(57)【要約】  コストアップを抑えながら逆浸透膜の劣化及び逆浸透膜への有機物の付着を防止できるようにした、水処理装置を提供する。  被処理水１００ａ〜１００ｇが流通する流路と、前記流路の注入位置２Ａにおいて塩素系の殺菌剤２ａを注入する殺菌剤注入手段２と、注入位置２Ａよりも下流側において前記流路に配置されるとともに、逆浸透膜１２ｂ，１３ｂを有する逆浸透膜モジュール１２，１３とが備えられる。前記流路内には、注入位置２Ａと逆浸透膜モジュール１２，１３との間において、（１），（２）及び（３）に記載された金属又は金属化合物の中から選択された少なくとも１種類の金属又は金属化合物が、触媒として配置される。  （１）８族元素，９族元素及び１０族元素に属する金属、（２）２族元素に属する金属、（３）前記（１），（２）に記載された各金属の金属化合物である水酸化物，酸化物，炭酸塩及び硫酸塩
2016092620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水が流通する流路と、
前記流路の注入位置において塩素系の殺菌剤を注入する殺菌剤注入手段と、
前記注入位置よりも前記被処理水の流通方向で下流側において前記流路に配置されるとともに、逆浸透膜を有する逆浸透膜モジュールとが備えられ、
前記流路内には、前記注入位置と前記逆浸透膜モジュールとの間において、以下の（１），（２）及び（３）に記載された金属又は金属化合物の中から選択された少なくとも１種類の金属又は金属化合物が、触媒として配置されたことを特徴とする、水処理装置。
（１）８族元素，９族元素及び１０族元素に属する金属
（２）２族元素に属する金属
（３）前記（１），（２）に記載された各金属の金属化合物である水酸化物，酸化物，炭酸塩及び硫酸塩
【請求項２】
前記流路には、前記注入位置と前記触媒との間に、前記殺菌剤と前記被処理水との混合を促進する混合促進手段が備えられた
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】
前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、
前記触媒は、少なくとも、前記ろ材の一部に固定された
ことを特徴とする、請求項２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記流路には、前記触媒と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられた
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、
前記触媒は、前記流路の前記ろ材へ前記被処理水を供給する部分に固定された
ことを特徴とする、請求項２〜４の何れか１項に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、
前記ろ材の上方に網状体が配置され、
前記触媒は前記網状体に固定された
ことを特徴とする、請求項２〜５の何れか一項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記網状体が、前記ろ材の上に前記被処理水によって形成される水層に水没するように配置された
ことを特徴とする、請求項６に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記触媒を前記流路に供給する触媒供給手段が備えられた
ことを特徴とする、請求項２〜７の何れか一項に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、
前記触媒供給手段により、前記流路の前記ろ材へ前記被処理水を供給する部分に、前記触媒を供給するようにした
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】
前記触媒は、前記ろ材よりも比重が重い
ことを特徴とする、請求項９に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記８族元素に属する金属が鉄であり、前記９族元素に属する金属がコバルトであり、前記１０族元素に属する金属がニッケルであり、前記２族元素に属する金属が、マグネシウム，カルシウム，ストロンチウム及びバリウムである
ことを特徴とする、請求項１〜１０の何れか１項に記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水に塩素系の殺菌剤が注入されるとともに逆浸透膜が備えられた、水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、逆浸透膜を使用した水処理装置が広く普及している。逆浸透膜を使用した水処理装置では、被処理水中に微生物などの水中生物が含まれていると水中生物が繁殖して逆浸透膜に付着して逆浸透膜の透過性を低下させてしまう。このため、被処理水に塩素系の殺菌剤を注入して殺菌を行うようにしている。被処理水に塩素系の殺菌剤が残留していると、この殺菌剤により逆浸透膜が酸化されて劣化してしまうため、殺菌が完了した頃を見計らって、被処理水に亜硫酸水素ナトリウム（以下、SBSという）などの還元剤を注入装置により注入して被処理水中の殺菌剤を還元（無害化）している（例えば特許文献１参照）。
特許文献２には、逆浸透膜を使用するものではないが、有機物を含有する被処理水に塩素系酸化剤を添加し、マンガン系濾過材に通水して有機物を接触酸化分解する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０５７０７６
【特許文献２】再公表特許Ｗ０２０１０／１０９８３８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に開示されているような技術には以下のような課題がある。
つまり、（１）注入装置が故障して被処理水にSBSが注入されない場合、（２）被処理水にSBSを注入してもSBSが被処理水内で十分に撹拌されない場合、（３）SBSの注入量が殺菌剤の量に対して不十分である場合には、被処理水中に殺菌剤が残留し、この残留した殺菌剤によって逆浸透膜が酸化劣化してしまう。このため、逆浸透膜を透過した被処理水の水質の低下をまねいてしまう。【０００５】
また、被処理水中に有機物が含まれる場合は、逆浸透膜の上流側にろ過装置など一般的な水処理設備が設けられていたとしても、このような一般的な水処理設備では有機物を除去するのが困難であるため有機物が逆浸透膜に到達し付着する。有機物が逆浸透膜に付着してしまうと、逆浸透膜による被処理水量が低下してしまう。【０００６】
このように逆浸透膜に劣化や有機物の付着が生じると、逆浸透膜を頻繁に交換することが必要となり、水処理装置のランニングコストの増大や、水処理装置の稼働率の低下を招くといった課題がある。
さらには、SBSを注入するためのイニシャルコスト及びランニングコストが掛かるという課題がある。【０００７】
特許文献２に開示された技術では、被処理水から有機物を除去するための塩素系酸化剤と、この塩素系酸化剤を添加するための設備とを特別に用意しなければならず、塩素系酸化剤を添加するためのイニシャルコスト及びランニングコストが掛かるという課題がある。【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、コストアップを抑えながら逆浸透膜の劣化及び逆浸透膜への有機物の付着を防止できるようにした、水処理装置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】
【０００９】
［１］上記の目的を達成するために、本発明の水処理装置は、被処理水が流通する流路と、前記流路の注入位置において塩素系の殺菌剤を注入する殺菌剤注入手段と、前記注入位置よりも前記被処理水の流通方向で下流側において前記流路に配置されるとともに、逆浸透膜を有する逆浸透膜モジュールとが備えられる。
前記流路内には、前記注入位置と前記逆浸透膜モジュールとの間において、以下の（１），（２）及び（３）に記載された金属又は金属化合物の中から選択された少なくとも１種類の金属又は金属化合物が、触媒として配置される。
（１）８族元素，９族元素及び１０族元素に属する金属
（２）２族元素に属する金属
（３）前記（１），（２）に記載された各金属の金属化合物である水酸化物，酸化物，炭酸塩及び硫酸塩【００１０】
［２］前記流路には、前記注入位置と前記触媒との間に、前記殺菌剤と前記被処理水との混合を促進する混合促進手段が備えられることが好ましい。【００１１】
［３］前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、前記触媒は、少なくとも、前記ろ材の一部に固定されることが好ましい。【００１２】
［４］前記流路には、前記触媒と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられることが好ましい。【００１３】
［５］前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、前記触媒は、前記流路の前記ろ材へ前記被処理水を供給する部分に固定されることが好ましい。【００１４】
［６］前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、前記ろ材の上方に網状体が配置され、前記触媒は前記網状体に固定されることが好ましい。
［７］前記網状体が、前記ろ材の上に前記被処理水によって形成される水層に水没するように配置されることが好ましい。【００１５】
［８］前記触媒を前記流路に供給する触媒供給手段が備えられることが好ましい。
［９］前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、前記触媒供給手段により、前記流路の前記ろ材へ前記被処理水を供給する部分に、前記触媒を供給することが好ましい。
［１０］前記触媒は、前記ろ材よりも比重が重いことが好ましい。【００１６】
［１１］前記８族元素に属する金属が鉄であり、前記９族元素に属する金属がコバルトであり、前記１０族元素に属する金属がニッケルであり、前記２族元素に属する金属が、マグネシウム，カルシウム，ストロンチウム及びバリウムであることが好ましい。【００１７】
ここで、本発明における被処理水の流路とは、取水路や水処理装置の構成機器の相互間の流路のみならず、各構成機器の内部における被処理水の流通部も含むものである。したがって、例えばろ材も被処理水が流通するので、ろ材が占める空間も流路に含まれ、ろ材に触媒を固定することは流路に触媒を配置することとなる。
また、流路内に触媒を配置する態様としては、コーティングなどにより触媒を流路に固定する態様に限らず、流路に触媒を投入して触媒が流路内で移動するような、触媒が完全に流路に固定されないよう態様なども含むものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、被処理水に注入された塩素系の殺菌剤が、触媒の作用により分解反応して、活性酸素ラジカルが発生するので、この活性酸素ラジカルにより被処理水中の有機物を酸化分解することができる。
水中生物の除去のために従来から被処理水に注入されていた殺菌剤を利用して、流路内に触媒を配置するといった簡素な構成で有機物を分解することができ、しかも、塩素系の殺菌剤が触媒の作用により分解するので従来使用されていた塩素系の殺菌剤を除去するための設備を省略しても逆浸透膜の劣化を防止することができる。
したがって、大幅なコストアップを要することなく逆浸透膜の劣化及び逆浸透膜への有機物の付着を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る水処理装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る砂ろ過装置及びその周辺の構成を示す模式的な断面図である。
【図３】図３Ａは、本発明の第２実施形態に係る砂ろ過装置及びその周辺の構成を示す模式的な断面図であり、図３Ｂは図３ＡのＡ部拡大図である。
【図４】図４は、本発明の第３実施形態に係る砂ろ過装置及びその周辺の構成を示す模式的な断面図である。
【図５】図５は、本発明の第４実施形態に係る砂ろ過装置及びその周辺の構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
また、以下の説明において、上流，下流といった場合には被処理水の流通方向における上流，下流を意味するものとする。
【００２１】
［１．第１実施形態］
本発明の水処理装置の第１実施形態としての海水淡水化プラント１について、図１及び図２を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る水処理装置の全体構成を示す模式図である。
図２は、本実施形態に係る砂ろ過装置及びその周辺の構成を示す模式的な断面図である。
【００２２】
［１−１．海水淡水化プラントの構成］
先ず、海水淡水化プラント１の全体構成を説明すると、海水淡水化プラント１は、図１に示すように、上流側から、海水供給ポンプ３，混合促進手段の一例であるミキサ６，砂ろ過装置７，タンク８，送水ポンプ９，ＭＣＦ（Micron Cartridge Filter）１０，高圧ポンプ１１，１段逆浸透膜モジュール（以下、１段ＲＯ膜モジュールという）１２，２段逆浸透膜モジュール（以下、２段ＲＯ膜モジュールという）１３及び淡水タンク１４が、この順に並べられて構成されている。
海水供給ポンプ３の上流側には、被処理水の原水である海水（以下、被処理水ともいう）１００ａを取り込む流路（以下、取水路ともいう）２０ａが備えられ、構成機器３，６〜１４の各相互間には、被処理水１００ｂ〜１００ｇが流通する流路２０ｂ〜２０ｊがそれぞれ備えられている。流路２０ａ〜２０ｊは配管や開渠などにより構成されている。
【００２３】
また、海水淡水化プラント１には、殺菌剤注入装置２，ｐＨ調整剤注入装置４及び凝集剤注入装置５がさらに備えられている。殺菌剤注入装置２は、取水路２０ａから取り込まれた海水１００ａに塩素系の殺菌剤２ａを注入する。ｐＨ調整剤注入装置４は、海水供給ポンプ３とミキサ６との間の流路２０ｂを流通する被処理水１００ｂにｐＨ調整剤４ａを注入する。凝集剤注入装置５は被処理水１００ｂに凝集剤５ａを注入する。
なお、図１では簡略化して示しているが、砂ろ過装置７は並列に複数設けられている。砂ろ過装置７を並列に複数設けることで、一つの砂ろ過装置７が逆洗やメンテナンスのため使用できないときでも、他の砂ろ過装置７に切り替えることで海水淡水化プラント１の運転を継続して行えるようにしている。
【００２４】
ここで、本発明における被処理水の流路とは、取水路２０ａや構成機器３，６〜１４の相互間の流路２０ｂ〜２０ｊのみならず、各構成機器３，６〜１４の内部における被処理水の流通部も含むものである。したがって、例えば砂ろ過装置７のろ材の充填部も被処理水が流通するので流路に含まれる。
以下、流路２０ａ〜２０ｊを特に区別しない場合には流路２０といい、被処理水１００ａ〜１００ｇを特に区別しない場合には被処理水１００という。
【００２５】
海水淡水化プラント１について詳しく説明する。
殺菌剤注入装置２ａは、取水路２０ａより取り込まれた海水１００ａに、注入位置２Ａにおいて塩素系の殺菌剤２ａを注入する。これにより、海水１００ａに含まれる微生物や貝類などの海洋生物が、流路２０や各構成機器３,６〜１４の流通部に付着してこれらを閉塞させてしまうことが防止される。塩素系の殺菌剤２ａは、ここでは次亜塩素酸ソーダ(NaClO)であり、以下、次亜塩素酸ソーダ２ａとも表記する。
【００２６】
殺菌剤注入装置２ａは、装置自体で次亜塩素酸ソーダを生成する機能を有しており、海水から次亜塩素酸ソーダを生成するための図示しない海水電解槽を備えている。海水電解槽において、塩分(NaCl)を含んだ海水に直流電流を流すことにより、陽極で塩素（Cl２）が発生し、陰極で水素(H２)が発生する際に苛性ソーダ(NaOH)が生成される。そして、これらの塩素と苛性ソーダとが反応して次亜塩素酸ソーダが生成される（2NaOH+Cl２→NaCl+NaClO+H２O）。
海水電解槽に供給する塩分を含む水は、流路２０ａ〜２０ｉ（処理水の塩分濃度の高い流路２０ａ〜２０ｈが好ましい）から取り込むようにしても良いし、流路２０とは別ラインにより海から海水を直接取り込むようにしても良いし、或いは、ＲＯ膜モジュール１２，１３により分離された塩分の濃い濃縮水を取り込むようにしても良い。
【００２７】
海水供給ポンプ３は、取水路２０ａから海水１００ａを海水淡水化プラント１内に取り込み、取水路２０ａで殺菌剤２ａが注入された被処理水（海水）１００を、流路２０ｂを介して後段の機器へと供給する。
ｐＨ調整剤注入装置４は、流路２０ｂを流通する被処理水１００ｂにｐＨ調整剤（ここでは硫酸）４ａを注入し、凝集剤注入装置５は、被処理水１００ｂにｐＨ調整剤４ａの注入位置よりも下流側で凝集剤（ここでは塩化鉄）５ａを注入する。凝集剤５ａを注入することにより、被処理水１００ｂに含まれる濁質を凝集させて、その下流側の砂ろ過装置７により濁質を効率的にトラップできるようにしている。凝集剤５ａによる凝集効果は、被処理水１００ｂのｐＨに影響を受けるので、ｐＨ調整剤４ａを注入して被処理水１００ｂのｐＨを最適化している。
【００２８】
ミキサ６は、殺菌剤２ａ，ｐＨ調整剤４ａ及び凝集剤５ａの注入された被処理水１００ｂを撹拌して、被処理水１００ｂ，殺菌剤２ａ，ｐＨ調整剤４ａ及び凝集剤５ａを偏りなく混合する。これにより海水の殺菌処理，ｐＨ調整及び凝集処理が効果的に行われるようになる。ミキサ６には、例えば配管内に設けられたラインミキサが使用される。
【００２９】
砂ろ過装置７は、ミキサ６を通過した被処理水１００ｃから凝集剤５ａの作用により凝集した濁質をトラップするものである。
砂ろ過装置７は、図２に示すように、配管により構成される流路（以下、供給配管ともいう）２０ｃが、砂ろ過装置７の内部の上部空間７Ａに挿入されている。この供給配管２０ｃは、その下流端が閉塞されるとともに、砂ろ過装置７内への挿入部の円周面下部には、配管壁を貫通する噴射孔が複数設けられている。これにより、供給配管２０ｃを流れてきた被処理水１００ｃは、砂ろ過装置７の内部において各噴射孔から下方に向けて噴射される。
【００３０】
砂ろ過装置７の内部には、供給配管２０ｃの下方に、上から（つまり上流から）、アンスラサイト（以下、ろ材ともいう）７ｂにより形成される第１ろ過層７Ｂ，砂（以下、ろ材ともいう）７ｃにより形成される第２ろ過層７Ｃ，砂利（以下、ろ材ともいう）７ｄにより形成される第３ろ過層７Ｄがこの順で積層状態に備えられている。また、砂ろ過装置７の内部には横断的に設けられたネット７Ｅが設けられており、第３ろ過層７Ｄはこのネット７Ｅにより下方から支持されている。
第２ろ過層７Ｃは、主体的に被処理水１００ｃのろ過を行い、第１ろ過層７Ｂは比較的大きなものをトラップして第２ろ過層７Ｃの負担を軽減するものである。第３ろ過層７Ｄは、補助的なろ過層であり、ろ過層７Ｂ，７Ｃを下方から支持するとともに被処理水１００ｃの流通や逆洗水の流通を均等にする役割を担っている。
【００３１】
アンスラサイト７ｂは、これに限定されるものではないが、例えば有効径が１．２ｍｍであって均等係数が１．４以下のものを使用することができる。
砂７ｃは、これに限定されるものではないが、例えば有効径が０．６ｍｍであって均等係数が１．４以下のものを使用することができる。
なお、砂ろ過装置には、逆洗時に逆洗水を排出する図示しない排出口が設けられている。
【００３２】
ここで、各ろ過層７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを形成する各ろ材７ｂ，７ｃ，７ｄには、以下の（１），（２）及び（３）に記載された金属又は金属化合物の中から選択された少なくとも１種類の金属又は金属化合物が、触媒として担持されている。
（１）８族元素，９族元素又は１０族元素に属する金属
（２）２族元素に属する金属
（３）前記（１），（２）に記載された各金属の金属化合物である水酸化物，酸化物，炭酸塩及び硫酸塩
【００３３】
特に、入手のしやすさや安価なことから、（１）８族元素に属する金属としては鉄が好ましく、９族元素に属する金属としてはコバルトが好ましく、１０族元素に属する金属としてはニッケルが好ましく、（２）２族元素に属する金属としては、マグネシウム，カルシウム，ストロンチウム又はバリウムが好ましく、（３）金属化合物としては、鉄，コバルト，ニッケル，マグネシウム，カルシウム，ストロンチウム又はバリウムの水酸化物，酸化物，炭酸塩又は硫酸塩が好ましい。
【００３４】
なお、アンスラサイト７ｂ，砂７ｃ及び砂利７ｄに担持させる触媒は同一の触媒である必要はない。したがって、例えば、アンスラサイト７ｂに鉄を担持させ、砂７ｃにコバルトを担持させ、砂利７ｄにニッケルを担持させても良い。また、鉄を担持させたアンスラサイト７ｂとコバルトを担持させたアンスラサイト７ｂとを混在させて第１ろ過層７Ｂを形成しても良い。
【００３５】
触媒をろ材７ｂ，７ｃ，７ｄに担持させる方法は、これに限定されるものではないが、ろ材７ｂ，７ｃ，７ｄの表面にバインダを塗布した後、粉末状の触媒を、バインダを介してろ材７ｂ，７ｃ，７ｄの表面に担持させる方法が例示される。
供給配管２０ｃから砂ろ過装置７内に供給された被処理水１００ｃは、第１ろ過層７Ｂの上で水層１００Ｃを一旦形成したのち、各ろ過層７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを順次通過する。この過程で、被処理水１００ｃに残留する次亜塩素酸ソーダ２ａ（NaClO）は、各ろ材７ｂ，７ｃ，７ｄが担持している触媒と接触して、下の反応式［１］に示す分解反応を起こし、塩分と活性酸素ラジカルに分解される。
NaClO+CAT  →  NaCl+（O）〔CAT:触媒，（O）：活性酸素ラジカル〕    …［１］
この活性酸素ラジカルが、被処理水１００ｃに含まれる有機物と反応して、この有機物を酸化分解する。
【００３６】
したがって、被処理水１００ｃは、各ろ過層７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを通過する最中に濁質がろ過されるのみならず、次亜塩素酸ソーダ２ａ及び有機物も分解される。すなわち、被処理水１００ｃは、濁質，次亜塩素酸ソーダ２ａ及び有機物の除去された被処理水１００ｄとされる。被処理水１００ｄは、砂ろ過装置７の内部の下部空間７Ｆ，流路２０ｄを介して、図１に示すように下流のタンク８へ送られ、このタンク８に一旦貯留される。
【００３７】
タンク８に貯留された被処理水１００ｄは、送水ポンプ９により、流路２０ｅを介して吸引されるとともに流路２０ｆを介してＭＣＦ１０へと供給される。
ＭＣＦ１０は、内部にカートリッジフィルタ（ろ材）１０ａがセットされており、被処理水１００ｄから、砂ろ過装置７によりトラップできなかった微細な濁質などを除去する。
【００３８】
高圧ポンプ１１は、１段ＲＯ膜モジュール１２及び２段ＲＯ膜モジュール１３に浸透圧以上の圧力をかけるためのものである。ＭＣＦ１０により微細な濁質を除去された被処理水１００ｅは、流路２０ｇを介して高圧ポンプ１１により吸引され、高圧ポンプ１１により昇圧されて流路２０ｈを介して１段ＲＯ膜モジュール１２へと圧送される。
なお、１段ＲＯ膜モジュール１２と２段ＲＯ膜モジュール１３との間にさらに高圧ポンプを設けて、この高圧ポンプにより２段ＲＯ膜モジュール１３に浸透圧以上の圧力をかけるようにしても良い。このようにＲＯ膜モジュール１２，１３の相互間に高圧ポンプを設けることで、高圧ポンプ１１の一台だけで両ＲＯ膜モジュール１２，１３に浸透圧以上の圧力をかける場合よりも、高圧ポンプ１１の吐出圧力を低くすることが可能となる。
【００３９】
１段ＲＯ膜モジュール１２は、被処理水１００ｅを脱塩して造水するものであり、耐圧ケーシング１２ａと、この耐圧ケーシング１２ａに内蔵された１段逆浸透膜（以下、１段ＲＯ膜という）１２ｂを備えて構成されている。
浸透圧以上の圧力で１段ＲＯ膜１２ｂに供給された被処理水１００ｅは、１段ＲＯ膜１２ｂを通過して脱塩された塩分の少ない被処理水（以下、中間生成水ともいう）１００ｆと、１段ＲＯ膜１２ｂの上流側に残留した塩分の多い濃縮水１０１ａとに分離される。
中間生成水１００ｆは、流路２０ｉを介して２段ＲＯ膜モジュール１３へ供給され、濃縮水１０１ａは、殺菌剤注入装置２の海水電界層に供給されて次亜塩素酸ソーダ２ａの生成に使用されるか、或いは、砂ろ過装置７やＭＣＦ１０の逆洗に使用される。
【００４０】
２段ＲＯ膜モジュール１３は、中間生成水１００ｆをさらに脱塩するものであり、耐圧ケーシング１３ａと、この耐圧ケーシング１３ａに内蔵された２段逆浸透膜（以下、２段ＲＯ膜という）１３ｂを備えて構成されている。
浸透圧以上の圧力で２段ＲＯ膜１３ｂに供給された中間生成水１００ｆは、２段ＲＯ膜１３ｂを通過して塩分を含まない最終生成水である被処理水（以下、淡水という）１００ｇと、２段ＲＯ膜１２ｂの上流側に残留した塩分を含む濃縮水１０１ｂとに分離される。
淡水１００ｇは、流路２０ｊを介して淡水タンク１４に供給されて貯留され、濃縮水１０１ｂは、殺菌剤注入装置２の海水電界層に供給されて次亜塩素酸ソーダ２ａの生成に使用されるか、或いは、砂ろ過装置７やＭＣＦ１０の逆洗に使用される。
なお、一つのＲＯ膜モジュールによる脱塩により淡水が得られるのであれば、ＲＯ膜モジュールは一段だけでも良い。
【００４１】
［１−２．淡水化処理］
本実施形態の海水淡水化プラント１による海水の淡水化処理を図１及び図２を参照して説明する。
先ず、被処理水１００に塩素系の殺菌剤である殺菌剤２ａ，ｐＨ調整剤４ａ及び凝集剤５ａが注入された後、被処理水１００はミキサ６により混合される。これにより、被処理水１００が殺菌されると共に被処理水１００に含まれる濁質が凝縮（フロック化）される。
ついで被処理水１００は、凝縮した濁質が砂ろ過装置７によりろ過される。同時に、触媒を担持したろ材７ｂ，７ｃ，７ｄの作用により、被処理水１００中に残留していた殺菌剤２ａが分解反応を起こすとともに、この分解反応により発生した活性酸素ラジカルにより有機物が分解される。すなわち、被処理水１００は、砂ろ過装置７を通過する過程で、濁質，有機物及び殺菌剤２ａが同時に除去される。
【００４２】
濁質，有機物及び殺菌剤２ａが除去された被処理水１００は、タンク８から送水ポンプ９によりＭＣＦ１０へと供給され、ＭＣＦ１０により微細な濁質が除去される。被処理水１００は、さらに、高圧ポンプ１１により昇圧されてＲＯ膜モジュール１２，１３に供給され、ＲＯ膜モジュール１２，１３により脱塩されて淡水化された後、淡水タンク１４に貯留される。
【００４３】
［１−３．効果］
第１実施形態の海水淡水化プラント１によれば、被処理水１００に注入される殺菌剤２ａが、砂ろ過装置７のろ材７ｂ，７ｃ，７ｄに担持された触媒の作用により分解反応を起こして、活性酸素ラジカルが発生し、この活性酸素ラジカルにより被処理水１００中の有機物を酸化分解することができる。つまり、殺菌剤２ａの除去と有機物の除去とを共に行うことができる。
これにより、殺菌剤２ａによるＲＯ膜１２ｂ，１３ｂの劣化を防止できるとともに、海洋生物の除去のために従来から被処理水１００に注入されていた殺菌剤２ａを利用して有機物も除去することができ、さらには、従来技術で使用されていた塩素系の殺菌剤を除去するためのＳＢＳ注入設備を省略することができる。また、触媒をろ材に担持させるといった簡素な構成だけで有機物を除去することができる。
したがって、コストアップを抑えながら逆浸透膜の劣化及び逆浸透膜への有機物の付着を防止できる。
【００４４】
また、活性酸素ラジカルは、滅菌効果があるため海洋生物の繁殖を抑制することができる。
さらに、塩素系の殺菌剤２ａによるＲＯ膜１２ｂ，１３ｂの劣化及び有機物の付着によるＲＯ膜１２ｂ，１３ｂの処理量の低下を防止できるので、ＲＯ膜１２ｂ，１３ｂを新しいものに交換するまでのインターバルを長くすることができ、ランニングコストを抑えることができる。
【００４５】
また、ミキサ６が、殺菌剤２ａの注入位置２Ａと砂ろ過装置７との間に配置されている。これにより、被処理水１００ｂがミキサ６により殺菌剤２ａと混合されて効果的に被処理水１００ｂが殺菌されてから、殺菌後の被処理水１００ｃに残留した殺菌剤２ａを使用して砂ろ過装置７で殺菌剤２ａの分解ひいては有機物の分解を行える。つまり、殺菌剤２ａを注入する本来の目的である殺菌と有機物の分解とを両立できる。
【００４６】
また、触媒をろ材７ｂ，７ｃ，７ｄに担持することで触媒により殺菌剤２ａを効果的に分解することができる。つまり、被処理水１００ｃは、ろ材７ｂ，７ｃ，７ｄを比較的時間をかけて通過するので、被処理水１００ｃに残留した殺菌剤２ａと、ろ材７ｂ，７ｃ，７ｄの担持された触媒との接触時間を長く取ることができ、触媒により効果的に殺菌剤２ａの分解ひいては有機物の分解を行うことができる。
【００４７】
さらに、ＭＣＦ１０を、砂ろ過装置７と１段ＲＯ膜モジュール１２との間に配置しているので、砂ろ過装置７のろ材７ｂ，７ｃ，７ｄから触媒が剥離しても、剥離した触媒は１段ＲＯ膜モジュール１２，１３に到達する前にＭＣＦ１０によりトラップされる。また、例えばアンスラサイト７ｂから触媒が剥離しても、触媒が剥離したアンスラサイト７ｂよりも下流側のアンスラサイト７ｂや、砂７ｃや、砂利7ｄにより剥離した触媒がトラップされる（つまり剥離した触媒が砂ろ過装置７の内部においてもトラップされる）。したがって、剥離した触媒が１段ＲＯ膜モジュール１２に付着して１段ＲＯ膜モジュール１２の処理性能を低下させてしまうことを防止できる。
【００４８】
また、触媒を、鉄，コバルト，ニッケル，マグネシウム，カルシウム，ストロンチウム，バリウム、並びに、これらの金属の水酸化物，酸化物，炭酸塩及び硫酸塩の中から選択すれば、これらの金属又は金属化合物は入手しやすく安価であるから、触媒の使用に伴うコストアップを抑えることができる。
【００４９】
［１−４．その他］
上記の第１実施形態では、砂ろ過装置７のアンスラサイト７ｂ，砂７ｃ及び砂利７ｄの各ろ材にそれぞれ触媒を担持させたが、触媒は、少なくともこれらのろ材７ｂ，７ｃ，７ｄの一部に担持されていれば良い。したがって、例えば、ろ材７ｂ，７ｃ，７ｄの内、アンスラサイト７ｂにのみ触媒を担持させても良いし、砂７ｃにのみ触媒を担持させても良いし、砂利７ｄにのみ触媒を担持させても良い。又は、第１ろ過層を形成するアンスラサイト７ｂの一部のアンスラサイト７ｂにのみ触媒を担持させても良いし、第２ろ過層を形成する砂７ｃの一部の砂７ｃにのみ触媒を担持させても良いし、第３ろ過層を形成する砂利７ｄの一部の砂利７ｄにのみ触媒を担持させても良い。
上記の第１実施形態では、砂ろ過装置７のろ材７ｂ，７ｃ，７ｄに触媒を担持させたが、ろ材７ｂ，７ｃ，７ｄに触媒を担持させる替わりに、又は、ろ材７ｂ，７ｃ，７ｄに触媒を担持させることに加えて、ＭＣＦ１０のカートリッジフィルタ１０ａに触媒を担持させるようにしても良い。
【００５０】
［２．第２実施形態］
本発明の水処理装置の第２実施形態として海水淡水化プラントについて、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。なお、第１実施形態と同一要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図３Ａは、本発明の第２実施形態に係る砂ろ過装置及びその周辺の構成を示す模式的な断面図であり、図３Ｂは図３ＡのＡ部拡大図である。
【００５１】
［２−１．海水淡水化プラントの構成］
第１実施形態の海水淡水化プラント１では、触媒を、砂ろ過装置７の内部のろ材７ｂ，７ｃ，７ｄに固定していたのに対し、本実施形態の海水淡水化プラントでは、触媒を、ろ材７ｂ，７ｃ，７ｄに替えて、砂ろ過装置１７に被処理水を供給する供給配管２０ｃａの内周面に固定している。
以下、本実施形態に係る供給配管２０ｃａ及び砂ろ過装置１７について詳しく説明する。
図３Ａ及び図３Ｂに示す供給配管２０ｃａ及び砂ろ過装置１７は、図１及び図２に示す第１実施形態の海水淡水化プラント１における供給配管２０ｃ及び砂ろ過装置７に替えて使用される。
供給配管２０ｃａには、その内周面に触媒コーティング層２０ｃｂが備えられている。触媒コーティング層２０ｃｂは、ここでは供給配管２０ｃａの内周面の全周に形成され且つ全長に渡って形成されている。
【００５２】
触媒コーティング層２０ｃｂに含有される触媒は、供給配管２０ｃａを流通する被処理水１００ｃに含まれる殺菌剤２ａに分解反応を生じさせ活性酸素ラジカルを発生させる。この活性酸素ラジカルは被処理水１００ｃに含まれる有機物を分解することができる。触媒コーティング層２０ｃｂに触媒として含有させることのできる金属又は金属化合物は、第１実施形態と同じである。
供給配管２０ｃａを通過した被処理水１００ｃは、殺菌剤２ａ及び有機物の除去された被処理水１００ｃａとされる。
【００５３】
砂ろ過装置１７は、上方から、アンスラサイト（以下、ろ材ともいう）１７ｂにより形成される第１ろ過層１７Ｂ，砂（以下、ろ材ともいう）１７ｃにより形成される第２ろ過層１７Ｃ，砂利（以下、ろ材ともいう）１７ｄにより形成される第３ろ過層１７Ｄがこの順で積層状態に備えられている。また、砂ろ過装置１７の内部下方には、砂ろ過装置１７の横断面全体を覆ってネット７Ｅが設けられており、第３ろ過層１７Ｄはこのネット７Ｅにより下方から支持されている。
ろ材１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、第１実施形態のろ材７ｂ，７ｃ，７ｄとは異なり触媒が担持されていない。触媒を担持していない以外は、ろ材１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、第１実施形態のろ材７ｂ，７ｃ，７ｄと同じであり、各ろ過層１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄは、そのろ材１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが触媒を担持していない以外は、第１実施形態の各ろ過層７Ｂ，７Ｃ，７Ｄと同じなので説明を省略する。
また、海水淡水化プラントのその他の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００５４】
［２−２．淡水化処理］
本実施形態に係る淡水化処理を、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。
供給配管２０ｃａ内を流れる被処理水１００ｃは、殺菌剤２ａ，有機物及び凝縮した濁質を含んでいる。殺菌剤２ａは、供給配管２０ｃａ内周面の触媒コーティング層２０ｃｂの作用により分解され、有機物は、殺菌剤２ａの分解の際に発生した活性酸素ラジカルにより分解される。すなわち、被処理水１００ｃは、供給配管２０ｃａ内を流れる最中に殺菌剤２ａ及び有機物を除去された被処理水１００ｃａとなる。被処理水１００ｃａは、ろ過層１７Ｂの上で一旦水層１００ＣＡを形成した後、ろ過層１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄを順次通過して、この際に凝縮した濁質がトラップされ、殺菌剤２ａ，有機物及び凝縮した濁質の除去された被処理水１００ｄとなる。
この他の淡水化処理は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００５５】
［２−３．効果］
第２実施形態の海水淡水化プラントによれば、第１実施形態の海水淡水化プラントと同様の効果が得られることに加え、次のような効果が得られる。
つまり、第１実施形態のように細かなろ材７ｂ，７ｃ，７ｄに触媒を担持させるのに較べて、供給配管２０ｃａの内周面に触媒をコーティングするだけなので、被処理水の流路に触媒を固定するのが容易である。また、既存の海水淡水化プラントを改造して本実施形態の海水淡水化プラントと同様の構成を得ようとする場合には、供給配管２０ｃａのみを改造又は変更すれば良いので、既存の海水淡水化プラントからの改造が容易であるという利点もある。
【００５６】
［２−４．その他］
上記第２実施形態では、触媒コーティング層２０ｃｂを供給配管２０ｃａの内周面の全周に形成し且つ全長に渡って形成したが、被処理水１００ｃに含まれる有機物及び殺菌剤２ａを効果的に分解できるのであれば、供給配管２０ｃａの内周面の一部にだけに形成しても良い。例えば、触媒コーティング層２０ｃｂを、供給配管２０ｃａの内周面の下半分だけ、又は、砂ろ過装置７の内部に配置された部分にだけ形成するようにしても良い。
【００５７】
［３．第３実施形態］
本発明の水処理装置の第３実施形態として海水淡水化プラントについて、図４を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同一要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
［３−１．海水淡水化プラントの構成］
図３Ａ及び図３Ｂに示す第２実施形態の海水淡水化プラントでは、触媒を、砂ろ過装置１７に被処理水を供給する供給配管２０ｃａの内周面にコーティングしていたのに対し、本実施形態の海水淡水化プラントでは、触媒を、供給配管２０ｃの内周面に替えて、砂ろ過装置２７内に設けた網状体２７ａにコーティングしている。
【００５９】
以下、本実施形態に係る供給配管２０ｃ及び砂ろ過装置２７について説明する。
図４に示す供給配管２０ｃ及び砂ろ過装置２７は、第２実施形態の海水淡水化プラントに対し、図３Ａ及び図３Ｂに示す第２実施形態の供給配管２０ｃａ及び砂ろ過装置１７に替えて使用される。
砂ろ過装置２７内に供給される被処理水１００ｃの単位時間当たりの供給量に較べると、ろ過層１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄにおける被処理水１００ｃの単位時間当たりの通過量は少量である。このため、砂ろ過装置２７内に流路２０ｃから供給された被処理水１００ｃは第１ろ過層１７Ｂの上で水層１００Ｃを一旦形成する。
【００６０】
網状体２７ａは、この水層１００Ｃに水没するように且つ第１ろ過層１７Ｂから上方に所定の間隔を空けて配置され、また、砂ろ過装置２７の横断面全体を覆って配置されている。
網状体２７ａは、金属やプラスチック等により形成された線材により格子状に構成され、その全表面には触媒がコーティングされている。この触媒は、水層１００Ｃ（被処理水１００ｃ）に含まれる殺菌剤２ａに分解反応を生じさせ活性酸素ラジカルを発生させる。触媒として使用できる金属又は金属化合物は、第１及び第２実施形態と同じである。
【００６１】
なお、水層１００Ｃの高さは、被処理水１００ｃの単位時間当たりの供給量と、ろ過層１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄにおける被処理水１００ｃの単位時間当たりの通過量と、上部空間７Ａの横断面積に基づいて予め予測できる。この予測した水層１００Ｃの高さに基づいて、網状体２７ａの設置位置を水層１００Ｃに水没するような位置に設定することができる。
【００６２】
［３−２．淡水化処理］
本実施形態に係る淡水化処理を、図４を参照して説明する。
水層１００Ｃを形成する被処理水１００ｃは、殺菌剤２ａ，有機物及び凝縮した濁質を含んでいる。殺菌剤２ａは、網状体２７ａの表面にコーティングされた触媒の作用により分解され、有機物は、殺菌剤２ａの分解の際に発生した活性酸素ラジカルにより分解される。すなわち、被処理水１００ｃは、水層１００Ｃにおいて殺菌剤２ａ及び有機物が除去される。
この殺菌剤２ａ及び有機物が除去された被処理水は、ろ過層１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄを通過する際に濁質をろ過され、殺菌剤２ａ，有機物及び濁質の除去された被処理水１００ｄとなる。
この他の淡水化処理は上記の各実施形態と同様なので説明を省略する。
【００６３】
［３−３．効果］
第３実施形態の海水淡水化プラントによれば、第１実施形態の海水淡水化プラントと同様の効果が得られることに加え、次のような効果が得られる。
つまり、第１実施形態のように細かなろ材７ｂ，７ｃ，７ｄに触媒を担持させるのに較べて、触媒をコーティングした網状体２７ａを設けるだけなので、被処理水の流路に触媒を固定するのが容易である。また、既存の海水淡水化プラントを改造して本実施形態の海水淡水化プラントと同様の構成を得ようとする場合には、網状体２７ａを追加するだけで良いので、改造が容易であるという利点もある。
また、網状体２７ａを水層１００Ｃに水没状態とするので、網状体２７ａにコーティングされた触媒と水層１００Ｃを形成する被処理水１００ｃとの接触時間を長く取ることができ、触媒の作用による殺菌剤２ａ及び有機物の除去を効果的に行うことができる。
【００６４】
［３−４．その他］
上記第３実施形態では、網状体２７ａをろ過層１７Ｂから上方に所定の間隔を空けて配置したが、網状体２７ａをろ過層１７Ｂの上面に載置するようにしても良い。
上記第３実施形態では、網状体２７ａの全表面に触媒をコーティングしたが、網状体２７ａの表面の一部に（又は網状体２７ａの表面の一部を除いて）触媒をコーティングしても良い。
上記第３実施形態では、網状体２７ａを、線材を使用して格子状（すなわち一の方向に並ぶ線材と他の方向に並ぶ線材とを交差させる構成）としたが、全ての線材を一定方向に並べて構成しても良い。
【００６５】
上記第３実施形態では、網状体２７ａを、線材を使用して構成したが、網状体２７ａを、プレート材に複数の開口を設けたパンチングメタル形状のものにより構成しても良い。換言すれば、本発明における網状体とは、このようなパンチングメタル形状のものも含むものである。
また、上記第３実施形態では、網状体２７ａを水層１００Ｃに水没状態とするようにしたが、網状体２７ａを水層１００Ｃの上方に配置しても良い。この場合、網状体２７ａと被処理水１００ｃとの接触時間が長くなるように、網状体２７ａをパンチングメタル形状にするなどして、その開口面積を水層１００Ｃに水没状態とする場合よりも少なめにすることが好ましく、網状体２７ａ上に水層１００Ｃが形成されるようにするのが好ましい。
【００６６】
［４．第４実施形態］
本発明の水処理装置の第４実施形態として海水淡水化プラントについて、図５を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同一要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図５は、本発明の第４実施形態に係る砂ろ過装置及びその周辺の構成を示す模式的な断面図である。
【００６７】
［４−１．海水淡水化プラントの構成］
第２実施形態の海水淡水化プラントでは、触媒を、砂ろ過装置１７に被処理水を供給する供給配管２０ｃａの内周面にコーティングしていたのに対し、本実施形態の海水淡水化プラントでは、触媒を、供給配管２０ｃａにコーティングする替わりに、粉末状又は粒状の触媒を、供給配管２０ｃを介して砂ろ過装置１７の内部に供給するようにしている。
【００６８】
以下、本実施形態に係る砂ろ過装置１７及びその周辺の構成について説明する。
図５に示す本実施形態に係る砂ろ過装置１７は、図３Ａに示す第２実施形態の砂ろ過装置１７と同一の構成であるが、砂ろ過装置１７の外部において被処理水１００Ｃの供給配管２０ｃに、触媒供給装置（触媒供給手段）３０から触媒が供給される。この触媒は、上記の各実施形態と同様に被処理水１００ｃに含まれる殺菌剤２ａに分解反応を生じさせ活性酸素ラジカルを発生させるものであり、触媒として使用できる金属又は金属化合物も上記の各実施形態と同じである。
【００６９】
触媒供給装置３０は、図５に示すように、粉末状又は粒状の触媒が貯留された触媒貯留部３１と、配管３２と、配管３２の中間部に設けられたバルブ３３とを備えて構成されている。触媒貯留部３１は、供給配管２０ｃの鉛直上方に配置され、その触媒を貯留する内部空間が、配管３２を介して供給配管２０ｃの内部と連通接続されている。このような触媒供給装置３０の構成により、バルブ３３が開弁されると、触媒貯留部３１の内部の触媒が重力により配管３２内を落下して供給配管２０ｃ内に供給されるようになっている。
供給配管２０ｃ内に供給された触媒は、供給配管２０ｃ内を流通する被処理水１００ｃとともに砂ろ過装置１７内に供給される。この触媒は、その大半が、水層１００Ｃ内に拡散又は第１ろ過層１７Ｂの上面に堆積する形態で砂ろ過装置１７内に配置され、その一部が各ろ過層１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ内に潜り込む形態で砂ろ過装置１７内に配置されることとなる。
【００７０】
なお、バルブ３３は、開閉動作を手動で行うタイプ及び自動で行われるタイプの何れでも良い。また、バルブ３３は、開度を連続的または段階的に調整できるタイプ、及び、全閉又は全開にしか操作できないタイプ（つまり開閉弁）の何れでも良い。
また、触媒の供給は、必要に応じて適宜行うようにしても良いし、所定の時間間隔ごとに間欠的に行うようにしても良いし、常時連続して行うようにしても良い。
【００７１】
また、触媒には、アンスラサイト１７ｂの比重（1.40〜1.60g/cm３）よりも比重の重いものを使用している。これは、砂ろ過装置１７の逆洗を行う際に逆洗水とともに触媒が砂ろ過装置１７から排出されないようにするためである。つまり、逆洗水の水圧は、ろ材１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの中で最も比重の小さなアンスラサイト１７ｂが逆洗水とともに排出されない圧力に設定されているので、アンスラサイト１７ｂよりも比重の重い触媒を使用しておけば、逆洗水とともに触媒が砂ろ過装置１７から排出されないからである。
この他の構成は、第２実施形態の海水淡水化プラントと同じであるので説明を省略する。
【００７２】
［４−２．淡水化処理］
本実施形態に係る淡水化処理を、図５を参照して説明する。
被処理水１００ｃが含んでいる殺菌剤２ａは、触媒供給装置３０から砂ろ過装置１７内に供給された触媒の作用により分解され、被処理水１００ｃが含んでいる有機物は、殺菌剤２ａの分解の際に発生した活性酸素ラジカルにより分解される。
この他の淡水化処理は前記の各実施形態と同様なので説明を省略する。
【００７３】
［４−３．効果］
第４実施形態の海水淡水化プラントによれば、第１実施形態の海水淡水化プラントと同様の効果が得られることに加え、次のような効果が得られる。
つまり、触媒が摩滅するなどして触媒量が減少しても、新たな触媒を適宜供給できるので、触媒による作用・効果（殺菌剤２ａの分解、活性酸素ラジカルによる有機物の分解）を持続して得られる。
【００７４】
また、砂ろ過装置１７に被処理水１００ｃを供給する供給配管２０ｃに触媒を供給するので、供給された触媒は、ろ材１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの存在により、砂ろ過装置１７を通過してＲＯ膜１２ｂ，１３ｂに到達することはない。したがって、ＲＯ膜１２ｂ，１３ｂに触媒が付着することによりＲＯ膜１２ｂ，１３ｂの性能が低下してしまうことを防止できる。
さらに、触媒の比重がアンスラサイト１７ｂの比重よりも重いことから、逆洗時に逆洗水とともに触媒が砂ろ過装置１７から排出されてしまうことがないため、不要な触媒の排出を防止してランニングコストの上昇を抑えることができる。
【００７５】
［４−４．その他］
上記の第４実施形態では、本発明の触媒供給手段を図５に示す触媒供給装置３０により構成したが、本発明の触媒供給手段の構成はこの触媒供給装置３０に限定されない。例えば、触媒供給装置３０に対し触媒貯留部３１を省略することもできる（つまり供給配管２０ｃに触媒供給用の座を設けるだけでも良い）。この場合、バルブ３３を開弁した上で人手により触媒を配管３３内に投入すれば良い。また、触媒供給装置３０は、触媒貯留部３１内の触媒を重力で落下させて供給配管２０ｃに供給する構成としたが、圧力流体により圧送して供給配管２０ｃに供給する構成としても良い。
【００７６】
［５．その他］
（１）本発明の水処理装置における触媒の配置箇所は、上記各実施形態のものに限定されず、被処理水への殺菌剤２ａの注入位置２Ａから１段ＲＯ膜１２ｂとの間の流路であれば良い。
但し、触媒の配置箇所が、殺菌剤２ａの注入位置２Ａに近すぎると、被処理水１００ａの殺菌が十分に行われないうちに殺菌剤２ａが分解されてしまう。したがって、被処理水１００ａの殺菌が十分に行われる距離を見込んで、この距離よりも殺菌剤２ａの注入位置２Ａから離隔した位置に触媒を設置するのが好ましい。或いは、ミキサ６により被処理水１００ａと殺菌剤２ａとの混合が行われた後（つまりミキサ６よりも下流側）に触媒を設置するのが好ましい。
また、触媒がＲＯ膜１２ｂ，１３ｂに付着してしまうとＲＯ膜１２ｂ，１３ｂの処理性能を低下させてしまう可能性があるので、触媒が剥離するなどして下流側へと流れていってもＲＯ膜１２ｂ，１３ｂに到達するまえに除去されるようにＭＣＦ１０よりも上流側に触媒を配置するのが好ましい。
【００７７】
このような条件を満たす好ましい触媒の配置箇所として、上記の実施形態で例示された箇所以外では、流路２０ｄ〜２０ｆの各内壁面、砂ろ過装置７，１７，２７のろ材７ｂ，７ｃ，７ｄを収容するケーシングの側壁内周面及び底壁内側面、砂ろ過装置７，１７，２７のネット７Ｅ、タンク８の内壁面などが例示される。触媒を流路内に配置する態様としては、コーティングなどによる位置固定によるものや、投入などによる流路内での移動を伴うものなど何れでもよい。
【００７８】
（２）上記各実施形態の態様を適宜組み合わせても良く、例えば上記各実施形態を全て組み合わせても良い。つまり、触媒を担持させたろ材７ｂ，７ｃ，７ｄを使用し、流路２０に触媒を固定し、ろ材７ｂの上に形成される水層に触媒を担持した網状体２７ａを配置し、触媒供給装置３０を設けて流路２０に触媒を供給するようにしても良い。
【００７９】
（３）上記の各実施形態では、水処理装置を、海水をＲＯ膜により脱塩して淡水化する海水淡水化プラントとして説明したが、本発明の水処理装置はこれに限定されない。例えば、塩湖の湖水をＲＯ膜により脱塩して淡水化する水処理装置にも適用できるし、河川や湖沼の水からＲＯ膜により不純物を分離する水処理装置にも適用できるものである。
【符号の説明】
【００８０】
１  海水淡水化プラント（水処理装置）
２  殺菌剤注入装置
２ａ  殺菌剤〔次亜塩素酸ソーダ（NaClO）〕
６  ミキサ（混合促進手段）
７，１７，２７  砂ろ過装置
７Ｂ，１７Ｂ  第１ろ過層
７Ｃ，１７Ｃ  第２ろ過層
７Ｄ，１７Ｄ  第３ろ過層
７ｂ，１７ｂ  アンスラサイト（ろ材）
７ｃ，１７ｃ  砂（ろ材）
７ｄ，１７ｄ  砂利（ろ材）
１０  ＭＣＦ
１０ａ  カートリッジフィルタ（ろ材）
１２  １段逆浸透膜モジュール（１段ＲＯ膜モジュール）
１２ｂ  １段逆浸透膜（１段ＲＯ膜）
１３  ２段逆浸透膜モジュール（２段ＲＯ膜モジュール）
１３ｂ  ２段逆浸透膜（２段ＲＯ膜）
２０，２０ａ〜２０ｊ，２０ｃａ  流路
２０ｃｂ  触媒コーティング層
２７ａ  網状体
３０  触媒供給装置（触媒供給手段）
１００，１００ａ〜１００ｇ，１００ｃａ  被処理水
１００Ｃ，１００ＣＡ  水層
【図１】
2016092620.tif 000003
【図２】
2016092620.tif 000004
【図３】
2016092620.tif 000005
【図４】
2016092620.tif 000006
【図５】
2016092620.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月31日(2015.8.31)
【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】
被処理水が流通する流路と、
前記流路の注入位置において塩素系の殺菌剤として次亜塩素酸ソーダを注入する殺菌剤注入手段と、
前記注入位置よりも前記被処理水の流通方向で下流側において前記流路に配置されるとともに、逆浸透膜を有する逆浸透膜モジュールとが備えられ、
前記流路内には、前記注入位置と前記逆浸透膜モジュールとの間において、以下の（１）〜（７）に記載された金属又は金属化合物の中から選択された少なくとも１種類の金属又は金属化合物が、前記次亜塩素酸ソーダを塩分と活性酸素ラジカルとに分解する触媒として配置されたことを特徴とする、水処理装置。
（１）鉄，鉄の水酸化物，鉄の炭酸塩及び鉄の硫酸塩
（２）コバルトの水酸化物，コバルトの炭酸塩及びコバルトの硫酸塩
（３）ニッケルの水酸化物，ニッケルの炭酸塩及びニッケルの硫酸塩
（４）マグネシウム，マグネシウムの水酸化物，マグネシウムの酸化物，マグネシウムの炭酸塩及びマグネシウムの硫酸塩
（５）カルシウム，カルシウムの水酸化物，カルシウムの酸化物，カルシウムの炭酸塩及びカルシウムの硫酸塩
（６）ストロンチウム，ストロンチウムの水酸化物，ストロンチウムの炭酸塩及びストロンチウムの硫酸塩
（７）バリウム，バリウムの水酸化物，バリウムの酸化物，バリウムの炭酸塩及びバリウムの硫酸塩
【請求項２】
前記流路には、前記注入位置と前記触媒との間に、前記殺菌剤と前記被処理水との混合を促進する混合促進手段が備えられた
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】
前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、
前記触媒は、少なくとも、前記ろ材の一部に固定された
ことを特徴とする、請求項２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記流路には、前記触媒と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられた
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、
前記触媒は、前記流路の前記ろ材へ前記被処理水を供給する部分に固定された
ことを特徴とする、請求項２〜４の何れか１項に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、
前記ろ材の上方に網状体が配置され、
前記触媒は前記網状体に固定された
ことを特徴とする、請求項２〜５の何れか一項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記網状体が、前記ろ材の上に前記被処理水によって形成される水層に水没するように配置された
ことを特徴とする、請求項６に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記触媒を前記流路に供給する触媒供給手段が備えられた
ことを特徴とする、請求項２〜７の何れか一項に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記流路には、前記混合促進手段と前記逆浸透膜モジュールとの間にろ材が備えられ、
前記触媒供給手段により、前記流路の前記ろ材へ前記被処理水を供給する部分に、前記触媒を供給するようにした
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】
前記触媒は、前記ろ材よりも比重が重い
ことを特徴とする、請求項９に記載の水処理装置。
【請求項１１】
（削除）
【国際調査報告】
2016092620.tif 000008
2016092620.tif 000009
2016092620.tif 000010
2016092620.tif 000011