JP2017018850A

JP2017018850A - 循環水処理設備

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Publication number: JP2017018850A
Application number: JP2015136066A
Authority: JP
Inventors: 田中　義人; Yoshito Tanaka; 義人田中; 伸司松友; Shinji Matsutomo
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2017-01-26

Abstract

【課題】水処理システムにより過酸化物含有水をろ過処理して再利用可能にする循環水処理設備において、逆浸透膜装置でのスケール生成を抑えながら処理水を効率的に製造すること。
【解決手段】循環水処理設備としてのアセプティック充填設備１は、ボトル洗浄装置４と、ボトル洗浄装置４からの過酸化物を含む排水Ｗ１０を再利用可能に処理する水処理システム１０と、ボトル洗浄装置４に供給される補給水Ｗ５０（原水Ｗ１）の電気伝導率を測定する電気伝導率計２０と、を備る。水処理システム１０は、還元装置３０と、ＲＯ膜装置４０と、混床式純水装置５０と、還流ラインＬ２０と、電気伝導率計２０と、制御部７０と、を備える。そして、制御部７０は、電気伝導率計２０によって測定された電気伝導率が、相対的に高い場合はＲＯ膜装置４０の回収率を相対的に低め、電気伝導率が相対的に低い場合は回収率を相対的に高めるようにＲＯ膜装置４０を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、オキソニア殺菌剤を用いた洗浄処理を行う洗浄装置及び前記洗浄装置からの過酸化物を含む排水を再利用可能に処理する水処理システムを備える循環水処理設備に関する。

飲料工場等で稼動するアセプティック充填設備等の循環水処理設備において、過酸化水素、過酢酸等の過酸化物を含むオキソニア殺菌剤を用いて内容液充填前のペットボトルの洗浄処理を行い、この洗浄処理で生じたリンサー排水を浄化処理して再利用する技術が知られている。この種の循環水処理設備で用いられる水処理システムを開示するものとして、例えば特許文献１がある。特許文献１には、排水中の過酢酸を還元分解する過酢酸分解槽と、過酢酸分解槽から排出される酢酸含有排水を処理する逆浸透膜装置と、逆浸透膜装置で処理された処理水を更に処理するアニオン交換樹脂槽と、を備える水処理システムの構成が開示されている。

上述の逆浸透膜装置では、供給される処理対象の水（例えば、リンサー排水）の流量に対する透過水の比率である回収率が設定される。回収率を高めに設定すれば、逆浸透膜装置から処理済みの透過水を多く回収することができる。一方で、アセプティック充填設備では、リンサー水の補給水（原水）として水道水等が利用されており、リンサー排水には、過酸化物に加えて水道水由来の硬度成分やシリカ等のスケール生成成分が含まれている。そのため、回収率を高め過ぎるとスケールの生成により膜面が詰まりやすくなり、ろ過効率が低下してしまう。特許文献２や特許文献３には、逆浸透膜装置に供給する水の硬度成分やシリカ等の濃度を電気伝導率等の測定により評価し、その評価結果に応じて回収率を変動させる方法が開示されている。

また、アセプティック充填設備のリンサー排水には、ペットボトル等に由来するホルムアルデヒドが含まれることがある。特許文献４には、ホルムアルデヒド含有排水に亜硫酸塩を添加した後、逆浸透膜分離処理する方法が開示されている。

特開２００１−１７０６５７号公報特開２００３−１４５１５１号公報特開２００６−３０５４９９号公報特開２０１４−１２２８１号公報

逆浸透膜を用いた水処理システムでは、透過水の回収率を高く設定することがアセプティック充填設備の省水化に資することになる。この点、特許文献２や特許文献３に開示される方法では、電気伝導率の測定を行ってスケール生成を防止しつつ、回収率を高めている。しかしながら、上述のような水処理システムでは、逆浸透膜装置に至る前の排水に対してｐＨ調整や添加剤の付与等の各種の処理を行うことがあり、これらの処理が電気伝導率に影響を与える場合がある。例えば、特許文献４のように、逆浸透膜装置に供給される前に亜硫酸塩を添加する方法では、排水中に、電気伝導率を高める要因となるα−ヒドロキシスルホン酸イオンや未反応の亜硫酸塩が含まれることになる。そのため、電気伝導率に基づいてスケール生成成分の濃度を把握することが困難となり、スケール抑制の確実性を高める観点から回収率を低めに設定せざるを得なかった。この点、特許文献１に開示される構成においても、逆浸透膜装置及びアニオン交換樹脂槽によってリンサー排水に含まれる酢酸（酢酸イオン）を除去できるものの、大幅な省水を達成できる回収率での運転を実現しようとすると同様の課題があった。

本発明は、水処理システムにより過酸化物含有水をろ過処理して再利用可能にする循環水処理設備において、逆浸透膜装置でのスケール生成を抑えながら処理水を効率的に製造することを目的とする。

本発明は、オキソニア殺菌剤を用いた洗浄処理を行う洗浄装置及び前記洗浄装置からの過酸化物を含む排水を再利用可能に処理する水処理システムを備える循環水処理設備であって、前記洗浄装置に供給される補給水の電気伝導率を測定する電気伝導率計を更に備え、前記水処理システムは、排水に含まれる過酸化物を還元して還元処理水を得る還元装置と、還元処理水を逆浸透膜モジュールによって透過水と濃縮水とに分離すると共に、供給される還元処理水の流量に対する透過水の流量の比率である回収率を調整可能な逆浸透膜装置と、透過水を少なくとも陰イオン交換樹脂と接触させてイオン交換処理水を得るイオン交換装置と、イオン交換処理水を前記洗浄装置に還流するイオン交換処理水還流部と、前記電気伝導率計によって測定された電気伝導率が、相対的に高い場合は前記逆浸透膜装置の回収率を相対的に低め、電気伝導率が相対的に低い場合は回収率を相対的に高めるように、電気伝導率に基づいて前記逆浸透膜装置の回収率を制御する制御部と、を備える循環水処理設備に関する。

前記循環水処理設備は、前記洗浄装置に供給される補給水を殺菌する補給水殺菌装置を更に備え、前記電気伝導率計は、前記補給水殺菌装置による殺菌前の補給水の電気伝導率を測定することが好ましい。

前記水処理システムは、排水にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置を更に備え、前記還元装置は、ｐＨ調整された排水に含まれる過酸化物を還元することが好ましい。

前記イオン交換装置は、陽イオン交換樹脂を更に有し、混床式に構成されることが好ましい。

前記水処理システムは、還元処理水に亜硫酸塩を添加する亜硫酸塩添加装置を更に備えることが好ましい。

前記水処理システムは、透過水に亜硫酸塩を添加する亜硫酸塩添加装置を更に備えることが好ましい。

なお、本出願において「亜硫酸塩」の用語は、亜硫酸水素塩を除外する意図で用いる場合を除き、亜硫酸塩と亜硫酸水素塩とを総称するものとして用いる。

本発明の一実施形態であるアセプティック充填設備を概略的に示した図である。第１実施形態のアセプティック充填設備が備える水処理システムを概略的に示した図である。ＲＯ膜装置の構成を概略的に示した図である。第２実施形態のアセプティック充填設備が備える水処理システムを概略的に示した図である。第３実施形態のアセプティック充填設備を概略的に示した図である。

以下、本発明の循環水処理設備の好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

本実施形態の循環水処理設備は、飲料工場で稼動するアセプティック充填設備１であり、ＰＥＴボトルの洗浄で生じるリンサー排水（以下、排水）を水処理システム１０により処理し、再利用する。まず、アセプティック充填設備１の全体構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態である水処理システム１０が適用されるアセプティック充填設備１を概略的に示した図である。

図１に示すように、本実施形態のアセプティック充填設備１は、洗浄処理で生じた排水を再利用するための構成として、原水タンク２と、電気伝導率計２０と、ＵＨＴ装置（補給水殺菌装置）３と、ボトル洗浄装置（洗浄装置）４と、回収タンク５と、水処理システム１０と、を備える。

原水タンク２は、ＵＨＴ装置３によって殺菌が行われる前の原水Ｗ１を貯留する。原水Ｗ１は、洗浄処理で用いられるボトル洗浄装置４の補給水Ｗ５０として使用される。原水タンク２は、原水ラインＬ１によってＵＨＴ装置３に接続されている。この原水ラインＬ１を通じてＵＨＴ装置３に原水Ｗ１（補給水Ｗ５０）が供給される。

原水タンク２には、後述の還流ラインＬ２０の下流側の端部が接続されており、水処理システム１０で処理された処理水Ｗ２０が還流されている。また、原水タンク２には、補給水ラインＬ０が接続されている。

電気伝導率計２０は、ボトル洗浄装置４に供給される補給水Ｗ５０の電気伝導率を測定する。本実施形態では、原水ラインＬ１を流れる原水Ｗ１の電気伝導率が補給水Ｗ５０の電気伝導率として測定される。電気伝導率計２０の測定値は、後述の制御部７０に測定情報として送信される。

ＵＨＴ装置（補給水殺菌装置）３は、原水Ｗ１に対して超高温殺菌を行って殺菌水Ｗ２（殺菌処理済みの補給水Ｗ５０）を得る。ＵＨＴ装置３は、ＵＨＴ殺菌水ラインＬ２によってボトル洗浄装置４に接続されている。この殺菌水ラインＬ２を通じて殺菌水Ｗ２がボトル洗浄装置４に供給される。

ボトル洗浄装置４は、内容液充填前のＰＥＴボトルに対して洗浄処理を行う。本実施形態のボトル洗浄装置４には、オキソニア殺菌剤を導入するための導入ラインＬ３が接続される。ボトル洗浄装置４は、過酸化水素や過酢酸等の過酸化物を含むオキソニア殺菌剤を用いた洗浄処理を行う。この洗浄処理で、ＵＨＴ装置３で得られた殺菌水Ｗ２をリンサー水として使用する。ボトル洗浄装置４によって殺菌洗浄されたＰＥＴボトルは、内容液充填装置（図示省略）により無菌環境下で殺菌済みの内容液が充填され、キャッピングされる。

回収タンク５は、回収ラインＬ４を通じ、ボトル洗浄装置４の洗浄処理で生じた排水Ｗ１０を貯留する。回収タンク５には、排水Ｗ１０を水処理システム１０に送り出すための排水ラインＬ１０が接続されており、この排水ラインＬ１０を通じて洗浄処理で生じた排水Ｗ１０が水処理システム１０に送られる。

水処理システム１０は、排水ラインＬ１０を通じて送られてくる排水Ｗ１０（ボトル洗浄装置４で生じた排水Ｗ１０）を浄化処理して処理水Ｗ２０を製造する。この浄化処理の過程で生じた排水（後述するＲＯ膜装置４０の濃縮水Ｗ１３等）は、排出ラインＬ５を通じて系外に排出される。水処理システム１０で製造された処理水Ｗ２０は還流ライン（イオン交換処理水還流部）Ｌ２０を通じて原水タンク２に戻される。原水タンク２に戻された処理水Ｗ２０は、ＵＨＴ装置３によって殺菌されてボトル洗浄装置４で再びリンサー水として使用される。また、水処理システム１０で排出ラインＬ５を通じて排水された排水量に応じた量のタンク補給水Ｗ０が原水タンク２に適宜のタイミングで補給される。なお、タンク補給水Ｗ０としては、水道水や工業用水等が使用される。

＜第１実施形態＞
次に、第１実施形態のアセプティック充填設備１に適用される水処理システム１０の構成について説明する。図２は、第１実施形態のアセプティック充填設備１が備える水処理システム１０を概略的に示した図である。

図２に示すように、水処理システム１０は、ＮａＯＨ添加装置（ｐＨ調整剤添加装置）８０と、第１ｐＨ計８１と、還元装置３０と、熱水殺菌ユニット３３と、流量計３５と、第１薬注装置３６と、ＨＣｌ添加装置９０と、第２ｐＨ計９１と、プレフィルタ３８と、第２薬注装置（亜硫酸塩添加装置）３９と、ＲＯ膜装置（逆浸透膜装置）４０と、ＲＯ水タンク４２と、送水ポンプ４７と、混床式純水装置（イオン交換装置）５０と、ファイナルフィルタ６０と、ＵＶ殺菌灯６１と、制御部７０と、を主要な構成として備える。

また、水処理システム１０は、排水ラインＬ１０と、還元処理水ラインＬ１１と、熱水殺菌ラインＬ１１１と、排出ラインＬ１１２と、透過水ラインＬ１２と、濃縮水ラインＬ１３と、還流ライン（イオン交換処理水還流部）Ｌ２０と、を主要なラインとして備える。

水処理システム１０が備える各構成について、浄化処理の流れとともに説明する。
排水ラインＬ１０は、その下流側の端部が還元装置３０に接続される。この排水ラインＬ１０を通じてボトル洗浄装置４で生じた排水Ｗ１０が水処理システム１０に供給される。

ＮａＯＨ添加装置（ｐＨ調整剤添加装置）８０は、ｐＨ調整剤としての水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を排水Ｗ１０に添加する。ＮａＯＨ添加装置８０によって添加されるＮａＯＨによって排水Ｗ１０のｐＨが調整される。本実施形態では、２５％ＮａＯＨが添加されることによって、排水Ｗ１０の水質が、例えばｐＨ４．２から中性領域へと調整される。このｐＨ調整が行われることによって、還元装置３０での還元処理の反応効率（すなわち、過酸化物の分解効率）が向上する。

第１ｐＨ計８１は、ＮａＯＨ添加装置８０によってＮａＯＨが添加された後の排水Ｗ１０のｐＨを測定する。そして、ｐＨ測定値が所定範囲（例えば、６．８〜７．２の中性領域）に収まるように、ＮａＯＨの添加量が調整される。

還元装置３０は、ＮａＯＨ添加装置８０によってＮａＯＨが添加された排水Ｗ１０に対して還元処理を行う。本実施形態の還元装置３０は、活性炭の触媒作用により、排水Ｗ１０に含まれる過酢酸及び過酸化水素を還元して酢酸（酢酸イオン）と水に分解し、還元処理水Ｗ１１を得る。

また、還元装置３０は、直列配置される第１還元塔３１及び第２還元塔３２の２塔によって構成される。還元装置３０を第１還元塔３１及び第２還元塔３２の２塔直列式に構成することによって、活性炭の必要な層長（すなわち、過酸化物と活性炭の接触時間）を確保しつつ還元装置３０の高さ（塔長）を抑制し、水処理システム１０の省スペース化が実現されている。また、第１還元塔３１及び第２還元塔３２は、所定のタイミングで逆洗処理がそれぞれ行われ、この逆洗処理で生じた逆洗排水を外部に排出する機能を有する。なお、本実施形態で用いられる活性炭としては、例えば、カルゴンカーボンジャパン社製のダイアソーブ（登録商標）Ｗ、カルゴン社製のＣＥＮＴＡＵＲ（登録商標）が用いられる。

還元処理水ラインＬ１１は、その上流側の端部が還元装置３０に接続されており、下流側の端部がＲＯ膜装置４０に接続される。

熱水殺菌ラインＬ１１１は、還元処理水ラインＬ１１から分岐するラインであり、その上流側端部が還元処理水ラインＬ１１に接続され、下流側の端部が排水ラインＬ１０に接続される。

熱水殺菌ユニット３３は、熱水殺菌ラインＬ１１１の経路途中に配置される。熱水殺菌ラインＬ１１１を流れる水は、熱水殺菌ユニット３３によって加熱された後、再び還元装置３０に戻されることになる。このように、熱水殺菌ラインＬ１１１によって加熱水を還元装置３０に循環させることにより、活性炭層及びその充填塔を含む循環経路の熱水殺菌が可能になっている。本実施形態では、還元装置３０の熱水殺菌は、予め設定されたスケジュールに基づいて定期的に行われる。

また、排水ラインＬ１０、還元処理水ラインＬ１１及び熱水殺菌ラインＬ１１１には、経路を開閉可能な制御弁が配置されている。より具体的には、排水ラインＬ１０における第１ｐＨ計８１の下流側には制御弁６５が配置され、還元処理水ラインＬ１１における流量計３５の上流側には制御弁６６が配置される。また、熱水殺菌ラインＬ１１１における熱水殺菌ユニット３３の上流側には制御弁６７が配置され、その下流側には制御弁６８が配置される。

流量計３５は、還元処理水ラインＬ１１に配置され、還元処理水ラインＬ１１を流れる還元処理水Ｗ１１の流量を測定する。本実施形態の流量計３５は、還元処理水ラインＬ１１と熱水殺菌ラインＬ１１１の上流側の端部との接続部分よりも下流側で、還元処理水Ｗ１１の流量を測定する。

第１薬注装置３６は、還元処理水ラインＬ１１での微生物の繁殖を抑制するため、所定のタイミングで還元処理水Ｗ１１に対して次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）を殺菌剤として薬注する。本実施形態では、ＮａＣｌＯの薬注は、予め設定されたスケジュールに基づいて定期的に行われ、殺菌剤を含む水は排出ラインＬ１１２（後述）から系外に排出される。

ＨＣｌ添加装置９０は、ｐＨ調整剤としての塩酸（ＨＣｌ）を還元処理水Ｗ１１に添加する。ＨＣｌ添加装置９０によって添加されるＨＣｌによって還元処理水Ｗ１１のｐＨが調整される。本実施形態では、３５％ＨＣｌが添加されることによって、還元処理水Ｗ１１の水質が中性領域に収まるように調整される。

第２ｐＨ計９１は、ＨＣｌが添加された後の還元処理水Ｗ１１のｐＨを測定する。ｐＨ測定値が所定範囲（例えば、６．８〜７．２の中性領域）に収まるように、ＨＣｌの添加量が調整される。

プレフィルタ３８は、ＲＯ膜装置４０に供給される還元処理水Ｗ１１の前処理を行う。このプレフィルタ３８によって還元処理水Ｗ１１から比較的大きな懸濁物質が除去される。

第２薬注装置（亜硫酸塩添加装置）３９は、還元処理水Ｗ１１に含まれるホルムアルデヒドを除去するために亜硫酸塩を注入する。第２薬注装置３９により添加される亜硫酸塩は、水相においてホルムアルデヒドと反応することでヒドロキシメタンスルホン酸イオンを生成可能なものであれば特に限定されるものではなく、通常、アルカリ金属（好ましくはナトリウム）の亜硫酸塩や亜硫酸水素塩である。亜硫酸塩として、亜硫酸塩と亜硫酸塩の混合物を用いることもできる。亜硫酸塩は、通常、水溶液の状態で第２薬注装置３９から添加されるのが好ましい。本実施形態では、プレフィルタ３８の下流側であって、ＲＯ膜装置４０の上流側で亜硫酸水素ナトリウム（例えば、３５％水溶液）が薬注される。

還元処理水Ｗ１１に含まれるホルムアルデヒドは第２薬注装置３９によって添加された亜硫酸水素イオンと付加反応し、ヒドロキシメタンスルホン酸イオンが生成される。ヒドロキシメタンスルホン酸イオンは、ホルムアルデヒドよりも分子量が大きく、還元処理水Ｗ１１中において負に帯電することから、ＲＯ膜モジュール４１５（後述）で水分子と分離され、還元処理水Ｗ１１から酢酸イオンと共に除去される。なお、還元処理水Ｗ１１中のホルムアルデヒドのモニタリングは、３−メチル−２−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン塩酸塩（ＭＢＴＨ）を用いる吸光光度法（ＭＢＴＨ法）等を利用した自動分析装置により行い、モニタリング結果に基づいて亜硫酸塩の薬注を自動的に行うように構成することもできる。

排出ラインＬ１１２は、還元処理水ラインＬ１１における第２薬注装置３９による薬注位置とＲＯ膜装置４０の間から分岐する。この排出ラインＬ１１２は、還元処理水ラインＬ１１の上流側で殺菌剤として注入された次亜塩素酸ナトリウムを系外に排出するためのラインである。排出ラインＬ１１２には、排出ラインＬ１１２の経路を開閉する排出弁１１０が配置される。排出弁１１０は、通常時は排出ラインＬ１１２の経路を閉じる閉状態に制御され、第１薬注装置３６が次亜塩素酸ナトリウムを薬注するタイミングに基づいて排出ラインＬ１１２の経路を開放する開状態に制御される。

ＲＯ膜装置（逆浸透膜装置）４０は、還元装置３０と混床式純水装置５０の間に配置され、上流側から供給される還元処理水Ｗ１１を透過水Ｗ１２と濃縮水Ｗ１３とに分離する。次に、ＲＯ膜装置４０の構成について説明する。図３は、ＲＯ膜装置４０の構成を概略的に示した図である。

図３に示すように、ＲＯ膜装置４０は、加圧ポンプ４１０と、インバータ４１１と、ＲＯ膜モジュール４１５と、ＵＶ殺菌装置４２０と、流量センサ４３０と、を備える。

加圧ポンプ４１０は、還元処理水ラインＬ１１に設けられる。加圧ポンプ４１０は、上流側から供給される還元処理水Ｗ１１を吸入し加圧して、ＲＯ膜モジュール４１５に向けて吐出する装置である。還元処理水ラインＬ１１の下流側の端部は、ＲＯ膜モジュール４１５の一次側入口ポートに接続されている。

インバータ４１１は、加圧ポンプ４１０を周波数制御するためのものであり、制御部７０に電気的に接続される。加圧ポンプ４１０は、インバータ４１１を介して制御部７０により駆動及び停止が制御される。

ＲＯ膜モジュール４１５は、単一または複数の逆浸透膜エレメント（図示省略）を備える。逆浸透膜エレメントは、架橋全芳香族ポリアミド等を用いた負荷電性のスキン層、すなわち、負に帯電しやすいスキン層を表面に有するものである。

逆浸透膜エレメントとしては、操作圧力０．７ＭＰａおよび回収率１５％の条件で濃度５００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ７．０および温度２５℃の塩化ナトリウム水溶液を供給したときの水透過係数が１．３×１０^−１１〜１．７×１０^−１１ｍ^３・ｍ^−２・ｓ^−１・Ｐａ^−１でありかつ塩除去率が９９％以上の性状のものが好ましい。
ここで、操作圧力とは、日本工業規格ＪＩＳＫ３８０２：１９９５「膜用語」で定義される平均操作圧力をいい、ここでは、ＲＯ膜モジュール４１５の一次側の入口圧力と一次側の出口圧力との平均値を指す。
回収率とは、ＲＯ膜モジュール４１５へ供給される水の流量（Ｑｆ）に対する透過水の流量（Ｑｐ）の割合（％）（すなわち、Ｑｐ／Ｑｆ×１００）をいう。
水透過係数は、透過水量（ｍ３／ｓ）を膜面積（ｍ２）および有効圧力（Ｐａ）で除した値であり、逆浸透膜での水の透過性能を示す指標である。すなわち、水透過係数は、単位有効圧力を作用させたときに単位時間に膜の単位面積を透過する水の量を意味する。有効圧力は、日本工業規格ＪＩＳＫ３８０２：１９９５「膜用語」で定義されており、操作圧力（平均操作圧力）から浸透圧差および二次側圧力を差し引いた圧力である。
また、塩除去率は、膜を透過する前後の特定の塩類の濃度から計算される値であり、逆浸透膜での溶質の阻止性能を示す指標である。塩除去率は、ＲＯ膜モジュール４１５に供給される水における特定の塩類の濃度（Ｃ１）および透過水における特定の塩類の濃度（Ｃ２）から、（１−Ｃ２／Ｃ１）×１００により求められる。

上述のスキン層および性状を備えた逆浸透膜は、逆浸透膜エレメントとして市販されている。このような逆浸透膜エレメントとしては、例えば、東レ社製の型式名「ＴＭＧ２０−４００」（上記条件での水透過係数が１．７×１０^−１１ｍ^３・ｍ^−２・ｓ^−１・Ｐａ^−１）、ウンジン・ケミカル社製の型式名「ＲＥ８０４０−ＢＬＮ」（上記条件での水透過係数が１．６×１０^−１１ｍ^３・ｍ^−２・ｓ^−１・Ｐａ^−１）および日東電工社製「ＥＳＰＡ１」（上記条件での水透過係数が１．６×１０^−１１ｍ^３・ｍ^−２・ｓ^−１・Ｐａ^−１）等が挙げられる。

ＲＯ膜装置４０に供給された還元処理水Ｗ１１は、ＲＯ膜モジュール４１５によって透過水Ｗ１２と濃縮水Ｗ１３に分離される。

透過水ラインＬ１２は、ＲＯ膜モジュール４１５によって分離された透過水Ｗ１２が流通するラインである。本実施形態の透過水ラインＬ１２は、第１透過水ラインＬ１２１及び第２透過水ラインＬ１２２から構成される（図２参照）。第１透過水ラインＬ１２１は、その上流側の端部がＲＯ膜モジュール４１５の二次側ポートに接続され、下流側の端部がＲＯ水タンク４２に接続される。第２透過水ラインＬ１２２は、その上流側の端部がＲＯ水タンク４２に接続され、下流側の端部が混床式純水装置５０に接続される。

濃縮水ラインＬ１３は、ＲＯ膜モジュール４１５から濃縮水Ｗ１３を送り出すラインである。ＲＯ膜モジュール４１５によって分離された濃縮水Ｗ１３は、この濃縮水ラインＬ１３を通じて濃縮水回収部（図示省略）に回収される。本実施形態の濃縮水ラインＬ１３は、共通濃縮水ラインＬ１３１、第１分岐濃縮水ラインＬ１３２、第２分岐濃縮水ラインＬ１３３及び第３分岐濃縮水ラインＬ１３４から構成される（図３参照）。

共通濃縮水ラインＬ１３１は、その上流側の端部がＲＯ膜モジュール４１５の一次側出口ポートに接続されている。また、共通濃縮水ラインＬ１３１は、その経路途中から濃縮水還流ラインＬ４００が分岐するとともに、その終端部では、第１分岐濃縮水ラインＬ１３２、第２分岐濃縮水ラインＬ１３３及び第３分岐濃縮水ラインＬ１３４の３つのラインに分岐している。また、共通濃縮水ラインＬ１３１には、定流量弁（図示省略）が設けられており、ＲＯ膜モジュール４１５における濃縮水Ｗ１３の循環比（二次側ポートから流出する透過水Ｗ１２の流量Ｑｐに対する一次側出口ポートから流出する濃縮水Ｗ１３の流量Ｑｃの比率（Ｑｃ／Ｑｐ）、通常は“５”程度に設定）を一定に保つように構成されている。

濃縮水還流ラインＬ４００は、ＲＯ膜モジュール４１５から送り出された濃縮水Ｗ１３の一部を還元処理水ラインＬ１１における加圧ポンプ４１０よりも上流側に還流させるラインである。また、この濃縮水還流ラインＬ４００には、適宜の箇所に流量調整弁または圧力調整弁（図示省略）が設けられる。

ＵＶ殺菌装置４２０は、濃縮水還流ラインＬ４００の経路途中に配置される。ＵＶ殺菌装置４２０は、ＲＯ膜モジュール４１５の一次側での微生物の繁殖を抑制するため、所定のタイミングで一次側を循環する濃縮水Ｗ１３に対して紫外線を照射する。本実施形態では、紫外線の照射は、予め設定されたスケジュールに基づいて定期的に行われ、ＵＶ殺菌装置４２０によって紫外線が照射された濃縮水Ｗ１３を循環させることにより、ＲＯ膜モジュール４１５の一次側が殺菌される。架橋全芳香族ポリアミドをスキン層に有するＲＯ膜の場合、耐酸化性の問題からＲＯ膜モジュール４１５のＮａＣｌＯ等の酸化型殺菌剤を用いることはできない。しかし、ＵＶ殺菌装置４２０であれば、ＲＯ膜の酸化劣化を引き起こすことなく、ＲＯ膜モジュール４１５の一次側に対して殺菌処理および制菌処理を行うことができる。

第１分岐濃縮水ラインＬ１３２には、第１排水弁４２１が設けられている。第２分岐濃縮水ラインＬ１３３には、第２排水弁４２２が設けられている。第３分岐濃縮水ラインＬ１３４には、第３排水弁４２３が設けられている。第１排水弁４２１〜第３排水弁４２３は、排出ラインＬ５を通じて装置外へ排出される濃縮水Ｗ１３の排水流量を調節する弁である。

第１排水弁４２１は、第１分岐濃縮水ラインＬ１３２を開閉することができる。第２排水弁４２２は、第２分岐濃縮水ラインＬ１３３を開閉することができる。第３排水弁４２３は、第３分岐濃縮水ラインＬ１３４を開閉することができる。第１排水弁４２１〜第３排水弁４２３は、それぞれ定流量弁機構（図示省略）を備える。定流量弁機構は、第１排水弁４２１〜第３排水弁４２３において、それぞれ異なる流量値に設定されている。例えば、第１排水弁４２１は、開状態において、ＲＯ膜モジュール４１５の回収率が９５％となるように排水流量が設定されている。第２排水弁４２２は、開状態において、ＲＯ膜モジュール４１５の回収率が９０％となるように排水流量が設定されている。第３排水弁４２３は、開状態において、ＲＯ膜モジュール４１５の回収率が８０％となるように排水流量が設定されている。

第１排水弁４２１〜第３排水弁４２３は、それぞれ制御部７０と電気的に接続されている。第１排水弁４２１〜第３排水弁４２３における弁体の開閉は、制御部７０からの駆動信号により制御される。

濃縮水ラインＬ１３から排出される濃縮水Ｗ１３の排水流量は、第１排水弁４２１〜第３排水弁４２３を選択的に開閉することにより、段階的に調節できる。例えば、第２排水弁４２２のみを開状態とし、第１排水弁４２１及び第３排水弁４２３を閉状態とする。この場合には、ＲＯ膜モジュール４１５の回収率を９０％とすることができる。また、第１排水弁４２１及び第２排水弁４２２を開状態とし、第３排水弁４２３のみを閉状態とする。この場合には、ＲＯ膜モジュール４１５の回収率を８５％とすることができる。従って、本実施形態において、濃縮水Ｗ１３の排水流量は、第１排水弁４２１〜第３排水弁４２３を選択的に開閉すること（すなわち、開弁数を制御すること）により、回収率を段階的に調節することができる。

なお、本実施形態では、３つの排水弁を図示したが、第１分岐濃縮水ラインＬ１３２〜第３分岐濃縮水ラインＬ１３４を分岐せずに１本とし、このラインに比例制御弁を設けた構成としてもよい。その場合には、制御部７０から指令信号を比例制御弁に送信して弁開度を制御することにより、回収率を無段階で調節することができる。

流量センサ４３０は、第１透過水ラインＬ１２１に設けられる。流量センサ４３０は、第１透過水ラインＬ１２１を流通する透過水Ｗ１２の流量を検出する機器である。流量センサ４３０として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車（図示省略）を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。流量センサ４３０は、制御部７０と電気的に接続されている。流量センサ４３０で検出された透過水Ｗ１２の流量（以下、「検出流量値」ともいう）は、制御部７０へパルス信号として送信される。制御部７０は、入力された流量検出値に基づいて後述の流量フィードバック水量制御を行う。

以上、説明したように、本実施形態のＲＯ膜装置４０は、回収率を調整可能に構成される。ＲＯ膜装置４０は、制御部７０に電気的に接続されており、制御部７０からの制御信号に基づいてその回収率が調整される。なお、この回収率の調整については後述する。

ＲＯ水タンク４２は、第１透過水ラインＬ１２１を通じてＲＯ膜装置４０によって分離された透過水Ｗ１２が貯留される。本実施形態のＲＯ水タンク４２は、紫外線によってＲＯ水タンク４２に貯留された水に対して殺菌を行うＵＶ殺菌装置４５と、ＲＯ水タンク４２の水位を検出する水位センサ４６と、を備える。

送水ポンプ４７は、第２透過水ラインＬ１２２に配置される。当該送水ポンプ４７が駆動されることにより、ＲＯ水タンク４２に貯留された透過水Ｗ１２が混床式純水装置５０に送り込まれる。

混床式純水装置５０は、透過水Ｗ１２をイオン交換樹脂に接触させて処理水（イオン交換処理水）Ｗ２０を得るイオン交換装置である。本実施形態の混床式純水装置５０は、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を含む混床式に構成され、ＲＯ膜装置４０で除去されなかった酢酸イオン等を確実に除去できるようになっている。混床式純水装置５０には、エア供給源（図示省略）から計装用エア及び再生時混合用エアが供給されている。計装用エアは、混床式純水装置５０の流路制御弁（図示省略）を駆動するために供給される。混合用エアは、後述の再生処理における陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の混合に用いられる。なお、本実施形態で用いられる陽イオン交換樹脂として、例えば、三菱化学社製のダイヤイオン（登録商標）ＳＫ１Ｂ，ＳＫ１１０等のＨ型強酸性陽イオン交換樹脂を用いることができる。また、陰イオン交換樹脂として、例えば、三菱化学社製のダイヤイオン（登録商標）ＳＡ１０Ａ，ＳＡ２０Ａ等のＯＨ強塩基性陰イオン交換樹脂を用いることができる。

また、混床式純水装置５０は、再生剤を注入することによって陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の再生処理を行う再生剤供給装置５５を備える。本実施形態の再生剤供給装置５５は、上述したＮａＯＨ添加装置８０及びＨＣｌ添加装置９０から構成される。すなわち、ｐＨ調整を行う装置と再生剤を供給する装置の一部が兼用される構成となっている。この再生剤供給装置５５による再生処理は、予め設定されるスケジュールに基づいて適宜のタイミングで行われる。再生処理において、ＮａＯＨは陰イオン交換樹脂の再生剤として使用され、ＨＣｌは陽イオン交換樹脂の再生剤として使用される。

還流ラインＬ２０は、混床式純水装置５０に接続される。還流ラインＬ２０には、ファイナルフィルタ６０及びＵＶ殺菌灯６１が配置される。還流ラインＬ２０は、処理水（イオン交換処理水）Ｗ２０を排水源であるボトル洗浄装置４（本実施形態では、ボトル洗浄装置４で使用するリンサー水を貯留する原水タンク２）に還流するイオン交換処理水還流部として機能する。

ファイナルフィルタ６０は、還流ラインＬ２０を流れる処理水Ｗ２０に残存する不純物を除去する。

ＵＶ殺菌灯６１は、還流ラインＬ２０におけるファイナルフィルタ６０の下流側に配置される。ＵＶ殺菌灯６１は、ファイナルフィルタ６０によって不純物が除去された処理水Ｗ２０に対して紫外線による殺菌を行う。

制御部７０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（図示省略）により構成されており、水処理システム１０が備える構成の各種の制御を行う。本実施形態では、この制御部７０によって電気伝導率計２０の測定値に基づくＲＯ膜装置４０の回収率の制御が行われる。

次に、制御部７０によるＲＯ膜装置４０の回収率（透過水Ｗ１２の回収率）の調整について説明する。なお、透過水Ｗ１２の回収率（％）は、上述した通りＱｐ／Ｑｆ×１００の関係であるが、透過水Ｗ１２の生産流量Ｑｐと濃縮水Ｗ１３の排水流量Ｑｄの関係では次式のようになる。
回収率（％）＝Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑｄ）×１００
したがって、ＲＯ膜装置４０における透過水Ｗ１２の回収率は、透過水Ｗ１２の生産流量制御と、濃縮水Ｗ１３の排水流量制御とを並行して実行することにより調整することができる。

透過水Ｗ１２の生産流量制御（流量フィードバック水量制御）について説明する。本実施形態では、ＲＯ膜モジュール４１５で製造される透過水Ｗ１２の流量が目標流量値となるように、加圧ポンプ４１０がインバータ４１１により周波数制御される。より具体的には、制御部７０は、流量センサ４３０の検出流量値（フィードバック値）が予め設定された目標流量値となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより加圧ポンプ４１０を駆動するための駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する周波数指定信号をインバータ４１１に出力する。制御部７０が周波数指定信号をインバータ４１１へ出力すると、インバータ４１１は、入力された周波数指定信号で指定された周波数に変換された駆動電力を加圧ポンプ４１０に供給する。その結果、加圧ポンプ４１０は、インバータ４１１から入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動される。

濃縮水Ｗ１３の排水流量制御について説明する。制御部７０は、透過水Ｗ１２の生産流量Ｑｐ（ここでは、上述の流量フィードバック水量制御における目標流量値）と、補給水Ｗ５０（原水Ｗ１）の電気伝導率に応じて予め設定された回収率と、に基づいて濃縮水Ｗ１３の排水流量Ｑｄを決定し、第１排水弁４２１〜第３排水弁４２３の開閉を制御する。

制御部７０は、電気伝導率計２０から取得した電気伝導率の測定値に基づいて回収率の調整を行う。補給水Ｗ５０の電気伝導率は、補給水Ｗ５０に含まれる硬度成分やシリカ等のスケール生成成分の濃度に概ね比例する。そこで、補給水Ｗ５０の電気伝導率を測定し、スケール生成成分の濃度が高い場合は膜面でスケールが生成しやすい傾向にあることから回収率を低下させ、逆に、上記濃度が低い場合は膜面でスケールが生成しにくい傾向にあることから、回収率を高めるように制御する。

本実施形態の制御部７０は、測定した電気伝導率に応じて回収率が予め設定されるテーブルデータを参照して回収率を決定する。テーブルデータは、原水タンク２に供給されるタンク補給水Ｗ０の水質や、ボトル洗浄装置４から供給される排水Ｗ１０のオキソニア殺菌剤濃度等の各種のデータ等に基づいて設定されるものであり、電気伝導率が相対的に高い場合は回収率を相対的に低くし、相対的に低い場合は回収率を相対的に高くするようにその数値範囲が決められている。そして、制御部７０は、測定される電気伝導率の変化を検出すると、その変化に基づいて回収率を調整する。電気伝導率に対する回収率のテーブルデータの一例を表１に示す。

上記は一例であり、回収率を６５％〜９５％までの間で、５％毎に段階的に変更する構成等、事情に応じて適宜設定することができる。更に、電気伝導率に基づく回収率は、電気伝導率を変数として随時算出して決定する構成としてもよい。

ボトル洗浄装置４からの排水Ｗ１０は、補給水ラインＬ０から原水タンク２に供給されるタンク補給水Ｗ０（すなわち、新水）由来の硬度成分やシリカ等のスケール生成成分を含む。スケール生成成分は、通常、水処理システム１０による排水の処理と再利用の進行によって経時的に減少するが、比較的短時間の間に停止と再起動とが繰り返されてタンク補給水Ｗ０の量が増加するような場合や、タンク補給水Ｗ０の水質変動の場合等に、減少傾向のスケール生成成分濃度が上昇に転じることもある。例えば、スケール生成成分濃度を電気伝導率により評価したとき、補給水Ｗ５０の電気伝導率は、スケール生成成分濃度の変動により、例えば、１０〜１，０００μＳ／ｃｍ程度の広い範囲で変動し得る。

また、スケール生成成分の濃度は、タンク補給水Ｗ０の水質に変動に加えてボトル洗浄装置４の洗浄処理等で変動する可能性がある。この点、本実施形態のアセプティック充填設備１では、ボトル洗浄装置４に供給される前の補給水Ｗ５０の電気伝導率に基づいてスケール生成成分を特定している。これにより、ボトル洗浄装置４の洗浄処理の影響を受けることなく、タンク補給水Ｗ０の水質変動による電気伝導率の変化を捉えることができ、タンク補給水Ｗ０由来のスケール生成成分の状況を精度良く回収率に反映させてＲＯ膜モジュール４１５でのスケール生成を効果的に抑制できる。更に、ＵＨＴ装置３に送られる前の原水Ｗ１（補給水Ｗ５０）の電気伝導率を測定しているので、ＵＨＴ装置３の高温殺菌による影響を考慮した補正等を行うことなく、電気伝導率を正確に測定できる。

第１実施形態の水処理システム１０の主要な構成は、以上の通りである。図１に示すように、ボトル洗浄装置４の洗浄処理ではオキソニア殺菌剤が用いられる。そのため、ボトル洗浄装置４の洗浄処理で生じた排水Ｗ１０には、オキソニア殺菌剤に由来する過酸化水素、過酢酸等の過酸化物のほか、ペットボトル等に由来する微量のホルムアルデヒドが含まれる。本実施形態の水処理システム１０は、この排水Ｗ１０に含まれる過酸化物およびホルムアルデヒドの除去処理を行う。次に、水処理システム１０による除去処理の一連の流れについて説明する。

水処理システム１０に導入された排水Ｗ１０は、ＮａＯＨ添加装置８０によってｐＨが中性領域に調整された後、還元装置３０に送られる。還元装置３０では、第１還元塔３１及び第２還元塔３２の活性炭の触媒作用により、排水Ｗ１０に含まれる過酸化水素、過酢酸等の過酸化物が酢酸（酢酸イオン）と水に分解される。本実施形態の還元装置３０は、処理対象の排水Ｗ１０がＮａＯＨ添加装置８０によってｐＨ調整されていることに加え、２塔直列式に構成されているので、排水Ｗ１０中の過酸化水素、過酢酸等の過酸化物を活性炭に十分に接触させることができ、高効率な還元処理が実現されている。還元装置３０で還元処理が行われた排水Ｗ１０は、還元処理水Ｗ１１として下流側に送られる。

還元処理水Ｗ１１は、プレフィルタ３８によって懸濁物質が除去された後、第２薬注装置３９によって亜硫酸水素ナトリウムが添加される。還元処理水Ｗ１１に含まれる排水Ｗ１０由来のホルムアルデヒドは、亜硫酸水素イオンと付加反応し、ヒドロキシメタンスルホン酸イオンが生成される。

ＲＯ膜装置４０は、還元処理で生成された酢酸イオンや、付加反応で生成されたヒドロキシメタンスルホン酸イオン等のイオン成分を還元処理水Ｗ１１から除去する。これにより、還元処理水Ｗ１１に含まれていたほとんどのホルムアルデヒド（９９％以上）を除去することができる。また、ＲＯ膜装置４０により、ＴＯＣ（ＴｏｔａｌＯｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎ）や菌類等も還元処理水Ｗ１１から除去される。

ＲＯ膜装置４０の回収率（透過水Ｗ１２の回収率）は、電気伝導率計２０で測定された電気伝導率と予め設定されるテーブルデータに基づいて設定される。制御部７０は、透過水Ｗ１２の目標流量値に基づいてインバータ４１１から出力される駆動周波数を制御するとともに、設定された回収率に基づいて第１排水弁４２１〜第３排水弁４２３の開弁数を制御する。

本実施形態では、回収率の基準となる電気伝導率の測定位置が、原水ラインＬ１に位置している。すなわち、電気伝導率計２０は、ボトル洗浄装置４に供給される補給水Ｗ５０として、ＵＨＴ装置３で殺菌される前の原水Ｗ１の電気伝導率を測定している。この位置で測定される電気伝導率には、ＵＨＴ装置３の殺菌の影響、ボトル洗浄装置４の洗浄処理の影響、及び水処理システム１０で行われる薬剤の添加処理や浄化処理による影響がない。従って、タンク補給水Ｗ０由来のスケール生成成分を正確に推定することが可能になっている。そのため、ＲＯ膜装置４０では、スケール生成成分が正確に反映された電気伝導率に基づいて回収率の適切な調整を行うことができる。

また、排水を浄化して再利用する場合、水処理システム１０で浄化が繰り返される内にスケール生成成分の濃度が次第に下がる等の経時的な変化が生じることがある。このような状況が発生した場合でも電気伝導率の低下に応じて回収率が相対的に高く設定されるので、ＲＯ膜の目詰まりを防止しつつ、アセプティック充填設備１の稼動状況に応じた高効率な処理水Ｗ２０の製造により、大幅な省水が可能になっている。

ＲＯ膜装置４０によって処理された還元処理水Ｗ１１は、透過水Ｗ１２として下流側の混床式純水装置５０に送られる。また、濃縮水Ｗ１３は、排出ラインＬ５を通じてアセプティック充填設備１の系外に排出される。

混床式純水装置５０では、ＲＯ膜装置４０で除去しきれなかった透過水Ｗ１２に含まれる酢酸イオン等のイオン成分が除去される。処理水Ｗ２０は、ファイナルフィルタ６０で不純物が除去された後、ＵＶ殺菌灯６１で殺菌処理が行われてから、還流ラインＬ２０を通じて原水タンク２に戻される。水処理システム１０によるオキソニア殺菌剤の除去に係る一連の処理により、ボトル洗浄装置４のリンサー排水Ｗ１０が再利用可能な水質レベル（好ましくは、水道水質基準をクリアした飲適レベル）まで処理される。

以上説明した第１実施形態のアセプティック充填設備（循環水処理設備）１によれば、以下のような効果を奏する。第１実施形態のアセプティック充填設備１は、ボトル洗浄装置４と、ボトル洗浄装置４からの過酸化物を含む排水Ｗ１０を再利用可能に処理する水処理システム１０と、ボトル洗浄装置４に供給される補給水Ｗ５０（原水Ｗ１）の電気伝導率を測定する電気伝導率計２０と、を備える。水処理システム１０は、還元装置３０と、ＲＯ膜装置４０と、混床式純水装置５０と、還流ラインＬ２０と、電気伝導率計２０と、制御部７０と、を備える。そして、制御部７０は、電気伝導率計２０によって測定された電気伝導率が、相対的に高い場合はＲＯ膜装置４０の回収率を相対的に低め、電気伝導率が相対的に低い場合は回収率を相対的に高めるようにＲＯ膜装置４０を制御する。

これにより、ボトル洗浄装置４の洗浄処理が行われる前の補給水Ｗ５０の電気伝導率に基づいてＲＯ膜装置４０の回収率が調整されることになるので、タンク補給水Ｗ０由来のスケール生成成分の状況を回収率に精度良く反映させて高効率なアセプティック充填設備１を実現することができる。例えば、スケール生成成分の濃度が相対的に低い場合は回収率が相対的に高く設定して水利用率を向上させる一方、スケール生成成分の濃度が相対的に高い場合は回収率を相対的に低く設定してＲＯ膜の目詰まりが防止される。

また、アセプティック充填設備１は、ボトル洗浄装置４に供給される補給水Ｗ５０を殺菌するＵＨＴ装置（補給水殺菌装置）３を更に備える。電気伝導率計２０は、ＵＨＴ装置３による殺菌前の補給水Ｗ５０（原水Ｗ１）の電気伝導率を測定する。

これにより、ＵＨＴ装置３による殺菌処理の影響を受ける前の電気伝導率に基づいて回収率が設定されることになり、電気伝導率をより正確に測定することができる。また、ＵＨＴ装置３による超高温殺菌の影響を考慮して測定値に補正を行う制御を加える必要がないことに加え、電気伝導率計２０を高温仕様にしなくてもよいので、回収率を正確に設定するための装置構成のコストを抑制することができる。

また、第１実施形態の水処理システム１０は、排水Ｗ１０にＮａＯＨを添加するＮａＯＨ添加装置８０を更に備え、還元装置３０は、ｐＨ調整された排水Ｗ１０に含まれる過酸化物（酸化水素や過酢酸）を還元する。

これにより、還元装置３０には、ｐＨ調整された状態で排水Ｗ１０が供給されるので、還元処理が効率良く行われ、水処理システム１０の浄化性能を向上させることができる。

また、本実施形態の水処理システム１０は、イオン交換装置として陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の両方を含む混床式純水装置５０が適用される。

これにより、ＲＯ膜装置４０で除去されなかった酢酸イオンを透過水Ｗ１２から取り除くことができるので、処理水Ｗ２０の水質を飲適レベルまで高めることができる。

また、本実施形態の水処理システム１０は、還元処理水Ｗ１１に亜硫酸塩を添加する第２薬注装置３９を更に備える。

これにより、ＲＯ膜の通過時にホルムアルデヒドが除去される。従って、排水Ｗ１０の循環再利用によってホルムアルデヒドが濃縮されるような事態も防止され、処理水Ｗ２０では、ホルムアルデヒド濃度を水道水質基準の０．０８ｍｇ／Ｌ以下に抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態のアセプティック充填設備が備える水処理システム２１０について説明する。図４は、第２実施形態のアセプティック充填設備が備える水処理システム２１０を概略的に示した図である。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。

第２実施形態の水処理システム２１０は、第２薬注装置３９が薬注を行う位置が第１実施形態の水処理システム１０とは異なっている。図２に示すように、第２実施形態の第２薬注装置３９は、透過水Ｗ１２に対して亜硫酸塩を添加する。より具体的には、ＲＯ膜装置４０とＲＯ水タンク４２との間である第１透過水ラインＬ１２１で亜硫酸塩（亜硫酸水素ナトリウム）の薬注が行われる。

亜硫酸塩が添加されると透過水Ｗ１２に含まれるホルムアルデヒドは添加された亜硫酸水素イオンと付加反応し、ヒドロキシメタンスルホン酸イオンが生成される。ヒドロキシメタンスルホン酸イオンは、下流側に配置される混床式純水装置５０の陰イオン交換樹脂によって捕捉されるので、結果的に排水Ｗ１０に含まれるホルムアルデヒドが除去された処理水Ｗ２０が得られる。

以上説明した第２実施形態のアセプティック充填設備が備える水処理システム２１０によれば、以下のような効果を奏する。第２実施形態の水処理システム２１０が備える第２薬注装置３９は、透過水Ｗ１２に亜硫酸塩を添加するように構成される。この構成では、ヒドロキシメタンスルホン酸イオンの生成に寄与しなかった残余の亜硫酸イオンや亜硫酸水素イオンも陰イオン交換樹脂に捕捉される。そのため、排水Ｗ１０中のホルムアルデヒド濃度が増加した場合でも、陰イオン交換樹脂上で付加反応が起こるため、ホルムアルデヒド濃度を水道水質基準の０．０８ｍｇ／Ｌ以下に抑制された処理水Ｗ２０を確実に得ることができる。

なお、上記第２実施形態では、ＲＯ膜装置４０とＲＯ水タンク４２との間で薬注を行っているが、ＲＯ水タンク４２と混床式純水装置５０の間である第２透過水ラインＬ１２２で亜硫酸塩の薬注を行う構成とすることもできる。この構成でも、混床式純水装置５０のイオン交換樹脂によりホルムアルデヒドが除去される結果となる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態のアセプティック充填設備３０１について説明する。図５は、第３実施形態のアセプティック充填設備３０１を概略的に示した図である。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。

第３実施形態のアセプティック充填設備３０１は、電気伝導率計２０の測定位置が、第１実施形態のアセプティック充填設備１と異なっている。図５に示すように、第３実施形態のアセプティック充填設備３０１が備える電気伝導率計２０は、ＵＨＴ装置３による殺菌処理済みの補給水Ｗ５０（殺菌水Ｗ２）の電気伝導率を測定している。この構成によっても、ボトル洗浄装置４の洗浄処理の影響を受ける前に、タンク補給水Ｗ０由来のスケール生成成分が正確に反映された回収率を設定することができる。

以上説明したように、電気伝導率計２０は、オキソニア殺菌剤が添加される前に電気伝導率を測定することが好ましい。例えば、電気伝導率計２０が、原水タンク２の内部に貯留される原水Ｗ１（タンク補給水Ｗ０と処理水Ｗ２０の混合水）の電気伝導率を測定するように構成してもよいし、補給水ラインＬ０を流れるタンク補給水Ｗ０の電気伝導率を測定するように構成してもよい。

以上、本発明の循環水処理設備の好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態では、排出ラインＬ１１２によって次亜塩素酸ナトリウムを系外に排出する構成であるが、亜硫酸塩の注入量及びタイミングを調整し、亜硫酸塩によって次亜塩素酸ナトリウムを還元する構成としてもよい。この場合、排出ラインＬ１１２を省略することも可能である。

上記実施形態では、イオン交換装置として混床式純水装置５０を適用しているが、この構成は適宜変更することができる。例えば、陽イオン交換樹脂を有しない陰イオン交換樹脂のみの単床式イオン交換装置に変更することもできる。

上記実施形態では、複数の排水弁を用いてＲＯ膜装置４０の回収率を調整する構成であるが、この構成に限定されるわけではなく、回収率を調整する構成は適宜変更することができる。

上記実施形態では、飲料工場で用いるアセプティック充填設備１を本発明の適用例として説明したが、上記実施形態の構成に限定されるわけではない。オキソニア殺菌剤を用いた洗浄処理を行う洗浄装置及び洗浄装置からの過酸化物を含む排水を再利用可能に処理する水処理システムを備える循環水処理設備であれば、本発明を適用することができる。

１アセプティック充填設備（循環水処理設備）
３ＵＨＴ装置（補給水殺菌装置）
４ボトル洗浄装置（洗浄装置）
１０水処理システム
２０電気伝導率計
３０還元装置
３９第２薬注装置（亜硫酸塩添加装置）
４０ＲＯ膜装置（逆浸透膜装置）
５０混床式純水装置（イオン交換装置）
７０制御部
８０ＮａＯＨ添加装置（ｐＨ調整剤添加装置）
２１０水処理システム
３０１アセプティック充填設備（循環水処理設備）
Ｌ２０還流ライン（イオン交換処理水還流部）

Claims

オキソニア殺菌剤を用いた洗浄処理を行う洗浄装置及び前記洗浄装置からの過酸化物を含む排水を再利用可能に処理する水処理システムを備える循環水処理設備であって、
前記洗浄装置に供給される補給水の電気伝導率を測定する電気伝導率計を更に備え、
前記水処理システムは、
排水に含まれる過酸化物を還元して還元処理水を得る還元装置と、
還元処理水を逆浸透膜モジュールによって透過水と濃縮水とに分離すると共に、供給される還元処理水の流量に対する透過水の流量の比率である回収率を調整可能な逆浸透膜装置と、
透過水を少なくとも陰イオン交換樹脂と接触させてイオン交換処理水を得るイオン交換装置と、
イオン交換処理水を前記洗浄装置に還流するイオン交換処理水還流部と、
前記電気伝導率計によって測定された電気伝導率が、相対的に高い場合は前記逆浸透膜装置の回収率を相対的に低め、電気伝導率が相対的に低い場合は回収率を相対的に高めるように、電気伝導率に基づいて前記逆浸透膜装置の回収率を制御する制御部と、
を備える循環水処理設備。
前記洗浄装置に供給される補給水を殺菌する補給水殺菌装置を更に備え、
前記電気伝導率計は、前記補給水殺菌装置による殺菌前の補給水の電気伝導率を測定する請求項１に記載の循環水処理設備。
前記水処理システムは、排水にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置を更に備え、
前記還元装置は、ｐＨ調整された排水に含まれる過酸化物を還元する請求項１又は２に記載の循環水処理設備。
前記イオン交換装置は、陽イオン交換樹脂を更に有し、混床式に構成される請求項１から３までの何れかに記載の循環水処理設備。
前記水処理システムは、還元処理水に亜硫酸塩を添加する亜硫酸塩添加装置を更に備える請求項１から４までの何れかに記載の循環水処理設備。
前記水処理システムは、透過水に亜硫酸塩を添加する亜硫酸塩添加装置を更に備える請求項１から５までの何れかに記載の循環水処理設備。