特許 7282953 水処理装置、及び水素細菌増殖度判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-19

(45)【発行日】2023-05-29

(54)【発明の名称】水処理装置、及び水素細菌増殖度判定方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 61/10 20060101AFI20230522BHJP

   B01D 61/02 20060101ALI20230522BHJP

   C02F 1/44 20230101ALI20230522BHJP

   C02F 1/461 20230101ALI20230522BHJP

   A61M 1/16 20060101ALN20230522BHJP

【ＦＩ】

B01D61/10

B01D61/02 500

C02F1/44 H

C02F1/461 A

A61M1/16 181

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022094410

(22)【出願日】2022-06-10

【審査請求日】2022-06-10

(73)【特許権者】

【識別番号】591201686

【氏名又は名称】株式会社日本トリム

(74)【代理人】

【識別番号】100180644

【弁理士】

【氏名又は名称】▲崎▼山 博教

(72)【発明者】

【氏名】雨森 大治

(72)【発明者】

【氏名】小泉 義信

(72)【発明者】

【氏名】三宅 正人

【審査官】相田 元

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－２０２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１８６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１８１０７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１４２２０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ５３／２２

Ｂ０１Ｄ ６１／００－７１／８２

Ｃ０２Ｆ １／４４

Ｃ０２Ｆ １／４６１

Ａ６１Ｍ １／１６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原水又は前記原水を処理した処理水を導入し、前記原水又は前記処理水に水素を溶解させることにより溶存水素水を生成する水素溶解装置と、
前記水素溶解装置に接続され、前記溶存水素水に対して逆浸透膜処理を行うことにより逆浸透溶存水素水を生成する逆浸透膜処理装置と、
前記原水又は前記処理水から前記溶存水素水を経て前記逆浸透溶存水素水を生成する水処理運転の累積時間を把握する運転時間把握部と、
前記水素溶解装置から前記逆浸透膜処理装置に至る水処理系統における通水のしにくさを通水抵抗の大きさとして直接的、あるいは前記通水抵抗に応じて変動する指標に基づいて間接的に把握するための通水抵抗把握部と、
前記通水抵抗の標準値を前記累積時間に応じて想定される前記通水抵抗の変動を反映するように規定した標準通水抵抗判定値、及び前記通水抵抗把握部により把握される前記通水抵抗の大きさの乖離度に基づいて、前記水処理系統における水素細菌の増殖度に係る判定処理を行う判定処理部と、
を有すること、を特徴とする水処理装置。

【請求項2】

前記通水抵抗把握部が、前記水処理系統に設けられた水圧センサによって検知された検知水圧を指標として前記通水抵抗の大きさを把握するものであり、
前記標準通水抵抗判定値が、前記累積時間に応じて想定される標準的な水圧の変動を反映した標準水圧として規定されており、
前記乖離度は、前記検知水圧と前記標準水圧との差に基づいて導出され、
前記判定処理部は、前記乖離度が所定の基準値以上に大きな値になることを条件として、前記水処理系統において前記水素細菌が増殖しているとの判定を行うこと、を特徴とする請求項１に記載の水処理装置。

【請求項3】

前記水圧センサが、前記水処理系統において前記逆浸透膜処理装置が備える逆浸透膜よりも上流側に設けられていること、を特徴とする請求項２に記載の水処理装置。

【請求項4】

前記水処理系統に設けられたポンプを有し、
前記通水抵抗把握部が、前記ポンプの稼働状態を示す稼働状態値を指標として前記通水抵抗の大きさを把握するものであり、
前記標準通水抵抗判定値が、前記累積時間に応じて想定される前記ポンプの標準的な前記稼働状態値の変動を反映した稼働状態標準値として規定されており、
前記乖離度は、前記通水抵抗把握部によって把握される前記稼働状態値と、前記稼働状態標準値との差に基づいて導出され、
前記判定処理部は、前記乖離度が所定の基準値以上に大きな値になることを条件として、前記水処理系統において前記水素細菌が増殖しているとの判定を行うこと、を特徴とする請求項１に記載の水処理装置。

【請求項5】

前記ポンプが、前記水処理系統において前記逆浸透膜処理装置が備える逆浸透膜よりも上流側に設けられていること、を特徴とする請求項４に記載の水処理装置。

【請求項6】

前記ポンプが、デューティー比を用いた制御により動作制御されるものであり、
前記デューティー比が、前記稼働状態値とされること、を特徴とする請求項４又は５に記載の水処理装置。

【請求項7】

前記通水抵抗把握部が、前記逆浸透膜処理装置から排出される排出水量を指標として前記通水抵抗の大きさを把握するものであり、
前記標準通水抵抗判定値が、前記累積時間に応じて想定される標準的な前記排出水量の変動を反映した標準排出水量として規定されており、
前記乖離度は、前記排出水量と前記標準排出水量との差に基づいて導出され、
前記判定処理部は、前記乖離度が所定の基準値以上に大きな値になることを条件として、前記水処理系統において前記水素細菌が増殖しているとの判定を行うこと、を特徴とする請求項１に記載の水処理装置。

【請求項8】

前記水処理系統に洗浄用の液体を通液させることにより、前記水処理系統の洗浄を行う洗浄運転を行えるものであり、
前記洗浄運転の実施時間、及び実施回数に基づいて前記洗浄運転の実施制御を行える制御装置を有し、
前記制御装置は、前記判定処理部により前記水処理系統において前記水素細菌が増殖しているとの判定がなされることを条件として、前記乖離度及び前記累積時間のいずれか一方又は双方に基づいて、前記洗浄運転の前記実施時間、及び前記実施回数のいずれか一方又は双方を設定し、当該設定に基づいて前記洗浄運転の前記実施制御を行うこと、を特徴とする請求項１に記載の水処理装置。

【請求項9】

前記水処理系統に通液させる洗浄用の液体を昇温させる昇温装置、及び前記洗浄用の液体の一部又は全部として薬液を前記水処理系統に供給する薬液供給装置の少なくともいずれかを備えていること、を特徴とする請求項８に記載の水処理装置。

【請求項10】

原水又は前記原水を処理した処理水を導入し、前記原水又は前記処理水に水素を溶解させることにより溶存水素水を生成する水素溶解装置と、前記水素溶解装置に接続され、前記溶存水素水に対して逆浸透膜処理を行うことにより逆浸透溶存水素水を生成する逆浸透膜処理装置と、前記水素溶解装置から前記逆浸透膜処理装置に至る水処理系統における水素細菌の増殖度に係る判定処理を行う判定処理部と、を備えた水処理装置における前記水素細菌の増殖度を判定する水素細菌増殖度判定方法であって、
前記水処理系統における通水のしにくさを通水抵抗の大きさとして直接的、あるいは前記通水抵抗に応じて変動する指標に基づいて間接的に把握する通水抵抗把握ステップと、
前記水素溶解装置に貯留された前記水から前記溶存水素水を経て前記逆浸透溶存水素水を生成する水処理運転の累積時間に応じて想定される前記通水抵抗の変動を反映するように前記通水抵抗の標準値を規定した標準通水抵抗判定値、及び前記通水抵抗の大きさの乖離度に基づいて前記判定処理を行う判定ステップと、
を含む工程を経て前記水素細菌の増殖度を判定すること、を特徴とする水素細菌増殖度判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理装置、及び水素細菌増殖度判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、血液透析において透析患者に酸化ストレスが発生することが知られている。これは、透析時に発生する活性酸素が原因であると考えられており、この活性酸素を消去して酸化ストレスの軽減を図ることが提案されている。

【0003】

このような知見に基づき、例えば、逆浸透膜（ＲＯ膜）で処理され、純化した水（以下、「逆浸透水」という。）に水素を溶存させることにより、高濃度の水素が溶存する透析液を製造する方法が提案されている。そして、この透析液を使用することにより、水素を生体内のヒドロキシラジカルと反応させ、酸化ストレスや炎症反応を抑制することができる。このような透析液を生成するために現粉末を希釈する透析用水を製造するための装置として、例えば下記特許文献１に開示されているような透析用水製造装置が提供されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平９－７７６７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に開示されているような透析用水製造装置を用いて水素を含有した透析液（以下、「水素含有透析液」とも称す）を製造する場合、水素を豊富に含む液体が液体流路内を流れることになる。ここで、例えば装置外部から原水によって運ばれる等して、透析用水製造装置の内部に、水素細菌、あるいは水素利用菌、水素酸化細菌、水素菌等と呼ばれる細菌（以下、単に「水素細菌」とも称する）が極微量に留置され、液体流路内を流れる液体に含まれる水素を用いて増殖することがある。このようにして、水素細菌により液中の水素が消費されてしまうと、予定していた水素濃度を有する透析用水を得ることができない可能性がある。

【0006】

透析用水製造装置は、熱水等を用いた洗浄を定期的に行う等して、水素細菌を殺菌するために適切なメンテナンスを行えば、水素細菌の増殖を抑制できるものとされている。しかしながら、例えば洗浄時間が不足するなどして、想定されているのとは異なる方法による使用やメンテナンスが行われてしまうと、水素細菌を十分に殺菌して増殖を抑制できない可能性がある。

【0007】

ここで、透析用水製造装置により製造された透析用水、あるいは透析液の水素濃度が予定されている濃度よりも低い場合は、透析用水の製造を停止して透析用水製造装置のメンテナンスを行う必要がある。しかしながら、血液透析治療は、特定の時間継続して稼働させる必要がある。そのため、血液透析治療の現場においては、透析用水製造装置による透析用水の製造を停止してメンテナンスを行うといった運用を簡単には行えず、数時間ないし数日後の次のタイミングまで洗浄を行えない場合がありうるといった事情がある。このような場合には、透析用水製造装置のメンテナンスを行えるようになる時期まで、水素含有透析液を利用することにより得られるはずの効果が抑制されてしまう可能性がありうるといった問題があった。そのため、水素細菌を殺菌するために必要なメンテナンスを適切なタイミングで行えるようにすべく、水素細菌の増殖度を適確に判定可能な方法の実現が求められている。

【0008】

そこで本発明は、水素細菌が増殖している可能性があることを適確に把握可能な水処理装置、及び水素細菌増殖度判定方法の実現を目的とした。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）上述した課題を解決すべく提供される本発明の水処理装置は、原水又は前記原水を処理した処理水を導入し、前記原水又は前記処理水に水素を溶解させることにより溶存水素水を生成する水素溶解装置と、前記水素溶解装置に接続され、前記溶存水素水に対して逆浸透膜処理を行うことにより逆浸透溶存水素水を生成する逆浸透膜処理装置と、前記原水又は前記処理水から前記溶存水素水を経て前記逆浸透溶存水素水を生成する水処理運転の累積時間を把握する運転時間把握部と、前記水素溶解装置から前記逆浸透膜処理装置に至る水処理系統における通水のしにくさを通水抵抗の大きさとして直接的、あるいは前記通水抵抗に応じて変動する指標に基づいて間接的に把握するための通水抵抗把握部と、前記通水抵抗の標準値を前記累積時間に応じて想定される前記通水抵抗の変動を反映するように規定した標準通水抵抗判定値、及び前記通水抵抗把握部により把握される前記通水抵抗の大きさの乖離度に基づいて、前記水処理系統における水素細菌の増殖度に係る判定処理を行う判定処理部と、を有すること、を特徴とするものである。

【0010】

（２）上述した本発明の水処理装置は、前記通水抵抗把握部が、前記水処理系統に設けられた水圧センサによって検知された検知水圧を指標として前記通水抵抗の大きさを把握するものであり、前記標準通水抵抗判定値が、前記累積時間に応じて想定される標準的な水圧の変動を反映した標準水圧として規定されており、前記乖離度は、前記検知水圧と前記標準水圧との差に基づいて導出され、前記判定処理部は、前記乖離度が所定の基準値以上に大きな値になることを条件として、前記水処理系統において前記水素細菌が増殖しているとの判定を行うこと、を特徴とするものであると良い。

【0011】

（３）上述した本発明の水処理装置は、前記水圧センサが、前記水処理系統において前記逆浸透膜処理装置が備える逆浸透膜よりも上流側に設けられていること、を特徴とするものであると良い。

【0012】

（４）上述した本発明の水処理装置は、前記水処理系統に設けられたポンプを有し、前記通水抵抗把握部が、前記ポンプの稼働状態を示す稼働状態値を指標として前記通水抵抗の大きさを把握するものであり、前記標準通水抵抗判定値が、前記累積時間に応じて想定される前記ポンプの標準的な前記稼働状態値の変動を反映した稼働状態標準値として規定されており、前記乖離度は、前記通水抵抗把握部によって把握される前記稼働状態値と、前記稼働状態標準値との差に基づいて導出され、前記判定処理部は、前記乖離度が所定の基準値以上に大きな値になることを条件として、前記水処理系統において前記水素細菌が増殖しているとの判定を行うこと、を特徴とするものであると良い。

【0013】

（５）上述した本発明の水処理装置は、前記ポンプが、前記水処理系統において前記逆浸透膜処理装置が備える逆浸透膜よりも上流側に設けられていること、を特徴とする請求項４に記載のものであると良い。

【0014】

（６）上述した本発明の水処理装置は、前記ポンプが、デューティー比を用いた制御により動作制御されるものであり、前記デューティー比が、前記稼働状態値とされること、を特徴とするものであると良い。

【0015】

（７）上述した本発明の水処理装置は、前記通水抵抗把握部が、前記逆浸透膜処理装置から排出される排出水量を指標として前記通水抵抗の大きさを把握するものであり、前記標準通水抵抗判定値が、前記累積時間に応じて想定される標準的な前記排出水量の変動を反映した標準排出水量として規定されており、前記乖離度は、前記排出水量と前記標準排出水量との差に基づいて導出され、前記判定処理部は、前記乖離度が所定の基準値以上に大きな値になることを条件として、前記水処理系統において前記水素細菌が増殖しているとの判定を行うこと、を特徴とするものであると良い。

【0016】

（８）上述した本発明の水処理装置は、前記水処理系統に洗浄用の液体を通液させることにより、前記水処理系統の洗浄を行う洗浄運転を行えるものであり、前記洗浄運転の実施時間、及び実施回数に基づいて前記洗浄運転の実施制御を行える制御装置を有し、前記制御装置は、前記判定処理部により前記水処理系統において前記水素細菌が増殖しているとの判定がなされることを条件として、前記乖離度及び前記累積時間のいずれか一方又は双方に基づいて、前記洗浄運転の前記実施時間、及び前記実施回数のいずれか一方又は双方を設定し、当該設定に基づいて前記洗浄運転の前記実施制御を行うこと、を特徴とするものであると良い。

【0017】

（９）上述した本発明の水処理装置は、前記水処理系統に通液させる洗浄用の液体を昇温させる昇温装置、及び前記洗浄用の液体の一部又は全部として薬液を前記水処理系統に供給する薬液供給装置の少なくともいずれかを備えていること、を特徴とするものであると良い。

【0018】

（１０）本発明の水素細菌増殖度判定方法は、原水又は前記原水を処理した処理水を導入し、前記原水又は前記処理水に水素を溶解させることにより溶存水素水を生成する水素溶解装置と、前記水素溶解装置に接続され、前記溶存水素水に対して逆浸透膜処理を行うことにより逆浸透溶存水素水を生成する逆浸透膜処理装置と、前記水素溶解装置から前記逆浸透膜処理装置に至る水処理系統における水素細菌の増殖度に係る判定処理を行う判定処理部と、を備えた水処理装置における前記水素細菌の増殖度を判定する水素細菌増殖度判定方法であって、前記水処理系統における通水のしにくさを通水抵抗の大きさとして直接的、あるいは前記通水抵抗に応じて変動する指標に基づいて間接的に把握する通水抵抗把握ステップと、前記原水又は前記処理水から前記溶存水素水を経て前記逆浸透溶存水素水を生成する水処理運転の累積時間に応じて想定される前記通水抵抗の変動を反映するように前記通水抵抗の標準値を規定した前記標準通水抵抗判定値、及び前記通水抵抗把握部により把握される前記通水抵抗の大きさの乖離度に基づいて前記判定処理を行う判定ステップと、を含む工程を経て前記水素細菌の増殖度を判定すること、を特徴とするものである。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、水素細菌が増殖している可能性があることを適確に把握可能な水処理装置、及び水素細菌増殖度判定方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る水処理装置の構成を示す説明図である。

【図2】図１の水処理装置を構成する水素溶解装置を模式的に示した断面図である。

【図3】累積時間と通水抵抗の大きさとの関係を模式的に示したグラフである。

【図4】図１の水処理装置において行われる洗浄運転に関する制御フローを示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の一実施形態に係る水処理装置１０、及び水素細菌増殖度判定方法について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0022】

図１に示すように、水処理装置１０は、タンク２０、水素溶解装置３０、及び逆浸透膜処理装置４０を備えており、これらを配管接続することにより水処理系統１００を形成したものである。水処理装置１０は、これらの構成に加えて、水処理系統１００におけるタンク２０よりも上流側の構成として、プレフィルタ１２や、軟水化装置１４、活性炭処理装置１６等を備えている。さらに、水処理装置１０は、水処理系統１００におけるタンク２０よりも下流側の構成として、電解水タンク５０や、ポンプ６０、水圧センサ７０、昇温装置８０、薬液供給装置９０等を備えている。また、水処理装置１０は、判定装置２００、及び制御装置２１０を備えている。

【0023】

水処理装置１０は、ポンプ６０を作動させることにより、水処理系統１００においてタンク２０に貯められた水を圧送しつつ、圧送された水を水素溶解装置３０、及び逆浸透膜処理装置４０において処理することにより、水を例えば血液透析治療等において好適に利用可能な状態にして供給可能なものである。以下、水処理装置１０を構成する各部の構成について、さらに具体的に説明する。

【0024】

プレフィルタ１２は、水処理装置１０の外部から供給される水道水や井戸水、地下水などの水（原水２）から不純物を除去するためのものである。プレフィルタ１２は、適宜のフィルタによって構成できるが、例えば原水２に含まれる硬度成分（カルシウムイオン、マグネシウムイオンなどの溶解固形物等）から、鉄錆や砂粒子等の不純物を除去できるものとされている。

【0025】

軟水化装置１４は、原水２に含まれている硬度成分をイオン交換による置換反応により除去し、軟水とする処理を行うためのものである。水処理系統１００において、軟水化装置１４は、プレフィルタ１２に対して下流側に配管接続されている。そのため、軟水化装置１４は、プレフィルタ１２において不純物が除去された原水２からさらに硬度成分を除去し、原水２を軟水化することができる。

【0026】

活性炭処理装置１６は、水処理系統１００において、軟水化装置１４に対して下流側に配管接続されている。活性炭処理装置１６には、軟水化装置１４により軟水化処理された原水２が供給される。活性炭処理装置１６は、多孔質の吸着物質である活性炭を用いて、原水２に含まれる残留塩素、クロラミン、有機物などを物理的な吸着作用により除去する処理を行うためのものである。

【0027】

タンク２０は、水処理系統１００において、活性炭処理装置１６に対して下流側に配管接続されている。そのため、タンク２０には、プレフィルタ１２において不純物が除去され、軟水化装置１４において軟水化され、さらに活性炭処理装置１６において残留塩素等の物質が除去された原水２が供給され、貯留される。

【0028】

水素溶解装置３０は、水処理系統１００において、タンク２０に対して下流側に配管接続されている。水素溶解装置３０は、タンク２０から導入された原水２に水素を溶解させたもの（溶存水素水３）を生成するものである。水素溶解装置３０は、原水２に水素を溶解させて溶存水素水３を生成できるものであればいかなるもので有っても良い。本実施形態では、水素溶解装置３０として、電気分解処理を行うことにより、水素が溶存した溶存水素水３を生成可能なものが採用されている。

【0029】

さらに具体的には、図２に示すように、水素溶解装置３０は、固体高分子膜３２や電解槽３４を備えたものとすることができる。電解槽３４は、電解槽本体３４ａ、導入路３４ｂ、送水路３４ｃ、及び排水路３４ｄを有する。また、水素溶解装置３０は、電解槽本体３４ａの内部に、固体高分子膜３２、陽極３５、陰極３６、誘電体層３８を有する。

【0030】

電解槽本体３４ａは、電気分解が行われる原水２を貯留可能な槽状のものである。導入路３４ｂは、タンク２０から供給された原水２を電解槽本体３４ａの内部に導入するためのものである。送水路３４ｃは、水素溶解装置３０によって生成された溶存水素水３を水処理系統１００の下流側に送出するための流路である。また、排水路３４ｄは、水素溶解装置３０における処理によって発生した排水（溶存酸素水）を外部に排出するための流路である。

【0031】

固体高分子膜３２は、水素溶解装置３０において電解質として機能するものである。固体高分子膜３２は、電解槽３４の短手方向略中央部において、電解槽３４の長手方向に延びるように配置されている。これにより、電解槽３４の内部空間は、固体高分子膜３２を介して一方側の空間と、他方側の空間とに隔てられている。固体高分子膜３２は、電気分解により、陽極３５側で発生したオキソニウムイオン（Ｈ_３Ｏ^＋）を陰極３６側へと移動させる役割を有するものである。固体高分子膜３２は、例えばスルホン酸基を有するフッ素系の樹脂材料により形成されたものを好適に使用することができる。より具体的には、ナフィオン（デュポン社製）、Ｆｌｅｍｉｏｎ（旭硝子社製）、Ａｃｉｐｌｅｘ（旭硝子社製）などを固体高分子膜３２として好適に用いることができる。

【0032】

陽極３５及び陰極３６は、電解槽３４への給電を行う給電体として機能するものである。陽極３５及び陰極３６は、固体高分子膜３２を介して互いに対向するように配置されている。陽極３５及び陰極３６は、例えば、チタンや白金などの素材を用いて形成されている。陽極３５と陰極３６は、電気的に接続されている。

【0033】

誘電体層３８は、固体高分子膜３２と陽極３５との間に形成された空間、及び固体高分子膜３２と陰極３６との間に形成された空間に配されている。誘電体層３８は、例えばチタンや白金などの素材を用いて形成されている。

【0034】

水素溶解装置３０において原水２を電気分解すると、陽極３５側、及び陰極３６側において以下のような反応が起こる。
陽極側：６Ｈ_２Ｏ→４Ｈ_３Ｏ^＋＋Ｏ_２＋４ｅ^－
陰極側：４Ｈ_３Ｏ^＋＋４ｅ^－→２Ｈ_２＋４Ｈ_２Ｏ

【0035】

水素溶解装置３０においては、陰極３６における水素の生成原料としてオキソニウムイオン（Ｈ_３Ｏ^＋）が使用され、電気分解処理の際にＯＨ^－イオンが発生しない。従って、水素溶解装置３０は、溶存水素の量を増やすために高い電流値で電気分解処理を行った場合であっても、処理水のｐＨが変化しない。従って、水素溶解装置３０においては、ｐＨの上限値に起因して、処理水の溶存水素濃度が抑制されてしまうという不都合を生じることがなくなり、所望の高い電流値で電気分解処理を行い、処理水の溶存水素濃度を向上させることが可能になる。その結果、必要な溶存水素濃度を有する処理水を得ることが可能になる。

【0036】

水素溶解装置３０は、上述した電気分解処理により生成した溶存水素水３を、電解槽本体３４ａの陰極３６側に形成された送水路３４ｃから、逆浸透膜処理装置４０側に導出できる。本実施形態の水処理系統１００では、水素溶解装置３０と逆浸透膜処理装置４０との間に電解水タンク５０が設けられている。そのため、水素溶解装置３０の送水路３４ｃから導出された溶存水素水３は、逆浸透膜処理装置４０に到達する前に、一旦、電解水タンク５０に導入され、貯蔵される。一方、電気分解処理により、陽極３５側で発生した溶存酸素水４は、陽極３５側に形成された排水路３４ｄにより、電解槽本体３４ａの外部へと排出される。

【0037】

逆浸透膜処理装置４０は、水処理系統１００において水素溶解装置３０よりも下流側に配されている。本実施形態では、逆浸透膜処理装置４０は、電解水タンク５０を介して水素溶解装置３０よりも下流側において配管接続されている。逆浸透膜処理装置４０は、逆浸透膜４２を用いて逆浸透膜処理を行うための装置である。図１に示すように、逆浸透膜処理装置４０は、逆浸透膜４２、逆浸透水タンク４４、及び逆浸透水ポンプ４６を備えている。

【0038】

逆浸透膜４２は、水素溶解装置３０により生成した溶存水素水３に対して、逆浸透処理を行うためのものである。ここで、半透膜を境界にして、濃度の異なる溶液がある場合、低濃度の溶液から高濃度の溶液へ水が移動する現象（浸透）が生じる。これに対し、半透膜を境界にして、高濃度の溶液側に圧力を加えることにより、高濃度側の溶液から低濃度側の溶液へ水を移動させ、低濃度側に水が浸透する現象（逆浸透）を生じさせることができる。逆浸透膜４２は、逆浸透膜処理装置４０において逆浸透させた水（逆浸透水）を得る処理（逆浸透膜処理）を行うために設けられている。

【0039】

逆浸透膜処理装置４０は、供給された水を逆浸透させることにより、微量金属類などの不純物を除去することができる。逆浸透膜処理装置４０は、水素溶解装置３０側（本実施形態では電解水タンク５０）から供給された溶存水素水３から、さらに微量金属類などの不純物を除去することができる。本実施形態の水処理装置１０では、上述したように水素溶解装置３０において溶存水素水３を生成するまでの段階において、既にプレフィルタ１２において不純物が除去され、軟水化装置１４において軟水化され、さらに活性炭処理装置１６において残留塩素等の物質が除去されている。そのため、水処理装置１０は、逆浸透膜処理装置４０によって溶存水素水３を逆浸透処理することにより、ＩＳＯ１３９５９（透析用水基準）に規定される水質基準を満たす水（逆浸透水）を得ることができる。また、水処理装置１０においては、水素溶解装置３０において生成された溶存水素水３を逆浸透膜処理装置４０によって逆浸透処理する。そのため、水処理装置１０は、逆浸透膜処理装置４０における逆浸透処理を行うことにより、水素が溶存した逆浸透水（逆浸透溶存水素水５）を得ることができる。

【0040】

逆浸透水タンク４４は、水処理系統１００において、上述した逆浸透膜４２よりも下流側に設けられている。逆浸透水タンク４４は、逆浸透膜４２による逆浸透膜処理がなされた逆浸透水（逆浸透溶存水素水５）を貯蔵するためのものである。逆浸透水ポンプ４６は、逆浸透水タンク４４に貯留されている逆浸透溶存水素水５を水処理系統１００の系外に設けられた溶解装置１１０及び透析液供給装置１２０に向けて圧送するためのものである。

【0041】

逆浸透水ポンプ４６は、逆浸透溶存水素水５が溶解装置１１０及び透析液供給装置１２０において使用される場合に所定のタイミングで作動し、溶解装置１１０及び透析液供給装置１２０に供給される。これにより、溶解装置１１０において所定の透析液が製成されるとともに、製成された透析液が透析液供給装置１２０に供給される。透析液は、透析液供給装置１２０から各患者監視装置（図示せず）へ供給され、患者の血液の浄化に用いられる。

【0042】

水処理装置１０は、上述したタンク２０や、水素溶解装置３０、逆浸透膜処理装置４０等を配管接続して構成される水処理系統１００を洗浄するための構成として、昇温装置８０や薬液供給装置９０を備えている。

【0043】

ポンプ６０は、水処理系統１００において水を圧送するものである。ポンプ６０は、水処理系統１００においていかなる位置に設けられていても良いが、逆浸透膜処理装置４０が備える逆浸透膜４２よりも上流側に配置されていると良い。本実施形態では、ポンプ６０は、電解水タンク５０よりも水処理系統１００の下流側（好ましくは電解水タンク５０の直下流側）であって、逆浸透膜処理装置４０よりも上流側（好ましくは逆浸透膜処理装置４０の直上流側）の位置に配されている。これにより、タンク２０に貯蔵された水（原水２）を必要とされる流量で水素溶解装置３０に導入させるためのコントロールを精度良く行うことができる。ポンプ６０は、印加電流値等により出力制御可能なものとすることができる。本実施形態では、ポンプ６０は、デューティー比制御により出力制御可能なものとされている。

【0044】

水圧センサ７０は、水処理系統１００における水圧を検知可能なものである。水圧センサ７０は、水処理系統１００においていかなる位置に設けられていても良いが、逆浸透膜処理装置４０が備える逆浸透膜４２よりも上流側（好ましくは逆浸透膜４２の直上流側）に配置されていると良い。水圧センサ７０は、逆浸透膜処理装置４０の装置内、あるいは装置外のいずれに配されていても良い。一般的に、膜状のものに対して水素細菌等の菌類が付着しやすいという特性を鑑みると、前述のように逆浸透膜４２よりも上流側（好ましくは逆浸透膜４２の直上流側）に水圧センサ７０を配することにより、水圧に基づいて水処理系統１００における通水抵抗の変動を精度良く検知可能となるためである。

【0045】

昇温装置８０は、水処理系統１００に対して洗浄運転時に供給される洗浄用の液体（例えば原水２や、原水に薬液を加えた液体）等を加熱して昇温させるものである。水処理装置１０は、昇温装置８０によって加熱された洗浄用の液体を水処理系統１００に供給することにより、水素細菌等の殺菌や駆除を行うことができる。昇温装置８０は、タンク２０、及び逆浸透水タンク４４のいずれか一方又は双方に設置すると良い。図１に示した例においては、タンク２０に対して第一の昇温装置８０（第一昇温装置８０ａ）を配するとともに、逆浸透水タンク４４に第二の昇温装置８０（第二昇温装置８０ｂ）を配している。

【0046】

タンク２０に第一昇温装置８０ａを設置することにより、水処理系統１００の洗浄に際して洗浄に用いる水を加温するときに、大量の水をまとめて加温できるため、洗浄運転を効率的に行える。また、原水２のシリカ含有率が高い場合に、水温が低いまま逆浸透膜４２を透過させるとシリカで目詰まりが起こることから、タンク２０に第一昇温装置８０ａを設置しておくことにより、第一昇温装置８０ａによって加温された原水２を洗浄用として供給し、前述のようなシリカによる逆浸透膜４２の目詰まりを抑制できる。また、逆浸透水タンク４４に第二昇温装置８０ｂを配することにより、患者に使用する水温が低くならないよう、逆浸透水タンク４４に貯留されている段階で適切な温度を保つことができる。さらに、逆浸透水タンク４４に第二昇温装置８０ｂを配することにより、水処理系統１００においてタンク２０よりも下流側の部分だけを洗浄するように洗浄用の水を流すときに、洗浄用の水を加温するために使用したり、洗浄用として第一昇温装置８０ａにおいて加温した水を、逆浸透水タンク４４に到達した段階において必要に応じて第二昇温装置８０ｂによって補助的に加温するといった使い方が可能となる。

【0047】

薬液供給装置９０は、水処理系統１００を洗浄に用いる薬液を供給するものである。薬液供給装置９０は、例えばタンク２０に対して配管接続される等、適宜の位置に配置することができる。薬液供給装置９０は、例えば、図１に示したように、水処理系統１００をなす管路とは別にタンク２０に対して接続された管路を設け、当該管路を介してタンク２０に薬液を導入可能なように接続されたものとすることができる。

【0048】

判定装置２００は、上述したタンク２０や、水素溶解装置３０、逆浸透膜処理装置４０を含んで構成される水処理系統１００における水素細菌の増殖度に係る判定処理を行うものである。判定装置２００は、運転時間把握部２０２、通水抵抗把握部２０４、及び判定処理部２０６を備えている。

【0049】

運転時間把握部２０２は、上述した水処理装置１０によって原水２から溶存水素水３を経て逆浸透溶存水素水５を生成させるための運転（水処理運転）についての累積時間を把握するためのものである。運転時間把握部２０２は、水処理装置１０を新規に設置して使用開始してからの累積時間を把握するものや、水処理系統１００を洗浄するための運転（洗浄運転）を行った時点を起点として水処理運転が行われた累積時間を把握するもの等とすることが可能である。本実施形態では、運転時間把握部２０２は、水処理装置１０を新規に設置して使用開始した後に累積時間の計測を開始し、水処理系統１００の洗浄運転を行うことにより累積時間の計測値をリセットするものとされている。

【0050】

通水抵抗把握部２０４は、水処理系統１００における通水のしにくさを通水抵抗Ｒｒの大きさとして把握するものである。通水抵抗把握部２０４は、通水抵抗Ｒｒの大きさを直接的に把握可能なセンサ等によって構成することも可能であるが、本実施形態では通水抵抗Ｒｒの大きさに応じて変動する指標に基づいて間接的に把握するものとされている。

【0051】

具体的には、第一の例として、通水抵抗把握部２０４は、水処理系統１００において逆浸透膜処理装置４０の逆浸透膜４２よりも上流側となる位置に設けられた水圧センサ７０によって検知された検知水圧を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握可能なものとすることができる。また、第二の例として、通水抵抗把握部２０４は、水処理系統１００をなす配管等に設けられたポンプ６０の稼働状態を示す稼働状態値を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握可能なものとすることができる。ポンプ６０の稼働状態を示す稼働状態値は、例えばポンプ６０に流れる電流値等とすることが可能であるが、ポンプ６０をデューティー比制御により動作させる場合にはデューティー比を稼働状態値とすることが可能である。また、第三の例として、通水抵抗把握部２０４は、逆浸透膜処理装置４０から排出される排出水量、すなわち溶存酸素水４の排水量を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握可能なものとすることができる。通水抵抗把握部２０４は、第一の例から第三の例に例示したように、検知水圧、ポンプ６０の稼働状態値、及び逆浸透膜処理装置４０における溶存酸素水４の排水量のいずれか一つを指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するものとする他、これらの指標を複数組み合わせて通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するようにすることも可能である。

【0052】

判定処理部２０６は、上述した通水抵抗把握部２０４により把握された通水抵抗Ｒｒの大きさを活用して、水処理系統１００において水素細菌が増殖しているか否かを判定する処理を行うものである。

【0053】

ここで、水処理装置１０においては、水素細菌の増殖・繁殖が発生していない状態における通常の使用を継続した場合であっても、原水２に含まれている成分等により、自然と逆浸透膜４２において詰まりが生じる。すなわち、水処理装置１０においては、水素細菌の有無に関わらず、水処理運転の運転時間（累積時間）が増加するのに連動して、経時的に発生する。このような逆浸透膜４２の詰まり（劣化）は、逆浸透膜４２、水量、電解強度、気温、原水２の成分等の主要な使用条件が同じであれば、いずれの水処理装置１０においても略同時期に同様の詰まり具合（劣化度合い）で逆浸透膜４２の詰まり（劣化）が発生する。そのため、通水抵抗把握部２０４により把握される通水抵抗Ｒｒの大きさと、累積時間との関係について、実際に経時的に記録したり、所定の演算式等に基づいてシミュレーションを行うことにより、標準的な通水抵抗Ｒｒの大きさ（標準通水抵抗判定値Ｒｊ）を累積時間に応じて経時的に規定することができる。図３に示すように、標準通水抵抗判定値Ｒｊをグラフ化すると、上述した検知水圧、ポンプ６０の稼働状態値、及び逆浸透膜処理装置４０における溶存酸素水４の排水量等の通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するための指標値が、累積時間の増大に伴って上昇する直線あるいは曲線からなるグラフを作ることができる。

【0054】

一方、水処理系統１００において水素細菌が増殖すると、それに応じて逆浸透膜４２の膜詰まり、及び逆浸透膜４２よりも上流側における圧力上昇（逆浸透膜４２よりも下流側においては圧力低下）が発生するといった現象が生じる。また、水処理系統１００において水素細菌が増殖すると、逆浸透膜処理装置４０から排出される濃縮水（溶存酸素水４）の排水量が増加する現象が生じる。水素細菌の増殖により逆浸透膜４２の詰まりが生じるのは、水素細菌が逆浸透膜４２に取り付いてバイオフィルム化するためである。水素細菌の増殖に伴い、逆浸透膜４２よりも上流側において圧力上昇が生じるのは、前述のようにして逆浸透膜４２の透過率が下がることによって通水抵抗Ｒｒが上昇し、逆浸透膜４２よりも上流側における水処理系統１００内の水に圧力がかかるためであると推測される。また、逆浸透膜処理装置４０から排出される濃縮水（溶存酸素水４）の排水量が増加するのは、逆浸透膜４２の膜詰まりによって逆浸透膜４２における透過率が下がる結果、残存する濃縮水が増えるためであると考えられる。

【0055】

判定処理部２０６は、上述したような知見に基づき、水処理運転の累積時間に対応する標準通水抵抗判定値Ｒｊ、及び通水抵抗把握部２０４により把握された実測値に基づく通水抵抗Ｒｒの大きさの乖離度Ｄに基づいて判定処理を行う。判定処理部２０６は、乖離度Ｄが所定の基準値以上に大きな値になることを条件として、水処理系統において水素細菌が増殖しているとの判定を行う。

【0056】

具体的には、標準通水抵抗判定値Ｒｊは、通水抵抗Ｒｒの標準値であり、累積時間に応じて想定される通水抵抗Ｒｒの変動を反映するように規定される。例えば、上述した第一の例のように、通水抵抗把握部２０４が水圧センサ７０によって検知された検知水圧を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握可能なものである場合は、累積時間に応じて想定される標準的な水圧の変動を反映した標準水圧が標準通水抵抗判定値Ｒｊとして規定される。また、上述した第二の例のように、通水抵抗把握部２０４がポンプ６０の稼働状態を示す稼働状態値（例えばデューティ比）を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握可能なものである場合は、累積時間に応じて想定される標準的な稼働状態値の変動を反映した稼働状態標準値が標準通水抵抗判定値Ｒｊとして規定される。上述した第三の例のように、通水抵抗把握部２０４が逆浸透膜処理装置４０における溶存酸素水４の排水量を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握可能なものである場合は、累積時間に応じて想定される標準的な排出水量の変動を反映した標準排出水量が標準通水抵抗判定値Ｒｊとして規定される。

【0057】

判定処理部２０６は、上述したようにして規定された標準通水抵抗判定値Ｒｊと、通水抵抗把握部２０４により把握された実測値に基づく通水抵抗Ｒｒとの乖離度Ｄを算出する。具体的には、図３においてＬ１で示すように、水素細菌の増殖や繁殖が発生していない状態において想定される通水抵抗（標準通水抵抗判定値Ｒｊ）は、累積時間の増加に連動して所定の挙動（図示例では累積時間の増加に比例して通水抵抗Ｒｒが増大する挙動）で増加するものと想定される。これに対し、水素細菌の増殖や繁殖が発生すると、その分だけ通水抵抗Ｒｒが増大する。そのため、水素細菌の増殖や繁殖が発生すると、図３においてＬ２で示すように、通水抵抗把握部２０４により把握される実測値に基づく通水抵抗Ｒｒは、累積時間の増加に連動して示される標準通水抵抗判定値Ｒｊの挙動から逸脱して増大すると考えられる。従って、累積時間が同じ条件下における標準通水抵抗判定値Ｒｊの大きさと、実測値に基づく通水抵抗Ｒｒの大きさとの間に乖離が生じる。例えば図３の例では、累積時間がｔの時点から標準通水抵抗判定値Ｒｊと通水抵抗Ｒｒとの間に乖離が生じている。

【0058】

例えば、上述した第一の例のように水圧センサ７０によって検知された検知水圧を指標として通水抵抗Ｒｒを把握して判定処理を行う場合には、検知水圧と標準水圧との差に基づいて乖離度Ｄを導出する。同様に、上述した第二の例のようにポンプ６０の稼働状態値を指標として通水抵抗Ｒｒを把握して判定処理を行う場合には、稼働状態値と、稼働状態標準値との差に基づいて乖離度Ｄを導出する。また、上述した第三の例のように逆浸透膜処理装置４０における溶存酸素水４の排水量を指標として通水抵抗Ｒｒを把握して判定処理を行う場合には、排出水量と標準排出水量との差に基づいて乖離度Ｄを導出する。判定処理部２０６は、このようにして導出された乖離度Ｄが所定の閾値よりも大きいことを条件として、水処理系統において水素細菌が増殖しているとの判定を行う。

【0059】

制御装置２１０は、水処理装置１０の動作制御を行うものである。制御装置２１０は、水処理装置１０によって原水２から逆浸透溶存水素水５を生成するための水処理運転の他に、水処理系統１００に洗浄用の液体を通液させることにより、水処理系統１００の洗浄を行うための洗浄運転を行わせることができる。

【0060】

ここで、上述したように、水処理装置１０は、水素細菌が増殖したり繁殖したりしていない状態において通常の使用を継続した場合であっても、原水２に含まれている成分等により、自然と逆浸透膜４２において詰まりが生じる。そのため、水処理装置１０は、水素細菌の増殖・繁殖が発生していない状態においては、水処理運転の累積時間等の開始条件に基づいて所定のタイミングにおいて制御装置２１０による制御のもと、水処理系統１００の洗浄を行うことにより、逆浸透膜４２をはじめとする水処理系統１００を清浄に維持することができる。具体的には、水処理装置１０は、水処理運転の累積時間が、所定の閾時間Ｔｔに達することを条件として、水処理系統１００の洗浄を行う運転（通常洗浄運転）を行うものとすることができる。なお、通常洗浄運転は、前述の累積時間が閾時間Ｔｔ以上になることに加えて、あるいは代えて他の条件を満足することを開始条件として行うものとすることも可能である。通常洗浄運転に際し、水処理装置１０は、昇温装置８０により原水２を所定温度まで昇温させたものを水処理系統１００に供給しつつ、薬液供給装置９０により洗浄用の薬液を供給することにより、水処理系統１００に所定温度以上であって薬液を含む原水２を通過させる。これにより、水処理系統１００を洗浄することができる。

【0061】

一方、水処理装置１０は、上述した判定処理部２０６により水処理系統１００において水素細菌が増殖しているとの判定がなされることを条件として、制御装置２１０による制御のもと、洗浄運転の実施制御を行うことができる。水素細菌の増殖時に行う洗浄運転（水素細菌洗浄運転）を行う際の運転条件は、水素細菌を除去可能なものであれば適宜のものとすることができる。例えば、水処理装置１０は、制御装置２１０による制御のもと、乖離度Ｄ及び累積時間のいずれか一方又は双方に基づいて、水素細菌洗浄運転の実施時間、及び実施回数のいずれか一方又は双方を設定し、当該設定に基づいて水素細菌洗浄運転を行うものとすると良い。また、水処理装置１０は、乖離度Ｄや累積時間に代えて、あるいはこれらの条件に加えて他の条件を満足することを開始条件として、水素細菌洗浄運転を行うようにすることも可能である。

【0062】

水素細菌洗浄運転は、上述した通常洗浄運転と同様の方法により行うことが可能である。すなわち、水素細菌洗浄運転は、昇温装置８０により原水２を所定温度まで昇温させたものを水処理系統１００に供給しつつ、薬液供給装置９０により洗浄用の薬液を供給することにより、水処理系統１００に所定温度以上であって薬液を含む原水２を通過させる。これにより、水処理系統１００を洗浄することができる。なお、水素細菌洗浄運転及び通常洗浄運転は、同一の運転条件で運転するものであっても、相違する運転条件で運転するものであっても良い。例えば、水処理系統１００に供給する原水２の温度を、通常洗浄運転と水素細菌洗浄運転とで相違させたり、水処理系統１００に供給する薬液の量や濃度、種類等を通常洗浄運転と水素細菌洗浄運転とで相違させたりすると良い。また、水処理系統１００に供給する薬液の量や濃度を相違させる場合には、通常洗浄運転及び水素細菌洗浄運転の一方（例えば通常洗浄運転）において水処理系統１００に薬液を供給しないようにすることも可能である。

【0063】

以下、水処理装置１０において、制御装置２１０による制御のもとで行われる洗浄運転に関する制御フローについて、図４を参照しつつ説明する。

【0064】

（ステップ１）
制御装置２１０は、先ずステップ１において累積時間が閾時間Ｔｔ以上に到達したか否かを確認する。ここで、累積時間が閾時間Ｔｔ以上に到達していることが確認された場合には、制御フローがステップ２に進められる一方、累積時間が閾時間Ｔｔに到達していない場合には、制御フローがステップ３に進められる。

【0065】

（ステップ２）
制御フローが上述したステップ１からステップ２に進むと、制御装置２１０は、上述した通常洗浄運転を実施し、水処理系統１００の洗浄を行う。その後、制御フローがステップ５に進められる。

【0066】

（ステップ３）
制御フローが上述したステップ１からステップ３に進むと、判定処理部２０６は、通水抵抗把握部２０４によって把握されている実測値に基づく通水抵抗Ｒｒの大きさと、現時点における水処理運転の累積時間に対応する標準通水抵抗判定値Ｒｊの大きさとの乖離度Ｄを確認する。その結果、乖離度Ｄが所定の閾値以上に大きな値になっている場合には、判定処理部２０６によって水処理系統において水素細菌が増殖しているとの判定がなされ、制御フローがステップ４に進められる。一方、乖離度Ｄが閾値よりも小さい場合には、制御フローがステップ１に戻される。

【0067】

（ステップ４）
制御フローがステップ４に進むと、制御装置２１０は、上述した水素細菌洗浄運転を実施し、水処理系統１００の洗浄を行う。その後、制御フローがステップ５に進められる。

【0068】

（ステップ５）
上述したステップ２において通常洗浄運転が実施された後、あるいは上述したステップ４において水素細菌洗浄運転が実施された後には、ステップ５において、運転時間把握部２０２により把握されている累積時間をリセットする処理が行われる。これにより、運転時間把握部２０２は、通常洗浄運転や水素細菌洗浄運転を終えた後に行われる水処理運転の累積時間を把握できるようになる。ステップ５が完了すると、図４に示した一連の制御フローが完了し、制御フローがステップ１に戻される。

【0069】

水処理装置１０は、洗浄運転について上述した制御フローを繰り返し実行することにより、水処理系統１００を清浄に維持する。また、水処理装置１０は、上述した制御フローに水素細菌の増殖状態を判定するための工程（ステップ３）を設けることにより、水素細菌の増殖に伴う不具合が生じないうちに、適切なタイミングで洗浄運転を行える。

【0070】

上述した実施形態、及び各実施例を踏まえれば、本発明は、以下の（１）～（８）に示すような特徴的構成を有し、本発明に特有の効果が得られる。

【0071】

（１）本実施形態の水処理装置１０は、原水２又は前記原水２を処理した処理水を導入し、前記原水２又は前記処理水に水素を溶解させることにより溶存水素水３を生成する水素溶解装置３０と、水素溶解装置３０に接続され、溶存水素水３に対して逆浸透膜処理を行うことにより逆浸透溶存水素水５を生成する逆浸透膜処理装置４０と、前記原水２又は前記処理水から溶存水素水３を経て逆浸透溶存水素水５を生成する水処理運転の累積時間を把握する運転時間把握部２０２と、水処理系統１００における通水のしにくさを通水抵抗Ｒｒの大きさとして直接的、あるいは通水抵抗Ｒｒに応じて変動する指標に基づいて間接的に把握するための通水抵抗把握部２０４と、通水抵抗Ｒｒの標準値を累積時間に応じて想定される通水抵抗Ｒｒの変動を反映するように規定した標準通水抵抗判定値Ｒｊ、及び通水抵抗把握部２０４により把握される通水抵抗Ｒｒの大きさの乖離度Ｄに基づいて水処理系統１００における水素細菌の増殖度に係る判定処理を行う判定処理部２０６と、を有すること、を特徴とするものである。

【0072】

本実施形態の水処理装置１０は、水処理装置１０は、水素細菌が増殖することにより、通水抵抗Ｒｒが標準通水抵抗判定値Ｒｊよりも大きくなるといった本発明者らの知見を活用したものである。かかる知見に基づき、本実施形態の水処理装置１０は、運転時間把握部２０２によって水処理運転の累積時間を把握しつつ、水処理系統１００における通水のしにくさを表す通水抵抗Ｒｒの大きさを通水抵抗把握部２０４によって把握することにより、累積時間に応じて通水抵抗Ｒｒが変動することを想定して規定された標準通水抵抗判定値Ｒｊと、通水抵抗把握部２０４により把握される通水抵抗Ｒｒの大きさとの乖離度Ｄに基づいて、判定処理部２０６により水素細菌の増殖度に係る判定できるものとされている。従って、本発明によれば、上記実施形態の水処理装置１０のように、水素細菌が増殖している可能性があることを適確に把握できるようになる。

【0073】

（２）上記（１）に係る本実施形態の水処理装置１０は、通水抵抗把握部２０４が、水処理系統１００に設けられた水圧センサ７０によって検知された検知水圧を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するものであり、標準通水抵抗判定値Ｒｊが、累積時間に応じて想定される標準的な水圧の変動を反映した標準水圧として規定されており、乖離度Ｄは、検知水圧と標準水圧との差に基づいて導出され、判定処理部２０６は、乖離度Ｄが所定の基準値以上に大きな値になることを条件として、水処理系統１００において水素細菌が増殖しているとの判定を行うこと、を特徴とするものであると良い。

【0074】

上述した水処理装置１０は、水素細菌の増殖に伴って通水抵抗Ｒｒが大きくなるのに応じて、水処理系統１００における水圧が高くなるとの知見に基づき、水処理系統１００に設けられた水圧センサ７０によって検知された検知水圧を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握できるものとされている。そのため、上述した水処理装置１０は、水圧センサ７０の検知水圧に基づいて水素細菌の増殖度を適確に把握できる。

【0075】

（３）上記（１）又は（２）に係る本実施形態の水処理装置１０は、水圧センサ７０が、水処理系統１００において逆浸透膜処理装置４０が備える逆浸透膜４２よりも上流側に設けられていること、を特徴とするものであると良い。

【0076】

上述した水処理装置１０において、水素細菌の増殖が増殖することにより、通水抵抗Ｒｒが大きくなるのに応じて水処理系統１００における水圧が高くなる傾向は、逆浸透膜４２よりも上流側において顕著にあらわれると想定される。かかる知見に基づき、水処理装置１０は、上記（３）のように、逆浸透膜４２よりも上流側に設けられた水圧センサ７０の検知水圧に基づいて通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するものとされている。従って、上記（３）の構成によれば、水素細菌の増殖度をより一層適確に把握できる。

【0077】

（４）上記（１）～（３）に係る本実施形態の水処理装置１０は、水処理系統１００に設けられたポンプ６０を有し、通水抵抗把握部２０４が、ポンプ６０の稼働状態を示す稼働状態値を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するものであり、標準通水抵抗判定値Ｒｊが、累積時間に応じて想定されるポンプ６０の標準的な稼働状態値の変動を反映した稼働状態標準値として規定されており、乖離度Ｄは、通水抵抗把握部２０４によって把握される稼働状態値と、稼働状態標準値との差に基づいて導出され、判定処理部２０６は、乖離度Ｄが所定の基準値以上に大きな値になることを条件として、水処理系統１００において水素細菌が増殖しているとの判定を行うこと、を特徴とするものであると良い。

【0078】

上述した水処理装置１０は、水素細菌の増殖に伴って通水抵抗Ｒｒが大きくなるのに応じて、ポンプ６０の稼働状態値が水素細菌の増殖が生じていない場合の標準的な値（稼働状態標準値）と比べて乖離した状態になるとの知見に基づき、水処理系統１００に設けられたポンプ６０の稼働状態値を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握できるものとされている。そのため、上述した水処理装置１０は、ポンプ６０の稼働状態値に基づいて水素細菌の増殖度を適確に把握できる。

【0079】

（５）上記（１）～（４）に係る本実施形態の水処理装置１０は、ポンプ６０が、水処理系統１００において逆浸透膜処理装置４０が備える逆浸透膜４２よりも上流側に設けられていること、を特徴とするものであると良い。

【0080】

水処理装置１０において水素細菌の増殖に伴う通水抵抗Ｒｒの増大に応じてポンプ６０の稼働状態値が稼働状態標準値から乖離する傾向は、ポンプ６０が逆浸透膜４２よりも上流側に配置されている場合に顕著にあらわれると想定される。かかる知見に基づき、水処理装置１０は、上記（５）のように、逆浸透膜４２よりも上流側に設けられたポンプ６０の稼働状態値に基づいて通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するものとされている。従って、上記（５）の構成によれば、水素細菌の増殖度をより一層適確に把握できる。

【0081】

（６）上記（１）～（５）に係る本実施形態の水処理装置１０は、ポンプ６０が、デューティー比を用いた制御により動作制御されるものであり、デューティー比が、稼働状態値とされること、を特徴とするものであると良い。

【0082】

上述した水処理装置１０は、上記（６）のようにポンプ６０がデューティ比制御されるものであるため、デューティ比を稼働状態値として用いることにより、ポンプの稼働状態を精度良く把握できる。

【0083】

（７）上記（１）～（６）に係る本実施形態の水処理装置１０は、通水抵抗把握部２０４が、逆浸透膜処理装置４０から排出される排出水量を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するものであり、標準通水抵抗判定値Ｒｊが、累積時間に応じて想定される標準的な排出水量の変動を反映した標準排出水量として規定されており、乖離度Ｄは、排出水量と標準排出水量との差に基づいて導出され、判定処理部２０６は、乖離度Ｄが所定の基準値以上に大きな値になることを条件として、水処理系統１００において水素細菌が増殖しているとの判定を行うこと、を特徴とするものであると良い。

【0084】

水処理装置１０において水素細菌の増殖に伴って通水抵抗Ｒｒが増大するのに応じて、逆浸透膜処理装置４０から排出される排出水量が増加する傾向にあるとの知見に基づき、水素細菌が増殖していない状態において想定されう排出水量（標準排出水量）と実際の排出水量との差に基づいて通水抵抗Ｒｒの大きさを把握できるものとされている。そのため、上述した水処理装置１０は、標準排出水量排出水量との差に基づいて導出される乖離度Ｄを基準として、ポンプ６０の稼働状態値に基づいて水素細菌の増殖度を適確に把握できる。

【0085】

（８）上記（１）～（７）に係る本実施形態の水処理装置１０は、水処理系統１００に洗浄用の液体を通液させることにより、水処理系統１００の洗浄を行う洗浄運転を行えるものであり、洗浄運転の実施時間、及び実施回数に基づいて洗浄運転の実施制御を行える制御装置２１０を有し、制御装置２１０は、判定処理部２０６により水処理系統１００において水素細菌が増殖しているとの判定がなされることを条件として、乖離度Ｄ及び累積時間のいずれか一方又は双方に基づいて、洗浄運転の実施時間、及び実施回数のいずれか一方又は双方を設定し、当該設定に基づいて洗浄運転の実施制御を行うこと、を特徴とするものであると良い。

【0086】

上述した水処理装置１０は、判定処理部２０６により水素細菌が増殖しているとの判定がなされることを条件として、制御装置２１０による制御のもと洗浄運転を行うものとされている。また、上述した水処理装置１０は、水素細菌の増殖に伴う洗浄運転（水素細菌洗浄運転）を行う場合に、乖離度Ｄ及び累積時間のいずれか一方又は双方に基づいて、洗浄運転の実施時間、及び実施回数のいずれか一方又は双方を設定して洗浄運転を行うものとされている。そのため、上述した水処理装置１０は、水素細菌が増殖が発生したときに、適確なタイミング及び方法により洗浄運転を行うことができる。

【0087】

（９）上記（１）～（８）に係る本実施形態の水処理装置１０は、水処理系統１００に通液させる洗浄用の液体を昇温させる昇温装置８０、及び洗浄用の液体の一部又は全部として薬液を水処理系統１００に供給する薬液供給装置９０の少なくともいずれかを備えていること、を特徴とするものであると良い。

【0088】

水処理装置１０は、上述したように昇温装置８０や薬液供給装置９０を備えたものとすることにより、水素細菌の増殖に伴う洗浄運転（水素細菌洗浄運転）を行う場合に、水素細菌を十分に除去することができる。

【0089】

（１０）本実施形態に係る水素細菌増殖度判定方法は、原水２又は前記原水２を処理した処理水を導入し、前記原水２又は前記処理水に水素を溶解させることにより溶存水素水３を生成する水素溶解装置３０と、水素溶解装置３０に接続され、溶存水素水３に対して逆浸透膜処理を行うことにより逆浸透溶存水素水５を生成する逆浸透膜処理装置４０と、を備えた水処理装置１０における水素細菌の増殖度を判定する水素細菌増殖度判定方法であって、水処理系統１００における通水のしにくさを通水抵抗Ｒｒの大きさとして直接的、あるいは通水抵抗Ｒｒに応じて変動する指標に基づいて間接的に把握する通水抵抗把握ステップと、前記原水２又は前記処理水から溶存水素水３を経て逆浸透溶存水素水５を生成する水処理運転の累積時間に応じて想定される通水抵抗Ｒｒの変動を反映するように通水抵抗Ｒｒの標準値を規定した標準通水抵抗判定値Ｒｊ、及び通水抵抗把握部２０４により把握される通水抵抗Ｒｒの大きさの乖離度Ｄに基づいて水処理系統１００における水素細菌の増殖度に係る判定処理を行う判定ステップと、を含む工程を経て水素細菌の増殖度を判定すること、を特徴とするものである。

【0090】

本実施形態に係る水素細菌増殖度判定方法は、水処理装置１０において水素細菌が増殖することにより、水処理系統１００における通水抵抗Ｒｒが、水素細菌が増殖していない場合に比べて増大するとの知見に着目して行われるものである。かかる知見に基づいて、本実施形態に係る水素細菌増殖度判定方法は、通水抵抗把握ステップにおいて水処理系統１００における通水抵抗を把握するとともに、判定ステップにおいて標準通水抵抗判定値Ｒｊ、及び実測値を反映した通水抵抗Ｒｒとの乖離度Ｄに基づいて水素細菌の増殖度を判定できるものとされている。そのため、本実施形態に係る水素細菌増殖度判定方法は、水素細菌の増殖に伴う通水抵抗Ｒｒの増大といった現象を活用して、水処理装置１０における水素細菌の増殖を適確に把握することができる。

【0091】

≪変形例≫
なお、本発明の水処理装置及び水素細菌増殖度判定方法は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であり、上記実施形態において例示したものや、上記（１）～（１０）に係るものに限定されるものではない。

【0092】

例えば、水処理装置１０は、上記（２）や（３）のように水圧センサ７０により検知される検知水圧を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するもの、上記（４）～（６）のようにポンプ６０の稼働状態値を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するもの、上記逆浸透膜処理装置４０から排出される排出水量を指標として通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するもののように通水抵抗Ｒｒの大きさを間接的に把握するものではなく、通水抵抗Ｒｒを直接的に把握するものとしても良い。また、水処理装置１０は、通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するうえで、水圧センサ７０の検知水圧、ポンプ６０の稼働状態値、逆浸透膜処理装置４０から排出される排出水量のいずれか一つを通水抵抗Ｒｒの指標値として活用するものとする他に、これらから選ばれる複数、あるいは全ての指標を総合的に活用して通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するものであっても良い。

【0093】

また、本実施形態の水処理装置１０は、昇温装置８０や薬液供給装置９０を備えたものとして例示したが、本発明はこれに限定されず、昇温装置８０及び薬液供給装置９０のいずれか一方又は双方を備えていないものとすることも可能である。また、ポンプ６０や水圧センサ７０の配置についても、上記実施形態において示したものに限定されない。なお、ポンプ６０の稼働状態値や、水圧センサ７０による検知水圧を通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するために用いる場合には、通水抵抗Ｒｒを把握するうえで支障とならない位置に配置することが望ましく、通水抵抗Ｒｒの変化を適切に捉えることができる位置に配置することがより一層望ましい。

【0094】

本実施形態においては、上記（８）のように、水素細菌洗浄運転を行う場合に、乖離度Ｄ及び累積時間のいずれか一方又は双方に基づいて、洗浄運転の実施時間、及び実施回数のいずれか一方又は双方を設定して洗浄運転を行うものとする構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。水処理装置１０は、水素細菌が増殖が発生したときに、適確なタイミング、及び水素細菌を除去するうえで適切な方法により洗浄運転を行うことができのであれば、上述した方法に限定されず、適宜の方法で洗浄運転を行うようにすると良い。また、洗浄運転は、所定の累積時間毎に行う通常洗浄運転と、水素細菌の増殖時に行われる水素細菌洗浄運転とを同一の方法で行うようにしても、異なる方法で行うようにしても良い。

【0095】

また、本実施形態では、水素溶解装置３０よりも上流側にタンク２０を設け、タンク２０に貯留した原水２を水素溶解装置３０に供給する構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。水処理装置１０は、例えば、タンク２０を設けず、原水２を水素溶解装置３０に対して供給可能としたり、原水２に何らかの処理を施した処理水を水素溶解装置３０に供給できるようにしたりすると良い。また、本実施形態では、タンク２０よりも上流側の構成として、プレフィルタ１２や軟水化装置１４、活性炭処理装置１６等を設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、これらの一部又は全部を省略した構成としたり、他の構成を加えたものとしたりしても良い。

【0096】

本願発明は、上述した実施の形態に記載の構成に限定されることなく、本願発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲において適宜設計変更等することが可能である。上述した各実施の形態や変形例の構成要素は任意に選択して組み合わせて構成するとよい。また各実施の形態や変形例の任意の構成要素と、課題を解決するための手段、発明を実施するための形態等に記載の任意の構成要素または課題を解決するための手段、発明を実施するための形態等に記載の任意の構成要素を具体化した構成要素とは任意に組み合わせて構成するとよい。これらについても、本願または本願に基づく分割出願等において権利取得する意思を有する。

【産業上の利用可能性】

【0097】

本発明は、水素溶解装置と逆浸透膜処理装置とを備えた水処理装置全般において好適に利用できる。

【符号の説明】

【0098】

２ ：原水
３ ：溶存水素水
５ ：逆浸透溶存水素水
１０ ：水処理装置
２０ ：タンク
３０ ：水素溶解装置
４０ ：逆浸透膜処理装置
４２ ：逆浸透膜
６０ ：ポンプ
７０ ：水圧センサ
８０ ：昇温装置
９０ ：薬液供給装置
１００ ：水処理系統
２０２ ：運転時間把握部
２０４ ：通水抵抗把握部
２０６ ：判定処理部
２１０ ：制御装置
Ｄ ：乖離度
Ｒｊ ：標準通水抵抗判定値
Ｒｒ ：通水抵抗

【要約】

【課題】水素細菌が増殖している可能性があることを適確に把握可能な水処理装置、及び水素細菌増殖度判定方法の実現を目的とした。
【解決手段】水処理装置１０は、水素溶解装置３０と、逆浸透膜処理装置４０とを有する。水処理装置１０は、原水２から溶存水素水３を経て逆浸透溶存水素水５を生成する水処理運転の累積時間を把握する運転時間把握部２０２と、通水抵抗Ｒｒの大きさを把握するための通水抵抗把握部２０４と、標準通水抵抗判定値、及び通水抵抗把握部２０４により把握される通水抵抗の大きさの乖離度に基づいて水素溶解装置４０から逆浸透膜処理装置４０に至る水処理系統１００における水素細菌の増殖度に係る判定処理を行う判定処理部２０６と、を有する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】