(57)【要約】【課題】逆浸透膜設備の開発・設計段階で目的に応じた適切な膜の構成のレイアウトや運転条件を容易に選択することが可能になる。【解決手段】逆浸透膜設備性能計算装置１０は、入力条件設定部１１０、計算条件リスト生成部１２０、運転性能計算部１３０、計算結果表示部１４０を備える。入力条件設定部１１０は、逆浸透膜設備の運転性能計算に必要な入力条件を設定する入力条件設定画面を表示装置４００に表示し、計算条件リスト生成部１２０は、その入力条件設定画面を介して設定された入力条件に基づき、複数ケース分の計算条件のデータを計算条件リストとして生成し、運転性能計算部１３０は、計算条件リストから１ケース分の計算条件を順次取り出しつつ、その計算条件に対する運転性能計算を複数ケース分繰り返して実行し、計算結果表示部１４０は、その運転性能計算で得られた複数ケース分の計算結果の一覧を表示装置４００に表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆浸透膜設備の運転性能計算に必要な入力条件を設定するための入力条件設定画面を表示装置に表示する第１のステップと、
前記入力条件設定画面を介して設定される入力条件に基づき、前記運転性能計算で用いられる複数ケース分の計算条件を計算条件リストとして生成する第２のステップと、
前記生成した計算条件リストから１ケース分の計算条件を順次取り出しながら、その計算条件に対する前記運転性能計算を前記複数ケース分繰り返して実行する第３のステップと、
前記第３のステップでの運転性能計算により得られる前記複数ケース分の計算結果の一覧を表示装置に表示する第４のステップと、
をコンピュータにより実行すること
を特徴とする逆浸透膜設備性能計算方法。
【請求項２】
前記第１のステップで表示される前記入力条件設定画面には、前記逆浸透膜設備に供給される原水の条件を設定する第１の子画面と、前記逆浸透膜設備で用いられる逆浸透膜の組み合わせ構成のレイアウトおよびその運転条件を設定する第２の子画面と、前記逆浸透膜設備を介して生産される生産水の条件を設定する第３の子画面と、が表示されること
を特徴とする請求項１に記載の逆浸透膜設備性能計算方法。
【請求項３】
前記第４のステップで前記複数ケース分の計算結果の一覧が表示された表示画面には、所望の計算結果が得られたケースを絞り込むための絞り込み条件を設定する第４の子画面が併せて表示されること
を特徴とする請求項１に記載の逆浸透膜設備性能計算方法。
【請求項４】
前記第４の子画面を介して前記絞り込み条件が設定された場合には、前記計算結果の一覧表示画面に表示されているそれぞれのケースの計算結果が前記絞り込み条件に適合するか否かを判定し、前記絞り込み条件に適合しているときには、そのケースの計算結果を強調表示すること
を特徴とする請求項３に記載の逆浸透膜設備性能計算方法。
【請求項５】
逆浸透膜設備の運転性能計算に必要な入力条件を設定するための入力条件設定画面を表示装置に表示する入力条件設定部と、
前記入力条件設定画面を介して設定される入力条件に基づき、前記運転性能計算で用いられる複数ケース分の計算条件を計算条件リストとして生成する計算条件リスト生成部と、
前記生成した計算条件リストから１ケース分の計算条件を順次取り出しながら、その計算条件に対する前記運転性能計算を前記複数ケース分繰り返して実行する運転性能計算部と、
前記運転性能計算部での運転性能計算により得られる前記複数ケース分の計算結果の一覧を表示装置に表示する計算結果表示部と、
を備えること
を特徴とする逆浸透膜設備性能計算装置。
【請求項６】
前記入力条件設定部により表示される前記入力条件設定画面には、前記逆浸透膜設備に供給される原水の条件を設定する第１の子画面と、前記逆浸透膜設備で用いられる逆浸透膜の組み合わせ構成のレイアウトおよびその運転条件を設定する第２の子画面と、前記逆浸透膜設備を介して生産される生産水の条件を設定する第３の子画面と、が表示されること
を特徴とする請求項５に記載の逆浸透膜設備性能計算装置。
【請求項７】
前記計算結果表示部により前記複数ケース分の計算結果の一覧が表示された表示画面には、所望の計算結果が得られたケースを絞り込むための絞り込み条件を設定する第４の子画面が併せて表示されること
を特徴とする請求項５に記載の逆浸透膜設備性能計算装置。
【請求項８】
前記計算結果表示部は、
前記第４の子画面を介して前記絞り込み条件が設定された場合には、前記計算結果の一覧表示画面に表示されているそれぞれのケースの計算結果が前記絞り込み条件に適合するか否かを判定し、前記絞り込み条件に適合しているときには、そのケースの計算結果を強調表示すること
を特徴とする請求項７に記載の逆浸透膜設備性能計算装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の逆浸透膜設備性能計算方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水淡水化プラントなどに好適な逆浸透膜設備性能計算方法、逆浸透膜設備性能計算装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
海水淡水化プラントなどにおける逆浸透膜設備の開発・設計段階において、運転性能を事前に計算する方法として、海水の水質、温度といった原水条件、および、回収率やフラックスなど型式ごとに異なる逆浸透膜設備の運転条件を入力して、生産水の水質やポンプの圧力などの運転性能を計算する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】谷口雅英、木原正浩、山村弘之、栗原優、「濃度分極モデルに基づく逆浸透法海水淡水化プラントの性能シミュレーションに関する研究」、日本海水学会誌、第５６巻、第３号、２００２年６月１日、ｐ．２４７−２５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、海水淡水化プラントなどの逆浸透膜設備の開発または設計する段階で事前にその運転性能を計算する場合には、その計算の入力条件としては、様々な入力条件が想定される。従って、逆浸透膜設備の運転性能の計算は、入力条件の項目やその値を各種組み合わせ、様々なケースについて実施する必要がある。また、その計算は、膜の型式ごとに行う必要があり、さらに、複数の膜が組み合わせて用いられるときには、その構成のレイアウトも様々なものを考慮する必要がある。
【０００５】
しかしながら、非特許文献１に記載の従来の逆浸透膜設備の運転性能の計算方法（シミュレーション方法）では、その計算に用いられる入力条件は１ケース分だけが設定され、その設定された入力条件のケースについてだけ逆浸透膜設備の運転性能が計算される。従って、様々な入力条件について、逆浸透膜設備の運転性能の計算を実施する場合には、入力条件や膜の型式や構成のレイアウトが異なるごとに、その計算を逐一実施し、その性能を確認する必要があった。
【０００６】
さらに、この従来の計算方法では、逆浸透膜の構成は１段だけしか考慮されておらず、膜構成が多段の場合には、まず、前段の膜による運転性能を計算した後、その計算結果を後段の膜の入力データとして用い、繰り返して運転性能を計算する必要があった。
【０００７】
従って、逆浸透膜設備の開発・設計段階で従来の計算方法を用いて事前にその運転性能を計算する場合には、１つのケースの入力条件を設定し、その入力条件で運転性能を計算し、その都度その計算結果を確認するという作業を、多数のケースについて実施する必要があった。そのため、逆浸透膜設備の開発・設計段階で適切な膜の構成のレイアウトや運転条件を選択するには、多大の労力を要していた。
【０００８】
そこで、本発明は、逆浸透膜設備の開発・設計段階で目的に応じて適切な膜の構成のレイアウトや運転条件を容易に選択することが可能な逆浸透膜設備性能計算方法、逆浸透膜設備性能計算装置およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る逆浸透膜設備性能計算方法は、逆浸透膜設備の運転性能計算に必要な入力条件を設定するための入力条件設定画面を表示装置に表示する第１のステップと、前記入力条件設定画面を介して設定された入力条件に基づき、前記運転性能計算で用いられる複数ケース分の計算条件を計算条件リストとして生成する第２のステップと、前記生成した計算条件リストから１ケース分の計算条件を順次取り出しながら、その計算条件に対する前記運転性能計算を前記複数ケース分繰り返して実行する第３のステップと、前記第３のステップでの運転性能計算により得られる前記複数ケース分の計算結果の一覧を表示装置に表示する第４のステップと、をコンピュータにより実行することを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、原水の条件、逆浸透膜の構成のレイアウトや運転条件、生産水の条件などの入力条件が異なる複数ケースについて、その運転性能を評価する計算が一括して実行され、その計算結果の一覧が表示装置に表示されるので、ユーザは、それぞれのケースの運転性能の計算結果を容易に比較検討できるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、逆浸透膜設備の開発・設計段階で目的に応じて適切な膜の構成のレイアウトや運転条件を容易に選択することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る逆浸透膜設備性能計算装置のブロック構成の例を示した図。
【図２】入力条件設定部によって表示装置に表示される入力条件設定画面の例を示した図。
【図３】膜の組み合わせ構成の例を示した図で、（ａ）膜の組み合わせ構成の名称の例、（ｂ）は、膜の組み合わせ構成のレイアウトの例を示した図。
【図４】プルダウン選択メニューがそれぞれプルダウンされたときのメニュー構成の例を示した図。
【図５】膜種データベースのデータ構成の例を示した図。
【図６】原水詳細設定部によって表示装置に表示される原水詳細設定画面の例を示した図。
【図７】原水条件記憶部に格納される原水条件データの構成の例を示した図。
【図８】運転条件記憶部に格納される運転条件データの構成の例を示した図。
【図９】生産水条件記憶部に格納される生産水条件データの構成の例を示した図。
【図１０】計算条件リスト記憶部に格納される計算条件リストデータの構成の例を示した図。
【図１１】運転性能計算結果記憶部に格納される運転性能計算結果データの構成の例を示した図。
【図１２】計算結果一覧表示部によって表示される計算結果一覧表示画面の構成の例を示した図。
【図１３】計算結果詳細表示部によって表示される計算結果詳細表示画面の例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る逆浸透膜設備性能計算装置１０のブロック構成の例を示した図である。図１に示すように、逆浸透膜設備性能計算装置１０のハードウエアは、演算処理装置１００、記憶装置２００、入力装置３００、表示装置４００などを含んで構成され、具体的には、いわゆるコンピュータによって実現される。
【００１５】
ここで、演算処理装置１００は、コンピュータなどでいうＣＰＵ（Central Processing Unit）に相当する。また、記憶装置２００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などからなる主メモリと、ハードディスク装置やＳＳＤ（Solid State Disk）装置などからなる補助記憶装置により構成される。また、入力装置３００は、キーボード、マウス、タッチパネルなどにより構成され、表示装置４００は、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）などにより構成される。
【００１６】
さらに、図１に示すように、演算処理装置１００には、入力条件設定部１１０、計算条件リスト生成部１２０、運転性能計算部１３０、運転性能計算結果表示部１４０など、いわゆるプログラム処理によってその機能が実現されるブロックが構成されている。すなわち、入力条件設定部１１０、計算条件リスト生成部１２０、運転性能計算部１３０、運転性能計算結果表示部１４０などの機能は、演算処理装置１００が記憶装置２００に予め記憶されているプログラムを実行することによって実現される。
【００１７】
また、記憶装置２００には、入力条件記憶部２１０、計算条件リスト記憶部２２０、膜種・構成レイアウト記憶部２３０、運転性能計算結果記憶部２４０など、各種のデータを記憶するブロックが構成されている。
【００１８】
以下、ここでは、図１を参照して、これらのブロックの簡単な機能について説明し、その後、図２〜図１２の図面を用いて、各ブロックの詳細について説明する。
【００１９】
入力条件設定部１１０は、評価対象の逆浸透膜設備の運転性能を計算するために必要な各種の入力条件のデータを設定する機能を有し、原水条件設定部１１１、原水詳細設定部１１２、運転条件設定部１１３、生産水条件設定部１１４などのサブブロックを含んで構成される。
【００２０】
入力条件記憶部２１０は、入力条件設定部１１０で設定された各種の入力条件のデータを記憶する機能を有し、原水条件記憶部２１１、運転条件記憶部２１２、生産水条件記憶部２１３などのサブブロックを含んで構成される。なお、原水条件記憶部２１１、運転条件記憶部２１２、生産水条件記憶部２１３のそれぞれには、原水条件設定部１１１、原水詳細設定部１１２、運転条件設定部１１３、生産水条件設定部１１４のそれぞれで設定されるデータが格納される。
【００２１】
計算条件リスト生成部１２０は、入力条件記憶部２１０に格納された各種の入力条件のデータに基づき、複数の計算条件リストを生成し、計算条件リスト記憶部２２０に格納する。ここで、計算条件リストとは、運転性能計算部１３０の処理を１回（１ケース）実行するのに必要なデータの組をいう。
【００２２】
また、膜種・構成レイアウト記憶部２３０には、評価対象の逆浸透膜設備で使用される膜の特性や、膜の組み合わせ構成のレイアウトなどのデータが、後記する膜種データベース（図５参照）も含め、予め格納されているものとする。なお、以下、本明細書では、評価対象の逆浸透膜設備で使用される逆浸透膜のことを、単に、「膜」という。
【００２３】
運転性能計算部１３０は、計算条件リスト記憶部２２０に格納されている複数ケース分の計算条件リストを１ケース分ずつ読み出し、そのそれぞれの計算条件リストで定められる入力条件で、評価対象の逆浸透膜設備の運転性能を計算する処理を、計算条件リスト記憶部２２０に格納されている計算条件リストの数（ケース数）の回数だけ、繰り返し実行する。そして、その結果を、運転性能計算結果記憶部２４０に格納する。なお、その運転性能を計算する処理では、膜腫・構成レイアウト記憶部２３０に格納されているデータが、適宜、参照される。また、運転性能計算部１３０における運転性能の計算処理には、例えば、非特許文献１に示されているシミュレーション方法の基づく計算処理を利用することができる。
【００２４】
運転性能計算結果表示部１４０は、計算条件リスト記憶部２２０、膜種・構成レイアウト記憶部２３０および運転性能計算結果記憶部２４０に格納されたデータ、すなわち、運転性能計算部１３０により計算された逆浸透膜設備の運転性能の計算結果（評価結果）を表示装置４００に表示する。
【００２５】
なお、運転性能計算結果表示部１４０は、計算結果一覧表示部１４１、計算結果詳細表示部１４２などのサブブロックを含んで構成され、計算結果一覧表示部１４１は、それぞれの計算条件リストに対応する逆浸透膜設備の運転性能の計算結果の一覧表を表示する。また、計算結果詳細表示部１４２は、計算結果一覧表示部１４１により表示された一覧表の中から選択した１ケースの計算条件リストに対応する逆浸透膜設備の運転性能の詳細な計算結果を表示する。
【００２６】
図２は、入力条件設定部１１０によって表示装置４００に表示される入力条件設定画面３０１の例を示した図である。図２に示すように、入力条件設定画面３０１には、原水条件設定ウィンドウ３１０、運転条件設定ウィンドウ３４０、生産水条件設定ウィンドウ３７０、ケース数表示ウィンドウ３８０などの子画面が表示される。
【００２７】
原水条件設定ウィンドウ３１０は、原水条件設定部１１１によって表示され、ユーザに原水条件の設定機能を提供する。原水条件としては、例えば、原水の温度、原水のＴＤＳ（Total Dissolved Solids：完全溶解固体物質）などがある。そこで、原水条件設定ウィンドウ３１０の中には、温度設定部３２０、ＴＤＳ設定部３３０などが表示され、さらに、原水詳細設定部１１２の処理を呼び出すためのＷＱＤ（Water Quality Detail）ボタン３３９が表示される。
【００２８】
温度設定部３２０には、例えば、ラジオボタン３２１，３２２および数値入力欄３２３，３２４，３２５，３２６が表示される。ここで、ラジオボタン３２１が選択された場合には、原水の温度は、数値入力欄３２３に入力される温度に固定される。また、ラジオボタン３２２が選択された場合には、原水の温度は、数値入力欄３２４に入力される最低温度と、数値入力欄３２５に入力される最高温度との間を、数値入力欄３２６に入力される刻み数（ステップ数）の温度に変動させられる（この例の場合は、２０度、２５度、３０度の３ステップ）。
【００２９】
ＴＤＳ設定部３３０にも、同様のラジオボタンや同様の数値入力欄が表示され、同様にしてＴＤＳの条件データが設定される。そして、ＷＱＤボタン３３９が押下された場合には、原水詳細設定部１１２の処理が実行され、原水のＴＤＳの成分などの詳細な水質を設定する原水詳細設定画面が新たに表示される。なお、原水詳細設定画面については、別途、図６を参照して説明する。
【００３０】
図２において、運転条件設定ウィンドウ３４０は、運転条件設定部１１３によって表示され、ユーザに評価対象の逆浸透膜設備の運転条件を設定する機能を提供する。運転条件設定ウィンドウ３４０には、「膜の組み合わせ構成」を選択するためのレイアウト選択欄３４１、レイアウト選択欄３４１によって選択された構成で用いられる膜の個別運転条件設定部３４２，３４３などが表示される。
【００３１】
このとき、レイアウト選択欄３４１には、予め用意されている「膜の組み合わせ構成」の名称が表示されるので、ユーザは、その名称を適宜選択することにより、評価対象の逆浸透膜設備の「膜の組み合わせ構成」を容易に設定することができる。
【００３２】
図３は、膜の組み合わせ構成の例を示した図で、（ａ）膜の組み合わせ構成の名称の例、（ｂ）は、膜の組み合わせ構成のレイアウトの例を示した図である。なお、図２（ｂ）において、“1st RO”は、１段目の膜を意味し、“2nd RO”は、２段目の膜を意味する。また、“1st RO”および“2nd RO”が表す長方形に入力される矢印は、膜へ供給される被処理水を意味し、長方形から出力される右方向または上方向の矢印は、膜による透過水の生成を意味し、長方形から出力される下方向の矢印は、膜による濃縮水の生成を意味する。
【００３３】
従って、図３に示された膜の組み合わせ構成のレイアウトのうち、“Rear Permeate Blending”および“Sprit Partial”は、１つの膜のみを使う構成、それ以外は、２つの膜を使う構成である。
【００３４】
これら膜の組み合わせ構成の名称およびレイアウトのデータについては、膜種・構成レイアウト記憶部２３０に予め登録されているものとする。また、膜の組み合わせ構成の種類は、図示した６種類に限定されず、他の構成であってもよい。
【００３５】
再び、図２を参照すると、ユーザは、個別運転条件設定部３４２，３４３を介して、レイアウト選択欄３４１で選択した膜の組み合わせ構成で用いられる１つまたは複数の膜それぞれについて、その膜の運転条件を個別に設定することができる。すなわち、複数の膜が使用される場合には、それぞれの膜ごとにタブによって切り替えられる個別運転条件設定部３４２，３４３が表示される。
【００３６】
このとき、例えば、個別運転条件設定部３４２には、使用される膜の種別や型式を選択するためのプルダウン選択メニュー３４５，３４６，３４７，３４８が表示されるとともに、その膜の具体的な運転条件データを設定するための運転条件データ設定枠３６０が表示される。
【００３７】
図４は、プルダウン選択メニュー３４５，３４６，３４７，３４８がそれぞれプルダウンされたときのメニュー構成の例を示した図である。
図４において、“SW/BW”の名称が付されたプルダウン選択メニュー３４５は、膜の使用目的を選択するメニューであり、ユーザは、例えば、すべて（All）、海水用逆浸透膜（SW）、汽水用逆浸透膜（BW）のうちいずれかを選択することができる。
【００３８】
また、“Size”の名称が付されたプルダウン選択メニュー３４６は、膜の直径のサイズを選択するメニューであり、ユーザは、例えば、すべて（All）、４インチ、８インチ、１６インチなどの中から、いずれかを選択することができる。
【００３９】
また、“Type”の名称が付されたプルダウン選択メニュー３４７は、膜のタイプや種別などを選択するメニューであり、ユーザは、例えば、すべて（All）、高フラックスタイプ（High Flux）、高脱塩率タイプ（High Rejection）、Ａ社製（A Company）、Ｂ社製（B Company）、Ｃ社製（C Company）などの中から、いずれかを選択することができる。
【００４０】
また、“Membrane”の名称が付されたプルダウン選択メニュー３４８は、膜の具体的な型式名称を選択するメニューである。すなわち、ユーザが、このプルダウン選択メニュー３４８を選択した場合には、運転条件設定部１１３は、膜種データベース４３１（図５参照）を検索して、プルダウン選択メニュー３４５，３４６，３４７によって選択された膜の使用目的や種別などの条件に適合する膜の型式名称を抽出し、その抽出した膜の型式名称を、プルダウン選択メニュー３４８の項目名として表示する。
【００４１】
図５は、膜種データベース４３１のデータ構成の例を示した図である。図５に示すように、膜種データベース４３１の行データは、“ID”、“Name”、“SW/BW”、“size”、“High Rejection”、“High Flux”、“Company”などの項目によって構成されている。ここで、“ID”は、膜の識別番号、“Name”は、膜の型式名称、“SW/BW”は、膜の用途（海水用／汽水用）、“size”は、膜の直径のサイズ、“High Rejection”は、高脱塩率タイプであるか否か、“High Flux”は、高フラックスタイプであるか否か、“Company”は、膜の製造会社名を表している。
【００４２】
なお、図２および図４におけるプルダウン選択メニュー３４５，３４６，３４７の例では、それぞれ“SW”、“All”、“High Rejection”が選択されたように描かれている。この状態で、ユーザがプルダウン選択メニュー３４８を選択した場合には、膜種データベース４３１（図５参照）が検索され、その中から“SW”、“All”、“High Rejection”のすべてに該当する膜の型式名称“AAABBB-400”、“AAACCC-410”、“AAADDD-420”、“AAAFFF-430”が抽出される。そして、その抽出された膜の型式名称がプルダウン選択メニュー３４８のプルダウンされたメニュー３４９（図４参照）の中に表示される。
【００４３】
そこで、ユーザは、プルダウンされたメニュー３４９の中から１つまたは複数の膜の型式名称を選択することにより、評価対象の逆浸透膜設備で用いる膜を容易に決定することができる。
【００４４】
再度、図２を参照しつつ、運転条件データ設定枠３６０について説明する。図２に示すように、運転条件データ設定枠３６０の中には、回収率（Recovery Rate）設定部３６１、フラックス（Flux）設定部３６２などが表示される。そして、その回収率設定部３６１やフラックス設定部３６２には、原水条件設定ウィンドウ３１０の温度設定部３２０の場合と同様に、回収率やフラックスを固定値にするか変動値にするかを選択するラジオボタンが表示される。さらに、その固定値や、変動値の最高値、最低値、変動ステップ数を入力するための数値入力欄などが表示される。
【００４５】
なお、図２では、運転条件データ設定枠３６０の中には、回収率設定部３６１およびフラックス設定部３６２しか描かれていないが、この他に膜年齢や圧力容器（ベッセル）あたりの膜エレメント数といった運転条件データが表示されてもよい。なお、これらの運転条件データも、回収率設定部３６１やフラックス設定部３６２の場合と同様に、固定値や変動値などで設定することができる。また、これらが運転条件データ設定枠３６０の中に表示しきれない場合には、スクロールバー３６３で表示部分を移動させて、未表示部分を表示するようにすればよい。
【００４６】
図２において、生産水条件設定ウィンドウ３７０は、生産水条件設定部１１４によって表示され、ユーザに生産水の条件設定機能を提供する。従って、生産水条件設定ウィンドウ３７０には、運転条件設定ウィンドウ３４０で指定される条件の逆浸透膜設備により造水される造水量を設定する造水量設定部３７１、当該逆浸透膜設備を含む水処理プラントに設置されるトレインの数（Train Num）を入力するための数値入力欄３７２、ある１つのトレインがメンテナンスなどで停止する場合、他のトレインでプラント全体の造水量をまかなうことを指定するＣＩＰ（Cleaning In Place）チェックボックス３７３などが表示される。
【００４７】
造水量設定部３７１には、原水条件設定ウィンドウ３１０の温度設定部３２０の場合と同様に、造水量を固定値にするか変動値にするかを選択するラジオボタンが表示され、また、造水量の固定値や、変動値の最高値、最低値、変動ステップ数を入力するための数値入力欄などが表示される。
【００４８】
ＣＩＰチェックボックス３７３は、ある１つのトレインがメンテナンスなどで停止するときに、他のトレインでプラント全体の造水量をまかなう場合にチェックされる。すなわち、ＣＩＰチェックボックス３７３がチェックされた場合には、後記する計算条件リスト（図１０参照）の作成に際して、トレイン当たりの造水量を増加させた場合の計算条件がその計算条件リストに追加される。
【００４９】
さらに、図２において、ケース数表示ウィンドウ３８０には、原水条件設定ウィンドウ３１０、運転条件設定ウィンドウ３４０および生産水条件設定ウィンドウ３７０のそれぞれで設定された各種条件に基づき得られる、運転性能計算部１３０に入力される計算条件データの組み合わせの数（ケース数）が表示される。
【００５０】
ちなみに、図２の例では、温度設定部３２０およびフラックス設定部３６２で変動値が設定され、そのそれぞれの変動のステップ数（刻み数）が３および２に設定されている。また、ＣＩＰチェックボックス３７３がチェックされ、レイアウト選択欄３４１では２種類の膜の組み合わせの構成が選択されている。従って、運転性能計算部１３０に入力される計算条件データの組み合わせの数（ケース数）は、３ケース（温度）×２ケース（フラックス）×２ケース（トレインチェック）×２ケース（レイアウト）で、全２４ケースとなる。
【００５１】
図６は、原水詳細設定部１１２によって表示装置４００に表示される原水詳細設定画面３０２の例を示した図である。原水詳細設定部１１２は、この原水詳細設定画面３０２を介して入力されるデータに基づき、評価対象の逆浸透設備に供給される原水に含まれる物質およびその濃度（原水１リットルに含まれる溶解物質の量（重さ））を設定する。
【００５２】
図６に示すように、原水詳細設定画面３０２には、陽イオン（Cation）設定部５０１、陰イオン（Anion）設定部５２１、諸物質（Others）設定部５４１などが表示される。そして、陽イオン設定部５０１には、例えば、カルシウム（Ca）、マグネシウム（Mg）、カリウム（K）、アンモニア（NH4）、ストロンチウム（Sr）、鉄（Fe）、バリウム（Ba）、ナトリウム（Na）などについて、そのそれぞれの陽イオン濃度を入力するための数値入力欄５０２〜５０９が表示される。
【００５３】
また、陰イオン（Anion）設定部５２１には、例えば、リン酸（PO4）、硫酸（SO4）、重炭酸（HCO3）、炭酸（CO3）、フッ素（F）、硝酸（NO3）、ホウ素（B）、臭素（Br）、塩素（Cl）などについて、そのそれぞれの陰イオン濃度を入力するための数値入力欄５２２〜５３０が表示される。また、諸物質（Others）設定部５４１には、例えば、二酸化ケイ素（SiO2）、二酸化炭素（CO2）などについて、そのそれぞれの濃度を入力するための数値入力欄５４２，５４３が表示される。
【００５４】
ユーザは、これらの数値入力欄５０２〜５０９、５２２〜５３０、５４２，５４３を介して、原水に含まれる陽イオン、陰イオンおよび諸物質の濃度を設定することができる。なお、そのとき設定された陽イオン、陰イオンおよび諸物質の濃度の合計は、“Total TDS”欄５５０に表示される。
【００５５】
以上のようにして、一旦、“Total TDS”欄５５０に陽イオン、陰イオンおよび諸物質の濃度の合計が表示された後、ユーザ入力により、その“Total TDS”欄５５０の数値が変更され、かつ、“Change All by TDS”ボタン５５１が押下された場合には、原水詳細設定部１１２は、それまでに設定されていたそれぞれの陽イオン、陰イオンおよび諸物質の濃度の比率を保ったまま、“Total TDS”欄５５０の値が変更後の値になるように、すべての陽イオン、陰イオンおよび諸物質の濃度を変更する。
【００５６】
ただし、“Fix Scaling Ion when TDS changed”のチェックボックス５６０がチェックされていた場合には、鉄（Fe）およびバリウム（Ba）のイオン濃度は変化させないものとする。
【００５７】
また、あるｐＨ値がｐＨ入力欄５６１に入力され、かつ、“Change HCO3/CO2”ボタン５６２が押下された場合には、原水詳細設定部１１２は、重炭酸イオンの濃度および前記入力されたｐＨ値から、二酸化炭素（CO2）および炭酸（CO3）イオンの濃度を計算し、そのそれぞれの値を変更する。なお、この計算には、公知の文献（例えば、気象庁、気象研究所技術報告、第４１号、ｐ．５−７、２０００年５月）に記載されている方法を利用することができる。
【００５８】
また、イオンバランス（Balance）欄５６３には、入力された陽イオンおよび陰イオンの濃度と分子量から計算されるイオンバランスが表示される。そのとき“Auto Balance”ボタン５６４が押下されると、原水詳細設定部１１２は、イオンバランスがとれるように、ナトリウム（Na）イオン濃度および塩素（Cl）イオン濃度を増減させる。そして、その結果に基づき、ナトリウム（Na）イオン濃度、塩素（Cl）イオン濃度に対する数値入力欄５０９、５３０に表示されている数値、ならびに、イオンバランス（Balance）欄５６３に表示されている数値を変更する。
【００５９】
図７は、原水条件記憶部２１１に格納される原水条件データ４１１の構成の例を示した図である。図７に示すように、原水条件データ４１１の各行のデータは、“Case”、“Fix/Var”、“Value1”、“Value2”、“Step”などの項目データにより構成されている。そして、原水条件データ４１１の１行目および２行目のデータ４１１ａは、原水条件設定部１１１によって生成され、３行目以下のデータ４１１ｂは、原水詳細設定部１１２によって生成される。
【００６０】
すなわち、原水条件データ４１１の１行目と２行目のデータ４１１ａとしては、それぞれ、温度設定部３２０およびＴＤＳ設定部３３０で設定された原水の温度およびＴＤＳのデータが格納される。その場合、項目“Case”欄には、“Temperature”または“TDS”が格納され、項目“Fix/Var”欄には、固定データ／変動データを識別するデータが格納される。また、項目“Value1”、“Value2”、“Step”の各欄には、固定データの場合、その固定値が、または、変動データの場合、最低値、最高値およびデータ刻み数（ステップ数）が格納される。
【００６１】
また、原水条件データ４１１の３行目以下のデータ４１１ｂとしては、それぞれ原水詳細設定部１１２で設定された陽イオン、陰イオン、諸物質のデータが格納される。その場合、項目“Case”欄には、ＴＤＳの成分である陽イオン、陰イオン、諸物質の名称が格納され、項目“Value1”欄には、その濃度が格納される。また、項目“Fix/Var”欄には、固定データであることを示すデータが格納される。なお、３行目以下のデータ４１１ｂの末尾には、ｐＨ値も併せて格納される。
【００６２】
なお、本実施形態では、陽イオン、陰イオン、諸物質の濃度は、固定データとしているが、それぞれ個別に変動する変動データとしてもよい。
【００６３】
図８は、運転条件記憶部２１２に格納される運転条件データ４１２の構成の例を示した図である。図８に示すように、運転条件データ４１２の各行のデータは、“Case”、“Fix/Var”、“Value1”、“Value2”、“Step”などの項目データにより構成されている。図８の例の場合、項目“Case”欄には、運転条件名が格納され、項目“Fix/Var”欄には、固定データ／変動データを識別するデータが格納され、項目“Value1”、“Value2”、“Step”の各欄には、固定データの場合、その固定値、または、変動データの場合、最低値、最高値およびデータ刻み数（ステップ数）が格納される。
【００６４】
そして、運転条件データ４１２の最初の６行のデータ４１２ａは、入力条件設定画面３０１（図２参照）のレイアウト選択欄３４１によって選択された膜の組み合わせの構成のレイアウトデータに相当する。この場合、項目“Case”欄には、膜の組み合わせの構成のレイアウトの名称が格納され、項目“Value1”欄には、“Yes”または“No”のデータが格納され、膜の組み合わせ構成のレイアウトの選択状況が示される。
【００６５】
ちなみに、図２では、レイアウト選択欄３４１により“Rear Permeate Blending”および“Two Pass Filtration”が選択されている。従って、図８の運転条件データ４１２では、項目“Case”欄が“Rear Permeate Blending”である行および“Two Pass Filtration”である行の項目“Value1”欄には、それらが選択されたことを表す“Yes”が格納されている。
【００６６】
続いて、運転条件データ４１２の次の５行のデータ４１２ｂには、入力条件設定画面３０１（図２参照）の個別運転条件設定部３４２によって設定される１段目の膜の個別運転条件データであるフラックス（Flux）、回収率（Rec Rate）、膜の識別番号（Memb ID）、ならびに、膜種・構成レイアウト記憶部２３０によって設定されるベッセル当たりの膜エレメント数（Ele. Num）、膜年齢（Life Span）が格納される。また、運転条件データ４１２のさらに次の５行のデータ４１２ｃには、個別運転条件設定部３４３と膜種・構成レイアウト記憶部２３０とによって設定される２段目の膜の個別運転条件データが同様に格納される。
【００６７】
図９は、生産水条件記憶部２１３に格納される生産水条件データ４１３の構成の例を示した図である。図９に示すように、生産水条件データ４１３の各行のデータは、“Case”、“Fix/Var”、“Value1”、“Value2”、“Step”などの項目データにより構成されている。図９の例の場合、項目“Case”欄には、生産水の条件名である造水量（Capacity）、トレイン数（Train Num）、ＣＩＰチェックボックス３７３のチェックの有無（CIP）などが格納される。また、項目“Fix/Var”欄には、固定データ／変動データを識別するデータが格納され、項目“Value1”、“Value2”、“Step”の各欄には、固定データの場合、その固定値、または、変動データの場合、最低値、最高値およびデータ刻み数（ステップ数）が格納される。
【００６８】
図１０は、計算条件リスト記憶部２２０に格納される計算条件リストデータ４２０の構成の例を示した図である。このとき、計算条件リストデータ４２０の１列目のデータは、運転性能計算部１３０（図１参照）での計算に必要なデータの名称である。また、２列目以降の各列のデータは、１列目のデータの名称で指定される各データに対して、原水条件設定ウィンドウ３１０、運転条件設定ウィンドウ３４０および生産水条件設定ウィンドウ３７０のいずれかで設定される値である。
【００６９】
この２列目以降の各列のデータは、運転性能計算部１３０による１回（１ケース）の計算で用いられるデータであり、２列目以降の１行目に付されている番号は、運転性能計算部１３０における１回の計算のケース番号を表している。従って、各列のデータは、互いに少なくとも１行のデータが相違するデータとなっている。
【００７０】
なお、図２の例では、ケース数表示ウィンドウ３８０に、ケース数が“２４”と表示されているが、図１０の例では、“Case”欄が“１”〜“７”の７列分のデータしか図示されていない。この場合、“Case”欄が“８”〜“２４”に対応する列のデータも存在することになるが、ここでは、その図示を省略したものである。
【００７１】
また、図１０において、計算条件リストデータ４２０の最初の４行分のデータ４２１のうち、全体の造水量（Capacity）、トレイン当たりの造水量（Capacity/Train）は、生産水条件データ４１３（図９参照）から得られ、温度（Temperature）は、原水条件データ４１１から得られ、膜の組み合わせレイアウトの番号（Layout ID）は、運転条件データ４１２から得られる。
【００７２】
また、計算条件リストデータ４２０の次の５行分（５行目〜９行目）のデータ４２２は、運転条件データ４１２の１段目の膜の個別運転条件データ４１２ｂから得られるフラックス（Flux）、回収率（Rec Rate）、膜の識別番号（Memb ID）、ベッセル当たりの膜エレメント数（Ele. Num）、膜年齢（Life Span）から得られる。同様に、さらに次の５行分（１０行目〜１４行目）のデータ４２３は、運転条件データ４１２の２段目の膜の個別運転条件データ４１２ｃから得られる。
【００７３】
また、計算条件リストデータ４２０の１５行以目降のデータ４２４は、原水条件データ４１１（図７参照）から得られる原水の水質を表すデータである。
【００７４】
図１１は、運転性能計算結果記憶部２４０に格納される運転性能計算結果データ４４０の構成の例を示した図である。このとき、運転性能計算結果データ４４０の１列目のデータは、運転性能計算部１３０（図１参照）での計算で得られるデータの名称である。また、２列目以降の各列のデータは、計算条件リストデータ４２０（図１０参照）の２列目以降の各列のデータを１ケースの計算条件データとして用いたとき、運転性能計算部１３０（図１参照）の処理により得られるデータである。
【００７５】
なお、図１１において、運転性能計算結果データ４４０の最初の４行分のデータ４４１は、１段目の膜および２段目の膜のそれぞれにおける圧力（Pressure）およびベッセル数（Vessel Num）を表している。また、５行目〜２５行目のデータ４４２は、生産水の水質を表すデータ、２６行目〜４６行目のデータ４４３は、濃縮水の水質を表すデータである。さらに、４７行目以降の５行分のデータ４４４は、濃縮水の硫酸カルシウム（CaSO4）、硫酸バリウム（BaSO4）、硫酸ストロンチウム（SrSO4）、フッ化カルシウム（CaF2）、二酸化ケイ素（SiO2）といったスケーリング成分の飽和濃度比（％）を表すデータである。
【００７６】
図１２は、計算結果一覧表示部１４１によって表示される計算結果一覧表示画面７００の構成の例を示した図である。計算結果一覧表示画面７００には、運転性能計算結果記憶部２４０に格納された全てのケースの運転性能計算結果データ４４０のうち、主要なデータがケースごとに各列に表示される。また、計算結果一覧表示画面７００には、ユーザの利便性を考慮して、計算結果のデータの他にも、入力条件設定部１１０で設定されたデータや、計算結果を絞り込むための絞り込み条件設定ウィンドウ７１０なども併せて表示される。なお、図１２では、計算結果のデータは、太字斜体で表示されている。
【００７７】
図１２に示すように、表示データ７０１としては、プラント全体の造水量（Capacity）、トレイン当たりの造水量（Capacity/Train）、水温（Temperature）、膜の組み合わせ構成のレイアウト（Layout）が表示される。また、表示データ７０２，７０３としては、１段目の膜および２段目の膜のそれぞれの圧力（Pressure）、ベッセル数（Vessel Num）、フラックス（Flux）、回収率（Rec Rate）、膜の識別番号（Menb. ID）、ベッセル当たりのエレメント数（Ele. Num）、膜寿命（Life Span）など膜の運転データが表示される。さらに、表示データ７０４としては、生産水のＴＤＳ（TDS）、ナトリウムイオン濃度（Na）、塩素イオン濃度（Cl）、ｐＨなどが表示され、表示データ７０５としては、濃縮水の各スケーリング成分の飽和濃度比（％）が表示される。
【００７８】
なお、図１２では、８番目以降のケースについては計算結果のデータが表示されていないが、スクロールバー７３０を適宜左右に移動させることより、全ケースのデータを表示させることができる。また、図１２では、計算結果のデータは、ケースの番号順に表示されているが、適宜、ユーザが選択する性能の値（例えば、圧力）で昇順にソートして表示してもよい。
【００７９】
また、図１２に示すように、絞り込み条件設定ウィンドウ７１０には、計算結果一覧表示画面７００に表示されている各ケースの計算結果から、ユーザが所望する計算結果を絞り込むための絞り込み条件データ入力欄７１１，７１２，７１３，７１４が表示される。そして、そのそれぞれ絞り込み条件データ入力欄７１１，７１２，７１３，７１４からは最大圧力（Max Pressure）、スケーリング成分の最大飽和濃度比（Max Scaling）、生産水の最大ＴＤＳ（Max Product TDS）および生産水の最大塩素イオン濃度（Max Product Cl）の設定が可能となっている。
【００８０】
そこで、絞り込み条件データ入力欄７１１，７１２，７１３，７１４を介して、適宜、絞り込みのための条件データが入力されると、計算結果一覧表示部１４１は、計算結果一覧表示画面７００に表示されている各ケースのデータのうち、全ての条件データに適合するケースのデータをハイライト表示する。ここで、ハイライト表示とは、他のケースのデータと区別しやすい表示であり、目立つように明るく表示したり、他と異なる鮮やかな色で表示したりすることをいう。
【００８１】
図１２の例では、符号７２０、７２１、７２２、７２３が付された行には、絞り込み条件データ入力欄７１１，７１２，７１３，７１４で設定された条件データを満たさないデータが存在し、絞り込み条件データを満たさないデータは、白黒反転表示されている。従って、図１２の例では、ケース３のデータ７３１は、予め設定された条件データを満たすものであり、他のケースのデータは、条件データの少なくとも１つを満たしていない。
【００８２】
なお、図１２の例では、絞り込み条件データの少なくとも１つを満たしていないケースのデータは、網掛け表示などにより、暗く目立たないように表示されているが、このようなケースのデータについては、表示をしない（非表示）としてもよい。
【００８３】
さらに、図１２の計算結果一覧表示画面７００には、“Detail”ボタン７３２が表示される。そこで、ユーザが詳細な計算結果データを閲覧する場合には、例えば、閲覧しようとしているケースの番号を選択し、“Detail”ボタン７３２を押下すると、図１３に示すような計算結果詳細画面８００が表示される。
【００８４】
図１３は、計算結果詳細表示部１４２によって表示される計算結果詳細表示画面８００の例を示した図である。計算結果詳細表示画面８００には、ケース番号表示欄８０１、水質データ一覧８０２、運転データ一覧８０３および“List”ボタン８１０が表示される。
【００８５】
ここで、ケース番号表示欄８０１には、計算結果一覧表示画面７００で選択されたケースの番号が表示される。また、水質データ一覧８０２の各欄には、原水（Feed）、生産水（Permeate）および濃縮水（Brine）についての水質のデータが表示される。また、運転データ一覧８０３には、プラント全体の造水量（Capacity）、トレイン当たりの造水量（Capacity/Train）、水温（Temperature）、膜の組み合わせ構成のレイアウト（Layout）が表示され、さらに、膜ごとの運転データ８０４，８０５、スケーリングデータ８０６が表示される。
【００８６】
このとき、“List”ボタン８１０が押下されると、図１１に示した計算結果一覧表示画面７００が再度表示される。
【００８７】
以上、図１２の計算結果一覧表示画面７００により、ユーザは、入力条件設定部１１０で設定した入力データの全ての組み合わせのそれぞれのケースについて、運転時の運転性能データや水質データを一覧表のデータとして得ることができる。また、絞り込みのためのデータを入力することにより、所望の運転性能データや水質データを実現可能なケースを容易に知ることができる。さらに、計算結果一覧表示画面７００によれば、計画中の所望の運転性能データや水質データを実現しようとして、それが実現できない場合に、問題となる項目を容易に知ることができる。
【００８８】
従って、以上に説明した実施形態によれば、ユーザは、逆浸透膜設備プラントの開発や設計に当たって、様々なケースの入力条件データによる逆浸透膜設備の運転性能を一括して得ることが可能になる。従って、ユーザは、原水条件や生産水条件に応じて逆浸透膜設備プラントにおける膜の組み合わせ構成のレイアウトなどを容易に比較検討することができるようになるので、目的に応じた適切な膜の組み合わせ構成のレイアウトや運転条件を容易に選択することが可能になる。
【００８９】
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものでなく、さらに様々な変形例が含まれる。例えば、前記の実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために、詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成の一部で置き換えることが可能であり、さらに、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成の一部または全部を加えることも可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１０    逆浸透膜設備性能計算装置
１００  演算処理装置
１１０  入力条件設定部
１１１  原水条件設定部
１１２  原水詳細設定部
１１３  運転条件設定部
１１４  生産水条件設定部
１２０  計算条件リスト生成部
１３０  運転性能計算部
１４０  運転性能計算結果表示部
１４１  計算結果一覧表示部
１４２  計算結果詳細表示部
２００  記憶装置
２１０  入力条件記憶部
２１１  原水条件記憶部
２１２  運転条件記憶部
２１３  生産水条件記憶部
２２０  計算条件リスト記憶部
２３０  膜種・構成レイアウト記憶部
２４０  運転性能計算結果記憶部
３００  入力装置
３０１  入力条件設定画面
３０２  原水詳細設定画面
３１０  原水条件設定ウィンドウ（第１の子画面）
３２０  温度設定部
３３０  ＴＤＳ設定部
３３９  ＷＱＤボタン
３４０  運転条件設定ウィンドウ（第２の子画面）
３４１  レイアウト選択欄
３６０  運転条件データ設定枠
３６１  回収率設定部
３６２  フラックス設定部
３７０  生産水条件設定ウィンドウ（第３の子画面）
３７１  造水量設定部
３８０  ケース数表示ウィンドウ
４００  表示装置
４２０  計算条件リストデータ
４３１  膜種データベース
４４０  運転性能計算結果データ
７００  計算結果一覧表示画面
８００  計算結果詳細表示画面
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014188489.tif 000011
【図１０】
2014188489.tif 000012
【図１１】
2014188489.tif 000013
【図１２】
2014188489.tif 000014
【図１３】
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