JP5980649B2 - Water purifier - Google Patents
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Description
本発明は浄水装置に関し、特に活性炭と逆浸透膜を備えた浄水装置の構成に関する。 The present invention relates to a water purifier, and more particularly to a configuration of a water purifier equipped with activated carbon and a reverse osmosis membrane.
水道水に含まれるイオン性不純物、重金属類（鉛、亜鉛等）を除去する浄水装置として、逆浸透膜（ＲＯ膜）を使用したものがある。逆浸透膜を用いた浄水装置では、水道水中の塩素（残留塩素）により逆浸透膜が酸化劣化するため、一般に逆浸透膜の前段に活性炭を設け、塩素を除去している。活性炭は有機物を除去する効果も備えている。特許文献１，２にはこのような活性炭と逆浸透膜とを備えた浄水装置が開示されている。 Some water purifiers that remove ionic impurities and heavy metals (such as lead and zinc) contained in tap water use reverse osmosis membranes (RO membranes). In a water purifier using a reverse osmosis membrane, the reverse osmosis membrane is oxidized and deteriorated by chlorine (residual chlorine) in tap water, and therefore activated carbon is generally provided upstream of the reverse osmosis membrane to remove chlorine. Activated carbon also has the effect of removing organic matter. Patent Documents 1 and 2 disclose a water purifier including such activated carbon and a reverse osmosis membrane.
活性炭で水道水の塩素が除去された場合、後段の逆浸透膜において雑菌が付着、繁殖しやすくなる。特に浄水器のように、飲料水を得るために使用するとき以外は通水を行わない浄水装置では、通水していない間に逆浸透膜で雑菌が繁殖しやすい。このため、浄水装置を使用する際は、いったん通水し通水初期の水を排水（捨て水）して、膜内の雑菌を洗い流した後に、飲料水として使用するなどの対策が必要である。しかし、逆浸透膜は中空糸膜と比較して処理流量が少ないため、雑菌を水道基準（水道法で定められた基準）にまで低減させるのに、排水を長時間（例えば３０分以上）行わなければならない場合がある。 When the chlorine in tap water is removed with activated carbon, it becomes easier for bacteria to adhere and propagate in the reverse osmosis membrane of the latter stage. In particular, in a water purifier that does not pass water except when it is used to obtain drinking water, such as a water purifier, germs easily propagate on the reverse osmosis membrane while the water is not passed. For this reason, when using a water purifier, it is necessary to take measures such as once passing water, draining the water at the beginning of the water flow (discarding water), washing away germs in the membrane, and then using it as drinking water. . However, since reverse osmosis membranes have a lower processing flow rate than hollow fiber membranes, drainage is performed for a long time (for example, 30 minutes or more) to reduce germs to water standards (standards stipulated by the Water Supply Law). You may have to.
本発明は、逆浸透膜を用いた浄水装置であって、逆浸透膜の塩素による酸化劣化を抑えるとともに、逆浸透膜における雑菌の付着、繁殖を抑制し使用時に長時間の排水が不要な浄水装置を提供することを目的とする。 The present invention is a water purification apparatus using a reverse osmosis membrane, which suppresses oxidative deterioration due to chlorine in the reverse osmosis membrane and suppresses adherence and propagation of germs on the reverse osmosis membrane and does not require long-term drainage during use. An object is to provide an apparatus.
本発明の浄水装置は、活性炭が充填された活性炭装置と、逆浸透膜を備える逆浸透膜装置と、被処理水である水道水を供給する水道管と活性炭装置とを接続し、水道水を活性炭装置に供給する液体供給ラインと、活性炭装置と逆浸透膜装置とを接続し、活性炭装置で処理された水道水を逆浸透膜装置に供給する中間ラインと、活性炭装置を迂回して液体供給ラインと中間ラインとを接続するバイパスラインと、液体供給ライン上に設けられた圧力スイッチと、液体供給ライン上の圧力スイッチよりも下流側に設けられたポンプと、を有する。圧力スイッチが水道水の圧力を検知したときにポンプが作動し、逆浸透膜装置内の塩素濃度が０．１〜０．４ｍｇ／Ｌとなるように水道水の一部がバイパスラインに供給される。
The water purifier of the present invention connects an activated carbon device filled with activated carbon, a reverse osmosis membrane device including a reverse osmosis membrane , a water pipe for supplying tap water as treated water, and an activated carbon device , a liquid supply line for supplying the activated carbon device, connects the activated carbon device and the reverse osmosis unit, and the intermediate line is supplied to the reverse osmosis unit tap water treated with activated carbon device, bypassing an activated carbon device liquid supply A bypass line connecting the line and the intermediate line, a pressure switch provided on the liquid supply line, and a pump provided downstream of the pressure switch on the liquid supply line . When the pressure switch detects the pressure of tap water, the pump operates and a part of the tap water is supplied to the bypass line so that the chlorine concentration in the reverse osmosis membrane device is 0.1 to 0.4 mg / L. The
このように構成された浄水装置は、活性炭装置を迂回するバイパスラインを有しているため、塩素を含む液体の一部を直接逆浸透膜装置に供給することができる。逆浸透膜装置に供給される液体は、ある程度の塩素が除去されているものの、一定量の塩素を含んでおり、いわば塩素が希釈された状態となっている。従って、逆浸透膜の塩素による酸化劣化を抑えるとともに、逆浸透膜における雑菌の付着、繁殖を抑制することができる。 Since the water purifier configured in this way has a bypass line that bypasses the activated carbon device, a part of the liquid containing chlorine can be directly supplied to the reverse osmosis membrane device. The liquid supplied to the reverse osmosis membrane device contains a certain amount of chlorine, although a certain amount of chlorine is removed, so to speak, it is in a state where chlorine is diluted. Therefore, it is possible to suppress oxidative deterioration due to chlorine in the reverse osmosis membrane and to suppress the adhesion and propagation of germs on the reverse osmosis membrane.
本発明によれば、逆浸透膜を用いた浄水装置であって、逆浸透膜の塩素による酸化劣化を抑えるとともに、逆浸透膜における雑菌の付着、繁殖を抑制し使用時に長時間の排水が不要な浄水装置を提供することができる。 According to the present invention, a water purifier using a reverse osmosis membrane suppresses oxidative deterioration due to chlorine in the reverse osmosis membrane and suppresses adherence and propagation of germs on the reverse osmosis membrane, so that a long time drainage is not required during use. Water purification device can be provided.
（第１の実施形態）
以下、図１を参照して本発明の第１の実施形態に係る浄水装置１について説明する。浄水装置１は、活性炭が充填された活性炭装置２と、逆浸透膜３ａを備える逆浸透膜装置３と、処理対象の液体を活性炭装置２に供給する液体供給ライン４と、活性炭装置２と逆浸透膜装置３とを接続する中間ライン７と、液体供給ライン４と中間ライン７とを接続するバイパスライン５と、を有している。液体供給ライン４は、水道管１１との分岐部に設けられた切換弁１２から活性炭装置２の入口までの区間の配管であり、切換弁１２が液体供給ライン４の入口側となる。
(First embodiment)
Hereinafter, with reference to FIG. 1, the water purifier 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. The water purifier 1 includes an activated carbon device 2 filled with activated carbon, a reverse osmosis membrane device 3 including a reverse osmosis membrane 3 a, a liquid supply line 4 for supplying a liquid to be treated to the activated carbon device 2, and an activated carbon device 2. It has an intermediate line 7 that connects the osmotic membrane device 3, and a bypass line 5 that connects the liquid supply line 4 and the intermediate line 7. The liquid supply line 4 is a pipe in a section from the switching valve 12 provided at a branch portion with the water pipe 11 to the inlet of the activated carbon device 2, and the switching valve 12 is on the inlet side of the liquid supply line 4.
本実施形態では、液体供給ライン４は水道管１１に接続される。しかし、塩素を含む液体が液体供給ライン４に供給される限り、液体は水道管から供給される水道水に限定されず、水道水を貯蔵したタンク、塩素を添加した雨水、地下水、河川水、工業用水などであってもよい。 In the present embodiment, the liquid supply line 4 is connected to the water pipe 11. However, as long as a liquid containing chlorine is supplied to the liquid supply line 4, the liquid is not limited to tap water supplied from a water pipe, a tank storing tap water, rainwater added with chlorine, groundwater, river water, Industrial water or the like may be used.
液体供給ライン４は水道管１１に設けられた切換弁１２によって水道管１１と接続されている。切換弁１２は、水道管１１から供給される水道水を水道管１１の蛇口（図示せず）または浄水装置１に切換えるもので、水道水をそのまま使用する場合は水道水を蛇口に通水させ、浄水装置１にて浄水処理する場合は水道水を液体供給ライン４に通水させる。切換弁１２は水道管１１に設けられた分岐管（図示せず）上に設置することもできるが、蛇口に直結して設置する方が浄水装置１の接続が容易であり、卓上に設置することが可能である。 The liquid supply line 4 is connected to the water pipe 11 by a switching valve 12 provided in the water pipe 11. The switching valve 12 switches tap water supplied from the water pipe 11 to a faucet (not shown) of the water pipe 11 or the water purifier 1. When using tap water as it is, the tap water is passed through the faucet. When water purification is performed by the water purifier 1, tap water is passed through the liquid supply line 4. The switching valve 12 can be installed on a branch pipe (not shown) provided in the water pipe 11, but it is easier to connect the water purifier 1 to the faucet and install it on the table. It is possible.
活性炭装置２は粒状ないし繊維状の活性炭をカートリッジに封入したものであり、水道水中に含まれる有機物や塩素を除去する。 The activated carbon device 2 is one in which granular or fibrous activated carbon is enclosed in a cartridge, and removes organic substances and chlorine contained in tap water.
活性炭装置２を通過した水（中間水）は、逆浸透膜装置３に通水され、活性炭装置２では除去されない金属性イオンや溶解性不純物等が除去され、飲料用等の浄化水として吐出される。逆浸透膜装置３は、透水性スペーサ（図示せず）の両面に逆浸透膜３ａを貼り合せて形成された複合合成膜（図示せず）を集水管（図示せず）の周りに巻回した、スパイラル型の逆浸透膜装置である。イオン性不純物の濃度が高い水道水は逆浸透膜３ａに接しており、この水道水に浸透圧より大きな圧力をかけることで、イオン性不純物が除去された水道水が逆浸透膜３ａの反対側（下流側）に移動する。逆浸透膜装置３はこの原理を利用して水道水中のイオン性不純物を除去する。イオン性不純物は逆浸透膜３ａの両側で平衡状態にあるため、逆浸透膜３ａの手前側（上流側）に残留したイオン性不純物を連続的に放出し、逆浸透膜３ａの手前側のイオン性不純物の濃度を低く保っておく必要がある。このため、逆浸透膜装置３には除去されたイオン性不純物を含む液体を排出するためのブロー配管９が接続している。ブロー配管９には流量調整用のオリフィス１０が設けられている。本実施形態では逆浸透膜装置３は３基が並列に設けられているが、設置基数に制約はない。浄化された水道水は浄化水ライン８を通って、蛇口等の専用の放出口（図示せず）から吐出される。 Water (intermediate water) that has passed through the activated carbon device 2 is passed through the reverse osmosis membrane device 3 to remove metallic ions and soluble impurities that are not removed by the activated carbon device 2, and are discharged as purified water for beverages and the like. The The reverse osmosis membrane device 3 winds a composite synthetic membrane (not shown) formed by bonding a reverse osmosis membrane 3a on both sides of a water-permeable spacer (not shown) around a water collecting pipe (not shown). The spiral reverse osmosis membrane device. The tap water having a high concentration of ionic impurities is in contact with the reverse osmosis membrane 3a, and the tap water from which the ionic impurities have been removed is applied to the opposite side of the reverse osmosis membrane 3a by applying a pressure higher than the osmotic pressure to the tap water. Move (downstream). The reverse osmosis membrane device 3 uses this principle to remove ionic impurities in tap water. Since the ionic impurities are in an equilibrium state on both sides of the reverse osmosis membrane 3a, the ionic impurities remaining on the front side (upstream side) of the reverse osmosis membrane 3a are continuously released, and ions on the front side of the reverse osmosis membrane 3a are released. It is necessary to keep the concentration of ionic impurities low. For this reason, the reverse osmosis membrane device 3 is connected to a blow pipe 9 for discharging the liquid containing the removed ionic impurities. The blow pipe 9 is provided with an orifice 10 for adjusting the flow rate. In the present embodiment, three reverse osmosis membrane devices 3 are provided in parallel, but the number of installed bases is not limited. The purified tap water passes through the purified water line 8 and is discharged from a dedicated discharge port (not shown) such as a faucet.
バイパスライン５は、液体供給ライン４の入口側に供給された液体の一部を、活性炭装置２を迂回して逆浸透膜装置３に供給する。バイパスライン５は、オリフィス等の絞り部６で構成される流量調整手段を備えている。 The bypass line 5 supplies a part of the liquid supplied to the inlet side of the liquid supply line 4 to the reverse osmosis membrane device 3 by bypassing the activated carbon device 2. The bypass line 5 includes a flow rate adjusting unit configured by a throttle unit 6 such as an orifice.
水道水の塩素濃度は、浄水場や給水所に近いほど高い傾向があるが、概ね０．６〜１．０ｍｇ／Ｌであり、水質管理目標設定項目では、１．０ｍｇ／Ｌ以下とされている。水質管理目標設定項目とは、水質管理において留意する必要がある項目を意味し、例えば、水道水に含まれる所定の物質が現在のところ水質基準（水道法で定められた基準）とする必要がある濃度で検出されていないが、今後、検出される可能性がある場合に定められるものである。 Although the chlorine concentration of tap water tends to be higher as it is closer to a water purification plant or water supply station, it is generally 0.6 to 1.0 mg / L, and the water quality management target setting item is 1.0 mg / L or less. Yes. Water quality management target setting items mean items that need to be taken into account in water quality management. For example, certain substances contained in tap water need to be water quality standards (standards stipulated by the Water Supply Law) at present. Although it is not detected at a certain concentration, it is determined when there is a possibility that it will be detected in the future.
バイパスライン５を通過した水道水のみを逆浸透膜装置３に通水させると、脱塩率の高い逆浸透膜３ａは塩素により恒常的に酸化を受け続けるため、膜の性能劣化が発生しやすくなる。この観点からは、水道水中の塩素濃度は低いほど望ましく、逆浸透膜装置３の前段に設けられた活性炭装置２は、塩素を除去することによって逆浸透膜３ａの塩素による酸化劣化を防止することができる。一方、塩素濃度が低すぎると、浄水装置１の停止時に逆浸透膜３ａでの雑菌の付着、繁殖が生じやすくなり、この観点からは塩素濃度は０．１ｍｇ／Ｌ以上であることが望ましい。また、水道水を飲料水、調理用水等の用途で用いる場合は、塩素濃度は一般においしい水の要件であるとされる０．４ｍｇ／Ｌ以下であることが望ましい。従って、逆浸透膜装置３内の塩素濃度（逆浸透膜装置３は塩素を除去しないため、塩素濃度を逆浸透膜装置３の入口または出口で規定しても同様である）が０．１〜０．４ｍｇ／Ｌとなるようにバイパスライン５を通る液体の流量を調整するのが好ましい。この範囲内であれば、逆浸透膜３ａでの雑菌の付着、繁殖を抑制することができ、また、おいしい水の要件である０．４ｍｇ／Ｌ以下の塩素濃度を実現することができる。逆浸透膜３ａの性能劣化を抑制するためには、中間水の塩素濃度が０．１〜０．３ｍｇ／Ｌとなるように調整するのがさらに好ましい。 When only the tap water that has passed through the bypass line 5 is passed through the reverse osmosis membrane device 3, the reverse osmosis membrane 3a having a high desalination rate is continually oxidized by chlorine, so that the membrane performance is likely to deteriorate. Become. From this viewpoint, the chlorine concentration in tap water is preferably as low as possible, and the activated carbon device 2 provided in the previous stage of the reverse osmosis membrane device 3 prevents oxidative degradation due to chlorine in the reverse osmosis membrane 3a by removing chlorine. Can do. On the other hand, if the chlorine concentration is too low, it becomes easy for bacteria to adhere and propagate on the reverse osmosis membrane 3a when the water purification apparatus 1 is stopped. From this viewpoint, the chlorine concentration is preferably 0.1 mg / L or more. Moreover, when using tap water for uses, such as drinking water and cooking water, it is desirable that the chlorine concentration is 0.4 mg / L or less, which is generally regarded as a requirement for delicious water. Accordingly, the chlorine concentration in the reverse osmosis membrane device 3 (since the reverse osmosis membrane device 3 does not remove chlorine, the same applies even if the chlorine concentration is defined at the inlet or outlet of the reverse osmosis membrane device 3). It is preferable to adjust the flow rate of the liquid passing through the bypass line 5 so as to be 0.4 mg / L. Within this range, it is possible to suppress the adherence and propagation of germs on the reverse osmosis membrane 3a, and to achieve a chlorine concentration of 0.4 mg / L or less, which is a requirement for delicious water. In order to suppress the performance deterioration of the reverse osmosis membrane 3a, it is more preferable to adjust the intermediate water to have a chlorine concentration of 0.1 to 0.3 mg / L.
水道水の塩素濃度は、概ね０．６〜１．０ｍｇ／Ｌの範囲内で安定しており、０．６ｍｇ／Ｌ未満や１．０ｍｇ／Ｌより高くなるように大きく変動することはほとんどない。このため、バイパスライン５を流通する水道水の流量を、絞り部６によって、液体供給ライン４の入口側（切換弁１２の浄水装置１側の出口）に供給される液体の流量の３０〜５０％に絞ることで、中間水の塩素濃度を０．１〜０．４ｍｇ／Ｌの範囲内にすることができる。 The chlorine concentration of tap water is generally stable within the range of 0.6 to 1.0 mg / L and hardly fluctuates greatly so as to be less than 0.6 mg / L or higher than 1.0 mg / L. . For this reason, the flow rate of the tap water flowing through the bypass line 5 is 30 to 50 of the flow rate of the liquid supplied to the inlet side of the liquid supply line 4 (the outlet of the water purification device 1 side of the switching valve 12) by the throttle unit 6. By concentrating to%, the chlorine concentration of the intermediate water can be in the range of 0.1 to 0.4 mg / L.
液体供給ライン４上には、ポンプ１５と、その上流側に位置する圧力スイッチ１３と、が設けられている。液体供給ライン４上のポンプ１５と圧力スイッチ１３との間には供給弁１４が設けられている。圧力スイッチ１３は流体の圧力を検知したときにポンプ１５を作動させる。すなわち、切換弁１２を浄水装置１側に開とすると、水道圧が圧力スイッチ１３にかかり、圧力スイッチ１３からの信号により供給弁１４が開くとともにポンプ１５が運転を開始し、水道水が活性炭装置２に供給される。切換弁１２を浄水装置１に対して閉とすると、水道圧が圧力スイッチ１３にかからなくなり、ポンプ１５が停止するとともに供給弁１４が閉じる。逆浸透膜３ａは浸透圧以上の圧力をかければ逆浸透圧現象で透過水が得られるため、水道圧（０．２ＭＰａ程度）だけでも浄水装置１の運転は可能であるが、水道圧は浸透圧を僅かしか上回っていないため、浄化水量は少量であり、浄化水の脱塩率も低くなる。ポンプ１５を設置して増圧（０．７ＭＰａ程度）することで、より多くの浄化水量が得られ、脱塩率も高くなる。ポンプ１５の設置位置は、液体供給ライン４上と中間ライン７上のいずれでもよいが、液体供給ライン４上が好ましい。ポンプ１５が活性炭装置２の上流にあるため、活性炭装置２が詰まったときでも浄水装置１を安定して運転することができる。 On the liquid supply line 4, a pump 15 and a pressure switch 13 located on the upstream side thereof are provided. A supply valve 14 is provided between the pump 15 on the liquid supply line 4 and the pressure switch 13. The pressure switch 13 operates the pump 15 when detecting the pressure of the fluid. That is, when the switching valve 12 is opened to the water purifier 1 side, the water pressure is applied to the pressure switch 13, the supply valve 14 is opened by the signal from the pressure switch 13 and the pump 15 starts operation, and the tap water is activated carbon device. 2 is supplied. When the switching valve 12 is closed with respect to the water purifier 1, the water pressure is not applied to the pressure switch 13, the pump 15 is stopped, and the supply valve 14 is closed. If the reverse osmosis membrane 3a is applied with a pressure higher than the osmotic pressure, the permeated water can be obtained by the reverse osmotic pressure phenomenon. Therefore, the water purification apparatus 1 can be operated only by the water pressure (about 0.2 MPa). Since the pressure is slightly higher, the amount of purified water is small and the desalination rate of the purified water is low. By installing the pump 15 and increasing the pressure (about 0.7 MPa), a larger amount of purified water can be obtained and the desalination rate can be increased. The installation position of the pump 15 may be either on the liquid supply line 4 or on the intermediate line 7, but is preferably on the liquid supply line 4. Since the pump 15 is upstream of the activated carbon device 2, the water purifier 1 can be stably operated even when the activated carbon device 2 is clogged.
本実施形態の効果についてさらに説明する。本実施形態では、液体供給ライン４から分岐し、中間ライン７に接続されたバイパスライン５が設けられている。このバイパスライン５により、水道水の一部を活性炭装置２に通水せずに、直接、逆浸透膜装置３に通水することが可能である。活性炭装置２を通過した水道水は塩素が除去されているが、バイパスライン５からの水道水は塩素が除去されることなく逆浸透膜装置３に通水されるので、逆浸透膜３ａにおける雑菌の付着、繁殖を抑制できる。 The effect of this embodiment will be further described. In the present embodiment, a bypass line 5 branched from the liquid supply line 4 and connected to the intermediate line 7 is provided. With this bypass line 5, it is possible to pass water directly to the reverse osmosis membrane device 3 without passing a part of tap water to the activated carbon device 2. Although the tap water that has passed through the activated carbon device 2 has had its chlorine removed, tap water from the bypass line 5 is passed through the reverse osmosis membrane device 3 without removing chlorine, so that germs in the reverse osmosis membrane 3a Adhesion and propagation can be suppressed.
浄水装置が間欠的に運転される場合、特に運転停止中には、逆浸透膜における雑菌の付着、繁殖が生じやすくなる。この現象は、逆浸透膜装置の代わりに中空糸膜フィルタを用いた浄水装置でも同様に発生するが、中空糸膜フィルタは数分程度のブロー運転で雑菌を除去することが可能である。一方、逆浸透膜装置、特にスパイラル型の逆浸透膜装置では、逆浸透膜の透過水側に付着、繁殖した雑菌を塩素のない水で洗い流すのが困難であり、３０分以上のブロー運転が必要となることもある。本実施形態では、一定量の塩素を含む水道水が逆浸透膜３ａに供給されるため、塩素の殺菌効果によってブロー運転の時間を短縮することができる。また、水道水に含まれる塩素は運転停止後もある程度の時間逆浸透膜３ａに留まるため、この間における塩素の殺菌効果によって雑菌の付着、繁殖が抑制される。その結果、再運転時における除菌のためのブロー運転時間が大幅に短縮される。 When the water purifier is operated intermittently, it is easy for bacteria to adhere and propagate on the reverse osmosis membrane, especially when the operation is stopped. This phenomenon also occurs in a water purifier using a hollow fiber membrane filter instead of a reverse osmosis membrane device, but the hollow fiber membrane filter can remove germs by a blow operation of about several minutes. On the other hand, in reverse osmosis membrane devices, especially spiral type reverse osmosis membrane devices, it is difficult to wash away germs that have adhered and propagated on the permeate side of the reverse osmosis membrane with water that does not contain chlorine. It may be necessary. In this embodiment, since tap water containing a certain amount of chlorine is supplied to the reverse osmosis membrane 3a, the blow operation time can be shortened by the sterilization effect of chlorine. Further, since chlorine contained in the tap water stays in the reverse osmosis membrane 3a for a certain period of time even after the operation is stopped, adhesion and propagation of various bacteria are suppressed by the sterilizing effect of chlorine during this period. As a result, the blow operation time for sterilization during re-operation is greatly shortened.
一方、塩素濃度は水道水よりも低く抑えられるため、逆浸透膜装置３の酸化劣化と、飲料水にもとめられるおいしさとを両立することができる。特に複合合成膜は塩素に弱いため、塩素濃度をより低く抑えることは効果的である。 On the other hand, since the chlorine concentration can be kept lower than tap water, both the oxidative deterioration of the reverse osmosis membrane device 3 and the deliciousness of drinking water can be achieved. In particular, since composite composite membranes are vulnerable to chlorine, it is effective to keep the chlorine concentration lower.
さらに、本実施形態では浄化水の塩素濃度を長期間に渡って一定の範囲内に安定して維持することが容易である。塩素濃度は活性炭の層厚を調整することによっても制御可能であるが、その場合、活性炭の塩素除去性能の時間的変化が無視できなくなる。活性炭装置２は一般に、実質的にすべての塩素を除去するように設計されており、例えば塩素濃度を半減させるようには設計されていない。本実施形態で用いられる活性炭装置２は従来の装置でよく、塩素は実質的にすべて除去される。しかし、絞り部６を備えたバイパスライン５を活性炭装置２に組み合わせることで、塩素濃度を任意の値に調整することが容易となる。 Furthermore, in the present embodiment, it is easy to stably maintain the chlorine concentration of the purified water within a certain range over a long period of time. The chlorine concentration can be controlled by adjusting the layer thickness of the activated carbon, but in this case, the temporal change in the chlorine removal performance of the activated carbon cannot be ignored. The activated carbon device 2 is generally designed to remove substantially all chlorine, for example, not designed to halve the chlorine concentration. The activated carbon device 2 used in the present embodiment may be a conventional device, and substantially all chlorine is removed. However, it becomes easy to adjust the chlorine concentration to an arbitrary value by combining the bypass line 5 including the throttle unit 6 with the activated carbon device 2.
（第２の実施形態）
以下、図２を参照して本発明の第２の実施形態に係る浄水装置５１について説明する。本実施形態はバイパスライン５に開閉弁１６が設けられている点を除いて第１の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
Hereinafter, with reference to FIG. 2, the water purifier 51 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. This embodiment is the same as the first embodiment except that the on-off valve 16 is provided in the bypass line 5.
バイパスライン５には絞り部６の代わりに開閉弁１６が設けられている。開閉弁１６は圧力スイッチ１３に接続されたタイマー１７からの信号によって開閉することができる。圧力スイッチ１３が水道圧を検出すると、第１の実施形態と同様に供給弁１４が開き、ポンプ１５が始動する。このとき、タイマー１７が計時を開始するとともに開閉弁１６を開く。開閉弁１６は第１の実施形態と同様、所定の絞り部を形成している。この結果、水道水の一部が所定の流量でバイパスライン５を通って、すなわち活性炭装置２を迂回して逆浸透膜装置３に供給される。逆浸透膜装置３には塩素を含んだ水道水が供給されるため、逆浸透膜３ａに付着した雑菌が効率的に除去される。 An on-off valve 16 is provided in the bypass line 5 instead of the throttle unit 6. The on-off valve 16 can be opened and closed by a signal from a timer 17 connected to the pressure switch 13. When the pressure switch 13 detects the water pressure, the supply valve 14 is opened and the pump 15 is started as in the first embodiment. At this time, the timer 17 starts timing and opens the on-off valve 16. The on-off valve 16 forms a predetermined throttle portion as in the first embodiment. As a result, a part of the tap water is supplied to the reverse osmosis membrane device 3 through the bypass line 5 at a predetermined flow rate, that is, bypassing the activated carbon device 2. Since tap water containing chlorine is supplied to the reverse osmosis membrane device 3, various bacteria attached to the reverse osmosis membrane 3a are efficiently removed.
所定の時間が経過したことをタイマー１７が検出すると、タイマー１７は開閉弁１６を閉じる。この結果、液体供給ライン４から供給された水道水の全量は活性炭装置２を通って逆浸透膜装置３に流れ、塩素が実質的に除去された浄化水が得られる。 When the timer 17 detects that a predetermined time has elapsed, the timer 17 closes the on-off valve 16. As a result, the total amount of tap water supplied from the liquid supply line 4 flows to the reverse osmosis membrane device 3 through the activated carbon device 2, and purified water from which chlorine has been substantially removed is obtained.
開閉弁１６は、液体が液体供給ライン４に供給されているときに、第１の時間継続する閉状態と第２の時間継続する開状態とを交互に繰り返してもよい。例えば、上述のように開閉弁１６が閉じる際に、タイマー１７がリセットされ、再び計時を開始する。第１の時間が経過したことをタイマー１７が検出すると、タイマー１７はリセットされ、再び計時を開始する。これとともにタイマー１７は開閉弁１６を開き、バイパスライン５は塩素を含む水道水を再び逆浸透膜装置３に供給する。第２の時間が経過したことをタイマー１７が検出すると、タイマー１７はリセットされ、再び計時を開始する。これとともにタイマー１７は開閉弁１６を閉じ、塩素を実質的に含まない水道水を再び逆浸透膜装置３に供給する。タイマー１７が第１の時間が経過したことを検出すると同様の操作を繰り返す。第２の時間は第１の時間と比べ十分に小さくてよく、例えば、第１の時間＝１０時間に対し、第２の時間＝３０分である。このように、塩素が逆浸透膜装置３に供給される状態と供給されない状態とを繰り返すことにより、浄化装置５１の運転中における逆浸透膜３ａへの雑菌の付着を一層抑えることができる。 When the liquid is supplied to the liquid supply line 4, the on-off valve 16 may alternately repeat a closed state that continues for the first time and an open state that continues for the second time. For example, when the on-off valve 16 is closed as described above, the timer 17 is reset and starts counting again. When the timer 17 detects that the first time has elapsed, the timer 17 is reset and starts counting again. At the same time, the timer 17 opens the on-off valve 16 and the bypass line 5 supplies the tap water containing chlorine to the reverse osmosis membrane device 3 again. When the timer 17 detects that the second time has elapsed, the timer 17 is reset and starts counting again. At the same time, the timer 17 closes the on-off valve 16 and supplies tap water substantially free of chlorine to the reverse osmosis membrane device 3 again. When the timer 17 detects that the first time has elapsed, the same operation is repeated. The second time may be sufficiently smaller than the first time, for example, the first time = 10 hours and the second time = 30 minutes. In this way, by repeating the state in which chlorine is supplied to the reverse osmosis membrane device 3 and the state in which chlorine is not supplied, it is possible to further suppress adhesion of germs to the reverse osmosis membrane 3a during the operation of the purification device 51.
（第３の実施形態）
以下、図３を参照して本発明の第３の実施形態に係る浄水装置１０１について説明する。本実施形態はバイパスライン５の分岐部に切換弁１８が設けられている点を除いて第１、第２の実施形態と同様である。
(Third embodiment)
Hereinafter, with reference to FIG. 3, the water purifier 101 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. This embodiment is the same as the first and second embodiments except that a switching valve 18 is provided at the branch portion of the bypass line 5.
液体供給ライン４上のバイパスライン５の分岐部には切換弁１８が設けられている。切換弁１８は三方弁である。圧力スイッチ１３が水道圧を検出すると、第１の実施形態と同様に供給弁１４が開き、ポンプ１５が始動する。このとき、タイマー１７が計時を開始するとともに、切換弁１８をバイパスライン５側に切換える。この結果、水道水の全量がバイパスライン５を通って逆浸透膜装置３に供給される。すなわち、液体供給ライン４に供給された液体の全量が、一時的に、活性炭装置２を迂回して逆浸透膜装置３に供給される。逆浸透膜装置３には水道水とほぼ同じ濃度の塩素を含んだ水が供給されるため、逆浸透膜３ａに付着した雑菌がより一層効率的に除去される。 A switching valve 18 is provided at a branch portion of the bypass line 5 on the liquid supply line 4. The switching valve 18 is a three-way valve. When the pressure switch 13 detects the water pressure, the supply valve 14 is opened and the pump 15 is started as in the first embodiment. At this time, the timer 17 starts timing and switches the switching valve 18 to the bypass line 5 side. As a result, the entire amount of tap water is supplied to the reverse osmosis membrane device 3 through the bypass line 5. That is, the total amount of liquid supplied to the liquid supply line 4 is temporarily supplied to the reverse osmosis membrane device 3 bypassing the activated carbon device 2. Since the reverse osmosis membrane device 3 is supplied with water containing approximately the same concentration of chlorine as tap water, the germs attached to the reverse osmosis membrane 3a are more efficiently removed.
所定の時間が経過したことをタイマー１７が検出すると、切換弁１８は液体を液体供給ライン４の分岐部の下流側４ａに流通させる。この結果、液体供給ライン４から供給された水道水の全量は活性炭装置２を通って逆浸透膜装置３に流れ、塩素が実質的に除去された浄化水が得られる。 When the timer 17 detects that a predetermined time has elapsed, the switching valve 18 causes the liquid to flow to the downstream side 4 a of the branch portion of the liquid supply line 4. As a result, the total amount of tap water supplied from the liquid supply line 4 flows to the reverse osmosis membrane device 3 through the activated carbon device 2, and purified water from which chlorine has been substantially removed is obtained.
切換弁１８は、液体が液体供給ライン４に供給されているときに、液体を第１の時間継続して液体供給ライン４の分岐部の下流側４ａに流通させることと液体を第２の時間継続してバイパスライン５に流通させることとを交互に繰り返してもよい。例えば、上述のように切換弁１８が液体供給ライン４の分岐部の下流側４ａに切替わる際にタイマー１７がリセットされ、再び計時を開始する。第１の時間が経過したことをタイマー１７が検出すると、タイマー１７はリセットされ、再び計時を開始する。これとともにタイマー１７は切換弁１８をバイパスライン５側に切替える。第２の時間が経過したことをタイマー１７が検出すると、タイマー１７はリセットされ、再び計時を開始する。これとともにタイマー１７は切換弁１８を液体供給ライン４の分岐部の下流側４ａに切換え、塩素を実質的に含まない水道水を再び逆浸透膜装置３に供給する。第１の時間が経過したことをタイマー１７が検出すると同様の操作を繰り返す。この場合も第２の時間は第１の時間と比べ十分に小さくてよく、例えば、第１の時間＝１０時間に対し、第２の時間＝３０分である。このように、塩素が逆浸透膜装置３に供給される状態と供給されない状態とを繰り返すことにより、浄化装置１０１の運転中における逆浸透膜３ａへの雑菌の付着を一層抑えることができる。 When the liquid is supplied to the liquid supply line 4, the switching valve 18 continues to flow the liquid to the downstream side 4 a of the branch portion of the liquid supply line 4 for the first time and the liquid for the second time. Continuously circulating in the bypass line 5 may be alternately repeated. For example, when the switching valve 18 is switched to the downstream side 4a of the branch portion of the liquid supply line 4 as described above, the timer 17 is reset and starts counting again. When the timer 17 detects that the first time has elapsed, the timer 17 is reset and starts counting again. At the same time, the timer 17 switches the switching valve 18 to the bypass line 5 side. When the timer 17 detects that the second time has elapsed, the timer 17 is reset and starts counting again. At the same time, the timer 17 switches the switching valve 18 to the downstream side 4a of the branch portion of the liquid supply line 4 and supplies the tap water substantially not containing chlorine to the reverse osmosis membrane device 3 again. When the timer 17 detects that the first time has elapsed, the same operation is repeated. Also in this case, the second time may be sufficiently smaller than the first time. For example, the first time = 10 hours and the second time = 30 minutes. In this way, by repeating the state in which chlorine is supplied to the reverse osmosis membrane device 3 and the state in which chlorine is not supplied, it is possible to further suppress adhesion of germs to the reverse osmosis membrane 3a during the operation of the purification device 101.
なお、本実施形態において、切換弁１８をバイパスライン５側に切替える際に、液体供給ライン４の分岐部の下流側４ａに水道水の一部が流通するように構成することも可能である。その場合、本実施形態の浄水装置１０１は第２の実施形態の浄水装置５１と同様に作動する。 In the present embodiment, when the switching valve 18 is switched to the bypass line 5 side, a part of tap water may be circulated to the downstream side 4a of the branch portion of the liquid supply line 4. In that case, the water purifier 101 of this embodiment operates similarly to the water purifier 51 of the second embodiment.
以上述べた実施形態以外にも様々な変形例が可能である。例えば、バイパスライン５上に自動弁を、逆浸透膜装置３の入口または出口に塩素計を設け、逆浸透膜装置３に供給される中間水の塩素濃度が０．１〜０．４ｍｇ／Ｌとなるように自動弁の開度を調整することができる。あるいは、塩素濃度が０．１〜０．４ｍｇ／Ｌとなるように自動弁の全開、全閉動作を間欠的に行ってもよい。また、絞り部を用いる代わりに、バイパスライン自体の口径、配管長さ等を調整することによって実質的に絞り部を設けたのと同様の効果を得ることもできる。 Various modifications other than the embodiment described above are possible. For example, an automatic valve is provided on the bypass line 5, a chlorine meter is provided at the inlet or outlet of the reverse osmosis membrane device 3, and the chlorine concentration of the intermediate water supplied to the reverse osmosis membrane device 3 is 0.1 to 0.4 mg / L. The opening of the automatic valve can be adjusted so that Alternatively, the automatic valve may be fully opened and closed intermittently so that the chlorine concentration is 0.1 to 0.4 mg / L. Further, instead of using the throttle part, it is possible to obtain substantially the same effect as the provision of the throttle part by adjusting the diameter of the bypass line itself, the pipe length, and the like.
＜比較例１＞
図１に示す浄水装置１において、水道水の全量を、活性炭装置２を迂回させ、直接逆浸透膜装置３に供給し、浄化水の導電率を測定した。
・逆浸透膜：スパイラル型複合合成膜
・水道水塩素：０．６〜０．７ｍｇ／Ｌ
・中間水塩素：０．６〜０．７ｍｇ／Ｌ
・水道水の導電率：２０４〜２８１μＳ／ｃｍ
図４に示すとおり、２００時間経過したあたりから導電率が急激に上昇しており、逆浸透膜の塩素による酸化劣化が進んでいることがわかる。
<Comparative Example 1>
In the water purifier 1 shown in FIG. 1, the total amount of tap water was bypassed the activated carbon device 2 and directly supplied to the reverse osmosis membrane device 3, and the conductivity of the purified water was measured.
-Reverse osmosis membrane: Spiral type composite synthetic membrane-Tap water chlorine: 0.6-0.7 mg / L
Intermediate water chlorine: 0.6 to 0.7 mg / L
・ Conductivity of tap water: 204-281 μS / cm
As shown in FIG. 4, it can be seen that the conductivity has rapidly increased since about 200 hours have elapsed, and the oxidative degradation of the reverse osmosis membrane due to chlorine has progressed.
＜比較例２＞
図１に示す浄水装置１において、水道水の全量を活性炭装置２に通水した後、通水を停止した。２日間放置した後、再び水道水の全量を活性炭装置２に通水し、浄化水の雑菌数を測定した。
・逆浸透膜：スパイラル型複合合成膜
・水道水塩素：０．６〜０．７ｍｇ／Ｌ
・中間水塩素：０ｍｇ／Ｌ
表１に示すとおり、通水を再開してから３０分経過しても、一般細菌の個数は水道水質基準である１００個／ｍＬ以下にならなかった。
<Comparative example 2>
In the water purifier 1 shown in FIG. 1, the entire amount of tap water was passed through the activated carbon device 2 and then stopped. After leaving for 2 days, the total amount of tap water was again passed through the activated carbon device 2 and the number of germs in the purified water was measured.
-Reverse osmosis membrane: Spiral type composite synthetic membrane-Tap water chlorine: 0.6-0.7 mg / L
・ Intermediate water chlorine: 0 mg / L
As shown in Table 1, the number of general bacteria did not fall below 100 / mL, which is the tap water quality standard, even after 30 minutes had passed since the water flow was resumed.
＜実施例１＞
図１に示す浄水装置１において、水道水の全量を活性炭装置２に通水した後、通水を停止した。７日間放置した後、水道水の５０％をバイパスライン５に、残りの５０％を活性炭装置２に通水し、浄化水の雑菌数を測定した。
・逆浸透膜：スパイラル型複合合成膜
・水道水塩素：０．６〜０．７ｍｇ／Ｌ
・中間水塩素：０．３ｍｇ／Ｌ
表２に示すとおり、通水を再開してから５分後には、雑菌数は通水再開直後の浄化水で検出された値の約０．５％にまで低下した。通水２０分後には、水道水質基準である１００個／ｍＬを大幅に下回った。中間水の塩素濃度は比較例１の半分となるため、膜の劣化も抑制された。
<Example 1>
In the water purifier 1 shown in FIG. 1, the entire amount of tap water was passed through the activated carbon device 2 and then stopped. After leaving for 7 days, 50% of tap water was passed through the bypass line 5 and the remaining 50% was passed through the activated carbon device 2 to measure the number of germs in the purified water.
-Reverse osmosis membrane: Spiral type composite synthetic membrane-Tap water chlorine: 0.6-0.7 mg / L
Intermediate water chlorine: 0.3 mg / L
As shown in Table 2, 5 minutes after resuming the water flow, the number of miscellaneous bacteria decreased to about 0.5% of the value detected in the purified water immediately after resuming the water flow. After 20 minutes of water flow, it was significantly below the tap water quality standard of 100 pieces / mL. Since the chlorine concentration in the intermediate water is half that in Comparative Example 1, the deterioration of the film was also suppressed.
１，５１，１０１ 浄水装置
２ 活性炭装置
３ 逆浸透膜装置
３ａ 逆浸透膜
４ 液体供給ライン
５ バイパスライン
６ 絞り部
７ 中間ライン
１１ 水道管
１２ 切換弁
１３ 圧力スイッチ
１４ 供給弁
１５ ポンプ
１６ 開閉弁
１７ タイマー
１８ 切換弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,51,101 Water purifier 2 Activated carbon apparatus 3 Reverse osmosis membrane apparatus 3a Reverse osmosis membrane 4 Liquid supply line 5 Bypass line 6 Restriction part 7 Intermediate line 11 Water pipe 12 Switching valve 13 Pressure switch 14 Supply valve 15 Pump 16 On-off valve 17 Timer 18 selector valve
Claims (7)
前記圧力スイッチが前記水道水の圧力を検知したときに前記ポンプが作動し、前記逆浸透膜装置内の塩素濃度が０．１〜０．４ｍｇ／Ｌとなるように前記水道水の一部が前記バイパスラインに供給される、浄水装置。 An activated carbon device filled with activated carbon, a reverse osmosis membrane device having a reverse osmosis membrane , a water pipe for supplying tap water which is treated water and the activated carbon device are connected, and the tap water is supplied to the activated carbon device. a liquid supply line to the connected activated carbon device and the said reverse osmosis unit, and the intermediate line supplying the tap water treated with the activated carbon device to the reverse osmosis unit, the said liquid supply line intermediate A bypass line connecting the line, a pressure switch provided on the liquid supply line, and a pump provided on the downstream side of the pressure switch on the liquid supply line ,
When the pressure switch detects the pressure of the tap water, the pump is operated, and a part of the tap water is set so that the chlorine concentration in the reverse osmosis membrane device is 0.1 to 0.4 mg / L. A water purifier supplied to the bypass line .
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