(57)【要約】【課題】塩分濃縮装置及び塩分濃縮装置のスケール検知方法を提供する。【解決手段】被処理水１１から塩分を濃縮し、透過水１２を得るろ過膜１３を有する濃縮装置本体１４と、被処理水１１を加圧して供給する本体用加圧装置１５と、濃縮装置本体１４から濃縮水１６を排出する濃縮水ラインＬ13から濃縮水を分岐する濃縮水分岐ラインＬ21に設けられ、分岐した濃縮水１６ａから更に塩分を濃縮し、検知用透過水２１を得る検知用ろ過膜２２を有する検知用濃縮装置２３と、検知用濃縮装置２３に分岐した濃縮水１６ａを加圧して供給する検知用加圧装置２４とを備え、透過水１２と検知用透過水２１とより求めた濃縮装置本体１４の造水量の変化前後の溶質透過パラメータと、検知用透過水２１の透過水量と被処理水１１の供給水圧とより求めた濃縮装置本体１４の造水量の変化前後の溶液透過パラメータとを用い、濃縮装置本体１４へのスケール付着変動の有無を検知する。【選択図】図１
2018108550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水から塩分を濃縮し、透過水を得るろ過膜を有する濃縮装置本体と、
前記被処理水を前記濃縮装置本体に供給する供給ラインと、
前記供給ラインに介装され、前記濃縮装置本体に被処理水を加圧して供給する本体用加圧装置と、
前記濃縮装置本体から濃縮水を排出する濃縮水ラインと、
前記濃縮水ラインから前記濃縮水の一部を分岐する濃縮水分岐ラインと、
前記濃縮水分岐ラインに設けられ、分岐した前記濃縮水から更に塩分を濃縮し、検知用透過水を得る検知用ろ過膜を有する検知用濃縮装置と、
前記濃縮水分岐ラインに介装され、前記検知用濃縮装置に分岐した前記濃縮水を加圧して供給する検知用加圧装置と、
前記透過水と前記検知用透過水とより求めた前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶質透過パラメータと、前記検知用透過水の透過水量と前記被処理水の供給水圧とより求めた前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶液透過パラメータとを用い、前記濃縮装置本体へのスケール付着変動の有無を検知する検知部と、を具備することを特徴とする塩分濃縮装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記溶質透過パラメータが、前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の検知用透過水の電気伝導度と透過水の電気伝導度とにより求めることを特徴とする塩分濃縮装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記溶液透過パラメータが、前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の検知用透過水の透過水量と濃縮装置本体への被処理水の供給水圧とにより求めることを特徴とする塩分濃縮装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
前記検知用加圧装置の加圧割合が、本体用加圧装置の圧力の１／２〜１／５０であることを特徴とする塩分濃縮装置。
【請求項５】
被処理水からろ過膜により塩分を濃縮し、透過水と濃縮水とに濃縮装置本体により分離する塩分濃縮工程と、
分離した塩分が濃縮された濃縮水の一部の水圧を上昇させて検知用濃縮装置に供給し、濃縮率を向上させつつ更に塩分を濃縮し、検知用透過水を得る検知用の塩分濃縮工程と、
前記透過水と前記検知用透過水とより求めた前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶質透過パラメータと、
前記検知用透過水の透過水量と前記被処理水の供給水圧とより求めた前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶液透過パラメータにより、前記濃縮装置本体へのスケール付着変動の有無を検知する検知工程と、を有することを特徴とする塩分濃縮装置のスケール検知方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記溶質透過パラメータが、前記濃縮装置本体の造水量変化前後の検知用透過水の電気伝導度と透過水の電気伝導度とにより求めることを特徴とする塩分濃縮装置のスケール検知方法。
【請求項７】
請求項５において、
前記溶液透過パラメータが、前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の検知用透過水の透過水量と濃縮装置本体への被処理水の供給水圧とにより求めることを特徴とする塩分濃縮装置のスケール検知方法。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一つにおいて、
前記検知用濃縮装置へ分岐した濃縮水を加圧する検知用加圧装置の加圧割合が、濃縮装置本体へ被処理水を加圧する本体用加圧装置の圧力の１／２〜１／５０であることを特徴とする塩分濃縮装置のスケール検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩分濃縮装置及び塩分濃縮装置のスケール検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被処理水である海水から淡水を得る装置として、海水に圧力をかけて逆浸透膜（ＲＯ膜：Reverse Osmosis Membrane）と呼ばれるろ過膜の一種に通し、海水の塩分を濃縮して除去することにより海水を淡水化させて上水として使用する淡水（透過水）を生産する淡水化装置が用いられている。
【０００３】
この淡水化装置では、逆浸透膜の表面部分で海水が濃縮されることにより海水中に含まれる無機成分が析出して析出物（スケール）が逆浸透膜に付着すると、逆浸透膜が閉塞するため、逆浸透膜における原水の透過性能が低下する。そのため、淡水化装置は運転の際に得られる逆浸透膜の透過性能を計算し、その逆浸透膜の透過性能の低下の度合いから逆浸透膜表面でのスケールの析出の有無を判断する。
【０００４】
また、逆浸透膜を監視する方法の一例として、例えば、供給液および濃縮液の各々の一部を用いて逆浸透膜に付着する有機物、無機物、菌類などを目視で直接監視すると共に、逆浸透膜に生じるスケール等を目視で直接監視する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、海水以外の被処理水として例えば鉱山廃水があり、この鉱山廃水にはパイライト（ＦｅＳ2）が含まれており、このパイライトが酸化されてＳＯ42-を生成する。鉱山廃水を中和するために安価なＣａ（ＯＨ）2が用いられる。このため、鉱山廃水にはＣａ2+及びＳＯ42-が豊富に含まれている。また、かん水、下水、工場廃水にもＣａ2+及びＳＯ42-が豊富に含まれていることが知られている。また、冷却塔においては、ボイラなどから排出された高温の排ガスと冷却水との間で熱交換が行われる。この熱交換により冷却水の一部が蒸気となるため、冷却水中のイオンが濃縮される。従って、冷却塔から排出された冷却水（ブローダウン水）は、Ｃａ2+及びＳＯ42-などのイオン濃度が高い状態となっている。
【０００６】
これらのイオンを多量に含む水は、脱塩処理が施される。脱塩処理を実施する濃縮装置としては、例えば逆浸透膜装置、ナノろ過膜装置、イオン交換膜装置等が知られている。
【０００７】
しかし、これらの装置を用いて脱塩処理する場合、高濃度の陽イオン（例えばカルシウムイオン（Ｃａ2+））と陰イオン（例えば硫酸イオン（ＳＯ42-））が、その淡水を得る際に、これらのイオンが膜表面で濃縮すると、難溶性鉱物塩である硫酸カルシウム(石膏(ＣａＳＯ4))の溶解限度を超える場合があり、膜表面に付着物として析出し、透過水の透過流束（フラックス）が低下する、という問題がある。
【０００８】
このため、従来においては、逆浸透膜を監視する方法として、例えば逆浸透膜装置の逆浸透膜を監視するセルを用いて、目視で判断することで、濃縮塩の結晶生成を検出することの提案がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２５３９５３号公報
【特許文献２】特表２００９−５２４５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、特許文献１の逆浸透膜を監視する方法では、異物（有機物、無機物、菌類など）に染色剤を添加することにより着色し、目視により直接監視することで、有機物と菌類に対しては具体的に染色剤を開示しているが、無機物に対しては無機物に吸着性のある染料等としか記載が無く、仮に適切な染色剤があった場合であっても、定期的に染色剤を添加して監視する方法では、染色剤の処理に問題を生じる。異常を生じた際に染色剤を添加して監視する方式では染色剤の処理の負担は減少するものの、逆浸透膜の性能低下が判別できる程度まで逆浸透膜の透過性能が低下した時には、洗浄により回復が困難なレベルまでスケール析出が進行している場合がある。そのため、逆浸透膜に析出したスケールを除去し、逆浸透膜を洗浄するためには、ろ過装置のろ過処理運転を停止しなければならず、透過水の生産効率が悪い、という問題がある。
【００１１】
また、特許文献２の提案による監視方法においては、付着物（例えば鉱物塩結晶）の生成メカニズムは、ナノレベルの結晶核が成長し、付着物となる。逆浸透膜装置の逆浸透膜表面の細孔サイズはナノレベルであり、サブμｍ以下の付着物が膜表面に存在すると、逆浸透膜を閉塞させることとなる。このサブμｍ以下の付着物を目視確認する為には、光学撮影装置（例えば、光学顕微鏡）での撮影では、実質的に困難であり、電子顕微鏡のような撮影装置が必要となり、連続的な観察はできない、という問題がある。さらに、目視観察可能な逆浸透膜の表面には、逆浸透膜装置の濃縮水が流れているため、流れる液体を通して逆浸透膜の表面を精度よく連続観察することは実質的に困難である、という問題がある。
【００１２】
本発明は、濃縮装置の稼働を停止することなく、被処理水の性状や濃縮装置の膜へのスケールの付着の有無を検知することができる塩分濃縮装置及び塩分濃縮装置のスケール検知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】
【００１３】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、被処理水から塩分を濃縮し、透過水を得るろ過膜を有する濃縮装置本体と、前記被処理水を前記濃縮装置本体に供給する供給ラインと、前記供給ラインに介装され、前記濃縮装置本体に被処理水を加圧して供給する本体用加圧装置と、前記濃縮装置本体から濃縮水を排出する濃縮水ラインと、前記濃縮水ラインから前記濃縮水の一部を分岐する濃縮水分岐ラインと、前記濃縮水分岐ラインに設けられ、分岐した前記濃縮水から更に塩分を濃縮し、検知用透過水を得る検知用ろ過膜を有する検知用濃縮装置と、前記濃縮水分岐ラインに介装され、前記検知用濃縮装置に分岐した前記濃縮水を加圧して供給する検知用加圧装置と、前記透過水と前記検知用透過水とより求めた前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶質透過パラメータと、前記検知用透過水の透過水量と前記被処理水の供給水圧とより求めた前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶液透過パラメータとを用い、前記濃縮装置本体へのスケール付着変動の有無を検知する検知部と、を具備することを特徴とする塩分濃縮装置にある。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、前記溶質透過パラメータが、前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の検知用透過水の電気伝導度と透過水の電気伝導度とにより求めることを特徴とする塩分濃縮装置にある。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明において、前記溶液透過パラメータが、前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の検知用透過水の透過水量と濃縮装置本体への被処理水の供給水圧とにより求めることを特徴とする塩分濃縮装置にある。
【００１６】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記検知用加圧装置の加圧割合が、本体用加圧装置の圧力の１／２〜１／５０であることを特徴とする塩分濃縮装置にある。
【００１７】
第５の発明は、被処理水からろ過膜により塩分を濃縮し、透過水と濃縮水とに分離する塩分濃縮工程と、分離した塩分が濃縮された濃縮水の一部の水圧を上昇させ、濃縮率を向上させつつ更に塩分を濃縮し、検知用透過水を得る検知用の塩分濃縮工程と、前記透過水と前記検知用透過水とより求めた前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶質透過パラメータと、前記検知用透過水の透過水量と前記被処理水の供給水圧とより求めた前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶液透過パラメータにより、濃縮装置本体へのスケール付着変動の有無を検知する検知工程と、を有することを特徴とする塩分濃縮装置のスケール検知方法にある。
【００１８】
第６の発明は、第５の発明において、前記溶質透過パラメータが、前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の検知用透過水の電気伝導度と透過水の電気伝導度とにより求めることを特徴とする塩分濃縮装置のスケール検知方法にある。
【００１９】
第７の発明は、第５の発明において、前記溶液透過パラメータが、前記濃縮装置本体の造水量の変化前後の検知用透過水の透過水量と濃縮装置本体への被処理水の供給水圧とにより求めることを特徴とする塩分濃縮装置のスケール検知方法にある。
【００２０】
第８の発明は、第５乃至７のいずれか一つにおいて、前記検知用加圧装置の加圧割合が、本体用加圧装置の圧力の１／２〜１／５０であることを特徴とする塩分濃縮装置のスケール検知方法にある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、濃縮装置本体からの濃縮水の一部を検知用濃縮装置に供給する際に、検知用加圧装置により濃縮水を昇圧させ、透過水と検知用透過水とより求めた濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶質透過パラメータと、検知用透過水の透過水量と被処理水の供給水圧とより求めた濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶液透過パラメータとを用い、被処理水の性状（例えばＴＤＳ、温度等）の変動の有無、又は濃縮装置本体のろ過膜へのスケール付着変動の有無を検知することができる。これにより、被処理水を濃縮稼働中に、事前に被処理水の性状や濃縮装置本体へのスケールの付着を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、実施例１に係る塩分濃縮装置の概略図である。
【図２】図２は、実施例２に係る塩分濃縮装置の概略図である。
【図３】図３は、検知用濃縮装置への濃縮水を昇圧した場合の溶質透過パラメータと溶液透過パラメータとの関係を示す図である。
【図４】図４は、検知用濃縮装置への濃縮水を昇圧した場合の溶質透過パラメータと溶液透過パラメータとに基づくスケール付着マップを示す図である。
【図５】図５は、検知用濃縮装置への濃縮水を昇圧しない場合の溶質透過パラメータと溶液透過パラメータとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００２４】
図１は、実施例１に係る塩分濃縮装置の概略図である。図１に示すように、本実施例に係る塩分濃縮装置１０Ａは、被処理水１１から塩分を濃縮し、透過水１２を得るろ過膜１３を有する濃縮装置本体１４と、被処理水１１を濃縮装置本体１４に供給する供給ラインＬ11と、供給ラインＬ11に介装され、濃縮装置本体１４に被処理水１１を加圧して供給する本体用加圧装置１５と、濃縮装置本体１４から濃縮水１６を排出する濃縮水ラインＬ13と、濃縮水ラインＬ13から濃縮水１６の一部を分岐する濃縮水分岐ラインＬ21と、濃縮水分岐ラインＬ21に設けられ、分岐した濃縮水１６ａから更に塩分を濃縮し、検知用透過水２１を得る検知用ろ過膜２２を有する検知用濃縮装置２３と、濃縮水分岐ラインＬ21に介装され、検知用濃縮装置２３に分岐した濃縮水１６ａを加圧して供給する検知用加圧装置２４と、透過水１２と検知用透過水２１とより求めた濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変化前後の溶質透過パラメータ（電気伝導度（ＥＣ））と、検知用透過水２１の透過水量（Ｑｐ）と被処理水１１の供給水圧（Ｐｆ）とより求めた濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変化前後の溶液透過パラメータとを用い、被処理水１１の性状（例えばＴＤＳ、温度、ｐＨ等）の変動の有無、又は濃縮装置本体１４へのスケール付着変動の有無を検知する検知部と、を具備するものである。なお、本実施例では、淡水を得る濃縮装置として、逆浸透膜装置を例にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、被処理水１１をろ過膜１３で淡水の透過水１２を得ると共に濃縮水１６として分離する装置であれば特に限定されるものではない。
【００２５】
濃縮装置本体１４は、昇圧手段である本体用加圧装置（例えば昇圧ポンプ等）１５で加圧された被処理水１１から塩分を除去して透過水１２を得るろ過膜１３を有する。例えば逆浸透膜装置は、例えば逆浸透膜のろ過膜を備えた逆浸透膜エレメントを耐圧容器に装填した逆浸透膜モジュールで構成される。ろ過膜１３は、膜を介する溶液間の浸透圧差以上の圧力を高濃度側にかけて、溶質を阻止し、溶媒を透過する液体分離膜である。濃縮装置本体１４に供給した被処理水１１は本体用加圧装置１５を用いてろ過膜１３の被処理水１１側に浸透圧以上の圧力をかけ、被処理水１１をろ過膜１３に通水させることにより、被処理水１１から透過水１２と濃縮水１６とを得る。
【００２６】
透過水１２は、透過水ラインＬ12を介して外部の水使用設備等に供給される。濃縮装置本体１４で塩分が濃縮された濃縮水１６は、濃縮水ラインＬ13を介して系外に排出される。
【００２７】
例えばろ過膜として逆浸透膜（ＲＯ膜：Reverse Osmosis Membrane）を用いた場合の膜構造としては、複合膜、相分離膜などの高分子膜などを挙げることができる。逆浸透膜の素材としては、例えば、芳香族系ポリアミド、脂肪族系ポリアミド、これらの複合材などのポリアミド系素材、酢酸セルロースなどのセルロース系材料などを挙げることができる。
【００２８】
逆浸透膜としては、上述のように、ＲＯ膜を挙げることができるが、特にこれに限定されるものではなく、例えばＮＦ膜（Nanofiltration Membrane）などを用いてもよい。
【００２９】
ここで、被処理水１１は、例えば海水、鉱山廃水、発電プラント冷却塔のブローダウン水、オイル・ガス拙作時の随伴水、かん水、工場廃水等のスケール成分を含むものである。この被処理水１１は、供給ラインＬ11に設けた本体用加圧装置１５により、所定圧力（例えば５０〜７０バール）まで昇圧され、逆浸透（ＲＯ）膜のろ過膜１３を備えた逆浸透膜装置である濃縮装置本体１４に導入される。
【００３０】
この濃縮装置本体１４では、塩分濃縮工程として、被処理水１１中の塩分が濃縮され、ろ過膜１３を通過した水は、淡水である透過水１２として回収される。また、この塩分濃縮工程で塩分が濃縮された濃縮水１６は、排出されるか、もしくは、別途塩分を回収するため用いられる。
【００３１】
本実施例では、この濃縮水１６を排出する濃縮水ラインＬ13からその一部を分岐する濃縮水分岐ラインＬ21を設けている。そして、この濃縮水分岐ラインＬ21には、分岐した濃縮水１６ａから更に塩分を濃縮し、検知用透過水２１を得ると共に、検知用濃縮水ラインＬ23により排出される検知用濃縮水２５として塩分を濃縮する検知用ろ過膜２２を有する検知用濃縮装置２３を設けている。この検知用ろ過膜２２は、逆浸透（ＲＯ）膜であることが望ましい。特に、濃縮装置本体１４である逆浸透膜装置の逆浸透膜と同一性状のものとすると、その膜挙動が同一であるので、より好ましいが、限定されるものではない。
【００３２】
また、濃縮装置本体１４から透過水１２を排出する透過水ラインＬ12には、透過水１２の電気伝導度を測定する電気伝導度計(EC（Electric Conductivity）メーター)３１Ａと、透過水１２の流量を測定する流量計３２Ａとが設けられている。また、検知用透過水ラインＬ22には、検知用透過水２１の電気伝導度を測定する電気伝導度計(EC（Electric Conductivity）メーター)３１Ｂと、検知用透過水２１の流量を測定する流量計３２Ｂとが設けられている。
【００３３】
また、供給ラインＬ11の本体用加圧装置１５と濃縮装置本体１４との間には、被処理水１１の圧力を測定する本体用圧力計Ｐ1が設けられている。また、濃縮水分岐ラインＬ21の検知用加圧装置２４と検知用濃縮装置２３との間には、分岐した濃縮水１６の圧力を測定する検知用圧力計Ｐ2が設けられている。なお、透過水ラインＬ12には、ろ過膜１３の出口付近の透過水１２の圧力を測定する圧力計を設けるようにしてもよく、濃縮水ラインＬ13には、濃縮水１６の圧力を測定する圧力計を設けるようにしてもよい。
【００３４】
電気伝導度計３１Ａ、３１Ｂと、流量計３２Ａ、３２Ｂとにより測定された情報は検知部５０に伝達される。検知部５０は、電気伝導度計３１Ａ、３１Ｂと、流量計３２Ａ、３２Ｂとの測定結果から、ろ過膜１３の透過水量を算出し電気伝導度計３１Ａ、３１Ｂの測定結果から被処理水１１の電気伝導度を算出し、圧力計Ｐ1、Ｐ2の測定結果から被処理水１１、透過水１２、濃縮水１６の圧力を算出している。
【００３５】
そして、検知部５０において、被処理水の性状の変化の有無やその動向、又は濃縮装置本体１４のろ過膜１３へのスケールの付着の有無やその動向を確認することができる。
【００３６】
被処理水の性状の変化とは、水の温度が高い場合や低い場合、水中に含む塩濃度が高い場合や低い場合において、装置本体の水量や水質が変化する。
【００３７】
ここで、濃縮装置本体１４に供給する被処理水１１の塩分処理条件として、本実施例では、いわゆるマスバランスを一定としている。このマスバランスが一定の運転とは、逆浸透膜装置の一般的な運転であって、透過水１２の透過水量、濃縮水１６の濃縮水量を一定条件となるように制御し、供給圧力を制御しない運転モードである。そして、濃縮装置本体１４のろ過膜１３にスケールが付着した場合には、透過水１２の造水量を確保すべく供給圧力の昇圧操作を自動で行う運転モードである。
【００３８】
このようなマスバランスが一定の運転モードとする場合、濃縮装置本体１４からの濃縮水１６は、濃縮装置本体１４から排出された圧力の状態のままで、検知用濃縮装置２３に供給される。
【００３９】
ここで、供給する被処理水１１の性状が変化（例えば被処理水１１中の塩分濃度が高くなる）するような場合、濃縮装置本体１４側でのスケール付着が発生すると、濃縮水１６中の塩分濃度が高くなり、検知用濃縮装置２３の検知用ろ過膜２２へスケール付着が発生する。
【００４０】
この検知用ろ過膜２２へのスケールが発生した場合には、検知用透過水２１の透過水量が低下する。
【００４１】
そこで、本実施例では、検知用濃縮装置２３の前段側の濃縮水分岐ラインＬ21に検知用加圧装置２４を設置し、この検知用加圧装置２４を用いて分岐された濃縮水１６ａを昇圧することで、分離した塩分が濃縮された濃縮水１６の一部の水圧を上昇させて検知用濃縮装置２３に供給し、検知用透過水２１の透過量の低下を解消（検知用透過水２１の透過量を確保）することができる。
【００４２】
例えば本体用加圧装置１５での被処理水１１の加圧を７０バールとしている場合、
検知用加圧装置２４の加圧割合（α）は、本体用加圧装置１５の圧力の１／２〜１／５０（より好ましくは１／５〜１／１０）程度の圧力を付加するのが好ましい。これにより分岐した濃縮水１６ａは、濃縮装置本体１４から排出された濃縮水１６の圧力（Ｙ）にαを加えた圧力（Ｙ＋α）で、検知用濃縮装置２３に供給するようにしている。
【００４３】
ここで、αは、本体用加圧装置１５の圧力（７０バール）の１／２〜１／５０（より好ましくは１／５〜１／１０）程度とするのが好ましい。好適には１／７前後の圧力（１０バール）が好ましい。
【００４４】
このような、検知用濃縮装置２３を昇圧状態とした場合、すなわち濃縮装置本体１４からの濃縮水１６の一部を分岐して分岐した濃縮水１６ａを検知用濃縮装置２３に供給する際に、検知用加圧装置２４により分岐した濃縮水１６ａを昇圧させる場合において、透過水１２と検知用透過水２１とより求めた濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変前後の溶質透過パラメータ（ＳＰＰ:Salt Permeability Parameter）と、検知用透過水２１の透過水量と被処理水１１の供給水圧とより求めた濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変化前後の溶液透過パラメータ（ＷＰＰ：Water Permeability Parameter）とを用い、被処理水１１の性状（例えばＴＤＳ、温度等）の変動の有無、濃縮装置本体１４のろ過膜１３へのスケール付着変動の有無を検知することができる。これにより、被処理水を濃縮稼働中に、事前に被処理水の性状や濃縮装置本体へのスケールの付着を検知することができる。
【００４５】
ここで、本実施例では、溶質透過パラメータは、例えば電気伝導度（ＥＣ）の測定結果により求めることができる。具体的には、被処理水１１の水質が変化する前後において、「検知用透過水２１の電気伝導度（ＥＣｐ,ｓｅｎｓｏｒ）」と「透過水１２の電気伝導度（ＥＣｐ,ｐｌａｎｔ）」との割り算により求めることができる。
【００４６】
例えば本実施例では、濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変化として、スケール付着が発生する要因である被処理水１１の水質の変化の前後の比をとって、[Ｒｅｌａｔｉｖｅ（ＥＣｐ,ｓｅｎｓｏｒ）／（ＥＣｐ,ｐｌａｎｔ）]を求めるようにしている。ここで、被処理水１１の水質の変化の前後とは、水質変動の確認を一定間隔で計測し、変化が無い場合には、さらに一定間隔で計測し、変化がある場合と、変化が無い時点を比較することをいう。この変化の比較は、（変化後の値）を（変化前の値）で割る（（変化後の値）／（変化前の値））ようにしてもよいし、その差分（（変化後の値）−（変化前の値））を求めるようにしてもよい。
【００４７】
また、溶液透過パラメータは、検知用透過水２１の膜透過水量と、本体用加圧装置１５の被処理水１１の供給圧力とを掛け合わせた結果により挙動を求めることができる。具体的には、被処理水１１の水質の変化の前後において、「検知用透過水２１の透過水量」と「濃縮装置本体１４への被処理水１１の供給水圧」との掛け算により求めることができる。ここで、「検知用透過水２１の透過水量」と「濃縮装置本体１４への被処理水１１の供給水圧」とを掛けることとしているのは、スケールによりろ過膜性能が変化した際のこれらの変化率が大きいので、その結果を増長させるためであるが、本発明はこれらの値を掛けることに限定されるものではない。
【００４８】
例えば本実施例では、濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変化として、被処理水１１の水質の変化の前後の比をとって、［Ｒｅｌａｔｉｖｅ（Ｑｐ，ｓｅｎｓｏｒ）×（Ｐｆ，ｐｌａｎｔ）]を求めるようにしている。
【００４９】
この溶質透過パラメータと、溶液透過パラメータを用いた結果の一例を図３に示す。図３においては、被処理水として、Ａ値が１割減（黒丸印）、２割減（白丸印）、４割減（三角印）となるように設定した試験水を用い、溶質透過パラメータである[Ｒｅｌａｔｉｖｅ（ＥＣｐ,ｓｅｎｓｏｒ）／（ＥＣｐ,ｐｌａｎｔ）]を求めた結果を横軸としている。また、同様に試験水を用いて、溶液透過パラメータである［Ｒｅｌａｔｉｖｅ（Ｑｐ，ｓｅｎｓｏｒ）×（Ｐｆ，ｐｌａｎｔ）]を求めた結果を縦軸としている。
【００５０】
図３に示すように、被処理水中のスケール付着度合いが高くなるにつれて基準（０）よりも、右下のゾーンに下がる傾向があることが判明した。なお、基準（０）とは、被処理水１１の水質の変化の前後の計測値を確認し、変化が無い場合である。 
【００５１】
そこで、この変化をマップ化して、警報１ゾーン、警報２ゾーン、警報３ゾーンとし、例えば警報２ゾーンに検知結果が属すると判断した際には、例えば画像（例えばＰＣ画面）上や音声等において、アラーム５１を発することで、ろ過膜１３へのスケールを事前に予測することができる。
【００５２】
これに対して、図５に示すように、濃縮水分岐ラインＬ21に検知用加圧装置２４を設置せずに、検知用濃縮装置２３に供給する分岐した濃縮水１６ａを昇圧しない場合には、基準（０）付近にプロットがかたまり、変化のゾーンを確認することが出来なかった。
【００５３】
本実施例では、濃縮装置本値１４のろ過膜１３へスケール付着の有無を確認する際、濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変化の前後について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。透過水１２の造水量の変化そのものを確認して、スケール付着の有無を確認するようにしてもよい。また、被処理水１１の状態（例えば温度、ｐＨ値、ＴＤＳ（Total Dissolved Solid :総溶解不純物(例えば銅、亜鉛、水銀、カドミウム他の不純物）濃度)等））において、変化割合を事前に確認しておき、対応するマップ等を作成することで、これらに起因する濃縮装置本体１４に供給される被処理水１１の変化に対しても事前に対応することができる。
【００５４】
以上、本実施例によれば、濃縮装置本体からの濃縮水の一部を検知用濃縮装置に供給する際に、検知用加圧装置により濃縮水を昇圧させ、透過水と検知用透過水とより求めた濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶質透過パラメータと、検知用透過水の透過水量と被処理水の供給水圧とより求めた濃縮装置本体の造水量の変化前後の溶液透過パラメータとを用い、被処理水の性状（例えば塩濃度、ＴＤＳ、温度、ｐＨ等）の変動の有無、濃縮装置本体のろ過膜へのスケール付着変動の有無を検知することができる。これにより、被処理水を濃縮稼働中に、事前に被処理水の性状や濃縮装置本体へのスケールの付着を検知することができる。
【実施例２】
【００５５】
図２は、実施例２に係る塩分濃縮装置の概略図である。図２に示すように、本実施例に係る塩分濃縮装置１０Ｂは、濃縮装置本体を２台用いて、第１の濃縮装置本体１４−１の第１の濃縮水１６−１からさらに脱塩するために、第２の濃縮装置本体１４−２を設置し、これにより第２の透過水１２−１の淡水を得るものである。なお、実施例１の装置構成と同じ構成のものを２セットつなげているので、前段側の装置に枝番に「−１」の符号を付し、後段側の装置に枝番に「−２」の符号を付しており、重複する説明は省略する。
【００５６】
図２に示すように、濃縮装置本体１４−１、１４−２を２台設置する場合には、第１の濃縮水１６−１中の塩分濃度は、被処理水１１−１の塩分濃度よりも濃いので、後段側の第２の濃縮装置本体１４−２の第２のろ過膜１３−２へのスケール付着の発生頻度が激しいものとなる。よって、第２の濃縮装置本体１４−２においても第２の濃縮水１６−２を分岐して分岐した第２の濃縮水１６ａ―２を第２の検知用濃縮装置２３−２に導入する際、実施例１と同様に、第２の検知用加圧装置２４−２を用いて、所定圧昇圧させている。
【００５７】
本実施例によれば、第２の濃縮装置本体１４−２からの第２の濃縮水１６−２の一部を第２の検知用濃縮装置２３−２に供給する際に、第２の検知用加圧装置２４−２により第２の濃縮水１６−２を昇圧させ、第２の透過水１２−２と第２の検知用透過水２１−２とより求めた濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変化前後の溶質透過パラメータと、第２の検知用透過水２１−２の透過水量と第１の濃縮水１６−１の供給水圧とより求めた濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変化前後の溶液透過パラメータとを用い、第１の濃縮水１６−１の性状（例えばＴＤＳ、温度、ｐＨ等）の変動の有無、第２の濃縮装置本体１４−２の第２のろ過膜１３−２へのスケール付着変動の有無を検知することができる。これにより、被処理水１１又は第１の濃縮水１６−１を濃縮稼働中に、事前に被処理水１１又は第１の濃縮水１６−１の性状や第１又は第２の濃縮装置本体１４−１、１４−２の第１又は第２のろ過膜１３−１、１３−２へのスケールの付着を検知することができる。
【００５８】
なお、本実施例では、濃縮装置本体を２台用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２の濃縮装置本体１４−２の第２の濃縮水１６−２からさらに脱塩するために、第３の濃縮装置本体を設置し、同様にして第３の濃縮水を分岐して、第３の濃縮水の一部を第３の検知用濃縮装置に供給する際に、第３検知用加圧装置により第２の濃縮水を昇圧させ、第３の透過水と第３の検知用透過水とより求めた濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変化前後の溶質透過パラメータと、第３の検知用透過水の透過水量と第２の濃縮水１６−２の供給水圧とより求めた濃縮装置本体１４の透過水１２の造水量の変化前後の溶液透過パラメータとを用い、第２の濃縮水１６−２の性状（例えばＴＤＳ、温度、ｐＨ等）の変動の有無、第３の濃縮装置本体の第３のろ過膜へのスケール付着変動の有無を検知することができる。これにより、被処理水１１又は第１又は第２の濃縮水１６−１を濃縮稼働中に、事前に被処理水１１又は第１又は第２の濃縮水１６−１の性状や第１又は第２又は第３の濃縮装置本体１４−１、１４−２の第１又は第２又は第３のろ過膜１３−１、１３−２へのスケールの付着を検知することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０Ａ、１０Ｂ  塩分濃縮装置
１１  被処理水
１２  透過水
１３  ろ過膜
１４  濃縮装置本体
１５  本体用加圧装置
Ｌ11  供給ライン
１５  本体用加圧装置
１６  濃縮水
１６ａ  分岐した濃縮水
２１  検知用透過水
２２  検知用ろ過膜
２３  検知用濃縮装置
２４  検知用加圧装置
２５  検知用濃縮水
３１Ａ、３１Ｂ  電気伝導度計
３２Ａ、３２Ｂ  流量計
５０  検知部
５１  アラーム
Ｌ12  透過水ライン
Ｌ13  濃縮水ライン、
Ｌ21  濃縮水分岐ライン
Ｌ22  検知用透過水ライン
Ｌ23  検知用濃縮水ライン
【図１】
2018108550.tif 000003
【図２】
2018108550.tif 000004
【図３】
2018108550.tif 000005
【図４】
2018108550.tif 000006
【図５】
2018108550.tif 000007