JPH0994562A - 純水の製造方法及び純水製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 細菌等の微生物の繁殖を抑制するようにした
純水の製造方法及びその方法の実施装置を提供する。 【解決手段】 本純水製造装置は、並列に設けられた２
系列のイオン交換塔１２Ａ、Ｂとそれに続く紫外線殺菌
器１８とを備え、例えばイオン交換塔１２Ｂを待機さ
せ、イオン交換塔１２Ａを通水運転する方式の装置であ
る。本装置は、各イオン交換塔の被処理水入口に水を導
入し、装置内を通水して処理水出口から流出させる第１
及び第２循環手段を有する。第１の循環手段は、運転状
態のイオン交換塔を一時的に運転停止した時に使用する
循環手段であって、処理水をイオン交換塔の入口側に戻
す第１戻しライン３４を備えている。第２の循環手段
は、待機状態のイオン交換塔のための循環手段であっ
て、水をイオン交換塔の入口側に戻す第２戻しライン４
４と、循環ポンプ４６と、紫外線殺菌器４８と、冷却器
５０と、分岐管５４を備えている。本発明は、一系列の
水処理装置のみを有する純水製造装置にも適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、純水の製造方法及
びその実施装置に関し、更に詳細には、医薬・製薬用の
純水を得るのに最適な、生菌等の微生物の発生を防止す
るように改良された純水の製造方法及びその方法を実施
する純水製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】医薬・製薬用の純水を製造するのに用い
られる純水製造装置の構成は、一般に、導入する原水の
水質及び製造する純水の要求水質によって異なってい
る。例えば、井戸水を原水として精製水を得る場合に
は、純水製造装置は、井戸水を導入して凝集濾過する工
程又は凝集沈殿する工程の前処理工程、それに続く脱塩
及び殺菌工程を実施する水処理装置から構成されてい
る。また、減菌精製水を得る場合には、脱塩及び殺菌工
程の後に更に膜処理工程を実施する水処理装置を有し、
また注射用水を得る場合には、膜処理工程の後に続いて
蒸留工程を実施する水処理装置を有する。水道水等の浄
水を原水とする場合には、前処理工程を経ることなく、
脱塩及び殺菌工程に直接導入されるので、純水製造装置
は、前処理工程に必要な水処理装置を必要としない。

【０００３】ところで、上述の各工程に設けられている
水処理装置、例えば脱塩及び殺菌工程に設けられている
イオン交換塔、逆浸透膜装置等の脱塩装置は、装置に充
填されているイオン交換樹脂等の充填剤の活性を再生さ
せるために、或いは装置の点検及び保守を行うために、
複数系列の脱塩装置で構成されていることが多い。運転
に際しては、少なくとも一の系列の水処理装置を待機さ
せ、待機中に充填剤の再生操作、装置の点検作業或いは
保守作業を行い、一方、待機させた系列以外の水処理装
置を通水運転する方式で複数系列の水処理装置を交互に
切り換えて運転し、処理水を得ている。

【０００４】例として、減菌精製水を製造する純水製造
装置の脱塩及び殺菌工程を実施する水処理装置を挙げ、
以下に、図３を参照しつつその構成を説明する。本脱塩
装置及び殺菌装置１０は、図３に示すように、並列に設
けられた２基の同じイオン交換塔１２Ａ、Ｂと、各イオ
ン交換塔１２Ａ、Ｂにそれぞれ被処理水を送水する送水
ポンプ１４Ａ、Ｂと、イオン交換塔１２の下流に設けら
れた１個のレジンキャッチャ１６と、１個の紫外線殺菌
器１８と、処理水を貯留し、次の膜処理工程に送るため
の処理水タンク２０と、それらの機器を接続する配管及
び必要な計器とから構成されている。図３中、２２は、
前処理工程で得た濾過水を貯留する被処理水タンクで、
脱塩及び殺菌工程では被処理水タンク２２に貯留された
濾過水が被処理水となる。

【０００５】イオン交換塔１２Ａ、Ｂは、再生式混床型
イオン交換塔であって、一方のイオン交換塔、例えばイ
オン交換塔１２Ａを通水、運転する間に、他方のイオン
交換塔１２Ｂのイオン交換樹脂の再生操作及びその他の
必要な点検、保守作業を行い、終了した後は、運転開始
に備えて満水状態で通水することなく待機させている。
イオン交換塔１２Ａのイオン交換樹脂の活性が低下し、
再生操作が必要となった時点で、イオン交換塔１２Ｂの
通水運転を開始し、今まで運転していたイオン交換塔１
２Ａの運転を停止して、再生操作を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、イオン交換
塔を２基並列に設け、一方のイオン交換塔を運転し、他
方のイオン交換塔を待機させている上述の脱塩装置を備
えた従来の純水製造装置では、次の二つの理由から脱塩
装置の処理水中の微生物の含有率が高いと言う問題があ
った。ここで、微生物とは、生菌、細菌等を含む広い概
念を言う。第１の理由として挙げられるのは、運転中の
イオン交換塔の通水中断に因る理由である。従来の純水
の製造方法では、処理水を貯留する処理水タンクが満杯
になった時点で、運転中のイオン交換塔の運転を中断
し、処理水タンクの水位の低下を待って再び運転を再開
する運転方式を取っている。そのために、運転中断の期
間中、イオン交換塔及びその周りの配管、機器に被処理
水が停滞する結果、停滞した水中で、特にイオン交換塔
内のイオン交換樹脂層内で微生物が繁殖するからであ
る。第２に理由として挙げられるのは、待機中のイオン
交換塔に起因する理由である。待機状態のイオン交換塔
は、通常、少なくとも２０〜２２時間程度待機する。そ
の間、水がイオン交換塔内及び配管内に停滞するため
に、特にイオン交換塔内のイオン交換樹脂層内で微生物
が繁殖するからである。

【０００７】以上の理由から、従来の純水製造装置で
は、脱塩及び殺菌工程で得た処理水中の微生物濃度が高
くなる。そのままでは、医療用又は薬剤の溶剤用として
使用される減菌精製水中の微生物の濃度が高くなるの
で、それを防ぐために脱塩及び殺菌工程に続く膜処理工
程での処理が複雑になると言う問題があった。また、今
後、一層安全な高度医療を確立するためには、処理水中
に混入する微生物の量を大幅に低下させる必要があり、
この点からも純水製造装置において微生物の繁殖を防止
することが望まれている。

【０００８】上述の例では、並列に設置した２系列の再
生式イオン交換塔を脱塩装置として有する純水製造装置
を例にして説明したが、１系列の脱塩装置を有する純水
製造装置の場合でも微生物繁殖の問題は上述の場合と同
じである。例えば、逆浸透膜装置と、それと直列に接続
した電気再生式イオン交換装置とから構成された脱塩装
置を有する純水製造装置を例に挙げ、図４を参照しつつ
問題を説明する。図４に示す脱塩及び殺菌装置７０は、
逆浸透膜装置７２と、逆浸透膜装置７２と直列に接続さ
れた電気再生式イオン交換装置７４とからなる一系列の
脱塩装置と、殺菌装置として設けられた紫外線殺菌器７
６と、処理水を一時的に貯留する処理水タンク７８と、
被処理水タンク８０から逆浸透膜装置７２に送水する送
水ポンプ８２及びそれらの機器を接続する配管並びに必
要な計器とを備えている。尚、図４において符号１０４
は逆浸透膜装置７２に接続された透過水流出管、１０６
は濃縮水流出管である。

【０００９】電気再生式イオン交換装置７４は、薬剤に
よる再生が不要な、即ち再生サイクルを必要としないイ
オン交換装置であって、常時、原水を送水してイオン交
換樹脂により原水中の脱イオン作用を連続的に行うこと
ができる。更に説明すると、電気再生式イオン交換装置
では、カチオン交換膜とアニオン交換膜とで形成された
間隙にイオン交換体として、例えばアニオン交換樹脂と
カチオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂を充填した脱塩
室が形成されている。運転に際しては、イオン交換樹脂
を充填した脱塩室に被処理水を通過させつつ、被処理水
の流れに対して直角方向に直流電圧を上述のイオン交換
膜を介して印加させ、両イオン交換膜の外側を流れてい
る濃縮水に被処理水中のイオンを電気的に移行させなが
ら脱イオン水を製造する。尚、図４の電気再生式イオン
交換装置７４中、中央の水流は被処理水の流れ、その両
側の水流は濃縮水の流れ及びその外側の水流は電極水流
を指している。

【００１０】被処理水は、脱塩及び殺菌工程の前に前処
理として凝集濾過又は凝集沈殿工程を経て被処理水タン
ク８０に送入される。被処理水タンク８０に貯留された
被処理水は、送水ポンプ８２により送水され、逆浸透膜
装置７２、電気再生式イオン交換装置７４、続いて紫外
線殺菌器７６を経て処理水として処理水タンク８２に流
出する。従来の純水の製造方法では、処理水タンク８２
内の処理水が満杯になった時点で、本脱塩装置７０の運
転が中断され、処理水タンク８２の水位の低下を待って
再び運転が再開される。その間、逆浸透膜装置、電気再
生式イオン交換装置及びその周りの配管に被処理水が停
滞するために、特に電気再生式イオン交換装置のイオン
交換樹脂層内で微生物が繁殖する。

【００１１】上述の説明では、脱塩及び殺菌工程を例に
挙げて微生物の繁殖を説明したが、純水製造方法にあっ
て微生物の繁殖は脱塩及び殺菌工程に限られる問題では
ない。例えば、減菌精製水を製造する場合には、脱塩及
び殺菌工程の後で、次の膜処理工程を実施する精密濾過
膜装置、限外濾過膜装置等の水処理装置でも、微生物の
繁殖は問題になり、特に純水製造工程中の後段の工程に
なるにつれて益々重要な問題になる。

【００１２】そこで、本発明の目的は、微生物の繁殖を
抑制するようにした純水の製造方法及びその方法を実施
する純水製造装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第１の純水の製造方法は、並列に設け
られた複数系列の水処理装置のうち、少なくとも一の系
列の水処理装置を待機させ、待機させた系列以外の水処
理装置に被処理水を導入して通水運転する方式で、複数
系列の水処理装置を交互に切り換えて運転して処理水を
得る純水の製造方法において、運転状態の系列の水処理
装置から外部への処理水の送出を中断する時には、その
中断期間中、水処理装置から流出した処理水を殺菌処理
し、次いで処理水の送出を中断した系列の水処理装置の
被処理水入口に処理水を導入して、水処理装置内で処理
水を循環させるようにしたこと特徴としている。

【００１４】本方法の場合、循環する処理水の流量は、
水処理装置内に水が停滞しない限り任意であるが、好適
には、通水時に導入する被処理水の流量と同じである。
被処理水の通水を中断する理由は、何でも良く、例えば
処理水タンクが満杯になった場合等がある。通水中断し
た各系列の水処理装置内を処理水が循環することによ
り、被処理水の通水中断中でも水が水処理装置内で停滞
しなくなるので、微生物の繁殖が抑制されるとともに、
循環する処理水を循環経路内で殺菌処理することによ
り、水処理装置内での微生物の繁殖をより確実に防止す
ることができる。殺菌処理は、例えば紫外線殺菌器に処
理水を通水することにより施すことができる。よって、
従来の純水製造方法に比べて、処理水の微生物濃度を低
下させることができる。

【００１５】第１の純水の製造方法では、運転状態の系
列の水処理装置から外部への処理水の送出を中断する場
合を規定し、水処理装置から外部に処理水を送出してい
る通常の運転状態の場合については規定していない。そ
こで、本発明に係る第２の純水の製造方法は、更に、運
転状態の系列の水処理装置から外部へ処理水を送出して
いる時には、運転状態の系列の水処理装置から流出した
処理水の一部を殺菌処理し、次いで殺菌処理した処理水
を運転状態の系列の水処理装置の被処理水入口に被処理
水と共に導入して、水処理装置内で処理水を循環させ、
一方、残余の処理水を外部に送出するようにしたことを
特徴としている。第２の純水の製造方法によれば、常
時、処理水が循環ラインを介して循環し、しかもその循
環水が殺菌されるので、第１の純水の製造方法を単独で
行うよりも、更に処理水の微生物濃度を低下させること
ができる。尚、本方法の場合、循環する処理水の流量
は、処理水の送出を中断している時には、水処理装置か
ら流出する処理水の全流量であり、処理水を送出してい
る時には、水処理装置から流出する処理水の流量の一部
であって、循環ライン中で水が停滞しない程度の流量、
即ち微生物が繁殖しない程度の流量であれば、その流量
は任意である。

【００１６】更には、本発明に係る第３の純水の製造方
法は、待機状態の各系列の水処理装置内に水を通水して
処理水出口から流出させ、次いで流出した水を殺菌処理
して、再び被処理水入口に導入するようにして水を循環
することを特徴としている。本方法の場合、循環する水
の流量は、水処理装置内に水が停滞しない限り任意であ
るが、好適には、運転時に導入する被処理水の流量と同
じである。待機中の各系列の水処理装置内を水が循環す
ることにより、待機中の水処理装置内で水が停滞しなく
なるので、微生物の繁殖が抑制されるとともに、循環す
る水を循環経路内で殺菌処理することにより、待機中の
水処理装置内で微生物が繁殖するのをより確実に防止す
ることができる。よって、処理水の微生物濃度を低下さ
せることができる。

【００１７】第１の純水の製造方法又は第２の純水の製
造方法と第３の純水の製造方法を併用することもでき
る。これにより、処理水の微生物濃度を更に一層低下さ
せることができる。

【００１８】上述の第１、第２及び第３の純水の製造方
法を実施するのに好適な本発明に係る純水製造装置は、
並列に設けられた複数系列の水処理装置と、各系列の水
処理装置の被処理水入口に被処理水をそれぞれ給水する
被処理水給水手段と、各系列の水処理装置の処理水出口
からそれぞれ流出する処理水を集水する処理水集水手段
とを備え、少なくとも一の系列の水処理装置を待機さ
せ、待機させた系列以外の水処理装置に被処理水を導入
して通水運転する方式で、複数系列の水処理装置を交互
に切り換えて運転し、処理水を得る純水製造装置におい
て、処理水集水手段から被処理水給水手段を介して又は
介することなく各系列の水処理装置の被処理水入口に水
を戻し、水処理装置内を通水して各系列の水処理装置の
処理水出口から流出させ、次いで流出した水を殺菌処理
し、処理水集水手段を経て再び被処理水入口に導入する
循環経路で水を循環する循環手段を設けたことを特徴と
している。

【００１９】本発明で言う被処理水給水手段とは、各系
列の水処理装置の被処理水入口に被処理水を給水する手
段であって、被処理水を貯留する被処理水タンク又は被
処理水タンクから各系列の水処理装置の被処理水入口ま
での配管を意味する。また、処理水集水手段とは、各系
列の水処理装置から流出する処理水を集水する手段であ
って、各系列の水処理装置から処理水を集水する共通の
処理水出口配管又は処理水出口配管に接続され、処理水
を貯留する処理水タンクを言う。循環手段は、通常、水
を殺菌処理する殺菌器、配管及び必要な開閉弁とから構
成され、必要に応じて水を循環するポンプ、冷却器等の
機器を備えている。本発明で循環させる水は、運転中の
水処理装置については処理水であり、待機中の水処理装
置については通常は待機中の水処理装置内に滞留する水
又は運転状態にある系列の水処理装置の処理水である
が、場合によっては原水、濾過水等の水を外部から循環
に必要な量だけ供給してもよい。

【００２０】水処理装置の種類は、特に限定は無く、例
えば膜処理工程で使用される精密濾過膜装置、限外濾過
膜装置等も含むが、最も実際的には脱塩工程で使用され
る水処理装置であって、各系列の水処理装置が、薬剤再
生式イオン交換装置、非再生式イオン交換装置及び逆浸
透膜装置のうちのいずれか一つを脱塩装置として備えて
いる。脱塩工程の場合、通常、脱塩工程に続いて殺菌
器、例えば紫外線殺菌器を備えており、処理水を殺菌す
るように構成されている。このような場合、その殺菌器
と循環手段に設ける殺菌器とを共通にすることができ、
循環手段に新たに殺菌器を設ける必要はない。

【００２１】薬剤再生式イオン交換装置とは、例えば混
床式イオン交換装置、２床３塔式イオン交換装置を言
う。非再生式イオン交換装置とは、主として混床式イオ
ン交換塔として使用する所謂カートリッジ式イオン交換
塔を意味し、イオン交換樹脂のイオン交換能が低下した
時には、イオン交換塔ごと新しいものに交換するか、或
いはイオン交換塔のイオン交換樹脂のみを外部で予め再
生された再生済イオン交換樹脂と交換して使用する方式
のイオン交換塔である。

【００２２】また、各系列の水処理装置が薬剤再生式イ
オン交換装置、非再生式イオン交換装置及び逆浸透膜装
置のうち相互に同じ種類又は相互に異なる種類の装置を
少なくとも２基直列に接続してなる脱塩装置を備えてい
ても良い。例えば、多段直列接続の薬剤再生式イオン交
換装置、多段直列接続の逆浸透膜装置、逆浸透膜装置と
それに直列に接続された薬剤再生式イオン交換装置又は
非再生式イオン交換装置との組合せ等で各系列の水処理
装置を構成しても良い。

【００２３】実際的には、各系列の水処理装置の構成は
系列間で相互にそれぞれ同じあって、例えば各系列の水
処理装置が逆浸透膜装置とそれに直列に接続された非再
生式式イオン交換装置との組合せで構成されている。し
かし、本発明では、各系列の水処理装置の構成が必ずし
も同じ構成である必要はなく、一の系列の水処理装置が
逆浸透膜装置と再生式イオン交換塔との組み合わせで、
一の系列以外の系列の水処理装置が逆浸透膜装置と非再
生式イオン交換塔との組合せでも良い。

【００２４】本発明の好適な実施態様では、前記循環手
段は、第１の循環手段と第２の循環手段とで構成され、
第１の循環手段は、被処理水給水手段、水処理装置、殺
菌器、処理水集水手段及び処理水集水手段から水を被処
理水給水手段に戻す第１戻しラインからなる水の循環経
路を構成し、第２の循環手段は、被処理水送水ポンプの
吐出側配管、水処理装置、処理水集水手段、処理水集水
手段から水を戻す第２戻しライン及び第２戻しラインか
ら分岐されて各系列の被処理水送水ポンプの吐出側配管
にそれぞれ接続された分岐管からなる水の循環経路を構
成し、更に第２戻しラインに循環ポンプ、殺菌器及び冷
却器を備えていることを特徴としている。本実施態様に
おいて、第１の循環手段は、第１又は第２の純水の製造
方法を実施するために設けてあり、第２の循環手段は、
第３の純水の製造方法を実施するために設けてある。本
実施態様では、水処理装置がもともと殺菌器を備えてい
る時には、その殺菌器を第１の循環手段に殺菌器と共通
させ、新たに第１の循環手段に殺菌器を設ける必要はな
い。

【００２５】本発明の原理は被処理水を一系列の水処理
装置によって処理して処理水を得るようにした純水の製
造方法にも適用できる。本発明に係る第４の純水の製造
方法は、被処理水を一系列の水処理装置によって処理し
て処理水を得るようにした純水の製造方法であって、運
転状態にある水処理装置から外部への処理水の送出を中
断する時には、その中断期間中、水処理装置から流出し
た処理水を殺菌処理し、次いで水処理装置の被処理水入
口に殺菌処理した処理水を導入して、処理水を水処理装
置内で循環させるようにしたことを特徴としている。第
４の純水の製造方法では、水処理装置から外部への処理
水の送出を中断する場合を規定し、水処理装置から外部
に処理水を送出している通常の運転状態の場合について
は規定していない。そこで、また、本発明に係る第５の
純水の製造方法は、更に、運転状態の系列の水処理装置
から外部へ処理水を送出している時には、運転状態にあ
る水処理装置から流出した処理水の一部を殺菌処理し、
次いで殺菌処理した処理水を水処理装置の被処理水入口
に被処理水と共に導入して、処理水を水処理装置内で循
環させ、一方、残余の処理水を外部に送出するようにし
たことを特徴としている。第５の純水の製造方法によれ
ば、常時、処理水が循環ラインを介して循環し、しかも
その循環水が殺菌されるので、第４の純水の製造方法を
単独で行うよりも、更に処理水の微生物濃度を低下させ
ることができる。

【００２６】また、第４の純水の製造方法において、水
処理装置として、又はその一部として電気再生式イオン
交換装置を使用している時には、被処理水の通水の中断
期間中、電気再生式イオン交換装置の陽極と陰極間での
電圧の印加を中断することが望ましい。これにより、電
力使用量を軽減することができると共に電気再生式イオ
ン交換装置に使用されているイオン交換膜の劣化速度を
遅くして、膜の長寿命化を図ることができるからであ
る。

【００２７】第４及び第５の純水の製造方法を実施する
のに好適な本発明に係る純水製造装置は、一系列の水処
理装置を備え、被処理水を処理して処理水を得る純水製
造装置において、水処理装置の被処理水入口に処理水を
導入し、水処理装置内を通水して処理水出口から流出さ
せ、次いで流出した処理水を殺菌処理して、再び被処理
水入口に導入する循環経路で処理水を循環する循環手段
を設けたことを特徴としている。また、具体的には、水
処理装置は、逆浸透膜装置及び電気再生式イオン交換装
置のうちのいずれか一方からなる脱塩装置、又は双方を
直列に接続してなる脱塩装置を備えている。

【００２８】また、好適な実施態様は、前記循環手段
（以下、第３の循環手段）は、水処理装置の入口手段、
水処理装置、水処理装置の出口手段、殺菌器及び水処理
装置の入口手段に処理水を戻す戻しラインとからなる処
理水の循環経路を構成することを特徴としている。出口
手段とは、水処理装置から流出する処理水を処理水タン
クに送るための出口配管、又は出口配管と接続して、処
理水を貯留する処理水タンクを言う。また、入口手段と
は、被処理水を貯留する被処理水タンク、又は水処理装
置に被処理水を送る送水ポンプと被処理水タンクの間の
入口配管を言う。尚、水処理装置が脱塩装置に続いて殺
菌器を有する時には、その殺菌器と循環手段の殺菌器と
を共通させ、新たに循環手段に殺菌器を設ける必要はな
い。

【００２９】

【発明の実施の形態】複数系列の水処理装置を有し、第
１の純水の製造方法又は第２の純水の製造方法を実施す
る純水製造装置は、第１の循環手段を備えている。更
に、第３の純水の製造方法を実施する純水製造装置は、
第２の循環手段を備えている。また、一系列の水処理装
置を有し、第４の純水の製造方法又は第５の純水の製造
方法を実施する純水製造装置は、第３の循環手段を備え
ている。以下に、添付図面を参照し、実施例を挙げて、
本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明する。

【００３０】

【実施例】実施例１ 本実施例は、２系列の並列に設けられた水処理装置を有
する本発明に係る純水製造装置の実施例であって、第１
の純水の製造方法又は第２の純水の製造方法及び第３の
純水の製造方法を実施するための装置の例であり、図１
は実施例１の純水製造装置に設けられた脱塩及び殺菌装
置のフローシートである。本実施例の純水製造装置に設
けられた脱塩及び殺菌装置３０は、従来の純水製造装置
に設けられている図３に示す脱塩及び殺菌装置の構成に
加えて、図１に示すように、処理水をそれぞれ被処理水
送水ポンプ１４の入口又は出口に戻し、イオン交換塔１
２Ａ、Ｂ内を通水、循環させる第１の循環手段と、第２
の循環手段とを備えている。

【００３１】第１の循環手段は、イオン交換塔１２Ａ、
Ｂから流出した処理水を集水する集水管３２から被処理
水タンク２２に処理水を戻す第１戻しライン３４と、集
水管３２及び第１戻しライン３４に設けられた開閉弁３
６、３８とを有する。処理水が出来るだけ広い領域の配
管を循環するように、第１戻しライン３４は、処理水タ
ンク２０と集水管３２との接続端に近いところで集水管
３２に接続されている。開閉弁３６及び３８は、処理水
タンク２０の水位の設定上限及び設定下限を検知する液
面スイッチ３９と連動して開閉動作を行うようになって
いる。尚、被処理水タンク２２への接続に代えて、被処
理水の送水ポンプ１４Ａ、Ｂの共通の吸い込み側配管３
５に第１戻しライン３４を接続しても良いが、被処理水
タンク２２内での微生物の発生を防止するために被処理
水タンク２２に戻す方が望ましい。

【００３２】第２の循環手段は、イオン交換塔１２Ａ、
Ｂからそれぞれ処理水を流出させる流出管４０Ａ、Ｂに
接続された個別の取り出し管４２Ａ、Ｂと、それらを合
流させた第２戻しライン４４と、第２戻しライン４４に
設けられ、処理水を循環する循環ポンプ４６と、循環ポ
ンプ４６の下流に順次設けられた紫外線殺菌器４８及び
冷却器５０と、第２戻しライン４４から分岐されて被処
理水の送水ポンプ１４Ａ、Ｂの吐出側配管５２Ａ、Ｂに
接続された分岐管５４Ａ、Ｂとを有する。また、流出管
４０Ａ、Ｂ、取り出し管４２Ａ、Ｂ、吐出側配管５２
Ａ、Ｂ及び分岐管５４Ａ、Ｂには、それぞれ開閉弁５６
Ａ、Ｂ、５８Ａ、Ｂ、６０Ａ、Ｂ及び６２Ａ、Ｂが設け
てある。処理水が出来るだけ広い領域の配管を循環する
ように、取り出し管４２Ａ、Ｂは流出管４０Ａ、Ｂの合
流点に近いところでそれぞれ流出管４０Ａ、Ｂに接続さ
れ、分岐管５４Ａ、Ｂは送水ポンプ１４Ａ、Ｂの吐出端
に近いところで吐出側配管５２Ａ、Ｂに接続される。

【００３３】紫外線殺菌器４８は、紫外線を照射するラ
ンプを備えた、一般的に使用される既知の殺菌器であっ
て、イオン交換塔１２Ａ、Ｂのいずれかが待機している
間にその系列で繁殖し、循環する水に同伴される微生物
を殺菌するために設けてある。また、冷却器５０は、循
環ポンプ５０で処理水を循環すると処理水の温度が上昇
するので、処理水を冷却するために設けられた冷却器で
あって、冷却水を使用して処理水を冷却する通常の形式
の冷却器である。

【００３４】以下に、本純水製造装置３０の運転方法を
第１ないし第３の純水の製造方法に従って説明する。こ
こでは、便宜的に、イオン交換塔１２Ａが運転状態にあ
り、イオン交換塔１２Ｂが待機状態にあるとする。第１
の純水の製造方法によれば、イオン交換塔１２Ａから流
出した処理水を貯留している処理水タンク２０の水位が
上昇して、設定上限水位に到達すると、処理水タンク２
０に設けられた液面スイッチ３９が作動して、開閉弁３
６が閉止され、開閉弁３８が開放される。

【００３５】これにより、被処理水タンク２２、送水ポ
ンプ１４Ａ、イオン交換塔１２Ａ、レジンキャッチャ１
６、紫外線殺菌器１８及び第１戻しライン３４からなる
処理水の循環経路が確立される。その結果、循環経路内
のイオン交換塔１２Ａ及びその周りの機器、配管は、通
水中止されることなく、常時、水が流れるとともに、循
環する水は紫外線殺菌器１８で殺菌されるので、従来の
ように停滞した水に微生物が繁殖するような問題が無く
なる。よって、従来の純水の製造方法のように、処理水
の微生物濃度が高くなるようなことは無くなる。循環す
る処理水の水量は、水がイオン交換塔１２Ａ、レジンキ
ャッチャ１６、及び紫外線殺菌器１８等の機器並びにそ
れらの機器周りの配管に水が停滞しない程度の流量で良
いが、好ましくは、通水時に導入する被処理水の流量で
ある。尚、液面スイッチ３９の作動に連動して開閉弁３
６及び３８を開閉させる代わりに、水位が設定上限水位
に到達すると、液面スイッチ３９がそれを検知して警報
を発し、マニュアルで開閉弁３６及び３８を開閉するよ
うにしても良い。

【００３６】第２の純水の製造方法によれば、第１の純
水の製造方法の実施に加えて、イオン交換塔１２Ａの運
転中、処理水タンク２０の水位が設定上限水位より低
く、処理水を処理水タンク２０に流出している場合であ
っても、開閉弁３６を部分的に閉止し、一方、開閉弁３
８を部分的に開放し、上述の第１戻しライン３４を使っ
て処理水を被処理水タンク２２に戻し、被処理水と共に
処理水をイオン交換塔１２Ａの系列に導入、通水するこ
ともできる。この方法の場合に戻す処理水の流量は、イ
オン交換塔１２Ａから流出する処理水の流量の一部又は
全量である。本純水の製造方法によれば、イオン交換塔
１２Ａの運転中、処理水タンク２０の水位とは無関係
に、常時、戻しライン３４内を処理水が通水しているの
で、第１の純水の製造方法とは異なり、水の停滞により
微生物が戻しライン３４内で繁殖すると言う恐れが無く
なる。よって、第１の純水の製造方法に比べて、処理水
の微生物濃度が更に一層低下する。

【００３７】次に、第３の純水の製造方法を説明する。
イオン交換塔１２Ｂに充填されているイオン交換樹脂の
再生操作及びその他の必要な点検、保守作業が終了する
と、イオン交換塔１２Ｂの系列は、機器、配管を含めて
満水状態で待機状態に入る。この時点で、開閉弁５６
Ｂ、５８Ａ、６０Ｂ及び６２Ａを閉止し又はそれらが閉
止状態にあることを確認し、一方開閉弁５８Ｂ及び６２
Ｂを開放する。次いで、冷却器５０に冷却水を通水し、
紫外線殺菌器４８を作動させ、イオン交換塔１２Ｂ、流
出管４０Ｂ、取り出し管４２Ｂ、第２戻しライン４４、
循環ポンプ４６、紫外線殺菌器４８、冷却器５０、分岐
管５４Ｂ及び吐出側配管５２Ｂからなる循環経路を確立
する。

【００３８】次いで、循環ポンプ４６を起動して、イオ
ン交換塔１２Ｂ系列内に滞留する水を系列内で循環させ
る。循環する水の水量は、イオン交換塔１２Ｂ及びその
周りの配管に水が停滞しない程度の流量とするが、好ま
しくは、運転時に導入する被処理水の流量である。水が
循環経路内のイオン交換塔１２Ｂ及び配管に通水、循環
されると、水の循環により微生物の繁殖が抑制されると
ともに、水の循環中に紫外線殺菌器４８で殺菌されるの
で、待機状態のイオン交換塔１２Ｂ内で繁殖する微生物
の絶対量が大幅に減少する。従って、従来の純水の製造
方法のように、待機状態のイオン交換塔及びその周りの
配管で繁殖する微生物のために、待機状態のイオン交換
塔を起動させた際に処理水中の微生物濃度が上がると言
うような問題が無くなる。

【００３９】実施例２ 本実施例は、１系列の水処理装置を有する本発明に係る
純水製造装置であって、第４又は第５の純水の製造方法
を実施する装置の実施例であり、図２は実施例２の純水
製造装置に設けられた脱塩及び殺菌装置のフローシート
である。本実施例の純水製造装置に設けられた脱塩及び
殺菌装置９０は、従来の純水製造装置に設けられた図４
に示す脱塩及び殺菌装置の構成に加えて、図２に示すよ
うに、処理水を送水ポンプ８２の入口に戻し、逆浸透膜
装置７２及び電気再生式イオン交換装置７４内を通水、
循環させる第３の循環手段を備えている。

【００４０】第３の循環手段は、電気再生式イオン交換
装置７４及び紫外線殺菌器７６を経て流出した処理水を
処理水タンク７８に送出する流出管９２から被処理水タ
ンク８０に処理水を戻す戻しライン９４と、流出管９２
及び戻しライン９４に設けられた開閉弁９６、９８とを
有する。尚、被処理水タンク８０への接続に代えて、被
処理水の送水ポンプ８２の吸い込み側配管９５に戻しラ
イン９４を接続しても良いが、被処理水タンク８０内で
の微生物の発生を防止するために被処理水タンク８０に
戻す方が望ましい。開閉弁９６及び９８は、処理水タン
ク７８の水位の設定上限及び設定下限を検知する液面ス
イッチ１００と連動して開閉動作を行うようになってい
る。また、戻しライン９４には、処理水の循環による温
度上昇の恐れが在る場合には、冷却水により処理水を冷
却する冷却器１０２を設けてもよい。

【００４１】運転に際して、第４の純水の製造方法によ
れば、電気再生式イオン交換装置７４及び紫外線殺菌器
７６を経て流出した処理水を貯留している処理水タンク
７８の水位が上昇して、設定上限水位に到達すると、処
理水タンク７８に設けられた液面スイッチ１００が作動
して、開閉弁９６が閉止され、開閉弁９８が開放され
る。これにより、被処理水タンク８０、送水ポンプ８
２、逆浸透膜装置７２、電気再生式イオン交換装置７
４、紫外線殺菌器７６及び戻しライン９４からなる処理
水の循環経路が確立される。その結果、逆浸透膜装置７
２及び電気再生式イオン交換装置７４は通水中止される
ことなく、常時、水が流れる。循環する処理水の流量
は、逆浸透膜装置７２、電気再生式イオン交換装置７
４、及び紫外線殺菌器７６等の機器及びそれらの機器接
続配管に水が停滞しない程度の流量で良いが、好ましく
は、通水時に導入する被処理水の流量である。尚、処理
水を循環させる時には、電気再生式イオン交換装置７４
の電極間には電圧を印加しなくても良い。

【００４２】以上説明したように、第４の純水の製造方
法によれば、脱塩及び殺菌装置９０は通水中止されるこ
となく常に水が流れているので、従来のように脱塩及び
殺菌装置内で停滞した水に微生物が繁殖するような問題
が無くなる。また、仮に微生物が繁殖しても、紫外線殺
菌器７６により殺菌される。尚、液面スイッチ１００の
作動に連動して開閉弁９６及び９８を開閉させる代わり
に、水位が設定上限水位に到達すると、液面スイッチ１
００がそれを検知して警報を発し、マニュアルで開閉弁
９６及び９８を開閉するようにしても良い。

【００４３】第５の純水の製造方法によれば、第４の純
水の製造方法の実施に加えて、脱塩及び殺菌装置９０の
運転中、処理水タンク７８の水位が設定上限水位より低
く、処理水を処理水タンク７８に流出している場合であ
っても、開閉弁９６を部分的に閉止し、一方、開閉弁９
８を部分的に開放し、上述の第１戻しライン９４を使っ
て処理水を被処理水タンク８０に戻し、被処理水と共に
処理水を脱塩及び殺菌装置９０に導入、通水することも
できる。この方法の場合に戻す処理水の流量は、脱塩及
び殺菌装置９０から流出する処理水の流量の一部又は全
量である。本純水の製造方法によれば、脱塩及び殺菌装
置９０の運転中、処理水タンク７８の水位とは無関係
に、常時、戻しライン９４内を処理水が通水しているの
で、第４の純水の製造方法とは異なり、水の停滞により
微生物が戻しライン９４内で繁殖すると言う恐れが無く
なる。よって、第４の純水の製造方法に比べて、処理水
の微生物濃度が更に一層低下する。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、並列複数系列の水処理
装置を交互に切り換えて運転して処理水を得る純水の製
造方法において、運転状態及び待機状態の各系列の水処
理装置の被処理水入口に水を導入し、水処理装置内を通
水して処理水出口から流出させ、次いで流出した水を殺
菌処理して、再び被処理水入口に導入するようにして水
を循環することにより、水処理装置内で水が停滞しない
ので、微生物の繁殖が抑制され、更には循環する水を殺
菌処理しているので、水処理装置系内での微生物の繁殖
をより確実に防止することができる。これにより、従来
の純水の製造方法に比べて、水処理装置から出る処理水
中の微生物濃度を大幅に低下させることができる。ま
た、本発明は被処理水を一系列の水処理装置によって処
理して処理水を得るようにした純水の製造方法にも適用
できる。また、本発明に係る純水製造装置は、上述の純
水の製造方法を実施するのに最適な純水製造装置を実現
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る純水製造装置の実施例１に設けら
れた脱塩及び殺菌装置の構成を示すフローシートであ
る。

【図２】本発明に係る純水製造装置の実施例２に設けら
れた脱塩及び殺菌装置の構成を示すフローシートであ
る。

【図３】従来の純水製造装置の一部として設けられた２
系列並列の脱塩及び殺菌装置の構成を示すフローシート
である。

【図４】従来の純水製造装置の一部として設けられた１
系列のみの脱塩及び殺菌装置の構成を示すフローシート
である。

【符号の説明】

１０ 従来の純水製造装置に設けられている脱塩装置及
び殺菌装置 １２ イオン交換塔 １４ 送水ポンプ １６ レジンキャッチャ １８ 紫外線殺菌器 ２０ 処理水タンク ２２ 被処理水タンク ３０ 純水製造装置の実施例１に設けられた脱塩及び殺
菌装置 ３２ 集水管 ３４ 第１戻しライン ３６、３８ 開閉弁 ３９ 液面スイッチ ４０ 流出管 ４２ 取り出し管 ４４ 第２戻しライン ４６ 循環ポンプ ４８ 紫外線殺菌器 ５０ 冷却器 ５２ 吐出側配管 ５４ 分岐管 ５６、５８、６０、６２ 開閉弁 ７０ 従来の純水製造装置に設けられている脱塩装置及
び殺菌装置の別の例 ７２ 逆浸透膜装置 ７４ 電気再生式イオン交換装置 ７６ 紫外線殺菌器 ７８ 処理水タンク ８０ 被処理水タンク ８２ 送水ポンプ ９０ 純水製造装置の実施例１に設けられた脱塩及び殺
菌装置 ９２ 流出管 ９４ 戻しライン ９６、９８ 開閉弁 １００ 液面スイッチ １０２ 冷却器

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列に設けられた複数系列の水処理装置
   のうち、少なくとも一の系列の水処理装置を待機させ、
   待機させた系列以外の水処理装置に被処理水を導入して
   通水運転する方式で、複数系列の水処理装置を交互に切
   り換えて運転して処理水を得る純水の製造方法におい
   て、 運転状態の系列の水処理装置から外部への処理水の送出
   を中断する時には、その中断期間中、水処理装置から流
   出した処理水を殺菌処理し、次いで処理水の送出を中断
   した系列の水処理装置の被処理水入口に処理水を導入し
   て、水処理装置内で処理水を循環させるようにしたこと
   特徴とする純水の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の純水の製造方法におい
   て、 運転状態の系列の水処理装置から外部へ処理水を送出し
   ている時には、運転状態の系列の水処理装置から流出し
   た処理水の一部を殺菌処理し、次いで殺菌処理した処理
   水を運転状態の系列の水処理装置の被処理水入口に被処
   理水と共に導入して、水処理装置内で処理水を循環さ
   せ、一方、残余の処理水を外部に送出するようにしたこ
   とを特徴とする純水の製造方法。
3. 【請求項３】 並列に設けられた複数系列の水処理装置
   のうち、少なくとも一の系列の水処理装置を待機させ、
   待機させた系列以外の水処理装置に被処理水を導入して
   通水運転する方式で複数系列の水処理装置を交互に切り
   換えて運転して処理水を得る純水の製造方法において、 待機状態の各系列の水処理装置内に水を通水して処理水
   出口から流出させ、次いで流出した水を殺菌処理して、
   再び被処理水入口に導入するようにして水を循環するこ
   とを特徴とする純水の製造方法。
4. 【請求項４】 並列に設けられた複数系列の水処理装置
   と、各系列の水処理装置の被処理水入口に被処理水をそ
   れぞれ給水する被処理水給水手段と、各系列の水処理装
   置の処理水出口からそれぞれ流出する処理水を集水する
   処理水集水手段とを備え、少なくとも一の系列の水処理
   装置を待機させ、待機させた系列以外の水処理装置に被
   処理水を導入して通水運転する方式で、複数系列の水処
   理装置を交互に切り換えて運転し、処理水を得る純水製
   造装置において、 処理水集水手段から被処理水給水手段を介して又は介す
   ることなく各系列の水処理装置の被処理水入口に水を戻
   し、水処理装置内を通水して各系列の水処理装置の処理
   水出口から流出させ、次いで流出した水を殺菌処理し、
   処理水集水手段を経て再び被処理水入口に導入する循環
   経路で水を循環する循環手段を設けたことを特徴とする
   純水製造装置。
5. 【請求項５】 各系列の水処理装置が、薬剤再生式イオ
   ン交換装置、非再生式イオン交換装置及び逆浸透膜装置
   のうちのいずれか一つを脱塩装置として備えていること
   を特徴とする請求項４に記載の純水製造装置。
6. 【請求項６】 各系列の水処理装置が薬剤再生式イオン
   交換装置、非再生式イオン交換装置及び逆浸透膜装置の
   うち相互に同じ種類又は相互に異なる種類の装置を少な
   くとも２基直列に接続してなる脱塩装置を備えているこ
   とを特徴とする請求項４に記載の純水製造装置。
7. 【請求項７】 各系列の水処理装置の構成が系列間で相
   互に同じであることを特徴とする請求項４から６のうち
   のいずれか１項に記載の純水製造装置。
8. 【請求項８】 前記循環手段は、第１の循環手段と第２
   の循環手段とで構成され、 第１の循環手段は、被処理水給水手段、水処理装置、殺
   菌器、処理水集水手段及び処理水集水手段から水を被処
   理水給水手段に戻す第１戻しラインからなる水の循環経
   路を構成し、 第２の循環手段は、被処理水送水ポンプの吐出側配管、
   水処理装置、処理水集水手段、処理水集水手段から水を
   戻す第２戻しライン及び第２戻しラインから分岐されて
   各系列の被処理水送水ポンプの吐出側配管にそれぞれ接
   続された分岐管からなる水の循環経路を構成し、更に第
   ２戻しラインに循環ポンプ、殺菌器及び冷却器を備えて
   いることを特徴とする請求項４から７のうちのいずれか
   １項に記載の純水製造装置。
9. 【請求項９】 被処理水を一系列の水処理装置によって
   処理して処理水を得るようにした純水の製造方法であっ
   て、 運転状態にある水処理装置から外部への処理水の送出を
   中断する時には、その中断期間中、水処理装置から流出
   した処理水を殺菌処理し、次いで水処理装置の被処理水
   入口に殺菌処理した処理水を導入して、処理水を水処理
   装置内で循環させるようにしたことを特徴とする純水の
   製造装方法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の純水の製造方法にお
    いて、 運転状態の系列の水処理装置から外部へ処理水を送出し
    ている時には、運転状態にある水処理装置から流出した
    処理水の一部を殺菌処理し、次いで殺菌処理した処理水
    を水処理装置の被処理水入口に被処理水と共に導入し
    て、処理水を水処理装置内で循環させ、一方、残余の処
    理水を外部に送出するようにしたことを特徴とする純水
    の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載の純水の製造方法にお
    いて、 水処理装置として又はその一部として、電気再生式イオ
    ン交換装置を使用している時には、処理水の送出の中断
    期間中、電気再生式イオン交換装置の陽極と陰極間での
    電圧の印加を中断することを特徴とする純水の製造装方
    法。
12. 【請求項１２】 一系列の水処理装置を備え、被処理水
    を処理して処理水を得る純水製造装置において、 水処理装置の被処理水入口に処理水を導入し、水処理装
    置内を通水して処理水出口から流出させ、次いで流出し
    た処理水を殺菌処理して、再び被処理水入口に導入する
    循環経路で処理水を循環する循環手段を設けたことを特
    徴とする純水製造装置。
13. 【請求項１３】 水処理装置が、逆浸透膜装置及び電気
    再生式イオン交換装置のうちのいずれか一方からなる脱
    塩装置、又は双方を直列に接続してなる脱塩装置を備え
    ていることを特徴とする請求項１２に記載の純水製造装
    置。
14. 【請求項１４】 前記循環手段は、水処理装置の入口手
    段、水処理装置、水処理装置の出口手段、殺菌器及び水
    処理装置の入口手段に処理水を戻す戻しラインとからな
    る処理水の循環経路を構成することを特徴とする請求項
    １２又は１３に記載の純水製造装置。