(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜を備えた膜分離装置と、
前記膜分離装置に前記原水を供給するための原水供給ラインと、
前記膜分離装置から前記透過水を排出するための第１透過水ラインと、
前記第１透過水ラインを流れる前記透過水を貯留する透過水槽と、
前記膜分離装置から前記濃縮水を排出するための濃縮水ラインと、
前記透過水槽内の前記透過水を処理水として、前記膜分離装置に原水供給側から供給するための処理水供給ラインと、
前記膜分離装置への原水の供給を停止させた状態で、前記処理水供給ラインを介した前記膜分離装置への前記処理水の供給を開始する第１制御手段と、
前記第１透過水ラインから分岐して、前記透過水を前記透過水槽以外の場所へ排出するための第２透過水ラインと、
前記処理水を前記膜分離装置に供給した際に、前記膜分離装置から排出される透過水を前記第２透過水ラインに所定量送液する第２制御手段と、
前記所定量送液後に、前記膜分離装置から排出される透過水を前記第１透過水ラインへ送液する第３制御手段と、を備えることを特徴とする膜処理装置。
【請求項２】
原水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜を備えた膜分離装置と、
前記膜分離装置に前記原水を供給するための原水供給ラインと、
前記膜分離装置から前記透過水を排出するための第１透過水ラインと、
前記第１透過水ラインを流れる前記透過水を貯留する透過水槽と、
前記膜分離装置から前記濃縮水を排出するための濃縮水ラインと、
前記透過水槽内の前記透過水を処理水として、前記膜分離装置に原水供給側から供給するための処理水供給ラインと、
前記膜分離装置への原水の供給を停止させた状態で、前記処理水供給ラインを介した前記膜分離装置への前記処理水の供給を開始する第１制御手段と、を備える膜処理装置と、
前記第１透過水ラインから前記透過水槽へ流れる前記透過水に塩素を添加する塩素添加手段と、
前記処理水供給ラインを流れる前記処理水中の塩素を除去する塩素除去手段と、を備えることを特徴とする飲料用水製造装置。
【請求項３】
逆浸透膜を備えた膜分離装置に原水を供給して、透過水と濃縮水とに分離し、前記透過水を透過水槽に供給するろ過工程と、
前記膜分離装置への原水の供給を停止させた状態で、前記透過水槽内の前記透過水を処理水として、前記膜分離装置に原水供給側から供給する処理水供給工程と、
前記処理水供給工程の際に、前記膜分離装置から排出される透過水を前記透過水槽以外の場所に所定量送液する工程と、
前記所定量送液後に、前記膜分離装置から排出される透過水を前記透過水槽へ送液する工程と、を備えることを特徴とする膜処理方法。
【請求項４】
逆浸透膜を備えた膜分離装置に原水を供給して、透過水と濃縮水とに分離し、前記透過水を透過水槽に供給するろ過工程と、
前記透過水槽に供給される前記透過水に塩素を添加する塩素添加工程と、
前記膜分離装置への原水の供給を停止させた状態で、前記透過水槽内の前記透過水を処理水として、前記膜分離装置に原水供給側から供給する処理水供給工程と、
前記処理水供給工程において、前記処理水を前記膜分離装置に供給する際に、前記処理水中の塩素を除去する塩素除去工程と、を備えることを特徴とする飲料用水製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜を使用した膜処理装置、飲料用水製造装置、膜処理方法、及び飲料用水製造方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
逆浸透膜（以下、ＲＯ膜と称する場合がある）を備える膜分離装置（以下ＲＯ装置と称する場合がある）は、原水を不純物含量が低下した透過水と、不純物含量が増大した濃縮水とに分離するものであるが、濃縮水中のシリカ、アルミニウム、硬度成分等のスケール成分が高くなると、これらが逆浸透膜に析出してろ過速度を低下させるという問題がある。
【０００３】
従来、ＲＯ装置においては、シリカ等の析出を防止するために、回収率（透過水／原水）を下げた状態で運転することが一般的に行われている。或いは、原水にスケール分散剤やスライム防止剤を添加して、シリカ等の析出を防止することが行われている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、シリカ及び硬度成分を含む原水に、ポリカルボン酸とホスホン酸とを含むスケール分散を添加し、その原水をＲＯ装置に供給して、透過水と濃縮水とに分離する方法であって、原水のｐＨを調整して、濃縮水のランゲリア指数を０．３以下に制御し、透過水の回収率を調整して濃縮水のシリカ濃度を１５０ｍｇＳｉＯ２／Ｌ以下に維持する方法が開示されている。特許文献１の方法によれば、透過水の水質低下を抑えながら透過水の流量の減少を抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１８３４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のように原水にスケール分散剤を添加したり、スライム防止剤等を添加したりすると、それらが透過水側に流出する場合があり、飲料水や純水製造等においては、支障が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、逆浸透膜を備える膜分離装置で原水をろ過する処理において、原水にスケール防止剤やスライム防止剤等を添加しなくても、シリカや硬度成分等のスケール成分が逆浸透膜に析出することを抑制する、すなわち逆浸透膜のスケール発生を抑制することが可能な膜処理装置、膜処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の膜処理装置は、原水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜を備えた膜分離装置と、前記膜分離装置に前記原水を供給するための原水供給ラインと、前記膜分離装置から前記透過水を排出するための第１透過水ラインと、前記第１透過水ラインを流れる前記透過水を貯留する透過水槽と、前記膜分離装置から前記濃縮水を排出するための濃縮水ラインと、前記透過水槽内の前記透過水を処理水として、前記膜分離装置に原水供給側から供給するための処理水供給ラインと、前記膜分離装置への原水の供給を停止させた状態で、前記処理水供給ラインを介した前記膜分離装置への前記処理水の供給を開始する第１制御手段と、前記第１透過水ラインから分岐して、前記透過水を前記透過水槽以外の場所へ排出するための第２透過水ラインと、前記処理水を前記膜分離装置に供給した際に、前記膜分離装置から排出される透過水を前記第２透過水ラインに所定量送液する第２制御手段と、前記所定量送液後に、前記膜分離装置から排出される透過水を前記第１透過水ラインへ送液する第３制御手段と、を備える。
【００１０】
また、本発明の飲料用水製造装置は、原水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜を備えた膜分離装置と、前記膜分離装置に前記原水を供給するための原水供給ラインと、前記膜分離装置から前記透過水を排出するための第１透過水ラインと、前記第１透過水ラインを流れる前記透過水を貯留する透過水槽と、前記膜分離装置から前記濃縮水を排出するための濃縮水ラインと、前記透過水槽内の前記透過水を処理水として、前記膜分離装置に原水供給側から供給するための処理水供給ラインと、前記膜分離装置への原水の供給を停止させた状態で、前記処理水供給ラインを介した前記膜分離装置への前記処理水の供給を開始する第１制御手段と、を備える膜処理装置と、前記第１透過水ラインから前記透過水槽へ流れる前記透過水に塩素を添加する塩素添加手段と、前記処理水供給ラインを流れる前記処理水中の塩素を除去する塩素除去手段と、を備える。
【００１２】
本発明の膜処理方法は、逆浸透膜を備えた膜分離装置に原水を供給して、透過水と濃縮水とに分離し、前記透過水を透過水槽に供給するろ過工程と、前記膜分離装置への原水の供給を停止させた状態で、前記透過水槽内の前記透過水を処理水として、前記膜分離装置に原水供給側から供給する処理水供給工程と、前記処理水供給工程の際に、前記膜分離装置から排出される透過水を前記透過水槽以外の場所に所定量送液する工程と、前記所定量送液後に、前記膜分離装置から排出される透過水を前記透過水槽へ送液する工程と、を備える。
【００１３】
また、本発明の飲料用水製造方法は、逆浸透膜を備えた膜分離装置に原水を供給して、透過水と濃縮水とに分離し、前記透過水を透過水槽に供給するろ過工程と、前記透過水槽に供給される前記透過水に塩素を添加する塩素添加工程と、前記膜分離装置への原水の供給を停止させた状態で、前記透過水槽内の前記透過水を処理水として、前記膜分離装置に原水供給側から供給する処理水供給工程と、前記処理水供給工程において、前記処理水を前記膜分離装置に供給する際に、前記処理水中の塩素を除去する塩素除去工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、逆浸透膜を備える膜分離装置で原水をろ過する処理において、原水にスケール防止剤やスライム防止剤等を添加しなくても、シリカや硬度成分等のスケール成分が逆浸透膜に析出することを抑制する、すなわち逆浸透膜のスケール発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る膜処理装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係る膜処理装置の構成の他の一例を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る飲料用水製造装置の構成の他の一例を示す模式図である。
【図４】飲料用水製造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】
【００１６】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る膜処理装置の構成の一例を示す模式図である。図１に示す膜処理装置１は、原水槽１０、逆浸透膜を備える膜分離装置１２、透過水槽１４を備えている。また膜処理装置１は、原水供給ライン１６、透過水ライン（第１透過水ライン）１８、濃縮水ライン２０、処理水供給ライン２２、処理水移送ライン２４を備えている。
【００１８】
原水供給ライン１６の一端は原水槽１０に接続され、他端は膜分離装置１２の原水入口（一次側入口）に接続されている。また、透過水ライン１８の一端は膜分離装置１２の透過水出口（二次側出口）に接続されており、他端は透過水槽１４に接続されている。また、濃縮水ライン２０の一端は、膜分離装置１２の濃縮水出口（一次側出口）に接続されており、他端は、例えば系外のタンク等（不図示）に接続されている。処理水供給ライン２２の一端は透過水槽１４に接続され、他端は原水供給ライン１６に接続されている。処理水移送ライン２４の一端は透過水槽１４に接続され、他端は、例えば系外の貯水タンク等（不図示）に接続されている。
【００１９】
図１に示す膜処理装置１は、原水ポンプ２６、処理水供給ポンプ２８、処理水移送ポンプ３０、第１バルブ〜第５バルブ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５）を備えている。第１バルブＶ１及び原水ポンプ２６は、原水供給ライン１６に設置され、第２バルブＶ２は透過水ライン１８に設置され、第３バルブＶ３及び処理水供給ポンプ２８は処理水供給ライン２２に設置され、第４バルブＶ４は濃縮水ライン２０に設置され、第５バルブＶ５及び処理水移送ポンプ３０は処理水移送ライン２４に設置されている。
【００２０】
図１に示す膜処理装置１は、制御装置３２を備えている。制御装置３２は、各ポンプ及び各バルブと電気的に接続されており、各ポンプの作動・停止、各バルブの開閉等を制御し、流体（原水、透過水（処理水）、濃縮水）の供給・停止を制御する機能を有する。制御装置３２は、複数の制御部から構成された制御ユニットでもよく、各制御部に対応したポンプやバルブの制御を行うものでもよい。
【００２１】
膜分離装置１２は、逆浸透膜を介して原水を濃縮水と透過水とに分離する装置である。膜分離装置１２は、逆浸透膜を備えた単一のモジュールから構成されていてもよいし、逆浸透膜を備えたモジュールを並列、直列、又はそれらを組み合わせた複数のモジュールから構成されていてもよい。膜分離装置１２の形態としては、特に限定されないが、スパイラル型、内圧中空糸型、平膜型、チューブラー型などが挙げられる。
【００２２】
逆浸透膜の素材としては、特に制限されるものではなく、例えば、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、ピニルポリマー、ポリビニルアルコール、ポリスルホンなどの高分子材料等が挙げられる。逆浸透膜の膜厚は、例えば、１５０μｍ以上〜１７０μｍ以下である。逆浸透膜の細孔径は、例えば、０．５ｎｍ以上〜０．７ｎｍ以下である。
【００２３】
原水槽１０に流入する原水は、例えばシリカ、硬度成分（カルシウム、マグネシウム等）等のスケール成分を含む原水、具体的には、工業用水、水道水、地下水（井戸水、湧水、伏流水等）、地表水（河川水、湖沼水等）等である。本実施形態の膜処理装置１は、特に高濃度のシリカ含有水、例えば５０ｍｇＳｉＯ２／Ｌ以上のシリカ含有水に対しても、逆浸透膜のスケール発生を抑制しながら適切な処理が可能である。
【００２４】
本実施形態に係る膜処理装置１の動作について説明する。
【００２５】
膜処理装置１では、膜分離装置１２により原水を透過水と濃縮水とに分離するろ過工程、得られた透過水を処理水として、膜分離装置１２に原水供給側から供給する処理水供給工程（以下、置換工程と称する）等を組み合わせた処理が行われる。例えば、ろ過工程→置換工程→ろ過工程→置換工程・・・等の処理が行われる。また、膜処理装置１の稼働を停止する待機工程を設けても良く、例えば、ろ過工程→置換工程→待機工程→ろ過工程・・・の処理が行われても良い。ろ過工程、置換工程、待機工程の組み合わせは上記に制限されるものではない。以下、ろ過工程、待機工程、置換工程について説明する。
【００２６】
＜ろ過工程＞
ろ過工程は原水槽１０の水位及び透過水槽１４の水位に基づいて行われることが望ましい。例えば、原水が導入される原水槽１０の水位が所定水位を越え、透過水が導入される透過水槽１４の水位が所定水位未満である場合に、制御装置３２により、原水ポンプ２６が稼働され、第１バルブＶ１、第２バルブＶ２、第４バルブＶ４が開放される。そして、原水が原水槽１０から原水供給ライン１６を介して膜分離装置１２に所定の操作圧力で供給され、逆浸透膜によって、シリカ等のスケール成分が分離される。これにより、原水は逆浸透膜を透過してシリカ等のスケール成分等が低減した透過水と、逆浸透膜を透過せず、シリカ等のスケール成分等が増加した濃縮水とに分離される。透過水は透過水ライン１８を通り、透過水槽１４に貯留され、濃縮水は濃縮水ライン２０から系外へ排出される。ろ過工程を継続することで、透過水槽１４の水位が所定水位を越えた場合には、制御装置３２により、処理水移送ポンプ３０が稼働され、第５バルブＶ５が開放されて、透過水槽１４内の透過水が処理水として系外へ排出されることが望ましい。また、原水槽１０の水位が所定水位未満となり、或いは透過水槽１４の水位が所定未満となった場合には、制御装置３２により、稼働していたポンプが停止され、開放されていたバルブが閉じられ、ろ過工程が終了されることが望ましい。ろ過工程終了後、後述する待機工程や置換工程に移行される。ろ過工程におけるポンプの稼働・停止、バルブの開閉は、原水槽１０及び透過水槽１４の水位に基づいて行われる場合に制限されるものではなく、例えば時間に基づいて行われても良い。
【００２７】
膜分離装置１２は、市販の逆浸透膜モジュールを使用することができる。これらの逆浸透膜モジュールは、膜の素材や用途等により、超定圧タイプ、低圧タイプ、高圧タイプなど、ＲＯ膜の適正圧力条件が定められている。したがって、膜分離装置１２に供給する原水の操作圧力は、通常定められている操作圧力で運転すればよい。
【００２８】
＜待機工程＞
制御装置３２により、各ポンプの稼働が停止された状態、及び各バルブが閉じられた状態が維持され、膜処理装置１の稼働が停止される。具体的には、原水槽１０の水位が低状態のとき、透過水槽１４の水位が高状態のとき、原水ポンプ２６の異常時、膜処理装置１０の圧力異常時に行われる。また、これらの状態の他、ろ過工程を一定時間行った後、待機工程を行うようにしてもよい。
【００２９】
＜置換工程（処理水供給工程）＞
ろ過工程後、制御装置３２により、処理水供給ポンプ２８が稼働され（その他のポンプは停止）、第２バルブＶ２、第３バルブＶ３、第４バルブＶ４が開放される（その他のバルブは閉じられる）。これにより、膜分離装置への原水の供給が停止された状態で、処理槽内の透過水（処理水）が処理水供給ライン２２、原水供給ライン１６を介して膜分離装置１２に所定の操作圧力で供給される。
【００３０】
膜分離装置１２内の透過水（処理水）の一部は、逆浸透膜を透過して透過水ライン１８側へ、残りは濃縮水ライン２０側へ流れる。これにより、膜分離装置１２内の濃縮水が、シリカ等のスケール成分をほとんど含まない透過水（処理水）で置換されるため、逆浸透膜のスケール発生が抑制される。また、濃縮水ライン２０内の濃縮水も透過水（処理水）で置換されるため、濃縮水ライン２０のスケール発生が抑制される。
【００３１】
置換工程により、膜分離装置１２内や濃縮水ライン２０内のシリカ等のスケール成分を処理水（透過水）で置換することが望ましい。置換工程は、例えば、処理水の供給量に基づいて行われることが望ましい。処理水供給量は、例えば、ろ過工程における原水供給量の２〜１０％の範囲で設定されることが好ましい。例えば、置換工程開始後、膜分離装置１２への処理水供給量が２〜１０％の範囲で設定した閾値に達した段階で、制御装置３２により第２バルブＶ２、第３バルブＶ３、第４バルブＶ４が閉じられ、処理水供給ポンプ２８が停止され、置換工程が終了される。処理水供給量が原水供給量の２％未満では、膜分離装置１２内や濃縮水ライン２０内のシリカ等のスケール成分を処理水で十分に置換しきれない場合があり、１０％を超えると、処理水の使用量が増加して、最終的に得られる処理水（透過水）の回収率が低下する場合がある。処理水の供給は、透過水槽１４の水位に基づき上記範囲内の水量だけ供給してもよいし、処理水供給ポンプ２８の流量に基づき上記範囲内の水量になるようポンプ２８の稼働時間を定めて処理水を供給してもよい。また、膜分離装置１２内や濃縮水ライン２０内のシリカ等のスケール成分の濃度を測定し、測定値が予め設定した閾値以下となるまで、置換工程を行っても良い。
【００３２】
膜分離装置１２の原水供給側に供給する処理水の操作圧力は、ろ過工程においては、逆浸透膜の物性等により適宜設定されるものであるが、置換工程においては、透過水を得ることが目的ではなく、膜分離装置１２や濃縮水ライン２０内のスケール成分を含有する水を処理水に置き換えることができればよいので、通常の操作圧力で運転する必要はない。例えば、ＲＯ膜の標準操作圧力である０．５〜１．５ＭＰａ等より低い圧力（例えば、０．１ＭＰａなど）で運転することも可能である。
【００３３】
図２は、本実施形態に係る膜処理装置の構成の他の一例を示す模式図である。図２に示す膜処理装置２において、図１に示す膜処理装置１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。図２に示す膜処理装置２は、透過水ライン（第１透過水ライン）１８に接続された透過水排出ライン（第２透過水ライン）３４を備える。透過水排出ライン３４には第６バルブＶ６が設けられている。透過水排出ライン３４は、透過水を透過水槽１４以外の場所に排出するためのものである。図２に示す膜処理装置２では、透過水排出ライン３４は、透過水ライン１８から分岐して、系外へ延びる経路となっているが、透過水槽１４（及び処理水移送ライン２４）に流れる経路以外であれば特に制限されるものではなく、例えば、透過水ライン１８から分岐して、原水槽１０、処理水供給ライン２２、或いは濃縮水ライン２０等に接続される経路であってもよい。
【００３４】
図２に示す膜処理装置２によるろ過工程及び待機工程は前述した通りである。
【００３５】
＜置換工程（処理水供給工程）＞
ろ過工程後、制御装置３２により、処理水供給ポンプ２８が稼働され（その他のポンプは停止）、第３バルブＶ３、第４バルブＶ４、第６バルブＶ６が開放される（その他のバルブは閉じられる）。これにより、処理槽内の透過水（処理水）が処理水供給ライン２２、原水供給ライン１６を介して膜分離装置１２に所定の操作圧力で所定量供給され、処理水の一部は、逆浸透膜を透過して透過水ライン１８から透過水排出ライン３４に送液される。置換工程の初期段階では、給水圧力が低い状態での運転により、膜分離装置１２内に導入された処理水が脱塩されないまま逆浸透膜を透過するため、透過水槽１４内の水質が悪化する場合がある。しかし、前述したように、所定の量、逆浸透膜を透過した処理水を透過水排出ライン３４に送液することで、透過水槽１４内の水質悪化を抑制することが可能となる。
【００３６】
透過水排出ライン３４から排出される処理水量は、処理水の脱塩率、水回収率を向上させる観点等から、例えば、膜分離装置１２への処理水通水量の０．１〜２０％の範囲が好ましく、５〜１０％の範囲がより好ましい。
【００３７】
所定時間経過後、制御装置３２により、第３バルブＶ３及び第４バルブＶ４が開放されたまま、第６バルブＶ６が閉じられ、また第２バルブＶ２が開放される。これにより、逆浸透膜を透過した処理水（透過水）、すなわち脱塩された処理水が、透過水ライン１８を通り、透過水槽１４内に供給される。
【００３８】
図３は、本実施形態に係る飲料用水製造装置の構成の他の一例を示す模式図である。図３に示す飲料用水製造装置３は、膜処理装置２、塩素供給装置３６、アルカリ剤供給装置３８、塩素除去装置の一例としての活性炭塔４０を備える。図３に示す膜処理装置２は、図２に示す膜処理装置２と同様の構成である。
【００３９】
塩素供給装置３６は、塩素貯槽４２、塩素供給ライン４４、塩素供給ポンプ４６を備えている。塩素供給ライン４４の一端は、塩素貯槽４２に接続され、他端は透過水ライン１８に接続されている。塩素供給ポンプ４６は塩素供給ライン４４に設置されている。塩素貯槽４２には、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系化合物が貯留されている。
【００４０】
アルカリ剤供給装置３８は、アルカリ剤貯槽４８、アルカリ剤供給ライン５０、アルカリ剤供給ポンプ５２を備えている。アルカリ剤供給ライン５０の一端は、アルカリ剤貯槽４８に接続され、他端は透過水ライン１８に接続されている。アルカリ剤供給ポンプ５２はアルカリ剤供給ライン５０に設置されている。アルカリ剤貯槽４８には、水酸化ナトリウム等のアルカリ剤が貯留されている。
【００４１】
活性炭塔４０は処理水供給ライン２２に設けられている。活性炭塔４０内には、例えば活性炭が充填されていたり、活性炭フィルターが設置されていたりする。塩素除去装置として、活性炭塔４０を例示するが、処理水中の塩素を除去することができるものであれば、活性炭塔４０に制限されるものではない。
【００４２】
図３に示す飲料用水製造装置３では、井戸５４内にポンプ５６を設置し、ポンプ５６により、井戸５４内の井戸水を汲み上げ、その井戸水を原水として原水槽１０に供給している。井戸水にはシリカを多く含む場合が多いため、逆浸透膜等にスケールが発生しやすいが、図３に示す飲料用水製造装置３でも、上記同様の置換工程を行うことで、逆浸透膜等のスケール発生を抑制することが可能となる。
【００４３】
図３に示す飲料用水製造装置３では、上記同様のろ過工程（及び待機工程）が行われる。しかし、透過水槽１４内に貯留される透過水（処理水）は、飲料用水として使用されるため、例えば、ろ過工程中において、塩素供給装置３６が稼働され、透過水に塩素が供給される。また、逆浸透膜を通過した透過水はｐＨが低下する場合があるため、アルカリ剤供給装置３８が稼働され、透過水にアルカリ剤が添加されて、透過水のｐＨ調整が行われることが望ましい。
【００４４】
添加する塩素は、飲料用水の場合、送水末端（水道水の蛇口等）で０．１ｍｇ／Ｌの残留塩素が存在するように、例えば、透過水槽１４内の処理水の残留塩素を０．１〜１．２ｍｇ／Ｌの範囲とするのが好ましく、また、透過水槽１４内での滞留による消費を考慮して、０．５〜１．２ｍｇ／Ｌの範囲とするのがより好ましい。また、透過水槽１４内の処理水のｐＨは５．８〜８．６とするのが好ましい。
【００４５】
図３に示す飲料用水製造装置３では、上記同様の置換工程が行われる。この置換工程で使用される処理水（透過水）中には、塩素が存在している。塩素は逆浸透膜の劣化の要因となるが、図３に示す飲料用水製造装置３では、活性炭塔４０を備えているため、処理水中の塩素が活性炭塔４０により除去された後、膜分離装置１２の原水供給側に供給される。その結果、逆浸透膜の劣化を抑制することが可能となる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４７】
（実施例１）
図４に示す飲料用水製造装置４を用いて試験を行った。図４に示す飲料用水製造装置４の基本構成は、図３に示す飲料用水製造装置３と同様である。図４に示す飲料用水製造装置４では、膜分離装置１２の原水入口近傍の原水供給ライン１６に圧力計ＰＩ１及び電気伝導率計ＣＩ１を設置し、膜分離装置１２の透過水排出側近傍の透過水ライン１８に圧力計ＰＩ２を設置し、濃縮水ライン２０に圧力計ＰＩ３、電気伝導率計ＣＩ３及び流量計ＦＩ２を設置し、アルカリ剤供給ライン５０及び塩素供給ライン４４の接続位置より上流の透過水ライン１８に流量計ＦＩ１及び電気伝導率系ＣＩ２を設置した。
【００４８】
＜実施例１で使用した原水の性状＞
原水：井戸水をろ過器、活性炭、安全フィルターに通水したもの
原水導電率：２１１μＳ／ｃｍ
水温：１５℃
【００４９】
＜実施例１の試験条件＞
透過水回収率（透過水量／原水供給水量×１００）：７０％
運転条件：ろ過工程４５分→置換工程１３分
ろ過工程時の膜分離装置通水流量：１１．５ｍ３／ｈ
（ろ過工程時の膜分離装置通水量：１１．５×４５／６０＝８．６２５ｍ３）
置換工程時の膜分離装置通水流量：１．５ｍ３／ｈ
（置換工程時の膜分離装置通水量：１．５×１３／６０＝０．３２５ｍ３）
【００５０】
実施例１での置換工程の経過時間（０分〜１３分）における濃縮水ライン内の水質（電気伝導率）を電気伝導率計ＣＩ３により測定した。その結果を表１にまとめた。
【００５１】
（実施例２）
実施例２では、ろ過工程４７分→置換工程１５分の運転条件とし、その他の条件を以下のようにして、実施例１と同様の試験を行った。
【００５２】
＜実施例２で使用した原水の性状＞
原水：井戸水をろ過器、活性炭、安全フィルターに通水したもの
原水導電率：２９８μＳ／ｃｍ
水温：１５℃
【００５３】
＜実施例２の試験条件＞
透過水回収率（透過水量／原水供給水量×１００）：７０％
運転条件：ろ過工程４７分→置換工程１５分
ろ過工程時の膜分離装置通水流量：１１．５ｍ３／ｈ
（ろ過工程時の膜分離装置通水量：１１．５×４７／６０＝９．００８ｍ３）
置換工程時の膜分離装置通水流量：１．３ｍ３／ｈ
（置換工程時の膜分離装置通水量：１．３×１５／６０＝０．３２５ｍ３）
【００５４】
実施例２での置換工程の経過時間（０分〜１５分）における濃縮水ライン内の水質（電気伝導率）を電気伝導率計ＣＩ３により測定した。その結果を表１にまとめた。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
実施例１及び実施例２の結果から分かるように、置換工程における膜分離装置通水量（処理水供給量）を、ろ過工程における膜分離装置通水量（原水供給量）の２〜４％程度にすれば、置換工程後の濃縮水ライン内の水の電気伝導率の値を半分程度まで下げることができる。
【００５７】
（実施例３）
実施例３では、実施例２の条件で、ろ過工程→置換工程を繰り返し、２８５日間運転を行った。
【００５８】
表２に、ろ過工程における圧力計ＰＩ１により測定した膜分離装置の入口圧力、圧力計ＰＩ２により測定した透過水圧力、圧力計ＰＩ３により測定した濃縮水圧力、電気伝導率計ＣＩ１により測定した膜分離装置入口付近の水質、電気伝導率計ＣＩ２により測定した透過水の水質（電気伝導率）、流量計ＦＩ１により測定した透過水流量、流量計ＦＩ２により測定した濃縮水流量を示す。
【００５９】
【表２】
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【００６０】
膜分離装置の入口圧力と濃縮水圧力の差圧は、運転日数が経過してもほとんど変わらず、また、透過水流量も１１．５〜１２．０ｍ３／ｈの間で安定していた。これにより、逆浸透膜にスケールは発生していないといえる。また、透過水の電気伝導率も８．８４〜１０．０μＳ／ｃｍの間で安定していた。
【００６１】
表３に、井戸水、ろ過工程における原水、透過水及び濃縮水の水質の結果を示す。
【００６２】
【表３】
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【００６３】
ろ過工程中の濃縮水の電気伝導率は６５１μＳ／ｃｍ、シリカ濃度は１８９ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ（２２７ｍｇＳｉＯ２／Ｌ）であった。このように、実施例３では、シリカを高濃度で濃縮しているにも関わらず、前述したように、逆浸透膜にスケールは発生していない。
【符号の説明】
【００６４】
１，２  膜処理装置、３，４  飲料用水製造装置、１０  原水槽、１２  膜分離装置、１４  透過水槽、１６  原水供給ライン、１８  透過水ライン、２０  濃縮水ライン、２２  処理水供給ライン、２４  処理水移送ライン、２６  原水ポンプ、２８  処理水供給ポンプ、３０  処理水移送ポンプ、３２  制御装置、３４  透過水排出ライン、３６  塩素供給装置、３８  アルカリ剤供給装置、４０  活性炭塔、４２  塩素貯槽、４４  塩素供給ライン、４６  塩素供給ポンプ、４８  アルカリ剤貯槽、５０  アルカリ剤供給ライン、５２  アルカリ剤供給ポンプ，５４  井戸、５６  ポンプ、ＣＩ１，ＣＩ２，ＣＩ３  電気伝導率計、ＦＩ１，ＦＩ２  流量計、ＰＩ１，ＰＩ２，ＰＩ３  圧力計、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６  バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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