JP4763412B2 - 水処理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、水処理装置に関し、さらに詳しくは、膜ろ過装置の膜の損傷により膜ろ過水に混入した原水中の病原性原虫類の不活化を行うことが出来る水処理装置に関する。
従来、原水を膜ろ過する膜ろ過装置と、その膜ろ過装置の一次側を経た濃縮水に紫外線を照射して濃縮水中のクリプトスポリジウムのような病原性原虫類の不活化（増殖能力を奪うこと）を行う紫外線処理装置とを具備した水処理装置が知られている（特許文献１参照）。
また、紫外線照射による病原性原虫類の不活化方法が提案されている（特許文献２参照）。
特開２０００−３３３６９号公報
特表２００３−５０３１９８号公報
また、紫外線照射による病原性原虫類の不活化方法が提案されている（特許文献２参照）。
上記従来の水処理装置では、膜ろ過装置の膜の損傷が発生した場合に、膜ろ過水に原水が混入し、病原性原虫類が膜ろ過装置の二次側に出てしまうが、その不活化が行われない問題点がある。
そこで、本発明の目的は、膜ろ過装置の膜の損傷により膜ろ過水に混入した原水中の病原性原虫類の不活化を行うことが出来る水処理装置を提供することにある。
そこで、本発明の目的は、膜ろ過装置の膜の損傷により膜ろ過水に混入した原水中の病原性原虫類の不活化を行うことが出来る水処理装置を提供することにある。
第１の観点では、本発明は、原水を膜ろ過する膜ろ過装置（１）と、前記膜ろ過装置（１）の二次側に出た膜ろ過水に紫外線を照射する紫外線処理装置（４）とを具備したことを特徴とする水処理装置を提供する。
上記第１の観点による水処理装置では、膜ろ過装置の膜の損傷により膜ろ過水に原水が混入しても、膜ろ過装置の二次側に出た膜ろ過水に紫外線を照射するから、病原性原虫類の不活化（膜ろ過水に混入した原水中の病原性原虫類の不活化）を行うことが出来る。
上記第１の観点による水処理装置では、膜ろ過装置の膜の損傷により膜ろ過水に原水が混入しても、膜ろ過装置の二次側に出た膜ろ過水に紫外線を照射するから、病原性原虫類の不活化（膜ろ過水に混入した原水中の病原性原虫類の不活化）を行うことが出来る。
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による水処理装置において、前記膜ろ過装置（１）の膜の損傷を連続的に監視する膜損傷監視装置（６’）と、前記膜損傷監視装置（６’）で膜の損傷を検知したときは膜ろ過水を前記紫外線処理装置（４）に流すと共に膜の損傷を検知しないときは前記紫外線処理装置（４）をバイパスさせて膜ろ過水を流す流路切替装置（３，７）とを具備したことを特徴とする水処理装置を提供する。
上記第２の観点による水処理装置では、膜の損傷を連続的に監視していて、膜の損傷を検知しないときは紫外線処理装置をバイパスさせて膜ろ過水を流すから、紫外線処理装置を連続運転しなくても済む。一方、膜の損傷を検知したときは膜ろ過装置の二次側に出た膜ろ過水に紫外線処理装置で紫外線を照射するから、病原性原虫類の不活化（膜ろ過水に混入した原水中の病原性原虫類の不活化）を行うことが出来る。
上記第２の観点による水処理装置では、膜の損傷を連続的に監視していて、膜の損傷を検知しないときは紫外線処理装置をバイパスさせて膜ろ過水を流すから、紫外線処理装置を連続運転しなくても済む。一方、膜の損傷を検知したときは膜ろ過装置の二次側に出た膜ろ過水に紫外線処理装置で紫外線を照射するから、病原性原虫類の不活化（膜ろ過水に混入した原水中の病原性原虫類の不活化）を行うことが出来る。
第３の観点では、本発明は、前記第１の観点による水処理装置において、前記膜ろ過装置（１）の膜の損傷を間欠的に監視する膜損傷監視装置（６）と、前記膜ろ過水を一時的に貯留する膜ろ過水貯留槽（２）と、前記膜損傷監視装置（６）で膜の損傷を検知したときは前記膜ろ過水貯留槽（２）を経た膜ろ過水を前記紫外線処理装置（４）に流すと共に膜の損傷を検知しないときは前記紫外線処理装置（４）をバイパスさせて前記膜ろ過水貯留槽（２）を経た膜ろ過水を流す流路切替装置（３，７）とを具備したことを特徴とする水処理装置を提供する。
上記第３の観点による水処理装置では、膜の損傷を間欠的に監視するが、監視時刻と監視時刻の間の膜ろ過水を膜ろ過水貯留槽に一時的に貯留するから、膜損傷監視装置で膜の損傷を検知した時に膜ろ過水貯留槽を経た膜ろ過水に紫外線を照射すれば、病原性原虫類の不活化（膜ろ過水に混入した原水中の病原性原虫類の不活化）を行うことが出来る。また、膜の損傷を検知しないときは紫外線処理装置をバイパスさせて膜ろ過水を流すから、紫外線処理装置を連続運転しなくても済む。さらに、膜の損傷を間欠的に監視すれば済む。
上記第３の観点による水処理装置では、膜の損傷を間欠的に監視するが、監視時刻と監視時刻の間の膜ろ過水を膜ろ過水貯留槽に一時的に貯留するから、膜損傷監視装置で膜の損傷を検知した時に膜ろ過水貯留槽を経た膜ろ過水に紫外線を照射すれば、病原性原虫類の不活化（膜ろ過水に混入した原水中の病原性原虫類の不活化）を行うことが出来る。また、膜の損傷を検知しないときは紫外線処理装置をバイパスさせて膜ろ過水を流すから、紫外線処理装置を連続運転しなくても済む。さらに、膜の損傷を間欠的に監視すれば済む。
本発明の水処理装置によれば、膜ろ過装置の膜の損傷があった場合でも、膜ろ過水に混入した原水中の病原性原虫類の不活化を行うことが出来る。
以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、実施例１に係る水処理装置１００を示す構成図である。
この水処理装置１００は、原水を膜ろ過する膜ろ過装置１と、膜ろ過装置１の二次側に出た膜ろ過水を一時的に貯留する膜ろ過水貯留槽２と、膜ろ過水貯留槽２を経た膜ろ過水を紫外線処理装置４またはバイパス流路５のどちらに流すかを切り替えるための流路切替弁３と、原水が混入した膜ろ過水に紫外線を照射して後段へ流すための紫外線処理装置４と、膜ろ過水に紫外線を照射しないで後段へ流すためのバイパス流路５と、膜ろ過装置１の膜の損傷を間欠的に監視する膜損傷監視装置６と、膜損傷監視装置６で膜の損傷を検知しないときは図１の（ａ）に示すように膜ろ過水貯留槽２を経た膜ろ過水をバイパス流路５に流し且つ紫外線処理装置４を休止させると共に膜の損傷を検知したときは図１の（ｂ）に示すように膜ろ過水貯留槽２を経た膜ろ過水を紫外線処理装置４に流し且つ紫外線処理装置４を作動させる切替制御装置７とを具備している。
この水処理装置１００は、原水を膜ろ過する膜ろ過装置１と、膜ろ過装置１の二次側に出た膜ろ過水を一時的に貯留する膜ろ過水貯留槽２と、膜ろ過水貯留槽２を経た膜ろ過水を紫外線処理装置４またはバイパス流路５のどちらに流すかを切り替えるための流路切替弁３と、原水が混入した膜ろ過水に紫外線を照射して後段へ流すための紫外線処理装置４と、膜ろ過水に紫外線を照射しないで後段へ流すためのバイパス流路５と、膜ろ過装置１の膜の損傷を間欠的に監視する膜損傷監視装置６と、膜損傷監視装置６で膜の損傷を検知しないときは図１の（ａ）に示すように膜ろ過水貯留槽２を経た膜ろ過水をバイパス流路５に流し且つ紫外線処理装置４を休止させると共に膜の損傷を検知したときは図１の（ｂ）に示すように膜ろ過水貯留槽２を経た膜ろ過水を紫外線処理装置４に流し且つ紫外線処理装置４を作動させる切替制御装置７とを具備している。
膜ろ過装置１は、膜により病原性原虫類を除去できるものであれば形式はどのようなものでもよい。すなわち、外圧式でも内圧式でもよいし、中空糸膜でも平膜でもよい。
膜ろ過水貯留槽２は、膜損傷監視装置６による監視時刻と監視時刻の間の膜ろ過水を一時的に貯留しうる容量を有している。
膜損傷監視装置６は、一定インターバルの監視時刻毎に、膜ろ過装置１を休止させ、膜ろ過装置１の一次側または二次側に、気体が膜を通過しないバブルポイント以下の圧力で気体を導入して、膜の反対側に漏出する気体の有無により膜の損傷を検知する方式である。なお、導入した気体の圧力低下の速度により損傷を検知する方式（ＰＤＴ法）のものでもよい。
実施例１に係る水処理装置１００によれば、膜の損傷を検知しないときは、膜ろ過水をバイパス流路５に流し且つ紫外線処理装置４を休止させる。従って、スケールや付着物による紫外線処理装置４の汚染を防ぐことが出来ると共に紫外線処理装置４の運転費用を節減できる（例えば、ランプの点灯時間を少なくすることが出来るため、使用電力量やランプ交換の維持管理コストを大幅に低減することが出来る）。一方、膜の損傷を検知したときは、紫外線処理装置４を稼動させ、膜ろ過水を紫外線処理装置４に流す。これにより、膜の損傷が発生した場合でも、紫外線照射により病原性原虫類の不活化が行われ、安全な水を得ることが出来る。なお、膜ろ過水貯留槽２は膜損傷監視装置６による監視時刻と監視時刻の間の膜ろ過水を一時的に貯留しうる容量を有しているため、膜損傷を検知した段階で病原性原虫類が含まれている可能性のある膜ろ過水は全て膜ろ過水貯留槽２内に滞留している。従って、病原性原虫類が含まれている可能性のある膜ろ過水が紫外線照射されないまま後段に出て行くことはなく、安全な処理水を得ることが出来る。
図２は、実施例２に係る水処理装置２００を示す構成図である。
この水処理装置２００は、実施例１に係る水処理装置１００の膜ろ過水貯留槽２を省くと共に連続監視方式の膜損傷監視装置６’を採用した構成である。
この水処理装置２００は、実施例１に係る水処理装置１００の膜ろ過水貯留槽２を省くと共に連続監視方式の膜損傷監視装置６’を採用した構成である。
膜損傷監視装置６’は、膜ろ過水の濁度や微粒子数の変化を連続的に監視し、それらの変化により膜の損傷を検知する方式である。
実施例２に係る水処理装置２００によれば、膜の損傷を検知しないときは、膜ろ過水をバイパス流路５に流し且つ紫外線処理装置４を休止させる。従って、スケールや付着物による紫外線処理装置４の汚染を防ぐことが出来ると共に紫外線処理装置４の運転費用を節減できる。一方、膜の損傷を検知したときは、紫外線処理装置４を稼動させ、膜ろ過水を紫外線処理装置４に流す。これにより、膜の損傷が発生した場合でも、紫外線照射により病原性原虫類の不活化が行われ、安全な水を得ることが出来る。なお、膜の損傷を連続監視しているため、膜ろ過水貯留槽がなくても病原性原虫類が含まれている可能性のある膜ろ過水が紫外線照射されないまま後段に出て行くことはなく、安全な処理水を得ることが出来る。
図３は、実施例３に係る水処理装置３００を示す構成図である。
この水処理装置３００は、原水を膜ろ過する膜ろ過装置１と、原水が混入した膜ろ過水に紫外線を照射して後段へ流すための紫外線処理装置４とを具備している。
この水処理装置３００は、原水を膜ろ過する膜ろ過装置１と、原水が混入した膜ろ過水に紫外線を照射して後段へ流すための紫外線処理装置４とを具備している。
実施例３に係る水処理装置３００によれば、膜の損傷が発生していない場合でも紫外線照射を行うため、病原性原虫類の除去率、不活化の効果を高め、水道水摂取による病原性原虫類に起因する罹患リスクを大幅に低減することが可能である。例えば、大孔径ろ過膜を用いた膜ろ過装置１の場合、一般的に９９.９９９％以上の除去率（不活化）が得られるとされており、紫外線処理装置４と組み合わせることにより９９.９９９９９９％以上の除去率が可能となり、安全性を高めることが出来る。また、膜の損傷が発生した場合でも、紫外線照射により病原性原虫類の不活化が行われ、安全な水を得ることが出来る。
本発明の水処理装置は、水道分野の浄水処理、下水処理、工業用水処理に利用できる。
１ 膜ろ過装置
２ 膜ろ過水貯留槽
３ 流路切替弁
４ 紫外線処理装置
５ バイパス流路
６，６’ 膜損傷監視装置
７ 切替制御装置
１００，２００，３００ 水処理装置
２ 膜ろ過水貯留槽
３ 流路切替弁
４ 紫外線処理装置
５ バイパス流路
６，６’ 膜損傷監視装置
７ 切替制御装置
１００，２００，３００ 水処理装置
Claims (2)
- 原水を膜ろ過する膜ろ過装置（１）と、前記膜ろ過装置（１）の二次側に出た膜ろ過水に紫外線を照射する紫外線処理装置（４）と、前記膜ろ過装置（１）の膜の損傷を間欠的に監視する膜損傷監視装置（６）と、前記膜ろ過水を一時的に貯留する膜ろ過水貯留槽（２）と、前記膜損傷監視装置（６）で膜の損傷を検知したときは前記膜ろ過水貯留槽（２）を経た膜ろ過水を前記紫外線処理装置（４）に流すと共に膜の損傷を検知しないときは前記紫外線処理装置（４）をバイパスさせて前記膜ろ過水貯留槽（２）を経た膜ろ過水を流す流路切替装置（３，７）とを具備したことを特徴とする水処理装置。
- 原水を膜ろ過する膜ろ過装置（１）と、前記膜ろ過装置（１）の二次側に出た膜ろ過水に紫外線を照射する紫外線処理装置（４）と、前記膜ろ過装置（１）の膜の損傷を連続的に監視する膜損傷監視装置（６’）と、前記膜損傷監視装置（６’）で膜の損傷を検知したときは膜ろ過水を前記紫外線処理装置（４）に流すと共に膜の損傷を検知しないときは前記紫外線処理装置（４）をバイパスさせて膜ろ過水を流す流路切替装置（３，７）とを具備したことを特徴とする水処理装置。
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