JPH0631273A - 水を浄化する方法および装置 - Google Patents

水を浄化する方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 汚水を浄化する方法および装置を提供するこ
と。 【構成】 本発明の方法は、流入する汚水の流れを圧力
の高められた流れに変え、この流れを浄化ユニットで逆
浸透または微小濾過（ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）
もしくは限外濾過して浄化された清浄水流と浄化されな
かった汚水流とに分けて流出し、この汚水流を再利用流
と廃棄流とに分けることを含む方法であって、再利用流
が、圧力の高められた流れ（高圧ライン１６）へ戻され
る且つ実質的に流入する汚水流よりも多量な第１の還流
（戻り導管２４）と、この第１の還流に関して圧力を制
限され且つ流入する汚水流（入口導管１４）へ戻される
第２の還流（戻り導管３４）とを含むことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流入する汚水の流れが
圧力の高められた流れに変えられて、この流れが浄化ユ
ニットで逆浸透または微小濾過（ｎａｎｏｆｉｌｔｒａ
ｔｉｏｎ）もしくは限外濾過されて浄化された清浄水流
と、清浄水にならなかった汚水流とに分けられ、この汚
水流が還流と廃棄流とに分けられるような水を浄化する
方法に関する。本発明はまたこの方法を実施する装置に
も関する。
【０００２】
【従来の技術】逆浸透（ＲＯ）および限外濾過（ＵＦ）
が使用された浄水処理では、浄化した清浄水流と汚水流
との間の流量比（ｑｕｏｔｉｅｎｔ）はある量の廃水を
浄化処理に通して循環させると増大できることが知られ
ている。逆浸透（ＲＯ）技術および限外濾過（ＵＦ）の
技術では、廃水の大部分を背圧付与ポンプよりも上流位
置に戻すか、あるいは廃水を該ポンプの下流側位置に戻
して、別の循環ポンプで高圧領域内を循環させることも
知られている。
【０００３】第１の装置の利点は簡単さにあるが、この
装置の欠点は比較的多大なポンプ運転を必要とすること
である。この結果、第１の装置は最大限に高いエネルギ
ー効率を必要としない小型プラントに適用するのが好ま
しい。公称最大流量の流れを分けることは比較的容易に
達成できる。内部循環を使用する第２の装置はいっそう
複雑である。何故ならば、付加ポンプおよび循環流のた
めの導管を必要とするからである。この装置はエネルギ
ー効率は更に良いが、いっそう高価である。何故なら
ば、小さなエネルギー損失でもって公称最大流量の流れ
を分けるために複雑な制御装置が必要とされるからであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、周知
装置の欠点を排除し、小さな手段で高エネルギー効率を
達成できると同時に、公称流量よりも少ない水流を分流
するときに良好な特性を得られる前述した形式の方法お
よび装置を提供することである。
【０００５】
【課題を達成するための手段】この目的は方法および装
置のそれぞれに係わる請求項に記載の特徴を有する方法
および装置によって達成される。
【０００６】本発明の１つの見地によれば再利用される
流れは、圧力の高められた流れへ戻される且つ実質的に
流入する汚水流よりも多量の第１の還流を含み、また、
この第１の還流に関して圧力を制限され且つ流入する汚
水流へ戻される第２の還流を含む。再利用される流れを
このように２つの還流に分けて、一方の還流は最適なユ
ニット洗浄作用を得るとともに、この浄化ユニットで与
えられる対抗圧力に十分に勝る高圧を得るために変わら
ない大量の一定した高圧の流れとされ、第２の還流は圧
力調整器または圧力制限弁のような圧力制御弁を介して
変化でき、また、浄化されて得られた清浄水の変化に応
じて生じる圧力変化を処理できるようにされる。換言す
れば、高圧循環流は他の作動状態から本質的に独立した
高圧浄化モジュールに制限されることができる。従って
高圧ポンプは速度調整ポンプである必要はなく、安価な
交流モーターで駆動することができる。
【０００７】本発明の他の特徴およびこれにより得られ
る利点は、残る請求項で、また、以下の詳細な説明で明
白となろう。
【０００８】本発明はその代表的な実施例を参照して、
また、添付図面を参照して詳細に説明される。
【０００９】
【実施例】図１の実施例で浄化すべき水は入口パイプ１
４、高圧ポンプ１２および圧力ライン１６を通して浄化
ユニットすなわち濾過ユニット１０へ送られる。濾過ユ
ニット１０からは浄化した清浄水のための出口導管１８
および廃棄されるすなわちこの濾過ユニットを通された
汚水のための出口導管３２が延在している。この高圧ポ
ンプ１２は、ポンプの速度に実質的に比例して水流を管
理することのできる例えばラメーラ（ｌａｍｅｌｌａ）
ポンプのようなピストンポンプ（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅ
ｎｔ ｐｕｍｐ）とされるのが都合良い。
【００１０】濾過ユニット１０は周知形式のものであ
り、逆浸透原理によって機能する半透膜を含むか、微小
濾過もしくは限外濾過形式のフィルターを所望に応じて
含み得る。
【００１１】このような濾過ユニット１０は一般に、前
述した膜またはフィルターを支持する支持構造体を有す
る本質的に管状の分離ユニット（図示せず）を含む。浄
化すべき水は過剰圧力の下でユニットの外側を緩やかに
もしくは激しく流され、与えられた量の水がユニットを
通して流されて、且つまた浄化された清浄水として更に
給送するためにその管状内部に流入される。必要なポン
プ運転のエネルギー経費を減少させる意図で濾過ユニッ
トを横断する圧力降下を可能な限り最少限に保持するた
めに、解離した物質すなわち粒状汚物が膜もしくはフィ
ルターの外面上に集中する度合いを低く保持する努力が
払われる。これらの不純物はそうしなければ該表面に集
まる傾向を示し、これとともに浸透対抗圧の高まりやフ
ィルターの詰まりによって圧力降下が増大する。序文で
説明したように、加圧された濾過されて清浄水にならな
かった水、すなわち廃水、の所要量が濾過ユニットに戻
されて、そのユニットを不純物のない清浄状態とするよ
うに連続して洗浄する。
【００１２】１つのこのような洗浄回路が図１の実施例
に示されており、この回路は出口導管２２から分岐し且
つ例えばサイドチャンネルのような流量の大きい遠心式
循環ポンプ２６を組み付けており、また、この流量は高
圧ポンプ１２で導かれる流量の少なくとも５倍を超え
る、好ましくは１０倍を超える流量とされる。戻りライ
ン２４を循環する水は高圧ポンプ１２が発生する高圧に
保持されるように意図され、この圧力は出口導管２２の
下流側で戻り導管に連結された圧力制限弁２８とされた
圧力制御弁で決まる。この弁２８は浄化された清浄水の
出口導管１８に生じた圧力に応じて制御ライン３０の作
用で制御される。更にこの圧力は、浄化した清浄水の取
出し弁すなわちタップ３２を横断する圧力降下で決ま
り、この取出し弁３２が僅かに開かれたときに圧力制限
弁２８はより多量の廃棄水を戻し導管３４に流して、戻
し導管２４の高い圧力が予め定めたレベルを超えて上昇
しないようになされる。出口導管１８はまた浄化した清
浄水のノンリターン弁２０を組み付けでき、この弁は取
出し弁３２が閉じられているときに圧力制限弁２８へ至
る導管に制御圧を保持する。
【００１３】第２の戻り導管３４は圧力制限弁２８の下
流側で出口導管２２から分岐している。この戻り導管は
圧力制限弁２８を通って入口導管１４へ、すなわち高圧
ポンプ１２の上流側の位置へ流れる流れの一部を戻すよ
うに作用する。装置から出て廃水出口へ流れる汚水の一
部はスロットルを通して、または好ましくは一定流量弁
３６を通して流される。
【００１４】換言すれば、２つの戻り導管２４，３４お
よび圧力制限弁２８を簡単な制御／技術方法で備えた前
述の構造により、高圧で実質的に一定な大流量の循環流
と、浄化された清浄水の取出しに応じて変化できる低圧
の循環流とが得られる。従って循環ポンプ２６が一定速
度で駆動できるだけでなく、高圧ポンプ１２もまた一定
速度で駆動でき、この高圧ポンプはそのポンプ駆動モー
ターが安価な例えば誘導モーターのような交流モーター
で構成可能にする。
【００１５】図２は図１に示した代表的な実施例の若干
改良した変形例を更に詳細に示している。図１の実施例
の部分に対して機能的に対応する図２の実施例の同様部
分は同じ符号で示されている。
【００１６】図１に示された実施例と図２に示された実
施例との間の主要な相違は、図２の実施例で浄化された
清浄水の圧力に応答し且つまたそれにより流れに生じる
変化を処理する圧力制限弁２８が図１の実施例での２つ
の戻り導管の間の出口導管に代えて可変流量の戻り導管
に配置されたことである。この場合は、汚水のための出
口導管が図面に概略的に示されているように濾過ユニッ
トの戻り導管４６および廃水導管２２に分けられる。廃
水導管２２は関連された導管３８に組付けられた一定流
量弁３６を経て出口４４へ延在し、また、磁気的に制御
される洗浄弁４２を組付けられている。この洗浄弁４２
は通常は閉止状態に保持され、濾過ユニットが付加的な
洗浄を必要とするときに制御装置（図示せず）で開かれ
ることができる。
【００１７】この場合は高圧状態にある出口導管の第２
の分岐導管４６はポンプ２６を組付けた循環導管２４と
圧力制限弁２８で終端する第２戻り導管３４の第１の高
圧部分とに分けられ、圧力制限された還流はその後入口
導管５６へ戻され、そこで新たに流入してきた水と混合
されて高圧ポンプ１２へ給送される。
【００１８】前述で示したように、ポンプは一定速度で
作動可能であるため、図２に示したように共通のモータ
ー５８により共通のシャフト６０，６０を介してポンプ
が駆動されるように適当な寸法決めが可能となる。これ
は小経費で得られる簡単な構造を生む。
【００１９】図２の実施例の場合は、浄化すべき水の入
口導管１４はまた入口弁４８および２つの濾過ハウス５
０および５４を組付けており、これらの濾過ハウジング
は導管５２により互いに直列状に連結される。これらの
濾過ハウジングの第１の濾過ハウジング５０は粒状物質
フィルターを収容し、他方の濾過ハウジング５４は流入
水の予備浄化のために活性炭フィルターを収容し得る。
【００２０】浄化された清浄水の出口導管１８は、導管
１８内の圧力が予め設定した最大または最少の圧力値に
達したときに電子制御回路（図示せず）によってモータ
ー５８および（または）弁４８を切換えるように作動す
る圧力スイッチ６２を組付けることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構造すなわち装置の概略的な単純化さ
れたブロック図。
【図２】本発明の改良した実施例を詳細に示すブロック
図。
【符号の説明】
１０ 濾過ユニット １２ 高圧ポンプ １４ 入口導管 １６ 圧力ライン １８ 清浄水の出口導管 ２０ ノンリターン弁 ２２ 出口導管 ２４ 戻り導管 ２８ 圧力制限弁 ３０ 制御ライン ３２ 清浄水とならなかった汚水の出口 ３４ 戻り導管 ３６ 一定流量弁 ３８ 導管 ４２ 洗浄弁 ４６ 戻り導管 ４８ 弁 ５０，５４ 濾過ハウジング ５８ モーター ６０ 駆動シャフト

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流入する汚水の流れを圧力の高められた
    流れに変え、この流れを浄化ユニットで逆浸透または微
    小濾過（ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）もしくは限外
    濾過して浄化された清浄水流と汚水流とに分けて流出
    し、この汚水流を再利用流と廃棄流とに分けることを含
    む水を浄化する方法であって、再利用流が、圧力の高め
    られた流れへ戻される且つ実質的に流入する汚水流より
    も多量な第１の還流と、この第１の還流に関して圧力を
    制限され且つ流入する汚水流へ戻される第２の還流とを
    含むことを特徴とする水を浄化する方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、第１の
    還流の体積が、流入する汚水流と第２の還流とを一緒に
    した体積の約５倍を超える、特に約１０倍を超えること
    を特徴とする水を浄化する方法。
  3. 【請求項３】 前掲請求項の何れか１項に記載の方法で
    あって、圧力を制限された還流が浄化された清浄水流の
    圧力に応じて変化することを特徴とする水を浄化する方
    法。
  4. 【請求項４】 前掲請求項の何れか１項に記載の方法を
    遂行するために、入口導管（１４，１６）、該入口導管
    に組付けられ、汚水を浄化ユニット（１０）に導くため
    に作動する高圧ポンプ（１２）、前記浄化ユニットが浄
    化された清浄水の出口導管（１８）と汚水の出口導管
    （２２）とを有すること、更にまた出口導管（２２）か
    ら前記入口導管へ延在する戻し導管（２４）を含んで構
    成された装置であって、戻し導管（２４）が入口導管
    （１４，１６）の高圧側へ延在し且つ循環ポンプ（２
    ６）を組込んでいること、第２の戻し導管（３４）が戻
    し導管（２４）と並列に配置され且つ入口導管（１４，
    １６）の低圧側へ延在していること、また、更に圧力制
    御弁（２８）を含み、この制御弁が第２の戻し導管（３
    ４）よりも高い圧力に戻し導管（２４）を保持するよう
    に作用することを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の装置であって、高圧ポ
    ンプ（１２）がピストンポンプ（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅ
    ｎｔ ｐｕｍｐ）であることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】 請求項４または請求項５の何れかに記載
    の装置であって、循環ポンプ（２６）がサイドチャンネ
    ルポンプ（ｓｉｄｅ ｃｈａｎｎｅｌ ｐｕｍｐ）であ
    ることを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 請求項４から請求項６までの何れか１項
    に記載の装置であって、圧力制御弁（２８）が出口導管
    （２２）と共通の第２の戻し導管の一部に連結されてい
    ることを特徴とする装置。
JP11069593A 1992-05-13 1993-05-12 水を浄化する方法および装置 Expired - Lifetime JP3354204B2 (ja)

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EP (1) EP0570349B1 (ja)
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