JPH11137972A - ボイラー補給水用純水製造設備、ボイラー補給水用純水製造方法および中空糸膜ろ過ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原水中の不溶解性不純物のろ過処理を効率よく
行えるとともに、原水中のイオン成分の除去処理におい
て、薬品添加と廃棄物発生とを極力抑えることができ、
また、十分な処理性能を有し、かつ構成がコンパクト
で、従来使用されていた砂ろ過装置およびイオン交換樹
脂塔などの装置が不要となるため、設置面積を大幅に縮
小することができるボイラー補給水用純水製造設備およ
びボイラー補給水用純水製造方法を提供する。 【解決手段】ボイラー補給水用純水製造設備は、不溶解
性不純物およびイオン等の不純物を含む原水を導入して
不溶解性不純物を除去する中空糸膜ろ過装置１１と、こ
の中空糸膜ろ過装置１１の二次側に設けられ、ろ過済み
水からイオンを除去する逆浸透膜装置１３と、この逆浸
透膜装置１３の二次側に設けられ、イオン除去済み水か
ら再度イオンを除去する電気透析装置１５とを備えるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電プラント
において、河川水または工業用水からボイラー補給用の
純水を製造する技術に関するものであり、特に複数種類
の処理を連続して行うことにより不純物を高精度で除去
できるボイラー補給水用純水製造設備およびボイラー補
給水用純水製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に火力発電プラントにおいては、ボ
イラー補給水として、河川水または工業用水等の不溶解
性不純物およびイオン等の不純物を含んだ原水から純度
の高い水を得るために、広く純水製造設備を利用してい
る。純水製造設備では、不純物を含んだ原水をろ過処理
して不溶解性不純物を除去した後、脱塩装置によってイ
オン分の除去を行っている。

【０００３】図５は、従来の一般的な純水製造設備を示
す概略図である。

【０００４】この図５に示す純水製造設備は、概略的
に、河川水または工業用水等の原水を導入する凝集沈澱
槽１と、この凝集沈澱槽１の二次側に設けらた砂ろ過装
置２と、この砂ろ過装置２の二次側に設けられた複数の
イオン交換樹脂塔とを備えている。イオン交換樹脂塔
は、カチオン樹脂単床のイオン交換樹脂塔３と、このイ
オン交換樹脂塔３の二次側に設けられたアニオン樹脂単
床のイオン交換樹脂塔４と、このイオン交換樹脂塔４の
二次側に設けられたカチオンおよびアニオン樹脂混床の
イオン交換樹脂塔５と、さらにこのイオン交換樹脂塔５
の二次側に設けられた純水貯槽６とから構成される。

【０００５】そして、この純水製造設備では、まずろ過
処理が行われる。即ち、不純物を含む原水を凝集沈澱槽
１に導入し、硫酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウム
等の無機または高分子の凝集剤を添加して不溶解性不純
物を沈降分離する。不純物は汚泥として排出され、一
方、分離された上澄み水は砂ろ過装置２に導入され、砂
ろ過装置２でろ過処理が行われる。

【０００６】ろ過処理により生じた不純物は排水として
排出され、一方、ろ過水はイオン交換樹脂塔３〜５にお
いてイオン除去処理が行われる。砂ろ過装置２でろ過さ
れたろ過水は、まず、カチオンを除去するカチオン樹脂
単床のイオン交換樹脂塔３に導入され、ここで、イオン
交換容量の低減防止のため塩酸（ＨＣｌ）が注入され、
中和された処理水は再生排液として排出される一方、イ
オン除去済み水は、アニオンを除去するアニオン樹脂単
床のイオン交換樹脂塔４に導入される。ここで、イオン
交換容量の低減防止のため水酸化ナトリウム（ＮａＯ
Ｈ）が注入され、中和された処理水は再生排液として排
出され、イオン除去済み水はさらに、カチオンとアニオ
ンとを除去するカチオンおよびアニオン樹脂混床のイオ
ン交換樹脂塔５に導入される。ここでも同様にイオン交
換容量の低減防止のため塩酸および水酸化ナトリウムが
注入され、中和された処理水は再生排液として排出され
る。このイオン交換樹脂塔５においてイオンを除去され
た純水は、純水貯槽６に貯蔵される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の凝集沈澱およびイオン交換樹脂による純水製造方法
では、凝集沈澱を誘発させるために、上述したような硫
酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウム等の凝集剤を添
加することが不可欠であった。また、イオン交換樹脂は
イオン交換容量の低減防止のために、塩酸および水酸化
ナトリウム等の酸およびアルカリによって再生を行う必
要があった。

【０００８】すなわち、従来技術では、純水製造を行う
ために複数種類の薬品を定常的に添加する必要があり、
これら薬品は全て廃棄物となってしまう。また、砂ろ過
装置の砂についても廃棄物となる。さらに、イオン交換
樹脂は物性の劣化等により、交換が必要とされるためイ
オン交換樹脂も廃棄物となってしまう。このために、多
大な廃棄物発生が課題であった。

【０００９】また、従来技術においては、凝集沈澱槽１
および砂ろ過装置２などの装置を必要としていたため、
大きな槽を多数有していた。このため、多大な設置スペ
ースが必要となり設置スペースの有効利用が困難であっ
た。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、第１の目的は、原水中の不溶解性不純
物のろ過処理を効率よく行えるとともに、原水中のイオ
ン成分の除去処理において、薬品添加と廃棄物発生とを
極力抑えることができるボイラー補給水用純水製造方法
を提供することにある。

【００１１】また本発明の第２の目的は、十分な処理性
能を有し、かつ構成がコンパクトで、従来使用されてい
た砂ろ過装置や大掛かりなイオン交換樹脂塔などの装置
が不要となり、設置面積を大幅に縮小することができる
ボイラー補給水用純水製造設備を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のボイラー
補給水用純水製造設備は、不溶解性不純物およびイオン
等の不純物を含む原水を導入して不溶解性不純物を除去
する中空糸膜ろ過装置と、この中空糸膜ろ過装置の二次
側に設けられ、ろ過済み水からイオンを除去する逆浸透
膜装置と、この逆浸透膜装置の二次側に設けられ、イオ
ン除去済み水から再度イオンを除去する電気透析装置と
を備えることを特徴とする。

【００１３】請求項２記載のボイラー補給水用純水製造
設備は、請求項１記載のボイラー補給水用純水製造設備
において、シリカ等の不純物を高濃度含有した原水の水
処理設備として、電気透析装置の二次側にさらにイオン
を除去するイオン成分除去装置を複数設けたことを特徴
とする。

【００１４】請求項３記載の中空糸膜ろ過ユニットは、
縦杆および横杆により組み上げられた枠型のラックと、
このラック内に層状に吊下された中空糸膜フィルターモ
ジュールと、これらの中空糸膜フィルターモジュールで
ろ過処理されたろ過水を中空糸膜内部から抽出するろ過
水出口配管と、前記ラック内の底部に設けられたバブリ
ングノズルと、このバブリングノズルに圧縮空気を導入
する圧縮空気入口配管とを備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項４記載のボイラー補給水用純水製造
設備は、請求項３記載の中空糸膜ろ過ユニットを請求項
１または２記載の中空糸膜ろ過装置に適用したことを特
徴とする。

【００１６】請求項５記載のボイラー補給水用純水製造
方法は、不溶解性不純物およびイオン等の不純物を含む
原水に対し順次に、中空糸膜により不溶解性不純物を取
り除く処理と、ろ過済み水から逆浸透膜によりイオンを
除去する処理と、イオン除去済み水から電気透析により
再度イオンを除去する処理とを行うことを特徴とする。

【００１７】請求項６記載のボイラー補給水用純水製造
方法は、請求項５記載のボイラー補給水用純水製造方法
において、シリカ等の不純物を高濃度含有した原水の水
処理方法として、電気透析によるイオン除去処理後に、
さらに複数のイオン成分を除去する処理を施すことを特
徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
４を参照して説明する。

【００１９】第１実施形態（図１） 本実施形態においては、本発明の基本的なボイラー補給
水用純水製造設備と、この設備を使用して純水を製造す
る方法について説明する。

【００２０】図１は、本実施形態のボイラー補給水用純
水製造設備を示す概略図である。

【００２１】図１に示すように、ボイラー補給水用純水
製造設備は、河川水または工業用水等の原水を貯留する
原水槽１０と、この原水槽１０から供給される原水から
不溶解性不純物を除去する中空糸膜ろ過装置１１と、こ
の中空糸膜ろ過装置１１で処理されたろ過済み水を貯留
するろ過水槽１２とを備えている。このろ過水槽１２の
二次側には、ろ過済み水からイオンを除去する逆浸透膜
装置１３と、この逆浸透膜装置１３で処理されたイオン
除去済み水を貯留する貯槽１４とが設けられている。さ
らに、貯槽１４の二次側には、イオン除去済み水から再
度イオンを除去する電気透析装置１５と、この電気透析
装置１５で処理された純水を貯留する純水貯槽１６とが
設けられている。

【００２２】原水槽１０は、その前段または槽内で大形
不純物等の捕獲あるいは沈澱を行わせるようになってい
る。

【００２３】中空糸膜ろ過装置１１は、多数の中空糸膜
フィルターモジュールを緻密に配列した構成のものであ
り、砂ろ過装置に比較して微細な不純物を捕獲すること
ができる。

【００２４】また、逆浸透膜装置１３は、高圧ポンプに
よりろ過済み水を加圧して逆浸透膜にろ過水を通水し、
これによりイオン成分を濃縮するものであり、イオン成
分の大部分を除去することができ、次段の電気透析装置
１５の前処理装置として機能する。

【００２５】電気透析装置１５は、陽イオン交換膜と陰
イオン交換膜とを交互に並べて直流電流を流し、陽イオ
ンと陰イオンとを選択的に透過させて分離を行う装置で
ある。

【００２６】このような構成のボイラー補給水用純水製
造設備を使用して純水を製造する場合、まず、河川水ま
たは工業用水等の原水を一時原水槽１０に貯蔵した後、
中空糸膜ろ過装置１１に供給する。この中空糸膜ろ過装
置１１では大部分の固形分をろ過し、ろ過済み水をろ過
水槽１２に一時貯留する。一方、分離されたろ過残差は
定期的に排出を行い、排水処理系に送り処理する。

【００２７】そして、ろ過済み水をろ過水槽１２から高
圧ポンプにより逆浸透膜装置１３に供給して、この逆浸
透膜装置１３で処理された処理水を貯槽１４に送り、一
方、排液としての濃縮液は系統外へ移送する。

【００２８】貯槽１４から処理水をポンプにより電気透
析装置１５に供給して、電気透析装置１５で処理された
処理水を純水貯槽１６に貯留する。一方、排液としての
濃縮水と極液とは、再びろ過水槽１２に返送する。

【００２９】本実施形態によれば、中空糸膜ろ過装置１
１によって原水から大部分の固形分を除去した後、逆浸
透膜処理装置１３でろ過水からイオン成分の大部分を除
去し、さらに電気透析装置１５により精密にイオン成分
を除去することにより、純水を得ることができる。した
がって、従来使用されていたイオン交換樹脂、再生薬品
および再生用補機類などが不要であることから、廃棄物
を大幅に低減することができる。

【００３０】また、特に電気透析装置１５を用いること
により、薬品による再生操作が不要であることから、連
続的に脱塩処理を行うことができる。電気透析装置１５
のイオン交換膜は水中のイオンとイオン交換を行うが、
電気により常時再生されることから、薬品再生の必要が
なく連続的に純水を製造できる。

【００３１】なお、逆浸透膜処理装置１３により得られ
た濃縮液は、原水中のイオン成分を濃縮したものであ
り、中空糸膜ろ過装置１１により既に不溶解性不純物は
除去されているため、雑用水として使用することも可能
である。

【００３２】第２実施形態（図２） 本実施形態においては、シリカ等の不純物を高濃度含有
した原水の水処理に関するものであり、高純度の水が必
要とされる場合のボイラー補給水用純水製造設備と、こ
の設備を利用して純水を製造する方法について説明す
る。

【００３３】本実施形態におけるボイラー補給水用純水
製造設備の概略は、第１実施形態における図１に示すボ
イラー補給水用純水製造設備の電気透析装置１５の二次
側にイオン成分除去装置を複数設けたものである。

【００３４】図２は、ボイラー補給水用純水製造設備を
示す概略図である。なお、図１と同様の装置について
は、同一の符号を用いる。

【００３５】図２に示すように、ボイラー補給水用純水
製造設備は、河川水または工業用水等の原水を貯留する
原水槽１０と、この原水槽１０から供給される原水から
不溶解性不純物を除去する中空糸膜ろ過装置１１と、こ
の中空糸膜ろ過装置１１で処理されたろ過済み水を貯留
するろ過水槽１２とを備えている。このろ過水槽１２の
二次側には、ろ過済み水からイオンを除去する逆浸透膜
装置１３と、この逆浸透膜装置１３で処理されたイオン
除去済み水を貯留する貯槽１４とが設けられている。さ
らに、貯槽１４の二次側には、イオン除去済み水から再
度イオンを除去する電気透析装置１５と、この電気透析
装置１５の二次側には、イオン除去済み水からさらにイ
オンの除去をするイオン成分除去装置１７とから構成さ
れる。

【００３６】イオン成分除去装置１７は、電気透析装置
１５の二次側に設けられたカチオン樹脂単床のイオン交
換樹脂塔１８と、このイオン交換樹脂塔１８の二次側に
設けられたアニオン樹脂単床のイオン交換樹脂塔１９
と、このイオン交換樹脂塔１９の二次側に設けられたカ
チオンおよびアニオン樹脂混床のイオン交換樹脂塔２０
とから構成される。

【００３７】このような構成のボイラー補給水用純水製
造設備を使用して純水を製造する場合、まず、河川水ま
たは工業用水等の原水を一時原水槽１０に貯蔵した後、
中空糸膜ろ過装置１１に供給する。この中空糸膜ろ過装
置１１では大部分の固形分をろ過し、ろ過済み水をろ過
水槽１２に一時貯留する。一方、分離されたろ過残差は
定期的に排出を行い、排水処理系に送り処理する。

【００３８】そして、ろ過済み水をろ過水槽１２から高
圧ポンプにより逆浸透膜装置１３に供給して、この逆浸
透膜装置１３で処理された処理水を貯槽１４に送り、一
方、排液としての濃縮液は系統外へ移送する。

【００３９】貯槽１４から処理水をポンプにより電気透
析装置１５に供給して、純水貯槽１６に貯留する。一
方、排液としての濃縮水と極液とは、再びろ過水槽１２
に返送する。

【００４０】電気透析装置１５で処理された処理水は、
さらにイオン交換樹脂塔１８〜２０でイオン除去処理を
行う。処理水は、まず、カチオンを除去するカチオン樹
脂単床のイオン交換樹脂塔１８に導入し、ここで、イオ
ン交換容量の低減防止のため塩酸（ＨＣｌ）を注入し
て、中和された処理水を再生排液として排出する。次
に、アニオンを除去するアニオン樹脂単床のイオン交換
樹脂塔１９に導入し、ここで、イオン交換容量の低減防
止のため水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を注入して、中
和された処理水を再生排液として排出する。さらに、カ
チオンとアニオンとを除去するカチオンおよびアニオン
樹脂混床のイオン交換樹脂塔２０に導入し、ここでも同
様にイオン交換容量の低減防止のため塩酸および水酸化
ナトリウムを注入して、中和された処理水を再生排液と
して排出する。

【００４１】本実施形態によれば、必要に応じて電気透
析装置１５の二次側に複数のイオン交換樹脂塔１８〜２
０を配置することにより、原水中にシリカ等の不純物が
高濃度で含有される場合でも、効果的に不純物を除去し
て高純度の水を得ることができる。

【００４２】なお本実施形態においては、イオン成分除
去装置１７として３種のイオン交換樹脂塔１８〜２０を
順次に設けたが、このイオン成分除去装置１７として
は、イオン交換樹脂の混床またはアニオンないしカチオ
ン樹脂単床のイオン交換樹脂塔を単一で用いてもよく、
もしくは他の装置、例えば電気透析装置を適用しても良
い。

【００４３】第３実施形態（図３） 本実施形態においては、第１実施形態および第２実施形
態で使用する中空糸膜ろ過装置の具体的な構成要素とし
ての中空糸膜ろ過ユニットについて説明する。

【００４４】図３は、中空糸膜ろ過ユニットを示す模式
図である。

【００４５】図３に示すように、中空糸膜ろ過ユニット
２１は、ステンレス製の縦杆２２ａおよび横杆２２ｂに
より組み上げられた枠型のラック２２と、このラック２
２内に上下２段に、かつ横方向に層状をなす配列で吊下
げられた多数の中空糸膜フィルターモジュール２３とを
有する。中空糸膜フィルターモジュール２３は、横長な
多数本の中空糸２４を上下に平行に配置し、各中空糸２
４の両端部を、縦長な集水管２５で保持した構成となっ
ている。

【００４６】中空糸膜フィルターモジュール２３の上部
には、ろ過処理されたろ過水を集水管２５から抽出する
抽出管２６ａがヘッダ配管２６ｂを介してろ過水出口配
管２６に連結されている。

【００４７】また、ラック２２内の底部には、中空糸膜
に堆積した不溶解性不純物を除去するためのバブリング
ノズル２７が設けられ、このバブリングノズル２７に圧
縮空気を導入する圧縮空気入口配管２８が、ラック２２
の上部から垂下している。なお、バブリングノズル２７
は、吐出するバブリング用空気が各中空糸膜フィルタモ
ジュール２３に最適な条件で接触するように、ラック２
２内の底部に平行に複数本配置してある。

【００４８】このような構成の中空糸膜ろ過ユニット２
１で、原水のろ過処理を行う場合には、ユニット全体を
図示しない原水槽内に浸漬した状態で、ろ過水出口配管
２６に接続した図示しないポンプによって吸引作用を行
わせ、中空糸膜の外側から内側への原水透過を行わせ
る。この場合、ろ過処理と同時に、図示しないコンプレ
ッサからバブリングノズル２７に圧縮空気を供給し、そ
のバブリングノズル２７から発生する気泡を中空糸膜の
外面に供給してバブリング作業を行わせることができ
る。

【００４９】本実施形態における中空糸膜ろ過ユニット
２１を第１実施形態および第２実施形態のボイラー補給
水用純水製造設備における中空糸膜ろ過装置に適用すれ
ば、原水が導入されるタンクもしくは水槽等に中空糸膜
ろ過ユニットを浸漬してろ過することにより、圧力容器
等の専用容器が不必要となる。このことから、既設の原
水槽あるいは沈降分離槽を利用して、中空糸膜ろ過ユニ
ット２１を浸漬することにより、既設設備の有効利用を
行うこともできる。

【００５０】さらに、中空糸膜ろ過ユニット２１を、直
接、河川、池および湖等の原水の取水場所に浸漬するこ
とによっても、中空糸膜ろ過ユニットの構造上、ろ過処
理を行うことができる。

【００５１】本実施形態によれば、中空糸膜ろ過ユニッ
ト２１の小型化を図れるとともに、中空糸膜ろ過ユニッ
ト２１を一単位として、必要な原水処理量に応じて連結
または並列することにより、ろ過処理装置の取り扱いを
容易にできるとともに、純水製造設備の簡略化が可能で
ある。

【００５２】また、本実施形態によれば、バブリングノ
ズル２７を設けてあることから、ろ過処理を行いなが
ら、中空糸膜表面に堆積する不溶解性不純物を除去でき
るため、中空糸膜表面を常に清浄に保ち、不溶解性不純
物の堆積による吸引圧力の上昇を緩和することができ
る。

【００５３】なお、本実施形態では、中空糸膜ろ過ユニ
ット２１のラック２２の内底部にバブリングノズル２７
を一体に組込むとともに、ラック２２の内側面に圧縮空
気入口配管２８を一体に組込んだ構成としたが、これら
は必ずしもラック２２と一体に構成しなくてもよい。す
なわち、バブリングノズル２７と圧縮空気入口配管２８
とは、中空糸膜ろ過ユニット２１の外部、即ちラック２
２の外部に別に設けて中空糸膜にバブリングを行っても
良い。

【００５４】第４実施形態（図４） 本実施形態においては、前記第３実施形態で示した中空
糸膜ろ過ユニットを用いたろ過処理系統について説明す
る。

【００５５】図４は、中空糸膜ろ過ユニット２１を用い
たろ過処理系統を示す構成図である。

【００５６】図４に示すように、ろ過処理系統では、中
空糸膜ろ過ユニット２１が処理水槽２９内に収容され
る。この処理水槽２９には、原水を導入する原水ライン
３０と、処理水槽２９内の中空糸膜ろ過ユニット２１に
おいて処理されたろ過済み水をろ過水出口配管２６から
次段に移送するための吸引ライン３１と、処理水槽２９
にはろ過処理効率向上のために、バブリングノズル２７
から圧縮空気を導入するための圧縮空気ライン３２とが
設けられている。また、一定期間毎に中空糸膜フィルタ
モジュール２３を洗浄するための逆洗ライン３３が、吸
引ライン３１から分岐して設置されている。さらに、こ
の処理水槽２９内に生じたろ過残渣を排出するドレンラ
イン３４が処理水槽２９の外部に設けられている。

【００５７】なお、中空糸膜ろ過ユニット２１自体は、
第３実施形態の図３に示した装置からバブリングノズル
２７と圧縮空気入口配管２８とを外したものである。こ
れらバブリングノズル２７と圧縮空気入口配管２８とは
処理水槽２９に取付けてあり、例えば図４に示すよう
に、２個の中空糸膜ろ過ユニット２１で共有する構成と
してある。

【００５８】原水ライン３０には、原水を導入するため
の原水供給配管３５が設けられ、この原水供給配管３５
は、原水槽または原水採取場所から原水を供給するため
の原水ポンプ３６と、原水導入量を調節する原水流量調
節用のバルブ３７とを有する。

【００５９】吸引ライン３１には、ろ過済み水を次段に
導入するための吸引配管３８が設けられ、この吸引配管
３８は、ろ過処理を行うための起動力となる吸引ポンプ
３９を有する。また、吸引ポンプ３９の流入側には、ろ
過済み水の導入する開閉用のバルブ４０と、ろ過処理水
の圧力を計測して流量を計測する圧力計４１とを有す
る。一方、吸引ポンプ３９の吐出側には、ろ過処理水量
を調節するろ過済み水導入量調節用のバルブ４３を有
し、このバルブ４３の二次側はろ過水槽（図示しない）
に接続している。

【００６０】圧縮空気ライン３２には、処理水槽２６内
に圧縮空気を導入するための圧縮空気入口配管４３が設
けられ、この圧縮空気入口配管４３は、圧縮空気を供給
するコンプレッサ４４と、圧縮空気導入量を調節する圧
縮空気導入量調節用のバルブ３２とを有し、配管先端に
は、中空糸膜ろ過ユニット２１の底部に設けられたバブ
リングノズル２７が連結されている。

【００６１】逆洗ライン３３には、中空糸膜フィルタモ
ジュール２３を洗浄するため逆洗水を導入する逆洗水導
入配管４６が吸引ライン３１のバルブ４２の二次側から
分岐して設けられ、この逆洗水導入配管４６は、逆洗水
の導入量を調節する逆洗水導入量調節用のバルブ４７
と、逆洗水を貯留する逆洗水槽４８を有する。この逆洗
水槽４８には、逆洗操作を行うため逆洗水を中空糸膜フ
ィルタモジュール２３に供給する逆洗水供給配管４９を
有している。この逆洗水供給配管４９には、逆洗水槽４
８から供給される逆洗水量を調節する逆洗水供給量調節
用のバルブ５２が設けてある。また、逆洗水槽４８に
は、圧縮空気を導入する圧縮空気導入配管５０が接続さ
れ、この圧縮空気導入配管５０には、コンプレッサ４４
から導入される圧縮空気量を調節する圧縮空気導入量調
節用のバルブ５３が設けてある。一方、この逆洗水槽４
８内には水注入時に空気を除去するための空気除去配管
５１が接続され、この空気除去配管５１には、空気除去
量調節用のバルブ５４が設けてある。

【００６２】さらに、ドレンライン３４には、ろ過処理
により生じたろ過残渣を除去するろ過残渣除去配管５５
が設けられ、このろ過残渣除去配管５５は、ろ過残渣を
ドレン水として排出する開閉用のバルブ５６を有する。

【００６３】ろ過処理を行う場合には、原水ライン３０
の原水ポンプ３６の駆動力により、原水槽または原水採
取場所から原水供給配管３５を通して、図４に矢印ａで
示すように、原水を処理水槽２９内に供給する。なお、
原水を供給する際には、バルブ３７により原水導入量を
調節する。

【００６４】処理水槽２９内に原水を満たした後、吸引
ライン３１のバルブ４０を開き、一方、逆洗ライン３３
のバルブ５２を閉じて、吸引ライン３１の吸引ポンプ３
９を起動させて原水をろ過する。ろ過処理されたろ過済
み水は、図４に矢印ｂおよびｃで示すように、吸引配管
３８を通して次段に移送される。なお、ろ過済み水の導
入量は、バルブ４２により調節される。

【００６５】また、ろ過処理を行う際、同時にバブリン
グ処理を行うことができる。すなわち、圧縮空気ライン
３２のコンプレッサ４４を起動するとともに、バルブ４
５を開く。これにより、圧縮空気が図４に矢印ｄで示す
ように、圧縮空気配管４３を通してバブリングノズル２
７へ供給され、処理水槽２９内で気泡が発生する。気泡
は、中空糸膜を通過することなく、主に中空糸膜フィル
タ表面に堆積する不溶解性不純物を除去することができ
るので、不純物を除去しながら、ろ過処理が行える。

【００６６】ろ過済み水の一部は逆洗水として、吸引配
管３８のバルブ４２の二次側に分岐して設けられた逆洗
水導入配管４６を通じて、図４に矢印ｅで示すように、
逆洗水槽４８に供給される。つまり、逆洗ライン３３の
バルブ４７を開けることにより、ろ過処理を行うと同時
に、逆洗水槽４８に逆洗水を貯留しておくことができ
る。

【００６７】なお、ろ過処理中に、中空糸膜フィルタの
表面への不溶解性不純物の堆積量が増大した場合には、
逆洗処理を行う。すなわち、この場合には吸引ライン３
１の吸引圧力が上昇するので、吸引ライン３１の圧力計
４１により、一定の圧力値を超えたことが判った時点
で、吸引ポンプ３９を停止させる一方、圧縮空気導入配
管５０のバルブ５３を開き、図４に矢印ｆで示すよう
に、コンプレッサ４４から圧縮空気を供給して、逆洗水
槽４８内の逆洗水を加圧する。

【００６８】加圧された逆洗水は、逆洗ライン３３のバ
ルブ５２を開くことにより、逆洗水導入配管４６および
ろ過水出口配管２６を通じて、図４に矢印ｇで示すよう
に、中空糸膜フィルタに逆流する。このようにして、中
空糸膜フィルタ内面から外面へろ過水を浸透させて逆洗
処理を行うことにより、中空糸膜フィルタ表面の堆積物
を除去する。

【００６９】また、逆洗水を中空糸膜フィルタに逆流さ
せると同時に、圧縮空気ライン３２のバルブ４５を開い
て、図４に矢印ｄで示すように、圧縮空気をバブリング
ノズル２７に供給して、気泡を２０〜３０分間噴き出さ
せ、中空糸膜フィルタを脈動させる。これにより、フィ
ルタ表面堆積物の除去を促進することができる。

【００７０】フィルタ表面から剥離され、落下した不純
物は、逆洗後または定期的に、ドレンライン３４のバル
ブ５６を開くことにより、ろ過残渣除去配管５５を通じ
て、ドレン水として処理水槽２９の外部に排出し、排水
処理系に送り処理を行う。

【００７１】本実施形態によれば、ろ過処理と同時に行
うバブリング作用によって中空糸膜フィルタ表面に形成
される不溶解性不純物のケーキ層を除去することがで
き、ろ過処理の効率化が図れるとともに、逆洗時の作用
も効率よく行える。

【００７２】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明によるボ
イラー補給水用純水製造設備およびボイラー補給水用純
水製造方法によれば、原水中の不溶解性不純物のろ過処
理を効率よく行えるとともに、原水中のイオン成分の除
去処理において、薬品添加と廃棄物発生とを極力抑える
ことができ、また、従来における砂ろ過装置およびイオ
ン交換樹脂塔などの装置が不要となるため、設置面積を
大幅に縮小することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態におけるボイラー補給水用純水製
造設備を示す概略図。

【図２】第２実施形態におけるボイラー補給水用純水製
造設備を示す概略図。

【図３】第３実施形態における中空糸膜ろ過ユニットを
示す模式図。

【図４】第３実施形態におけるろ過処理系統を示す構成
図。

【図５】従来における一般的な純水製造設備を示す概略
図。

【符号の説明】

１０ 原水槽 １１ 中空糸膜ろ過装置 １２ ろ過水槽 １３ 逆浸透膜装置 １４ 貯槽 １５ 電気透析装置 １６ 純水貯槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/469 Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２Ｅ 9/00 ５０２ ５０２Ｆ ５０２Ｌ ５０２Ｊ ５０３Ｂ ５０３ 1/46 １０３

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不溶解性不純物およびイオン等の不純物
   を含む原水を導入して不溶解性不純物を除去する中空糸
   膜ろ過装置と、この中空糸膜ろ過装置の二次側に設けら
   れ、ろ過済み水からイオンを除去する逆浸透膜装置と、
   この逆浸透膜装置の二次側に設けられ、イオン除去済み
   水から再度イオンを除去する電気透析装置とを備えるこ
   とを特徴とするボイラー補給水用純水製造設備。
2. 【請求項２】 請求項１記載のボイラー補給水用純水製
   造設備において、シリカ等の不純物を高濃度含有した原
   水の水処理設備として、電気透析装置の二次側にさらに
   イオンを除去するイオン成分除去装置を複数設けたこと
   を特徴とするボイラー補給水用純水製造設備。
3. 【請求項３】 縦杆および横杆により組み上げられた枠
   型のラックと、このラック内に層状に吊下された中空糸
   膜フィルターモジュールと、これらの中空糸膜フィルタ
   ーモジュールでろ過処理されたろ過水を中空糸膜内部か
   ら抽出するろ過水出口配管と、前記ラック内の底部に設
   けられたバブリングノズルと、このバブリングノズルに
   圧縮空気を導入する圧縮空気入口配管とを備えたことを
   特徴とする中空糸膜ろ過ユニット。
4. 【請求項４】 請求項３記載の中空糸膜ろ過ユニットを
   請求項１または２記載の中空糸膜ろ過装置に適用したこ
   とを特徴とするボイラー補給水用純水製造設備。
5. 【請求項５】 不溶解性不純物およびイオン等の不純物
   を含む原水に対し順次に、中空糸膜により不溶解性不純
   物を取り除く処理と、ろ過済み水から逆浸透膜によりイ
   オンを除去する処理と、イオン除去済み水から電気透析
   により再度イオンを除去する処理とを行うことを特徴と
   するボイラー補給水用純水製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載のボイラー補給水用純水製
   造方法において、シリカ等の不純物を高濃度含有した原
   水の水処理方法として、電気透析によるイオン除去処理
   後に、さらに複数のイオン成分を除去する処理を施すこ
   とを特徴とするボイラー補給水用純水製造方法。