a water merge means for communicating the second reservoir chamber with the water merge chamber. The treatment agent layer is composed of a plurality of ceramic solids containing divalent and trivalent iron salts, and the first water treatment agent layer is composed of a plurality of calcium component-containing materials containing calcium components. A water treatment device.

The water treatment apparatus according to claim 1 or 4 , wherein the calcium component-containing material is composed of a ceramic solid containing a calcium component.

The water treatment according to claim 1, 4 or 5 , wherein the calcium component is at least one substance selected from the group of cinnabar sand, fired firewood, fired shell fossil, and fired animal bone. apparatus.

The divalent and trivalent iron salt has the formula Fe ²⁺ _m Fe ³⁺ _n Cl _{2m + 3n} (where m and n are positive integers)
The water treatment apparatus according to claim 2, 3 or 4 , wherein the water treatment apparatus is a compound represented by the formula:

The water treatment apparatus according to claim 2, 3 or 4 , wherein the divalent and trivalent iron salt is a magnetic divalent and trivalent iron salt.

The divalent and trivalent iron salt having magnetism is obtained by dissolving magnetite in concentrated hydrochloric acid, neutralizing the solution, concentrating the neutralized solution to crystallize, and transforming the magnetite into concentrated hydrochloric acid. The water treatment apparatus according to claim 8 , wherein the water treatment apparatus is a compound obtained by adding to a solution semi-dissolved in a solution.

The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 9 , further comprising a water storage tank connected to the water outlet side of the pH adjusting filter.