(57)【要約】  水処理装置（１）は、容器（９）の上部に被処理水導入部（９ａ）が設けられると共に、容器（９）内の導電性多孔質材（７）と被処理水導入部（９ａ）との間に、導電性多孔質材（７）が配置されていない空間（８）を有する。脱離工程において、容器（９）の下部から逆洗用流体を導入すると、逆洗用流体により導電性多孔質材（７）が流動し攪拌されるため、導電性多孔質材（７）に吸着されたイオンの脱離が促進される。さらに、攪拌された導電性多孔質材（７）の粒子が導電性多孔質材（７）の他の粒子、または電極（２）、またはセパレータ（５）に衝突することにより、それらの表面に発生したスケールやバイオフィルムを除去することができ、脱塩効率を維持することが可能である。
2017122520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して対向配置された少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極の間に設けられた電気絶縁性で透水性のセパレータと、
前記電極及び前記セパレータを収容する電気絶縁性の容器と、
前記セパレータによって区切られた前記容器内の複数の空間にそれぞれ配置された流動性を有する導電性多孔質材とを備え、
前記容器は、前記容器内に被処理水を導入する被処理水導入部と、被処理水とは異なる方向から前記容器内に逆洗用流体を導入する逆洗用流体導入部とを有すると共に、前記導電性多孔質材が配置された前記空間と同じ空間の一部に、前記導電性多孔質材が配置されていない空間を有することを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記容器は、前記導電性多孔質材が配置されていない前記空間を、前記導電性多孔質材と前記被処理水導入部との間に有することを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
【請求項３】
前記被処理水導入部に接続された被処理水導入配管と、
被処理水を処理した後の処理水を前記容器から排出する脱塩水排出配管と、
逆洗用流体導入部に接続された逆洗用流体導入配管と、
逆洗用流体を前記容器から排出する逆洗用流体排出配管と、
前記被処理水導入配管、前記脱塩水排出配管、前記逆洗用流体導入配管、及び前記逆洗用流体排出配管にそれぞれ設けられた弁と、
少なくとも被処理水、処理水、及び逆洗後の逆洗用流体のイオン濃度をそれぞれ検出する複数のセンサと、
前記センサにより検出されたイオン濃度を用いて前記導電性多孔質材による被処理水のイオン除去率と前記導電性多孔質材のイオン脱離率を算出し、算出されたイオン除去率及びイオン脱離率に基づいて前記弁の開閉及び前記電極間への電圧印加を制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記容器の内部に前記導電性多孔質材を保持する透水性の保持体が設けられ、前記保持体と前記容器の底部との間に、逆洗用流体を溜めるための空間を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記導電性多孔質材は、粒状活性炭であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記電極及び前記セパレータはいずれも鉛直方向に配設され、前記導電性多孔質材は、その最上部が前記電極よりも高く且つ前記セパレータよりも低くなるように配置されたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記一対の電極の各々は、半円状の断面形状を有し、互いの凹部が対向するように配置され、平板状の前記セパレータを介して一体に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記一対の電極として、円筒状電極と、前記円筒状電極の内側に設けられ前記円筒状電極と同軸の中心電極とを備え、前記円筒状電極と前記中心電極の間に、前記円筒状電極と同軸の円筒状の前記セパレータが設けられたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記容器は、前記円筒状電極と同軸の円筒状であり、前記容器と前記円筒状電極の間に導電性多孔質材が配置されたことを特徴とする請求項８記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記電極として二対の棒状電極を備え、前記容器は、直交する二つの前記セパレータによって四つの空間に区切られ、前記棒状電極は、前記四つの空間のそれぞれに互いに等間隔に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記電極として互いに平行且つ等間隔に配置された三つの平板状電極を備え、中央に配置された前記平板状電極は共通電極であり、両側の前記平板状電極と異なる極性であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記一対の電極の各々は、凹部を有する断面形状であり、一方の前記電極の凹部の中に他方の前記電極の一部が配置されたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
前記一対の電極、前記セパレータ、前記導電性多孔質材、及び前記容器を含む水処理ユニットを複数基備え、各々の前記水処理ユニットの前記電極が切替回路を介して互いに接続され、いずれか一基の前記水処理ユニットに充電された電荷は、前記切替回路を介して他の前記水処理ユニットに給電されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１４】
前記一対の電極、前記セパレータ、前記導電性多孔質材、及び前記容器を含む水処理ユニットが複数基直列に接続され、前段の前記水処理ユニットの正極側の前記導電性多孔質材で処理された処理水と負極側の前記導電性多孔質材で処理された処理水は分けて回収され、後段の前記水処理ユニットにおいては前段の前記水処理ユニットとは逆の極性の前記導電性多孔質材で処理されるように導入されることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１５】
電気絶縁性の容器に収納された少なくとも一対の電極の間に電気絶縁性で透水性のセパレータを設け、前記セパレータによって区切られた前記容器内の複数の空間に流動性を有する導電性多孔質材を配置すると共に、前記導電性多孔質材が配置された前記空間と同じ空間の一部に、前記導電性多孔質材が配置されていない空間を有するようにし、前記電極間に電圧を印加した状態で前記容器内に被処理水を導入し被処理水中に含まれるイオンを前記導電性多孔質材に吸着させる吸着工程と、前記電極間に溜まった電荷を放電させ前記導電性多孔質材に吸着されたイオンを脱離させる脱離工程とを交互に行う水処理方法であって、前記脱離工程において、被処理水とは異なる方向から逆洗用流体を前記容器内に導入し、前記導電性多孔質材を流動させることを特徴とする水処理方法。
【請求項１６】
前記吸着工程において、被処理水と、被処理水を処理した後の処理水のイオン濃度をそれぞれ検出し、これらのイオン濃度に基づいて前記導電性多孔質材による被処理水のイオン除去率を求め、イオン除去率が所定値以上の場合には前記吸着工程を継続し、イオン除去率が所定値よりも小さい場合には前記脱離工程に切り替えることを特徴とする請求項１５記載の水処理方法。
【請求項１７】
前記脱離工程において、逆洗後の逆洗用流体のイオン濃度を検出し、このイオン濃度に基づいて前記導電性多孔質材のイオン脱離率を求め、イオン脱離率が所定値より小さい場合には前記脱離工程を継続し、イオン脱離率が所定値以上の場合には前記吸着工程に切り替えることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水の脱塩処理を行う水処理装置及び水処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、海水や再生水等からイオンを除去する脱塩処理の方法として、通水型電気二重層を用いた電気式脱塩技術が知られている。例えば特許文献１には、一対の電極の間に液浸透性で電気絶縁性のセパレータを配置し、電極とセパレータの間にイオン捕捉材を設けた電解コンデンサ型脱塩装置が提示されている。【０００３】
この先行例のような水処理装置では、電極に電圧を印加した状態で被処理水を導入すると、イオン捕捉材に電気二重層が形成され、被処理水中の陰イオンは陽極側に集まり陰イオン交換材に吸着され、陽イオンは陰極側に集まり陽イオン交換材に吸着される。特許文献１では、イオン捕捉材として活性炭とイオン交換材との混合物を用い、電気的な引力と化学的な引力の組み合わせ効果によりイオン吸着力の向上を図っている。【０００４】
上記のような水処理装置においては、活性炭等のイオン捕捉材にイオンを吸着させ脱塩処理を行う吸着工程と、イオン捕捉材のイオン吸着能力を回復させる脱離工程とを交互に実施する必要がある。脱離工程では、電極間を短絡させて（あるいは逆電圧を印加して）電極間に充電された電荷を放電させることにより、イオン捕捉材に吸着されたイオンを脱離させ、イオン捕捉材のイオン吸着能力を回復させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８９３７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような従来の水処理装置では、脱塩処理に伴い、電極、セパレータ、及びイオン捕捉材等の表面に、主に被処理水の成分に起因するスケールまたはバイオフィルムが発生し、脱塩効率を低下させるという課題があった。スケール及びバイオフィルムは、上記部材の定期的な洗浄または交換により除去する必要があり、メンテナンスに時間を要していた。【０００７】
本発明は、上記のような課題を解消するためになされたものであり、脱塩効率低下の原因となるスケール及びバイオフィルムを効率的に除去することができ、脱塩効率を維持することが可能な水処理装置及び水処理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】
【０００８】
本発明に係る水処理装置は、互いに離間して対向配置された少なくとも一対の電極と、一対の電極の間に設けられた電気絶縁性で透水性のセパレータと、電極及びセパレータを収容する電気絶縁性の容器と、セパレータによって区切られた容器内の複数の空間にそれぞれ配置された流動性を有する導電性多孔質材とを備え、容器は、容器内に被処理水を導入する被処理水導入部と、被処理水とは異なる方向から容器内に逆洗用流体を導入する逆洗用流体導入部とを有すると共に、導電性多孔質材が配置された空間と同じ空間の一部に、導電性多孔質材が配置されていない空間を有するものである。【０００９】
本発明に係る水処理方法は、電気絶縁性の容器に収納された少なくとも一対の電極の間に電気絶縁性で透水性のセパレータを設け、セパレータによって区切られた容器内の複数の空間に流動性を有する導電性多孔質材を配置すると共に、導電性多孔質材が配置された空間と同じ空間の一部に、導電性多孔質材が配置されていない空間を有するようにし、電極間に電圧を印加した状態で容器内に被処理水を導入し被処理水中に含まれるイオンを導電性多孔質材に吸着させる吸着工程と、電極間に溜まった電荷を放電させ導電性多孔質材に吸着されたイオンを脱離させる脱離工程とを交互に行う水処理方法であって、脱離工程において、被処理水とは異なる方向から逆洗用流体を容器内に導入し、導電性多孔質材を流動させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る水処理装置によれば、容器内の導電性多孔質材が配置された空間と同じ空間の一部に導電性多孔質材が配置されていない空間を設け、被処理水とは異なる方向から逆洗用流体を導入し導電性多孔質材を流動させることにより、導電性多孔質材の粒子が攪拌され、導電性多孔質材の他の粒子または電極またはセパレータに衝突するので、それらの表面に発生したスケール及びバイオフィルムを容易に除去することができ、脱塩効率を維持することが可能である。
また、本発明に係る水処理方法によれば、容器内の導電性多孔質材が配置された空間と同じ空間の一部に導電性多孔質材が配置されていない空間を設け、脱離工程において、被処理水とは異なる方向から逆洗用流体を容器内に導入し導電性多孔質材を流動させることにより、導電性多孔質材の粒子が攪拌され、導電性多孔質材の他の粒子または電極またはセパレータに衝突するので、それらの表面に発生したスケール及びバイオフィルムを容易に除去することができ、脱塩効率を維持することが可能である。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る水処理装置の要部構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る水処理装置の水平断面における要部構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る水処理装置の全体構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る水処理装置を用いた水処理システムの例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る水処理装置の要部構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る水処理装置の変形例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る水処理装置の水平断面における要部構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る水処理装置の要部構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る水処理装置の要部構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る水処理装置における前段の水処理ユニットの構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る水処理装置における後段の水処理ユニットの構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態６に係る水処理装置の全体構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態６に係る水処理装置の要部構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態６に係る水処理装置の要部構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態６に係る水処理装置における処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係る水処理装置について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１に係る水処理装置の要部構成を概念的に示す図、図２は図１に示す水処理装置の水平断面における要部構成を概念的に示す斜視図、図３は図１に示す水処理装置の全体構成を示す概略図、及び図４は図１に示す水処理装置を用いた水処理システムの例を示す図である。なお、全ての図において、同一または相当する部分には同一符号を付している。
【００１３】
水処理装置１は、被処理水中のイオン濃度を低減する脱塩処理に用いられる。集電体である一対の電極２ａ、２ｂ（総称して電極２）は、互いに離間して対向配置され、電極端子３ａ、３ｂ（総称して電極端子３）を介して直流電源４にそれぞれ接続されている。一対の電極２の間には電気的絶縁性で透水性のセパレータ５が設けられ、電極２ａ、２ｂ相互は電気的に絶縁されている。
【００１４】
電極２は、例えば竹筒をその中心軸に沿って２分割したような構造であり、互いの凹部を対向させて突き合わせることにより、上下方向に開口部のある円筒状の空間部が形成される。すなわち、一対の電極２の各々は、半円状に湾曲された断面形状を有している。本実施の形態１では、一対の電極２は、平板状またはシート状のセパレータ５を介して一体に形成されている。
【００１５】
電極２及びセパレータ５は、電気絶縁性の容器９に収容され、セパレータ５によって区切られた容器９内の複数の空間には、流動性を有する導電性多孔質材７ａ、７ｂ（総称して導電性多孔質材７）が配置されている。一対の電極２で形成された円筒状の空間部の一方の開口部（図３では下端部）には、透水性を有する円板状の保持体６が配置されている。セパレータ５の下端部は保持体６に接合され、導電性多孔質材７は保持体６によって保持されている。
【００１６】
容器９は、容器９内に被処理水Ｗ１を導入する被処理水導入部９ａと、被処理水Ｗ１とは異なる方向から容器９内に逆洗用流体を導入する逆洗用流体導入部９ｂを有している。また、電極２とセパレータ５と保持体６とで構成された２つの空間部分には、所定量の導電性多孔質材７が充填されて導電性多孔質材７の層が形成され、その上部には所定容積の空間８が形成される。なお、以下の説明では、容器９内の電極２とセパレータ５と導電性多孔質材７の層とで構成される領域を「電極部」と称す。
【００１７】
すなわち、容器９は、導電性多孔質材７が配置された空間と同じ空間の一部に、導電性多孔質材７が配置されていない空間８を有している。この空間８は、導電性多孔質材７と被処理水導入部９ａとの間に設けられる。空間８の容積は、逆洗時に導電性多孔質材７が流動により膨張することができ、十分に攪拌されるために必要な容積であり、導電性多孔質材７の容積の１％〜５０％、さらに望ましくは５％〜３５％とする。
【００１８】
電極２には、例えばチタン、ステンレス、白金等の耐食性金属、あるいは炭素シート、炭素繊維シート等の化学的に安定な導電性材料が用いられる。セパレータ５には、ろ紙、不織布、発泡材料及び多孔性フィルム等、電気絶縁性及び透水性を有する多孔質材料が用いられる。セパレータ５の周囲には、絶縁性のシール材や枠材等を配置し、電極２及び保持体６と相互に結合された構造とすることが好ましい。セパレータ５の目開きは、絶縁性を維持するため、粒状活性炭の粒子径よりも小さいことが好ましい。また、セパレータ５の厚みは特に限定させるものではないが、例えば０．０５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で任意に選択される。
【００１９】
保持体６には、透水性の高い多孔質材料が用いられる。保持体６は、電極２との絶縁性を確保する必要があるため、絶縁性材料が選択される。あるいは、保持体６と電極２との間に絶縁性材料からなるシール材または枠材が配置される。さらに、電極２、セパレータ５、及び保持体６を一体的に結合した構造とし、電極２を容器９の一部として構成してもよい。また、容器９の下部に設置された保持体６と同様の保持体を空間８の上端部に設けてもよい。
【００２０】
導電性多孔質材７には、例えば粒状活性炭、繊維状活性炭、ペレット状活性炭、あるいは粉末活性炭等、多孔質でイオンの吸着能力が高い導電性材料が用いられる。導電性多孔質材７の粒径及び形状は、セパレータ５及び保持体６を通過せず、且つセパレータ５や保持体６に対して目詰まりを起こし難い球形に近い形状のものが選択される。特に、石炭系、ヤシ殻系、あるいは木材系等の粒状活性炭は、好適に用いられる。粒状活性炭の平均粒子径は、０．１ｍｍ〜５ｍｍとし、さらに望ましくは０．３ｍｍ〜２．５ｍｍとする。
【００２１】
以上のような構成とすることにより、導電性多孔質材７がセパレータ５及び保持体６を通過しないため、電極２ａ、２ｂ間の絶縁性が保持される。また、保持体６を電極部の上部にも設けることにより、逆洗時に導電性多孔質材７が逆洗用流体排出配管１９を介して容器９から流出することを防ぐことができる。
【００２２】
なお、本実施の形態１では、円筒状の電極２をセパレータ５により軸方向に２つに分割したが、さらに細かく分割することもできる。その場合、電極２を偶数個に分割することが好ましく、４個以上に分割した場合には正極と負極を交互に配置することが好ましい。また、電極２は、軸方向に垂直な方向に分割してもよく、その場合も正極と負極を交互に配置することが好ましい。これにより、被処理水Ｗ１が軸方向に沿って流れる際に正極側の導電性多孔質材７ａと負極側の導電性多孔質材７ｂで交互に処理されるため、被処理水Ｗ１からイオンが効率良く除去される。
【００２３】
本実施の形態１に係る水処理装置１の全体的な構成について、図３を用いて説明する。被処理水導入配管１２は、被処理水導入手段１３を介して、被処理水Ｗ１が貯留された被処理水タンク１１と、容器９上部の被処理水導入部９ａに接続されている。被処理水導入手段１３は、例えば送液用ポンプである。
【００２４】
容器９の下部は、脱塩水排出配管１４を介して脱塩水タンク１５に接続され、被処理水Ｗ１を処理した後の処理水Ｗ２は脱塩水タンク１５に貯留される。脱塩水排出配管１４は、開閉弁１４ａを備えている。また、逆洗用流体導入配管１６は、逆洗用流体導入手段１７及び開閉弁１４ａ上部の脱塩水排出配管１４を介して、脱塩水タンク１５と逆洗用流体導入部９ｂに接続されている。逆洗用流体導入手段１７は、例えば送液用ポンプである。
【００２５】
なお、逆洗用流体導入部９ｂは、容器９と脱塩水排出配管１４の接続箇所とは別の箇所に設けてもよい。また、開閉弁１４ａを流路切替え弁とし、脱塩水排出配管１４と逆洗用流体導入配管１６とを切り替えるようにしてもよい。
【００２６】
容器９の上部には、逆洗用流体である逆洗水Ｗ３を排出するための逆洗用流体排出配管１９が接続されている。なお、逆洗用流体排出配管１９の容器９との接続箇所は、被処理水導入部９ａと共通にしてもよい。被処理水導入配管１２、逆洗用流体導入配管１６、及び逆洗用流体排出配管１９にそれぞれ弁を配置し、弁の開閉により水流を制御するようにしてもよい。また、被処理水タンク１１及び脱塩水タンク１５は、それぞれ設置しない構成としてもよい。
【００２７】
また、図３に示す例では、逆洗用流体として処理水Ｗ２を用いているが、逆洗用流体はこれに限定されるものではなく、水、ガス、あるいはそれらの混合体等から選択される。逆洗用流体として水を用いる場合は、被処理水Ｗ１または処理水Ｗ２を用いることが望ましいが、水処理装置１の外部から水を別途導入してもよい。逆洗用流体として、空気、窒素ガス、あるいは酸素ガス等のガスを用いる場合、逆洗用流体導入手段１７には、ガスボンベまたはコンプレッサー等のガス供給設備が用いられる。逆洗用流体として水とガスの混合体を用いることにより、気泡が電極２、セパレータ５あるいは導電性多孔質材７に衝突し、スケールやバイオフィルムの剥離が促進される。
【００２８】
さらに、本実施の形態１に係る水処理装置１は、単体で脱塩処理の目的で用いられる他、例えば図４に示すような水処理システムとして構成することもできる。図４に示す水処理システムは、水処理装置１の他に、生物処理装置２０、オゾン処理装置２１、逆浸透膜処理装置２２、及び促進酸化処理装置２３を備えている。被処理水導入配管１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、生物処理装置２０及びオゾン処理装置２１を介して水処理装置１に接続され、脱塩水排出配管１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、逆浸透膜処理装置２２及び促進酸化処理装置２３を介して水処理装置１に接続される。
【００２９】
また、水処理システムは、水処理装置１に、生物処理装置２０、オゾン処理装置２１、逆浸透膜処理装置２２、及び促進酸化処理装置２３から選択された何れか一つ以上の装置を付加した構成であってもよい。水処理装置１と逆浸透膜処理装置２２は、配置する順番を入れ替えてもよい。生物処理装置２０には、標準活性汚泥法と砂ろ過を組み合わせた装置、あるいは膜分離バイオリアクタ等が用いられる。また、オゾン処理装置２１、逆浸透膜処理装置２２、及び促進酸化処理装置２３には、公知の技術を用いることができる。
【００３０】
次に、実施の形態１による水処理装置の動作について、被処理水Ｗ１中に含まれるイオンを導電性多孔質材７に吸着させる吸着工程と、電極２ａ、２ｂ間に溜まった電荷を放電させ導電性多孔質材７に吸着されたイオンを脱離させる脱離工程とに分けて説明する。吸着工程では、直流電源４から電極端子３を介して電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加し、開閉弁１４ａを開けた状態で、被処理水タンク１１に貯留された被処理水Ｗ１を、被処理水導入手段１３により被処理水導入部９ａから電極部に導入する。
【００３１】
例えばナトリウムイオン（Ｎａ＋）、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）、塩素イオン（Ｃｌ−）、または硝酸イオン（ＮＯ３−）等の各種イオンが含まれた被処理水Ｗ１は、電極部の導電性多孔質材７の層を通過する。この時、電極２ａ、２ｂ間に直流電源４から０．４Ｖ〜５Ｖ、望ましくは０．４Ｖ〜１．３Ｖの電圧を印加することにより、導電性多孔質材７にイオンが吸着される。なお、イオンの種類は被処理水Ｗ１の水質等によって異なるものであり、特に限定されるものではない。
【００３２】
ナトリウムイオン、カルシウムイオン等の陽イオンは、負極の電極２ｂ側の導電性多孔質材７ｂに吸着され、塩素イオン、硝酸イオン等の陰イオンは、正極の電極２ａ側の導電性多孔質材７ａに吸着される。これにより、被処理水Ｗ１は、導電性多孔質材７の層を流下するに伴い脱塩される。処理後の処理水Ｗ２は、保持体６を通過し、容器９の下部から脱塩水排出配管１４を経て脱塩水タンク１５に貯留される。
【００３３】
一方、脱離工程は、導電性多孔質材７のイオン吸着能力が低下した時に行われる。本実施の形態１では、脱離工程と同時に導電性多孔質材７の逆洗を行い、逆洗用流体として脱塩水タンク１５に貯留された処理水Ｗ２を用いる。脱離工程では、開閉弁１４ａを閉じ、電極２ａ、２ｂ間を短絡させた（あるいは電極２ａ、２ｂに逆電圧を印加した）状態で、脱塩水タンク１５に貯留された処理水Ｗ２を、逆洗用流体導入手段１７により容器９下部の逆洗用流体導入部９ｂから容器９内に導入する。
【００３４】
容器９下部から電極部に逆洗用流体である処理水Ｗ２を導入すると、導電性多孔質材７の上方には空間８が設けられているため、処理水Ｗ２により導電性多孔質材７が舞い上げられるように膨張して流動し、導電性多孔質材７に吸着されたイオンの脱離が促進される。さらに、攪拌された導電性多孔質材７の粒子が、導電性多孔質材７の他の粒子または電極２またはセパレータ５に衝突することにより、それらの表面に発生したスケールやバイオフィルムが機械的に剥離される。また、逆洗によって空間８に面する導電性多孔質材７の表面に溜まっていた夾雑物が逆洗用流体排出配管１９を介して容器９の外に排出され、導電性多孔質材７の目詰まりが解消される。
【００３５】
導電性多孔質材７を逆洗するための逆洗用流体の流速は、導電性多孔質材７の層が膨張して導電性多孔質材７が流動化するのに十分な速度とする。例えば導電性多孔質材７に粒状活性炭を用いる場合、逆洗用流体の線速度は０．００２ｍ３／（ｍｉｎ・ｍ２）〜０．８ｍ３／（ｍｉｎ・ｍ２）、さらに望ましくは０．０１ｍ３／（ｍｉｎ・ｍ２）〜０．２ｍ３／（ｍｉｎ・ｍ２）とすることにより、脱離工程を効率良く行うことができる。
【００３６】
なお、ここでは導電性多孔質材７の逆洗を脱離工程と同時に行う場合について説明したが、導電性多孔質材７の逆洗は脱離工程とは別に実施してもよい。ただし、電極部に被処理水Ｗ１とは異なる方向から逆洗用流体を導入することにより、電気二重層が解消され導電性多孔質材７からのイオンの脱離が促進されるため、脱離工程の時間が短縮される。
【００３７】
また、本実施の形態１では、容器９の上部に被処理水導入部９ａを設けた場合を例に挙げたが、被処理水導入部を容器９の下部に設け、吸着工程において被処理水Ｗ１を電極部の下方から導入するようにしてもよい。電極２ａ、２ｂ間では、電界が正極から負極に向かって緩やかに変化するため、電極２近傍の導電性多孔質材７はセパレータ５近傍の導電性多孔質材７よりもイオンを吸着し易く、導電性多孔質材７のイオン吸着量にばらつきが生じる。
【００３８】
このような課題に対し、吸着工程において被処理水Ｗ１を電極部の下方から導入することにより、導電性多孔質材７の流動により電極２近傍の導電性多孔質材７をセパレータ５近傍に、セパレータ５近傍の導電性多孔質材７を電極２近傍に、それぞれ移動させることができる。これにより、電極部における導電性多孔質材７のイオン吸着量のばらつきが解消され、全体としてイオン吸着量を増大させることができる。
【００３９】
本実施の形態１に係る水処理装置１は、一対の電極２、セパレータ５、導電性多孔質材７、及び容器９から構成される水処理ユニットを２基以上備えた構成とすることができる。その場合、各々の水処理ユニットの電極２を、切替回路（図示省略）を用いて接続し、脱離工程を行う水処理ユニットの電極２ａ、２ｂ間に充電された電荷を、吸着工程を行う水処理ユニットの電極２に給電するようにしてもよい。これにより、吸着工程を開始する水処理ユニットの電極２ａ、２ｂ間に電圧が印加され、脱塩処理に必要な電気エネルギーとして使用される。
【００４０】
以上のように、本実施の形態１に係る水処理装置及び水処理方法によれば、容器９内の導電性多孔質材７が配置された空間と同じ空間の一部に、導電性多孔質材７が配置されていない空間８を設け、被処理水Ｗ１とは異なる方向から容器９内の電極部に逆洗用流体を導入し、導電性多孔質材７を流動させることにより、導電性多孔質材７の粒子が攪拌され、導電性多孔質材７の他の粒子または電極２またはセパレータ５に衝突するので、それらの表面に発生したスケール及びバイオフィルムを容易に除去することができ、脱塩効率を維持することが可能である。
【００４１】
また、導電性多孔質材７を十分に攪拌することにより、導電性多孔質材７に吸着されたイオンの脱離が促進され、脱離工程に要する時間を従来に比べて短縮することができる。さらに、空間８の容積を適切な大きさとすることにより、逆洗時の導電性多孔質材７の流出を抑えることができると共に、逆洗により導電性多孔質材７の目詰まりが解消される。これらのことから、本実施の形態１によれば、メンテナンスが容易であり、イオン吸着能力すなわち脱塩効率を維持することが可能な水処理装置が得られる。
【００４２】
また、複数の水処理ユニットを備えた構成とし、脱離工程を行う水処理ユニットに充電された電荷を、吸着工程を行う水処理ユニットに供給することにより、電力を回収することができ、運転に必要な消費電力量を抑えることができる。
【００４３】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る水処理装置の要部構成を概念的に示す図であり、図６は、図５に示す水処理装置の変形例を示す図である。本実施の形態２に係る水処理装置は、一対の電極２及びセパレータ５を、同心円状に配置したものである。本実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様に、導電性多孔質材７の層の上方に被処理水導入部が設けられ、導電性多孔質材７と被処理水導入部との間に、逆洗時に導電性多孔質材７を流動させるための空間が設けられる。
【００４４】
本実施の形態２に係る水処理装置は、一対の電極２として、円筒状電極（電極２ｂ）と、円筒状電極の内側に設けられ円筒状電極と同軸の中心電極（電極２ａ）とを備えている。円筒状電極と中心電極の間には、円筒状電極と同軸の円筒状のセパレータ５が配置されている。中心電極と円筒状電極は、それぞれ電極端子３ａ、３ｂを介して絶縁電線で直流電源４に接続される。
【００４５】
また、図６に示す変形例では、図５に示す水処理装置の円筒状電極の外側に、さらに円筒状の容器９を同軸に配置し、円筒状電極と容器９の間隙部分にも導電性多孔質材７ｃを配置している。この変形例では、円筒状電極の外側に容器９を設けたことにより、装置外周部分の絶縁性が保持される。また、円筒状電極と容器９の間に導電性多孔質材７ｃを配置することにより、水処理装置１に保持される導電性多孔質材７の量が増大し、導電性多孔質材７を補充あるいは交換する頻度を低減することができる。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、中心電極、セパレータ５、及び円筒状電極を同心円状に配置したことにより、円筒状電極を容器９の一部として使用することができ、水処理装置の組み立てが容易となる。また、電極部を環状構造としたことにより、直方体の反応槽と比べて死水域ができ難く、脱塩処理を効率的に行うことができる。また、棒状の中心電極近傍の導電性多孔質材７ａは逆洗用流体により攪拌され易いため、導電性多孔質材７ａの混合性が向上し、電極部を効率的に逆洗することができる。
【００４７】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係る水処理装置の水平断面における要部構成を概念的に示す斜視図である。本実施の形態３に係る水処理装置は、二対の棒状の電極２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ（総称して電極２）を備えている。容器９は、直交する二つのセパレータ５ａ、５ｂによって四つの空間に区切られ、各電極２は、それら四つの空間のそれぞれに互いに等間隔に配置されている。本実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様に、導電性多孔質材７の層の上方に被処理水導入部が設けられ、導電性多孔質材７と被処理水導入部との間に、逆洗時に導電性多孔質材７を流動させるための空間が設けられる。
【００４８】
各電極２は、相互の間隔が均等となるように、円筒状の容器９の内部に周方向に等角度（９０°）で配置され、各電極２の間には相互を仕切るセパレータ５ａ、５ｂが中心部を通るように放射状に配置される。電極２ａ、２ｃは、電極端子３ａ、３ｃを介して直流電源４の正極に、電極２ｂ、２ｄは、電極端子３ｂ、３ｄを介して直流電源４の負極にそれぞれ接続されている。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００４９】
本実施の形態３において、容器９の形状は、円筒状に限定されるものではなく、例えば多角形の筒状、円弧等の曲線と直線とを組み合わせた筒状、あるいは直方体等、任意に構成することができる。また、電極２ａ、２ｂを対とし、電極２ｃ、２ｄを別の対として、互に独立した２基の水処理ユニットとして稼働させるようにしてもよい。
【００５０】
本実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、二対の棒状の電極２を円筒状の容器９に周方向に等間隔で配置することにより、被処理水が容器９内を流れ易くなる。また、電極２を均等に配置することにより、被処理水から効率的にイオンが除去される。
【００５１】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係る水処理装置の要部構成を概念的に示す断面図、図９は、図８中、Ａ−Ａで示す断面を上から見た図である。本実施の形態４に係る水処理装置１は、互いに平行且つ等間隔に配置された三つの平板状の電極２ａ、２ｂ、２ｃ（総称して電極２）と、電極２と平行に配置された二つのセパレータ５ａ、５ｂを備えている。
【００５２】
中央に配置された電極２ｂは共通電極であり、両側の電極２ａ、２ｃと異なる極性である。すなわち、中央部の電極２ｂを共通電極として２つの脱塩処理部を構成している。図９に示す例では、電極２ａ、２ｃは、電極端子３ａ、３ｃを介して直流電源４の正極に接続され、電極２ｂは、電極端子３ｂを介して直流電源４の負極に接続されている。各電極２と直流電源４は、空間８を通って接続されてもよいし、容器９の側面を通って接続されてもよい。
【００５３】
各電極２とセパレータ５ａ、５ｂの間隙には、所定量の導電性多孔質材７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ（総称して導電性多孔質材７）が充填され、導電性多孔質材７の層が形成される。また、上記実施の形態１と同様に、導電性多孔質材７の層の上方に被処理水導入部９ａが設けられ、導電性多孔質材７と被処理水導入部９ａとの間に、逆洗時に導電性多孔質材７を流動させるための空間８が設けられる。
【００５４】
本実施の形態４では、図８に示すように、逆洗用流体導入配管１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ（総称して逆洗用流体導入配管１６）を、容器９の側面の下部に接続している。また、導電性多孔質材７を保持している保持体６の下部には、下部空間１８が設けられている。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００５５】
本実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、三つの平板状の電極２と二つのセパレータ５ａ、５ｂを均等の間隔で配置し、中央部の電極２ｂを共通電極として２つの脱塩処理部を構成したので、電極部の小型化が図られ、設置場所の省スペース化が図られる。
【００５６】
また、逆洗用流体を導電性多孔質材７の層の側面より導入することにより、導電性多孔質材７の層が不均一に流動し、導電性多孔質材７の層に付着したスケール等が除去され易い。さらに、保持体６の下部に下部空間１８を設けたので、逆洗時に逆洗用流体が電極部に導入される際、逆洗用流体が下部空間１８に充満された状態で電極部を上昇するため、逆洗用流体が電極部を均等に流れ易い。
【００５７】
実施の形態５．
図１０は、本発明の実施の形態５に係る水処理装置の前段の水処理ユニットの構成を示す概念図、図１１は、図１０に示す水処理ユニットに接続される後段の水処理ユニットの構成を示す概念図である。本実施の形態５に係る水処理装置は、一対の電極２、セパレータ５、導電性多孔質材７、及び容器９を含む水処理ユニット１０ａ、１０ｂを複数基備え、直列に接続したものである。
【００５８】
各水処理ユニット１０ａ、１０ｂは、導電性多孔質材７の層の上方に被処理水導入部９ａが設けられ、導電性多孔質材７と被処理水導入部９ａとの間に、逆洗時に導電性多孔質材７を流動させるための空間８が設けられる。
【００５９】
前段の水処理ユニット１０ａにおいて、被処理水Ｗ１は、被処理水導入配管１２ａ、１２ｂを介して導電性多孔質材７ａ、７ｂにそれぞれ導入される。この時、開閉弁２７ａ、２７ｂ、２７ｃは開けておく。正極側の導電性多孔質材７ａで処理された処理水と負極側の導電性多孔質材７ｂで処理された処理水は分けて回収され、後段の水処理ユニット１０ｂにおいては前段の水処理ユニット１０ａとは逆の極性の導電性多孔質材７ｂ、７ａで処理されるように導入される。
【００６０】
すなわち、前段の水処理ユニット１０ａの正極側の導電性多孔質材７ａで処理された処理水は、脱塩水排出配管２６ａを介して後段の水処理ユニット１０ｂの負極側の導電性多孔質材７ｂに導入される。また、前段の水処理ユニット１０ａの負極側の導電性多孔質材７ｂで処理された処理水は、脱塩水排出配管２６ｂを介して後段の水処理ユニット１０ｂの正極側の導電性多孔質材７ａに導入される。
【００６１】
また、水処理ユニット１０ａ、１０ｂのセパレータ５の上方には、水を通過させない仕切り板５０がそれぞれ配置される。これにより、水処理ユニット１０ａ、１０ｂの正極側と負極側の処理水が混合されないようにすることができる。なお、被処理水導入配管１２ａ、１２ｂは、分岐しない構成であってもよく、あるいは２本以上に分岐する構成としても良い。
【００６２】
逆洗用流体導入配管１６ａ、１６ｂは、前段の水処理ユニット１０ａの脱塩水排出配管２６ａ、２６ｂの開閉弁２７ａ、２７ｂよりも水処理ユニット１０ａ側に接続される。また、逆洗用流体導入配管１６ｃは、後段の水処理ユニット１０ｂの脱塩水排出配管２６ｃ、２６ｄが合流した配管の開閉弁２７ｃよりも水処理ユニット１０ｂ側に接続される。逆洗用流体排出配管１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、前段の水処理ユニット１０ａでは被処理水導入配管１２に、後段の水処理ユニット１０ｂでは脱塩水排出配管２６ａ、２６ｂにそれぞれ接続される。
【００６３】
また、水処理ユニット１０ｂの逆洗用流体排出配管１９ｂ、１９ｃは、脱塩水排出配管２６ａ、２６ｂの開閉弁２７ａ、２７ｂよりも水処理ユニット１０ｂ側にそれぞれ接続される。なお、逆洗用流体排出配管１９は、前段の水処理ユニット１０ａ及び後段の水処理ユニット１０ｂにおける空間８の上方の容器９にそれぞれ直接接続する構成としても良い。
【００６４】
本実施の形態５に係る水処理装置における脱離工程の水の流れについて説明する。前段の水処理ユニット１０ａにおける脱離工程では、開閉弁２７ａ、２７ｂを閉めた状態で、逆洗用流体導入手段（図示省略）により、逆洗用流体である逆洗水Ｗ３が逆洗用流体導入配管１６ａ、１６ｂ及び脱塩水排出配管２６ａ、２６ｂを介して電極部に導入される。逆洗水Ｗ３は、電極部の導電性多孔質材７を流動させた後、被処理水導入配管１２ａ、１２ｂを介して逆洗用流体排出配管１９ａから排出される。
【００６５】
また、後段の水処理ユニット１０ｂにおける脱離工程では、開閉弁２７ｃを閉めた状態で、逆洗用流体導入手段（図示省略）により、逆洗用流体である逆洗水Ｗ３が逆洗用流体導入配管１６ｃ及び脱塩水排出配管２６ｃ、２６ｄを介して電極部に導入される。逆洗水Ｗ３は、電極部の導電性多孔質材７を流動させた後、脱塩水排出配管２６ａ、２６ｂを介して逆洗用流体排出配管１９ｂ、１９ｃから排出される。
【００６６】
なお、前段の水処理ユニット１０ａと後段の水処理ユニット１０ｂの間に配置される脱塩水排出配管２６ａ、２６ｂに、開閉弁２７ａ、２７ｂ、逆洗用流体導入配管１６ａ、１６ｂ、及び逆洗用流体排出配管１９ｂ、１９ｃを配置しない構成としてもよい。この場合、後段の水処理ユニット１０ｂに導入された逆洗用流体は、脱塩水排出配管２６ａ、２６ｂを介して前段の水処理ユニット１０ａに導入され、被処理水導入配管１２ａ、１２ｂを介して逆洗用流体排出配管１９ａから排出される。このような構成とすることにより、装置の配管の簡略化が図られると共に逆洗用流体の量を低減することができる。
【００６７】
なお、図１０及び図１１に示す例では、前段の水処理ユニット１０ａに接続された脱塩水排出配管２６ａ、２６ｂを交差させることにより、後段の水処理ユニット１０ｂに対して前段とは逆の極性の導電性多孔質材７に被処理水を導入するようにしたが、脱塩水排出配管２６ａ、２６ｂを交差させず、後段の水処理ユニット１０ｂの電極２の極性が、前段の水処理ユニット１０ａの電極２と左右逆になるように配置してもよい。
【００６８】
ここでは、２基の水処理ユニット１０ａ、１０ｂを直列に配置した場合について説明したが、３基以上の水処理ユニットを直列に配置する構成としても良い。その場合、最後段に接続される水処理ユニットは、図１１に示す構成とし、それ以外の水処理ユニットは、図１０に示す構成とし、２基目から最後段の１つ前段の水処理ユニットでは、被処理水導入配管１２ａ、１２ｂの代わりに脱塩水排出配管２６ａ、２６ｂが接続される。
【００６９】
本実施の形態５によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、複数の水処理ユニットを直列に接続し、前段の水処理ユニットの正極側の導電性多孔質材７ａで処理された処理水と、負極側の導電性多孔質材７ｂで処理された処理水とを分けて回収し、後段の水処理ユニット１０ｂに対して前段とは逆の極性の導電性多孔質材７に供給するようにしたので、イオンを効率よく除去することができる。
【００７０】
実施の形態６．
図１２は、本発明の実施の形態６に係る水処理装置の全体構成を概略的に示す図、図１３及び図１４は、本実施の形態６に係る水処理装置の要部構成を概念的に示す斜視図及び水平断面図である。本実施の形態６に係る水処理装置は、被処理水Ｗ１、処理水Ｗ２、及び逆洗後の逆洗水Ｗ３のイオン濃度をそれぞれ検出する第１のセンサ５１ａ、第２のセンサ５１ｂ、及び第３のセンサ５１ｃ（総称してセンサ５１）と、これらのセンサ５１による検出結果を取得し、第１の弁５２ａ、第２の弁５２ｂ、及び第３の弁５２ｃ（総称して弁５２）の開閉及び電極２ａ、２ｂ間への電圧印加を制御する制御部５３を備えている。
【００７１】
被処理水導入配管１２には、第１のセンサ５１ａ及び第１の弁５２ａが設けられる。第１の弁５２ａは、被処理水導入配管１２を介して被処理水Ｗ１を容器９に導入する流路と、逆洗用流体排出配管１９を介して逆洗後の逆洗水Ｗ３を容器９から排出する流路のいずれかを選択する切替弁である。
【００７２】
また、脱塩水排出配管１４には、第２の弁５２ｂ及び第２のセンサ５１ｂが設けられ、逆洗用流体導入配管１６には第３の弁５２ｃが設けられる。なお、図１２に示す例では、逆洗用流体導入配管１６は脱塩水タンク１５に接続されているが、脱塩水排出配管１４の第２の弁５２ｂよりも容器９側に接続しても良い。また、第２の弁５２ｂとして流路切替弁を用い、逆洗用流体導入配管１６を第２の弁５２ｂに直接接続して第３の弁５２ｃを省略してもよい。また、逆洗用流体排出配管１９の接続箇所を被処理水導入部９ａとは別の箇所とし、それぞれに開閉弁を設置してもよい。
【００７３】
制御部５３は、制御ケーブル５４を介して被処理水導入手段１３、センサ５１、弁５２、逆洗用流体導入手段１７、及び直流電源４と接続されている。制御部５３は、吸着工程においては、第１のセンサ５１ａ及び第２のセンサ５１ｂによりそれぞれ検出された被処理水Ｗ１及び処理水Ｗ２のイオン濃度から、導電性多孔質材７によるイオン除去率を求める。また、制御部５３は、脱離工程においては、第３のセンサ５１ｃにより検出された逆洗水Ｗ３のイオン濃度から、導電性多孔質材７のイオン脱離率を求める。
【００７４】
なお、センサ５１は、例えばイオン電極を用いたイオン濃度測定装置であり、目的に応じて特定の金属イオンの濃度を検出するようにしてもよい。さらに、センサ５１は、残留塩素、残留農薬、及び有機物の濃度等の水質を検出するセンサや流量を検出するセンサ等、複数のセンサを含んでいてもよい。
【００７５】
また、電極２及びセパレータ５はいずれも鉛直方向に配設されており、導電性多孔質材７は、その最上部が電極２よりも高く且つセパレータ５よりも低くなるように配置されている。このため、図１３に示すように、一つの水処理装置において、電極２が配置された領域の導電性多孔質材７Ａと、電極２が配置されていない領域の導電性多孔質材７Ｂが存在しており、下層の導電性多孔質材７Ａではイオンが除去され、上層の導電性多孔質材７Ｂでは有機物が除去される。
【００７６】
また、図１４に示すように、一対の電極２の各々は、Ｕ字型に湾曲された凹部を有する断面形状であり、一方の電極２ａの凹部の内部に他方の電極２ｂの一部が配置されている。セパレータ５は、電極２の周囲に袋状に配置されており、正極側と負極側に配置された導電性多孔質材７が接触して短絡することを防止している。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００７７】
本実施の形態６に係る水処理装置において、脱塩処理を行う吸着工程と、導電性多孔質材７のイオン吸着能力を回復させる脱離工程とを交互に実施する際の処理の流れについて、図１２及び図１５を用いて説明する。なお、図１５のフローチャートに示される処理は、制御部５３によって制御される。全ての弁５２が閉じられ、センサ５１等の機器がオフの状態で吸着工程をスタートする。
【００７８】
ステップＳ１において、直流電源４により電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。続いてステップＳ２において、第１の弁５２ａを被処理水導入配管１２の方向に開き、被処理水導入配管１２を開通させると共に、第２の弁５２ｂを開き、脱塩水排出配管１４を開通させる。続いて、ステップＳ３において、第１のセンサ５１ａ及び第２のセンサ５１ｂをオンにする。
【００７９】
続いてステップＳ４において、被処理水導入手段１３をオンにし、被処理水タンク１１に貯留された被処理水Ｗ１を、被処理水導入配管１２を介して被処理水導入部９ａから電極部に導入し、脱塩処理を行う。脱塩処理では、電極部に電気二重層が形成され、被処理水Ｗ１中のイオンが導電性多孔質材７に吸着される。脱塩された処理水Ｗ２は、容器９の下部から脱塩水排出配管１４を介して排出され、脱塩水タンク１５に貯留される。
【００８０】
続いてステップＳ５において、第１のセンサ５１ａ及び第２のセンサ５１ｂにより被処理水Ｗ１と処理水Ｗ２のイオン濃度をそれぞれ検出し、これらのイオン濃度に基づいて導電性多孔質材７による被処理水Ｗ１のイオン除去率を算出する。ステップＳ６において、イオン除去率が所定値以上の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ５の吸着工程を継続する。また、ステップＳ６において、イオン除去率が所定値よりも小さい場合（ＮＯ）、導電性多孔質材７のイオン吸着能力が低下していると判断し、ステップＳ７に進む。
【００８１】
ステップＳ７において、被処理水導入手段１３をオフにして電極部への被処理水Ｗ１の導入を停止し、ステップＳ８において、第１の弁５２ａ、第２の弁５２ｂを閉じる。続いてステップＳ９において電極２への電圧印加を停止し、ステップＳ１０で電極２ａ、２ｂ間に充電された電荷、すなわち導電性多孔質材７に溜まった電荷を放電する。
【００８２】
その後、ステップＳ１１において、第１の弁５２ａを逆洗用流体排出配管１９の方向に開き、逆洗用流体排出配管１９を開通させると共に、第３の弁５２ｃを開き、逆洗用流体導入配管１６を開通させる。続いて、ステップＳ１２において、第３のセンサ５１ｃをオンにし、ステップＳ１３において、逆洗用流体導入手段１７をオンにし、逆洗用流体を逆洗用流体導入部９ｂから電極部に導入し、脱離工程と共に逆洗を行う。
【００８３】
続いてステップＳ１４において、第３のセンサ５１ｃにより逆洗後の逆洗水Ｗ３のイオン濃度を検出し、このイオン濃度に基づいて導電性多孔質材７のイオン脱離率を算出する。ステップＳ１５において、イオン脱離率が所定値より小さい場合（ＮＯ）、脱離工程を継続する。また、ステップＳ１５において、イオン脱離率が所定値以上の場合（ＹＥＳ）、導電性多孔質材７のイオン吸着能力が回復していると判断し、ステップＳ１６に進む。
【００８４】
ステップＳ１６では、逆洗用流体導入手段１７をオフにして、電極部への逆洗用流体の導入を停止し、続いてステップＳ１７において第３のセンサ５１ｃをオフにする。さらに、ステップＳ１８において、第１の弁５２ａ及び第３の弁５２ｃを閉じる。その後、ステップＳ１９において、脱塩処理を継続するか否かを判定し、継続すると判断した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１に戻る。ステップＳ１９において、脱塩処理を継続しないと判断した場合（ＮＯ）、処理を終了する。
【００８５】
なお、ステップＳ１９において、脱塩処理継続の要否は、被処理水タンク１１の被処理水Ｗ１の量から判断するようにしてもよい。その場合、被処理水タンク１１に所定量以上の被処理水Ｗ１が貯留されている場合には、脱塩工程を継続する。あるいは、センサ５１によるイオン濃度の検出結果によらず、所定時間で吸着工程と脱離工程を切り替えるようにしてもよい。
【００８６】
本実施の形態６によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、導電性多孔質材７の最上部が電極２よりも高くなるように配置することにより、電極２が配置された領域の導電性多孔質材７Ａではイオンを除去し、電極２が配置されていない領域の導電性多孔質材７Ｂでは有機物を除去することができ、イオンと有機物を同時に除去することが可能となる。
【００８７】
また、被処理水Ｗ１、処理水Ｗ２、及び逆洗後の逆洗水Ｗ３のイオン濃度をセンサ５１により検出し、導電性多孔質材７のイオン除去率とイオン脱離率を求めるようにしたので、吸着工程では、導電性多孔質材７のイオン吸着能力が低下した時に脱離工程に切り替えることができ、脱離工程では、導電性多孔質材７のイオン吸着能力が十分に回復した時に吸着工程に切り替えることができる。なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１  水処理装置、２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  電極、３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  電極端子、４  直流電源、５、５ａ、５ｂ  セパレータ、６  保持体、７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７Ａ、７Ｂ  導電性多孔質材、８  空間、９  容器、９ａ  被処理水導入部、９ｂ  逆洗用流体導入部、１０ａ、１０ｂ  水処理ユニット、１１  被処理水タンク、１２、１２ａ、１２ｂ  被処理水導入配管、１３  被処理水導入手段、１４、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ  脱塩水排出配管、１４ａ  開閉弁、１５  脱塩水タンク、１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ  逆洗用流体導入配管、１７  逆洗用流体導入手段、１８  下部空間、１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ  逆洗用流体排出配管、２０  生物処理装置、２１  オゾン処理装置、２２  逆浸透膜処理装置、２３  促進酸化処理装置、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ  開閉弁、５０  仕切り板、５１ａ  第１のセンサ、５１ｂ  第２のセンサ、５１ｃ  第３のセンサ、５２ａ  第１の弁、５２ｂ  第２の弁、５２ｃ  第３の弁、５３  制御部、５４  制御ケーブル
【図１】
2017122520.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2017122520.tif 000006
【図５】
2017122520.tif 000007
【図６】
2017122520.tif 000008
【図７】
2017122520.tif 000009
【図８】
2017122520.tif 000010
【図９】
2017122520.tif 000011
【図１０】
2017122520.tif 000012
【図１１】
2017122520.tif 000013
【図１２】
2017122520.tif 000014
【図１３】
2017122520.tif 000015
【図１４】
2017122520.tif 000016
【図１５】
2017122520.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月11日(2017.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して対向配置された少なくとも一対の第１電極及び第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた電気絶縁性で透水性のセパレータと、
前記第１電極、前記第２電極、及び前記セパレータを収容する電気絶縁性の容器と、
前記セパレータによって区切られた前記容器内の複数の空間のうちの前記第１電極が配置された第１空間及び前記第２電極が配置された第２空間にそれぞれ配置された流動性を有する導電性多孔質材とを備え、
前記容器は、鉛直上方に配置され前記容器内に被処理水を導入する被処理水導入部と、被処理水とは異なる方向から前記容器内に逆洗用流体を導入する逆洗用流体導入部とを有すると共に、前記第１空間及び前記第２空間と前記被処理水導入部との間に、前記導電性多孔質材が配置されていない第３空間を有することを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記被処理水導入部に接続された被処理水導入配管と、
被処理水を処理した後の処理水を前記容器から排出する脱塩水排出配管と、
逆洗用流体導入部に接続された逆洗用流体導入配管と、
逆洗用流体を前記容器から排出する逆洗用流体排出配管と、
前記被処理水導入配管、前記脱塩水排出配管、前記逆洗用流体導入配管、及び前記逆洗用流体排出配管にそれぞれ設けられた弁と、
少なくとも被処理水、処理水、及び逆洗後の逆洗用流体のイオン濃度をそれぞれ検出する複数のセンサと、
前記センサにより検出されたイオン濃度を用いて前記導電性多孔質材による被処理水のイオン除去率と前記導電性多孔質材のイオン脱離率を算出し、算出されたイオン除去率及びイオン脱離率に基づいて前記弁の開閉及び前記第１電極と前記第２電極の電極間への電圧印加を制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
【請求項３】
前記容器の内部に前記導電性多孔質材を保持する透水性の保持体が設けられ、前記保持体と前記容器の底部との間に、逆洗用流体を溜めるための空間を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記導電性多孔質材は、粒状活性炭であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記第１電極、前記第２電極、及び前記セパレータはいずれも鉛直方向に配設され、前記導電性多孔質材は、その最上部が前記第１電極及び前記第２電極よりも高く且つ前記セパレータよりも低くなるように配置されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記第１電極及び前記第２電極の各々は、半円状の断面形状を有し、互いの凹部が対向するように配置され、平板状の前記セパレータを介して一体に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記第１電極及び前記第２電極として、円筒状電極と、前記円筒状電極の内側に設けられ前記円筒状電極と同軸の中心電極とを備え、前記円筒状電極と前記中心電極の間に、前記円筒状電極と同軸の円筒状の前記セパレータが設けられたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記容器は、前記円筒状電極と同軸の円筒状であり、前記容器と前記円筒状電極の間に導電性多孔質材が配置されたことを特徴とする請求項７記載の水処理装置。
【請求項９】
二対の前記第１電極及び前記第２電極として、四本の棒状電極を備え、前記容器は、直交する二つの前記セパレータによって四つの空間に区切られ、前記棒状電極は、前記四つの空間のそれぞれに互いに等間隔に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記第１電極、前記第２電極、及び第３電極として、互いに平行且つ等間隔に配置された三つの平板状電極を備え、中央に配置された前記平板状電極は共通電極であり、両側の前記平板状電極と異なる極性であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記第１電極及び前記第２電極の各々は、凹部を有する断面形状であり、前記第１電極の凹部の中に前記第２電極の一部が配置されたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記第１電極及び前記第２電極、前記セパレータ、前記導電性多孔質材、及び前記容器を含む水処理ユニットを複数基備え、各々の前記水処理ユニットの前記第１電極及び前記第２電極が切替回路を介して互いに接続され、いずれか一基の前記水処理ユニットに充電された電荷は、前記切替回路を介して他の前記水処理ユニットに給電されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
前記第１電極及び前記第２電極、前記セパレータ、前記導電性多孔質材、及び前記容器を含む水処理ユニットが複数基直列に接続され、前段の前記水処理ユニットの正極側の前記導電性多孔質材で処理された処理水と負極側の前記導電性多孔質材で処理された処理水は分けて回収され、後段の前記水処理ユニットにおいては前段の前記水処理ユニットとは逆の極性の前記導電性多孔質材で処理されるように導入されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１４】
被処理水導入部が鉛直上方に配置された電気絶縁性の容器に収納された少なくとも一対の第１電極及び第２電極の間に電気絶縁性で透水性のセパレータを設け、前記セパレータによって区切られた前記容器内の複数の空間のうちの前記第１電極が配置された第１空間及び前記第２電極が配置された第２空間に流動性を有する導電性多孔質材を配置すると共に、前記第１空間及び前記第２空間と前記被処理水導入部との間に、前記導電性多孔質材が配置されていない第３空間を有するようにし、前記第１電極と前記第２電極の間に電圧を印加した状態で前記容器内に被処理水を導入し被処理水中に含まれるイオンを前記導電性多孔質材に吸着させる吸着工程と、前記第１電極と前記第２電極の間に溜まった電荷を放電させ前記導電性多孔質材に吸着されたイオンを脱離させる脱離工程とを交互に行う水処理方法であって、前記脱離工程において、被処理水とは異なる方向から逆洗用流体を前記容器内に導入し、前記導電性多孔質材を流動させることを特徴とする水処理方法。
【請求項１５】
前記吸着工程において、被処理水と、被処理水を処理した後の処理水のイオン濃度をそれぞれ検出し、これらのイオン濃度に基づいて前記導電性多孔質材による被処理水のイオン除去率を求め、イオン除去率が所定値以上の場合には前記吸着工程を継続し、イオン除去率が所定値よりも小さい場合には前記脱離工程に切り替えることを特徴とする請求項１４記載の水処理方法。
【請求項１６】
前記脱離工程において、逆洗後の逆洗用流体のイオン濃度を検出し、このイオン濃度に基づいて前記導電性多孔質材のイオン脱離率を求め、イオン脱離率が所定値より小さい場合には前記脱離工程を継続し、イオン脱離率が所定値以上の場合には前記吸着工程に切り替えることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の水処理方法。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る水処理装置は、互いに離間して対向配置された少なくとも一対の第１電極及び第２電極と、第１電極と第２電極の間に設けられた電気絶縁性で透水性のセパレータと、第１電極、第２電極、及びセパレータを収容する電気絶縁性の容器と、セパレータによって区切られた容器内の複数の空間のうちの第１電極が配置された第１空間及び第２電極が配置された第２空間にそれぞれ配置された流動性を有する導電性多孔質材とを備え、容器は、鉛直上方に配置され容器内に被処理水を導入する被処理水導入部と、被処理水とは異なる方向から容器内に逆洗用流体を導入する逆洗用流体導入部とを有すると共に、第１空間及び第２空間と被処理水導入部との間に、導電性多孔質材が配置されていない第３空間を有するものである。 
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る水処理方法は、被処理水導入部が鉛直上方に配置された電気絶縁性の容器に収納された少なくとも一対の第１電極及び第２電極の間に電気絶縁性で透水性のセパレータを設け、セパレータによって区切られた容器内の複数の空間のうちの第１電極が配置された第１空間及び第２電極が配置された第２空間に流動性を有する導電性多孔質材を配置すると共に、第１空間及び第２空間と被処理水導入部との間に、導電性多孔質材が配置されていない第３空間を有するようにし、第１電極と第２電極の間に電圧を印加した状態で容器内に被処理水を導入し被処理水中に含まれるイオンを導電性多孔質材に吸着させる吸着工程と、第１電極と第２電極の間に溜まった電荷を放電させ導電性多孔質材に吸着されたイオンを脱離させる脱離工程とを交互に行う水処理方法であって、脱離工程において、被処理水とは異なる方向から逆洗用流体を容器内に導入し、導電性多孔質材を流動させるものである。 
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
水処理装置１は、被処理水中のイオン濃度を低減する脱塩処理に用いられる。集電体である一対の第１電極及び第２電極としての電極２ａ、２ｂ（総称して電極２）は、互いに離間して対向配置され、電極端子３ａ、３ｂ（総称して電極端子３）を介して直流電源４にそれぞれ接続されている。一対の電極２の間には電気的絶縁性で透水性のセパレータ５が設けられ、電極２ａ、２ｂ相互は電気的に絶縁されている。 
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
容器９は、容器９内に被処理水Ｗ１を導入する被処理水導入部９ａと、被処理水Ｗ１とは異なる方向から容器９内に逆洗用流体を導入する逆洗用流体導入部９ｂを有している。また、電極２ａ、２ｂとセパレータ５と保持体６とで構成された２つの空間部分である第１空間と第２空間には、所定量の導電性多孔質材７が充填されて導電性多孔質材７の層が形成され、その上部には所定容積の第３空間である空間８が形成される。なお、以下の説明では、容器９内の電極２とセパレータ５と導電性多孔質材７の層とで構成される領域を「電極部」と称す。 
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係る水処理装置の要部構成を概念的に示す断面図、図９は、図８中、Ａ−Ａで示す断面を上から見た図である。本実施の形態４に係る水処理装置１は、第１電極、第２電極、及び第３電極として、互いに平行且つ等間隔に配置された三つの平板状の電極２ａ、２ｂ、２ｃ（総称して電極２）と、電極２と平行に配置された二つのセパレータ５ａ、５ｂを備えている。
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月7日(2017.7.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して対向配置された少なくとも一対の第１電極及び第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた電気絶縁性で透水性のセパレータと、
前記第１電極、前記第２電極、及び前記セパレータを収容する電気絶縁性の容器と、
前記セパレータによって区切られた前記容器内の複数の空間のうちの前記第１電極が配置された第１空間及び前記第２電極が配置された第２空間にそれぞれ配置された流動性を有する導電性多孔質材とを備え、
前記容器は、鉛直上方に配置され前記容器内に被処理水を導入する被処理水導入部と、被処理水とは異なる方向から前記容器内に逆洗用流体を導入する逆洗用流体導入部とを有すると共に、前記第１空間及び前記第２空間と前記被処理水導入部との間に第３空間を有し、前記第３空間は、前記第１電極と前記第２電極の間に電圧を印加した状態で前記容器内に被処理水を導入し被処理水中に含まれるイオンを前記導電性多孔質材に吸着させる工程においては前記導電性多孔質材が配置されない空間であり、前記逆洗用流体を導入し前記第１電極と前記第２電極の間に溜まった電荷を放電させ前記導電性多孔質材に吸着されたイオンを脱離させる工程においては前記導電性多孔質材が流動する空間であることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記被処理水導入部に接続された被処理水導入配管と、
被処理水を処理した後の処理水を前記容器から排出する脱塩水排出配管と、
逆洗用流体導入部に接続された逆洗用流体導入配管と、
逆洗用流体を前記容器から排出する逆洗用流体排出配管と、
前記被処理水導入配管、前記脱塩水排出配管、前記逆洗用流体導入配管、及び前記逆洗用流体排出配管にそれぞれ設けられた弁と、
少なくとも被処理水、処理水、及び逆洗後の逆洗用流体のイオン濃度をそれぞれ検出する複数のセンサと、
前記センサにより検出されたイオン濃度を用いて前記導電性多孔質材による被処理水のイオン除去率と前記導電性多孔質材のイオン脱離率を算出し、算出されたイオン除去率及びイオン脱離率に基づいて前記弁の開閉及び前記第１電極と前記第２電極の電極間への電圧印加を制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
【請求項３】
前記容器の内部に前記導電性多孔質材を保持する透水性の保持体が設けられ、前記保持体と前記容器の底部との間に、逆洗用流体を溜めるための空間を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記導電性多孔質材は、粒状活性炭であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記第１電極、前記第２電極、及び前記セパレータはいずれも鉛直方向に配設され、前記導電性多孔質材は、その最上部が前記第１電極及び前記第２電極よりも高く且つ前記セパレータよりも低くなるように配置されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記第１電極及び前記第２電極の各々は、半円状の断面形状を有し、互いの凹部が対向するように配置され、平板状の前記セパレータを介して一体に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記第１電極及び前記第２電極として、円筒状電極と、前記円筒状電極の内側に設けられ前記円筒状電極と同軸の中心電極とを備え、前記円筒状電極と前記中心電極の間に、前記円筒状電極と同軸の円筒状の前記セパレータが設けられたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記容器は、前記円筒状電極と同軸の円筒状であり、前記容器と前記円筒状電極の間に導電性多孔質材が配置されたことを特徴とする請求項７記載の水処理装置。
【請求項９】
二対の前記第１電極及び前記第２電極として、四本の棒状電極を備え、前記容器は、直交する二つの前記セパレータによって四つの空間に区切られ、前記棒状電極は、前記四つの空間のそれぞれに互いに等間隔に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記第１電極、前記第２電極、及び第３電極として、互いに平行且つ等間隔に配置された三つの平板状電極を備え、中央に配置された前記平板状電極は共通電極であり、両側の前記平板状電極と異なる極性であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記第１電極及び前記第２電極の各々は、凹部を有する断面形状であり、前記第１電極の凹部の中に前記第２電極の一部が配置されたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記第１電極及び前記第２電極、前記セパレータ、前記導電性多孔質材、及び前記容器を含む水処理ユニットを複数基備え、各々の前記水処理ユニットの前記第１電極及び前記第２電極が切替回路を介して互いに接続され、いずれか一基の前記水処理ユニットに充電された電荷は、前記切替回路を介して他の前記水処理ユニットに給電されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
前記第１電極及び前記第２電極、前記セパレータ、前記導電性多孔質材、及び前記容器を含む水処理ユニットが複数基直列に接続され、前段の前記水処理ユニットの正極側の前記導電性多孔質材で処理された処理水と負極側の前記導電性多孔質材で処理された処理水は分けて回収され、後段の前記水処理ユニットにおいては前段の前記水処理ユニットとは逆の極性の前記導電性多孔質材で処理されるように導入されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１４】
被処理水導入部が鉛直上方に配置された電気絶縁性の容器に収納された少なくとも一対の第１電極及び第２電極の間に電気絶縁性で透水性のセパレータを設け、前記セパレータによって区切られた前記容器内の複数の空間のうちの前記第１電極が配置された第１空間及び前記第２電極が配置された第２空間に流動性を有する導電性多孔質材を配置すると共に、前記第１空間及び前記第２空間と前記被処理水導入部との間に第３空間を有するようにし、前記第１電極と前記第２電極の間に電圧を印加した状態で前記容器内に被処理水を導入し被処理水中に含まれるイオンを前記導電性多孔質材に吸着させる吸着工程と、前記第１電極と前記第２電極の間に溜まった電荷を放電させ前記導電性多孔質材に吸着されたイオンを脱離させる脱離工程とを交互に行う水処理方法であって、前記吸着工程において、前記第３空間に前記導電性多孔質材が配置されず、前記脱離工程において、被処理水とは異なる方向から逆洗用流体を前記容器内に導入し、前記第３空間に前記導電性多孔質材を流動させることを特徴とする水処理方法。
【請求項１５】
前記吸着工程において、被処理水と、被処理水を処理した後の処理水のイオン濃度をそれぞれ検出し、これらのイオン濃度に基づいて前記導電性多孔質材による被処理水のイオン除去率を求め、イオン除去率が所定値以上の場合には前記吸着工程を継続し、イオン除去率が所定値よりも小さい場合には前記脱離工程に切り替えることを特徴とする請求項１４記載の水処理方法。
【請求項１６】
前記脱離工程において、逆洗後の逆洗用流体のイオン濃度を検出し、このイオン濃度に基づいて前記導電性多孔質材のイオン脱離率を求め、イオン脱離率が所定値より小さい場合には前記脱離工程を継続し、イオン脱離率が所定値以上の場合には前記吸着工程に切り替えることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の水処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る水処理装置は、互いに離間して対向配置された少なくとも一対の第１電極及び第２電極と、第１電極と第２電極の間に設けられた電気絶縁性で透水性のセパレータと、第１電極、第２電極、及びセパレータを収容する電気絶縁性の容器と、セパレータによって区切られた容器内の複数の空間のうちの第１電極が配置された第１空間及び第２電極が配置された第２空間にそれぞれ配置された流動性を有する導電性多孔質材とを備え、容器は、鉛直上方に配置され容器内に被処理水を導入する被処理水導入部と、被処理水とは異なる方向から容器内に逆洗用流体を導入する逆洗用流体導入部とを有すると共に、第１空間及び第２空間と被処理水導入部との間に第３空間を有し、第３空間は、第１電極と第２電極の間に電圧を印加した状態で容器内に被処理水を導入し被処理水中に含まれるイオンを導電性多孔質材に吸着させる工程においては導電性多孔質材が配置されない空間であり、逆洗用流体を導入し第１電極と第２電極の間に溜まった電荷を放電させ導電性多孔質材に吸着されたイオンを脱離させる工程においては導電性多孔質材が流動する空間である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る水処理方法は、被処理水導入部が鉛直上方に配置された電気絶縁性の容器に収納された少なくとも一対の第１電極及び第２電極の間に電気絶縁性で透水性のセパレータを設け、セパレータによって区切られた容器内の複数の空間のうちの第１電極が配置された第１空間及び第２電極が配置された第２空間に流動性を有する導電性多孔質材を配置すると共に、第１空間及び第２空間と被処理水導入部との間に第３空間を有するようにし、第１電極と第２電極の間に電圧を印加した状態で容器内に被処理水を導入し被処理水中に含まれるイオンを導電性多孔質材に吸着させる吸着工程と、第１電極と第２電極の間に溜まった電荷を放電させ導電性多孔質材に吸着されたイオンを脱離させる脱離工程とを交互に行う水処理方法であって、吸着工程において、第３空間に導電性多孔質材が配置されず、脱離工程において、被処理水とは異なる方向から逆洗用流体を容器内に導入し、第３空間に導電性多孔質材を流動させるものである。
【国際調査報告】
2017122520.tif 000018
2017122520.tif 000019
2017122520.tif 000020
2017122520.tif 000021