(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水処理または浄水処理に適用される水処理システムであって、
供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜装置と、
前記逆浸透膜装置に前記供給水を供給する供給水ラインと、
前記逆浸透膜装置の上流に配置され、前記供給水に亜硫酸塩を添加する薬剤添加装置と、
前記薬剤添加装置の上流に配置され、前記亜硫酸塩を添加する前の供給水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定部と、
前記電気伝導率測定部により測定された電気伝導率に基づいて前記逆浸透膜装置での回収率を調節する制御部と、
前記逆浸透膜装置からの前記透過水が供給される食品製造設備と、
前記食品製造設備で使用された後の排水を前記供給水ラインに返送する返送ラインと、
を備える、水処理システム。
【請求項２】
前記透過水の流量を測定する流量測定部と、
前記供給水ラインを流通する供給水を前記逆浸透膜装置に圧送するＲＯ加圧ポンプと、
前記ＲＯ加圧ポンプを駆動する駆動周波数を出力するインバータと、
システム外へ排水する濃縮水の排水流量を調節可能な排水弁ユニットと、
を備え、
前記制御部は、
前記流量測定部により測定された流量が、予め設定された目標流量となるように、前記インバータの出力を制御し、
前記回収率から目標排水流量を演算し、前記目標排水流量となるように前記排水弁ユニットの排水流量を調節する、
請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記供給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定部と、
前記供給水のカルシウム濃度を測定するカルシウム濃度測定部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電気伝導率測定部によって測定された電気伝導率に基づいて第１回収率を決定し、
前記シリカ濃度測定部によって測定されたシリカ濃度及び前記カルシウム濃度測定部によって測定されたカルシウム濃度に基づいて第２回収率を決定し、
前記第１回収率と前記第２回収率とを比較し、低い方の回収率を目標回収率に設定し、前記逆浸透膜装置での回収率を前記目標回収率となるように調節する、
請求項１または２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記供給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定部と、
前記供給水のカルシウム濃度を測定するカルシウム濃度測定部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電気伝導率測定部によって測定された電気伝導率に基づいて第１回収率を決定し、
前記シリカ濃度測定部によって測定されたシリカ濃度に基づいて第３回収率を決定し、
前記カルシウム濃度測定部によって測定されたカルシウム濃度に基づいて第４回収率を決定し、
前記第１回収率、前記第３回収率及び前記第４回収率を比較し、最も低い回収率を目標回収率に設定し、前記逆浸透膜装置での回収率を前記目標回収率となるように調節する、
請求項１または２に記載の水処理システム。
【請求項５】
前記供給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定部を備え、
前記制御部は、
前記電気伝導率測定部によって測定された電気伝導率に基づいて第１回収率を決定し、
前記シリカ濃度測定部によって測定されたシリカ濃度に基づいて第３回収率を決定し、
前記第１回収率と前記第３回収率とを比較し、低い方の回収率を目標回収率に設定し、前記逆浸透膜装置での回収率を前記目標回収率となるように調節する、
請求項１または２に記載の水処理システム。
【請求項６】
前記供給水のカルシウム濃度を測定するカルシウム濃度測定部を備え、
前記制御部は、
前記電気伝導率測定部によって測定された電気伝導率に基づいて第１回収率を決定し、
前記カルシウム濃度測定部によって測定されたカルシウム濃度に基づいて第４回収率を決定し、
前記第１回収率と前記第４回収率とを比較し、低い方の回収率を目標回収率に設定し、前記逆浸透膜装置での回収率を前記目標回収率となるように調節する、
請求項１または２に記載の水処理システム。
【請求項７】
前記逆浸透膜装置の上流に配置された前濾過装置を備え、
前記制御部は、前記逆浸透膜装置の運転情報に基づいて、前記逆浸透膜装置に給水すべき目標濾過水流量を演算し、前記目標濾過水流量となるように前記前濾過装置への給水流量を調節する、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理または浄水処理に適用される水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
排水処理または浄水処理においては、逆浸透膜装置を備えた水処理システムが採用されている。逆浸透膜装置を備えた水処理システムでは、逆浸透膜装置へ供給される供給水（排水等）に含まれるシリカ等の濃度を、電気伝導率を測定することにより評価し、その評価結果に応じて逆浸透膜装置での回収率を調節している（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
また、逆浸透膜処理装置を用いた水処理システムでは、ホルムアルデヒド等の分子量の小さい不純物を逆浸透膜によって分離するため、逆浸透膜装置への供給水に亜硫酸塩等の薬剤を添加している（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０５４９９号公報
【特許文献２】特開２０１４−１２２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の水処理システムでは、逆浸透膜装置への供給水に薬剤を添加する場合、薬剤の添加によって供給水の電気伝導率の値が嵩上げされ、薬剤中にスケール原因物質が含まれていないにも関わらず、低い回収率が設定されてしまう。
【０００６】
本発明は、供給水の水質変動に追従して回収率を最適な状態に保つことで、高い節水効果を得ることができる水処理システム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】
【０００７】
本発明は、排水処理または浄水処理に適用される水処理システムであって、供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜装置と、前記逆浸透膜装置に前記供給水を供給する供給水ラインと、前記逆浸透膜装置の上流に配置され、前記供給水に薬剤を添加する薬剤添加装置と、前記薬剤添加装置の上流に配置され、前記薬剤を添加する前の供給水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定部と、前記電気伝導率測定部により測定された電気伝導率に基づいて前記逆浸透膜装置での回収率を調節する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記透過水の流量を測定する流量測定部と、前記供給水ラインを流通する供給水を前記逆浸透膜装置に圧送するＲＯ加圧ポンプと、前記ＲＯ加圧ポンプを駆動する駆動周波数を出力するインバータと、システム外へ排水する濃縮水の排水流量を調節可能な排水弁ユニットと、を備え、前記制御部は、前記流量測定部により測定された流量が、予め設定された目標流量となるように、前記インバータの出力を制御し、前記回収率から目標排水流量を演算し、前記目標排水流量となるように前記排水弁ユニットの排水流量を調節することが好ましい。
【０００９】
また、前記逆浸透膜装置からの前記透過水が供給される食品製造設備と、前記食品製造設備で使用された後の排水を前記供給水ラインに返送する返送ラインと、を備えることが好ましい。
【００１０】
また、前記供給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定部と、前記供給水のカルシウム濃度を測定するカルシウム濃度測定部と、を備え、前記制御部は、前記電気伝導率測定部によって測定された電気伝導率に基づいて第１回収率を決定し、前記シリカ濃度測定部によって測定されたシリカ濃度及び前記カルシウム濃度測定部によって測定されたカルシウム濃度に基づいて第２回収率を決定し、前記第１回収率と前記第２回収率とを比較し、低い方の回収率を目標回収率に設定し、前記逆浸透膜装置での回収率を前記目標回収率となるように調節することが好ましい。
【００１１】
また、前記供給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定部と、前記供給水のカルシウム濃度を測定するカルシウム濃度測定部と、を備え、前記制御部は、前記電気伝導率測定部によって測定された電気伝導率に基づいて第１回収率を決定し、前記シリカ濃度測定部によって測定されたシリカ濃度に基づいて第３回収率を決定し、前記カルシウム濃度測定部によって測定されたカルシウム濃度に基づいて第４回収率を決定し、前記第１回収率、前記第３回収率及び前記第４回収率を比較し、最も低い回収率を目標回収率に設定し、前記逆浸透膜装置での回収率を前記目標回収率となるように調節することが好ましい。
【００１２】
また、前記供給水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定部を備え、前記制御部は、前記電気伝導率測定部によって測定された電気伝導率に基づいて第１回収率を決定し、前記シリカ濃度測定部によって測定されたシリカ濃度に基づいて第３回収率を決定し、前記第１回収率と前記第３回収率とを比較し、低い方の回収率を目標回収率に設定し、前記逆浸透膜装置での回収率を前記目標回収率となるように調節することが好ましい。
【００１３】
また、前記供給水のカルシウム濃度を測定するカルシウム濃度測定部を備え、前記制御部は、前記電気伝導率測定部によって測定された電気伝導率に基づいて第１回収率を決定し、前記カルシウム濃度測定部によって測定されたカルシウム濃度に基づいて第４回収率を決定し、前記第１回収率と前記第４回収率とを比較し、低い方の回収率を目標回収率に設定し、前記逆浸透膜装置での回収率を前記目標回収率となるように調節することが好ましい。
【００１４】
また、前記逆浸透膜装置の上流に配置された前濾過装置を備え、前記制御部は、前記逆浸透膜装置の運転情報に基づいて、前記逆浸透膜装置に給水すべき目標濾過水流量を演算し、前記目標濾過水流量となるように前記前濾過装置への給水流量を調節することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、供給水の水質変動に追従して回収率を最適な状態に保つことで、高い節水効果を得ることができる水処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る水処理システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る水処理システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第４実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る水処理システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る水処理システムについて説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る水処理システムについて、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る水処理システム１の全体構成図である。図１に示すように、水処理システム１は、供給水ラインＬ１と、逆浸透膜装置２と、ＲＯ加圧ポンプＰ１と、インバータ３と、薬剤添加装置４と、電気伝導率測定部５と、流量測定部６と、制御部７と、を備える。本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００２０】
供給水ラインＬ１は、供給水Ｗ１が流通するラインである。図１に示すように、供給水ラインＬ１は、逆浸透膜装置２に接続され、供給水Ｗ１を逆浸透膜装置２に供給している。
【００２１】
逆浸透膜装置２は、供給水ラインＬ１からの供給水Ｗ１を溶存塩類が除去された透過水Ｗ２と溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ３とに膜分離処理する装置である。逆浸透膜装置２は、逆浸透膜モジュールと、透過水ラインＬ２と、濃縮水ラインＬ３とを備える。
【００２２】
逆浸透膜モジュールは、単一又は複数の逆浸透膜エレメント（図示せず）を備える。逆浸透膜モジュールは、逆浸透膜エレメントによって供給水Ｗ１を膜分離処理し、透過水Ｗ２及び濃縮水Ｗ３を得ている。逆浸透膜エレメントを形成する逆浸透膜は、架橋全芳香族ポリアミドなどを用いた負荷電性のスキン層、すなわち、負に帯電しやすいスキン層を表面に有するものである。逆浸透膜は、好ましくは、操作圧力０．７ＭＰａおよび回収率１５％の条件で濃度５００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ７．０および温度２５℃の塩化ナトリウム水溶液を供給したときの水透過係数が１．３×１０−１１〜１．７×１０−１１ｍ３・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１であり、かつ塩除去率が９９％以上の性状のものである。
【００２３】
ここで、操作圧力とは、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ３８０２：１９９５「膜用語」で定義される平均操作圧力をいう。本明細書では、逆浸透膜モジュールの一次側の入口圧力と一次側の出口圧力との平均値を指す。回収率とは、逆浸透膜モジュールへ供給される水の流量（Ｑ１）に対する透過水の流量（Ｑ２）の割合（％）（すなわち、Ｑ２／Ｑ１×１００）をいう。水透過係数は、透過水量（ｍ３／ｓ）を膜面積（ｍ２）および有効圧力（Ｐａ）で除した値であり、逆浸透膜での水の透過性能を示す指標である。すなわち、水透過係数は、単位有効圧力を作用させたときに単位時間に膜の単位面積を透過する水の量を意味する。有効圧力は、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ３８０２：１９９５「膜用語」で定義されており、操作圧力（平均操作圧力）から浸透圧差および二次側圧力を差し引いた圧力である。また、塩除去率は、膜を透過する前後の特定の塩類の濃度から計算される値であり、逆浸透膜での溶質の阻止性能を示す指標である。塩除去率は、逆浸透膜モジュールに供給される水における特定の塩類の濃度（Ｄ１）および透過水における特定の塩類の濃度（Ｄ２）から、（１−Ｄ２／Ｄ１）×１００により求められる。
【００２４】
上述のスキン層および性状を備えた逆浸透膜は、逆浸透膜エレメントとして市販されている。このような逆浸透膜エレメントとしては、例えば、東レ社製の型式名「ＴＭＧ２０−４００」（上記条件での水透過係数が１．７×１０−１１ｍ３・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）、ウンジン・ケミカル社製の型式名「ＲＥ８０４０−ＢＬＮ」（上記条件での水透過係数が１．６×１０−１１ｍ３・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）および日東電工社製「ＥＳＰＡ１」（上記条件での水透過係数が１．６×１０−１１ｍ３・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）等が挙げられる。
【００２５】
透過水ラインＬ２は、逆浸透膜モジュールにおいて生成した透過水Ｗ２を需要先の装置等（図示せず）へ送出するラインである。
【００２６】
濃縮水ラインＬ３は、逆浸透膜モジュールにおいて生成した濃縮水Ｗ３を排水するラインである。濃縮水ラインＬ３は、下流側において、排水弁ユニット１０を備えている。排水弁ユニット１０は、濃縮水ラインＬ３からシステム外へ排出される濃縮水Ｗ３の排出流量を調節する弁である。排水弁ユニット１０は、濃縮水Ｗ３の排水流量を制御することによって、逆浸透膜モジュールからの透過水Ｗ２の回収率を調節している。
【００２７】
第１実施形態における排水弁ユニット１０は、複数の開閉弁を並列接続して構成されている。図１に示すように、排水弁ユニット１０は、第１排水弁１１、第２排水弁１２、及び第３排水弁１３を備える。第１排水弁１１、第２排水弁１２、及び第３排水弁１３は、それぞれ定流量弁機構（図示せず）を備える。第１排水弁１１、第２排水弁１２、及び第３排水弁１３は、濃縮水ラインＬ３の下流側で分岐された第１排水ラインＬ１１、第２排水ラインＬ１２、及び第３排水ラインＬ１３にそれぞれ設けられている。濃縮水ラインＬ３から排出される濃縮水Ｗ３の排水流量は、第１排水弁１１〜第３排水弁１３を選択的に開閉することにより、段階的に調節できる。例えば、第２排水弁１２のみを開状態とし、第１排水弁１１及び第３排水弁１３を閉状態とする。この場合には、逆浸透膜装置２の回収率を９０％とすることができる。また、第１排水弁１１及び第２排水弁１２を開状態とし、第３排水弁１３のみを閉状態とする。この場合には、逆浸透膜装置２の回収率を８５％とすることができる。水処理システム１は、第１排水弁１１〜第３排水弁１３を選択的に開閉することにより濃縮水Ｗ３の排水流量を制御し、逆浸透膜装置２の回収率を６５％〜９５％までの間で、段階的に調節できる。
【００２８】
ＲＯ加圧ポンプＰ１は、供給水Ｗ１を吸入し、逆浸透膜装置２に向けて吐出する装置である。ＲＯ加圧ポンプＰ１は、インバータ３と電気的に接続されている。ＲＯ加圧ポンプＰ１には、インバータ３から、周波数が変換された駆動電力が入力される。ＲＯ加圧ポンプＰ１は、供給された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。
【００２９】
インバータ３は、ＲＯ加圧ポンプＰ１に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路である。インバータ３は、制御部７と電気的に接続されている。インバータ３には、制御部７から電流値信号が入力される。インバータ３は、制御部７から入力された電流値信号に対応する駆動周波数の駆動電力をＲＯ加圧ポンプＰ１に出力する。
【００３０】
薬剤添加装置４は、供給水Ｗ１に薬剤を添加する装置である。薬剤添加装置４は、逆浸透膜装置２の上流側の供給水ラインＬ１に接続されている。第１実施形態においては、薬剤添加装置４は、供給水Ｗ１に含まれるホルムアルデヒド等のアルデヒド類を逆浸透膜装置２で除去するために、薬剤として亜硫酸塩を供給水Ｗ１に添加している。薬剤添加装置４により添加される亜硫酸塩は、水相においてアルデヒド類と反応することでα−ヒドロキシスルホン酸イオンを生成可能なものであれば特に限定されるものではない。薬剤添加装置４により添加される亜硫酸塩は、例えば、アルカリ金属（好ましくはナトリウム）の亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩であってもよい。亜硫酸塩として、亜硫酸塩と亜硫酸水素塩との混合物を用いることもできる。亜硫酸塩は、通常、水溶液の状態で薬剤添加装置４から添加されるのが好ましい。
【００３１】
電気伝導率測定部５は、薬剤を添加する前の供給水Ｗ１の電気伝導率Ｅを測定する機器である。電気伝導率測定部５は、薬剤添加装置４の上流の供給水ラインＬ１に接続されている。電気伝導率測定部５は、供給水Ｗ１の電気伝導率Ｅを一定時間毎（例えば、１００ミリ秒毎）に連続的に測定する。電気伝導率測定部５は、制御部７と電気的に接続されている。電気伝導率測定部５で測定された供給水Ｗ１の電気伝導率Ｅは、制御部７へ検出信号として送信される。
【００３２】
流量測定部６は、透過水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２の流量を測定する機器である。流量測定部６は、透過水ラインＬ２に接続されている。流量測定部６は、制御部７と電気的に接続されている。流量測定部６で測定された透過水Ｗ２の流量は、制御部７へ検出信号として送信される。
【００３３】
制御部７は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（図示せず）を備えるものである。制御部７は、流量測定部６で測定された流量Ｑｐ（以下、「測定透過水流量Ｑｐ」ともいう）に基づいて流量フィードバック水量制御を実行するとともに、電気伝導率測定部５で測定された電気伝導率Ｅに基づいて透過水Ｗ２の回収率制御を実行する。
【００３４】
次に、制御部７の流量フィードバック水量制御と回収率制御について図２を用いて説明する。図２は、制御部７が実行する流量フィードバック水量制御と回収率制御とを含むフローチャートである。図２に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の動作中において、繰り返し実行される。
【００３５】
図２において、ステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０３は、流量フィードバック水量制御の処理を示している。ステップＳＴ１０４〜ＳＴ１０７は、回収率制御の処理を示している。
【００３６】
図２に示すように、ステップＳＴ１０１において、制御部７は、透過水Ｗ２の目標透過水流量Ｑｐ’（以下、「目標透過水流量Ｑｐ’」ともいう）を取得する。目標透過水流量Ｑｐ’は、システムの管理者によって予め設定された流量である。システムの管理者は、例えば、ユーザインタフェース（図示せず）を介して、目標透過水流量Ｑｐ’を制御部７のメモリに入力する。
【００３７】
ステップＳＴ１０２において、制御部７は、流量測定部６により測定された測定透過水流量Ｑｐを取得する。
【００３８】
ステップＳＴ１０３において、制御部７は、ステップＳＴ１０２で取得した測定透過水流量Ｑｐが、ステップＳＴ１０１で取得した目標透過水流量Ｑｐ’となるように、インバータ３の出力を制御し、ＲＯ加圧ポンプＰ１の回転数を制御する。
【００３９】
ステップＳＴ１０４において、制御部７は、電気伝導率測定部５により測定された薬剤添加前の供給水Ｗ１の電気伝導率Ｅを取得する。
【００４０】
ステップＳＴ１０５において、制御部７は、ステップＳＴ１０４で取得した供給水Ｗ１の電気伝導率Ｅに基づいて、逆浸透膜装置２からの透過水Ｗ２の回収率Ａを決定する。供給水Ｗ１の電気伝導率Ｅは、供給水Ｗ１に含まれる硬度成分又はシリカ等のスケール生成成分の濃度に比例して高まる。そのため、制御部７は、測定された供給水Ｗ１の電気伝導率Ｅから最適な回収率となるように調節することができる。第１実施形態では、制御部７は、電気伝導率Ｅと回収率Ａとの関係を規定した回収率テーブルを用いて、回収率Ａを決定する。表１に第１実施形態で用いる回収率テーブルの一例を示す。
【００４１】
【表１】
0006443016.tif 000002
【００４２】
表１において、Ｅ１からＥ５は、電気伝導率の値を示しており、Ｅ１からＥ５の順に電気伝導率の値が高くなっている。また、Ａ１からＡ６は、回収率の値を示しており、Ａ１からＡ６の順に回収率の値が低くなっている。表１に示す回収率テーブルは、電気伝導率Ｅが相対的に低い場合、透過水Ｗ２の回収率Ａを相対的に高くし、電気伝導率Ｅが相対的に高い場合、回収率Ａを相対的に低くするような関係を規定している。第１実施形態では、制御部７は、電気伝導率Ｅに応じて、例えば、６０〜９５％の範囲で回収率Ａを設定している。
【００４３】
ステップＳＴ１０６において、制御部７は、ステップＳＴ１０５で設定された回収率Ａ（％）と、ステップＳＴ１０１で取得した目標透過水流量Ｑｐ’とから目標排水流量Ｑｄ’を演算する。ここで、目標排水流量Ｑｄ’は、演算式「目標排水流量Ｑｄ’＝（目標透過水流量Ｑｐ’÷回収率Ａ×１００）−目標透過水流量Ｑｐ’」により求めることができる。
【００４４】
ステップＳＴ１０７において、制御部７は、排水流量がステップＳＴ１０６で演算された目標排水流量Ｑｄ’となるように、排水弁ユニット１０を制御する。第１実施形態においては、第１排水弁１１〜第３排水弁１３の開閉を任意の組み合わせに制御することにより、排水流量を調節する。
【００４５】
第１実施形態に係る水処理システム１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００４６】
第１実施形態に係る水処理システム１においては、電気伝導率測定部５が薬剤添加装置４の上流側に配置されている。そのため、電気伝導率測定部５は、薬剤によって供給水Ｗ１の電気伝導率の値が嵩上げされる前に、電気伝導率Ｅを測定することができる。したがって、水処理システム１は、電気伝導率Ｅに応じて、供給水Ｗ１の水質変動に追従して回収率を最適な状態に保つことができ、高い節水効果を得ることができる。
【００４７】
第１実施形態において、薬剤添加装置４から供給水Ｗ１へ添加される薬剤として、ホルムアルデヒドの除去を想定して、亜硫酸塩を用いているが、これに限定されない。例えば、薬剤として、ｐＨ調整剤、還元剤、酸化剤、及び凝集剤等を用いてもよい。ｐＨ調整剤は、原水のｐＨを適切な範囲に調整し、水質を安定させ、他の薬剤の効果を向上させる薬剤である。ｐＨ調整剤としては、例えば、ｐＨを酸性側に調整する硫酸や塩酸、ｐＨをアルカリ性側に調整する水酸化ナトリウム等がある。還元剤は、原水中の酸化性物質を無害化し、逆浸透膜装置２の逆浸透膜の酸化劣化を抑制する薬剤である。還元剤としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウムや過酢酸を還元する亜硫酸水素ナトリウム等がある。酸化剤は、原水中のイオン状物質を酸化して析出させる薬剤である。酸化剤としては、例えば、２価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）を３価の鉄イオン（Ｆｅ３＋）に変えて水酸化第二鉄（Ｆｅ(ＯＨ)３）として析出させる次亜塩素酸ナトリウム等がある。凝集剤は、原水中のコロイド粒子を凝集させてフロックを形成させる薬剤である。凝集剤としては、例えば、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）や硫酸アルミニウム等がある。
【００４８】
第１実施形態において、制御部７は、電気伝導率と回収率との関係を規定した回収率テーブルを用いて回収率を決定しているが、これに限定されない。例えば、制御部７は、関数式を用いて電気伝導率から回収率を演算してもよい。
【００４９】
第１実施形態において、排水弁ユニット１０は、第１排水弁１１〜第３排水弁１３によって、段階的に濃縮水Ｗ３の排水流量を調節する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、排水弁ユニット１０は、比例制御弁によって弁の開度を制御することにより、濃縮水Ｗ３の排水流量を調節してもよい。
【００５０】
第１実施形態において、目標透過水流量Ｑｐ’は、システムの管理者によって予め設定された流量であると説明したが、これに限定されない。例えば、透過水Ｗ２が使用される設備で必要とされる透過水量となるように自動的に設定されてもよい。
【００５１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る水処理システムについて、図３を参照して説明する。図３は、第２実施形態に係る水処理システム１Ａの全体構成図である。第２実施形態に係る水処理システム１Ａは、第１実施形態の水処理システム１を循環水系に適用した例である。第２実施形態においては、第１実施形態と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、第２実施形態では、第１実施形態と重複する記載は省略する。
【００５２】
図３に示すように、水処理システム１Ａは、供給水ラインＬ１と、逆浸透膜装置２と、ＲＯ加圧ポンプＰ１と、インバータ３と、薬剤添加装置４と、電気伝導率測定部５と、流量測定部６と、制御部７と、食品製造設備２０と、返送ラインＬ４と、補給水供給装置３０と、を備える。
【００５３】
食品製造設備２０は、食品工場又は飲料工場等で用いられる食品又は飲料を製造する設備である。食品製造設備２０は、例えば、レトルト装置、リンサー装置、パストライザー、パストクーラー等を含む設備である。食品製造設備２０は、逆浸透膜装置２の透過水ラインＬ２と接続されている。第２実施形態では、食品製造設備２０は、逆浸透膜装置２からの透過水Ｗ２を使用して、食品等の処理（例えば、袋詰や缶詰等の加熱殺菌）を行う。
【００５４】
返送ラインＬ４は、食品製造設備２０からの排水Ｗ４を供給水ラインＬ１に返送するラインである。返送ラインＬ４は、食品製造設備２０と供給水ラインＬ１とを接続している。返送ラインＬ４は、排水Ｗ４を供給水ラインＬ１に圧送するポンプＰ２を備える。
【００５５】
補給水供給装置３０は、食品製造設備２０に補給水を供給する装置である。補給水供給装置３０は、補給水を食品製造設備２０に送出する補給水ラインＬ５を備える。補給水ラインＬ５には、補給水の送出を制御するための開閉弁（図示せず）が設けられている。
【００５６】
第２実施形態における制御部７は、第１実施形態と同様に、流量フィードバック水量制御と回収率制御を行う。
【００５７】
第２実施形態に係る水処理システム１Ａによれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００５８】
第２実施形態に係る水処理システム１Ａにおいては、食品製造設備２０からの排水Ｗ４を返送ラインＬ４と通じて供給水ラインＬ１に返送するとともに、逆浸透膜装置２の流量フィードバック水量制御と回収率制御とを行っている。そのため、水処理システム１Ａは、食品製造設備２０で使用された排水Ｗ４を再利用することで、省水によるコスト低減を達成しつつ、回収率を最適な状態に保つことにより高い節水効果を得ることができる。
【００５９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る水処理システムについて、図４を参照して説明する。図４は、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂの全体構成図である。なお、第３実施形態では、主に第２実施形態と異なる点について説明する。第３実施形態では、第２実施形態と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、第３実施形態では、第２実施形態と重複する記載は省略する。
【００６０】
図４に示すように、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂは、第２実施形態と同様に、供給水ラインＬ１と、逆浸透膜装置２と、ＲＯ加圧ポンプＰ１と、インバータ３と、薬剤添加装置４と、電気伝導率測定部５と、流量測定部６と、制御部７ａと、食品製造設備２０と、返送ラインＬ４と、補給水供給装置３０と、を備える。また、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂは、第２実施形態と異なる構成として、シリカ濃度測定部８と、カルシウム濃度測定部９と、を備える。
【００６１】
シリカ濃度測定部８は、供給水Ｗ１に含まれるシリカの濃度を測定する機器である。シリカ濃度測定部８は、薬剤添加装置４の上流側の供給水ラインＬ１に接続されている。また、シリカ濃度測定部８は、制御部７ａと電気的に接続されている。シリカ濃度測定部８で測定されたシリカ濃度Ｓは、制御部７ａへ検出信号として送信される。
【００６２】
シリカ濃度測定部８には、例えば、比色式センサ等が用いられている。シリカ濃度測定部８では、供給水Ｗ１から所定量採取した試料水を収納する透明な容器に、例えば、七モリブデン酸六アンモニウムを含む試薬を添加する。比色式センサは、試薬を添加したことによって生じるシリカと七モリブデン酸六アンモニウムとの反応による試料水の色相変化を、特定波長の光を照射したときの吸光度から測定する。シリカ濃度測定部８は、この比色式センサによって測定された吸光度に基づいて、供給水Ｗ１のシリカ濃度Ｓを測定している。
【００６３】
カルシウム濃度測定部９は、供給水Ｗ１に含まれるカルシウムの濃度を測定する機器である。カルシウム濃度測定部９は、薬剤添加装置４の上流側の供給水ラインＬ１に接続されている。また、カルシウム濃度測定部９は、制御部７ａと電気的に接続されている。カルシウム濃度測定部９で測定されたカルシウム濃度Ｃは、制御部７ａへ検出信号として送信される。
【００６４】
カルシウム濃度測定部９は、例えば、比色式センサ等が用いられている。カルシウム濃度測定部９では、供給水Ｗ１から所定量採取した試料水を収納する透明な容器に、例えば、例えば、２−ヒドロキシ−１−（２’−ヒドロキシ−４’−スルホ−１’−ナフチルアゾ）−３−ナフトエ酸（略称：ＨＳＮＮ）を含む試薬を添加する。比色式センサは、試薬を添加したことによって生じるカルシウムとＨＳＮＮとの反応による試料水の色相変化を、特定波長の光を照射したときの吸光度から測定する。カルシウム濃度測定部９は、この比色式センサによって測定された吸光度に基づいて、供給水Ｗ１のカルシウム濃度Ｃを測定している。
【００６５】
第３実施形態における制御部７ａは、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、電気伝導率測定部５で測定された電気伝導率Ｅに基づいて回収率Ａ（以下、第３実施形態においては、「第１回収率Ａ」ともいう）を決定する。また、制御部７ａは、シリカ濃度測定部８で測定されたシリカ濃度Ｓと、カルシウム濃度Ｃとに基づいて回収率Ｂ（以下、第３実施形態においては、「第２回収率Ｂ」ともいう）を決定する。制御部７ａは、第１回収率Ａと第２回収率Ｂとを比較し、低い方の回収率を目標回収率に設定する。
【００６６】
次に、第３実施形態における制御部７ａの回収率制御について図５を用いて説明する。図５は、制御部７ａが実行する回収率制御を含むフローチャートである。図５に示すフローチャートの処理は、水処理システム１Ｂの動作中において、繰り返し実行される。
【００６７】
図５において、第３実施形態におけるステップＳＴ２０１〜ＳＴ２０３は、逆浸透膜装置２の流量フィードバック流量制御を示す。ステップＳＴ２０４〜ＳＴ２１３は、第３実施形態における回収率制御を示す。第３実施形態におけるステップＳＴ２０１〜ＳＴ２０５は、第１実施形態におけるステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０５と同じであるため（図２参照）、説明を省略する。
【００６８】
ステップＳＴ２０６において、制御部７ａは、シリカ濃度測定部８で測定された供給水Ｗ１のシリカ濃度Ｓを取得する。
【００６９】
ステップＳＴ２０７において、制御部７ａは、カルシウム濃度測定部９で測定された供給水Ｗ１のカルシウム濃度Ｃを取得する。
【００７０】
ステップＳＴ２０８において、制御部７ａは、ステップＳＴ２０６で取得したシリカ濃度Ｓと、ステップＳＴ２０７で取得したカルシウム濃度Ｃとに基づいて、第２回収率Ｂを決定する。第３実施形態では、制御部７ａは、シリカ濃度Ｓと、カルシウム濃度Ｃと、回収率との関係を規定した回収率テーブルを用いて、第２回収率Ｂを決定する。表２に第３実施形態で用いる回収率テーブルの一例を示す。
【００７１】
【表２】
0006443016.tif 000003
【００７２】
表２において、Ｃ１からＣ５は、カルシウム濃度の値を示しており、Ｃ１からＣ５の順にカルシウム濃度の値が高くなっている。また、Ｓ１からＳ６は、シリカ濃度の値を示しており、Ｓ１からＳ６の順にシリカ濃度の値が高くなっている。Ｂ１１からＢ６６は、回収率の値を示しており、縦列については、それぞれ一の位の数字が大きいほど回収率の値が低くなっている（例えば、Ｂ１１＞Ｂ１２＞Ｂ１３＞Ｂ１４＞Ｂ１５＞Ｂ１６）。また、横列については、それぞれ十の位の数字が大きいほど回収率の値が低くなっている（例えば、Ｂ１１＞Ｂ２１＞Ｂ３１＞Ｂ４１＞Ｂ５１＞Ｂ６１）。表２に示す回収率テーブルは、シリカ濃度Ｓ及びカルシウム濃度Ｃが相対的に低い場合、透過水Ｗ２の第２回収率Ｂを相対的に高くし、シリカ濃度Ｓ及びカルシウム濃度Ｃが相対的に高い場合、第２回収率Ｂを相対的に低くするような関係を規定している。第３実施形態では、制御部７ａは、シリカ濃度Ｓ及びカルシウム濃度Ｃに応じて、例えば、６０〜９５％の範囲で第２回収率Ｂを決定する。
【００７３】
ステップＳＴ２０９において、制御部７ａは、ステップＳＴ２０５で決定された第１回収率ＡがステップＳＴ２０８で決定された第２回収率Ｂより小さいか否かを判定する。このステップＳＴ２０９では、第１回収率Ａが第２回収率Ｂよりも小さい（ＹＥＳ）と判定された場合、処理はステップＳＴ２１０へ移行する。一方、第１回収率Ａが第２回収率Ｂよりも小さくない（ＮＯ）と判定された場合、処理はステップＳＴ２１１へ移行する。
【００７４】
ステップＳＴ２１０（ステップＳＴ２１０：ＹＥＳ判定）においては、制御部７ａは、第２回収率Ｂよりも小さいと判定された第１回収率Ａを目標回収率に設定する。
【００７５】
ステップＳＴ２１１（ステップＳＴ２１０：ＮＯ判定）においては、制御部７ａは、第１回収率Ａ以下と判定された第２回収率Ｂを目標回収率に設定する。
【００７６】
ステップＳＴ２１２において、制御部７ａは、ステップＳＴ２１０又はステップＳＴ２１１で設定された目標回収率と、ステップＳＴ２０１で取得した透過水Ｗ２の目標透過水流量Ｑｐ’とから目標排水流量Ｑｄ’を演算する。
【００７７】
ステップＳＴ２１３において、制御部７ａは、排水流量がステップＳＴ２１２で演算された目標排水流量Ｑｄ’となるように、排水弁ユニット１０を制御する。
【００７８】
第３実施形態に係る水処理システム１Ｂによれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００７９】
第３実施形態に係る水処理システム１Ｂにおいては、電気伝導率Ｅに基づいて決定された第１回収率Ａと、シリカ濃度Ｓ及びカルシウム濃度Ｃに基づいて決定された第２回収率Ｂとを比較し、低い方の回収率で透過水Ｗ２の回収率制御を行っている。そのため、水処理システム１Ｂは、回収率をより最適な状態に保つことができ、更なる節水効果を得ることができる。
【００８０】
第３実施形態に係る水処理システム１Ｂにおいては、電気伝導率Ｅに基づいて決定された第１回収率Ａと、シリカ濃度Ｓ及びカルシウム濃度Ｃに基づいて決定された第２回収率Ｂとを比較し、低い方の回収率で透過水Ｗ２の回収率制御を行う構成について説明したが、この構成に限定されない。例えば、水処理システム１Ｂは、電気伝導率Ｅに基づいて決定された第１回収率Ａと、シリカ濃度Ｓに基づいて決定された第３回収率Ｂ’と、カルシウム濃度Ｃに基づいて決定された第４回収率Ｂ”とを比較し、３つの回収率のうち最も低い回収率で透過水Ｗ２の回収率制御を行うように構成してもよい。
【００８１】
第３実施形態において、水処理システム１Ｂは、シリカ濃度測定部８と、カルシウム濃度測定部９と、を含む構成について説明したが、この構成に限定されない。例えば、水処理システム１Ｂは、シリカ濃度測定部８又はカルシウム濃度測定部９のいずれか一方を含む構成であってもよい。シリカ濃度測定部８のみを含む構成の場合、水処理システム１Ｂは、電気伝導率Ｅに基づいて決定された第１回収率Ａと、シリカ濃度Ｓに基づいて決定された第３回収率Ｂ’とを比較し、低い方の回収率で透過水Ｗ２の回収率制御を行う。また、カルシウム濃度測定部９のみを含む構成の場合、水処理システム１Ｂは、電気伝導率Ｅに基づいて決定された第１回収率Ａと、カルシウム濃度Ｃに基づいて決定された第４回収率Ｂ”とを比較し、低い方の回収率で透過水Ｗ２の回収率制御を行う。
【００８２】
第３実施形態において、シリカ濃度測定部８及びカルシウム濃度測定部９は、比色式センサを備えるものについて説明したが、これに限定されない。シリカ濃度測定部８及びカルシウム濃度測定部９は、シリカ濃度Ｓ及びカルシウム濃度Ｃを測定できるものであればよい。
【００８３】
第３実施形態において、制御部７ａは、第２回収率Ｂ、第３回収率Ｂ’及び第４回収率Ｂ”を決定する際に、シリカ濃度Ｓの平均値及びカルシウム濃度Ｃの平均値に基づいて、各回収率を決定してもよい。
【００８４】
第３実施形態において、制御部７ａは、シリカ濃度Ｓと、カルシウム濃度Ｃと、回収率との関係を規定した回収率テーブルを用いて第２回収率Ｂを決定しているが、これに限定されない。例えば、シリカ濃度Ｓと回収率との関係を規定した回収率テーブルを用いて第３回収率Ｂ’を決定してもよいし、カルシウム濃度Ｃと回収率との関係を規定した回収率テーブルを用いて第４回収率Ｂ”を決定してもよい。また、制御部７ａは、関数式を用いてシリカ濃度Ｓとカルシウム濃度とのいずれか一方又は両方から第２回収率Ｂ、第３回収率Ｂ’又は第４回収率Ｂ”を演算してもよい。
【００８５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る水処理システムについて、図６を参照して説明する。図６は、第４実施形態に係る水処理システム１Ｃの全体構成図である。なお、第４実施形態では、主に第２実施形態と異なる点について説明する。第４実施形態では、第２実施形態と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、第４実施形態では、第２実施形態と重複する記載は省略する。
【００８６】
図６に示すように、第４実施形態に係る水処理システム１Ｃは、第２実施形態と同様に、供給水ラインＬ１と、逆浸透膜装置２と、ＲＯ加圧ポンプＰ１と、インバータ３と、薬剤添加装置４と、電気伝導率測定部５と、流量測定部６と、制御部７ｂと、食品製造設備２０と、返送ラインＬ４と、補給水供給装置３０と、を備える。また、第４実施形態に係る水処理システム１Ｃでは、第２実施形態と異なる構成として、前濾過装置４０と、薬品反応槽５０と、流量調整槽６０と、を備える。
【００８７】
前濾過装置４０は、逆浸透膜装置２に供給水Ｗ１が供給される前に供給水Ｗ１の濾過を行う装置である。前濾過装置４０は、逆浸透膜装置２の逆浸透膜が供給水Ｗ１に含まれる有機系の懸濁物質で閉塞されることを抑制している。前濾過装置４０は、図６に示すように、逆浸透膜装置２の上流側に設けられている。第４実施形態においては、前濾過装置４０として、ＵＦ膜装置を使用している。以下の説明では、前濾過装置４０をＵＦ膜装置として説明する。
【００８８】
ＵＦ膜装置４０は、ＵＦ膜モジュールと、ＵＦ加圧ポンプＰ３と、インバータ４１と、を備える。
【００８９】
ＵＦ膜モジュールは、単一又は複数の膜エレメント（図示せず）を備える。ＵＦ膜モジュールは、膜エレメントによって供給水Ｗ１に含まれる有機系の懸濁物質を除去している。
【００９０】
ＵＦ加圧ポンプＰ３は、供給水Ｗ１を吸入し、ＵＦ膜モジュールに向けて吐出する装置である。ＵＦ加圧ポンプＰ３は、インバータ４１と電気的に接続されている。ＵＦ加圧ポンプＰ３には、インバータ４１から、周波数が変換された駆動電力が入力される。ＵＦ加圧ポンプＰ３は、供給された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。
【００９１】
インバータ４１は、ＵＦ加圧ポンプＰ３に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路である。インバータ４１は、制御部７ｂと電気的に接続されている。インバータ４１には、制御部７ｂから電流値信号が入力される。インバータ４１は、制御部７ｂから入力された電流値信号に対応する駆動周波数の駆動電力をＵＦ加圧ポンプＰ３に出力する。
【００９２】
薬品反応槽５０は、薬剤と供給水Ｗ１とを反応させるタンクである。薬品反応槽５０は、逆浸透膜装置２の上流側の供給水ラインＬ１に設けられている。また、薬品反応槽５０は、薬剤添加装置４と接続されている。薬品反応槽５０には、供給水ラインＬ１から流入してきた供給水Ｗ１が一時的に貯留される。薬剤添加装置４は、この薬品反応槽５０内に貯留した供給水Ｗ１に薬剤添加装置４から薬剤を添加する。また、薬品反応槽５０は、供給水Ｗ１の流量を調整する機能も有する。
【００９３】
流量調整槽６０は、供給水Ｗ１を一時的に貯留し、供給水Ｗ１の流量を調整するタンクである。流量調整槽６０は、ＵＦ膜装置４０の上流側の供給水ラインＬ１に設けられている。
【００９４】
第４実施形態における制御部７ｂは、第２実施形態と同様に、逆浸透膜装置２の流量フィードバック水量制御と回収率制御とを行う。また、制御部７ｂは、逆浸透膜装置２の回収率制御で設定された回収率に基づいてＵＦ膜装置４０の流量フィードバック制御を行う。
【００９５】
次に、逆浸透膜装置の上流にＵＦ膜装置を設けた水処理システムにおける問題点を説明する。
【００９６】
逆浸透膜装置の上流にＵＦ膜装置を設けた水処理システムにおいては、ＵＦ膜装置の濾過水量は、逆浸透膜装置の回収率が最も低い場合、即ち逆浸透膜装置への給水量が最も多い場合を想定して設定される。逆浸透膜装置への給水量が増えると、ＵＦ膜装置の濾過水量が多くなるため、ＵＦ膜に懸濁物質が付着しやすくなる。そのため、ＵＦ膜から懸濁物質を除去するための逆洗浄の頻度が高くなり、再利用できない濾過水が増えるという課題がある。また、逆洗浄の頻度が高くなると、逆洗浄後のエアスクライビング等で中空糸膜（ＵＦ膜）の破断が起こりやすくなるという課題を有する。
【００９７】
上記の課題を解決するため、第４実施形態においては、制御部７ｂは、逆浸透膜装置２の運転情報に基づいて、逆浸透膜装置２に給水すべき目標濾過水流量Ｑｕ’を演算し、目標濾過水流量Ｑｕ’となるようにＵＦ膜装置４０への給水流量を調節する。
【００９８】
次に、第４実施形態におけるＵＦ膜装置４０での流量フィードバック制御について図７を用いて説明する。図７は、制御部７が実行するＵＦ膜装置４０の流量フィードバック制御を含むフローチャートである。図７に示すフローチャートの処理は、水処理システム１Ｃの動作中において、繰り返し実行される。
【００９９】
図７において、第４実施形態におけるステップＳＴ３０１〜ＳＴ３０７は、逆浸透膜装置２の流量フィードバック制御と回収率制御を示す。ステップＳＴ３０８〜ＳＴ３０９は、ＵＦ膜装置４０の流量フィードバック制御を示す。第４実施形態におけるステップＳＴ３０１〜ＳＴ３０７は、第１実施形態におけるＳＴ１０１〜ＳＴ１０７と同じであるため（図２参照）、説明を省略する。
【０１００】
ステップＳＴ３０８において、制御部７ｂは、逆浸透膜装置２の運転情報から求めた逆浸透膜装置２への給水量を目標値として、ＵＦ膜装置４０の目標濾過水流量Ｑｕ’を演算する。逆浸透膜装置２への給水量は、逆浸透膜装置２の透過水量、回収率、排水量等から求めることができる。例えば、逆浸透膜装置２への給水量は、（目標透過水流量Ｑｐ’＋目標排水流量Ｑｄ’）又は（目標透過水流量Ｑｐ’／回収率Ａ×１００）から求められる。第４実施形態においては、ＵＦ膜装置４０は、全量濾過方式を採用しているため、ＵＦ膜装置４０の目標濾過水流量Ｑｕ’は、逆浸透膜装置２への給水量と同じ量となる。
【０１０１】
ステップＳＴ３０９において、制御部７ｂは、ＵＦ膜装置４０の濾過水量がステップＳＴ３０８で演算された目標濾過水流量Ｑｕ’となるように、ＵＦ加圧ポンプＰ３の回転数を制御し、ＵＦ膜装置４０への給水流量を調節する。第４実施形態では、制御部７ｂは、インバータ４１の出力を制御することにより、ＵＦ加圧ポンプＰ３の回転数を制御している。
【０１０２】
第４実施形態に係る水処理システム１Ｃによれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【０１０３】
第４実施形態に係る水処理システム１Ｃにおいて、制御部７ｂは、逆浸透膜装置２の運転情報に基づいて、ＵＦ膜装置４０の目標濾過水流量Ｑｕ’を演算し、目標濾過水流量Ｑｕ’となるように、ＵＦ膜装置４０への給水流量を調節している。そのため、水処理システム１Ｃは、ＵＦ膜装置４０の逆洗浄の頻度を減らして節水を図ると共に、ＵＦ膜の物理的寿命を延ばすことができる。また、食品製造設備２０からの排水Ｗ４に応じて、系内で循環している水量を一定にすることができるので、流量調整槽６０の容量を小さくしたり、あるいは流量調整槽６０をなくすこともできる。
【０１０４】
第４実施形態において、前濾過装置４０は、ＵＦ膜装置を用いて説明したが、これに限定されない。例えば、前濾過装置４０は、ＵＦ膜装置、ＭＦ膜装置等の膜濾過装置だけでなく、砂濾過装置、活性炭濾過装置等の各種の濾過装置を含んでもよい。また、砂濾過装置を用いる場合は、凝縮剤を添加してもよい。
【０１０５】
第４実施形態において、ＵＦ膜装置４０は、流量調整槽６０と、薬品反応槽５０との間に設けられているが、これに限定されない。ＵＦ膜装置４０は、逆浸透膜装置２の上流側に設けられていればよい。
【０１０６】
第４実施形態において、薬品反応槽５０及び流量調整槽６０を備える構成について説明したが、これに限定されない。例えば、水処理システム１Ｃは、設備コストを低減するため、薬品反応槽５０又は流量調整槽６０を備えない構成としてもよい。また、図６においては、薬品反応槽５０は、１つしか図示されていないが、添加する薬剤に応じて複数備えてもよい。
【０１０７】
第４実施形態において、ＵＦ膜装置４０の流量フィードバック制御は、インバータ４１によりＵＦ加圧ポンプＰ３の回転数を制御することにより行うことを説明したが、これに限定されない。例えば、ＵＦ膜装置４０の上流の供給水ラインＬ１に流量調整弁を設けることによって、ＵＦ膜装置４０の流量フィードバック制御が行われてもよい。この場合、水処理システム１Ｃは、ＵＦ加圧ポンプＰ３を一定の回転数で駆動させ、濾過水流量をモニタしながら、流量調整弁の開度を調節することで、ＵＦ膜装置４０の流量フィードバック水量制御を行う。
【０１０８】
第４実施形態において、ＵＦ膜装置４０は、全量濾過方式である例を説明したが、これに限定されない。例えば、ＵＦ膜装置４０は、クロスフロー濾過方式であってもよい。その場合、ＵＦ膜装置４０の給水流量は、ＵＦ膜装置４０の濾過水量に濃縮水排出流量を加えた量となる。
【０１０９】
第４実施形態において、電気伝導率測定部５は、供給水ラインＬ１に接続されているが、これに限定されない。例えば、電気伝導率測定部５は、薬品反応槽５０又は流量調整槽６０に接続されてもよい。この場合、制御部７ｂで取得する電気伝導率Ｅは、電気伝導率測定部５で測定された所定数の電気伝導率データから得られた平均電気伝導率であってもよい。平均電気伝導率の算出ロジックは、直近ｎ個のデータを対象にした単純移動平均によるものが好ましい。単純移動平均では、設定された時間間隔（例えば、１００ｍｓ間隔）で電気伝導率をサンプリングしつつ、最新の電気伝導率を含む所定数（ｎ個）の電気伝導率データから平均電気伝導率を計算する。
【０１１０】
本発明をある程度の詳細さをもって各実施形態において説明したが、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各実施形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【０１１１】
本発明の水処理システムの例示の態様として、第２〜４実施形態において、食品製造設備２０を含む循環系を用いて説明したが、これに限定されない。例えば、冷却塔を含む循環系に本発明の水処理システムを適用してもよい。冷却塔を含む循環系の場合、冷却塔の補給水を浄化するために本発明の水処理システムが用いられる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、供給水の水質変動に追従して回収率を最適な状態に保つことで、高い節水効果を得ることができるため、排水処理または浄水処理に適用される水処理システムに有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  水処理システム
２  逆浸透膜装置
３  インバータ
４  薬剤添加装置
５  電気伝導率測定部
６  流量測定部
７  制御部
８  シリカ濃度測定部
９  カルシウム濃度測定部
１０  排水弁ユニット
２０  食品製造設備
３０  補給水供給装置
４０  薬品反応槽
５０  前濾過装置（ＵＦ膜装置）
５１  インバータ
６０  流量調整槽
Ｌ１  供給水ライン
Ｌ２  透過水ライン
Ｌ３  濃縮水ライン
Ｌ４  返送ライン
Ｌ５  補給水ライン
Ｐ１  ＲＯ加圧ポンプ
Ｐ２  ポンプ
Ｐ３  ＵＦ加圧ポンプ
Ｗ１  供給水
Ｗ２  透過水
Ｗ３  濃縮水
Ｗ４  排水
【図１】
0006443016.tif 000004
【図２】
0006443016.tif 000005
【図３】
0006443016.tif 000006
【図４】
0006443016.tif 000007
【図５】
0006443016.tif 000008
【図６】
0006443016.tif 000009
【図７】
0006443016.tif 000010