(57)【要約】【課題】水処理装置の前処理において、薬剤を投入しなくても効率的に原水を前処理することを可能とする。【解決手段】前処理装置は、水中の水以外の成分を膜ろ過により除去し、又は濃縮させる装置に供給する水の前処理を行う装置である。前処理装置は、供給された水を粒子状ろ材によってろ過して被前処理水を生成するろ過部と、粒子状ろ材の逆洗を行う逆洗部と、逆洗部から排出された逆洗水を粒子状ろ材に供給する逆洗水供給部とを備える。逆洗水中の成分が粒子状ろ材に再導入されることにより、生物膜的な効果が得られる。【選択図】図２
2015160177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中の水以外の成分を膜ろ過により除去し、又は濃縮させる装置に供給する水の前処理を行う装置であって、
供給された水を粒子状ろ材によってろ過して被前処理水を生成するろ過部と、
前記粒子状ろ材の逆洗を行う逆洗部と、
前記逆洗部から排出された逆洗水を前記粒子状ろ材に供給する逆洗水供給部と
を具備する前処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載された前処理装置であって、
更に、前記逆洗部によって排出された逆洗水を貯留する貯留部を具備し、
前記逆洗水供給部は、前記貯留部から前記粒子状ろ材に逆洗水を供給する
前処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された前処理装置であって、
前記ろ過部は、前記水をろ過する一段目ろ過装置と、前記一段目ろ過装置によってろ過された被ろ過水をろ過する二段目ろ過装置とを具備し、
前記逆洗部は、前記一段目ろ過装置を逆洗する一段目逆洗部と、前記二段目ろ過装置を逆洗する二段目逆洗部とを具備し、
前記逆洗水供給部は、前記一段目逆洗部が生成した逆洗水と、前記二段目逆洗部が生成した逆洗水とを前記一段目ろ過装置と前記二段目ろ過装置との少なくとも一方の前記粒子状ろ材に供給する
前処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載された前処理装置であって、
更に、前記ろ過部に供給される前の水の懸濁物質量と、前記被前処理水の懸濁物質量との少なくとも一方を懸濁物質測定値として検出する懸濁物質検出部とを具備し、
前記逆洗水供給部は、前記懸濁物質測定値に応じて、前記粒子状ろ材に供給する逆洗水の量を調節する
前処理装置。
【請求項５】
水中の水以外の成分を膜ろ過により除去し、又は濃縮させる装置に供給する水の前処理を行う装置であって、
複数のろ過系統を具備し、
前記複数のろ過系統の各々は、
供給された水を粒子状ろ材によってろ過して被前処理水を生成するろ過部と、
前記粒子状ろ材の逆洗を行う逆洗部とを具備し、
更に、前記複数のろ過系統のうちの或るろ過系統の前記逆洗部から排出された逆洗水を、前記複数のろ過系統のうちの他のろ過系統の前記粒子状ろ材に供給する逆洗水供給部を具備する
前処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載された前処理装置を具備し、
前記前処理装置には海水が供給され、
更に、前記被前処理水を処理して淡水を生成する淡水化部
を具備する海水淡水化装置。
【請求項７】
水中の水以外の成分を膜ろ過により除去し、又は濃縮させる装置に供給する水の前処理を行う方法であって、
供給された水を粒子状ろ材によってろ過して被前処理水を生成する工程と、
前記粒子状ろ材の逆洗を行う工程と、
前記逆洗部から排出された逆洗水を前記粒子状ろ材に供給する工程と
を具備する前処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水淡水化に例示される水処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水淡水化、下水処理など、水を処理して水質の良い水を生成する技術が知られている。そのような技術においては、処理対象となる水を主なろ過装置に供給する前に、目詰まりを防ぐ等の目的で、前処理が行われることが多い。
【０００３】
水処理装置の一例として、海水中の塩分を濃縮して除去することにより、塩分濃度の低い淡水を生成する海水淡水化技術が知られている。例えば、急速ろ過の一種として、海水に圧力を掛けて逆浸透膜（ＲＯ膜：Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｏｓｍｏｓｉｓ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）を透過させることにより淡水を生成する逆浸透法が知られている。
【０００４】
図１は、海水淡水化装置の一例を示す。海水淡水化装置は、１段目砂ろ過装置Ｆ１０１と、ＲＯ装置ＲＯ１０１とを備える。１段目砂ろ過装置Ｆ１０１は、配管ＳＷ１０１から供給された海水をろ過し、配管１０１を介してＲＯ装置ＲＯ１０１に供給する。ＲＯ装置ＲＯ１０１は、供給された海水の塩分を逆浸透法により濃縮して、濃縮海水と、淡水（生産水）とを生成する。濃縮海水は配管１０３から排出され、淡水は配管１０２からタンク等に供給される。
【０００５】
このような装置においては、海水中の懸濁物等が１段目砂ろ過装置Ｆ１０１の前処理によって予め除去される。但し、長時間ろ過を続けると、１段目砂ろ過装置Ｆ１０１のろ材が目詰まり等により次第に劣化する。従って、例えば２４時間に１回程度の間隔でメンテナンスを行う必要がある。メンテナンス作業においては、ろ過工程が停止され、ろ材の逆洗が行われる。
【０００６】
逆洗時に、逆洗用のポンプＰ１０１によって、配管ＢＷ１０１から逆洗水が１段目砂ろ過装置Ｆ１０１に供給される。逆洗水が、１段目砂ろ過装置Ｆ１０１のろ材を、通常時のろ過工程とは逆方向に通過することにより、ろ材の付着物等が洗い流される。その洗浄後の逆洗水は、配管１０４から外部に排出される。このような逆洗を定期的に行うことにより、１段目砂ろ過装置Ｆ１０１を長期間有効に使うことができる。
【０００７】
このような水処理技術において、前処理に薬剤が用いられることがある。このような前処理は、特に、原水（処理対象となる水）に圧力を掛けてフィルタリングを行う急速ろ過において、ろ材の目詰まり等を防ぐために有用である。前処理の一例として、例えば凝集剤により原水中の懸濁物や微生物を凝集させて除去する技術が知られている。前処理の他の例として、原水に塩素を投入することにより殺菌する技術が知られている。
【０００８】
特許文献１には、前処理技術の更に他の例が開示されている。この技術においては、海水淡水化装置の前処理において、生物膜を用いた凝集器によって有機物の除去を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１０４６８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
凝集剤を用いた前処理技術においては、概ね処理する原水の量に比例した量の凝集剤を用意する必要がある。そのため大量の原水を処理するためには、大量の凝集剤が必要になるという問題がある。更に、凝集剤や塩素を用いた前処理技術においては、それらの薬剤を投入するための設備や、それらの影響を除去するための設備を設ける必要があり、設備の大型化が問題となる。そこで、本願の発明者等は、前処理に凝集剤等の薬剤の投入を必要としない、又は薬剤の使用量を減らすことができる技術の開発を進めている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面において、前処理装置は、水中の水以外の成分を膜ろ過により除去し、又は濃縮させる装置に供給する水の前処理を行う装置である。前処理装置は、供給された水を粒子状ろ材によってろ過して被前処理水を生成するろ過部と、粒子状ろ材の逆洗を行う逆洗部と、逆洗部から排出された逆洗水を粒子状ろ材に供給する逆洗水供給部とを備える。
【００１２】
本発明の他の側面において、前処理装置は、水中の水以外の成分を膜ろ過により除去し、又は濃縮させる装置に供給する水の前処理を行う装置である。前処理装置は、複数のろ過系統を備える。複数のろ過系統の各々は、供給された水を粒子状ろ材によってろ過して被前処理水を生成するろ過部と、粒子状ろ材の逆洗を行う逆洗部とを備える。更に、複数のろ過系統のうちの或るろ過系統の逆洗部から排出された逆洗水を、複数のろ過系統のうちの他のろ過系統の粒子状ろ材に供給する逆洗水供給部を備える。
【００１３】
本発明の更に他の側面において、海水淡水化装置は、本発明による前処理装置と、被前処理水を処理して淡水を生成する淡水化部とを備える。前処理装置には海水が供給される。
【００１４】
本発明の更に他の側面における前処理方法は、水中の水以外の成分を膜ろ過により除去し、又は濃縮させる装置に供給する水の前処理を行う方法である。前処理方法は、供給された水を粒子状ろ材によってろ過して被前処理水を生成する工程と、粒子状ろ材の逆洗を行う工程と、逆洗部から排出された逆洗水を粒子状ろ材に供給する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、水処理装置の前処理において、薬剤を投入しなくても効率的に原水を前処理することを可能とする技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、海水淡水化装置の参考例を示す。
【図２】図２は、本発明の一実施形態における海水淡水化装置を示す。
【図３】図３は、供給海水の水質と、濾過の効果との関係を示す。
【図４】図４は、供給海水の水質と、濾過の効果との関係を示す。
【図５】図５は、本発明の一実施形態における海水淡水化装置を示す。
【図６】図６は、本発明の一実施形態における海水淡水化装置を示す。
【図７】図７は、本発明の一実施形態における海水淡水化装置を示す。
【図８】図８は、本発明の一実施形態における海水淡水化装置を示す。
【図９】図９は、逆洗水の供給タイミングを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。本発明は、水中の水以外の成分を膜ろ過により除去し、又は濃縮させる装置（海水淡水化装置や下水処理装置）において、水の前処理を行う技術に関する。以下では特に、海水淡水化装置を例として説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図２は、本発明の第１実施形態における海水淡水化装置を示すブロック図である。海水淡水化装置は、１段目砂ろ過装置Ｆ１と、ポンプＰ１と、逆洗水貯槽Ｒ１と、ＲＯ装置ＲＯ１とを備える。
【００１９】
図示しない取入口から取水ポンプにより取り入れられた海水は、配管ＳＷを通って１段目砂ろ過装置Ｆ１の入口から順方向に導入される。１段目砂ろ過装置Ｆ１は、ろ材として使用される砂、軽石、活性炭などの粒子状ろ材によって海水中の懸濁物や微粒子を除去することができるフィルターを有する。そのフィルターを通った海水（被前処理水）は、１段目砂ろ過装置Ｆ１の出口から排出され、配管１を通ってＲＯ装置ＲＯ１に供給される。
【００２０】
ＲＯ装置ＲＯ１は、供給された海水に圧力を掛けてＲＯ膜を通す逆浸透法によって急速ろ過を行う淡水化部として機能する。その結果、塩分が濃縮された濃縮海水は配管３から排出される。塩分が除去され淡水化された生産水は、配管２からタンク等に供給される。
【００２１】
１段目砂ろ過装置Ｆ１においては、背景技術において説明した１段目砂ろ過装置Ｆ１０１と同様に、逆洗によるメンテナンスが施される。逆洗時に、ポンプＰ１は、海水淡水化装置の環境に存在する海水や、ＲＯ装置ＲＯ１が生成した生産水や、処理された水道水などの逆洗水を、配管ＢＷ１を介して１段目砂ろ過装置Ｆ１に供給する。逆洗水は、１段目砂ろ過装置Ｆ１のフィルターを通常のろ過時の水流と逆方向に通過することにより、ろ過時にフィルター上に付着した懸濁物等を除去する。フィルターを通過した逆洗水は、配管４を通って逆洗水貯槽Ｒ１に供給される。逆洗水貯槽Ｒ１は、所定の容量に達するまで逆洗水を貯留する。所定の容量を超えた逆洗水は、配管５を通って外部に排出される。
【００２２】
このような海水淡水化装置において、処理対象となる原海水（ｒａｗ  ｓｅａ  ｗａｔｅｒ）が配管ＳＷから１段目砂ろ過装置Ｆ１に供給される。その原海水に、逆洗水貯槽Ｒ１に貯留された逆洗水が配管６を通して供給され、混合される。その逆洗水の供給量は、例えば配管６に設けられた調整弁を作業員が適切な開度に調整することによって制御される。逆洗水が混合された原海水が、１段目砂ろ過装置Ｆ１に供給される。すなわち、原海水に対して、１段目砂ろ過装置Ｆ１におけるろ過の過程でフィルターに蓄積された懸濁物・微生物などの成分が混合される。
【００２３】
次に、このような逆洗水混合処理の効果について説明する。図３と図４は、発明者等が実測した、供給海水の水質と、１段目砂ろ過装置Ｆ１によるろ過の効果との関係を示す。図３の横軸は、Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ式によって算出される供給海水（原海水）のｋ／ｓ値（単位：ｍ２／ｍ３）を示す。横軸の値が大きい程、供給海水の水質が低い（汚れている）ことを示す。図３の縦軸は、濁質除去率を示す。濁質除去率は、配管６によって逆洗水が混合される前の供給海水のｋ／ｓ値と、１段目砂ろ過装置Ｆ１によってろ過処理が行われた後のろ過後海水のｋ／ｓ値との比である。縦軸の値が大きい程、１段目砂ろ過装置Ｆ１によって除去された濁質の割合が大きいことを示す。
【００２４】
図４の横軸は、図３と同様に供給海水のｋ／ｓ値を示す。図４の縦軸は、１段目砂ろ過装置Ｆ１によってろ過された海水のＳＤＩ（Ｓｉｌｔ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘ）の２０℃における推算値を示す。縦軸の値が小さいほど、水質が良い（汚れが少ない）ことを示す。
【００２５】
図３と図４を参照すると、供給海水の汚れが少ない場合（例えばｋ／ｓ値＜０．４）、濁質除去率は小さい値となる。ｋ／ｓ値が大きい場合、すなわち供給海水がある程度汚れている場合の方が、大きい濁質除去率が得られ（図３）、ろ過後の海水のＳＤＩも小さい（図４）。つまり、供給海水の汚れが非常に少ない場合よりも、ある程度の汚れがある場合の方が、１段目砂ろ過装置Ｆ１によって汚れの少ない水を生成できることが分かる。
【００２６】
このような現象は、次のように考えることができる。１段目砂ろ過装置Ｆ１は、砂などによって形成される粒子状ろ材を備える。その粒子状ろ材を通過することにより、供給海水中の懸濁物や微生物が粒子状ろ材に引っ掛かって除去される。このようなろ材のろ過性能を維持するために、定期的に逆洗を行って、懸濁物等を除去する。これが一般的な急速ろ過における前処理として行われる砂ろ過の考え方である。
【００２７】
しかしながら、本願発明者等の知見では、図３、図４に示されるように、供給海水が多少汚れている方が、ろ過により良好な汚れ除去効果が得られる。この現象によれば、粒子状ろ材において、生物膜的な効果が発生していると考えられる。一例として、海水中のプランクトンが発生した有機物が、凝集剤として機能して、海水中の懸濁物の凝集を促進していることが考えられる。他の例としては、プランクトンの死骸や分泌物などが粒子状ろ材の表面に付着し、その結果、ろ材の表面積が増大していることが考えられる。表面積の増大により、汚れが付着する領域が実効的に増え、除去率が増大する。こうした生物膜的な作用により、図３、図４に示されているように、粒子状ろ材が逆洗等によって完全にきれいな状態に保たれている場合よりも、ある程度の汚れのある海水を処理している場合の方が、汚れを高効率に除去できるものと考えられる。
【００２８】
逆洗水貯槽Ｒ１に蓄積された逆洗水には、１段目砂ろ過装置Ｆ１の粒子状ろ材に付着していた懸濁物や微生物が含まれる。つまり、逆洗水貯槽Ｒ１には、供給海水中の汚れ成分が濃縮された逆洗水が貯留される。本実施形態においては、供給海水に逆洗水貯槽Ｒ１の逆洗水を混合することにより、海水にある程度の汚れを与えて１段目砂ろ過装置Ｆ１に供給する。その結果、図３、図４の横軸においてある程度以上のｋ／ｓ値を有するように供給海水の汚れが調整され、１段目砂ろ過装置Ｆ１により高いろ過効率を得ることができる。
【００２９】
言い換えれば、本実施形態においては、一般に緩速ろ過の場合に用いられる生物膜に近い働きを、急速ろ過の場合に利用している。一般的に、急速ろ過の場合は、ろ過の働きは、砂や活性炭等のろ材それ自身によって担われ、生物膜の働きは主要なものとは考えられていない。そのため、海水中の生物由来の成分は逆洗によって洗い流される。本実施形態においては、その洗い流された成分を再びろ過器の入口に導入することによって、生物膜的な効果を利用して、ろ過の効率を上げている。
【００３０】
本実施形態においては、供給海水中の懸濁物や微生物を凝集させるための凝集剤を投入する機構は設けなくてもよい。あるいは、凝集剤を投入する場合でも、その量を少なくすることができる。更に、逆洗水中の微生物等を利用するため、特許文献１における“ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｆｌｏｃｃｕｌａｔｏｒ  １２５”に相当する微生物の培養装置や、微生物培養用の酸素供給装置等も設けなくてもよい。更に、殺菌用の塩素を投入する装置も設けなくてよい。これらの装置を設ける必要が無いため、施設の大型化を避けることができる。
【００３１】
以上の説明では、海水を淡水化する装置を例として挙げたが、図２の構成を有する装置を海水以外の液体の処理に適用することもできる。特に、ＲＯ装置ＲＯ１以外のろ過装置を用いる急速ろ過装置に適用することもできる。例えば、下水を処理し、再利用水を生成する装置に適用することができる。その場合、下水処理の工程の一部をなす粒子状ろ材を用いたろ過装置において、図２と同様に、逆洗水を貯留する逆洗水貯槽Ｒ１を設ける。更に、図２の配管６と同様に、貯留された逆洗水をろ過装置に戻す配管も設けられる。このような構成により、下水の急速ろ過装置においても、生物膜的な作用を用いて、ろ過効率を向上することができる。
【００３２】
［第２実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態における海水淡水化装置を示す。本実施形態における海水淡水化装置は、第１実施形態に加えて、水質センサＳＥと、流量調整部７とを備える。水質センサＳＥは、供給海水中の懸濁物質の濃度など、処理対象となる海水の汚れを示す指標値（懸濁物質測定値）を検出する懸濁物質検出部として機能する。水質センサＳＥとして例えば、濁度計を用いることができる。流量調整部７は、水質センサＳＥによる汚れの検出値に応じて、逆洗水貯槽Ｒ１から配管ＳＷに供給する逆洗水の流量を自動的に制御する。流量調整部７は、電磁弁と、水質センサＳＥによる汚れの検出値を入力し、所定の関数やテーブルに基づいて検出値から電磁弁の開度指令値を生成するコンピュータによって実現することができる。
【００３３】
この制御は、例えば、供給海水と逆洗水の混合液体の汚れが、図３及び図４の例でろ過の効率が高い０．８＜ｋ／ｓ＜１．０となる状態を目標として行われる。例えば、水質センサＳＥの検出値Ｐｍが所定の閾値Ｐｔｈ以上の汚れを示したときには、逆洗水の供給を停止する。水質センサＳＥの検出値ＰｍがＰｔｈ未満の汚れを示したときには、流量調整部７は、供給海水の汚れが少ない程、より多くの逆洗水を供給する。例えばＰｔｈ−Ｐｍに比例した量の逆洗水を逆洗水貯槽Ｒ１から１段目砂ろ過装置Ｆ１に供給する。あるいは、１段目砂ろ過装置Ｆ１の入口に水質センサを追加し、その水質センサの示す汚れの値が所定範囲となるように、流量調整部７をフィードバック制御してもよい。
【００３４】
このような制御を行うことにより、１段目砂ろ過装置Ｆ１により高効率のろ過を行うことができる。更に、１段目砂ろ過装置Ｆ１の入口側において汚れの度合いが均一化される結果、１段目砂ろ過装置Ｆ１から排出される被ろ過海水の懸濁物質の濃度も、比較的均一な範囲に管理することができる。
【００３５】
［第３実施形態］
図６は、本発明の第３実施形態における海水淡水化装置を示す。図６においては、ＲＯ装置ＲＯ１の前段階として、直列に接続された１段目砂ろ過装置Ｆ１と、２段目砂ろ過装置Ｆ２とが用いられる。言い換えれば、第１実施形態における海水淡水化装置に、２段目砂ろ過装置Ｆ２、ポンプＰ２、逆洗水貯槽Ｒ２が追加されている。
【００３６】
環境から取り入れられた海水は、配管ＳＷを介して１段目砂ろ過装置Ｆ１でろ過された後、配管１−１を介して２段目砂ろ過装置Ｆ２に供給される。２段目砂ろ過装置Ｆ２は、供給された海水を粒子状ろ材によって更にろ過し、配管１−２を介してＲＯ装置ＲＯ１に供給する。
【００３７】
１段目砂ろ過装置Ｆ１について、第１実施形態と同様に逆洗が施される。ポンプＰ１は逆洗水を１段目砂ろ過装置Ｆ１に供給する。１段目砂ろ過装置Ｆ１のろ材の汚れを洗浄した後の逆洗水は、配管４−１を介して逆洗水貯槽Ｒ１に貯留される。逆洗水貯槽Ｒ１は、所定の容量以上の逆洗水を配管５−１から外部に排出する。逆洗水貯槽Ｒ１は、第１実施形態と同様に、配管６−１を介して逆洗水を１段目砂ろ過装置Ｆ１に供給する。
【００３８】
２段目砂ろ過装置Ｆ２についても、１段目砂ろ過装置Ｆ１と同様に逆洗が施される。逆洗時に、ポンプＰ２は、逆洗水を配管ＢＷ２を介して２段目砂ろ過装置Ｆ２に供給する。逆洗水は、２段目砂ろ過装置Ｆ２のフィルターを通常のろ過時の水流と逆方向に通過することにより、ろ過時にフィルター上に付着した懸濁物等を除去する。フィルターを通過した逆洗水は、配管４−２を通って逆洗水貯槽Ｒ２に供給される。逆洗水貯槽Ｒ２は、所定の容量に達するまで逆洗水を貯留する。所定の容量を超えた逆洗水は、配管５−２を通って外部に排出される。
【００３９】
逆洗水貯槽Ｒ２に貯留された２段目砂ろ過装置Ｆ２の逆洗水は、配管６−２を介して、配管１−１を流れる海水に混合され、２段目砂ろ過装置Ｆ２のろ材に順方向に供給することができる。その供給量は、第１実施形態と同様に、配管６−２に設けられた調整弁によって調整することができる。その結果、図３、図４を参照して説明したように、ある程度の汚れを有する海水が２段目砂ろ過装置Ｆ２に供給され、高効率でろ過を行うことができる。
【００４０】
本実施形態においては、逆洗水貯槽Ｒ１、Ｒ２を、１段目ろ過装置Ｆ１と２段目ろ過装置Ｆ２との少なくとも一方に供給すれば、第１実施形態で説明したような生物膜的な効果を得ることができる。例えば、本実施形態において、１段目の逆洗水貯槽Ｒ１に貯留された逆洗水を、２段目砂ろ過装置Ｆ２に供給する配管１−１の海水と混合するための配管を追加することも可能である。２段目砂ろ過装置Ｆ２のろ材に比べて、１段目砂ろ過装置Ｆ１のろ材の方が、処理の前段側であるため、多くの汚れが付着しやすい。そのため、１段目の逆洗水貯槽Ｒ１に貯留される逆洗水の方が、２段目の逆洗水貯槽Ｒ２に貯留される逆洗水よりも汚れの濃度が高い傾向がある。従って、１段目の逆洗水貯槽Ｒ１の逆洗水を２段目砂ろ過装置Ｆ２に供給することにより、図３と図４を参照して説明したろ過効率の高い領域になるように、配管１−１の海水の汚れを調整することが容易にできる。
【００４１】
［第４実施形態］
図７は、本発明の第４実施形態における海水淡水化装置を示す。本実施形態においては、第３実施形態に比べて、２段目砂ろ過装置Ｆ２の逆洗水を貯留する逆洗水貯槽Ｒ２の逆洗水が、配管８を介して、１段目砂ろ過装置Ｆ１に供給される海水（配管ＳＷを流れる）に混合される。
【００４２】
本実施形態においては、１段目砂ろ過装置Ｆ１と２段目砂ろ過装置Ｆ２の逆洗水が共に１段目砂ろ過装置Ｆ１の供給海水に混合される。そのため、１段目砂ろ過装置Ｆ１に供給する逆洗水を第１実施形態等に比べて多く確保することが容易である。１段目、２段目の逆洗水貯槽Ｒ１、Ｒ２を共通の一つの逆洗水貯槽とすることも可能である。
【００４３】
［第５実施形態］
図８は、本発明の第５実施形態における海水淡水化装置を示す。本実施形態においては、複数の急速ろ過系統が並列に用いられる。海水淡水化プラントにおいては、例えば数十系統に及ぶ多数の海水淡水化装置が並列に海水を処理している場合がある。そのような場合には、一部の動作停止中の系統の逆洗水を動作中の系統に供給することで、逆洗水の貯留槽を設けなくても、第１〜第４実施形態と同様に逆洗水を砂ろ過装置に供給することが可能となる。以下に、具体的な構成例を説明する。
【００４４】
海水淡水化装置は、第１系統１０ａと第２系統１０ｂとを備える。第１系統１０ａは、第１実施形態と同様の１段目砂ろ過装置Ｆ１と、ポンプＰ１と、ＲＯ装置ＲＯ１とを備える。但し、第１実施形態における逆洗水貯槽Ｒ１は無くてもよい。
【００４５】
第１系統１０ａにおいて、環境中の海水は、配管ＳＷ１から１段目砂ろ過装置Ｆ１に取り込まれる。１段目砂ろ過装置Ｆ１でろ過された海水は、配管１ａを通ってＲＯ装置ＲＯ１に供給される。ＲＯ装置ＲＯ１で塩分が濃縮された濃縮水は配管３ａから外部に排出され、塩分を除去された生産水は配管２ａからタンク等に供給される。ポンプＰ１は逆洗時に海水等を配管ＢＷ１から１段目砂ろ過装置Ｆ１に供給する。逆洗に使用された海水等は、配管４ａから第１系統１０ａの外部に排出される。
【００４６】
第２系統１０ｂにおいて、環境中の海水は、配管ＳＷ２から１段目砂ろ過装置Ｆ１１に取り込まれる。１段目砂ろ過装置Ｆ１１でろ過された海水は、配管１ｂを通ってＲＯ装置ＲＯ２に供給される。ＲＯ装置ＲＯ２で塩分が濃縮された濃縮水は配管３ｂから外部に排出され、塩分を除去された生産水は配管２ｂからタンク等に供給される。ポンプＰ１１は逆洗時に海水等を配管ＢＷ１１から１段目砂ろ過装置Ｆ１１に供給する。
【００４７】
第２系統１０ｂの１段目砂ろ過装置Ｆ１１から排出される逆洗水は、配管４ｂを介して外部に排出することもできるし、配管９を介して第１系統１０ａの供給海水に混合することもできる。外部排出用の逆洗水と混合用の逆洗水の流量は、それぞれ図示しない調整弁によって調整することができる。
【００４８】
図８の例では、第２系統１０ｂの逆洗水を第１系統１０ａに供給する配管９が設けられているが、このような逆洗水供給系統の接続関係としては、様々なパターンを採用することができる。例えば、第１系統１０ａの配管４ａを流れる逆洗水を第２系統１０ｂの１段目砂ろ過装置Ｆ１１の入口側の配管ＳＷ２に接続してもよい。更に、ｎ系統の並列な海水淡水化装置を有するプラントにおいて、各々の系統が、隣接する系統の逆洗水の供給を受けられるように逆洗水供給系統を設けてもよい。
【００４９】
このような構成において、第１系統１０ａが生産水の生成を行い、第２系統１０ｂが生産水の生成を停止して逆洗を行っている場合がある。そのような場合、第２系統１０ｂの逆洗水を配管９を介して第１系統１０ａに供給することによって、図２と図３で説明したような１段目砂ろ過装置Ｆ１によるろ過効率の向上を図ることができる。このように逆洗中の他系統から供給される逆洗水を用いることにより、第１実施形態における逆洗水貯槽Ｒ１を設ける必要が無くなる。
【００５０】
図９は、このような逆洗水の相互供給動作の一例を示すタイミングチャートである。特に、第２実施形態における水質センサＳＥと流量調整部７を各系統に設けた場合を例として説明する。第１系統１０ａと第２系統１０ｂを有する海水淡水化装置において、時刻ｔ１〜ｔ２の間、第２系統１０ｂが生産水の生成を停止し、逆洗を開始する。その逆洗の開始時刻ｔ１において、第１系統１０ａの水質センサＳＥが所定以上の汚れを検出したら、逆洗水の供給は行わない。第１系統１０ａの水質センサＳＥが所定以下の汚れを検出した場合、第２系統１０ｂの逆洗水が第１系統１０ａに供給される。
【００５１】
その後、第２系統は通常のろ過を再開する。時刻ｔ３〜ｔ４の間、第１系統１０ａは生産水の生成を停止し、逆洗を開始する。その開始時刻ｔ３において、第２系統１０−２の水質センサＳＥが所定以下の汚れを検出した場合、第１系統１０ａの逆洗水が第２系統１０ｂに供給される。このようにして、逆洗水貯槽Ｒ１が無くても、或るろ過系統の逆洗水を、他のろ過系統の逆洗水に供給することにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５２】
以上に説明した本発明の幾つかの実施形態は、互いに矛盾の生じない範囲で組み合わせて使用することもできる。
【符号の説明】
【００５３】
１、１−１、１−２、１ａ、１ｂ  配管
２、２ａ、２ｂ  配管
３、３ａ、３ｂ  配管
４、４−１、４−２、４ａ、４ｂ  配管
５、５−１、５−２  配管
６、６−１、６−２  配管
７  流量調整部
８  配管
９  配管
１０ａ  第１系統
１０ｂ  第２系統
１０１  配管
１０２  配管
１０３  配管
１０４  配管
ＢＷ１、ＢＷ２、ＢＷ１１、ＢＷ１０１  逆洗水配管
Ｆ１、Ｆ１１、Ｆ１０１  １段目砂ろ過装置
Ｆ２  ２段目砂ろ過装置
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１１、Ｐ１０１  ポンプ
Ｒ１、Ｒ２  逆洗水貯槽
ＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ１０１  ＲＯ装置
ＳＥ  水質センサ
ＳＷ、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ１０１  海水供給配管
【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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