(57)【要約】  電極表面に付着するバイオフィルムやスケールをより確実に除去することができる水処理装置及び水処理方法を得る。  水処理装置（１００）は、水処理部（１）に収納されセパレータ（２１）によって離間配置された第１粒状電極部材（１８）及び第２粒状電極部材（１９）と、第１粒状電極部材（１８）及び第２粒状電極部材（１９）の間に電圧を印加して、水処理部（１）の一方から供給される被処理水に含まれるイオンを第１粒状電極部材（１８）及び第２粒状電極部材（１９）に吸着除去させて脱塩処理し、脱塩処理水を生成する電源部（２０）と、水処理部（１）の他方から水処理部（１）の一方に洗浄水を流通させて第１粒状電極部材（１８）及び第２粒状電極部材（１９）を洗浄する洗浄水供給ポンプ（４）とを備えた水処理装置であって、第１粒状電極部材（１８）及び第２粒状電極部材（１９）は、それぞれ流動可能な複数の粒状電極部材を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理部に収納されセパレータによって離間配置された第１の電極及び第２の電極と、
前記第１の電極及び前記第２の電極の間に電圧を印加して、前記水処理部の一方から供給される被処理水に含まれるイオンを前記第１の電極及び前記第２の電極に吸着除去させて脱塩処理し、脱塩処理水を生成する電源部と、
前記水処理部の他方から前記水処理部の一方に洗浄水を流通させて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄する洗浄水供給ポンプとを備えた水処理装置であって、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ流動可能な複数の粒状電極部材を含むことを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記水処理部は、前記第１の電極及び前記第２の電極を押圧する押圧部を備えた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】
前記洗浄水に添加剤を供給する添加剤供給部と、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを決定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２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記脱塩処理水を洗浄水として貯水する逆洗浄用水槽を備えたことを特徴とする請求項３に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記添加剤供給部は、前記逆洗浄用水槽に貯水された前記洗浄水に添加剤を供給することを特徴とする請求項４に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記添加剤供給部は、複数の添加剤保管槽を備え、前記複数の添加剤保管槽は、互いに異なる種類の添加剤を保管することを特徴とする請求項５に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記添加剤供給部は、前記水処理部と前記洗浄水供給ポンプを接続する配管に設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記添加剤供給部は、添加剤を生成し、前記水処理部に設けられた添加剤注入口から直接注入することを特徴とする請求項３に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記水処理部に複数の添加剤注入口が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記被処理水の電気伝導度と前記脱塩処理水の電気伝導度の差を前記被処理水の電気伝導度で除したイオン除去率に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理水のイオン濃度に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理水の硬度に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の実施中に前記水処理部を流れる電流の電流値に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の両端間の電圧値に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の終了後の放電時における前記水処理部の両端間の電圧降下に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の圧力損失に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１７】
前記水処理部の一方から流出した前記洗浄水を前記水処理部の他方に送る循環経路を備えたことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１８】
直列に接続された複数の水処理部を備えたことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１９】
前記複数の水処理部は、前記脱塩処理水を洗浄水として貯水する逆洗浄用水槽を共用していることを特徴とする請求項１８に記載の水処理装置。
【請求項２０】
前記第１の電極及び前記第２の電極の洗浄中に、前記水処理部に空気を注入するエアポンプを備えたことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項２１】
セパレータによって離間配置された第１の電極及び第２の電極を収納する水処理部の一方から被処理水を供給し、前記第１の電極及び前記第２の電極に電圧を印加して、前記被処理水に含まれるイオンを前記第１の電極及び前記第２の電極に吸着除去させて脱塩処理し、脱塩処理水を生成する脱塩工程と、
前記水処理部の他方から前記水処理部の一方に洗浄水を流通させて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄する洗浄工程とを備えた水処理方法であって、
前記洗浄工程において前記第１の電極及び前記第２の電極に含まれる流動電極部材を流動させながら前記第２の電極を洗浄することを特徴とする水処理方法。
【請求項２２】
前記第１の電極及び前記第２の電極を押圧して押圧状態とし、前記押圧状態を維持しながら前記脱塩工程を実施して、前記押圧状態を解除した後に前記洗浄工程を実施することを特徴とする請求項２１に記載の水処理方法。
【請求項２３】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かを決定する工程を、前記脱塩工程の後と前記洗浄工程との間に備えたことを特徴とする請求項２１または２２に記載の水処理方法。
【請求項２４】
前記脱塩工程において生成された前記脱塩処理水を貯水して、貯水された前記脱塩処理水を前記洗浄水として用いることを特徴とする請求項２１から２３のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２５】
第１の添加剤が添加された前記洗浄水を用いて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄した後、第２の添加剤が添加された前記洗浄水を用いて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄することを特徴とする請求項２３または２４に記載の水処理方法。
【請求項２６】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記被処理水の電気伝導度と前記脱塩処理水の電気伝導度の差を前記被処理水の電気伝導度で除したイオン除去率に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２７】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理水のイオン濃度に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２８】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理水の硬度に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２９】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の実施中に前記水処理部を流れる電流の電流値に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３０】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の両端間の電圧値に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３１】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の終了後の放電時における前記水処理部の両端間の電圧降下に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３２】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の圧力損失に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３３】
前記洗浄工程において、前記水処理部の一方から流出した前記洗浄水を前記水処理部の他方に送り、前記洗浄水を循環させることを特徴とする請求項２１から３２のいずれか１項に記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気二重層キャパシタを用いて被処理水を処理する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】
電気二重層キャパシタを用いた電気式脱塩技術は、クーロン力を利用して海水や汚染水等の被処理水に含まれるイオンを吸着除去することにより被処理水の脱塩を行う技術である。従来の電気式脱塩では、電気絶縁性多孔質通液性シートからなるセパレータを挟んで、高比表面積活性炭を主材とする活性炭層を配置し、その活性炭層の外側に集電極を配置し、さらにその集電極の外側に押え板を配置した構成を有する平板形状の電気二重層キャパシタにイオン性物質を含む液体を通液しながら、集電極への直流低電圧の印加と、両集電極間の短絡または逆接続とを交互に繰り返すものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、脱塩を行う電気二重層キャパシタにおいて、脱塩処理前に処理水からオゾンを生成し、このオゾンにより被処理水を殺菌することで電極表面へのバイオフィルムの生成を防止するともに、稼働中に電極の極性を交互に変換することで電極表面に既に生成したバイオフィルムとスケールを分解・溶解し除去するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３０２４４３号公報
【特許文献２】特開２００９−１９００１６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、特許文献１のように両集電極間の印加と短絡・逆接続を交互に繰り返すだけでは、脱塩処理に伴って電極表面に付着するバイオフィルムまたはスケールによる脱塩効率の低下を防ぐことができない。また、特許文献２のようなオゾンによる殺菌と電極の極性の交互変換のみでは、ある程度バイオフィルムやスケールを除去できても、電極表面に強固に付着または固着したバイオフィルムやスケールは除去できず、これらが電極表面に残存する可能性があるという問題がある。【０００５】
この発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、電極表面に付着するバイオフィルムやスケールをより確実に除去することができる水処理装置及び水処理方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の水処理装置は、水処理部に収納されセパレータによって離間配置された第１の電極及び第２の電極と、第１の電極及び前記第２の電極の間に電圧を印加して、水処理部の一方から供給される被処理水に含まれるイオンを第１の電極及び前記第２の電極に吸着除去させて脱塩処理し、脱塩処理水を生成する電源部と、水処理部の他方から水処理部の一方に洗浄水を流通させて第１の電極及び前記第２の電極を洗浄する洗浄水供給ポンプとを備えた水処理装置であって、第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ流動可能な複数の粒状電極部材を含むものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、被処理水に含まれるイオンを吸着除去する第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ流動可能な複数の粒状電極部材を含むため、電極表面に付着するバイオフィルムやスケールをより確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１における水処理装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における水処理方法を示すフロー図である。
【図３】実施の形態１に係る水処理部の他の例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２における水処理装置の構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２における水処理方法の逆洗工程を説明するフロー図である。
【図６】この発明の実施の形態３における水処理装置の構成図である。
【図７】この発明の実施の形態４における水処理装置の構成図である。
【図８】この発明の実施の形態５における水処理装置の構成図である。
【図９】この発明の実施の形態６における水処理装置の構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態７における水処理装置の構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態８における水処理装置の構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態９における水処理装置の構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態１６に係る水処理部を示す斜視図である。
【図１４】この発明の実施の形態１６に係る水処理部を示す上面図である。
【図１５】図１４のＰ−Ｐ断面図である。
【図１６】図１４のＱ−Ｑ断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態１７に係る水処理部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本願が開示する水処理装置及び水処理方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。なお、以後、「被処理水」とは脱塩処理される前の原水を表し、「脱塩処理水」とは脱塩処理された被処理水を表す。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における水処理装置の構成図である。水処理装置１００は、被処理水が流入する流入口１ａ、脱塩処理水が流出する流出口１ｂ、及び逆洗浄時に洗浄水または添加剤含有洗浄水が流入する洗浄水流入口１ｃを備え、被処理水の脱塩処理を行う水処理部１と、被処理水測定部１１、被処理水供給バルブ５及び被処理水供給ポンプ３を順に介して水処理部１と接続されて被処理水を貯水する原水槽２と、脱塩処理水測定部１２及び脱塩処理水送水バルブ７を順に介して水処理部１と接続され、水処理部１で脱塩処理された被処理水を貯水する処理水槽１５と、脱塩処理水測定部１２及び脱塩処理水送水バルブ８を順に介して水処理部１と接続され、逆洗浄用の洗浄水を貯水する逆洗浄用水槽１７とを備えている。水処理部１において、流入口１ａは水処理部１の一方に設けられ、流出口１ｂ及び洗浄水流入口１ｃは水処理部１の他方に設けられている。
【００１０】
逆洗浄用水槽１７は、逆洗浄時に水処理部１に洗浄水を供給するための洗浄水供給ポンプ４、洗浄水供給バルブ９及び洗浄水測定部１３を順に介する経路でも水処理部１と接続されており、逆洗浄用水槽１７、洗浄水供給ポンプ４、洗浄水供給バルブ９は、被処理水の流れ方向とは逆方向に洗浄水を水処理部１に供給可能な構成となっている。なお、実施の形態１では、逆洗浄用水槽１７、洗浄水供給ポンプ４、洗浄水供給バルブ９の組み合わせが「供給部」として機能する。
【００１１】
水処理部１に供給された洗浄水は、水処理部１から被処理水測定部１１と排水バルブ６を順に介して排水可能となっている。また、逆洗浄用水槽１７は添加剤供給バルブ１０と添加剤供給ポンプ３７を順に介して添加剤保管槽１６と接続されており、逆洗浄用水槽１７には、添加剤が供給された際に添加剤と洗浄水を撹拌して混合させる撹拌機３６が設けられている。また、逆洗浄用水槽１７内の洗浄水は、排水バルブ２９を介して排出可能となっている。なお、実施の形態１では、添加剤保管槽１６、添加剤供給ポンプ３７、添加剤供給バルブ１０の組み合わせが「添加剤供給部」として機能する。また、添加剤保管槽１６に保管される添加剤は、酸化剤、酸、アルカリ等、バイオフィルムやスケールを分解する性質を持つ物質を含む。
【００１２】
水処理部１には、電源部２０に接続された一対の集電体２８ａ、２８ｂが両端に配置され、集電体２８ａ、２８ｂの間には、第１粒状電極部材１８、すなわち第１の電極と第２粒状電極部材１９、すなわち第２の電極が互いに対向し、セパレータ２１によって離間配置されている。第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９は、それぞれ複数の粒状電極部材を含むものであって、第１粒状電極部材１８同士または第２粒状電極部材１９同士は接触するが、セパレータ２１により第１粒状電極部材１８と第２粒状電極部材１９とが接触することはない。
【００１３】
一対の集電体２８ａ、２８ｂは、充電する際には第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に電気を行き渡らせ、放電する際には第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９から電気を集める役割で配置されるもので、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９にそれぞれ接している。一対の集電体２８ａ、２８ｂとしては、黒鉛シート、黒鉛板、グラフォイル（登録商標）、チタン板、ステンレス板、銅板等の電気良導体等が用いられる。
【００１４】
第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９は、電圧が印加された際に被処理水中のイオンを吸着する役割を担っている。このため、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９は、大きな導電性と比表面積を有しキャパシタとしての容量が大きい活性炭、多孔質炭素、多孔質導電ビーズ、多孔質金属等が用いられる。また、本実施の形態の第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に含まれる粒状電極部材は、シート化などされておらず、粒子同士が固定されていない状態で水処理部１に設置されている。つまり、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９は、流動可能な複数の粒状電極部材を含むようにそれぞれ構成されている。
【００１５】
セパレータ２１は、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の短絡を防止する役割で配置され、濾紙、多孔性フィルムや不織布や発泡材等の液体の通過が容易でかつ電気絶縁性を有するものが用いられる。
【００１６】
水処理部１に接続された被処理水測定部１１、脱塩処理水測定部１２、洗浄水測定部１３は、液体の電気伝導度あるいは電気抵抗を測定可能で、測定結果を信号として出力可能な電気伝導度計等が用いられる。
【００１７】
被処理水供給ポンプ３、洗浄水供給ポンプ４、添加剤供給ポンプ３７と、被処理水測定部１１、脱塩処理水測定部１２、洗浄水測定部１３と、被処理水供給バルブ５、排水バルブ６、２９、脱塩処理水送水バルブ７、８、洗浄水供給バルブ９、添加剤供給バルブ１０と、電源部２０は制御部１４に接続されており、各工程の実施中、制御部１４により制御される。制御部１４としては、指定した条件通りに装置を運転するためのＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、シーケンサ、数値制御装置等が用いられる。
【００１８】
次に、動作について説明する。本実施の形態における水処理方法は、水処理部１における被処理水の脱塩と水処理部１の洗浄のサイクルを繰り返しながら被処理水の脱塩を順次行うもので、後述するように水処理部１の洗浄には逆洗と添加逆洗の２つの洗浄方法がある。
図２は、実施の形態１における水処理方法を示すフロー図である。水処理装置１００の起動後、水処理部１を用いて被処理水を脱塩し、脱塩処理水を逆洗浄用水槽１７及び処理水槽１５に貯水する「脱塩工程」が実施される（ステップＳＴ１）。脱塩工程の終了後、水処理部１へ被処理水流入方向と逆方向に洗浄水を注入して水処理部１を洗浄する逆洗浄を実施する「逆洗工程」または水処理部１へ被処理水流入方向と逆方向に添加剤含有洗浄水または添加剤を注入して水処理部１を洗浄する「添加逆洗工程」のいずれを実施するかを決定する「洗浄方法実施制御」が行われる（ステップＳＴ２）。ステップＳＴ２の洗浄方法実施制御により逆洗工程を実施すると決定した場合はステップＳＴ３へ、添加逆洗工程を実施すると決定した場合はステップＳＴ４へ進む。
逆洗工程による水処理部１の洗浄（ステップＳＴ３）または添加逆洗工程による水処理部１の洗浄（ステップＳＴ４）の終了後、ステップＳＴ１に戻り脱塩工程を実施する。以降、同様のサイクルを繰り返す。以下、「脱塩工程」「逆洗工程」「添加逆洗工程」及び「洗浄方法実施制御」について、詳細に説明する。
【００１９】
＜脱塩工程＞
脱塩工程では、まず被処理水供給バルブ５を開き、排水バルブ６を閉める。次に、被処理水供給ポンプ３を起動し、原水槽２内の被処理水を送水して水処理部１に供給する。被処理水は、水処理部１上方の流入口１ａから水処理部１内に供給された後、下方に向かって流れる。また、電源部２０により一対の集電体２８ａ、２８ｂに直流電圧を印加する。一対の集電体２８ａ、２８ｂは、上述したように第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９にそれぞれ接しているため、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の間にも直流電圧が印加されるとともに、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９は、クーロン力により引き寄せられて一対の集電体２８ａ、２８ｂにそれぞれ接し、電気的に接続された状態が維持される。このようにして、脱塩工程の実施中、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９には直流電圧が印加された状態を維持し、水処理部１内を流れる被処理水中に含まれるイオンをクーロン力により第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に吸着・除去して被処理水の脱塩を行う。脱塩された被処理水は脱塩処理水として水処理部１下方の流出口１ｂから排出される。
【００２０】
上記のように脱塩処理が行われる間、逆洗浄用水槽１７に規定量が貯水されるまでは脱塩処理水送水バルブ７を閉めて脱塩処理水送水バルブ８を開いておき、脱塩処理された被処理水を逆洗浄用水槽１７に送水し、貯水する。逆洗浄用水槽１７に貯水された脱塩処理水は逆洗工程または添加逆洗工程で洗浄水として利用される。逆洗浄用水槽１７に規定量が貯水されたら脱塩処理水送水バルブ８を閉めて脱塩処理水送水バルブ７を開き、処理水槽１５に脱塩処理された被処理水を送水する。脱塩工程の開始から所定時間経過後、被処理水供給ポンプ３を停止し、被処理水供給バルブ５及び脱塩処理水送水バルブ７を閉める。また、電源部２０による直流電圧の印加も停止して脱塩工程を終了する。なお、本実施の形態の脱塩工程では、被処理水が水処理部１内を下方に向かって流れるように流入口１ａと流出口１ｂを配置したが、水処理部１内を上方または横方向に向かって流れるように流入口１ａと流出口１ｂを配置してもよい。
【００２１】
脱塩工程を実施する時間は、３〜２００分、望ましくは５〜５０分である。３分より短い場合、脱塩と洗浄の切り替え頻度が多くなりサイクル全体の効率が低下する。また、２００分より長い場合、それぞれの粒状電極部材の深部にまでイオンが吸着すし、イオン脱離しにくくなるため洗浄にかかる時間が長くなる。このため、脱塩と洗浄の切り替え頻度とイオン吸着後の脱離のしやすさの観点より５〜５０分が望ましい。
【００２２】
＜洗浄方法実施制御＞
脱塩工程の終了後、制御部１４は水処理部１のイオン除去率を決定指標として逆洗工程を実施するか添加逆洗工程を実施するかの実施制御を行う。なお、ここで「イオン除去率」とは、被処理水の電気伝導度と脱塩処理水の電気伝導度の差を被処理水の電気伝導度で除して百分率に変換したものであり、水処理部１の脱塩効率の高さを表すものである。
まず、制御部１４は被処理水測定部１１及び脱塩処理水測定部１２から被処理水の電気伝導度及び脱塩処理水の電気伝導度をそれぞれ取得して水処理部１の現在のイオン除去率を演算し、このイオン除去率を記憶部（図示なし）に記憶する。次に、制御部１４は、水処理装置１００の起動後１回目の脱塩工程終了時または前回の添加逆洗工程実施後１回目の脱塩工程終了時のイオン除去率のうちの大きい方（以後、これを「基準イオン除去率」と称する。）を記憶部（図示なし）から読み出して現在のイオン除去率と比較する。現在のイオン除去率が基準イオン除去率の０．５倍〜１．０倍未満、望ましくは０．７倍〜０．９倍未満であった場合、バイオフィルムやスケールによるイオン除去率の低下が生じているため、制御部１４は添加逆洗工程を実施すると決定する。１．０倍以上、望ましくは０．９倍以上の場合、水処理部１のイオン除去率の低下は生じていないかわずかであり添加逆洗を実施する必要はないため、制御部１４は逆洗工程を実施すると決定する。０．５倍未満、望ましくは０．７倍未満である場合、イオン除去率の著しい低下が生じているため添加逆洗工程によるイオン除去率の回復は困難であると制御部１４は判断する。このような場合、制御部１４は第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の交換が必要であることを知らせる警告表示を表示部（図示なし）に表示させるなどして第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の交換を利用者に促す。
【００２３】
＜逆洗工程＞
逆洗工程では、まず排水バルブ６及び洗浄水供給バルブ９を開き、被処理水供給バルブ５を閉めた状態で洗浄水供給ポンプ４を起動して、逆洗浄用水槽１７内の洗浄水を水処理部１下方の洗浄水流入口１ｃから上方の流入口１ａの方向、すなわち被処理水の流れとは逆方向で水処理部１に注入する。水処理部１内に注入された洗浄水は上方に向かって流れて流入口１ａから水処理部１の上方に流出した後、排水バルブ６を通って排水される。
【００２４】
逆洗工程では、一対の集電体２８ａ、２８ｂに直流電圧が印加されない。このため、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９がクーロン力により一対の集電体２８ａ、２８ｂに引き寄せられることはなく、それぞれの粒状電極部材は流動可能である。また、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９には直流電圧が印加されないので、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９は洗浄水中のイオンを吸着せずスケールが新たに生成されることはない。また、洗浄水中の微生物等が引き付けられて新たにバイオフィルムが生成されることもない。
【００２５】
第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材の表面に既に付着したバイオフィルムやスケールは、洗浄水の流れによってそれぞれの粒状電極部材の表面に働くせん断力により除去される。バイオフィルムやスケールはそれぞれの粒状電極部材の表面に強固に付着または固着する場合があり、粒状電極部材の表面上を洗浄水が流れるだけでは除去が困難な場合もあるが、上述したように本実施の形態の第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９は粒子同士が固定されずに水処理部１に設置されているため、洗浄水の流れによって第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９も流動する。このため、洗浄水の流れに伴って粒状電極部材同士の接触や衝突が起こり、それぞれの表面上に強固に付着または固着したバイオフィルムやスケール等を物理的な力で引きはがして除去することが可能となっている。
【００２６】
逆洗工程の実施中、水処理部１に注入前の洗浄水の電気伝導度を洗浄水測定部１３で測定し、水処理部１内を流通した後の洗浄水の電気伝導度を被処理水測定部１１で測定して、被処理水測定部１１の測定結果と洗浄水測定部１３の測定結果を比較する。被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の１〜１．５倍、望ましくは１〜１．２倍である場合、洗浄が十分に行われたとして洗浄水供給ポンプ４を停止し、洗浄水供給バルブ９を閉めて逆洗工程を終了する。被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の１．５倍より大きい場合、水処理部１内にはまだバイオフィルムやスケールが残っており洗浄が不十分であるので逆洗工程を継続する。なお、逆洗工程では電源部２０により一対の集電体２８ａ、２８ｂと第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に直流電圧が印加されないため、水処理部１に注入された洗浄水に含まれるイオンが第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に吸着・除去されて洗浄水の電気伝導度が低下することはなく、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の１倍未満になることはない。
【００２７】
上述したように、逆洗工程で用いる洗浄水は脱塩工程で生じた脱塩処理水を逆洗浄用水槽１７に貯水したものであるため、必要な洗浄水量が多いと逆洗浄用水槽１７に貯水する脱塩処理水の規定量も大きくなり、処理水槽１５に貯水される脱塩処理水が減少して脱塩処理水の回収率の低下を招く。一方で、それぞれの電極部材は膨張して表面積を増やした方が洗浄水との接触面積が増えるとともに電極部材同士の接触や衝突が起こりやすくなるため、効果的な物理洗浄という観点からある程度の膨張があった方が望ましい。このため、処理水の回収率と効果的な物理洗浄のバランスの観点から逆洗工程における第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の膨張率を０〜２００％、望ましくは２０〜５０％とするのがよい。なお、ここで「膨張率」とは、洗浄工程中の第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の体積が脱塩工程時の体積から何％増加したかを示すもので、膨張していない状態、すなわち脱塩工程時と体積が変わらない状態は膨張率０％となる。膨張率は洗浄水の流量により決まるので、制御部１４により洗浄水の流量を制御することで膨張率を所望の値に設定可能である。
【００２８】
＜添加逆洗工程＞
添加逆洗工程では、まず添加剤供給バルブ１０を開き、添加剤供給ポンプ３７を起動して、添加剤保管槽１６から所定量の添加剤を逆洗浄用水槽１７内の洗浄水に添加する。次に、撹拌機３６により撹拌して添加剤と洗浄水を混合し、添加剤含有洗浄水を生成する。添加剤が過酸化水素の場合、逆洗浄用水槽１７内の過酸化水素濃度が０．０００１〜５％、望ましくは０．００１〜１％となるように逆洗浄用水槽１７に添加する。逆洗浄用水槽１７内の過酸化水素濃度が０．０００１％未満の場合は過酸化水素濃度が低すぎるため、水処理部１内に添加剤含有洗浄水を注入しても第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９全体に行き渡る前に過酸化水素が消費されてしまい洗浄効果が低い。一方、過酸化水素濃度が５％より大きくなると、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９との反応による気泡発生が激しくなり活性炭細孔部に気泡が残存してしまう。活性炭細孔部に残存した気泡は脱塩工程におけるイオン吸着を阻害し、脱塩効率を悪化させる。
【００２９】
次に、排水バルブ６及び洗浄水供給バルブ９を開き、被処理水供給バルブ５を閉めた状態で洗浄水供給ポンプ４を起動して、逆洗浄用水槽１７内の添加剤含有洗浄水を水処理部１下方の洗浄水流入口１ｃから上方の流入口１ａの方向、すなわち被処理水の流れとは逆方向で水処理部１に注入する。水処理部１内に注入された添加剤含有洗浄水は上方に向かって流れて流入口１ａから水処理部１の上方に流出した後、排水バルブ６を通って排水される。
【００３０】
添加逆洗工程でも逆洗工程の場合と同様に、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の表面に既に付着したバイオフィルムやスケールは、添加剤含有洗浄水の流れによってそれぞれの粒状電極部材の表面に働くせん断力により除去される。また、本実施の形態の第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９は、添加剤含有洗浄水の流れによって第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９自身も流動する。このため、添加剤含有洗浄水が第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の全体に行き渡り、それぞれの粒状電極部材の表面に付着したバイオフィルムやスケール等をムラなく除去することが可能となっている。
【００３１】
添加逆洗工程では、添加剤含有洗浄水の流量を制御部１４で制御して第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の膨張率を１０〜２００％、望ましくは１０〜１００％とするのがよい。膨張率が２００％より大きくなると必要な洗浄水量が多くなりすぎてしまい、脱塩工程で逆洗浄用水槽１７に貯水する脱塩処理水の規定量が大きくなる。この結果、処理水槽１５に貯水される脱塩処理水が減少し、脱塩処理水の回収率の低下を招く。なお、逆洗工程では膨張率が０〜１０％でも可能であったが、添加逆洗工程では膨張率が１０％より小さい場合、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の展開が小さくそれぞれの粒状電極部材の表面を効果的に物理洗浄できない。
【００３２】
第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の体積の２〜１０倍量、望ましくは３〜５倍量の添加剤含有洗浄水を水処理部１に注入後、洗浄水供給ポンプ４を停止し洗浄水供給バルブ９を閉める。水処理部１に注入した添加剤含有洗浄水の量が第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の体積の２倍量より少ない場合、それぞれの粒状電極部材の表面に十分な添加剤が行き渡らず、粒状電極部材の表面に付着したバイオフィルムやスケールを分解、除去しきれない。一方、水処理部１に注入した添加剤含有洗浄水の量が第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の体積の１０倍量より多い場合、脱塩工程で逆洗浄用水槽１７に貯水する脱塩処理水の規定量が大きくなる。この結果、処理水槽１５に貯水される脱塩処理水が減少し、脱塩処理水の回収率の低下を招く。
【００３３】
次に、脱塩処理水送水バルブ７を閉めた状態で被処理水供給バルブ５、脱塩処理水送水バルブ８、排水バルブ２９を開き、被処理水供給ポンプ３を起動して被処理水を原水槽２から水処理部１に送水し、水処理部１に残存した添加剤含有洗浄水を流し出して逆洗浄用水槽１７から排水バルブ２９を通じて排水する。添加剤含有洗浄水の流し出しの終了後、被処理水供給ポンプ３を停止し、被処理水供給バルブ５、排水バルブ２９を閉めて添加逆洗工程を終了する。添加剤含有洗浄水を水処理部１から流し出す際に用いる被処理水の量は、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の体積の１〜１０倍量、望ましくは２〜５倍量である。添加剤含有洗浄水の流し出しに用いる被処理水の量が第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の体積の１倍量より少ない場合、全ての添加剤含有洗浄水を水処理部１から流し出すことができない。一方、被処理水が第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の体積の１０倍量より多い場合、添加剤含有洗浄水の流し出しに用いる被処理水量が多くなり脱塩処理水の回収率が低下してしまう。また、添加剤含有洗浄水の流し出しに要する時間が長くなり添加逆洗工程にかかる時間も長くなるため、サイクル全体の効率が低下する。
なお、脱塩処理水の性質上添加剤が水処理部１に残存していても悪影響がない場合は、添加剤含有洗浄水を水処理部１から流し出す操作は省略可能である。
【００３４】
なお、図１では流入口１ａを水処理部１の一方に設け、流出口１ｂ及び洗浄水流入口１ｃを水処理部１の他方に設けたものを一例として示しているが、水処理部１の構成については図３に示す他の例のような構成も可能である。図３（ａ）に示す例は、流入口１ａ及び洗浄水流入口１ｃを水処理部１の一方に設け、流出口１ｂ及び洗浄水流出口１ｄを水処理部１の他方に設けたものである。洗浄水流出口１ｄに接続された配管には水処理部１内を流通した後の洗浄水の電気伝導度などを測定する第２の洗浄水測定部１３１が設けられている。第２の洗浄水測定部１３１で電気伝導度を測定した後、洗浄水は系外に排出される。図３（ａ）の例では、逆洗工程及び添加逆洗工程において洗浄水測定部１３の測定結果と第２の洗浄水測定部１３１の測定結果を比較することで洗浄が十分に行われたか否かの判断が行われる。
【００３５】
図３（ａ）の例では、逆洗工程における洗浄水の流れ及び添加逆洗工程における添加剤含有洗浄水の流れが脱塩工程における被処理水の流れと同方向である。洗浄水の流れ及び添加剤含有洗浄水の流れが被処理水の流れと逆方向である場合は、上述したように添加逆洗工程における第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の膨張率が１０％以上である必要があったが、洗浄水の流れ及び添加剤含有洗浄水の流れが被処理水の流れと同方向である場合は、添加逆洗工程における第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の膨張率が０％であってもよい。このため、洗浄に必要な洗浄水及び添加剤含有洗浄水の量がより少なくて済むという利点がある。なお、図３（ｂ）に示す例のように洗浄水流出口１ｄを被処理水測定部１１に接続することで第２の洗浄水測定部１３１を省略してもよい。また、図示は省略するが、洗浄水流出口１ｄを脱塩処理水測定部１２に接続する場合も第２の洗浄水測定部１３１を省略可能である。
【００３６】
また、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示す例のように、洗浄水流入口１ｃ及び洗浄水流出口１ｄを集電体２８ａ及び集電体２８ｂに設けてもよい。この場合においても、図３（ｃ）に示す例のように洗浄水流出口１ｄに接続された配管に第２の洗浄水測定部１３１を設けてもよいし、図３（ｄ）に示す例のように洗浄水流出口１ｄを被処理水測定部１１に接続して第２の洗浄水測定部１３１を省略してもよい。また、図示は省略するが、洗浄水流出口１ｄを脱塩処理水測定部１２に接続する場合も第２の洗浄水測定部１３１を省略可能である。また、図３（ｄ）の例においても添加逆洗工程における第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の膨張率は０％であってもよい。
なお、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示した水処理部の構成は、実施の形態２以降においても適用可能である。
【００３７】
＜具体的な実施例＞
以下、実施例をあげて本発明をさらに説明する。実施例では被処理水として電気伝導度２ｍＳ／ｃｍ、ＤＯＣ１０ｍｇ／Ｌである都市下水をろ過した水を使用した。第１粒状電極部材１８、第２粒状電極部材１９としては粒状活性炭を用い、活性炭量は１０Ｌとした。脱塩工程における被処理水の流速は０．１ｍ／ｍｉｎ、逆洗工程における洗浄水及び添加逆洗工程における添加剤含有洗浄水の流速は０．５ｍ／ｍｉｎとした。添加剤として過酸化水素水を用い、添加剤含有洗浄水の過酸化水素濃度は１％とした。
＜実施例１＞
上記の被処理水、活性炭量、流速条件にて脱塩工程と逆洗工程を８サイクル実施した。なお、実施例１では添加逆洗工程を実施していない。実施例１による検証を行うことで以下の表１の結果が得られた。
【表１】
2018083849.tif 000003
＜実施例２＞
上記の被処理水、活性炭量、流速条件にて脱塩工程、逆洗工程または添加逆洗工程を８サイクル実施した。添加逆洗工程実施条件については、脱塩工程終了時のイオン除去率が水処理装置１００起動後１回目の脱塩工程終了時または前回の添加逆洗工程実施後１回目のイオン除去率と比較して５％以上低下した場合に脱塩工程後に添加逆洗工程を実施し、この条件を満たさない場合は逆洗工程を実施することとした。上記添加逆洗工程実施条件に基づき、実施例２では３回目及び６回目の脱塩工程終了後に添加逆洗工程を実施している。実施例２による検証を行うことで以下の表２の結果が得られた。
【表２】
2018083849.tif 000004
＜比較例１＞
上記の被処理水、活性炭量、流速条件で脱塩工程を８サイクル実施し、逆洗工程及び添加逆洗工程は実施しなかった。この比較例１による検証を行うことで以下の表３の結果が得られた。
【表３】
2018083849.tif 000005
以上、実施例１、２及び比較例１の結果を表４にまとめる。表４に示すように、実施例１及び比較例１では回数を重ねるごとにイオン除去率が低下しているが、実施例１と比較例１を比較すると、比較例１ではサイクル４回目以降で急激にイオン除去率が低下しているのに対し、実施例１ではサイクル４回目以降でも高いイオン除去率を維持している。このことより、電極部材に付着して脱塩を阻害するバイオフィルムやスケールを本実施の形態の逆洗工程の実施によって除去し、イオン除去率の低下を抑制して高いイオン除去率を維持できることが分かる。また、実施例２では定期的にイオン除去率が回復している。このことより、より強固に電極部材に付着して逆洗工程のみでは十分に除去しきれないようなバイオフィルムやスケールを添加逆洗工程の実施によってムラ無く除去でき、さらに高いイオン除去率を安定的に維持できることが分かる。
【表４】
2018083849.tif 000006
【００３８】
実施の形態１によれば、第１の粒状電極部材及び第２の粒状電極部材に含まれる複数の粒状電極が逆洗工程及び添加逆洗工程においてそれぞれ流動可能であるため、洗浄水又は添加剤含有洗浄水の流通によりそれぞれの粒状電極部材を流動させながら粒状電極部材の洗浄を実施する。このため、粒状電極部材の電極表面に強固に付着または固着したバイオフィルムやスケール等をより確実に除去することができるとともに、電極部材全体をムラ無く洗浄可能である。
【００３９】
また、バイオフィルムやスケールを分解する性質を持つ添加剤を洗浄水に含有させた添加剤含有洗浄水を用いて逆洗浄を実施することにより、逆洗工程のみでは十分に除去しきれないバイオフィルムやスケールをより確実に除去することができる。
【００４０】
また、１回目の脱塩工程終了時のイオン除去率または前回の添加逆洗工程実施後１回目の脱塩工程終了時のイオン除去率のうちの大きい方である基準イオン除去率と現在のイオン除去率とを制御部により比較して、現在のイオン除去率が基準イオン除去率の０．５倍〜１．０倍未満に添加剤を添加した洗浄水での逆洗浄を実施するように制御することにより、効率的かつ効果的に洗浄と脱塩を実施可能となるため、安定して連続的に脱塩処理が可能である。
【００４１】
また洗浄水として脱塩処理水を使用するため、外部からの洗浄水の導入や洗浄水用の設備が必要なく、設備の簡略化が可能で洗浄水の排水量を抑制できるとともに、汚染水量の抑制が可能である。
【００４２】
実施の形態２．
以下に、この発明の実施の形態２を図４及び図５に基づいて説明する。なお、図１と同一または相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。実施の形態２は、洗浄水または添加剤含有洗浄水を循環可能にした点が実施の形態１と異なる。図４は、この発明の実施の形態２における水処理装置の構成図である。水処理装置２００は、被処理水の脱塩処理を行う水処理部１と、被処理水測定部１１、三方弁２２及び被処理水供給ポンプ３を順に介して水処理部１と接続され、被処理水を貯水する原水槽２と、脱塩処理水測定部１２及び脱塩処理水送水バルブ７を順に介して水処理部１と接続され、水処理部１で脱塩処理された被処理水を貯水する処理水槽１５と、脱塩処理水測定部１２及び三方弁２４を順に介して水処理部１と接続され、逆洗浄用の洗浄水を貯水する逆洗浄用水槽１７とを備えている。水処理部１に供給された洗浄水は、水処理部１から被処理水測定部１１と三方弁２３を順に介して排水可能であるとともに、被処理水測定部１１、三方弁２２、三方弁２３、三方弁２４、洗浄水供給ポンプ４、洗浄水測定部１３を順に介して循環可能となっている。また、洗浄水の循環においては、洗浄水供給ポンプ４が循環ポンプとして機能する。三方弁２２、三方弁２３、三方弁２４は制御部１４に接続されており、各工程の実施中、制御部１４により制御される。
その他の構成は実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。
【００４３】
次に、動作について説明する。水処理部１における被処理水の脱塩と水処理部１の洗浄のサイクルを繰り返しながら被処理水の脱塩を順次行う点は実施の形態１と同様である。以下、「脱塩工程」「逆洗工程」及び「添加逆洗工程」について詳細に説明する。「洗浄方法実施制御」は実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。
【００４４】
＜脱塩工程＞
脱塩工程では、まず三方弁２２を原水槽２から水処理部１の方向に開き、三方弁２３を閉める。次に、被処理水供給ポンプ３を起動し、原水槽２内の被処理水を送水して水処理部１に供給する。被処理水は、水処理部１上方の流入口１ａから水処理部１内に供給された後、下方に向かって流れる。また、電源部２０により一対の集電体２８ａ、２８ｂを介して第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に直流電圧を印加し、クーロン力により被処理水中に含まれるイオンを第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に吸着・除去して被処理水の脱塩を行う。
その他については実施の形態１と同様である。
【００４５】
＜逆洗工程＞
逆洗工程では、まず三方弁２４を逆洗浄用水槽１７から洗浄水供給ポンプ４、洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開き、三方弁２２を水処理部１から三方弁２３の方向に開いた状態で洗浄水供給ポンプ４を起動して、逆洗浄用水槽１７内の洗浄水を水処理部１下方の洗浄水流入口１ｃから上方の流入口１ａの方向、すなわち被処理水の流れとは逆方向で水処理部１に注入する。このとき、三方弁２３は水処理部１に洗浄水が所定水量貯水されるまでは三方弁２２から排水側へ開き、流入口１ａから流出した洗浄水を排水する。
水処理部１に洗浄水が所定水量貯水された後、三方弁２３を三方弁２２から三方弁２４の方向に開き、三方弁２４を三方弁２３から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開く。これにより洗浄水の循環経路が形成されるので、洗浄水は洗浄水供給ポンプ４の駆動力によって循環する。
【００４６】
洗浄水の循環による水処理部１の洗浄は以下のように行う。図５は、実施の形態２における水処理方法の逆洗工程を説明するフロー図であり、洗浄水の循環が開始された後のフローを表している。
洗浄水を循環させながら、水処理部１に注入前の洗浄水の電気伝導度を洗浄水測定部１３で測定し、水処理部１内を流通した後の洗浄水の電気伝導度を被処理水測定部１１で測定して、被処理水測定部１１の測定結果と洗浄水注入時における洗浄水測定部１３の測定結果を比較する。比較の結果、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の１〜５倍、望ましくは１〜３倍の範囲内の所定倍率を超えた場合、ステップＳＴ０３へ進み、この条件を満たさない場合は、ステップＳＴ０２へ進み循環を継続する（ステップＳＴ０１）。
ステップＳＴ０１で条件を満たさなかった場合、すなわち、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の上記所定倍率を超えていない場合、そのまま洗浄水を循環させ、逆洗浄を継続する（ステップＳＴ０２）。
ステップＳＴ０１で条件を満たした場合、すなわち、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水注入時における洗浄水測定部１３の測定結果の上記所定倍率より大きい場合、三方弁２３を切り換えて三方弁２２から排水側へ開き、循環している洗浄水を排水する（ステップＳＴ０３）。
電圧または電流が印加されていない場合、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９はイオンを吸着しないため、ステップＳＴ０１で被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の１倍より小さくなることはない。一方、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の５倍より大きい場合、洗浄水中のイオン濃度が飽和に近づいているため、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に吸着したイオンを洗浄水中に脱離しにくくなり洗浄効率が低下していることを示す。また、このような洗浄水を循環させた場合、洗浄水中の汚れにより第１粒状電極部材１８、第２粒状電極部材１９及びセパレータ２１を再汚染する恐れがある。
【００４７】
洗浄水を循環させる逆洗浄を１〜１０回、望ましくは１〜５回の範囲内の所定回数実施完了した場合は洗浄水の循環による水処理部１の洗浄を終了してステップＳＴ０５へ進み、この条件を満たさない場合はステップＳＴ０２へ戻り循環による逆洗浄を継続する（ステップＳＴ０４）。なお、洗浄水を循環させる逆洗浄の回数は、洗浄水の循環開始からステップＳＴ０３の排水までを１回としている。また、ステップＳＴ０１で設定する上記所定倍率はステップＳＴ０４での回数毎に設定可能である。
ステップＳＴ０４で条件を満たした場合、三方弁２３を三方弁２２から排水側へ開いた状態を維持しながら、三方弁２４を切り換えて逆洗浄用水槽１７から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開き、逆洗浄用水槽１７内の洗浄水を水処理部１へ新たに注入する（ステップＳＴ０５）。なお、ステップＳＴ０４で循環による洗浄の回数を１０回より多くすると、必要な洗浄水量が多くなりすぎてしまい、脱塩処理水の回収率の低下を招く。
【００４８】
洗浄水を水処理部１に注入しながら、水処理部１に注入前の洗浄水の電気伝導度を洗浄水測定部１３で測定し、水処理部１内を流通した後の洗浄水の電気伝導度を被処理水測定部１１で測定して、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果を比較する。比較の結果、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の１〜１．５倍、望ましくは１〜１．２倍である場合、洗浄が十分に行われたとして、洗浄水供給ポンプ４を停止し、洗浄水供給バルブ９を閉めて逆洗工程を終了する。この条件を満たさない場合は、ステップＳＴ０７へ進む（ステップＳＴ０６）。
ステップＳＴ０６の条件を満たさない場合、すなわち、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の１．５倍より大きい場合、水処理部１内にはまだバイオフィルムやスケールが残っており洗浄が不十分であるので、洗浄水を水処理部１に注入して逆洗工程を継続し（ステップＳＴ０７）、ステップＳＴ０６に戻って条件を満たすまで洗浄水の注入を継続する。
【００４９】
実施の形態２における逆洗工程では、洗浄水の流量を制御部１４で制御して第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の膨張率を０〜２００％、望ましくは０〜１００％とするのがよい。実施の形態１の場合と同様に、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の膨張率が２００％より大きくなると、必要な洗浄水量が多くなりすぎてしまい、脱塩処理水の回収率の低下を招く。なお、実施の形態１では効果的な物理洗浄という観点からある程度の膨張があった方が望ましいとしたが、実施の形態２では洗浄水を循環させることで物理洗浄の効率性は確保されているため、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９を膨張させなくてもよい。
その他については実施の形態１と同様である。
【００５０】
＜添加逆洗工程＞
添加逆洗工程では、実施の形態１と同様にまず添加剤供給バルブ１０を開き、添加剤供給ポンプ３７を起動して、添加剤保管槽１６から所定量の添加剤を逆洗浄用水槽１７内の洗浄水に添加する。次に、撹拌機３６により撹拌して添加剤と洗浄水を混合し、添加剤含有洗浄水を生成する。添加剤が過酸化水素の場合、逆洗浄用水槽１７内の過酸化水素濃度が０．０００１〜５％、望ましくは０．００１〜１％となるように逆洗浄用水槽１７に添加する。次に、三方弁２４を逆洗浄用水槽１７から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開き、三方弁２２を水処理部１から三方弁２３の方向に開いた状態で洗浄水供給ポンプ４を起動して、逆洗浄用水槽１７内の添加剤含有洗浄水を水処理部１下方の洗浄水流入口１ｃから上方の流入口１ａの方向、すなわち被処理水の流れとは逆方向で水処理部１に注入する。このとき、三方弁２３は水処理部１に添加剤含有洗浄水が所定水量貯水されるまでは三方弁２２から排水側へ開き、流入口１ａから流出した添加剤含有洗浄水を排水する。
水処理部１に添加剤含有洗浄水が所定水量貯水された後、三方弁２３を三方弁２２から三方弁２４の方向に開き、三方弁２４を三方弁２３から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開く。これにより、添加剤含有洗浄水の循環経路が形成され、添加剤含有洗浄水は洗浄水供給ポンプ４の駆動力によって循環する。
【００５１】
添加剤含有洗浄水の循環による水処理部１の洗浄は、上述した逆洗工程の場合と同様に、添加剤含有洗浄水を循環させながら、水処理部１に注入前の添加剤含有洗浄水の電気伝導度を洗浄水測定部１３で測定し、水処理部１内を流通した後の添加剤含有洗浄水の電気伝導度を被処理水測定部１１で測定して、被処理水測定部１１の測定結果と添加剤含有洗浄水注入時における洗浄水測定部１３の測定結果を比較する。比較の結果、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の１〜５倍、望ましくは１〜３倍の範囲内の所定倍率を超えた場合、三方弁２３を切り換えて三方弁２２から排水側へ開き、循環している添加剤含有洗浄水を排水する。被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の上記所定倍率を超えていない場合、そのまま添加剤含有洗浄水を循環させ、洗浄を継続する。
【００５２】
第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の体積の２〜１０倍量、望ましくは３〜５倍量の添加剤含有洗浄水を水処理部１に注入後、洗浄水供給ポンプ４を停止し、三方弁２４を閉める。その後、実施の形態１の場合と同様に添加剤含有洗浄水を水処理部１から流し出す操作を実施し、添加逆洗工程を終了する。
【００５３】
実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、逆洗工程における洗浄水及び添加逆洗工程における添加剤含有洗浄水をそれぞれ循環使用できるので、洗浄水を効率的に利用することができ、洗浄に必要な水量を減らし、脱塩処理水の回収率を向上させることができる。
【００５５】
実施の形態３．
以下に、この発明の実施の形態３を図６に基づいて説明する。なお、図４と同一または相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。実施の形態３は、複数種類の添加剤を備えた点が実施の形態２と異なる。図６は、この発明の実施の形態３における水処理装置の構成図である。水処理装置３００において、水処理部１は、実施の形態２と同様に脱塩処理水測定部１２及び脱塩処理水送水バルブ７を順に介して処理水槽１５と接続されている。一方、実施の形態２とは異なり水処理部１は脱塩処理水測定部１２及び脱塩処理水送水バルブ８を順に介しては逆洗浄用水槽１７と接続されていない。水処理部１は、脱塩処理水送水ポンプ２６及び脱塩処理水送水バルブ８を順に介して逆洗浄用水槽１７と接続されている処理水槽１５を介して逆洗浄用水槽１７と接続されている。また、水処理部１は排水バルブ３０を介して排水可能となっている。
【００５６】
逆洗浄用水槽１７は、添加剤供給ポンプ３７及び四方弁２５を介して３つの添加剤保管槽１６ａ、１６ｂ、１６ｃと接続されている。添加剤保管槽１６ａ、１６ｂ、１６ｃには、互いに異なる種類の添加剤（以下、添加剤Ａ、添加剤Ｂ、添加剤Ｃとする）がそれぞれ保管されている。四方弁２５は、使用する添加剤に応じて逆洗浄用水槽１７を３つの添加剤保管槽１６ａ、１６ｂ、１６ｃのいずれかと接続するものである。添加剤供給ポンプ３７及び四方弁２５は制御部１４に接続されており、各工程の実施中、制御部１４により制御される。
その他の構成は実施の形態２と同様であるのでその説明を省略する。
【００５７】
次に、動作について説明する。水処理部１における被処理水の脱塩と水処理部１の洗浄のサイクルを繰り返しながら被処理水の脱塩を順次行う点は実施の形態２と同様である。また、実施の形態３の「逆洗工程」及び「洗浄方法実施制御」は実施の形態２と同様であるのでその説明を省略し、「脱塩工程」及び「添加逆洗工程」について詳細に説明する。
なお、添加逆洗工程では添加剤保管槽１６ａ、１６ｂ、１６ｃに保管された添加剤Ａ、Ｂ、Ｃを添加した洗浄水による逆洗浄を第１逆洗浄、第２逆洗浄、第３逆洗浄とし、第１逆洗浄、第２逆洗浄、第３逆洗浄の順に添加逆洗工程を実施する場合について説明する。
【００５８】
＜脱塩工程＞
脱塩工程では、実施の形態２と同様にまず三方弁２２を原水槽２から水処理部１の方向に開き、三方弁２３を閉める。また、脱塩処理水送水バルブ７を開く。次に、被処理水供給ポンプ３を起動し、原水槽２内の被処理水を送水して水処理部１に供給する。被処理水は、水処理部１上方の流入口１ａから水処理部１内に供給された後、下方に向かって流れる。また、電源部２０により一対の集電体２８ａ、２８ｂを介して第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に直流電圧を印加し、クーロン力により被処理水中に含まれるイオンを第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に吸着・除去して被処理水の脱塩を行う。脱塩された被処理水は脱塩処理水として水処理部１下方の流出口１ｂから排出され、脱塩処理水測定部１２、脱塩処理水送水バルブ７を通って処理水槽１５に流れる。処理水槽１５に所定水量脱塩処理水が供給されたら脱塩処理水送水バルブ８を開き、脱塩処理水送水ポンプ２６を起動して脱塩処理水を処理水槽１５から逆洗浄用水槽１７へ規定量に達するまで送水する。
その他については実施の形態１と同様である。
【００５９】
＜添加逆洗工程＞
第１逆洗浄では、まず四方弁２５を添加剤保管槽１６ａから逆洗浄用水槽１７の方向に開き、添加剤供給ポンプ３７を起動して、添加剤保管槽１６ａから所定量の添加剤Ａを逆洗浄用水槽１７内の洗浄水に添加する。次に、撹拌機３６により撹拌して添加剤Ａと洗浄水を混合し、添加剤Ａ含有洗浄水を生成する。次に、三方弁２４を逆洗浄用水槽１７から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開き、三方弁２２を水処理部１から三方弁２３の方向に開いた状態で洗浄水供給ポンプ４を起動して、逆洗浄用水槽１７内の添加剤Ａ含有洗浄水を水処理部１下方の洗浄水流入口１ｃから上方の流入口１ａの方向、すなわち被処理水の流れとは逆方向で水処理部１に注入する。このとき、三方弁２３は水処理部１に洗浄水が所定水量貯水されるまでは三方弁２２から排水側へ開き、流入口１ａから流出した洗浄水を排水する。
水処理部１に添加剤Ａ含有洗浄水が所定水量貯水された後、三方弁２３を三方弁２２から三方弁２４の方向に開き、三方弁２４を三方弁２３から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開く。これにより、添加剤Ａ含有洗浄水の循環経路が形成され、添加剤含有洗浄水は洗浄水供給ポンプ４の駆動力によって循環する。添加剤Ａ含有洗浄水による水処理部１の洗浄については、実施の形態２の添加逆洗工程における逆洗浄と同様である。
【００６０】
第１逆洗浄の終了後、排水バルブ２９を開き、添加剤Ａ含有洗浄水を逆洗浄用水槽１７から排水する。添加剤Ａ含有洗浄水の排水後、脱塩処理水送水バルブ８を開き、脱塩処理水送水ポンプ２６を起動して処理水槽１５から逆洗浄用水槽１７に脱塩処理水を送水する。逆洗浄用水槽１７に脱塩処理水が所定水量送水されたら、脱塩処理水送水ポンプ２６を停止し、脱塩処理水送水バルブ８を閉める。
四方弁２５を添加剤保管槽１６ｂから逆洗浄用水槽１７の方向に開き、添加剤供給ポンプ３７を起動して、添加剤保管槽１６ｂから所定量の添加剤Ｂを逆洗浄用水槽１７内の洗浄水に添加する。次に、撹拌機３６により撹拌して添加剤Ｂと洗浄水を混合し、添加剤Ｂ含有洗浄水を生成する。以降は第１逆洗浄の場合と同様にして添加剤Ｂ含有洗浄水による第２逆洗浄を実施する。第２逆洗浄終了後、同様にして添加剤を添加剤Ｂから添加剤Ｃに切り換え、第３逆洗浄を実施する。
【００６１】
第３逆洗浄終了後、洗浄水供給ポンプ４を停止し、脱塩処理水送水バルブ７を閉じて排水バルブ３０を開く。三方弁２２を原水槽２から水処理部１の方向に開き、被処理水供給ポンプ３を起動して被処理水を水処理部１に送水し、水処理部１に残存した添加剤Ｃ含有洗浄水を流し出し排水バルブ３０を通じて排水する。添加剤Ｃ含有洗浄水の流し出しの終了後、被処理水供給ポンプ３を停止し、被処理水供給バルブ５、排水バルブ３０を閉めて添加逆洗工程を終了する。添加剤含有洗浄水を水処理部１から流し出す際に用いる被処理水量については、実施の形態１と同様である。
なお、脱塩処理水の性質上添加剤Ｃが水処理部１に残存していても悪影響がない場合は、添加剤Ｃ含有洗浄水を流し出す操作は省略可能である。
【００６２】
それぞれの添加剤について、第１逆洗浄に用いる添加剤Ａはバイオフィルムを除去する性質を持つ酸化剤であり、第２逆洗浄に用いる添加剤Ｂは酸性でイオン化する炭酸カルシウムなどのスケールを除去する酸である。また、第３逆洗浄に用いる添加剤Ｃは塩基性でイオン化するシリカなどのスケールを除去するアルカリである。望ましくは、酸化剤として過酸化水素、オゾン、次亜塩素酸などを用い、酸として硫酸、塩酸などを用いることが好ましい。また、アルカリとして水酸化ナトリウム、炭酸ソーダ、セスキ炭酸ソーダ、重曹などを用いることが好ましい。
【００６３】
実施の形態３によれば、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、互いに異なる種類の添加剤が保管された添加剤保管槽を複数設け、酸化剤を用いた第１逆洗浄によりバイオフィルムを除去し、酸を用いた第２逆洗浄により酸性でイオン化する炭酸カルシウム等のスケールを除去し、アルカリを用いた第３逆洗浄により塩基性でイオン化するシリカなどのスケールを除去する。このように、異なる添加剤を添加した洗浄水を用いて逆洗浄を実施することで、水処理部１に蓄積したバイオフィルムやスケールの除去を効率的かつ効果的に行うことができる。
【００６５】
実施の形態４．
以下に、この発明の実施の形態４を図７に基づいて説明する。なお、図４と同一または相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。実施の形態４は、添加剤を直接水処理部１に注入する点が実施の形態２と異なる。図７は、この発明の実施の形態４における水処理装置の構成図である。水処理装置４００において、水処理部１は、洗浄水供給ポンプ４、洗浄水測定部１３及び四方弁２５を介して処理水槽１５と接続されている。また、水処理部１は排水バルブ３０を介して排水可能となっている。水処理装置４００は逆洗浄用水槽１７を備えておらず、撹拌機３６及び排水バルブ２９も備えていない。
【００６６】
処理水槽１５は、脱塩処理水送水バルブ８、脱塩処理水送水ポンプ２６を介して添加剤生成部２７に接続されている。添加剤生成部２７は、添加剤を生成して水処理部１に注入するもので、実施の形態１における添加剤供給部に相当する。添加剤濃度を測定する添加剤測定部３１及び添加剤供給バルブ１０を介し水処理部１に設けられた添加剤注入口１ｅに接続されている。また、添加剤生成部２７及び添加剤測定部３１は制御部１４に接続されており、各工程の実施中、制御部１４により制御される。添加剤生成部２７としては、外部から供給された空気や酸素ガスからオゾンを生成するオゾナイザ等、脱塩処理水の電気分解により次亜塩素酸、次亜塩素酸塩、オゾン、過酸化水素を生成する電解装置等が用いられる。また、添加剤生成部２７としてイオン交換樹脂やイオン交換膜等を用いてもよい。この場合、脱塩処理水から酸やアルカリを生成することが可能である。なお、図示は省略するが、添加剤生成部２７を原水槽２に接続し、被処理水から添加剤を生成する構成にしてもよい。
【００６７】
四方弁２５は、洗浄水測定部１３及び処理水槽１５に加えて、脱塩処理水測定部１２及び三方弁２３にも接続されており、水処理部１から流出した脱塩処理水は、脱塩処理水測定部１２、四方弁２５、三方弁２３、三方弁２２及び被処理水測定部１１を介して循環可能となっている。
その他の構成は実施の形態２と同様であるのでその説明を省略する。
【００６８】
次に、動作について説明する。水処理部１における被処理水の脱塩と水処理部１の洗浄のサイクルを繰り返しながら被処理水の脱塩を順次行う点は実施の形態１と同様である。以下、「脱塩工程」「逆洗工程」及び「添加逆洗工程」について詳細に説明する。「洗浄方法実施制御」は実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。
【００６９】
＜脱塩工程＞
脱塩工程では、まず三方弁２２を原水槽２から水処理部１の方向に開き、三方弁２３を閉める。また、四方弁２５を脱塩処理水測定部１２から処理水槽１５の方向に開く。次に、被処理水供給ポンプ３を起動し、原水槽２内の被処理水を送水して水処理部１に供給する。被処理水は、水処理部１上方の流入口１ａから水処理部１内に供給された後、下方に向かって流れる。また、電源部２０により一対の集電体２８ａ、２８ｂを介して第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に直流電圧を印加し、クーロン力により被処理水中に含まれるイオンを第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に吸着・除去して被処理水の脱塩を行う。脱塩された被処理水は脱塩処理水として水処理部１下方の流出口１ｂから排出され、脱塩処理水測定部１２、四方弁２５を通って処理水槽１５に流れる。
その他については実施の形態２と同様である。
【００７０】
＜逆洗工程＞
逆洗工程では、まず四方弁２５を処理水槽１５から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開き、三方弁２２を水処理部１から三方弁２３の方向に開いた状態で洗浄水供給ポンプ４を起動して、処理水槽１５内の脱塩処理水を洗浄水として水処理部１下方の洗浄水流入口１ｃから上方の流入口１ａの方向、すなわち被処理水の流れとは逆方向で水処理部１に注入する。このとき、三方弁２３は水処理部１に洗浄水が所定水量貯水されるまでは三方弁２２から排水側へ開き、流入口１ａから流出した洗浄水を排水する。
水処理部１に洗浄水としての脱塩処理水が所定水量貯水された後、三方弁２３を三方弁２２から四方弁２５の方向に開き、四方弁２５を三方弁２３から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開く。これにより、洗浄水としての脱塩処理水の循環経路が形成され、脱塩処理水は洗浄水供給ポンプ４の駆動力によって循環する。
【００７１】
洗浄水としての脱塩処理水を循環させながら、水処理部１に注入前の脱塩処理水の電気伝導度を洗浄水測定部１３で測定し、水処理部１内を流通した後の脱塩処理水の電気伝導度を被処理水測定部１１で測定して、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果を比較する。比較の結果、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の０〜５倍、望ましくは０．５〜３倍である場合、三方弁２３を切り換えて三方弁２２から排水側へ開き、循環している脱塩処理水を排水する。また、脱塩処理水を循環させる逆洗浄を１〜１０回、望ましくは１〜５回実施完了した後、四方弁２５を処理水槽１５から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開き、循環による逆洗浄を終了する。
【００７２】
循環による逆洗浄の終了後、洗浄水としての脱塩処理水を処理水槽１５から水処理部１に注入しながら、水処理部１に注入前の脱塩処理水の電気伝導度を洗浄水測定部１３で測定し、水処理部１内を流通した後の脱塩処理水の電気伝導度を被処理水測定部１１で測定して、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果を比較する。比較の結果、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の１〜１．５倍、望ましくは１〜１．２倍である場合、洗浄が十分に行われたとして、洗浄水供給ポンプ４を停止し、洗浄水供給バルブ９を閉めて逆洗工程を終了する。この条件を満たさない場合、すなわち、被処理水測定部１１の測定結果が洗浄水測定部１３の測定結果の１．５倍より大きい場合、水処理部１内にはまだバイオフィルムやスケールが残っており、洗浄が不十分であることを示すので、脱塩処理水を水処理部１に注入して条件を満たすまで逆洗工程を継続する。
その他については実施の形態２と同様である。
【００７３】
＜添加逆洗工程＞
添加逆洗工程では、まず四方弁２５を処理水槽１５から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開き、三方弁２２を水処理部１から三方弁２３の方向に開いた状態で洗浄水供給ポンプ４を起動して、処理水槽１５内の脱塩処理水を洗浄水として水処理部１下方の洗浄水流入口１ｃから上方の流入口１ａの方向、すなわち被処理水の流れとは逆方向で水処理部１に注入する。このとき、三方弁２３は水処理部１に洗浄水が所定水量貯水されるまでは三方弁２２から排水側へ開き、流入口１ａから流出した洗浄水を排水する。
水処理部１に洗浄水としての脱塩処理水が所定水量貯水された後、三方弁２３を三方弁２２から四方弁２５の方向に開き、四方弁２５を三方弁２３から洗浄水測定部１３、水処理部１の方向に開く。これにより、洗浄水としての脱塩処理水の循環経路が形成され、脱塩処理水は洗浄水供給ポンプ４の駆動力によって循環する。
【００７４】
上記のようにして脱塩処理水を循環させた状態で、添加剤供給バルブ１０を開き、添加剤生成部２７で生成した添加剤を添加剤注入口１ｅから水処理部１に注入する。添加剤を希釈して用いる場合は、脱塩処理水送水バルブ８を開き、脱塩処理水送水ポンプ２６を起動して処理水槽１５中の脱塩処理水を添加剤生成部２７に送水し、添加剤を脱塩処理水で希釈して水処理部１に注入する。
なお、水処理装置４００は排水バルブ２９を備えていないので、添加逆洗工程終了時に行う添加剤含有洗浄水の流し出しにおいては、排水バルブ３０から排水する。
その他については実施の形態２と同様である。
【００７５】
実施の形態４によれば、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また、添加剤生成部から水処理部に直接添加剤を注入するため、添加剤を洗浄水に混合して添加剤含有洗浄水を生成するための逆洗浄用水槽を省略することができる。また、添加剤含有洗浄水を生成する時間も省略でき、添加逆洗工程の時間を短縮し、効率的な脱塩処理を実施することができる。
【００７７】
なお、実施の形態４では添加剤生成部により複数種類の添加剤を生成できるので、実施の形態３の第１洗浄、第２洗浄、第３洗浄ように添加剤の種類を切り換えながら添加逆洗工程を実施することが可能である。
【００７８】
実施の形態５．
以下に、この発明の実施の形態５を図８に基づいて説明する。なお、図１と同一または相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。実施の形態５は、水処理部を複数設け直列に接続した点が実施の形態１と異なる。以下では、一方をＡ系とし、他方をＢ系として、Ａ系の構成要素には符号の最後に「Ａ」を付し、Ｂ系の構成要素には符号の最後に「Ｂ」を付す。
【００７９】
図１は、この発明の実施の形態５における水処理装置の構成図である。水処理装置５００は、被処理水が流入する流入口１ａＡ、脱塩処理水が流出する流出口１ｂＡ、及び逆洗浄時に洗浄水または添加剤含有洗浄水が流入する洗浄水流入口１ｃＡを備え、被処理水測定部１１Ａ、被処理水供給バルブ５及び被処理水供給ポンプ３を順に介して被処理水を貯水する原水槽２と接続されて、原水槽２から供給された被処理水を脱塩処理する水処理部１Ａと、被処理水が流入する流入口１ａＢ、脱塩処理水が流出する流出口１ｂＢ、及び逆洗浄時に洗浄水または添加剤含有洗浄水が流入する洗浄水流入口１ｃＢを備え、脱塩処理水測定部１２Ａ、被処理水供給バルブ５Ｂ及び被処理水測定部１１Ｂを順に介して水処理部１Ａと接続されて、水処理部１Ａで脱塩処理された被処理水をさらに脱塩処理する水処理部１Ｂとを備えている。水処理部１Ｂは、脱塩処理水測定部１２Ｂ及び脱塩処理水送水バルブ７を順に介して水処理部１Ｂでさらに脱塩処理された被処理水を貯水する処理水槽１５と接続されるとともに、脱塩処理水測定部１２Ｂ及び脱塩処理水送水バルブ８を順に介して逆洗浄用の洗浄水を貯水する逆洗浄用水槽１７と接続されている。
【００８０】
逆洗浄用水槽１７は、水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂで共用されており、逆洗浄時に水処理部１Ｂに洗浄水を供給する洗浄水供給ポンプ４Ｂ、洗浄水供給バルブ９Ｂ及び洗浄水測定部１３Ｂを順に介する経路でも水処理部１Ｂと接続されるとともに、水処理部１Ａに洗浄水を供給するための洗浄水供給ポンプ４Ａ、洗浄水供給バルブ９Ａ及び洗浄水測定部１３Ａを順に介して水処理部１Ａと接続されている。
【００８１】
水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂに供給された洗浄水は、水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂから被処理水測定部１１Ａ及び被処理水測定部１１Ｂと排水バルブ６Ａ及び排水バルブ６Ｂをそれぞれ順に介して排水可能となっている。また、逆洗浄用水槽１７は、添加剤供給バルブ１０と添加剤供給ポンプ３７を順に介して添加剤保管槽１６と接続されており、逆洗浄用水槽１７には、添加剤が供給された際に添加剤と洗浄水を撹拌して混合させる撹拌機３６が設けられている。また、逆洗浄用水槽１７内の洗浄水は、排水バルブ２９を介して排出可能となっている。
【００８２】
水処理部１Ａには、電源部２０に接続された一対の集電体２８ａＡ、２８ｂＡが両端に配置され、一対の集電体２８ａＡ、２８ｂＡの間には第１粒状電極部材１８Ａと第２粒状電極部材１９Ａが互いに対向し、セパレータ２１Ａによって離間配置されている。第１粒状電極部材１８Ａ及び第２粒状電極部材１９Ａは、それぞれ複数設置され、第１粒状電極部材１８Ａ同士または第２粒状電極部材１９Ａ同士は接触するが、セパレータ２１Ａにより第１粒状電極部材１８Ａと第２粒状電極部材１９Ａとが接触することはない。
水処理部１Ｂにも同様に、電源部２０に接続された一対の集電体２８ａＢ、２８ｂＢが両端に配置され、一対の集電体２８ａＢ、２８ｂＢの間には第１粒状電極部材１８Ｂと第２粒状電極部材１９Ｂが互いに対向し、セパレータ２１Ｂによって離間配置されている。第１粒状電極部材１８Ｂ及び第２粒状電極部材１９Ｂは、それぞれ複数設置され、第１粒状電極部材１８Ｂ同士または第２粒状電極部材１９Ｂ同士は接触するが、セパレータ２１Ｂにより第１粒状電極部材１８Ｂと第２粒状電極部材１９Ｂとが接触することはない。
集電体２８ａＡ、２８ｂＡ、２８ａＢ、２８ｂＢ、第１粒状電極部材１８Ａ、１８Ｂ、第２粒状電極部材１９Ａ、１９Ｂ、セパレータ２１Ａ、２１Ｂの材質や機能は、実施の形態１で説明した集電体２８ａ、２８ｂ、第１粒状電極部材１８、第２粒状電極部材１９、セパレータ２１と同様である。
【００８３】
水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂにそれぞれ接続された被処理水測定部１１Ａ及び被処理水測定部１１Ｂ、脱塩処理水測定部１２Ａ及び脱塩処理水測定部１２Ｂ、洗浄水測定部１３Ａ及び洗浄水測定部１３Ｂは、実施の形態１の被処理水測定部１１、脱塩処理水測定部１２、洗浄水測定部１３と同様である。
それぞれのバルブ、ポンプ、測定部は、実施の形態１と同様に制御部１４に接続されており、各工程の実施中、制御部１４により制御される。
なお、実施の形態５では２つの水処理部を設けているが、これに限られるものではなく、３つ以上の水処理部を設けてもよい。
【００８４】
次に、動作について説明する。水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂにおける被処理水の脱塩と水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂの洗浄のサイクルを繰り返しながら被処理水の脱塩を順次行う点は実施の形態１と同様である。以下、「脱塩工程」「逆洗工程」及び「添加逆洗工程」について詳細に説明する。
【００８５】
＜脱塩工程＞
脱塩工程では、まず被処理水供給バルブ５Ａ及び被処理水供給バルブ５Ｂを開き、排水バルブ６Ａ及び排水バルブ６Ｂを閉める。次に、被処理水供給ポンプ３を起動し、原水槽２内の被処理水を送水して水処理部１Ａに供給する。被処理水は、水処理部１Ａ上方の流入口１ａＡから水処理部１Ａ内に供給された後、下方に向かって流れる。また、電源部２０により一対の集電体２８ａＡ、２８ｂＡを介して第１粒状電極部材１８Ａ及び第２粒状電極部材１９Ａに直流電圧を印加し、クーロン力により被処理水中に含まれるイオンを第１粒状電極部材１８Ａ及び第２粒状電極部材１９Ａに吸着・除去して被処理水の脱塩を行う。脱塩された被処理水は脱塩処理水として水処理部１Ａ下方の流出口１ｂＡから排出され、脱塩処理水測定部１２Ａ、被処理水供給バルブ５Ｂ、被処理水測定部１１Ｂを順に通って流入口１ａＢから水処理部１Ｂに供給される。水処理部１Ｂでも同様にして水処理部１Ａで脱塩処理された被処理水中に含まれるイオンを第１粒状電極部材１８Ｂ及び第２粒状電極部材１９Ｂに吸着・除去することでさらに脱塩を行う。水処理部１Ｂでさらに脱塩された被処理水は水処理部１Ｂ下方の流出口１ｂＢから排出され、実施の形態１と同様に規定量が貯水されるまでは逆洗浄用水槽１７に送水され、規定量に達した後は処理水槽１５に送水される。脱塩工程の開始から所定時間経過後、被処理水供給ポンプ３を停止し、被処理水供給バルブ５Ａ被処理水供給バルブ５Ｂ、及び脱塩処理水送水バルブ７を閉める。また、電源部２０による直流電圧の印加も停止して脱塩工程を終了する。
その他については実施の形態１と同様である。
【００８６】
＜洗浄方法実施制御＞
脱塩工程の終了後、制御部１４は水処理部１のイオン除去率を決定指標として逆洗工程を実施するか添加逆洗工程を実施するかの実施制御を行う。実施の形態５の水処理装置５００は、２つの水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂを備えているため、洗浄方法の実施制御は水処理部１Ａ、水処理部１Ｂでそれぞれ行う。それぞれの水処理部における洗浄方法実施制御は、実施の形態１と同様にイオン除去率を決定指標として行う。
【００８７】
＜逆洗工程＞
逆洗工程では、まず排水バルブ６Ａ及び洗浄水供給バルブ９Ａを開き、被処理水供給バルブ５Ａを閉めた状態で洗浄水供給ポンプ４Ａを起動して、逆洗浄用水槽１７内の洗浄水を水処理部１Ａ下方の洗浄水流入口１ｃＡから上方の流入口１ａＡの方向、すなわち被処理水の流れとは逆方向で水処理部１Ａに注入する。また、排水バルブ６Ｂ及び洗浄水供給バルブ９Ｂを開き、被処理水供給バルブ５Ｂを閉めた状態で洗浄水供給ポンプ４Ｂを起動して、逆洗浄用水槽１７内の洗浄水を被処理水の流れとは逆方向で水処理部１Ｂに注入する。水処理部１Ａに注入された洗浄水は、図中上方に向かって流れて流入口１ａＡから水処理部１Ａの上方に流出した後、排水バルブ６Ａを通って排水される。水処理部１Ｂに注入された洗浄水は、図中上方に向かって流れて流入口１ａＢから水処理部１Ｂの上方に流出した後、は排水バルブ６Ｂを通って排水される。
【００８８】
逆洗工程の実施中、実施の形態１と同様に水処理部注入前後の洗浄水の電気伝導度を測定、比較して逆洗工程終了の可否を判定する。実施の形態５では、水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂのそれぞれで判定を行うが、Ａ系、Ｂ系がともに逆洗工程を終了しないと脱塩工程に移行しない。
その他については実施の形態１と同様である。
なお、実施の形態５でも、実施の形態２〜４と同様に循環経路を構成し、洗浄水を循環させる逆洗浄を実施してもよい。
【００８９】
＜添加逆洗工程＞
添加逆洗工程では、まず添加剤供給バルブ１０を開き、添加剤供給ポンプ３７を起動して、添加剤保管槽１６から所定量の添加剤を逆洗浄用水槽１７内の洗浄水に添加する。次に、撹拌機３６により撹拌して添加剤と洗浄水を混合し、添加剤含有洗浄水を生成する。その後、上述の逆洗工程の場合と同様にして、水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂのそれぞれに対して添加剤含有洗浄水を注入する。
【００９０】
第１粒状電極部材１８Ａ及び第２粒状電極部材１９Ａの体積の２〜１０倍量、望ましくは３〜５倍量の添加剤含有洗浄水を水処理部１Ａに注入後、洗浄水供給ポンプ４Ａを停止し、洗浄水供給バルブ９Ａを閉める。また、第１粒状電極部材１８Ｂ及び第２粒状電極部材１９Ｂの体積の２〜１０倍量、望ましくは３〜５倍量の添加剤含有洗浄水を水処理部１Ｂに注入後、洗浄水供給ポンプ４Ｂを停止し、洗浄水供給バルブ９Ｂを閉める。
洗浄水供給ポンプ４Ａ及び洗浄水供給ポンプ４Ｂの停止後、脱塩処理水送水バルブ７を閉めた状態で被処理水供給バルブ５Ａ及び被処理水供給バルブ５Ｂ、脱塩処理水送水バルブ８、排水バルブ２９を開き、被処理水供給ポンプ３を起動して被処理水を原水槽２から水処理部１Ａ、水処理部１Ｂの順に送水し、水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂに残存した添加剤含有洗浄水を流し出して逆洗浄用水槽１７から排水バルブ２９を通じて排水する。添加剤含有洗浄水の流し出しの終了後、被処理水供給ポンプ３を停止し、被処理水供給バルブ５Ａ及び被処理水供給バルブ５Ｂ、排水バルブ２９を閉めて添加逆洗工程を終了する。
その他については実施の形態１と同様であるが、逆洗工程の場合と同様に、実施の形態５では、水処理部１Ａ及び水処理部１Ｂのそれぞれで判定を行い、Ａ系、Ｂ系がともに添加逆洗工程を終了しないと脱塩工程に移行しない。
なお、実施の形態５でも、実施の形態２〜４と同様に循環経路を構成し、添加剤含有洗浄水を循環させる逆洗浄を実施してもよい。
【００９１】
実施の形態５によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
また、複数の水処理部を直列に接続しているため、被処理水をより低いイオン濃度にまで脱塩することができる。
【００９３】
また、逆洗浄用水槽を複数の水処理部に対して共用する構成としているため、逆洗浄用水槽は１つでよく、装置全体をコンパクトにできる。
【００９４】
実施の形態６．
以下に、この発明の実施の形態６を図９に基づいて説明する。なお、図７と同一または相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。実施の形態６は、添加剤を注入するための添加剤注入口１ｅが複数個所に設けられた点が実施の形態４と異なる。図９は、この発明の実施の形態６における水処理装置の構成図である。水処理装置６００において、水処理部１の図中下部には、添加剤生成部２７からの添加剤を注入するための添加剤注入口１ｅが複数設けられている。また、一対の集電体２８ａ、２８ｂにも添加剤注入口１ｅがそれぞれ設けられている。
その他については実施の形態４と同様であるのでその説明を省略する。
【００９５】
実施の形態６によれば、実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
また、水処理部の複数個所に添加剤注入口を設けたため、複数個所から添加剤を注入することで粒状電極部材全体に添加剤含有洗浄水がより速く行き渡り、添加逆洗工程において短時間で粒状電極部材の洗浄を行うことができる。
【００９７】
実施の形態７．
以下に、この発明の実施の形態７を図１０に基づいて説明する。なお、図１と同一または相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。実施の形態７は、水処理部と処理水槽を接続する配管の中で洗浄水と添加剤が混合可能な点が実施の形態１と異なる。図１０は、この発明の実施の形態７における水処理装置の構成図である。水処理装置７００において、被処理水の脱塩処理を行う水処理部１は、脱塩処理水送水バルブ７及び脱塩処理水測定部１２を順に介して処理水槽１５と接続されるとともに、洗浄水供給バルブ９、洗浄水測定部１３及び洗浄水供給ポンプ４を介する経路でも処理水槽１５と接続されている。また、水処理部１は、排水バルブ３０を介して排水可能となっている。
【００９８】
添加剤保管槽１６は、添加剤供給ポンプ３７及び添加剤供給バルブ１０を順に介して洗浄水測定部１３と洗浄水供給ポンプ４とを接続する配管に設けられた添加剤注入部３８に接続されている。水処理装置７００は逆洗浄用水槽１７を備えておらず、脱塩処理水送水バルブ８、撹拌機３６及び排水バルブ２９も備えていない。
その他については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。
【００９９】
次に、動作について説明する。水処理部１における被処理水の脱塩と水処理部１の洗浄のサイクルを繰り返しながら被処理水の脱塩を順次行う点は実施の形態１と同様である。以下、「脱塩工程」「逆洗工程」及び「添加逆洗工程」について詳細に説明する。「洗浄方法実施制御」は実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。
【０１００】
＜脱塩工程＞
脱塩工程では、まず被処理水供給バルブ５を開き、排水バルブ６を閉める。また、脱塩処理水送水バルブ７を開く。次に、被処理水供給ポンプ３を起動し、原水槽２内の被処理水を送水して水処理部１に供給する。被処理水は、水処理部１上方の流入口１ａから水処理部１内に供給された後、下方に向かって流れる。また、電源部２０により一対の集電体２８ａ、２８ｂを介して第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に直流電圧を印加し、クーロン力により被処理水中に含まれるイオンを第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９に吸着・除去して被処理水の脱塩を行う。脱塩された被処理水は脱塩処理水として水処理部１の下方の流出口１ｂから排出され、脱塩処理水送水バルブ７及び脱塩処理水測定部１２を通って処理水槽１５に流れる。
その他については実施の形態１と同様である。
【０１０１】
＜逆洗工程＞
逆洗工程では、まず排水バルブ６及び洗浄水供給バルブ９を開き、被処理水供給バルブ５を閉めた状態で洗浄水供給ポンプ４を起動して、処理水槽１５内の脱塩処理水を洗浄水として水処理部１下方の洗浄水流入口１ｃから上方の流入口１ａの方向、すなわち、被処理水の流れとは逆方向で水処理部１に注入する。
その他については実施の形態１と同様である。
【０１０２】
＜添加逆洗工程＞
添加逆洗工程では、まず添加剤供給バルブ１０を開き添加剤供給ポンプ３７を起動して、添加剤保管槽１６から添加剤注入部３８へ添加剤を送り洗浄水測定部１３と洗浄水供給ポンプ４を接続する配管内に添加剤を注入する。配管内を流れる洗浄水としての脱塩処理水は、水処理部１へ流れながら添加剤と混合され、添加剤含有洗浄水が生成される。生成された添加剤含有洗浄水は、洗浄水流入口１ｃから水処理部１内に注入された後、上方に向かって流れて流入口１ａから水処理部１の上方に流出した後、排水バルブ６を通って排水される。
なお、水処理装置７００は排水バルブ２９を備えていないので、添加逆洗工程終了時に行う添加剤含有洗浄水の流し出しにおいては、排水バルブ３０から排水する。
その他については実施の形態１と同様である。
【０１０３】
実施の形態７によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
また、添加剤生成部から水処理部と処理水槽を接続する配管に添加剤を注入し、配管内で添加剤含有洗浄水を生成するため、逆洗浄用水槽を省略することができ、装置全体を簡略化できる。
また、処理水槽から水処理部に流れる脱塩処理水のみに添加剤を注入・混合して添加剤含有洗浄水を生成するため、逆洗浄用水槽内に貯水された洗浄水に添加剤を混合させる場合のように余剰の添加剤含有洗浄水を生成することがなく、添加剤含有洗浄水の生成量を必要最小限にすることができる。この結果、回収できる脱塩処理水の量が多くなり、脱塩処理水の回収率を向上させることができる。
【０１０５】
実施の形態８．
以下に、この発明の実施の形態８を図１１に基づいて説明する。なお、図１と同一または相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。実施の形態８は、逆洗工程及び添加逆洗工程において、水処理部に空気を注入する点が実施の形態１と異なる。図１１は、この発明の実施の形態８における水処理装置の構成図である。水処理装置８００は、水処理部１下方から水処理部１内に空気を注入するエアポンプ３９を備えている。エアポンプ３９は制御部１４に接続されており、各工程の実施中、制御部１４により制御される。
その他については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。
【０１０６】
次に、動作について説明する。水処理部１における被処理水の脱塩と水処理部１の洗浄のサイクルを繰り返しながら被処理水の脱塩を順次行う点は実施の形態１と同様である。以下、「逆洗工程」及び「添加逆洗工程」について詳細に説明する。「脱塩工程」及び「洗浄方法実施制御」は実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。
【０１０７】
＜逆洗工程＞
逆洗工程では、まず排水バルブ６及び洗浄水供給バルブ９を開き、被処理水供給バルブ５を閉めた状態で洗浄水供給ポンプ４を起動して、逆洗浄用水槽１７内の洗浄水を水処理部１下方の洗浄水流入口１ｃから上方の流入口１ａの方向、すなわち、被処理水の流れとは逆方向で水処理部１に注入する。洗浄水は、洗浄水流入口１ｃから水処理部１内に注入された後、上方に向かって流れて流入口１ａから水処理部１の上方に流出した後、排水バルブ６を通って排水される。この時、エアポンプ３９により水処理部１下方から上方、すなわち、被処理水の流れとは逆方向で空気を水処理部１に注入する。
【０１０８】
エアポンプ３９により注入された空気は、洗浄水とともに水処理部１内を流れる。この空気の流れにより第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の表面にはせん断力がはたらき、それぞれの粒状電極部材の表面に付着したバイオフィルムやスケールを除去する。エアポンプ３９により注入する空気の流速は０．５〜１．５ｍ／ｍｉｎ、望ましくは０．７〜０．９ｍ／ｍｉｎであり、また、空気の注入時間は１〜１０分、望ましくは２〜５分である。流速が大きすぎるとそれぞれの粒状電極部材表面へのせん断力が過大となり表面が摩耗するため、比表面積が小さくなりキャパシタの減少を招いてしまう。一方、流速が小さすぎると空気による洗浄効果が低下してしまう。また、注入時間が長すぎると洗浄に時間がかかり脱塩効率の低下を招いてしまう。一方、注入時間が短すぎると空気による洗浄効果が小さくなってしまう。
その他については実施の形態１と同様である。
【０１０９】
＜添加逆洗工程＞
添加逆洗工程では、まず添加剤供給バルブ１０を開き、添加剤供給ポンプ３７を起動して、添加剤保管槽１６から所定量の添加剤を逆洗浄用水槽１７内の洗浄水に添加する。次に、撹拌機３６により撹拌して添加剤と洗浄水を混合し、添加剤含有洗浄水を生成する。
【０１１０】
次に、排水バルブ６及び洗浄水供給バルブ９を開き、被処理水供給バルブ５を閉めた状態で洗浄水供給ポンプ４を起動して、逆洗浄用水槽１７内の添加剤含有洗浄水を水処理部１下方の洗浄水流入口１ｃから上方の流入口１ａの方向、すなわち被処理水の流れとは逆方向で水処理部１に注入する。添加剤含有洗浄水は、洗浄水流入口１ｃから水処理部１内に注入された後、上方に向かって流れて流入口１ａから水処理部１の上方に流出し、排水バルブ６を通って排水される。この時、エアポンプ３９により図中下方から上方、すなわち、被処理水の流れとは逆方向で空気を水処理部１に注入する。エアポンプ３９により注入された空気は、添加剤含有洗浄水とともに水処理部１内を流れる。この空気の流れにより第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の表面にはせん断力がはたらき、それぞれの粒状電極部材の表面に付着したバイオフィルムやスケールを除去する注入する。空気の流速及び注入時間については逆洗工程の場合と同様である。
その他については実施の形態１と同様である。
【０１１１】
実施の形態８によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１１２】
また、逆洗工程及び添加逆洗工程において水処理部に空気を注入することで、空気の流れによってそれぞれの粒状電極部材の表面に働くせん断力により高い洗浄効果を得ることができる。また、粒状電極部材の粒子相互間に与えるせん断力が大きくなり、さらに高い洗浄効果を得ることができる。
【０１１３】
実施の形態９．
以下に、この発明の実施の形態９を図１２に基づいて説明する。なお、図１と同一または相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。実施の形態９は、脱塩工程の終了決定指標として、脱塩処理中の被処理水の電気伝導度の時間変化を用いる点が実施の形態１と異なる。図１２は、この発明の実施の形態９における水処理装置の構成図である。水処理装置９００において、水処理部１には水処理部１内の状態を測定する水処理部状態測定部４０が設けられている。実施の形態９では、水処理部状態測定部４０は水処理部１内で脱塩処理中の被処理水の電気伝導度を測定する電気伝導度計である。水処理部状態測定部４０は制御部１４に接続されており、各工程の実施中、制御部１４により制御される。
その他については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する
【０１１４】
次に、動作について説明する。水処理部１における被処理水の脱塩と水処理部１の洗浄のサイクルを繰り返しながら被処理水の脱塩を順次行う点は実施の形態１と同様である。以下、「脱塩工程」について詳細に説明する。「逆洗工程」「添加逆洗工程」及び「洗浄方法実施制御」は実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。
【０１１５】
＜脱塩工程＞
脱塩工程における各バルブ等の制御や被処理水及び脱塩処理水の流れについては実施の形態１と同様である。水処理部状態測定部４０は、脱塩工程の実施中、水処理部１内で脱塩処理中の被処理水の電気伝導度を所定の時間間隔で測定する。脱塩工程開始ｘ経過後の測定結果をＡ（ｘ）、（ｘ＋ｙ）経過後の測定結果をＡ（ｘ＋ｙ）とし、Ａ（ｘ＋ｙ）がＡ（ｘ）の０．８〜１．０倍、望ましくは０．９５〜１．０倍になった時に脱塩工程を終了する。Ａ（ｘ＋ｙ）がＡ（ｘ）の０．８倍未満である場合、脱塩工程を終了するとまだ脱塩可能である状態で脱塩工程を終了することとなり脱塩が不十分となる。一方、Ａ（ｘ＋ｙ）がＡ（ｘ）の１．０倍より大きい場合に脱塩工程を終了すると、粒状電極部材の深部までイオンが吸着し洗浄に時間を要するため、洗浄工程及び添加逆洗工程が長くなり脱塩効率が低下する。また、洗浄に必要な脱塩水が増加するため脱塩水回収量が減少する。なお、ｘは任意であり、ｙは１〜１５分、望ましくは１〜１０分である。ｙが大き過ぎる場合、脱塩工程が長くなり粒状電極部材の深部までイオンが吸着して洗浄に時間を要するため、洗浄工程及び添加逆洗工程が長くなり脱塩効率が低下する。また、洗浄に必要な脱塩水が増加するため脱塩水回収量が減少する。一方、ｙが小さ過ぎる場合、電気伝導度の一時的な減少でも脱塩工程が終了することとなり脱塩が不十分となる。
【０１１６】
実施の形態９によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
また、脱塩処理水中の被処理水の電気伝導度を脱塩工程の終了決定指標としたことにより、被処理水のイオン濃度を反映して脱塩工程終了の判断を行う。被処理水のイオン濃度は水処理部の脱塩性能に直結しているため、水処理部の脱塩性能を最大限利用して、より効果的かつ効率的な脱塩処理を行うことができる。
【０１１８】
なお、図示は省略するが、実施の形態９のように脱塩処理中の被処理水の電気伝導度の時間変化を脱塩工程の終了決定指標とすることは、実施の形態２〜実施の形態８にも適用することができる。
【０１１９】
実施の形態１０．
以下に、この発明の実施の形態１０を図１に基づいて説明する。実施の形態１０は、逆洗工程及び添加逆洗工程の終了決定指標として、実施時間を用いる点が実施の形態１と異なる。その他については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略し、「逆洗工程」及び「添加逆洗工程」について詳細に説明する。
【０１２０】
＜逆洗工程＞
逆洗工程における各バルブ等の制御や洗浄水の流れについては実施の形態１と同様である。逆洗浄開始から、逆洗浄の実施時間が１〜６０分、望ましくは３〜３０分経過した場合に逆洗工程を終了する。逆洗工程の実施時間が長過ぎると洗浄に時間がかかって回収する脱塩処理水量が減少し、脱塩効率が低下する。一方、逆洗工程の実施時間が短過ぎるとそれぞれの粒状電極部材の洗浄が不十分となってイオン除去率の低下を招き、次の脱塩工程における脱塩効率が低下する。
【０１２１】
＜添加逆洗工程＞
添加逆洗工程における各バルブ等の制御や添加剤及び添加剤含有洗浄水の流れについては実施の形態１と同様である。添加剤含有洗浄水を用いた逆洗浄開始から、逆洗浄の実施時間が１〜６０分、望ましくは３〜３０分経過した場合に添加剤含有洗浄水を用いた逆洗浄終了する。添加剤含有洗浄水を用いた逆洗浄時間が長過ぎると洗浄に時間がかかって回収する脱塩処理水量が減少し、脱塩効率が低下する。一方、添加剤含有洗浄水を用いた逆洗浄時間が短過ぎるとそれぞれの粒状電極部材の洗浄が不十分となり、電極部材に付着物が残存してイオン除去率の低下を招き、次の脱塩工程における脱塩効率が低下する。
【０１２２】
添加剤含有洗浄水を用いた逆洗浄後、被処理水による水処理部１からの添加剤含有洗浄水の流し出し開始から、流し出しの実施時間が１〜３０分、望ましくは１〜１５分経過した場合に添加剤含有洗浄水の流し出しを終了する。添加剤含有洗浄水を流し出す時間が短過ぎると添加剤含有洗浄水を十分に水処理部１から流し出すことができない。一方、添加剤含有洗浄水を流し出す時間が長過ぎると添加剤含有洗浄水を水処理部１から流し出すために要する被処理水が多くなり、脱塩処理水の回収率の低下を招く。また、添加剤含有洗浄水を水処理部１から流し出すのに要する時間が長くなると添加逆洗工程が長くなり、脱塩工程の回数が減少して脱塩処理水の回収率が低下する。
【０１２３】
実施の形態１０によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１２４】
また、逆洗工程及び添加逆洗において実施時間を終了決定指標としたことにより、脱塩工程、逆洗工程、添加逆洗工程のすべての工程を時間で制御可能となり水処理装置の運転を簡略化できる。
【０１２５】
なお、実施の形態１０のように逆洗工程及び添加逆洗において実施時間を終了決定指標とすることは、実施の形態２〜実施の形態９にも適用することができる。
【０１２６】
実施の形態１１．
以下に、この発明の実施の形態１１を図１に基づいて説明する。実施の形態１１は、洗浄方法実施制御において除去対象イオンのイオン濃度を決定指標とする点が実施の形態１と異なる。実施の形態１１において、除去対象イオンの脱塩処理水中のイオン濃度を測定するための脱塩処理水イオン濃度測定部（図示なし）が水処理部１に接続されている。脱塩処理水イオン濃度測定部（図示なし）としては、紫外線吸光度を測定する吸光光度計やイオン選択性電極が用いられる。また、除去対象イオンは、塩化物イオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、カリウムイオン、硫酸イオン、硝酸イオン等である。
その他については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略し、「洗浄方法実施制御」について詳細に説明する。
【０１２７】
＜洗浄方法実施制御＞
まず、制御部１４は脱塩処理水イオン濃度測定部（図示なし）から脱塩処理水中の除去対象イオン濃度を取得して記憶部（図示なし）に記憶する。次に、制御部１４は、水処理装置１００起動後１回目の脱塩工程終了時または前回の添加逆洗工程実施後１回目の脱塩工程終了時の除去対象イオン濃度のうちの大きい方（以後、これを「基準除去対象イオン濃度」と称する。）を記憶部（図示なし）から読み出して現在の除去対象イオン濃度と比較する。現在の除去対象イオン濃度が基準除去対象イオン濃度の１〜２倍、望ましくは１〜１．５倍であった場合、水処理部１の脱塩性能の低下が生じているため、制御部１４は添加逆洗工程を実施すると決定する。１倍未満の場合、水処理部１の脱塩性能は低下しておらず添加逆洗を実施する必要はないため、制御部１４は逆洗工程を実施すると決定する。２倍より大きい、望ましくは１．５倍より大きい場合、脱塩性能の著しい低下が生じており、添加逆洗工程による脱塩性能の回復は困難であると判定する。このような場合、制御部１４は第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の交換が必要であることを知らせる警告表示を表示部（図示なし）に表示させるなどして第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の交換を利用者に促す。
【０１２８】
実施の形態１１によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
また、洗浄方法実施制御において除去対象イオンのイオン濃度を決定指標とすることにより、主な除去対象であるイオンのイオン濃度に合わせて逆洗工程を実施するか添加逆洗を実施するかの決定を行うことができるので、効率的に特定のイオンを除去することができる。
【０１３０】
なお、実施の形態１１のように洗浄方法実施制御において除去対象イオンのイオン濃度を決定指標とすることは、実施の形態２〜実施の形態１０にも適用することができる。
【０１３１】
実施の形態１２．
以下に、この発明の実施の形態１２を図１に基づいて説明する。実施の形態１２は、洗浄方法実施制御において硬度を決定指標とする点が実施の形態１と異なる。実施の形態１２において、脱塩処理水の硬度を測定するための脱塩処理水硬度測定部（図示なし）が水処理部１に接続されている。脱塩処理水硬度測定部（図示なし）としては、硬度計や硬度センサーが用いられる。
その他については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略し、「洗浄方法実施制御」について詳細に説明する。
【０１３２】
＜洗浄方法実施制御＞
まず、制御部１４は脱塩処理水硬度測定部（図示なし）から脱塩処理水の硬度を取得して記憶部（図示なし）に記憶する。次に、制御部１４は、水処理装置１００起動後１回目の脱塩工程終了時または前回の添加逆洗工程実施後１回目の脱塩工程終了時の脱塩処理水の硬度のうちの大きい方（以後、これを「基準硬度」と称する。）を記憶部（図示なし）から読み出して現在の脱塩処理水の硬度と比較する。現在の脱塩処理水の硬度が基準硬度の１〜２倍、望ましくは１〜１．５倍であった場合、水処理部１の脱塩性能の低下が生じているため、制御部１４は添加逆洗工程を実施すると決定する。１倍未満の場合、水処理部１の脱塩性能は低下しておらず添加逆洗を実施する必要はないため、制御部１４は逆洗工程を実施すると決定する。２倍より大きい、望ましくは１．５倍より大きい場合、脱塩性能の著しい低下が生じており、添加逆洗工程による脱塩性能の回復は困難であると判定する。このような場合、制御部１４は第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の交換が必要であることを知らせる警告表示を表示部（図示なし）に表示させるなどして第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の交換を利用者に促す。
【０１３３】
実施の形態１２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１３４】
また、洗浄方法実施制御において硬度を決定指標とすることにより、安定した脱塩処理を妨げるスケール生成の原因となるカルシウムイオンやマグネシウムイオン等のイオン濃度を測定できるため、スケールの付着可能性を把握し、添加逆洗工程を効果的なタイミングで実施することができる。
【０１３５】
なお、実施の形態１２のように洗浄方法実施制御において硬度を決定指標とすることは、実施の形態２〜実施の形態１０にも適用することができる。
【０１３６】
実施の形態１３．
以下に、この発明の実施の形態１３を図１２に基づいて説明する。実施の形態１３は、脱塩工程実施時に水処理部を流れる電流の電流値を洗浄方法実施制御における決定指標とする点が実施の形態９と異なる。実施の形態１３は、電気二重層キャパシタ技術を用いた電気式脱塩技術において、スケールやバイオフィルムの付着により水処理部中の第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材の静電容量が低下すると脱塩性能が低下することを利用するもので、静電容量の低下は脱塩処理中に水処理部を流れる電流の測定により検知する。実施の形態１３において、水処理部状態測定部４０は水処理部１に流れる電流値を測定する電流計である。
その他については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略し、「脱塩工程」及び「洗浄方法実施制御」について詳細に説明する。
【０１３７】
＜脱塩工程＞
制御部１４は、電流計である水処理部状態測定部４０から、脱塩工程開始時に水処理部１を流れる電流の電流値を取得して記憶部（図示なし）に記憶する。各バルブ等の制御や被処理水及び脱塩処理水の流れについては実施の形態１と同様である。
【０１３８】
＜洗浄方法実施制御＞
制御部１４は、水処理装置９００起動後１回目の脱塩工程終了時または前回の添加逆洗工程実施後１回目の脱塩工程終了時に水処理部を流れる電流の電流値のうちの大きい方（以後、これを「基準電流値」と称する。）を記憶部（図示なし）から読み出して現在の電流値と比較する。現在の電流値が基準電流値の０．５倍〜１．０倍未満、望ましくは０．７倍〜０．９倍未満であった場合、水処理部１を流れる電流が小さくなっており水処理部１の脱塩性能の低下が生じているため、制御部１４は添加逆洗工程を実施すると決定する。１．０倍以上、望ましくは０．９倍以上の場合、水処理部１のイオン除去率の低下は生じていないかわずかであり添加逆洗を実施する必要はないため、制御部１４は逆洗工程を実施すると決定する。０．５倍未満、望ましくは０．７倍未満である場合、脱塩性能の著しい低下が生じており添加逆洗工程による脱塩性能の回復は困難であると判定する。このような場合、制御部１４は第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の交換が必要であることを知らせる警告表示を表示部（図示なし）に表示させるなどして第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の交換を利用者に促す。
【０１３９】
なお、実施の形態１３では脱塩工程開始時に水処理部１を流れる電流の電流値を洗浄方法実施制御の決定指標としたが、脱塩工程終了時の電流値や脱塩工程実施中の電流値の積分値を決定指標としてもよい。
【０１４０】
実施の形態１３によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１４１】
また、洗浄方法実施制御において、脱塩工程実施時に水処理部を流れる電流の電流値を決定指標としているため、決定指標が被処理水や脱塩処理水汚濁の影響を受けにくく、洗浄方法実施制御において適切な決定を行うことができる。
また、電流値の測定は容易であり、安定して測定可能であるため、水処理部状態測定部を簡素化できる。
【０１４２】
なお、図示は省略するが、実施の形態１３のように脱塩工程中に水処理部を流れる電流の電流値を洗浄方法実施制御における決定指標とすることは、実施の形態２〜実施の形態１０にも適用することができる。
【０１４３】
実施の形態１４．
以下に、この発明の実施の形態１４を図１２に基づいて説明する。実施の形態１４は、脱塩工程終了時における水処理部両端間の電圧値及び脱塩工程終了後の放電時における電圧降下を洗浄方法実施制御における決定指標とする点が実施の形態９と異なる。実施の形態１４は、電気二重層キャパシタ技術を用いた電気式脱塩技術において、スケールやバイオフィルムの付着により水処理部中の第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材の静電容量が低下すると脱塩性能が低下すること、及びスケールやバイオフィルムの付着により水処理部中の内部抵抗が増加すると脱塩性能が低下するとともに内部抵抗が増加することを利用するもので、静電容量の低下は脱塩工程終了時における水処理部両端間の電圧値の測定により検知し、内部抵抗の増加は脱塩工程後の放電時における電圧降下の測定により検知する。実施の形態１４において、水処理部状態測定部４０は水処理部１両端間、すなわち一対の集電体２８ａ、２８ｂ間の電圧値を測定する電圧計である。
その他については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略し、「脱塩工程」及び「洗浄方法実施制御」について詳細に説明する。
【０１４４】
＜脱塩工程＞
制御部１４は、電圧計である水処理部状態測定部４０から、脱塩工程終了時における水処理部１両端間の電圧値及び脱塩工程後の放電時における電圧降下を取得して記憶部（図示なし）に記憶する。各バルブ等の制御や被処理水及び脱塩処理水の流れについては実施の形態１と同様である。
【０１４５】
＜洗浄方法実施制御＞
制御部１４は、水処理装置９００起動後１回目の脱塩工程終了時または前回の添加逆洗工程実施後１回目の脱塩工程終了時における水処理部１両端間の電圧値のうちの大きい方（以後、これを「基準電圧値」と称する。）、及び水処理装置９００起動後１回目の脱塩工程終了直後の放電時または前回の添加逆洗工程実施後１回目の脱塩工程終了直後の放電時における水処理部１両端間の電圧降下のうちの小さい方（以後、これを「基準電圧降下」と称する。）を記憶部（図示なし）から読み出して、現在の電圧値及び電圧降下と比較する。現在の電圧値が基準電流値の０．５倍〜１．０倍未満、望ましくは０．７倍〜０．９倍未満であった場合、または現在の電圧降下が基準電圧降下の１〜５倍、望ましくは１〜２倍の場合、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９にはバイオフィルムやスケールが付着し、水処理部１の脱塩性能の低下が生じているため、制御部１４は添加逆洗工程を実施すると決定する。
【０１４６】
実施の形態１４によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
また、洗浄方法実施制御において、脱塩工程終了時における水処理部両端間の電圧値及び脱塩工程終了後の放電時における電圧降下を洗浄方法実施制御における決定指標としているため、決定指標が被処理水や脱塩処理水汚濁の影響を受けにくく洗浄方法実施制御において適切な決定を行うことができる。
また、電圧値の測定は容易であり安定して測定可能であるため、水処理部状態測定部を簡素化できる。
【０１４８】
なお、図示は省略するが、実施の形態１４のように脱塩工程終了時における水処理部両端の電圧値及び脱塩工程終了後の放電時における電圧降下を洗浄方法実施制御における決定指標とすることは、実施の形態２〜実施の形態１０にも適用することができる。
【０１４９】
実施の形態１５．
以下に、この発明の実施の形態１５を図１に基づいて説明する。実施の形態１５は、脱塩工程終了時における水処理部の圧力損失を洗浄方法実施制御における決定指標とする点が実施の形態１と異なる。実施の形態１５は、電気二重層キャパシタ技術を用いた電気式脱塩技術において脱塩工程を繰り返すことで、バイオフィルムやスケールの蓄積、摩耗による粒状電極部材の縮小に伴う表面積の減少が生じ、静電容量が低下して脱塩性能が低下するとともに、第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材の閉塞度合いが上昇することを利用するもので、閉塞度合いの上昇は圧力損失の測定により検知する。実施の形態１５において、被処理水測定部１１及び脱塩処理水測定部１２は、それぞれ被処理水及び脱塩処理水の圧力を測定する圧力計を備えている。
その他については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略し、「脱塩工程」及び「洗浄方法実施制御」について詳細に説明する。
【０１５０】
＜脱塩工程＞
制御部１４は、脱塩工程終了時に被処理水測定部１１及び脱塩処理水測定部１２から、水処理部１に流入する被処理水及び水処理部１から流出した脱塩処理水の圧力を取得し、水処理部１の圧力損失を算出して記憶部（図示なし）に記憶する。各バルブ等の制御や被処理水及び脱塩処理水の流れについては実施の形態１と同様である。
【０１５１】
＜洗浄方法実施制御＞
制御部１４は、水処理装置１００起動後１回目の脱塩工程終了時または前回の添加逆洗工程実施後１回目の脱塩工程終了時における水処理部１の圧力損失のうちの大きい方（以後、これを「基準圧力損失」と称する。）を記憶部（図示なし）から読み出して、現在の圧力損失と比較する。現在の圧力損失が基準圧力損失の１倍〜５倍、望ましくは１．５倍〜３倍であった場合、バイオフィルムやスケールが蓄積し、また、第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９が縮小しており脱塩性能の低下が生じているため、制御部１４は添加逆洗工程を実施すると決定する。１倍未満、望ましくは１．５倍未満の場合、水処理部１のイオン除去率の低下は生じていないかわずかであり添加逆洗を実施する必要はないため、制御部１４は逆洗工程を実施すると決定する。５倍以上、望ましくは３倍以上の場合、脱塩性能の著しい低下が生じており添加逆洗工程による脱塩性能の回復は困難であると判定する。このような場合、制御部１４は第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の交換が必要であることを知らせる警告表示を表示部（図示なし）に表示させるなどして第１粒状電極部材１８及び第２粒状電極部材１９の交換を利用者に促す。
【０１５２】
実施の形態１５によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１５３】
また、洗浄方法実施制御において、脱塩工程終了時における水処理部の圧力損失を洗浄方法実施制御における決定指標とするため、決定指標が被処理水や脱塩処理水汚濁の影響を受けにくく、第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材の閉塞度合いの上昇を総合的かつ簡易に把握することが可能である。このため、洗浄方法実施制御において適切な決定を容易に行うことができる。
【０１５４】
なお、図示は省略するが、実施の形態１５のように脱塩工程終了時における水処理部の圧力損失を洗浄方法実施制御における決定指標とすることは、実施の形態２〜実施の形態１０にも適用することができる。
【０１５５】
実施の形態１６．
以下に、この発明の実施の形態１６を図１３〜１６に基づいて説明する。実施の形態１６は、実施の形態１〜１５で説明した水処理部に第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材を押圧する押圧部を水処理部に設けたものである。図１３は、実施の形態１６に係る水処理部を示す斜視図、図１４は、実施の形態１６に係る水処理部を示す上面図であり、図１５及び図１６は、図１４のＰ−Ｐ断面図及びＱ−Ｑ断面図である。水処理部１０１は、図１３に示すように上記実施の形態１〜１５で示した第１粒状電極部材１８、第２粒状電極部材１９、一対の集電体２８ａ、２８ｂ及びセパレータ２１に相当する第１粒状電極部材１８１、第２粒状電極部材１９１、一対の集電体２８１ａ、２８１ｂ及びセパレータ２１１を処理容器４８に収納したものである。処理容器４８は、例えば直方体状であり、その上面には弾性部材で構成されたパッキン４３を介して板状の蓋４９が配置されている。蓋４９は所定の厚みを持ち、四隅にそれぞれ形成された貫通孔（図示なし）を通る４本のネジ４４により処理容器４８に締結されている。処理容器４８の内部にはセパレータ２１１を挟んで一対の集電体２８１ａ、２８１ｂが配置されており、一対の集電体２８１ａ、２８１ｂとセパレータ２１１の間には第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１が配置されている。第１粒状電極部材１８１と第２粒状電極部材１９１間の短絡を防ぐため、処理容器４８及び蓋４９の材質には絶縁性のある樹脂材料又は電気絶縁コーティングされた金属が用いられる。
【０１５６】
図１３及び図１４に示すように、蓋４９の下面には一対の集電体２８１ａ、２８１ｂの上端部が挿入される一対の集電体用溝５１ａ、５１ｂと、セパレータ２１１の上端部が挿入されるセパレータ用溝５０が形成されている。一対の集電体２８１ａ、２８１ｂは、その上端部が集電体用溝５１ａ、５１ｂ嵌合されることにより位置決めされ、セパレータ２１は、その上端部がセパレータ用溝５０に嵌合されることにより位置決めされる
【０１５７】
第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１は、電圧が印加された際に被処理水中のイオンを吸着する役割を担っている。本実施の形態の第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１に含まれる粒状電極部材はシート化などされておらず、粒子同士が固定されていない状態で処理容器４８内に設置されている。つまり、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１は流動可能な複数の粒状電極部材を含むようにそれぞれ構成されている。第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１に含まれる粒状電極部材は、導電性があり比表面積が大きくキャパシタとしての容量が大きい導電性材料が材質として用いられ、例えば活性炭、多孔質炭素、多孔質導電ビーズ、多孔質金属などが用いられる。これらの導電性材料の形状には粉状、粒状などがあり、粉状又は粒状の場合、その外径は５０ｎｍ〜１０ｍｍである。
【０１５８】
それぞれの集電体２８１ａ及び２８１ｂとセパレータ２１１との間隔は、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１に含まれる粒状電極部材の外径の１〜１００倍、望ましくは５〜２０倍とするとよい。集電体２８１ａ及び２８１ｂとセパレータ２１１との間隔が第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１に含まれる粒状電極部材の外径の１倍より小さい場合、集電体２８１ａ及び２８１ｂとセパレータ２１１との間に第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１を配置することができない。また、１００倍より大きい場合、第１粒状電極部材１８１全体及び第２粒状電極部材１９１全体の電気抵抗が大きくなり、脱塩工程における脱塩性能が低下してしまう。これは、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の厚さが大きくなることに伴いそれぞれに含まれる粒状電極部材の粒子数が多くなり、接触抵抗により電気抵抗が大きい粒子同士の接触部が数多く形成されてしまうためである。
【０１５９】
一対の集電体２８１ａ、２８１ｂは、それぞれ第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１に電気を印加するとともに、放電する際に電気を集めるものである。一対の集電体２８１ａ、２８１ｂは、導電性と柔軟性のある材質で構成され、例えば黒鉛シート、グラフォイル（登録商標）、導電性ゴム、又はこれらの材料で挟持又は被覆された金属のシート又は板によって構成される。また、一対の集電体２８１ａ、２８１ｂの上端部にはそれぞれ端子４５ａ及び４５ｂが形成されている。端子４５ａ及び４５ｂは、蓋４９に形成された一対の貫通孔４６ａ及び４６ｂから突出して外部に露出し、図示しない電源と一対の集電体２８１ａ、２８１ｂ、及び第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１とを電気的に接続するもので、端子４５ａ及び４５ｂに電気が印加されることにより第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１にも電気が印加される。
【０１６０】
セパレータ２１１は、第１粒状電極部材１８１と第２粒状電極部材１９１間の短絡を防止するもので、例えば濾紙、多孔性フィルム、不織布、発泡剤など、液体は透過させるが導電性材料は遮断することで電気を絶縁する材質で構成される。
【０１６１】
水処理部１０１の流入口１０１ａは、処理容器４８の一方の側面に設けられ、一対の集電体２８１ａ、２８１ｂの間の空間、すなわち第１粒状電極部材１８１、第２粒状電極部材１９１及びセパレータ２１１が配置された空間と処理容器４８外部とを連通する。このため、水処理部１０１においては第１粒状電極部材１８１、第２粒状電極部材１９１及びセパレータ２１１が配置された空間に被処理水を直接注入することが可能となっている。水処理部１０１の流出口１０１ｂは、処理容器４８の他方の側面に設けられ、一対の集電体２８１ａ、集電体２８１ｂの間の空間と処理容器４８外部とを連通する。このため、水処理部１０１において第１粒状電極部材１８１、第２粒状電極部材１９１及びセパレータ２１１が配置された空間から被処理水を直接排出することが可能となっている。流入口１０１ａ及び流出口１０１ｂは、第１粒状電極部材１８１と第２粒状電極部材１９１間の短絡を防止するために、例えばアクリル樹脂などの絶縁性のある樹脂材料又はフッ素コーティングされたステンレスなど、電気絶縁コーティングされた金属で形成される。
【０１６２】
流入口１０１ａの処理容器４８内側端部及び流出口１０１ｂの処理容器４８内側端部には、図１６に示すように第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１を構成する導電性材料が処理容器４８から流出することを防ぐ流出防止部材５２が取付けられている。流出防止部材５２は、絶縁性を有する樹脂ネット又は絶縁コーティングした金属網などで形成されている。なお、実施の形態１６では、流入口１０１ａを処理容器４８側面の下部に配置し、流出口１０１ｂを、処理容器４８側面の上部に配置しているが、流入口１０１ａ及び流出口１０１ｂの配置はこれに限るものではない。例えば、流入口１０１ａを、処理容器４８側面の上部に配置し、流出口１０１ｂを、処理容器４８側面の下部に配置してもよいし、流入口１０１ａと流出口１０１ｂの両方又は一方を処理容器４８側面の中央付近に配置してもよい。また、蓋４９に配置してもよい。
【０１６３】
蓋４９は、図１３、１５、１６に示すように第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の上方に押圧部４７が形成されている。押圧部４７は、処理容器４８の内部に向けて突出して凸形状に形成されており、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１に対して均等に押圧力を加えることができるように下面が平坦をなしている。また、押圧部４７の大きさは、ネジ４４を最後まで締め付けた場合に第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１があらかじめ定められた押圧状態となるように形成されている。
【０１６４】
次に、動作について説明する。４本のネジ４４を処理容器４８のネジ穴に締め付けていくと、押圧部４７は処理容器４８内の第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１を上方から徐々に押圧していき、ネジ４４が最後まで締め付けられたときに第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１をあらかじめ定められた押圧状態にする。このように、水処理部１０１は処理容器４８の蓋４９により第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１をあらかじめ定められた押圧状態とし、脱塩工程において被処理水を処理容器４８内で処理する間、ネジ４４の締結力により第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１への押圧状態を維持する。第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１を構成する導電性材料のそれぞれの粒子は、押圧状態ではそれぞれの粒子が固定されて流動しなくなるが、上述したように第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１は粒子同士が固定されていないため、押圧前及び押圧解除後のように押圧されていない状態では流動可能である。
【０１６５】
ここで、押圧部４７による押圧状態について説明する。押圧部４７による押圧状態は、Ｐ＝Ｂ／Ａで定義される圧縮率Ｐにより規定される。この定義において、Ａは蓋４９を処理容器４８に取り付ける前の第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の容積であり、Ｂは蓋４９を処理容器４８に取付けてネジ４４を最後まで締め込んだときの第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の容積である。圧縮率Ｐは、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の水平断面積が押圧前後で一定である場合、蓋４９を第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の上に載せただけでネジ４４を全く締結していないときの蓋４９の高さＨ１と、ネジ４４を最後まで締めつけた後の蓋４９の高さＨ２の比に等しい。本実施の形態において、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１は、集電体２８１ａとセパレータ２１１の間、及び集電体２８１ｂとセパレータ２１１の間に配置され、一対の集電体２８１ａ、２８１ｂ、及びセパレータ２１１は、集電体用溝５１ａ、５１ｂ及びセパレータ用溝５０によって位置決めされているため、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の水平断面積は押圧前後で一定であるといえ、圧縮率Ｐは蓋４９を第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の上に載せただけでネジ４４を全く締結していないときの蓋４９の高さＨ１と、ネジ４４を最後まで締めつけた後の蓋４９の高さＨ２の比に等しくＰ＝Ｈ２／Ｈ１と考えることができる。
【０１６６】
処理容器４８が透明で処理容器４８の内部が視認可能である場合、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の寸法を実際に測定してＡ及びＢを取得し、取得したＡ及びＢから圧縮率Ｐを算出可能である。処理容器４８が透明でなく処理容器４８の内部が視認不能である場合は、蓋４９を第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の上に載せただけでネジ４４を全く締結していないときの蓋４９の高さＨ１とネジ４４を最後まで締めつけた後の蓋４９の高さＨ２から圧縮率Ｐを算出する。
【０１６７】
圧縮率Ｐは０．５〜０．９９、望ましくは０．７〜０．９５の範囲に規定する。０．９９より大きい場合には、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１を構成する導電性材料同士の接触面積が低下し、電気抵抗が増大するため好ましくない。０．５より小さい場合には、導電性材料が粉砕され、被処理水とともに処理容器４８から流出してしまうため、好ましくない。
【０１６８】
また、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１の押圧状態は、一対の集電体２８１ａ、２８１ｂの間の電気抵抗又は脱塩工程における被処理水の通水時の圧力損失の値によって規定してもよい。さらに、これらの電気抵抗及び圧力損失の両方の値によって規定してもよい。
電気抵抗の値によって規定する場合には、０．０１〜１００Ω、望ましくは０．０５〜５０Ωの範囲とする。セパレータ２１１と第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１を構成する導電性材料は抵抗を有するため、０．０１Ωより小さくすることはできない。一方、１００Ωより大きい場合には、脱塩性能が悪化するため好ましくない。
【０１６９】
圧力損失によって規定する場合には、０．００１〜１０００ｋＰａ／ｍ、望ましくは０．０５〜５００ｋＰａ／ｍの範囲とする。第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１を構成する導電性材料は通水抵抗を有するため、圧力損失を０．００１ｋＰａ／ｍより小さくすることはできない。一方、１０００ｋＰａ／ｍより大きい場合には、水処理部１０１への注水に係る消費エネルギーが大きくなるため好ましくない。
【０１７０】
上記のように、適切な範囲で押圧部４７による押圧状態を規定することにより、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１を構成する導電性材料の間隙を細分化され、間隙に流入する被処理水の水流も細分化される。これは、被処理水内のイオンと第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１を構成する導電性材料との距離を短くし、第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材へのイオンの吸着を促進する。また、被処理水の水流は、細分化に伴って厚さが第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１内で均一となる。また、第１粒状電極部材１８１及び第２粒状電極部材１９１を構成する導電性材料同士の接触面積が増加し、電気抵抗が小さくなる。
【０１７１】
実施の形態１６によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１７２】
また、水処理部の構成として処理容器の中にセパレータを挟んで一対の集電体を配置し、一対の集電体とセパレータの間に第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材をそれぞれ配置するとともに、第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材を押圧して押圧状態を維持する押圧部を処理容器の蓋に形成したことにより、バインダー剤等の添加剤を使用することなく導電性材料のみで第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材を形成した。このため、脱塩工程において第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材を構成する導電性材料の細孔や間隙の閉塞を防止でき、被処理水の注入による圧力損失を小さくすることができる。
【０１７３】
また、第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材への押圧状態を維持することで第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材を構成する導電性材料の間隙を細分化したため、間隙に流入する被処理水の水流も細分化されて被処理水内のイオンと導電性材料の距離が短くなり、第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材へのイオンの吸着が促進される。さらに、水流の細分化に伴って第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材内における被処理水の水流は厚さが均一となるためイオンの吸着がムラ無く行われる。このようにイオン吸着の促進とムラの無いイオン吸着が実現されるため、脱塩性能をさらに向上することが可能となっている。
【０１７４】
また、第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材の押圧状態を維持することにより第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材の電気抵抗が低減されるため、印加した電気を第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材の全体に行き渡らせることができ、第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材を構成する導電性材料の細孔を無駄なく活用することができる。
【０１７５】
また、第１粒状電極部材、第２粒状電極部材及びセパレータが配置された空間と処理容器外部とを連通する流入口を処理容器に設け、被処理水が第１粒状電極部材、第２粒状電極部材及びセパレータに直接流入するようにしたため、セパレータと第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材の全体に被処理水を行き渡らせることができる。
【０１７６】
なお、実施の形態１６では処理容器の蓋に押圧部を形成したが、これに限られるものではない。例えば、蓋と押圧部は別部材としてもよい。この場合、押圧部のみをネジにより締め付け、蓋は他の固定部材により処理容器に固定すればよい。また、実施の形態１６ではセパレータ用溝及び一対の集電体用溝を蓋に形成したが、これに限られるものではない。例えば、セパレータ用溝及び一対の集電体用溝を処理容器内に形成してもよいし、蓋と処理容器の両方に形成してもよい。
【０１７７】
実施の形態１７．
以下に、この発明の実施の形態１７を図１７に基づいて説明する。実施の形態１７は、実施の形態１〜１５で説明した水処理部において、第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材を押圧する押圧部を水処理部に設けるとともに、一対の集電体及びセパレータを垂直方向に配設したものである。図１７は、本発明の実施の形態１７による水処理部１０２を示す斜視図である。水処理部１０２は、図１７に示すように上記実施の形態１〜１５で示した第１粒状電極部材１８、第２粒状電極部材１９、一対の集電体２８ａ、２８ｂ及びセパレータ２１に相当する第１粒状電極部材１８２、第２粒状電極部材１９２、一対の集電体２８２ａ、２８２ｂ及びセパレータ２１２を円筒状の処理容器５８に収納したものである。処理容器５８の上面には弾性部材で構成されたパッキン５３を介して円筒状の蓋５９が配置されている。蓋５９は所定の高さを持ち、貫通孔（図示なし）を通る４本のネジ５４により処理容器５８に締結されている。また、処理容器４８には被処理水を外部から処理容器４８内に流入させる流入口１０２ａが設けられ、蓋４９には被処理水を処理容器４８内から外部に流出させる流出口１０２ｂが設けられている。
【０１７８】
処理容器５８の内部には、円板状のセパレータ２１２を挟んで一対の集電体２８２ａ、２８２ｂが配置されており、集電体２８２ａ及び２８２ｂとセパレータ２１２の間には円筒状の第１粒状電極部材１８２及び第２粒状電極部材１９２がそれぞれ配置されている。一対の集電体２８２ａ、２８２ｂは円板状に形成され、側面には端子５５ａ、５５ｂがそれぞれ突設されている。なお、第１粒状電極部材１８２及び第２粒状電極部材１９２はシート化などされておらず、粒子同士が固定されていない状態で処理容器４８内に設置されている。つまり、第１粒状電極部材１８２及び第２粒状電極部材１９２は流動可能な複数の粒状電極部材を含むようにそれぞれ構成されている。また、第１粒状電極部材１８２及び第２粒状電極部材１９２は厚みが規定されておらず、導電性材料の量を変えることにより第１粒状電極部材１８２及び第２粒状電極部材１９２の厚さを変え、脱塩性能を調整することができる
【０１７９】
蓋５９には、集電体２８２ａの上面に当接する押圧部５７が形成されている。押圧部５７は、４本のネジ５４で蓋５９を処理容器５８に締め付けることにより、集電体２８２ａを介して第１粒状電極部材１８２及び第２粒状電極部材１９２を押圧する。第１粒状電極部材１８２及び第２粒状電極部材１９２は、押圧状態ではそれぞれの粒子が固定されて流動しなくなるが、上述したように第１粒状電極部材１８２及び第２粒状電極部材１９２は粒子同士が固定されていないため、押圧前及び押圧解除後のように押圧されていない状態では流動可能である。
【０１８０】
集電体２８２ａの側面に突設された端子５５ａには、蓋５９を貫通して配置された端子棒５６ａの一端が接続されており、集電体２８２ｂの側面に突設された端子５５ｂには、処理容器５８の底面を貫通して配置された端子棒５６ｂの一端が接続されている。端子棒５６ａ、５６ｂの他端には端子５５１ａ、５５１ｂがそれぞれ形成されている。脱塩工程においては、図示しない電源のプラス側に端子５５１ａが接続され、マイナス側に端子５５１ｂが図示しない電源のマイナス側に接続されることにより一対の集電体２８２ａ、２８２ｂ、及び第１粒状電極部材１８２及び第２粒状電極部材１９２にプラスとマイナスの電気が印加され被処理水の脱塩が行われる。また、実施の形態１６と同様に、脱塩工程中は押圧部５７による第１粒状電極部材１８２及び第２粒状電極部材１９２の押圧状態を維持する。
【０１８１】
実施の形態１７によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１８２】
また、導電性材料の量を変えて第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材の厚さを変えることにより脱塩性能を調整することができるので、脱塩性能の調整を容易に行うことができる。
【０１８３】
また、押圧部５７により第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材を一対の集電体で挟持する方向に押圧するため、一対の集電体と第１粒状電極部材及び第２粒状電極部材とを密着させることができ、脱塩処理時の電気抵抗を低減することができる。
【０１８４】
なお、この発明は、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、省略したりして、浄水、下水、排水、淡水化などの水処理に適用できる。また、エアコンへの散水用水、冷却水、生産用水、洗浄用水の製造などにも適用できる。さらに、給湯機、食器洗浄機、洗濯機、冷温水システム、電気温水器、加湿器と組み合わせること及び浄水器として使用することもできる。また、これらの装置以外でも、脱塩された水が必要な機器と組み合わせたり、搭載したりすることも可能である。
【符号の説明】
【０１８５】
１、１Ａ、１Ｂ、１０１、１０２  水処理部、１ｅ  添加剤注入口、４、４Ａ、４Ｂ  洗浄水供給ポンプ、１４  制御部、１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  添加剤保管槽、１７  逆洗浄用水槽、１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８１、１８２  第１粒状電極部材、１９、１９Ａ、１９Ｂ、１９１、１９２  第２粒状電極部材、２０  電源部、２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１１、２１２  セパレータ、２７  添加剤生成部、３７  添加剤供給ポンプ、３８  添加剤注入部、３９  エアポンプ、４７、５７  押圧部、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００  水処理装置
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018083849.tif 000018
【図１３】
2018083849.tif 000019
【図１４】
2018083849.tif 000020
【図１５】
2018083849.tif 000021
【図１６】
2018083849.tif 000022
【図１７】
2018083849.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月23日(2018.1.23)
【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】
水処理部に収納されセパレータによって離間配置された第１の電極及び第２の電極と、
前記第１の電極及び前記第２の電極の間に電圧を印加して、前記水処理部の一方から供給される被処理水に含まれるイオンを前記第１の電極及び前記第２の電極に吸着除去させて脱塩処理し、脱塩処理水を生成する電源部と、
前記水処理部の他方から前記水処理部の一方に洗浄水を流通させて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄する洗浄水供給ポンプとを備えた水処理装置であって、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ流動可能な複数の粒状電極部材を含むことを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記水処理部は、前記第１の電極及び前記第２の電極を押圧する押圧部を備えた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】
前記洗浄水に添加剤を供給する添加剤供給部と、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを決定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２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記脱塩処理水を洗浄水として貯水する逆洗浄用水槽を備えたことを特徴とする請求項３に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記添加剤供給部は、前記逆洗浄用水槽に貯水された前記洗浄水に添加剤を供給することを特徴とする請求項４に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記添加剤供給部は、複数の添加剤保管槽を備え、前記複数の添加剤保管槽は、互いに異なる種類の添加剤を保管することを特徴とする請求項５に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記添加剤供給部は、前記水処理部と前記洗浄水供給ポンプを接続する配管に設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記添加剤供給部は、添加剤を生成し、前記水処理部に設けられた添加剤注入口から直接注入することを特徴とする請求項３に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記水処理部に複数の添加剤注入口が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記被処理水の電気伝導度と前記脱塩処理水の電気伝導度の差を前記被処理水の電気伝導度で除したイオン除去率に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理水のイオン濃度に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理水の硬度に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の実施中に前記水処理部を流れる電流の電流値に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の両端間の電圧値に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の終了後の放電時における前記水処理部の両端間の電圧降下に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の圧力損失に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１７】
前記水処理部の一方から流出した前記洗浄水を前記水処理部の他方に送る循環経路を備えたことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１８】
直列に接続された複数の水処理部を備えたことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１９】
前記複数の水処理部は、前記脱塩処理水を洗浄水として貯水する逆洗浄用水槽を共用していることを特徴とする請求項１８に記載の水処理装置。
【請求項２０】
前記第１の電極及び前記第２の電極の洗浄中に、前記水処理部に空気を注入するエアポンプを備えたことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項２１】
セパレータによって離間配置された第１の電極及び第２の電極を収納する水処理部の一方から被処理水を供給し、前記第１の電極及び前記第２の電極に電圧を印加して、前記被処理水に含まれるイオンを前記第１の電極及び前記第２の電極に吸着除去させて脱塩処理し、脱塩処理水を生成する脱塩工程と、
前記水処理部の他方から前記水処理部の一方に洗浄水を流通させて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄する洗浄工程とを備えた水処理方法であって、
前記洗浄工程において前記第１の電極及び前記第２の電極に含まれる粒状電極部材を流動させながら前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄することを特徴とする水処理方法。
【請求項２２】
前記第１の電極及び前記第２の電極を押圧して押圧状態とし、前記押圧状態を維持しながら前記脱塩工程を実施して、前記押圧状態を解除した後に前記洗浄工程を実施することを特徴とする請求項２１に記載の水処理方法。
【請求項２３】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かを決定する工程を、前記脱塩工程の後と前記洗浄工程との間に備えたことを特徴とする請求項２１または２２に記載の水処理方法。
【請求項２４】
前記脱塩工程において生成された前記脱塩処理水を貯水して、貯水された前記脱塩処理水を前記洗浄水として用いることを特徴とする請求項２１から２３のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２５】
第１の添加剤が添加された前記洗浄水を用いて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄した後、第２の添加剤が添加された前記洗浄水を用いて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄することを特徴とする請求項２３または２４に記載の水処理方法。
【請求項２６】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記被処理水の電気伝導度と前記脱塩処理水の電気伝導度の差を前記被処理水の電気伝導度で除したイオン除去率に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２７】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理水のイオン濃度に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２８】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理水の硬度に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２９】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の実施中に前記水処理部を流れる電流の電流値に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３０】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の両端間の電圧値に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３１】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の終了後の放電時における前記水処理部の両端間の電圧降下に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３２】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の圧力損失に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３３】
前記洗浄工程において、前記水処理部の一方から流出した前記洗浄水を前記水処理部の他方に送り、前記洗浄水を循環させることを特徴とする請求項２１から３２のいずれか１項に記載の水処理方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月14日(2018.5.14)
【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】
水処理部に収納され、電気絶縁性を有するとともに液体の通過が可能なセパレータによって離間配置された第１の電極及び第２の電極と、
前記水処理部の両端に配置された一対の集電体と接続され、前記一対の集電体を介して前記第１の電極及び前記第２の電極の間に電圧を印加して、前記水処理部の一方から流入口を介して供給される被処理水に含まれるイオンを前記第１の電極及び前記第２の電極に吸着除去させて脱塩処理し、脱塩処理水を生成する電源部と、
前記水処理部の他方から前記水処理部の一方に洗浄水を流通させ前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄する洗浄水供給ポンプとを備えた水処理装置であって、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ流動可能な複数の粒状電極部材を含み、前記流入口は、前記水処理部から前記粒状電極部材が流出することを防止する流出防止部材が設けられてい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、前記第１の電極及び前記第２の電極を押圧する押圧部を備えた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】
前記洗浄水に添加剤を供給する添加剤供給部と、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを決定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２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記脱塩処理水を洗浄水として貯水する逆洗浄用水槽を備えたことを特徴とする請求項３に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記添加剤供給部は、前記逆洗浄用水槽に貯水された前記洗浄水に添加剤を供給することを特徴とする請求項４に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記添加剤供給部は、複数の添加剤保管槽を備え、前記複数の添加剤保管槽は、互いに異なる種類の添加剤を保管することを特徴とする請求項５に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記添加剤供給部は、前記水処理部と前記洗浄水供給ポンプを接続する配管に設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記添加剤供給部は、添加剤を生成し、前記水処理部に設けられた添加剤注入口から直接注入することを特徴とする請求項３に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記水処理部に複数の添加剤注入口が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記被処理水の電気伝導度と前記脱塩処理水の電気伝導度の差を前記被処理水の電気伝導度で除したイオン除去率に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理水のイオン濃度に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理水の硬度に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の実施中に前記水処理部を流れる電流の電流値に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の両端間の電圧値に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の終了後の放電時における前記水処理部の両端間の電圧降下に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記洗浄水に前記添加剤を添加するか否かを、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の圧力損失に基づいて決定することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１７】
前記水処理部の一方から流出した前記洗浄水を前記水処理部の他方に送る循環経路を備えたことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１８】
直列に接続された複数の水処理部を備えたことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１９】
前記複数の水処理部は、前記脱塩処理水を洗浄水として貯水する逆洗浄用水槽を共用していることを特徴とする請求項１８に記載の水処理装置。
【請求項２０】
前記第１の電極及び前記第２の電極の洗浄中に、前記水処理部に空気を注入するエアポンプを備えたことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項２１】
電気絶縁性を有するとともに液体の通過が可能なセパレータによって離間配置された第１の電極及び第２の電極を収納する水処理部の一方から被処理水を供給し、前記水処理部の両端に配置された一対の集電体を介して前記第１の電極及び前記第２の電極に電圧を印加して、前記被処理水に含まれるイオンを前記第１の電極及び前記第２の電極に吸着除去させて脱塩処理し、脱塩処理水を生成する脱塩工程と、
前記水処理部の他方から前記水処理部の一方に洗浄水を流通させて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄する洗浄工程とを備えた水処理方法であって、
前記洗浄工程において前記第１の電極及び前記第２の電極に含まれる粒状電極部材を前記水処理部内で流動させながら前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄することを特徴とする水処理方法。
【請求項２２】
前記第１の電極及び前記第２の電極を押圧して押圧状態とし、前記押圧状態を維持しながら前記脱塩工程を実施して、前記押圧状態を解除した後に前記洗浄工程を実施することを特徴とする請求項２１に記載の水処理方法。
【請求項２３】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かを決定する工程を、前記脱塩工程の後と前記洗浄工程との間に備えたことを特徴とする請求項２１または２２に記載の水処理方法。
【請求項２４】
前記脱塩工程において生成された前記脱塩処理水を貯水して、貯水された前記脱塩処理水を前記洗浄水として用いることを特徴とする請求項２１から２３のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２５】
第１の添加剤が添加された前記洗浄水を用いて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄した後、第２の添加剤が添加された前記洗浄水を用いて前記第１の電極及び前記第２の電極を洗浄することを特徴とする請求項２３または２４に記載の水処理方法。
【請求項２６】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記被処理水の電気伝導度と前記脱塩処理水の電気伝導度の差を前記被処理水の電気伝導度で除したイオン除去率に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２７】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理水のイオン濃度に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２８】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理水の硬度に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項２９】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の実施中に前記水処理部を流れる電流の電流値に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３０】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の両端間の電圧値に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３１】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の終了後の放電時における前記水処理部の両端間の電圧降下に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３２】
前記洗浄水に添加剤を添加するか否かの決定を、前記脱塩処理の終了時における前記水処理部の圧力損失に基づいて決定することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項３３】
前記洗浄工程において、前記水処理部の一方から流出した前記洗浄水を前記水処理部の他方に送り、前記洗浄水を循環させることを特徴とする請求項２１から３２のいずれか１項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】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明の水処理装置は、水処理部に収納され、電気絶縁性を有するとともに液体の通過が可能なセパレータによって離間配置された第１の電極及び第２の電極と、水処理部の両端に配置された一対の集電体と接続され、一対の集電体を介して第１の電極及び第２の電極の間に電圧を印加して、水処理部の一方から流入口を介して供給される被処理水に含まれるイオンを第１の電極及び前記第２の電極に吸着除去させて脱塩処理し、脱塩処理水を生成する電源部と、水処理部の他方から水処理部の一方に洗浄水を流通させ第１の電極及び第２の電極を洗浄する洗浄水供給ポンプとを備えた水処理装置であって、第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ流動可能な複数の粒状電極部材を含み、流入口は、水処理部から粒状電極部材が流出することを防止する流出防止部材が設けられているものである。
【国際調査報告】
2018083849.tif 000024
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