(57)【要約】【課題】逆浸透膜モジュールを利用した淡水化システム又は方法において、各種の基準・規制又は要求に答えることのできる、淡水の供給システム（装置）又は方法を提供すること。【解決手段】塩類含有水を逆浸透膜モジュールにより脱塩処理する工程Ａ、該脱塩処理された水を電解処理する工程Ｂ、及び該電解処理された水にミネラル成分を添加する工程Ｃを順次実施することからなる淡水の製造方法。工程Ｂと工程Ｃの間に、電解処理された水をオゾン処理する工程Ｄを加えてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩類含有水を逆浸透膜モジュールにより脱塩処理する工程Ａ、該脱塩処理された水を電解処理する工程Ｂ、及び該電解処理された水にミネラル成分を添加する工程Ｃを順次実施することを特徴とする淡水の製造方法。
【請求項２】
工程Ｂと工程Ｃの間に、電解処理された水をオゾン処理する工程Ｄを加えることを特徴とする請求項１記載の淡水の製造方法。
【請求項３】
工程Ｂの電解処理液に、純度が９９．９％以上の塩化ナトリウムを０．０００１〜０．００１ｇ／ｌ量添加して電解処理することを特徴とする請求項１又は２記載の淡水の製造方法。
【請求項４】
工程Ｃにおいて、ミネラル成分として、塩化ナトリウムと塩化マグネシウムと塩化カルシウムを主体とするミネラルを用い、２０〜５００ｍｇ／ｌ量添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の淡水の製造方法。
【請求項５】
工程Ｃにおいて、ミネラル成分として、電解処理された水を微量のラジウムを含む風化した粒状花崗岩層を通過させることによって得られる、粒状花崗岩の浸漬水を用い、この浸漬水がミネラル成分量として２０〜５００ｍｇ／ｌ量添加されるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の淡水の製造方法。
【請求項６】
淡水の製造装置であって、逆浸透膜モジュールからなる脱塩処理装置、脱塩処理された水を電解処理するための電解処理装置、及び、電解処理された水にミネラル成分を添加するためのミネラル成分添加装置を構成要素として含む淡水の製造装置。
【請求項７】
電解処理された水をオゾン処理するためのオゾン処理装置を、付加的な構成要素として含む請求項６記載の淡水の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水等の塩類含有水から飲料用水、農業用水、あるいは工業用水等の淡水を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、海水等の淡水化、純水の製造、廃水処理等の様々な分野の水処理システムにおいて、逆浸透膜モジュールを利用した技術が広く採用されている（例えば、特許文献１〜６参照）。淡水化の手順としては、例えば、海水の淡水化の場合は、微生物による逆浸透膜の汚れを防止するために、取水した海水に塩素を注入後、濾過器等を通し、硫酸によるｐＨ調節を行ってから逆浸透膜へ供給する方法が一般的に行われる。逆浸透膜としてポリアミド系等の塩素による酸化劣化を受けやすい逆浸透膜を使用するときには、還元剤を添加し供給海水中の残留塩素を完全に除去するという前処理も必要となる。逆浸透膜モジュールで処理された水は、その後必要に応じて、更にｐＨ調節やオゾン処理による殺菌処理が行われて目的の淡水とされる。
【特許文献１】特開平７−１７１５６５号公報
【特許文献２】特開平７−３０８６７１号公報
【特許文献３】特開平５−３０５２９８号公報
【特許文献４】特開平９−２２０５６３号公報
【特許文献５】特開２００７−２６８３５２号公報
【特許文献６】特開２００７−２６０６３８号公報
【０００３】
しかしながら、逆浸透膜モジュールで処理された水は、通常、塩化ナトリウムや塩化マグネシウムや塩化カルシウムを主体とするミネラル成分の含有量が極端に低下するので、処理水の利用目的によっては、更に成分の調整等が必要になる場合がある。例えば、飲料水の水質基準は国によって異なるため、国によっては、逆浸透膜モジュールで処理された水をそのまま飲料水として利用することができないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、逆浸透膜モジュールを利用した淡水化システム又は方法において、各種の基準・規制又は要求に答えることのできる、淡水の供給システム（装置）又は方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明において請求項１に記載された発明は、塩類含有水を逆浸透膜モジュールにより脱塩処理する工程Ａ、該脱塩処理された水を電解処理する工程Ｂ、及び該電解処理された水にミネラル成分を添加する工程Ｃを順次実施することを特徴とする淡水の製造方法である。
【０００６】
請求項２に記載された発明は、工程Ｂと工程Ｃの間に、電解処理された水をオゾン処理する工程Ｄを加えることを特徴とする請求項１記載の淡水の製造方法である。
【０００７】
請求項３に記載された発明は、工程Ｂの電解処理液に、純度が９９．９％以上の塩化ナトリウムを０．０００１〜０．００１ｇ／ｌ量添加して電解処理することを特徴とする請求項１又は２記載の淡水の製造方法である。特に好ましくは、純度が９９．９９％以上の塩化ナトリウムを、０．０００１〜０．０００６ｇ／ｌ量添加するのがよい。
【０００８】
請求項４に記載された発明は、工程Ｃにおいて、ミネラル成分として、塩化ナトリウムと塩化マグネシウムと塩化カルシウムを主体とするミネラルを用い、２０〜５００ｍｇ／ｌ量添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の淡水の製造方法である。特に好ましくは５０〜２００ｍｇ／ｌ量添加するのがよい。
【０００９】
請求項５に記載された発明は、工程Ｃにおいて、ミネラル成分として、電解処理された水を微量のラジウムを含む風化した粒状花崗岩層を通過させることによって得られる、粒状花崗岩の浸漬水を用い、この浸漬水がミネラル成分量として２０〜５００ｍｇ／ｌ量添加されるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の淡水の製造方法である。ミネラル成分量としては、５０〜２００ｍｇ／ｌ量添加するのが特に好ましい。粒状花崗岩の浸漬水は、０．０５〜１．０ｇ／ｌ程度添加すれば、前記ミネラル濃度に調節できる。
【００１０】
請求項６記載の発明は、前記淡水の製造方法を実施例するためのシステム・装置に関するものであって、逆浸透膜モジュールからなる脱塩処理装置、脱塩処理された水を電解処理するための電解処理装置、及び、電解処理された水にミネラル成分を添加するためのミネラル成分添加装置を構成要素として含む淡水の製造装置である。
【００１１】
そして、請求項７に記載された発明は、電解処理された水をオゾン処理するためのオゾン処理装置を、付加的な構成要素として含む請求項６記載の淡水の製造装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基本的に逆浸透膜モジュールを利用した淡水化技術であって、各種の基準・規制又は要求に応じて適切に対応することのできる、淡水の供給システム（装置）又は方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の淡水の製造方法は、塩類含有水を逆浸透膜モジュールにより脱塩処理する工程Ａ、該脱塩処理された水を電解処理する工程Ｂ、及び該電解処理された水にミネラル成分を添加する工程Ｃを順次実施することからなる。本発明において淡水とは、飲料水、農業用水、工業用水等の塩類の含有量が少ない水を意味し、硬度２０００程度の硬水も含む概念として定義される。また、塩類含有水とは、典型的には海水（塩類の含有量が約３．５％）であるが、飲料水や農業用水や工業用水としてそのまま利用することのできない塩類含有量の高い水であってもよい。
【００１４】
逆浸透膜モジュールにより脱塩処理するシステム・方法は、いわゆるＲＯ膜やＵＦ膜やＮＦ膜を用い逆浸透の原理を利用して塩類を除去するものであり、色々のタイプのものが知られている。本発明においては、公知のいずれのシステム・方法でも、工程Ａとして用いることができる。また、逆浸透膜モジュールによる脱塩処理工程の前処理として、海水等の塩素殺菌や濾過等の操作が行われる場合があるが、本発明においても、公知の前処理工程・方法を実施してもかまわない。工程Ａにおいては、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム等の塩類が除去されるだけでなく、殆どの細菌やウイルスも除去される。通常、塩類の濃度は１００ｐｐｍ（０．０１％）以下までに除去される。なお、日本の飲料水基準は、塩分濃度が０．０１％以下（いわゆる軟水）とされているが、これは国によって異なる。
【００１５】
次に、本発明において、工程Ａで脱塩処理された水は、工程Ｂにおいて電解処理され殺菌される。脱塩処理された水は除菌もされているが、通常、使用まで貯留されている場合が多いので、その間に雑菌が繁殖する可能性がある。従って、使用に際し、再度殺菌の必要性が生じる。食塩水の電解反応により次亜塩素酸を発生させ、殺菌を行う方法は公知である。例えば、食塩水中で白金やチタン等の電極を用い電解反応を行うと、処理時間２０〜６０分で完全に殺菌が行われる。この原理は、次のように説明される。食塩水の電解で陽極に塩素が発生し、この塩素は溶液のｐHによってその形態が変化し、酸性領域では塩素（Cl2）、中性領域では次亜塩素（HClO）、次亜塩素酸イオン（ClO−）が主成分となる。
酸性領域においては、塩素（Cl2）の一部は溶液に溶解するものの大部分は塩素ガスとして系外に排出さる。そして、溶液中に存在する塩素（Cl2）、中性領域では次亜塩素（HClO）、次亜塩素酸イオンが、微生物やウイルス等の殺菌に寄与するものである。
【００１６】
本発明においては、工程Ａで脱塩処理された水は若干の塩類を含んでいるので、そのまま電解処理に付してもよいが、電解効率を上げるために、純度が９９．９％以上、特に９９．９９％以上の塩化ナトリウムを添加するのが好ましい。添加量は０．０００１〜０．００１ｇ／ｌ、特に０．０００１〜０．０００６ｇ／ｌ量が好ましい。具体的には、例えば、工程Ａで得られた処理水の塩素イオン濃度が２０ｐｐｍ以下のとき、約５０トンの処理水に５〜３０ｇ程度で十分である。その他、工程Ｂにおける電解条件や装置は特に制限されるものではなく、殺菌の目的が達成されるように適当に選択・決定すればよい。  
【００１７】
本発明において、上記工程Ｂにおいて添加するのに好ましい塩化ナトリウムとしては、岩塩から抽出・析出して得られる純度９９．９％以上の塩化ナトリウムが特に好ましく用いられる。そして、この塩化ナトリウムを分離した後に残る残渣は、塩化ナトリウムや塩化マグネシウムや塩化カルシウム等のミネラル成分を含んでいるので、後述のミネラル成分として利用することができる。
【００１８】
次に、本発明においては、前記のごとく電解処理された水にミネラル成分を添加する工程Ｃが実施される。本発明においてミネラル成分とは、塩化ナトリウムや塩化マグネシウムや塩化カルシウムを主体とするものを意味する。添加方法や混合方法は特に限定されるものではなく、また、ミネラル成分は固形粉末として添加混合しても、あるいは水溶液として添加混合してもよい。また、前記した岩塩から得られるものであってもよい。あるいは、電解処理された水を、ミネラル成分含有層を通過させることによって、ミネラル成分を溶出・溶解させる方法によってもよい。添加量は得られた淡水の利用目的・用途によって調整されるが、通常、２０〜５００ｍｇ／ｌ、特に５０〜２００ｍｇ／ｌ量の範囲が好ましい。
【００１９】
本発明において用いられるミネラル成分を添加する方法（工程Ｃ）としては、実用新案登録第３１３２８２１号に記載された装置を利用するのが、特に好ましい。具体的には、前記電解処理された水を、微量のラジウムを含む風化した粒状花崗岩層を通過させることによって、特に飲料用水として適した淡水を得ることができる。なお、ラジウムを含む風化した花崗岩としては、海底火山で生成されたものが、太平洋プレートで陸地化してから６００万年以上経過したものを使用することができる。この風化した花崗岩は、石英、長石、雲母が大豆粒以下に壊れているので、スコップで採取することができる。採取してから篩にかけ、大豆粒のものだけをフィルターとして充填・利用することができる。本発明においては、前記のごとき粒状花崗岩の浸漬水を、ミネラル成分量として２０〜５００ｍｇ／ｌ量、特に５０〜２００ｍｇ／ｌ量添加することによっても目的とする淡水が得られる。粒状花崗岩の浸漬水は、０．０５〜１．０ｇ／ｌ程度添加すれば、前記ミネラル濃度に調節できる。
【００２０】
本発明においては、前記工程Ｂと工程Ｃの間に、電解処理された水をオゾン処理する工程Ｄを加えるのも好ましい態様である。本発明において工程Ｂで電解処理された水は十分に殺菌されているので、そのままミネラル成分を添加する工程Ｃに連結しても十分であるが、目的あるいは現場の状況によっては、工程Ｃの前にオゾンによる殺菌が望まれることもある。かかる場合には、工程Ｂと工程Ｃの間に、電解処理された水をオゾン処理する工程Ｄを加えることができる。オゾンによる殺菌方法・装置は特別なものである必要はなく、公知の方法・装置を通常の条件下で使用すればよい。
【００２１】
前記したような本発明の淡水の製造方法を実施するためには、逆浸透膜モジュールからなる脱塩処理装置、脱塩処理された水を電解処理するための電解処理装置、及び、電解処理された水にミネラル成分を添加するためのミネラル成分添加装置を構成要素として含む淡水の製造装置を用いることができる。また、必要なら、電解処理された水をオゾン処理するためのオゾン処理装置を、付加的な構成要素として組合わせて用いることもできる。これら一連の製造装置は本発明のもう一つの態様であるが、逆浸透膜モジュールからなる脱塩処理装置、電解処理装置、ミネラル成分添加装置、及びオゾン処理装置等の個々の装置自体は、特別なものである必要はなく、公知のものをそのまま、あるいは当業者が行う通常の設計事項の範囲内で変更したものを用いればよい。前記各種の装置の動力としては、通常の電力を利用できるのは言うまでもないが、本発明が有効に実施される例えば砂漠地帯においては、蓄電システムや風力やソーラーによる電力を利用するのが便利である。
【００２２】
以下、図を参照しながら本発明の方法を説明する。図１は、本発明の淡水の製造方法の一例を示すフロシートである。海から取水された海水は、適当な前処理工程（図示せず）を経て逆浸透膜モジュールからなる脱塩処理装置に導かれ、脱塩処理が行われる（工程Ａ）。その後、脱塩処理された水は、電解処理装置に導かれ電解処理される（工程Ｂ）。次いで、電解処理された水は、ミネラル成分添加装置に導かれ、コンピュータ等で適当に制御されつつ所定量のミネラル成分が添加される。場合によっては、電解処理された水は、オゾン処理装置に導かれオゾン処理され、その後、ミネラル成分添加装置に導かれる。そして、最終的に目的・用途にかなった淡水が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の淡水の製造方法の一例を示すフロシートである。
【図１】
2009297685.tif 000003