(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶質を含有する原水から淡水を製造するための淡水製造装置であり、該淡水製造装置は、第１の半透膜ユニットと第２の半透膜ユニットを含み、前記第１の半透膜ユニットに、前記原水を供給する第１の原水供給ラインが接続され、前記第２の半透膜ユニットに、前記原水を供給する第２の原水供給ラインが接続され、かつ、前記第１の半透膜ユニットと前記第２の半透膜ユニットが、前記第１の半透膜ユニットの濃縮水を前記第２の半透膜ユニットに供給する濃縮水ラインにより接続されており、さらに、前記第１の半透膜ユニットおよび前記第２の半透膜ユニットの性能として、前記第１の半透膜ユニットの透水性能が前記第２の半透膜ユニットの透水性能よりも高いこと、または、前記第１の半透膜ユニットの耐圧性が前記第２の半透膜ユニットの耐圧性よりも低いこと、または、前記第１の半透膜ユニットの耐腐食性が前記第２の半透膜ユニットの耐腐食性よりも低いことのいずれかを満たし、さらに、前記第１の原水供給ライン上に前記第１の原水供給ラインの原水供給流量を制御する制御手段、および／または、前記第２の原水供給ライン上に前記第２の原水供給ラインの原水供給流量を制御する制御手段を有する淡水製造装置。
【請求項２】
前記第１の原水供給ラインと前記第２の原水供給ラインに供給される前記原水が、互いに異なる組成からなる少なくとも２種類の原水が混合された原水からなる請求項１に記載の淡水製造装置。
【請求項３】
前記第２の半透膜ユニットに接続されている前記第２の原水供給ラインと前記第１の半透膜ユニットから導出されている前記濃縮水ラインとの合流点と、前記第２の半透膜ユニットとの間の位置において、前記第２の原水供給ラインに昇圧ポンプもしくは無動力昇圧ユニットが設けられている請求項１に記載の淡水製造装置。  
【請求項４】
前記第１の半透膜ユニットおよび前記第２の半透膜ユニットのそれぞれと並列運転可能な共通補助半透膜ユニットが装備されている請求項１に記載の淡水製造装置。
【請求項５】
前記第１の半透膜ユニットと並列運転可能な補助半透膜ユニットが装備され、および／または、前記第２の半透膜ユニットと並列運転可能な補助半透膜ユニットが装備されている請求項１に記載の淡水製造装置。  
【請求項６】
前記第２の半透膜ユニットと並列運転可能な補助半透膜ユニットに、前記第１の半透膜ユニットおよび前記第２の半透膜ユニットに供給される原水とは異なる原水が供給される請求項５に記載の淡水製造装置。
【請求項７】
前記第２の半透膜ユニットの透過水の少なくとも一部が、前記第１の半透膜ユニットの原水に混合される請求項１に記載の淡水製造装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の淡水製造装置の運転方法であって、前記第１の半透膜ユニットへの原水の供給圧力、および／または、前記第１の半透膜ユニットの透過水の溶質濃度が設定値を超えないように、前記第１の半透膜ユニットに接続されている前記第１の原水供給ラインにおける原水の流量と前記第２の半透膜ユニットに接続されている前記第２の原水供給ラインにおける原水の流量を制御してなる淡水製造装置の運転方法。
【請求項９】
請求項４に記載の淡水製造装置の運転方法であって、前記第１の半透膜ユニットに接続されている前記第１の原水供給ラインにおける供給水の流量と前記第２の半透膜ユニットに接続されている前記第２の原水供給ラインにおける供給水の流量に応じて、前記共通補助半透膜ユニットの使用の要否やそれへの供給水の供給量を制御してなる淡水製造装置の運転方法。
【請求項１０】
請求項５に記載の淡水製造装置の運転方法であって、前記第１の半透膜ユニットおよび前記第２の半透膜ユニットへの供給水の供給圧力が設定値を超えないように、前記並列運転可能な補助半透膜ユニットの使用の要否やそれらへの供給水の供給量を制御してなる淡水製造装置の運転方法。
【請求項１１】
前記第２の半透膜ユニットの透過水の少なくとも一部を前記第１の半透膜ユニットの供給水に混合させるラインを有し、処理水質が設定値を超えないように前記第２の半透膜ユニットの透過水の少なくとも一部を前記第１の半透膜ユニットの供給水に混合させてなる請求項８または１０に記載の淡水製造装置の運転方法。
【請求項１２】
少なくとも前記第１の半透膜ユニットおよび前記第２の半透膜ユニットの濃縮水、もしくは、並列に設けられた前記補助半透膜ユニットの濃縮水のいずれかを、他のいずれかの半透膜ユニットの供給水に混合してなる請求項５乃至７のいずれかに記載の淡水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水、河川水、地下水、排水処理水などの原水を処理して淡水を得るための半透膜ユニットを用いた淡水製造装置に関するものであり、さらに詳しくは、原水に応じて効率的に淡水を製造できる淡水製造装置およびその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２１世紀に入って、世界の水環境は年々深刻化し、水資源の確保、そのための水処理技術が非常に重要になってきている。この中で分離膜を適用した水処理技術は、急速に進歩し、河川・湖沼水の浄化、海水淡水化、下廃水再利用など多岐にわたって活用されるようになっており、より小さなエネルギーで低コストの水処理ができる高性能分離膜の開発が推進されている。また、プロセス面では、より効率的に水処理を行うために、たとえば、海水淡水化においては、蒸発法と逆浸透（ＲＯ）法を複合したハイブリッドシステムが中東を中心に建設され稼働開始するに至っている（非特許文献１）。【０００３】
一方、日本やシンガポールのような島国では、雨期と渇水期で水資源に変化があるため、貯水池に水がある場合は、池の水を原水とし、そうでない場合は、海水を原水とする淡水化システムが知られている。【０００４】
具体的には、図１０に基本フローを示すように、２つの半透膜ユニットを有し、原水がかん水の時には、まず１段目半透膜ユニットＰ７でＲＯ処理を行い、その濃縮水を２段目半透膜ユニットＰ８に供給してさらにＲＯ処理を行うことで、トータル回収率（＝透過水量／原水量）を高め、原水が海水の場合は、１段目半透膜ユニットＰ７の透過水を２段目半透膜ユニットＰ８に供給して、２回ＲＯ処理を行うことで水質を上げるというシステムが知られている（非特許文献２）。同様のシステムは、特許文献１でも提案されている。【０００５】
また、図１１に基本フローを示すように、かん水を原水とする場合は、バルブＰ６ｂ、Ｐ６ｊを開けてバルブＰ６ｋ、Ｐ６ｌを閉じることによって、２つの半透膜ユニットを並列に接続して淡水製造量を増やし、海水を原水とする場合は、バルブＰ６ｂ、Ｐ６ｊを閉じてバルブＰ６ｋ、Ｐ６ｌを開けることによって、片方の半透膜ユニットの透過水をもう片方の半透膜ユニットに供給して水質を上げるというシステム（特許文献２）が提案されている。【０００６】
しかしながら、これらの方法では、原水が海水の場合は、第１の半透膜ユニットでの海水淡水化に適用可能な高圧（例えば５乃至７ＭＰａ）での耐久性が必要であり、かつ、高濃度の原水を脱塩可能とするために透水性が低く阻止性能が高い逆浸透膜を使用する必要があるが、この高圧用逆浸透膜でかん水を処理する場合には、その低い透水性のためにエネルギー効率が悪くなる。一方で、第２の半透膜ユニットは、海水を原水とする場合には、第１の半透膜ユニットの濃縮水を供給するために第１の半透膜ユニットと同等に高圧耐久性があり、かつ、阻止性能も高い必要があるばかりでなく、かん水を原水とする場合は、第１の半透膜ユニットの透過水を供給するために低圧で運転する必要もあるが、高圧用逆浸透膜は低圧ではエネルギー効率が悪いという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９５７０８１号公報
【特許文献２】特許第３９５７０８０号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】J. K. Park et al., “Application of Hybrid Technology to the largest desalination plant, Fujairah, UAE,” Proc. of IDA World Congress BAH03-193 (2003).
【非特許文献２】J.S.S. Chin et. al., “Increasing water resources through desalination in Singapore: Planning for sustainable future,” Proc. of IDA World Congress DB09-033 (2009).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、原水濃度が変動した場合にも効率的に目標水質を満足する淡水を得る半透膜（逆浸透膜）を用いた淡水製造装置を、また、その運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するための本発明は、次の通りである。【００１１】
（１）溶質を含有する原水から淡水を製造するための淡水製造装置であり、該淡水製造装置は、第１の半透膜ユニットと第２の半透膜ユニットを含み、前記第１の半透膜ユニットに、前記原水を供給する第１の原水供給ラインが接続され、前記第２の半透膜ユニットに、前記原水を供給する第２の原水供給ラインが接続され、かつ、前記第１の半透膜ユニットと前記第２の半透膜ユニットが、前記第１の半透膜ユニットの濃縮水を前記第２の半透膜ユニットに供給する濃縮水ラインにより接続されており、さらに、前記第１の半透膜ユニットおよび前記第２の半透膜ユニットの性能として、前記第１の半透膜ユニットの透水性能が前記第２の半透膜ユニットの透水性能よりも高いこと、または、前記第１の半透膜ユニットの耐圧性が前記第２の半透膜ユニットの耐圧性よりも低いこと、または、前記第１の半透膜ユニットの耐腐食性が前記第２の半透膜ユニットの耐腐食性よりも低いことのいずれかを満たし、さらに、前記第１の原水供給ライン上に前記第１の原水供給ラインの原水供給流量を制御する制御手段、および／または、前記第２の原水供給ライン上に前記第２の原水供給ラインの原水供給流量を制御する制御手段を有する淡水製造装置。この態様の淡水製造装置の実施例は、図１、あるいは、図２に示される。
【００１２】
（２）前記第１の原水供給ラインと前記第２の原水供給ラインに供給される前記原水が、互いに異なる組成からなる少なくとも２種類の原水が混合された原水からなる上記（１）項に記載の淡水製造装置。この態様の淡水製造装置の実施例は、図３、図４、図５、図６、図７、図１２、図１３、あるいは、図１４に示される。【００１３】
（３）前記第２の半透膜ユニットに接続されている前記第２の原水供給ラインと前記第１の半透膜ユニットから導出されている前記濃縮水ラインとの合流点と、前記第２の半透膜ユニットとの間の位置において、前記第２の原水供給ラインに昇圧ポンプもしくは無動力昇圧ユニットが設けられている上記（１）または（２）項に記載の淡水製造装置。この態様の淡水製造装置の実施例は、図３、あるいは、図４に示される。【００１４】
（４）前記第１の半透膜ユニットおよび前記第２の半透膜ユニットのそれぞれと並列運転可能な共通補助半透膜ユニットが装備されている上記（１）乃至（３）項のいずれかに記載の淡水製造装置。この態様の淡水製造装置の実施例は、図５に示される。【００１５】
（５）前記第１の半透膜ユニットと並列運転可能な補助半透膜ユニットが装備され、および／または、前記第２の半透膜ユニットと並列運転可能な補助半透膜ユニットが装備されている上記（１）乃至（４）項のいずれかに記載の淡水製造装置。この態様の淡水製造装置の実施例は、図６、図７、図９、図１２、図１３、あるいは、図１４に示される。【００１６】
（６）前記第２の半透膜ユニットと並列運転可能な補助半透膜ユニットに、前記第１の半透膜ユニットおよび前記第２の半透膜ユニットに供給される原水とは異なる原水が供給される上記（５）項請に記載の淡水製造装置。この態様の淡水製造装置の実施例は、図７、図１２、図１３、あるいは、図１４に示される。【００１７】
（７）前記第２の半透膜ユニットの透過水の少なくとも一部が、前記第１の半透膜ユニットの原水に混合される上記（１）乃至（６）項のいずれかに記載の淡水製造装置。この態様の淡水製造装置の実施例は、図８、あるいは、図９に示される。【００２１】
（８）上記（１）乃至（７）項のいずれかに記載の淡水製造装置の運転方法であって、前記第１の半透膜ユニットへの原水の供給圧力、および／または、前記第１の半透膜ユニットの透過水の溶質濃度が設定値を超えないように、前記第１の半透膜ユニットに接続されている前記第１の原水供給ラインにおける原水の流量と前記第２の半透膜ユニットに接続されている前記第２の原水供給ラインにおける原水の流量を制御してなる淡水製造装置の運転方法。
【００２２】
（９）上記（４）項に記載の淡水製造装置の運転方法であって、前記第１の半透膜ユニットに接続されている前記第１の原水供給ラインにおける供給水の流量と前記第２の半透膜ユニットに接続されている前記第２の原水供給ラインにおける供給水の流量に応じて、前記共通補助半透膜ユニットの使用の要否やそれへの供給水の供給量を制御してなる淡水製造装置の運転方法。
【００２３】
（１０）上記（５）項に記載の淡水製造装置の運転方法であって、前記第１の半透膜ユニットおよび前記第２の半透膜ユニットへの供給水の供給圧力が設定値を超えないように、前記並列運転可能な補助半透膜ユニットの使用の要否やそれらへの供給水の供給量を制御してなる淡水製造装置の運転方法。
【００２４】
（１１）前記第２の半透膜ユニットの透過水の少なくとも一部を前記第１の半透膜ユニットの供給水に混合させるラインを有し、処理水質が設定値を超えないように前記第２の半透膜ユニットの透過水の少なくとも一部を前記第１の半透膜ユニットの供給水に混合させてなる上記（８）または（１０）項のいずれかに記載の淡水製造装置の運転方法。
【００２５】
（１２）少なくとも前記第１の半透膜ユニットおよび前記第２の半透膜ユニットの濃縮水、もしくは、並列に設けられた前記補助半透膜ユニットの濃縮水のいずれかを、他のいずれかの半透膜ユニットの供給水に混合してなる上記（５）乃至（７）項のいずれかに記載の淡水製造装置。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によって、海水、河川水、地下水、排水処理水など様々な原水に応じて最適な半透膜ユニットを使用することが可能となり、従来の淡水製造装置では不可能であった効率的な淡水の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の淡水製造装置の一実施態様の概略フロー図である。
【図２】図２は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【図３】図３は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【図４】図４は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【図５】図５は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【図６】図６は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【図７】図７は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【図８】図８は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【図９】図９は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【図１０】図１０は、従来の淡水製造装置の概略フロー図である。
【図１１】図１１は、他の従来の淡水製造装置の概略フロー図である。
【図１２】図１２は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【図１３】図１３は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【図１４】図１４は、本発明の淡水製造装置の他の一実施態様の概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【実施例１】
【００２９】
図１は、淡水製造装置Ａ１を形成している各要素の配置図（フローチャート）である。図１に、淡水製造装置Ａ１に設けられている水に含まれる溶質を分離する複数の半透膜ユニットと、それらに直接的あるいは間接的に接続されている水が流れる管（ライン）、水を貯留するタンク、水を送給するポンプ、および、水の流量を制御するバルブなどの配置が示されている。【００３０】
淡水製造装置Ａ１には、上流側から、原水タンク２、半透膜ユニットに供給する前に原水をろ過処理するなどする原水の前処理ユニット４、第１の半透膜ユニット７、第２の半透膜ユニット８、透過水タンク１０、および、エネルギー回収ユニット９が配置されている。【００３１】
原水タンク２には、淡水製造装置Ａ１の外部から原水１を原水タンク２に供給する原水ラインＲＬ１の下流端が接続されている。原水１は、原水タンク２に一旦貯留される。原水タンク２と前処理ユニット４とは、原水ラインＲＬ２により接続されている。原水ラインＲＬ２には、原水１を前処理ユニット４に供給するポンプ３が設けられている。ポンプ３の作動により、原水タンク２に一旦貯留されている原水１が前処理ユニット４に供給され、前処理ユニット４において、原水１がろ過などの前処理を受ける。
前処理ユニット４から原水ラインＲＬ３が導出され、その下流端に、ラインを流れる水を分流する分岐点ＢＰ１が設けられている。原水ラインＲＬ３には、半透膜ユニットにおいて必要とされる圧力を原水に付与するための昇圧ポンプ５が設けられている。【００３２】
分岐点ＢＰ１と第１の半透膜ユニット７とは、第１の原水供給ラインＦＬ１により接続され、第１の原水供給ラインＦＬ１には、バルブ６ａが設けられている。分岐点ＢＰ１と第２の半透膜ユニット８とは、第２の原水供給ラインＦＬ２により接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２には、バルブ６ｂが設けられている。【００３３】
前処理ユニット４から導出され、原水ラインＲＬ３を流れる原水１は、昇圧ポンプ５により昇圧され、分岐点ＢＰ１に至る。原水１は、分岐点ＢＰ１において分流され、分流された一方の原水は、第１の原水供給ラインＦＬ１へと流れ、バルブ６ａを経て第１の半透膜ユニット７の供給水側空間へと供給される。分流された他方の原水は、第２の原水供給ラインＦＬ２へと流れ、バルブ６ｂを経て第２の半透膜ユニット８の供給水側空間へと供給される。バルブ６ａおよびバルブ６ｂにより、第１の半透膜ユニット７と第２の半透膜ユニット８への原水の供給量が制御される。【００３４】
水の溶質成分を除去するための半透膜ユニットは、図１において、第１の半透膜ユニット７および第２の半透膜ユニット８をもって示されるように、長方形とその一方の対角線をもって描画される。この描画手法は、この技術分野において、半透膜ユニットを図示するときに慣用されている。本件出願においても、図面における半透膜ユニットの図示に、この描画手法が用いられている。【００３５】
長方形は、半透膜ユニットの容器を表し、対角線は、そこに収容されている半透膜（逆浸透膜）を表している。半透膜ユニットに供給される水が、半透膜により処理を受ける水である。半透膜を通過しなかった水は、通常、濃縮水と呼称され、濃縮水は、半透膜ユニットから排出される。一方、半透膜を通過した水は、通常、透過水と呼称され、透過水は、半透膜ユニットから排出される。半透膜ユニットは、半透膜ユニットの供給水収容空間に供給水を外部から導入するための供給水導入ポートと、供給水収容空間から濃縮水を排出するための濃縮水排出ポートと、半透膜を通過し、半透膜ユニットの透過水収容空間に至った透過水を排出するための透過水排出ポートを有する。【００３６】
図１において、第１の原水供給ラインＦＬ１の下流端は、第１の半透膜ユニット７の供給水導入ポートに接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２の下流端は、第２の半透膜ユニット８の供給水導入ポートに接続されている。第１の半透膜ユニット７の濃縮水排出ポートと第２の原水供給ラインＦＬ２に設けられている合流点ＭＰ１とは、濃縮水ラインＣＬ１により接続されている。濃縮水ラインＣＬ１には、ブースターポンプ１２が設けられている。ブースターポンプ１２により、濃縮水ラインＣＬ１を流れる濃縮水が、必要に応じて、昇圧される。【００３７】
第１の半透膜ユニット（１段目半透膜ユニット）７の濃縮水ラインＣＬ１にブースターポンプ１２が備えられており、これによって、第１の半透膜ユニット（１段目半透膜ユニット）７で生じた圧力低下による原水供給ライン（バイパスライン）ＦＬ２との圧力差を補うことができるが、基本的には、ブースターポンプ１２を備えなくても、バルブ６ｂを絞ることによって圧力低下を生じさせることで圧力のバランスをとることが可能である。【００３８】
第２の半透膜ユニット８の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ２が接続され、濃縮水ラインＣＬ２には、エネルギー回収ユニット９が設けられている。第２の半透膜ユニット８から排出された濃縮水１１は、エネルギー回収ユニット９を経て、淡水製造装置Ａ１の外部へと排出される。エネルギー回収ユニット９により、濃縮水ラインＣＬ２を流れる濃縮水の圧力エネルギーが回収される。【００３９】
第１の半透膜ユニット７の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ１が接続され、その下流端は、透過水タンク１０に接続されている。第２の半透膜ユニット８の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ２が接続され、その下流端は、合流点ＭＰ２において、透過水ラインＰＬ１に接続されている。これらのライン構成により、第１の半透膜ユニット７の透過水および第２の半透膜ユニット８の透過水は、透過水タンク１０に収容される。透過水タンク１０に収容された透過水は、淡水として使用に供される。【００４０】
図１に示す淡水製造装置Ａ１の特徴は、次の通りでる。【００４１】
溶質を含有する原水１から淡水を製造するための淡水製造装置Ａ１であり、該淡水製造装置Ａ１は、第１の半透膜ユニット７と第２の半透膜ユニット８を含み、前記第１の半透膜ユニット７に、前記原水１を供給する第１の原水供給ラインＦＬ１が接続され、前記第１の半透膜ユニット７と前記第２の半透膜ユニット８は、前記第１の半透膜ユニット７の濃縮水を前記第２の半透膜ユニット８に供給する濃縮水ラインＣＬ１により接続され、かつ、前記第２の半透膜ユニット８に、前記原水１を供給する第２の原水供給ラインＦＬ２が接続されている淡水製造装置。【００４２】
図１に示す淡水製造装置Ａ１は、バルブ６ａ、６ｂによって原水１の全量を第１の半透膜ユニット（１段目半透膜ユニット）７に供給することもできれば、原水１の全量もしくは一部を、第１の半透膜ユニット（１段目半透膜ユニット）７をバイパスさせて、第２の半透膜ユニット（２段目半透膜ユニット）８に直接供給することができる装置構成になっている。【００４３】
この装置を用いて、河川水のように濃度が低い原水を処理する場合は、バルブ６ａを全開、バルブ６ｂを全閉にすることで、原水の全量を１段目半透膜ユニット７で処理し、濃度が上がるに従ってバルブ６ｂを開けつつ、バルブ６ａを絞ってバイパス量を増やし、最終的には原水の全量を２段目半透膜ユニット８のみで処理することになる。この制御は、原水が高濃度になるに従って透過水濃度も上がるため、それを抑えるために、このように制御することが好ましい。これは、前記（１１）項に記載の態様により、達成される。【００４４】
従って、特に制約はないが、１段目半透膜ユニット７には、いわゆるかん水（低濃度）用半透膜、２段目半透膜ユニット８には、いわゆる海水（高濃度）用半透膜を適用することが好ましい。【００４５】
海水用半透膜は、かん水用半透膜よりも耐圧性が高く設計されているため、１段目半透膜ユニット７の耐圧性は、２段目半透膜ユニット８の耐圧性よりも低くすることによって、設備コストを低減させることができる。これは、前記（９）項に記載の態様により、達成される。【００４６】
また、海水用半透膜は、膜の溶質の阻止性能が高く、その分透水性が低いため、１段目半透膜ユニット７の透水性能は、２段目半透膜ユニット８の透水性能よりも高いことが好ましい。これは、前記（８）項に記載の態様により、達成される。【００４７】
なお、ここでいう耐圧性は、膜に対して原水側から透過水側へ正圧をかけた場合に、溶質の阻止性能が維持できる圧力を意味する。それ以上の圧力をかけると膜が変形し、透水性能の低下を招いたり、溶質の阻止性能が著しく低下する。【００４８】
一般には、低圧用に比べて高圧用半透膜の方が緻密な構造となっていたり、膜の支持体に高強度の部材を使ったりすることによって、耐圧性を高めている。耐圧性は、運転圧力を高めて透水性能や阻止性能が許容以上に低下しないかで簡便に確認することができる。【００４９】
また、膜エレメント、モジュール、ユニット全体としても、高い圧力をかけても破裂、破損、漏れを生じない接着剤、ケーシング、圧力容器、配管部材を用いて、それらの耐圧性を高める必要がある。これらの耐圧性を確認するためには、徐々に高い静水圧を与えて、漏水や破裂する圧力を確認するのが一般的であり、使用上限は、安全を見込んで、確認された耐圧の度合いの数分の１程度にすることが多い。【００５０】
さらに、１段目半透膜ユニット７が基本的に低濃度用、２段目半透膜ユニット８が中高濃度用であることを鑑みると、１段目半透膜ユニット７や昇圧ポンプ５ａ（後述の図２を参照）の耐腐食性は、それほど高いものが要求されず、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌといった、通常の海水淡水化には適用困難とされている汎用ステンレスをこれらの構成部材の材料として用いることができる。【００５１】
一方、高濃度条件となる２段目半透膜ユニット８や昇圧ポンプ５ｂ（後述の図２参照）は、１段目半透膜ユニット７や昇圧ポンプ５ａよりも高い耐腐食性が求められ、濃度が海水レベル以上の場合は、ＳＵＳ２５４ＳＭＯ、ＳＡＦ２５０７といったスーパーオーステナイトやスーパーデュプレックスといった耐腐食性が特に高いステンレスを、これらの構成部材の材料として適用することが好ましい。これは、前記（１０）項に記載の態様により、達成される。【００５２】
ここでいう腐食は、特に酸や塩化物による全面腐食や局部腐食を意味し、材料に応じて、温度、ｐＨ、塩化物濃度といったパラメータを用いた臨界腐食曲線が求められ、臨界条件よりも厳しい（高温、強酸、高濃度）条件とならないように、材料を選定する必要がある。耐腐食性の試験は、腐食のタイプによっても様々な方法があり、ある条件下の液に一定時間浸漬して腐食が観察されるか、重量が変化するか、強度が低下するかなどの試験方法を挙げることができる。【００５３】
かかる状況からして、本発明の淡水製造装置において、１段目半透膜ユニット７およびその周りの部材の耐圧性および／または耐腐食性を低くすることができ、設備コストを下げることが可能となる。【００５４】
ただし、１段目半透膜ユニット７の供給圧力については、注意が必要であり、図１のように１つの昇圧ポンプ５で、１段目半透膜ユニット７と２段目半透膜ユニット８に原水を供給する場合は、昇圧ポンプ５が１段目半透膜ユニット７の耐圧以上の能力を有する設計となる場合が多く、設定値を超えないような安全策が必要となる。これは、前記（１１）項に記載の態様により、達成される。【００５５】
ここで、本発明の目的である水質が様々な原水を処理する観点から、原水１は、濃度が変動する１つのラインもしくは、濃度が異なる２種類のラインから供給することが好ましい。その選択や組成が異なる原水の混合比率は、淡水製造装置の設計によるが、例えば、原水の濃度変動を抑えるように、原水の混合比率を制御したり、温度が低い場合には、温度の高い方の原水を多くしたり、濃度が低い方の原水を多くして混合原水の濃度を低減したりして、運転圧力変動を抑制するような制御をすることが好ましい。これは、前記（２）項に記載の態様により、達成される。【００５６】
また、図１では昇圧ポンプ５のみで２つの半透膜ユニットに原水を供給しているが、後述の図２に例示するように、昇圧ポンプを、分岐後のそれぞれの原水供給ラインに１台ずつ、計２台の昇圧ポンプ５ａ、５ｂに分けることも可能であるし、さらに、後述の図３に例示するように、２段目半透膜ユニットの直前にブースターポンプ１２ａを備えて、２段目半透膜ユニットへの原水の供給圧力を上げることも可能であるし、後述の図４に例示するように、ブースターポンプの代わりに濃縮水の圧力エネルギーを利用して昇圧する無動力昇圧ユニット１３の適用も可能である。これは、前記（３）項に記載の態様により、達成される。【００５７】
また、本発明における淡水製造装置において、バイパス量を変化させた場合、１段目半透膜ユニット７と２段目半透膜ユニット８への供給流量が変化することになるが、通常、半透膜ユニットにおける流量設定には最大値と最小値が定められており、その範囲内に制御するためには、例えば、半透膜ユニットを複数のサブユニットで構成し、流量に応じて運転するサブユニット（補助半透膜ユニット）の数を変化させることが挙げられる。さらに、１段目半透膜ユニットへの供給水量を減らす、すなわちバイパス量を増やした場合、２段目半透膜ユニットへの供給量が増えることになるため、後述の図５に例示するように、１段目半透膜ユニットの総膜面積を減らした分、２段目半透膜ユニットの総膜面積を増やせるように共通補助半透膜ユニット１６を設けることも好ましい。これは、前記（４）、（１２）、あるいは、（１３）項に記載の態様により、達成される。【００５８】
さらに、後述の図６に例示するように、２段目半透膜ユニットに並列して設けられたサブユニット（補助半透膜ユニット）８ｂに、原水を供給することによって、フレキシビリティを持たせることも可能である。これは、前記（５）、あるいは、（６）項に記載の態様により、達成される。【００５９】
原水が２種類以上使用できる場合は、その量によっては、後述の図７に例示するように、高濃度の原水１ｓを直接、２段目半透膜ユニットに並列して設けられたサブユニット（補助半透膜ユニット）８ｃに供給することも好ましい態様である。これは、前記（７）項に記載の態様により、達成される。【００６０】
なお、この場合、図７において、運転条件によっては、２段目半透膜ユニット８の濃縮水１１は、高濃度の原水１ｓと同等レベルの濃度を有するため、後述の図１２に例示するように、補助半透膜ユニット８ｃへの供給水として使用することも可能である。【００６１】
なお、中間タンク１７（図８、図９参照）、１７ａ（図１２参照）は、混合を確実に行う役割と流量変動に対するバッファの役目を担っているが、中間タンクなしで直接混合することも可能であるし、配管内にスタティックミキサーを備えることも可能である。また、半透膜ユニットの濃縮水濃度が他の半透膜ユニットの供給水と同レベル以下である場合は、後述の図１３、あるいは、図１４に例示するように、並列して設けられている補助半透膜ユニットの濃縮水を供給水に混合することによって、片方の濃縮廃水を実質的になくすことができるため、非常に好ましい態様である。これは、前記（１５）項に記載の態様により、達成される。【００６２】
また、従来技術（非特許文献２）には、海水を原水とし、１段目半透膜ユニットの透過水質が十分でない場合に、２段目半透膜ユニットを用いて１段目半透膜ユニットの透過水を再処理する方法が開示されているが、本発明においても、後述の図８に例示するような装置構成にすることによって、原水に応じたフレキシブルなシステムとすることが可能である。【００６３】
すなわち、図８において、原水濃度が低い河川水のような原水１を処理する場合は、バルブ６ａを全開、バルブ６ｂを全閉にして、全量を１段目半透膜ユニット７で処理し、その濃縮水を２段目半透膜ユニット８で全量処理する。なお、このとき、バルブ６ｂａ、６ｃｔは全閉、バルブ６ｃａは全開である。【００６４】
原水１の濃度が上がってきた場合は、バルブ６ｂを徐々に開けて適当量をバイパスさせ、最終的にはバルブ６ａを全閉、バルブ６ｂを全開にし、原水１をすべて直接２段目半透膜ユニット８で処理する。なお、このとき、バルブ６ｃａは全開、バルブ６ｂａは全閉である。【００６５】
さらに原水１の濃度が上がった場合や、膜の劣化や温度変化があった場合においても、透過水質の低下を防ぎたい場合は、その程度に応じて、バルブ６ｂａを開けつつバルブ６ｃａを絞っていき、２段目半透膜ユニット８の透過水の一部もしくは全部を中間タンク１７に送るとともにバルブ６ｃｔを開けて、１段目半透膜ユニット７に送ることによって再処理して水質の優れた透過水を得ることができる。これは、前記（７）あるいは（１４）項に記載の態様により、達成される。【００６６】
なお、流量の調整は、バルブで実施することに加え、原水供給ポンプ３や昇圧ポンプ５などにインバーターを装備し、流量制御すると、エネルギー効率の面から好ましい。また、後述の図９に示すように、1段目半透膜ユニットと２段目半透膜ユニットを複数のサブユニットに分け、流量に応じて稼働サブユニット数を変えることも好ましい。【００６７】
本発明の淡水製造装置に適用可能な原水としては、例えば、前述の河川水、海水、下水処理水などに加え、それらの濃縮排水、また発電所などの冷却排水がある。本発明の淡水製造装置は、季節などで取水できる量や水質が変動するような水を原水とすることが可能である。【００６８】
本発明に適用可能な半透膜ユニットとしては、特に制約はないが、取扱いを容易にするため、中空糸膜状や平膜状の半透膜を筐体に納めて流体分離素子（エレメント）としたものを耐圧容器に装填したものを用いることが好ましい。【００６９】
流体分離素子は、平膜で形成する場合、例えば、多数の孔を穿設した筒状の中心パイプの周りに、半透膜を流路材（ネット）とともに円筒状に巻回したものが一般的であり、市販製品としては、東レ（株）製逆浸透膜エレメントＴＭ７００シリーズやＴＭ８００シリーズを挙げることができる。これら、流体分離素子は１本でも、また、複数本を直列あるいは並列に接続して半透膜ユニットを構成しても良い。【００７０】
半透膜の素材として、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を使用することができる。膜構造は、膜の少なくとも片面に緻密層を持ち、緻密層から膜内部あるいはもう片方の面に向けて徐々に大きな孔径の微細孔を有する非対称膜や、非対称膜の緻密層の上に別の素材で形成された非常に薄い機能層を有する複合膜のいずれであっても良い。【００７１】
半透膜ユニットにおいては、供給水が濃縮されるため、濃縮によるスケール析出を防止したり、ｐＨ調整のために、それぞれの半透膜ユニットへの供給水に対して、スケール防止剤や酸・アルカリを添加したりすることが可能である。なお、スケール防止剤の添加は、その添加効果が発揮されるように、ｐＨ調整よりも上流側で実施することが好ましい。また、薬品添加の直後にはインラインミキサーを設けたり、添加口を供給水の流れに直接接触するようにするなどして、添加口近傍での急激な濃度やｐＨ変化を防止したりすることも好ましい。【００７２】
スケール防止剤とは、溶液中の金属、金属イオンなどと錯体を形成し、金属あるいは金属塩を可溶化させるもので、有機や無機のイオン性ポリマーあるいはモノマーが使用できる。有機系のポリマーとしてはポリアクリル酸、スルホン化ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリアリルアミンなどの合成ポリマーやカルボキシメチルセルロース、キトサン、アルギン酸などの天然高分子が、モノマーとしてはエチレンジアミン四酢酸などが使用できる。また、無機系のスケール防止剤としてはポリリン酸塩などが使用できる。【００７３】
これらのスケール防止剤の中では入手のしやすさ、溶解性など操作のしやすさ、価格の点から特にポリリン酸塩、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）が好適に用いられる。ポリリン酸塩とはヘキサメタリン酸ナトリウムを代表とする分子内に２個以上のリン原子を有し、アルカリ金属、アルカリ土類金属とリン酸原子などにより結合した重合無機リン酸系物質をいう。代表的なポリリン酸塩としては、ピロリン酸四ナトリウム、ピロリン酸二ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ヘプタポリリン酸ナトリウム、デカポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、およびこれらのカリウム塩などがあげられる。【００７４】
一方、酸やアルカリとしては、硫酸や水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムが一般的に用いられるが、塩酸、シュウ酸、水酸化カリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化アンモニウムなどを使用することもできる。但し、海水へのスケール成分の増加を防止するためには、カルシウムやマグネシウムは使用しない方がよい。【００７５】
本発明における、前処理ユニット４においては、それぞれの供給水の水質など必要に応じて、濁質成分の除去や殺菌などを適用することができる。【００７６】
供給水の濁質を除去する必要がある場合は、砂ろ過や精密ろ過膜、限外ろ過膜の適用が効果的である。このときバクテリアや藻類などの微生物が多い場合は、殺菌剤を添加することも好ましい。殺菌剤としては、塩素を用いることが好ましく、たとえば塩素ガスや次亜塩素酸ナトリウムを遊離塩素として１乃至５ｍｇ／ｌの範囲内となるように供給水に添加するとよい。【００７７】
なお、半透膜によっては特定の殺菌剤に化学的な耐久性がない場合があるので、その場合は、なるべく供給水の上流側で添加し、さらに、半透膜ユニットの供給水入口側近傍にて殺菌剤を無効にすることが好ましい。例えば、遊離塩素の場合は、その濃度を測定し、この測定値に基づいて塩素ガスや次亜塩素酸ナトリウムの添加量を制御したり、亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤を添加したりするとよい。【００７８】
また、濁質以外にバクテリアやタンパク質、天然有機成分などを含有する場合は、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、塩化鉄（III）などの凝集剤を加えることも効果的である。凝集させた供給水は、その後に斜向板などで沈降させた上で砂ろ過を行ったり、複数本の中空糸膜を束ねた精密ろ過膜や限外ろ過膜によるろ過を行ったりすることによって後段の半透膜ユニットを通過させるのに適した供給水とすることができる。とくに、凝集剤の添加にあたっては、凝集しやすいようにｐＨを調整することが好ましい。【００７９】
前処理に、砂ろ過を用いる場合は、自然に流下する方式の重力式ろ過を適用することもできれば、加圧タンクの中に砂を充填した加圧式ろ過を適用することも可能である。充填する砂も、単一成分の砂を適用することが可能であるが、例えば、アンスラサイト、珪砂、ガーネット、軽石など、を組み合わせて、ろ過効率を高めることが可能である。【００８０】
精密ろ過膜や限外ろ過膜についても、特に制約はなく、平膜、中空糸膜、管状型膜、プリーツ型、その他いかなる形状のものも適宜用いることができる。【００８１】
膜の素材についても、特に限定されないが、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を用いることができる。【００８２】
また、ろ過方式にしても、供給水を加圧してろ過する加圧ろ過方式や透過側を吸引してろ過する吸引ろ過方式のいずれも適用可能である。とくに、吸引ろ過方式の場合は、凝集沈殿槽や生物処理槽に精密ろ過膜や限外ろ過膜を浸漬してろ過する、いわゆる凝集膜ろ過や膜利用活性汚泥法（ＭＢＲ）を適用することも好ましい。【００８３】
一方、供給水に溶解性の有機物が多く含まれている場合は、塩素ガスや次亜塩素酸ナトリウムの添加によってそれら有機物を分解することができるが、加圧浮上や活性炭ろ過を行うことによっても除去が可能である。また、溶解性の無機物が多く含まれている場合は、有機系高分子電解質やヘキサメタ燐酸ソーダなどのキレート剤を添加したり、イオン交換樹脂などを用いて溶解性イオンと交換したりするとよい。また、鉄やマンガンが可溶な状態で存在しているときは、ばっ気酸化ろ過法や接触酸化ろ過法などを用いることが好ましい。【００８４】
あらかじめ特定イオンや高分子などを除去し、本発明における淡水製造装置を高効率で運転することを目的として、前処理に、ナノろ過膜を用いることも可能である。【００８５】
図１に示される淡水製造装置Ａ１のいくつかの変形態様が、以下の実施例において説明される。
【実施例２】
【００８６】
図２に、淡水製造装置Ａ２が示される。この淡水製造装置Ａ２は、昇圧ポンプを複数備える淡水製造装置である。図２の淡水製造装置Ａ２において、図１に示す淡水製造装置Ａ１における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。【００８７】
図２の淡水製造装置Ａ２において、原水タンク２には、淡水製造装置Ａ２の外部から原水１を原水タンク２に供給する原水ラインＲＬ１の下流端が接続されている。原水タンク２と前処理ユニット４とは、原水ラインＲＬ２により接続されている。原水ラインＲＬ２には、原水１を前処理ユニット４に供給するポンプ３が設けられている。ポンプ３の作動により、原水１が原水タンク２から前処理ユニット４に供給され、前処理ユニット４において、原水１は前処理される。前処理ユニット４から原水ラインＲＬ３が導出され、その下流端に、ラインを流れる水を分流する分岐点ＢＰ１が設けられている。【００８８】
分岐点ＢＰ１と第１の半透膜ユニット７とは、第１の原水供給ラインＦＬ１により接続され、第１の原水供給ラインＦＬ１には、バルブ６ａが設けられているとともに、バルブ６ａと第１の半透膜ユニット７の間の位置において、第１の原水供給ラインＦＬ１に昇圧ポンプ５ａが設けられている。分岐点ＢＰ１と第２の半透膜ユニット８とは、第２の原水供給ラインＦＬ２により接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２には、バルブ６ｂが設けられているとともに、バルブ６ｂと第２の半透膜ユニット８の間の位置において、第２の原水供給ラインＦＬ２に昇圧ポンプ５ｂが設けられている。【００８９】
前処理ユニット４から導出され、原水ラインＲＬ３を流れる原水１は、分岐点ＢＰ１に至る。原水１は、分岐点ＢＰ１において分流され、分流された一方の原水は、第１の原水供給ラインＦＬ１へと流れ、バルブ６ａおよび昇圧ポンプ５ａを経て第１の半透膜ユニット７の供給水側空間へと供給される。分流された他方の原水は、第２の原水供給ラインＦＬ２へと流れ、バルブ６ｂおよび昇圧ポンプ５ｂを経て第２の半透膜ユニット８の供給水側空間へと供給される。昇圧ポンプ５ａにより、第１の原水供給ラインＦＬ１を流れる原水に、第１の半透膜ユニット７において必要とされる圧力が付与される。昇圧ポンプ５ｂにより、第２の原水供給ラインＦＬ２を流れる原水に、第２の半透膜ユニット８において必要とされる圧力が付与される。バルブ６ａおよびバルブ６ｂにより、第１の半透膜ユニット７と第２の半透膜ユニット８への原水の供給量が制御される。【００９０】
図２において、第１の原水供給ラインＦＬ１の下流端は、第１の半透膜ユニット７の供給水導入ポートに接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２の下流端は、第２の半透膜ユニット８の供給水導入ポートに接続されている。第１の半透膜ユニット７の濃縮水排出ポートと第２の原水供給ラインＦＬ２に設けられている合流点ＭＰ１とは、濃縮水ラインＣＬ１により接続されている。第２の原水供給ラインＦＬ２と濃縮水ラインＣＬ１との接続位置、すなわち合流点ＭＰ１より上流側に、昇圧ポンプ５ｂが位置している。第２の半透膜ユニット８の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ２が接続され、濃縮水ラインＣＬ２には、エネルギー回収ユニット９が設けられている。第２の半透膜ユニット８から排出された濃縮水１１は、エネルギー回収ユニット９を経て、淡水製造装置Ａ２の外部へと排出される。エネルギー回収ユニット９により、濃縮水ラインＣＬ２を流れる濃縮水のエネルギーが回収される。【００９１】
第１の半透膜ユニット７の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ１が接続され、その下流端は、透過水タンク１０に接続されている。第２の半透膜ユニット８の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ２が接続され、その下流端は、合流点ＭＰ２において、透過水ラインＰＬ１に接続されている。これらのライン構成により、第１の半透膜ユニット７の透過水および第２の半透膜ユニット８の透過水は、透過水タンク１０に収容される。透過水タンク１０に収容された透過水は、淡水として使用に供される。【００９２】
図１の淡水製造装置Ａ１と図２の淡水製造装置Ａ２との相違点は、淡水製造装置Ａ１の原水ラインＲＬ３に設けられていた昇圧ポンプ５が、淡水製造装置Ａ２では無く、その代わりに、図２の淡水製造装置Ａ２では、第１の原水供給ラインＦＬ１に昇圧ポンプ５ａが設けられるとともに、第２の原水供給ラインＦＬ２に昇圧ポンプ５ｂが設けられている点と、図１の淡水製造装置Ａ１の濃縮水排水ラインＣＬ１に設けられていたブースターポンプ１２が、図２の淡水製造装置Ａ２の濃縮水排水ラインＣＬ１には無い点である。
【実施例３】
【００９３】
図３に、淡水製造装置Ａ３が示される。この淡水製造装置Ａ３は、複数種の原水ラインを有する淡水製造装置である。図３の淡水製造装置Ａ３において、図１に示す淡水製造装置Ａ１における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。【００９４】
図３の淡水製造装置Ａ３において、原水タンク２には、淡水製造装置Ａ３の外部から第１の原水１ａを原水タンク２に供給する第１の原水ラインＲＬ１ａの下流端と、淡水製造装置Ａ３の外部から原水１ａとは異なる組成を有する第２の原水１ｂを原水タンク２に供給する第２の原水ラインＲＬ１ｂの下流端とが接続されている。原水ラインＲＬ１ａには、バルブ６ｄが、原水ラインＲＬ１ｂには、バルブ６ｃが設けられている。原水１ａの原水タンク２への供給量は、バルブ６ｄにより制御され、また、原水１ｂの原水タンク２への供給量は、バルブ６ｃにより制御される。【００９５】
原水タンク２と前処理ユニット４とは、原水ラインＲＬ２により接続されている。原水ラインＲＬ２には、原水タンク２に貯められている原水１を前処理ユニット４に供給するポンプ３が設けられている。ポンプ３の作動により、原水１が原水タンク２から前処理ユニット４に供給され、前処理ユニット４において、原水１が前処理される。前処理ユニット４から原水ラインＲＬ３が導出され、その下流端に、ラインを流れる水を分流する分岐点ＢＰ１が設けられている。原水ラインＲＬ３には、半透膜ユニットにおいて必要とされる圧力を原水に付与するための昇圧ポンプ５が設けられている。【００９６】
分岐点ＢＰ１と第１の半透膜ユニット７とは、第１の原水供給ラインＦＬ１により接続され、第１の原水供給ラインＦＬ１には、バルブ６ａが設けられている。分岐点ＢＰ１と第２の半透膜ユニット８とは、第２の原水供給ラインＦＬ２により接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２には、バルブ６ｂが設けられている。【００９７】
前処理ユニット４から導出され、原水ラインＲＬ３を流れる原水１は、昇圧ポンプ５により昇圧され、分岐点ＢＰ１に至る。原水１は、分岐点ＢＰ１において分流され、分流された一方の原水は、第１の原水供給ラインＦＬ１へと流れ、バルブ６ａを経て第１の半透膜ユニット７の供給水側空間へと供給される。分流された他方の原水は、第２の原水供給ラインＦＬ２へと流れ、バルブ６ｂを経て第２の半透膜ユニット８の供給水側空間へと供給される。バルブ６ａおよびバルブ６ｂにより、第１の半透膜ユニット７と第２の半透膜ユニット８への原水の供給量が制御される。【００９８】
図３において、第１の原水供給ラインＦＬ１の下流端は、第１の半透膜ユニット７の供給水導入ポートに接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２の下流端は、第２の半透膜ユニット８の供給水導入ポートに接続されている。第１の半透膜ユニット７の濃縮水排出ポートと第２の原水供給ラインＦＬ２に設けられている合流点ＭＰ１とは、濃縮水ラインＣＬ１により接続されている。第２の原水供給ラインＦＬ２と濃縮水ラインＣＬ１との接続位置、すなわち合流点ＭＰ１と第２の半透膜ユニット８との間の位置において、第２の原水供給ラインＦＬ２にブースターポンプ１２ａが設けられている。ブースターポンプ１２ａにより、第２の原水供給ラインＦＬ２を流れる原水に、第２の半透膜ユニット８において必要とされる圧力が付与される。【００９９】
第２の半透膜ユニット８の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ２が接続され、濃縮水ラインＣＬ２には、エネルギー回収ユニット９が設けられている。第２の半透膜ユニット８から排出された濃縮水１１は、エネルギー回収ユニット９を経て、淡水製造装置Ａ１の外部へと排出される。エネルギー回収ユニット９により、濃縮水ラインＣＬ２を流れる濃縮水のエネルギーが回収される。【０１００】
第１の半透膜ユニット７の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ１が接続され、その下流端は、透過水タンク１０に接続されている。第２の半透膜ユニット８の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ２が接続され、その下流端は、合流点ＭＰ２において、透過水ラインＰＬ１に接続されている。これらのライン構成により、第１の半透膜ユニット７の透過水および第２の半透膜ユニット８の透過水は、透過水タンク１０に収容される。透過水タンク１０に収容された透過水は、淡水として使用に供される。【０１０１】
図１の淡水製造装置Ａ１と図３の淡水製造装置Ａ３との相違点は、図１の淡水製造装置Ａ１における原水タンク２への原水の供給は、１本の原水ラインＲＬ１により行われていたが、図３の淡水製造装置Ａ３における原水タンク２への原水の供給は、それぞれ異なる取水源に接続された２本の原水ラインＲＬ１ａと原水ラインＲＬ１ｂにより行うことが可能な点と、淡水製造装置Ａ１の濃縮水排水ラインＣＬ１に設けられていたブースターポンプ１２が、淡水製造装置Ａ３の濃縮水排水ラインＣＬ１には無く、それに代えて、淡水製造装置Ａ３の第２の原水供給ラインＲＬ２にブースターポンプ１２ａが設けられている点である。
【実施例４】
【０１０２】
図４に、淡水製造装置Ａ４が示される。この淡水製造装置Ａ４は、無動力エネルギー回収ユニットを備えた淡水製造装置である。図４の淡水製造装置Ａ４において、図３に示す淡水製造装置Ａ３における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。【０１０３】
図４の淡水製造装置Ａ４において、原水タンク２には、淡水製造装置Ａ４の外部から第１の原水１ａを原水タンク２に供給する第１の原水ラインＲＬ１ａの下流端と、淡水製造装置Ａ４の外部から原水１ａとは異なる組成を有する第２の原水１ｂを原水タンク２に供給する第２の原水ラインＲＬ１ｂの下流端とが接続されている。原水ラインＲＬ１ａには、バルブ６ｄが、原水ラインＲＬ１ｂには、バルブ６ｃが設けられている。原水１ａの原水タンク２への供給量は、バルブ６ｄにより制御され、また、原水１ｂの原水タンク２への供給量は、バルブ６ｃにより制御される。【０１０４】
原水タンク２と前処理ユニット４とは、原水ラインＲＬ２により接続されている。原水ラインＲＬ２には、原水タンク２に貯められている原水１を前処理ユニット４に供給するポンプ３が設けられている。ポンプ３の作動により、原水１が原水タンク２から前処理ユニット４に供給され、前処理ユニット４において、原水１が前処理される。前処理ユニット４から原水ラインＲＬ３が導出され、その下流端に、ラインを流れる水を分流する分岐点ＢＰ１が設けられている。原水ラインＲＬ３には、半透膜ユニットにおいて必要とされる圧力を原水に付与するための昇圧ポンプ５が設けられている。【０１０５】
分岐点ＢＰ１と第１の半透膜ユニット７とは、第１の原水供給ラインＦＬ１により接続され、第１の原水供給ラインＦＬ１には、バルブ６ａが設けられている。分岐点ＢＰ１と第２の半透膜ユニット８とは、第２の原水供給ラインＦＬ２により接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２には、バルブ６ｂが設けられている。【０１０６】
前処理ユニット４から導出され、原水ラインＲＬ３を流れる原水１は、昇圧ポンプ５により昇圧され、分岐点ＢＰ１に至る。原水１は、分岐点ＢＰ１において分流され、分流された一方の原水は、第１の原水供給ラインＦＬ１へと流れ、バルブ６ａを経て第１の半透膜ユニット７の供給水側空間へと供給される。分流された他方の原水は、第２の原水供給ラインＦＬ２へと流れ、バルブ６ｂを経て第２の半透膜ユニット８の供給水側空間へと供給される。バルブ６ａおよびバルブ６ｂにより、第１の半透膜ユニット７と第２の半透膜ユニット８への原水の供給量が制御される。【０１０７】
図４において、第１の原水供給ラインＦＬ１の下流端は、第１の半透膜ユニット７の供給水導入ポートに接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２の下流端は、第２の半透膜ユニット８の供給水導入ポートに接続されている。第１の半透膜ユニット７の濃縮水排出ポートと第２の原水供給ラインＦＬ２に設けられている合流点ＭＰ１とは、濃縮水ラインＣＬ１により接続されている。第２の原水供給ラインＦＬ２と濃縮水ラインＣＬ１との接続位置、すなわち合流点ＭＰ１と第２の半透膜ユニット８との間の位置において、第２の原水供給ラインＦＬ２に無動力昇圧ユニット１３が設けられている。無動力昇圧ユニット１３により、第２の原水供給ラインＦＬ２を流れる原水に、第２の半透膜ユニット８において必要とされる圧力が付与される。【０１０８】
第２の半透膜ユニット８の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ２が接続されている。濃縮水ラインＣＬ２は、無動力昇圧ユニット１３を経て、淡水製造装置Ａ４の外部へと設けられている。無動力昇圧ユニット１３において、濃縮水ラインＣＬ２を流れる第２の半透膜ユニット８の濃縮水のエネルギーを利用して、第２の原水供給ラインＦＬ２を流れ第２の半透膜ユニット８に供給される原水の圧力が制御される。無動力昇圧ユニット１３を通過した濃縮水１１は、淡水製造装置Ａ４の外部へと排出される。【０１０９】
第１の半透膜ユニット７の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ１が接続され、その下流端は、透過水タンク１０に接続されている。第２の半透膜ユニット８の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ２が接続され、その下流端は、合流点ＭＰ２において、透過水ラインＰＬ１に接続されている。これらのライン構成により、第１の半透膜ユニット７の透過水および第２の半透膜ユニット８の透過水は、透過水タンク１０に収容される。透過水タンク１０に収容された透過水は、淡水として使用に供される。【０１１０】
図３の淡水製造装置Ａ３と図４の淡水製造装置Ａ４との相違点は、図３の淡水製造装置Ａ３における原水供給ラインＦＬ２に設けられていたブースターポンプ１２ａと濃縮水排出ラインＣＬ２に設けられていたエネルギー回収ユニット９が、図４の淡水製造装置Ａ４では無く、これらが無動力昇圧ユニット１３に置き換えられている点である。
【実施例５】
【０１１１】
図５に、淡水製造装置Ａ５が示される。この淡水製造装置Ａ５は、半透膜サブユニット（補助半透膜ユニット）を備える淡水製造装置である。図５の淡水製造装置Ａ５において、図３に示す淡水製造装置Ａ３における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。【０１１２】
図５の淡水製造装置Ａ５において、原水タンク２には、淡水製造装置Ａ５の外部から第１の原水１ａを原水タンク２に供給する第１の原水ラインＲＬ１ａの下流端と、淡水製造装置Ａ５の外部から原水１ａとは異なる組成を有する第２の原水１ｂを原水タンク２に供給する第２の原水ラインＲＬ１ｂの下流端とが接続されている。原水ラインＲＬ１ａには、バルブ６ｄが、原水ラインＲＬ１ｂには、バルブ６ｃが設けられている。原水１ａの原水タンク２への供給量は、バルブ６ｄにより制御され、また、原水１ｂの原水タンク２への供給量は、バルブ６ｃにより制御される。【０１１３】
原水タンク２と前処理ユニット４とは、原水ラインＲＬ２により接続されている。原水ラインＲＬ２には、原水タンク２に貯められている原水１を前処理ユニット４に供給するポンプ３が設けられている。ポンプ３の作動により、原水１が原水タンク２から前処理ユニット４に供給され、前処理ユニット４において、原水１が前処理される。前処理ユニット４から原水ラインＲＬ３が導出され、その下流端に、分岐点ＢＰ１が設けられている。原水ラインＲＬ３には、半透膜ユニットにおいて必要とされる圧力を原水に付与するための昇圧ポンプ５が設けられている。【０１１４】
分岐点ＢＰ１と第１の半透膜ユニット７とは、第１の原水供給ラインＦＬ１により接続され、第１の原水供給ラインＦＬ１には、バルブ６ａが設けられている。分岐点ＢＰ１と第２の半透膜ユニット８とは、第２の原水供給ラインＦＬ２により接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２には、バルブ６ｂが設けられている。【０１１５】
分岐点ＢＰ１から分岐して、第１の原水供給ラインＦＬ１と第１の原水供給ラインＦＬ２とは別の、第３の原水供給ラインＦＬ３が設けられている。第３の原水供給ラインＦＬ３の下流端は、第３の半透膜ユニット（共通補助半透膜ユニット）１６に接続されている。第３の原水供給ラインＦＬ３には、バルブ６ｍが設けられている。【０１１６】
前処理ユニット４から導出され、原水ラインＲＬ３を流れる原水１は、昇圧ポンプ５により昇圧され、分岐点ＢＰ１に至る。原水１は、分岐点ＢＰ１において３方向に分流され、分流された原水の一部は、第１の原水供給ラインＦＬ１へと流れ、バルブ６ａを経て第１の半透膜ユニット７の供給水側空間へと供給される。分流された原水の他の一部は、第２の原水供給ラインＦＬ２へと流れ、バルブ６ｂを経て第２の半透膜ユニット８の供給水側空間へと供給される。分流された原水の残りは、第３の原水供給ラインＦＬ３へと流れ、バルブ６ｍを経て第３の半透膜ユニット（共通補助半透膜ユニット）１６の供給水側空間へと供給される。バルブ６ａ、バルブ６ｂおよびバルブ６ｍにより、第１の半透膜ユニット７、第２の半透膜ユニット８および第３の半透膜ユニット（共通補助半透膜ユニット）１６への原水の供給量が制御される。【０１１７】
図５において、第１の原水供給ラインＦＬ１の下流端は、第１の半透膜ユニット７の供給水導入ポートに接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２の下流端は、第２の半透膜ユニット８の供給水導入ポートに接続され、第３の原水供給ラインＦＬ３の下流端は、第３の半透膜ユニット１６の供給水導入ポートに接続されている。第１の半透膜ユニット７の濃縮水排出ポートと第２の原水供給ラインＦＬ２に設けられている合流点ＭＰ１とが、濃縮水ラインＣＬ１により接続されている。第２の原水供給ラインＦＬ２の合流点ＭＰ１と第２の半透膜ユニット８との間の位置において、第２の原水供給ラインＦＬ２にブースターポンプ１２ａが設けられている。ブースターポンプ１２ａにより、第２の原水供給ラインＦＬ２を流れる原水に、第２の半透膜ユニット８において必要とされる圧力が付与される。【０１１８】
第２の半透膜ユニット８の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ２が接続され、濃縮水ラインＣＬ２には、エネルギー回収ユニット９が設けられている。第２の半透膜ユニット８から排出された濃縮水１１は、エネルギー回収ユニット９を経て、淡水製造装置Ａ５の外部へと排出される。エネルギー回収ユニット９により、濃縮水ラインＣＬ２を流れる濃縮水のエネルギーが回収される。【０１１９】
第１の半透膜ユニット７の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ１が接続され、その下流端は、透過水タンク１０に接続されている。第２の半透膜ユニット８の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ２が接続され、その下流端は、透過水ラインＰＬ１に設けられた合流点ＭＰ２において、透過水ラインＰＬ１に接続されている。これらのライン構成により、第１の半透膜ユニット７の透過水および第２の半透膜ユニット８の透過水は、透過水タンク１０に収容される。透過水タンク１０に収容された透過水は、淡水として使用に供される。【０１２０】
図５の淡水製造装置Ａ５は、更に、第２の原水供給ラインＦＬ２と第３の原水供給ラインＦＬ３とを接続する補助原水供給ラインＡＦＬ１を有する。補助原水供給ラインＡＦＬ１は、第２の原水供給ラインＦＬ２のブースターポンプ１２ａと第２の半透膜ユニット８との間の位置において、第２の原水供給ラインＦＬ２に設けられている分岐点ＢＰ２と第３の原水供給ラインＦＬ３のバルブ６ｍと第３の半透膜ユニット（共通補助半透膜ユニット）１６との間の位置において、第３の原水供給ラインＦＬ３に設けられている合流点ＭＰ３とを接続している。補助原水供給ラインＡＦＬ１には、バルブ６ｐが設けられている。バルブ６ｐにより、補助原水供給ラインＡＦＬ１における原水の流量が制御される。【０１２１】
第３の半透膜ユニット（共通補助半透膜ユニット）１６の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ３が接続されている。濃縮水ラインＣＬ３の下流端は、第２の半透膜ユニット８とエネルギー回収ユニット９との間の位置において、濃縮水ラインＣＬ２に設けられている合流点ＭＰ４において、濃縮水ラインＣＬ２に接続されている。濃縮水ラインＣＬ３には、バルブ６ｑが設けられている。第３の半透膜ユニット（共通補助半透膜ユニット）１６から排出され、合流点ＭＰ４へと濃縮水ラインＣＬ３を流れる濃縮水の流量は、バルブ６ｑにより制御される。【０１２２】
濃縮水ラインＣＬ３と対をなす形で、補助濃縮水ラインＡＣＬ１が設けられている。補助濃縮水ラインＡＣＬ１は、第３の半透膜ユニット１６とバルブ６ｑとの間の位置において濃縮水ラインＣＬ３に設けられた分岐点ＢＰ３と第１の半透膜ユニット７と合流点ＭＰ１との間の位置において濃縮水ラインＣＬ１に設けられた合流点ＭＰ５とを結んで設けられている。補助濃縮水ラインＡＣＬ１には、バルブ６ｎが設けられている。バルブ６ｎにより、補助濃縮水ラインＡＣＬ１を流れる濃縮水の流量が制御される。【０１２３】
第３の半透膜ユニット（共通補助半透膜ユニット）１６の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ３が接続され、その下流端は、透過水ラインＰＬ１に設けられた合流点ＭＰ６において、透過水ラインＰＬ１に接続されている。このライン構成により、第３の半透膜ユニット（共通補助半透膜ユニット）１６の透過水は、透過水タンク１０に収容される。透過水タンク１０に収容された透過水は、淡水として使用に供される。【０１２４】
図３の淡水製造装置Ａ３と図５の淡水製造装置Ａ５との相違点は、図５の淡水製造装置Ａ５は、図３の淡水製造装置Ａ３を含み、それに加えて第３の半透膜ユニット（共通補助半透膜ユニット）１６が、第１の半透膜ユニット７と第２の半透膜ユニット８に対し並列して、補助的に装備されている点である。
【実施例６】
【０１２５】
図６に、淡水製造装置Ａ６が示される。この淡水製造装置Ａ６は、２段の半透膜ユニットに並列に１段の半透膜ユニットを備えた淡水製造装置である。図６の淡水製造装置Ａ６において、図３に示す淡水製造装置Ａ３における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。【０１２６】
図６の淡水製造装置Ａ６において、原水タンク２には、淡水製造装置Ａ６の外部から第１の原水１ａを原水タンク２に供給する第１の原水ラインＲＬ１ａの下流端と、淡水製造装置Ａ６の外部から原水１ａとは異なる組成を有する第２の原水１ｂを原水タンク２に供給する第２の原水ラインＲＬ１ｂの下流端とが接続されている。原水ラインＲＬ１ａには、バルブ６ｄが、原水ラインＲＬ１ｂには、バルブ６ｃが設けられている。原水１ａの原水タンク２への供給量は、バルブ６ｄにより制御され、また、原水１ｂの原水タンク２への供給量は、バルブ６ｃにより制御される。【０１２７】
原水タンク２と前処理ユニット４とは、原水ラインＲＬ２により接続されている。原水ラインＲＬ２には、原水タンク２に貯められている原水１を前処理ユニット４に供給するポンプ３が設けられている。ポンプ３の作動により、原水１が原水タンク２から前処理ユニット４に供給され、前処理ユニット４において、原水１が前処理される。前処理ユニット４から原水ラインＲＬ３が導出され、その下流端に、ラインを流れる水を分流する分岐点ＢＰ１が設けられている。原水ラインＲＬ３には、半透膜ユニットにおいて必要とされる圧力を原水に付与するための昇圧ポンプ５が設けられている。【０１２８】
分岐点ＢＰ１と第１の半透膜ユニット７とは、第１の原水供給ラインＦＬ１により接続され、第１の原水供給ラインＦＬ１には、バルブ６ａが設けられている。分岐点ＢＰ１と第２の半透膜ユニット８とは、第２の原水供給ラインＦＬ２により接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２には、バルブ６ｂが設けられている。【０１２９】
第２の原水供給ラインＦＬ２は、分岐点ＢＰ１とバルブ６ｂとの間の位置において、分岐点ＢＰ４を有する。分岐点ＢＰ４から分岐して、第１の原水供給ラインＦＬ１と第２の原水供給ラインＦＬ２とは別の、第４の原水供給ラインＦＬ４が設けられている。第４の原水供給ラインＦＬ４の下流端は、第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）８ｂに接続されている。第４の原水供給ラインＦＬ４には、バルブ６ｆが設けられている。【０１３０】
バルブ６ｆと第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）８ｂの間の位置において、第４の原水供給ラインＦＬ４に、ブースターポンプ１２ｂが設けられている。バルブ６ｆにより、第４の原水供給ラインＦＬ４に流れる原水の流量が制御される。ブースターポンプ１２ｂにより、第４の原水供給ラインＦＬ４を流れる原水に、第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）８ｂにおいて必要される圧力が付与される。【０１３１】
前処理ユニット４から導出され、原水ラインＲＬ３を流れる原水１は、昇圧ポンプ５により昇圧され、分岐点ＢＰ１に至る。原水１は、分岐点ＢＰ１において２方向に分流され、分流された原水の一方は、第１の原水供給ラインＦＬ１へと流れ、バルブ６ａを経て第１の半透膜ユニット７の供給水側空間へと供給される。分流された原水の他方は、第２の原水供給ラインＦＬ２へと流れる。第２の原水供給ラインＦＬ２へと流れた原水は、分岐点ＢＰ４において２方向に分流される。分岐点ＢＰ４において分流された原水の一方は、バルブ６ｂを経て第２の半透膜ユニット８の供給水側空間へと供給される。分岐点ＢＰ４において分流された原水の他方は、第４の原水供給ラインＦＬ４へと流れ、バルブ６ｆを経て第４の半透膜ユニット８ｂの供給水側空間へと供給される。バルブ６ａ、バルブ６ｂおよびバルブ６ｆにより、第１の半透膜ユニット７、第２の半透膜ユニット８および第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）８ｂへの原水の供給量が制御される。【０１３２】
図６において、第１の原水供給ラインＦＬ１の下流端は、第１の半透膜ユニット７の供給水導入ポートに接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２の下流端は、第２の半透膜ユニット８の供給水導入ポートに接続され、第４の原水供給ラインＦＬ４の下流端は、第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）８ｂの供給水導入ポートに接続されている。【０１３３】
第１の半透膜ユニット７の濃縮水排出ポートと第２の原水供給ラインＦＬ２に設けられている合流点ＭＰ１とが、濃縮水ラインＣＬ１により接続されている。第２の原水供給ラインＦＬ２の合流点ＭＰ１と第２の半透膜ユニット８との間の位置において、第２の原水供給ラインＦＬ２に、ブースターポンプ１２ａが設けられている。ブースターポンプ１２ａにより、第２の原水供給ラインＦＬ２を流れる原水に、第２の半透膜ユニット８において必要とされる圧力が付与される。【０１３４】
第２の半透膜ユニット８の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ２が接続されている。濃縮水ラインＣＬ２には、エネルギー回収ユニット９が設けられている。エネルギー回収ユニット９を通過した濃縮水１１は、淡水製造装置Ａ６の外部へと排出される。エネルギー回収ユニット９により、濃縮水ラインＣＬ２を流れる濃縮水のエネルギーが回収される。【０１３５】
第１の半透膜ユニット７の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ１が接続され、その下流端は、透過水タンク１０に接続されている。第２の半透膜ユニット８の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ２が接続され、その下流端は、透過水ラインＰＬ１に設けられている合流点ＭＰ２において、透過水ラインＰＬ１に接続されている。これらのライン構成により、第１の半透膜ユニット７の透過水および第２の半透膜ユニット８の透過水は、透過水タンク１０に収容される。透過水タンク１０に収容された透過水は、淡水として使用に供される。【０１３６】
図６の淡水製造装置Ａ６は、更に、第２の半透膜ユニット８とエネルギー回収ユニット９との間の位置において、濃縮水ラインＣＬ２に設けられた合流点ＭＰ７と第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）８ｂの濃縮水排出ポートとを接続する濃縮水ラインＣＬ４を有する。第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）８ｂの濃縮水は、濃縮水ラインＣＬ４を流れ、合流点ＭＰ７において、第２の半透膜ユニット８の濃縮水の流れに合流する。【０１３７】
第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）８ｂの透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ４が接続されている。透過水ラインＰＬ４の下流端は、第２の半透膜ユニット８と透過水ラインＰＬ１における合流点ＭＰ２との間の位置において、透過水ラインＰＬ２に設けられている合流点ＭＰ８に接続されている。第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）８ｂの透過水は、透過水ラインＰＬ４を流れ、合流点ＭＰ８において、第２の半透膜ユニット８の透過水の流れに合流し、透過水タンク１０に収容され、使用に供される。【０１３８】
図３の淡水製造装置Ａ３と図６の淡水製造装置Ａ６との相違点は、図３の淡水製造装置Ａ３において、第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）８ａが、第２の半透膜ユニット８に対し並列して、付加的に装備されている点である。
【実施例７】
【０１３９】
図７に、淡水製造装置Ａ７が示される。この淡水製造装置Ａ７は、２段の半透膜ユニットに並列に１段の半透膜ユニットを備えた淡水製造装置である。図７の淡水製造装置Ａ７において、図３の淡水製造装置Ａ３における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。図７の淡水製造装置Ａ７の基本的な構造は、図３の淡水製造装置Ａ３と実質的に同じであるため、図７の淡水製造装置Ａ７の説明は、図３の淡水製造装置Ａ３に対し付加あるいは変更されている要素についての説明に止める。【０１４０】
図７において、第１の原水ラインＲＬ１ａに、バルブ６ｄの上流側において、分岐点ＢＰ５が設けられている。分岐点ＢＰ５に、原水ラインＲＬ１ｓの上流端が接続され、その下流端は、原水タンク２ｓに接続されている。原水ラインＲＬ１ｓには、バルブ６eが設けられている。バルブ６eにより、原水ラインＲＬ１ｓを原水タンク２ｓへと流れる原水の流量が制御される。原水タンク２ｓには、原水１ｓが貯留される。【０１４１】
原水タンク２sと前処理ユニット４ｓとは、原水ラインＲＬ２ｓにより接続されている。原水ラインＲＬ２ｓには、ポンプ３ｓが設けられ、ポンプ３ｓにより、原水１ｓが前処理タンク４ｓに供給される。前処理ユニット４ｓから、原水ラインＲＬ３ｓが導出され、その下流端は、昇圧ポンプ５ｓに接続されている。昇圧ポンプ５ｓと第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの供給水導入ポートとは、第５の原水供給ライン（補助原水供給ライン）ＦＬ５により接続されている。昇圧ポンプ５ｓにより、第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃにおいて必要とされる圧力をもって、原水１ｓが第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの供給水側空間へと供給される。【０１４２】
第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ５が接続され、濃縮水ラインＣＬ５には、エネルギー回収ユニット９ｂが設けられている。第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃから排出された濃縮水１１ｂは、エネルギー回収ユニット９ｂを経て、淡水製造装置Ａ７の外部へと排出される。エネルギー回収ユニット９ｂにより、濃縮水ラインＣＬ５を流れる濃縮水のエネルギーが回収される。【０１４３】
第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ５が接続され、その下流端は、第２の半透膜ユニット８の透過水ラインＰＬ２に、合流点ＭＰ９において、接続されている。第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの透過水は、透過水ラインＰＬ５、透過水ラインＰＬ２、および、透過水ラインＰＬ１をこの順に流れ、透過水タンク１０に収容される。透過水タンク１０に収容された透過水は、淡水として使用に供される。【０１４４】
図３の淡水製造装置Ａ３と図７の淡水製造装置Ａ７との相違点は、図３の淡水製造装置Ａ３において、第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃが付加的に装備されている点である。第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃにより、第１の原水ラインＲＬ１ａから分流された第１の原水１ａ、すなわち、原水タンク２ｓに貯留された原水１ｓが、第２の半透膜ユニット８と並列して設けられている第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃにより処理される。
【実施例８】
【０１４５】
図８に、淡水製造装置Ａ８が示される。この淡水製造装置Ａ８は、１段目半透膜ユニットを２段目半透膜ユニットの透過水処理に適用可能な淡水製造装置である。図８の淡水製造装置Ａ８において、図２に示す淡水製造装置Ａ２における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。【０１４６】
図８の淡水製造装置Ａ８において、原水タンク２には、淡水製造装置Ａ８の外部から原水１を原水タンク２に供給する原水ラインＲＬ１の下流端が接続されている。原水タンク２と前処理ユニット４とは、原水ラインＲＬ２により接続されている。原水ラインＲＬ２には、原水１を前処理ユニット４に供給するポンプ３が設けられている。ポンプ３の作動により、原水１が原水タンク２から前処理ユニット４に供給され、前処理ユニット４において、原水１は前処理される。前処理ユニット４から原水ラインＲＬ３が導出され、その下流端に、ラインを流れる水を分流する分岐点ＢＰ１が設けられている。【０１４７】
分岐点ＢＰ１と第１の半透膜ユニット７とは、第１の原水供給ラインＦＬ１により接続され、第１の原水供給ラインＦＬ１には、バルブ６ａが設けられているとともに、バルブ６ａと第１の半透膜ユニット７の間の位置において、第１の原水供給ラインＦＬ１に昇圧ポンプ５が設けられている。分岐点ＢＰ１と第２の半透膜ユニット８とは、第２の原水供給ラインＦＬ２により接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２には、バルブ６ｂが設けられているとともに、バルブ６ｂと第２の半透膜ユニット８の間の位置において、第２の原水供給ラインＦＬ２に昇圧ポンプ１２ａが設けられている。【０１４８】
前処理ユニット４から導出され、原水ラインＲＬ３を流れる原水１は、分岐点ＢＰ１に至る。原水１は、分岐点ＢＰ１において分流され、分流された一方の原水は、第１の原水供給ラインＦＬ１へと流れ、バルブ６ａおよび昇圧ポンプ５を経て第１の半透膜ユニット７の供給水側空間へと供給される。分流された他方の原水は、第２の原水供給ラインＦＬ２へと流れ、バルブ６ｂおよび昇圧ポンプ１２ａを経て第２の半透膜ユニット８の供給水側空間へと供給される。昇圧ポンプ５により、第１の原水供給ラインＦＬ１を流れる原水に、第１の半透膜ユニット７において必要とされる圧力が付与される。昇圧ポンプ１２ａにより、第２の原水供給ラインＦＬ２を流れる原水に、第２の半透膜ユニット８において必要とされる圧力が付与される。バルブ６ａおよびバルブ６ｂにより、第１の半透膜ユニット７と第２の半透膜ユニット８への原水の供給量が制御される。【０１４９】
図８において、第１の原水供給ラインＦＬ１の下流端は、第１の半透膜ユニット７の供給水導入ポートに接続され、第２の原水供給ラインＦＬ２の下流端は、第２の半透膜ユニット８の供給水導入ポートに接続されている。第１の半透膜ユニット７の濃縮水排出ポートと第２の原水供給ラインＦＬ２に設けられている合流点ＭＰ１とは、濃縮水ラインＣＬ１により接続されている。第２の原水供給ラインＦＬ２と濃縮水ラインＣＬ１との接続位置、すなわち合流点ＭＰ１と第２の半透膜ユニット８との間に、昇圧ポンプ１２ａが位置している。第２の半透膜ユニット８の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ２が接続され、濃縮水ラインＣＬ２には、エネルギー回収ユニット９が設けられている。第２の半透膜ユニット８から排出された濃縮水１１は、エネルギー回収ユニット９を経て、淡水製造装置Ａ８の外部へと排出される。エネルギー回収ユニット９により、濃縮水ラインＣＬ２を流れる濃縮水のエネルギーが回収される。【０１５０】
第１の半透膜ユニット７の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ１が接続され、その下流端は、透過水タンク１０に接続されている。第２の半透膜ユニット８の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ２が接続され、その下流端は、合流点ＭＰ２において、透過水ラインＰＬ１に接続されている。これらのライン構成により、第１の半透膜ユニット７の透過水および第２の半透膜ユニット８の透過水は、透過水タンク１０に収容される。透過水タンク１０に収容された透過水は、淡水として使用に供される。【０１５１】
図８の淡水製造装置Ａ８は、更に、第２の半透膜ユニット８の透過水が貯留される中間タンク１７を有する。中間タンク１７と透過水ラインＰＬ２に設けられている分岐点ＢＰ６とは、原水ラインＲＬ４により接続されている。原水ラインＲＬ４には、バルブ６ｂａが設けられ、また、透過水ラインＰＬ２に、分岐点ＢＰ６と合流点ＭＰ２との間の位置において、バルブ６ｃａが設けられている。バルブ６ｃａとバルブ６ｂａにより、透過水ラインＰＬ２を流れる第２の半透膜ユニット８の透過水の分岐点ＢＰ６における分流量の割合が制御される。すなわち、第２の半透膜ユニット８の透過水の透過水タンク１０へと流れる流量と中間タンク１７へと流れる流量との割合が制御される。【０１５２】
中間タンク１７と原水供給ラインＦＬ１とは、原水供給ラインＦＬ５により結ばれている。原水供給ラインＦＬ５の下流端は、合流点ＭＰ１０において、原水供給ラインＦＬ１に接続されている。合流点ＭＰ１０は、バルブ６ａと昇圧ポンプ５との間の位置において、原水供給ラインＦＬ１に設けられている。中間タンク１７と合流点ＭＰ１０との間の位置において、原水供給ラインＦＬ５に、バルブ６ｃｔが設けられている。中間タンク１７に収容された第２の半透膜ユニット８の透過水は、バルブ６ｃｔを経て、原水供給ラインＦＬ１に供給される。中間タンク１７から原水供給ラインＦＬ１への透過水の供給量は、バルブ６ｃｔにより制御される。【０１５３】
図８の淡水製造装置Ａ８は、第２の半透膜ユニット８の透過水の一部あるいは全部が、第１の半透膜ユニット７へ供給される原水として用いることが可能な要素配置を有する点を特徴としている。
【実施例９】
【０１５４】
図９に、淡水製造装置Ａ９が示される。この淡水製造装置Ａ９は、１段目半透膜ユニットを２段目半透膜ユニットの透過水処理に適用可能な淡水製造装置である。図９の淡水製造装置Ａ９において、図８の淡水製造装置Ａ８における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。図９の淡水製造装置Ａ９の基本的な構造は、図８の淡水製造装置Ａ８と実質的に同じであるため、図９の淡水製造装置Ａ９の説明は、図８の淡水製造装置Ａ８に対し付加あるいは変更されている要素についての説明に止める。【０１５５】
図９の淡水製造装置Ａ９において、原水供給ラインＦＬ１に、昇圧ポンプ５と第１の半透膜ユニット７との間の位置において、分岐点ＢＰ７が設けられている。分岐点ＢＰ７に、原水供給ラインＦＬ１ａが接続され、その下流端に、第６の半透膜ユニット（第３の補助半透膜ユニット）７ａが設けられている。原水供給ラインＦＬ１ａには、バルブ６ｈが設けられ、バルブ６ｈにより、原水供給ラインＦＬ１ａを第６の半透膜ユニット（第３の補助半透膜ユニット）７ａへと流れる原水の流量が制御される。【０１５６】
第６の半透膜ユニット（第３の補助半透膜ユニット）７ａの濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ６が接続され、その下流端は、濃縮水ラインＣＬ１に設けられた合流点ＭＰ１１に接続されている。これにより、第６の半透膜ユニット（第３の補助半透膜ユニット）７ａの濃縮水は、合流点ＭＰ１１において、第１の半透膜ユニット７の濃縮水と合流し、第２の原水供給ラインＦＬ２の合流点ＭＰ１へと流れる。合流点ＭＰ１において、第２の原水供給ラインＦＬ２を流れる原水と第１の半透膜ユニット７の濃縮水および第６の半透膜ユニット（第３の補助半透膜ユニット）７ａの濃縮水とが、合流する。【０１５７】
第６の半透膜ユニット（第３の補助半透膜ユニット）７ａの透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ６が接続され、その下流端は、透過水ラインＰＬ１の合流点ＭＰ２に接続されている。これにより、第６の半透膜ユニット（第３の補助半透膜ユニット）７ａの透過水は、合流点ＭＰ２において、第１の半透膜ユニット７の透過水に合流し、透過水タンク１０に収容され、淡水として使用に供される。【０１５８】
原水供給ラインＦＬ２に、昇圧ポンプ１２ａと第２の半透膜ユニット８との間の位置において、分岐点ＢＰ８が設けられている。分岐点ＢＰ８には、原水供給ラインＦＬ２ａが接続され、その下流端に、第７の半透膜ユニット（第４の補助半透膜ユニット）８ｄが設けられている。原水供給ラインＦＬ２ａには、バルブ６ｉが設けられている。バルブ６ｉにより、第７の半透膜ユニット（第４の補助半透膜ユニット）８ｄに供給される原水の流量が制御される。【０１５９】
第７の半透膜ユニット（第４の補助半透膜ユニット）８ｄの濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＣＬ７が接続され、その下流端は、第２の半透膜ユニット８の濃縮水ラインＣＬ２に設けられた合流点ＭＰ１２に接続されている。これにより、第７の半透膜ユニット（第４の補助半透膜ユニット）８ｄの濃縮水は、合流点ＭＰ１２において、第２の半透膜ユニット８の濃縮水と合流して、濃縮水ラインＣＬ２を流れ、淡水製造装置Ａ９の外部へと排出される。【０１６０】
第７の半透膜ユニット（第４の補助半透膜ユニット）８ｄの透過水排出ポートには、透過水ラインＰＬ７が接続され、その下流端は、第２の半透膜ユニット８と合流点ＢＰ６との間の位置において透過水ラインＰＬ２に設けられた合流点ＭＰ１３に接続されている。第７の半透膜ユニット（第４の補助半透膜ユニット）８ｄの透過水は、合流点ＭＰ１３において、第２の半透膜ユニット８の透過水と合流し、透過水ラインＰＬ２を流れる。【０１６１】
図９の淡水製造装置Ａ９は、図８の淡水製造装置Ａ８において、２つの補助半透膜ユニット、すなわち、第６の半透膜ユニット（第３の補助半透膜ユニット）７aと第７の半透膜ユニット（第４の補助半透膜ユニット）８ｄとが、第１の半透膜ユニット７と第２の半透膜ユニット８に対しそれぞれ並列して、付加的に装備されている点を特徴とする。
【比較例１】
【０１６２】
図１０は、公知の淡水製造装置ＰＡ１を形成している各要素の配置図（フローチャート）である。この公知の淡水製造装置ＰＡ１は、原水種によって２段目半透膜ユニットを１段目半透膜ユニットの濃縮水処理または透過水処理に切り替え可能な淡水製造装置である。図１０に、淡水製造装置ＰＡ１に設けられている水に含まれる溶質を分離する複数の半透膜ユニットと、それらに直接的あるいは間接的に接続されている水が流れる管（ライン）、水を貯留するタンク、水を送給するポンプ、および、水の流量を制御するバルブなどの配置が示されている。
【０１６３】
淡水製造装置ＰＡ１には、上流側から、原水タンクＰ２、半透膜ユニットに供給する前に原水をろ過処理するなどする原水の前処理ユニットＰ４、第１の半透膜ユニットＰ７、第２の半透膜ユニットＰ８、透過水タンクＰ１０、および、エネルギー回収ユニットＰ９が配置されている。
【０１６４】
原水タンクＰ２には、淡水製造装置ＰＡ１の外部から、原水Ｐ１ａを原水タンクＰ２に供給する原水ラインＰＲＬ１ａの下流端と、淡水製造装置ＰＡ１の外部から、原水Ｐ１ｂを原水タンクＰ２に供給する原水ラインＰＲＬ１ｂの下流端とが接続されている。原水タンクＰ２と前処理ユニットＰ４とは、原水ラインＰＲＬ２により接続されている。原水ラインＰＲＬ２には、原水タンクＰ２に貯留された原水Ｐ１を前処理ユニットＰ４に供給するポンプＰ３が設けられている。ポンプＰ３の作動により、原水Ｐ１が原水タンクＰ２から前処理ユニットＰ４に供給され、前処理ユニットＰ４において、原水Ｐ１がろ過などの前処理を受ける。
【０１６５】
前処理ユニットＰ４から原水ラインＰＲＬ３が導出され、その下流端には、昇圧ポンプＰ５が設けられている。昇圧ポンプＰ５から原水供給ラインＰＦＬ１が導出され、その下流端に、第１の半透膜ユニットＰ７の供給水導入ポートが接続されている。昇圧ポンプＰ５により、半透膜ユニットにおいて必要とされる圧力が原水に付与される。
【０１６６】
第１の半透膜ユニットＰ７の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＰＣＬ１が接続されている。濃縮水ラインＰＣＬ１には、エネルギー回収ユニットＰ９が設けられ、第１の半透膜ユニットＰ７の濃縮水Ｐ１１ａは、エネルギー回収ユニットＰ９を経て、淡水製造装置ＰＡ１の外部へと排出される。エネルギー回収ユニットＰ９において、濃縮水のエネルギーが回収される。第１の半透膜ユニットＰ７とエネルギー回収ユニットＰ９との間の位置において、濃縮水ラインＰＣＬ１にバルブＰ６ａが設けられている。
【０１６７】
濃縮水ラインＰＣＬ１は、第１の半透膜ユニットＰ７とバルブＰ６ａとの間の位置に、分岐点ＰＢＰ１を有する。分岐点ＰＢＰ１には、原水供給ラインＰＦＬ２が接続され、その下流端に、第２の半透膜ユニットＰ８の供給水導入ポートが接続されている。原水供給ラインＰＦＬ２には、バルブＰ６ｂが設けられている。バルブＰ６ａとバルブＰ６ｂとにより、濃縮水ラインＰＣＬ１に流れる濃縮水の水量と原水供給ラインＰＦＬ２に流れる濃縮水の水量とが制御される。原水供給ラインＰＦＬ２に流れる濃縮水は、第２の半透膜ユニットＰ８において処理される原水である。
【０１６８】
第１の半透膜ユニットＰ７の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＰＬ１が取り付けられ、その下流端は、透過水タンクＰ１０に接続されている。透過水ラインＰＰＬ１には、バルブＰ６ｃが設けられている。透過水ラインＰＰＬ１には、第１の半透膜ユニットＰ７とバルブＰ６ｃとの間の位置において、分岐点ＰＢＰ２が設けられている。分岐点ＰＢＰ２には、透過水ラインＰＰＬ１ａが接続され、その下流端は、透過水タンクＰ１７に接続されている。透過水ラインＰＰＬ１ａには、バルブＰ６ｄが設けられている。バルブＰ６ｃとバルブＰ６ｄとにより、透過水ラインＰＰＬ１と透過水ラインＰＰＬ１ａとに流れる透過水の流量が制御される。
【０１６９】
透過水タンクＰ１７と第２の半透膜ユニットＰ８とは、原水供給ラインＰＰＬ１ｂにより、接続されている。原水供給ラインＰＰＬ１ｂには、ブースターポンプＰ１２が設けられている。ブースターポンプＰ１２により、第２の半透膜ユニットＰ８において必要とされる圧力が、原水供給ラインＰＰＬ１ｂを流れる透過水（第２の半透膜ユニットＰ８に対する原水）に付与される。
【０１７０】
第２の半透膜ユニットＰ８の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＰＣＬ２が接続され、第２の半透膜ユニットＰ８の濃縮水Ｐ１１ｂは、濃縮水ラインＰＣＬ２を経て、淡水製造装置ＰＡ１の外部へと排出される。第２の半透膜ユニットＰ８の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＰＬ２が接続され、その下流端は、バルブＰ６ｃと透過水タンクＰ１０との間の位置において透過水ラインＰＰＬ１に設けられた合流点ＰＭＰ１に接続されている。透過水ラインＰＰＬ２には、バルブＰ６ｅが設けられている。バルブＰ６ｃとバルブＰ６ｅとにより、第１の半透膜ユニットＰ７から透過水タンクＰ１０に向かう透過水の流量と第２の半透膜ユニットＰ８から透過水タンクＰ１０に向かう透過水の流量とが制御される。
【比較例２】
【０１７１】
図１１は、公知の淡水製造装置ＰＡ２を形成している各要素の配置図（フローチャート）である。この公知の淡水製造装置ＰＡ２は、原水種によって２段目半透膜ユニットを１段目半透膜ユニットと並列または１段目透過水処理に切り替え可能な淡水製造装置である。図１１に、淡水製造装置ＰＡ２に設けられている水に含まれる溶質を分離する複数の半透膜ユニットと、それらに直接的あるいは間接的に接続されている水が流れる管（ライン）、水を貯留するタンク、水を送給するポンプ、および、水の流量を制御するバルブなどの配置が示されている。
【０１７２】
淡水製造装置ＰＡ２には、上流側から、原水タンクＰ２、半透膜ユニットに供給する前に原水をろ過処理するなどする原水の前処理ユニットＰ４、第１の半透膜ユニットＰ７、第２の半透膜ユニットＰ８、および、透過水タンクＰ１０が配置されている。
【０１７３】
原水タンクＰ２には、淡水製造装置ＰＡ２の外部から、原水Ｐ１を原水タンクＰ２に供給する原水ラインＰＲＬ１の下流端が接続されている。原水タンクＰ２と前処理ユニットＰ４とは、原水ラインＰＲＬ２により接続されている。原水ラインＰＲＬ２には、原水タンクＰ２に貯留された原水Ｐ１を前処理ユニットＰ４に供給するポンプＰ３が設けられている。ポンプＰ３の作動により、原水Ｐ１が原水タンクＰ２から前処理ユニットＰ４に供給され、前処理ユニットＰ４において、原水Ｐ１がろ過などの前処理を受ける。
【０１７４】
前処理ユニットＰ４から原水ラインＰＲＬ３が導出され、その下流端には、昇圧ポンプＰ５が設けられている。昇圧ポンプＰ５から原水供給ラインＰＦＬ１が導出され、その下流端に、第１の半透膜ユニットＰ７の供給水導入ポートが接続されている。昇圧ポンプＰ５により、半透膜ユニットにおいて必要とされる圧力が原水に付与される。
【０１７５】
第１の半透膜ユニットＰ７の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＰＣＬ１が接続されている。濃縮水ラインＰＣＬ１の下流端は、淡水製造装置ＰＡ２の外部に位置し、第１の半透膜ユニットＰ７の濃縮水は、濃縮水ラインＰＣＬ１を流れ、淡水製造装置ＰＡ２の外部に、濃縮水Ｐ１１として、排出される。
【０１７６】
第１の半透膜ユニットＰ７の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＰＬ１が接続され、その下流端は、透過水タンクＰ１０に接続されている。透過水ラインＰＰＬ１には、バルブＰ６ｊが設けられている。透過水ラインＰＰＬ１は、第１の半透膜ユニットＰ７とバルブＰ６ｊとの間の位置に、分岐点ＰＢＰ４を有する。分岐点ＰＢＰ４には、透過水ラインＰＰＬ１ａが接続され、その下流端は、透過水中間タンクＰ１７に接続されている。透過水ラインＰＰＬ１ａには、バルブＰ６ｋが設けられている。バルブＰ６ｊおよびバルブＰ６ｋにより、透過水タンクＰ１０に流れる透過水の流量と透過水中間タンクＰ１７に流れる透過水の流量が制御される。
【０１７７】
透過水中間タンクＰ１７から透過水ラインＰＰＬ１ｂが導出され、その下流端は、第２の半透膜ユニットＰ８の供給水導入ポートに接続されている。透過水ラインＰＰＬ１ｂには、ブースターポンプＰ１２が設けられている。ブースターポンプＰ１２により、第２の半透膜ユニットＰ８に供給される透過水、すなわち、第２の半透膜ユニットＰ８への供給水に圧力が付与される。透過水ラインＰＰＬ１ｂには、ブースターポンプＰ１２と第２の半透膜ユニットＰ８との間の位置において、バルブＰ６ｌが設けられている。
【０１７８】
原水供給ラインＰＦＬ１は、昇圧ポンプＰ５と第１の半透膜ユニットＰ７との間の位置に、分岐点ＰＢＰ３を有する。分岐点ＰＢＰ３から、原水供給ラインＰＦＬ１ａが導出され、その下流端は、バルブＰ６ｌと第２の半透膜ユニットＰ８との間の位置において、透過水ラインＰＰＬ１ｂに設けられた合流点ＰＭＰ２に接続されている。バルブＰ６ｂとバルブＰ６ｌとにより、原水供給ラインＰＦＬ１ａから第２の半透膜ユニットＰ８に供給される原水と、透過水中間タンクＰ１７から第２の半透膜ユニットＰ８に供給される透過水（供給水）の流量が制御される。
【０１７９】
第２の半透膜ユニットＰ８の濃縮水排出ポートには、濃縮水ラインＰＣＬ２が接続され、その下流端は、濃縮水ラインＰＣＬ１に設けられた合流点ＰＭＰ３に接続されている。第２の半透膜ユニットＰ８の濃縮水は、合流点ＰＭＰ３において、第１の半透膜ユニットＰ７の濃縮水に合流し、濃縮水Ｐ１１として、淡水製造装置ＰＡ２の外部に排出される。
【０１８０】
第２の半透膜ユニットＰ８の透過水排出ポートには、透過水ラインＰＰＬ２が接続され、その下流端は、バルブＰ６ｊと透過水タンクＰ１０との間において、透過水ラインＰＰＬ１に設けられた合流点ＰＭＰ３に接続されている。第２の半透膜ユニットＰ８の透過水は、合流点ＰＭＰ３において、第１の半透膜ユニットＰ７の透過水と合流して、透過水タンクＰ１０に収容され、淡水として使用に供される。
【実施例１０】
【０１８１】
図１２に、淡水製造装置Ａ１２が示される。この淡水製造装置Ａ１２は、２段の半透膜ユニットに並列に１段の半透膜ユニットを備え、２段の半透膜ユニットの濃縮水を並列の半透膜ユニットの供給水に混合する淡水製造装置の他の一実施態様である。図１２の淡水製造装置Ａ１２において、図７の淡水製造装置Ａ７における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。図１２の淡水製造装置Ａ１２の基本的な構造は、図７の淡水製造装置Ａ７と実質的に同じであるため、図１２の淡水製造装置Ａ１２の説明は、図７の淡水製造装置Ａ７に対し付加あるいは変更されている要素についての説明に止める。【０１８２】
図１２の淡水製造装置Ａ１２において、図７の淡水製造装置Ａ７における原水ラインＲＬ３ｓが変更されている。すなわち、図７の淡水製造装置Ａ７における原水ラインＲＬ３ｓの前処理ユニット４ｓとポンプ５ｓとの間に、図１２の淡水製造装置Ａ１２に示される原水タンク１７ａが設けられ、前処理ユニット４ｓと原水タンク１７ａとが、原水ラインＲＬ３ｓａにより接続され、原水タンク１７ａとポンプ５ｓとが、原水ラインＲＬ３ｓｂにより接続されている。【０１８３】
図１２の淡水製造装置Ａ１２において、図７の淡水製造装置Ａ７における第２の半透膜ユニット８の濃縮水の使用の仕方が変更されている。すなわち、図７の淡水製造装置Ａ７においては、第２の半透膜ユニット８の濃縮水は濃縮水ラインＣＬ２を流れ、図７の淡水製造装置Ａ７の外部に排出されていたが、図１２の淡水製造装置Ａ１２においては、第２の半透膜ユニット８の濃縮水が流れる濃縮水ラインＣＬ２の下流端が、原水タンク１７ａに接続され、第２の半透膜ユニット８の濃縮水は、原水タンク１７ａに貯留される。【０１８４】
これらの変更により、図１２の淡水製造装置Ａ１２においては、原水タンク１７ａには、原水ラインＲＬ３ｓａから原水タンク１７ａに流入する原水１ｓと濃縮水ラインＣＬ２から原水タンク１７ａに流入する第２の半透膜ユニット８の濃縮水とが貯留される。原水タンク１７ａに貯留された水１ｓａは、第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃへの供給水として用いられる。すなわち、原水タンク１７ａに貯留された水１ｓａは、昇圧ポンプ５ｓにより、必要な圧力に加圧され、原水供給ラインＦＬ５を通じて、第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの供給水側空間へと供給される。【０１８５】
図７の淡水製造装置Ａ７は、原水１ｓのみが第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃへ供給される構造を有しているが、図１２の淡水製造装置Ａ１２は、原水１ｓと第２の半透膜ユニット８の濃縮水とが、第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃへ供給できる構造を有している。
【実施例１１】
【０１８６】
図１３に、淡水製造装置Ａ１３が示される。この淡水製造装置Ａ１３は、２段の半透膜ユニットに並列に１段の半透膜ユニットを備え、並列の半透膜ユニットの濃縮水を２段の半透膜ユニットの１段目供給水に混合する淡水製造装置の他の一実施態様である。図１３の淡水製造装置Ａ１３において、図７の淡水製造装置Ａ７における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。図１３の淡水製造装置Ａ１３の基本的な構造は、図７の淡水製造装置Ａ７と実質的に同じであるため、図１３の淡水製造装置Ａ１３の説明は、図７の淡水製造装置Ａ７に対し付加あるいは変更されている要素についての説明に止める。【０１８７】
図１３の淡水製造装置Ａ１３において、図７の淡水製造装置Ａ７における第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水の使用の仕方が変更されている。すなわち、図７の淡水製造装置Ａ７における第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水は、濃縮水ラインＣＬ５から図７の淡水製造装置Ａ７の外部へと排出されているが、図１３の淡水製造装置Ａ１３においては、第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水は、第１の半透膜ユニット７に供給されるように変更されている。【０１８８】
すなわち、図１３の淡水製造装置Ａ１３において、図７の淡水製造装置Ａ７における濃縮水ラインＣＬ５の下流端に、原水供給ラインＦＬ６が接続されている。原水供給ラインＦＬ６の下流端は、前処理ユニット４と昇圧ポンプ５との間の位置において、原水ラインＲＬ３に設けられた合流点ＭＰ１４に接続されている。これにより、第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水は、合流点ＭＰ１４において、原水ラインＲＬ３を流れる原水１に合流することが可能とされている。原水供給ラインＦＬ６には、バルブ６ｒが設けられている。バルブ６ｒにより、原水供給ラインＦＬ６を流れる第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水の流量が制御される。
【実施例１２】
【０１８９】
図１４に、淡水製造装置Ａ１４が示される。この淡水製造装置Ａ１４は、２段の半透膜ユニットに並列に１段の半透膜ユニットを備え、並列の半透膜ユニットの濃縮水を２段の半透膜ユニットの２段目供給水に混合する淡水製造装置の他の一実施態様である。図１４の淡水製造装置Ａ１４において、図７の淡水製造装置Ａ７における要素と同じ要素は、同じ符号を用いて示されている。図１４の淡水製造装置Ａ１４の基本的な構造は、図７の淡水製造装置Ａ７と実質的に同じであるため、図１４の淡水製造装置Ａ１４の説明は、図７の淡水製造装置Ａ７に対し付加あるいは変更されている要素についての説明に止める。【０１９０】
図１４の淡水製造装置Ａ１４において、図７の淡水製造装置Ａ７における第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水の使用の仕方が変更されている。すなわち、図７の淡水製造装置Ａ７における第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水は、濃縮水ラインＣＬ５から図７の淡水製造装置Ａ７の外部へと排出されているが、図１４の淡水製造装置Ａ１４においては、第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水は、第２の半透膜ユニット８に供給されるように変更されている。【０１９１】
すなわち、図１４の淡水製造装置Ａ１４において、図７の淡水製造装置Ａ７における濃縮水ラインＣＬ５の下流端に、原水供給ラインＦＬ７が接続されている。原水供給ラインＦＬ７の下流端は、合流点ＭＰ１とブースターポンプ１２ａとの間の位置において、原水供給ラインＦＬ２に設けられた合流点ＭＰ１５に接続されている。これにより、第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水は、合流点ＭＰ１５において、原水供給ラインＦＬ２を流れる原水１に合流することが可能とされている。原水供給ラインＦＬ７には、バルブ６ｓが設けられている。バルブ６ｓにより、原水供給ラインＦＬ７を流れる第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）８ｃの濃縮水の流量が制御される。
【産業上の利用可能性】
【０１９２】
本発明は、海水、河川水、地下水、排水処理水などの原水を処理して淡水を得るための半透膜ユニットを用いた淡水製造装置に関するものであり、さらに詳しくは、原水に応じて効率的に淡水を製造できる淡水製造装置およびその運転方法に関するものであり、原水の水質に応じて複数の半透膜ユニットの処理量を変化させることで、低コストで、所望とする水質を有する淡水の製造を実現するものである。
【符号の説明】
【０１９３】
１、１ａ、１ｂ、１ｓ、１ｓａ：原水
２、２ｓ：原水タンク
３、３ｓ：ポンプ
４、４ｓ：前処理ユニット
５、５ａ、５ｂ、５ｓ：昇圧ポンプ
６ｎ（ｎ＝アルファベット）：バルブ
７：第１の半透膜ユニット（第１段目半透膜ユニット）
７ａ：第６の半透膜ユニット（第３の補助半透膜ユニット）
８：第２の半透膜ユニット（第２段目半透膜ユニット）
８ｂ：第４の半透膜ユニット（第１の補助半透膜ユニット）
８ｃ：第５の半透膜ユニット（第２の補助半透膜ユニット）
８ｄ：第７の半透膜ユニット（第４の補助半透膜ユニット）
９、９ｂ：エネルギー回収ユニット
１０：透過水タンク
１１、１１ｂ：濃縮水
１２、１２ａ、１２ｂ：ブースターポンプあるいは昇圧ポンプ
１３：無動力昇圧ユニット
１６：第３の半透膜ユニット（共通補助半透膜ユニット）
１７、１７ａ：中間タンク
ＡＣＬＮ（Ｎ＝数字）：補助濃縮水ライン
ＡＦＬＮ（Ｎ＝数字）：補助原水供給来ライン
ＡＮ（Ｎ＝数字）：本発明の淡水製造装置
ＢＰＮ（Ｎ＝数字）：分岐点
ＣＬＮ（Ｎ＝数字）：濃縮水ライン
ＦＬＮ（Ｎ＝数字）：原水供給ライン
ＦＬＮｎ（Ｎ＝数字、ｎ＝アルファベット）：原水供給ライン
ＭＰＮ（Ｎ＝数字）：合流点
Ｐ１、Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ：原水
Ｐ２：原水タンク
Ｐ３：ポンプ
Ｐ４：前処理ユニット
Ｐ５：昇圧ポンプ
Ｐ７：１段目半透膜ユニット（第１の半透膜ユニット）
Ｐ８：２段目半透膜ユニット（第２の半透膜ユニット）
Ｐ６ｎ（ｎ＝アルファベット）：バルブ
Ｐ７：第１の半透膜ユニット（１段目半透膜ユニット）
Ｐ８：第２の半透膜ユニット（２段目半透膜ユニット）
Ｐ９：エネルギー回収ユニット
Ｐ１０：透過水タンク
Ｐ１１、Ｐ１１ａ、Ｐ１１ｂ：濃縮水
Ｐ１２：ブースターポンプ
Ｐ１７、Ｐ１７ａ：中間タンク
ＰＡ１、ＰＡ２：公知の淡水製造装置
ＰＢＰＮ（Ｎ＝数字）：分岐点
ＰＣＬＮ（Ｎ＝数字）：濃縮水ライン
ＰＦＬＮ（Ｎ＝数字）：原水供給ライン
ＰＦＬＮｎ（Ｎ＝数字、ｎ＝アルファベット）：原水供給ライン
ＰＬＮ（Ｎ＝数字）：透過水ライン
ＰＭＰＮ（Ｎ＝数字）：合流点
ＰＰＬＮ（Ｎ＝数字）：透過水ライン
ＰＰＬ１ａ：透過水ライン
ＰＰＬ１ｂ：原水供給ライン（透過水ライン）
ＰＲＬＮ（Ｎ＝数字）：原水ライン
ＰＲＬＮｎ（Ｎ＝数字、ｎ＝アルファベット）：原水ライン
ＲＬＮ（Ｎ＝数字）：原水ライン
ＲＬＮｎ（Ｎ＝数字、ｎ＝アルファベット）：原水ライン
【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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【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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【図１４】
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