水処理装置
【課題】水系に対し元の水系と異なる成分を添加したり生じさせたりすることなく、水系のスケール防止を行うことができる水処理装置を提供する。
【解決手段】浴槽１の循環ライン６にストレーナ２、ポンプ３及び砂濾過器４が設けられている。ライン６から配管８に分岐した水は、フィルタ１０に通水されて異物粒子が除去された後、薬注装置１１からスケール防止剤が添加され、逆浸透膜分離装置１３に送られる。逆浸透膜分離装置１３の透過水は、加熱装置１５へ送られ、加温された後、温泉水が添加され、浴槽１に戻る。弁７，９、ポンプ１２及び加熱装置１５を制御し、硬度計１８の検出硬度が０〜８０程度となり、温度計１９の検出温度が約４４℃程度となるように逆浸透膜分離装置１３への通水量及び加熱装置１５の出力を制御する。
【解決手段】浴槽１の循環ライン６にストレーナ２、ポンプ３及び砂濾過器４が設けられている。ライン６から配管８に分岐した水は、フィルタ１０に通水されて異物粒子が除去された後、薬注装置１１からスケール防止剤が添加され、逆浸透膜分離装置１３に送られる。逆浸透膜分離装置１３の透過水は、加熱装置１５へ送られ、加温された後、温泉水が添加され、浴槽１に戻る。弁７，９、ポンプ１２及び加熱装置１５を制御し、硬度計１８の検出硬度が０〜８０程度となり、温度計１９の検出温度が約４４℃程度となるように逆浸透膜分離装置１３への通水量及び加熱装置１５の出力を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、槽からの水を浄化処理して槽に戻す水処理装置に係り、特にこの循環水系におけるスケール析出を防止するよう構成された水処理装置に関する。詳しくは、本発明は、例えば、温泉水や鉱泉水、井戸水などの地下水をかけ流しでなく、浴槽と濾過器などの浄化装置の間を循環させる設備に好適な水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
泉源から地下温水を汲み上げている温泉地では、温泉水中に含有される成分に起因するスケール障害が大きな問題となっている。即ち、温泉なかでも二酸化炭素泉や炭酸水系塩泉、硫酸塩泉などは、豊富なミネラル分を含むため、ミネラル成分と水中の炭酸分、硫酸分とが結合することによりスケールが析出し易い。
【０００３】
温泉の涌出量が十分でないなどの理由でかけ流しができない場合には、第２図のように、浴槽１の水をストレーナ２でゴミ除去し、ポンプ３で砂濾過器４に通水して浴槽１に戻すと共に、汚染物質が過度に循環系に濃縮しないように適宜ブローを行いながら利用することが多い。しかし、上記のように、温泉水にはカルシウムやマグネシウムなどのスケール発生成分が多く含まれることが殆どであり、これを直接ボイラや熱交換器などによって加温すると、管路の閉鎖や伝熱面の被覆によるエネルギーロスなどの障害をもたらす。そのため、従来は循環系に薬剤添加や電場印加を行うことで対応していた。
【０００４】
例えば、特公平６−４２９５７、特開２００２−２１９４９０には、泉源から取り出した温泉水に対しポリリン酸ナトリウム添加と磁気処理を施したり、電極が反転する電場印加装置に通水してスケール化傾向を低下させることにより、スケール析出を防止することが記載されている。
【特許文献１】特公平６−４２９５７号公報
【特許文献２】特開２００２−２１９４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしこれらの方法では、薬剤添加や磁場又は電場印加によって地下水の成分が化学的に変化し、元々の温泉水に存在しない成分を生じる恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、水系に対し元の水系と異なる成分を添加したり生じさせたりすることなく、水系のスケール防止を行うことができる水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の水処理装置は、槽からの水を浄化処理して該槽に戻す水処理装置において、浄化処理前又は浄化処理後の水の全部又は一部を逆浸透膜分離装置で処理し、該槽に戻すよう構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の水処理装置は、請求項１において、前記槽は、温泉水、鉱泉水及び地下水の少なくとも１種よりなる天然水が供給される浴槽であること特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の水処理装置は、請求項１又は２において、前記逆浸透膜分離装置で処理された水を加温する加温手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の水処理装置は、請求項１ないし３のいずれか１項において、槽内の水、槽からの水又は槽に戻る水の硬度を検出し、この硬度検出値に基づいて前記逆浸透膜分離装置による処理水量を制御する手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の水処理装置は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記逆浸透膜分離装置の濃縮室又はそれよりも上流側にスケール防止剤の添加手段が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、槽からの水を逆浸透膜分離装置で処理して槽に戻すようにしている。この逆浸透膜分離装置による処理によって、スケール成分が除去されるので、水系におけるスケール発生が防止される。
【００１３】
本発明は、温泉水、鉱水、地下水など天然水を水源とする浴槽設備に適用するのに好適である。
【００１４】
本発明では、浴槽水を浄化処理した後再加熱する場合、この加熱を行う前に逆浸透膜分離装置で処理するのが好ましい。浴槽水の温度は、源泉の温度よりも低いことが通例であるので、源泉からの温泉水や、再加熱後の水を逆浸透膜分離装置で処理する場合に比べて逆浸透膜分離装置でのスケール析出も抑制される。
【００１５】
逆浸透膜分離装置でのスケール析出を防止するために、逆浸透膜分離装置の濃縮室又はそれよりも上流側にスケール防止剤を添加することもあるが、このスケール防止剤は逆浸透膜分離装置によって分離されるので、浴槽水に混入することはない。
【００１６】
本発明では、槽内の水、槽からの水又は槽に戻る水の硬度を検出し、この検出値に応じて逆浸透膜分離装置で処理する水量を制御するのが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、水系のスケール成分濃度が過度に高くなることが確実に防止され、スケール防止効果が向上する。また、温泉成分が過度に除去されることも防止され、浴槽水の温泉成分濃度を所定以上に保つこともできる。
【００１８】
本発明では、逆浸透膜分離装置で処理する水量は、上記のように、浴槽温度を所定範囲に保ちつつスケール発生が防止されるように、硬度センサ検出値に基づくフィードバック制御で調節することが望ましいが、ブローおよび補給を、浴槽温度を所定範囲に保ちつつスケール防止効果が奏されるように、定期的に行うようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、第１図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
温泉の浴槽１内の水（湯）が循環ライン６によって循環される。このライン６には、毛髪などのゴミを除去するストレーナ２、ポンプ３及び砂濾過器４が設けられ、循環水を浄化処理している。ライン６のうちストレーナ２よりも上流側に弁７が設けられ、この弁７よりも上流側から配管８が分岐している。この配管８に分岐した水は、バルブ９から濾過度が例えば１０μｍ程度のフィルタ１０に通水されて異物粒子が除去された後、薬注装置１１からスケール防止剤が添加され、ポンプ１２から逆浸透膜分離装置（ＲＯ装置）１３へ送られ、逆浸透膜分離処理される。なお、配管８に流量計を設けてもよい。
【００２１】
逆浸透膜分離装置１３の濃縮水はブロー水として系外に排出される。逆浸透膜分離装置１３の透過水は、配管１４を介して追焚ボイラ等の加熱装置１５へ送られ、加温された後、配管１６及びライン６の末端部６ａを介して浴槽１に戻る。
【００２２】
この配管１６には、配管１７から必要に応じ温泉水が導入され、戻り水又は温泉水と戻り水との混合水が浴槽１に導入される。
【００２３】
ライン６のうち配管１７との合流点よりも下流側の末端部６ａには、硬度計１８と温度計１９とが設けられ、これらの検出値が制御装置２０に入力される。
【００２４】
制御装置２０は、これらの検出値に基づいて、弁７，９、ポンプ１２及び加熱装置１５を制御し、硬度計１８の検出硬度が０〜８０特に５０〜６０程度となり、温度計１９の検出温度が４２〜４６℃特に約４４℃程度となるように逆浸透膜分離装置１３への通水量及び加熱装置１５の出力を制御する。
【００２５】
薬注装置１１は、スケール防止剤を添加して逆浸透膜分離装置１３でのスケール析出を防止するためのものであり、配管８内の流量や硬度計１８の検出硬度値に基づいて薬注量が制御される。スケール防止剤としては例えばポリリン酸塩、ポリアクリル酸塩、ホスホン酸塩などが用いられる。
【００２６】
この薬注装置で添加されたスケール防止剤は、逆浸透膜分離装置１３で膜分離され、ブロー水と共に系外に排出されるので、浴槽水に混入することはない。
【００２７】
このように、第１図の設備によると、浴槽１内の浴槽水の硬度成分濃度及び温度が適正に保たれるので、各ラインや機器でのスケール析出が防止される。また、浴槽水にスケール防止剤成分が混入することもなく、浴槽水の成分は源泉（温泉水）由来のものとなる。
【００２８】
[別の実施の形態]
上記実施の形態では、ライン６に浄化手段としてストレーナ２と砂濾過器４とを設置しているが、これに限定されるものではなく、カートリッジフィルタ、活性炭濾過器などを設置してもよい。
【００２９】
また、逆浸透膜分離装置１３でのスケール析出防止のために、逆浸透膜分離装置１３を冷却したり、逆浸透膜分離装置１３の濃縮室又はそれよりも上流側の水に対し希釈水を添加したり、該水を冷却したりしてもよい。希釈水として水道水など温泉とは異なる水源の水を用いたとしても、この希釈水中の成分は逆浸透膜分離装置１３で除去されるので、浴槽１や循環系の水の成分に影響はない。
【００３０】
硬度計１８は浴槽１に設けられてもよく、ライン６のうち末端部６ａよりも上流側に設けられてもよい。
【００３１】
［実施例］
第１図において、温泉水硬度１５０（ａｓＣａＣＯ３ｍｇ／Ｌ）、温泉水量０〜６ｍ３／ｈｒ、浴槽１の容量１０ｍ３、ライン６のポンプ３の吐出量４０ｔ／ｈｒ、逆浸透膜分離装置１３の透過水量２ｍ３／ｈｒ、硬度計１８による検出硬度の目標値を８０、温度計１９による検出温度の目標値を４４℃とし、薬注装置１１のスケール防止剤としてポリリン酸ナトリウムを添加後の水中の目標濃度５ｍｇ／Ｌにて添加した。その結果、３ヶ月経過してもスケールは析出せず、本発明の効果が確認された。
【００３２】
［比較例］
比較のために、この実施例において逆浸透膜分離装置１３への通水を停止したこと以外は同様にして運転を行ったところ、０．５日経過後から浴槽壁にスケールが付着し始めた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態を示す系統図である。
【図２】従来例を示す系統図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 浴槽
２ ストレーナ
４ 砂濾過器
１０ フィルタ
１３ 逆浸透膜分離装置
１５ 加熱装置
１８ 硬度計
１９ 温度計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、槽からの水を浄化処理して槽に戻す水処理装置に係り、特にこの循環水系におけるスケール析出を防止するよう構成された水処理装置に関する。詳しくは、本発明は、例えば、温泉水や鉱泉水、井戸水などの地下水をかけ流しでなく、浴槽と濾過器などの浄化装置の間を循環させる設備に好適な水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
泉源から地下温水を汲み上げている温泉地では、温泉水中に含有される成分に起因するスケール障害が大きな問題となっている。即ち、温泉なかでも二酸化炭素泉や炭酸水系塩泉、硫酸塩泉などは、豊富なミネラル分を含むため、ミネラル成分と水中の炭酸分、硫酸分とが結合することによりスケールが析出し易い。
【０００３】
温泉の涌出量が十分でないなどの理由でかけ流しができない場合には、第２図のように、浴槽１の水をストレーナ２でゴミ除去し、ポンプ３で砂濾過器４に通水して浴槽１に戻すと共に、汚染物質が過度に循環系に濃縮しないように適宜ブローを行いながら利用することが多い。しかし、上記のように、温泉水にはカルシウムやマグネシウムなどのスケール発生成分が多く含まれることが殆どであり、これを直接ボイラや熱交換器などによって加温すると、管路の閉鎖や伝熱面の被覆によるエネルギーロスなどの障害をもたらす。そのため、従来は循環系に薬剤添加や電場印加を行うことで対応していた。
【０００４】
例えば、特公平６−４２９５７、特開２００２−２１９４９０には、泉源から取り出した温泉水に対しポリリン酸ナトリウム添加と磁気処理を施したり、電極が反転する電場印加装置に通水してスケール化傾向を低下させることにより、スケール析出を防止することが記載されている。
【特許文献１】特公平６−４２９５７号公報
【特許文献２】特開２００２−２１９４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしこれらの方法では、薬剤添加や磁場又は電場印加によって地下水の成分が化学的に変化し、元々の温泉水に存在しない成分を生じる恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、水系に対し元の水系と異なる成分を添加したり生じさせたりすることなく、水系のスケール防止を行うことができる水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の水処理装置は、槽からの水を浄化処理して該槽に戻す水処理装置において、浄化処理前又は浄化処理後の水の全部又は一部を逆浸透膜分離装置で処理し、該槽に戻すよう構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の水処理装置は、請求項１において、前記槽は、温泉水、鉱泉水及び地下水の少なくとも１種よりなる天然水が供給される浴槽であること特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の水処理装置は、請求項１又は２において、前記逆浸透膜分離装置で処理された水を加温する加温手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の水処理装置は、請求項１ないし３のいずれか１項において、槽内の水、槽からの水又は槽に戻る水の硬度を検出し、この硬度検出値に基づいて前記逆浸透膜分離装置による処理水量を制御する手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の水処理装置は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記逆浸透膜分離装置の濃縮室又はそれよりも上流側にスケール防止剤の添加手段が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、槽からの水を逆浸透膜分離装置で処理して槽に戻すようにしている。この逆浸透膜分離装置による処理によって、スケール成分が除去されるので、水系におけるスケール発生が防止される。
【００１３】
本発明は、温泉水、鉱水、地下水など天然水を水源とする浴槽設備に適用するのに好適である。
【００１４】
本発明では、浴槽水を浄化処理した後再加熱する場合、この加熱を行う前に逆浸透膜分離装置で処理するのが好ましい。浴槽水の温度は、源泉の温度よりも低いことが通例であるので、源泉からの温泉水や、再加熱後の水を逆浸透膜分離装置で処理する場合に比べて逆浸透膜分離装置でのスケール析出も抑制される。
【００１５】
逆浸透膜分離装置でのスケール析出を防止するために、逆浸透膜分離装置の濃縮室又はそれよりも上流側にスケール防止剤を添加することもあるが、このスケール防止剤は逆浸透膜分離装置によって分離されるので、浴槽水に混入することはない。
【００１６】
本発明では、槽内の水、槽からの水又は槽に戻る水の硬度を検出し、この検出値に応じて逆浸透膜分離装置で処理する水量を制御するのが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、水系のスケール成分濃度が過度に高くなることが確実に防止され、スケール防止効果が向上する。また、温泉成分が過度に除去されることも防止され、浴槽水の温泉成分濃度を所定以上に保つこともできる。
【００１８】
本発明では、逆浸透膜分離装置で処理する水量は、上記のように、浴槽温度を所定範囲に保ちつつスケール発生が防止されるように、硬度センサ検出値に基づくフィードバック制御で調節することが望ましいが、ブローおよび補給を、浴槽温度を所定範囲に保ちつつスケール防止効果が奏されるように、定期的に行うようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、第１図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
温泉の浴槽１内の水（湯）が循環ライン６によって循環される。このライン６には、毛髪などのゴミを除去するストレーナ２、ポンプ３及び砂濾過器４が設けられ、循環水を浄化処理している。ライン６のうちストレーナ２よりも上流側に弁７が設けられ、この弁７よりも上流側から配管８が分岐している。この配管８に分岐した水は、バルブ９から濾過度が例えば１０μｍ程度のフィルタ１０に通水されて異物粒子が除去された後、薬注装置１１からスケール防止剤が添加され、ポンプ１２から逆浸透膜分離装置（ＲＯ装置）１３へ送られ、逆浸透膜分離処理される。なお、配管８に流量計を設けてもよい。
【００２１】
逆浸透膜分離装置１３の濃縮水はブロー水として系外に排出される。逆浸透膜分離装置１３の透過水は、配管１４を介して追焚ボイラ等の加熱装置１５へ送られ、加温された後、配管１６及びライン６の末端部６ａを介して浴槽１に戻る。
【００２２】
この配管１６には、配管１７から必要に応じ温泉水が導入され、戻り水又は温泉水と戻り水との混合水が浴槽１に導入される。
【００２３】
ライン６のうち配管１７との合流点よりも下流側の末端部６ａには、硬度計１８と温度計１９とが設けられ、これらの検出値が制御装置２０に入力される。
【００２４】
制御装置２０は、これらの検出値に基づいて、弁７，９、ポンプ１２及び加熱装置１５を制御し、硬度計１８の検出硬度が０〜８０特に５０〜６０程度となり、温度計１９の検出温度が４２〜４６℃特に約４４℃程度となるように逆浸透膜分離装置１３への通水量及び加熱装置１５の出力を制御する。
【００２５】
薬注装置１１は、スケール防止剤を添加して逆浸透膜分離装置１３でのスケール析出を防止するためのものであり、配管８内の流量や硬度計１８の検出硬度値に基づいて薬注量が制御される。スケール防止剤としては例えばポリリン酸塩、ポリアクリル酸塩、ホスホン酸塩などが用いられる。
【００２６】
この薬注装置で添加されたスケール防止剤は、逆浸透膜分離装置１３で膜分離され、ブロー水と共に系外に排出されるので、浴槽水に混入することはない。
【００２７】
このように、第１図の設備によると、浴槽１内の浴槽水の硬度成分濃度及び温度が適正に保たれるので、各ラインや機器でのスケール析出が防止される。また、浴槽水にスケール防止剤成分が混入することもなく、浴槽水の成分は源泉（温泉水）由来のものとなる。
【００２８】
[別の実施の形態]
上記実施の形態では、ライン６に浄化手段としてストレーナ２と砂濾過器４とを設置しているが、これに限定されるものではなく、カートリッジフィルタ、活性炭濾過器などを設置してもよい。
【００２９】
また、逆浸透膜分離装置１３でのスケール析出防止のために、逆浸透膜分離装置１３を冷却したり、逆浸透膜分離装置１３の濃縮室又はそれよりも上流側の水に対し希釈水を添加したり、該水を冷却したりしてもよい。希釈水として水道水など温泉とは異なる水源の水を用いたとしても、この希釈水中の成分は逆浸透膜分離装置１３で除去されるので、浴槽１や循環系の水の成分に影響はない。
【００３０】
硬度計１８は浴槽１に設けられてもよく、ライン６のうち末端部６ａよりも上流側に設けられてもよい。
【００３１】
［実施例］
第１図において、温泉水硬度１５０（ａｓＣａＣＯ３ｍｇ／Ｌ）、温泉水量０〜６ｍ３／ｈｒ、浴槽１の容量１０ｍ３、ライン６のポンプ３の吐出量４０ｔ／ｈｒ、逆浸透膜分離装置１３の透過水量２ｍ３／ｈｒ、硬度計１８による検出硬度の目標値を８０、温度計１９による検出温度の目標値を４４℃とし、薬注装置１１のスケール防止剤としてポリリン酸ナトリウムを添加後の水中の目標濃度５ｍｇ／Ｌにて添加した。その結果、３ヶ月経過してもスケールは析出せず、本発明の効果が確認された。
【００３２】
［比較例］
比較のために、この実施例において逆浸透膜分離装置１３への通水を停止したこと以外は同様にして運転を行ったところ、０．５日経過後から浴槽壁にスケールが付着し始めた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態を示す系統図である。
【図２】従来例を示す系統図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 浴槽
２ ストレーナ
４ 砂濾過器
１０ フィルタ
１３ 逆浸透膜分離装置
１５ 加熱装置
１８ 硬度計
１９ 温度計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
槽からの水を浄化処理して該槽に戻す水処理装置において、
浄化処理前又は浄化処理後の水の全部又は一部を逆浸透膜分離装置で処理し、該槽に戻すよう構成したことを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記槽は、温泉水、鉱泉水及び地下水の少なくとも１種よりなる天然水が供給される浴槽であること特徴とする水処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記逆浸透膜分離装置で処理された水を加温する加温手段を備えたことを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、槽内の水、槽からの水又は槽に戻る水の硬度を検出し、この硬度検出値に基づいて前記逆浸透膜分離装置による処理水量を制御する手段を備えたことを特徴とする水処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記逆浸透膜分離装置の濃縮室又はそれよりも上流側にスケール防止剤の添加手段が設けられていることを特徴とする水処理装置。
【請求項１】
槽からの水を浄化処理して該槽に戻す水処理装置において、
浄化処理前又は浄化処理後の水の全部又は一部を逆浸透膜分離装置で処理し、該槽に戻すよう構成したことを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記槽は、温泉水、鉱泉水及び地下水の少なくとも１種よりなる天然水が供給される浴槽であること特徴とする水処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記逆浸透膜分離装置で処理された水を加温する加温手段を備えたことを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、槽内の水、槽からの水又は槽に戻る水の硬度を検出し、この硬度検出値に基づいて前記逆浸透膜分離装置による処理水量を制御する手段を備えたことを特徴とする水処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記逆浸透膜分離装置の濃縮室又はそれよりも上流側にスケール防止剤の添加手段が設けられていることを特徴とする水処理装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１５５１８２（Ｐ２０１０−１５５１８２Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３３６１５（Ｐ２００８−３３３６１５）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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