專利名稱：給水系統(tǒng)和給水方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對自來水等的原水進行膜處理，并將得到的處理水供給用戶的給水系統(tǒng)及給水方法。
背景技術：
過去采用使用分離膜的水處理。作為這種水的膜處理有生活排水處理、工業(yè)廢水處理等的污水處理，但是近年來，由于自來水的用戶要求更安全、衛(wèi)生的飲用水，所以進一步使用家庭用凈水器等對由地區(qū)上水水場供給各家庭等的自來水進行膜處理。
另外特別是最近，還研究了不是在各家庭單元內(nèi)，而是在大樓和集體住宅單元或包括許多住宅的特定地域單元內(nèi)的自來水的膜處理。具體地說，研究了向大樓或集體住宅的屋頂或地區(qū)內(nèi)的公用地等引入自來水，在對自來水進行膜處理的同時，將得到的處理水暫時貯存在共同的處理水槽中，然后，將處理水分配給大樓的各層和各家庭使用的給水系統(tǒng)等。
但是，在這種給水系統(tǒng)中，由于處理水槽內(nèi)的處理水的水量發(fā)生變動，有處理水在處理水槽內(nèi)被微生物類、各種細菌類等污染的情況。
也就是說，在經(jīng)過膜處理的處理水被供給到處理水槽的同時，由于從被供給的處理水是由處理水槽隨時供給各層和各家庭的緣故，所以處理水槽中的處理水量因反復增加、減少而變動。這里，若處理水量一旦減少，則與減少的處理水量相對應，處理水的水面下降。于是，此時與處理水相接觸的處理水槽的內(nèi)壁顯露出濕潤的狀態(tài)，由于與空氣接觸的緣故，隨著時間的推移該新露出的部分就有微生物類、各種細菌類進行繁殖的擔憂。從而，此后若經(jīng)膜處理后的處理水被重新供給處理水槽時，則處理水的水面上升，在處理水槽的內(nèi)壁上繁殖的微生物類和各種細菌類就有混入處理水中的可能性。
并且在這種膜處理中，隨著膜處理的繼續(xù)，產(chǎn)生固形物濃縮的濃縮水，這種濃縮水對膜產(chǎn)生負擔，膜間壓力差(膜處理前后的壓力差)上升，從而產(chǎn)生處理效率降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，能夠通過對自來水等的原水進行不會對膜產(chǎn)生過剩負擔的穩(wěn)定的膜處理而得到處理水，進而將得到的處理水在維持其高衛(wèi)生性的狀況下穩(wěn)定而高效地供給用戶。
本發(fā)明的給水系統(tǒng)，其特征在于，其配備有供給了原水的貯水槽、對供給該貯水槽的原水進行膜處理而制造處理水的膜分離裝置、貯存經(jīng)由該膜分離裝置送出的前述處理水的處理水槽、排出由前述膜處理產(chǎn)生的濃縮水的排水手段、分配來自前述處理水槽的前述處理水的配水手段、和檢測前述處理水槽中的前述處理水的水量，根據(jù)該水量控制前述膜分離裝置動作的控制手段。
前述處理水槽配備與外氣相通的通氣孔，優(yōu)選該通氣孔配備有過濾器。
前述膜分離裝置優(yōu)選為浸漬型膜分離裝置，其被浸漬在前述貯水槽內(nèi)。
優(yōu)選在前述貯水槽內(nèi)設置有吸附材料。
前述配水手段配置有配水管，優(yōu)選在該配水管中配備有凈水器。
前述凈水器優(yōu)選裝配有吸附材料。
前述凈水器優(yōu)選配備中空絲膜(中空糸膜)。
另外作為前述原水可以使用自來水。
本發(fā)明的給水系統(tǒng)，適用于對具備可由前述配水手段配水可能的多個處理水使用場所的1棟建筑物構筑的場合。
另外，本發(fā)明的給水系統(tǒng)，也適用于對具備有多個具有可由前述配水手段配水可能的1個或1個以上處理水使用場所的建筑物的特定地域構筑的情況。
本發(fā)明的給水方法，其特征在于，包括對供給貯水槽的原水進行膜處理而制造處理水的步驟、將該處理水輸送到貯存其的處理水槽的步驟、排出由前述膜處理而產(chǎn)生的濃縮水的步驟、分配來自前述處理水槽的前述處理水的供水步驟、 和檢測前述處理水槽中的前述處理水的水量，根據(jù)該水量控制前述膜分離裝置動作的控制步驟。
在本發(fā)明的給水方法中，也可以包括向前述處理水槽中投入殺菌劑的步驟。
前述膜分離裝置優(yōu)選為浸漬型膜分離裝置，其被浸漬在前述貯水槽內(nèi)。
由前述貯水槽排除水的步驟的頻率優(yōu)選為1次/10日或其以上。
前述處理水的回收率優(yōu)選為95％或其以上。


圖1是說明本發(fā)明的給水系統(tǒng)的流程圖。
圖2是表示本發(fā)明的給水系統(tǒng)一例的概要結構圖。
圖3是表示本發(fā)明的給水系統(tǒng)另一例的概要結構圖。
圖4是表示本發(fā)明的給水系統(tǒng)又一例的概要結構圖。
具體實施例方式
以下詳細說明本發(fā)明。
圖1是說明本發(fā)明的給水系統(tǒng)的流程圖，該給水系統(tǒng)具有供給自來水等的原水的貯水槽；對供給到該貯水槽的原水進行膜處理、除去微生物類和各種細菌類而制造處理水的膜分離裝置；貯存由該膜分離裝置送出的處理水的處理水槽；排出在膜分離裝置中經(jīng)膜處理而產(chǎn)生的濃縮水的排水手段；和向使用場所分配來自處理水槽的前述處理水的配水手段。而且，這種給水系統(tǒng)進一步配備有檢測處理水槽中的處理水的水量，并根據(jù)其水量控制膜分離裝置動作的控制手段。
圖2是圖1所示的給水系統(tǒng)10的具體實例。標號11是貯存從地域的上水場供給的自來水的貯水槽11，其設置在大樓12的屋頂上。
在該貯水槽11中，作為膜分離裝置設置了浸漬在貯水槽11內(nèi)、對處理對象的原水13進行固液分離型的浸漬型膜分離裝置14，該圖示例的浸漬型膜分離裝置14具備由中空絲膜組件(module)15和與該中空絲膜組件15相連接的吸引泵16構成的。
中空絲膜組件15備有大致呈平行板狀排列的多片中空絲膜15a、和維持這些中空絲膜15a的開口并支撐這些中空絲膜15a的兩端部的2根管狀支持體15b。而且，吸引泵16被連接到該管狀支持體15b上，通過起動該吸引泵16，貯水槽11中的原水13通過中空絲膜15a被吸引，原水13中的微生物類等在該膜面被捕集除去，同時得到的處理水17被輸送到貯存其的處理水槽18中。
另外，在該例中雖然使用的是中空絲膜組件，但除此之外，還可以使用配備有平膜、管狀膜、陶瓷膜、燒結過濾器等的組件。再有，膜的種類，可以使用反滲透膜(RO膜)、納米分離膜(NF膜)、超濾膜(UF膜)、微濾膜(MF膜)、離子交換膜、吸附膜等的各種分離膜。
膜材料，例如可適宜使用由纖維素系、聚烯烴系(聚乙烯、聚丙烯)、聚乙烯醇系、乙烯·乙烯醇共聚物、聚醚系、聚甲基丙烯酸甲酯系(PMMA)、聚砜系、聚丙烯腈系、聚四氟乙烯((特氟隆(注冊商標))系、聚偏二氟乙烯系、聚碳酸酯系、聚酯系、聚酰胺系、芳香族聚酰胺系等的各種材料構成的膜材料。
使用中空絲膜時，其外徑為200～4000μm，膜厚度為50～300μm，空孔率為40～89％，阻止孔徑為0.01～5μm，優(yōu)選為0.1～1.0μm。而且，在本申請中，當阻止孔徑小于等于0.2μm時，原水13中的微生物類可幾乎完全被膜面捕集。且以中空絲膜是親水性的為優(yōu)選。
再者，在貯水槽11內(nèi)的中空絲膜組件15的下方，配置有其側(cè)面的圖示省略了的具有散氣孔的散氣管19。而且，通過由壓縮機20送出壓縮空氣等的氣體、并由散氣孔產(chǎn)生的氣體就可以對中空絲膜15a的膜面進行空氣—清洗(air-scrubbing)處理，從而可以實現(xiàn)膜面洗凈。
空氣—清洗處理，可在進行膜處理期間連續(xù)地進行或間歇地進行。另外，也可在停止膜處理期間進行。
貯水槽11內(nèi)部的水，通過進行膜處理而逐漸被濃縮成為濃縮水。在此，如果濃縮進行到過高的濃度，則固形物量增加，就有易于產(chǎn)生膜堵塞的可能性。另外，微生物濃度升高，隨之帶來溶解性的代謝產(chǎn)物量增加，也要考慮到或者其混入處理水中、或者萬一在膜破損時微生物大量混入處理水中的可能性。因此，如本實例那樣，在貯水槽11中設置排水手段30，最好以適當?shù)念l率將濃縮水從貯水槽11排出。
排水手段30，設置有例如在貯水槽11的下部設有開關閥31的配管32，通過開啟開關閥31，貯水槽11內(nèi)的濃縮水可利用其自重而排出，也可在配管32上設置泵，通過泵的驅(qū)動力排出濃縮水。另外，泵也可被浸漬在貯水槽11內(nèi)部的水中，用水中的泵排出濃縮水也是可以的。
濃縮水的排出，可以將積存在貯水槽11內(nèi)的全部的濃縮水一同排出，也可以僅排出一部分。
在貯水槽11內(nèi)也可添加吸附劑。吸附材料可列舉出粉末狀吸附材料、將這種粉末吸附材料造粒的粒狀吸附材料、纖維狀吸附材料等。作為這樣的吸附材料，可列舉出如天然物系的吸附材料(天然沸石、銀沸石、酸性白土等)、合成物系的吸附材料(合成沸石、抗菌性沸石、細菌吸附性聚合物、磷礦石、分子篩、硅膠、硅鋁凝膠系吸附材料、多孔質(zhì)玻璃等)等的無機吸附材料；粉末狀活性炭、纖維狀活性炭、塊狀活性炭、擠出成形活性炭、成形活性炭、分子吸附樹脂、合成物系粒狀活性炭、合成物系纖維狀活性炭、離子交換樹脂、離子交換纖維、螯合樹脂、螯合纖維、高吸水性樹脂、高吸水性纖維、吸油性樹脂、吸油劑等的有機系吸附材料等公知的吸附材料。
考慮到這些吸附材料的特性，并結合脫臭、脫色、有機物除去的目的而進行適當?shù)倪x擇，優(yōu)選根據(jù)需要而組合使用。
其中，對原水中的殘留氯和霉臭、三鹵甲烷等的有機化合物的吸附力優(yōu)良的活性炭和可除去鉛的硅酸鈦等是適宜使用。
活性炭可列舉出通過對植物質(zhì)(木材、纖維素、鋸屑、木炭、椰子殼炭、爐襯(brasque)等)、煤質(zhì)(泥煤、褐煤、瀝青質(zhì)煤、無煙煤、焦油(tar)等)、石油質(zhì)(石油殘渣、硫酸污泥、油碳等)、紙漿廢液、合成樹脂等進行碳化、并根據(jù)需要用氣體活化(水蒸氣、二氧化碳、空氣等)、用試劑活化(氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、磷酸、硫酸、苛性鈉、氫氧化鉀等)后的活性炭等。作為纖維狀活性炭，可列舉出對以聚丙烯腈(PAN)、纖維素、酚、煤系瀝青為原料的前體進行炭化、活化后的纖維狀活性炭等。
另外，吸附材料也可以使用由粘合劑將吸附材料的粉末、粒狀體等粘合而形成多孔質(zhì)成形體。
另外，也可混合上述所示的2種或2種以上的吸附材料、使其層疊而使用。
該圖示例的處理水槽18，在其上部設置有與外氣相通的、維持處理水槽18中的氣壓在大氣壓的通氣孔21。并且，該通氣孔21設有過濾器21a，在外部氣體流入處理水槽18時，通過該過濾器21a除去外部氣體中的固形物后進入處理水槽18。
作為在此使用的過濾器21a，可列舉出平膜型、金屬制燒結過濾器、塑料制燒結過濾器和具備中空絲膜的空氣清潔過濾器等。作為中空絲膜，可以使用由已經(jīng)在上述敘述過的各種材料構成的中空絲膜，例如，外徑為200～4000μm，膜厚度為50～300μm，空孔率為40～89％，阻止孔徑為0.01～5μm，優(yōu)選為0.1～1.0μm的。而且，在空氣清潔過濾器中使用的中空絲膜優(yōu)選疏水性中空絲膜。
燒結過濾器是多孔質(zhì)的粉末燒結體，其是將樹脂粉末、金屬粉末或這些粉末的混合體填充在模具內(nèi)，將模具加熱到粉末的熔融溫度或其以上，使粉末粒子相互接觸部分熔融連接形成多孔化的物質(zhì)，將樹脂粉末、金屬粉末或這些粉末的混合體不填充在模具內(nèi)進行加熱形成片狀化物質(zhì)等，該燒結過濾器可以是由公知的燒結方法燒結、成形得到的物質(zhì)。
燒結過濾器的材料，可列舉出如，聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、氟樹脂等的樹脂材料、C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Nb、Ta、B、V、Ni、Cu、Al、Ti、Fe、Co和它們的合金等的無機、金屬材料等。其中，做成燒結過濾器時重量輕、可以再利用、燒掉處理時也不產(chǎn)生有害物質(zhì)、適宜使用易進行孔徑控制的聚烯烴樹脂。
圖2的給水系統(tǒng)10設置有檢測處理水槽18中的處理水17的水量、根據(jù)檢測的水量控制浸漬型膜分離裝置14的動作的控制手段。在該例中，作為控制手段使用具有浮在處理水槽18中的處理水的水面上的浮體22a的浮動開關22。該浮動開關22與浸漬型膜分離裝置14的吸引泵16電連接，浮體22a根據(jù)在處理水槽18中的處理水17的水量變動而上下運動，檢測其水量，并根據(jù)檢測的水量來控制浸漬型膜分離裝置14的吸引泵16的開或關，以及由浸漬型膜分離裝置14向處理水槽18的處理水17的供給速度。
另外，在該圖示例的給水系統(tǒng)10中，配備了配水管23作為分配處理水槽18中的處理水17的配水手段。該配水管23一方的端部與處理水槽18連接，其另一方的端部呈分枝狀地導入處理水17使用場所的大樓12的各層。因此，當各層中的用戶對處理水17有需求時，通過打開設置在該端部附近的開關閥24，就可使用處理水17。
另外，在該例中的開關閥24的下流側(cè)，裝配了內(nèi)置有吸附材料和中空絲膜的凈水器25，即使在配水管23中的處理水17有來自配水管23的不純物等混入處理水17的情況下，也可通過其而除去。而且，在此使用的凈水器25也可以具備吸附材料或中空絲膜中的任何一方，這可根據(jù)需要而選定。
下面，就使用該例的給水系統(tǒng)10的給水方法進行說明。
首先，將來自地區(qū)的上水場供給的自來水貯存在貯水槽11后，使與管狀支持體15b連接的吸引泵16啟動、運轉(zhuǎn)浸漬型膜分離裝置14。于是，貯水槽11內(nèi)的原水13通過中空絲膜15a而被吸引，原水13中的微生物類等被中空絲膜15a的膜面捕集。于是，微生物等被分離而得到的處理水17通過中空絲膜15a的中空部和管狀支持體15b的中空部而送往處理水槽18，并被貯存在此。
此時，對作為控制浸漬型膜分離裝置14的動作的控制手段的浮動開關22進行這樣的預先設定，即，在處理水槽18的水量為滿水的情況下，停止浸漬型膜分離裝置14的動作，在這里，具體是指停止吸引泵16的動作，另一方面，在處理水槽18的水量未達到滿水的情況下，開啟浸漬型膜分離裝置14的動作，在這里，具體是指開啟吸引泵16的動作。
進行這樣的設定后，經(jīng)膜處理的處理水17被送至處理水槽18中，當達到滿水的時刻，吸引泵16停止，浸漬型膜分離裝置14的動作停止，處理水槽17維持滿水狀態(tài)。此后，一旦當該大樓12中的處理水17的用戶打開開關閥24，處理水17通過配水管23被分配而引起處理水槽18的水量變?yōu)槲礉M時，浮動開關22就檢測其水量變動，使吸引泵16開啟，浸漬型膜分離裝置14的運轉(zhuǎn)開始。從而，由該浸漬型膜分離裝置14得到的處理水17送往處理水槽18。
通過這樣的控制手段，檢測處理水槽18中的水量是否為滿水，并據(jù)此控制浸漬型膜分離裝置14的動作，就能夠?qū)⑻幚硭?8維持在常時間處于滿水的狀態(tài)。
而且如上所述，對控制手段不僅可以進行在處理水槽18的水量為滿水時停止浸漬型膜分離裝置14的動作，而在處理水槽18的水量為未滿時起動浸漬型膜分離裝置14動作的設定，而且也可進行這樣的設定，使得根據(jù)檢測的水量來控制由浸漬型膜分離裝置14向處理水槽18供給處理水17的供給速度。
這樣，當維持處理水槽18內(nèi)的水量在常時間處于滿水的狀態(tài)下，就可使處理水槽18中的處理水17的水面維持在一定的高度。從而可防止由水面的高度的變化而引起的處理水17在處理水槽18內(nèi)的污染。
也就是說，一旦處理水17的水量減少、處理水槽18內(nèi)壁至少一部分重新露出時，則該露出部分在保持濕潤的狀態(tài)與空氣接觸，其結果是在該部分有微生物類或各種細菌類繁殖的情況。于是，在其后一旦處理水17通過浸漬型膜分離裝置14被重新供給引起水面上升時，則繁殖的微生物類和各種細菌類就會混入處理水17中。但是，通過維持處理水槽18內(nèi)的處理水17的水面在一定高度，就能抑制處理水17的污染，在浸漬型膜處理裝置14中經(jīng)膜處理的處理水17的衛(wèi)生性就不會在處理水槽內(nèi)降低，可被供給各處理水使用場所。
并且，這里雖然對將處理水槽18中的處理水17的水量維持在常時間處于滿水的情況進行了說明，但是對其水量并非特別限定在滿水。
例如，通過對控制手段的浮動開關22進行預先設定，使得在處理水槽18的水量達到任意一定量時，停止浸漬型膜分離裝置14的動作，當處理水槽18的水量未達到該一定量的情況下，開啟浸漬型膜分離裝置14的動作，這樣，若維持處理水17的水面在一定高度的話，如上述那樣露出處理水槽18的內(nèi)壁，也可以抑制隨之而來的微生物類和各種細菌類的產(chǎn)生，維持處理水17的品質(zhì)。
作為控制手段，雖然對該例中的浮動開關的情況進行了說明，但是不限定為浮動開關。
例如，通過程序控制也可對處理水17的水量進行調(diào)整。例如，也可以進行處理水17的一日使用量需求預測的程序設計，適當判斷實際使用狀況，同時在保證處理水17的水量無不足的情況下進行間歇處理運轉(zhuǎn)。如果將一日的適當使用量貯存在微電腦內(nèi)，那么即使有處理水17以比該適當使用量大得多的量被使用之類的不測事件發(fā)生，微電腦也可判斷而自動切換成進行通常數(shù)倍以上處理的緊急運轉(zhuǎn)。
而且，在處理水槽18內(nèi)安裝可測定從處理水槽18內(nèi)的任意位置到處理水17水面距離的液面檢測傳感器，也可編有檢測每單位時間水面是否有某種程度變化的程序。也可以根據(jù)每單位時間處理水17的使用量來判斷水面是否有某種程度的變化，在保證適宜的正常水位的前提下進行間歇處理。另外，在每單位時間的變動水位距離大于一日的正常使用量的情況下，仍然是微電腦進行判斷，自動切換成進行通常數(shù)倍以上處理的緊急運轉(zhuǎn)形式，從而可應付不測事態(tài)。
編入這樣的程序，通過尋求正常的使用量，就沒有必要使用過剩的膜面積的膜分離裝置，再者，也沒有必要使用過剩容量的吸引泵16，可以減小膜面積和泵容量。
按照這樣的給水方法，隨著處理水使用場所的配水導致處理水槽18中的水量變動，由于控制手段對浸漬型膜分離裝置14的動作進行適當?shù)目刂?，所以可以?jīng)常地將一定量的處理水17以高衛(wèi)生性地貯存在處理水槽18中，從而可穩(wěn)定地向用戶供給安全性高的處理水17。另外，如果設置這樣的控制手段，那么給水系統(tǒng)10就可實現(xiàn)自動化、從而使得有效率的給水成為可能。
另外，在這樣的給水方法中，隨著浸漬型膜分離裝置14的運轉(zhuǎn)的持續(xù)，貯水槽11內(nèi)部的水逐漸被濃縮，在固形物濃度高的狀態(tài)下進行長時間的膜處理，將造成膜負擔的增加。因此，從膜的過濾穩(wěn)定性的觀點考慮，以盡量高的頻率進行濃縮水的排出是優(yōu)選的。濃縮水的排出是在停止浸漬型膜分離裝置14的運轉(zhuǎn)、根據(jù)需要進行空氣—清洗處理后，打開連接到設置在貯水槽11下部的配管32的開關閥31而進行。
雖然根據(jù)原水的水質(zhì)改變適當?shù)呐潘l率，但是優(yōu)選每10日進行一次或一次以上，更優(yōu)選每5日進行一次或一次以上，特別優(yōu)選每3日進行一次或一次以上。此時，對濃縮水的濁度以100度左右作為大體的基準，優(yōu)選以不超過100度的頻率排水、運轉(zhuǎn)。另一方面，若將排水的頻率提高得過高時，則扔掉的水增加、回收率降低，因此優(yōu)選維持回收率在95％或其以上。而且、這里所說的回收率是處理水量與處理水量和排出的濃縮水量之和的比率?；厥章蕛?yōu)選為96％或其以上，更優(yōu)選為97％或其以上。
提高濃縮水的排出頻率，并且保持高的回收率，其有效方法是提高膜面積與配置了膜分離裝置的水槽體積的比率，盡可能減小水槽體積，盡可能減少一次排水時產(chǎn)生的排水量。水槽(該例中的貯水槽11)的單位體積的膜面積的比率優(yōu)選為大于等于150m2/m3，更優(yōu)選為大于等于200m2/m3，進一步優(yōu)選為大于等于300m2/m3。
另外，提高膜通量(每單位膜面積的過濾流速)，則對提高濃縮水的排出頻率，并且保持高回收率是有效的。膜通量優(yōu)選為大于等于0.5m3/m2/日，更優(yōu)選為大于等于0.75m3/m2/日，進一步優(yōu)選為大于等于1.0m3/m2/日。
如圖2所示的這種給水系統(tǒng)10，如果是針對通過配水手段具有配水可能的多個處理水使用場所的1棟建筑物構筑的話，則可以在建筑物單元內(nèi)對衛(wèi)生的處理水17進行有效的管理、利用。作為這樣的建筑物，例如有企業(yè)入住的大樓等，除此之外，還可列舉出公寓、高級公寓等的集體住宅、學校、醫(yī)院、旅館、各種公共設施等。
這里，貯水槽11和處理水槽18的設置場所不限于在大樓等的屋頂?？梢栽O置在大樓樓層，也可以在地下。在低于最上層的位置時，可以使用泵將處理水17直接配送到各使用場所。
另外，除此之外，這種給水系統(tǒng)還適用于通過配水手段可向具有1個或1個以上的處理水使用場所配水的一般住宅等的建筑物是多個的，例如，由數(shù)戶到數(shù)十戶左右聚集構成的街內(nèi)等的特定區(qū)域。在這種情況下，在特定的地域單位內(nèi)可有效的管理、利用衛(wèi)生的處理水17。
采取這樣的給水方法，即使在建筑物內(nèi)的各處理水使用場所不進行個別的凈水處理的情況下，也可經(jīng)常地得到安全衛(wèi)生的水。
另外此時根據(jù)需要，也可向處理水槽18中投入次氯酸鈉(NaOCl漂白粉(Ca(ClO)2)等殺菌劑，對處理水17進行殺菌。
而且，在此例的給水系統(tǒng)10中，原水在未經(jīng)膜處理的情況下，直接地、或通過配置從貯水槽11向配水管23流動的圖未示的旁路配管，在由于災害等緊急時刻水成為必須的情況下，即使在啟動吸引泵16的電力不能使用的情況下，也可獲得可確保原水的有限的水。此時，作為凈水器25設置有帶有活性炭和中空絲膜的物質(zhì)，用戶可得到衛(wèi)生性高的水。
另外在以上的說明中，雖對使用設置了吸引泵16的浸漬型膜分離裝置14作為膜分離裝置的情況進行了說明，但是也可使用對從貯水槽11取出的原水13加壓使其強制地通過膜的膜處理型的加壓型膜分離裝置(例如，在從貯水槽11至處理水槽18的配管的途中設置罐體，在罐體內(nèi)配置膜分離裝置、通過對其加壓進行過濾的裝置)等，對膜分離裝置的類型沒有特別的限制。但是，如果使用如圖2所示的設置了帶有泵16等的吸引手段的浸漬型膜分離裝置14，由于可將其設計成漬在貯水槽11內(nèi)，因此給水系統(tǒng)10作為一整體成為小型的給水系統(tǒng)。另外，這種浸漬型膜分離裝置14，通過使用如圖2所示的散氣管19，可容易的進行膜清洗，另外，由于可在比較小的吸引壓力下進行運轉(zhuǎn)，所以可有效地進行膜處理。
另外，使用浸漬型膜分離裝置14作為膜分離裝置，構筑成如圖3和圖4所示的給水系統(tǒng)10，可以在更低的能耗成本下進行有效的給水。
在圖3的給水系統(tǒng)10中，使用備有中空絲膜組件15和與該中空絲膜組件15的管狀支持體15b相連接的配管26的浸漬型膜分離裝置14，中空絲膜組件15浸漬在貯水槽11中。而且，在該貯水槽11的下方設置處理水槽18，使得利用重力的原水13的膜處理和向得到處理水17的處理水槽18中送液成為可能。
另外，在圖4的給水系統(tǒng)10中，使用備有中空絲膜組件15和與該中空絲膜組件15的管狀支持體15b相連接的連通管27的浸漬型膜分離裝置14。而且，中空絲膜組件15浸漬在貯水槽11中，在該貯水槽11的下方設置處理水槽18。在圖4所示的方案中，通過事先在連通管27內(nèi)注滿處理水17，通過所謂的虹吸作用、原水13進行膜處理，得到的處理水17通過連通管27送往處理水槽18。
在浸漬了這種浸漬型膜分離裝置14的中空絲膜組件15的貯水槽11的下方設有處理水槽18，通過重力和虹吸作用，進行膜分離和向處理水17的處理水槽18輸液，這樣，即使不使用如圖2所示的吸引泵16，也可在更低的能耗成本下向處理水使用場所供給處理水。
而且，在圖3的情況下配管26中、在圖4的情況下連通管27中設置有開關閥28。因此，與圖2所示的情況相同，通過浮動開關22等的控制手段，通過對應于處理水槽18中的處理水17的水量，控制這些開關閥28的開關，可使處理水槽18內(nèi)經(jīng)常維持一定的水量。按照這種方法，可以非常低的能耗成本得到衛(wèi)生的處理水。
另外，作為在浸漬型膜分離裝置14中使用的分離膜組件，以上的說明雖然示例了略為平行排列地中空絲膜15a的板狀中空絲膜組件15，但是也可使用將中空絲膜15a成束固定在套管內(nèi)或殼體內(nèi)形式的中空絲膜組件等。
另外，作為這種給水系統(tǒng)的處理對象的原水13并不限于來自上水場等的自來水，也可使用江河水、湖沼水、地下水、泉水、根據(jù)水質(zhì)的不十分純凈的水(中水)等。
而且根據(jù)原水13的水質(zhì)，在送往貯水槽11的原水配管上設置預過濾器，這樣可減輕進行膜處理的膜的負擔。作為預過濾器，可使用上述的燒結過濾器、繞線過濾器、纖維過濾器、玻璃纖維過濾器、不銹鋼過濾器、卷繞過濾器(winding filter)、無紡布過濾器等公知的過濾器。
而且這種給水系統(tǒng)10，除對大樓等的具有多處處理水利用場所的建筑物和分別有1個或1個以上的處理水利用場所的多個建筑物構成的特定地域等適用外，例如對1戶的住宅等也適用。
實施例下面通過實施例更詳細地說明本發(fā)明。
實施例1將膜面積為600m2的中空絲膜組件浸漬在體積為2m3的貯水槽內(nèi)。接著，以300m3/日的流速進行60分鐘的吸引過濾(膜處理)，處理水送往處理水槽。在進行過濾期間，控制處理水槽的水位為一定。
此后停止過濾，進行空氣—清洗2分鐘，從空氣—清洗開始20秒后，在進行空氣—清洗的同時，以過濾速度2倍的流速在30秒內(nèi)逆流處理水進行清洗。
以60分鐘的吸引過濾和2分鐘的包括30秒的逆流水洗凈的空氣—清洗洗凈的合計時間62分鐘作為1個周期，每進行3個周期運轉(zhuǎn)，排出貯水槽的濃縮水1.62m3。這種運轉(zhuǎn)進行4日，保持膜間壓差為12～16kPa。而且，此時的水溫為21.6～22.8℃。并且，此時的回收率為95.9％。
實施例2除了將過濾流速設為600m3/日，每進行2個周期運轉(zhuǎn)排出濃縮水外，其它與實施例1相同，進行15日運轉(zhuǎn)后，膜間壓差保持在18～23kPa。而且，此時的水溫為24.6～24.7℃。并且，此時的回收率為96.5％。
按照本發(fā)明的給水系統(tǒng)和給水方法，在對自來水等的原水進行膜處理時，不會對膜產(chǎn)生過量的負擔而可穩(wěn)定的得到處理水，而且得到的處理水在貯存其的處理水槽中不會被再度污染，可以在維持高的衛(wèi)生性的狀態(tài)下，穩(wěn)定且有效地供給用戶。
另外，本發(fā)明的給水系統(tǒng)和給水方法，特別適用于具有處理水配水可能的多個處理水使用場所的1棟大樓、公寓、高級公寓等的建筑物，以及具有處理水配水可能的1個或1個以上的處理水使用場的多個建筑物構成的特定地域的情況。
本發(fā)明在不背離其發(fā)明精神或主要特征的情況下，可以按其它的各種形式進行實施。因此，上述的實施例只是說明的實例，不對本發(fā)明構成限制。本發(fā)明的范圍是權利要求書中的范圍，不受限于說明書。而且，在屬于權利要求書范圍的等同范圍內(nèi)變更或改進，均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.給水系統(tǒng)，其特征在于，其配備有供給了原水的貯水槽、對供給該貯水槽的原水進行膜處理而制造處理水的膜分離裝置、貯存經(jīng)由該膜分離裝置送出的前述處理水的處理水槽、排出由前述膜處理產(chǎn)生的濃縮水的排水手段、分配來自前述處理水槽的前述處理水的配水手段和檢測前述處理水槽中的前述處理水的水量，根據(jù)該水量控制前述膜分離裝置動作的控制手段。
2.根據(jù)權利要求1記載的給水系統(tǒng)，其特征在于，前述的處理水槽配備有與外氣相通的通氣孔，該通氣孔配備有過濾器。
3.根據(jù)權利要求1或2記載的給水系統(tǒng)，其特征在于，前述膜分離裝置是浸漬型膜分離裝置，其被浸漬在前述貯水槽內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求3記載的給水系統(tǒng)，其特征在于，在前述的貯水槽內(nèi)設置有吸附材料。
5.根據(jù)權利要求1或2記載的給水系統(tǒng)，其特征在于，前述配水手段配置有配水管，在該配水管中配備有凈水器。
6.根據(jù)權利要求5記載的給水系統(tǒng)，其特征在于，前述凈水器配有吸附材料。
7.根據(jù)權利要求5記載的給水系統(tǒng)，其特征在于，前述凈水器配備中空絲膜。
8.根據(jù)權利要求1或2記載的給水系統(tǒng)，其特征在于，前述的原水是自來水。
9.根據(jù)權利要求1或2記載的給水系統(tǒng)，其特征在于，該給水系統(tǒng)是對1棟建筑物構筑的，且該建筑物具有可通過前述配水手段配水可能的多個處理水使用場所。
10.根據(jù)權利要求1或2記載的給水系統(tǒng)，其特征在于，該給水系統(tǒng)是對具備多個建筑物的特定地域而構筑的，前述建筑物具有可通過各自的前述配水手段配水可能的1個或1個以上的處理水使用場所。
11.給水方法，其特征在于，包括對供給貯水槽的原水進行膜處理而制造處理水的步驟、將該處理水輸送到貯存其的處理水槽的步驟、排出由前述膜處理而產(chǎn)生的濃縮水的步驟、分配來自前述處理水槽的前述處理水的配水步驟和檢測前述處理水槽中的前述處理水的水量，根據(jù)該水量控制前述膜分離裝置動作的控制步驟。
12.根據(jù)權利要求11記載的給水方法，其特征在于，具有向前述處理水槽中投入殺菌劑的步驟。
13.根據(jù)權利要求11或12記載的給水方法，其特征在于，前述的膜分離裝置是浸漬型膜分離裝置，其被浸漬在前述貯水槽內(nèi)。
14.根據(jù)權利要求13記載的給水方法，其特征在于，排出前述濃縮水步驟的頻率為1次/10天或其以上。
15.根據(jù)權利要求14記載的給水方法，其特征在于，前述處理水的回收率為95％或其以上。
全文摘要
本發(fā)明的給水系統(tǒng)具有供給了原水的貯水槽、對供給該貯水槽的原水進行膜處理而制造處理水的膜分離裝置、貯存經(jīng)由該膜分離裝置送出的前述處理水的處理水槽、排出由前述膜處理產(chǎn)生的濃縮水的排水手段、分配來自前述處理水槽的前述處理水的配水手段和檢測前述處理水槽中的前述處理水的水量，根據(jù)該水量控制前述膜分離裝置動作的控制手段。這樣，不會對膜產(chǎn)生過量的負擔，對自來水等原水進行膜處理而穩(wěn)定地得到處理水，并且，可將得到的處理水保持高衛(wèi)生性，穩(wěn)定且高效地供給用戶。
文檔編號C02F1/50GK1543438SQ0281612
公開日2004年11月3日 申請日期2002年8月30日 優(yōu)先權日2001年8月31日
發(fā)明者上原勝, 小林幸男, 男 申請人:三菱麗陽株式會社