(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を濾過して処理水を生成する水処理装置であって、
搬送可能なベースの上に搭載され、濾過膜モジュールと逆浸透膜モジュールとを含む水処理部により、電気伝導率が２５０μＳ／ｃｍで濁度が３０ＮＴＵである被処理水を処理した際、処理水の電気伝導率が１０μＳ／ｃｍ以下であり、前記水処理部により処理された前記処理水の水量は、前記ベースの面積１ｍ２当たり０．７ｍ３／ｈ以上であり、供給された前記被処理水のすべてを処理する前記濾過膜モジュールで処理された濾過水のすべては、高圧ポンプを介して直接に前記逆浸透膜モジュールに供給され、
前記濾過膜モジュールに前記被処理水を供給する供給ポンプと、
前記濾過膜モジュールと前記高圧ポンプとの間に設けられ、前記濾過膜モジュールの濾過水の流量を測定する濾過水流量測定手段と、
前記高圧ポンプの吸い込み圧力を検出する圧力検出手段と、
前記水処理部の制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記濾過水流量測定手段の測定結果に基づいて前記供給ポンプを制御し、更に前記圧力検出手段の検出結果に基づいて前記高圧ポンプの吸い込み圧力が正になるように前記高圧ポンプを制御することを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記水処理部は、前記濾過膜モジュールを逆洗する逆洗手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
前記水処理部は、前記濾過膜モジュールにエアスクラビング用の圧縮空気を供給する高圧空気供給手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記水処理部が搬送可能な枠体に収められていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記搬送可能な枠体内には作業通路が設けられている請求項４に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記搬送可能な枠体内に、前記濾過膜モジュールが、濾過膜モジュール全長／枠体内部高さ＝９０％以下で設置される請求項４又は５に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記搬送可能な枠体内の前記濾過膜モジュールを枠体の高さ方向に平行に設置し、
前記逆浸透膜モジュールを枠体の高さ方向と垂直に設置する請求項４〜６のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記搬送可能な枠体内に前記濾過膜モジュールのバルブユニットと前記逆浸透膜モジュールのバルブユニットとを共に備える請求項４〜７のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記搬送可能な枠体の内壁を利用して前記濾過膜モジュール及び前記逆浸透膜モジュールの少なくとも一方を固定する請求項４〜８のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１０】
被処理水を濾過して処理水を生成する水処理装置であって、
濾過膜モジュールと逆浸透膜モジュールとを含む水処理部と、
供給された被処理水のすべてを処理する前記濾過膜モジュールで処理された濾過水のすべてを直接に前記逆浸透膜モジュールに供給する高圧ポンプと、
前記濾過膜モジュールに被処理水を供給する供給ポンプと、
前記濾過膜モジュールと前記高圧ポンプとの間に設けられ、前記濾過膜モジュールの濾過水の流量を測定する濾過水流量測定手段と、
前記高圧ポンプの吸い込み圧力を検出する圧力検出手段と、
前記水処理部の制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記濾過水流量測定手段の測定結果に基づいて前記供給ポンプを制御し、更に前記圧力検出手段の検出結果に基づいて前記高圧ポンプの吸い込み圧力が正になるように前記高圧ポンプを制御することを特徴とする水処理装置。
【請求項１１】
前記逆浸透膜モジュールの透過水の流量を測定する透過水流量測定手段と、
前記逆浸透膜モジュールの濃縮水量を調整する濃縮水量調節手段と、を更に備え、
前記制御部は、前記透過水流量測定手段の測定結果に基づいて前記濃縮水量調節手段を制御することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記濾過膜モジュールの濾過液が全て前記逆浸透膜モジュールに供給される請求項１〜１１のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の水処理装置を事前に組み立てた後、施工現場まで搬送し、施工現場に据え付けることを特徴とする水処理装置の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水を濾過して処理水を生成する水処理装置及びその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川水、湖沼水または地下水などの原水（被処理水）から濾過膜を利用して処理水を生成する水処理装置は、従来から知られている。例えば、特許文献１には、濾過膜を備えた水処理装置が開示されている。この種の水処理装置では、目的の性能や敷地面積などに応じて全体のレイアウトや規格等の設計が行われ、施設を施工する際には、現場敷地内に資材や各種部品などを運び込み、現場でそれらを組み上げて完成させるのが一般である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６６０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の水処理装置では、大きな設置面積が必要となり、設置出来ない場合があり、コンパクトな水処理装置が要求されていた。又、濾過膜やタンク類などの各種設備を地上に安定して据え付け、それらを連結すべく配管を行う必要があるため、現場での施工性が悪く、施工に要する時間が長くなって作業負担が大きい。また、水処理装置が不要となる際に、濾過膜、タンク類及び配管などの取り外し作業等が大変であるので、撤去作業を容易に行えない問題点があった。【０００５】
本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、狭い敷地スペースでも設置可能であり、施工現場での設置作業及び撤去作業を容易に行える水処理装置及びその設置方法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】
【０００６】
本発明に係る水処理装置は、被処理水を濾過して処理水を生成する水処理装置であって、搬送可能なベースの上に搭載され、濾過膜モジュールと逆浸透膜モジュールとを含む水処理部により、電気伝導率が２５０μＳ／ｃｍで濁度が３０ＮＴＵである被処理水を処理した際、処理水の電気伝導率が１０μＳ／ｃｍ以下であり、水処理部により処理された処理水の水量は、ベースの面積１ｍ２当たり０．７ｍ３／ｈ以上であることにより、従来の単床式イオン交換樹脂塔と比べて単位面積当たりの処理水の処理能力を大幅にアップすることが可能となる。従って、処理水の水量が同じである場合、従来より装置をコンパクトすることができる。また、従来水処理装置と比較して設置に必要な面積が小さくなったことを特徴とする。【０００７】
本発明に係る水処理装置では、水処理部は搬送可能なベースに搭載されているので、水処理部を事前に組み立てて現場に搬送することが可能となる。このため、現場での施工性を向上することができ、施工現場での設置作業及び撤去作業を容易に行える。このように設置作業及び撤去作業を容易に行う以上、不要となる水処理装置を別の現場に容易に流用することができ、水処理装置の応用性を高めることができる。また、従来から搬送可能なベースの上に水処理装置を設置することは知られている。しかし、その多くは小規模又は仮設等臨時で使用されるものであり、大規模・恒久的な使用の場合、通常建屋内に水処理装置の一部又は全部を設置するのが一般的であった。しかしながら、本願発明によれば、搬送可能でありながらベース面積あたりの水処理能力が高いため、搬送体の台数も少なく、かつ建屋を設置することなく大規模で恒久的な搬送可能なベースを備えた水処理装置を提供できる。【０００８】
また、本発明に係る水処理装置では、供給された被処理水のすべてを処理する濾過膜モジュールで処理された濾過水のすべては、高圧ポンプを介して直接に逆浸透膜モジュールに供給される。
従来は濾過膜モジュールで処理された処理水は中間タンクを介して逆浸透膜モジュールに供給されることで圧力制御を行っていたが、濾過膜モジュールと逆浸透膜モジュールとの間に中間タンクなどは介在せず、省スペース化に有効であって、従来技術のイオン交換樹脂塔等と比較して装置全体のコンパクト化を図り易くなる。
更に、本発明は、濾過膜モジュールに被処理水を供給する供給ポンプと、濾過膜モジュールと高圧ポンプとの間に設けられ、濾過膜モジュールの濾過水の流量を測定する濾過水流量測定手段と、高圧ポンプの吸い込み圧力を検出する圧力検出手段と、水処理部の制御を行う制御部と、を備え、制御部は、濾過水流量測定手段の測定結果に基づいて供給ポンプを制御し、更に圧力検出手段の検出結果に基づいて高圧ポンプの吸い込み圧力が正になるように高圧ポンプを制御すると好ましい。
【０００９】
更に、水処理部が搬送可能な枠体に収められている場合、騒音の外部への漏れを抑制することができると共に、紫外線による水処理部へのダメージを防止することができる。また、風雨対策や装置の美観性の向上を図ることができる。更に、水処理部は濾過膜モジュールと逆浸透膜モジュールとを有するので、例えば砂濾過等に比べて処理水の水質をアップさせることができ、安定した水質の維持を図り易くなる。しかも、逆浸透膜モジュールの目詰まりを濾過モジュールによって抑止できるので、安定した運転を図ることが可能となる。  【００１０】
本発明に係る水処理装置において、水処理部は、濾過膜モジュールを逆洗する逆洗手段を備えることが好適である。この場合にあっては、濾過膜モジュールを定期的に逆洗することにより濾過膜モジュールの寿命を向上させることができ、装置を長期安定に運転することが可能となる。【００１１】
本発明に係る水処理装置において、水処理部は、濾過膜モジュールにエアスクラビング用の圧縮空気を供給する高圧空気供給手段を備えることが好適である。この場合にあっては、濾過膜モジュールを定期的に空気洗浄することにより濾過膜モジュールの寿命を向上させることができ、装置を長期安定に運転することが可能となる。【００１２】
本発明に係る水処理装置において、搬送可能な枠体内には作業通路が設けられていることが好適である。この場合にあっては、装置運転中のメンテナンスが簡便になる。【００１３】
本発明に係る水処理装置において、搬送可能な枠体内に、濾過膜モジュールが、濾過膜モジュール全長／枠体内部高さ＝９０％以下で設置されることが好適である。この場合にあっては、ヘッダ配管を曲げることなく枠体内に濾過膜モジュールをコンパクトに設置可能であるため、水処理装置全体の大きさもコンパクトにできる。なお、濾過膜モジュールが、濾過膜モジュール全長／枠体内部高さ＝８５％以下で設置されることが好ましく、８０％以下で設置されることがより好ましい。【００１４】
本発明に係る水処理装置において、搬送可能な枠体内の濾過膜モジュールを枠体の高さ方向に平行に設置し、逆浸透膜モジュールを枠体の高さ方向と垂直に設置することが好適である。この場合にあっては、枠体の作業スペースを確保しながら密にモジュールを充填できる方法としてコンパクト化に最適である。【００１５】
本発明に係る水処理装置において、搬送可能な枠体内に濾過膜モジュールのバルブユニットと逆浸透膜モジュールのバルブユニットとを共に備えることが好適である。この場合にあっては、制限された範囲内において濾過膜モジュールと逆浸透膜モジュールとを高圧ポンプを介して直結することを実現できる。ここで、濾過膜モジュールのバルブユニットとは、例えば、原水、逆洗水、洗浄水、濾過水、原水戻り、エア、排水それぞれの流路切り替えバルブ及び／又は流量調節弁と、圧力、流量、温度を検出する計装品を備えたユニットを言う。逆浸透膜モジュールのバルブユニットとは、例えば、原水、透過水、濃縮水、洗浄水それぞれの流路切り替えバルブ及び／又は流量調節弁と、圧力、流量を検出する計装品を備えたユニットを言う。【００１６】
本発明に係る水処理装置において、搬送可能な枠体の内壁を利用して濾過膜モジュール及び／又は逆浸透膜モジュールを固定することが好適である。この場合にあっては、モジュール交換や糸切れ検査等の作業スペース確保が容易になる。ここで、前記「内壁」とは、搬送可能な枠体内部の壁、天井、床を含む。【００１７】
本発明に係る水処理装置は、被処理水を濾過して処理水を生成する水処理装置であって、濾過膜モジュールと逆浸透膜モジュールとを含む水処理部を備え、供給された被処理水のすべてを処理する濾過膜モジュールで処理された処理水のすべては、高圧ポンプを介して直接に逆浸透膜モジュールに供給される。従来は濾過膜モジュールで処理された処理水は中間タンクを介して逆浸透膜モジュールに供給されることで圧力制御を行っているので、装置全体が大型化してしまうが、濾過膜モジュールで処理された処理水が高圧ポンプを介して直接に逆浸透膜モジュールに供給される場合、濾過膜モジュールと逆浸透膜モジュールとの間に中間タンクなどは介在せず、省スペース化に有効であって、従来技術のイオン交換樹脂塔等と比較して装置全体のコンパクト化を図り易くなる。
【００１８】
本発明に係る水処理装置において、濾過膜モジュールに被処理水を供給する供給ポンプと、濾過膜モジュールと高圧ポンプとの間に設けられ、濾過膜モジュールの濾過水の流量を測定する濾過水流量測定手段と、高圧ポンプの吸い込み圧力を検出する圧力検出手段と、水処理部の制御を行う制御部と、を更に備え、制御部は、濾過水流量測定手段の測定結果に基づいて供給ポンプを制御し、圧力検出手段の検出結果に基づいて高圧ポンプを制御する。また、逆浸透膜モジュールの透過水の流量を測定する透過水流量測定手段と、逆浸透膜モジュールの濃縮水量を調整する濃縮水量調節手段と、を備え、制御部は、濾過水流量測定手段の測定結果に基づいて供給ポンプと、圧力検出手段の検出結果に基づいて高圧ポンプと、透過水流量測定手段の測定結果に基づいて濃縮水量調節手段とをそれぞれ制御することが好適である。この場合にあっては、装置の安定した運転を実現できる。
【００１９】
本発明に係る水処理装置において、濾過膜モジュールの濾過液が全て逆浸透膜モジュールに供給されることが好適である。この場合にあっては、処理水の処理能力を確保することができる。【００２０】
本発明に係る水処理装置の設置方法は、濾過膜モジュールと逆浸透膜モジュールとを含む水処理部を事前に組み立てた後、施工現場まで搬送し、施工現場に据え付けることを特徴とする。このようにすれば、水処理装置の設置時間を短縮し、且つ現場での作業を簡単化することが可能となり、現場での施工性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、施工現場での設置作業及び撤去作業を容易に行える水処理装置及びその設置方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る水処理装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】水処理装置を用いた水処理施設の処理フローを説明するための模式図である。
【図６】水処理部の制御を示す概略模式図である。
【図７】水処理装置を搬送する状態を示す斜視図である。
【図８】第２実施形態に係る水処理装置を示す分解斜視図である。
【図９】ドアを開いた状態を示す斜視図である。
【図１０】第３実施形態に係る水処理装置を示す斜視図である。
【図１１】水処理部の制御を示す概略模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照し本発明に係る水処理装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において同一の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係る水処理装置を示す斜視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図であり、図４は図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。本実施形態に係る水処理装置１は、被処理水（例えば工業用水、工場廃水、河川水など）を濾過して処理水を生成するものであって、コンテナ（枠体）２と、コンテナ２内に収容された水処理部３とを備えている。
【００２５】
コンテナ２は、通常貨物輸送に使われる箱状の海上コンテナであり、コンテナ２の底部に配置された平板状のベース４と、ベース４に取付けられた蓋部５とから構成されている。ベース４は、搬送可能とされている。蓋部５の長手方向の一端には、ドア６が設けられている。コンテナ２の全長は、約６ｍ（２０フィート）又は１２ｍ（４０フィート）の各態様を採用できる。
【００２６】
水処理部３は、ベース４上に搭載され、主として精密濾過膜（以下、ＭＦ膜という）ユニット７と逆浸透膜（以下、ＲＯ膜という）ユニット８とから構成されている。ＭＦ膜ユニット７は、２０本のＭＦ膜モジュール９をコンテナ２の長手方向に沿って１０列に整列することにより構成されている。これらのＭＦ膜モジュール９は、円柱状に形成され、上下のヘッダ管の間に立設されており、各ＭＦ膜モジュール９は、上流側及び下流側の各ヘッダ管に枝管を介して接続されている。
【００２７】
ＲＯ膜ユニット８は、１４本のＲＯ膜モジュール１０をコンテナ２の高さ方向に沿って７列に整列することにより構成されている。これらのＲＯ膜モジュール１０は、円柱状に形成され、ベース４と平行するように取付台１１に取付けられている（図３及び図４参照）。各ＲＯ膜モジュール１０は、上流側及び下流側の各ヘッダ管に接続されている。ＭＦ膜ユニット７の各ＭＦ膜モジュール９とＲＯ膜ユニット８の各ＲＯ膜モジュール１０とは、配管１４によって直接に連通されている。
【００２８】
コンテナ２の奥側には、ＲＯ膜ユニット８に処理水を供給するためのＲＯ送液ポンプ１２と、ＭＦ膜ユニット７に逆洗液を供給する逆洗チャンバー（逆洗手段）１３とが設けられている。ＲＯ送液ポンプ（高圧ポンプ）１２は、配管１４の途中に配置され、ＭＦ膜ユニット７で処理された第一次処理水を高圧で直接にＲＯ膜ユニット８に供給する。
【００２９】
逆洗チャンバー１３は、配管１４の上方に配置されると共に、配管１４と連通されている。従って、ＭＦ膜ユニット７で処理され配管１４を流れる第一次処理水の一部は、逆洗チャンバー１３に流れ込み貯留される。この逆洗チャンバー１３に貯留される第一次処理水は、ＭＦ膜ユニット７を逆洗する際に利用される。また、逆洗チャンバー１３とＭＦ膜ユニット７と間であって配管１４の下方には、水処理装置１を制御する操作盤１５が配置されている。
【００３０】
コンテナ２のドア６側には、ＮａＯＨ貯槽１６、スケール防止剤貯槽１７、ＳＢＳ貯槽１８、及びＮａＣｌＯ貯槽（逆洗手段）１９が整列されている。これらの貯槽には、それぞれ対応する送液ポンプ２０，２１，２２，２３が接続されている。ＮａＯＨ貯槽１６、スケール防止剤貯槽１７、ＳＢＳ貯槽１８及びＮａＣｌＯ貯槽１９は、支持台２４によって架設されている。支持台２４の内部には、ＭＦ膜ユニット７に被処理水を供給するためのＭＦ送液ポンプ２５が配置されている。
【００３１】
以下、図５を参照しつつ水処理装置１を用いた水処理施設の処理フローを説明する。図５は、水処理装置を用いた水処理施設の処理フローを説明するための模式図である。なお、図５において、二点鎖線で囲まれている領域は本実施形態に係る水処理装置１である。
【００３２】
図５に示すように、本実施形態に係る水処理装置１では、ＭＦ膜ユニット７とＲＯ膜ユニット８とは、中間タンクなどを介せずに配管１４によって直接に接続されている。そして、ＭＦ膜ユニット７で処理された第一次処理水は、ＲＯ送液ポンプ１２によって直接にＲＯ膜ユニット８に供給される。
【００３３】
ＮａＣｌＯ貯槽１９は、供給管（逆洗手段）２６を介して配管１４に連通されている。このＮａＣｌＯ貯槽１９に貯留されるＮａＣｌＯ溶液は、ＭＦ膜モジュール９を逆洗する際に使用されるものである。また、ＳＢＳ(sodium bisulfite）等の還元剤貯槽１８は供給管２７を介し配管１４に連通され、スケール防止剤貯槽１７は供給管２８を介して配管１４に連通されている。これらの貯槽に貯留されるＳＢＳ及びスケール防止剤は、ＲＯ膜モジュール１０を洗浄するときに使用される。ＲＯ膜モジュール１０の洗浄廃水は、ＭＦ膜モジュール９の逆洗廃水と共に外部に排出される。
【００３４】
ＭＦ膜ユニット７の底部には、高圧空気供給管（高圧空気供給手段）２９が連通されている。この高圧空気供給管２９は、ＭＦ膜モジュール９にエアスクラビング用の圧縮空気を供給する。逆洗チャンバー１３の頂部には、高圧空気供給管（逆洗手段）３０が連通されている。この高圧空気供給管３０は、ＭＦ膜モジュール９を逆洗する際に、逆洗チャンバー１３に高圧空気を供給し、逆洗チャンバー１３内に貯留される第一次処理水をＭＦ膜モジュール９側に押し出す機能を有する。
【００３５】
図５に示すように、水処理装置１の前処理に係る設備として、原水タンク３１、活性炭前処理塔３２、貯留タンク３３がある。原水タンク３１は、工業用水や工場廃水や河川水といった原水（被処理水）を一時的に貯留するためのタンクであり、この原水タンク３１では、原水中のゴミ等の沈殿分離を行う。沈殿分離後の原水は、更に活性炭前処理塔３２で不純物等を取り除き前処理水（被処理水）となり、貯留タンク３３に貯留される。そして、貯留タンク３３内の前処理水は、ＭＦ送液ポンプ２５によってＭＦ膜ユニット７に供給される。
【００３６】
一方、水処理装置１の後処理に係る設備として、貯留タンク３４、イオン交換樹脂塔３５、及び純水タンク３６がある。ＲＯ膜ユニット８により処理された第２処理水は、一時的に貯留タンク３４に貯留され、イオン交換樹脂塔３５でイオン交換を行った後に純水タンク３６に流れる。
【００３７】
図６は、水処理部の制御を示す概略模式図である。図６に示すように、ＭＦ膜ユニット７とＲＯ送液ポンプ１２との間には、配管１４内を流れる第一次処理水の流量を測定する流量計４８と、第一次処理水の圧力を検出する圧力センサ４９とが設けられている。流量計４８と圧力センサ４９とは、操作盤１５に設置された制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）５２に接続され、測定した各データを制御ＣＰＵ５２に送信する。
【００３８】
また、ＲＯ膜ユニット８と貯留タンク３４との間には、ＲＯ膜ユニット８から流れる第二次処理水の流量を測定する流量計５０と、その流量を調節する調節弁５１とが設けられている。流量計５０は、制御ＣＰＵ５２に接続され、測定したデータを制御ＣＰＵ５２に送信する。ＭＦ送液ポンプ２５、ＲＯ送液ポンプ１２及び調節弁５１は、それぞれ制御ＣＰＵ５２に接続され、制御ＣＰＵ５２の制御信号を受信して各動作を実行する。
【００３９】
制御ＣＰＵ５２は、流量計４８で測定したデータに基づいてＭＦ送液ポンプ２５を定流量制御し、圧力センサ４９で検出したデータに基づいて、ＲＯ送液ポンプ１２の吸い込み側が正（＋）になるようにＲＯ送液ポンプ１２を制御する。また、この制御ＣＰＵ５２は、流量計５０で測定したデータに基づいて、第二次処理水の流量が一定になるように調節弁５１を制御する。
【００４０】
このように構成された水処理装置１では、水処理部３により処理される前の被処理水（すなわち、ＭＦ送液ポンプ２５によってＭＦ膜ユニット７の各ＭＦ膜モジュール９に供給される前処理水）の電気伝導率が２５０μＳ／ｃｍで、濁度が３０ＮＴＵである場合に、水処理部３により処理された処理水（すなわち、ＲＯ膜ユニット８の各ＲＯ膜モジュール１０によって濾過された後の第二次処理水）の電気伝導率が１０μＳ／ｃｍ以下である。そして、水処理部３により処理された処理水の水量は、ベース４の面積１ｍ２当たり０．７ｍ３／ｈ以上であり、好ましくは１．４ｍ３／ｈ以上である。例えば搬送可能なベース４上での作業性及びメンテナンスの容易性から５．０ｍ３／ｈ以下が好ましく、４．０ｍ３／ｈ以下がより好ましい。
【００４１】
これによって、従来の単床式イオン交換樹脂塔と比べて単位面積当たりの処理水の処理能力を大幅にアップすることが可能となる。従って、処理水の水量が同じである場合、従来と比べて装置をコンパクトすることができる。しかも、従来の単床式イオン交換樹脂塔と比較して、ベース４上でＭＦ膜モジュール９及びＲＯ膜モジュール１０を密に搭載することが可能となるので、従来設置できなかった狭い敷地でも水処理装置１を設置することができる。
【００４２】
なお、本実施形態に係る水処理部３の処理能力等は上記の数値に限定されるものではない。例えば、被処理水の電気伝導率の変動によって、処理された処理水の電気伝導率が変わる。しかしながら、本実施形態に係る水処理部３によれば、被処理水の伝導率が変動しても安定した電気伝導率を有する処理水を得られ、例えば原水を１００〜１０００μＳ／ｃｍと変動させても安定して５０μＳ／ｃｍ以下、且つ０．５ｍ３／ｈ以上の低純水を製造することができる。
【００４３】
本実施形態に係る水処理装置１によれば、水処理部３が搬送可能なベース４に搭載されているので、図７に示すように水処理部３を工場で組み立てた後に、トラックＴ等の搬送手段で現場まで搬送し、施工現場に据え付けることが可能となる。このため、水処理装置１の設置時間を短縮し、且つ現場での作業を簡単化することが可能となり、現場での施工性を向上することができ、施工現場での設置作業を容易に行える。しかも、水処理装置１の撤去作業も容易に行える。このように設置作業及び撤去作業を容易に行う以上、不要となる水処理装置１を別の現場に容易に流用することができ、水処理装置１の応用性を高めることが可能となる。
また、従来から搬送可能なベースの上に水処理装置を設置することは知られている。しかし、その多くは小規模又は仮設等臨時で使用されるものであり、大規模・恒久的な使用の場合、通常建屋内に水処理装置の一部又は全部を設置するのが一般的であった。しかしながら、本実施形態に係る水処理装置１によれば、搬送可能でありながらベース４の面積あたりの水処理能力が高いため、搬送体の台数も少なく、かつ建屋を設置することなく大規模で恒久的な搬送可能なベースを備えた水処理装置を提供できる。
【００４４】
また、ベース４に搭載された水処理部３が蓋部５によって覆われているため、騒音の外部への漏れを抑制することができると共に、紫外線による水処理部３へのダメージを防止することができる。しかも、風雨対策や装置の美観性の向上を図ることができる。
【００４５】
また、水処理部３はＭＦ膜モジュール９とＲＯ膜モジュール１０とを有するので、例えば砂濾過等に比べて処理水の水質をアップさせることができ、安定した水質の維持を図り易くなる。しかも、ＲＯ膜モジュール１０の目詰まりをＭＦ膜モジュール９によって抑止できるので、安定した運転を図ることが可能となる。
【００４６】
更に、ＭＦ膜モジュール９により処理された処理水がＲＯ送液ポンプ１２を介して直接にＲＯ膜モジュール１０に供給されるので、従来のようにＭＦ膜モジュール９とＲＯ膜モジュール１０との間に中間タンクを設けるタイプと比べて、中間タンクをなくすことにより省スペース化に有効であって、装置全体のコンパクト化を図り易くなる。
【００４７】
更に、ＭＦ膜モジュール９を逆洗する逆洗チャンバー１３、高圧空気供給管３０、ＮａＣｌＯ貯槽１９等からなる逆洗手段と、ＭＦ膜モジュール９にエアスクラビング用の圧縮空気を供給する高圧空気供給管２９とを備えるので、ＭＦ膜モジュール９を定期的に逆洗又は空気洗浄することにより、ＭＦ膜モジュール９の寿命を向上させることができ、水処理装置１を長期安定に運転することが可能となる。
【００４８】
（第２実施形態）
以下、図８を参照して第２実施形態を説明する。本実施形態に係る水処理装置３７は、コンテナ（枠体）３８の蓋部４０がベース３９に着脱自在に設けられている点において第１実施形態と相違している。その他の構造等は第１実施形態と同様であるので、重複する説明を省略する。
【００４９】
具体的には、箱状のコンテナ３８は、通常貨物輸送に使われるコンテナ２と違って、搬送可能なベース３９と、ベース３９に対して着脱自在に取り付けられた蓋部４０とから構成されている。ベース３９は、矩形状に形成され、その四隅には、ベース３９の本体から外方に張り出す張出部４４がそれぞれ設けられている。これらの張出部４４の中央には、張出部４４の板厚方向に延びる貫通孔４６がそれぞれ形成されている。
【００５０】
蓋部４０は、水処理部３を囲むハウジング４１と、ハウジング４１の側壁に形成された開口を開閉可能なドア（可動壁部）４２とを有する。蓋部４０の四隅には、ハウジング４１から外方に張り出す張出部４３がそれぞれ設けられている。これらの張出部４３の位置は、それぞれベース３９の張出部４４と対応している。張出部４３の中央には、張出部４４の貫通孔４６と対応する貫通孔４７がそれぞれ形成されている。
【００５１】
水処理装置３７を製造する時に、まず、ベース３９上にＭＦ膜ユニット７やＲＯ膜ユニット８などの部品を設置して水処理部３を組み立てる。水処理部３を組み立てた後に、水処理部３に蓋部４０を被せて、張出部４３の貫通孔４７と張出部４４の貫通孔４６との位置合わせを行った後に、貫通孔４６，４７内にボルト４５を挿入しボルト４５でベース３９と蓋部４０とを固定させる。
【００５２】
本実施形態に係る水処理装置３７は、第１実施形態に係る水処理装置１と同様な作用効果が得られるほか、ベース３９上に水処理部３を組み立ててから水処理部３に蓋部４０を被せて蓋部４０をベース３９に取り付けることによって、水処理装置３７を容易に製造することができる。また、蓋部４０がベース３９に着脱自在に取り付けられているため、例えば水処理部３全体のメンテナンスを行う際又は部品交換の際に、蓋部４０を取り外すことによって、これらの作業を容易に行うことができる。更に、水処理装置３７が不要となる際に、ボルト４５を外すことで蓋部４０を容易にベース３９から取り外すことで、水処理部３の分解作業や撤去作業を容易に行える。
【００５３】
また、ハウジング４１の側壁にドア４２が形成されているので、例えばＭＦ膜ユニット７に組み込まれたＭＦ膜モジュール９を点検し又は交換するときに、図９に示すようにドア４２を開くことで、作業者等が容易にコンテナ３８の内部に入ることができるので、ＭＦ膜モジュール９の点検作業と交換作業を容易に行うことができる。その結果、水処理装置１のメンテナンス性を向上することが可能となる。
【００５４】
（第３実施形態）
以下、図１０を参照して第３実施形態を説明する。本実施形態に係る水処理装置５３は、コンテナ内部に収容されずに、移動可能なベース５４に搭載される点において第１実施形態と相違している。その他の構造等は第１実施形態と同様であるため、重複する説明を省略する。
【００５５】
すなわち、水処理装置５３は、水処理部３を備えており、平板状のベース５４に搭載されている。水処理部３は、主としてＭＦ膜ユニット７とＲＯ膜ユニット８とから構成されている。そして、ＭＦ膜ユニット７で処理された第一次処理水は、ＲＯ送液ポンプ１２によって直接にＲＯ膜ユニット８に供給されている。
【００５６】
従来では、濾過膜モジュールで処理された処理水が中間タンクを介して逆浸透膜モジュールに供給されることで圧力制御を行っているので、装置全体が大型化してしまうが、本実施形態に係る水処理装置５３では、ＭＦ膜ユニット７で処理された第一次処理水がＲＯ送液ポンプ１２を介して直接にＲＯ膜ユニット８に供給される場合、ＭＦ膜ユニット７とＲＯ膜ユニット８との間に中間タンクなどは介在せず、省スペース化に有効であって、従来技術のイオン交換樹脂塔等と比較して装置全体のコンパクト化を図り易くなる。
【００５７】
図１１は、水処理部の制御を示す概略模式図である。図１１に示すように、ＭＦ膜ユニット７とＲＯ送液ポンプ１２との間には、配管１４内を流れる第一次処理水の流量を測定する流量計（濾過水流量測定手段）４８と、ＲＯ送液ポンプ１２の吸い込み側の圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）４９とが設けられている。流量計４８と圧力センサ４９とは、操作盤１５に設置された制御ＣＰＵ５２に接続され、測定した各データを制御ＣＰＵ５２に送信する。
【００５８】
また、ＲＯ膜ユニット８の後方には、ＲＯ膜ユニット８から流れる透過水（第二次処理水）の流量を測定するＲＯ透過水流量計（透過水流量測定手段）５６が設置されている。更に、ＲＯ膜ユニット８にはＲＯ濃縮水量を調整するＲＯ濃縮水量調節弁（濃縮水量調節手段）５５が直接に連結されている。ＲＯ透過水流量計５６は、制御ＣＰＵ５２に接続され、測定したデータを制御ＣＰＵ５２に送信する。ＭＦ送液ポンプ２５、ＲＯ送液ポンプ１２及びＲＯ濃縮水量調節弁５５は、それぞれ制御ＣＰＵ５２に接続され、制御ＣＰＵ５２の制御信号を受信して各動作を実行する。
【００５９】
このように構成された水処理装置５３では、流量制御、圧力制御、流量制御といったＭＦ−ＲＯ直結制御が行われている。具体的には、まず、流量計４８はＭＦ濾過水（第一次処理水）の流量を測定し、その信号を制御ＣＰＵ５２に出力する。制御ＣＰＵ５２は、流量計４８で測定したデータに基づいてＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）演算を行い、その結果を出力する。なお、ＰＩＤ演算としては、例えば設定値との偏差により出力演算が挙げられる。続いて、制御ＣＰＵ５２は、ＰＩＤ演算の出力に基づいてＭＦ送液ポンプ２５用インバータ周波数制御を行う。これによって、ＭＦ送液ポンプ２５のモータ回転数制御が実行され、ＭＦ膜ユニット７への供給量が変動する。
【００６０】
圧力センサ４９は、ＲＯ送液ポンプ１２の吸い込み側の圧力を検出し、その圧力信号を制御ＣＰＵ５２に出力する。制御ＣＰＵ５２は、ＲＯ送液ポンプ１２の吸い込み側の圧力信号に基づいてＰＩＤ演算を行い、その結果を出力する。続いて、制御ＣＰＵ５２は、ＰＩＤ演算の出力に基づいてＲＯ送液ポンプ１２用インバータ周波数制御を行う。これによって、ＲＯ送液ポンプ１２のモータ回転数制御が実行され、ＲＯ送液ポンプ１２の吐出量が変動する。
【００６１】
ＲＯ透過水流量計５６は、ＲＯ透過水流量を測定し、その測定信号を制御ＣＰＵ５２に出力する。制御ＣＰＵ５２は、ＲＯ透過水流量信号に基づいてＰＩＤ演算を行い、その結果を出力する。続いて、制御ＣＰＵ５２は、ＰＩＤ演算の出力に基づいてＲＯ濃縮水量調節弁５５の制御を行う。従って、ＲＯ濃縮水量が変動する。これに伴い、ＲＯ透過水量が変動する。
【００６２】
例えば、ＭＦ濾過水量の設定値が２５ｍ３／ｈ、ＲＯ送液ポンプ１２の吸い込み圧力の設定値が水柱５ｍとされた場合、ＲＯ送液ポンプ１２の吐出量が２５ｍ３／ｈとなる。そして、ＲＯ透過水量設定値が２０ｍ３／ｈとされた場合、ＲＯ濃縮水量が５ｍ３／ｈでバランスしている。
【００６３】
ＲＯ送液ポンプ１２の吸い込み圧力設定値水柱５ｍで安定している場合、ＭＦ膜ユニット７からの押し込み流量とＲＯ送液ポンプ１２の引込み流量とがバランスしている。この場合、ＲＯ送液ポンプ１２の吐出量はＭＦ膜ユニット７への供給量と同じ２５ｍ３／ｈになっている。その後、ＲＯ濃縮水量調節弁５５が作動し、ＲＯ透過水量２０ｍ３／ｈとＲＯ濃縮水量５ｍ３／ｈに振り分ける。
【００６４】
そして、ＭＦ膜差圧が大きくなってきた場合は、ＭＦ送液ポンプ２５の回転数が上昇してＭＦ濾過水量設定値２５ｍ３／ｈを維持し、ＲＯ膜差圧が大きくなってきた場合は、ＲＯ送液ポンプ１２の回転数が上昇してＲＯ透過水量設定値２０ｍ３／ｈ（ＲＯ濃縮水量５ｍ３／ｈ）を維持する。従って、ＲＯ送液ポンプ１２の吸い込み圧力設定値水柱５ｍ（すなわち、押し込み流量とＲＯ送液ポンプ１２の引込み流量がバランスしている状態）は継続して安定する。これによって、水処理装置５３の安定した運転を実現することができる。
【００６５】
上述した実施形態は本発明に係る水処理装置の一例を説明したものであり、本発明に係る水処理装置は実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る水処理装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る水処理装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００６６】
例えば、上記の実施形態において、ＲＯ膜ユニット８を一段式としたが、必要に応じて前段の濃縮水又は前段の透過水を原水とする二段式、三段式としてもよい。また、ハウジング４１に形成された開口を開閉可能な可動壁部としてドア４２を設けたが、シャッターを設けてもよい。また、濾過膜は精密濾過膜のほか、限外濾過膜も適用される。
【００６７】
以下に実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６８】
（実施例１）
本実施例では、第１実施形態と同じ構造を有する水処理装置を用意し、面積１ｍ２当たりの水処理部により処理された水量を測定した。コンテナのサイズが２０フィート、コンテナの設置面積が１５ｍ２（６ｍ×２．５ｍ）、コンテナ能力が１０．５ｍ３／ｈであった。測定の結果、面積１ｍ２当たりの水処理部により処理された水量が０．７ｍ３／ｈ以上であった。
【００６９】
（実施例２）
本実施例では、第１実施形態と同じ構造を有する水処理装置を用意し、面積１ｍ２当たりの水処理部により処理された水量を測定した。コンテナのサイズが２０フィート、コンテナの設置面積が１５ｍ２（６ｍ×２．５ｍ）、コンテナ能力が２０ｍ３／ｈであった。測定の結果、面積１ｍ２当たりの水処理部により処理された水量が１．３ｍ３／ｈであった。
【００７０】
（実施例３）
本実施例では、第１実施形態と同じ構造を有する水処理装置を用意し、ベースの面積１ｍ２当たりの水処理部により処理された水量を測定した。この実施例に係る水処理装置は、実施例２と比較して薬液タンク、薬液ポンプが含まれなかった。そして、コンテナのサイズが２０フィート、コンテナ台数が３台、コンテナの設置面積が４５ｍ２（６ｍ×２．５ｍ×３台）、コンテナ能力（ＲＯ１出口）が７２ｍ３／ｈであった。測定の結果、面積１ｍ２当たりの水処理部により処理された水量が１．６ｍ３／ｈであった。
【００７１】
（比較例）
また、従来の建屋型の水処理装置を用意し、面積１ｍ２当たりの水処理部により処理された水量を測定し、本発明に係る水処理装置との比較を行った。建屋型の場合、ＲＯ１供給タンク（すなわち中間タンク）と逆洗ポンプがあるので設置面積が大きい。ＭＦ濾過水量が２８．６ｍ３／ｈ、ＲＯ１供給タンク容量が２８．６ｍ３、タンク内の滞留時間が６０分、ＲＯ１供給タンク径が３．５ｍ、ＲＯ１処理能力が２０ｍ３／ｈであった。また、ＲＯ１供給タンクの設置面積１６ｍ２（４ｍ×４ｍ）、逆洗ポンプの設置面積が０．６ｍ２（０．８ｍ×０．７ｍ）、水処理装置の設置面積が１５ｍ２（６ｍ×２．５ｍ）であった。測定の結果、面積１ｍ２当たりの水処理部により処理された水量が０．６ｍ３／ｈであった。
【００７２】
上述より、従来の建屋型における面積１ｍ２当たりの処理水量が０．６ｍ３／ｈであり、本発明に係る水処理装置における面積１ｍ２当たりの処理水量が０．７ｍ３／ｈ以上であることが確認された。
【符号の説明】
【００７３】
１，３７，５３  水処理装置
２，３８  コンテナ（枠体）
３  水処理部
４，３９  ベース
５，４０  蓋部
９  ＭＦ膜モジュール
１０  ＲＯ膜モジュール
１２  ＲＯ送液ポンプ（高圧ポンプ）
１３  逆洗チャンバー（逆洗手段）
１９  ＮａＣｌＯ貯槽（逆洗手段）
２５  ＭＦ送液ポンプ
２６  供給管（逆洗手段）
２９  高圧空気供給管（高圧空気供給手段）
３０  高圧空気供給管（逆洗手段）
４１  ハウジング
４２  ドア（可動壁部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005562871.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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