(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、水道水が供給される水道水ラインと、抗菌イオンを水道水中に添加する抗菌イオン添加手段を備えた前処理手段と、該前処理手段により前処理された前処理水が送水される前処理水ラインと、該前処理水ラインに配置された該前処理水を加圧送水するための加圧手段と、該加圧手段により加圧送水された該前処理水を透過水と濃縮水に分離するナノフィルトレーション（ＮＦ）膜モジュールおよび／または逆浸透（ＲＯ）膜モジュールと、該ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュールの透過水側に設けられた透過水ライン、および濃縮水側に設けられた濃縮水ラインとを備えた水道水処理装置であって、前記前処理手段は、水道水中の異物を除去するフィルタと、残留塩素を除去するろ材層と、前記抗菌イオン添加手段を備えて、１つのカートリッジに収容された形態であり、該水道水処理装置は、一端が前記濃縮水ラインのいずれかの箇所に接続され、他の一端が前記前処理水ラインのうち前記前処理手段と前記加圧手段との間のいずれかの箇所に接続されたバイパスラインを備えており、該バイパスラインは、流量調整バルブと逆流防止弁とを備えていると共に、前記バイパスラインに送る濃縮水量は前記前処理水量の１０〜７０％の割合であることを特徴とする水道水処理装置。
【請求項２】
前記抗菌イオン添加手段は、前記フィルタを通過した水道水に抗菌イオンを添加するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の水道水処理装置。
【請求項３】
抗菌イオンは、銀イオンまたは銅イオンであることを特徴とする、請求項１または２に記載の水道水処理装置。
【請求項４】
透過水ラインのいずれかの箇所に、さらに抗菌イオンを追加する抗菌イオン追加手段を備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の水道水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道水をナノフィルトレーション（ＮＦ）膜モジュールおよび／または逆浸透（ＲＯ）膜で処理することで、安全でおいしい飲料水として提供することができ、さらに、装置内部に抗菌イオンを添加することで、装置内での細菌繁殖を防止する水道水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水道水中に含まれる不純物や微生物を除去し、きれいな水を得るために、逆浸透膜を利用した浄水器が提供されている。
【０００３】
逆浸透膜を用いた浄水器では、例えば特許文献１に示すように、キッチンの下等へ設置するビルトイン（アンダーシンク）型が主流であり、前ろ過、活性炭処理、逆浸透膜処理の順で浄化され、得られた浄水は一旦貯水タンクに蓄えられた後、さらに後処理として活性炭処理されてから、飲料水として供給されていた。すなわち、図３に示すように、水道水ライン１から供給された水道水は、糸巻きフィルタ１００であらかじめ濁質成分を取り除き、前処理用活性炭フィルタ１１０で残留塩素や有機物等が除去もしくは吸着された後に、逆浸透膜モジュール１２０へと通水され、濃縮水と透過水とに分離され、濃縮水は濃縮水ライン１２１を通って装置から排出され、透過水は透過水ライン１２２を通って貯水タンク１３０に一時貯蔵されていた。その後、透過水は活性炭を含む透過水処理用吸着剤フィルタ１４０を通って臭い等が除去された後、浄水ライン１４１を通って、蛇口１５０から吐出される方法が用いられていた。
【０００４】
しかしながら、この浄水器においては、浄水を貯水タンク１３０に貯めておき、必要に応じて使用するというものであるため、貯水タンクの臭気が浄水につくことがあり、この臭気を除去するために後処理としての活性炭処理が必須となってくる。
【０００５】
また、この浄水器では、逆浸透膜の上流側に設置した、前処理用活性炭フィルタ１１０による活性炭処理によって水道水中の残留塩素があらかじめ除去されるため、前処理用活性炭フィルタ１１０より下流側の浄水器内部で細菌が繁殖する恐れがある。細菌の繁殖を抑えるためには、例えば特許文献２に記載されているように、耐塩素性の逆浸透膜を使用した浄水器も提案されている。しかしながら、この文献に記載の浄水器では、浄水器内部に水道水中の残留塩素を残存させて細菌の繁殖を抑えているが、逆浸透膜処理した透過水の後処理が行われないので、残留塩素を含んだ水が供給されることになる。
【０００６】
また、特許文献３では、透過水側に銀添着活性炭と中空糸膜からなるフィルタを設け、透過水ラインおよび透過水タンクの除菌を実現している。しかし、特許文献１と同様、前処理用活性炭フィルタより下流側の浄水器内部で細菌が繁殖する恐れが依然残っている。しかも、特許文献１〜３の浄水器は、いずれも濃縮水を排水するため、供給する水道水の半分程度を排水しており、水資源が有効に利用されていない。
【０００７】
特許文献４では、膜分離した濃縮水を別の銀添着活性炭で殺菌処理した後、原水タンクに戻すラインを設けている。濃縮水を再利用する点では特許文献１〜３と異なり、濃縮水を原水タンクに戻すラインに殺菌塔を設けている。さらに、水道水の残留塩素を除去した後の抗菌として別に殺菌塔を設けており、都合２つの殺菌塔を設けているため、殺菌手段に用いる銀添着活性炭の使用量が増えるなど、コスト増加の原因になる。
【０００８】
また、特許文献５では、特許文献１〜４とは異なる全量ろ過方式を採用した逆浸透膜を使用している。濃縮水を排出しない点で省資源化を図れるものの、透過水側の抗菌対策についての思想は皆無であり、透過水側での細菌繁殖が懸念される。
【特許文献１】特開２００３−２２５６６２号公報
【特許文献２】特開平１０−１８０２５３号公報
【特許文献３】特開２０００−２８８５３９号公報
【特許文献４】特開昭６１−５４２７８号公報
【特許文献５】特開平９−１９６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、水道水中の溶存物質や濁質、微生物等を除去するとともにカルキ臭を除去し、さらに浄水器内部の細菌繁殖を防止し、浄水中に細菌を流出させない、安全性の高い浄水器を提供することを目的とするものである。さらに、濃縮水を再利用することで、水資源と抗菌手段の使用量を必要最小限に抑えることができ、造水コストを低減させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明は次の（１）〜（４）を特徴とするものである。
【００１１】
（１）少なくとも、水道水が供給される水道水ラインと、抗菌イオンを水道水中に添加する抗菌イオン添加手段を備えた前処理手段と、該前処理手段により前処理された前処理水が送水される前処理水ラインと、該前処理水ラインに配置された該前処理水を加圧送水するための加圧手段と、該加圧手段により加圧送水された該前処理水を透過水と濃縮水に分離するナノフィルトレーション（ＮＦ）膜モジュールおよび／または逆浸透（ＲＯ）膜モジュールと、該ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュールの透過水側に設けられた透過水ライン、および濃縮水側に設けられた濃縮水ラインとを備えた水道水処理装置であって、前記前処理手段は、水道水中の異物を除去するフィルタと、残留塩素を除去するろ材層と、前記抗菌イオン添加手段を備えて、１つのカートリッジに収容された形態であり、該水道水処理装置は、一端が前記濃縮水ラインのいずれかの箇所に接続され、他の一端が前記前処理水ラインのうち前記前処理手段と前記加圧手段との間のいずれかの箇所に接続されたバイパスラインを備えており、該バイパスラインは、流量調整バルブと逆流防止弁とを備えていると共に、前記バイパスラインに送る濃縮水量は前記前処理水量の１０〜７０％の割合であることを特徴とする水道水処理装置。
【００１４】
（２）前記抗菌イオン添加手段は、前記フィルタを通過した水道水に抗菌イオンを添加するように構成されていることを特徴とする、前記水道水処理装置。
【００１５】
（３）抗菌イオンは、銀イオンまたは銅イオンであることを特徴とする前記水道水処理装置。
【００１６】
（４）透過水ラインのいずれかの箇所に、さらに抗菌イオンを追加する抗菌イオン追加手段を備えていることを特徴とする、前記水道水処理装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、水道水中の溶存物質や濁質、微生物等を除去するとともにカルキ臭を除去し、さらに浄水器内部の細菌繁殖を防止し、浄水中に細菌を流出させない、安全性の高い浄水器を提供することができる。さらに、装置内部のバイパスラインを使用することで、水道水中に添加した抗菌イオンを再利用することができ、抗菌イオン添加手段を長期間使用することで、長寿命、低コスト化を実現できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図を用いて説明する。なお、本発明は以下に図示する形態に何ら限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態を示す水道水処理装置のフロー図である。水道水が水道水ライン１に供給されると、最初に前処理手段１０において、フィルタ１１で水道水中の異物を除去し、次いでろ材層１２で残留塩素を除去する。さらに、抗菌イオン添加手段１３から溶出する抗菌イオンが水道水に添加される。ここで、前処理手段１０として備えられているフィルタ１１、ろ材層１２、抗菌イオン添加手段１３の配列について特に制限は無いが、水道水中の異物を先に除去しておくと、ろ材層１２の目詰まりと、吸着能力の早期低下を防止できることから、フィルタ１１を、ろ材層１２と抗菌イオン添加手段１３の上流側に配列し、フィルタ１１を通過した水道水に、抗菌イオンを添加する構成とすることが好ましい。
【００２０】
このように処理された前処理水は、後述するバイパスライン４０から流入する濃縮水と混合された状態で、加圧手段８０によって水圧を上げられた後、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０に通水される。ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０において、前処理水は、透過水と濃縮水とに分離される。透過水と濃縮水との分離割合は、濃縮水の排水用配管に取り付けた濃縮水調整バルブ７０で調整する。濃縮水はそのまま排水されるか、一部はバイパスライン４０を通って前処理水と混合して再利用する。バイパスライン４０には、流量を調整する流量調整バルブ５０と、前処理水が逆流するのを防止する逆流防止弁６０が設けてある。
【００２１】
次に、各構成要素について説明する。
【００２２】
前処理手段１０は、前述の通り、水道水中の異物を除去するフィルタ１１と、残留塩素を除去するろ材層１２と、抗菌イオン添加手段１３を有するものであるが、これらが１つのカートリッジに収納した形態であると取り扱いが容易である点で好ましい。図２は、前処理手段１０の構成の一実施形態を示すものである。縦長のカートリッジ内部に、水道水が流入する上流側から、中空円筒状のフィルタ１１、ろ材層１２と抗菌イオン添加手段１３とを混合した層が軸方向に順に配置されている。カートリッジの形状やサイズは特に限定されるものではないが、市販のカートリッジハウジングと互換性のある形状とした場合、交換が容易であること、配管部材が安価に入手可能な点で好ましい。好ましい形状やサイズとしては、円筒形であり、直径が５〜１０ｃｍ、長さは１０〜５０ｃｍの範囲にあると、取扱いが容易であり好ましい。特に好ましい形状やサイズとしては、広く市販されているカートリッジハウジングと同程度の形状である、直径約３〜１０ｃｍ×長さ約１０〜５０ｃｍの円筒形が挙げられる。
【００２３】
フィルタ１１は、水道水中の異物を除去するとともに、通水時の圧力損失を極力抑えられることが求められる。素材としては、ＰＰ（ポリプロピレン）繊維を巻きつけたものや、ＰＰ繊維シートを複数積層したもの、プリーツ加工したものが好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。また、フィルタ形状も限定するものではないが、図２で示したような中空円筒型を用いると、コンパクトでありながら、水道水がショートカットせずに確実に処理できる点で特に好ましい。
【００２４】
ろ材層１２は、水道水中の残留塩素を除去するものであり、活性炭、炭酸水素カルシウムなどが用いられる。特に、安全で安価に入手でき、加工も容易な活性炭が好んで用いられる。活性炭は、粒状、繊維状、粉末といった形状があるが、通水時の圧力損失を極力抑える点を考慮すると、粒子サイズの大きな粒状、または繊維状活性炭をバインダなどで成形した成形体が好ましい。後段に配置したＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０は、残留塩素で膜組織が破壊されやすいため、長期間に渡って所定の除去性能を維持するためには、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０の前で確実に残留塩素を除去しておく必要がある。ろ材層１２に活性炭を使用した場合、残留塩素を除去するだけでなく、水道水中に微量に存在するトリハロメタン等の有害な有機物も除去できる点で好ましい。
【００２５】
抗菌イオン添加手段１３は、抗菌能力を持つ銀イオンまたは銅イオンを水道水中に溶出させる部材であり、銀化合物や銅化合物を母材表面または内部に担持させ、通水時に水道水と接触することで、溶解度を利用して銀イオンや銅イオンを水道水中に放出するものである。この位置に抗菌イオン添加手段１３を配置するのは、ろ材層１２で水道水中の残留塩素を除去した結果、ろ材層１２より下流側では水道水中に菌が繁殖して、ろ材層１２やＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０が早期に目詰まりしたり、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０の除去性能が低下したりする恐れがあるからである。かかる状態となるのを防ぐため、新たに抗菌能力を持つ抗菌イオン添加手段１３を配置すると、ろ材層１２やＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０で菌が繁殖することなく、長期間安定して運転することができる。
【００２６】
かかる銀化合物や銅化合物については特に限定しないが、ハロゲン化塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、硫化塩、酸化塩いずれかの塩基を含む化合物であると、後述する濃度の銀イオンや銅イオンを溶出しやすい。また、母材としては、銀化合物や銅化合物を担持させやすいセラミック、粒状活性炭を使用することが好ましい。セラミックスでは、イオン交換機能を持つゼオライトや、ヒドロキシアパタイトに代表されるリン酸カルシウムなどが、安全性の面からも好ましく用いられる。また、粒状活性炭を母材に使用した場合は、前述のろ材層１２で使用する活性炭をそのまま使用できるため、カートリッジ内部の活性炭充填量を増やすことができ、その結果、残留塩素の除去、銀イオンや銅イオンの放出を長期間継続できるカートリッジを提供することができるため、使用者は頻繁に交換する必要がなくなる点で特に好ましい形態である。
【００２７】
抗菌イオン添加手段１３から溶出させる抗菌イオン濃度は、水道水質基準に定められた範囲内で、細菌の増殖を抑制できる濃度になるように設計する。例えば、銀イオンの場合、ＥＰＡ（アメリカ環境保護局）の基準により１００ｐｐｂ以下にするとともに、１０ｐｐｂ以上あれば、緑濃菌、アルカリゲネス類、大腸菌に対する抗菌効果があることが知られている。この知見から、銀イオン濃度は、１０〜１００ｐｐｂの範囲になるように、さらに好ましくは１０〜５０ｐｐｂの範囲になるように抗菌イオンを充填することが好ましい。なお、銀イオン濃度をかかる範囲に制御する手段としては、通水速度、母材の大きさ、銀化合物の担持量を適宜調整する必要がある。一般に、通水速度が速くなるほど銀化合物との接触時間が短くなるため、銀イオン濃度は低くなる傾向がある。また、母材を小さくすると、接触面積が増加するため、銀イオン濃度は高くなる傾向がある。通水速度は５Ｌ／ｍｉｎ以下、母材の大きさとしては０．１５ｍｍ（１００メッシュ）以下、化合物中に占める銀の割合が０．０５〜３重量％の範囲にあることが好ましい。一例として、０．２５〜０．５ｍｍ（３２〜６０メッシュ）のヤシ殻製粒状活性炭の表面に、０．５〜１．０重量％の塩化銀を中心とする銀化合物を表面に担持させた銀添着活性炭を詰めたカートリッジを、１．５〜２．５Ｌ／ｍｉｎの通水速度で通水する態様が好ましく利用できる。
【００２８】
次に、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０について説明する。ＮＦ膜とＲＯ膜は、水道水中の有機物はもとより、分子量の小さい無機イオンを選択的に除去することができる膜である。除去機構は明らかにはなっていないものの、物理的な細孔を通過するのではなく、膜表面とイオンとの荷電状態や濃度勾配によって除去性能は変わる。一般に、ＮＦ膜の選択透過性は、一価イオンの除去性能が低く除去率は３０〜８０％程度、二価以上のイオンは概ね９０％以上の除去率を持ち、ＲＯ膜は一部のイオンを除いて概ね９５％以上の除去率を有する。このようなＮＦ膜および／またはＲＯ膜を使用すると、有害な有機物だけでなく、重金属イオンなどの有害な無機イオンまで除去することができる。また、ＮＦ膜および／またはＲＯ膜は、吸着剤とは異なり、膜の劣化や目詰まりがなければ、ほぼ一定の除去性能で長期間運転が可能になる。
【００２９】
ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０は、選択透過性を持つＮＦ膜および／またはＲＯ膜を複数重ね合わせて使用するものであり、様々な形状のモジュールが提案されている。中でも、集水パイプを中心に複数のＮＦ膜および／またはＲＯ膜を巻回してなるスパイラル型エレメントを、１〜複数本まとめて使用することが好ましい。本発明では、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュールの形状について何ら限定するものではないが、直径約５ｃｍ×長さ約３０ｃｍのスパイラル型エレメントを１〜数本使用するＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュールを使用することが、安価に製造可能であること、配管部材が容易に入手できる点で特に好ましい。
【００３０】
ＮＦ膜および／またはＲＯ膜の素材は特に限定せず、ポリアミド（ＰＡ）系膜や酢酸セルロース（ＣＡ）系膜を用いることができるが、高い除去性能が得られ、広範囲のｐＨに対して安定した除去性能を発揮できるポリアミド系膜を用いることが好ましい。また、運転水圧や被処理水の濃度に応じて多種多様な性能を有するＮＦ膜および／またはＲＯ膜が提案されているが、本発明においては、一般的に０．２〜０．５ＭＰａ程度の水道水圧で十分な透過水量が得られ、かつ、十分な水質が得られる膜分離能力を持つＮＦ膜および／またはＲＯ膜を選択することが望ましい。対象とする水道水質は場所、地域によって様々であるため、選択透過性能を一律的に特定することは困難であるが、蒸発残留物濃度から算出する除去率は５０％以上であることが望ましい。一例として、ＲＯ膜の場合、一部のイオンを除いて概ね９５％以上の除去率であれば、また、ＮＦ膜の場合、除去性能の低い一価イオンの除去率が５０％以上あれば、有害な物質をほぼ除去できる点で好ましい。
【００３１】
さらに、ＮＦ膜とＲＯ膜を併用すると、多段階で膜分離できるため、より多くの透過水量を得ることができる。ただし、透過水量が多くなり過ぎると、濃縮水中の残存イオン濃度が高くなり、一部のイオンは溶解度を超えて析出する恐れがある。この場合、上流側にＮＦ膜、下流側にＲＯ膜を配置すると、ＮＦ膜は一価イオンの除去率がＲＯ膜に比べて低いため、下流側に配置したＲＯ膜へ供給する被処理水の一価イオン濃度を低く抑えることができるため、ＲＯ膜で膜分離する際に溶解度を超えて析出する恐れが低くなる。このように、ＮＦ膜とＲＯ膜を併用すると、より多くの水量が得られること、イオンを適切に除去して安定して運転できる点で好ましい。
【００３２】
また、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０において透過水と濃縮水とに分離するには、濃縮水ライン２２に設けた流量調整バルブ７０を閉じて流入する水道水圧を上げることで実現できる。透過水と濃縮水との比率は特に限定するものではないが、濃縮水を少なくすると、特定の溶解物質が溶解度以上の濃度になり、析出する恐れがあるため、透過水：濃縮水＝８：２を上限とすることが好ましい。逆に、透過水：濃縮水＝３：７以下にすると、飲料水として使用する透過水量が極端に少なくなり、使用者が不満を感じやすくなる。
【００３３】
抗菌イオン追加手段３０は、透過水ライン２１中を流れる透過水に銀イオンまたは銅イオンを追加するものであり、構成部材としては、抗菌イオン添加手段１３と同様の部材を用いることができる。銀イオンまたは銅イオンを添加した前処理水を、前述したＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０で膜分離すると、銀イオンまたは銅イオンの大部分は濃縮水側に流れてしまう。しかし、透過水を末端にある蛇口（図示せず）等から飲料水として吐出する際、空気中や使用者の手に付着した細菌が配管内に侵入する恐れがある。ここで、透過水内に十分な銀イオンまたは銅イオンが存在しないと、細菌は配管内で増殖する恐れがある。この増殖を防ぐため、抗菌イオン追加手段３０によって、透過水中に銀イオンまたは銅イオンを少なくとも１０ｐｐｂ以上になるように添加できるようにする。抗菌イオン濃度は、１０ｐｐｂ以上あれば、大部分の細菌の増殖を抑制することができる。このように抗菌イオン濃度を制御する手段としては、抗菌イオン添加手段１３で説明したのと同様に、通水速度、母材の大きさ、銀化合物の担持量を適宜調整する必要がある。通水速度は５Ｌ／ｍｉｎ以下、母材の大きさとしては０．１５ｍｍ（１００メッシュ）以下、化合物中に占める銀の割合が０．０５〜３重量％の範囲にあることが好ましい。一例として、０．３５〜０．７ｍｍ（２４〜４２メッシュ）のヤシ殻製粒状活性炭の表面に、０．５〜１．０重量％の塩化銀を中心とする銀化合物を表面に担持させた銀添着活性炭を、通水速度０．８〜１．０Ｌ／ｍｉｎで通水する態様が好ましく利用できる。
【００３４】
バイパスライン４０は、濃縮水中に大部分が残存する銀イオンまたは銅イオンを有効に再利用するために、一端が濃縮水ラインのいずれかの箇所に接続され、他の一端が前処理水１５の通水ラインのうち、加圧手段８０より上流側のラインのいずれかの箇所に接続されるように設けている。濃縮水をバイパスライン４０に送る割合は、少なくとも前処理水の水量の１０％以上であることが好ましい。さらに好ましくは２０％以上である。バイパスさせる水量が増えると、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０で除去されずに排出された銀イオンまたは銅イオンの多くを再利用できるため、抗菌イオン添加手段１３の量を減らすことができる。もしくは、同量の抗菌イオンを添着していた場合、より長期間に渡って銀イオンまたは銅イオンを放出することが可能となる。さらに、バイパスしない場合に比べてＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０を通過する速度が上がるため、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュールの特性からも、透過水の水質が向上すること、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール内部に異物等が詰まりにくくＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュールの交換頻度が少なくなることが期待できる。バイパスライン４０の流量調整は、流量調整バルブ５０で行う。また、前処理水ライン１５において前処理水と濃縮水とを混合する際、前処理水がバイパスライン４０に流入するのを防ぐため、逆流防止弁６０を取り付け、一方通行を確保している。流量調節バルブ５０や逆流防止弁６０は市販の製品をそのまま使用できる。
【００３５】
加圧手段８０は、前処理手段１０の下流側に設けたバイパスライン４０との接続部と、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０との間の前処理水ライン１５のいずれかの箇所に設置し、ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０の膜分離に必要な水圧まで上昇させて使用する。加圧手段８０は本発明では特に限定されるものではなく、水量、水圧に応じて適宜選択できる。
【実施例】
【００３６】
以下に本発明における実施例を記すが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。
【００３７】
＜実施例１＞
図１のフローで構成される水道水処理装置を製作した。前処理手段１０は、直径６．５ｃｍ×長さ２５ｃｍの内部に、水道水流入口の上流側から順に、ＰＰ（ポリプロピレン）製で直径５ｃｍ×長さ１２．５ｃｍのフィルタ１１と、ろ材層１２として３０〜６０メッシュの粒度分布を持つヤシ殻活性炭４００ｍｌを残りの空間に充填した。なお、ヤシ殻活性炭表面に銀化合物を０．７重量％添着させ、抗菌イオン添加手段１３としても使用できるようにした。ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール２０は、東レ（株）製ＮＦ膜ＵＴＣ−６０を用い、直径５ｃｍ×長さ３０ｃｍのエレメント１本をモジュールに充填した。抗菌イオン追加手段３０は、シナネン（株）製のシナネンゼオミックと繊維状活性炭とバインダを中空円筒状に成形した成形品を、直径５ｃｍ×長さ１２．５ｃｍの大きさに加工してカートリッジに充填した。加圧手段８０は小型ブースターポンプを取り付けた。
【００３８】
水温２０℃、水道水圧０．１５ＭＰａ、２Ｌ／分の流量の水道水を、ブースターポンプ８０で０．５ＭＰａに昇圧して通水を開始したところ、透過水は０．８Ｌ／分、濃縮水は１．２Ｌ／分となった。次いで流量調整バルブ５０を開いてバイパスライン４０に０．５Ｌ／分流したところ、透過水は１．０Ｌ／分まで上昇した。この状態で１日あたり５時間通水し、それ以外は放置するサイクルを１０日間繰り返した。
【００３９】
１０日間の透過水、濃縮水の銀イオン含有量の推移を表１に示す。また、毎日運転開始直後における抗菌イオン追加手段３０を通過した後の透過水中の一般細菌数をカウントした。この結果も表１にあわせて示す。なお、銀イオンはＩＣＰ（誘導結合プラズマ発光分析装置）を用いて濃度を測定した。一般細菌数は、水道水質基準に定める方法、すなわち、標準寒天培地を用いて３６±１℃で２４±２時間培養したとき培地に集落を形成するすべての細菌数をカウントした。
【００４０】
表１の結果から、１０日間運転経過後も、濃縮水、透過水中ともに１０ｐｐｂ以上の銀イオンが存在し、一般細菌が増殖していない安全な飲料水が提供されていることが確認できた。
【００４１】
＜比較例１＞
図３に示すフローで構成される水道水処理装置を製作した。糸巻きフィルタ１００は、ＰＰ製で直径５ｃｍ×長さ２５ｃｍ、公称除去性能５μｍを１本使用したカートリッジ（直径６．５ｃｍ×２５ｃｍ）に装填した。前処理用活性炭フィルタ１１０は、糸巻きフィルタ１００と同じカートリッジの中に、実施例１と同じヤシ殻活性炭を８００ｍｌ充填した。なお、この活性炭は銀化合物を添着していない。逆浸透膜１２０は、東レ（株）製ＵＴＣ−７０を使用し、モジュール組み立て方法は実施例１と同様にした。貯水タンク１３０は１０Ｌの透過水１２２が貯水可能であり、鉄製タンクの内部に設けた風船状のゴム袋に貯水する構造になっている。ゴム袋は、水栓を開いた際にゴム袋が縮む力を利用して貯水した透過水を吐出するために用いられる。透過水処理用吸着剤フィルタ１４０は、前処理用活性炭フィルタ１１０と同じ構成のカートリッジを使用した。
【００４２】
水温２０℃、水道水圧０．１５ＭＰａの水道水をこの装置に供給した。昇圧ポンプで０．７ＭＰａまで昇圧された水道水を２Ｌ／分の流量で通水したところ、透過水２１は０．４Ｌ／分、濃縮水２２は１．６Ｌ／分となった。
【００４３】
実施例１と同様の運転条件で１０日間運転を行った。運転中に貯水タンクがいっぱいになるため、蛇口を常時開いて透過水を流すこととした。運転を行わない時間は、蛇口を閉じることとした。比較例１では銀化合物を添着した活性炭を使用していないため、一般細菌数の結果のみを表１に示す。銀イオンが存在しないと、日数が経つにつれて一般細菌が増殖し、５日目以降は水道水質基準の１００個／ｍｌを超え、飲料水として不適となった。
【００４４】
＜比較例２＞
実施例１で示した図１のフローで構成される水道水処理装置のうち、前処理手段１０には銀化合物を添着していないヤシ殻活性炭を充填したこと、抗菌イオン追加手段３０を取り外したこと、以外は実施例１と同じ構成、運転条件で１０日間運転を行った。運転結果を表１に示す。
【００４５】
運転日数が経つにつれて、濃縮水中の銀イオン含有量が大幅に低下した。また、透過水へは銀イオンはほとんど通過しないため、透過水中の一般細菌数も検出されていることがわかった。
【００４６】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態を示す水道水処理装置の概略図である。
【図２】本発明における前処理手段の縦断面図である。
【図３】従来技術による水道水処理装置の概略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１：水道水ライン
１０：前処理手段
１１：フィルタ
１２：ろ材層
１３：抗菌イオン添加手段
１５：前処理水ライン
２０：ＮＦ膜モジュールおよび／またはＲＯ膜モジュール
２１：透過水ライン
２２：濃縮水ライン
３０：抗菌イオン追加手段
４０：バイパスライン
５０：流量調整バルブ
６０：逆流防止弁
７０：濃縮水調整バルブ
８０：加圧手段
１００：糸巻きフィルタ
１１０：前処理用活性炭フィルタ
１２０：逆浸透膜モジュール
１２１：濃縮水ライン
１２２：透過水ライン
１３０：貯水タンク
１４０：透過水処理用吸着剤フィルタ
１４１：浄水ライン
１５０：蛇口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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