(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側から下流側にわたり複数段の膜モジュールバンクが備えられ、
夫々の膜モジュールバンクは原水から逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る１以上の膜モジュールを有し、
下流段側の膜モジュールバンクは上流段側の膜モジュールバンクから排出される濃縮水を原水として逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る膜処理装置の運転方法であって、
上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積と下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積との比が、上流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積と下流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積との比に略等しく保たれるように、上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の膜モジュールバンクの濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を変化させることを特徴とする膜処理装置の運転方法。
【請求項２】
溶解成分濃度を電気伝導度の測定により求めることを特徴とする請求項１記載の膜処理装置の運転方法。
【請求項３】
上流側から下流側にわたり複数段の膜モジュールバンクが備えられ、
夫々の膜モジュールバンクは原水から逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る１以上の膜モジュールを有し、
下流段側の膜モジュールバンクは上流段側の膜モジュールバンクから排出される濃縮水を原水として逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る膜処理装置であって、
上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を変化させることが可能な流量変化手段と、
夫々の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度を測定する溶解成分濃度測定手段と、夫々の膜モジュールバンクの透過水の流量を測定する流量測定手段と、
制御手段とが備えられ、
溶解成分濃度測定手段により測定された上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量測定手段により測定された上流段側の膜モジュールバンクの透過水の流量との積を積Ａとし、溶解成分濃度測定手段により測定された下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量測定手段により測定された下流段側の膜モジュールバンクの透過水の流量との積を積Ｂとし、
制御手段は、積Ａと積Ｂとの比を、上流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積と下流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積との比に略等しくなるように、流量変化手段によって上流段側の濃縮水の流量を変化させることを特徴とする膜処理装置。
【請求項４】
上流側から下流側にわたり複数段の膜モジュールバンクが備えられ、
夫々の膜モジュールバンクは原水から逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る１以上の膜モジュールを有し、
下流段側の膜モジュールバンクは上流段側の膜モジュールバンクから排出される濃縮水を原水として逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る膜処理装置であって、
上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を変化させることが可能な流量変化手段と、
夫々の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度を測定する溶解成分濃度測定手段と、
制御手段とが備えられ、
制御手段は、溶解成分濃度測定手段により夫々測定された上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度との濃度比が所定濃度比に保たれるように、流量変化手段によって上流段側の膜モジュールバンクの濃縮水の流量を変化させ、
上記所定濃度比は、上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積と下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積との比が、上流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積と下流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積との比に略等しくなる場合の濃度比であることを特徴とする膜処理装置。
【請求項５】
上流側から下流側にわたり複数段の膜モジュールバンクが備えられ、
夫々の膜モジュールバンクは原水から逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る１以上の膜モジュールを有し、
下流段側の膜モジュールバンクは上流段側の膜モジュールバンクから排出される濃縮水を原水として逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る膜処理装置であって、
上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を変化させることが可能な流量変化手段と、
夫々の膜モジュールバンクの透過水の流量を測定する流量測定手段と、
制御手段とが備えられ、
制御手段は、流量測定手段により夫々測定された上流段側の膜モジュールバンクの透過水の流量と下流段側の膜モジュールバンクの透過水の流量との流量比が所定流量比に保たれるように、流量変化手段によって上流段側の膜モジュールバンクの濃縮水の流量を変化させ、
上記所定流量比は、上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積と下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積との比が、上流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積と下流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積との比に略等しくなる場合の流量比であることを特徴とする膜処理装置。
【請求項６】
溶解成分濃度測定手段は電気伝導度計であることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の膜処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数段の膜モジュールバンクを備えた膜処理装置およびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の膜処理装置としては、例えば、図１２に示すように、上流側から下流側にわたり第１および第２段の膜モジュールバンク８１，８２が備えられたものがある。第１段の膜モジュールバンク８１には２個の膜モジュール８３が並列に配置され、第２段の膜モジュールバンク８２には１個の膜モジュール８３が配置されている。これら膜モジュール８３は、配管で互いに接続されてクリスマスツリー型に配置され、内部に逆浸透膜の膜エレメント８４を備えている。また、膜モジュール８３には、原水を導入する原水供給口８６と、膜エレメント８４を透過した透過水が排出される透過水回収口８７と、原水から透過水が除かれた後の濃縮水を排出する濃縮水排出口８８とが設けられている。
【０００３】
また、第１段の膜モジュールバンク８１の上流側には、第１段の膜モジュールバンク８１の膜モジュール８３に供給される原水を圧入するポンプ９０が設けられている。
これによると、原水は、ポンプ９０で昇圧された後、第１段の膜モジュールバンク８１の両膜モジュール８３に供給され、膜エレメント８４の逆浸透膜を透過した透過水と、逆浸透膜を透過しない濃縮水とに分離される。このうち、透過水は透過水回収口８７から第１段の膜モジュールバンク８１の膜モジュール８３の外部に回収される。
【０００４】
また、濃縮水は、濃縮水排出口８８から第１段の膜モジュールバンク８１の膜モジュール８３の外部に排出された後、第２段の膜モジュールバンク８２の原水として第２段の膜モジュールバンク８２の膜モジュール８３に供給され、透過水と濃縮水とに分離される。
【０００５】
尚、第２段の膜モジュールバンク８２に比べて、第１段の膜モジュールバンク８１の方は、原水の供給圧力が高いことに加えて、原水の浸透圧が低いので、透過水の量が多く得られる。
【０００６】
また、複数段の膜モジュールバンクが備えられ、複数の膜モジュールがクリスマスツリー型に配置された膜処理装置についは、例えば下記特許文献１，２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３４７３７２
【特許文献２】特開２０００−２１８１３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記の従来形式では、第１段の膜モジュールバンク８１で得られた濃縮水を、第２段の膜モジュールバンク８２の原水として、そのまま成り行きで第２段の膜モジュールバンク８２に供給しているため、第２段の膜モジュールバンク８２の膜モジュール８３の負荷量が第１段の膜モジュールバンク８１の膜モジュール８３の負荷量よりも高くなり、第２段の膜モジュールバンク８２の膜モジュール８３の膜エレメント８４が、第１段の膜モジュールバンク８１の膜モジュール８３の膜エレメント８４よりも、早期の段階で汚染されてしまうといった問題がある。
【０００９】
尚、本発明における負荷量とは、膜モジュールの分離膜の単位面積および単位時間当りに分離膜を透過する溶解成分量を表すものであり、溶解成分量の単位としては「ｇ」又は「ｍｏｌ」のどちらでもよい。また、実際の負荷量の測定においては、膜透過水の流量と膜透過水中の溶解成分濃度との積を分離膜の面積で除して求めることができ、溶解成分が塩等のイオン性のものであれば、膜透過水の溶解成分濃度の代用として電気伝導度を用いることができる。
【００１０】
このように、各膜モジュール８３の膜エレメント８４の汚染度合にばらつきがあると、膜エレメント８４を薬液洗浄する洗浄時期の判断が難しくなり、第２段の膜モジュールバンク８２の膜モジュール８３の膜エレメント８４が汚染され過ぎて、薬液洗浄を行っても、十分に汚染を除去することができなかったり、或は、ほとんど汚染されておらず薬液洗浄の必要の無い第１段の膜モジュールバンク８１の膜モジュール８３の膜エレメント８４に対して、不必要な薬液洗浄を行ってしまうといった問題がある。
【００１１】
このような問題の対策として、汚染の進行した膜モジュール８３の膜エレメント８４から順次薬液洗浄すれば良いのであるが、どの膜モジュール８３の膜エレメント８４の汚染が進行しているのかを判断することは困難であるとともに、各膜モジュールバンク８１，８２或は各膜モジュール８３毎に薬液洗浄をしようとすると、配管構造が複雑になり、現実的ではない。
【００１２】
本発明は、各膜モジュールの負荷量をできるだけ均等にすることが可能な膜処理装置およびその運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本第１発明は、上流側から下流側にわたり複数段の膜モジュールバンクが備えられ、
夫々の膜モジュールバンクは原水から逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る１以上の膜モジュールを有し、
下流段側の膜モジュールバンクは上流段側の膜モジュールバンクから排出される濃縮水を原水として逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る膜処理装置の運転方法であって、
上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積と下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積との比が、上流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積と下流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積との比に略等しく保たれるように、上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の膜モジュールバンクの濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を変化させるものである。
【００１４】
これによると、上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を流量変化手段で変化させて、例えば、上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積Ａと下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積Ｂとの比を所定値に保つことにより、上流段側の膜モジュールの負荷量と下流段側の膜モジュールの負荷量とをほぼ均等にすることができる。
【００１５】
尚、上記積Ａと積Ｂとはそれぞれ上流段側の膜モジュールバンクの膜モジュールの負荷量と下流段側の膜モジュールバンクの膜モジュールの負荷量の指標となる。ここで、上流段側の膜モジュールバンクの膜モジュールの負荷量と下流段側の膜モジュールバンクの膜モジュールの負荷量とが均等である場合、上記積Ａと積Ｂとの比がある定まった所定値を示すことを発明者は見い出した。
【００１６】
従って、予め上流段側および下流段側の膜モジュールバンクの負荷量が均等となる上記積Ａと積Ｂとの比の所定値（以下、所定積比とも言う）を求めておき、上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を変化させることにより、上記積Ａと積Ｂとを所定積比に保つことができる。これにより、上流段側の膜モジュールの負荷量と下流段側の膜モジュールの負荷量とをほぼ均等にすることができる。
【００１７】
したがって、上流段側の膜モジュールの膜の汚染と下流段側の膜モジュールの膜の汚染とがほぼ均等に進行し、膜を薬液洗浄する際の最適な洗浄時期を容易に判断することができる。
【００１８】
すなわち、本第１発明によると、上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を流量変化手段で変化させて、上記積同士の比を上記膜面積同士の比に略等しくなるように保つことによって、上流段側の膜モジュールの負荷量と下流段側の膜モジュールの負荷量とをほぼ均等にすることができる。
【００２２】
本第２発明における膜処理装置の運転方法は、溶解成分濃度を電気伝導度の測定により求めるものである。
これによると、測定された透過水の電気伝導度から透過水の溶解成分濃度を求めることができる。
【００２５】
本第３発明は、上流側から下流側にわたり複数段の膜モジュールバンクが備えられ、
夫々の膜モジュールバンクは原水から逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る１以上の膜モジュールを有し、
下流段側の膜モジュールバンクは上流段側の膜モジュールバンクから排出される濃縮水を原水として逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る膜処理装置であって、
上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を変化させることが可能な流量変化手段と、
夫々の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度を測定する溶解成分濃度測定手段と、夫々の膜モジュールバンクの透過水の流量を測定する流量測定手段と、
制御手段とが備えられ、
溶解成分濃度測定手段により測定された上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量測定手段により測定された上流段側の膜モジュールバンクの透過水の流量との積を積Ａとし、溶解成分濃度測定手段により測定された下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量測定手段により測定された下流段側の膜モジュールバンクの透過水の流量との積を積Ｂとし、
制御手段は、積Ａと積Ｂとの比を、上流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積と下流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積との比に略等しくなるように、流量変化手段によって上流段側の濃縮水の流量を変化させるものである。
【００２６】
これによると、上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を流量変化手段で変化させて、上記積同士の比を上記膜面積同士の比に略等しくなるように保つことによって、上流段側の膜モジュールの負荷量と下流段側の膜モジュールの負荷量とをほぼ均等にすることができる。
【００３３】
本第４発明における膜処理装置は、上流側から下流側にわたり複数段の膜モジュールバンクが備えられ、
夫々の膜モジュールバンクは原水から逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る１以上の膜モジュールを有し、
下流段側の膜モジュールバンクは上流段側の膜モジュールバンクから排出される濃縮水を原水として逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る膜処理装置であって、
上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を変化させることが可能な流量変化手段と、
夫々の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度を測定する溶解成分濃度測定手段と、
制御手段とが備えられ、
制御手段は、溶解成分濃度測定手段により夫々測定された上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度との濃度比が所定濃度比に保たれるように、流量変化手段によって上流段側の膜モジュールバンクの濃縮水の流量を変化させ、
上記所定濃度比は、上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積と下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積との比が、上流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積と下流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積との比に略等しくなる場合の濃度比であるものである。
【００３４】
これによると、上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を流量変化手段で変化させて、上記積同士の比を上記膜面積同士の比に略等しくなるように保つことによって、上流段側の膜モジュールの負荷量と下流段側の膜モジュールの負荷量とをほぼ均等にすることができる。
【００３６】
本第５発明における膜処理装置は、上流側から下流側にわたり複数段の膜モジュールバンクが備えられ、
夫々の膜モジュールバンクは原水から逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る１以上の膜モジュールを有し、
下流段側の膜モジュールバンクは上流段側の膜モジュールバンクから排出される濃縮水を原水として逆浸透膜又はナノ濾過膜を透過した透過水を得る膜処理装置であって、
上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を変化させることが可能な流量変化手段と、
夫々の膜モジュールバンクの透過水の流量を測定する流量測定手段と、
制御手段とが備えられ、
制御手段は、流量測定手段により夫々測定された上流段側の膜モジュールバンクの透過水の流量と下流段側の膜モジュールバンクの透過水の流量との流量比が所定流量比に保たれるように、流量変化手段によって上流段側の膜モジュールバンクの濃縮水の流量を変化させ、
上記所定流量比は、上流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積と下流段側の膜モジュールバンクの透過水の溶解成分濃度と流量の積との比が、上流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積と下流段側の膜モジュールバンクが有する分離膜の膜面積との比に略等しくなる場合の流量比であるものである。
【００３７】
これによると、上流段側の膜モジュールバンクから下流段側の膜モジュールバンクに供給される上流段側の濃縮水の流量又は下流段側の膜モジュールバンクから排出される透過水の流量を流量変化手段で変化させて、上記積同士の比を上記膜面積同士の比に略等しくなるように保つことによって、上流段側の膜モジュールの負荷量と下流段側の膜モジュールの負荷量とをほぼ均等にすることができる。
【００３９】
本第６発明における膜処理装置は、溶解成分濃度測定手段は電気伝導度計であるものである。
これによると、電気伝導度計で測定された透過水の電気伝導度から透過水の溶解成分濃度を求めることができる。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように本発明によると、膜モジュールバンク毎の負荷量をほぼ均等にすることができるため、上流段側の膜モジュールの膜の汚染と下流段側の膜モジュールの膜の汚染とがほぼ均等に進行し、これにより、膜を薬液洗浄する際の最適な洗浄時期を容易に判断することができるとともに、薬液洗浄の頻度を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における膜処理装置の構成を示す模式図である。
【図２】同、膜処理装置の制御系のブロック図である。
【図３】（ａ）は、同、膜処理装置の第１段の膜モジュールバンクにおける運転日数と、透過水の電気伝導度および流量と、これら電気伝導度と流量との積の関係を示すグラフであり、（ｂ）は、同、膜処理装置の第２段の膜モジュールバンクにおける運転日数と、透過水の電気伝導度および流量と、これら電気伝導度と流量との積の関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）は、同、膜処理装置の運転日数と積比との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、同、膜処理装置の運転日数と標準化透過流量初期比との関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）は参考例として挙げた膜処理装置の第１段の膜モジュールバンクにおける運転日数と、透過水の電気伝導度および流量と、これら電気伝導度と流量との積の関係を示すグラフであり、（ｂ）は参考例として挙げた膜処理装置の第２段の膜モジュールバンクにおける運転日数と、透過水の電気伝導度および流量と、これら電気伝導度と流量との積の関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は参考例として挙げた膜処理装置の運転日数と積比との関係を示すグラフであり、（ｂ）は参考例として挙げた膜処理装置の運転日数と標準化透過流量初期比との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施の形態における膜処理装置の構成を示す模式図である。
【図８】本発明の第３および第４の実施の形態における膜処理装置の運転日数と電気伝導度比および流量比との関係を示すグラフである。
【図９】参考例として挙げた膜処理装置の運転日数と電気伝導度比および流量比との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第５の実施の形態における膜処理装置の構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態における膜処理装置の構成を示す模式図である。
【図１２】従来の膜処理装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１，図２に示すように、１は上流側から下流側にわたり第１段および第２段の膜モジュールバンク２，３を備えた膜処理装置である。第１段の膜モジュールバンク２（上流段側の膜モジュールバンクの一例）は並列に配置された三台（複数台の一例）の膜モジュール５を有し、第２段の膜モジュールバンク３（下流段側の膜モジュールバンクの一例）は並列に配置された二台（複数台の一例）の膜モジュール５を有し、これら膜モジュール５はクリスマスツリー型に設置されている。
【００４３】
各膜モジュール５は、構成や大きさが同一であり、耐圧容器６と、耐圧容器６内に収納された膜エレメント７と、原水を耐圧容器６内に導入する原水供給口８と、膜エレメント７を透過した透過水を耐圧容器６の外部に排出する透過水回収口９と、原水から透過水を除いた後の濃縮水を耐圧容器６の外部に排出する濃縮水排出口１０とを備えている。膜エレメント７は逆浸透膜又はナノ濾過膜からなる。
【００４４】
第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の原水供給口８には原水供給管路１２が接続されている。原水供給管路１２は、主管路１２ａと、主管路１２ａから分岐して各原水供給口８に接続された複数の分岐管路１２ｂとを有している。主管路１２ａには、原水の圧力を昇圧して供給するポンプ１１が設けられている。
【００４５】
第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の透過水回収口９には透過水回収管路１３が接続されている。透過水回収管路１３は、主管路１３ａと、各透過水回収口９に接続されて主管路１３ａに合流する複数の合流管路１３ｂとを有している。
【００４６】
第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の濃縮水排出口１０には濃縮水排出管路１４が接続されている。濃縮水排出管路１４は、第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の濃縮水排出口１０から排出された濃縮水を原水として、第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の原水供給口８に供給するものである。
【００４７】
濃縮水排出管路１４は、主管路１４ａと、第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の濃縮水排出口１０に接続されて主管路１４ａに合流する複数の合流管路１４ｂと、主管路１４ａから分岐して第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の原水供給口８に接続された複数の分岐管路１４ｃとを有している。
【００４８】
濃縮水排出管路１４の主管路１４ａには、第１段の膜モジュールバンク２から第２段の膜モジュールバンク３に供給される第１段側の濃縮水（上流段側の濃縮水の一例）の流量を変化させることが可能な流量調整弁１６（流量変化手段の一例）が設けられている。
【００４９】
第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の透過水回収口９にも、第１段の膜モジュールバンク２と同様に、透過水回収管路１３が接続されている。
第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の濃縮水排出口１０にも、濃縮水排出管路１４が接続されている。濃縮水排出管路１４は、主管路１４ａと、第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の濃縮水排出口１０に接続されて主管路１４ａに合流する複数の合流管路１４ｂとを有している。尚、第２段の膜モジュールバンク３の濃縮水排出管路１４の主管路１４ａには透過水流量調整弁１７が設けられている。
【００５０】
第１段の膜モジュールバンク２の透過水回収管路１３の主管路１３ａには、第１段の膜モジュールバンク２の透過水の溶解成分濃度（透過水濃度）を測定する第１段の電気伝導度計１９（溶解成分濃度測定手段の一例）と、透過水の流量を測定する第１段の流量計２０（流量測定手段の一例）とが接続されている。
【００５１】
同様に、第２段の膜モジュールバンク３の透過水回収管路１３の主管路１３ａには、第２段の膜モジュールバンク２の透過水の溶解成分濃度（透過水濃度）を測定する第２段の電気伝導度計２１（溶解成分濃度測定手段の一例）と、透過水の流量を測定する第２段の流量計２２（流量測定手段の一例）とが接続されている。
【００５２】
尚、透過水の溶解成分濃度は、予め求められた溶解成分濃度と電気伝導度の間の相関図に基いて、各々の電気伝導度計１９，２１で測定された透過水の電気伝導度から求めることができる。溶解成分が塩等の電気伝導性を示すものであれば、溶解成分濃度と電気伝導度とはほぼ比例する関係にあるので、相対比較の対象として溶解成分濃度を用いる場合、電気伝導度の測定値をそのまま溶解成分濃度として使用しても問題はない。
【００５３】
また、第１段の流量計２０で測定された透過水の流量を第１段の膜モジュールバンク２の膜モジュール５の台数（図１では三台）で割ることにより、第１段の膜モジュールバンク２における膜モジュール５一台当りの透過水の流量が求められる。同様に、第２段の流量計２２で測定された透過水の流量を第２段の膜モジュールバンク２の膜モジュール５の台数（図１では二台）で割ることにより、第２段の膜モジュールバンク２における膜モジュール５一台当りの透過水の流量が求められる。
【００５４】
流量調整弁１６の開度は、電気伝導度計１９，２１で測定された電気伝導度と流量計２０，２２で測定された流量とに基いて、制御手段１８により制御される。制御手段１８が流量調整弁１６の開度を増大させることにより、濃縮水の流量が増え、開度を減少させることにより、濃縮水の流量が減る。
【００５５】
以下、上記構成における作用を説明する。
原水は、原水供給管路１２から第１段の膜モジュールバンク２の各々の膜モジュール５に供給され、膜エレメント７の逆浸透膜を透過した透過水と、逆浸透膜を透過しない濃縮水とに分離される。
【００５６】
このうち、透過水は透過水回収口９から第１段の膜モジュールバンク２の透過水回収管路１３を通って外部に回収される。この際、第１段の電気伝導度計１９により透過水の電気伝導度Ｅ１が測定される。また、第１段の流量計２０により、第１段の膜モジュールバンク２における膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ１が求められる。
【００５７】
また、濃縮水は、濃縮水排出口１０から第１段の膜モジュールバンク２の膜モジュール５の外部に排出された後、濃縮水排出管路１４を流れ、原水として、第２段の膜モジュールバンク３の膜モジュール５の原水供給口８に供給され、膜モジュール５内で透過水と濃縮水とに分離される。
【００５８】
このうち、透過水は透過水回収口９から第２段の膜モジュールバンク３の透過水回収管路１３を通って外部に回収される。この際、第２段の電気伝導度計２１により透過水の電気伝導度Ｅ２が測定される。また、第２段の流量計２２により、第２段の膜モジュールバンク３における膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ２が求められる。
【００５９】
また、濃縮水は、濃縮水排出口１０から濃縮水排出管路１４を流れて、第２段の膜モジュールバンク３の膜モジュール５の外部に排出される。
次に、膜処理装置１の運転方法について説明する。
【００６０】
制御手段１８は、第１段の膜モジュールバンク２において測定された透過水の電気伝導度Ｅ１（すなわち溶解成分濃度に相当）と膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ１との積Ａ（Ａ＝Ｅ１×Ｆ１）を求めると共に、第２段の膜モジュールバンク３において測定された透過水の電気伝導度Ｅ２（すなわち溶解成分濃度に相当）と膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ２との積Ｂ（Ｂ＝Ｅ２×Ｆ２）を求める。
【００６１】
積Ａは第１段の膜モジュールバンク２の膜モジュール５の負荷量の指標となり、積Ｂは第２段の膜モジュールバンク３の膜モジュール５の負荷量の指標となる。ここで、積Ａと積Ｂとの比Ｒ（すなわちＲ＝Ａ／Ｂ）が１（所定積比の一例）になるように流量調整弁１６の開度を調整して膜処理装置１を運転すると、実際に、膜の汚れ方が均等になることを発明者は見い出した。
【００６２】
このように、負荷量が均等になる場合の比Ｒを予め所定値（＝１）として求めておき、これに基いて、制御手段１８が、流量調整弁１６の開度を調整して、第１段の膜モジュールバンク２から濃縮水排出管路１４を通って第２段の膜モジュールバンク３に供給される濃縮水の流量を調整することにより、積Ａと積Ｂとの比Ｒを１に保つことができる。これにより、第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の負荷量と第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の負荷量とをほぼ均等にすることができる。
【００６３】
具体的には、比Ｒが１より小さくなった場合、制御手段１８は、流量調整弁１６の開度を小さくして、濃縮水排出管路１４から第２段の膜モジュールバンク３に供給される濃縮水の流量を減らす。これにより、第１段の膜モジュールバンク２における膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ１が増加すると共に第２段の膜モジュールバンク３における膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ２が減少し、積Ａが大きくなると共に積Ｂが小さくなり、比Ｒが増大する。
【００６４】
反対に、比Ｒが１より大きくなった場合、制御手段１８は、流量調整弁１６の開度を大きくして、濃縮水排出管路１４から第２段の膜モジュールバンク３に供給される濃縮水の流量を増やす。これにより、流量Ｆ１が減少すると共に流量Ｆ２が増加し、積Ａが小さくなると共に積Ｂが大きくなり、比Ｒが減少する。
【００６５】
このように制御手段１８が流量調整弁１６の開度を変えることで、比Ｒを１に保つことができる。
図３，図４は上記膜処理装置１の運転方法の一例を示すグラフであり、図３（ａ）は、第１段の膜モジュールバンク２において測定された透過水の電気伝導度Ｅ１と、膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ１と、両者の積Ａと、膜処理装置１の運転日数との関係を示すグラフである。また、図３（ｂ）は、第２段の膜モジュールバンク３において測定された透過水の電気伝導度Ｅ２と、膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ２と、両者の積Ｂと、膜処理装置１の運転日数との関係を示すグラフである。
【００６６】
尚、電気伝導度Ｅ１，Ｅ２の単位はμＳ／ｃｍであり、流量Ｆ１，Ｆ２の単位はｍ３／日／Ｍｏであり、Ｍｏは膜モジュール５一台当りを意味している。
さらに、図４（ａ）は、積Ａと積Ｂとの比Ｒと、膜処理装置１の運転日数との関係を示すグラフである。
【００６７】
また、図４（ｂ）は、膜処理装置１の運転日数と標準化透過流量初期比との関係を示すグラフである。標準化透過流量初期比とは、膜処理装置１の運転日数が０日（すなわち運転開始時）における各膜モジュール５の標準化透過流量を１としたときの、各運転日数に対する各膜モジュール５の標準化透過流量の値を示しており、運転日数が経過するほど、各膜モジュール５の膜面の汚染（目詰まり）が進行するため、標準化透過流量初期比が低下していく。
【００６８】
尚、標準化透過流量とは、所定濃度の原水、所定の原水温度、所定の原水供給圧力のもとでの透過流量を示すものである。逆浸透膜の透過流量は原水の組成や供給圧力又は水温等に依存して変化するため、通常、ファウリングや劣化の度合いを評価するには、一定の条件下で透過流量を測定するか、或は、これらの因子の影響を除く補正を行う必要がある。
【００６９】
図３（ａ）では、第１段の膜モジュールバンク２における電気伝導度Ｅ１と透過水の流量Ｆ１との積Ａが約１０００となり、図３（ｂ）では、第２段の膜モジュールバンク２における電気伝導度Ｅ２と透過水の流量Ｆ２との積Ｂが約１０００となり、積Ａと積Ｂとが等しくなり、これにより、図４（ａ）に示すように、積Ａと積Ｂとの比Ｒが１に保たれる。
【００７０】
この状態において、図４（ｂ）に示すように、第１段の膜モジュールバンク２における膜モジュール５の標準化透過流量初期比（実線にて表示）と第２段の膜モジュールバンク３における膜モジュール５の標準化透過流量初期比（点線にて表示）とが、運転日数に対して、同じ値で低下している。これは、第１段の膜モジュールバンク２における各膜モジュール５の目詰まりと第２段の膜モジュールバンク３における各膜モジュール５の目詰まりとがほぼ均等に進行しているためであり、これにより、第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の負荷量と第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の負荷量とがほぼ均等に保たれていることが示される。尚、上記図４（ｂ）のグラフでは、実線しか表示されていないが、これは点線が実線に重複しているためである。
【００７１】
また、図５，図６は、参考例であり、流量調整弁１６が備えられていない場合のグラフである。すなわち、流量調整弁１６が備えられていないため、第１段の膜モジュールバンク２から濃縮水排出管路１４を通って第２段の膜モジュールバンク３に供給される濃縮水の流量を調整することができず、したがって、図５（ａ）では、第１段の膜モジュールバンク２における電気伝導度Ｅ１と透過水の流量Ｆ１との積Ａが約７５０から約８００となり、図５（ｂ）では、第２段の膜モジュールバンク２における電気伝導度Ｅ２と透過水の流量Ｆ２との積Ｂが約１２００から約１２５０となり、積Ｂが積Ａよりも大きくなる。これは、第１段の膜モジュールバンク２で得られた濃縮水を、流量調整弁１６を介さずに、原水として第２段の膜モジュールバンク３に供給しているため、第２段の膜モジュールバンク２における透過水の流量Ｆ２が大きくなるためである。
【００７２】
このように、積Ｂが積Ａよりも大きくなるため、図６（ａ）に示すように積Ａと積Ｂとの比Ｒが０．６〜０．６５となり、図６（ｂ）に示すように、運転日数が増えるに従って、第２段の膜モジュールバンク３における膜モジュール５の標準化透過流量初期比（点線にて表示）が第１段の膜モジュールバンク２における膜モジュール５の標準化透過流量初期比（実線にて表示）よりも低下する。これは、第２段の膜モジュールバンク３における各膜モジュール５の汚染（目詰まり）が、第１段の膜モジュールバンク２における各膜モジュール５の汚染（目詰まり）に比べて、より進行しているためであり、これによって、第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の負荷量が第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の負荷量よりも大きく、両者の負荷量が不均等であることが示される。
【００７３】
（第２の実施の形態）
先述した第１の実施の形態では、図１に示すように、第１段の膜モジュールバンク２の透過水の電気伝導度を第１段の電気伝導度計１９で自動的に測定し、第２段の膜モジュールバンク３の透過水の電気伝導度を第２段の電気伝導度計２１で自動的に測定し、流量調整弁１６の開度が制御手段１８によって自動的に調整されるが、第２の実施の形態では、図７に示すように、第１段および第２段の電気伝導度計１９，２１を設けず、第１段および第２段の膜モジュールバンク２，３の透過水の電気伝導度を、作業者が夫々手動で定期的に測定し、比Ｒが１になるように作業者が流量調整弁１６を手動で操作する。
【００７４】
（第３の実施の形態）
第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の負荷量と第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の負荷量とが均等である場合、第１の実施の形態にて説明したように、積Ａと積Ｂとの比Ｒが１となり、この状態では、第１段の膜モジュールバンク２の透過水の電気伝導度Ｅ１（すなわち溶解成分濃度）と第２段の膜モジュールバンク３の透過水の電気伝導度Ｅ２（すなわち溶解成分濃度）との電気伝導度比ＥＲ（すなわちＥＲ＝Ｅ１／Ｅ２であり、濃度比に相当）が所定電気伝導度比（所定濃度比に相当）になる。
【００７５】
このようなことに基き、第３の実施の形態では、予め比Ｒが１となるときの所定電気伝導度比を求めておき、制御手段１８は、流量調整弁１６の開度を調整することによって、第１段の膜モジュールバンク２から第２段の膜モジュールバンク３に供給される濃縮水の流量を変化させ、電気伝導度比ＥＲを所定電気伝導度比に保つ。これにより、第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の負荷量と第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の負荷量とをほぼ均等にすることができる。
【００７６】
図８の実線は、先述した第１の実施の形態において比Ｒ＝１となるように膜処理装置１を運転した場合の電気伝導度比ＥＲの運転日数による変化を示しており、電気伝導度比ＥＲが約０．７の所定比で一定に保たれていることがわかる。すなわち、電気伝導度比ＥＲを所定電気伝導度比（例えば０．７）で一定に保つことで、負荷量を均等にすることが可能となることがわかる。
【００７７】
尚、図９の実線は、参考例であって、流量調整弁１６が備えられていない場合のグラフであり、膜処理装置１の運転日数と電気伝導度比ＥＲとの関係を示しており、電気伝導度比ＥＲが変化することがわかる。
【００７８】
（第４の実施の形態）
第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の負荷量と第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の負荷量とが均等である場合、第１の実施の形態にて説明したように、積Ａと積Ｂとの比Ｒが１となり、この状態では、第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ１と第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ２との流量比ＦＲ（すなわちＦＲ＝Ｆ１／Ｆ２）が所定流量比になる。
【００７９】
このようなことに基き、第４の実施の形態では、予め比Ｒが１となるときの所定流量比を求めておき、制御手段１８は、流量調整弁１６の開度を調整することによって、第１段の膜モジュールバンク２から第２段の膜モジュールバンク３に供給される濃縮水の流量を変化させ、流量比ＦＲを所定流量比に保つ。これにより、第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の負荷量と第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の負荷量とをほぼ均等にすることができる。
【００８０】
図８の点線は、先述した第１の実施の形態において比Ｒ＝１となるように膜処理装置１を運転した場合の流量比ＦＲの運転日数による変化を示しており、流量比ＦＲが約１．４の所定比で一定に保たれていることがわかる。すなわち、流量比ＦＲを所定流量比（例えば１．４）で一定に保つことで、負荷量を均等にすることが可能となることがわかる。
【００８１】
尚、図９の点線は、参考例であって、流量調整弁１６が備えられていない場合のグラフであり、膜処理装置１の運転日数と流量比ＦＲとの関係を示しており、流量比ＦＲが変化することがわかる。
【００８２】
（第５の実施の形態）
先述した第１の実施の形態では、図１に示すように、第１段の膜モジュールバンク２における透過水の流量を測定する流量測定手段の一例として、第１段の流量計２０を用い、第２段の膜モジュールバンク３における透過水の流量を測定する流量測定手段の一例として、第２段の流量計２２を用いているが、第５の実施の形態では、図１０に示すように、第１段および第２段の流量計２０，２２の代りに、第１段および第２段の圧力計３１，３２を流量測定手段の別の例として設けている。
【００８３】
すなわち、第１段の圧力計３１は原水供給管路１２の主管路１２ａに接続され、第２段の圧力計３２は濃縮水排出管路１４の主管路１４ａに接続されている。
これによると、予め、第１段の膜モジュールバンク２の膜モジュール５の負荷量と第２段の膜モジュールバンク３の膜モジュール５の負荷量とが等しくなる場合の第１段の圧力計３１の測定値と第２段の圧力計３２の測定値とを求めておく。これ以降、膜処理装置１の運転において、上記両測定値の比を保持するように流量調整弁１６の開度を調節して、第１段の膜モジュールバンク２から濃縮水排出管路１４を通って第２段の膜モジュールバンク３に供給される濃縮水の流量を調整すればよい。
【００８４】
（第６の実施の形態）
上記第１〜第５の実施の形態では、流量調整弁１６を濃縮水排出管路１４に設けたが、第６の実施の形態では、図１１に示すように、流量調整弁１６を第２段の膜モジュールバンク３の透過水回収管路１３の主管路１３ａに設けている。尚、この流量調整弁１６は第２段の膜モジュールバンク３から排出される透過水の流量を変化させる流量変化手段の一例である。
【００８５】
以下、上記構成における作用を説明する。
制御手段１８は、第１段の膜モジュールバンク２において測定された透過水の電気伝導度Ｅ１と膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ１との積Ａを求めると共に、第２段の膜モジュールバンク３において測定された透過水の電気伝導度Ｅ２と膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ２との積Ｂを求め、流量調整弁１６の開度を調整して、第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５から透過水回収管路１３に排出される透過水の流量を調整することにより、積Ａと積Ｂとの比Ｒ（Ｒ＝Ａ／Ｂ）を１に保つことができる。これによって、第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の負荷量と第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の負荷量とをほぼ均等にすることができる。
【００８６】
具体的には、比Ｒが１より小さくなった場合、制御手段１８は、流量調整弁１６の開度を小さくして、第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５から透過水回収管路１３に排出される透過水の流量を減らす。これにより、第１段の膜モジュールバンク２における膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ１が増加すると共に第２段の膜モジュールバンク３における膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ２が減少し、積Ａが大きくなると共に積Ｂが小さくなり、比Ｒが増大する。
【００８７】
反対に、比Ｒが１より大きくなった場合、制御手段１８は、流量調整弁１６の開度を大きくして、第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５から透過水回収管路１３に排出される透過水の流量を増やす。これにより、流量Ｆ１が減少すると共に流量Ｆ２が増加し、積Ａが小さくなると共に積Ｂが大きくなり、比Ｒが減少する。
【００８８】
このように制御手段１８が流量調整弁１６の開度を変えることで、比Ｒを１に保つことができる。
上記第１および第６の実施の形態では、所定積比の一例として、比Ｒを１に保っているが、厳密に１のみに限定されるものではなく、各膜モジュールバンク２，３毎の負荷量を同じにしても、原水の溶解成分濃度やクロスフロー強度或は膜処理装置１の透過水回収率等によって膜の汚染の程度が均等にならない場合もあり、このため、略１の範囲で実際の膜の汚染の程度が均等になる比Ｒを求める必要がある。この場合、略１とは０．８〜１．２程度の範囲が好適とされる。
【００８９】
（第７の実施の形態）
第７の実施の形態における膜処理装置１の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同様である。また、第１〜第６の実施の形態では、第１段および第２段の流量計２０，２２で夫々膜モジュール５一台当りの透過水の流量Ｆ１，Ｆ２を求めているが、第７の実施の形態では、第１段の流量計２０で第１段の膜モジュールバンク２の全膜モジュール５（すなわち図１では三台分の膜モジュール５）から排出される透過水の総流量Ｆ３が測定され、第２段の流量計２２で第２段の膜モジュールバンク３の全膜モジュール５（すなわち図１では二台分の膜モジュール５）から排出される透過水の総流量Ｆ４が測定される。
【００９０】
また、第１段の膜モジュールバンク２が有する分離膜の総膜面積Ｓ１（すなわち図１では三台分の膜モジュール５の膜エレメント７の総膜面積）と第２段の膜モジュールバンク３が有する分離膜の総膜面積Ｓ２（すなわち図１では二台分の膜モジュール５の膜エレメント７の総膜面積）とを所定面積比ＳＲ（ＳＲ＝Ｓ１／Ｓ２）とする。
【００９１】
制御手段１８は、第１段の膜モジュールバンク２において測定された透過水の電気伝導度Ｅ１と透過水の総流量Ｆ３との積Ｊ（Ｊ＝Ｅ１×Ｆ３）を求めると共に、第２段の膜モジュールバンク３において測定された透過水の電気伝導度Ｅ２と透過水の総流量Ｆ４との積Ｋ（Ｋ＝Ｅ２×Ｆ４）を求め、積Ｊと積Ｋとの比Ｌ（Ｌ＝Ｊ／Ｋ）を求め、流量調整弁１６の開度を調整して、第１段の膜モジュールバンク２から濃縮水排出管路１４を通って第２段の膜モジュールバンク３に供給される濃縮水の流量を調整することにより、上記積比Ｌを上記所定面積比ＳＲに等しく（又は略等しく）することができる。例えば、所定面積比ＳＲが１．５の場合、上記比Ｌが１．５となるように流量調整弁１６の開度を調整する。
【００９２】
これにより、第１段の膜モジュールバンク２の各膜モジュール５の負荷量と第２段の膜モジュールバンク３の各膜モジュール５の負荷量とをほぼ均等にすることができる。
尚、第７の実施の形態における膜処理装置１の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同様であるが、図１１に示した第６の実施の形態と同様であってもよい。
また、全ての膜モジュールバンク２，３で同一の膜モジュール５が使用されている場合には、上記比Ｌを各膜モジュールバンク２，３に備えられた膜モジュール５の台数の比に等しくすればよい。
【００９３】
上記各実施の形態では、膜処理装置１は第１段および第２段の膜モジュールバンク２，３を備えているが、第３段以上の膜モジュールバンクを備えてもよい。
また、第１段の膜モジュールバンク２は三台の膜モジュール５を有しているが、二台或は四台以上の膜モジュール５を有してもよい。また、第２段の膜モジュールバンク２は二台の膜モジュール５を有しているが、二台に限定されるものではなく、第１段の膜モジュールバンク２の膜モジュール５の台数よりも少ない台数か或は第１段の膜モジュールバンク２の膜モジュール５の台数と等しい台数の膜モジュール５を有していればよい。
【符号の説明】
【００９４】
１      膜処理装置
２      第１段の膜モジュールバンク（上流段側の膜モジュールバンク）
３      第２段の膜モジュールバンク（下流段側の膜モジュールバンク）
５      膜モジュール
１６    流量調整弁（流量変化手段）
１８    制御手段
１９，２１    電気伝導度計（溶解成分濃度測定手段）
２０，２２    流量計（流量測定手段）
３１，３２    圧力計（流量測定手段）
【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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