(57)【要約】      （修正有）【課題】逆浸透膜モジュールを用いて海水やかん水などの塩水から淡水を得る塩水淡水化装置および造水方法を提供する。【解決手段】塩水を昇圧する供給ポンプ１と、昇圧された前記塩水を分離する１段目逆浸透膜モジュール２と、前記第１淡水を分離する２段目逆浸透膜モジュール３と、第１塩水供給ライン１３と、第２塩水供給ライン１４と、前記第１淡水の塩分濃度または塩分濃度に換算可能な物理量を測定できる水質計１１を有する第１淡水排出ライン１５と、第１濃縮水排出ライン１６と、処理水排出ライン１７と、バイパスライン分岐部１９およびバイパスライン切替ユニットを有する第２濃縮水排出ライン１８と、バイパスライン２０と、水質計１１より得られた水質データに基づいて、前記バイパスライン切替ユニットを制御するバイパスライン制御ユニット１２と、を備えた塩水淡水化装置。【選択図】図１
2014034005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩水を昇圧する供給ポンプと、
昇圧された前記塩水を逆浸透膜によって第１淡水と第１濃縮水とに分離する１段目逆浸透膜モジュールと、
前記第１淡水を逆浸透膜によって第２淡水と第２濃縮水とに分離する２段目逆浸透膜モジュールと、
一端が塩水供給ユニットに結合され、他端が前記供給ポンプに結合された第１塩水供給ラインと、
一端が前記供給ポンプに結合され、他端が前記１段目逆浸透膜モジュールの供給口に結合された第２塩水供給ラインと、
一端が前記１段目逆浸透膜モジュールの第１淡水排出口に結合され、他端が前記２段目逆浸透膜モジュールの供給口に結合され、前記第１淡水の塩分濃度または塩分濃度に換算可能な物理量を測定できる水質計を有する第１淡水排出ラインと、
一端が前記１段目逆浸透膜モジュールの第１濃縮水排出口に結合され、他端が濃縮水回収ユニットに結合された第１濃縮水排出ラインと、
一端が前記２段目逆浸透膜モジュールの第２淡水排出口に結合され、他端が処理水回収ユニットに結合された処理水排出ラインと、
一端が前記２段目逆浸透膜モジュールの第２濃縮水排出口に結合され、他端が前記第１濃縮水排出ラインに結合され、バイパスライン分岐部およびバイパスライン切替ユニットを有する第２濃縮水排出ラインと、
一端が前記バイパスライン分岐部に結合され、他端が前記処理水排出ラインに結合されたバイパスラインと、
前記水質計より得られた水質データに基づいて、前記バイパスライン切替ユニットを制御するバイパスライン制御ユニットと、
を備えた塩水淡水化装置。
【請求項２】
塩水を昇圧する供給ポンプと、
昇圧された前記塩水を逆浸透膜によって第１淡水と第１濃縮水とに分離する１段目逆浸透膜モジュールと、
前記第１淡水を逆浸透膜によって第２淡水と第２濃縮水とに分離する２段目逆浸透膜モジュールと、
一端が塩水供給ユニットに結合され、他端が前記供給ポンプに結合された第１塩水供給ラインと、
一端が前記供給ポンプに結合され、他端が前記１段目逆浸透膜モジュールの供給口に結合された第２塩水供給ラインと、
一端が前記１段目逆浸透膜モジュールの第１淡水排出口に結合され、他端が前記２段目逆浸透膜モジュールの供給口に結合された第１淡水排出ラインと、
一端が前記１段目逆浸透膜モジュールの第１濃縮水排出口に結合され、他端が濃縮水回収ユニットに結合された第１濃縮水排出ラインと、
一端が前記２段目逆浸透膜モジュールの第２淡水排出口に結合され、他端が処理水回収ユニットに結合された処理水排出ラインと、
一端が前記２段目逆浸透膜モジュールの第２濃縮水排出口に結合され、他端が前記第１濃縮水排出ラインに結合され、バイパスライン分岐部およびバイパスライン切替ユニットを有する第２濃縮水排出ラインと、
一端が前記バイパスライン分岐部に結合され、他端が前記処理水排出ラインに結合されたバイパスラインと、
を備えた塩水淡水化装置を用いて塩水を淡水化して処理水を得る造水方法であって、
前記第１淡水の塩分濃度または塩分濃度に換算可能な物理量に基づいて、前記バイパスライン切替ユニットを制御することを特徴とする造水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜モジュールを用いて塩水から淡水を得る塩水淡水化装置および造水方法に関するものであって、詳しくは、処理水の水質に応じて最適な送水ラインに切り替えて塩水から淡水を得る塩水淡水化装置および造水方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
逆浸透膜法による海水淡水化及びかん水淡水化は、相変化無しに塩分や有害物質を分離除去でき、運転管理が容易でエネルギー的に有利であることから、飲料用或いは工業用の淡水を取得する分野で利用されている。逆浸透膜の透過性、分離性の低下を防ぐために、通常、海水やかん水を逆浸透膜に供給する前に、砂ろ過、凝集沈殿、加圧浮上、精密ろ過膜と限外ろ過膜のろ過などの方法を用いて前処理を行っている。
【０００３】
逆浸透膜の透過原理から、海水またはかん水など、ある程度の塩分を含んだ供給水が逆浸透膜を透過するには、高圧ポンプなどを用いて供給水の圧力を浸透圧以上にする必要がある。浸透圧は塩分濃度と関係するが、例えば海水を逆浸透膜で分離する場合、最低３ＭＰａ程度以上、実用性を考慮すると少なくとも５ＭＰａ程度以上の圧力が必要となる。かん水の場合でも最低１ＭＰａ程度以上の圧力が必要となる。
【０００４】
また生産水の目標水質に対し、１段の逆浸透膜モジュールのみで必要な処理水水質が得られない場合、１段目逆浸透膜モジュールの処理水を２段目逆浸透膜モジュールに供給して処理を行う２段処理を行うことがある。２段処理を行うことにより、１段の逆浸透膜モジュールのみでは得られなかった良好な処理水水質を得ることができる。一方で、２段処理を行う上でのデメリットとして、トータル回収率の低下が挙げられる。回収率とは、処理水量／供給水量の比を示し、１に近いほど同量の供給水から得られる処理水量が多いことを示す。トータル回収率とは、２段の逆浸透膜モジュールを備えた塩水淡水化装置における、２段目処理水量／１段目供給水量の比を示す。一般的なＴＤＳ（総溶存塩濃度）が３５，０００ｍｇ／Ｌの海水を処理する場合、１段目逆浸透膜モジュールの回収率は３０％〜６０％程度であり、２段目逆浸透膜モジュールの回収率は７０％〜９０％程度とすることが多い。つまり、１段処理では３０％〜６０％程度の回収率で処理水を生産できるものが、２段処理することよってトータル回収率が２１％〜５４％に低下する。
【０００５】
供給水が、あらかじめ塩分濃度が明確となっている水であれば、その供給水塩分濃度にあわせて装置を設計することによって、必要な処理水水質、水量を得ることができるが、災害対策用などの様々な原水を供給水として使用しなければならない装置においては、供給水塩分濃度が設計時から明らかになっておらず、１段処理で処理可能な低塩分濃度の水を２段処理してしまうと、無駄に処理水量を減らすことになってしまう。
【０００６】
この問題を解決するため、様々な提案がなされている。特許文献１では原水が海水の場合は２段処理を行い、かん水の場合は１段処理できるよう２段目逆浸透膜モジュールをバイパスするラインを用いた造水方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６３５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、１段目逆浸透膜モジュールの処理水水質は原水が海水、かん水であるか、すなわち原水の塩分濃度以外にも様々な変動要因がある。例えば通常逆浸透膜は連続もしくは断続運転することにより経時劣化するため、その脱塩処理能力も徐々に低下する。その結果、１段処理時に生産水基準を逸脱した処理水を生産してしまう問題を抱えている。
【０００９】
また逆浸透膜の処理能力は供給水の温度によっても大きく左右される。例えば海水などの高塩分濃度を供給水とする場合、温度が低ければ供給水の粘度が上昇することで１段目逆浸透膜モジュールの脱塩能力が向上し、１段処理で十分な水質にも関わらず、従来の造水方法では２段処理を行うことで無駄に生産水を減少させてしまう問題を抱えている。
【００１０】
また従来の造水方法において、かん水を供給水とし２段目逆浸透膜モジュールをバイパスして造水運転する場合、２段目逆浸透膜モジュールの容器内に滞留した水、もしくは２段目逆浸透膜に付着した水には容易に微生物を起因としたバイオフィルム等が発生し、逆浸透膜表面の閉塞を引き起こし、早期に脱塩性能低下を招いてしまう問題を抱えている。
【００１１】
本発明の目的は、逆浸透膜モジュールを用いて海水やかん水などの塩水から淡水を得る塩水淡水化装置において、原水の塩分濃度、原水温度、１段目逆浸透膜モジュールの脱塩性能等によらず一定の処理水量、処理水質を確保するとともに１段の逆浸透膜処理時でも２段目逆浸透膜の脱塩性能低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための本発明は、次の特徴を有するものである。
【００１３】
（１）塩水を昇圧する供給ポンプと、昇圧された前記塩水を逆浸透膜によって第１淡水と第１濃縮水とに分離する１段目逆浸透膜モジュールと、前記第１淡水を逆浸透膜によって第２淡水と第２濃縮水とに分離する２段目逆浸透膜モジュールと、一端が塩水供給ユニットに結合され、他端が前記供給ポンプに結合された第１塩水供給ラインと、一端が前記供給ポンプに結合され、他端が前記１段目逆浸透膜モジュールの供給口に結合された第２塩水供給ラインと、一端が前記１段目逆浸透膜モジュールの第１淡水排出口に結合され、他端が前記２段目逆浸透膜モジュールの供給口に結合され、前記第１淡水の塩分濃度または塩分濃度に換算可能な物理量を測定できる水質計を有する第１淡水排出ラインと、一端が前記１段目逆浸透膜モジュールの第１濃縮水排出口に結合され、他端が濃縮水回収ユニットに結合された第１濃縮水排出ラインと、一端が前記２段目逆浸透膜モジュールの第２淡水排出口に結合され、他端が処理水回収ユニットに結合された処理水排出ラインと、一端が前記２段目逆浸透膜モジュールの第２濃縮水排出口に結合され、他端が前記第１濃縮水排出ラインに結合され、バイパスライン分岐部およびバイパスライン切替ユニットを有する第２濃縮水排出ラインと、一端が前記バイパスライン分岐部に結合され、他端が前記処理水排出ラインに結合されたバイパスラインと、前記水質計より得られた水質データに基づいて、前記バイパスライン切替ユニットを制御するバイパスライン制御ユニットと、を備えた塩水淡水化装置。
【００１４】
（２）塩水を昇圧する供給ポンプと、昇圧された前記塩水を逆浸透膜によって第１淡水と第１濃縮水とに分離する１段目逆浸透膜モジュールと、前記第１淡水を逆浸透膜によって第２淡水と第２濃縮水とに分離する２段目逆浸透膜モジュールと、一端が塩水供給ユニットに結合され、他端が前記供給ポンプに結合された第１塩水供給ラインと、一端が前記供給ポンプに結合され、他端が前記１段目逆浸透膜モジュールの供給口に結合された第２塩水供給ラインと、一端が前記１段目逆浸透膜モジュールの第１淡水排出口に結合され、他端が前記２段目逆浸透膜モジュールの供給口に結合された第１淡水排出ラインと、一端が前記１段目逆浸透膜モジュールの第１濃縮水排出口に結合され、他端が濃縮水回収ユニットに結合された第１濃縮水排出ラインと、一端が前記２段目逆浸透膜モジュールの第２淡水排出口に結合され、他端が処理水回収ユニットに結合された処理水排出ラインと、一端が前記２段目逆浸透膜モジュールの第２濃縮水排出口に結合され、他端が前記第１濃縮水排出ラインに結合され、バイパスライン分岐部およびバイパスライン切替ユニットを有する第２濃縮水排出ラインと、一端が前記バイパスライン分岐部に結合され、他端が前記処理水排出ラインに結合されたバイパスラインと、を備えた塩水淡水化装置を用いて塩水を淡水化して処理水を得る造水方法であって、前記第１淡水の塩分濃度または塩分濃度に換算可能な物理量に基づいて、前記バイパスライン切替ユニットを制御することを特徴とする造水方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、逆浸透膜モジュールを用いて海水やかん水などの塩水から淡水を得る塩水淡水化装置において、原水の塩分濃度、原水温度、１段目逆浸透膜モジュールの脱塩性能等によらず、１段目逆浸透膜モジュールの処理水水質を水質基準値と比較し、２段目逆浸透膜モジュールの濃縮水バイパスラインを切り替えることで一定の処理水量、処理水質を確保するとともに１段の逆浸透膜処理時でも２段目逆浸透膜モジュールの脱塩性能低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る、１段目逆浸透膜モジュールの処理水水質を計測可能とし、２段目逆浸透膜モジュール濃縮水のバイパスラインを有した塩水淡水化装置を示すフロー図である。
【図２】１段目逆浸透膜モジュール、及び２段目逆浸透膜モジュールを有する従来の塩水淡水化装置を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態を説明するために、まず、１段目逆浸透膜モジュール、及び２段目逆浸透膜モジュールを有する従来の塩水淡水化装置を比較例として説明する。
【００１８】
従来の塩水淡水化装置は、図２に示すように、主に、塩水を昇圧する供給ポンプ１、逆浸透膜（ＲＯ膜）からなる１段目逆浸透膜モジュール２、同じく逆浸透膜からなる２段目逆浸透膜モジュール３、１段目逆浸透膜モジュールで分離した第１淡水を２段目逆浸透膜モジュール３へ通水するか、もしくはバイパスするかを切り替えるための２段目逆浸透膜モジュール供給弁５、２段目逆浸透膜モジュールバイパス弁６、２段目逆浸透膜モジュール３への逆流を防止する逆止弁４、１段目逆浸透膜モジュール２にて分離した第１濃縮水の流量を調節する１段目濃縮水流量調節弁７、２段目逆浸透膜モジュール３にて分離した第２濃縮水の流量を調節する２段目濃縮水流量調節弁８からなる。
【００１９】
従来の塩水淡水化装置の塩水淡水化のフローは、典型的には次に述べるとおりである。前処理装置から導入された塩水が供給ポンプ１によって昇圧され、１段目逆浸透膜モジュール２に供給される。前記１段目逆浸透膜モジュール２への供給水は、逆浸透膜法により第１淡水、及び第１濃縮水に分離され、前記第１淡水は２段目逆浸透膜モジュール３に供給される。前記２段目逆浸透膜モジュール３への供給水、すなわち第１淡水は、逆浸透膜法により２段目逆浸透膜モジュール３にて第２淡水、及び第２濃縮水に分離され、第２淡水は処理水として処理水回収ユニットに排出される。１段目逆浸透膜モジュール２から排出される第１濃縮水、及び２段目逆浸透膜モジュール３から排出される第２濃縮水は、それぞれ１段目濃縮水流量調節弁７、２段目濃縮水調節弁８にて流量調節され濃縮水回収ユニットに排出される。
【００２０】
従来の塩水淡水化装置を用いた造水方法は、典型的には次に述べるとおりである。前処理装置に導入される塩水が海水の場合、１段目逆浸透膜モジュール２の第１淡水は２段目逆浸透膜モジュール３に供給され、第２淡水、第２濃縮水に分離され、第２淡水が処理水として処理水回収ユニットに排出される。即ち、２段目逆浸透膜モジュール供給弁５を開とし、且つ２段目逆浸透膜モジュールバイパス弁６を閉止し、１段目逆浸透膜モジュール２で得られた第１淡水の全量が２段目逆浸透膜モジュール３に供給・分離され、第２淡水が処理水として得られる。一方、前処理に供給される塩水がかん水の場合、１段目逆浸透膜モジュール２の第１淡水は２段目逆浸透膜モジュール３をバイパスし、その全量が処理水として処理水回収ユニットへ排出される。即ち２段目逆浸透膜モジュール供給弁５を閉止し、且つ２段目逆浸透膜モジュールバイパス弁６を開とすることで、１段目逆浸透膜モジュール２で得られた第１淡水はそのまま処理水として処理水回収ユニットに排出される。
【００２１】
ここで、本発明に係る１段目逆浸透膜モジュール２および２段目逆浸透膜モジュール３に使用される逆浸透膜とは、供給液の一部の成分、例えば塩分を透過させ、他の成分を透過させない半透性膜である。その素材には酢酸セルロース系ポリマー、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ビニルポリマーなどの高分子素材が使用できる。膜形態には中空糸膜、平膜などがある。本発明では、逆浸透膜の素材、膜形態によらず利用することができる。いずれの膜素材及び、膜形態を使用した場合でも断続、もしくは連続的に脱塩処理を行うことで、その脱塩能力は経時的に低下する。そのため、従来の塩水淡水化装置を用いた造水方法では、かん水を供給水とする１段処理において生産水水質も経時的に低下し、その結果、生産水基準を逸脱する問題を抱えている。
【００２２】
ここで本発明に係る１段目逆浸透膜モジュール２及び、２段目逆浸透膜モジュール３に使用される逆浸透膜は原水である塩水の粘度によりその脱塩能力は大きく左右される。つまり粘度が高ければ脱塩能力が向上し、粘度が低くなれば脱塩能力は低下する。また災害対策用の塩水淡水化装置などでは、原水となる塩水には北極圏などの０℃に近い海水から、中東の４０℃を超える海水も対象となる。一般的に温度が低くなるにつれ塩水の粘度は上昇し、温度が高くなるにつれ塩水の粘度は低下する。即ち温度の低い塩水を脱塩処理する場合、脱塩能力は向上し、温度の高い塩水を脱塩処理する場合、脱塩能力は低下する。例えば塩水塩分濃度（ＴＤＳ）２５，０００ｍｇ／Ｌの場合、水温が３０℃以上であれば１段目逆浸透膜モジュール処理後の処理水塩分濃度（ＴＤＳ）は２００ｍｇ／Ｌ以上となり、水温が３０℃未満であれば１段目逆浸透膜モジュール処理後の処理水塩分濃度（ＴＤＳ）は２００ｍｇ／Ｌ未満となる。つまりは、従来の塩水淡水化装置の造水方法では海水であれば必ず２段処理を行っているため、例えば水温が低い時等は必要以上に脱塩することにより回収率の低下を招き、結果生産水量を無駄に低下させている問題がある。
【００２３】
また災害対策用の塩水淡水化装置などで処理する塩水とは塩分を含む水の総称であり、塩化物イオン濃度が３００から１５，０００ｍｇ／Ｌ程度の一般的にかん水と呼称する比較的低濃度の塩水や、塩化物イオン濃度が１５，０００から４０，０００ｍｇ／Ｌ程度の一般的に海水と呼称する比較的高濃度の塩水などを指すが、海水とかん水には明確な区分は無く、比較的低濃度の海水をかん水として扱っても良い。塩水の取水場所によって、例えば海に近い河川などは、潮の満ち引き等により経時的に塩分濃度は変化する。すなわち原水種類によって２段目逆浸透膜モジュール３のバイパス判断を行う従来の塩水淡水化装置においては、前記のように経時的に塩分濃度が変化する塩水に対して対応することができない。
【００２４】
また災害対策用などの塩水淡水化装置において、取水場所は不確定であり２段目逆浸透膜モジュール３内には常に逆浸透膜を常備する必要がある。一方で従来の塩水淡水化装置を用いた造水方法において、かん水を取水して脱塩処理する場合、即ち２段目逆浸透膜モジュール３をバイパスして処理する場合には、２段目逆浸透膜モジュール容器内もしくは配管内に滞留水はバルブ等の切り替え手段により閉塞される。前記閉塞された環境では容器内もしくは配管内の滞留水は微生物などによりバイオフィルムを容易に発生させ、２段目逆浸透膜表面の膜閉塞を引き起こし生産水量の低下や生産水水質の低下など脱塩性能低下の問題を抱えている。
【００２５】
前記のような様々な問題を解決するため、本発明では原水水質、温度、逆浸透膜の脱塩性能等によらず一定の処理水質、処理水量を得ることができるとともに、１段処理時においても２段目逆浸透膜モジュール３の脱塩性能低下を抑制することができる造水装置及び、造水方法を提案する。本発明に係る実施形態は図１に示す通りである。
【００２６】
図１に示すように、主に、塩水を昇圧する供給ポンプ１と、昇圧された前記塩水を逆浸透膜によって第１淡水と第１濃縮水とに分離する１段目逆浸透膜モジュール２と、前記第１淡水を逆浸透膜によって第２淡水と第２濃縮水とに分離する２段目逆浸透膜モジュール３と、一端が塩水供給ユニットに結合され、他端が供給ポンプ１に結合された第１塩水供給ライン１３と、一端が供給ポンプ１に結合され、他端が１段目逆浸透膜モジュール２の供給口に結合された第２塩水供給ライン１４と、一端が１段目逆浸透膜モジュール２の第１淡水排出口に結合され、他端が２段目逆浸透膜モジュール３の供給口に結合され、前記第１淡水の塩分濃度または塩分濃度に換算可能な物理量を測定できる水質計１１を有する第１淡水排出ライン１５と、一端が１段目逆浸透膜モジュール２の第１濃縮水排出口に結合され、他端が濃縮水回収ユニットに結合された第１濃縮水排出ライン１６と、一端が２段目逆浸透膜モジュール３の第２淡水排出口に結合され、他端が処理水回収ユニットに結合された処理水排出ライン１７と、一端が２段目逆浸透膜モジュール３の第２濃縮水排出口に結合され、他端が第１濃縮水排出ライン１６に結合され、バイパスライン分岐部１９およびバイパスライン切替ユニットを有する第２濃縮水排出ライン１８と、一端がバイパスライン分岐部１９に結合され、他端が処理水排出ライン１７に結合されたバイパスライン２０と、水質計１１より得られた水質データに基づいて、前記バイパスライン切替ユニットを制御するバイパスライン制御ユニット１２と、を備える。
【００２７】
ここで１段目逆浸透膜モジュール２の処理水水質を計測する水質計１１は塩分濃度を測定できるもの、若しくは塩分濃度に換算できる電気伝導度、塩化物イオン量、ナトリウムイオン量、総電解質量、屈折率、分光光度等の物理量を測定し、その相関性を用いて物理量を塩分濃度に変換する機能を持つものであれば制約は無く、例えば電気伝導度計や塩分濃度計、ＴＤＳ計、屈折率計、分光式濃度計などを使用することができる。
【００２８】
また２段目濃縮水バイパスラインへの切り替え手段である２段目濃縮水バイパス弁１０、及び、２段目濃縮水開閉弁９は送水ラインを切り替えるものであれば特に制約は無く、その形態はボール弁、バタフライ弁、グローブ弁等を使用することができる。その駆動方式は制御装置などから自動切り替え可能な駆動方式が望ましく、電気モータ駆動による電動弁や圧縮空気駆動によるエアー駆動弁、電磁コイルを駆動源とした電磁弁などを使用することができる。またバイパスライン制御ユニット１２は水質データを水質基準値と比較し、前記切り替え手段であるバルブへの切り替え指示を出力できるものであれば特に制約は無く、例えばプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）や分散型コントロールシステム（ＤＣＳ）、ディジタル指示計、マイコンなどを使用することができる。
【００２９】
また本発明の塩水淡水化装置は主に災害対策用等で使用されることを考慮し、取水場所への可搬性等から小スペースに設置可能なコンパクトな装置構成が必要である。そのため１段目逆浸透膜モジュール２と２段目逆浸透膜モジュール３は第１淡水排水ライン１５を介して接続され、第１淡水を貯留する中間タンクや前記中間タンクから２段目逆浸透膜モジュール３へ供給するための供給ポンプは設置せず、１段目逆浸透膜モジュール２と２段目逆浸透膜モジュール３とが直列配置とされていることが好ましい。
【００３０】
本発明の造水方法は、具体的には次の通り実施される。
【００３１】
原水が海水、かん水に関わらず、いかなる水質、温度であっても、また１段目逆浸透膜モジュールの性能劣化具合に関わらず、供給水である塩水を１段目逆浸透膜モジュール２へ供給し、第１淡水と第１濃縮水に分離する。同時に１段目逆浸透膜モジュール２より得られた第１淡水の塩分濃度を水質計１１により計測し、計測した水質データをバイパスライン制御ユニット１２にて水質基準値と比較演算を行う。この時、計測した水質データが水質基準値未満であれば、バイパスライン制御ユニット１２からの切り替え指示により２段目濃縮水開閉弁９を閉止し、且つ２段目濃縮水バイパス弁１０を開とする。即ち、１段目逆浸透膜モジュール２で得られた第１淡水は２段目逆浸透膜モジュール３で必要な浸透圧まで昇圧されることなく、全量が２段目逆浸透膜モジュール３内を通水し、第２濃縮水排出口より排出され、さらにバイパスライン２０を経由して、そのまま処理水として処理水回収ユニットに排出される。
【００３２】
また計測した水質データが水質基準値以上であればバイパスライン制御ユニット１２からの切り替え指示により、２段目濃縮水開閉弁９を開とし、且つ２段目濃縮水バイパス弁１０を閉止する。即ち、１段目逆浸透膜モジュール２で得られた第１淡水は２段目逆浸透膜モジュール３に供給され、２段目濃縮水流量調節弁８にて第２濃縮水の流量を調節することで浸透圧まで昇圧され、第２淡水、第２濃縮水に分離され、前記第２淡水が処理水として処理水回収ユニットに排出される。
【００３３】
ここでバイパスライン制御ユニット１２にて比較する水質基準値は特に制約はなく、生産水の用途によって決定される閾値である。例えば、飲料水として使うので有れば世界保健機構（ＷＨＯ）の水質基準値（ＴＤＳ５００ｍｇ／Ｌ）や日本水質基準で規定されている基準値（２００ｍｇ／Ｌ）を使用することが望ましい。また半導体等の工業用水として使用する超純水であれば用途的に高純度の水質が求められ、飲料水基準よりはるかに低い基準値を使用し、例えばＴＤＳ値で０．０５ｍｇ／Ｌ程度とすることが望ましい。
【００３４】
具体的な実施例は下記のとおりである。
【００３５】
前処理装置へ供給される塩水のＴＤＳ値が２５，０００ｍｇ／Ｌ、水温２５℃、ポリアミドを膜素材とした逆浸透膜を使用した際の１段目逆浸透膜モジュール２の第１淡水の水質データはＴＤＳ値１５０ｍｇ／Ｌとなった。このとき、日本飲料水基準値２００ｍｇ／Ｌを第１淡水水質基準値として設定した結果、バイパスライン制御ユニット１２からの指示により、２段目濃縮水開閉弁９は閉止し、且つ２段目濃縮水バイパス弁１０は開となり、バイパスラインへ切り替えられ、第１淡水は全量２段目逆浸透膜モジュール３内を通水し第２濃縮水排出口及びバイパスライン２０を経由して処理水として処理水回収ユニットに排出された。
【００３６】
一方で前処理装置へ供給される塩水のＴＤＳ値が２５，０００ｍｇ／Ｌ、水温３６℃、ポリアミドを膜素材とした逆浸透膜を使用した際の１段目逆浸透膜モジュールの第１淡水の処理水水質はＴＤＳ値３５０ｍｇ／Ｌとなった。このとき前記同様に日本飲料水基準値２００ｍｇ／Ｌを第１淡水水質基準値として設定した結果、バイパスライン制御ユニット１２からの指示により、２段目濃縮水開閉弁９は開となり、且つ２段目濃縮水バイパス弁１０は閉止され、第１淡水は２段目濃縮水流量調節弁８により昇圧され、２段目逆浸透膜モジュールより排出される第２淡水が処理水として処理水回収ユニットに排出された。
【００３７】
このように、本発明の造水方法に基づき、いかなる原水の塩分濃度、原水温度、１段目逆浸透膜モジュール２の脱塩性能等によらず１段目逆浸透膜モジュール２の処理水水質データを水質基準値と比較し、２段目逆浸透膜モジュール３の第２濃縮水排出ライン１８に設けられたバイパスライン２０を切り替えることで一定の処理水量、処理水質を確保するとともに、２段目逆浸透膜モジュール３内を塩水もしくは淡水が流通することで脱塩性能低下を引き起こすバイオフィルム等の発生を抑制するこが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１：供給ポンプ
２：１段目逆浸透膜モジュール
３：２段目逆浸透膜モジュール
４：２段目逆浸透膜モジュール淡水出口逆止弁
５：２段目逆浸透膜モジュール供給弁
６：２段目逆浸透膜モジュールバイパス弁
７：１段目濃縮水流量調節弁
８：２段目濃縮水流量調節弁
９：２段目濃縮水開閉弁
１０：２段目濃縮水バイパス弁
１１：水質計
１２：バイパスライン制御ユニット
１３：第１塩水供給ライン
１４：第２塩水供給ライン
１５：第１淡水排出ライン
１６：第１濃縮水排出ライン
１７：処理水排出ライン
１８：第２濃縮水排出ライン
１９：バイパスライン分岐部
２０：バイパスライン
【図１】
2014034005.tif 000003
【図２】
2014034005.tif 000004