JP4949658B2 - 透析用水製造装置およびその殺菌方法 - Google Patents

Description

本発明は、人工透析に用いられる透析用水の製造装置、およびその殺菌方法に関するものである。

従来、透析用水製造装置の浄化方法としては、送液ポンプの異常停止時に前処理水を透析液供給装置に一時的に送るバイパス管に、精製水を逆送して洗浄する方法等が知られている。
特開平１０−４３７５８号公報 特開２００４−４９９７７号公報 特開平１１−３３３２６６号公報

本発明は、より簡単な装置および方法により、効率的に殺菌ができる透析用水製造装置およびその殺菌方法を提供することを課題とするものである。

本発明は、本発明は課題の解決手段として、原水の前処理部、逆浸透膜モジュール、処理水の貯留タンク、前処理部からの処理水を逆浸透膜モジュールに送りろ過するための加圧ポンプ、および貯留タンクに貯留された精製水を、透析用水の使用側に送液する送液ポンプを備えた透析用水製造装置であって、
前記送液ポンプの出口ラインが、薬液注入部を有し、処理水の貯留タンクに戻るラインと、透析用水の使用側に続くラインとに分岐されており、
前記送液ポンプから透析用水の使用側に続くラインから、前記逆浸透膜モジュールの入口に接続するラインが分岐している透析用水製造装置を提供する。

この発明は、送液ポンプの出口ラインが、薬液注入部を有し、処理水の貯留タンクに戻るラインと、透析用水の使用側に続くラインとに分岐されている。このため、必要に応じて薬液を精製水に注入できるとともに、精製水あるいは薬液が注入された精製水が、その先に送られるようになっている。そして、前記送液ポンプから透析用水の使用側に続くラインから、前記逆浸透膜モジュールの入口に接続するラインが分岐されているので、前記精製水あるいは薬液が注入された精製水が、逆浸透膜モジュールに送られるようになっている。

また本発明は、課題の解決手段として、原水の前処理部、加熱機構を有する逆浸透膜モジュール、処理水の貯留タンク、前処理部からの処理水を逆浸透膜モジュールに送りろ過するための加圧ポンプ、および貯留タンクに貯留された精製水を透析用水の使用側に送液する送液ポンプを備えており、
前記送液ポンプの出口ラインが、薬液注入部を有し、処理水の貯留タンクに戻るラインと、透析用水の使用側に続くラインとに分岐されており、
前記送液ポンプから透析用水の使用側に続くラインから、前記逆浸透膜モジュールの入口に接続するラインが分岐している透析用水製造装置を提供する。

逆浸透膜モジュールは、加熱機構を有することができる。この加熱機構の構造、加熱方法等は特に限定されるものではないが、構造としては、例えば逆浸透膜モジュールハウジングの内外に加熱器を取り付けたもの等を用いることができ、加熱方法としては、電気ヒータや蒸気等を用いることができる。

また本発明は、課題の解決手段として、上記装置において、前記逆浸透膜モジュールの入口に接続するラインが、前記加圧ポンプの出口側と逆浸透膜モジュールの入口側の間に接続していている、透析用水製造装置を提供する。

このような構造により、逆浸透膜モジュールを効率的に加熱することにより殺菌できるという効果が得られる。

また本発明は、課題の解決手段として、逆浸透膜モジュールを通過した精製水をさらに精製するための限外ろ過膜モジュールが、前記送液ポンプから透析用水の使用側に続くラインに接続されている、透析用水製造装置を提供する。

生菌・エンドトキシン等を除去するために、逆浸透膜モジュールを通過した精製水を、限外ろ過膜モジュールによりさらに精製する。

また、本発明の装置では、送液ポンプから逆浸透膜モジュールの入口に接続するラインは、逆汚染防止のため、送液ポンプから逆浸透膜モジュールの方向にのみ、液が流れるようにすることが好ましい。

また本発明は、課題の解決手段として、原水の前処理部、逆浸透膜モジュール、処理水の貯留タンク、前処理部からの処理水を逆浸透膜モジュールに送りろ過するための加圧ポンプ、および貯留タンクに貯留された精製水を、透析用水の使用側に送液する送液ポンプを備えており、
前記送液ポンプの出口ラインが、薬液注入部を有し、処理水の貯留タンクに戻るラインと、透析用水の使用側に続くラインとに分岐されており、
前記送液ポンプから透析用水の使用側に続くラインから、前記逆浸透膜モジュールの入口に接続するラインが分岐している透析用水製造装置の殺菌方法であって、
逆浸透膜モジュール、逆浸透膜モジュールからの精製水ライン、貯留タンク、送液ポンプ、送液ポンプから逆浸透膜モジュールの入口に接続するラインとで形成される循環ラインに、貯留タンクの精製水あるいは薬液が注入された精製水を循環させ、前記循環ラインを洗浄殺菌する、透析用水製造装置の殺菌方法を提供する。

この発明では、上記の循環ラインに、精製水あるいは薬液が注入された精製水を循環させることにより、循環ライン内の殺菌洗浄を行う。洗浄に用いられた精製水等は、適宜逆浸透膜モジュールの濃縮水ライン等を用いて系外に排出する。

上記薬液としては、硫酸、シュウ酸等の無機酸、次亜塩素酸ナトリウム水溶液、有機酸、過酸化水素水溶液、等、公知の洗浄用薬液を用いることができる。これらの中でも、過酸化水素水溶液を用いることが、逆浸透膜モジュール保護のほか、残留洗浄液による環境汚染が小さいという点から好ましい。

また本発明は、課題の解決手段として、原水の前処理部、加熱機構を有する逆浸透膜モジュール、処理水の貯留タンク、前処理部からの処理水を逆浸透膜モジュールに送りろ過するための加圧ポンプ、および貯留タンクに貯留された精製水を透析用水の使用側に送液する送液ポンプを備えており、
前記送液ポンプの出口ラインが、薬液注入部を有し、処理水の貯留タンクに戻るラインと、透析用水の使用側に続くラインとに分岐されており、
前記送液ポンプから透析用水の使用側に続くラインから、前記逆浸透膜モジュールの入口に接続するラインが分岐している透析用水製造装置の殺菌方法であって、
逆浸透膜モジュール、逆浸透膜モジュールからの精製水ライン、貯留タンク、送液ポンプ、送液ポンプから逆浸透膜モジュールの入口に接続するラインとで形成される循環ラインに、加熱機構により４５〜９０℃に加熱された精製水を循環させ、前記循環ラインを殺菌する透析用水製造装置の殺菌方法を提供する。

この発明では、上記の循環ラインに、逆浸透膜モジュールが有する加熱機構により加熱された精製水を循環させることにより、循環ラインと逆浸透膜モジュールを殺菌するものである。

洗浄に用いられた精製水等は、適宜逆浸透膜モジュールの濃縮水ライン等を用いて系外に排出することができる。精製水の加熱温度は４５〜９０℃が好ましく、７５〜８５℃がより好ましい。また、殺菌時間は、１０〜６０分間が好ましい。さらに８０℃で３０分循環させることが好ましい。

送液ポンプから、透析用水の使用側あるいは限外ろ過膜モジュールに至るラインの殺菌は、以下のようにして行うことができる。

上記の循環ラインの殺菌時において、循環ラインのみではなく、その後に続く透析用水の使用側あるいは限外ろ過膜モジュールに続くラインに、薬液を含む精製水あるいは加熱された精製水を送液することにより、限外ろ過膜モジュールにつながるラインを洗浄することもできる。この際、逆浸透膜モジュールに、洗浄液が行かないようにすることもできる。

また、循環ライン以外の部分が耐熱仕様でない場合は、加熱された精製水がそのラインに行かないようにする必要がある。

あるいは、このラインの洗浄を、薬液を、送液ポンプを用いて、透析用水の使用側あるいは限外ろ過膜モジュールに続くラインに流すことにより、別操作として行うこともできる。その際に用いる薬液としては、硫酸、シュウ酸等の無機酸、次亜塩素酸ナトリウム水溶液、有機酸、過酸化水素水溶液、等、公知の洗浄用薬液を用いることができる。これらの中でも、次亜塩素酸ナトリウムや過酢酸が好ましい。次亜塩素酸ナトリウムと過酢酸の混合液がより好ましい。

本発明の透析用水製造装置では、加圧ポンプの入口側と、送液ポンプから透析用水の出口側あるいは限外ろ過膜モジュールに至る経路に、バイパス管を設けている。これは、透析中に加圧ポンプや送液ポンプが作動しなくなった場合に、緊急に、前処理された原水を、透析装置に送るためのものである。

この配管は、通常の運転時には使用されないため、原水が滞留し、細菌等が発生する可能性があるので、滞留水を系外に排出する必要がある。そのため、本発明の装置では、前処理部を通った原水を直接バイバス管内に流し、バイパス管の端部から排出することによって、滞留水内に発生する可能性のある細菌等が、透析用水に混入しないようにしている。

本発明の透析用水製造装置は、簡単な構造で効率のよい洗浄を行うことができる。

以下、図１に従い本発明の透析用水製造装置の実施形態を説明する。図１は、透析用水製造装置の概略図である。各部はライン（パイプ）により連結されている。以下、フローの順序に沿って説明する。

まず、プレフィルター、軟水器および活性炭塔からなる原水の前処理部が設けられている。これら自体は、公知のものを用いることができる。

次に、前処理部の後に、前処理部からの処理水を逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュールに送り、ろ過をするための加圧ポンプ（Ｐ）が接続されている。逆浸透膜モジュールとしては、公知のもの、例えばスパイラル型式のものを使用できる。

逆浸透膜モジュールの透過側出口は、ライン６（Ｌ６）により、精製水の貯留タンク（処理水タンク）に接続されている。一方、逆浸透膜モジュールの濃縮側は、ライン５（Ｌ５）により、活性炭塔と加圧ポンプの間に接続されている。さらに、ライン５（Ｌ５）からは、逆浸透膜モジュールの濃縮水を排出するための排水ラインが分岐されている。

Ｌ６がつながる処理水タンク（精製水の貯留タンク）には、ＵＶ殺菌灯が備え付けられており、ＵＶランプを照射することにより、精製水の殺菌ができるようになっている。この処理水タンクには、精製水をそれより後のラインに送液するための送液ポンプ（Ｐ）が接続されている。

そして、送液ポンプの出口ラインは、処理水タンクに戻るライン１（Ｌ１）と、限外ろ過膜（ＵＦ膜）モジュールにつながるライン３（Ｌ３）の２つに分岐されている。Ｌ１の途中には、薬品タンク（薬液注入部）が設けられている。薬液としては、過酸化水素水溶液が用いられる。また、Ｌ３から、逆浸透膜モジュールに至るライン２（Ｌ２）が分岐されている。

さらに、この実施例では、図示しない加熱機構として、シースヒータやバンドヒータが、逆浸透膜モジュールのモジュールケースの周囲に設けられており、処理水を加熱できるようになっている。

また、加圧ポンプの入り口側から、Ｌ３につながるＬ４が分岐されている。これは、前記加圧ポンプや送液ポンプの異常停止時等に、前処理部で処理された処理水を限外ろ過膜モジュールに送るためのバイパスラインとして働く。

Ｌ３には限外ろ過膜モジュールが接続されており、限外ろ過膜モジュールの透過側は、透析装置への精製水給水部（図中の給水）に接続されている。

本実施形態の透析用水製造装置の通常運転時においては、前処理された原水は、加圧ポンプにより逆浸透膜モジュールに送られ、膜を透過しない液は濃縮水としてＬ５を通って加圧ポンプにより、循環される。その後、濃縮水は排水ラインから排水される。

膜を透過した透過水（ＲＯ水，精製水）は、Ｌ６を経て、処理水タンクに貯留され、必要に応じてＵＶ殺菌灯を用いて殺菌される。

その後、透過水は送液ポンプにより、Ｌ３を経て、ＵＦ膜（限外ろ過膜）モジュールに送られて処理され、より高度に精製された透過水が透析装置に供給される。通常運転時においては、精製水には薬液を注入しない。

次に、本発明の透析用水製造装置の殺菌方法について説明する。

第１の殺菌方法としては、通常運転停止時において、逆浸透膜モジュール、Ｌ６、処理水タンク、送液ポンプ、およびＬ２で形成される循環ラインに、処理水の貯留タンクの精製水あるいはＬ１において過酸化水素水が注入された精製水を循環させることにより、逆浸透膜モジュール、Ｌ６、Ｌ２を洗浄殺菌する。

精製水あるいは過酸化水素水を含む精製水の一部は、Ｌ５を経て、加圧ポンプやＬ４にも送られるので、Ｌ５、Ｌ４も殺菌される。さらに、また上記循環ラインの薬液の一部を、Ｌ３を経て限外ろ過膜に送ることで限外ろ過膜も殺菌される。

第２の殺菌方法としては、逆浸透膜モジュール、Ｌ６、処理水タンク、送液ポンプ、およびＬ２で形成される循環ラインに、加熱機構により４５℃から９０℃に加熱された精製水を、第１の殺菌方法と同様に循環させることにより、逆浸透膜モジュールおよび逆浸透膜モジュール以降のラインを殺菌することができる。循環ライン以外についても、第１の方法と同様に行うことができる。

また、ラインＬ３は、別途下記の操作によって洗浄することができる。すなわち、薬品タンクから、薬液（例えば、過酢酸と次亜塩素酸ナトリウムの混合水溶液）を添加した精製水を、送液ポンプにより、Ｌ３からＵＦ膜モジュールに流した後、系外に排出する。

さらに、ラインＬ４については、原水（水道水）を、水道水供給源の動力を利用して前処理部からラインＬ４に流した後、ラインＬ３の手前で排出することで、バイパスラインＬ４内の滞留水を系外に排出できる。

図１は、本発明の一実施形態を説明するフロー図である。

Claims (5)

1. 原水の前処理部、逆浸透膜モジュール、処理水の貯留タンク、前処理部からの処理水を逆浸透膜モジュールに送りろ過するための加圧ポンプ、および貯留タンクに貯留された精製水を、透析用水の使用側に送液する送液ポンプを備えており、
   前記送液ポンプの出口ラインが、薬液注入部を有し、処理水の貯留タンクに戻るライン（Ｌ１）と、限外ろ過膜モジュールを経て透析用水の使用側に続くライン（Ｌ３）とに分岐されており、
   前記送液ポンプから透析用水の使用側に続くライン（Ｌ３）から、前記逆浸透膜モジュールの入口に接続するライン（Ｌ２）が分岐しており、
   逆浸透膜モジュールの濃縮側は、ライン（Ｌ５）により、原水の前処理部と加圧ポンプの間に接続されており、ライン（Ｌ５）からは、逆浸透膜モジュールの濃縮水を排出するための排水ラインが分岐されており、
   さらに加圧ポンプの入り口側から、ライン（Ｌ３）につながるライン（Ｌ４）が分岐されている透析用水製造装置の殺菌方法であって、
   透析用水製造装置の運転停止時において、
   逆浸透膜モジュール、逆浸透膜モジュールからの精製水ライン（Ｌ６）、処理水の貯留タンク、送液ポンプ、送液ポンプから逆浸透膜モジュールの入口に接続するライン（Ｌ２）とで形成される循環ラインに、処理水の貯留タンクの精製水に薬液が注入された精製水を循環させ、前記循環ラインを洗浄殺菌し、殺菌洗浄に使用した精製水は逆浸透膜モジュールの濃縮水の排水ラインから排水する、透析用水製造装置の殺菌方法。
2. 原水として水道水を使用し、水道水を水道水供給源の動力を利用して前処理部からライン（Ｌ４）に流した後、ライン（Ｌ３）の手前で排出することで、バイパスライン（Ｌ４）内の滞留水を系外に排出する、請求項１記載の透析用水製造装置の殺菌方法。
3. 上記薬液注入部から過酸化水素水溶液を注入する請求項１記載の透析用水製造装置の殺菌方法。
4. 原水の前処理部、加熱機構を有する逆浸透膜モジュール、処理水の貯留タンク、前処理部からの処理水を逆浸透膜モジュールに送りろ過するための加圧ポンプ、および貯留タンクに貯留された精製水を透析用水の使用側に送液する送液ポンプを備えており、
   前記送液ポンプの出口ラインが、薬液注入部を有し、処理水の貯留タンクに戻るライン（Ｌ１）と、透析用水の使用側に続くライン（Ｌ３）とに分岐されており、
   前記送液ポンプから透析用水の使用側に続くライン（Ｌ３）から、前記逆浸透膜モジュールの入口に接続するライン（Ｌ２）が分岐しており、
   逆浸透膜モジュールの濃縮側は、ライン（Ｌ５）により、原水の前処理部と加圧ポンプの間に接続されており、ライン（Ｌ５）からは、逆浸透膜モジュールの濃縮水を排出するための排水ラインが分岐されており、
   さらに加圧ポンプの入り口側から、ライン（Ｌ３）につながるライン（Ｌ４）が分岐されている透析用水製造装置の殺菌方法であって、
   逆浸透膜モジュール、逆浸透膜モジュールからの精製水ライン（Ｌ６）、処理水の貯留タンク、送液ポンプ、送液ポンプから逆浸透膜モジュールの入口に接続するライン（Ｌ２）とで形成される循環ラインに、加熱機構により４５〜９０℃に加熱された精製水を循環させ、前記循環ラインを殺菌し、殺菌洗浄に使用した加熱された精製水は逆浸透膜モジュールの濃縮水の排水ラインから排水する、透析用水製造装置の殺菌方法。
5. 原水として水道水を使用し、水道水を水道水供給源の動力を利用して前処理部からライン（Ｌ４）に流した後、ライン（Ｌ３）の手前で排出することで、バイパスライン（Ｌ４）内の滞留水を系外に排出する、請求項４記載の透析用水製造装置の殺菌方法。

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