(57)【要約】【課題】半透膜処理部から排出される濃縮液の塩濃度を安定的に取水と同等にし、環境への影響を抑える造水装置を提供することを課題とする。【解決手段】被処理水に希釈水を混合させた混合水を、半透膜処理して透過水と濃縮水とに分離する造水装置であって、混合水をろ過する第一の半透膜処理部と、透過水の流路および濃縮水の流路の少なくとも一方に設けられる水量調整部と、被処理水の塩濃度を測定する第一の塩濃度測定部と、第一の半透膜処理部で混合水を処理した際に生じる濃縮水の塩濃度を測定する第二の塩濃度測定部とを備え、水量調整部は、前記第一の塩濃度測定部と第二の塩濃度測定部で得られた測定値に基づいて、濃縮水の塩濃度と被処理水の塩濃度が同等となるように、透過水および濃縮水の生成量の少なくとも一方を調整する機構を有することを特徴とする造水装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水に希釈水を混合させた混合水を、半透膜処理して透過水と濃縮水とに分離する造水装置であって、
前記混合水をろ過する第一の半透膜処理部と、
前記透過水の流路および前記濃縮水の流路の少なくとも一方に設けられる水量調整部と、
前記被処理水の塩濃度を測定する第一の塩濃度測定部と、
前記第一の半透膜処理部で前記混合水を処理した際に生じる前記濃縮水の塩濃度を測定する第二の塩濃度測定部とを備え、
前記水量調整部は、前記第一の塩濃度測定部と前記第二の塩濃度測定部で得られた測定値に基づいて、前記濃縮水の塩濃度と前記被処理水の塩濃度が同等となるように、前記透過水および前記濃縮水の生成量の少なくとも一方を調整する機構を有することを特徴とする造水装置。
【請求項２】
前記希釈水の塩濃度を測定する第三の塩濃度測定部を備え、前記水量調整部は、前記第一の塩濃度測定部、前記第二の塩濃度測定部および前記第三の塩濃度測定部で得られた測定値に基づいて、前記濃縮水の塩濃度と前記被処理水の塩濃度が同等となるように、前記透過水および前記濃縮水の生成量の少なくとも一方を調整する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の造水装置。
【請求項３】
前記濃縮水に前記希釈水を混合させるバイパスライン配管を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の造水装置。
【請求項４】
前記希釈水が表層水、地下水、および廃水から選択される少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の造水装置。
【請求項５】
前記被処理水よりも塩濃度の低い他の被処理水を第二の半透膜処理部で半透膜処理して第二の透過水と第二の濃縮水を得る低塩濃度廃水処理部を備え、
前記希釈水が、前記第二の濃縮水の少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の造水装置。
【請求項６】
前記被処理水に凝集剤を添加する凝集剤添加ライン配管を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の造水装置。
【請求項７】
前記濃縮水の塩濃度ＣＦと前記被処理水の塩濃度ＣＡとが式（１）の関係になるように前記透過水の生成量を調整する機構を有することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の造水装置。
０．７×ＣＡ≦ＣＦ≦１．３×ＣＡ    ・・・（１）
【請求項８】
被処理水に希釈水を混合させた混合水を、半透膜処理して透過水と濃縮水とを得る造水方法であって、
前記混合水をろ過する半透膜処理部と、前記透過水の流路および前記濃縮水の流路の少なくとも一方に設けられる水量調整部と、前記被処理水の塩濃度を測定する第一の塩濃度測定部と、前記半透膜処理部で前記混合水を処理した際に生じる前記濃縮水の塩濃度を測定する第二の塩濃度測定部とを備えた造水装置を用い、
前記第一の塩濃度測定部により前記被処理水の塩濃度を測定するとともに前記第二の塩濃度測定部により前記濃縮水の塩濃度を測定し、
得られた測定値に基づいて、前記濃縮水の塩濃度と前記被処理水の塩濃度が同等となるように、前記水量調整部により前記透過水および前記濃縮水の生成量の少なくとも一方を調整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、複合的な水処理技術を利用した造水装置および造水方法に関するものであり、浸透圧が異なる被処理水と希釈水とを原水とし、淡水化技術により淡水を得るための造水装置および該造水装置を用いた造水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水の不足している地域において、高塩濃度水から利用可能な水を造水する際に、逆浸透膜による造水が実施されている。例えば、逆浸透膜での２段処理であって、２段目の逆浸透膜モジュールの濃縮水（塩類や不純物が濃縮された水）を１段目の供給水に返送するシステムにおいて、濃縮水の返送経路に吸着樹脂塔を備えることにより、２段の逆浸透膜により透過水の水質を向上させるとともに、１段目の逆浸透膜モジュールの供給水の溶質濃度の上昇を抑制する方法が開示されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
また、水処理技術において、更なる省エネを達成するために、下水や工業廃水等の廃水を半透膜処理して排出される濃縮水を、高塩濃度水へ混合して造水することが提案されている（例えば特許文献２）。図１３は、特許文献２に記載の造水装置１０１のフロー図である。低塩濃度廃水処理部１０３において、低塩濃度廃水である被処理水Ｃはポンプ１３２を介して逆浸透膜１３１へ圧送されてろ過され、淡水（透過水）Ｄと濃縮水が得られる。ここで得られた濃縮水は混合水処理部１０２の混合槽１２３に移送されて被処理水Ａに混合され、得られた混合水はポンプ１２２を介して逆浸透膜１２１へ圧送されてろ過され、淡水（透過水）Ｅと濃縮水Ｆとに分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５５３１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０７８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の逆浸透膜による造水では、発生する濃縮水を環境へ放出する際、生態系など環境へ悪影響を及ぼす可能性が指摘されている。高塩濃度水に希釈水を混合し逆浸透膜処理した場合、発生する濃縮水の塩濃度は高塩濃度水の半透膜処理で発生する濃縮水に較べ低濃度となる。しかし、高塩濃度水や希釈水の塩濃度は変動することがあり、希釈水の水量も変動することがある。例えば希釈水が汽水だった場合、潮の干満によって塩濃度が変化する。また、希釈水が下水の場合は季節や降雨の有無により塩濃度も水量も変動する。半透膜処理では、原水の濃縮されたものが濃縮水であり、その塩濃度の変化は原水の塩濃度の変化より大きくなる。以上のように、逆浸透膜処理により発生する濃縮水の塩濃度は変動するため、高塩濃度水を希釈して半透膜処理した場合でも依然環境への悪影響が懸念される。
【０００６】
また、特許文献２において、低塩濃度廃水処理部１０３には、被処理水Ｃの塩濃度を測定する塩濃度測定手段１３３が備えられており、得られた測定値に基づいて、水量調整機構１２０，１３０によって、混合水処理部１０２で得られる淡水Ｅの生成量と、低塩濃度廃水処理部１０３で得られる淡水Ｄの生成量とを制御することができる。
しかしながら、図１３に示した処理システムでは、被処理水Ａの塩濃度が変動した場合や被処理水Ｃの流量や塩濃度が変動した場合等に混合水処理部１０２で得られる濃縮水Ｆの塩濃度をコントロールする術がないため濃縮水Ｆの塩濃度は変動し、環境へ悪影響を及ぼすという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題等に鑑み、得られる濃縮水の塩濃度を安定させることができる造水装置および造水方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は次の構成をとる。
（１）被処理水に希釈水を混合させた混合水を、半透膜処理して透過水と濃縮水とに分離する造水装置であって、前記混合水をろ過する第一の半透膜処理部と、前記透過水の流路および前記濃縮水の流路の少なくとも一方に設けられる水量調整部と、前記被処理水の塩濃度を測定する第一の塩濃度測定部と、前記第一の半透膜処理部で前記混合水を処理した際に生じる前記濃縮水の塩濃度を測定する第二の塩濃度測定部とを備え、前記水量調整部は、前記第一の塩濃度測定部と前記第二の塩濃度測定部で得られた測定値に基づいて、前記濃縮水の塩濃度と前記被処理水の塩濃度が同等となるように、前記透過水および前記濃縮水の生成量の少なくとも一方を調整する機構を有することを特徴とする造水装置。
（２）前記希釈水の塩濃度を測定する第三の塩濃度測定部を備え、前記水量調整部は、前記第一の塩濃度測定部、前記第二の塩濃度測定部および前記第三の塩濃度測定部で得られた測定値に基づいて、前記濃縮水の塩濃度と前記被処理水の塩濃度が同等となるように、前記透過水および前記濃縮水の生成量の少なくとも一方を調整する機構を有することを特徴とする上記（１）に記載の造水装置。
（３）前記濃縮水に前記希釈水を混合させるバイパスライン配管を備えることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の造水装置。
（４）前記希釈水が表層水、地下水、および廃水から選択される少なくとも１つであることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の造水装置。
（５）前記被処理水よりも塩濃度の低い他の被処理水を第二の半透膜処理部で半透膜処理して第二の透過水と第二の濃縮水を得る低塩濃度廃水処理部を備え、前記希釈水が、前記第二の濃縮水の少なくとも一部を含むことを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の造水装置。
（６）前記被処理水に凝集剤を添加する凝集剤添加ライン配管を備えることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の造水装置。
（７）前記濃縮水の塩濃度ＣＦと前記被処理水の塩濃度ＣＡとが式（１）の関係になるように前記透過水の生成量を調整する機構を有することを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の造水装置。
０．７×ＣＡ≦ＣＦ≦１．３×ＣＡ    ・・・（１）
（８）被処理水に希釈水を混合させた混合水を、半透膜処理して透過水と濃縮水とを得る造水方法であって、前記混合水をろ過する半透膜処理部と、前記透過水の流路および前記濃縮水の流路の少なくとも一方に設けられる水量調整部と、前記被処理水の塩濃度を測定する第一の塩濃度測定部と、前記半透膜処理部で前記混合水を処理した際に生じる前記濃縮水の塩濃度を測定する第二の塩濃度測定部とを備えた造水装置を用い、前記第一の塩濃度測定部により前記被処理水の塩濃度を測定するとともに前記第二の塩濃度測定部により前記濃縮水の塩濃度を測定し、得られた測定値に基づいて、前記濃縮水の塩濃度と前記被処理水の塩濃度が同等となるように、前記水量調整部により前記透過水および前記濃縮水の生成量の少なくとも一方を調整することを特徴とする造水方法。
【発明の効果】
【０００９】
半透膜処理部から排出される濃縮液の塩濃度を安定的に取水と同等にすることで、環境への影響を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の造水装置の第１実施形態を示すフロー図である。
【図２】本発明の造水装置の第２実施形態を示すフロー図である。
【図３】本発明の造水装置の第３実施形態を示すフロー図である。
【図４】本発明の造水装置の第４実施形態を示すフロー図である。
【図５】本発明の造水装置の第５実施形態を示すフロー図である。
【図６】本発明の造水装置の第６実施形態を示すフロー図である。
【図７】本発明の造水装置の第７実施形態を示すフロー図である。
【図８】本発明の造水装置の第８実施形態を示すフロー図である。
【図９】本発明の造水装置の第９実施形態を示すフロー図である。
【図１０】本発明の造水装置の第１０実施形態を示すフロー図である。
【図１１】本発明の造水装置の第１１実施形態を示すフロー図である。
【図１２】本発明の造水装置の第１２実施形態を示すフロー図である。
【図１３】従来技術における下水−海水淡水化統合システムを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の望ましい実施の形態を、図面を用いて説明する。ただし、本発明の範囲がこれらに限られるものではない。
【００１２】
（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態に係る造水装置１Ａは、被処理水Ａと希釈水Ｂとを混合した混合水を、半透膜処理して透過水Ｅと濃縮水Ｆとに分離する造水装置であって、前記混合水をろ過する第一の半透膜処理部２１と、被処理水Ａの塩濃度を測定する第一の塩濃度測定部２４と、濃縮水Ｆの塩濃度を測定する第二の塩濃度測定部２５と、第一の塩濃度測定部２４と第二の塩濃度測定部２５で得られた測定値を基に第一の半透膜処理部２１で得られた濃縮水Ｆの生成量を調整する水量調整部２６を備えた混合水処理部２を有している。
【００１３】
本発明では、希釈水Ｂの浸透圧が被処理水Ａの浸透圧より低いことが好ましく、被処理水Ａに希釈水Ｂを混合することによって処理する被処理水Ａの浸透圧を低減させ、第一の半透膜処理部２１におけるろ過に必要な動力を低減することができる。このような被処理水Ａおよび希釈水Ｂは、浸透圧の関係が前述のような関係にあればどのような水でも適用することができ、一例として海水、かん水、下水、産業排水、河川水等が挙げられる。
【００１４】
希釈水Ｂとしては、特に表層水、地下水、廃水のいずれかまたはそれらの混合水であれば塩濃度が低くなるため望ましい。
被処理水Ａは、塩濃度が希釈水Ｂより高いものであり、例えば、海水や汽水、廃水等が挙げられる。
【００１５】
被処理水Ａと希釈水Ｂを混合する混合槽２３は、滞留時間が大きいと菌類などの生物が繁殖し、配管や半透膜設備の汚染に繋がるので極力小さいものが望ましい。また、被処理水Ａと希釈水Ｂを十分に混合できるのであれば、配管でも問題ない。
【００１６】
第一の半透膜処理部２１は、半透膜を備えている。半透膜とは、被処理水Ａ中の一部の成分、例えば溶媒を透過させ他の成分を透過させない半透性の膜である。水処理技術では、この半透膜の一例としてＮＦ膜やＲＯ膜が挙げられる。ＮＦ膜あるいはＲＯ膜は、被処理水中に含まれる溶質を再生水として利用可能な濃度まで低減することができる性能を有していることが要求される。具体的には、塩分やミネラル成分等、多種のイオン、例えばカルシウムイオン、マグネシウムイオン、硫酸イオンのような二価イオンや、ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオンのような一価イオン、また、フミン酸（分子量Ｍｗ≧１００，０００）、フルボ酸（分子量Ｍｗ＝１００〜１，０００）、アルコール、エーテル、糖類などをはじめとする溶解性有機物を阻止する性能を有することが求められる。ＮＦ膜とは、操作圧力が１．５ＭＰａ以下、分画分子量が２００から１，０００で、塩化ナトリウムの阻止率９０％以下のろ過膜と定義されており、それよりも分画分子量の小さく、高い阻止性能を有するものをＲＯ膜という。また、ＲＯ膜でもＮＦ膜に近いものはルースＲＯ膜とも呼ばれる。
【００１７】
ＮＦ膜やＲＯ膜は、中空糸膜や平膜の形状があり、いずれも本発明において適用することができる。また、取り扱いを容易にするため中空糸膜や平膜を筐体に収めて流体分離素子（エレメント）としたものを用いることができる。この流体分離素子は、ＮＦ膜やＲＯ膜として平膜状のものを用いる場合、例えば、多数の孔を穿設した筒状の中心パイプの周囲に、ＮＦ膜あるいはＲＯ膜とトリコットなどの透過水流路材と、プラスチックネットなどの供給水流路材とを含む膜ユニットを巻回し、これらを円筒状の筐体に収めた構造とするのが好ましい。複数の流体分離素子を直列あるいは並列に接続して分離膜モジュールとすることも好ましい。この流体分離素子において、供給水は一方の端部からユニット内に供給され、他方の端部に到達するまでの間にＮＦ膜あるいはＲＯ膜を透過した透過水が、中心パイプへと流れ、他方の端部において中心パイプから取り出される。一方、ＮＦ膜あるいはＲＯ膜を透過しなかった供給水は、他方の端部において濃縮水として取り出される。
【００１８】
これらＮＦ膜あるいはＲＯ膜の膜素材としては、酢酸セルロース、セルロース系のポリマー、ポリアミド、及びビニルポリマーなどの高分子材料を用いることができる。代表的なＮＦ膜／ＲＯ膜としては、酢酸セルロース系またはポリアミド系の非対称膜、及び、ポリアミド系またはポリ尿素系の活性層を有する複合膜を挙げることができる。
【００１９】
第１実施形態において、被処理水Ａの流路（ライン配管）と第一の半透膜処理部２１で得られた濃縮水Ｆの流路（ライン配管）にはそれぞれ、水中の塩濃度を測定する塩濃度測定部が設けられている。被処理水Ａの流路に設けられた第一の塩濃度測定部２４と濃縮水Ｆの流路に設けられた第二の塩濃度測定部２５はそれぞれ、塩濃度測定器を備え、該塩濃度測定器としては特に限定はされず、公知のものを使用することができるが、例えば、電気伝導度計等を使用することができる。
【００２０】
また、第１実施形態において、濃縮水Ｆの流路には、第二の塩濃度測定部２５の下流側に、水量調整部２６が設けられている。水量調整部２６としては、ゲートバルブ、グローブバルブ、ボールバルブ、バタフライバルブ等、流量を制御できるものであれば特に制限はされない。第一の塩濃度測定部２４と第二の塩濃度測定部２５で得られた測定値に基づいて濃縮水Ｆの流量を調整し、第二の塩濃度測定部２５の値を目標とする値に制御することができる。すなわち、濃縮水Ｆの塩濃度と被処理水Ａの塩濃度が同等となるように水量調整部２６を調整する。制御方法としては、比例制御もしくはＰＩＤ制御等、第二の塩濃度測定部２５の値を制御できれば特に制限しない。
【００２１】
第１実施形態により、濃縮水Ｆの塩濃度が変動した場合、速やかに水量調整部２６をコントロールして濃縮水Ｆの塩濃度を目的の値に調整することが可能である。例えば希釈水Ｂの塩濃度が上昇した場合、濃縮水Ｆの塩濃度は上昇するが、第二の塩濃度測定部２５の値に応じて速やかに水量調整部２６の開度を上げ、透過水Ｅに対する濃縮水Ｆの水量を増加させることで、目的とする被処理水Ａの塩濃度と同等になるまで下げることができる。
【００２２】
なお、目的とする濃縮水Ｆの塩濃度はその時の被処理水Ａの塩濃度とは限らず、一定時間の被処理水Ａの塩濃度の平均値等、任意の値を目的として構わない。例えば濃縮水Ｆを濃度差発電に使用する場合等は目的値を高めの値に設定することも可能である。ただし、その場合でも環境へ排水する場合は影響のない値にすることが望まれる。
【００２３】
本発明において、濃縮水Ｆの塩濃度（ＣＦ）は以下の式（１）の関係になるように制御することが望ましい。
０．７×ＣＡ≦ＣＦ≦１．３×ＣＡ    ・・・（１）
ここで、ＣＡは被処理水Ａの塩濃度、ＣＦは濃縮水Ｆの塩濃度である。濃縮水Ｆの塩濃度（ＣＦ）が上記式（１）の範囲内であると、環境への影響を抑えることができる。
特に被処理水Ａが海水の場合、塩濃度は潮の干満や潮流、降雨により塩濃度が年平均値の３割程度上下することがあるため、その変化を考えると、濃縮水Ｆの年平均塩濃度（ＣＦ）が上記式（１）の関係になるように制御することが望ましい。塩濃度の変化の範囲が自然により生じる変化の範囲内であれば、環境中の生物も耐えられると考えられ、ほとんど環境影響はないと思われる。
【００２４】
次に、図２〜図１２を参照して、本発明の第２〜１２実施形態に係る造水装置を説明する。なお、これらの実施形態では、第１実施形態で説明した構成と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２５】
（第２実施形態）
図２は、本発明の造水装置の第２実施形態を示すフロー図である。
第２実施形態に係る造水装置１Ｂは、第１実施形態の造水装置１Ａにさらに、第一の半透膜処理部２１で得られた透過水（淡水）Ｅを移送する流路（ライン配管）に水量調整部２８を備えたことを特徴としている。
【００２６】
透過水Ｅの流路に設けられる水量調整部２８は、濃縮水Ｆの流路に設けられた水量調整部２６と同様のものを用いることができる。
水量調整部２８を透過水Ｅの流路に設けることにより、濃縮水Ｆの塩濃度が変動した場合、速やかに水量調整部２６と水量調整部２８の少なくとも一方をコントロールして濃縮水Ｆの塩濃度を目的の値に調整することができる。例えば希釈水Ｂの塩濃度が上昇した場合、濃縮水Ｆの塩濃度は上昇するが、第二の塩濃度測定部２５の値に応じて速やかに、水量調整部２６の開度を上げることにより、または水量調整部２８の開度を下げることにより、あるいは、水量調整部２６の開度を上げて水量調整部２８の開度を下げることにより、濃縮水Ｆの塩濃度を目的とする被処理水Ａの塩濃度まで下げることができる。
【００２７】
（第３実施形態）
図３は、本発明の造水装置の第３実施形態を示すフロー図である。
第３実施形態に係る造水装置１Ｃは、第１実施形態の造水装置１Ａおいて、希釈水Ｂの流路（ライン配管）に第三の塩濃度測定部２９を設けたことを特徴としている。
【００２８】
図３に示したように、第三の塩濃度測定部２９を設けることにより、希釈水Ｂの塩濃度を監視することができるので、濃縮水Ｆの塩濃度をコントロールしやすくなる。
【００２９】
（第４実施形態）
図４は、本発明の造水装置の第４実施形態を示すフロー図である。
第４実施形態に係る造水装置１Ｄは、第３実施形態の造水装置１Ｃにおいて、第三の塩濃度測定部２９の下流側の希釈水Ｂの流路（ライン配管）と第二の塩濃度測定部２５の上流側の濃縮水Ｆの流路（ライン配管）にバイパスライン配管２０２を設けたことを特徴としている。
【００３０】
本実施形態において、図４で示したように、バイパスライン配管２０２より希釈水Ｂを濃縮水Ｆに混合し、濃縮水Ｆの塩濃度を調整することができる。第三の塩濃度測定部２９で希釈水Ｂの塩濃度を測定した上で水量調整部２０１をコントロールすると、より短時間で濃縮水Ｆの塩濃度を目標とする塩濃度にコントロールすることが可能となる。
【００３１】
（第５実施形態）
図５は、本発明の造水装置の第５実施形態を示すフロー図である。
第５実施形態に係る造水装置１Ｅは、第１実施形態の造水装置１Ａにおいて、他の被処理水Ｃを半透膜処理する低塩濃度廃水処理部３をさらに設けたことを特徴としている。低塩濃度廃水処理部３で得られた第二の濃縮水が被処理水Ａよりも低塩濃度であれば、この濃縮水を希釈水Ｂとして使用することができる。
【００３２】
第５実施形態において、他の被処理水Ｃは被処理水Ａよりも塩濃度の低い水であり、表層水、地下水、廃水のいずれかまたはそれらの混合水であることが望ましい。このような被処理水Ｃを、低塩濃度廃水処理部３に設けた第二の半透膜処理部３１にて半透膜処理し、得られた第二の濃縮水が被処理水Ａよりも低塩濃度であれば、希釈水Ｂとして望ましく使用することができる。つまり、希釈水Ｂの塩濃度が被処理水Ａの塩濃度より低ければ濃縮水Ｆの塩濃度を被処理水Ａと同等にコントロールすることが可能であり、かつ浸透圧が低下するため、第一の半透膜処理部２１で必要とする圧力を下げることができるため、必要消費エネルギーを抑制することが可能となる。希釈水Ｂが被処理水Ｃの半透膜処理で得られた濃縮水である場合、低塩濃度廃水処理部３の被処理水Ｃの流路と濃縮水の流路とを接続するバイパスライン配管３７により、被処理水Ｃと低塩濃度廃水処理部３で得られた濃縮水を水量調整部３４により流量や塩濃度を調整しながら混合して使用することができる。
【００３３】
（第６実施形態）
図６は、本発明の造水装置の第６実施形態を示すフロー図である。
第６実施形態に係る造水装置１Ｆは、第１実施形態の造水装置１Ａにおいて、被処理水Ａを処理する前処理部２０３を設けたことを特徴としている。
【００３４】
第６実施形態において、被処理水Ａを希釈水Ｂと混合する前にＭＦ、ＵＦ、砂ろ過処理等の前処理を実施する。前処理では、被処理中の濁質や不純物などの半透膜をファウリングさせる物質を除去する。これにより、第一の半透膜処理部２１の洗浄間隔や寿命を延ばすことが可能となる。前処理部２０３は、特に限定されることはなく、活性汚泥処理設備や、活性汚泥処理とＭＦ／ＵＦ膜あるいは砂ろ過との二段処理設備、ＭＢＲ設備、ＭＦ／ＵＦ膜ろ過処理設備あるいは砂ろ過処理設備、などが使用できる。その他、前処理部２０３を効率的に稼動させるために凝集剤やｐＨ調整剤、次亜塩素酸ナトリウムのような酸化剤を添加しても構わない。また、前処理部２０３で膜を使用する場合、使用される膜についても特に限定されることはなく、平膜、中空糸膜、管状型膜、その他いかなる形状のものも適宜用いることができる。膜の素材については、特に限定しないが、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンスルフィドスルフォン、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、酢酸セルロースや、セラミック等の無機素材からなる群から選ばれる少なくとも１種を含んでいると好ましい。
【００３５】
（第７実施形態）
図７は、本発明の造水装置の第７実施形態を示すフロー図である。
第７実施形態に係る造水装置１Ｇは、第６実施形態の造水装置１Ｆにおいて、被処理水Ａに凝集剤を添加する凝集剤添加ライン配管２７を設けたことを特徴としている。
【００３６】
被処理水Ａには、凝集剤添加ライン配管２７より硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第２鉄等の凝集剤を添加することが好ましい。凝集剤を添加すると、透過流束を大きくしたり、濾過差圧の上昇を抑制したりすることができるようになり、処理水量の増大、運転の安定性の向上、寿命の延長等が可能になる。なお、凝集剤の使用は、薬剤コストやランニングコストが上昇することのないよう、マイクロフロックを形成できる程度の少量にとどめるのが好ましい。また、希釈水Ｂが地下水等の濁度の小さな水の場合、凝集剤は被処理水Ａへ、該被処理水Ａが希釈水Ｂに混合される前に添加することが望ましい。これは、希釈水Ｂの濁度が小さいために被処理水Ａのほうが希釈水Ｂよりもマイクロフロックを形成する有機物等の濃度が高く、フロックを形成しやすいためであり、少量の凝集剤の添加で凝集効果を得られやすく、効率的である。
【００３７】
（第８実施形態）
図８は、本発明の造水装置の第８実施形態を示すフロー図である。
第８実施形態に係る造水装置１Ｈは、第１実施形態の造水装置１Ａにおいて、被処理水Ａと希釈水Ｂとを混合した混合水を処理する前処理部２０３を設けたことを特徴としている。
第８実施形態において、混合水を第一の半透膜処理部２１で処理する前にＭＦ、ＵＦ、砂ろ過処理等の前処理を実施する。前処理部２０３としては、第６実施形態で用いるものと同様の設備を用いることができる。混合水を前処理部２０３にて前処理することにより、第一の半透膜処理部２１の洗浄間隔や寿命を延ばすことが可能となる。
【００３８】
（第９実施形態）
図９は、本発明の造水装置の第９実施形態を示すフロー図である。
第９実施形態に係る造水装置１Ｊは、第８実施形態の造水装置１Ｈにおいて、被処理水Ａと希釈水Ｂとを混合した混合水に凝集剤を添加する凝集剤添加ライン配管２７を設けたことを特徴としている。
第９実施形態において、第７実施形態と同様に、混合水を第一の半透膜処理部２１で処理する前に凝集剤を添加すると、透過流束を大きくしたり、濾過差圧の上昇を抑制したりすることができるようになり、処理水量の増大、運転の安定性の向上、寿命の延長等が可能になる。希釈水Ｂが汽水等の濁度の大きな水の場合、凝集剤は被処理水Ａと希釈水Ｂを混合した混合水に添加することが望ましい。濁度の大きな希釈水Ｂを被処理水Ａに混合した後に凝集剤を添加することで、より効果的に処理を行うことができる。
【００３９】
（第１０実施形態）
図１０は、本発明の造水装置の第１０実施形態を示すフロー図である。
第１０実施形態に係る造水装置１Ｋは、第５実施形態において、低塩濃度廃水処理部３で処理する被処理水Ｃの流路（ライン配管）に塩濃度測定部３３を設け、この塩濃度測定部３３の下流側に前処理部３６を設けたことを特徴としている。
第１０実施形態において、被処理水Ｃの流路に塩濃度測定部３３を設けることにより、水量調整部３４、３５をコントロールすることで希釈水Ｂとなる濃縮水の塩濃度を迅速にコントロールでき、また、前処理部３６で被処理水Ｃ中の濁質や不純物などの半透膜をファウリングさせる物質を除去することにより、第二の半透膜処理部３１の洗浄間隔や寿命を延ばすことが可能となる。
【００４０】
（第１１実施形態）
図１１は、本発明の造水装置の第１１実施形態を示すフロー図である。
第１１実施形態に係る造水装置１Ｌは、第１実施形態において、被処理水Ａに凝集剤を添加する凝集剤添加ライン配管２７と凝集剤が添加された被処理水Ａを処理する前処理部２０３を設けたことを特徴としている。前処理部２０３としては、第６実施形態で用いるものと同様の設備を用いることができる。
被処理水Ａに凝集剤を添加し、この凝集剤が添加された被処理水Ａを前処理することにより、透過流束を大きくしたり、濾過差圧の上昇を抑制したりすることができるようになり、処理水量の増大、運転の安定性の向上、寿命の延長等が可能になる。
【００４１】
（第１２実施形態）
図１２は、本発明の造水装置の第１２実施形態を示すフロー図である。
第１２実施形態に係る造水装置１Ｍは、第１実施形態において、被処理水Ａと希釈水Ｂとを混合した混合水に凝集剤を添加する凝集剤添加ライン配管２７と凝集剤が添加された混合水を処理する前処理部２０３を設けたことを特徴としている。前処理部２０３としては、第６実施形態で用いるものと同様の設備を用いることができる。
混合水に凝集剤を添加し、この凝集剤が添加された混合水を前処理することにより、第１１実施形態と同様に、透過流束を大きくしたり、濾過差圧の上昇を抑制したりすることができるようになり、処理水量の増大、運転の安定性の向上、寿命の延長等が可能になる。
【００４２】
以上、本発明の造水装置を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
上水道における浄水処理分野、工業用水や食品、医療プロセス用水、半導体関連洗浄用水といった産業用水製造分野などに適用可能な淡水を省エネルギーかつ効率的に生産することができ、淡水化技術により淡水を得る装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１Ａ〜１Ｍ，１０１：造水装置
２：  混合水処理部
３：  低塩濃度廃水処理部
２１：第一の半透膜処理部
２２：ポンプ
２３：混合槽
２４：第一の塩濃度測定部
２５：第二の塩濃度測定部
２６：水量調整部
２７：凝集剤添加ライン配管
２８：水量調整部
２９：第三の塩濃度測定部
２０１：水量調整部
２０２：バイパスライン配管
２０３：前処理部
３１：第二の半透膜処理部
３２：ポンプ
３３：塩濃度測定部
３４：水量調整部
３５：水量調整部
３６：前処理部
３７：バイパスライン配管
Ａ：被処理水（高塩濃度）
Ｂ：希釈水
Ｃ：被処理水（低塩濃度）
Ｄ：透過水（淡水）
Ｅ：透過水（淡水）
Ｆ：濃縮水
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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