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公開番号2025129586
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026314
出願日2024-02-26
発明の名称水処理装置および水処理方法
出願人三菱ケミカルアクア・ソリューションズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C02F 1/44 20230101AFI20250829BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】地下水の熱を十分に利用しつつ、処理水の水質を確保できる水処理装置および水処理方法を提供する。
【解決手段】水処理装置100は、前記地下水を被処理水として導く主経路1と、被処理水の熱交換を行う熱交換部3と、熱交換部3を経た被処理水の膜処理を行う膜処理部6と、熱交換部3と膜処理部6の間において被処理水の温度を測定する温度計5と、被処理水の流量を制御する制御部7と、を備える。熱交換部3は、主経路1の被処理水の少なくとも一部を循環水として導く循環経路21と、循環水の熱交換を行う熱交換器22と、熱交換器22を経た循環水を主経路1に返送する返送経路23と、を有する。制御部7は、温度計5の測定値に基づいて循環水の流量を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地下水を浄化処理する水処理装置であって、
前記地下水を被処理水として導く主経路と、
前記被処理水の熱交換を行う熱交換部と、
前記熱交換部を経た前記被処理水の膜処理を行う膜処理部と、
前記熱交換部と前記膜処理部の間において前記被処理水の温度を測定する温度計と、
前記被処理水の流量を制御する制御部と、を備え、
前記熱交換部は、
前記主経路の前記被処理水の少なくとも一部を循環水として導く循環経路と、
前記循環水の熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器を経た前記循環水を前記主経路に返送する返送経路と、を有し、
前記制御部は、前記温度計の測定値に基づいて前記循環水の流量を制御する、
水処理装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記循環経路に、前記循環水を前記熱交換器に送る循環ポンプが設けられ、
前記制御部は、前記温度計の測定値が前記膜処理部の許容温度範囲を外れる場合に、前記循環ポンプの出力を低くすることによって前記循環水の流量を低くする、
請求項１記載の水処理装置。
【請求項３】
前記循環経路に、前記循環経路を開閉する循環バルブが設けられ、
前記制御部は、前記温度計の測定値が前記膜処理部の許容温度範囲を外れる場合に、前記循環バルブの開度を小さくすることによって前記循環水の流量を低くする、
請求項１記載の水処理装置。
【請求項４】
前記熱交換部に導く前記被処理水を貯留する貯留部をさらに備える、
請求項１～３のうちいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記膜処理部の上流側に、前記被処理水を前処理する前処理部をさらに備える、
請求項１～３のうちいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項６】
地下水を浄化処理する水処理方法であって、
前記地下水を被処理水として導き、前記被処理水の熱交換を行う熱交換工程と、
前記熱交換工程を経た前記被処理水に膜処理を行う膜処理工程と、を有し、
前記熱交換工程において、前記被処理水の少なくとも一部を循環経路を通して循環水として導き、熱交換器を用いて前記循環水の熱交換を行った後、前記熱交換器を経た前記循環水を返送し、
前記熱交換工程と前記膜処理工程との間において前記被処理水の温度を測定し、
前記温度の測定値に基づいて前記循環水の流量を制御する、
水処理方法。
【請求項７】
前記循環経路に、前記循環水を前記熱交換器に送る循環ポンプを設け、
前記循環水の流量を制御するにあたり、前記温度の測定値が前記膜処理の許容温度範囲を外れる場合に、前記循環ポンプの出力を低くすることによって前記循環水の流量を低くする、
請求項６記載の水処理方法。
【請求項８】
前記循環経路に、前記循環経路を開閉する循環バルブを設け、
前記循環水の流量を制御するにあたり、前記温度の測定値が前記膜処理の許容温度範囲を外れる場合に、前記循環バルブの開度を小さくすることによって前記循環水の流量を低くする、
請求項６記載の水処理方法。
【請求項９】
前記熱交換工程に先だって、前記被処理水の温度と前記膜処理の阻止率との関係を測定することによって、前記膜処理の許容温度範囲を定める予備測定工程をさらに有する、
請求項６～８のうちいずれか１項に記載の水処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理装置および水処理方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、地下水を利用する熱利用システムが用いられている。この種の熱利用システムは、例えば、熱交換器と、タンクと、循環通路と、を備える。熱交換器は、地下水を熱源として利用する。タンクは、熱交換器の出口から排出される地下水を貯水する。循環通路は、タンクの地下水を熱交換器の入口に循環させる（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実用新案登録第３２１９８１８号公報
特開２０２１－１１３６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているような循環式熱交換を採用した熱利用システムでは、地下水の熱が奪われ、地下水の温度が低下する可能性がある。この熱利用システムでは、循環通路の後段に膜装置を設置して飲料水等の浄化水を製造した場合、外気温によって膜供給水の水温が変動するとともに、膜阻止率も変動し、処理水の水質に悪影響が及ぶ課題がある。
【０００５】
地下水の熱を利用するとともに地下水を浄化処理する水処理装置としては、例えば、特許文献２に記載の装置がある。特許文献２には、ワンパス方式が採用されることが開示されている。この水処理装置は、地下水の温度変動を抑えることができるため、処理水の水質を高める上で有利となるが、地下水の熱を十分に利用できない場合があった。
【０００６】
本発明の一態様は、地下水の熱を十分に利用しつつ、処理水の水質を確保できる水処理装置および水処理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】
本発明者らは、上記課題を鑑み、膜処理に供給される被処理水の温度が膜処理の許容温度範囲内となるように被処理水を循環しつつ熱交換させることによって、上述の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
［１］地下水を浄化処理する水処理装置であって、
前記地下水を被処理水として導く主経路と、
前記被処理水の熱交換を行う熱交換部と、
前記熱交換部を経た前記被処理水の膜処理を行う膜処理部と、
前記熱交換部と前記膜処理部の間において前記被処理水の温度を測定する温度計と、
前記被処理水の流量を制御する制御部と、を備え、
前記熱交換部は、
前記主経路の前記被処理水の少なくとも一部を循環水として導く循環経路と、
前記循環水の熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器を経た前記循環水を前記主経路に返送する返送経路と、を有し、
前記制御部は、前記温度計の測定値に基づいて前記循環水の流量を制御する、
水処理装置。
［２］前記循環経路に、前記循環水を前記熱交換器に送る循環ポンプが設けられ、
前記制御部は、前記温度計の測定値が前記膜処理部の許容温度範囲を外れる場合に、前記循環ポンプの出力を低くすることによって前記循環水の流量を低くする、［１］記載の水処理装置。
［３］前記循環経路に、前記循環経路を開閉する循環バルブが設けられ、
前記制御部は、前記温度計の測定値が前記膜処理部の許容温度範囲を外れる場合に、前記循環バルブの開度を小さくすることによって前記循環水の流量を低くする、［１］記載の水処理装置。
［４］前記熱交換部に導く被処理水を貯留する貯留部をさらに備える、［１］～［３］のうちいずれか１つに記載の水処理装置。
［５］前記膜処理部の上流側に、前記被処理水を前処理する前処理部をさらに備える、［１］～［４］のうちいずれか１つに記載の水処理装置。
［６］地下水を浄化処理する水処理方法であって、
前記地下水を被処理水として導き、前記被処理水の熱交換を行う熱交換工程と、
前記熱交換工程を経た前記被処理水に膜処理を行う膜処理工程と、を有し、
前記熱交換工程において、前記被処理水の少なくとも一部を循環経路を通して循環水として導き、熱交換器を用いて前記循環水の熱交換を行った後、前記熱交換器を経た前記循環水を返送し、
前記熱交換工程と前記膜処理工程との間において前記被処理水の温度を測定し、
前記温度の測定値に基づいて前記循環水の流量を制御する、水処理方法。
［７］前記循環経路に、前記循環水を前記熱交換器に送る循環ポンプを設け、
前記循環水の流量を制御するにあたり、前記温度の測定値が前記膜処理の許容温度範囲を外れる場合に、前記循環ポンプの出力を低くすることによって前記循環水の流量を低くする、［６］記載の水処理方法。
［８］前記循環経路に、前記循環経路を開閉する循環バルブを設け、
前記循環水の流量を制御するにあたり、前記温度の測定値が前記膜処理の許容温度範囲を外れる場合に、前記循環バルブの開度を小さくすることによって前記循環水の流量を低くする、［６］記載の水処理方法。
［９］前記熱交換工程に先だって、前記被処理水の温度と前記膜処理の阻止率との関係を測定することによって、前記膜処理の許容温度範囲を定める予備測定工程をさらに有する、［６］～［８］のうちいずれか１つに記載の水処理方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、地下水の熱を十分に利用しつつ、処理水の水質を確保できる水処理装置および水処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係る水処理装置の模式図である。
第２実施形態に係る水処理装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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