膜処理による浄水製造システム
【課題】膜処理による浄水製造システムに於いて、電解水生成装置から生成される強アルカリ水を排水路に排水することなく精密ろ過膜（ＭＦ膜）等の各種の膜を洗浄するために利用し、資源の有効活用を図る技術を提供する。
【解決手段】
電解水生成装置３１から強酸性水路３１ａを経由してｐＨ値が２．７以下の強酸性水を使用して各種の膜２９の表面を洗浄し、微生物を除去するものである。そして前記電解水生成装置３１は強アルカリ水を生成しており、この電解水生成装置３１を動作させると該強アルカリ水が強アルカリ水路３１ｂを経由し分岐流路２８ａに流送・添加される。
【解決手段】
電解水生成装置３１から強酸性水路３１ａを経由してｐＨ値が２．７以下の強酸性水を使用して各種の膜２９の表面を洗浄し、微生物を除去するものである。そして前記電解水生成装置３１は強アルカリ水を生成しており、この電解水生成装置３１を動作させると該強アルカリ水が強アルカリ水路３１ｂを経由し分岐流路２８ａに流送・添加される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解水生成装置から生成する強酸性水を精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）の洗浄に使用すると共に、電解水生成装置から同時に生成する強アルカリ水も膜循環系としての分岐流路に流送・添加して精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）の膜面のシリカを溶解性とし、膜面の洗浄に供することを特徴とする膜処理による浄水製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の技術に於ける一つの例としては、特開２００３−１０３２５９の公開特許公報に開示された濾過装置及び逆浸透膜の洗浄方法に係る技術がある。
これについて説明すれば、図５に示すように１は濾過装置、２は直線状又はＵ字形状等に束ねられ一端を樹脂等で連結固定し中空糸状に形成された図示しない逆浸透膜と逆浸透膜が収納された容器体２ａを有する逆浸透膜モジュールである。容器体２ａは密閉構造をとり、原水の流入側及び透過水、濃縮水の排出側には図示しない管口が開口され、各々後述の原水流路、透過水流路、濃縮水流路が接続される。原水は逆浸透膜モジュール２内において、逆浸透膜を逆浸透により透過した透過水と逆浸透膜を透過されなかった濃縮水とに分離される。４は原水を逆浸透膜モジュール２に流入させる前に粒子等を取り除く精密フィルタ、４ａは精密フィルタ４で除去される粒子等を排出する精密フィルタ用排出路、４ｂは精密フィルタ用排出路に配設された排出用開閉弁である。精密フィルタ用排出路４ａから粒子とともに排出される原水の量は、排出用開閉弁４ｂの開度を調節することにより、任意に設定することができる。５は図示しない原水供給口から原水供給弁５ａ及び精密フィルタ４を介して逆浸透膜モジュール２に接続された原水流路、６は原水流路５の精密フィルタ４の上流側に配設され原水を送水するフィードポンプ、７は原水流路５の逆浸透膜モジュール２の上流側に配設され逆浸透膜モジュール２に流入する原水を加圧する高圧ポンプである。高圧ポンプ７により原水が加圧されることで、原水は逆浸透膜モジュール２の逆浸透膜により逆浸透された透過水と逆浸透されなかった濃縮水とに分離される。分離される透過水と濃縮水の流量比は、逆浸透膜モジュール２の透過水の出口側及び濃縮水の出口側に流量調整弁を設け、この流量調整弁により設定される。８は原水流路５の逆浸透膜モジュール２の上流側に配設された逆洗用下流側三方弁、９は逆浸透膜モジュール２を透過した透過水が貯水される透過水タンク、９ａは透過水タンク９に貯水された透過水を図示しない他の系統等に送水するための透過水送水流路、９ｂは透過水送水流路９ａに配設された透過水送水用開閉弁、１０は逆浸透膜モジュール２と透過水タンク９を接続する透過水流路、１１は逆浸透膜モジュール２から透過水流路１０側に排出された透過水が後述の透過水流路用三方弁を介して排出される透過水排出用三方弁、１１ａは透過水流路１０に配設され透過水タンク９側と透過水排出用三方弁１１側とに透過水の流路を切り換える透過水流路用三方弁、１２は逆浸透膜モジュール２により濃縮された濃縮水が貯水される濃縮水タンク、１２ａは濃縮水タンク１２に貯水された濃縮水を図示しない他の系統等に送水するための濃縮水送水流路、１２ｂは濃縮水送水流路１２ａに配設された濃縮水送水用開閉弁、１３は逆浸透膜モジュール２と濃縮水タンク１２を接続する濃縮水流路、１４は濃縮水流路１３に配設された濃縮水排出用三方弁、１５は強酸性水を貯水する強酸性水タンク、１６は一端部が透過水タンク９に接続され他端部が後述の強酸性水生成部に接続され、透過水タンク９に貯水された透過水を強酸性水生成部に供給する透過水供給路、１６ａは透過水供給路１６に配設され後述のバイパス路が接続された供給路用三方弁、１７は強酸性水を生成し強酸性水タンク１５に供給する強酸性水生成部、１８は一端部が原水流路５に配設された注入用三方弁１８ａに接続され原水流路５を介して逆浸透膜モジュール２に連通し、他端部が強酸性水タンク１５に接続され強酸性水タンク１５を介して強酸性水生成部１７に連通した強酸性水注入流路である。強酸性水タンク１５に貯水された強酸性水は強酸性水注入流路１８から注入用三方弁１８ａを介して原水流路５を通って逆浸透膜モジュール２へ注入される。１９は強酸性水供給路１６と強酸性水注入流路１８をバイパスして接続するバイパス路、２０は強酸性水注入流路１８に配設されバイパス路１９が接続されたバイパス用三方弁、２１は逆洗用下流側三方弁８と透過水供給路１６とを接続する逆洗用バイパス路、２１ａは透過水供給路１６に配設され逆洗用バイパス路２１が接続された逆洗用上流側三方弁、２２は逆洗用バイパス路２１に配設された逆洗ポンプ、２３は透過水流路１０と透過水供給路１６とを接続する循環用バイパス路、２４は透過水供給路１６に配設され循環用バイパス路２３が接続された循環用三方弁である。
【０００３】
また、従来の技術に於ける他の例としては、図６に示す強酸性水を利用して膜を洗浄する浄水製造システムがある。
これについて説明すれば、２５は原水、例えば河川水は井戸水で構成される。この原水２５は原水流路２５ａからポンプ２６により圧送されてフィルタ（膜）２７で原水の前処理が行われる。そして、前処理された原水２５は分岐流路２８ａを経由してポンプ２８で圧送され各種の膜２９例えば、精密ろ過膜（ＭＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）等で処理され、処理水路２９ａを経由して処理水タンク３０に貯留され、飲料水や雑用水の使用に供される。
ところで、当該各種の膜２９はこの膜を洗浄する浄水製造システムの駆動頻度に応じて主に微生物により侵食されその機能が果たせなくなるときがある。そのため、この膜を洗浄する浄水製造システムに搭載した電解水生成装置３１は処理水路２９ａからポンプ２９ｄで流入された処理水を電解水に生成する。そして、例えば強酸性水路３１ａを経由してｐＨ値が２．７以下の強酸性水を使用して前記各種の膜２９の表面を洗浄し、微生物を除去するものである。そして前記電解水生成装置３１は強アルカリ水を生成しており、この電解水生成装置３１を動作させると該強アルカリ水が強アルカリ水路３１ｂを経由して排水路３２に排出される。
一方、原水２５には多くの有機物又はシリカスケールが包含しており、この有機物又はシリカスケールは前記各種の膜２９を通過することは困難でありこれを除去するために、処理水タンク３０からの逆洗流路３０ａを経由して前記処理水を逆流させ前記各種の膜２９を洗浄する。尚、図中３３はバルブである。
【特許文献１】特開２００３−１０３２５９号公開特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術に於ける一つの例によれば、強酸性水生成部１７を備え、生成された強酸性水を強酸性水注入流路１６により逆浸透膜モジュール２に注入し、逆浸透膜モジュール２内を除菌できるので、強酸性水の強力な除菌力により逆浸透膜表面に繁殖したバクテリア等を不活性化させ除去することができ、また強酸性水により原水中のカルシウム分等のスケールを逆浸透膜に堆積する前に溶解させ除去することができる。
しかしながら従来の技術に於ける他の例によれば、強酸性水を利用して膜を洗浄する浄水装置システムであって、一般的に原水２５には５（ｍｇ／ｌ）ないし２０（ｍｇ／ｌ）の多量の二酸化珪素いわゆるシリカ（ＳｉＯ２）分が包含されており、このシリカ（ＳｉＯ２）分が各種の膜２９にスケール状として形成し、いわゆるシリカゲル層を形成し該各種の膜２９を処理水が通過するとき弊害となり処理水量が低下するという問題点があった。
また、かかるシリカゲル層を膜から除去すべく当該システムに逆洗工程を付加したがそのシリカゲル層の除去が完全でなくシステムを複雑にし、実用に供しないという問題点が存在した。
また、当該システムには電解水生成装置３１を備え、水の電解作用により例えばｐＨ値１１以上の強アルカリ水を生成するが、これを有効活用せず排水路３２に放出し資源が浪費されるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る膜処理による浄水製造システムは叙上の問題点を解決すべく発明したものであって、電解水生成装置から生成される強アルカリ水を排水路に排水することなく精密ろ過膜（ＭＦ膜）等の各種の膜を洗浄するために利用し、資源の有効活用を図ると共に当該各種の膜に付着する有機物やシリカスケールを除去し、処理水量を増大することを目的としたものであり、次の構成、手段から成立する。
すなわち、請求項１記載の発明によれば、原水と、該原水の前処理を行うフィルタ（膜）と、該フィルタ（膜）から流送した前処理済原水を膜処理しかつ膜循環系としての分岐流路に有した各種の膜と、膜処理された原水を処理水として貯留する処理水タンクとから構成されるシステムに於いて、該システムに備えた電解水生成装置で生成された強酸性水及び強アルカリ水を前記分岐流路に流送・添加しかつ前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を少なくとも１０以上に設定したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明によれば、前記各種の膜は精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）で構成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明によれば、前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を１１に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る膜処理による浄水製造システムは、叙上の構成、作用を有するので次の効果がある。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明によれば、原水と、該原水の前処理を行うフィルタ（膜）と、該フィルタ（膜）から流送した前処理済原水を膜処理しかつ膜循環系としての分岐流路に有した各種の膜と、膜処理された原水を処理水として貯留する処理水タンクとから構成されるシステムに於いて、該システムに備えた電解水生成装置で生成された強酸性水及び強アルカリ水を前記分岐流路に流送・添加しかつ前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を少なくとも１０以上に設定したことを特徴とする膜処理による浄水製造システムを提供する。
このような構成としたので、電解水生成装置から生成される強アルカリ水を分流流路や処理水路等の膜循環路又は膜循環系に添加し、この膜循環路又は膜循環系内を例えばｐＨ値が１０程度の高い値に実現し、各種の膜に付着したシリカゲル層を除去すると共に溶解性シリカを形成し、該各種の膜内を通過する処理水量を増大することができるという効果がある。また、システム内の排水経路に排出した強アルカリ水を廃棄することなくシステム内で利用でき資源の有効活用が図れるという効果がある。
【００１０】
請求項２の発明によれば、前記各種の膜は精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）で構成されたことを特徴とする膜処理による浄水製造システムを提供する。
このような構成としたので、精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）に付着したシリカゲル層を迅速に除去することができるという効果がある。
【００１１】
請求項３の発明によれば、前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を１１に設定したことを特徴とする膜処理による浄水製造システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１記載の効果に加えて電解水生成装置から生成される強アルカリ水を分流流路や処理水路等の膜循環路又は膜循環系に添加し、この膜循環路又は膜循環系内を例えばｐＨ値が１１に設定することにより、各種の膜に付着したシリカゲル層を除去すると共に溶解性シリカを増大させ、該各種の膜内を通過する処理水量をさらに大幅に増大することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る膜処理による浄水製造システムの実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る膜処理による浄水製造於ける実施の形態を示す結線図である。
図２は本発明に係る膜処理による浄水製造システムに備えた電解水生成装置の動作原理を示す説明図である。
【００１４】
２５は原水、例えば河川水は井戸水で構成される。この原水２５は原水流路２５ａからポンプ２６により圧送されてフィルタ（膜）２７で原水の前処理が行われる。そして、前処理された原水２５はフィルタ流路２７ａ及び膜循環系としての分岐流路２８ａを経由してポンプ２８で圧送され各種の膜２９例えば、精密ろ過膜（ＭＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）等で処理され、処理水路２９ａ及びバルブ２９ｂを経由して処理水タンク３０に貯留され、飲料水や雑用水の使用に供される。
【００１５】
ここで、精密ろ過膜（MF膜）は分離粒径が0.01（μm）以上の粒子を分離するもので、水中の懸濁物質、細菌類、藻類又は原虫類などを除去対象としていて浄水用に用いられる。また精密ろ過膜（MF膜）はこれに代えて限外ろ過膜（UF膜）、ナノろ過膜（NF膜）及び逆浸透膜（RO膜）の前処理として用いられる場合もある。また、限外ろ過膜（UF膜）は分子量1000〜300000の粒子を分離するもので、水中の懸濁物質、細菌類、藻類、原虫類又はウイルスなどを除去対象としていて浄水用に用いられる。またナノろ過膜（NF膜）はその分子量が最大数百の粒子を分離するもので、水中の懸濁物質、細菌類、藻類、原虫類、ウイルス、農薬、カルシウムイオン、又はマグネシウムイオンなどを除去対象としていて浄水用に用いられる。また逆浸透膜（RO膜）は分子量が数十の粒子を分離するもので、水中の懸濁物質、細菌類、藻類、原虫類、ウイルス、農薬、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、塩素イオン又はナトリウムイオンなどを除去対象としていて浄水用又は海水淡水化用に用いられる。本発明では特に精密ろ過膜（MF膜）又は限外ろ過膜（UF膜）を適用したときそれに付着するシリカゲル層を更に除去し易くなる。
【００１６】
また、前記分岐流路２８ａは排水路３２に接続され、この排水路３２はバルブ３２ａを備え、これの開閉調節により各種の膜２９で処理された原水の排水量を制御する。そして前記各種の膜２９で処理された処理水は処理水路２９ａを流過しバルブ２９ｂで制御され処理水タンク３０に流送される。
一方、前記処理水タンク３０からは、処理水がポンプ３０ａにより逆洗流路３０ｂを経て、処理水路２９ａに圧送される。
【００１７】
ところで本発明に係る膜処理による浄水製造システムには電解水生成装置３１を備えており処理水が前記処理水路２９ａから分岐流路２９ｃを経て該電解水生成装置３１に導入される。該電解水生成装置３１は図２に示す動作によって、強アルカリ水や強酸性水を生成し、強酸性水路３１ａ及び強アルカリ水路３１ｂを経て強アルカリ水と強酸性水を分岐流路２８ａに流送・添加する。
【００１８】
ここで、図２に基づき、前記電解水生成装置３１の動作原理を説明する。該電解水生成装置３１はその内部に陽極３１Ａと陰極３１Ｂを有し、略中央部分に隔膜３１Ｃを備えている。そして、原水２５が前記各種の膜２９で処理されたとき、これがいわゆる処理済原水２５Ａであり、例えばこれが食塩水（ＮａＣｌ）で構成されると、電解水生成装置３１の内部は前記隔膜３１Ｃで区分されて形成される各室に食塩水（ＮａＣｌ）が充満される。そして、陽極３１Ａと陰極３１Ｂ間に電源３１Ｄを印加すると食塩水（ＮａＣｌ）が電気分解する。該電解水生成装置３１の動作により電解水生成装置３１の強酸性電解水は次の化学反応を行う。Ｈ２Ｏ→１／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−、２Ｃｌ−→Ｃｌ２＋２ｅ−、Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯとなり、該電解水生成装置３１内の陽極３１Ａ側に強酸性水が生成される。該電解水生成装置３１内の陰極３１Ｂ側に強アルカリ水が生成される。そこで該電解水生成装置３１は強酸性水及び強アルカリ水を外部に放出する。また電解水生成装置３１は生成スイッチを備え、上記各強酸性水や強アルカリ水を生成するときＯＮ／ＯＦＦ操作をする。そして生成された各強酸性水や強アルカリ水は本体の一部に設けた吐水口から取り出す。この生成された各強酸性水や強アルカリ水の生成水量は生成量設定スイッチを操作することにより前述した分岐流路２８ａに流送・添加する。
【００１９】
ところで、当該各種の膜２９はこの膜を洗浄する浄水製造システムの駆動頻度に応じて主に微生物により侵食されその機能が果たせなくなるときがある。そのため、この膜を洗浄する浄水製造システムに搭載した電解水生成装置３１から例えば強酸性水路３１ａを経由してｐＨ値が２．７以下の強酸性水を使用して前記各種の膜２９の表面を洗浄し、微生物を除去するものである。そして前記電解水生成装置３１は強アルカリ水を生成しており、この電解水生成装置３１を動作させると該強アルカリ水が強アルカリ水路３１ｂを経由し分岐流路２８ａに流送・添加される。
一方、原水２５には多くの有機物又はシリカスケールが包含しており、この有機物又はシリカスケールは前記各種の膜２９を通過することは困難でありこれを除去するために、処理水タンク３０からの逆洗流路３０ａを経由して前記処理水を逆流させ前記各種の膜２９を洗浄する。
【００２０】
次に本発明に係る膜処理による浄水製造システムの実施の形態に基づきその作用等を説明する。
原水２５は、原水流路２５ａを経てポンプ２６に流送される。該ポンプ２６は原水２５に接続されたフィルタ流路２７ａを経て原水２５をフィルタ（膜）２７に圧送する。このフィルタ（膜）２７で原水２５の前処理を行う。このフィルタ（膜）２７は、例えば前述した精密ろ過膜（ＭＦ膜）で構成される。この原水２５は、河川水又は井戸水等でなり、例えば５（ｍｇ／Ｌ）ないし２０（ｍｇ／Ｌ）の重量でなるシリカスケール分を包含しており、この精密ろ過膜（ＭＦ膜）は前処理で分離粒径が例えば０．０１（μｍ）以上の粒子を分離する。
【００２１】
前処理が完了した原水２５は、フィルタ流路２７ａを経て膜循環系としての分岐流路２８ａに流送される。そしてポンプ２８により各種の膜２９に圧送される。そして膜処理により原水２５を処理していくと時間経過と共に原水２５のシリカ濃度が上昇し膜面２９にシリカゲル層が生成され、処理水路２９ａから流出する膜処理された原水２５の処理水量が低下していく。
そして、処理水路２９ａからバルブ２９ｂ及びポンプ２９ｄを介して分岐流路２９ｃを経て処理済原水２５Ａが前記電解水生成装置３１に流送される。前述したことから該電解水生成装置３１内の陽極３１Ａ側に強酸性水が生成される。該電解水生成装置３１内の陰極３１Ｂ側に強アルカリ水が生成される。該電解水生成装置３１で生成された強酸性水は該電解水生成装置３１に備えた生成量設定スイッチ（図示せず）をＯＮ操作することにより吐出口から強酸性水路３１ａを経て、前記分岐流路２８ａ内に流送する。このとき強酸性水のｐＨ値は例えば２．７以下であって、前記各種の膜２９を洗浄し、微生物による膜２９の侵食作用から防止し、該膜２９の長寿命化を図っている。
【００２２】
そして当膜処理による浄水製造システムに於ける分岐流路２８ａ内すなわち膜循環系内を流送する前処理後の原水２５は、実験によれば図３に示すようにｐＨ値が３ないし９程度であって、そのシリカ濃度も５００（ｍｇ／Ｌ）未満であり比較的低値を保持している。つまり、分岐流路２８ａ内に流送している前処理後の原水２５にはシリカスケール分を包含したままであり、かつこのシリカスケール分が前記各種の膜２９に付着し該シリカスケール分がいわゆるシリカゲル層を形成したことが判明する。ここで図３は各種の膜２９が精密ろ過膜（ＭＦ膜）による処理水中のシリカ濃度（ｍｇ／Ｌ）の関係を示している。処理水、つまり前処理後の原水２５のｐＨ値が１０以上において処理水中のシリカ濃度（ｍｇ／Ｌ）が上昇しており、ｐＨ値の上昇により溶解性シリカスケールが増えて精密ろ過膜（ＭＦ膜）を通過していることが分り、後述するように強アルカリ水を添加することによりｐＨ値１１となり精密ろ過膜（ＭＦ膜）をほぼ完全に溶解性シリカスケールが通過していることが分る。
【００２３】
この各種の膜２９にシリカゲル層を形成したのでこれが弊害となり、この状態では各種の膜２９から処理水路２９ａへ流出される処理量が低下することとなる。このことは実験によって図４に示すように各種の膜２９が存在する膜循環系としての分岐流路２８ａ内のｐＨ値が３ないし９程度では当該各種の膜２９に付着して形成したシリカゲル層、つまり
シリカはほとんど膜を通過しておらず、該各種の膜２９の面に対してほぼ１００（％）程度付着していることが判明した。
【００２４】
次に前記電解水生成装置３１は、陰極３１Ｂ側から強アルカリ水を生成しており、前記生成量スイッチをＯＮすることにより強アルカリ水は、該電解水生成装置３１に備えた吐出口から強アルカリ水路３１ｂを経て前記分岐流路２８ａ内に流送・添加する。そして所定のろ過時間が経過した後、膜循環系内つまり分岐流路２８ａ内に電解水生成装置３１で生成された強アルカリ水を外部に排出することなく、強アルカリ水路３１ｂに流送・添加することで、分岐流路２８ａ内をｐＨ値の高い状態すなわちｐＨ値１０以上となり例えばｐＨ値１１程度にする。
【００２５】
当膜処理による浄水製造システムに於ける分岐流路２８ａ内、すなわち膜循環系内を流送する前処理後の原水２５は実験によれば図３に示すようにｐＨ値が１０以上になると、そのシリカ濃度が１０００（ｍｇ／Ｌ）から７０００（ｍｇ／Ｌ）程度となり急激に上昇したことが判明した。このことは各種の膜２９の面に付着したシリカゲル層がいわゆる溶解性シリカスケールとなり、この溶解性シリカスケールが膜循環系内の分岐流路２８ａ内の前処理後の原水２５に溶解してシリカ濃度（ｍｇ／Ｌ）値を上げた。
【００２６】
一方、当膜処理による浄水製造システムに於ける分岐流路２８ａ内、すなわち膜循環系内を流送する前処理後の原水２５は実験によれば図４に示すようにｐＨ値が１０以上になると、前述のように各種の膜２９の面に付着したシリカゲル層が溶解性シリカスケールとして、前処理後の原水２５の中に溶解すると共にｐＨ値が１１になると該各種の膜２９に付着して形成したシリカが全て通過し各種の膜２９の面に対して除去率が０（％）になったことが判明した。特に各種の膜２９が精密ろ過膜（ＭＦ膜）や限外ろ過膜（ＵＦ膜）の場合各種の膜２９に付着したシリカゲル層を迅速に除去し、その効果は顕著であった。この状態では各種の膜２９から処理水路２９ａへ流出される処理水量を大幅に増大させ、本システムにより生成し膜処理された処理水を処理水タンク３０内に貯留することができる。ここで、図４は各種の膜２９が精密ろ過膜（ＭＦ膜）によるシリカスケールの除去率を示している。強アルカリ水を流送・添加することによりｐＨ値が１１になると処理水が全て溶解性シリカスケールとなり精密ろ過膜（ＭＦ膜）による除去率は０（％）となる。
【００２７】
上述した電解水生成装置３１により生成した強酸性水や強アルカリ水を膜循環系としての分岐流路２９ｃに流送し又は添加する場合、その量や時間条件は本システム内に設置した各種の膜２９の面積や厚さ等寸法や各種の設計条件及び膜循環系内の分岐流路２８ａ内のｐＨ値を所定値の保持する条件によって決定される。
尚、強酸性水や強アルカリ水の流送・添加手段は予めコンピュータ等で制御された自動化システムとしてもよい。
また、処理水タンク３０からの逆洗流路３０ａを経由して前記処理水を逆流させ前記各種の膜２９を洗浄する
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る膜処理による浄水製造システムに於ける実施の形態を示す結線図である。
【図２】本発明に係る膜処理による浄水製造システムに備えた電解水生成装置の動作原理を示す説明図である。
【図３】本発明に係る膜処理による浄水製造システムの分岐流路（膜循環系）に於けるｐＨ値に対するシリカ濃度（ｍｇ／Ｌ）の特性図である。
【図４】本発明に係る膜処理による浄水製造システムの精密ろ過膜（ＭＦ膜）に於けるｐＨ値に対するシリカ除去率の特性図である。
【図５】従来の技術に於ける第１の例であって、濾過装置及び逆浸透膜の洗浄システム例を示す結線図である。
【図６】従来の技術に於ける第２の例であって、強酸性水を利用して膜を洗浄する浄水製造システム例示す結線図である。
【符号の説明】
【００２９】
２５ 原水
２５Ａ 処理済原水
２５ａ 原水流路
２６ ポンプ
２７ フィルタ（膜）
２７ａ フィルタ流路
２８ ポンプ
２８ａ 分岐流路
２９ 各種の膜
２９ａ 処理水路
２９ｂ バルブ
２９ｃ 分岐流路
２９ｄ ポンプ
３０ 処理水タンク
３０ａ ポンプ
３０ｂ 逆洗流路
３１ 電解水生成装置
３１Ａ 陽極
３１Ｂ 陰極
３１Ｃ 隔膜
３１Ｄ 電源
３１ａ 強酸性水路
３１ｂ 強アルカリ水路
３２ 排水路
３２ａ バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解水生成装置から生成する強酸性水を精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）の洗浄に使用すると共に、電解水生成装置から同時に生成する強アルカリ水も膜循環系としての分岐流路に流送・添加して精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）の膜面のシリカを溶解性とし、膜面の洗浄に供することを特徴とする膜処理による浄水製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の技術に於ける一つの例としては、特開２００３−１０３２５９の公開特許公報に開示された濾過装置及び逆浸透膜の洗浄方法に係る技術がある。
これについて説明すれば、図５に示すように１は濾過装置、２は直線状又はＵ字形状等に束ねられ一端を樹脂等で連結固定し中空糸状に形成された図示しない逆浸透膜と逆浸透膜が収納された容器体２ａを有する逆浸透膜モジュールである。容器体２ａは密閉構造をとり、原水の流入側及び透過水、濃縮水の排出側には図示しない管口が開口され、各々後述の原水流路、透過水流路、濃縮水流路が接続される。原水は逆浸透膜モジュール２内において、逆浸透膜を逆浸透により透過した透過水と逆浸透膜を透過されなかった濃縮水とに分離される。４は原水を逆浸透膜モジュール２に流入させる前に粒子等を取り除く精密フィルタ、４ａは精密フィルタ４で除去される粒子等を排出する精密フィルタ用排出路、４ｂは精密フィルタ用排出路に配設された排出用開閉弁である。精密フィルタ用排出路４ａから粒子とともに排出される原水の量は、排出用開閉弁４ｂの開度を調節することにより、任意に設定することができる。５は図示しない原水供給口から原水供給弁５ａ及び精密フィルタ４を介して逆浸透膜モジュール２に接続された原水流路、６は原水流路５の精密フィルタ４の上流側に配設され原水を送水するフィードポンプ、７は原水流路５の逆浸透膜モジュール２の上流側に配設され逆浸透膜モジュール２に流入する原水を加圧する高圧ポンプである。高圧ポンプ７により原水が加圧されることで、原水は逆浸透膜モジュール２の逆浸透膜により逆浸透された透過水と逆浸透されなかった濃縮水とに分離される。分離される透過水と濃縮水の流量比は、逆浸透膜モジュール２の透過水の出口側及び濃縮水の出口側に流量調整弁を設け、この流量調整弁により設定される。８は原水流路５の逆浸透膜モジュール２の上流側に配設された逆洗用下流側三方弁、９は逆浸透膜モジュール２を透過した透過水が貯水される透過水タンク、９ａは透過水タンク９に貯水された透過水を図示しない他の系統等に送水するための透過水送水流路、９ｂは透過水送水流路９ａに配設された透過水送水用開閉弁、１０は逆浸透膜モジュール２と透過水タンク９を接続する透過水流路、１１は逆浸透膜モジュール２から透過水流路１０側に排出された透過水が後述の透過水流路用三方弁を介して排出される透過水排出用三方弁、１１ａは透過水流路１０に配設され透過水タンク９側と透過水排出用三方弁１１側とに透過水の流路を切り換える透過水流路用三方弁、１２は逆浸透膜モジュール２により濃縮された濃縮水が貯水される濃縮水タンク、１２ａは濃縮水タンク１２に貯水された濃縮水を図示しない他の系統等に送水するための濃縮水送水流路、１２ｂは濃縮水送水流路１２ａに配設された濃縮水送水用開閉弁、１３は逆浸透膜モジュール２と濃縮水タンク１２を接続する濃縮水流路、１４は濃縮水流路１３に配設された濃縮水排出用三方弁、１５は強酸性水を貯水する強酸性水タンク、１６は一端部が透過水タンク９に接続され他端部が後述の強酸性水生成部に接続され、透過水タンク９に貯水された透過水を強酸性水生成部に供給する透過水供給路、１６ａは透過水供給路１６に配設され後述のバイパス路が接続された供給路用三方弁、１７は強酸性水を生成し強酸性水タンク１５に供給する強酸性水生成部、１８は一端部が原水流路５に配設された注入用三方弁１８ａに接続され原水流路５を介して逆浸透膜モジュール２に連通し、他端部が強酸性水タンク１５に接続され強酸性水タンク１５を介して強酸性水生成部１７に連通した強酸性水注入流路である。強酸性水タンク１５に貯水された強酸性水は強酸性水注入流路１８から注入用三方弁１８ａを介して原水流路５を通って逆浸透膜モジュール２へ注入される。１９は強酸性水供給路１６と強酸性水注入流路１８をバイパスして接続するバイパス路、２０は強酸性水注入流路１８に配設されバイパス路１９が接続されたバイパス用三方弁、２１は逆洗用下流側三方弁８と透過水供給路１６とを接続する逆洗用バイパス路、２１ａは透過水供給路１６に配設され逆洗用バイパス路２１が接続された逆洗用上流側三方弁、２２は逆洗用バイパス路２１に配設された逆洗ポンプ、２３は透過水流路１０と透過水供給路１６とを接続する循環用バイパス路、２４は透過水供給路１６に配設され循環用バイパス路２３が接続された循環用三方弁である。
【０００３】
また、従来の技術に於ける他の例としては、図６に示す強酸性水を利用して膜を洗浄する浄水製造システムがある。
これについて説明すれば、２５は原水、例えば河川水は井戸水で構成される。この原水２５は原水流路２５ａからポンプ２６により圧送されてフィルタ（膜）２７で原水の前処理が行われる。そして、前処理された原水２５は分岐流路２８ａを経由してポンプ２８で圧送され各種の膜２９例えば、精密ろ過膜（ＭＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）等で処理され、処理水路２９ａを経由して処理水タンク３０に貯留され、飲料水や雑用水の使用に供される。
ところで、当該各種の膜２９はこの膜を洗浄する浄水製造システムの駆動頻度に応じて主に微生物により侵食されその機能が果たせなくなるときがある。そのため、この膜を洗浄する浄水製造システムに搭載した電解水生成装置３１は処理水路２９ａからポンプ２９ｄで流入された処理水を電解水に生成する。そして、例えば強酸性水路３１ａを経由してｐＨ値が２．７以下の強酸性水を使用して前記各種の膜２９の表面を洗浄し、微生物を除去するものである。そして前記電解水生成装置３１は強アルカリ水を生成しており、この電解水生成装置３１を動作させると該強アルカリ水が強アルカリ水路３１ｂを経由して排水路３２に排出される。
一方、原水２５には多くの有機物又はシリカスケールが包含しており、この有機物又はシリカスケールは前記各種の膜２９を通過することは困難でありこれを除去するために、処理水タンク３０からの逆洗流路３０ａを経由して前記処理水を逆流させ前記各種の膜２９を洗浄する。尚、図中３３はバルブである。
【特許文献１】特開２００３−１０３２５９号公開特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術に於ける一つの例によれば、強酸性水生成部１７を備え、生成された強酸性水を強酸性水注入流路１６により逆浸透膜モジュール２に注入し、逆浸透膜モジュール２内を除菌できるので、強酸性水の強力な除菌力により逆浸透膜表面に繁殖したバクテリア等を不活性化させ除去することができ、また強酸性水により原水中のカルシウム分等のスケールを逆浸透膜に堆積する前に溶解させ除去することができる。
しかしながら従来の技術に於ける他の例によれば、強酸性水を利用して膜を洗浄する浄水装置システムであって、一般的に原水２５には５（ｍｇ／ｌ）ないし２０（ｍｇ／ｌ）の多量の二酸化珪素いわゆるシリカ（ＳｉＯ２）分が包含されており、このシリカ（ＳｉＯ２）分が各種の膜２９にスケール状として形成し、いわゆるシリカゲル層を形成し該各種の膜２９を処理水が通過するとき弊害となり処理水量が低下するという問題点があった。
また、かかるシリカゲル層を膜から除去すべく当該システムに逆洗工程を付加したがそのシリカゲル層の除去が完全でなくシステムを複雑にし、実用に供しないという問題点が存在した。
また、当該システムには電解水生成装置３１を備え、水の電解作用により例えばｐＨ値１１以上の強アルカリ水を生成するが、これを有効活用せず排水路３２に放出し資源が浪費されるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る膜処理による浄水製造システムは叙上の問題点を解決すべく発明したものであって、電解水生成装置から生成される強アルカリ水を排水路に排水することなく精密ろ過膜（ＭＦ膜）等の各種の膜を洗浄するために利用し、資源の有効活用を図ると共に当該各種の膜に付着する有機物やシリカスケールを除去し、処理水量を増大することを目的としたものであり、次の構成、手段から成立する。
すなわち、請求項１記載の発明によれば、原水と、該原水の前処理を行うフィルタ（膜）と、該フィルタ（膜）から流送した前処理済原水を膜処理しかつ膜循環系としての分岐流路に有した各種の膜と、膜処理された原水を処理水として貯留する処理水タンクとから構成されるシステムに於いて、該システムに備えた電解水生成装置で生成された強酸性水及び強アルカリ水を前記分岐流路に流送・添加しかつ前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を少なくとも１０以上に設定したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明によれば、前記各種の膜は精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）で構成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明によれば、前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を１１に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る膜処理による浄水製造システムは、叙上の構成、作用を有するので次の効果がある。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明によれば、原水と、該原水の前処理を行うフィルタ（膜）と、該フィルタ（膜）から流送した前処理済原水を膜処理しかつ膜循環系としての分岐流路に有した各種の膜と、膜処理された原水を処理水として貯留する処理水タンクとから構成されるシステムに於いて、該システムに備えた電解水生成装置で生成された強酸性水及び強アルカリ水を前記分岐流路に流送・添加しかつ前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を少なくとも１０以上に設定したことを特徴とする膜処理による浄水製造システムを提供する。
このような構成としたので、電解水生成装置から生成される強アルカリ水を分流流路や処理水路等の膜循環路又は膜循環系に添加し、この膜循環路又は膜循環系内を例えばｐＨ値が１０程度の高い値に実現し、各種の膜に付着したシリカゲル層を除去すると共に溶解性シリカを形成し、該各種の膜内を通過する処理水量を増大することができるという効果がある。また、システム内の排水経路に排出した強アルカリ水を廃棄することなくシステム内で利用でき資源の有効活用が図れるという効果がある。
【００１０】
請求項２の発明によれば、前記各種の膜は精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）で構成されたことを特徴とする膜処理による浄水製造システムを提供する。
このような構成としたので、精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）に付着したシリカゲル層を迅速に除去することができるという効果がある。
【００１１】
請求項３の発明によれば、前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を１１に設定したことを特徴とする膜処理による浄水製造システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１記載の効果に加えて電解水生成装置から生成される強アルカリ水を分流流路や処理水路等の膜循環路又は膜循環系に添加し、この膜循環路又は膜循環系内を例えばｐＨ値が１１に設定することにより、各種の膜に付着したシリカゲル層を除去すると共に溶解性シリカを増大させ、該各種の膜内を通過する処理水量をさらに大幅に増大することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る膜処理による浄水製造システムの実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る膜処理による浄水製造於ける実施の形態を示す結線図である。
図２は本発明に係る膜処理による浄水製造システムに備えた電解水生成装置の動作原理を示す説明図である。
【００１４】
２５は原水、例えば河川水は井戸水で構成される。この原水２５は原水流路２５ａからポンプ２６により圧送されてフィルタ（膜）２７で原水の前処理が行われる。そして、前処理された原水２５はフィルタ流路２７ａ及び膜循環系としての分岐流路２８ａを経由してポンプ２８で圧送され各種の膜２９例えば、精密ろ過膜（ＭＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）等で処理され、処理水路２９ａ及びバルブ２９ｂを経由して処理水タンク３０に貯留され、飲料水や雑用水の使用に供される。
【００１５】
ここで、精密ろ過膜（MF膜）は分離粒径が0.01（μm）以上の粒子を分離するもので、水中の懸濁物質、細菌類、藻類又は原虫類などを除去対象としていて浄水用に用いられる。また精密ろ過膜（MF膜）はこれに代えて限外ろ過膜（UF膜）、ナノろ過膜（NF膜）及び逆浸透膜（RO膜）の前処理として用いられる場合もある。また、限外ろ過膜（UF膜）は分子量1000〜300000の粒子を分離するもので、水中の懸濁物質、細菌類、藻類、原虫類又はウイルスなどを除去対象としていて浄水用に用いられる。またナノろ過膜（NF膜）はその分子量が最大数百の粒子を分離するもので、水中の懸濁物質、細菌類、藻類、原虫類、ウイルス、農薬、カルシウムイオン、又はマグネシウムイオンなどを除去対象としていて浄水用に用いられる。また逆浸透膜（RO膜）は分子量が数十の粒子を分離するもので、水中の懸濁物質、細菌類、藻類、原虫類、ウイルス、農薬、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、塩素イオン又はナトリウムイオンなどを除去対象としていて浄水用又は海水淡水化用に用いられる。本発明では特に精密ろ過膜（MF膜）又は限外ろ過膜（UF膜）を適用したときそれに付着するシリカゲル層を更に除去し易くなる。
【００１６】
また、前記分岐流路２８ａは排水路３２に接続され、この排水路３２はバルブ３２ａを備え、これの開閉調節により各種の膜２９で処理された原水の排水量を制御する。そして前記各種の膜２９で処理された処理水は処理水路２９ａを流過しバルブ２９ｂで制御され処理水タンク３０に流送される。
一方、前記処理水タンク３０からは、処理水がポンプ３０ａにより逆洗流路３０ｂを経て、処理水路２９ａに圧送される。
【００１７】
ところで本発明に係る膜処理による浄水製造システムには電解水生成装置３１を備えており処理水が前記処理水路２９ａから分岐流路２９ｃを経て該電解水生成装置３１に導入される。該電解水生成装置３１は図２に示す動作によって、強アルカリ水や強酸性水を生成し、強酸性水路３１ａ及び強アルカリ水路３１ｂを経て強アルカリ水と強酸性水を分岐流路２８ａに流送・添加する。
【００１８】
ここで、図２に基づき、前記電解水生成装置３１の動作原理を説明する。該電解水生成装置３１はその内部に陽極３１Ａと陰極３１Ｂを有し、略中央部分に隔膜３１Ｃを備えている。そして、原水２５が前記各種の膜２９で処理されたとき、これがいわゆる処理済原水２５Ａであり、例えばこれが食塩水（ＮａＣｌ）で構成されると、電解水生成装置３１の内部は前記隔膜３１Ｃで区分されて形成される各室に食塩水（ＮａＣｌ）が充満される。そして、陽極３１Ａと陰極３１Ｂ間に電源３１Ｄを印加すると食塩水（ＮａＣｌ）が電気分解する。該電解水生成装置３１の動作により電解水生成装置３１の強酸性電解水は次の化学反応を行う。Ｈ２Ｏ→１／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−、２Ｃｌ−→Ｃｌ２＋２ｅ−、Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯとなり、該電解水生成装置３１内の陽極３１Ａ側に強酸性水が生成される。該電解水生成装置３１内の陰極３１Ｂ側に強アルカリ水が生成される。そこで該電解水生成装置３１は強酸性水及び強アルカリ水を外部に放出する。また電解水生成装置３１は生成スイッチを備え、上記各強酸性水や強アルカリ水を生成するときＯＮ／ＯＦＦ操作をする。そして生成された各強酸性水や強アルカリ水は本体の一部に設けた吐水口から取り出す。この生成された各強酸性水や強アルカリ水の生成水量は生成量設定スイッチを操作することにより前述した分岐流路２８ａに流送・添加する。
【００１９】
ところで、当該各種の膜２９はこの膜を洗浄する浄水製造システムの駆動頻度に応じて主に微生物により侵食されその機能が果たせなくなるときがある。そのため、この膜を洗浄する浄水製造システムに搭載した電解水生成装置３１から例えば強酸性水路３１ａを経由してｐＨ値が２．７以下の強酸性水を使用して前記各種の膜２９の表面を洗浄し、微生物を除去するものである。そして前記電解水生成装置３１は強アルカリ水を生成しており、この電解水生成装置３１を動作させると該強アルカリ水が強アルカリ水路３１ｂを経由し分岐流路２８ａに流送・添加される。
一方、原水２５には多くの有機物又はシリカスケールが包含しており、この有機物又はシリカスケールは前記各種の膜２９を通過することは困難でありこれを除去するために、処理水タンク３０からの逆洗流路３０ａを経由して前記処理水を逆流させ前記各種の膜２９を洗浄する。
【００２０】
次に本発明に係る膜処理による浄水製造システムの実施の形態に基づきその作用等を説明する。
原水２５は、原水流路２５ａを経てポンプ２６に流送される。該ポンプ２６は原水２５に接続されたフィルタ流路２７ａを経て原水２５をフィルタ（膜）２７に圧送する。このフィルタ（膜）２７で原水２５の前処理を行う。このフィルタ（膜）２７は、例えば前述した精密ろ過膜（ＭＦ膜）で構成される。この原水２５は、河川水又は井戸水等でなり、例えば５（ｍｇ／Ｌ）ないし２０（ｍｇ／Ｌ）の重量でなるシリカスケール分を包含しており、この精密ろ過膜（ＭＦ膜）は前処理で分離粒径が例えば０．０１（μｍ）以上の粒子を分離する。
【００２１】
前処理が完了した原水２５は、フィルタ流路２７ａを経て膜循環系としての分岐流路２８ａに流送される。そしてポンプ２８により各種の膜２９に圧送される。そして膜処理により原水２５を処理していくと時間経過と共に原水２５のシリカ濃度が上昇し膜面２９にシリカゲル層が生成され、処理水路２９ａから流出する膜処理された原水２５の処理水量が低下していく。
そして、処理水路２９ａからバルブ２９ｂ及びポンプ２９ｄを介して分岐流路２９ｃを経て処理済原水２５Ａが前記電解水生成装置３１に流送される。前述したことから該電解水生成装置３１内の陽極３１Ａ側に強酸性水が生成される。該電解水生成装置３１内の陰極３１Ｂ側に強アルカリ水が生成される。該電解水生成装置３１で生成された強酸性水は該電解水生成装置３１に備えた生成量設定スイッチ（図示せず）をＯＮ操作することにより吐出口から強酸性水路３１ａを経て、前記分岐流路２８ａ内に流送する。このとき強酸性水のｐＨ値は例えば２．７以下であって、前記各種の膜２９を洗浄し、微生物による膜２９の侵食作用から防止し、該膜２９の長寿命化を図っている。
【００２２】
そして当膜処理による浄水製造システムに於ける分岐流路２８ａ内すなわち膜循環系内を流送する前処理後の原水２５は、実験によれば図３に示すようにｐＨ値が３ないし９程度であって、そのシリカ濃度も５００（ｍｇ／Ｌ）未満であり比較的低値を保持している。つまり、分岐流路２８ａ内に流送している前処理後の原水２５にはシリカスケール分を包含したままであり、かつこのシリカスケール分が前記各種の膜２９に付着し該シリカスケール分がいわゆるシリカゲル層を形成したことが判明する。ここで図３は各種の膜２９が精密ろ過膜（ＭＦ膜）による処理水中のシリカ濃度（ｍｇ／Ｌ）の関係を示している。処理水、つまり前処理後の原水２５のｐＨ値が１０以上において処理水中のシリカ濃度（ｍｇ／Ｌ）が上昇しており、ｐＨ値の上昇により溶解性シリカスケールが増えて精密ろ過膜（ＭＦ膜）を通過していることが分り、後述するように強アルカリ水を添加することによりｐＨ値１１となり精密ろ過膜（ＭＦ膜）をほぼ完全に溶解性シリカスケールが通過していることが分る。
【００２３】
この各種の膜２９にシリカゲル層を形成したのでこれが弊害となり、この状態では各種の膜２９から処理水路２９ａへ流出される処理量が低下することとなる。このことは実験によって図４に示すように各種の膜２９が存在する膜循環系としての分岐流路２８ａ内のｐＨ値が３ないし９程度では当該各種の膜２９に付着して形成したシリカゲル層、つまり
シリカはほとんど膜を通過しておらず、該各種の膜２９の面に対してほぼ１００（％）程度付着していることが判明した。
【００２４】
次に前記電解水生成装置３１は、陰極３１Ｂ側から強アルカリ水を生成しており、前記生成量スイッチをＯＮすることにより強アルカリ水は、該電解水生成装置３１に備えた吐出口から強アルカリ水路３１ｂを経て前記分岐流路２８ａ内に流送・添加する。そして所定のろ過時間が経過した後、膜循環系内つまり分岐流路２８ａ内に電解水生成装置３１で生成された強アルカリ水を外部に排出することなく、強アルカリ水路３１ｂに流送・添加することで、分岐流路２８ａ内をｐＨ値の高い状態すなわちｐＨ値１０以上となり例えばｐＨ値１１程度にする。
【００２５】
当膜処理による浄水製造システムに於ける分岐流路２８ａ内、すなわち膜循環系内を流送する前処理後の原水２５は実験によれば図３に示すようにｐＨ値が１０以上になると、そのシリカ濃度が１０００（ｍｇ／Ｌ）から７０００（ｍｇ／Ｌ）程度となり急激に上昇したことが判明した。このことは各種の膜２９の面に付着したシリカゲル層がいわゆる溶解性シリカスケールとなり、この溶解性シリカスケールが膜循環系内の分岐流路２８ａ内の前処理後の原水２５に溶解してシリカ濃度（ｍｇ／Ｌ）値を上げた。
【００２６】
一方、当膜処理による浄水製造システムに於ける分岐流路２８ａ内、すなわち膜循環系内を流送する前処理後の原水２５は実験によれば図４に示すようにｐＨ値が１０以上になると、前述のように各種の膜２９の面に付着したシリカゲル層が溶解性シリカスケールとして、前処理後の原水２５の中に溶解すると共にｐＨ値が１１になると該各種の膜２９に付着して形成したシリカが全て通過し各種の膜２９の面に対して除去率が０（％）になったことが判明した。特に各種の膜２９が精密ろ過膜（ＭＦ膜）や限外ろ過膜（ＵＦ膜）の場合各種の膜２９に付着したシリカゲル層を迅速に除去し、その効果は顕著であった。この状態では各種の膜２９から処理水路２９ａへ流出される処理水量を大幅に増大させ、本システムにより生成し膜処理された処理水を処理水タンク３０内に貯留することができる。ここで、図４は各種の膜２９が精密ろ過膜（ＭＦ膜）によるシリカスケールの除去率を示している。強アルカリ水を流送・添加することによりｐＨ値が１１になると処理水が全て溶解性シリカスケールとなり精密ろ過膜（ＭＦ膜）による除去率は０（％）となる。
【００２７】
上述した電解水生成装置３１により生成した強酸性水や強アルカリ水を膜循環系としての分岐流路２９ｃに流送し又は添加する場合、その量や時間条件は本システム内に設置した各種の膜２９の面積や厚さ等寸法や各種の設計条件及び膜循環系内の分岐流路２８ａ内のｐＨ値を所定値の保持する条件によって決定される。
尚、強酸性水や強アルカリ水の流送・添加手段は予めコンピュータ等で制御された自動化システムとしてもよい。
また、処理水タンク３０からの逆洗流路３０ａを経由して前記処理水を逆流させ前記各種の膜２９を洗浄する
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る膜処理による浄水製造システムに於ける実施の形態を示す結線図である。
【図２】本発明に係る膜処理による浄水製造システムに備えた電解水生成装置の動作原理を示す説明図である。
【図３】本発明に係る膜処理による浄水製造システムの分岐流路（膜循環系）に於けるｐＨ値に対するシリカ濃度（ｍｇ／Ｌ）の特性図である。
【図４】本発明に係る膜処理による浄水製造システムの精密ろ過膜（ＭＦ膜）に於けるｐＨ値に対するシリカ除去率の特性図である。
【図５】従来の技術に於ける第１の例であって、濾過装置及び逆浸透膜の洗浄システム例を示す結線図である。
【図６】従来の技術に於ける第２の例であって、強酸性水を利用して膜を洗浄する浄水製造システム例示す結線図である。
【符号の説明】
【００２９】
２５ 原水
２５Ａ 処理済原水
２５ａ 原水流路
２６ ポンプ
２７ フィルタ（膜）
２７ａ フィルタ流路
２８ ポンプ
２８ａ 分岐流路
２９ 各種の膜
２９ａ 処理水路
２９ｂ バルブ
２９ｃ 分岐流路
２９ｄ ポンプ
３０ 処理水タンク
３０ａ ポンプ
３０ｂ 逆洗流路
３１ 電解水生成装置
３１Ａ 陽極
３１Ｂ 陰極
３１Ｃ 隔膜
３１Ｄ 電源
３１ａ 強酸性水路
３１ｂ 強アルカリ水路
３２ 排水路
３２ａ バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水と、該原水の前処理を行うフィルタ（膜）と、該フィルタ（膜）から流送した前処理済原水を膜処理しかつ膜循環系としての分岐流路に有した各種の膜と、膜処理された原水を処理水として貯留する処理水タンクとから構成されるシステムに於いて、該システムに備えた電解水生成装置で生成された強酸性水及び強アルカリ水を前記分岐流路に流送・添加しかつ前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を少なくとも１０以上に設定したことを特徴とする膜処理による浄水製造システム。
【請求項２】
前記各種の膜は精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）で構成されたことを特徴とする膜処理による浄水製造システム。
【請求項３】
前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を１１に設定したことを特徴とする膜処理による浄水製造システム。
【請求項１】
原水と、該原水の前処理を行うフィルタ（膜）と、該フィルタ（膜）から流送した前処理済原水を膜処理しかつ膜循環系としての分岐流路に有した各種の膜と、膜処理された原水を処理水として貯留する処理水タンクとから構成されるシステムに於いて、該システムに備えた電解水生成装置で生成された強酸性水及び強アルカリ水を前記分岐流路に流送・添加しかつ前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を少なくとも１０以上に設定したことを特徴とする膜処理による浄水製造システム。
【請求項２】
前記各種の膜は精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）で構成されたことを特徴とする膜処理による浄水製造システム。
【請求項３】
前記膜循環系としての分岐流路内の前処理済原水のｐＨ値を１１に設定したことを特徴とする膜処理による浄水製造システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２７３９７２（Ｐ２００９−２７３９７２Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２５４９０（Ｐ２００８−１２５４９０）
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（０００１７５８０３）三建設備工業株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（０００１７５８０３）三建設備工業株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
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