(57)【要約】【課題】  本件発明は、小型の海水淡水化装置により、海水を淡水化し飲料水または用水を製造する技術を提案するものである。【解決手段】  本発明は、処理すべき水である処理前水を導入する導入部と、前記導入部からの水を流通させる流通部と、陰極を配し、前記流通部とカチオン膜で接する陰極処理室と、陽極を配し、前記流通部とアニオン膜で接する陽極処理室と、前記流通部から処理のされた処理済水を導出する導出部と、を有する水処理装置であって、前記陰極処理室では、前記流通部を流通する水が含む陽イオンが、前記カチオン膜を透過して前記陰極にて酸化可能であり、前記陽極処理室では、前記流通部を流通する水が含む陰イオンが、前記アニオン膜を透過して前記陽極にて還元可能である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理すべき水である処理前水を導入する導入部と、
前記導入部からの水を流通させる流通部と、
陰極を配し、前記流通部とカチオン膜で接する陰極処理室と、
陽極を配し、前記流通部とアニオン膜で接する陽極処理室と
前記流通部から処理のされた処理済水を導出する導出部と、
を有する
水処理装置。
【請求項２】
前記陰極処理室では、前記流通部を流通する水が含む陽イオンが、前記カチオン膜を透過して前記陰極にて酸化可能であり、
前記陽極処理室では、前記流通部を流通する水が含む陰イオンが、前記アニオン膜を透過して前記陽極にて還元可能である
請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
前記陰極処理室と、前記陽極処理室とは、それぞれ第一溶液と、第二溶液とで満たされており、
前記陰極処理室と、前記陽極処理室との第一溶液と、第二溶液とは、所定の割合で交換されることによりイオン濃度が所定の範囲に制御する第一溶液交換部と、第二溶液交換部とを有する請求項１又は２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記陽極は、カーボン、白金、バナジウムのいずれか一又は二以上の材料からなる請求項１から３のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記アニオン膜を交換するためのアニオン膜交換部を有する請求項１から４のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記処理前水は、海水である請求項１から５のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記第一溶液と、第二溶液とはともに海水を含む請求項１から６のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記処理前水は、温泉水である請求項１から５のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記処理前水は、水道水である請求項１から５のいずれか一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、海水の淡水化および、温泉、水道水などの浄化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水を飲料水にするために逆浸透膜を用いた大型プラントは多々見かけるが、船舶では航海に必要な飲料水は停泊地で積載しており、そのため港湾設備や船舶に飲料水用の大型タンクを搭載する必要がある。また、従来の技術における海水の淡水化技術としては、逆浸透膜を用いたものや、蒸留させる方法がほとんどであり設備的に大きくなるために高価となるという欠点があった。
【特許文献１】特許公開昭６１−１７８４１８
【特許文献２】特開２０００−６４０８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このために、本件発明は、小型の海水淡水化装置により、海水を淡水化し飲料水または用水を製造する技術を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、処理すべき水である処理前水を導入する導入部と、前記導入部からの水を流通させる流通部と、陰極を配し、前記流通部とカチオン膜で接する陰極処理室と、陽極を配し、前記流通部とアニオン膜で接する陽極処理室と、前記流通部から処理のされた処理済水を導出する導出部と、を有する水処理装置であって、前記陰極処理室では、前記流通部を流通する水が含む陽イオンが、前記カチオン膜を透過して前記陰極にて酸化可能であり、前記陽極処理室では、前記流通部を流通する水が含む陰イオンが、前記アニオン膜を透過して前記陽極にて還元可能である、とともに、さらに、前記陰極処理室と、前記陽極処理室とは、それぞれ第一溶液と、第二溶液とで満たされており、前記陰極処理室と、前記陽極処理室との第一溶液と、第二溶液とは、所定の割合で交換されることによりイオン濃度が所定の範囲に制御する第一溶液交換部と、第二溶液交換部とを有し、前記陽極は、カーボン、白金、バナジウムのいずれか一又は二以上の材料からなり、さらに、前記アニオン膜を交換するためのアニオン膜交換部を有する、というものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の請求項１から９のいずれか一に記載の水処理装置によれば、以下のような優れた効果を奏し得る。すなわち、軽微な設備にて海水の淡水化ができるために、船舶の積載能力を増すことができる。また、さらに広範な利用として、温泉、水道水などの浄水器としても用いることができる。構造が極めて単純であるという特徴を有するために、機器の保守が容易であるとともに、従来の逆浸透膜法や蒸留法に比べて設備が安価にできる。また、海水を淡水化した際の、発生ガスである塩素などについてはこれを回収して再利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について、添付図を用いて説明する。なお、本発明は、これら実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
【０００７】
実施形態１は主に請求項１に関する。
【０００８】
実施形態２は主に請求項２に関する。
【０００９】
実施形態３は主に請求項３に関する。
【００１０】
実施形態４は主に請求項４に関する。
【００１１】
実施形態５は主に請求項５に関する。
【００１２】
実施形態６は主に請求項６および８および９に関する。
【００１３】
実施形態７は主に請求項７に関する。
【００１４】
≪実施形態１≫
【００１５】
<概念>
図１に水処理装置の全体概念図を示す。
【００１６】
本実施形態は、本発明の基本的形態を示すものである。特徴点は、水の電気分解の原理を応用し、海水あるいは天然に存在する水あるいは温泉その他の水を飲料水や工業用水などにするために不純物を除去する点である。本実施形態の水処理装置は、水溶処理すべき水である処理前水０１０１を導入する導入部０１０２と、前記導入部からの水を流通させる流通部０１０３と、陰極０１０４を配し、前記流通部とカチオン膜０１０５で接する陰極処理室０１０６と、陽極０１０７を配し、前記流通部とアニオン膜０１０８で接する陽極処理室０１０９と、前記流通部から処理のされた処理済水０１１０を導出する導出部０１１１と、を有する。陰極と陽極では、処理前の水に含まれる陽イオンと陰イオンが電気的に陰極と陽極に誘引され処理室内に蓄積する。なお、本実施形態においては、陰極と陽極はその表面に絶縁体が塗布されているか、あるいは付着させており、イオンは処理室に引き寄せられるだけであることを特徴とする。イオンこのような電気的な処理を経た水は、導出部では不純物たる陽イオンや陰イオンが除去された処理済水となるのである。なお、この陰極処理室と陽極処理室は、不純物が蓄積し濃度が高くなるために、例えば、処理室内は定期的に排出管０１１３と導入管０１１２を通じて、内部の溶液を入れ替えることが望ましい。なお、これらの処理を行うための電源部０１１４の容量は、例えば、電圧は３０ボルトで電流は２アンペア／リットルである。
【００１７】
<実施形態１の構成>
図２は、実施形態１の機能ブロック図を示したものである。
【００１８】
実施形態１は、導入部０２０１と、流通部０２０３と、陰極処理室０２０２と、陽極処理室０２０４と、導出部０２０５と、を有する水処理装置である。
【００１９】
<実施形態１の構成の説明>
【００２０】
「導入部」は、処理すべき水である処理前水を導入する。「処理前水」とは、処理すべき水であり、さまざまな陽イオン、陰イオン、その他沈殿物などを含んだ水である。「導入部」は、沈殿物などの不純物を除去するためのフィルターがあってもよい。前記「処理前水」は、沈殿物などをあらかじめ除去した水であってもよく、また、まったく処理がなされない水であってもよい。なお、本件明細書においては「水」という言葉を純粋なＨ2Ｏのみでなく、その他の物質、たとえば水に溶けない不溶物、水に溶ける水溶物などを含んだ液体を指す場合がある。
【００２１】
「流通部」は、前記導入部からの水を流通させる。導入部から水を流通させ、導出部から水を導出する。前記「流通部」において、前記処理前水が処理される。前記、導入部から流通させた処理前水は、この流通部にて処理を施される。すなわち、陽イオンや陰イオンが除去される。
【００２２】
「陰極処理室」は、陰極を配し、前記流通部とカチオン膜で接する。「カチオン膜」は、イオン交換膜の一であり、カチオンすなわち、陽イオンのみを選択的に透過させる膜である。前記陰極処理室は、カチオン膜にてその一部もしくは全部が覆われており、陰極に誘引されたもののうちカチオン膜を透過する陽イオンのみが前記処理室内に蓄積する。したがって、水処理の時間経過によって陽イオンもしくはこの陽イオンに起因する物質の濃度は高くなる。
【００２３】
「流通部とカチオン膜で接する」とは、流通部の水がカチオン膜と接する、の意である。この接する形態には、さまざまなものが考えられる。カチオン膜とアニオン膜の構成については、図１７に示す。図３は、流通部と陰極処理室と陽極処理室のみ抽出し、これら三者の関係をあらわした断面図である。陰極処理室０３０１の周囲の一部もしくは全部がカチオン膜で覆われており、さらに、陽極処理室０３０３の周囲の一部もしくは全部がアニオン膜で覆われており、前記の両処理室が、ともに流通部０３０２の中に浸漬するという形式にて、流通部と接している。図４は、図３と同様に流通部と陰極処理室と陽極処理室のみ抽出し、これら三者の関係をあらわした断面図であるが、図３とは異なる形式のものを示している。すなわち、図４において陰極０４０１と陽極０４０３が互いにかみ合うように櫛の形状をしている場合である。この場合は、陰極処理室０４０２と、陽極処理室０４０４は、それぞれ陰極と陽極を包み込むような形状になっており、さらに、これらの間の空間が流通部となる。図４においては、水は、紙面鉛直方向の手前側あるいは、その逆向きに流れてもよいし、また、図４の左から右向き、あるいはその逆向きに流れてもよい。図５は、図４と同様に流通部と陰極処理室と陽極処理室のみ抽出し、これら三者の関係をあらわした断面図であるが、図４とは異なる形式のものを示している。ここにおいて、最外縁の部分０５０４は絶縁体である。この材料は、一例を挙げれば、塩化ビニール、あるいは電気絶縁性のあるエンジニアリングプラスチックなどである。電圧は、図５のように印加される。ここにおいて実線にて示される線０５０５は電極を表している。流通部０５０２は、カチオン膜と陽極０５０５と絶縁体０５０４とからなる陽極処理室０５０１と、アニオン膜と電極０５０５と絶縁体０５０４とからなる陰極処理室０５０３に接している。水は、紙面鉛直方向の手前あるいはその逆向きのいずれかに流れてよい。
【００２４】
「陽極処理室」は、陽極を配し、前記流通部とアニオン膜で接する。「アニオン膜」は、イオン交換膜の一であり、アニオンすなわち、陰イオンのみを選択的に透過させる膜である。前記陽極処理室は、アニオン膜にてその一部もしくは全部が覆われており、陽極に誘引されたもののうちアニオン膜を透過する陰イオンのみが前記処理室内に蓄積する。したがって、水処理の時間経過によって陰イオンもしくはこの陰イオンに起因する物質の濃度は高くなる。陰極処理室がさまざまな形態をとることについては、前記「陽極処理室」にて詳述したので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２５】
「導出部」は、前記流通部から処理のされた処理済水を導出する。処理済水は、陽イオンと陰イオンとが除去された水のことである。前記処理済水がさらにフィルターを介して沈殿物などが除去されるなどのことが行われてもよい。
【００２６】
<実施形態１の処理の流れ>
図６は、実施形態１の水処理方法の処理の流れを示す図である。
【００２７】
処理すべき水である処理前水を導入する導入ステップ０６０１と、前記導入部からの水を流通させる流通ステップ０６０２と、流通した水を陰極処理ステップ０６０３と、陽極処理ステップ０６０４と、にて処理し、前記流通部から処理のされた処理済水を導出する導出ステップ０６０５とを有する水処理方法。
【００２８】
<実施形態１の効果>
【００２９】
実施形態１は、処理前の水から除去したい陽イオンと陰イオンを陰極処理室および陽極処理室ないに誘引する、という効果を奏する。
【００３０】
≪実施形態２≫
【００３１】
<概念>
【００３２】
実施形態２は、実施形態１を基本とした発明であり、特に、陰極処理室と陽極処理室における具体的処理内容を示す発明である。特徴点は、実施形態１がイオンを処理室に誘引するにとどまったのに対して、本実施形態においては、陰極および陽極においてイオンとの電子の交換がなされ、酸化反応が陰極処理室において生じ、還元反応が陽極処理室において生じることである。このようにして、流通部の陽イオンおよび陰イオンは除去される。
【００３３】
<実施形態２の構成>
図７は、実施形態２の構成を説明するための図であり、説明のために陰極処理部と、陽極処理部と、流通部と、を抽出し記載した断面図である。
【００３４】
実施形態２は、実施形態１を基本として、導入部と、流通部０７０１と、陰極処理室と、陽極処理室と、導出部と、を有する水処理装置であって、特徴点は、前記陰極処理室０７０２では、前記流通部を流通する水が含む陽イオンが、前記カチオン膜を透過して前記陰極０７０３にて酸化可能であり、前記陽極処理室０７０４では、前記流通部を流通する水が含む陰イオンが、前記アニオン膜を透過して前記陽極０７０５にて還元可能である、点である。
【００３５】
<実施形態２の構成の説明>
【００３６】
実施形態２の「陰極処理室」では、前記流通部を流通する水が含む陽イオンが、前記カチオン膜を透過して前記陰極にて酸化可能である。流通部を流れる水Ｈ２Ｏには、陽イオンＸ＋と陰イオンＹ−が含まれている。陰極処理室では、このうち陽イオンＸ＋が、陰極に誘引され、陰極から電子ｅ−を受け取り析出する。すなわち、酸化される。酸化された陽イオンは沈殿する。このようにして、陰極処理室は陽イオンを除去する。
【００３７】
一方、実施形態２の「陽極処理室」では、前記流通部を流通する水が含む陰イオンが、前記アニオン膜を透過して前記陽極にて還元可能である。すなわち、前記陰イオンＹが陽極処理室の陽極に誘引され、陽極に電子を渡して還元される。還元された陰イオンは気体となるかあるいは陽極処理室内に溶出する。このようにして、陽極処理室は陰イオンを除去する。
【００３８】
<実施形態２の処理の流れ>
図８は、実施形態２の水処理の流れを示す図である。
【００３９】
導入ステップ０８０１と、流通ステップ０８０２と、導出ステップ０８０５は、実施形態１と基本的な処理の流れは共通であるので、詳細な説明は省略する。
【００４０】
実施形態２の陰極処理ステップは０８０３は、前記流通ステップにて流通する水が含む陽イオンが、前記カチオン膜を透過して前記陰極にて酸化する処理を行い、陽極処理ステップ０８０４は、前記流通部を流通ステップにて流通する水が含む陰イオンが、前記アニオン膜を透過して前記陽極にて還元する処理を行う。
【００４１】
<実施形態２の効果>
【００４２】
実施形態１は、処理前の水から除去したい陽イオンと陰イオンを陰極処理室および陽極処理室ないに誘引し、前記陽イオンを酸化し、前記陰イオンを還元する、という効果を奏する。
【００４３】
≪実施形態３≫
【００４４】
<概念>
【００４５】
実施形態３は、実施形態１または実施形態２における陽極処理室および陰極処理室内の溶液を所定の割合で交換するという発明である。実施形態１または実施形態２にて除去し蓄積している陰イオンおよび陽イオンが処理室内から除去されないと、濃度が上昇して水処理装置の流通部にイオンが逆流し、水処理装置の処理能力が低下する恐れがある。本実施形態は、これを防止するために、陽極処理室と陰極処理室の溶液を所定の割合で交換することによってイオン濃度を所定の範囲に制御して、水処理装置の処理能力機能を安定化させる、という発明である。
【００４６】
<実施形態３の構成>
図９は、実施形態３の構成を説明するための図である。
【００４７】
実施形態３は、実施形態１または実施形態２を基本として、導入部０９０８と、流通部０９１０と、陰極処理室０９０１と、陽極処理室０９０３と、導出部０９０９と、を有する水処理装置であって、特徴点は、前記陰極処理室と、前記陽極処理室とは、それぞれ第一溶液と、第二溶液とで満たされており、前記陰極処理室と、前記陽極処理室との第一溶液と、第二溶液とは、所定の割合で交換されることによりイオン濃度が所定の範囲に制御する第一溶液交換部０９０５と、第二溶液交換部０９０６とを有する点である。
【００４８】
<実施形態３の構成の説明>
【００４９】
導入部と、流通部と、陰極処理室と、陽極処理室と、導出部と、に関しては実施形態１または実施形態２と基本的機能は共通であるので、詳細な説明は省略する。
【００５０】
本実施形態の「陰極処理室」と、「陽極処理室」とは、それぞれ「第一溶液」と、「第二溶液」とで満たされている。「第一溶液」と「第二溶液」のイオン濃度は、カチオン膜およびアニオン膜を介して、陰極処理室および陽極処理室から流通部へ、イオンが逆流しないような濃度であればよい。例えば、第一溶液と第二溶液は、処理前水であってもよい。また、第一溶液と第二溶液は、同一の溶液であってもよい。また、第一溶液と第二溶液を適宜交換してもよい。
図１０は、実施形態３の一例を示している。
【００５１】
導入部１０１０と同じ配管から陽極処理室と、陰極処理室と、に対して処理前水が導入される。導入された水は、陽極処理室と、陰極処理室と、のそれぞれを循環し、排出口１００８から排出される。この排出された水には流通部１０１１を通った水から除去された陽イオンと、陰イオンと、さらに沈殿物や気体などが含まれる。
【００５２】
前記「第一溶液」と、前記「第二溶液」は、所定の割合で交換されることによりイオン濃度が所定の範囲に制御する第一溶液交換部と、第二溶液交換部とを有する。第一溶液交換部は、第一溶液の導入口と排出口がある。また、第二溶液交換部もまた第一溶液の導入口と排出口の両者を有する。図１０は、前記溶液交換部の一例を示すものである。第一溶液交換部は、導入口１００５と排出口１００６を有する。第二溶液交換部は、導入口１００７と排出口１００８を有する。流通部１０１１の導入部１０１２を通じての処理前水と、第一溶液交換部の導入口１００５を通じての処理前水と、第二溶液交換部の導入口１００７を通じての処理前水と、のそれぞれの流量の調整は、導入部および導入口の配管の径によって調整してもよく、また、それぞれの部位に調整のためのバルブがあってもよい。特に、陽極処理室内の第二溶液中には、腐食性の高い塩素イオンあるいは、還元され生成された塩素の濃度が高いので、第二溶液の交換の比率は高くすることが望ましい。
【００５３】
<実施形態３の処理の流れ>
図１１は、実施形態３の水処理の流れを示した図である。
【００５４】
導入ステップ１１０１と、流通ステップ１１０２と、陰極処理ステップ１１０３と、陽極処理ステップ１１０４と、導出ステップ１１０７と、に関しては実施形態１または実施形態２と基本的処理の流れは共通であるので、詳細な説明は省略する。
【００５５】
第一溶液交換ステップは、第一溶液が所定の割合で交換されることによりイオン濃度が所定の範囲に制御されるステップある。第二溶液交換ステップは、第二溶液が所定の割合で交換されることによりイオン濃度が所定の範囲に制御されるステップある。
【００５６】
<実施形態３の効果>
【００５７】
本実施形態によって、陰極処理室および陽極処理室のイオン濃度が所定の範囲に制御され、水処理の効率を維持することができる、という効果を奏しえる。
【００５８】
≪実施形態４≫
【００５９】
<概念>
【００６０】
実施形態４は、電極が溶出したり、腐食性の高い陰イオンおよびガスが発生しやすい陽極の腐食防止のために、陽極に耐腐食性に優れた金属材料を用いるという、発明である。
【００６１】
<実施形態４の構成>
【００６２】
実施形態４は、実施形態１から３の何れか一を基本として、導入部と、流通部と、陰極処理室と、陽極処理室と、導出部と、を有する水処理装置であって、特徴点は、前記陰極処理室と、前記陽極処理室とは、それぞれ第一溶液と、第一溶液交換部と、第二溶液交換部と、からなる水処理装置であって、特徴点は、前記陽極は、カーボン、白金、バナジウムのいずれか一又は二以上の材料からなる点である。
【００６３】
<実施形態４の構成の説明>
【００６４】
実施形態４の「陽極」は、カーボン、白金、バナジウムのいずれか一又は二以上の材料からなる。陽極は、不溶性の材料であれば良い。これは、陽極は、電子を奪われた金属がイオン化し前記第二溶液中に溶出するからである。一方陰極は、溶出の恐れが少ないので、ステンレスなどの材料が用いられてよい。しかし、陰極にも、不溶性の材料が用いられてもよい。
【００６５】
<実施形態４の効果>
【００６６】
実施形態４によって、陽極の溶出を防止できる、という効果を奏する。
【００６７】
≪実施形態５≫
【００６８】
<概念>
【００６９】
実施形態５は、海水を水処理するような場合、陽極処理室内にて塩素などの腐食性ガスが発生し、アニオン膜の劣化が激しいために、交換が容易なようにアニオン膜交換部を設けるという、発明である。
【００７０】
<実施形態５の構成>
図１２は、実施形態５の構成を説明するための図である。
【００７１】
実施形態５は、実施形態１から４の何れか一を基本として、導入部１２０２と、流通部１２０３と、陰極処理室１２０９と、陽極処理室１２０６と、導出部１２１１と、第一溶液交換部１２１２と、第二溶液交換部１２１３と、を有する水処理装置であって、特徴点は、アニオン膜交換部１２１４を有する点である。
【００７２】
<実施形態５の構成の説明>
【００７３】
導入部と、流通部と、陰極処理室と、陽極処理室と、導出部と、第一溶液交換部と、第二溶液交換部と、に関しては機能は共通であるので、詳細な説明は省略する。
【００７４】
実施形態５の「アニオン膜交換部」は、前記アニオン膜を交換するためのものである。陽極処理室と流通部はアニオン膜を介して接している。このアニオン膜を交換するための交換部とは、例えば、アニオン膜交換の手順は、図１２に示すような形式であれば、陽極処理室内に陽極とアニオン膜が一体となっているために、これを蓋１２１４から取り出して、アニオン膜を取替え、再び元の位置に配する、というものである。したがって、図１２の例であれば、アニオン膜交換部とは、蓋１２１４である。蓋の形状は、どのようなものであってもよく、図１２の例では陽極処理室が取り出せるものであればよい。
【００７５】
<実施形態５の効果>
【００７６】
実施形態５によって、劣化の激しいアニオン膜を容易に交換できる、という効果を奏する。
【００７７】
≪実施形態６≫
【００７８】
<概念>
【００７９】
実施形態６は、処理前水が海水もしくは、温泉水もしくは水道水である、水処理設備である。この水処理装置は、海水を淡水化する。また、この水処理装置は、温泉水から有毒な砒素を除去する。さらに、この水処理装置は、水道水から消毒用に用いられた塩素を除去する。
【００８０】
<実施形態６の構成>
【００８１】
実施形態６は、実施形態１から５の何れか一を基本として、導入部と、流通部１３０１と、陰極処理室１３０２と、陽極処理室１３０４と、導出部と、第一溶液交換部と、第二溶液交換部と、を有する水処理装置であって、特徴点は、処理前水は、海水または温泉水または水道水である点である。
【００８２】
<実施形態６の構成の説明>
【００８３】
導入部と、流通部と、陰極処理室と、陽極処理室と、導出部と、第一溶液交換部と、第二溶液交換部と、に関しては実施形態１から５の何れか一と基本的機能は共通であるので、詳細な説明は省略する。
【００８４】
（処理前水が海水の場合）
図１３は、処理前水が海水である場合の流通部と、陽極処理室と、陰極処理室と、におけるナトリウムイオンと塩素イオンの動きとを示した図である。
【００８５】
実施形態６の処理前水の一は、海水である。陰極１３０３にＮａ＋がひきよせられ、カチオン膜１３０２を透過して陰極処理室に入る。一方、陽極１３０５にＣｌ−がひきよせられ、アニオン膜１３０２を透過して陽極処理室に入る。本件発明の水処理装置は、このようにして流通部１３０１の中からＮａ＋とＣｌ−とを陰極処理室と陽極処理室に取り込み、流通部に流通する海水からＮａ＋とＣｌ−とを除去する。この処理によって、海水が淡水化される。
【００８６】
（処理前水が温泉水の場合）
図１４は、処理前水が温泉水である場合の流通部と、陽極処理室と、陰極処理室と、における砒素イオンの動きとを示した図である。
【００８７】
実施形態６の処理前水の一は、温泉水である。陰極１４０３にＡｓ３＋がひきよせられ、カチオン膜１４０２を透過して陰極処理室に入る。一方、陽極１４０５に陰イオンがひきよせられ、アニオン膜１４０２を透過して陽極処理室に入る。本件発明の水処理装置は、このようにして流通部１４０１の中から砒素を陰極処理室に取り込み、流通部に流通する温泉水から砒素を除去する。
【００８８】
（処理前水が水道水の場合）
図１５は、処理前水が温泉水である場合の流通部と、陽極処理室と、陰極処理室と、における塩素イオンの動きとを示した図である。
【００８９】
実施形態６の処理前水の一は、水道水である。陰極１５０３に陽イオンがひきよせられ、カチオン膜１５０２を透過して陰極処理室に入る。一方、陽極１５０５に塩素イオンＣｌ−がひきよせられ、アニオン膜１４０２を透過して陽極処理室に入る。本件発明の水処理装置は、このようにして流通部１４０１の中からＣｌ−を陰極処理室に取り込み、流通部に流通する温泉水から砒素を除去する。
【００９０】
<実施形態６の効果>
【００９１】
実施形態６によって、海水からはナトリウムイオンと塩素イオンを除去して淡水化し、温泉水からは有毒な砒素を除去し、水道水からは塩素を除去する、という効果を奏する。
【００９２】
≪実施形態７≫
【００９３】
<概念>
【００９４】
実施形態７は、陰極処理室の第一溶液と、陽極処理室の第二溶液がともに海水である場合である。特に海上、あるいは港など海水がふんだんにあるところにて海水を淡水化する場合には、第一溶液と第二溶液に海水を用いることによって、本水処理装置を安定的に稼動させることができる。特別の溶液を準備する必要がないのが、本件発明の特徴である。
【００９５】
<実施形態７の構成>
図１６は、実施形態７の構成を説明する図である。
【００９６】
実施形態７は、実施形態１から６の何れか一を基本として、導入部１６１２と、流通部１６１１と、陰極処理室１６０１と、陽極処理室１６０３と、導出部１６１３と、第一溶液交換部と、第二溶液交換部と、を有する水処理装置であって、特徴点は、前記第一溶液と、第二溶液とはともに海水を含む点である。
【００９７】
<実施形態７の構成の説明>
【００９８】
導入部と、流通部と、陰極処理室と、陽極処理室と、導出部と、第一溶液交換部と、第二溶液交換部と、に関しては、実施形態１から６の何れか一と基本的機能は共通であるので、詳細な説明は省略する。
【００９９】
実施形態７の「第一溶液」と、「第二溶液」とはともに海水を含む。導入部から導入される処理前水が海水である場合は、第一溶液および第二溶液は、海水を含むことが望ましい。これは、図１６によって実現される。すなわち、導水口と、第一溶液交換部と、第二溶液交換部に供給する海水を同一の配管１６１０から導入することによって実現できる。
【０１００】
また、これと同じく、温泉水から砒素を除去したい場合は、第一溶液と、第二溶液と、に同じ温泉水を使ってよい。また、水道水から塩素を除去したい場合にはも、第一溶液と第二溶液には同じ水道水を使ってよい。
【０１０１】
<実施形態７の効果>
実施形態７によって、淡水化処理するのと同じ海水を用いて簡単な装置にて、第一溶液と第二溶液を作ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】実施形態１の水処理装置の全体概念図。
【図２】実施形態１の機能ブロックを示す図
【図３】実施形態１の流通部と、カチオン膜で接する陰極処理室と、流通部とカチオン膜で接する陰極処理室と、の一例を示す図
【図４】実施形態１の流通部と、カチオン膜で接する陰極処理室と、流通部とカチオン膜で接する陰極処理室と、の一例を示す図
【図５】実施形態１の流通部と、カチオン膜で接する陰極処理室と、流通部とカチオン膜で接する陰極処理室と、の一例を示す図
【図６】実施形態１の水処理の流れを示す図
【図７】実施形態２の電極における酸化、還元を示す図。
【図８】実施形態２の水処理の流れを示す図
【図９】実施形態３の陰極処理室と、陽極処理室との第一溶液と、第二溶液とは、所定の割合で交換されることによりイオン濃度が所定の範囲に制御する第一溶液交換部と、第二溶液交換部を示す図。
【図１０】実施形態３の陰極処理室と、陽極処理室との第一溶液と、第二溶液とは、所定の割合で交換されることによりイオン濃度が所定の範囲に制御する第一溶液交換部と、第二溶液交換部の具体例を示す図。
【図１１】実施形態３の水処理の流れを示す図。
【図１２】実施形態５のアニオン膜交換部を説明するための概念図
【図１３】実施形態６の海水の処理の流れを示す図
【図１４】実施形態６の温泉水の処理の流れを示す図
【図１５】実施形態６の水道水の処理の流れを示す図
【図１６】実施形態７の第一溶液と第二溶液を示す図
【図１７】アニオン膜とカチオン膜の構成を表す図
【符号の説明】
【０１０３】
０１０１  処理前水
０１０２  導入部
０１０３  流通部
０１０４  陽極
０１０５  アニオン膜
０１０６  陽極処理室
０１０７  陰極
０１０８  カチオン膜
０１０９  陰極処理室
０１１０  処理済水
０１１１  導出部
０１１２  導出口
０１１３  排出口
０９０５  第一溶液交換部
０９０６  第二溶液交換部
１２１４  アニオン膜交換部
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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