(57)【要約】【課題】  給水を効率よく処理した処理水を熱機器の給水要求に応じた水量で供給でき、また、給水の温度が低下しても溶存気体の脱気を効率よく行うことができる水処理装置を提供する。【解決手段】  熱機器への給水ラインの上流側に熱機器の腐食を引き起こす腐食促進成分を捕捉する濾過膜を用いて濾過する濾過膜部を備え、その上流側には濾過膜部に給水を供給するポンプを備え、下流側には給水中の溶存気体を透過する気体透過膜を用いて脱気する膜式脱気部を備え、前記給水ラインを流れる給水を濾過膜部で腐食促進成分を濾過した後、膜式脱気部で溶存気体を脱気して熱機器に供給する水処理装置であって、前記濾過膜部２ａ，２ｂ，２ｃを給水ライン１に並列に複数接続し、前記ポンプ３ａ，３ｂ，３ｃを各濾過膜部２ａ，２ｂ，２ｃ毎に配置し、更に各濾過膜部２ａ，２ｂ，２ｃの下流側には、それぞれ逆流阻止可能な制御弁４ａ，４ｂ，４ｃを配置した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱機器への給水ラインの上流側に熱機器の腐食を引き起こす腐食促進成分を捕捉する濾過膜を用いて濾過する濾過膜部を備え、その上流側には濾過膜部に給水を供給するポンプを備え、下流側には給水中の溶存気体を透過する気体透過膜を用いて脱気する膜式脱気部を備え、前記給水ラインを流れる給水を濾過膜部で腐食促進成分を濾過した後、膜式脱気部で溶存気体を脱気して熱機器に供給する水処理装置であって、
前記濾過膜部が給水ラインに並列に複数接続され、前記ポンプが各濾過膜部毎に配置され、更に各濾過膜部の下流側には、それぞれ逆流阻止可能な制御弁が配置されていることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
熱機器への給水ラインの上流側に熱機器の腐食を引き起こす腐食促進成分を捕捉する濾過膜を用いて濾過する濾過膜部を備え、その上流側には濾過膜部に給水を供給するポンプを備え、下流側には給水中の溶存気体を透過する気体透過膜を用いて脱気する膜式脱気部を備え、前記給水ラインを流れる給水を濾過膜部で腐食促進成分を濾過した後、膜式脱気部で溶存気体を脱気して熱機器に供給する水処理装置であって、
前記濾過膜部が給水ラインに並列に複数接続され、各濾過膜部の上流側には、それぞれ開閉弁が配置され、また、前記ポンプには該ポンプの回転数を出力周波数に応じて可変させるインバータが接続されていることを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の水処理装置を使用した水処理方法であって、給水の流量と給水の温度と、前記濾過膜部で腐食促進成分を濾過した後の濾過水中の腐食促進成分残存値及び前記膜式脱気部で溶存気体を脱気した後の透過水中の溶存気体残存値との関係を予め求めておくとともに、腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値を定めておき、前記給水ラインを流れる給水の温度を検知して、給水の温度に基づいて前記腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値をともに充足するように、濾過膜部毎に配置されているポンプの運転・停止を選択的に行うことにより給水の流量を制御するようにしたことを特徴とする水処理方法。
【請求項４】
請求項２に記載の水処理装置を使用した水処理方法であって、給水の流量と給水の温度と、前記濾過膜部で腐食促進成分を濾過した後の濾過水中の腐食促進成分残存値及び前記膜式脱気部で溶存気体を脱気した後の透過水中の溶存気体残存値との関係を予め求めておくとともに、腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値を定めておき、前記給水ラインを流れる給水の温度を検知して、給水の温度に基づいて前記腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値をともに充足するように、インバータによりポンプの回転数を可変させて給水の流量を制御するようにしたことを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ等の熱機器へ供給する水を処理する水処理装置及び水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気ボイラ、温水ボイラ、クーリングタワー、給湯器等の熱機器では、一般に大量の水が消費される。かかる熱機器にあって、供給された水と接触する部位が給水の影響による腐食のために破損し、熱機器の寿命に致命的な影響を及ぼす場合がある。前記給水による熱機器の腐食は、給水中に含まれている塩化物イオンや硫酸イオンといった腐食促進成分や、給水中に溶存している酸素が主な原因となっている。従って、熱機器を長期間安定して運転し使用するためには、熱機器の腐食を効果的に抑制する必要がある。
【０００３】
このため、従来は、熱機器の腐食を抑制する手段として、給水中に含まれている腐食促進成分による腐食にあっては、例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載されているように、給水に薬剤を添加して抑制し、また、給水中の溶存気体による腐食にあっては、熱機器に給水する給水ラインに脱気装置を備えて、給水中の溶存気体を除去するようにして抑制している。
【特許文献１】特開平４−２３２２８６号公報
【特許文献２】特開平４−２８３２９９号公報
【特許文献３】特開平６−１５８３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記給水中に含まれている腐食促進成分による腐食を抑制するために給水に添加された薬剤は、一部が蒸気や湯中に取り込まれる可能性があり、この場合、この蒸気は、例えば、食品の調理や加工の用途において、衛生上の観点から、そのまま利用するのは困難となる。また、給水中に添加された薬剤は給水に含まれることになるが、例えば、ボイラにおいて給水の濃縮水を排出する場合、この濃縮水は、添加された薬剤を含んでいるので、薬剤を除去するための特別な処理を施さない限り、そのまま下水等へ排出すると、環境汚染を引き起こすおそれがある、といった問題があった。
【０００５】
そこで、本願発明者等は、給水中に含まれている腐食促進成分による腐食の抑制を、薬剤を用いずに行うことについて研究を重ねた結果、ナノ濾過膜が塩化物イオンや硫酸イオンといった腐食促進成分を効果的に捕捉し、腐食抑制成分として認められるシリカを透過させることを見出し、給水中に含まれている腐食促進成分による腐食を抑制する手段として、前記の濾過膜を用いることを考えた。更に、給水中の溶存気体を脱気する手段として、気体透過膜を通して真空引きする膜式脱気部によることを考えた。そして、給水ラインの上流側で前記濾過膜により給水中に含まれている腐食促進成分を捕捉除去し、下流側で腐食促進成分が捕捉除去された給水から溶存気体を膜式脱気部で脱気し、溶存酸素を除去することを考えた。
【０００６】
しかし、ここで問題があった。それは、給水中に含まれている腐食促進成分を捕捉し濾過する濾過膜と、給水中から溶存気体を脱気する膜式脱気部に使用される気体透過膜の性質に起因するものである。前記濾過膜におけるイオン除去率は有効圧力低下（水量低下）や水温上昇に伴い低下するといった性質を有している。このため、熱機器の給水要求に応じた水量を供給しようとしたとき、その給水要求が少量の場合、濾過膜への操作圧力が低く、給水中に含まれている腐食促進成分の濾過が効果的に行えない場合がある。また、前記気体透過膜における溶存気体の脱気率は水量の増加や水温の降下に伴い低下するといった性質を有している。このため、給水の温度が低くなると前記膜式脱気部の気体透過膜は、溶存気体の脱気率の低下により、腐食の抑制となる溶存気体濃度とすることができなくなる場合があるということである。
【０００７】
本発明の目的は、給水を効率よく処理した処理水を熱機器の給水要求に応じた水量で供給でき、また、給水の温度が低下しても溶存気体の脱気を効率よく行うことができる水処理装置及び水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、熱機器への給水ラインの上流側に熱機器の腐食を引き起こす腐食促進成分を捕捉する濾過膜を用いて濾過する濾過膜部を備え、その上流側には濾過膜部に給水を供給するポンプを備え、下流側には給水中の溶存気体を透過する気体透過膜を用いて脱気する膜式脱気部を備え、前記給水ラインを流れる給水を濾過膜部で腐食促進成分を濾過した後、膜式脱気部で溶存気体を脱気して熱機器に供給する水処理装置であって、前記濾過膜部が給水ラインに並列に複数接続され、前記ポンプが各濾過膜部毎に配置され、更に各濾過膜部の下流側には、それぞれ逆流阻止可能な制御弁が配置されていることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成から、各濾過膜部毎に配置されているポンプが各濾過膜への操作圧力を充足する定量運転をするものとした上で、いずれかの濾過膜部に配置されているポンプを停止させるとともに、濾過膜部の下流側の制御弁を制御して逆流阻止すると、そのポンプを停止した分の給水量が少なくなるが、他の濾過膜部にはそれぞれポンプにより濾過膜の有効圧力に要求される一定の水量の供給が維持されているので、供給された給水中に含まれている腐食促進成分の効果的な濾過が維持できる。従って、熱機器の給水要求の水量に応じて、給水ラインに並列に複数接続されている濾過膜部毎に配置されているポンプの運転・停止を選択的に行い、濾過膜部の下流側の制御弁を制御して逆流阻止することにより、給水中に含まれている腐食促進成分が効果的に濾過された処理水を供給することができる。
【００１０】
また、給水の温度が低くなったとき、低くなった給水の温度に応じて前記濾過膜部毎に配置されているポンプの運転・停止を選択的に行い、濾過膜部の下流側の制御弁を制御して逆流阻止することにより、前記膜式脱気部を通る濾過水の水量を減らし、気体透過膜における溶存気体の脱気率の低下を防ぎ、腐食の抑制となる溶存気体濃度を維持することができる。そして、この場合、給水量は減ることになるが、前記のようにポンプを運転している濾過膜部には、それぞれのポンプにより濾過膜の有効圧力に要求される一定の水量の供給が維持されているので、給水中に含まれている腐食促進成分の濾過が低下するといった事態は生じない。
【００１１】
請求項２記載の発明は、熱機器への給水ラインの上流側に熱機器の腐食を引き起こす腐食促進成分を捕捉する濾過膜を用いて濾過する濾過膜部を備え、その上流側には濾過膜部に給水を供給するポンプを備え、下流側には給水中の溶存気体を透過する気体透過膜を用いて脱気する膜式脱気部を備え、前記給水ラインを流れる給水を濾過膜部で腐食促進成分を濾過した後、膜式脱気部で溶存気体を脱気して熱機器に供給する水処理装置であって、前記濾過膜部が給水ラインに並列に複数接続され、各濾過膜部の上流側には、それぞれ開閉弁が配置され、また、前記ポンプには該ポンプの回転数を出力周波数に応じて可変させるインバータが接続されていることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成から、熱機器の給水要求の水量に応じて、インバータでポンプの回転数を変更させることにより、給水の水量を変更することができ、そして、給水の水量に応じて給水ラインに並列に複数接続された各濾過膜部の上流側に配置されているそれぞれの開閉弁を選択的に開閉することにより、開閉弁が開いている濾過膜部には濾過膜の有効圧力に要求される水量の供給を維持することができ、給水中に含まれている腐食促進成分の濾過の低下は最小限に抑えられる。
【００１３】
また、給水の温度が低くなったとき、低くなった給水の温度に応じて前記インバータでポンプの回転数を変更させることにより、前記膜式脱気部を通る濾過水の水量を減らし、気体透過膜における溶存気体の脱気率の低下を防ぎ、腐食の抑制となる溶存気体濃度を維持することができる。そして、この場合、給水量は減ることになるが、前記のように各濾過膜部の上流側に配置されているそれぞれの開閉弁を選択的に開閉することにより、開閉弁が開いている濾過膜部には濾過膜の有効圧力に要求される水量の供給を維持することができ、給水中に含まれている腐食促進成分の濾過の低下は最小限に抑えられる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の水処理装置を使用した水処理方法であって、給水の流量と給水の温度と、前記濾過膜部で腐食促進成分を濾過した後の濾過水中の腐食促進成分残存値及び前記膜式脱気部で溶存気体を脱気した後の透過水中の溶存気体残存値との関係を予め求めておくとともに、腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値を定めておき、前記給水ラインを流れる給水の温度を検知して、給水の温度に基づいて前記腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値をともに充足するように、濾過膜部毎に配置されているポンプの運転・停止を選択的に行うことにより給水の流量を制御するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
このようにすることにより、前記給水ラインを流れる給水の検知された温度により、前記腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値をともに充足するように給水の流量が制御されるので、熱機器に供給する給水の水質を、腐食促進成分による腐食を抑制するとともに、溶存気体中の酸素による腐食を抑制する水質に改質することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項２に記載の水処理装置を使用した水処理方法であって、給水の流量と給水の温度と、前記濾過膜部で腐食促進成分を濾過した後の濾過水中の腐食促進成分残存値及び前記膜式脱気部で溶存気体を脱気した後の透過水中の溶存気体残存値との関係を予め求めておくとともに、腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値を定めておき、前記給水ラインを流れる給水の温度を検知して、給水の温度に基づいて前記腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値をともに充足するように、インバータによりポンプの回転数を可変させて給水の流量を制御するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
このようにすることにより、給水の流量の制御を精度よく行うができ、熱機器に供給する給水の水質を、より確実に改質することができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載された発明によれば、熱機器の給水要求の水量に応じて、給水ラインに並列に複数接続されている濾過膜部毎に配置されているポンプの運転・停止を選択的に行い、濾過膜部の下流側の制御弁を制御して逆流阻止することにより、給水を効率よく処理した処理水を熱機器の給水要求に応じた水量で供給できるので、給水の無駄が無くなり、経済的である。また、給水の温度が低くなったとき、低くなった給水の温度に応じて前記濾過膜部毎に配置されているポンプの運転・停止を選択的に行い、濾過膜部の下流側の制御弁を制御して逆流阻止することにより、前記膜式脱気部を通る濾過水の水量を減らし、気体透過膜における溶存気体の脱気率の低下を防ぎ、腐食の抑制となる溶存気体濃度を維持することができる。
【００１９】
請求項２に記載された発明によれば、熱機器の給水要求の水量に応じて、インバータでポンプの回転数を変更させることにより、給水の水量を変更することができ、そして、給水の水量に応じて給水ラインに並列に複数接続された各濾過膜部の上流側に配置されているそれぞれの開閉弁を選択的に開閉することにより、給水を効率よく処理した処理水を熱機器の給水要求に応じた水量で供給できるので、給水の無駄が無くなり、経済的である。また、給水の温度が低くなったとき、低くなった給水の温度に応じて前記インバータでポンプの回転数を変更させることにより、前記膜式脱気部を通る濾過水の水量を減らし、気体透過膜における溶存気体の脱気率の低下を防ぎ、腐食の抑制となる溶存気体濃度を維持することができる。また、各濾過膜部に被処理水を供給するポンプは濾過膜部の数に関係なく１個で済むので、装置全体の小型化とコストダウンを図ることができる。
【００２０】
請求項３に記載された発明によれば、給水ラインを流れる給水の温度を検知して、給水の温度に基づいて前記腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値をともに充足するように、濾過膜部毎に配置されているポンプの運転・停止を選択的に行うことにより給水の流量を制御することにより、熱機器に供給する給水の水質を、腐食促進成分による腐食を抑制するとともに、溶存気体中の酸素による腐食を抑制する水質に改質することができる。
【００２１】
請求項４に記載された発明によれば、給水ラインを流れる給水の温度を検知して、給水の温度に基づいて前記腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値をともに充足するように、インバータによりポンプの回転数を可変させて給水の流量を制御することにより、給水の流量の制御を精度よく行うができ、熱機器に供給する給水の水質を、より確実に改質することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る水処理装置及び水処理方法を実施するための最良の形態の一例を図面により説明する。
【００２３】
図１は本発明に係る水処理装置の実施の形態の第１例を示す概略説明図である。
【００２４】
本例の水処理装置は、外部の水源（図示省略）から供給される水道水、工業用水、地下水等の給水を、蒸気ボイラ、温水ボイラ、クーリングタワー、給湯器等の熱機器に供給する給水ライン１上に構築されている。
【００２５】
前記給水ライン１には、熱機器の腐食を引き起こす腐食促進成分を捕捉する濾過膜を用いて濾過する濾過膜部２が並列に複数接続されている。この複数並列に接続された濾過膜部２の数にあっては、特に限定されるものではないが、多いほど、後に述べる給水の流量の加減を細かく調節することができるものとなる。本例では、３個の濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃが並列に接続されている。
【００２６】
前記濾過膜部２の濾過膜としては、給水中に含まれている塩化物イオンや硫酸イオンといった腐食促進成分を捕捉し、腐食抑制成分として認められるシリカを透過させるナノ濾過膜が用いられる。このナノ濾過膜について説明すると、ナノ濾過膜は、ポリアミド系、ポリエーテル系等の合成高分子膜である。また、ナノ濾過膜は、２ｎｍ程度より小さい粒子や高分子（分子量が最大数百程度のもの）の透過を阻止できる液体分離膜である。また、ナノ濾過膜は、その濾過機能の点において、限外濾過膜（分子量が１，０００〜３００，０００程度のものを濾別可能な膜）と、逆浸透膜（分子量が数十程度のものをろ別可能な膜）との中間に位置する機能を有する液体分離膜である。ちなみに、ナノ濾過膜は、市販されており、容易に入手することができる。
【００２７】
前記複数の濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃを給水ライン１に並列に接続する分岐給水ライン１ａ，１ｂ，１ｃには、各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの上流側に、各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃに給水を供給するポンプ３ａ，３ｂ，３ｃが配置され、更に各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの下流側に、それぞれ逆流阻止可能な制御弁４ａ，４ｂ，４ｃが配置されている。
【００２８】
この制御弁４ａ，４ｂ，４ｃは逆流可能に制御できるものであれば特に限定されるものではなく、本例では制御弁４ａ，４ｂ，４ｃとして逆止弁が使用されている。
【００２９】
また、前記制御弁４ａ，４ｂ，４ｃの下流側の給水ライン１上には、前記各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃで濾過された濾過水中の溶存気体を透過する気体透過膜を用いて脱気する膜式脱気部５ａ，５ｂ，５ｃが、濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃと同数に並列に複数接続されている。
【００３０】
前記ポンプ３ａ，３ｂ，３ｃにあっては、前記各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの濾過膜の有効圧力に要求される一定の水量を供給するように設定されている。また、前記膜式脱気部５ａ，５ｂ，５ｃは、前記ポンプ３ａ，３ｂ，３ｃが全て定量運転したときの給水量で、この給水の温度が所定温度のときに、給水中の溶存気体の脱気後の溶存気体濃度が、予め定めておいた溶存気体残存許容値を超えない脱気が行えるように設定されている。
【００３１】
また、給水ライン１の任意の位置、本例では濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃと膜式脱気部５との間の給水ライン１に、濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃで濾過された濾過水の温度を測定する温度測定器６を備えている。
【００３２】
また、本例では前記ポンプ３ａ，３ｂ，３ｃの上流側の給水ライン１上に、原水側から、給水中に溶存している次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤を吸着除去する活性炭濾過部７と、給水中に含まれているカルシウム、マグネシウム等の硬度成分をイオン交換樹脂により除去する軟水処理部８と、ゴミ等による各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの濾過膜の目詰まりを防止するためのフィルター９が配置されている。また、前記各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃには、濾過により生成した濃縮水を排水する濃縮水排水ライン１０ａ，１０ｂ，１０ｃが接続されている。
【００３３】
上記のように構成された本例の水処理装置では、各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃ毎に配置されているポンプ３ａ，３ｂ，３ｃをそれぞれ定量運転することにより、最大水量の給水を熱機器に供給することができる。そして、濾過膜部２ａ，２ｂまたは２ｃのいずれかに配置されているポンプ３ａ，３ｂまたは３ｃを停止させると、そのポンプ３ａ，３ｂまたは３ｃを停止した分の給水量が少なくなるが、他の濾過膜部２ａ，２ｂまたは２ｃにはそれぞれ運転を停止していないポンプ３ａ，３ｂまたは３ｃにより濾過膜２ａ，２ｂまたは２ｃの有効圧力に要求される一定の水量の供給が維持され、供給された給水中に含まれている腐食促進成分の効果的な濾過が維持できる。
【００３４】
前記のように濾過膜部２ａ，２ｂまたは２ｃのいずれかに配置されているポンプ３ａ，３ｂまたは３ｃを停止させたとき、当該濾過膜部２ａ，２ｂまたは２ｃの下流側に配置されている制御弁４ａ，４ｂまたは４ｃにより、濾過膜部２ａ，２ｂまたは２ｃ側への逆流は阻止される。
【００３５】
従って、熱機器の給水要求の水量に応じて、給水ライン１に並列に複数接続されている濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃ毎に配置されているポンプ３ａ，３ｂ，３ｃの運転・停止を選択的に行い、制御弁４ａ，４ｂ，４ｃにより逆流を阻止することにより、給水中に含まれている腐食促進成分が効果的に濾過された処理水を供給することができる。
【００３６】
また、給水の温度が低くなり、前記ポンプ３ａ，３ｂ，３ｃの運転により供給された給水の水量では、前記濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃで濾過された濾過水の脱気後の溶存気体濃度が、予め定めておいた溶存気体残存許容値を超えるような温度となったことを温度測定器６で検知したとき、低くなった給水の温度に応じて前記濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃ毎に配置されているポンプ３ａ，３ｂ，３ｃの運転を選択的に停止し制御弁４ａ，４ｂ，４ｃにより逆流を阻止することにより、前記膜式脱気部５を通る濾過水の水量を減らし、気体透過膜における溶存気体の脱気率の低下を防ぎ、濾過水の脱気後の溶存気体濃度が、予め定めておいた溶存気体残存許容値を超えないようにする。
【００３７】
このようにすることにより、脱気後の処理水の溶存気体濃度を腐食の抑制となる溶存気体濃度に維持することができる。そして、この場合、給水量は減ることになるが、前記のようにポンプ３ａ，３ｂまたは３ｃを運転している濾過膜部２ａ，２ｂまたは２ｃには、ポンプ３ａ，３ｂまたは３ｃにより濾過膜部２ａ，２ｂまたは２ｃの濾過膜の有効圧力に要求される一定の水量の供給が維持されているので、給水中に含まれている腐食促進成分の濾過が低下するといった事態は生じない。
【００３８】
次に、前記した水処理装置の実施の形態の第１例を使用した水処理方法を説明する。
【００３９】
本例では、給水の流量と給水の温度と、前記濾過部２ａ，２ｂ，２ｃで腐食促進成分を濾過した後の濾過水中の腐食促進成分残存値及び前記膜式脱気部５ａ，５ｂ，５ｃで溶存気体を脱気した後の透過水中の溶存気体残存値との関係を予め求めておくとともに、腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値を定めておく。
【００４０】
そして、前記給水ライン１を流れる給水の温度を検知して、給水の温度に基づいて前記腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値をともに充足するように、濾過膜部２ａ，２ｂ，２ｃ毎に配置されているポンプ３ａ，３ｂ，３ｃの運転・停止を選択的に行うことにより給水の流量を制御する。
【００４１】
このようにすることにより、前記給水ライン１を流れる給水の検知された温度により、前記腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値をともに充足するように給水の流量が制御されるので、熱機器に供給する給水の水質を、腐食促進成分による腐食を抑制するとともに、溶存気体中の酸素による腐食を抑制する水質に改質することができる。
【００４２】
図２は本発明に係る水処理装置の実施の形態の第２例を示す概略説明図である。
【００４３】
本例の水処理装置は、第１例と同様に、外部の水源から供給される水道水、工業用水、地下水等の給水を、蒸気ボイラ、温水ボイラ、クーリングタワー、給湯器等の熱機器に供給する給水ライン１上に構築されている。
【００４４】
前記給水ライン１には、第１例と同様に、熱機器の腐食を引き起こす腐食促進成分を捕捉する濾過膜を用いて濾過する濾過膜部２が並列に複数接続されている。この複数並列に接続された濾過膜部２の数にあっては、特に限定されるものではないが、多いほど、後に述べる給水の流量の加減を細かく調節することができるものとなる。本例では、３個の濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃが並列に接続されている。
【００４５】
前記濾過膜部２の濾過膜としては、第１例と同様に、給水中に含まれている塩化物イオンや硫酸イオンといった腐食促進成分を捕捉し、腐食抑制成分として認められるシリカを透過させるナノ濾過膜が用いられる。
【００４６】
前記複数の濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃは、給水ライン１の途中で分岐して並列に接続した分岐給水ライン１ａ，１ｂ，１ｃ上にそれぞれ配置されている。そして、前記分岐給水ライン１ａ，１ｂ，１ｃには、前記各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの上流側に、それぞれ開閉弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃが配置されている。また、必ずしも必要ではないが、本例では、前記各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの下流側に、それぞれ逆流阻止可能な制御弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃが配置されている。
【００４７】
この制御弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃは逆流可能に制御できるものであれば特に限定されるものではなく、本例では制御弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃとして逆止弁が使用されている。
【００４８】
また、前記分岐給水ライン１ａ，１ｂ，１ｃの上流側の給水ライン１上には、分岐給水ライン１ａ，１ｂ，１ｃから各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃに被処理水を供給するポンプ１３が配置されている。このポンプ１３には、該ポンプ１３の回転数を出力周波数に応じて可変させるインバータ１４が接続されている。
【００４９】
また、前記分岐給水ライン１ａ，１ｂ，１ｃの下流側の給水ライン１上には、前記各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃで濾過された濾過水中の溶存気体を透過する気体透過膜を用いて脱気する膜式脱気部５ａ，５ｂ，５ｃが、濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃと同数に並列に複数接続されている。
【００５０】
また、給水ライン１の任意の位置、本例では濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃと膜式脱気部５ａ，５ｂ，５ｃとの間の給水ライン１に、濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃで濾過された濾過水の温度を測定する温度測定器６を備えている。
【００５１】
更に本例では、温度測定器６からの温度検知信号に基づき、前記インバータ１４に指令信号を出力するとともに、前記開閉弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃに開閉指令信号を出力する制御部１５を備えている。
【００５２】
前記制御部１５は、給水ライン１を流れる給水の流量と給水の温度と膜式脱気部５で溶存気体を脱気した後の給水中の溶存気体残存値との関係を予め求めた数値と、予め定められた特定の熱機器で使用される給水に許容される溶存気体残存許容値を記憶した記憶部（図示せず。）を備えている。
【００５３】
更に、前記温度測定器６で検知した濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃで濾過された濾過水の温度が前記溶存気体残存許容値を超える溶存気体残存値を示す温度となったとき、温度測定器６からの温度検知信号に基づき前記インバータ１４に指令信号を出力し、インバータ１４によりポンプ１３の回転数を、膜式脱気部５ａ，５ｂ，５ｃに送り出す給水の流量が、溶存気体残存許容値を超えない溶存気体残存値を示す量に減量するように変更する指令信号を出力する給水減量プログラムと、濾過膜部における濾過膜の有効圧力に要求される一定の水量の供給を維持するために給水減量に応じて各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの上流側に配置されている開閉弁１１ａ，１１ｂまたは１１ｃを選択的に開閉するプログラムを備えている。
【００５４】
また、本例では、第１例と同様に、前記ポンプ１３の上流側の給水ライン１上に、活性炭濾過部７と軟水処理部８とフィルター９が配置されている。また、前記各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃには、濾過により生成した濃縮水を排水する濃縮水排水ライン１０ａ，１０ｂ，１０ｃが接続されている。
【００５５】
上記のように構成された本例の水処理装置では、熱機器の給水要求の水量に応じて、インバータ１４でポンプ１３の回転数を変更させることにより、給水の水量を変更することができる。そして、給水の水量に応じて給水ライン１に並列に複数接続された各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの上流側に配置されている開閉弁１１ａ，１１ｂまたは１１ｃを選択的に開閉することにより、開閉弁１１ａ，１１ｂまたは１１ｃ及び制御弁１２ａ，１２ｂまたは１２ｃが開いている濾過膜部２ａ，２ｂまたは２ｃにおける濾過膜の有効圧力に要求される水量の供給を維持することができ、給水中に含まれている腐食促進成分の濾過の低下は最小限に抑えられる。
【００５６】
従って、熱機器の給水要求の水量に応じて、インバータ１４でポンプ１３の回転数を変更させるとともに、給水の水量に応じて給水ライン１に並列に複数接続された各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの上流側に配置されている開閉弁１１ａ，１１ｂまたは１１ｃを選択的に開閉することにより、給水中に含まれている腐食促進成分が効果的に濾過された処理水を供給することができる。
【００５７】
また、濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃで濾過された濾過水の温度が低くなったことを温度測定器６で検知したとき、低くなった濾過水の温度に応じて前記インバータでポンプの回転数を変更させることにより、前記膜式脱気部５ａ，５ｂ，５ｃを通る濾過水の水量を減らし、気体透過膜における溶存気体の脱気率の低下を防ぎ、腐食の抑制となる溶存気体濃度を維持することができる。そして、この場合、給水量は減ることになるが、前記のように各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの上流側に配置されている開閉弁１１ａ，１１ｂまたは１１ｃを選択的に開閉することにより、開閉弁１１ａ，１１ｂまたは１１ｃが開いている濾過膜部２ａ，２ｂまたは２ｃにおける濾過膜の有効圧力に要求される水量の供給を維持することができ、給水中に含まれている腐食促進成分の濾過の低下は最小限に抑えられる。
【００５８】
本例では、前記温度測定器６で検知した濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃで濾過された濾過水の温度が前記溶存気体残存許容値を超える溶存気体残存値を示す温度となったとき、制御部１５が温度測定器６からの温度検知信号に基づき前記インバータ１４に指令信号を出力し、インバータ１４によりポンプ１３の回転数が変更され、膜式脱気部５に送り出す給水の流量が、溶存気体残存許容値を超えない溶存気体残存値を示す量に減量するように変更するとともに、この給水減量に応じて制御部１５が信号を出力し、各濾過膜部２ａ，２ｂ、２ｃの上流側に配置されている開閉弁１１ａ，１１ｂまたは１１ｃを選択的に開閉する。このようにして、濾過膜の有効圧力に要求される水量の供給を維持することができ、給水中に含まれている腐食促進成分の濾過の低下は最小限に抑えられる。
【００５９】
次に、前記した水処理装置の実施の形態の第２例を使用した水処理方法を説明する。
【００６０】
本例では、給水の流量と給水の温度と、前記濾過膜部で腐食促進成分を濾過した後の濾過水中の腐食促進成分残存値及び前記膜式脱気部で溶存気体を脱気した後の透過水中の溶存気体残存値との関係を予め求めておくとともに、腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値を定めておく。そして、前記給水ラインを流れる給水の温度を検知して、給水の温度に基づいて前記腐食促進成分残存許容値と溶存気体残存許容値をともに充足するように、インバータによりポンプの回転数を可変させて給水の流量を制御する。
【００６１】
このようにすることにより、給水の流量の制御を精度よく行うができ、熱機器に供給する給水の水質を、より確実に改質することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る水処理装置の実施の形態の第１例を示す概略説明図である。
【図２】本発明に係る水処理装置の実施の形態の第２例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  給水ライン
１ａ，１ｂ，１ｃ  分岐給水ライン
２ａ，２ｂ，２ｃ  濾過膜部
３ａ，３ｂ，３ｃ  ポンプ
４ａ，４ｂ，４ｃ  制御弁
５ａ，５ｂ，５ｃ  膜式脱気部
６  温度測定器
７  活性炭濾過部
８  軟水処理部
９  フィルター
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  濃縮水排水ライン
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  開閉弁
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  制御弁
１３  ポンプ
１４  インバータ
１５  制御部
【図１】
2005279462.tif 000003
【図２】
2005279462.tif 000004