JP2847082B2 - プール水の浄化方法 - Google Patents

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、一定以上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
ールの採用するプール水の浄化システムにより、その水
質は大幅に異なっ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ずる。

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
チャーでヘアーを除去し、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、これらの濾過機によるプール水の浄化
処理では、高々５μｍ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.
05〜５μｍ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
かった。

一方、遊泳者の眼に対するプール水中の最大の刺激物
質がクロラミンであることは知られていた。このクロラ
ミンは、消毒剤の次亜塩素酸ソーダとプール水中のアン
モニアとの反応によって生成する物質であるが、プール
水からこの物質を除去する適当な方法は知られていなか
った。例えば単に活性炭を使用してクロラミンを吸着除
去しようとすると、活性炭によりプール水中の次亜塩素
酸イオンが吸着されもしくは塩素イオンへ分解されて消
毒力がなくなるため、吸着剤として使用した活性炭層が
細菌類の繁殖の温床になりやすい。したがって、プール
水中のクロラミンが除去できても、活性炭層を通過した
処理水については、消毒剤を大量に供給して消毒する必
要が生じるため、活性炭を使用してプール水中のクロラ
ミンを除去することについては殆ど検討されていなかっ
た。

〔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、眼
に対する刺激の少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、活性炭層と多孔質
中空糸濾過膜を内蔵する中空糸濾過機とを有する精密濾
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
程に、粗浄化処理ラインで処理した水（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、
ここで活性炭層と多孔質中空糸濾過膜を内蔵する中空糸
濾過機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が付加されて構成され
ている。

本発明における粗浄化処理ライン（Ａ）は、少なくと
もヘアーキャッチャー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、
ヘアーキャッチャー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ーとは、主に毛髪
等を除去するためのストレーナーであり、1mmφ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６〜10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、活性炭層７内の活性炭による吸
着処理と多孔質中空糸濾過膜を内蔵する中空糸濾過機８
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
成を有してなる。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62−132503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８に内蔵される多
孔質中空糸濾過膜としては、0.05μｍ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（株）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活性炭層７としては、水
中のクロラミンを吸着除去しうる性能を持つ活性炭が内
蔵されているものであれば、特に限定されずに各種の型
式のものが使用できる。

精密浄化処理ライン中における中空糸濾過機８と活性
炭層７の配置は、活性炭層で処理した水を中空糸濾過機
８へ導き処理するよう配置することが好ましい。

中空糸濾過機を活性炭層の後段に配置することによ
り、活性炭層で細菌類が繁殖した場合においても中空糸
濾過機で細菌類の透過が阻止でき、又、仮にプール中に
多量の次亜塩素酸ソーダが投入された場合にも活性炭層
で次亜塩素酸ソーダが除去されるため中空糸膜の劣化を
抑制することができる。

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し、消毒液の
使用量も増大するため適当ではない。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、プール水中のクロラミン、細菌類、更には
0.05〜５μｍ程度の粒径の微粒子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通常の場
合、先ず活性炭層で処理され次いで中空糸濾過機で処理
される。中空糸濾過機の非透過水は、原則的には排水と
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8a
〜8eを循環ポンプ９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の透過水の一
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
糸濾過膜の外表面に付着堆積物を清浄除去する操作（以
下、この操作による清浄を「逆流」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10a〜1
1eを作動させて（10a〜10eの一個または二個を閉じ、対
応する11a〜11e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濾
過機の数が10個以下であれば一度に一つまたは二つの中
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、一度に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せるので、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、この清浄の実施に連
動させて循環流路内に付設された排水口12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12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10a〜11e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実施し、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
施するのがよい。

逆洗に際しての排水口12の開閉は、逆洗を行う中空糸
濾過機8a〜8e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
排出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。

逆洗排出の排出量は、プールの0.005〜0.02倍容量／
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、こ
の方法の場合には、新鮮補給水の量を1/10〜1/5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、珪藻土
濾過機や砂濾過機を用いた場合にはこれの清浄に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1/10程度、珪
藻土濾過機、砂濾過機を用いた場合には1/5程度に削減
できる。

本発明の方法においては、粗浄化処理ラインで処理さ
れた処理水の一部を先ず活性炭層で処理してクロラミン
を吸着除去し、次いで中空糸濾過機で懸濁粒子や細菌類
の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。

〔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、遊泳者の眼に対するプール水中の最大の刺激物
質であるクロラミンの濃度を大幅に低減することができ
るとともに、従来はプール水の透明度を15m程度に保つ
のが困難だったものが25m以上にすることができる。

また、プール水の浄化処理には向いていないと考えら
れていた活性炭による吸着浄化処理を、中空糸濾過機に
よる処理との併用と、プール循環処理水の一部のみを活
性炭層に導いて処理することの組み合せにより、プール
水の浄化処理に活性炭処理を取り入れることが可能とな
った。

更に、中空糸濾過機としてクロスフロー型の濾過器を
使用しかつ間欠的な逆洗方法を採用した場合には、プー
ルへの新鮮補給水の量を従来の1/10〜1/5程度に削減す
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400m³で、粗浄化処理ライン（Ａ）
へはプール水を100m³/hrの流量で流した。ヘアーキャッ
チャー２は、孔径1mmの円形孔を多数設けた直径200mm
φ、深さ300mmのステンレススチール製かごを用い、濾
過機３には100m³/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％を0.32
l/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８m³/hrの流量で直径700mm
の充填塔に石炭系活性炭を高さ1800mmに充填した活性炭
層７へ供給した。精密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中
空糸濾過機8a〜8eを５基と循環ポンプ９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（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（株）製EHF）の有効膜面
積は10m²であった。

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一基に対して、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12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、排水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１ 実施例１で使用したプールにおいて、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50m³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、0.35l/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活性炭層を取り除いた精密
浄化処理ラインを用いたことを除いては、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
であつたが、消毒液の消費量は、0.3l/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。

【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濾過機の代表例を示す模式断面図で
ある。 1:プール、2:ヘアーキャッチャー 3:濾過機、４、６、13:ポンプ 5:消毒液タンク 7:活性炭層 ８、8a〜8e:中空糸濾過機 9:循環ポンプ 10a〜11e:逆洗コントロールバルブ 12:排水口 14:直管、15:中空糸 16:側管、17:固定部材 A:粗浄化処理ライン、B:精密浄化処理ライン C:循環流路

フロントページの続き (72)発明者 桑原 和夫 東京都中央区京橋２丁目３番19号 三菱 レイヨン株式会社内 (72)発明者 坂井 明 東京都中央区入船１丁目３番９号 ダイ ヤ・スポーツ開発株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−79809（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−177353（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、活性炭層と多孔質中空糸濾過膜を内蔵する中空糸濾
   過機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。