(57)【要約】【課題】排水流量計の故障時も装置を停止することなく、正常時と同等の回収率でのバックアップ運転が可能な逆浸透膜分離装置を提供する。【解決手段】逆浸透膜分離装置１は、第２流量センサＦＭ２の故障を検知する故障検知部３０１と、第２流量センサＦＭ２の故障時に、排水流量調整弁７の１次圧の測定値と排水流量調整弁７の開度とから、排水流量の予測値を算出する排水流量予測部３０２と、透過水Ｗ３の流量と排水流量の予測値とから算出される回収率が、該回収率の目標値である目標回収率となるように排水流量調整弁７の開度を調整する開度調整部３０３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水が流通する給水ラインと、
供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、
上流端において前記給水ラインに合流部で接続し、給水を含む供給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する供給水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水が通過する透過水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水が通過する濃縮水ラインと、
前記濃縮水ラインの下流端に接続され、濃縮排水としての濃縮水を系外へ排出する濃縮排水ラインと、
実質的に無段階で開度を調整することにより、装置外へ排出する濃縮水の排水流量を調整する排水流量調整弁と、
前記排水流量調整弁の１次圧を測定する圧力測定手段と、
透過水の流量を測定する第１流量測定手段と、
前記排水流量を測定する第２流量測定手段と、
前記第２流量測定手段の故障を検知する故障検知手段と、
前記第２流量測定手段の故障時に、前記排水流量調整弁の１次圧の測定値と前記開度とから、前記排水流量の予測値を算出する排水流量予測手段と、
透過水の流量と前記排水流量の予測値とから算出される回収率が、該回収率の目標値である目標回収率となるように前記開度を調整する開度調整手段と、
を備える逆浸透膜分離装置。
【請求項２】
前記濃縮水ラインの下流端に接続され、濃縮水を供給水として前記合流部に返送する循環水ラインと、
前記濃縮水ラインを通過する濃縮水の流量を調整する濃縮水流量調整手段と、を更に備え、
前記圧力測定手段は、前記給水ラインを通過する給水の圧力を、前記排水流量調整弁の１次圧として測定する、請求項１に記載の逆浸透膜分離装置。
【請求項３】
前記供給水ラインに設けられ、給水を吸入して供給水として前記逆浸透膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプと、
透過水の流量が所定の流量目標値となるように、前記加圧ポンプを制御するポンプ制御手段と、を更に備える、請求項１又は２に記載の逆浸透膜分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程、電子部品や医療器具の洗浄等においては、不純物を含まない高純度の純水が使用される。この種の純水は、一般に、地下水や水道水等の原水を、逆浸透膜モジュール（以下、「ＲＯ膜モジュール」ともいう）で逆浸透膜分離処理することにより製造される。
【０００３】
高分子材料からなる逆浸透膜の水透過係数は、温度により変化する。また、逆浸透膜の水透過係数は、細孔の閉塞（以下、「膜閉塞」ともいう）や、材質の酸化による劣化（以下、「膜劣化」ともいう）によっても変化する。
【０００４】
そこで、供給水の温度や逆浸透膜の状態にかかわらず、ＲＯ膜モジュールにおける透過水の流量を一定に保つため、流量フィードバック水量制御を行う水質改質システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この流量フィードバック水量制御では、ＲＯ膜モジュールで製造される透過水の流量が目標流量値となるように、加圧ポンプの駆動周波数がインバータにより制御される。
【０００５】
上記水質改質システムにおいて、ＲＯ膜モジュールで分離された濃縮水は、ＲＯ膜モジュールの一次側出口ポートに接続された濃縮水ラインから送出される。また、ＲＯ膜モジュールで分離された透過水は、ＲＯ膜モジュールの二次側ポートに接続された透過水ラインから送出される。濃縮水ラインは、循環水ラインと濃縮水排水ラインとに分岐している。循環水ラインは、濃縮水ラインから送出された濃縮水の一部を、加圧ポンプの上流側における供給水ラインに返送するラインである。濃縮水排水ラインは、濃縮水ラインから送出された濃縮水の残部を装置外に排出するラインである。供給水ラインは、加圧ポンプを介してＲＯ膜モジュールに供給水を供給するラインである。
【０００６】
ところで、スパイラル型エレメントを用いるＲＯ膜モジュールでは、有機成分や懸濁物質による膜面の閉塞を防止するため、通常、クロスフロー方式による分離操作が採用されている。このクロスフロー方式では、加圧ポンプにより、透過水の流量に比して５倍以上の流量で供給水を循環させながら、膜の一次側に供給水の浸透圧以上の圧力を加えて分離操作を行う。このとき、ＲＯ膜モジュールにおいて、透過水の流量に対する濃縮水の流量の比率で定義される循環比（濃縮水の流量／透過水の流量）は、“５”程度に調節されることが好ましい。
【０００７】
循環比を所定値に調節する逆浸透膜分離装置として、特許文献２は、排水ラインを流通する濃縮水の流量を検出する流量センサを備え、この流量センサの検出流量が、回収率制御で決定した排水流量の演算値（目標排水流量）となるように、排水流量調整手段としての比例制御排水弁の弁開度を排水流量フィードバック制御する逆浸透膜分離装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２９６９４５号公報
【特許文献２】特開２０１６−２０３０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献２に係る逆浸透膜分離装置においては、濃縮水の排水流量を検出する流量センサに故障が発生した場合、前述の排水流量フィードバック制御を実行することはできなかった。このため、正常時の回収率を維持するためには、逆浸透膜分離装置を停止する必要が発生した。
【００１０】
本発明は、排水流量計の故障時も装置を停止することなく、正常時と同等の回収率でのバックアップ運転が可能な逆浸透膜分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、給水が流通する給水ラインと、供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、上流端において前記給水ラインに合流部で接続し、給水を含む供給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する供給水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水が通過する透過水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水が通過する濃縮水ラインと、前記濃縮水ラインの下流端に接続され、濃縮排水としての濃縮水を系外へ排出する濃縮排水ラインと、実質的に無段階で開度を調整することにより、装置外へ排出する濃縮水の排水流量を調整する排水流量調整弁と、前記排水流量調整弁の１次圧を測定する圧力測定手段と、透過水の流量を測定する第１流量測定手段と、前記排水流量を測定する第２流量測定手段と、前記第２流量測定手段の故障を検知する故障検知手段と、前記第２流量測定手段の故障時に、前記排水流量調整弁の１次圧の測定値と前記開度とから、前記排水流量の予測値を算出する排水流量予測手段と、透過水の流量と前記排水流量の予測値とから算出される回収率が、該回収率の目標値である目標回収率となるように前記開度を調整する開度調整手段と、を備える逆浸透膜分離装置に関する。
【００１２】
また、前記濃縮水ラインの下流端に接続され、濃縮水を供給水として前記合流部に返送する循環水ラインと、前記濃縮水ラインを通過する濃縮水の流量を調整する濃縮水流量調整手段と、を更に備え、前記圧力測定手段は、前記給水ラインを通過する給水の圧力を、前記排水流量調整弁の１次圧として測定することが好ましい。
【００１３】
また、前記供給水ラインに設けられ、給水を吸入して供給水として前記逆浸透膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプと、透過水の流量が所定の流量目標値となるように、前記加圧ポンプを制御するポンプ制御手段と、を更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、排水流量計の故障時も装置を停止することなく、正常時と同等の回収率でのバックアップ運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る逆浸透膜分離装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態で用いられる流量調整ユニットに係る圧力と流量の関係を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る逆浸透膜分離装置に備わる制御部の機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る逆浸透膜分離装置に備わる排水流量調整弁のＣｖ値と開度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態に係る逆浸透膜分離装置における回収率と排水流量調整弁の開度との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態に係る逆浸透膜分離装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔１  逆浸透膜分離装置の構成〕
本発明の第１実施形態に係る逆浸透膜分離装置１について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る逆浸透膜分離装置１の全体構成図である。本実施形態に係る逆浸透膜分離装置１は、例えば、淡水から純水を製造する純水製造システムに適用される。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る逆浸透膜分離装置１は、給水ポンプ１２と、給水側インバータ１３と、加圧ポンプ２と、加圧側インバータ３と、逆浸透膜モジュールとしてのＲＯ膜モジュール４と、流量調整ユニット５と、逆止弁６と、排水流量調整手段としての排水流量調整弁７（比例制御弁）と、圧力センサＰ１と、第１流量センサＦＭ１と、第２流量センサＦＭ２と、制御部３０と、を備える。なお、制御部３０と被制御対象機器との電気的接続線の図示については、省略している。
【００１８】
また、逆浸透膜分離装置１は、給水ラインＬ１と、供給水ラインＬ２と、透過水ラインＬ３と、第１濃縮水ラインＬ４１と、第２濃縮水ラインＬ４２と、循環水ラインＬ５と、排水ラインＬ６と、を備える。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。
【００１９】
給水ラインＬ１は、給水Ｗ１を、供給水ラインＬ２との合流部であるＪ２まで供給するラインである。給水ラインＬ１の上流側の端部は、給水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。給水ラインＬ１には、上流側から下流側に向けて順に、給水ポンプ１２、圧力センサＰ１、合流部Ｊ２が設けられている。
【００２０】
なお、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１には、給水Ｗ１の供給源（不図示）から直接供給される給水に限らず、例えば、給水Ｗ１を濾過処理装置（除鉄除マンガン装置、活性炭濾過装置等）、硬水軟化装置等の前処理装置により前処理された給水も含まれる。
【００２１】
給水ポンプ１２は、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１を吸入し、加圧ポンプ２へ向けて圧送（吐出）する装置である。給水ポンプ１２には、給水側インバータ１３から周波数が変換された駆動電力が供給される。給水ポンプ１２は、供給（入力）された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。
【００２２】
給水側インバータ１３は、給水ポンプ１２に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。給水側インバータ１３は、制御部３０と電気的に接続されている。給水側インバータ１３には、制御部３０から指令信号が入力される。給水側インバータ１３は、制御部３０により入力された指令信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を給水ポンプ１２に出力する。
【００２３】
本実施形態においては、制御部３０は、給水ポンプ１２が給水Ｗ１を所定の一定圧力値で吐出するように、給水側インバータ１３を制御する。給水ポンプ１２により付与される給水Ｗ１の前記一定圧力値は、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１を加圧ポンプ２に供給可能な圧力値に設定される。これにより、給水Ｗ１の給水圧力は、一定圧力値となる。
【００２４】
圧力センサＰ１は、合流部Ｊ２での給水Ｗ１の圧力を検出する機器である。圧力センサＰ１で検出された給水Ｗ１の圧力（以下、「第１検出圧力値」ともいう）は、制御部３０へ検出信号として送信される。なお、圧力センサＰ１は、給水Ｗ１の圧力を排水流量調整弁７の１次圧として測定する。
【００２５】
供給水ラインＬ２は、給水Ｗ１を、供給水Ｗ２としてＲＯ膜モジュール４に供給するラインである。供給水ラインＬ２の上流側の端部は、合流部Ｊ２に接続されている。供給水ラインＬ２の下流側の端部は、ＲＯ膜モジュール４の一次側入口ポートに接続されている。供給水ラインＬ２には、上流側から下流側に向けて順に、合流部Ｊ２、加圧ポンプ２、ＲＯ膜モジュール４が設けられている。
【００２６】
加圧ポンプ２は、供給水ラインＬ２に設けられる。加圧ポンプ２は、供給水ラインＬ２において、給水Ｗ１を吸入し、供給水Ｗ２として、ＲＯ膜モジュール４へ向けて圧送（吐出）する装置である。加圧ポンプ２には、加圧側インバータ３から周波数が変換された駆動電力が供給される。加圧ポンプ２は、供給（入力）された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。
【００２７】
加圧側インバータ３は、加圧ポンプ２に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。加圧側インバータ３は、制御部３０と電気的に接続されている。加圧側インバータ３には、制御部３０から指令信号が入力される。加圧側インバータ３は、制御部３０により入力された指令信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を加圧ポンプ２に出力する。
【００２８】
ＲＯ膜モジュール４は、加圧ポンプ２から吐出された供給水Ｗ２を、溶存塩類が除去された透過水Ｗ３と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ４とに膜分離処理する設備である。ＲＯ膜モジュール４は、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。ＲＯ膜モジュール４は、これらＲＯ膜エレメントにより供給水Ｗ２を膜分離処理し、透過水Ｗ３及び濃縮水Ｗ４を製造する。
【００２９】
透過水ラインＬ３は、ＲＯ膜モジュール４で分離された透過水Ｗ３を送出するラインである。透過水ラインＬ３の上流側の端部は、ＲＯ膜モジュール４の二次側ポートに接続されている。透過水ラインＬ３の下流側の端部は、需要箇所の装置等に接続されている。透過水ラインＬ３には、第１流量センサＦＭ１（以下、「第１流量検出手段」とも呼称する）が設置される。
【００３０】
第１流量センサＦＭ１は、透過水ラインＬ３を流通する透過水Ｗ３の流量を第１検出流量値として検出する機器である。第１流量センサＦＭ１は、透過水ラインＬ３に接続されている。第１流量センサＦＭ１は、制御部３０と電気的に接続されている。第１流量センサＦＭ１で検出された透過水Ｗ３の第１検出流量値は、制御部３０へ検出信号として送信される。第１流量センサＦＭ１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（不図示）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。
【００３１】
第１濃縮水ラインＬ４１は、ＲＯ膜モジュール４で分離された濃縮水Ｗ４を送出するラインである。第１濃縮水ラインＬ４１の上流側の端部は、ＲＯ膜モジュール４の一次側出口ポートに接続されている。また、第１濃縮水ラインＬ４１の下流側は、流量調整ユニット５の一次側に接続されている。
【００３２】
また、第２濃縮水ラインＬ４２は、流量調整ユニット５で流量が調整された濃縮水Ｗ４を送出するラインである。第２濃縮水ラインＬ４２の上流側の端部は、流量調整ユニット５の二次側に接続されている。また、第２濃縮水ラインＬ４２の下流側は、接続部Ｊ１において、循環水ラインＬ５及び排水ラインＬ６に分岐している。
【００３３】
なお、以降では、第１濃縮水ラインＬ４１と第２濃縮水ラインＬ４２とをまとめて、「濃縮水ラインＬ４」と総称することがある。
【００３４】
流量調整ユニット５は、当該流量調整ユニット５における差圧によらず、実質的に定流量の濃縮水を流通させる定流量要素と、当該流量調整ユニット５における差圧に実質的に比例して濃縮水Ｗ４の流量が高くなる比例要素とを備える。流量調整ユニット５における差圧は、具体的には、第１濃縮水ラインＬ４１の水圧と第２濃縮水ラインＬ４２の水圧との差圧である。定流量要素は、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持し、例えば水ガバナの名称で呼ばれるものを用いてもよい。また、比例要素としては、例えばオリフィスの名称で呼ばれるものを用いてもよく、オリフィスから流れる濃縮水Ｗ４の流量が、当該流量調整ユニット５における差圧に比例する。
【００３５】
図２は、ＲＯ膜モジュール４の入口圧力と、流量調整ユニット５を流れる濃縮水の流量との関係の例を示すグラフである。流量調整ユニット５は、定流量要素を備えることから、入口圧力が発生すると、流量調整ユニット５を流れる濃縮水の流量は一気にＡ点まで上昇する。すなわち近似的には、入口圧力の発生と同時にＡ点の高さの流量が流量調整ユニット５に流れる。同時に、流量調整ユニット５は比例要素を備えることから、以降、入口圧力が上昇するに従い、流量調整ユニット５を流れる濃縮水の流量は、一次関数的に上昇する。
【００３６】
なお、流量調整ユニット５において、定流量要素と比例要素とは一体的に構成されていてもよく、別体として構成されていてもよい。一体的に構成されている場合には、例えば、比例要素の流れ方向が、流量調整ユニット５の長軸方向と一致し、定流量要素の流れ方向が流量調整ユニット５の長軸方向に直交するように構成してもよい。あるいは、比例要素の流れ方向が流量調整ユニット５の長軸方向に直交し、定流量要素の流れ方向が流量調整ユニット５の長軸方向と一致するように構成してもよい。あるいは、定流量要素の流れ方向と比例要素の流れ方向が、共に流量調整ユニット５の長軸方向と一致するように構成してもよい。
また、以下では流量調整ユニット５を、「濃縮水流量調整手段」とも呼称する。
【００３７】
循環水ラインＬ５は、濃縮水ラインＬ４から分岐するラインであって、ＲＯ膜モジュール４で分離された濃縮水Ｗ４の一部である循環水Ｗ４１を、合流部Ｊ２に返送するラインである。循環水ラインＬ５の上流側の端部は、接続部Ｊ１において、濃縮水ラインＬ４に接続されている。また、循環水ラインＬ５の下流側の端部は、合流部Ｊ２において、給水ラインＬ１に接続されている。循環水ラインＬ５には、逆止弁６が設けられている。
【００３８】
排水ラインＬ６は、接続部Ｊ１において濃縮水ラインＬ４から分岐され、ＲＯ膜モジュール４で分離された濃縮水Ｗ４の残部である排水Ｗ４２を装置外（系外）に排出するラインである。排水ラインＬ６には、排水流量調整手段としての第２流量センサＦＭ２、排水流量調整弁７が設けられている。
【００３９】
第２流量センサＦＭ２は、排水ラインＬ６を流通する排水Ｗ４２の流量を第２検出流量値として検出する機器である。第２流量センサＦＭ２は、制御部３０と電気的に接続されている。第２流量センサＦＭ２で検出された排水Ｗ４２の第２検出流量値は、制御部３０へパルス信号として送信される。第２流量センサＦＭ２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（不図示）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。
【００４０】
排水流量調整弁７は、排水ラインＬ６から装置外へ排出する排水Ｗ４２の排水流量を調整可能な弁である。排水流量調整弁７は、制御部３０と電気的に接続されている。排水流量調整弁７の弁開度は、制御部３０から送信される駆動信号により制御される。制御部３０から電流値信号（例えば、４〜２０ｍＡ）を排水流量調整弁７に送信して、弁開度を制御することにより、排水Ｗ４２の排水流量を調整することができる。
【００４１】
制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＭＯＳメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
【００４２】
ＣＰＵは逆浸透膜分離装置１を全体的に制御するプロセッサである。該ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された各種プログラムを、バスを介して読み出し、該各種プログラムに従って逆浸透膜分離装置１全体を制御することで、後述の故障検知部３０１、排水流量予測部３０２、開度調整部３０３、及びポンプ制御部３０４としての機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、逆浸透膜分離装置１の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
【００４３】
図３は、制御部３０の機能ブロック図である。制御部３０は、故障検知部３０１、排水流量予測部３０２、開度調整部３０３、及びポンプ制御部３０４を備える。
【００４４】
故障検知部３０１は、第２流量センサＦＭ２の故障を検知する。ここで、第２流量センサＦＭ２の故障としては、例えば第２流量センサＦＭ２の内部や、第２流量センサＦＭ２から制御部３０までの間における断線が挙げられ、第２流量センサＦＭ２からの電流値がいきなり０になることにより検知される。
【００４５】
排水流量予測部３０２は、第２流量センサＦＭ２の故障時に、排水流量調整弁７の１次圧の測定値と排水流量調整弁７の開度とから、排水流量の予測値を算出する。
【００４６】
より詳細な算出方法は以下の通りである。すなわち、排水流量調整弁７を全開にしたとき、単位時間あたりに排水流量調整弁７を通過する流体の排水流量のことを排水流量調整弁７の容量という。この流体の仕様をある標準値に保つことによってあらわされた数値を容量係数といい、例としてＣｖ値が挙げられる。
Ｃｖ値とは、具体的には、排水流量をＱ［ｇａｌ／ｍｏｌ］、水の比重をＧ、排水流量調整弁７の前後での差圧をΔｐ［ｌｂｆ／ｉｎ２］としたとき、以下の式（１）によって算出される値である。同じ差圧であれば、Ｃｖ値が大きいほど通過する流量は大きくなり、同じＣｖ値であれば差圧が大きいほど通過する流量は大きくなる。
Ｃｖ＝Ｑ×√（Ｇ／Δｐ）  式（１）
【００４７】
図４は、Ｃｖ値と排水流量調整弁７の開度との関係の例を示すグラフであり、この関係を表す関係式は、あらかじめＣＰＵに設定される。排水流量予測部３０２は、排水流量調整弁７の開度から、図４のグラフに示される関係式を用いて、Ｃｖ値を算出し、このＣｖ値と排水流量調整弁７の１次圧とから、排水流量の予測値を算出する。
【００４８】
開度調整部３０３は、第１流量センサＦＭ１によって検出される透過水Ｗ３の流量と、排水流量予測部３０２によって算出される排水流量の予測値とから回収率を算出し、この回収率が、当該回収率の目標値である目標回収率となるように、排水流量調整弁７の開度を調整する。なお、目標回収率は水温によって異なる。
【００４９】
より詳細には、開度調整部３０３は、故障検知部３０１によって排水流量調整弁７の故障が検知された場合に、バックアップ運転として、排水流量調整弁７の差圧（実際には、圧力センサＰ１によって検出される給水圧力）が、例えば０．２ＭＰａ等の固定値となるよう制御した後、目標回収率となる排水流量調整弁７の開度を演算し、開度をフィードバック制御する。
【００５０】
図５は、回収率と排水流量調整弁７の開度との関係を示すグラフである。図５に示されるように、目標とする回収率が高くなるほど、排水流量調整弁７の開度を下げる必要がある。
【００５１】
上述のように、図４に示される、Ｃｖ値と排水流量調整弁７の開度との関係式をあらかじめＣＰＵに設定しておき、排水流量予測部３０２が、この関係式を用いて、Ｃｖ値を算出後、算出されたＣｖ値を用いて排水流量を予測し、予測された排水流量を用いて回収率を算出し、算出される回収率が目標回収率となるように、開度調整部３０３が排水流量調整弁７の開度を調整するとした。これに限定されず、図５に示される回収率と排水流量調整弁７の開度との関係式をあらかじめＣＰＵに設定しておき、開度調整部３０３がこの関係式を用いて排水流量調整弁７の開度を調整してもよい。
【００５２】
ポンプ制御部３０４は、加圧ポンプ２を制御する。例えば、ポンプ制御部３０４は、第１流量センサＦＭ１によって検出される透過水Ｗ３の流量が所定の流量目標値となるように、加圧ポンプ２をフィードバック制御してもよい。
【００５３】
〔２  逆浸透膜分離装置の動作〕
図６は、逆浸透膜分離装置１の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１において、故障検知部３０１が、第２流量センサＦＭ２の故障を検知した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ２に移行する。故障検知部３０１が、第２流量センサＦＭ２の故障を検知しない場合（Ｓ１：ＮＯ）には、処理はステップＳ１に移行する。
【００５４】
ステップＳ２において、開度調整部３０３は、排水流量調整弁７の差圧が固定値となるよう制御した後、第１流量センサＦＭ１によって検出される透過水Ｗ３の流量と、排水流量予測部３０２によって算出される排水流量の予測値とから、回収率を算出し、この回収率が、当該回収率の目標値である目標回収率となるように、排水流量調整弁７の開度の目標値を算出する。
【００５５】
ステップＳ３において、開度調整部３０３は、排水流量調整弁７の開度を、ステップＳ２において算出された目標値となるように、フィードバック制御する。
その後、処理はステップＳ２に移行する（リターン）。
【００５６】
〔３  実施形態の効果〕
上述した実施形態に係る逆浸透膜分離装置１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
本実施形態に係る逆浸透膜分離装置１は、第２流量センサＦＭ２の故障を検知する故障検知部３０１と、第２流量センサＦＭ２の故障時に、排水流量調整弁７の１次圧の測定値と排水流量調整弁７の開度とから、排水流量の予測値を算出する排水流量予測部３０２と、透過水Ｗ３の流量と排水流量の予測値とから算出される回収率が、該回収率の目標値である目標回収率となるように排水流量調整弁７の開度を調整する開度調整部３０３とを備える。
これにより、第２流量センサＦＭ２の故障時も装置を停止させることなく、正常時とほぼ同等の回収率でのバックアップ運転をすることが可能となる。
【００５７】
また、逆浸透膜分離装置１は、濃縮水ラインＬ４の下流端に接続され、供給水としての濃縮水Ｗ４を合流部Ｊ２に返送する循環水ラインＬ５と、濃縮水ラインＬ４を通過する濃縮水の流量を調整する流量調整ユニット５と、を更に備え、圧力センサＰ１は、給水ラインＬ１を通過する給水Ｗ１の圧力を、排水流量調整弁７の１次圧として測定する。
これにより、循環比を上げて、ＲＯ膜モジュール４の膜面での目詰まり防止を図るために、循環水ラインＬ５を設けた場合、排水ラインＬ６上に別途、圧力測定手段を設けなくとも、給水ラインＬ１に設けた圧力センサＰ１を、排水流量調整弁７の１次圧を計測するための手段として活用することができる。
【００５８】
また、逆浸透膜分離装置１は、供給水ラインＬ２に設けられ、供給水Ｗ２を吸入してＲＯ膜モジュール４に向けて吐出する加圧ポンプ２と、透過水Ｗ３の流量が所定の流量目標値となるように、加圧ポンプ２を制御するポンプ制御部３０４とを更に備える。
定流量フィードバック制御により、透過水Ｗ３の流量を制御することで、透過水Ｗ３の安定供給が可能となる。
【００５９】
〔４  変形例〕
上記の実施形態においては、逆浸透膜分離装置１が、循環水ラインＬ５及び逆止弁６を備える構成としたが、これには限られない。具体的には、逆浸透膜分離装置１は、循環水ラインＬ５及び逆止弁６を備えない構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  逆浸透膜分離装置
２  加圧ポンプ
３  加圧側インバータ（インバータ）
４  ＲＯ膜モジュール（逆浸透膜モジュール）
５  流量調整ユニット
７  排水流量調整弁
１２  給水ポンプ
１３  給水側インバータ（インバータ）
３０  制御部
３０１  故障検知部
３０２  排水流量予測部
３０３  開度調整部
３０４  ポンプ制御部
ＦＭ１、ＦＭ２  流量センサ（流量検出手段）
Ｐ１  圧力センサ（圧力測定手段）
Ｌ１  給水ライン
Ｌ２  供給水ライン
Ｌ３  透過水ライン
Ｌ４  濃縮水ライン
Ｌ４１  第１濃縮水ライン
Ｌ４２  第２濃縮水ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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