JP5923027B2 - 医療用精製水の製造装置とその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、人工透析用水などの医療用精製水の製造装置と、その運転方法に関する。

従来、活性炭装置、膜分離装置、ＥＤＩ装置などを組み合わせた精製水の製造装置およびそれを使用した精製水の製造方法が知られている。
そして、これらの精製水の製造装置を使用して精製水を製造する場合においては、衛生上の観点から、装置内を殺菌処理することが重要となる。

特許文献１には、装置内に８０℃以上に加熱した精製水を循環させて殺菌する発明が記載されている（段落番号００４２）。そして、殺菌後の装置については、原料水を使用して冷却し、冷却水は系外に排出することが記載されている（段落番号００４３）。

特許文献２には、特許文献１と同様にして加熱した精製水を循環させることで装置を加熱殺菌する方法が記載されおり、冷却方法（降温工程）については、循環ラインを自然放冷する方法、原水を流して室温まで強制冷却する方法が記載されている（段落番号００４８）。

特許文献３には、図１に示すように、原水自体を第１の熱交換器で５０〜９０℃に加熱した状態で精製水を製造する方法が記載されている。
そして、図２には、精製水タンクの前（ＥＤＩ装置と精製水タンクの間）に第２の熱交換器を設置した装置が示されている。図２の装置では、ＥＤＩ装置から出た精製水の温度を第２の熱交換器で低下させた後に精製水タンクに貯水して、原水を第２の熱交換器を経由させることで昇温させた状態で原水タンクに送ることが記載されている。

特開２０１０−４３３号公報 特開２０１１−１４７９１１号公報 特開２０１０−２６９２３５号公報

特許文献１、２の発明の方法では、８０℃以上の熱水で殺菌された装置内を室温の原料水で冷却するため、温度差が大きく、長期間継続すると、膜素材などに悪影響を及ぼすおそれがある。
また、特許文献２の発明で自然放冷した場合には、室温に戻るまで長時間を要することになり、著しく生産性を低下させる。
特許文献３の発明では、装置内を常時加熱された水が流通していることになるため、膜や樹脂に熱的負担を与えるおそれがあるほか、精製水タンク内の精製水温度が高いため、医療用精製水に使用する場合には緊急時の使用に対応できないおそれもある。
室温の原水で装置内を冷却する際、急激な降温を回避するために、間欠的に原水を供給しながら冷却する方法も従来から行われてきた。しかし、この方法では原水の間欠的給水の開始、停止の煩雑な調節、設定が必要であり、その上、間欠給水時の瞬間的な水温の急降下は避けられない。

本発明は、医療用精製水の製造装置により医療用精製水を製造する際、装置の熱殺菌のための加熱、冷却において急激な温度変化をもたらすことなく、装置内を加熱殺菌することができ、かつ加熱殺菌後の装置内を容易な操作で冷却することができる医療用精製水の製造装置とその運転方法を提供することを課題とする。

本発明は、課題の解決手段として、
活性炭による吸着装置(3)と、
逆浸透膜処理装置（以下「ＲＯ装置」という）(5)と、
ＲＯ装置(5)で処理された処理水（以下「ＲＯ水」という）を貯水する加熱手段（6a）を備えたＲＯ水タンク(6)と、
ＲＯ水タンク(6)と接続された、原水による冷却手段を備えた熱交換器(8)を有しており、
原水供給源と活性炭装置(3)が原水供給ライン(11,12,13)で接続され、
活性炭装置(3)とＲＯ装置(5)が前処理水ライン（14）で接続され、
ＲＯ装置(5)とＲＯ水タンク(6)がＲＯ水ライン(17)で接続され、
ＲＯ水タンク(6)と取水部が取水ライン（18）で接続されており、
ＲＯ水タンク(6)と熱交換器(8)が、ＲＯ水タンク(6)から熱交換器(8)への入水ライン（18,21）と、熱交換器(8)からＲＯ水タンク(6)への出水ライン（22）で接続されている、医療用精製水の製造装置であって、
医療用精製水の製造運転の停止時において、熱水または冷却水を循環させる循環ラインを有しており、
前記循環ラインが、第１循環ラインと第２循環ラインの組み合わせからなるものであり、
第１循環ラインが、ＲＯ水タンク(6)から、入水ライン(18，21)、熱交換器(8)、出水ライン(22)を通ってＲＯ水タンク(6)に戻る循環ラインであり、
第２循環ラインが、ＲＯ水タンク(6)から、取水ライン(18)、ライン（23）、原水供給ライン(13)、活性炭装置(3)、前処理水ライン（14）、ＲＯ装置(5)、ＲＯ水ライン(17)を通ってＲＯ水タンク(6)に戻る循環ラインである、医療用精製水の製造装置と、その運転方法を提供する。

本発明の医療用精製水の製造装置およびそれを使用した運転方法によれば、製造装置内の塩素が除かれて菌が繁殖しやすい箇所を定期的に熱水殺菌することができるため、菌汚染の危険に対する安全性が高められ、特に人工透析用水製造における装置内の高度な清浄化の達成が容易となる。
さらに熱水殺菌時および冷却時における急激な温度変化に伴う製造装置内の機器や配管の膨張・収縮などの熱的影響が軽減されるため、従来技術と比べると製造装置（特に膜や樹脂）の損傷、配管継ぎ手の接続不良等をきたすことなく、安全で安定した運転を長期間継続することができる。
また、冷却運転は、原水の装置内への直接給水・冷却を行う場合の間欠給水の開始、停止などの煩雑な操作を必要とせず、簡便かつ円滑な冷却運転が可能となる。

本発明の医療用精製水の製造フローの説明図。 他実施形態である本発明の医療用精製水の製造フローの説明図。 実施例１の医療用精製水の製造方法を実施したときの温度変化を示す図。

（１）図１の医療用精製水の製造装置とその運転方法
＜医療用精製水の製造運転＞
原水（水道水または地下水）は、第１原水ライン１１によりプレフィルター１に送られ、大きめの異物がある場合には除去される。
プレフィルター１で処理した水は、第２原水ライン１２により軟水化装置２に送られ、硬度成分量が低減される。
軟水化装置２で処理された水は、第３原水ライン１３により活性炭による吸着装置（活性炭装置）３に送られ、原水中の塩素量などが低減される。
原水源から活性炭装置３までは、原水ポンプ６１を駆動させて送水する。なお、原水の水質に応じて、プレフィルター１と軟水化装置２は設置しなくてもよい。また、人工透析用の精製水製造に用いる場合は、寒冷期に水温を上昇させるためのヒーター、もしくは熱交換器をプレフィルター１の手前に設けてもよい。

活性炭装置３で処理された水は、前処理水ライン１４により逆浸透膜処理装置（ＲＯ装置）５に送られる。前処理水ライン１４にはＲＯ装置ポンプ６２が設置されている。
前処理水ライン１４には、補助加熱手段としてのラインヒーター４を設置することができる。

ＲＯ装置５は、公知のものを用いることができ、例えば、ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社より販売されている、装置型式ＶＣＲ４０シリーズ、ＶＣＲ８０シリーズ、ＮＥＲ４０シリーズ、ＮＥＲ８０シリーズ、ＳＨＲシリーズ等を用いることができる。
但し、ＲＯ膜モジュールは、膜素材、接着剤部材など耐熱性のものを用いた耐熱性ＲＯ膜モジュールを使用することが必要である。
ＲＯ装置５は、処理能力（処理水の製造能力）が３０〜５０００Ｌ／ｈｒのものを用いることができるが、前記範囲に限定されるものではなく、精製水の供給量に応じて、適宜選択することができる。

ＲＯ装置５で処理された処理水（ＲＯ水）は、ＲＯ水ライン１７によりＲＯ水タンク６に送られて貯水される。
ＲＯ水タンク６内には、主要加熱手段としてヒーター６ａが設置されており、ヒーター６ａによってＲＯ水を加熱できるようになっている。
またＲＯ水タンク６内には温度計が取り付けられ、タンク内の水温を外部から監視できるようになっている。
さらにタンク内の水温を均等にするため、必要に応じて撹拌装置を取り付けることもできる。
ＲＯ装置５で生じた濃縮水は、一部が濃縮水ライン１６ａから排出され、残部は濃縮水循環ポンプ６４を駆動させて前処理水ライン１４に返送される。

ＲＯ水タンク６の貯水容量は、例えば１００〜３０００Ｌにすることができる。ＲＯ水タンク６は、ステンレス等の金属製のものが用いられる。
ＲＯ水タンク６の形状は特に制限されるものではないが、タンク内部への液の残留を防止して液の流れを円滑にする観点から、底部が円錐あるいは四角錐の錐状構造ものが好ましい。

ＲＯ水タンク６は、外部雰囲気からの雑菌等の混入を防ぐためのエアフィルター付きの通気孔を有しており、必要に応じて、内部には、殺菌を目的として紫外線ランプを取り付けることもできる。

ＲＯ水タンク６内には水位計を取り付けておき、水位に応じてＲＯ装置５の運転を開始又は停止できるようにすることが好ましい。例えば、予めＲＯ水タンク６内の水位の上限値と下限値を決めておき、上限値に達したときにＲＯ装置５の運転を停止させ、逆に下限値に達したときにＲＯ装置５の運転を開始させるようにする。

ＲＯ水タンク６内のＲＯ水は、第１取水ライン１８により限外濾過膜装置（ＵＦ装置）７に送られ、エンドトキシンや細菌などが除去される。
第１取水ライン１８には、取水ポンプ（ＵＦ装置ポンプ）６３が設置されている。

ＵＦ装置７で処理された精製水は、第２取水ライン１９と、第２取水ライン１９から分岐した第３取水ライン２０を経て、人工透析液の調製装置５０に送られる。
第２取水ライン１９は、さらにＲＯ水タンク６に接続されており、取水されなかった精製水はＲＯ水タンク６に返送される。

本発明の医療用精製水の製造装置では、医療用精製水の製造運転の停止時において、熱水または冷却水を循環させる、第１循環ラインと第２循環ラインの組み合わせからなる循環ラインを有している。
第１循環ラインは、ＲＯ水タンク６から、入水ライン２１（一部取水ライン１８を含んでいる)、熱交換器８、出水ライン２２を通ってＲＯ水タンク６に戻る循環ラインである。
熱交換器８は、第１原水ライン１１とライン２４で接続されており、熱交換器８内に冷却媒体としての原水を供給できるようになっている。
熱交換器８は、冷却に使用した原水の排水ライン２５を有している。
熱水殺菌終了後の冷却運転開始直後は熱交換水が高温となっているため、排水ライン２５内に温度計を備えた貯留ポットを設け、貯留ポット内の水温が所定温度に降下するまで原水と混合して冷却した後に排水することが望ましい。
なお、排水ライン２５からの排水（原水）は水道水または地下水であるため、他の用途に利用することができる。
第２循環ラインは、ＲＯ水タンク６から、取水ライン１８、ライン２３、原水供給ライン１３、活性炭装置３、前処理水ライン１４、ＲＯ装置５、ＲＯ水ライン１７を通ってＲＯ水タンク６に戻る循環ラインである。

＜殺菌および冷却運転＞
図１に示す製造装置による精製水の製造運転を継続して実施したときには、定期的に精製水の製造運転を停止して殺菌および冷却運転を実施する。

殺菌運転は、次の手順で実施する。
精製水の製造運転を停止した状態にて、ヒーター６ａによりＲＯ水タンク６内のＲＯ水を加熱する。
加熱前のＲＯ水の温度は室温であるか、または２０〜３０℃に調節されていることが望ましく、ヒーター６ａによる加熱によって７０℃以上の温度（好ましくは７０〜１００℃程度）まで、０．１〜５℃／分、好ましくは０．５〜４℃／分で少しずつ昇温させる。
前記加熱温度は前記範囲には制限されず、使用するＲＯ膜モジュールに応じて適宜選択および変更することができる。

上記した昇温速度にてＲＯ水タンク６内のＲＯ水を加熱昇温させながら、ポンプ６３を駆動させて第１循環ライン内を循環させる。
第１循環ラインの循環運転と並行して、第２循環ラインの循環運転をする。
また、ＲＯ装置の加圧ポンプ６２は停止しているが、濃縮水循環ポンプ６４は作動させて、濃縮水ライン１６ｂにも通水する。

このように第１循環ラインと第２循環ラインの二つの循環ラインによる循環運転を並行して実施する。
第１循環ラインの循環運転によりＲＯ水タンク６内のＲＯ水が温度ムラなく昇温され、かつ、ＲＯ水を少しずつ加熱昇温させながら第２循環ラインに循環させることができる。
このため、最初から熱水を循環させた場合と比べると、第２循環ライン内の装置（特に活性炭や分離膜及び配管継ぎ手、弁類）に対する熱的負荷を小さくすることができ、最終的には８０〜９０℃程度まで昇温させた熱水を循環させるため、十分な熱水殺菌も実施される。
また、第２循環ラインは流路が長く、配管や装置からの放熱により熱水温度が降下するため、必要に応じてラインヒーター４により加熱することで、殺菌媒体としての熱水の温度低下を防止するようにすることが望ましい。ラインヒーター４を設けることにより、より精密な加温速度、加熱温度の制御が容易となる。
殺菌運転は、十分な殺菌を実施し、かつ活性炭や分離膜への熱的影響を抑制するため、ＲＯ装置５内に通水される熱水の温度が８０〜９０℃程度になった後、少なくとも１０分間循環させた後で停止することが好ましい。

なお、熱水による殺菌運転は、上記した循環ラインのほか、ＲＯ水タンク６、第１取水ライン１８、ＵＦ装置７、第２取水ライン１９、ＲＯ水タンク６からなる循環ライン（ＵＦ装置７を含む循環ライン）に対しても実施することができる。ＵＦ装置７を含む循環ラインの熱水殺菌運転は、ＲＯ装置５を含む循環ラインおよび装置等の殺菌運転と同時に行っても、別個に行ってもよい。

循環ラインに対する熱水殺菌運転が終了した後、今度は医療用精製水の製造運転を再開する前に循環ラインを冷却するための冷却運転を実施する。
冷却運転は、次の手順で実施する。
熱水殺菌運転の終了後に、ＲＯ水タンク６内の加熱及びラインヒーター４の加熱を停止し、次いで開閉弁７３を開けて、ライン２４を通して熱交換器８に冷却媒体として原水を供給する。
そして、第１循環ラインの循環運転を実施しながらＲＯ水を冷却する。このときの冷却速度は、流量調節弁７２の流量を調整すること等で調整することができる。
第１循環ラインの循環運転によりＲＯ水タンク６内の水温は少しずつ低下され、最終的には２０〜３０℃程度まで低下されることになる。降温速度は、好ましくは０．１〜５℃／分、より好ましくは０．５〜４℃／分で調節する。

上記した第１循環ラインの循環運転によりＲＯ水タンク６内のＲＯ水の温度を低下させながら、それと並行して第２循環ラインの循環運転を実施する。
このとき、ＲＯ装置の加圧ポンプ６２は停止しているが、濃縮水循環ポンプ６４は作動させて、濃縮水ライン１６ｂにも通水する。

このように第１循環ラインと第２循環ラインの循環運転を並行して実施して冷却する。
このようにＲＯ水の温度を少しずつ低下させながら第２循環ライン中に循環させるため、最初から冷水（室温の水）を循環させた場合と比べると、第２循環ライン内の装置（特に活性炭や分離膜及び配管継ぎ手、弁類）の急激な温度低下に伴う収縮などの熱的影響が軽減される。また、冷却運転は、原水の装置内への直接給水・冷却を行う場合の間欠給水の開始、停止などの煩雑な操作を必要とせず、簡便かつ円滑な冷却運転が可能となる。
ＵＦ装置７を含む循環ラインに対しても殺菌運転をしたときは、同様の冷却運転を実施する。ＵＦ装置７を含む循環ラインの冷却運転は、ＲＯ装置５を含む循環ラインおよび装置等の冷却運転と同時に行っても、別個に行ってもよい。
なお、熱水による殺菌運転と冷却運転は、中断することなく連続して実施することが望ましい。
また、熱水殺菌の終了後に医療用精製水の製造運転を行うが、人工透析治療が終了した夜間や休日も、第1循環ライン、第２循環ライン、およびＵＦ装置７を含む循環ラインの循環運転（ＲＯ水の循環運転）を継続することが、菌の生育を防止する上で好ましい。

（２）図２の医療用精製水の製造装置とその運転方法
図２の製造装置は、さらにＥＤＩ装置９とＥＤＩ水タンク１０が付加されたこと、それに伴いラインが変更されたことが図１の製造装置とは異なっている。

ＲＯ水タンク６内のＲＯ水は、第２ＲＯ水ライン３１でＥＤＩ装置９に送られる。第２ＲＯ水ライン３１には、ＥＤＩ装置９への送液ポンプ６５が設置されている。なお、図２の装置では、図１のＲＯ水ライン１７に相当するラインが第１ＲＯ水ライン１７となる。

ＥＤＩ装置９は、中央部にあるイオン交換室（脱塩室）、脱塩室の両外側にある２つの濃縮室、濃縮室のそれぞれの外側にある電極室（正及び負の電極室）を有する公知の装置であり、イオン交換室で脱イオン処理して脱塩水（ＥＤＩ処理水）を取り出すことができるものである。
ＥＤＩ装置９としては、例えば、特開２００７−２５２３９６号公報、特開２００７−２３７０６２号公報、特開平１１−２４４８５３号公報、特開２００１−２３９２７０号公報、特開２００１−３５３４９８号公報、特開２００４−７４１０９号公報に記載のもののほか、市販のＥＤＩ装置である、ＥＤＩシステムシリーズ，商品名ＭＯＬＳＥＰ（登録商標）（ダイセン・メンブレン・システムズ（株）販売）、実施例で使用したもの等を用いることができる。
但し、イオン交換樹脂、イオン交換膜、接着剤などの部材は耐熱性のものを使用することが必要である。

ＥＤＩ装置９の運転条件は、
ＲＯ水ライン３１からの供給液量は、好ましくは５０〜４５００Ｌ／ｈｒであり、
ＥＤＩ処理水量（脱塩水量）は、好ましくは３０〜４０００Ｌ／ｈｒであり、
濃縮水流量は、好ましくは供給液量の５％〜４０％の流量であり、
印加電圧は３０〜１０００Ｖが好ましく、印加電流は０．２〜６Ａ、印加電流密度で０．０５〜４Ａ／ｄｍ²が好ましい。

ＥＤＩ装置９で処理されたＥＤＩ水は、ＥＤＩ水タンク１０に送られて貯水される。
ＥＤＩ水タンク１０内には、必要に応じて加熱手段を設置することができる。
ＥＤＩ装置１０で生じた濃縮水は、濃縮水ライン３３から排出される。
なお、ＥＤＩ水タンク１０とＲＯ水タンク６は、開閉弁を備えた連通管３４で連通されていてもよい。

ＲＯ水タンク６およびＥＤＩ水タンク１０の貯水容量は、それぞれ例えば１００〜３０００Ｌにすることができる。ＲＯ水タンク６およびＥＤＩ水タンク１０は、ステンレス等の金属製のものが用いられる。

ＲＯ水タンク６およびＥＤＩ水タンク１０の形状は特に制限されるものではないが、タンク内部への液の残留を防止して液の流れを円滑にする観点から、底部が円錐あるいは四角錐の錐状構造ものが好ましい。

ＥＤＩ水タンク１０は、外部雰囲気からの雑菌等の混入を防ぐためのエアフィルター付きの通気孔を有しており、必要に応じて、内部には、殺菌を目的として紫外線ランプを取り付けることもできる。

ＥＤＩ水タンク１０内のＥＤＩ水は、第１取水ライン１８によりＵＦ装置７に送られ、エンドトキシンや細菌などが除去される。
第１取水ライン１８には、取水ポンプ（ＵＦ装置ポンプ）６３が設置されている。

ＵＦ装置７で処理された精製水は、第２取水ライン１９と、第２取水ライン１９から分岐した第３取水ライン２０を経て、人工透析液の調製装置５０に送られる。
第２取水ライン１９は、さらにＲＯ水タンク６に接続されており、取水されなかった精製水はＲＯ水タンク６に返送される。

本発明の医療用精製水の製造装置では、医療用精製水の製造運転の停止時において、熱水または冷却水を循環させる、第１循環ラインと第３循環ラインの組み合わせからなる循環ラインを有している。
第１循環ラインは、ＲＯ水タンク６から、入水ライン２１（一部は第２ＲＯ水ライン３１を含む）、熱交換器８、出水ライン２２を通ってＲＯ水タンク６に戻る循環ラインである。
熱交換器８は、第１原水ライン１１とライン２４で接続されており、熱交換器８内に冷却媒体としての原水を供給できるようになっている。
熱交換器８は、冷却に使用した原水の排水ライン２５を有している。
熱水殺菌終了後の冷却運転開始直後は熱交換水が高温となっているため排水ライン２５内に温度計を備えた貯留ポットを設け、貯留ポット内の水温が所定温度に降下するまで原水と混合させて冷却した後に排水する。
なお、排水ライン２５からの排水（原水）は水道水または地下水であるため、他の用途に利用することができる。
第３循環ラインは、ＥＤＩ水タンク１０から、取水ライン１８、ライン２３、原水供給ライン１３、活性炭装置３、前処理水ライン１４、ＲＯ装置５、第１ＲＯ水ライン１７、ＲＯ水タンク６、第２ＲＯ水ライン３１、ＥＤＩ装置９、ＥＤＩ水ライン３２を通ってＥＤＩ水タンク１０に戻る循環ラインである。

＜殺菌および冷却運転＞
図２に示す製造装置による精製水の製造運転を継続して実施したときには、定期的に精製水の製造運転を停止して殺菌および冷却運転を実施する。

殺菌運転は、次の手順で実施する。
精製水の製造運転を停止した状態にて、ヒーター６ａによりＲＯ水タンク６内のＲＯ水を加熱する。
加熱前のＲＯ水の温度は２０〜３０℃に調節されており、ヒーター６ａによる加熱によって７０℃以上の温度（好ましくは７０〜１００℃程度）まで、好ましくは０．１〜５℃／分、より好ましくは０．５〜４℃／分で少しずつ昇温させる。
前記加熱温度は前記範囲には制限されず、使用するＲＯ膜モジュールやＥＤＩ装置に応じて適宜選択および変更することができる。

上記した昇温速度にてＲＯ水タンク６内のＲＯ水を加熱昇温させながら、ポンプ６５を駆動させて第１循環ライン内を循環させる。
第１循環ラインの循環運転と並行して、第３循環ラインの循環運転をする。
また、ＲＯ装置の加圧ポンプ６２は停止しているが、濃縮水循環ポンプ６４は作動させて、濃縮水ライン１６ｂにも通水する。
さらに、ＥＤＩ供給ポンプ６５は通常のＥＤＩ運転時より低圧（ＥＤＩ入口圧で０．１ＭＰａ）で作動させてＥＤＩ装置９に加熱ＲＯ水を供給する。
また、上記の加熱運転において、ＥＤＩ水タンク１０とＲＯ水タンク６を接続する連通管３４に設けられた開閉バルブを開き、両タンクの水を連通させることにより、ＥＤＩ水タンク１０内の加温を促進させるとともに、循環運転に伴う両タンクの水位をバランス良く、適正水位に保つこともできる。

なお、熱水による殺菌運転は、上記した循環ラインのほか、ＥＤＩ水タンク１０、第１取水ライン１８、ＵＦ装置７、第２取水ライン１９、ＲＯ水タンク６、第２ＲＯ水ライン３１、ＥＤＩ装置９、ＥＤＩ水ライン３２を経て、ＥＤＩ水タンク１０に戻る循環ライン（ＵＦ装置７を含む循環ライン）に対しても実施することができる。ＵＦ装置７を含む循環ラインの熱水殺菌運転は、ＲＯ装置５を含む循環ラインおよび装置等の殺菌運転と同時に行っても、別個に行ってもよい。

このように第１循環ラインの運転と第３循環ラインの運転を実施する。
第１循環ラインの循環運転によりＲＯ水タンク６内のＲＯ水が温度ムラなく昇温され、かつ、ＲＯ水を少しずつ加熱昇温させながら第３循環ラインへの循環運転が実施される。
このため、最初から熱水を循環させた場合と比べると、第３循環ライン内の装置（特に活性炭や分離膜及び配管継ぎ手、弁類）に対する熱的負荷を小さくすることができ、最終的には７０〜９０℃程度まで昇温させた熱水を循環させるため、十分な熱水殺菌も実施される。
また、第３循環ラインは流路が長く、配管や装置からの放熱により熱水温度が降下するため、必要に応じてラインヒーター４により加熱することで、殺菌媒体としての熱水の温度低下を防止するようにすることが望ましい。ラインヒーター４を設けることにより、より精密な加温速度、加熱温度の制御が容易となる。
殺菌運転は、十分な殺菌を実施し、かつ活性炭や分離膜への熱的影響を抑制するため、ＲＯ装置５内に通水される熱水の温度が７０〜９０℃程度になった後、熱水の温度が７０〜８０℃の場合は、少なくとも３０分間循環させ、熱水の温度が８０〜９０℃の場合は、少なくとも１０分間循環させた後で停止することが好ましい。

冷却運転は、次の手順で実施する。
熱水殺菌運転の終了後に、ＲＯ水タンク６内の加熱及びラインヒーター４の加熱を停止し、次いで開閉弁７３を開けて、ライン２４を通して熱交換器８に冷却媒体として原水を供給する。
そして、第１循環ラインの循環運転を実施しながらＲＯ水を冷却する。このときの冷却速度は、流量調節弁７２の流量を調整すること等で調整することができる。
第１循環ラインの循環運転によりＲＯ水タンク６内の水温は少しずつ低下され、最終的には２０〜３０℃程度まで低下されることになる。降温速度は、好ましくは０．１〜５℃／分、より好ましくは０．５〜４℃／分で調節する。

上記した第１循環ラインの循環運転によりＲＯ水タンク６内のＲＯ水の温度を低下させながら、それと並行して第３循環ラインの循環運転を実施する。
このとき、ＲＯ装置の加圧ポンプ６２は停止しているが、濃縮水循環ポンプ６４は作動させて、濃縮水ライン１６ｂにも通水する。

このように第１循環ラインと第３循環ラインの循環運転を並行して実施して冷却する。
このようにＲＯ水の温度を少しずつ低下させながら第３循環ライン中に循環させるため、最初から冷水（室温の水）を循環させた場合と比べると、第３循環ライン内の装置（特に活性炭や分離膜及び配管継ぎ手、弁類）の急激な温度低下に伴う収縮などの熱的影響が軽減される。また、冷却運転は、原水の装置内への直接給水・冷却を行う場合の間欠給水の開始、停止などの煩雑な操作を必要とせず、簡便かつ円滑な冷却運転が可能となる。
ＵＦ装置７を含む循環ラインに対しても殺菌運転をしたときは、同様の冷却運転を実施する。ＵＦ装置７を含む循環ラインの冷却運転は、ＲＯ装置５を含む循環ラインおよび装置等の冷却運転と同時に行っても、別個に行ってもよい。
なお、熱水による殺菌運転と冷却運転は、中断することなく連続して実施することが望ましい。
また、熱水殺菌の終了後に医療用精製水の製造運転を行うが、人工透析治療が終了した夜間や休日も、第1循環ライン、第３循環ライン、およびＵＦ装置７を含む循環ラインの循環運転（ＲＯ水および／またはＥＤＩ水の循環運転）殺菌運転と冷却運転の組み合わせ）を継続することが、菌の生育を防止する上で好ましい。

実施例１
図１に示す製造装置を用いて医療用精製水の製造運転を実施した。
各装置の仕様は次の通りである。

活性炭装置３：ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製ジュラコールＭＡＣ７５０ＳＨ
ＲＯ装置５：ＲＯ膜モジュール；ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製ＳＶ０８−ＧＰ−ＤＲＡ耐熱型
ＲＯ水タンク６：ＳＵＳ３１６、２８０Ｌ
ＵＦ装置７：ＵＦ膜モジュール；ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製ＦＳ１０ＦＣ−ＦＵＳＴ６５３
ＲＯ水タンク電気ヒーター６ａ：２０ｋｗ
ラインヒーター４：１０ｋｗ
熱交換器８：70000ｋｃａｌ
ＲＯ水製造水量：１０００Ｌ／ｈｒ

図１の装置を用いて医療用精製水の製造運転を実施した後で停止し、殺菌および冷却運転を行った。
ＲＯ水タンクヒーター６ａの加熱とラインヒーター４の加熱を開始するとともに、第１循環ラインと第２循環ラインの二つの循環ラインによる循環運転を並行して実施した。
ヒーター６ａとラインヒーター４による加温は、第２循環ラインのＲＯモジュール５の出口の昇温速度が０．５〜２．５℃／分となるように制御しながら、２０〜３０℃のＲＯ水タンク６内の水が８０℃〜８５℃の熱水になるまで約６０分間かけて加温した。
その後、８０〜８５℃の熱水温度を保持しながら循環運転を３０分間継続して、熱殺菌運転を実施した。

熱水殺菌運転の終了後に、引き続き冷却運転を実施した。
冷却運転を行うため、ＲＯ水タンクヒーター６ａの加熱及びラインヒーター４の加熱を停止し、次いで開閉弁７３を開けて、ライン２４を通して熱交換器８に冷却媒体として原水を供給した。
第１循環ラインと第２循環ラインの二つの循環ラインは、殺菌運転の場合と同様に並行して循環運転を継続した。
熱交換器８による冷却は、第２循環ラインのＲＯモジュール５の出口の降温速度が１．０〜３．０℃／分となるように制御しながら、８０〜８５℃の熱水が２０℃〜３０℃になるまで約３０分間かけて冷却した。

上記した加熱工程、熱水殺菌運転工程、冷却運転工程におけるＲＯモジュール出口水およびＲＯ水タンク水の経時的な温度変化を図３に示した。
図３から分かるように、加熱時、殺菌時、冷却時にいずれの工程においても急激な温度変化は見られず、ゆっくりとした加温、降温が実施できた。

次いで、ＵＦ装置７を含む循環ラインに対しても、熱水による殺菌運転及び冷却運転を実施した。
ＵＦ装置７を含む循環ラインに対する熱水殺菌運転では、ＲＯ水タンクヒーター６ａの加熱を開始するとともに、開閉バルブ７４を開き、第１取水ライン１８、ＵＦ装置７、第２取水ライン１９、ＲＯ水タンク６からなる循環ラインに対して循環運転を行った。このとき、第1循環ラインの循環運転も並行して行った。
加熱運転時は、ヒーター６ａにより２０〜３０℃のＲＯ水タンク６内の水が８０℃〜８５℃になるまで、０．５〜２．５℃／分の昇温速度に制御しながら約６０分間かけて加温した。
次いで、８０〜８５℃の熱水温度を保持しながら循環運転を３０分間継続して、熱水殺菌運転を実施した。
さらに熱交換器８に原水を供給して、冷却運転を実施した。降温速度は、１．０〜３．０℃／分となるよう制御した。

上記の殺菌運転及び冷却運転は、精製水の製造運転を行いながら、週に１回の頻度で実施し、６ヶ月間継続して精製水製造運転を行った。
この運転期間中に定期的に、ＲＯ膜モジュールの透過水、およびＲＯ水タンク内水をサンプリングして、生菌数を測定した。生菌数測定は、試料水５０ｍｌを採取してメンブレンフィルター法で行った。その結果を表１に示す。

表１の結果から分かるように、本発明の熱水殺菌により、良好な殺菌効果を継続して維持できた。
６ヶ月間の運転において、配管の接続不良などによる水漏れ、ＲＯ装置、ＵＦ装置の性能低下、破損などのトラブルは全く見られなかった。

実施例２
図２に示す製造装置を用いて医療用精製水の製造運転を実施した。
各装置の仕様は次の通りである。

活性炭装置３：ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製ジュラコールＭＡＣ７５０ＳＨ
ＲＯ装置５：ＲＯ膜モジュール；ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製ＳＶ０８−ＧＰ−ＤＲＡ耐熱型
ＥＤＩ装置９：ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製ＸＬ−５００−Ｓ耐熱型
ＲＯ水タンク６：ＳＵＳ３１６、２５０Ｌ
ＥＤＩ水タンク１０：ＳＵＳ３１６、２５０Ｌ
ＵＦ装置７：ＵＦ膜モジュール；ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製ＦＳ１０ＦＣ−ＦＵＳＴ６５３
ＲＯ水タンク電気ヒーター６ａ：２０ｋｗ
ラインヒーター４：１０ｋｗ
熱交換器８：70000ｋｃａｌ
ＲＯ水製造水量：１０００Ｌ／ｈｒ

図２の装置を用いて医療用精製水の製造運転を実施した後で停止し、殺菌および冷却運転を行った。
ＲＯ水タンクヒーター６ａの加熱とラインヒーター４の加熱を開始するとともに、第１循環ラインと第３循環ラインの二つの循環ラインによる循環運転を並行して実施した。
ヒーター６ａとラインヒーター４による加温は、第３循環ラインのＲＯモジュール出口の昇温速度が０．５〜２．５℃／分となるように制御しながら、２０〜３０℃のＲＯ水タンク１０内の水が８０℃〜８５℃の熱水になるまで約６０分間かけて加温した。
その後、８０〜８５℃の熱水温度を保持しながら循環運転を３０分間継続して、熱殺菌運転を実施した。

熱水殺菌運転の終了後に、引き続き冷却運転を実施した。
冷却運転を行うため、ＲＯ水タンクヒーター６ａの加熱及びラインヒーター４の加熱を停止し、次いで開閉弁７３を開けて、ライン２４を通して熱交換器８に冷却媒体として原水を供給した。
第１循環ラインと第３循環ラインの二つの循環ラインは、殺菌運転の場合と同様に並行して循環運転を継続した。
熱交換器８による冷却は、第２循環ラインのＲＯモジュール出口の降温速度が１．０〜３．０℃／分となるように制御しながら、８０〜８５℃の熱水が２０℃〜３０℃になるまで約３０分間かけて冷却した。

上記の殺菌運転及び冷却運転を週に１回の頻度で実施しながら、精製水の製造運転を行った。
１）熱水殺菌を一度実施した後に精製水の製造運転を１週間継続し、次の熱水殺菌の直前時、および
２）熱水殺菌終了から３０分後、
のそれぞれにおけるＲＯ膜モジュールの透過水、ＥＤＩ入口水（ＲＯタンク内水に相当）、およびＥＤＩ処理脱塩水をサンプリングして、生菌数を測定した。
生菌数測定は、試料水１００ｍｌを採取してメンブレンフィルター法で行った。その結果を表２に示す。

表２の結果から、装置内は熱水殺菌により十分良好な殺菌効果が維持できることが明らかであった。

１ プレフィルター
２ 軟水化装置
３ 活性炭装置
４ ラインヒーター
５ ＲＯ装置
６ ＲＯ水タンク
７ ＵＦ装置
８ 熱交換器
９ ＥＤＩ装置
１０ ＥＤＩ水タンク

Claims (9)

1. 活性炭による吸着装置（以下「活性炭装置」という）(3)と、
   逆浸透膜処理装置（以下「ＲＯ装置」という）(5)と、
   ＲＯ装置(5)で処理された処理水（以下「ＲＯ水」という）を貯水する加熱手段（6a）を備えたＲＯ水タンク(6)と、
   ＲＯ水タンク(6)と接続された、原水による冷却手段を備えた熱交換器(8)を有しており、
   原水供給源と活性炭装置(3)が原水供給ライン(11,12,13)で接続され、
   活性炭装置(3)とＲＯ装置(5)が前処理水ライン（14）で接続され、
   ＲＯ装置(5)とＲＯ水タンク(6)がＲＯ水ライン(17)で接続され、
   ＲＯ水タンク(6)と取水部が取水ライン（18）で接続されており、
   ＲＯ水タンク(6)と熱交換器(8)が、ＲＯ水タンク(6)から熱交換器(8)への入水ライン（18,21）と、熱交換器(8)からＲＯ水タンク(6)への出水ライン（22）で接続されている、医療用精製水の製造装置であって、
   医療用精製水の製造運転の停止時において、熱水または冷却水を循環させる循環ラインを有しており、
   前記循環ラインが、第１循環ラインと第２循環ラインの組み合わせからなるものであり、
   第１循環ラインが、ＲＯ水タンク(6)から、入水ライン(18，21)、熱交換器(8)、出水ライン(22)を通ってＲＯ水タンク(6)に戻る循環ラインであり、
   第２循環ラインが、ＲＯ水タンク(6)から、取水ライン(18)、ライン（23）、原水供給ライン(13)、活性炭装置(3)、前処理水ライン（14）、ＲＯ装置(5)、ＲＯ水ライン(17)を通ってＲＯ水タンク(6)に戻る循環ラインである、医療用精製水の製造装置。
2. さらに取水ラインに限外濾過膜装置(7)が設けられており、限外濾過膜装置(7)とＲＯ水タンク(6)が取水ライン(18)で接続されている、請求項１記載の医療用精製水の製造装置。
3. 活性炭による吸着装置（以下「活性炭装置」という）(3)と、
   逆浸透膜処理装置（以下「ＲＯ装置」という）(5)と、
   ＲＯ装置(5)で処理された処理水（以下「ＲＯ水」という）を貯水する加熱手段（6a）を備えたＲＯ水タンク(6)と、
   ＲＯ水タンク(6)と接続された、原水による冷却手段を備えた熱交換器(8)を有しており、
   原水供給源と活性炭装置(3)が原水供給ライン(11,12,13)で接続され、
   活性炭装置(3)とＲＯ装置(5)が前処理水ライン（14）で接続され、
   ＲＯ装置(5)とＲＯ水タンク(6)がＲＯ水ライン(17)で接続され、
   ＲＯ水タンク(6)と取水部が取水ライン（18）で接続されており、
   ＲＯ水タンク(6)と熱交換器(8)が、ＲＯ水タンク(6)から熱交換器(8)への入水ライン（21、31）と、熱交換器(8)からＲＯ水タンク(6)への出水ライン（22）で接続されており、
   さらに電気再生式脱イオン装置（以下「ＥＤＩ装置」という）(9)が設けられており、
   ＲＯ水タンク(6)とＥＤＩ装置(9)が第２ＲＯ水ライン(31)で接続され、
   ＥＤＩ装置(9)と、ＥＤＩ装置(9)で処理された処理水（以下「ＥＤＩ水」という）を貯水するためのＥＤＩ水タンク(10)がＥＤＩ水ライン(32)で接続され、
   ＥＤＩ水タンク(10)が取水ライン（18）に接続されている、医療用精製水の製造装置であって、
   医療用精製水の製造運転の停止時において、熱水または冷却水を循環させる循環ラインを有しており、
   前記循環ラインが、第１循環ラインと第３循環ラインの組み合わせからなるものであり、
   第１循環ラインが、ＲＯ水タンク(6)から、入水ライン(21、31)、熱交換器(8)、出水ライン(22)を通ってＲＯ水タンク(6)に戻る循環ラインであり、
   第３循環ラインが、ＥＤＩ水タンク(10)から、取水ライン(18)、ライン（23）、原水供給ライン(13)、活性炭装置(3)、前処理水ライン（14）、ＲＯ装置(5)、第１ＲＯ水ライン(17)、ＲＯ水タンク(6)、第２ＲＯ水ライン(31)、ＥＤＩ装置（9）、ＥＤＩ水ライン(32)を通ってＥＤＩ水タンク(10)に戻る循環ラインである、医療用精製水の製造装置。
4. さらに取水ラインに限外濾過膜装置(7)が設けられており、限外濾過膜装置(7)とＥＤＩ水タンク(10)が取水ライン(18)で接続されている、請求項３記載の医療用精製水の製造装置。
5. さらに原水源から活性炭による吸着装置(3)の間に軟水化装置(2)が設けられている、請求項１〜４のいずれか１項記載の医療用精製水の製造装置。
6. 請求項１記載の医療用精製水の製造装置による医療用精製水の製造方法であって、
   医療用精製水の製造方法が、医療用精製水の製造運転を停止した状態で殺菌と冷却のための運転をすることを含んでおり、
   前記殺菌運転が、
   加熱手段によりＲＯ水タンク内のＲＯ水を加熱して０．１〜５℃／分で温度を上げながら第１循環ラインに循環させる運転と、
   第１循環ラインに循環させる運転と並行して前記ＲＯ水を第２循環ラインに循環させる運転を含んでおり、
   前記冷却運転が、
   前記加熱手段による加熱を停止した後、前記ＲＯ水を第１循環ラインに循環させながら０．１〜５℃／分で温度を下げる運転と、
   第１循環ラインに循環させる運転と並行して前記ＲＯ水を第２循環ラインに循環させる運転を含んでいる、医療用精製水の製造装置による医療用精製水の製造方法。
7. 請求項３記載の医療用精製水の製造装置による医療用精製水の製造方法であって、
   医療用精製水の製造方法が、医療用精製水の製造運転を停止した状態で殺菌と冷却のための運転をすることを含んでおり、
   前記殺菌運転が、
   加熱手段によりＲＯ水タンク内のＲＯ水を加熱して０．１〜５℃／分で温度を上げながら、前記ＲＯ水を第１循環ラインに循環させる運転と、
   第１循環ラインに循環させる運転と並行して前記ＲＯ水を第３循環ラインに循環させる運転を含んでおり、
   前記冷却運転が、
   前記加熱手段による加熱を停止した後、前記ＲＯ水を第１循環ラインに循環させながら０．１〜５℃／分で温度を下げる運転と、
   第１循環ラインに循環させる運転と並行して第３循環ラインに循環させる運転を含んでいる、医療用精製水の製造装置による医療用精製水の製造方法。
8. 医療用精製水の製造運転を停止した後、次に医療用精製水の製造運転を再開するまでの間、第１循環ラインおよび第２循環ラインの循環運転を継続して実施する、請求項６記載の医療用精製水の製造装置による医療用精製水の製造方法。
9. 医療用精製水の製造運転を停止した後、次に医療用精製水の製造運転を再開するまでの間、第１循環ラインおよび第３循環ラインの循環運転を継続実施する、請求項７記載の医療用精製水の製造装置による医療用精製水の製造方法。

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