JP5376166B2 - 純水製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、純水製造装置に関し、詳しくは、逆浸透膜（ＲＯ膜）を利用して純水を製造する純水製造装置に関するものである。

この種の純水製造装置は、下記の特許文献１などによって既に知られている。特許文献１は、図７にブロック化して示すように、ＲＯ膜ａを利用して純水を製造する純水製造装置ｂと、この純水製造装置ｂで製造した純水を給水給配管にて純水使用部ｃに供給して純水の使用に供する純水供給システム、ガス溶解装置を開示している。特許文献１が開示する純水製造装置ｂは、給水タンクｄからの水を、溶解イオン成分と、溶解性気体成分（酸素、炭酸）を除去する脱炭酸塔ｅに通して後、ＲＯ装置ｆにて純水化している。純水はさらに窒素バブリングタワーｇでの窒素バブリングにより前段までで除去しきれなかった溶解性気体成分（酸素、炭酸）を脱気処理することでより純度の高い純水が製造される。また、こうして製造した純水は、サブタンクｈに貯蔵しながら純水の使用部ｃに供給できるようにし、純水の供給によるサブタンクｈでの水位低下に対して窒素バブリングタワーｇへの供給窒素を分岐導入することで調整するようにしている。

ＲＯ装置ｆでは、原水中の溶解イオン成分の９０％以上が濃縮されるため、ＲＯ膜ａの表面で金属イオンがスケール化し、ＲＯ膜ａの透過性が低下するが、このスケール化を抑制するのに炭酸イオン除去を目的とした脱炭酸塔ｅが設けられ、ＲＯ装置f手前にてスケール（陽イオン金属）分散剤を添加するようにしている。スケールは主に炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウムであるが、ＲＯ装置f手前での分散剤はカルシウムイオン、マグネシウムイオンなどの陽イオン金属が重炭酸イオンやケイ酸イオンなどのマイナスに電荷したイオンと結合してスケールを発生することを抑制している。また、ＲＯ膜ａ表面では微生物が繁殖し、スライムとなって透過性が低下するが、この微生物スライムの付着に対してはスライムコントロール剤を添加することで抑制されている。一方、溶解性気体成分は曝気により除去されるが、除去後は窒素バブリングタワーｇでの下方からの窒素パージにより気体の再溶解を抑制している。また、サブタンクｈでも上方から窒素ガスをパージして気体成分の溶解を抑制している。

特開平１１−９９３８２号公報

しかし、特許文献１に開示の技術では、酸、スケール分散剤、スライムコントロール剤など各種薬剤の使用により、純水製造におけるランニングコストが非常に高くなる。また、薬品による環境負荷も高い。さらに、具体的には、窒素バブリングタワーｇやサブタンクｈへの窒素パージでの窒素消費量が高い上、純窒素を用いるためコストが高くつく。特に窒素パージは純水製造量、原水の供給流量にかかわらず常時一定流量で注入するため効率が非常に悪い。さらに、脱炭酸塔ｄ、窒素バブリングタワーｇなどの付帯装置が多く、設備が複雑かつ大型で、イニシャルコストも高価につく。

本発明は、簡単かつ低コストな構造で、低ケミカル化および低環境負荷化、省窒素ガス化、溶解性気体成分除去の高効率化、低ランニングコスト化が図れる純水製造装置を提供することを課題とするものである。

上記の課題を解決するために、本発明の純水製造装置は、原水を供給する給水タンク、給水タンクから供給される原水を、ＲＯ膜を通して純水化するＲＯ装置、ＲＯ装置で純水化された純水を導入して貯留し使用に供する純水タンクを少なくとも備え、ＲＯ装置の上流域内に窒素ガスをマイクロバブル以下の粒径にて発生させまたは注入する窒素マイクロバブル供給手段を設け、前記窒素マイクロバブル供給手段により窒素マイクロバブルを発生させまたは注入した前記原水を前記ＲＯ装置で純水化し、窒素マイクロバブルの発生または注入により原水中に溶解していた窒素ガスを前記純水タンクに貯留された前記純水中に発生させることを特徴とする。

このような構成では、純水タンクに貯留された純水中の窒素バブルにより、純水タンクに貯留された純水と空気との接触が抑制される。溶解性気体成分（酸素、炭酸）の除去が可能となる。脱気、気体成分の除去が図れる。ＲＯ装置上流での原水中に、窒素マイクロバブル供給手段からマイクロバブル以下の粒径となった窒素マイクロバブルを発生または注入するので、脱気作用を発揮する上、マイクロバブル以下の粒径となった窒素マイクロバブルはＰＨに依存するが表面の負帯電にて、原水中で正帯電している金属イオンに引き寄せられて電気的に中和する作用、およびバブル自体のスライムを含む疎水性物質を吸着する作用があるので、水中やＲＯ膜表面でのスケール発生、スライムの増殖を抑制することができる。また、マイクロバブル以下の粒径の窒素マイクロバブルは水中での長期滞留性により、ＲＯ装置内で消滅することなく金属イオンを安定的に分散し、スライムのＲＯ膜ａ表面での付着を抑制し、バブルの自己加圧作用にて窒素マイクロバブルの消滅過程での原水への溶存率を高められるので脱気率、気体成分除去率、および窒素ガスの有効率が向上する。
上記において、さらに、前記窒素マイクロバブル供給手段により発生させまたは注入された窒素マイクロバブルが負に帯電しかつ金属イオンのスケールの発生を抑えるように前記ＲＯ装置の上流に酸性剤またはおよびアルカリ性剤を原水中に供給してｐＨを４〜９に調整するｐＨ調整手段を設けたことを特徴とする。
このような構成では、上記に加え、さらに、原水のｐＨをｐＨ調整手段により調整して、例えば、窒素マイクロバブルが負に帯電するｐＨ４以上で、かつ、金属イオンがスケール化しやすくなるｐＨ９を超えたｐＨ域およびアルカリ域を外した最適環境を確保して、スケールの発生をさらに抑えられるし、帯電電位、ゼータ電位を調整することができる。

なお、窒素マイクロバブルにより水中の酸素や炭酸ガスを減少することで、それらを栄養とする菌や微生物などのスライムの繁殖を抑制するという相乗効果が得られる。

上記において、さらに、窒素マイクロバブル供給手段は、粒径が５０μｍ以下の窒素マイクロバブルを供給することを特徴とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、窒素マイクロバブルの粒径が５０μｍ以下であることにより、前記自己加圧作用による気体成分の溶解率、除去率を高められる。

上記において、さらに、窒素マイクロバブル供給手段は、ＲＯ装置の直前または内部に設置することを特徴とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、窒素マイクロバブルのＲＯ装置の直前ないしは内部への供給により、広いＲＯ装置内原水域での滞留時間、浮上距離を大きくして、金属イオンの分散効果やスライムの吸着・剥離効果を高められる。

上記の課題を解決するために、本発明の純水製造装置は、原水を供給する給水タンク、前記給水タンクから供給される原水を、ＲＯ膜を通して純水化するＲＯ装置、前記ＲＯ装置で純水化された純水を導入して貯留し使用に供する純水タンクを少なくとも備え、前記ＲＯ装置の上流域内に窒素ガスをマイクロバブル以下の粒径にて発生させまたは注入する窒素マイクロバブル供給手段を設け、前記窒素マイクロバブル供給手段により発生させまたは注入された窒素マイクロバブルが負に帯電しかつ金属イオンのスケールの発生を抑えるように前記ＲＯ装置の上流に酸性剤またはおよびアルカリ性剤を原水中に供給してｐＨを４〜９に調整するｐＨ調整手段を設け、前記ＲＯ装置の上流に脱炭酸塔を設け、この脱炭酸塔の直前または内部に窒素マイクロバブル供給手段を設けたことを特徴とすることができる。

このような構成では、原水のｐＨをｐＨ調整手段により調整して、例えば、窒素マイクロバブルが負に帯電するｐＨ４以上で、かつ、金属イオンがスケール化しやすくなるｐＨ９を超えたｐＨ域およびアルカリ域を外した最適環境を確保して、スケールの発生をさらに抑えられるし、帯電電位、ゼータ電位を調整することができる。脱炭酸塔により原水中の遊離炭酸を除去できるが、その直前又は内部に設けた窒素マイクロバブル供給手段から、原水中に窒素マイクロバブルを注入ないしは発生させることにより、窒素ガスの分圧が上昇するので、脱炭酸作用を高められる。

上記において、さらに、給水タンクの内部に窒素マイクロバブル供給手段を設けることを特徴とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、原水供給源において窒素マイクロバブル供給手段からの窒素マイクロバブル供給により、原水中の脱気が図れるので脱炭酸塔の設置を省略することができる。

上記において、さらに、純水タンクの内部に窒素を供給し、充満させる窒素供給手段を設けたことを特徴とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、純水と他のガスとの接触を抑える必要があるが、原水中に窒素マイクロバブルが過剰に溶解した窒素ガスが、ＲＯ膜を通り抜けて圧力が低下したＲＯ装置の下流側、特に純水タンクの純水中で窒素バブルとなるため、ＲＯ水と空気とが接触しやすいところを、ＲＯ水中の窒素バブルにより空気との接触が抑制されると共に、ＲＯ水中の窒素分圧が上昇することで、さらに溶解性気体成分（酸素、炭酸）の除去が可能となる。

なお、上記において、さらに、窒素バブリングタワーを脱炭酸塔と共に設けることもでき、これによって、脱気不足となる場合の脱気を促進することができる。

本発明のそれ以上の課題および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発明の各特徴は、それ自体単独で、あるいは可能な限り種々の組み合わせで複合して採用することができる。

本発明の純水製造装置によれば、ＲＯ装置上流での原水中にマイクロバブル以下の粒径となった窒素マイクロバブルを発生させるか注入してその長期滞留性と高い接触率とにより、窒素の消費量を抑えて十分に働かせられ、窒素マイクロバブルによりその自己加圧作用を伴い脱気、気体成分除去、が図れて窒素バブリングタワーや脱炭酸塔の省略またはバブリング窒素量の低減が図れる上、原水中の金属イオンとの電気的な中和作用にて水中やＲＯ膜表面でのスケール発生を抑えられるし、疎水性物質としてのスライムを吸着して除去しスライムコントロール剤を省略または低減するので、ノンケミカル化または低ケミカル化、装置の簡略化、低イニシャルコスト化、低ランニング化に加え、低環境負荷化も実現する。しかも、窒素マイクロバブルのＲＯ装置内原水域での浮上により吸着している金属イオンやスライムを原水の表層へ持ち運んでオーバーフローさせるなどして除去しやすくなるので、それらの処理コストも低減することができる。

上記に加え、さらに、窒素マイクロバブルの粒径が５０μｍ以下として、前記自己加圧作用による気体成分の溶解率、除去率をさらに高められる。

上記に加え、さらに、窒素マイクロバブルのＲＯ装置の直前ないしは内部への供給により、広いＲＯ装置内原水域での滞留時間、浮上距離を大きくして、金属イオンやスライムの吸着および原水表層への持ち運びの作用を高められるので、ＲＯ膜表面でのスケールやスライムの発生を効果的に抑えられる。

上記に加え、さらに、原水のｐＨをｐＨ調整手段により調整して、例えば、窒素マイクロバブルが負に帯電するｐＨ４以上で、かつ、金属イオンがスケール化しやすくなるｐＨ９を超えたｐＨ域およびアルカリ域を外した最適環境を確保して、スケールの発生をさらに抑えられるし、帯電電位、ゼータ電位を調整することができる。

上記に加え、さらに、脱炭酸塔により原水中の遊離炭酸を除去できるが、その直前又は内部に設けた窒素マイクロバブル供給手段から、原水中に窒素マイクロバブルを注入ないしは発生させることにより、窒素ガスの分圧が上昇するので、脱炭酸作用を高められる。

上記に加え、さらに、原水供給源において窒素マイクロバブル供給手段からの窒素マイクロバブル供給により、原水中の脱気が図れるので脱炭酸塔の設置を省略することができる。

上記に加え、さらに、純水と他のガスとの接触を抑える必要があるが、原水中に窒素マイクロバブルが過剰に溶解した窒素ガスが、ＲＯ膜を通り抜けて圧力が低下したＲＯ装置の下流側、特に純水タンクの純水中で窒素バブルとなって純水と接触しやすいところを、ＲＯ水中の窒素バブルにより空気との接触が抑制されると共に、ＲＯ水中の窒素分圧が上昇することで、さらに溶解性気体成分（酸素、炭酸）の除去が可能となる。

なお、上記において、さらに、窒素バブリングタワーを脱炭酸塔と共に設けることもでき、これによって、脱気不足となる場合の脱気を促進することができる。
請求項１に係る発明によれば、純水タンクに貯留された純水中の窒素バブルにより、溶解性気体成分（酸素、炭酸）の除去が可能となる。脱気、気体成分の除去が図れる。
請求項２に係る発明によれば、原水のｐＨをｐＨ調整手段により調整して、窒素マイクロバブルが負に帯電するｐＨ４以上で、かつ、金属イオンがスケール化しやすくなるｐＨ９を超えたｐＨ域およびアルカリ域を外した最適環境を確保して、正帯電している金属イオンを中和し、金属イオンのスケール化を抑える。
請求項５に係る発明によれば、原水のｐＨをｐＨ調整手段により調整して、窒素マイクロバブルが負に帯電するｐＨ４以上で、かつ、金属イオンがスケール化しやすくなるｐＨ９を超えたｐＨ域およびアルカリ域を外した最適環境を確保して、正帯電している金属イオンを中和し、金属イオンのスケール化を抑える。

本発明に係る実施の形態の純水製造装置の１つの例を示す概略ブロック図である。 本発明に係る実施の形態の純水製造装置の別の例を示す概略ブロック図である。 本発明に係る実施の形態の純水製造装置の他の例を示す概略ブロック図である。 本発明に係る実施の形態の純水製造装置の今１つの例を示す概略ブロック図である。 気泡径と気泡の上昇速度との関係を示すグラフである。 ｐＨと気泡のゼータ電位との関係を示すグラフである。 従来の純水製造装置の例を示す概略ブロック図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図１〜図４を参照しながら具体的に説明し、本発明の理解に供する。以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載を限定するものではない。
図１に示す純水製造装置１００、図２に示す純水製造装置２００、図３に示す純水製造措置３００、図４に示す純水製造装置４００は、共通する部分や対象には同一の符号を付して説明すると、原水１を供給する給水タンク２、給水タンク２から供給される原水１を、ＲＯ膜（Ｒｅｂｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ Ｍｅｍｂｒａｎｅ）３を通して純水化するＲＯ装置４、このＲＯ装置４で純水化された純水５を導入して貯留し、下流に接続した２次装置５００での、再処理や洗浄といった各種使用に供する純水タンク６を少なくとも備え、ＲＯ装置４の上流域内に窒素ガス７をマイクロバブル以下の粒径にて発生させまたは注入する窒素マイクロバブル供給手段８を設けた点で共通している。このような基本的な構成によって、ＲＯ装置４上流での原水１中に、窒素マイクロバブル供給手段８からマイクロバブル以下の粒径となった図１のＲＯ装置４の原水１中に代表して示す窒素マイクロバブル７を発生または注入するので、窒素が原水１に対する脱気作用を発揮する上、マイクロバブル以下の粒径となった窒素マイクロバブル７はＰＨに依存するが表面の負帯電に
て、原水中で正帯電している金属イオンに引き寄せられて電気的に中和する作用、およびバブル自体のスライムを含む疎水性物質を吸着する作用があるので、原水１中やＲＯ膜３表面でのスケール発生、スライムの増殖を抑制することができる。また、マイクロバブル以下の粒径の窒素マイクロバブル７は水中での長期滞留性により、ＲＯ装置内で消滅することなく金属イオンを安定的に分散し、スライムのＲＯ膜a表面での付着を抑制し、バブルの自己加圧作用にて窒素マイクロバブル７の消滅過程での原水１への溶存率を高められるので脱気率、気体成分除去率、および窒素ガスの有効率が向上する。

以上の結果、ＲＯ装置４上流での原水１中にマイクロバブル以下の粒径となった窒素マイクロバブル７を発生させるか注入してその長期滞留性と高い接触率とにより、窒素の消費量を抑えて十分に働かせられ、窒素マイクロバブル７によりその自己加圧作用を伴い脱気、気体成分除去、が図れて図１に示す例の純水製造装置１００のように、図４に示した例の純水製造装置４００が採用している窒素バブリングタワー１１や、図２に示す純水製造装置２００、図３に示す純水製造装置３００、図４に示す純水装置４００が共に採用している脱炭酸塔１２、酸（硫酸）添加の省略、またはバブリング窒素量の低減が図れる上、原水１中の金属イオンとの電気的な中和作用にて原水１中やＲＯ膜３表面でのスケール発生を抑えられるし、疎水性物質としてのスライムを吸着して除去し、図２に示す純水製造装置２００、図３に示す純水製造装置３００、図４に示す純水装置４００が共に採用しているスライムコントロール剤１３を省略または低減するので、ノンケミカル化または低ケミカル化、装置の簡略化、低イニシャルコスト化、低ランニング化に加え、低環境負荷化も実現する。しかも、窒素マイクロバブル７のＲＯ装置４内の原水１域での浮上により吸着している金属イオンやスライムを原水１の表層へ持ち運んでオーバーフローさせるなどして除去しやすくなるので、それらの処理コストも低減することができる。

図１に示す純水製造装置１００では、特に、脱炭酸塔、窒素場ブリングタワーの省略、酸、スライムコントロール剤の供給の省略により、最も単純化した簡単かつ小型な装置となっているし、環境負荷も大幅に低減したものとなっている。しかも、窒素マイクロバブル供給手段８を給水タンク２内に設けたことによって、給水タンク２内の原水１に対して脱炭酸塔が持つ炭酸ガス分離機能を発揮させられるので、脱炭酸塔を省略してもＣＯ２と結合するスケールの発生が抑制され、スケール分散剤消費量を低減でき問題はない。また、水タンク２とＲＯ装置４との距離を短縮できるので、スライム付着抑制効果が向上し、この点でもスライムコントロール剤を不要とできるし、用いる場合でも消費量を低減できる。結果、イニシャルコスト、ランニングコスト共に低減し、環境負荷も低減する。

なお、ＲＯ膜３は純水製造上、水の分子の大きさである０．３８ナノメートル以上の大きさの孔を有したものでよく、除去対象の粒子径によってそれより大きくすることができる。また、マイクロバブル供給手段８は、具体的に示していないが、特許文献２（特開２００９−９７４３１号公報）、特許文献３（特開２００９−８５０４８号公報）、特許文献４（特開２００９−８２９０３号公報）など既に種々な技術が提案され、実用されているので、本発明はそれら既に知られる技術を採用して実現できるので、具体的な説明は省略する。

ここで、非特許文献１（ＵＲＬ［ｈｔｔｐ点//ｕｎｉｔ.ａｉｓｔ.ｇｏ.ｊｐ/ｅｍｔｅｃｈ−ｒｉ/２６ｅｎｖ−ｆｌｕｉｄ/ｔａｋａｈａｓｈｉ.ｐｄｆ］マイクロバブルおよびナノバブルに関する研究 産業技術総合研究所環京管理技術研究部門 高橋正好氏）は、気泡径と気泡の上昇速度との関係について、図５に示すグラフを実験結果として開示しているが、本発明者の実験では脱気作用、スケールおよびスライム発生の抑制上、許容できる上昇速度の上限は１０００μｍ／ｓ程度であることから、原水１内に注入しまたは発生させる窒素マイクロバブル７の粒径は、図５から５０μｍ以下となる。そこで、窒素マイクロバブル供給手段８は、粒径が５０μｍ以下の窒素マイクロバブルを供給するようにする。このように、窒素マイクロバブル７の粒径が５０μｍ以下であることにより、広い給水タンク１内やＲＯ装置４内の原水１域などでの浮上しながらの自己加圧作用による気体成分の溶解率、除去率、金属イオンやスライムの吸着除去率を高められ、低ケミカル化および低環境負荷化、省窒素ガス化、溶解性気体成分除去の高効率化、低イニシャルコスト化、低ランニングコスト化に優れたものとなる。

また、窒素マイクロバブル７は、金属イオンやスライムの吸着除去にはそれらが正帯電していることに関し、負帯電している必要がある。非特許文献１は、気泡のゼータ電位（ｚｅｔａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ／ｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）とｐＨとの関係につき、図６に示すグラフを実験結果として開示しているが、図６によれば、ｐＨがほぼ４以上で負に帯電し、ｐＨ９までゼータ電位が負にて上昇するので、正帯電している陽イオン金属やスライムとの中和作用を営むのはｐＨ４以上で、ｐＨ９に近くなるほど電位が高く陽イオン金属などとの中和作用が起きやすくなる。特に、本発明者は、陽イオン金属などもｐＨの上昇によって陰イオンと結合しスケール化しやすくなることから、ｐＨは６〜８程度の範囲とするのが好適であることを知見している。

これを満足するには、図２に示す純水製造装置２００、図３に示す純水製造装置３００、図４に示す純水製造装置４００が採用しているように、ＲＯ装置４の上流に、酸、硫酸で代表される酸性剤１４またはおよび亜硫酸Ｎａで代表される還元剤１５を原水１中に供給してｐＨを調整するｐＨ調整手段１６を設ければよい。これにより、原水１のｐＨをｐＨ調整手段１６により調整して、例えば、窒素マイクロバブル７が負に帯電するｐＨ４以上で、かつ、金属イオンなどがスケール化しやすくなるｐＨ９を超えたｐＨ域およびアルカリ域を外した最適環境を確保して、スケールの発生をさらに抑えられるし、帯電電位、ゼータ電位を調整することもできる。

図２に示す純水製造装置２００は、ＲＯ装置４を純水タンク６に直接接続するのに、つまり、窒素バブリングタワーを省略するのに、純水タンク６に窒素パージしなくても、ＲＯ装置４に供給する原水１を一部バイパスした経路に設けた窒素マイクロバブル供給手段８により窒素マイクロバブル７を供給して窒素で曝気させ、その分圧（例えば４気圧）によって原水１中に過剰の窒素を溶解しておき、ＲＯ装置４の下流を大気に開放することにより、分岐した純水１中に過剰に溶解していた窒素が気化し溶解性気体成分が除去される。これに加え、純水タンク６での窒素パージ量を削減または低減することができる。

本例では、また、既述したｐＨ調整手段１６が酸性剤１４を供給することがある点に対応して、脱炭酸塔１２を前記窒素マイクロバブル供給手段８による働きに影響ないよう、前記窒素マイクロバブル供給手段８を設ける分岐経路の分岐点より上流に設けて、酸や炭酸などの溶解性気体成分を除去できるようにしてある。さらに、スライムコントロール剤１３に加え、スケール分散剤１７も供給するようにしているが、既述の通りいずれも省略または低減できる。このように、窒素マイクロバブル供給手段８は、ＲＯ装置４の直前に設置することができるほか、場合によりＲＯ装置４の原水１域内部に設置することもできる。このような、窒素マイクロバブル７のＲＯ装置４の直前またはおよび内部への供給により、広いＲＯ装置内原水１域での滞留時間、浮上距離を大きくして、金属イオンやスライムの吸着および原水１表層への持ち運びの作用を高められる。

図３に示す例の純水製造装置３００は、図２に示す例の純水製造装置２００における技術を、窒素マイクロバブル供給手段８の設置位置以外の構成の点で踏襲しているが、ＲＯ装置４の上流に設けた脱炭酸塔１２の直前または内部に窒素マイクロバブル供給手段８を設けた点で相違している。このようにすると、脱炭酸塔１２により原水１中の遊離炭酸を除去できるが、その直前又は内部に設けた窒素マイクロバブル供給手段８から、原水１中に窒素マイクロバブル７を注入ないしは発生させることにより、窒素ガスの分圧が上昇す
るので、脱炭酸作用を高められる。場合により脱炭酸塔１２の直前および内部の双方に窒素マイクロバブル供給手段８を設けることもできる。

さらに、図４に示す例の純水製造装置４００は、図２に示す例の純水製造装置２００の構成に加え、さらに、特許文献１が採用している窒素バブリングタワー１１をＲＯ装置４と純水タンク６との間に設けるとともに、純水タンク６の内部に窒素ガス１９を供給し、充満させる窒素供給手段１８を設けてある。既述したように、窒素バブリングタワー１１を設けるにも、窒素の消費量を低減できるし、純水１と他のガスとの接触を抑える必要から、原水１中に窒素マイクロバブル７が過剰に溶解した窒素ガスが、ＲＯ膜を通り抜けて圧力が例えば大気圧程度まで低下したＲＯ装置４の下流側、特に純水タンク６の純水１中で窒素バブルとなって純水と接触しやすいところを、窒素ガス１９のパージにより所定の圧力を確保して窒素バブルの発生を抑えられる。

本発明は、純水の製造に窒素マイクロバブルを利用して、装置の簡略化、小型化によるイニシャルコストの低減、ノン、低ケミカル化、低環境負荷化、低ランニングコスト化を図って純水を製造することができる。

１００、２００、３００、４００ 純水製造装置
５００ ２次装置
１ 原水
２ 給水タンク
３ 逆浸透膜
４ ＲＯ装置
５ 純水
６ 純水タンク
７ 窒素マイクロバブル
８ 窒素マイクロバルブ供給手段
１１ 窒素バブリングタワー
１２ 脱炭酸塔
１３ スライムコントロール剤
１４ 酸
１５ 還元剤
１６ ｐＨ調整手段
１７ スケール分散剤
１８ 窒素供給手段
１９ 窒素ガス

Claims (8)

1. 原水を供給する給水タンク、前記給水タンクから供給される原水を、ＲＯ膜を通して純水化するＲＯ装置、前記ＲＯ装置で純水化された純水を導入して貯留し使用に供する純水タンクを少なくとも備え、前記ＲＯ装置の上流域内に窒素ガスをマイクロバブル以下の粒径にて発生させまたは注入する窒素マイクロバブル供給手段を設け、前記窒素マイクロバブル供給手段により窒素マイクロバブルを発生させまたは注入した前記原水を前記ＲＯ装置で純水化し、窒素マイクロバブルの発生または注入により原水中に溶解していた窒素ガスを前記純水タンクに貯留された前記純水中に発生させることを特徴とする純水製造装置。
2. 前記窒素マイクロバブル供給手段により発生させまたは注入された窒素マイクロバブルが負に帯電しかつ金属イオンのスケールの発生を抑えるように前記ＲＯ装置の上流に酸性剤またはおよびアルカリ性剤を原水中に供給してｐＨを４〜９に調整するｐＨ調整手段を設けた請求項１に記載の純水製造装置。
3. 前記窒素マイクロバブル供給手段は、粒径が５０μｍ以下の窒素マイクロバブルを供給する請求項１または２に記載の純水製造装置。
4. 前記窒素マイクロバブル供給手段は、前記ＲＯ装置の直前または内部に設置する請求項１〜３のいずれか１項に記載の純水製造装置。
5. 原水を供給する給水タンク、前記給水タンクから供給される原水を、ＲＯ膜を通して純水化するＲＯ装置、前記ＲＯ装置で純水化された純水を導入して貯留し使用に供する純水タンクを少なくとも備え、前記ＲＯ装置の上流域内に窒素ガスをマイクロバブル以下の粒径にて発生させまたは注入する窒素マイクロバブル供給手段を設け、前記窒素マイクロバブル供給手段により発生させまたは注入された窒素マイクロバブルが負に帯電しかつ金属イオンのスケールの発生を抑えるように前記ＲＯ装置の上流に酸性剤またはおよびアルカリ性剤を原水中に供給してｐＨを４〜９に調整するｐＨ調整手段を設け、
   前記ＲＯ装置の上流に脱炭酸塔を設け、前記脱炭酸塔の直前または内部に前記窒素マイクロバブル供給手段を設けた純水製造装置。
6. 前記窒素マイクロバブル供給手段は、前記給水タンクの内部に設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の純水製造装置。
7. 前記純水タンクの内部に窒素を供給し、充満させる窒素供給手段を設けた請求項１〜６のいずれか１項に記載の純水製造装置。
8. 窒素バブリングタワーを前記脱炭酸塔と共に設けた請求項５、７のいずれか１項に記載の純水製造装置。