(57)【要約】【課題】圧力タンクの構造を複雑化することなく、イオン交換樹脂床の再生効率を安定させることができるイオン交換装置を提供すること。【解決手段】圧力タンク２の内部で再生液Ｗ４の上昇流を生成してイオン交換樹脂床２１１を再生させる再生プロセスにおいて、再生液供給手段Ｌ１〜Ｌ５、３１１〜３１８と、再生プロセスでイオン交換樹脂床２１１に供給すべき総再生液量Ｑ１のうち、一部の分割再生液量Ｑ２をイオン交換樹脂床２１１へ所定の供給時間Ｔ１供給し、その後に、イオン交換樹脂床２１１を再生液Ｗ４に浸漬させた状態でイオン交換樹脂床２１１への再生液Ｗ４の供給を所定の停止時間Ｔ２停止し、その後に、総再生液量Ｑ１から一部の分割再生液量Ｑ２を減じた残部の分割再生液量Ｑ２をイオン交換樹脂床２１１に供給するように再生液供給手段３１１〜３１８を制御する再生液供給制御手段５２と、を備える。【選択図】図４
2012166129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換樹脂床が収容される圧力タンクと、
前記イオン交換樹脂床を再生する再生液が貯留される再生液タンクと、
前記圧力タンクと前記再生液タンクとを接続する再生液供給ラインと、
前記圧力タンクの内部で再生液の上昇流を生成して前記イオン交換樹脂床を再生させる再生プロセスにおいて、再生液を前記再生液タンクから前記再生液供給ラインを介して前記イオン交換樹脂床に供給する再生液供給手段と、
前記再生プロセスで前記イオン交換樹脂床に供給すべき総再生液量のうち、一部の分割再生液量を前記イオン交換樹脂床へ所定の供給時間供給するように前記再生液供給手段を制御し、その後に、前記イオン交換樹脂床を再生液に浸漬させた状態で前記イオン交換樹脂床への再生液の供給を所定の停止時間停止するように前記再生液供給手段を制御し、その後に、前記総再生液量から前記一部の分割再生液量を減じた残部の分割再生液量を前記イオン交換樹脂床に供給するように前記再生液供給手段を制御する再生液供給制御手段と、
を備える
イオン交換装置。
【請求項２】
前記イオン交換樹脂床に供給する分割再生液量は、前記イオン交換樹脂床の空隙部分に相当する量である空隙相当量以上である
請求項１に記載のイオン交換装置。
【請求項３】
前記再生液供給制御手段は、分割再生液量を供給する際の前記供給時間が１分以上で且つ前記停止時間が５分以上になるように、前記再生液供給手段を制御する
請求項１又は２に記載のイオン交換装置。
【請求項４】
前記再生液供給制御手段は、前記残部の分割再生液量を２〜４回に分けて前記イオン交換樹脂床に供給するように、前記再生液供給手段を制御する
請求項１〜３のいずれかに記載のイオン交換装置。
【請求項５】
前記イオン交換樹脂床は、略均一の粒径を有するイオン交換樹脂ビーズからなり、
前記イオン交換樹脂床に撹拌用流体を流通させる流通手段と、
前記再生プロセスの後に実行される撹拌プロセスにおいて、前記撹拌用流体を前記イオン交換樹脂床に上昇流で流通させることにより前記イオン交換樹脂ビーズを略均一に混合するように、前記流通手段を制御する流通制御手段と、
を更に備える
請求項１〜４のいずれかに記載のイオン交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、硬水軟化装置などのイオン交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水道水や地下水等の原水に含まれる硬度成分（カルシウムイオン及びマグネシウムイオン）や硝酸性窒素（硝酸イオン及び亜硝酸イオン）等をイオン交換樹脂により吸着して除去するイオン交換装置が知られている。イオン交換装置は、一般的に、イオン交換樹脂床が収容される圧力タンクを備えている。
【０００３】
イオン交換装置においては、構造がシンプルであるという理由で並流再生を採用しているものが多い。しかしながら、並流再生においては、再生後の水処理プロセスで得られる処理水は、除去対象イオンのリークレベルが比較的高い。そのため、高純度の処理水を得るために、再生レベル（イオン交換樹脂１リットルあたりの再生剤使用量）を高く設定する必要がある。
【０００４】
並流再生に対して、向流再生は、除去対象イオンのリークレベルが低いため、処理水の純度の低下の課題を解消できる。向流再生において、圧力タンクの内部で再生液の上昇流を生成してイオン交換樹脂床を再生させる、いわゆる上向流再生を行うイオン交換装置が知られている。
【０００５】
上向流再生を行うイオン交換装置においては、圧力タンクの内部のイオン交換樹脂ビーズは、再生液の上昇流に随伴して浮上し、流動しやすい。イオン交換樹脂ビーズが流動すると、再生液との接触時間が短くなるため、イオン交換樹脂床の再生効率の低下を招く。そのため、再生プロセス中においては、イオン交換樹脂ビーズが流動しないように、イオン交換樹脂床を保持する必要がある。例えば、特許文献１には、上向流再生を行うイオン交換装置において、圧力タンクの内部に収容されるイオン交換樹脂床に対して押さえ水を下降流により供給して、イオン交換樹脂ビーズの流動を抑制するように構成されたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２６０５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のイオン交換装置においては、押さえ水を下降流で供給して、イオン交換樹脂床を下方に押し付けながら、再生プロセスが行われている。つまり、再生プロセスにおいて、圧力タンクの内部には、再生液の上昇流及び押さえ水の下降流が同時に生成されている。そのため、再生液と押さえ水とを同時に排出するには、イオン交換樹脂床の表面付近に集液部（コレクタ）を設ける必要があり、集配液部を含む圧力タンクの構造が複雑になる。従って、圧力タンクの内部で再生液の上昇流を生成してイオン交換樹脂床を再生させる再生プロセスにおいて、圧力タンクの構造を複雑化することなく、イオン交換樹脂床の再生効率を安定させることができるイオン交換装置が望まれている。
【０００８】
本発明は、圧力タンクの内部で再生液の上昇流を生成してイオン交換樹脂床を再生させる再生プロセスにおいて、圧力タンクの構造を複雑化することなく、イオン交換樹脂床の再生効率を安定させることができるイオン交換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】
本発明は、イオン交換樹脂床が収容される圧力タンクと、前記イオン交換樹脂床を再生する再生液が貯留される再生液タンクと、前記圧力タンクと前記再生液タンクとを接続する再生液供給ラインと、前記圧力タンクの内部で再生液の上昇流を生成して前記イオン交換樹脂床を再生させる再生プロセスにおいて、再生液を前記再生液タンクから前記再生液供給ラインを介して前記イオン交換樹脂床に供給する再生液供給手段と、前記再生プロセスで前記イオン交換樹脂床に供給すべき総再生液量のうち、一部の分割再生液量を前記イオン交換樹脂床へ所定の供給時間供給するように前記再生液供給手段を制御し、その後に、前記イオン交換樹脂床を再生液に浸漬させた状態で前記イオン交換樹脂床への再生液の供給を所定の停止時間停止するように前記再生液供給手段を制御し、その後に、前記総再生液量から前記一部の分割再生液量を減じた残部の分割再生液量を前記イオン交換樹脂床に供給するように前記再生液供給手段を制御する再生液供給制御手段と、を備えるイオン交換装置に関する。
【００１０】
また、前記イオン交換樹脂床に供給する分割再生液量は、前記イオン交換樹脂床の空隙部分に相当する量である空隙相当量以上であることが好ましい。
【００１１】
また、前記再生液供給制御手段は、分割再生液量を供給する際の前記供給時間が１分以上で且つ前記停止時間が５分以上になるように、前記再生液供給手段を制御することが好ましい。
【００１２】
また、前記再生液供給制御手段は、前記残部の分割再生液量を２〜４回に分けて前記イオン交換樹脂床に供給するように、前記再生液供給手段を制御することが好ましい。
【００１３】
また、前記イオン交換樹脂床は、略均一の粒径を有するイオン交換樹脂ビーズからなり、前記イオン交換樹脂床に撹拌用流体を流通させる流通手段と、前記再生プロセスの後に実行される撹拌プロセスにおいて、前記撹拌用流体を前記イオン交換樹脂床に上昇流で流通させることにより前記イオン交換樹脂ビーズを略均一に混合するように、前記流通手段を制御する流通制御手段と、を更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、圧力タンクの内部で再生液の上昇流を生成してイオン交換樹脂床を再生させる再生プロセスにおいて、圧力タンクの構造を複雑化することなく、イオン交換樹脂床の再生効率を安定させることができるイオン交換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のイオン交換装置の一実施形態としての硬水軟化装置１の全体構成図である。
【図２】硬水軟化装置１により実行されるプロセスを示すフローチャートである。
【図３】各プロセスにおける各弁の開閉状態を示す説明図である。
【図４】硬水軟化装置１の制御に係る機能ブロック図である。
【図５】硬水軟化装置１の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のイオン交換装置の一実施形態としての硬水軟化装置１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のイオン交換装置の一実施形態としての硬水軟化装置１の全体構成図である。図２は、硬水軟化装置１により実行されるプロセスを示すフローチャートである。図３は、各プロセスにおける各弁の開閉状態を示す説明図である。
【００１７】
本実施形態の硬水軟化装置１は、水道水、地下水、工業用水等の原水中に含まれる硬度成分をナトリウムイオン（又はカリウムイオン）へ置換して軟水を生成する。硬水軟化装置１は、軟水を各種の用水として需要箇所へ供給する目的で使用される。硬水軟化装置１は、家屋やマンション等の居住建物、ホテルや大衆浴場等の集客施設、ボイラやクーリングタワー等の冷熱機器、食品加工装置や洗浄装置等の水使用機器等に接続される。
【００１８】
また、本実施形態の硬水軟化装置１は、原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１１（後述）で軟水化して得られた処理水（軟水）Ｗ２を浴室等の需要箇所（不図示）に供給する水処理プロセスＳＴ１と、イオン交換樹脂床２１１を逆洗浄する逆洗浄プロセスＳＴ２と、原水タンク６に原水Ｗ１を補水する第１補水プロセスＳＴ３と、第１排水ラインＬ５の内部に滞留しているエアを排出する（エア抜きする）呼び水プロセスＳＴ４と、塩水Ｗ４を供給してイオン交換樹脂床２１１を再生させる再生プロセスＳＴ５と、再生プロセスＳＴ５の実行中に排水Ｗ５の系外への排出を停止してイオン交換樹脂床２１１を塩水Ｗ４に浸漬させる第１通液停止プロセスＳＴ５’と、原水タンク６に原水Ｗ１を補水する第２補水プロセスＳＴ６と、イオン交換樹脂床２１１に供給された塩水Ｗ４を押し出す押出プロセスＳＴ７と、押出プロセスＳＴ７の実行中に排水Ｗ５の系外への排出を停止してイオン交換樹脂床２１１を塩水Ｗ４又は押出水（原水Ｗ１）に浸漬させる第２通液停止プロセスＳＴ７’と、イオン交換樹脂床２１１に残留した塩水Ｗ４を洗浄するリンス・プロセスＳＴ８と、イオン交換樹脂床２１１に撹拌用流体を流通させてイオン交換樹脂ビーズを撹拌する撹拌プロセスＳＴ９と、再生液タンクとしての塩水タンク４に原水Ｗ１を補水する第３補水プロセスＳＴ１０と、を実行可能な構成を備える。
【００１９】
まず、図１を参照して、本実施形態の硬水軟化装置１の全体構成について説明する。以下の説明において「ライン」とは、流路、経路、管路等の総称である。
図１に示すように、本実施形態の硬水軟化装置１は、圧力タンク２と、再生液タンクとしての塩水タンク４と、再生液供給制御手段及び流通制御手段としてのバルブ制御部５２（後述）を含む制御装置５と、原水タンク６と、を備える。
【００２０】
また、本実施形態の硬水軟化装置１は、原水通水弁３１１と、バイパス弁３１２と、軟水通水弁３１３と、塩水弁３１４と、第１排水弁３１５と、第２排水弁３１８と、第１補水弁３１６と、第２補水弁３１７と、フロースイッチ３２１と、を備える。
【００２１】
圧力タンク２は、圧力タンク本体２１を主体として構成される。圧力タンク本体２１は、上部に開口部を有する有底の筒状体であり、開口部を蓋部材で密閉している。圧力タンク本体２１の内部には、陽イオン交換樹脂ビーズからなるイオン交換樹脂床２１１、及び濾過砂利からなる支持床２１２が収容されている。
【００２２】
イオン交換樹脂床２１１は、原水Ｗ１を軟水化する処理材として機能する。イオン交換樹脂床２１１は、圧力タンク本体２１の内部において、支持床２１２の上部に積層されている。
【００２３】
本実施形態におけるイオン交換樹脂床２１１は、略均一の粒径を有する陽イオン交換樹脂ビーズ、例えば、粒径の均一係数が１．２以下の陽イオン交換樹脂ビーズにより構成される。
【００２４】
支持床２１２は、イオン交換樹脂床２１１に対する流体の整流部材として機能する。支持床２１２は、圧力タンク本体２１の底部側に収容されている。圧力タンク２の詳細については後述する。
【００２５】
原水通水弁３１１、バイパス弁３１２、軟水通水弁３１３、塩水弁３１４、第１排水弁３１５及び第２排水弁３１８は、採水及び再生に関して、原水Ｗ１を圧力タンク２の頂部スクリーン２４１へ配液しながら、底部スクリーン２４２で集液することにより原水Ｗ１の下降流を生成して、処理水である軟水Ｗ２を製造する水処理プロセスＳＴ１の水（原水Ｗ１、軟水Ｗ２）の流れ；及び、再生液である塩水Ｗ４を底部スクリーン２４２へ配液しながら、頂部スクリーン２４１で集液することにより塩水Ｗ４の上昇流を生成して、イオン交換樹脂床２１１を再生させる再生プロセスＳＴ５の塩水Ｗ４の流れを切り換え可能なバルブである。上述した各弁の配置、機能については後述する。
【００２６】
塩水タンク４は、イオン交換樹脂床２１１を再生する再生液としての塩水Ｗ４を貯留する液タンクである。塩水Ｗ４は、陽イオン交換樹脂ビーズを用いる硬水軟化装置においては、塩化ナトリウム、塩化カリウムの各水溶液等を利用することができる。
【００２７】
塩水タンク４は、圧力タンク２よりも重力方向における上方に配置されている。塩水タンク４は、重力方向と直交する方向に、原水タンク６と略並列な位置に配置されている。また、塩水タンク４から圧力タンク２への塩水Ｗ４の供給が終了した時の水頭圧差ｈｅＷ４が、その供給を開始した時の水頭圧差ｈｓＷ４に対して０．７〜０．９倍の範囲となるように、塩水タンク４の液面４４と第１排水ラインＬ５の開放末端部５１との位置が設定されている。
【００２８】
このように、本実施形態の硬水軟化装置１は、塩水タンク４の液面４４と第１排水ラインＬ５の開放末端部５１との間の水頭圧差ｈｓＷ４〜ｈｅＷ４により、塩水タンク４から圧力タンク２へ塩水Ｗ４が流下するように構成されている。
【００２９】
詳細については後述するが、制御装置５は、フロースイッチ３２１から入力された検出信号等に基づいて、各弁３１１〜３１８の動作を制御する。また、制御装置５は、後述するメモリ部５９に予め記憶された制御プログラムに従って、例えば、水処理プロセスＳＴ１の流路や再生プロセスＳＴ５の流路を切り換えるように、各弁３１１〜３１８を制御する。
【００３０】
原水タンク６は、原水ラインＬ１から接続部Ｊ１１及び第１補水ラインＬ７を経て供給された原水Ｗ１を貯留する液タンクである。原水Ｗ１としては、水道水、地下水、工業用水等を利用することができる。
【００３１】
原水タンク６は、圧力タンク２よりも重力方向における上方に配置されている。また、原水タンク６から圧力タンク２への原水Ｗ１の供給が終了した時の水頭圧差ｈｅＷ１が、その供給を開始した時の水頭圧差ｈｓＷ１に対して０．７〜０．９倍の範囲となるように原水タンク６の液面６４と第１排水ラインＬ５の開放末端部５１との位置が設定されている。
【００３２】
このように、本実施形態の硬水軟化装置１は、原水タンク６における液面６４と第１排水ラインＬ５の開放末端部５１との間の水頭圧差ｈｓＷ１〜ｈｅＷ１により、原水タンク６から圧力タンク２へ原水Ｗ１が流下するように構成されている。
【００３３】
次に、上述した圧力タンク２、ライン／弁等、塩水タンク４、制御装置５、及び原水タンク６の構成について詳細に説明する。
【００３４】
圧力タンク２において、圧力タンク本体２１の頂部には、原水ラインＬ１の他方の端部が配置されている。水処理プロセスＳＴ１において、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１は、圧力タンク本体２１の頂部から圧力タンク２の内部に供給される。一方、圧力タンク本体２１の底部には、軟水ラインＬ２の一方の端部が配置されている。すなわち、水処理プロセスＳＴ１において、圧力タンク２の内部でイオン交換樹脂床２１１により処理されて得られた軟水Ｗ２は、圧力タンク２の底部から軟水ラインＬ２を流通する。
【００３５】
また、圧力タンク２に配置された、原水ラインＬ１の他方の端部には、樹脂ビーズの流出を防止する頂部スクリーン２４１が設けられている。頂部スクリーン２４１は、樹脂ビーズよりも小さな多数の開孔を有する（後述する底部スクリーン２４２も同様）。頂部スクリーン２４１は、原水ラインＬ１の他方の端部と連通する。頂部スクリーン２４１による配液位置及び集液位置は、イオン交換樹脂床２１１の頂部付近に設定される。頂部スクリーン２４１は、水処理プロセスＳＴ１において、イオン交換樹脂床２１１の頂部から原水Ｗ１を配液する頂部配液部、及び、再生プロセスＳＴ５において、イオン交換樹脂床２１１の頂部から塩水Ｗ４を集液する頂部集液部として機能する。
【００３６】
圧力タンク２において、圧力タンク本体２１の底部には、軟水ラインＬ２の一方の端部が配置されている。圧力タンク本体２１内に配置される軟水ラインＬ２は、合成樹脂製パイプ等を用いた集配液管２３１となっている。この集配液管２３１は、イオン交換樹脂床２１１を貫通して支持床２１２の下部に到達するように設けられている。
【００３７】
圧力タンク２に配置された、軟水ラインＬ２（集配液管２３１）の一方の端部には、樹脂ビーズの流出を防止する底部スクリーン２４２が設けられている。底部スクリーン２４２は、軟水ラインＬ２の一方の端部と連通する。底部スクリーン２４２による配液位置及び集液位置は、支持床２１２の下部に設定される。底部スクリーン２４２は、水処理プロセスＳＴ１において、イオン交換樹脂床２１１の底部から軟水Ｗ２を集液する底部集液部、及び、再生プロセスＳＴ５において、イオン交換樹脂床２１１の底部から塩水Ｗ４を配液する底部配液部として機能する。
【００３８】
硬水軟化装置１は、その内部に、各種のライン、弁等を備える。すなわち、ラインとして、原水ラインＬ１と、軟水ラインＬ２と、希釈水ラインＬ３と、再生液供給ラインとしての塩水ラインＬ４と、第１排水ラインＬ５と、第２排水ラインＬ９と、バイパスラインＬ６と、第１補水ラインＬ７と、第２補水ラインＬ８と、を備える。後述するように、原水ラインＬ１の一部は、第１排水ラインＬ５としても機能する。また、軟水ラインＬ２の一部は、塩水ラインＬ４としても機能する。
【００３９】
本実施形態においては、希釈水ラインＬ３、塩水ラインＬ４、軟水ラインＬ２及び第１排水ラインＬ５は、再生液供給手段として機能する。再生液供給手段は、塩水Ｗ４を塩水タンク４から塩水ラインＬ４を介してイオン交換樹脂床２１１に供給する。
また、原水ラインＬ１、バイパスラインＬ６、軟水ラインＬ２及び第１排水ラインＬ５は、圧力タンク２の内部に収容されたイオン交換樹脂床２１１に撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）を流通させる流通手段として機能する。
【００４０】
また、硬水軟化装置１は、弁として、原水通水弁３１１と、バイパス弁３１２と、軟水通水弁３１３と、塩水弁３１４と、第１排水弁３１５と、第２排水弁３１８と、第１補水弁３１６と、第２補水弁３１７と、減圧弁７３と、を備える。本実施形態においては、原水通水弁３１１、バイパス弁３１２、軟水通水弁３１３、塩水弁３１４、第１排水弁３１５、第１補水弁３１６、第２補水弁３１７及び第２排水弁３１８は、再生液供給手段及び流通手段として機能する。
【００４１】
次に、各ライン及び各弁の構成について説明する。
原水ラインＬ１は、上流側において、外部の原水供給源（不図示）に接続され、下流側において、圧力タンク２の頂部と連通している。原水ラインＬ１は、原水Ｗ１を圧力タンク本体２１及び原水タンク６に供給する供給路を構成する。原水ラインＬ１には、原水供給源から原水Ｗ１が圧送される。例えば、原水Ｗ１が水道水であれば、水道圧により原水Ｗ１が圧送される。原水ラインＬ１には、原水供給源から圧力タンク２に向けて順に、接続部Ｊ１１、減圧弁７３、フロースイッチ３２１、接続部Ｊ１２、原水通水弁３１１、及び接続部Ｊ１３が設けられている。
【００４２】
原水ラインＬ１の接続部Ｊ１１には、第１補水ラインＬ７の上流側が接続されている。原水ラインＬ１の接続部Ｊ１２には、バイパスラインＬ６の上流側の端部と、第２補水ラインＬ８の上流側の端部と、が接続されている。原水ラインＬ１の接続部Ｊ１３には、第１排水ラインＬ５の上流側の端部が接続されている。後述するように、原水ラインＬ１において、接続部Ｊ１３よりも下流側は、第１排水ラインＬ５としても機能する。
【００４３】
減圧弁７３は、原水Ｗ１を所定の水圧まで減圧する弁である。減圧弁７３は、原水ラインＬ１の接続部Ｊ１１の下流側に設けられている。
【００４４】
フロースイッチ３２１は、原水ラインＬ１における減圧弁７３と接続部Ｊ１２との間に設けられている。フロースイッチ３２１は、制御装置５と電気的に接続されている。フロースイッチ３２１は、原水ラインＬ１において所定の水流を検知すると、検出信号を制御装置５に出力する。すなわち、フロースイッチ３２１は、原水ラインＬ１に所定流量の原水Ｗ１が流通したことを検知すると、検出信号を制御装置５に出力する。
【００４５】
原水通水弁３１１は、原水ラインＬ１において、接続部Ｊ１２と接続部Ｊ１３との間に設けられている。原水通水弁３１１は、原水ラインＬ１における原水Ｗ１の流通を制御する。原水通水弁３１１は、弁体の駆動部が制御装置５と電気的に接続されている。原水通水弁３１１における弁の開閉は、制御装置５により制御される。
【００４６】
第１補水ラインＬ７は、上流側において、原水ラインＬ１の接続部Ｊ１１に接続され、下流側において、原水タンク６に接続されている。第１補水ラインＬ７は、第１補水プロセスＳＴ３及び第２補水プロセスＳＴ６において、原水ラインＬ１の接続部Ｊ１１から流通する原水Ｗ１を、原水タンク６に供給する供給路を構成する。
【００４７】
軟水ラインＬ２は、一方の端部において、圧力タンク２の底部と連通し、他方の端部において、需要箇所（図示せず）に接続されている。軟水ラインＬ２は、イオン交換樹脂床２１１により処理されて得られた軟水Ｗ２を需要箇所に供給するための供給路を主として構成する。軟水ラインＬ２には、圧力タンク２から需要箇所に向けて順に、接続部Ｊ２３、接続部Ｊ２１、軟水通水弁３１３、及び接続部Ｊ２２が設けられている。
【００４８】
軟水ラインＬ２の接続部Ｊ２３には、第２排水ラインＬ９の上流側の端部が接続されている。軟水ラインＬ２の接続部Ｊ２１には、塩水ラインＬ４の下流側の端部が接続されている。軟水ラインＬ２において、接続部Ｊ２１よりも圧力タンク２側は、塩水ラインＬ４としても機能する。また、軟水ラインＬ２の接続部Ｊ２２には、バイパスラインＬ６の下流側の端部が接続されている。
【００４９】
軟水通水弁３１３は、軟水ラインＬ２において、接続部Ｊ２１と接続部Ｊ２２との間に設けられている。軟水通水弁３１３は、軟水ラインＬ２における軟水Ｗ２の流通を制御する。軟水通水弁３１３は、弁体の駆動部が制御装置５と電気的に接続されている。軟水通水弁３１３における弁の開閉は、制御装置５により制御される。
【００５０】
塩水ラインＬ４は、上流側において、塩水タンク４のタンク領域４１（後述）に接続され、下流側において軟水ラインＬ２の接続部Ｊ２１に接続されている。塩水ラインＬ４は、圧力タンク２と塩水タンク４とを接続し、イオン交換樹脂床２１１を再生させるための塩水Ｗ４を圧力タンク２に供給するための供給路を構成する。
【００５１】
塩水ラインＬ４には、塩水タンク４から軟水ラインＬ２の接続部Ｊ２１に向けて順に、第２逆止弁７２と、塩水弁３１４と、接続部Ｊ４と、が設けられている。第２逆止弁７２は、塩水Ｗ４の流れを、塩水タンク４から圧力タンク本体２１へ流下させる方向へのみ規制する。塩水弁３１４は、塩水ラインＬ４における塩水Ｗ４の流通を制御する。塩水弁３１４は、弁体の駆動部が制御装置５と電気的に接続されている。塩水弁３１４における弁の開閉は、制御装置５により制御される。
【００５２】
希釈水ラインＬ３は、上流側において、原水タンク６の底部に接続され、下流側において、塩水ラインＬ４の接続部Ｊ４に接続されている。希釈水ラインＬ３は、主として、再生プロセスＳＴ５において塩水Ｗ４を希釈するための原水Ｗを塩水ラインＬ４に供給するため、及び、押出プロセスＳＴ７においてイオン交換樹脂床２１１内の塩水Ｗ４を押し出す原水Ｗ１を、圧力タンク２に供給するための供給路を構成する。希釈水ラインＬ３には、第１逆止弁７１が設けられている。第１逆止弁７１は、原水Ｗ１の流れを、原水タンク６から圧力タンク本体２１へ流下させる方向へのみ規制する。
【００５３】
第１排水ラインＬ５の一方の端部は、大気に開放されており、開放末端部５１を構成する。また、第１排水ラインＬ５の他方の端部は、原水ラインＬ１の接続部Ｊ１３に接続されている。第１排水ラインＬ５は、各種の排水Ｗ５を系外に排水するための排水路を構成する。
【００５４】
原水ラインＬ１の下流側は、圧力タンク２の頂部と連通している。前述したように、原水ラインＬ１において、接続部Ｊ１３よりも下流側は、第１排水ラインＬ５としても機能する。従って、第１排水ラインＬ５の他方の端部は、原水ラインＬ１を介して圧力タンク２に接続されており、接続端部（接続部Ｊ１３）を構成する。第１排水ラインＬ５には、圧力タンク２から開放末端部５１に向けて順に、接続部Ｊ１３、第１排水弁３１５、及び接続部Ｊ５が設けられている。
【００５５】
第１排水弁３１５は、第１排水ラインＬ５における接続部Ｊ１３と接続部Ｊ５との間に設けられている。第１排水弁３１５は、第１排水ラインＬ５における排水Ｗ５又は塩水Ｗ４の流通を制御する。第１排水弁３１５は、弁体の駆動部が制御装置５と電気的に接続されている。第１排水弁３１５における弁の開閉は、制御装置５により制御される。
【００５６】
第２排水ラインＬ９は、上流側において、軟水ラインＬ２の接続部Ｊ２３に接続され、下流側において、第１排水ラインＬ５の接続部Ｊ５に接続されている。第２排水弁３１８は、第２排水ラインＬ９に設けられている。第２排水弁３１８は、弁体の駆動部が制御装置５と電気的に接続されている。第２排水弁３１８における弁の開閉は、制御装置５により制御される。
【００５７】
バイパスラインＬ６は、上流側において、原水ラインＬ１の接続部Ｊ１２に接続され、下流側において、軟水ラインＬ２の接続部Ｊ２２に接続されている。バイパスラインＬ６は、再生プロセスＳＴ５等において、圧力タンク２を介さずに需要箇所に原水Ｗ１を供給するための供給路を構成する。
【００５８】
バイパス弁３１２は、バイパスラインＬ６に設けられている。バイパス弁３１２は、バイパスラインＬ６における原水Ｗ１の流通を制御する。バイパス弁３１２は、弁体の駆動部が制御装置５と電気的に接続されている。バイパス弁３１２における弁の開閉は、制御装置５により制御される。
【００５９】
第２補水ラインＬ８は、一方の端部において、原水ラインＬ１の接続部Ｊ１２に接続され、他方の端部において、塩水タンク４と連通している。第２補水ラインＬ８は、第３補水プロセスＳＴ１０において、原水ラインＬ１の接続部Ｊ１２から流通する原水Ｗ１を、塩水タンク４に供給する供給路を構成する。
【００６０】
塩水タンク４は、タンク領域４１と、塩載置部４２と、ネット４３と、を備える。タンク領域４１は、塩水タンク４における塩水Ｗ４の貯留部を構成する。塩載置部４２は、タンク領域４１の内部に配置されている。塩載置部４２の底部には、透水性を有するネット４３が設けられている。塩載置部４２には、原水Ｗ１に溶解させる塩（塩化ナトリウム、塩化カリウム等）が載置されている。第２補水ラインＬ８の他方の端部は、タンク領域４１に向けて開放されている。第２補水ラインＬ８から供給された原水Ｗ１は、第２補水ラインＬ８の他方の端部からタンク領域４１に向けて流下する。塩載置部４２に載置された塩は、タンク領域４１に貯留された原水Ｗ１により溶解され、塩水Ｗ４が生成される。
【００６１】
塩水タンク４の底部には、塩水ラインＬ４の上流側の端部が接続されている。再生プロセスＳＴ５において、タンク領域４１の内部に貯留された塩水Ｗ４は、塩水タンク４における液面４４と第１排水ラインＬ５の開放末端部５１との間の水頭圧差により、塩水ラインＬ４を流下する。この塩水Ｗ４は、塩水ラインＬ４の接続部Ｊ４において、希釈水ラインＬ３を流下した原水Ｗ１と混合して希釈される。希釈された塩水Ｗ４は、軟水ラインＬ２の一部を流下して圧力タンク２に供給され、底部スクリーン２４２からイオン交換樹脂床２１１の底部に配液される。
【００６２】
更に、塩水タンク４のタンク領域４１には、第１検出電極４５と、第１接地電極４６と、が設けられている。第１検出電極４５及び第１接地電極４６は、タンク領域４１において、塩水Ｗ４が満水か否か（すなわち、補水が必要か否か）を検出するための設備である。第１検出電極４５及び第１接地電極４６は、それぞれ棒状の金属部材により構成されている。
【００６３】
第１検出電極４５は、長手方向における一方（下方）の端部がタンク領域４１の内部に位置し、他方（上方）の端部がタンク領域４１の外部に位置している。第１検出電極４５の一方の前記端部の位置は、タンク領域４１の内部に塩水Ｗ４が満水となったときの液面４４と一致している。第１接地電極４６は、長手方向における一方（下方）の端部がタンク領域４１の底部近傍に位置し、他方（上方）の端部がタンク領域４１の外部に位置している。第１検出電極４５及び第１接地電極４６は、それぞれ他方の前記端部において制御装置５と電気的に接続されている。第１検出電極４５と第１接地電極４６との間には、制御装置５から所定の電圧が印加されている。
【００６４】
後述する第３補水プロセスＳＴ１０において、タンク領域４１に貯留された塩水Ｗ４が満水でない場合、塩水Ｗ４の液面４４は、第１接地電極４６には達しても、第１検出電極４５には達しない。この場合には、第１検出電極４５と第１接地電極４６との間が短絡しないので、制御装置５は、短絡電流を検知しない。制御装置５は、第３補水プロセスＳＴ１０において、短絡電流を検知しない場合には、第２補水弁３１７を開状態として、塩水タンク４への原水Ｗ１の補水を開始する。
【００６５】
一方、タンク領域４１に貯留された塩水Ｗ４が満水になると、塩水Ｗ４の液面４４は、第１接地電極４６に達するだけでなく、第１検出電極４５の下方の端部に達する。この場合には、第１検出電極４５と第１接地電極４６との間が短絡するので、制御装置５は、短絡電流を検知する。制御装置５は、第３補水プロセスＳＴ１０において、短絡電流を検知した場合には、第２補水弁３１７を閉状態として、塩水タンク４への原水Ｗ１の補水を停止する。これにより、塩水タンク４のタンク領域４１には、所定量（満水）の塩水Ｗ４が貯留される。
【００６６】
また、塩水タンク４の上部には、オーバーフロー管（不図示）が取り付けられている。このオーバーフロー管は、上述した第１検出電極４５と第１接地電極４６との間において、短絡電流を正常に検知できなかった場合に、超過した塩水Ｗ４を系外に排出するための設備である。
【００６７】
原水タンク６には、第２検出電極６５と、第２接地電極６６と、が設けられている。第２検出電極６５及び第２接地電極６６は、原水タンク６において、原水Ｗ１が満水か否か（すなわち、補水が必要か否か）を検出するための設備である。第２検出電極６５及び第２接地電極６６は、それぞれ棒状の金属部材により構成されている。
【００６８】
第２検出電極６５は、長手方向における一方（下方）の端部が原水タンク６の内部に位置し、他方（上方）の端部が原水タンク６の外部に位置している。第２検出電極６５の一方の前記端部の位置は、原水タンク６の内部に原水Ｗ１が満水となったときの液面６４と一致している。第２接地電極６６は、長手方向における一方（下方）の端部が原水タンク６の底部近傍に位置し、他方（上方）の端部が原水タンク６の外部に位置している。第２検出電極６５及び第２接地電極６６は、それぞれ他方の前記端部において制御装置５と電気的に接続されている。第２検出電極６５と第２接地電極６６との間には、制御装置５から所定の電圧が印加されている。
【００６９】
後述する第１補水プロセスＳＴ３及び第２補水プロセスＳＴ６において、原水タンク６に貯留された原水Ｗ１が満水でない場合、原水Ｗ１の液面６４は、第２接地電極６６には達しても、第２検出電極６５には達しない。この場合には、第２検出電極６５と第２接地電極６６との間が短絡しないので、制御装置５は、短絡電流を検知しない。制御装置５は、第１補水プロセスＳＴ３及び第２補水プロセスＳＴ６において、短絡電流を検知しない場合には、第１補水弁３１６を開状態として、原水タンク６への原水Ｗ１の補水を開始する。
【００７０】
一方、原水タンク６に貯留された原水Ｗ１が満水になると、原水Ｗ１の液面６４は、第２検出電極６５の下方の端部に達する。この場合には、第２検出電極６５と第２接地電極６６との間が短絡するので、制御装置５は、短絡電流を検知する。制御装置５は、第１補水プロセスＳＴ３及び第２補水プロセスＳＴ６において、短絡電流を検知した場合には、第１補水弁３１６を閉状態として、原水タンク６への原水Ｗ１の補水を停止する。これにより、原水タンク６には、所定量（満水）の原水Ｗ１が貯留される。
【００７１】
また、原水タンク６の上部には、オーバーフロー管（不図示）が取り付けられている。このオーバーフロー管は、上述した第２検出電極６５と第２接地電極６６との間において、短絡電流を正常に検知できなかった場合に、溢れた原水Ｗ１を系外に排出するための設備である。
【００７２】
上記構成のように構成された硬水軟化装置１において、制御装置５は、各弁３１１〜３１８の開閉を制御することにより、図２に示す以下のプロセスＳＴ１〜ＳＴ１０を順次実施する。制御装置５は、後述するメモリ部５９に記憶された各プロセスの処理手順に関するデータに基づいて、所定の弁開閉信号を各弁３１１〜３１８に出力する。なお、各弁３１１〜３１８の開閉は、それぞれの弁に設けられた弁体の駆動部（不図示）により制御される。弁体の駆動部は、制御装置５により出力された弁開閉信号に基づいて、弁体の開閉を制御する。以下の説明において、弁を開くことを「開状態」といい、弁を閉じることを「閉状態」という。
（ＳＴ１）原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１１に対して上から下へ通過させる水処理プロセス（水軟化プロセス）
（ＳＴ２）洗浄液としての原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１１に対して下から上へ通過させる逆洗浄プロセス
（ＳＴ３）再生プロセスＳＴ５に先立ち、原水タンク６に希釈水としての原水Ｗ１を補水する第１補水プロセス
（ＳＴ４）原水Ｗ１を第１排水ラインＬ５から強制排水して、第１排水ラインＬ５の内部に滞留しているエアを排出する（エア抜きする）と共に、第１排水ラインＬ５に溜まったゴミ等を除去することにより、再生不良を防止する呼び水プロセス
（ＳＴ５）再生液としての塩水Ｗ４をイオン交換樹脂床２１１に対して下から上へ通過させる再生プロセス
（ＳＴ５’）再生プロセスＳＴ５の実行中に排水Ｗ５の排水を停止する第１通液停止プロセス
（ＳＴ６）押出プロセスＳＴ７に先立ち、原水タンク６に押出水としての原水Ｗ１を補水する第２補水プロセス
（ＳＴ７）押出水としての原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１１に対して下から上へ通過させる押出プロセス
（ＳＴ７’）押出プロセスＳＴ７の実行中に排水Ｗ５の排水を停止する第２通液停止プロセス
（ＳＴ８）濯ぎ水としての原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１１に対して上から下へ通過させるリンス・プロセス
（ＳＴ９）イオン交換樹脂床２１１に撹拌用流体を流通させてイオン交換樹脂床２１１を撹拌する撹拌プロセス
（ＳＴ１０）次回の再生プロセスＳＴ５で使用する塩水Ｗ４を調製するために、塩水タンク４に原水Ｗ１を補水する第３補水プロセス
【００７３】
また、各弁３１１〜３１８の開閉は、図３に示すように、プロセスＳＴ１〜ＳＴ１０毎に、制御装置５により制御される。その結果、圧力タンク２の内部は、プロセスＳＴ１〜ＳＴ１０毎に、流体の流れが生成される状態か、或いは、流体の流れが生成されない状態となる。
【００７４】
次に、本実施形態における硬水軟化装置１の運転方法（動作）について詳細に説明する。なお、水処理プロセスＳＴ１を除く各プロセスＳＴ２〜ＳＴ１０においては、バイパス弁３１２が開状態となっている。そのため、原水ラインＬ１の接続部Ｊ１１よりも下流側を流通する過剰な原水Ｗ１は、接続部Ｊ１２からバイパスラインＬ６へ流通し、接続部Ｊ２２及び軟水ラインＬ２を介して、軟水Ｗ２の需要箇所へ一時的に供給される。
【００７５】
〔水処理プロセスＳＴ１〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ１に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる水道水、地下水、工業用水等の原水Ｗ１は、原水ラインＬ１を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、頂部スクリーン２４１から配液される。頂部スクリーン２４１から配液された原水Ｗ１は、イオン交換樹脂床２１１を下降流で通過する。その過程において、原水Ｗ１の硬度成分は、ナトリウムイオン（又は、カリウムイオン）へ置換され、原水Ｗ１は軟水化される。
【００７６】
イオン交換樹脂床２１１を通過した処理水（軟水Ｗ２）は、圧力タンク２の底部で底部スクリーン２４２へ集液される。その後、軟水Ｗ２は、軟水ラインＬ２を介して、軟水Ｗ２の需要箇所へ供給される。そして、所定量の軟水Ｗ２を採取することにより、イオン交換樹脂床２１１が硬度成分を置換できなくなると、制御装置５は、逆洗浄プロセスＳＴ２以降のプロセスを実施する。
【００７７】
〔逆洗浄プロセスＳＴ２〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ２に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる原水Ｗ１は、原水ラインＬ１から接続部Ｊ１１及びＪ１２を経てバイパスラインＬ６を流通し、軟水ラインＬ２を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、底部スクリーン２４２から配液される。底部スクリーン２４２から配液された原水Ｗ１は、イオン交換樹脂床２１１を上降流で通過する。その過程において、イオン交換樹脂床２１１を上昇流で通過する原水により、イオン交換樹脂床２１１は逆洗浄される。これにより、イオン交換樹脂床２１１に堆積したゴミや懸濁物質等は、原水Ｗ１と共に、原水ラインＬ１から接続部Ｊ１３を経て第１排水ラインＬ５を流通し、排水Ｗ５として第１排水ラインＬ５の開放末端部５１から外部に排出される。
【００７８】
〔第１補水プロセスＳＴ３〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ３に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる原水Ｗ１は、原水ラインＬ１から接続部Ｊ１１を経て第１補水ラインＬ７を流通し、原水タンク６に補水される。ここでは、前回の押出プロセスＳＴ７で減少した原水タンク６の液位が満水になるまで原水Ｗ１が補水される。
【００７９】
〔呼び水プロセスＳＴ４〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ４に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる原水Ｗ１は、原水ラインＬ１から接続部Ｊ１１、Ｊ１２及びＪ１３を経て第１排水ラインＬ５を流通し、排水Ｗ５として第１排水ラインＬ５の開放末端部５１から外部に排出される。
【００８０】
〔再生プロセスＳＴ５〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ５に示す開閉状態に設定される。その結果、塩水タンク４の内部に貯留された塩水Ｗ４は、塩水タンク４の液面４４と第１排水ラインＬ５の開放末端部５１との水頭圧差により、塩水ラインＬ４を介して流下する。同時に、原水タンク６の内部に貯留された原水Ｗ１は、原水タンク６の液面６４と第１排水ラインＬ５の開放末端部５１との水頭圧差により、希釈水ラインＬ３を介して流下する。各ラインを流下した塩水Ｗ４と原水Ｗ１とは、塩水ラインＬ４の接続部Ｊ４で混合され、所定濃度の塩水Ｗ４となる。この塩水Ｗ４は、塩水ラインＬ４を介して、圧力タンク２の底部に配置された底部スクリーン２４２から配液され、圧力タンク本体２１の内部を上昇流で通過する。その過程において、塩水Ｗ４は、イオン交換樹脂床２１１を再生する。このようにして、再生プロセスＳＴ５は、圧力タンク２の内部で塩水Ｗ４（再生液）の上昇流を生成してイオン交換樹脂床２１１を再生させる。使用済みの塩水Ｗ４は、圧力タンク２の頂部に配置された頂部スクリーン２４１で集液され、第１排水ラインＬ５を介して系外に排水される。この再生プロセスＳＴ５は、所定時間Ｔ１実行され、所定量の塩水Ｗ４を供給することにより完了する。なお、再生プロセスＳＴ５の実行中には、第１補水プロセスＳＴ３、第２補水プロセスＳＴ６及び第３補水プロセスＳＴ１０は、実行されない。
【００８１】
〔第１通液停止プロセスＳＴ５’〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ５’に示す開閉状態に設定される。図３のＳＴ５’に示す開閉状態は、再生プロセスＳＴ５における各弁３１１〜３１８の開閉状態から、第１排水弁３１５のみが開状態から閉状態へ切り換えられた状態である。その結果、再生プロセスＳＴ５における使用済みの塩水Ｗ４は、系外へ排水されずに、イオン交換樹脂床２１１の内部に貯留される。この第１通液停止プロセスＳＴ５’は、所定時間Ｔ２実行される。これにより、イオン交換樹脂床２１１は、圧力タンク２の内部に貯留された塩水Ｗ４に所定時間Ｔ２浸漬される。なお、第１通液停止プロセスＳＴ５’は、塩水Ｗ４の供給中に一時的に停止に切り換えるものであり、実質的には再生プロセスＳＴ５に包含されるプロセスである。
【００８２】
〔第２補水プロセスＳＴ６〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ６に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる原水Ｗ１は、原水ラインＬ１から接続部Ｊ１１を経て第１補水ラインＬ７を流通し、原水タンク６に供給される。ここでは、再生プロセスＳＴ５で減少した原水タンク６の液位が満水になるまで原水Ｗ１が補水される。
【００８３】
〔押出プロセスＳＴ７〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ７に示す開閉状態に設定される。その結果、塩水Ｗ４が塩水ラインＬ４を介して流下しなくなり、原水タンク６の内部に貯留された原水Ｗ１のみが希釈水ラインＬ３及び塩水ラインＬ４を介して流下する。流下した原水Ｗ１は、圧力タンク２の底部に配置された底部スクリーン２４２から配水され、圧力タンク本体２１の内部を上昇流で通過する。その過程において、原水Ｗ１は、先行して供給された塩水Ｗ４を押し出しながら、引き続き、イオン交換樹脂床２１１を再生する。このようにして、押出プロセスＳＴ７は、圧力タンク２の内部で原水Ｗ１及び塩水Ｗ４（再生液）の上昇流を生成してイオン交換樹脂床２１１を再生させる。つまり、押出プロセスＳＴ７は、広義的には再生プロセスに含まれる。使用済みの原水Ｗ１及び塩水Ｗ４は、圧力タンク２の頂部に配置された頂部スクリーン２４１で集水され、第１排水ラインＬ５を介して系外に排水される。この押出プロセスＳＴ７は、所定時間Ｔ１実行され、所定量の原水Ｗ１を供給して塩水Ｗ４を押し出すことにより完了する。なお、押出プロセスＳＴ７の実行中には、第１補水プロセスＳＴ３、第２補水プロセスＳＴ６及び第３補水プロセスＳＴ１０は、実行されない。
【００８４】
〔第２通液停止プロセスＳＴ７’〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ７’に示す開閉状態に設定される。図３のＳＴ７’に示す開閉状態は、押出プロセスＳＴ７における各弁３１１〜３１８の開閉状態から、第１排水弁３１５のみが開状態から閉状態へ切り換えられた状態である。その結果、押出プロセスＳＴ７における原水Ｗ１及び塩水Ｗ４は、系外へ排水されずに、イオン交換樹脂床２１１の内部に貯留される。この第２通液停止プロセスＳＴ７’は、所定時間Ｔ２実行される。これにより、イオン交換樹脂床２１１は、圧力タンク２の内部に貯留された原水Ｗ１及び塩水Ｗ４に所定時間Ｔ２浸漬される。なお、第２通液停止プロセスＳＴ７’は、原水Ｗ１の供給中に一時的に停止に切り換えるものであり、実質的には押出プロセスＳＴ７に包含されるプロセスである。
【００８５】
〔リンス・プロセスＳＴ８〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ８に示す開閉状態に設定される。その結果、原水通水弁３１１、バイパス弁３１２及び第２排水弁３１８が開状態になる。原水通水弁３１１が開状態になると、原水ラインＬ１には、外部の原水供給源（不図示）から原水Ｗ１が圧送される。この原水Ｗ１は、原水ラインＬ１を介して、圧力タンク２へ流通する。そして、原水Ｗ１は、圧力タンク２の頂部に配置された頂部スクリーン２４１から配水され、圧力タンク本体２１の内部を下降流で通過する。その過程において、原水Ｗ１は、イオン交換樹脂床２１１の内部に残留する塩水Ｗ４を洗い流しながら、イオン交換樹脂床２１１をリンスする。使用済みの原水Ｗ１は、圧力タンク２の底部に配置された底部スクリーン２４２で集水され、軟水ラインＬ２、接続部Ｊ２３、第２排水ラインＬ９、接続部Ｊ５、第１排水ラインＬ５を介して系外に排水される。このリンス・プロセスＳＴ８は、フロースイッチ３２１による水流有りの積算検知時間が所定時間に達するまで実行され、所定量の原水Ｗ１を供給することにより完了する。
【００８６】
このように、リンス・プロセスＳＴ８においては、外部の原水供給源から圧送された原水Ｗ１が圧力タンク２へ流通する。従って、圧力タンク２への単位時間当たりの原水供給量は、押出プロセスＳＴ７の場合よりも大きくなる。このため、イオン交換樹脂床２１１の内部に残留する塩水Ｗ４は、速やかに洗い流される。
【００８７】
〔撹拌プロセスＳＴ９〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ９に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる原水Ｗ１は、原水ラインＬ１から接続部Ｊ１１及びＪ１２を経てバイパスラインＬ６を流通し、軟水ラインＬ２を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、底部スクリーン２４２から配液される。底部スクリーン２４２から配液された原水Ｗ１の水流及び／又は空気流で構成される撹拌用流体は、イオン交換樹脂床２１１を上降流で通過する。その過程において、撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）は、イオン交換樹脂床２１１の陽イオン交換樹脂ビーズを略均一に混合する。ここでいう「イオン交換樹脂床２１１の陽イオン交換樹脂ビーズを略均一に混合する」とは、陽イオン交換樹脂ビーズの対イオン分布（Ｎａ型樹脂ビーズやＣａ型樹脂ビーズの分布）を略均一にするように、撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）により陽イオン交換樹脂ビーズを混合することである。陽イオン交換樹脂ビーズの物理化学的性質や使用量等に基づいて、制御装置５からの指令により、圧力タンク２に所定時間の間原水Ｗ１を供給することにより、撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）が生成されて、陽イオン交換樹脂ビーズの分布は、略均一化される。
【００８８】
〔第３補水プロセスＳＴ１０〕
制御装置５からの指令信号により、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ１０に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる原水Ｗ１は、原水ラインＬ１から接続部Ｊ１１及びＪ１２を経て第２補水ラインＬ８を流通し、塩水タンク４に供給される。ここでは、再生プロセスＳＴ５で減少した塩水タンク４の液位が満水になるまで原水Ｗ１が補水される。これにより、次回の再生プロセスＳＴ５で使用する塩水Ｗ４が調製される。制御装置５は、第３補水プロセスＳＴ１０が終了すると、各弁３１１〜３１８を水処理プロセスＳＴ１の状態に復帰させる。
【００８９】
次に、図４を参照して、本実施形態に係る硬水軟化装置１の制御に係る機能について説明する。図４は、硬水軟化装置１の制御に係る機能ブロック図である。
制御装置５は、硬水軟化装置１における各部を制御する。図４に示すように、制御装置５は、原水通水弁３１１と、バイパス弁３１２と、軟水通水弁３１３と、塩水弁３１４と、第１排水弁３１５と、第２排水弁３１８と、第１補水弁３１６と、第２補水弁３１７と電気的に接続される。
【００９０】
また、制御装置５は、硬水軟化装置１における各測定装置に電気的に接続され、各測定装置から測定情報を受信する。例えば、制御装置５は、フロースイッチ３２１に電気的に接続され、フロースイッチ３２１により検出された原水流量情報を受信する。
【００９１】
また、制御装置５は、塩水タンク４のタンク領域４１に設けられている第１検出電極４５及び第１接地電極４６に電気的に接続され、第１検出電極４５と第１接地電極４６との間に流れる短絡電流の検知信号を受信する。
また、制御装置５は、原水タンク６に設けられている第２検出電極６５及び第２接地電極６６に電気的に接続され、第２検出電極６５と第２接地電極６６との間に流れる短絡電流の検知信号を受信する。
【００９２】
また、制御装置５は、再生液供給手段及び流通制御手段としてのバルブ制御部５２と、供給時間設定部５３と、残部算出部５４と、残部判定部５５と、メモリ部５９とを含んで構成される。
供給時間設定部５３は、分割再生液量Ｑ２をメモリ部５９から読み込むと共に、メモリ部５９に記憶された記憶テーブルの情報を参照して、分割再生液量Ｑ２に基づいて、分割再生液量Ｑ２を供給するための塩水Ｗ４の供給時間Ｔ１を設定する。分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４の供給時間Ｔ１は、再生プロセスＳＴ５のバルブ状態から第１通液停止プロセスＳＴ５’のバルブ状態に切り換えるまでの時間に対応する。
また、本実施形態における「分割再生液量Ｑ２」とは、再生プロセスＳＴ５でイオン交換樹脂床２１１に供給すべき塩水Ｗ４の総再生液量のうち、一部の塩水Ｗ２の液量のことである。
また、塩水Ｗ４の分割再生液量Ｑ２は、イオン交換樹脂床２１１の空隙部分に相当する量である空隙相当量以上に設定される。これは、塩水Ｗ４の分割再生液量Ｑ２が空隙相当量以上であれば、イオン交換樹脂床２１１の全体を塩水Ｗ４に浸漬させることができるためである。
【００９３】
残部算出部５４は、塩水Ｗ４の総再生液量Ｑ１及び一部の分割再生液量Ｑ２Ａ（Ｑ２）をメモリ部５９から読み込むと共に、総再生液量Ｑ１から一部の分割再生液量Ｑ２Ａ（Ｑ２）を減じた残部の分割再生液量Ｑ２Ｂ（Ｑ２）を算出する。「残部の分割再生液量Ｑ２Ｂ（Ｑ２）」とは、再生プロセスＳＴ５でイオン交換樹脂床２１１に供給すべき塩水Ｗ４の総再生液量Ｑ１から、一部の分割再生液量Ｑ２Ａ（Ｑ２）を減じた場合における残りの塩水Ｗ２の液量のことである（Ｑ２Ｂ＝Ｑ１−Ｑ２Ａ）。なお、残部の分割再生液量Ｑ２Ｂは、一部の分割再生液量Ｑ２Ａと同じ量であってもよいし、異なる量であってもよい。
【００９４】
残部判定部５５は、残部算出部５４により算出された算出結果に基づいて、分割再生液量Ｑ２Ａの塩水Ｗ４が供給された後に、再生プロセスＳＴ５においてイオン交換樹脂床２１１に供給すべき塩水Ｗ４が残存するか否かを判定する。
【００９５】
バルブ制御部５２は、フロースイッチ３２１から出力された検出信号（原水ラインＬ１を所定量の原水Ｗ１が流通したことを検知したときに出力される信号）、第１検出電極４５及び第１接地電極４６の短絡電流の検出信号、第２検出電極６５及び第２接地電極６６の短絡電流の検出信号、タイマ等の情報に基づいて、メモリ部５９を参照して、硬水軟化装置１で実行すべき処理を設定する。
バルブ制御部５２は、硬水軟化装置１で実行すべき処理により、水処理プロセスＳＴ１、逆洗浄プロセスＳＴ２、第１補水プロセスＳＴ３、呼び水プロセスＳＴ４、再生プロセスＳＴ５、第１通液停止プロセスＳＴ５’、第２補水プロセスＳＴ６、押出プロセスＳＴ７、第２通液停止プロセスＳＴ７’、リンス・プロセスＳＴ８、撹拌プロセスＳＴ９及び第３補水プロセスＳＴ１０を切り換えるように、原水通水弁３１１、バイパス弁３１２、軟水通水弁３１３、塩水弁３１４、第１排水弁３１５、第２排水弁３１８、第１補水弁３１６及び第２補水弁３１７を切り換える。
【００９６】
バルブ制御部５２は、再生プロセスＳＴ５において、各弁３１１〜３１８を次のように制御する。すなわち、まずバルブ制御部５２は、イオン交換樹脂床２１１に供給すべき総再生液量Ｑ１の塩水Ｗ４のうち、一部の分割再生液量Ｑ２Ａの塩水Ｗ４をイオン交換樹脂床２１１へ所定の供給時間Ｔ１供給するように、各弁３１１〜３１８を再生プロセスＳＴ５のバルブ状態に制御する。そして、その後に、バルブ制御部５２は、イオン交換樹脂床２１１を塩水Ｗ４に浸漬させた状態で、イオン交換樹脂床２１１への塩水Ｗ４の供給を所定の停止時間Ｔ２停止するように、各弁３１１〜３１８を第１通液停止プロセスＳＴ５’のバルブ状態に制御する。そして、その後に、バルブ制御部５２は、残部算出部５４の算出結果に基づいて、総再生液量Ｑ１から一部の分割再生液量Ｑ２Ａを減じた残部の分割再生液量Ｑ２Ｂの塩水Ｗ４をイオン交換樹脂床２１１に供給するように、各弁３１１〜３１８を再生プロセスＳＴ５のバルブ状態に制御する。
【００９７】
具体的には、バルブ制御部５２は、分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４を供給する際の供給時間Ｔ１が１分以上で且つ塩水Ｗ４の停止時間Ｔ２が５分以上になるように、各弁３１１〜３１８を制御する。例えば、本実施形態においては、分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４を供給する際の供給時間Ｔ１は、６分に設定される。また、塩水Ｗ４の供給を停止する停止時間Ｔ２は、１０分に設定される。
【００９８】
また、バルブ制御手段５２は、残部の分割再生液量Ｑ２Ｂの塩水Ｗ４を２〜４回に分けてイオン交換樹脂床２１１に供給するように、各弁３１１〜３１８を制御する。これにより、バルブ制御手段５２は、総再生液量Ｑ１の塩水Ｗ４を２回に分けて供給することができると共に、更に、残部の分割再生液量Ｑ２Ｂを２〜４回に分けることにより、総再生液量Ｑ１の塩水Ｗ４を３〜５回に分けて供給することもできる。
【００９９】
また、バルブ制御部５２は、再生プロセスＳＴ５の後に実行される撹拌プロセスＳＴ９において、撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）をイオン交換樹脂床２１１に上昇流で流通させることにより陽イオン交換樹脂ビーズを略均一に混合するように、各弁３１１〜３１８を制御する。具体的には、バルブ制御部５２は、メモリ部５９に記憶されたイオン交換樹脂ビーズの物理化学的性質や使用量等の情報に基づいて、圧力タンク２に所定時間の間、原水Ｗ１を供給することにより撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）を生成して、陽イオン交換樹脂ビーズの分布を略均一化する。
【０１００】
メモリ部５９は、硬水軟化装置１の制御に必要な制御プログラムや各種データ等を記憶する。具体的には、メモリ部５９は、硬水軟化装置１の各種運転モードを動作させる制御プログラム、各種計算値、各種設定値（例えば、１回の総再生液量Ｑ１、分割再生液量Ｑ２）、記憶テーブル（例えば、分割再生液量Ｑ２に対応する供給時間Ｔ１）等を記憶する。
【０１０１】
次に、本実施形態の硬水軟化装置１の動作について、図２及び図５を参照しながら説明する。図５は、硬水軟化装置１の制御を示すフローチャートである。
本実施形態では、図２における水処理プロセスＳＴ１〜呼び水プロセスＳＴ４まで順次実行された後のフローについて説明する。また、本実施形態においては、再生プロセスＳＴ５において、総再生液量Ｑ１の塩水Ｗ４を３等分に分割した分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４を、３回に分けて供給する場合（Ｑ１＝Ｑ２×３）について説明する。
【０１０２】
図５に示すように、図２に示す呼び水プロセスＳＴ４の実行後のステップＳＴ１０１において、供給時間設定部５３は、総再生液量Ｑ１及び分割再生液量Ｑ２を読み込む。分割再生液量Ｑ２は、イオン交換樹脂床２１１の空隙部分に相当する量である空隙部分相当量以上に設定される。
【０１０３】
ステップＳＴ１０２において、供給時間設定部５３は、メモリ部５９に記憶された情報を参照して、１回目に供給する分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４の供給時間Ｔ１を設定する。
【０１０４】
ステップＳＴ１０３において、バルブ制御部５２は、呼び水プロセスＳＴ４から再生プロセスＳＴ５に切り換えるように、各弁３１１〜３１８を制御する。そして、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ５に示す開閉状態に設定される。
【０１０５】
ステップＳＴ１０４において、バルブ制御部５２は、再生プロセスＳＴ５を供給時間Ｔ１実行する。供給時間Ｔ１は、分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４を圧力タンク２に供給する時間である。本実施形態においては、例えば、供給時間Ｔ１は、６分に設定される。再生プロセスＳＴ５が供給時間Ｔ１実行されることで、イオン交換樹脂床２１１には、イオン交換樹脂床２１１の空隙相当量以上の分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４が供給される。これにより、イオン交換樹脂床２１１の全体は、分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４に接触した状態で浸漬される。そして、イオン交換樹脂床２１１は、その全体が塩水Ｗ４に接触した状態で再生される。
【０１０６】
ステップＳＴ１０５において、バルブ制御部５２は、再生プロセスＳＴ５から第１通液停止プロセスＳＴ５’に切り換えるように、各弁３１１〜３１８を制御する。具体的には、再生プロセスＳＴ５における各弁３１１〜３１８の開閉状態から、第１排水弁３１５のみを開状態から閉状態に切り換える。そして、各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ５’に示す開閉状態に設定される。
【０１０７】
ステップＳＴ１０６において、バルブ制御部５２は、第１通液停止プロセスＳＴ５’を停止時間Ｔ２実行する。本実施形態においては、例えば、停止時間Ｔ２は、１０分に設定される。第１通液停止プロセスＳＴ５’が停止時間Ｔ２実行されることで、イオン交換樹脂床２１１は、停止時間Ｔ２の間、塩水Ｗ４に浸漬される。これにより、供給時間Ｔ１に加えて、停止時間Ｔ２の分だけ陽イオン交換樹脂ビーズと塩水Ｗ４の接触時間が延長され、イオン交換樹脂床２１１の再生効率を向上させることができる。
【０１０８】
ステップＳＴ１０７において、残部判定部５５は、再生プロセスＳＴ５で供給すべき塩水Ｗ４が残存するか否かを判定する。
具体的には、残部算出部５４は、総再生液量Ｑ１から分割再生液量Ｑ２Ａを減じた残部の分割再生液量Ｑ２Ｂを算出する。そして、残部判定部５５は、残部算出部５４により算出された算出結果に基づいて、分割再生液量Ｑ２Ａの塩水Ｗ４が供給された後に、再生プロセスＳＴ５で供給すべき塩水Ｗ４が残存するか否か（すなわち、残部の分割再生液量Ｑ２Ｂがゼロか否か）を判定する。
【０１０９】
残部判定部５５により再生プロセスＳＴ５で供給すべき塩水Ｗ４が残存すると判定された（ＹＥＳ）場合には、処理は、ステップＳＴ１０３に戻り、再生プロセスＳＴ５に切り替えられる。そして、総再生液量Ｑ１から供給済みの分割再生液量を減じた残部の塩水Ｗ４がなくなるまで、ステップＳＴ１０３からステップＳＴ１０７までの処理が繰り返して行われる。本実施形態においては、分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４が３回に分けて供給されるため、分割再生液量Ｑ２を供給する再生プロセスＳＴ５及び第１通液停止プロセスＳＴ５’は、３回繰り返し行われる。つまり、第１通液停止プロセスＳＴ５’を含むトータルの再生プロセスＳＴ５の実行時間は、「（Ｔ１＋Ｔ２）×３」となる。一方、残部判定部５５により１回の再生プロセスＳＴ５で供給すべき塩水Ｗ４が残存しないと判定された（ＮＯ）場合には、処理は、図２に示す第２補水プロセスＳＴ６に進む。
【０１１０】
このように、総再生液量Ｑ１の塩水Ｗ４を分割再生液量Ｑ２に分割し、断続的にイオン交換樹脂床２１１に供給することにより、塩水Ｗ４の供給中に浮上した陽イオン交換樹脂ビーズを定期的に沈降させる。そのため、一度に連続して総再生液量Ｑ１の塩水Ｗ４をイオン交換樹脂床２１１に供給する場合と比べて、陽イオン交換樹脂ビーズの流動が抑制される。これにより、再生プロセスＳＴ５におけるイオン交換樹脂床２１１の再生効率を安定させることができる。
【０１１１】
ステップＳＴ１０７の判断がＮＯの場合には、第２補水プロセスＳＴ６の実行後、図２に示すように、第２通液停止プロセスＳＴ７’を含む押出プロセスＳＴ７が行われる。押出プロセスＳＴ７及び第２通液停止プロセスＳＴ７’においては、各弁３１１〜３１８の切り換え状態が異なるのみで、前述の図５に示すステップＳＴ１０１からステップＳＴ１０７の動作と同じである。つまり、「再生プロセスＳＴ５」を「押出プロセスＳＴ７」とし、「第１通液停止プロセスＳＴ５’」を「第２通液停止プロセスＳＴ７’」とした場合と同様である。そのため、押出プロセスＳＴ７及び第２通液停止プロセスＳＴ７’の説明は、再生プロセスＳＴ５及び第１通液停止プロセスＳＴ５’の説明を援用して説明を省略する。なお、図５において、総再生液量Ｑ１は、総押出水量Ｑ１（押出プロセスＳＴ７でイオン交換樹脂床２１１に供給すべき総押出水量Ｑ１）と読み替えるものとし、また分割再生液量Ｑ２は、分割押出水量Ｑ２と読み替えるものとする。因みに、総再生液量と総押出水量は、通常は異なる量に設定される。一方、分割再生液量と分割押出水量は、押出プロセスが広義の再生プロセスであるので、両者を同じ量に設定して供給時間Ｔ１を一致させるのが望ましい。
【０１１２】
図２に示すように、押出プロセスＳＴ７の後、リンス・プロセスＳＴ８、撹拌プロセスＳＴ９、第３補水プロセスＳＴ１０が順次行われる。リンス・プロセスＳＴ８及び第３補水プロセスＳＴ１０については、前述の説明どおりである。ここでは、撹拌プロセスＳＴ９についてのみ簡単に説明する。
【０１１３】
図２に示す撹拌プロセスＳＴ９において、イオン交換樹脂床２１１に撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）を上昇流で流通させることにより陽イオン交換樹脂ビーズを略均一に混合する。具体的には、バルブ制御部５２は、撹拌プロセスＳＴ９に切り換えるように、各弁３１１〜３１８を制御する。そのため、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ９に示す開閉状態に設定される。そして、バルブ制御部５２は、撹拌プロセスＳＴ９を所定時間実行する。
【０１１４】
これにより、撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）は、イオン交換樹脂床２１１の陽イオン交換樹脂ビーズを略均一に混合する。従って、圧力タンク２には、所定時間の間、原水Ｗ１が供給されて撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）が生成されることにより、陽イオン交換樹脂ビーズの分布は略均一化される。これにより、その後の水処理プロセスＳＴ１において、原水Ｗ１は、安定した純度の軟水Ｗ２に軟水化される。従って、撹拌プロセスＳＴ９を設けることで、軟水Ｗ２の純度を安定化させることができる。
なお、撹拌用流体として空気流（単相流又は二相流）を生じさせる場合には、例えば、原水ラインＬ１に外気を吸入させる吸気弁を設けたり、ブロワやエアコンプレッサを使用して原水ラインＬ１に空気を送ったりすることにより、実施が可能である。
【０１１５】
上述した第１実施形態の硬水軟化装置１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
本実施形態の硬水軟化装置１においては、圧力タンク２の内部で塩水Ｗ４の上昇流を生成してイオン交換樹脂床２１１を再生させる再生プロセスＳＴ５において、塩水Ｗ４を再生液タンク４から再生液供給ラインＬ４を介してイオン交換樹脂床２１１に供給する再生液供給手段（各ラインＬ１〜Ｌ５、各弁３１１〜３１８）と、再生プロセスでイオン交換樹脂床２１１に供給すべき総再生液量Ｑ１のうち、一部の分割再生液量Ｑ２をイオン交換樹脂床２１１へ所定の供給時間Ｔ１供給するように、各弁３１１〜３１８を制御し、その後に、イオン交換樹脂床２１１を塩水Ｗ４に浸漬させた状態でイオン交換樹脂床２１１への塩水Ｗ４の供給を所定の停止時間Ｔ２停止するように、各弁３１１〜３１８を制御し、その後に、総再生液量Ｑ１から一部の分割再生液量Ｑ２Ａを減じた残部の分割再生液量Ｑ２Ｂをイオン交換樹脂床２１１に供給するように、各弁３１１〜３１８を制御するバルブ制御部５２と、を備える。
【０１１６】
この構成では、総再生液量Ｑ１の塩水Ｗ４を分割再生液量Ｑ２（Ｑ２Ａ、Ｑ２Ｂ）に分割し、断続的にイオン交換樹脂床２１１に供給することにより、塩水Ｗ４の供給中に浮上した陽イオン交換樹脂ビーズを定期的に沈降させる。そのため、一度に連続して総再生液量Ｑ１の塩水Ｗ４をイオン交換樹脂床２１１に供給する場合と比べて、陽イオン交換樹脂ビーズの流動が抑制される。これにより、再生プロセスＳＴ５におけるイオン交換樹脂床２１１の再生効率を安定させることができる。
また、この構成では、塩水Ｗ４を所定の供給時間Ｔ１供給した後、塩水Ｗ４の供給を所定の停止時間Ｔ２停止する。そのため、供給時間Ｔ１に加えて、停止時間Ｔ２の分だけ陽イオン交換樹脂ビーズと塩水Ｗ４との接触時間が延長される。これにより、イオン交換樹脂床２１１の再生効率を向上させることができる。
更に、この構成では、陽イオン交換樹脂ビーズの流動を抑制するための押さえ水を必要としない。そのため、従来のように、イオン交換樹脂床２１１の表面付近に集液部を設けることなく、バルブ操作のみで陽イオン交換樹脂ビーズの流動が抑制される。これにより、集配液部を含む圧力タンク２の構造を複雑化することなく、再生プロセスＳＴ５を実施することができる。
【０１１７】
また、本実施形態の硬水軟化装置１においては、イオン交換樹脂床２１１に供給する分割再生液量Ｑ２は、イオン交換樹脂床２１１の空隙部分に相当する量である空隙相当量以上である。そのため、イオン交換樹脂床２１１の全体は、分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４に接触した状態で浸漬される。これにより、イオン交換樹脂床２１１は、その全体が塩水Ｗ４に接触した状態で再生される。従って、イオン交換樹脂床２１１の再生効率を一層向上させることができる。
【０１１８】
また、本実施形態の硬水軟化装置１においては、バルブ制御部５２は、分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４を供給する際の供給時間Ｔ１が１分以上で且つ塩水Ｗ４の停止時間Ｔ２が５分以上になるように、各弁３１１〜３１８を制御する。そのため、１分以上の供給時間Ｔ１でイオン交換樹脂床２１１の通液再生が行われると共に、５分以上の停止時間Ｔ２でイオン交換樹脂床２１１の浸漬再生が行われる。従って、イオン交換樹脂床２１１の再生効率を一層向上させることができる。
【０１１９】
また、本実施形態の硬水軟化装置１においては、バルブ制御部５２は、残部の分割再生液量Ｑ２を２〜４回に分けてイオン交換樹脂床２１１に供給するように、各弁３１１〜３１８を制御する。そのため、分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４を２〜４回に分けて供給することで、１回あたりの供給時間Ｔ１が短縮され、イオン交換樹脂ビーズの流動を一層抑制することができる。従って、イオン交換樹脂床２１１の再生効率を一層向上させ且つ安定させることができる。
【０１２０】
また、本実施形態の硬水軟化装置１においては、イオン交換樹脂床２１１は、略均一の粒径を有するイオン交換樹脂ビーズからなり、イオン交換樹脂床２１１に撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）を流通させる流通手段と、再生プロセスＳＴ５の後に実行される撹拌プロセスＳＴ９において、撹拌用流体（原水Ｗ１の水流及び／又は空気流）をイオン交換樹脂床２１１に上昇流で流通させることによりイオン交換樹脂ビーズを略均一に混合するように、各弁３１１〜３１８を制御するバルブ制御部５２と、を備える。そのため、撹拌プロセス９において、イオン交換樹脂ビーズの対イオン分布（Ｎａ型樹脂ビーズやＣａ型樹脂ビーズの分布）は均一化される。これにより、その後の水処理プロセスＳＴ１において、原水Ｗ１は、安定した純度の軟水Ｗ２に軟水化される。従って、撹拌プロセスＳＴ９を設けることで、軟水Ｗ２の純度を安定化させることができる。
【０１２１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【０１２２】
例えば、前述の実施形態では、再生プロセスＳＴ５で供給すべき総再生液量Ｑ１の塩水Ｗ４を３等分に分割し、分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４を３回に分けて供給する場合について説明したが、これに制限されない。再生プロセスＳＴ５で供給すべき総再生液量Ｑ１の塩水Ｗ４を、２回、４回又は５回の分割再生液量Ｑ２の塩水Ｗ４に分けて供給するようにしてもよい。
【０１２３】
また、前述の実施形態では、塩水Ｗ４の分割再生液量Ｑ２は、総再生液量Ｑ１を均等に分割する例について説明したが、これに制限されず、分割再生液量Ｑ２それぞれが異なっていてもよい。
【０１２４】
前述の実施形態において、図１に示す各ラインや弁等の配置や接続は一例を示したものであり、図１の構成に限定されない。
【０１２５】
前述の実施形態では、本発明のイオン交換装置を硬水軟化装置に適用した例について説明したが、本発明の適用はこれに制限されない。例えば、硬水軟化装置におけるイオン交換樹脂のイオン交換樹脂を、陽イオン交換樹脂から陰イオン交換樹脂へ置換すれば、硝酸性窒素除去装置として使用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１  硬水軟化装置（イオン交換装置）
２  圧力タンク
４  塩水タンク（再生液タンク）
５  制御部
６  原水タンク（液タンク）
５２  バルブ制御部（再生液供給制御手段、流通制御手段）
２１１  イオン交換樹脂床
３１１  原水通水弁（再生液供給手段、流通手段）
３１２  バイパス弁（再生液供給手段、流通手段）
３１３  軟水通水弁（再生液供給手段、流通手段）
３１４  塩水弁（再生液供給手段、流通手段）
３１５  第１排水弁（再生液供給手段、流通手段）
３１６  第２補水弁（再生液供給手段、流通手段）
３１７  第２補水弁（再生液供給手段、流通手段）
３１８  第２排水弁（再生液供給手段、流通手段）
Ｌ１  原水ライン（再生液供給手段、流通手段）
Ｌ２  軟水ライン（再生液供給手段、流通手段）
Ｌ３  希釈水ライン（再生液供給手段）
Ｌ４  塩水ライン（再生液供給手段）
Ｌ５  第１排水ライン（再生液供給手段、流通手段）
Ｌ６  バイパスライン（流通手段）
Ｗ４  塩水（再生液）
【図１】
2012166129.tif 000003
【図２】
2012166129.tif 000004
【図３】
2012166129.tif 000005
【図４】
2012166129.tif 000006
【図５】
2012166129.tif 000007