JPH0263510A - プール水の浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、遊泳プール中のプール水の水質を、経済的な
処理によって良好に保つための浄化方法に関する。

〔従来の技術〕

遊泳プール中のプール水の水質については、法令による
基準が設けられ、一定態トの水質となるよう義務づけら
れている。しかしながら、プールの利用者数や、各プー
ルが採用するプール水の浄化システムにより、その水質
は大幅に異なフているのが実情である。

プール水の浄化が不十分なプールに行くと、目の病気を
もらったり、いわゆるプール熱が出たりする。また、こ
のようなことが生じないように塩素消毒を強くすると、
遊泳者が水中で目を開けることができなかったり、髪や
水着の色が脱色されてしまうという問題が生じた。

また、プール水中に懸濁物質が多量に含まれていても必
ずしも有害ではないが、水の透明度が低下するため、遊
泳者は感覚的な不快を感する。

従来のプール水の浄化処理は、一般的にはプール水の一
部をプール水循環処理設備へ導き、先ずヘアーキャッチ
ャ−でヘアーを除去し、次いで各種の濾過機で処理した
後、塩素殺菌してプールへ戻すことにより実施していた
。ここで用いられる濾過機としては、砂濾過装置、ケイ
ソウ土濾過装置、カートリッジ濾過装置等が一般的に使
用されてきた。

しかしながら、こわらの濾過機によるプール水の浄化処
理では、高々　５μｓ程度までの粒径の粒子しか除去で
きず、細菌類は勿論、水の透明度に大きな影響をもつ０
．０５〜５鱗程度の粒径の微粒子については除去するこ
とができなかった。このために、プール水の透明度を良
好に保つためには、１日当りプール容量の５〜１５％程
度の新鮮水を補給してやる必要があった。また、細菌類
が全く除去できないために、塩素殺菌等を強力に実施す
る必要があった。

水中の細菌類や微粒子等を除去する濾過技術としては、
中空糸を用いた膜濾過や逆浸透膜を用いる方法が知られ
ているが、これらの処理技術を用いてプールの循環水の
全量を処理すると浄化コストが著しく上昇するために、
遊泳用のプール水の浄化方法としては実用的ではなかフ
た。

更に、従来よりプールの消毒剤として使用されている次
亜塩素酸ソーダは、消毒力がなくなフた時点では、Ｎａ
１ｌへと分解する。したがって、例えば多孔質中空糸濾
過膜を使用してプール水の高度な浄化処理を実施したと
しても、多孔質中空糸膜では塩類が除去できないため、
次亜塩素酸ソーダの消費量を低減できても、新鮮供給水
の量を低減させるとプール水中の塩類の濃度が高くなり
、遊泳者に不快なペタツキ感を与えることになった。

一方、塩類を除去するには、前述の逆浸透膜を使用すれ
ばよいが、プール水に対して逆浸透膜を使用した場合に
は、膜の目詰り、消毒用塩素による膜の劣化等の問題も
あり、現実的には、プール水の浄化処理に逆浸透膜を使
用する例は皆無といってよかりだ。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、遊泳用プールの水質を、透明でペタツ
キ感のない良好な水質に保つための経済的な処理方法を
提供することにある。

本発明の他の目的は、既存のプールの浄化設備に、簡易
な追加設備を付設することによってプール水の水質を格
段に向上させることのできるプール水の浄化方法を提供
することにある。

本発明の更に他の目的は、プールへの新鮮補給水および
消毒用塩素の使用量を低減させることのできるプール水
の浄化方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕 すなわち、本発明のプール水の浄化方法は、プール中の
プール水を、ヘアーキャッチャ−と濾過機とを有する粗
浄化処理ラインで処理してプールへ戻す工程と、前記濾
過機で処理された処理水の一部を、多孔質中空糸濾過膜
を内蔵する中空糸濾過機と逆浸透膜装置とを有する精密
濾過ラインへ導き処理して高度浄化水としてプールへ戻
す工程とを有することを特徴とする。

〔発明を実施するための好適な態様〕

本発明のプール水の浄化方法を、第１図に示したフロー
シートに基づき説明する。

本発明のプール水の浄化方法は、プール１中のプール水
を粗浄化処理ライン（Ａ）で処理してプールへ戻す工程
と、粗浄化処理ラインで処理した水氷（濾過機通過後の
処理水）の一部を、精密浄化処理ライン（Ｂ）へ導き、
ここで多孔質中空糸濾過膜を内蔵する中空糸濾過機と逆
浸透膜装置とによって二段の精密浄化処理を実施し、得
られた高度浄化水をプールに戻す工程とで構成されてい
る。

本発明における粗浄化処理ラインＣＡ）は、少なくとも
へアーキャッチャー２と濾過機３とが配設されていれば
、プールの浄化処理装置として従来から使用されてきた
どのような処理ラインであってもよい。したがって、ヘ
アーキャッチャ−および濾過機以外に従来公知の各種処
理手段が付設されてよく、例えば熱交換機、殺菌手段、
循環ポンプ等が付設されてもよい。第１図の例では、ポ
ンプ４と消毒液を貯蔵する消毒液タンク５とが付設され
ている。

なお、ここでいうヘアーキャッチャ−とは、主に毛髪等
を除去するためのストレーナ−であり、１＋ｎｍφ程度
の孔径の穴を有するパンチングメタル製のかごが代表的
なものとして挙げられる。また、ここで用いられる濾過
機としては、砂濾過装置、ケイソウ土濾過装置、カート
リッジ濾過装置等が代表的なものとして挙げられる。

粗浄化処理ラインの流量としては、法令で定められてい
るプールの３倍容量／日以上であれば特に制限はないが
、通常は６〜ｌθ倍容量／日程度が適当である。

本発明のプール水の浄化方法における精密浄化処理ライ
ン（Ｂ）においては、多孔質中空糸濾過膜を内蔵する中
空糸濾過機７による処理と、逆浸透膜装置９による処理
とが実施され、得られた高度浄化水がプールへ返送され
る。

本発明の方法で用いる多孔質中空糸濾過膜が内蔵された
中空糸濾過機としては、各種のタイプのものが使用でき
、特に限定されるものではないが、被処理水を連続的に
処理するのに適していることからクロスフロー型の中空
糸濾過機を用いるのが好ましい。特に好ましいクロスフ
ロー型の中空糸濾過機としては、直管の両端に被処理水
の出入口が配置され、該直管内に直管とほぼ平行に中空
糸濾過膜が配設され、中空糸濾過膜で濾過された透過水
がこの直管の側面に接続する側管から取り出される構造
を有してなる、例えば第３図および第４図に示される特
開昭６１−２９１００８号および特開昭６２−１３２５
０３号に開示されたものが挙げられる。

本発明の方法で用いる中空糸濾過機７に内蔵される多孔
質中空糸濾過膜としては、０．０５μ程度までの粒径の
微粒子が濾別でき、かつ単位膜面積当りの処理流量が比
較的大きくとれるポリオレフィン製の微多孔質中空糸が
適当であり、その代表的なものとしては、ポリエチレン
多孔質中空糸（ＥＨＦ、三菱レイヨン■製）を挙げるこ
とができ、これを適宜親水化したものが用いられる。

本発明の方法において用いる逆浸透膜装置９としては、
スパイラル型、管型、キャピラリー型、平膜型環各種の
タイプのものが使用できるが、　８〜１５にｇ／ｃｍ２
程度の低圧で使用できるものが好ましい。また逆浸透膜
の材質としては、セルロースアセテート系のものが適当
である。セルロースアセテート系の膜は、酸、アルカリ
やバクテリアに弱いが、被処理原水が遊泳プール水なの
で耐酸性、耐アルカリの面では問題はない。また、塩素
殺菌され、中空糸濾過機を透過した被処理水が供給され
るので、バクテリアが逆浸透膜の膜面に到達することも
ないので耐バクテリア性の面でも何ら問題は生じないか
らである。アラミド系やポリエーテル系の膜の場合には
、被処理水中の遊離塩素によって酸化分解作用を受は膜
が劣化しやすいので好ましくない。

逆浸透膜は、被処理水中に懸濁粒子等が含まれていると
比較的短期間で膜の目詰りが生じ、透過水量の低下を招
きやすい。しがし、本発明の方法のように、その前段に
中空糸濾過機を配し、懸濁粒子の大半を除去した透過水
を供給する場合には、格別な再生処理をすることなく６
ケ月程度の連続運転に耐えることが判明した。

本発明の方法において粗浄化処理ラインから精密浄化処
理ラインへ導く被処理水の量は、多ければ多い程プール
水の浄化を高度に実施できるが、余りに多量にするのは
、過大な精密濾過処理設備が必要となるため実用的では
ない。通常は、プールの０．３〜０．９倍容量／日程度
の量が好ましい。

この程度の処理流量でも、プール水中の細菌類、０．０
５〜５−程度の粒径の微粒子、更には水中の塩類濃度を
半減させることができる。

精密浄化処理ラインへ導く被処理水は、粗浄化処理ライ
ンで予め処理されたもの（濾過機通過後の処理水）が適
当である。プール中のプール水を直接精密濾過循環ライ
ンに導いて処理することもできるが、この場合は被処理
水中の懸濁物質が多過ぎるので、中空糸濾過機での中空
糸濾過膜の目詰りが早期に生じやすい。

精密浄化処理ラインへ導かれた被処理水は、先ず中空糸
０！！通機で処理される。中空糸濾過機の非透過水は、
通常は排水として系外に放流する。

精密浄化処理ライン内の中空糸濾過機の配設の態様とし
ては、特に限定されるものではないが、第２図に示され
るように、複数個のクロスフロー型の中空糸濾過機７ａ
〜７ｅを循環ポンプ１０と共に直列に接続して循環流路
（Ｃ）を形成して、被処理水を循環させつつ処理するの
が好ましい。

循環流路を形成する場合には、一つの循環流路中に直列
に接続して配設するクロスフロー型中空糸濾過機の数と
しては、　２〜１０基程度が適当であり、　３〜８基で
あることが好ましい。この程度の中空糸濾過機の配設基
数では、中空糸濾過膜の膜面積の関係から充分な処理流
量が得られない場合には、循環流路を並列に複数配設す
ることによって処理流量を増加させるのがよい。循環流
路内の中空糸濾過機の配設基数が多過ぎると、循環流路
の流路抵抗が大きくなるため好ましくない。

循環流路における中空糸膜による濾過処理を長時間継続
し・て実施すると、循環流路内の非透過水が濃縮される
とともに、被処理水中の懸濁物質がクロスフロー型濾過
機内の中空糸濾過膜の表面に付着堆積するため、処理効
率が次第に低下し、得られる透過水の流量が減少する。

そこで、クロスフロー型の中空糸濾過機を透過し逆浸透
膜装置へ送られる透過水の一部を、クロスフロー型濾過
機の１以上に対して逆流させて供給することにより、ク
ロスフロー型濾過機内の中空糸濾過膜の外表面の付着堆
積物を洗浄除去する操作（以下、この操作による洗浄を
１逆洗」と略称する）を間欠的に実施することが好まし
い。すなわち、濾過実施時には、中空糸濾過膜の外部側
を加圧にすることにより、被処理水を中空糸の中空部へ
透過させ側管より透過水を取り出していたが、逆洗時に
は、逆に透過水が側管から中空糸の内部へ流れるよう逆
洗コントロールバルブ１２ａ〜＋３ｅを作動させて（１
２ａ〜１２ｅの一個または二個を閉じ、対応する１３ａ
〜１３ｅの一個または二個を開放する）、水流圧力を加
えることにより、中空糸外表面に付着していた堆積物を
直管内へと洗い流す。

この逆洗操作は、直列に並べられた一部の中空糸濾過機
の逆洗時に、他の中空糸濾過機を濾過に使用するように
しておけば、逆洗時であっても循環流路での処理容量は
余り低下しない。すなわち、直列につないだ中空糸１１
通機の数が１０個以下であれば一度に１つまたは２つの
中空糸濾過機の逆洗を行ない、逆洗終了後あるいは更に
所定の時間をおいた後、次の中空糸濾過機の逆洗を行な
うようにして全部の中空糸濾過機の逆洗が終了した後に
最初に逆洗を行った中空糸濾過機から順に逆洗を繰返し
ていけばよい。これにより逆洗時においても処理能力を
それほど低下させることなく、各クロスフロー型濾過機
の濾過機能が順次回復でき、精密浄化処理ラインに常時
十分な濾過機能を発揮させることができる。逆洗は一度
に２基のクロスフロー型濾過機に対して実施してもよい
が、−度に１基についてのみ実施する方が安全な運転が
できるので好ましい。

逆洗を実施すると、中空糸外表面に付着していた堆積物
が直管内に放出されるので、循環流路内に汚れが濃縮さ
れた逆洗排水が生じる。そこで、この洗浄の実施に連動
させて循環流路内に付設された排水口１１を開放してこ
の逆洗排水を排出する。排水口の数は一つに限定されず
、例えばクロスフロー型濾過機と同数設けてもよい。排
水口＋１の開閉には、例えば排水口コントロールバルブ
を作動させればよい。

循環流路が５基のクロスフロー型中空糸濾過機を直列に
接続して構成されている場合には、例えば１０分おきに
各２０秒間の逆洗をそれぞれの中空糸濾過機に対して順
次実施し、５０分で循環流路全体の逆洗の１サイクルが
完了するようにすることができる。この際、逆洗コント
ロールバルブ＋２ａ〜１３ｅを適宜作動させることによ
り、通常は１基または２基の中空糸濾過機の逆洗のみを
し、残り中空糸濾過機については、通常の膜濾過を継続
して実施するようにするのがよい。

逆洗に際しての排水口１１の開閉は、逆洗を行う中空糸
濾過機７８〜７ｅから排水用分岐管までの距離を考慮し
て、逆洗排水が排水用分岐管の近傍を通過するのに合わ
せて排水コントロールバルブを開放し、逆洗排水を排出
すればよい。

逆洗排水の排出量は、プールの０．００５〜０．０２倍
容量７日程度とするのが適当である。従来の粗浄化処理
ラインだけを有するプールの場合には、プール水の透明
度を良好に保つためには１日当りプール容量の５〜１５
％程度もの新鮮水を供給する必要があったことを勘案す
ると、本発明の方法の場合には新鮮補給水の量を１／ｌ
Ｏ〜１１５程度に削減できる利点がある。例えば、粗浄
化処理ラインの濾過機としてカートリッジフィルターを
用いた場合はカートリッジフィルター自体の逆洗を行な
わないため上記中空糸濾過機の逆洗排水のみを排出すれ
ばよいが、珪藻上濾過機や砂濾過機を用いた場合にはこ
れの洗浄に１日当りプール容量の１〜３％を必要とする
。したがって、新鮮補給水の量は、粗浄化処理ライン中
の濾過機として、カートリッジフィルターを用いた場合
には１／］　０程度、珪藻土濾過機、砂濾過機を用いた
場合には　Ｉ７５程度に削減できる。

本発明の方法においては、このようにして中空糸濾過機
で濾過した透過水は、次いで逆浸透膜装置で処理して、
その透過水として塩類および粒径が０．０５ｕ１未満の
有機物が除去された高度浄化水を得、この高度浄化水を
プールへ返送する。一方、逆浸透膜装置における非透過
水は系外に排出してもよいが、この水は塩類濃度が高い
ことを除けばかなり高度に浄化処理されたものなので、
これを全量系外に排出するのは好ましくない。ただし、
非透過水をそのままプールへ戻したのでは逆浸透膜装置
を配設した意味がなくなってしまう。そこで、中空糸濾
過機の前段へこの非透過水を返送することが好ましい。

非透過水の一部または全量を中空糸濾過機の前段に戻し
た場合には、逆浸透膜装置の非透過水が中空糸濾過機と
逆浸透膜装置の間を循環するため、この経路での塩類濃
度は上昇する。しかし、中空糸源Ａ膜で懸濁微粒子が除
去されていない被処理水中に高濃度の塩類を含む液か供
給されるので、塩類が懸濁微粒子とともにフロック状で
析出し、これが多孔質中空糸濾過膜を透過できずに固体
状で除去されるという効果も生じる。また、中空糸濾過
膜の非透過水は、連続的または断続的に系外へ排出され
るので、ここでの塩濃度は一定濃度以上となることはな
い。したがって、逆浸透膜装置へ非透過濃縮水が循環す
ることによる逆浸透膜装置での処理流量の低下は、通常
は殆ど問題にする必要はない。

なお、本発明の方法においては、通常は、逆浸透膜装置
における透過水と非透過水との割合は、透過水５０〜９
０重ｖ部に対して非透過水が５０〜１０重量部の割合と
なるような圧力で運転するのが好ましい。

〔発明の効果〕

本発明のプールの浄化方法によれば、従来のプールの浄
化設備に比較的簡易な追加設備を付設するだけで、プー
ル水の高度な浄化処理が経済的に実施できる。

特にプール水の水質に関しては、塩類濃度が低いので遊
泳者にペタツキ感を与えることがなく、また従来は透明
度を１５ｍ程度に保つのが困難だったものを２５ｍ以上
にすることができるし、プール水中の細菌類等を含む有
機物量（過マンガン酸カリ消［ｔ）も大幅に低減させる
ことができる。

更に、プールへの新鮮補給水の量を従来のｌ／１０〜１
１５程度にできるとともに、消毒用の塩素の使用量も２
０〜３０％程度削減することが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明のプール水の処理方法および装置を実施例
に従いより具体的に説明する。

実施例１ 第２図にフローシートを示したプール水の浄化設備によ
りプール水の浄化を実施した。

プール１の容量は４００ｎｆで、粗浄化処理ライン（Ａ
）へはプール水を１００ｍ’／ｈｒの流量で流した。

ヘアーキャッチャ−２は、孔径１ｆｆＩＩｎの円形孔を
多数設けた直径２００ｏ＋ｍφ、深さ３００ｆｆＩＩＩ
＋のステンレススチール製かとを用い、濾過機３には１
００ｒｎ’／ｈｒ処理用砂濾過機を用い、消毒液タンク
５からは、次亜塩素酸ナトリウム水溶液１２ｗｔ％７（
０，３ｊ！／ｈｒの流量で供給した。また、濾過機３で
濾過した処理水の一部をポンプ６を介して８ｒｎ’／ｈ
ｒの流量で精密浄化処理ライン（Ｂ）へ供給した。中空
糸浄化処理ライン内の循環流路（Ｃ）には、第３図に示
した構造のクロスフロー型の精密濾過機７８〜７ｅを５
基と循環ポンプ１０とを直列に接続して構成するととも
に、このような循環流路を３列並列に配設したく第２図
には、１つの循環流路のみが図示されている）。各クロ
スフロー型の中空糸濾過機の直管の内径は６．５ｃｍで
、内部に配設された多孔質ポリエチレン中空糸濾過膜（
三菱レイヨン■製ＥＨＦ）の有効膜面積は１０ｒｎ”で
あった。

各中空糸濾過機の側管から得られた透過水は、直径２０
ｃｍ有効膜面積２０ハのセルロースアセテート製スパイ
ラス型逆浸透膜モジュールを備えた逆浸透膜装置９ヘポ
ンプ８によって１５Ｋｇ／ｃｍ”で供給した。その透過
水は８ｒｒＰ／ｈｒから排水量を差し引いた値であり、
その全量をプールへ返送した。

方、逆浸透膜装置での非透過水は平均約１．５ｒｎ’／
ｈｒであり、その全量を非透過水返送流路（Ｄ）を介し
て循環流路（Ｃ）へ返送した。

精密浄化処理ラインの作動開始１時間後から、各循環流
路内のクロスフロー型濾過機−基に対して、側管から　
１．２ｍ３／ｈｒの流量で透過水を２０秒間逆流させる
ことにより逆洗を実施した。また、逆洗により生ずる逆
洗排水が排水口の近傍を通過するのに合わせて排水口１
１をコントロールバルブを作動させることにより開放し
て排出した。排水量は４ｔ／日であった。１０分おきに
それぞれのクロスフロー型濾過機に対して順次逆洗を実
施し、５０分で一つの循環流路全体の逆洗の１サイクル
が完了するようにし、以降この逆洗操作を継続させた。

なお、プールへは、排出口から排出した逆洗排水と同量
の新鮮水を補給した。また、プールの遊泳者は１日平均
４００名でありだ。

このようにしてプール水の浄化を１０日間継続した後の
プール水の水質を第１表に示した。

比較例１ 実施例１で使用したプールにおい一乙粗浄化処理ライン
のみを作動させ、精密浄化処理ラインを作動させること
なくプール水の浄化処理を実施した。なお、プールへは
、１日当り約５０ハの新鮮水を補給するとともに、同量
のプール水を系外へ排出した。また、プールでの遊泳者
は１日平均４００名であり、消毒液の消費量は、０．３
５　Ｂ、　／ｈｒであった。

このようにしてプール水の浄化を１０日間継続した後の
プール水の水質を第１表に示した。

比較例２ 実施例１で使用したプール水の浄化システムにおいて、
精密浄化処理ラインから逆浸透膜装置を除去したことを
除いては、実施例１と全く同様にしてプール水の浄化処
理を実施した。

なお、この例でもプールでの遊泳者は１日平均４００名
であったが、消毒液の消費量は、ｆｌ　／ｈｒであった
。このようにしてプール水の浄化をＩＯ日間継続した後
のプール水の水質を第１表に示した。

第１表 Ｆ　Ｉ　（Ｆｏｕｌｉｎｇ　Ｉｎｄｅｘ　）値、透明度
以外は、上水試験法によった。

透明度は目視によった。

ＦＩ値は、孔径０．２ｐ、直径２５叩のメンブレンフィ
ルターを用いて３．０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えサンプ
ル水を濾過し、下式により算出した。

（Ｔ１　：濾液４０１１を得るまでの時間、Ｔ２　：濾
液２０ｋｌを得るまでの時間、Ｔ、：濾液４００−を得
るまでの時間）

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプール水の浄化方法の基本的な例を
示すフローシートであり、第２図は、本発明のプール水
の浄化方法のより好ましい態様例を示すフローシートで
ある。第３図および第４図は、本発明の方法に用いるク
ロスフロー型中空糸過機の代表例を示す模式断面図であ
る。 １：プール　　　　　　　２：へアーキャッチャー３＝
濾過機　　　　４．６．８．１４：ボンプ５：消毒液タ
ンク ７．７８〜７Ｃ：中空糸濾過機 ９：逆浸透膜装置 ＩＯ＝循環ポンプ ｌｌ：排水口 ＋２ａ〜＋３ｅ １５：直管 １７：側管 Ａ：粗浄化処理ライン Ｃ：循環流路 Ｅ二逆洗ライン ：逆洗コントロールバルブ １６：中空糸 １８：固定部材 Ｂ：蹟密浄化処理ライン Ｄ：非透過水返送流路 第３図 巳 ］５ 第１図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）プール中のプール水を、ヘアーキャッチャーと濾過
   機とを有する粗浄化処理ラインで処理してプールへ戻す
   工程と、前記濾過機で処理された処理水の一部を、多孔
   質中空糸濾過膜を内蔵する中空糸濾過機と逆浸透膜装置
   とを有する精密濾過ラインへ導き処理して高度浄化水と
   してプールへ戻す工程とを有することを特徴とするプー
   ル水の浄化方法。 ２）前記中空糸濾過機として、直管の両端に被処理水の
   出入口が配置され、該直管内に多孔質中空糸濾過膜が配
   設され、該直管に接続する側管から中空糸濾過膜で濾過
   された透過水を得る構造を有するクロスフロー型の中空
   糸濾過機を用い、該クロスフロー型濾過機の複数個と循
   環ポンプとを直列に接続してなる循環流路を精密浄化処
   理ライン内に形成し、前記透過水を逆浸透膜装置で処理
   して高度浄化水を得るプール水の浄化方法であって、前
   記透過水を、クロスフロー型濾過機の１以上に間欠的に
   逆流させることによりクロスフロー型濾過機を洗浄し、
   該洗浄に連動させて前記循環流路内に付設された排水口
   を開放して洗浄排水の一部を排出する工程を有する請求
   項１記載のプール水の浄化方法。 ３）逆浸透膜装置での非透過水を、前記循環流路へ返送
   する請求項２記載のプール水の処理方法。