特開 2023-28285 水処理システム及び水処理システムの殺菌方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023028285

(43)【公開日】2023-03-03

(54)【発明の名称】水処理システム及び水処理システムの殺菌方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/44 20230101AFI20230224BHJP

   A61L 2/04 20060101ALI20230224BHJP

   A61L 2/26 20060101ALI20230224BHJP

   B01D 61/46 20060101ALI20230224BHJP

   B01D 61/58 20060101ALI20230224BHJP

   C02F 1/48 20230101ALI20230224BHJP

【ＦＩ】

C02F1/44 A

A61L2/04

A61L2/26

B01D61/46

B01D61/58

C02F1/48

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021133897

(22)【出願日】2021-08-19

(71)【出願人】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】神野 謙吾

(72)【発明者】

【氏名】手嶋 慎一郎

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 元

(72)【発明者】

【氏名】重岡 健太

【テーマコード（参考）】

4C058

4D006

4D061

【Ｆターム（参考）】

4C058AA24

4C058BB03

4C058DD11

4C058EE26

4D006GA03

4D006GA17

4D006JA57A

4D006KA01

4D006KA52

4D006KA55

4D006KA57

4D006KB12

4D006KC24

4D006KE03P

4D006KE04P

4D006KE16Q

4D006PA01

4D006PB06

4D006PC11

4D006PC41

4D061DA03

4D061DB18

4D061EA09

4D061EB04

4D061EB13

4D061EB19

4D061FA08

4D061FA09

4D061GA20

4D061GC18

(57)【要約】

【課題】熱水殺菌を短時間で終了できる水処理システムを提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係る水処理システムは、原水中の殺菌剤を不活化することにより不活化水を得る不活化手段と、逆浸透膜によって不活化水を透過水と膜濃縮水とに分離する逆浸透膜装置と、不活化手段から流出する不活化水を逆浸透膜装置に案内し、不活化水を遮断する不活化水遮断弁を有する不活化水ラインと、不活化手段を含む第１循環流路を形成するよう、不活化水ラインの不活化水遮断弁よりも上流側と不活化手段の上流側の流路とを接続する第１還流ラインと、第１循環流路に配置され、水温を調節する第１温度調節装置と、逆浸透膜装置を含む第２循環流路を形成するよう、逆浸透膜装置の下流側の流路と不活化水ラインの不活化水遮断弁よりも下流側とを接続する第２還流ラインと、第２循環流路に配置され、水温を調節する第２温度調節装置と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原水中の殺菌剤を不活化することにより不活化水を得る不活化手段と、
逆浸透膜によって前記不活化水を透過水と膜濃縮水とに分離する逆浸透膜装置と、
前記不活化手段から流出する前記不活化水を前記逆浸透膜装置に案内し、前記不活化水を遮断する不活化水遮断弁を有する不活化水ラインと、
前記不活化手段を含む第１循環流路を形成するよう、前記不活化水ラインの前記不活化水遮断弁よりも上流側と前記不活化手段の上流側の流路とを接続する第１還流ラインと、
前記第１循環流路に配置され、水温を調節する第１温度調節装置と、
前記逆浸透膜装置を含む第２循環流路を形成するよう、前記逆浸透膜装置の下流側の流路と前記不活化水ラインの前記不活化水遮断弁よりも下流側とを接続する第２還流ラインと、
前記第２循環流路に配置され、水温を調節する第２温度調節装置と、
を備える水処理システム。

【請求項2】

電気再生式脱塩により前記透過水からイオンを除去した純水と前記イオンの含有量を増大した電気濃縮水とを得るＥＤＩ装置をさらに備え、
前記第２還流ラインは、前記逆浸透膜装置から流出する前記膜濃縮水の流路、前記ＥＤＩ装置から流出する前記純水の流路、及び前記ＥＤＩ装置から流出する前記電気濃縮水の流路に接続される、請求項１に記載の水処理システム。

【請求項3】

前記不活化水ラインにおける前記第１還流ラインの接続点と前記不活化水遮断弁との距離及び前記第２還流ラインの接続点と前記不活化水遮断弁との距離は、前記不活化水ラインの内径の６倍以下である、請求項１又は２に記載の水処理システム。

【請求項4】

原水中の殺菌剤を不活化することにより不活化水を得る不活化手段と、逆浸透膜によって前記不活化水を透過水と膜濃縮水とに分離する逆浸透膜装置と、前記不活化手段から流出する前記不活化水を前記逆浸透膜装置に案内する不活化水ラインと、を備える水処理システムの殺菌方法であって、
前記不活化水ラインと前記不活化手段よりも上流側の流路とを接続することにより、前記不活化手段と水温を調節する第１温度調節装置とを含み、水を循環させる第１循環流路を形成し、前記不活化手段の温度を目標温度に近付けるよう前記第１温度調節装置の出力を調整する工程と、
前記逆浸透膜装置よりも下流側の流路と前記不活化水ラインの第１循環流路よりも下流側の部分とを接続することにより、前記逆浸透膜装置と水温を調節する第２温度調節装置とを含み、水を循環させる第２循環流路を形成し、前記逆浸透膜装置の温度を目標温度に近付けるよう前記第２温度調節装置の出力を調整する工程と、
を備える、水処理システムの殺菌方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理システム及び水処理システムの殺菌方法に関する。

【背景技術】

【0002】

原水中の殺菌剤を不活化する活性炭濾過装置等の不活化装置と、水を逆浸透膜を用いて膜分離する逆浸透膜装置と、を備える水処理システムが利用されている。このような水処理システムを用いて医薬品、食品等の製造用水を製造する場合、水処理システムにおいて微生物が繁殖することを防止するために、水処理システムに熱水を通水して装置内の殺菌を行うことが知られている。

【0003】

一般的には、タンク内で水を加熱して水処理システムを殺菌するための熱水を製造するが、熱水を製造するためのエネルギーを節約するために、熱交換器等のインラインで水を加熱して熱水を生成する加熱装置と水処理システムとの間で熱水を循環させる技術も知られている。例えば特許文献１には、直列に接続された不活化装置、逆浸透膜装置及びＥＤＩ装置と、熱交換器との間で熱水を循環させる循環系を形成することで、タンクを使用せずに熱水殺菌を行い得る装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５４５９７０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

活性炭濾過装置は、保水量が大きく、供給する水の温度変化に対する流出する水の温度変化の応答性が低い場合が少なくない。このため、特許文献１の構成では、活性炭濾過装置に供給する水の温度を上昇させてから逆浸透膜装置及びＥＤＩ装置の温度が上昇するまでに遅れが生じる。また、一般的に逆浸透膜は急激な温度変化に弱いため、温度変化率を例えば２℃／ｍｉｎ程度に制限する必要がある。逆浸透膜装置における水温の変化率が大きくなり過ぎないようにするためには、活性炭濾過装置の熱応答性の低さを考慮して、活性炭濾過装置に供給する水の温度変化率を十分に小さくすることが必要となる。この結果、特許文献１の構成では、熱水殺菌に要する時間が長くなる。

【0006】

このため、本発明は、熱水殺菌を短時間で終了できる水処理システム及び水処理システムの殺菌方法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】

【0007】

本発明の一態様に係る水処理システムは、原水中の殺菌剤を不活化することにより不活化水を得る不活化手段と、逆浸透膜によって前記不活化水を透過水と膜濃縮水とに分離する逆浸透膜装置と、前記不活化手段から流出する前記不活化水を前記逆浸透膜装置に案内し、前記不活化水を遮断する不活化水遮断弁を有する不活化水ラインと、前記不活化手段を含む第１循環流路を形成するよう、前記不活化水ラインの前記不活化水遮断弁よりも上流側と前記不活化手段の上流側の流路とを接続する第１還流ラインと、前記第１循環流路に配置され、水温を調節する第１温度調節装置と、前記逆浸透膜装置を含む第２循環流路を形成するよう、前記逆浸透膜装置の下流側の流路と前記不活化水ラインの前記不活化水遮断弁よりも下流側とを接続する第２還流ラインと、前記第２循環流路に配置され、水温を調節する第２温度調節装置と、を備える。

【0008】

上述の水処理システムは、電気再生式脱塩により前記透過水からイオンを除去した純水と前記イオンの含有量を増大した電気濃縮水とを得るＥＤＩ装置をさらに備え、前記第２還流ラインは、前記逆浸透膜装置から流出する前記膜濃縮水の流路、前記ＥＤＩ装置から流出する前記純水の流路、及び前記ＥＤＩ装置から流出する前記電気濃縮水の流路に接続されてもよい。

【0009】

上述の水処理システムにおいて、前記不活化水ラインにおける前記第１還流ラインの接続点と前記不活化水遮断弁との距離及び前記第２還流ラインの接続点と前記不活化水遮断弁との距離は、前記不活化水ラインの内径の６倍以下であってもよい。

【0010】

本発明の一態様に係る水処理システムの殺菌方法は、原水中の殺菌剤を不活化することにより不活化水を得る不活化手段と、逆浸透膜によって前記不活化水を透過水と膜濃縮水とに分離する逆浸透膜装置と、前記不活化手段から流出する前記不活化水を前記逆浸透膜装置に案内する不活化水ラインと、を備える水処理システムの殺菌方法であって、前記不活化水ラインと前記不活化手段よりも上流側の流路とを接続することにより、前記不活化手段と水温を調節する第１温度調節装置とを含み、水を循環させる第１循環流路を形成し、前記不活化手段の温度を目標温度に近付けるよう前記第１温度調節装置の出力を調整する工程と、前記逆浸透膜装置よりも下流側の流路と前記不活化水ラインの第１循環流路よりも下流側の部分とを接続することにより、前記逆浸透膜装置と水温を調節する第２温度調節装置とを含み、水を循環させる第２循環流路を形成し、前記逆浸透膜装置の温度を目標温度に近付けるよう前記第２温度調節装置の出力を調整する工程と、を備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、熱水殺菌を短時間で終了できる水処理システム及び水処理システムの殺菌方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る水処理システムの構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る水処理システム１００の構成を示す模式図である。

【0014】

水処理システム１００は、原水タンク１と、不活化手段２と、逆浸透膜装置３と、ＥＤＩ装置４と、純水タンク５と、第１温度調節装置６と、第２温度調節装置７と、を備える。水処理システム１００は、さらに、原水ライン１０と、不活化水ライン２０と、透過水ライン３０と、膜濃縮水ライン４０と、純水ライン５０と、電気濃縮水ライン６０と、第１還流ライン７０と、第２還流ライン８０と、制御装置９０と、を備える。

【0015】

原水タンク１は、原水を貯留する。原水としては、例えば水道水等、浄水処理され、殺菌剤を含有する水を用いることができる。

【0016】

不活化手段２は、原水中の殺菌剤を不活化することにより不活化水を得るものであり、無人で不活化する不活化装置、作業者が不活化処理を行うために原水へのアクセスを提供する薬注設備等とされ得る。不活化装置としては、例えば活性炭濾過装置、薬注装置を備える薬注システム等が例示される。薬注設備としては作業者が薬品を注入可能な水槽等が例示される。

【0017】

逆浸透膜装置３は、逆浸透膜によって不活化水を、逆浸透膜を透過した透過水と逆浸透膜を透過しなかった膜濃縮水とに分離する。

【0018】

ＥＤＩ装置４は、電気再生式脱塩により透過水からイオンを除去した純水と、透過水のイオンの含有量を増大した電気濃縮水とを得る。

【0019】

純水タンク５は、ＥＤＩ装置４が生成した純水を貯留する。

【0020】

第１温度調節装置６は、通過又は一時的に保留する水の温度を調節する。具体例として、第１温度調節装置６としては、外部から供給される水蒸気等の温熱源流体と熱交換することにより系内の水の温度を調節する熱交換器、例えば電気ヒータ、バーナ等の熱源を有するボイラなど用いることができる。第１温度調節装置６は、水を加熱する機能のみを有してもよいが、水を冷却する機能をさらに有してもよい。例えば第１温度調節装置６は、系内の水と冷却水等の冷熱源流体との間で熱交換可能な熱交換器とすることができる。

【0021】

第２温度調節装置７は、第１温度調節装置６と同様に、通過又は一時的に保留する水の温度を調節する。

【0022】

原水ライン１０は、原水タンク１から不活化手段２に原水を供給する。原水ライン１０は、原水を加圧する原水ポンプ１１と、原水を遮断する原水遮断弁１２と、をこの順番に有する構成とされ得る。

【0023】

不活化水ライン２０は、不活化手段２から流出する不活化水を逆浸透膜装置３に案内する。不活化水ライン２０は、不活化水を遮断する不活化水遮断弁２１と、不活化水を加圧する不活化水ポンプ２２と、をこの順番に有する構成とされ得る。不活化水ライン２０は、少なくとも第１還流ライン７０の接続点と第２還流ラインの接続点との間が直線状であることが好ましい。

【0024】

透過水ライン３０は、逆浸透膜装置３から流出する透過水をＥＤＩ装置４に案内する。透過水ライン３０は、透過水の流量を検出する透過水流量計３１と、透過水を系外に排出する透過水排出弁３２と、透過水を加圧する透過水ポンプ３３と、をこの順番に有する構成とされ得る。

【0025】

膜濃縮水ライン４０は、逆浸透膜装置３から流出する膜濃縮水の一部を不活化水ライン２０の不活化水ポンプ２２の上流側に還流させる戻り部４１と、逆浸透膜装置３から流出する膜濃縮水の一部を系外に排出する膜濃縮水排出部４２と、を有する構成とされ得る。戻り部４１には、不活化水ライン２０から膜濃縮水ライン４０に水が流入することを防止する逆止弁４３が設けられ得る。膜濃縮水排出部４２には、膜濃縮水排出部４２に流入する膜濃縮水の流量を検出する膜濃縮水流量計４４と、系外に排出される膜濃縮水の流量を調節する膜濃縮水調節弁４５が設けられ得る。

【0026】

戻り部４１は直線状に配設されることが好ましい。また、逆止弁４３の弁体から戻り部４１の両端までの距離がそれぞれ戻り部４１の内径の６倍以下であることが好ましく、５倍以下であることがより好ましい。これにより、第２循環流路Ｌ２を循環する水が逆止弁４３の弁体にまで達し得るため、熱水を第２循環流路Ｌ２に循環させることにより戻り部４１も殺菌することができる。

【0027】

純水ライン５０は、ＥＤＩ装置４から流出する純水を純水タンク５に案内する。純水ライン５０は、純水を系外に排出する純水排出弁５１を有する構成とされてもよい。

【0028】

電気濃縮水ライン６０は、ＥＤＩ装置４から流出する電気濃縮水を系外に排出する。

【0029】

第１還流ライン７０は、不活化水ライン２０の不活化水遮断弁２１よりも上流側と、不活化手段２の上流側の流路、具体的には原水ライン１０の原水遮断弁１２よりも下流側と、を第１温度調節装置６を介して接続する。第１還流ライン７０は、不活化水ライン２０側から原水ライン１０側への水の流れを形成する第１循環ポンプ７１と、不活化水ライン２０からの不活化水の流入を防止する第１入口遮断弁７２と、原水ライン１０からの原水の流入を防止する第１出口遮断弁７３と、を有する構成とされ得る。第１還流ライン７０は、第１出口遮断弁７３の上流側に水を系外に排出する第１循環水排出弁７４を有してもよい。

【0030】

第１還流ライン７０は、第１入口遮断弁７２及び第１出口遮断弁７３を開放することによって、原水ライン１０の一部及び不活化水ライン２０の一部と合わせて、不活化手段２及び第１温度調節装置６を含むループ状の第１循環流路Ｌ１を形成する。

【0031】

第１還流ライン７０の不活化水ライン２０との接続点と、不活化水遮断弁２１の弁体との距離は、第１還流ライン７０の内径の６倍以下であることが好ましく、５倍以下であることがより好ましい。これにより、第１循環流路Ｌ１を循環する水が不活化水遮断弁２１の弁体にまで達し得るため、熱水を第１循環流路Ｌ１に循環させることにより、不活化水ライン２０の第１循環流路Ｌ１と不活化水遮断弁２１の間の部分まで殺菌することができる。

【0032】

第２還流ライン８０は、逆浸透膜装置３の下流側の流路、具体的には膜濃縮水ライン４０、純水ライン５０及び電気濃縮水ライン６０と、不活化水ライン２０の不活化水遮断弁２１よりも下流側と、を接続する。第２還流ライン８０は、逆浸透膜装置３の下流側から不活化水ライン２０側への水の流れを形成する第２循環ポンプ８１と、膜濃縮水ライン４０から第２還流ライン８０に水を流入させる膜濃縮水切換弁８２と、純水ライン５０から第２還流ライン８０に水を流入させる純水切換弁８３と、電気濃縮水ライン６０から第２還流ライン８０に水を流入させる電気濃縮水切換弁８４と、不活化水ライン２０からの不活化水の流入を防止する第２出口遮断弁８５と、を有する構成とされ得る。第２還流ライン８０は、第２出口遮断弁８５の上流側に水を系外に排出する第２循環水排出弁８６を有してもよい。なお、純水切換弁８３及び電気濃縮水切換弁８４は、それぞれ２つの遮断弁によって構成されてもよい。

【0033】

第２還流ライン８０は、膜濃縮水切換弁８２により、膜濃縮水ライン４０から水を系外に排出せずに第２還流ライン８０に導入するよう流路を切り替え、純水切換弁８３により、純水ライン５０から水を純水タンクに導入せずに第２還流ライン８０に導入するよう流路を切り替え、電気濃縮水切換弁８４により、電気濃縮水ライン６０から水を系外に排出せずに第２還流ライン８０に導入するよう流路を切り替え、且つ第２出口遮断弁８５を開放することによって、不活化水ライン２０の一部、透過水ライン３０の全部、膜濃縮水ライン４０の一部、純水ライン５０の一部、及び電気濃縮水ライン６０の一部と合わせて、逆浸透膜装置３、ＥＤＩ装置４及び第２温度調節装置７を含むループ状の第２循環流路Ｌ２を形成する。

【0034】

第２還流ライン８０の不活化水ライン２０との接続点と、不活化水遮断弁２１の弁体との距離は、不活化水ライン２０の内径の６倍以下であることが好ましく、５倍以下であることがより好ましい。これにより、第２循環流路Ｌ２を循環する水が不活化水遮断弁２１の弁体にまで達し得るため、熱水を第２循環流路Ｌ２に循環させることにより、不活化水ライン２０の第２循環流路Ｌ２と不活化水遮断弁２１の間の部分まで殺菌することができる。

【0035】

制御装置９０は、水処理システム１００の他の構成要素の動作を制御することにより、水処理システム１００の運転を制御する。制御装置９０は、水処理システム１００により純水を製造する製造運転と、水処理システム１００の殺菌を行う殺菌運転と、ＥＤＩ装置４を再生する再生運転と、を繰り返し行う。殺菌運転は、本発明に係る水処理システムの殺菌方法を実施する運転である。

【0036】

製造運転は、初期ブロー工程と、通水工程と、フラッシング工程と、を有し得る。初期ブロー工程では、運転状態が安定して十分に清浄な純水が得られるまでの間、ＥＤＩ装置４から純水ライン５０に流出する水を純水タンク５に導入することなく、純水排出弁５１から系外に排出する。初期ブロー工程は、純水排出弁５１を省略し、純水切換弁８３により純水ライン５０から第２還流ライン８０に水を流入させ、第２還流ライン８０に流入した水を第２循環水排出弁８６から系外に排出することによって行ってもよい。通水工程では、不活化手段２、逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４を通して純水ライン５０に流出する純水を純水タンク５に導入する。フラッシング工程では、膜濃縮水調節弁４５の開度を大きくして、逆浸透膜装置３の内部の膜濃縮水側の空間及び膜濃縮水ライン４０の内部の水の不純物濃度を低下させるともに、透過水排出弁３２から透過水を系外に排出する。

【0037】

殺菌運転は、透過水ライン３０。膜濃縮水ライン４０、純水ライン５０及び電気濃縮水ライン６０に滞留する水を系外に排出し、系内の不純物量を低減する準備工程と、不活化手段２及び第１温度調節装置６を含み、水を循環させる第１循環流路Ｌ１を形成し、不活化手段２の温度を目標温度に近付けるよう、第１循環流路Ｌ１に配置される第１温度調節装置６の出力を調整する第１段殺菌工程と、逆浸透膜装置３、ＥＤＩ装置４及び第２温度調節装置７とを含み、水を循環させる第２循環流路Ｌ２を形成し、逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４の温度を目標温度に近付けるよう、第２循環流路Ｌ２に配置される第２温度調節装置７の出力を調整する第２段殺菌工程と、を備える。第１段殺菌工程と第２段殺菌工程とは独立して行うことができ、並行して行ってもよい。典型には、第１段殺菌工程と第２段殺菌工程とは同時に開始され、独立して制御される。

【0038】

第１段殺菌工程は、不活化手段２の温度を予め設定される第１殺菌温度まで上昇させる第１昇温工程と、不活化手段２の温度を第１殺菌温度に所定の第１殺菌時間の間保持する第１温度保持工程と、不活化手段２の温度を下降させる第１降温工程と、を有し得る。

【0039】

第１昇温工程では、原水遮断弁１２及び不活化水遮断弁２１を閉鎖し、第１循環ポンプ７１により第１循環流路Ｌ１内の水を循環させ、第１温度調節装置６によって循環する水を加熱することにより、不活化手段２の温度を第１殺菌温度まで上昇させる。不活化手段２の温度としては、不活化手段２の筐体等の温度を検出してもよく、不活化手段２の出口における循環水の水温を検出してもよい。

【0040】

第１昇温工程における不活化手段２の温度勾配（昇温速度）は、特に制限されないが、第１温度調節装置６の容量などを考慮して、第１殺菌温度を過度にオーバーシュートしないように制御可能な値に設定されることが好ましく、予め設定される一定の温度勾配で第１殺菌温度まで不活化手段２の温度を上昇させることがより好ましい。つまり、第１昇温工程では、終始、第１殺菌温度を不活化手段２の目標温度として第１温度調節装置６の熱量を調整してもよく、予め設定されるプロファイルで第１殺菌温度まで上昇する目標温度に不活化手段２の温度を近づけるよう第１温度調節装置６の熱量を調整してもよい。

【0041】

第１温度保持工程では、第１循環ポンプ７１により第１循環流路Ｌ１内の水を循環させ、不活化手段２の温度を第１殺菌温度に保持するよう、第１温度調節装置６による循環水の加熱量を調節する。第１殺菌温度は、例えば８０℃以上８５℃以下の温度とされ得る。第１殺菌時間は、第１殺菌温度にもよるが、例えば３０分以上１時間以下の時間とされ得る。

【0042】

第１降温工程では、第１温度調節装置６によって循環水を冷却してもよく、原水遮断弁１２を開放して第１循環流路Ｌ１に原水を導入することによって循環水の温度を低下させてもよい。原水を導入する場合、第１循環水排出弁７４から過剰な循環水を排出してもよく、第２循環流路Ｌ２の状態によっては不活化水遮断弁２１を開放して下流側に過剰な循環水を流出させてもよい。

【0043】

第２段殺菌工程は、逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４の温度を予め設定される第２殺菌温度まで上昇させる第２昇温工程と、逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４の温度を第２殺菌温度に所定の第２殺菌時間の間保持する第２温度保持工程と、逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４の温度を下降させる第２降温工程と、を有し得る。

【0044】

第２昇温工程では、不活化水遮断弁２１を閉鎖し、純水切換弁８３を第２還流ライン８０側に切り換え、第２循環ポンプ８１により第２循環流路Ｌ２内の水を循環させ、第２温度調節装置７によって循環する水を加熱することにより、逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４の温度を第２殺菌温度まで上昇させる。逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４の温度は、逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４の筐体温度、循環水の出口温度等として検出してもよい。第２昇温工程における逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４の温度勾配は、逆浸透膜を保護するために、例えば２℃／ｍｉｎ程度に設定され得る。

【0045】

第２昇温工程では、ＥＤＩ装置４に供給される循環水の流量を確保して逆浸透膜装置３とＥＤＩ装置４とを同時に昇温するために、逆浸透膜装置３から透過水ライン３０に流出する循環水の流量（透過水流量計３１の検出値）の膜濃縮水ライン４０に流出する循環水の流量（膜濃縮水流量計４４の検出値）に対する比率に保つよう、膜濃縮水調節弁４５の開度を調整してもよい。

【0046】

第２温度保持工程では、第２循環ポンプ８１により第２循環流路Ｌ２内の水を循環させ、逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４の温度を第２殺菌温度に保持するよう、第２温度調節装置７による循環水の加熱量を調節する。第２殺菌温度は、例えば８０℃以上８５℃以下の温度とされ得る。第２殺菌時間は、第２殺菌温度にもよるが、例えば３０分以上１時間以下の時間とされ得る。

【0047】

第２温度保持工程では、第２昇温工程と同様に膜濃縮水調節弁４５の開度を調整してもよいが、膜濃縮水調節弁４５の開度を第２昇温工程の終了時の開度に保持してもよい。第２温度保持工程では、逆浸透膜装置３の温度が一定に保たれることにより逆浸透膜の透過抵抗が変化しないので、膜濃縮水調節弁４５の開度を変えなければ透過水ライン３０に流出する循環水の流量も変化しない。

【0048】

第２降温工程では、第２温度調節装置７によって循環水を冷却してもよく、不活化手段２の温度が低い場合には、不活化水遮断弁２１を開放して第１循環流路Ｌ１の循環水又は原水ライン１０から供給されて不活化手段によって不活化された不活化水を導入することによって第２循環流路Ｌ２の循環水の温度を低下させてもよい。第２循環水排出弁８６から過剰な循環水を排出することができる。第２降温工程における逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４の温度勾配（降温速度）は、逆浸透膜を保護するために、第２昇温工程と同様に、例えば２℃／ｍｉｎ程度に設定され得る。

【0049】

第１段殺菌工程と第２段殺菌工程とは同時に開始される場合、上述のように、第２昇温工程及び第２降温工程では温度勾配が制限されるため、第２降温工程よりも先に第１降温工程が進行するため、第２降温工程において上流側から比較的低温の水を第２循環流路Ｌ２に導入することができる。

【0050】

再生運転では、ＥＤＩ装置４に通電し、ＥＤＩ装置４から純水ライン５０に流出する水を純水排出弁５１又は第２還流ライン８０を介して第２循環水排出弁８６から系外に排出する。これにより、ＥＤＩ装置４が透過水から不純物イオンを除去できる状態に再生され得る。

【0051】

水処理システム１００は、不活化手段２を通して第１温度調節装置６によって温度調節される水を循環させる第１循環流路Ｌ１を形成する第１還流ライン７０と、逆浸透膜装置３及びＥＤＩ装置４を通して第２温度調節装置によって温度調節される水を循環させる第２循環流路Ｌ２を形成する第２還流ライン８０と、を備えるため、一般に保水量が大きくなり得る不活化手段２の熱水殺菌と、急激な温度変化が忌避される逆浸透膜装置３の熱水殺菌とを独立して行うことができる。このため、不活化手段２には温度変化率を気にすることなく大きな熱を供給することできるとともに、逆浸透膜装置３の温度変化を迅速かつ正確に調整することができるので、水処理システム１００全体の熱水殺菌を比較的短時間に終了できる。

【0052】

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更及び変形が可能である。例として、本発明に係る水処理システムにおいて、ＥＤＩ装置は省略されてもよく、ＥＤＩ装置に換えて他の装置を設けてもよく、ＥＤＩ装置の前後に他の装置（例えばＥＤＩ前段に脱炭酸装置、ＥＤＩ後段にＵＦ膜ろ過装置等）を追加してもよい。また、別の例として、第１温度調節装置は第１循環流路内であればどの位置に配置されてもよく、第２温度調節装置も第２循環流路内であればどの位置に配置されてもよい。また、流量計、調節弁等についても、機能を損なわない範囲で異なる位置に配設され得る。

【符号の説明】

【0053】

１ 原水タンク
２ 不活化手段
３ 逆浸透膜装置
４ ＥＤＩ装置
５ 純水タンク
６ 第１温度調節装置
７ 第２温度調節装置
１０ 原水ライン
１１ 原水ポンプ
１２ 原水遮断弁
２０ 不活化水ライン
２１ 不活化水遮断弁
２２ 不活化水ポンプ
３０ 透過水ライン
３１ 透過水流量計
３２ 透過水排出弁
３３ 透過水ポンプ
４０ 膜濃縮水ライン
４１ 戻り部
４２ 膜濃縮水排出部
４３ 逆止弁
４４ 膜濃縮水流量計
４５ 膜濃縮水調節弁
５０ 純水ライン
５１ 純水排出弁
６０ 電気濃縮水ライン
７０ 第１還流ライン
７１ 第１循環ポンプ
７２ 第１入口遮断弁
７３ 第１出口遮断弁
７４ 第１循環水排出弁
８０ 第２還流ライン
８１ 第２循環ポンプ
８２ 膜濃縮水切換弁
８３ 純水切換弁
８４ 電気濃縮水切換弁
８５ 第２出口遮断弁
８６ 第２循環水排出弁
９０ 制御装置
１００ 水処理システム
Ｌ１ 第１循環流路
Ｌ２ 第２循環流路

【図1】