(57)【要約】【課題】濃縮水を低流量で流し、且つ高圧、高回収率での濾過運転を行い、従来よりも原水回収率を向上させることのできる人工透析用水処理ユニット及び人工透析用水処理装置を提供する。【解決手段】この人工透析用水処理ユニットは、逆浸透膜フィルタ１１の後段に設けられ、円板状の逆浸透膜を複数段重ねたフィルタ構造を有すると共に、前記逆浸透膜フィルタの濃縮水が入力されるディスク型逆浸透膜モジュール１９と、その排水路上に設けられ、該ディスク型逆浸透膜モジュールの濾過圧力を調整可能な調圧バルブ２０と、前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水の出力側に設けられ、透過水の電気伝導率を計測する水質計２３と、前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水を前段処理のいずれかに戻す配管経路を切り替える切替バルブ４１、４２と、前記水質計による電気伝導率の結果に基づき前記切替バルブの切替動作を制御する制御部４５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水に対し前処理を行う前処理ユニットと、前処理ユニットからの処理水を、濾過処理を行う逆浸透膜フィルタと、を少なくとも備える人工透析用水処理装置に適用される人工透析用水処理ユニットであって、
前記人工透析用水処理ユニットは、
前記逆浸透膜フィルタの後段に設けられ、円板状の逆浸透膜を複数段重ねたフィルタ構造を有すると共に、前記逆浸透膜フィルタから濃縮水が供給されるディスク型逆浸透膜モジュールと、
前記ディスク型逆浸透膜モジュールの排水路上に設けられ、該ディスク型逆浸透膜モジュールの濾過圧力を調整可能な調圧バルブと、
前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水の導出側に設けられ、透過水の電気伝導率を計測する水質計と、
前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水を前段処理のいずれかに戻す配管経路を切り替える切替バルブと、
前記水質計による電気伝導率の結果に基づき、前記切替バルブの切替動作を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする人工透析用水処理ユニット。
【請求項２】
前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水は、前記逆浸透膜フィルタの透過水を貯めるＲＯ水タンクへの配管、前記逆浸透膜フィルタの供給側への配管、前記前処理ユニットの供給側への配管のいずれかを介して、前段処理のいずれかに戻されることを特徴とする請求項１に記載された人工透析用水処理ユニット。
【請求項３】
前記ディスク型逆浸透膜モジュールが、
周壁部と、
前記周壁部の上下端面を塞ぐ端面部とから構成されるケーシングと、
前記端面部に形成された処理水導入口と、
前記逆浸透膜で濾過されない処理水を排水するための排水口と、
前記ケーシング内に収容された軸部と、
前記軸部に対して軸線方向にパッキンを介して積層された円板状の逆浸透膜と、
前記逆浸透膜間に介在し、前記逆浸透膜の表面に沿って径方向に流れを形成する流路形成部材と、
前記円板状の逆浸透膜の内部と連通し、前記パッキンの軸部との間に形成された処理水が流れる流路と、
前記流路を流れる処理水を透過水として導出する導出口と、
を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された人工透析用水処理ユニット。
【請求項４】
原水に対し前処理を行う前処理ユニットと、
処理ユニットからの処理水を、濾過処理を行う逆浸透膜フィルタと、
前記逆浸透膜フィルタの後段に設けられ、円板状の逆浸透膜を複数段重ねたフィルタ構造を有すると共に、前記逆浸透膜フィルタから濃縮水が供給されるディスク型逆浸透膜モジュールと、
前記ディスク型逆浸透膜モジュールの排水路上に設けられ、該ディスク型逆浸透膜モジュールの濾過圧力を調整可能な調圧バルブと、
前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水の導出側に設けられ、透過水の電気伝導率を計測する水質計と、
前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水を前段処理のいずれかに戻す配管経路を切り替える切替バルブと、
前記水質計による電気伝導率の結果に基づき、前記切替バルブの切替動作を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする人工透析用水処理装置。
【請求項５】
前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水は、前記逆浸透膜フィルタの透過水を貯めるＲＯ水タンクへの配管、前記逆浸透膜フィルタの供給側への配管、前記前処理ユニットの供給側への配管のいずれかを介して、前段処理のいずれかに戻されることを特徴とする請求項４に記載された人工透析用水処理装置。
【請求項６】
前記ディスク型逆浸透膜モジュールが、
周壁部と、
前記周壁部の上下端面を塞ぐ端面部とから構成されるケーシングと、
前記端面部に形成された処理水導入口と、
前記逆浸透膜で濾過されない処理水を排水するための排水口と、
前記ケーシング内に収容された軸部と、
前記軸部に対して軸線方向にパッキンを介して積層された円板状の逆浸透膜と、
前記逆浸透膜間に介在し、前記逆浸透膜の表面に沿って径方向に流れを形成する流路形成部材と、
前記円板状の逆浸透膜の内部と連通し、前記パッキンの軸部との間に形成された処理水が流れる流路と、
前記流路を流れる処理水を透過水として導出する導出口と、
を備えていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載された人工透析用水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人工透析用水処理ユニット及び人工透析用水処理装置に関し、特に、原水回収率を向上させた人工透析用水処理ユニット及び人工透析用水処理装置（以下、単に水処理装置とも称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の人工透析用の水処理装置について例えば特許文献１に開示される。図４に、特許文献１に開示される水処理装置５０の概略構成を示す。
水処理装置５０においては、水道水や井戸水からなる原水が原水タンク５１に貯留される。原水タンク５１内には、加温用のヒータ５１ａが設けられており、特許文献１においては、これを熱交換装置６０と共に使用して、タンク内の温度を効率よく所定温度範囲内に維持するようにしている。
【０００３】
所定温度となされた原水は、ポンプ５２によって前処理ユニット５３に送られ、そこでプレフィルタ５３ａと、軟水装置５３ｂと、カーボンフィルタ５３ｃとにより順に処理される。プレフィルタ５３ａは、主に原水中の不純物（ゴミ）を濾過し、軟水装置５３ｂは主に原水中のカルシウムイオン（Ｃａ２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）を除去し、カーボンフィルタ５３ｃは、主に原水中の塩素イオン（Ｃｌ−）を除去する。
【０００４】
前処理ユニット５３での前処理がなされた原水は、ＲＯユニット５４（逆浸透膜処理装置）に送られる。ＲＯユニット５４は、ポンプ５４ａを用いて、前処理が終わった原水をＲＯモジュール５４ｂ内に供給する。ＲＯモジュール５４ｂは、原水内に含まれる無機イオン全般を除去する。ＲＯモジュール５４ｂでの処理を終えた透過水（ＲＯ水）は、ＲＯ水供給ユニット５５に送られ、ＲＯモジュール５４ｂでの処理によって生成されたＲＯ排水（濃縮水）は、一部がポンプ５４ａを介してＲＯモジュール５４ｂ内に再投入され、他が排水処理される（熱交換装置６０に送られる）。
【０００５】
ＲＯ水供給ユニット５５は、ＲＯ水が貯留されるＲＯ水タンク５５ｂを有している。ＲＯ水タンク５５ｂ内には、ＵＶ照射装置５５ｃが設けられ、ＲＯ水にＵＶ照射処理を行えるようになっている。また、ＲＯ水タンク５５ｂには、その中のＲＯ水の水位変化に依存して流入する外部空気中の浮遊菌やゴミを除去するためにエアーフィルタ５５ｄが設けられている。
【０００６】
また、ＲＯ水タンク５５ｂに貯留されたＲＯ水は、送水ポンプ５５ａを介してＵＦ５６（限外濾過膜）に送られる。ＵＦ５６は、ＲＯ水から生物学的不純物を除去する。ＵＦ５６によって生物学的不純物を除去されたＲＯ水は、透析用水として、透析治療用の各種の医療機器に送られる。通常、それらの医療機器において透析用水は３６℃前後にまで加温され、各種の透析治療に利用される。そして、透析用水は、医療機器循環後、ＵＦ５７に戻り、更にＲＯ水タンク５５ｂに戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−２７２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に開示される水処理装置５０にあっては、ＲＯモジュール５４ｂの排水（濃縮水）を、熱交換装置６０の制御に利用するが、その後全量を排水処理している。前記ＲＯモジュール５４ｂを構成するＲＯ膜フィルタの原水回収率は、一般に６０〜７０％であるため、排水（濃縮水）は３０〜４０％程度になり、透析用水として使用できる透過水の量が大幅に低減されることになる。
【０００９】
医療の分野では、近年、血液濾過透析（ＨＤＦ）などにおいて多量の透析水が必要であり、従来よりも高い原水回収率が求められている。しかしながら、上記のようにＲＯモジュール５４ｂの排水を全量排水処理するのでは、原水回収率が低すぎるという課題があった。
【００１０】
前記課題を解決するため、ＲＯ膜からの排水（濃縮水）を、更にＭＦ膜（精密濾過膜）モジュール、ＵＦ膜（限外濾過膜）モジュール、或いはＮＦ膜（ナノフィルタ膜）モジュールで濾過し、原水等に循環させる方法が普及しているが、いずれも原水回収率が８０％程度にとどまっており、より高い原水回収率が求められていた。
【００１１】
また、前記のようにＲＯ膜からの排水（濃縮水）を更にＭＦ膜、ＵＦ膜、ＮＦ膜等により濾過清浄化する方法にあっては、ＭＦ膜、ＵＦ膜、ＮＦ膜等のフィルタの性質上、透過水量を上げるために入口での流量を大流量とする必要があった。
そのため、入口側に吐出量の大きいポンプ５５ａを用いる必要があり、消費電力が大きい上、騒音等の問題が発生していた。
【００１２】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、濃縮水を低流量で流し、且つ高圧、高回収率での濾過運転を行い、従来よりも原水回収率を向上させることのできる人工透析用水処理ユニット及び人工透析用水処理装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、既存の人工透析用水処理装置に、追加、変更することにすることにより、安価に原水回収率を向上させることのできる人工透析用水処理装置に変更できる、人工透析用水処理ユニット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】
【００１３】
前記した課題を解決するために、本発明に係る人工透析用水処理ユニットは、原水に対し前処理を行う前処理ユニットと、前処理ユニットからの処理水を、濾過処理を行う逆浸透膜フィルタと、を少なくとも備える人工透析用水処理装置に適用される人工透析用水処理ユニットであって、前記人工透析用水処理ユニットは、前記逆浸透膜フィルタの後段に設けられ、円板状の逆浸透膜を複数段重ねたフィルタ構造を有すると共に、前記逆浸透膜フィルタから濃縮水が供給されるディスク型逆浸透膜モジュールと、前記ディスク型逆浸透膜モジュールの排水路上に設けられ、該ディスク型逆浸透膜モジュールの濾過圧力を調整可能な調圧バルブと、前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水の導出側に設けられ、透過水の電気伝導率を計測する水質計と、前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水を前段処理のいずれかに戻す配管経路を切り替える切替バルブと、前記水質計による電気伝導率の結果に基づき、前記切替バルブの切替動作を制御する制御部と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
尚、前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水は、前記逆浸透膜フィルタの透過水を貯めるＲＯ水タンクへの配管、前記逆浸透膜フィルタの供給側への配管、前記前処理ユニットの供給側への配管のいずれかを介して、前段処理のいずれかに戻されることが望ましい。
【００１５】
また、前記ディスク型逆浸透膜モジュールが、周壁部と、前記周壁部の上下端面を塞ぐ端面部とから構成されるケーシングと、前記端面部に形成された処理水導入口と、前記逆浸透膜で濾過されない処理水を排水するための排水口と、前記ケーシング内に収容された軸部と、前記軸部に対して軸線方向にパッキンを介して積層された円板状の逆浸透膜と、前記逆浸透膜間に介在し、前記逆浸透膜の表面に沿って径方向に流れを形成する流路形成部材と、前記円板状の逆浸透膜の内部と連通し、前記パッキンの軸部との間に形成された処理水が流れる流路と、前記流路を流れる処理水を透過水として導出する導出口と、を備えていることが望ましい。
【００１６】
前記した課題を解決するために、本発明に係る人工透析用水処理装置は、原水に対し前処理を行う前処理ユニットと、処理ユニットからの処理水を、濾過処理を行う逆浸透膜フィルタと、前記逆浸透膜フィルタの後段に設けられ、円板状の逆浸透膜を複数段重ねたフィルタ構造を有すると共に、前記逆浸透膜フィルタから濃縮水が供給されるディスク型逆浸透膜モジュールと、前記ディスク型逆浸透膜モジュールの排水路上に設けられ、該ディスク型逆浸透膜モジュールの濾過圧力を調整可能な調圧バルブと、前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水の導出側に設けられ、透過水の電気伝導率を計測する水質計と、  前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水を前段処理のいずれかに戻す配管経路を切り替える切替バルブと、前記水質計による電気伝導率の結果に基づき、前記切替バルブの切替動作を制御する制御部と、を備えることを特徴としている。
【００１７】
尚、前記ディスク型逆浸透膜モジュールの透過水は、前記逆浸透膜フィルタの透過水を貯めるＲＯ水タンクへの配管、前記逆浸透膜フィルタの供給側への配管、前記前処理ユニットの供給側への配管のいずれかを介して、前段処理のいずれかに戻されることが望ましい。
【００１８】
また、前記ディスク型逆浸透膜モジュールが、周壁部と、前記周壁部の上下端面を塞ぐ端面部とから構成されるケーシングと、前記端面部に形成された処理水導入口と、前記逆浸透膜で濾過されない処理水を排水するための排水口と、前記ケーシング内に収容された軸部と、前記軸部に対して軸線方向にパッキンを介して積層された円板状の逆浸透膜と、前記逆浸透膜間に介在し、前記逆浸透膜の表面に沿って径方向に流れを形成する流路形成部材と、前記円板状の逆浸透膜の内部と連通し、前記パッキンの軸部との間に形成された処理水が流れる流路と、前記流路を流れる処理水を透過水として導出する導出口と、を備えていることが望ましい。
【００１９】
上記人工透析用水処理装置、また上記人工透析用水処理ユニットを備えた人工透析用水処理装置によれば、従来、逆浸透膜フィルタの濾過処理後に廃棄していた濃縮排水（原水に対し３０％〜４０％）を、更にディスク型逆浸透膜モジュールにより濾過処理し、その透過水を水質（電気導電率）に基づき、好ましくはＲＯ水タンク、逆浸透膜フィルタの入力、或いは前処理ユニットの入力（原水タンク）に戻すよう制御される。
その結果、逆浸透膜フィルタの最終的な透過水量が増加し、水処理装置における排水量を大幅に（原水に対し１０％〜１５％程度に）低減することができる。すなわち原水回収率が大幅に向上する。
また、ディスク型逆浸透膜モジュールを用いることによって、その供給流量を小さくすることができ、且つ高圧での濾過処理が可能となる。その結果、供給側のポンプを省電力で運転でき騒音を低下させることができる。
【００２０】
更に、上記人工透析用水処理ユニットを、既存の人工透析用水処理装置に適用することができ、安価に原水回収率を向上させることのできる人工透析用水処理装置に変更することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、濃縮水を低流量で流し、且つ高圧、高回収率での濾過運転を行い、従来よりも原水回収率が向上した人工透析用水処理ユニット及び人工透析用水処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に係る人工透析用水処理ユニットを備えた人工透析用水処理装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明に係る人工透析用水処理ユニットを構成するディスク型逆浸透膜モジュールの断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る水処理方法の流れを示すフロー図である。
【図４】図４は、従来の人工透析用水処理装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる人工透析用水処理ユニットを備えた人工透析用水処理装置の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る人工透析用水処理ユニットを適用した人工透析用水処理装置水処理装置の一構成例を示すブロック図である。
図１の水処理装置１は、水道水や井戸水等の原水を収容する原水タンク２と、原水タンク２内の原水を後段に送水するためのポンプ３とを備える。尚、図示しないが、原水タンク２内に、図４の従来例で示した加温用のヒータ等を設けた構成としてもよい。
【００２４】
また、原水タンク２の後段には、前処理ユニットとして、原水中の不純物（ゴミ）を除去する前段フィルタ４と、処理水を軟水化する軟水装置５と、塩素成分を除去する活性炭濾過フィルタ７、８と、残る不純物を除去する後段フィルタ９とが順に配置されている。
【００２５】
前記軟水装置５は、内部に軟水樹脂（イオン交換樹脂）を有し、それにカルシウムイオン（Ｃａ２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）などの硬度成分を吸着させ除去するものである。尚、軟水装置５に接続された塩化ナトリウムタンク６は、軟水処理後の軟水装置５内に塩化ナトリウム水溶液を供給し、塩化ナトリウムに楮成分を吸着させて軟水樹脂から硬度成分を除去するものであり、塩化ナトリウムタンク６内の再生時に用いられる。
【００２６】
また、活性炭濾過フィルタ７は、粒状の活性炭濾過フィルタであり、活性炭濾過フィルタ８は、繊維状の活性炭濾過フィルタである。これらの活性炭濾過フィルタ７、８は、後段の逆浸透膜（ＲＯ膜）フィルタ処理に有害な次亜塩素酸等を吸着除去するために設けられ、いずれかのフィルタを用いるようにバルブ（図示せず）で切り替え制御がなされるように構成されている。
【００２７】
また、前記後段フィルタ９の後には、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１と、これに送水するためのポンプ１０とが設けられる。
逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１は、１枚の逆浸透膜（ＲＯ膜）フィルタを有し、最大２ＭＰａの操作圧力を加えることにより濾過処理し、原水内に含まれる無機イオン全般を除去するものである。
【００２８】
また、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１の後段には、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１の透過水を収容するためのＲＯ水タンク１４が配置されている。逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１とＲＯ水タンク１４との間には、透過水水量計１２と、電気導電率の測定により水質を判定するための水質計１３が設けられている。
また、ＲＯ水タンク水１４からは送水ポンプ１５によって例えば人工透析用水として送水されるようになっている。
尚、送水ポンプ１５の後段に、図示しないが、ＵＦ（限外濾過膜）を介して送水しても良い。
また、図示しないが通常ＲＯ水タンク１４において、図４に示したようなＵＶ照射装置、エアーフィルタ等を設けている。
【００２９】
また、ＲＯ水タンク１４の後段には、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１の濃縮水（排水）を更に濾過処理するための本発明に係る人工透析用水処理ユニット（以下、水処理ユニットともいう）４０が設けられる。
この水処理ユニット４０は、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）が多段に配置されたディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９と、ディスク型逆浸透膜に濾過圧力を加えるために排水側に設けられた調圧バルブ２０とを有する。
さらに、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９の透過水の導出側において、その水量を計測する透過水水量計２２と、電気伝導率の計測により透過水の水質を判定するための水質計２３とを有する。
【００３０】
前記逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１とディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９との間の配管には、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１のフィルタに濾過圧力を与えるために導出側に設けられた調圧バルブ１６と、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１からの水量を測定するための濃縮排水水量計１７と、前記濃縮排水をディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９に送水するための高圧ポンプ１８とが設けられている。
【００３１】
また、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９の透過水が、前記ＲＯ水タンク１４に、あるいは前記逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１に送水するためのポンプ１０の導入口に、或いは原水タンク２に戻されるように配管されている。配管上の各分岐には電磁バルブなどの切替バルブ４１、４２が設けられている。
更に、水処理ユニット４０は、コンピュータからなる制御部４５を有し、水質計２３の計測結果に基づいて前記切替バルブ４１、４２を制御し、配管経路の切り替えを行うようになされている。
【００３２】
また、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９の排水は、排水側に設けられた濃縮排水水量計２１の測定結果に基づき、全量を排出処理、或いは、図示しないが、一部を高圧ポンプ１８に戻すようになされている。
【００３３】
続いて、本発明に係る人工透析用水処理ユニットの主要部であるディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９の構成について、図２の断面図を用いて説明する。
ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９は、円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）を複数段重ねたフィルタ構造を有する。
このディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９に、円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）を複数段重ねたフィルタ構造を有するフィルタを用いたのは、そのディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュールの性質上、その入口流量を低く抑えられる上、膜の操作圧力を例えば、２ＭＰａ〜８ＭＰａ程度に高くすることができ、界面活性剤等の低分子不純物を除去でき、濃縮率を高くすることができるためである。
【００３４】
ここで、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）ではなく、例えば、ＭＦ膜（精密濾過膜）モジュール、ＵＦ膜（限外濾過膜）モジュール、或いはＮＦ膜（ナノフィルタ膜）モジュールで濾過した場合には、膜の性質上、流量を大きく、膜の操作圧力を２ＭＰａ以下と低くしなければならず、濃縮率を高くすることができないため、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュールを用いるのが好ましい。
【００３５】
また、処理水が膜の表面に沿って流れるため、膜の表面に付着する低分子不純物が抑制され、膜の目詰まりが抑制される。
更に、ここで用いられる逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）は、ナトリウム分子量以上を９９％除去できる逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）を用いるのが好ましい。
【００３６】
図２に示すように、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９は、周壁部３０と、前記周壁部３０の上下端面を塞ぐ端面部３１、３２を備えている。前記周壁部３０と、前記周壁部３０の上下端面を塞ぐ端面部３１、３２によって、ケーシングが形成される。
前記端面部３２には、処理水を内部に導入するための処理水導入口３３と、円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６を通過（濾過）しなかった処理水（濃縮水）を排水するための濃縮水導出口３４が設けられている。
【００３７】
前記円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６は、上下一対の膜を有すると共に、その外周縁は閉じられ、上下一対の膜を透過（濾過）した処理水が上下一対の膜間３６ｂを流れるように構成されている。
【００３８】
また、円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６の中心部には、軸３７が挿通するように穴３６ａが形成され、平面視上、いわゆるドーナツ形状（リング形状）に形成されている。
また、周壁部３０の内部には、前記円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６の間に流路を形成する流路形成部材３９が収容されている。
【００３９】
この流路形成部材３９の外周面と周壁部３０の内周面との間に第１の流路Ｌ１が形成され、流路形成部材３９の下端面と端面部３１の上面との間に第２の流路Ｌ２が形成される。また、流路形成部材３９の棚部３９ａとの間に第３の流路Ｌ３が形成され、流路形成部材３９の上端面と端面部３２の下面との間に第４の流路Ｌ４が形成される。
【００４０】
また、前記パッキン３８と軸３７との間には、円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６の内部（上下一対の膜間３６ｂ）と連通する第５の流路Ｌ５が形成される。この第５の流路Ｌ５は、透過水を導出する透過水導出口３５と連通している。このようにディスク型逆浸透モジュール１９が構成されているため、導入口３３から導入された処理水は、流路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を流れる。
そして、処理水が流路Ｌ３を流れる際、処理水が円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６の表面に沿って流れる。
【００４１】
また、図示しないが、流路形成部材３９の棚部３９ａの上下面には多数の突起が形成され、前記突起で円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６を保持している。
そのため、円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６の外周縁から中心部に向かって、或いは中心部から外周縁に向かって処理水が流れる際、前記突起に処理水が衝突し、流れが不規則となる。
【００４２】
このように、逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６の表面に沿って処理水が流れ、しかも流れが不規則となるため、膜の表面に付着する低分子不純物が抑制され、膜の目詰まりが抑制される。
また、処理水が第３の流路Ｌ３を流れる際、円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６を透過（濾過）した処理水は、逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６の膜間３６ｂを通って、第５の流路Ｌ５に流れ、処理水を導出する透過水導出口３５から透過水として導出される。
【００４３】
上記した円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６は、操作圧力により濾過するため（浸透圧濾過するため）、濃度が高くなると、操作圧力を高くしなければ濾過することができない。一般的な逆浸透膜は、操作圧力が最大２ＭＰａ（海水淡水化用は７ＭＰａ）と低いために濃縮に限界がある。例えば、前段の逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１では、１０割の排水を７割処理し、３割程度の濃縮が限界であり、回収率が７０％となる。
【００４４】
これに対して、複数の円板状の逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）３６を複数段に積み重ねた構造の逆浸透膜は、操作圧力が最大１２ＭＰａ（通常２ＭＰａ〜８ＭＰａで使用）と高いために、しかも円板構造であるため、汚れに強く、１０割の排水を９割処理し、１割に高濃縮するので回収率が９０％となり、より好ましい。
【００４５】
続いて、図３のフロー図に基づき、本発明に係る人工透析用水処理ユニットを備えた人工透析用水処理装置における一連の動作について説明する。
まず原水タンク２に水道水等を貯留し（ステップＳ１）、これをポンプ３により前段フィルタ４に送水する。原水は、前段フィルタ４において不純物が取り除かれ（ステップＳ２）、軟水装置５において硬度成分（カルシウムイオン（Ｃａ２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）など）が吸着除去される（ステップＳ３）。
次いで、活性炭濾過フィルタ７、８のいずれかにおいて次亜塩素酸が吸着除去され（ステップＳ４）、後段フィルタ９において残る樹脂ゴミ等が除去される（ステップＳ５）。
【００４６】
上記のように原水に対して前処理がなされた処理水は、ポンプ１０により逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１（ＲＯフィルタ）に送水される（ステップＳ６）。
逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１において濾過処理された透過水（６〜７割）は（ステップＳ７）、水量計１２で水量計測され、水質計１３で電気伝導率が計測されて、透析用水として使用可能な基準である２５μＳ／ｃｍ、アラートレベル１２．５μＳ／ｃｍ（２０１６年度版透析液水質基準による）を満たしているかの確認後、ＲＯタンク１４に貯留される（ステップＳ８）。
【００４７】
一方、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１において濾過されない濃縮水（３〜４割）は（ステップＳ７）、一部がポンプ１０の入力に戻され（ＲＯ膜モジュールの最低濃縮出口流量から透過水量の半分を除去した流量）、残りが水量計１７で水量計測されて、人工透析用水処理ユニットの高圧ポンプ１８の入力に送られる（ステップＳ９）。
【００４８】
高圧ポンプ１８の入力に供給された処理水は、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９に送水され、図２を用いて説明したように濾過処理される（ステップＳ９）。
ここで、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９の入口圧力は、調圧バルブ２０の操作により、透過水流量が、これと濃縮水（排水）水量を合計した水量の８５％以上で、且つ６０Ｌ／ｍｉｎ（ＤＴＲＯモジュールの最低供給流量）以上となるように調整する。
【００４９】
ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９の透過水は（ステップＳ１０）、水量計２２で水量計測され、さらに水質計２３において電気伝導率が計測されて、その結果が制御部４５に送られる（ステップＳ１１）。
【００５０】
制御部４５は、水質検査結果に基づき、透過水が透析用水として使用可能なレベル
（２５μＳ／ｃｍ以下、アラートレベル１２．５μＳ／ｃｍ以下（２０１６年度版透析液水質基準による）の場合には切替バルブ４１の制御により透過水をＲＯ水タンク１４に流す。また、透析用水としての使用可能な水質レベルを超え、原水水質の水質以下ならば、切替バルブ４１、４２の制御により、ポンプ１０の入力に戻される。また、より濃縮度が高ければ、切替バルブ４１、４２の制御により原水タンク２に戻される。
【００５１】
一方、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９の排水（原水の１０〜１５％程度）は、水量計２１での水量計測後に全量排出（或いは一部を高圧ポンプ１８に戻してもよい）される（ステップＳ１２）。
【００５２】
以上のように本発明に係る実施の形態によれば、従来、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１の濾過処理後に廃棄していた濃縮排水（原水に対し３０％〜４０％）を、更に本発明に係る人工透析用水処理ユニットを構成するディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９により濾過処理し、透過水をその水質（電気導電率）に基づきＲＯ水タンク１４、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１の供給、或いは原水タンク２に戻すよう制御される。
その結果、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール１１の最終的な透過水量（ＲＯ水タンク１４の貯留量）が増加し、水処理装置１における排水量を大幅に（原水に対し１０％〜１５％程度に）低減することができる。すなわち原水回収率を大幅に向上することができる。
【００５３】
また、ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール１９を用いることによって、その入口流量を小さくすることができ、且つ高圧での濾過処理が可能となる。その結果、高圧ポンプ１８を省電力で運転でき騒音を低下させることができる。
更に、この人工透析用水処理ユニット４０を、既存の人工透析用水処理装置に追加することで、安価に原水回収率を向上させることのできる人工透析用水処理装置に変更することができる。
【実施例】
【００５４】
本発明に係る人工透析用水処理ユニット及びこれを用いた人工透析用水処理装置並びに水処理方法について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記実施の形態に示した水処理装置を用いて運転し、その性能を検証した。
具体的には、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュールの濃縮水（排水）をそのままディスク型逆浸透膜モジュールの逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）に供給し、各モジュールの入口での原水量（Ｌ／ｈｒ）、原水水質（μＳ／ｃｍ）、透過水量（Ｌ／ｈｒ）、透過水質（μＳ／ｃｍ）、濃縮水量（Ｌ／ｈｒ）、濃縮水水質（μＳ／ｃｍ）、総合回収率（％）を計測した。
本実施例の結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
2020156674.tif 000003
【００５６】
表１に示すように、ＲＯ膜の濃縮水量が少なくても（７５０Ｌ／ｈｒ）、これを入力したＤＴＲＯ膜において高水圧での濾過処理ができ、総合回収率を６６．７％から９４．９％まで引き上げることができた。
【符号の説明】
【００５７】
１          人工透析用水処理装置
２          原水タンク
３          ポンプ
４          前段フィルタ
５          軟水装置
７          活性炭濾過フィルタ
８          活性炭ろ過フィルタ
９          後段フィルタ
１０        ポンプ
１１        逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール
１２        水量計
１３        水質計
１４        ＲＯ水タンク
１６        調圧バルブ
１７        水量計
１８        高圧ポンプ
１９        ディスク型逆浸透膜（ＤＴＲＯ膜）モジュール
２０        調圧バルブ
２１        水量計
４０        人工透析用水処理ユニット
４１        切替バルブ
４２        切替バルブ
４５        制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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