(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷率を連続的に変更して被処理水から透過水を製造可能な複数の濾過装置を備える濾過装置群と、要求された透過水の通水流量である要求負荷に応じて前記濾過装置群により製造される透過水の通水流量を制御する制御部と、を備える濾過システムであって、
前記複数の濾過装置は、それぞれ、逆洗浄プロセスを実行しても回復できない該濾過装置の膜詰まりの程度を検出する膜詰まり程度検出手段を有し、
前記制御部は、前記膜詰まり程度検出手段により検出された逆洗浄プロセスを実行しても回復できない該濾過装置の膜詰まりの程度に基づいて、逆洗浄プロセスを実行しても回復できない膜詰まりの進行していない濾過装置ほど優先順位を上位に設定する優先順位設定部を有する
濾過システム。
【請求項２】
逆洗浄プロセスを実行しても回復できない前記濾過装置の膜詰まりの程度は、逆洗浄プロセスが実行される場合において、濾過プロセスの実行による前記濾過装置の膜の通水抵抗の上昇量に対する逆洗浄プロセスの実行後の膜の通水抵抗の下降量の割合である回復率である
請求項１に記載の濾過システム。
【請求項３】
逆洗浄プロセスを実行しても回復できない前記濾過装置の膜詰まりの程度は、前記回復率の経時変化である
請求項２に記載の濾過システム。
【請求項４】
逆洗浄プロセスを実行しても回復できない前記濾過装置の膜詰まりの程度は、複数回数の逆洗浄プロセスが実行される場合において、該濾過装置の膜が通水初期の状態にあるときと逆洗浄プロセスの実行後とにおける該濾過装置の一次側と二次側との差圧の経時変化、又は、該濾過装置の膜が通水初期の状態にあるときと逆洗浄プロセスの実行後とにおける該濾過装置により製造される透過水の流量の経時変化である
請求項１に記載の濾過システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の濾過装置を含む濾過装置群を備える濾過システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理水（原水）から透過水（処理水）を製造する膜モジュールを備える膜濾過装置（濾過装置）が知られている。従来、需要箇所で消費される透過水を１台の膜濾過装置で製造できない場合に対応するため、複数の膜濾過装置を並列に接続した濾過システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
膜濾過装置は、一般的に、透過水を製造する濾過工程（濾過プロセス）と、膜モジュールに逆洗水を流通させて膜モジュールを洗浄する逆洗工程（逆洗浄プロセス）と、を実施可能である。膜濾過装置の膜モジュールにおいては、濾過工程で透過水を製造するにつれて、膜表面でケーキ層（汚濁物質の堆積層）が成長し、通水抵抗が徐々に上昇する。そのため、定期的な逆洗工程が実行されることにより、通水抵抗が上昇した膜モジュールは、ケーキ層が除去された状態に戻される。
【０００４】
しかし、定期的に逆洗工程を実行しても、濾過膜の細孔内に侵入した汚濁物質の一部が残留し、膜モジュールが初期状態（初期の通水抵抗を示す状態）に完全に戻らないことがある。そして、濾過膜の細孔内に汚濁物質が蓄積され続けると、細孔が目詰まりする膜閉塞を引き起こし、透過水の水量が大幅に低下することとなる。
【０００５】
膜閉塞が生じた場合には、通常、濾過工程を停止して、膜モジュールに所定の薬剤を含む洗浄液を通液する薬品洗浄を実行する。薬品洗浄の実行により通水抵抗が回復すれば、膜閉塞が可逆的なものであると判断され、薬品洗浄後の膜モジュールは、再び濾過工程で使用される。一方、薬品洗浄を実行しても通水抵抗が十分に回復しなければ、膜閉塞が不可逆的なものであると判断され、膜モジュールは、新品と交換されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３１５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複数の膜濾過装置を並列に接続した濾過システムにおいて、複数の膜濾過装置のうちの特定の膜濾過装置の膜モジュールに膜詰まりが偏って集中することがある。特定の膜濾過装置の膜モジュールに膜詰まりが集中している場合には、特定の膜濾過装置における薬品洗浄や膜交換などのメンテナンスのために、その都度、システムの全体を停止させることが必要となる。そのため、薬品洗浄や膜交換などのメンテナンスを行う時期がずれることにより、システム全体として、メンテナンスの頻度が増加する可能性がある。よって、特定の膜濾過装置において異なる時期にメンテナンスを行う場合には、システム全体としては、薬品に要する費用及び膜交換等のメンテナンスに要する費用が増加する虞がある。
【０００８】
従って、本発明は、特定の膜モジュールについて膜詰まりが偏って集中することを抑制して、薬品に要する費用及び膜交換等のメンテナンスに要する費用を低減できる濾過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】
【０００９】
本発明は、負荷率を連続的に変更して被処理水から透過水を製造可能な複数の濾過装置を備える濾過装置群と、要求された透過水の通水流量である要求負荷に応じて前記濾過装置群により製造される透過水の通水流量を制御する制御部と、を備える濾過システムであって、前記複数の濾過装置は、それぞれ、逆洗浄プロセスを実行しても回復できない該濾過装置の膜詰まりの程度を検出する膜詰まり程度検出手段を有し、前記制御部は、前記膜詰まり程度検出手段により検出された逆洗浄プロセスを実行しても回復できない該濾過装置の膜詰まりの程度に基づいて、逆洗浄プロセスを実行しても回復できない膜詰まりの進行していない濾過装置ほど優先順位を上位に設定する優先順位設定部を有する濾過システムに関する。
【００１０】
また、逆洗浄プロセスを実行しても回復できない前記濾過装置の膜詰まりの程度は、逆洗浄プロセスが実行される場合において、濾過プロセスの実行による前記濾過装置の膜の通水抵抗の上昇量に対する逆洗浄プロセスの実行後の膜の通水抵抗の下降量の割合である回復率であることが好ましい。
【００１１】
また、逆洗浄プロセスを実行しても回復できない前記濾過装置の膜詰まりの程度は、前記回復率の経時変化であることが好ましい。
【００１２】
また、逆洗浄プロセスを実行しても回復できない前記濾過装置の膜詰まりの程度は、複数回数の逆洗浄プロセスが実行される場合において、該濾過装置の膜が通水初期の状態にあるときと逆洗浄プロセスの実行後とにおける該濾過装置の一次側と二次側との差圧の経時変化、又は、該濾過装置の膜が通水初期の状態にあるときと逆洗浄プロセスの実行後とにおける該濾過装置により製造される透過水の流量の経時変化であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、特定の膜モジュールについて膜詰まりが偏って集中することを抑制して、薬品に要する費用及び膜交換等のメンテナンスに要する費用を低減できる濾過システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る濾過システム１の概略を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る膜濾過装置群２の概略を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る膜濾過装置２０の概略を示す図である。
【図４】各工程における各弁の開閉状態を説明する図である。
【図５】濾過工程と逆洗工程とにおいて、膜モジュール２１の膜詰まりの程度を膜間差圧の変化で示したグラフである。
【図６】台数制御装置３０における制御部３２において、膜詰まりの進行していない膜濾過装置２０ほど優先順位を上位に設定する処理手順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】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る濾過システム１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る濾過システム１の概略を示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る膜濾過装置群２の概略を示す図である。図３は、本発明の一実施形態に係る膜濾過装置２０の概略を示す図である。図４は、各工程における各弁の開閉状態を説明する図である。図５は、濾過工程と逆洗工程とにおいて、膜モジュール２１の膜詰まりの程度を膜間差圧の変化で示したグラフである。
【００１６】
まず、本発明の濾過システム１の全体構成につき、図１を参照しながら説明する。
図１に示すように、濾過システム１は、被処理水としての原水Ｗ１から透過水Ｗ２を製造可能な複数（５台）の膜濾過装置（濾過装置）２０を含む膜濾過装置群（濾過装置群）２と、複数の原水ポンプ３と、複数の第１インバータ４と、複数の膜濾過装置２０において製造された透過水Ｗ２を処理水Ｗ６として集合させる処理水タンク１６と、この処理水タンク１６の内部に貯留された処理水Ｗ６（透過水Ｗ２）の水位を検出する水位センサ１７と、逆洗水用タンク７と、逆洗水ポンプ５と、第２インバータ６と、薬剤添加装置８と、膜濾過装置群２により製造される透過水Ｗ２の通水流量を制御する制御部３２を有する台数制御装置３０と、を備える。
【００１７】
また、濾過システム１は、原水ラインＬ１１と、ローカル原水ラインＬ１２と、透過水ラインＬ２１と、ローカル透過水ラインＬ２２と、逆洗水ラインＬ３と、配水ラインＬ７と、を備える。なお、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。
【００１８】
原水ラインＬ１１は、原水Ｗ１を複数の膜濾過装置２０に供給するラインである。原水ラインＬ１１の上流側の端部は、原水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。原水ラインＬ１１の下流側の端部は、複数の膜濾過装置２０に向けてそれぞれローカル原水ラインＬ１２に分岐される。原水ラインＬ１１を流通する原水Ｗ１は、複数のローカル原水ラインＬ１２を介して、造水運転中において、複数の膜濾過装置２０にそれぞれ分配される。
【００１９】
複数のローカル原水ラインＬ１２には、それぞれ、原水ポンプ３が設けられている。
原水ポンプ３は、ローカル原水ラインＬ１２を流通する原水Ｗ１を吸入し、膜濾過装置２０へ向けて圧送（吐出、送出）する装置である。原水ポンプ３には、第１インバータ４から周波数が変換された駆動電力が供給される。原水ポンプ３は、入力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。
【００２０】
第１インバータ４は、原水ポンプ３に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。第１インバータ４は、膜濾過装置２０のローカル制御部２２（後述）それぞれと電気的に接続されている。第１インバータ４には、ローカル制御部２２（後述）から周波数指定信号（すなわち、指令信号）が入力される。第１インバータ４は、信号線５３を介して、ローカル制御部２２（後述）により入力された周波数指定信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を、原水ポンプ３に出力する。
【００２１】
ここで、各膜濾過装置２０に備えられた流量センサ１２（後述、図３参照）からの流量検知信号に基づいて、第１インバータ４に周波数指定信号を入力することにより、原水ポンプ３の回転速度を可変させることができる。この構成によれば、流量センサ１２により検出される透過水Ｗ２の流量に基づくフィードバック制御により、透過水Ｗ２の流量を一定に維持するように制御を行うことができる。これにより、各膜モジュール２１の膜表面でのケーキ層の成長につれて、膜間の通水抵抗が増加しても、原水ポンプ３の回転数が自動的に調整されて、透過水Ｗ２の流量を一定に制御することができる。
【００２２】
複数の膜濾過装置２０は、図１に示すように、それぞれ、複数（４本）の膜モジュール２１を備える。本実施形態においては、複数の膜濾過装置２０は、原水Ｗ１から、それぞれ、同じ定格流量で透過水Ｗ２を製造可能である。また、複数の膜濾過装置２０は、それぞれ、台数制御装置３０と電気的に接続されている。膜濾過装置２０の詳細については後述する。
【００２３】
透過水ラインＬ２１は、複数の膜濾過装置２０で製造された透過水Ｗ２を処理水タンク１６へ送出するラインである。透過水ラインＬ２１の上流側の端部は、複数のローカル透過水ラインＬ２２に分岐し、膜濾過装置２０それぞれの膜モジュール２１に接続されている。透過水ラインＬ２１の下流側の端部は、処理水タンク１６に接続されている。透過水ラインＬ２１には、上流側から順に、接続部Ｊ４、処理水タンク１６が設けられている。
【００２４】
膜濾過装置群２は、負荷機器としての処理水使用設備１８に供給する透過水Ｗ２を製造する。膜濾過装置群２により製造された透過水Ｗ２は、透過水ラインＬ２１を介して処理水タンク１６に補給される。
【００２５】
接続部Ｊ４には、逆洗水ラインＬ３の上流側の端部が接続されている。逆洗水ラインＬ３は、接続部Ｊ４において透過水ラインＬ２１から分岐され、後述する逆洗水用タンク７を経由して、膜濾過装置２０の内部の接続部Ｊ３（図３参照）において透過水ラインＬ２１に合流されるラインである。逆洗水ラインＬ３の上流側の端部は、接続部Ｊ４に接続されている。逆洗水ラインＬ３の下流側の端部は分岐されており、それぞれ、膜濾過装置２０の内部において透過水ラインＬ２１の接続部Ｊ３に接続されている（図３参照）。逆洗水ラインＬ３には、膜モジュール２１における逆洗工程（逆洗プロセス）（後述）を実行するために、複数の膜モジュール２１において製造された透過水Ｗ２の一部が流通される。
【００２６】
逆洗水ラインＬ３には、図１に示すように、上流側から順に、接続部Ｊ４、逆洗水用タンク７、逆洗水ポンプ５、接続部Ｊ５、複数の膜濾過装置２０が設けられている。
【００２７】
逆洗水用タンク７は、逆洗工程のために、複数の膜モジュール２１において製造された透過水Ｗ２の一部を、逆洗水ラインＬ３を流通させて、逆洗水Ｗ３（透過水Ｗ２）として貯留するタンクである。
【００２８】
逆洗水ポンプ５は、逆洗工程において、逆洗水ラインＬ３を流通する逆洗水Ｗ３（透過水Ｗ２）を吸入し、複数の膜モジュール２１へ向けて圧送（吐出、送出）する装置である。逆洗水ポンプ５は、逆洗排水Ｗ４の流量を変更可能である。逆洗水ポンプ５には、第２インバータ６から周波数が変換された駆動電力が供給される。逆洗水ポンプ５は、入力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】
第２インバータ６は、逆洗水ポンプ５に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。第２インバータ６は、信号線５４を介して、台数制御装置３０と電気的に接続されている。第２インバータ６には、台数制御装置３０から周波数指定信号が入力される。第２インバータ６は、信号線５４を介して、ローカル制御部２２により入力された周波数指定信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を逆洗水ポンプ５に出力する。
【００３０】
接続部Ｊ５には、薬剤添加装置８が接続されている。薬剤添加装置８は、逆洗工程において、複数の膜モジュール２１へ流入する逆洗水Ｗ３に薬剤を添加（供給）する装置である。逆洗工程において逆洗水Ｗ３に薬剤を添加することにより、複数の膜モジュール２１の濾過性能を維持するために、膜の表面に堆積した汚濁物質を化学的な洗浄により除去する。薬剤としては、例えば、酸化剤が利用され、酸化剤としては、次亜塩素酸ナトリウム等が用いられる。
【００３１】
薬剤添加装置８は、例えば複数回の逆洗工程に対して１回の頻度で、逆洗水ラインＬ３を流通する逆洗水Ｗ３の流量に比例して逆洗水Ｗ３に薬剤を供給する。薬剤の添加は、例えば複数回の逆洗工程に対して１回の頻度で、例えば１日に１回程度の頻度で実行される。薬剤添加装置８は、信号線５５を介して、台数制御装置３０と電気的に接続されている。薬剤添加装置８における薬剤の添加は、台数制御装置３０により制御されている。
【００３２】
処理水タンク１６は、膜濾過装置群２で製造された透過水Ｗ２を集合させて処理水Ｗ６として貯留する。処理水タンク１６は、透過水ラインＬ２１を介して、膜濾過装置群２を構成する複数の膜濾過装置２０に接続されている。
この処理水タンク１６の下流側は、配水ラインＬ７を介して、処理水使用設備１８に接続されている。処理水タンク１６に貯留された処理水Ｗ６（透過水Ｗ２）は、配水ラインＬ７を介して、処理水Ｗ６として、処理水使用設備１８に供給される。
【００３３】
処理水タンク１６には、水位センサ１７が設けられている。水位センサ１７は、処理水タンク１６に貯留された処理水Ｗ６（透過水Ｗ２）の水位を検出する機器である。水位センサ１７は、台数制御装置３０のローカル制御部２２と電気的に接続されている。水位センサ１７で測定された処理水タンク１６の水位（以下、「検出水位値」ともいう）は、台数制御装置３０のローカル制御部２２へ検出信号として出力される。
【００３４】
水位センサ１７は、信号線５１を介して、台数制御装置３０に電気的に接続されている。水位センサ１７は、処理水タンク１６の内部に貯留された処理水Ｗ６（膜濾過装置群２で製造されて貯留された処理水Ｗ６（透過水Ｗ２））の水位を測定し、測定した水位に係る信号（水位信号）を、信号線５１を介して台数制御装置３０に送信する。本実施形態において、水位センサ１７は、例えば、連続式レベルセンサであり、例えば、静電容量式センサ、圧力式センサ、超音波式センサ等が用いられる。図１では、水位センサ１７として、静電容量式センサを設けた例を示す。
【００３５】
台数制御装置３０は、信号線５２を介して、複数の膜濾過装置２０と電気的に接続されている。この台数制御装置３０は、水位センサ１７により測定される処理水タンク１６の内部に貯留された処理水Ｗ６の水位に基づいて、各膜濾過装置２０により製造される透過水Ｗ２の通水流量を制御する。台数制御装置３０の詳細については、後述する。
【００３６】
以上の濾過システム１は、膜濾過装置群２で製造された透過水Ｗ２を、処理水タンク１６を介して、処理水使用設備１８に供給可能とされている。
濾過システム１において要求される負荷（要求負荷）は、処理水使用設備１８における処理水Ｗ６の消費量であって、需要箇所（処理水使用設備１８）から要求された処理水Ｗ６（透過水Ｗ２）の通水流量である。台数制御装置３０は、この処理水Ｗ６の消費量の変動に対応して生じる処理水タンク１６の内部に貯留された処理水Ｗ６の水位の変動を、水位センサ１７が測定する処理水タンク１６の内部に貯留された処理水Ｗ６の水位（物理量）に基づいて算出し、膜濾過装置群２を構成する各膜濾過装置２０により製造される透過水Ｗ２の通水流量（処理水Ｗ６の水量）を制御する。
【００３７】
具体的には、処理水使用設備１８の需要の増大により要求負荷（処理水Ｗ６の消費量、処理水使用設備１８から要求された処理水Ｗ６の通水流量）が増加し、処理水タンク１６に供給される処理水Ｗ６の水量が不足すれば、処理水タンク１６の内部に貯留された処理水Ｗ６の水位が低下することになる。一方、処理水使用設備１８の需要の低下により要求負荷（処理水Ｗ６の消費量、処理水使用設備１８から要求された処理水Ｗ６の通水流量）が減少し、処理水タンク１６に供給される処理水Ｗ６が過剰になれば、処理水タンク１６の内部に貯留された処理水Ｗ６の水位が上昇することになる。従って、濾過システム１は、水位センサ１７により測定された処理水タンク１６の内部に貯留された処理水Ｗ６の水位の変動に基づいて、要求負荷の変動をモニターすることができる。そして、濾過システム１は、処理水タンク１６の内部に貯留された処理水Ｗ６の水位に基づいて、処理水使用設備１８の処理水Ｗ６の消費量（要求負荷）に応じて必要とされる処理水量である必要通水流量を算出する。
【００３８】
ここで、本実施形態の濾過システム１を構成する複数の膜濾過装置２０について説明する。本実施形態の膜濾過装置２０は、負荷率を連続的に変更して原水Ｗ１から透過水Ｗ２を製造可能な比例制御を実行可能な膜濾過装置からなる。膜濾過装置２０における負荷率とは、膜濾過装置２０の定格流量に対する透過水Ｗ２の通水流量の割合である。
【００３９】
図２に示すように、比例制御を実行可能な膜濾過装置２０とは、少なくとも、最小通水状態Ｓ１（定格通水状態Ｓ３における定格流量に対して最も小さい通水状態）から最大通水状態Ｓ２（定格通水状態Ｓ３における定格流量に対して最も大きい通水状態）の範囲で、通水量が連続的に制御可能とされている膜濾過装置である。
【００４０】
本実施形態においては、最小通水状態Ｓ１の負荷率と最大通水状態Ｓ２の負荷率との間の範囲を、最適運転負荷率ゾーンに設定する。
最小通水状態Ｓ１の負荷率は、各膜濾過装置２０の定格流量に対して、膜濾過装置２０の通水流量の検出の精度を確保できる下限流量の割合である。膜濾過装置２０の通水流量を正確に把握できないと、濾過システム１を、各膜濾過装置２０の負荷率に基づいて制御できないため、最小通水状態Ｓ１の負荷率が設定される。本実施形態においては、例えば、最小通水状態Ｓ１の負荷率を、膜濾過装置２０の定格流量の２０％に設定する。
【００４１】
最大通水状態Ｓ２の負荷率は、膜濾過装置２０の膜の細孔内への懸濁物質の押し込みが起こらない上限流量の割合である。膜濾過装置２０の膜の細孔内への懸濁物質の押し込みが生じると、膜に不可逆的な膜閉塞が生じて、膜の回復が不可能になってしまうため、最大通水状態Ｓ２の負荷率が設定される。本実施形態においては、例えば、最大通水状態Ｓ２の負荷率を、膜濾過装置２０の定格流量の８０％に設定する。
【００４２】
比例制御を実行可能な膜濾過装置２０は、例えば、後述する膜濾過装置２０の原水弁Ｖ１（図３参照）の開度を制御することにより、ローカル原水ラインＬ１２を流通する原水Ｗ１の通水量を調整するようになっている。
【００４３】
また、通水量を連続的に制御するとは、後述のローカル制御部２２における演算や信号がデジタル方式とされて段階的に取り扱われる場合（例えば、膜濾過装置２０の出力（透過水Ｗ２の流量）が１％刻みで制御される場合）であっても、事実上連続的に出力を制御可能な場合を含む。
【００４４】
本実施形態では、膜濾過装置２０の通水停止状態Ｓ０と最小通水状態Ｓ１との間の通水状態の変更は、膜濾過装置２０の通水をオン／オフ（原水弁Ｖ１の弁体を開閉）することで制御される。そして、最小通水状態Ｓ１から最大通水状態Ｓ２の最適運転負荷率ゾーンの範囲においては、通水量が連続的に制御可能となっている。
より具体的には、複数の膜濾過装置２０それぞれには、変動可能な通水流量の単位である単位通水流量Ｕが設定されている。これにより、膜濾過装置２０は、最小通水状態Ｓ１から最大通水状態Ｓ２の範囲においては、単位通水流量Ｕ単位で、通水流量を変更可能となっている。
【００４５】
単位通水流量Ｕは、膜濾過装置２０の定格通水状態Ｓ３における定格流量に応じて適宜設定できるが、濾過システム１における出力通水流量の必要通水流量に対する追従性を向上させる観点から、膜濾過装置２０の定格流量の１％〜５％に設定されることが好ましい。また、同様の観点から、単位通水流量Ｕは、定格流量が２０００Ｌ／ｈの膜濾過装置の場合であれば、２０Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈに設定されることが好ましい。
尚、出力通水流量とは、膜濾過装置群２により出力される通水流量を示し、この出力通水流量は、複数の膜濾過装置２０それぞれから出力される通水流量の合計値により表される。
【００４６】
また、複数の膜濾過装置２０には、それぞれ優先順位が設定されている。優先順位は、通水指示や通水停止指示を行う膜濾過装置２０を選択するために用いられる。優先順位は、例えば整数値を用いて、数値が小さいほど優先順位が高くなるよう設定することができる。図２に示すように、膜濾過装置２０の１号機〜５号機のそれぞれに「１」〜「５」の優先順位が割り当てられている場合、１号機の優先順位が最も高く、５号機の優先順位が最も低い。この優先順位は、通常の場合、後述の制御部３２の制御により、所定の時間間隔（例えば、２４時間間隔）で変更される。
【００４７】
次に、本実施形態の濾過システム１による複数の膜濾過装置２０により製造される透過水Ｗ２の通水流量の制御の詳細について説明する。
台数制御装置３０は、水位センサ１７からの水位信号に基づいて、要求負荷（処理水使用設備１８から要求された処理水Ｗ６（透過水Ｗ２）の通水流量）に応じた運転台数、及び膜濾過装置群２の必要通水流量（負荷率）を算出し、各膜濾過装置２０（後述のローカル制御部２２）に台数制御信号を送信する。この台数制御装置３０は、図１に示すように、記憶部３１と、制御部３２と、を備える。
【００４８】
記憶部３１は、台数制御装置３０（制御部３２）の制御により各膜濾過装置２０に対して行われた指示の内容や、各膜濾過装置２０から受信した運転状態等の情報、複数の膜濾過装置２０の通水パターンの設定条件等の情報、複数の膜濾過装置２０の優先順位の設定の情報、優先順位の変更（ローテーション）に関する設定の情報等を記憶する。
【００４９】
制御部３２は、信号線５２を介して各膜濾過装置２０に各種の指示を行ったり、各膜濾過装置２０から各種のデータを受信したりして、５台の膜濾過装置２０の通水状態や優先順位を制御する。各膜濾過装置２０は、台数制御装置３０から通水状態の変更指示の信号を受けると、その指示に従って当該膜濾過装置２０を制御する。
【００５０】
制御部３２は、逆洗水ポンプ５の駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する周波数指定信号（電流値信号又は電圧値信号）を第２インバータ６に出力する。
【００５１】
図１に示すように、制御部３２は、優先順位設定部３２１と、出力制御部３２２と、を含んで構成される。
優先順位設定部３２１は、膜詰まり程度検出部２２２により検出された膜濾過装置２０の膜詰まりの程度に基づいて、複数の膜濾過装置２０に対して優先順位を設定する。優先順位設定部３２１は、膜モジュール２１の膜詰まりの程度に基づいて、複数の膜モジュール２１の膜詰まりの進行度を比較し、膜詰まりの進行していない膜モジュール２１を有する膜濾過装置２０ほど、膜濾過装置２０を運転する優先順位を上位に設定する。具体的には、優先順位設定部３２１は、各膜濾過装置２０の膜詰まり程度検出部２２２（後述）により検出された複数の膜濾過装置２０の膜詰まりの程度に関するデータを取得する。優先順位設定部３２１は、各膜濾過装置２０の膜詰まり程度検出部２２２（後述）により検出された複数の膜濾過装置２０の膜詰まりの程度に関するデータに基づいて、複数の膜モジュール２１の膜詰まりの進行度を比較する。そして、優先順位設定部３２１は、膜詰まりの進行していない膜モジュール２１を有する膜濾過装置２０ほど、膜濾過装置２０を運転する優先順位を上位に設定する。
【００５２】
出力制御部３２２は、設定された優先順位に従い膜濾過装置２０の通水流量を制御することで、膜濾過装置群２から出力する通水流量を制御する。本実施形態において、出力制御部３２２は、要求負荷（処理水Ｗ６の消費量、処理水使用設備１８から要求された処理水Ｗ６の通水流量）が増大した場合には、優先順位の高い膜濾過装置２０から順に通水流量（負荷率）を上昇させ、膜濾過装置群２から出力する通水流量を増加して、要求負荷が低下した場合には、優先順位の低い膜濾過装置２０から順に通水流量（負荷率）を低下させ、膜濾過装置群２から出力する通水流量を減少する。
【００５３】
次に、複数の膜濾過装置２０の構成について、図３及び図４を参照して説明する。ここでは、１つの膜濾過装置２０を代表して構成を説明するが、他の膜濾過装置２０も同じ構成である。図３は、本発明の一実施形態に係る膜濾過装置２０の概略を示す図である。図４は、各工程における各弁の開閉状態を説明する図である。
【００５４】
図３に示すように、本実施形態の膜濾過装置２０は、複数の膜モジュール２１と、ローカル制御部２２と、を備える。また、図３に示すように、膜濾過装置２０は、ローカル原水ラインＬ１２と、ローカル透過水ラインＬ２２と、逆洗水ラインＬ３と、第１排出ラインＬ４と、第２排出ラインＬ６と、洗浄エア供給ラインＬ５と、を備える。
【００５５】
また、膜濾過装置２０は、原水弁Ｖ１と、透過水弁Ｖ２と、逆洗水弁Ｖ３と、第１排出弁Ｖ４と、第２排出弁Ｖ６と、エア流量調整弁Ｖ５と、温度検出手段としての温度センサ１１と、流量検出手段としての流量センサ１２と、第１圧力センサ１３と、第２圧力センサ１４と、を備える。
【００５６】
図３では、電気的な接続の経路を省略するが、ローカル制御部２２は、原水弁Ｖ１、透過水弁Ｖ２、逆洗水弁Ｖ３、第１排出弁Ｖ４、第２排出弁Ｖ６、エア流量調整弁Ｖ５、第１インバータ４（図１参照）、温度センサ１１、流量センサ１２、第１圧力センサ１３、第２圧力センサ１４等と電気的に接続される。
【００５７】
図３に示すように、ローカル原水ラインＬ１２には、被処理水としての原水Ｗ１が流通する。ローカル原水ラインＬ１２は、原水Ｗ１を、複数の膜モジュール２１へ流通させるラインである。ローカル原水ラインＬ１２は、原水Ｗ１の供給源（不図示）と膜モジュール２１とを、原水ラインＬ１１を介してつなぐラインである。ローカル原水ラインＬ１２の上流側の端部は、原水ラインＬ１１（図１参照）の下流側の端部に接続されている。また、ローカル原水ラインＬ１２の下流側の端部は分岐されており、それぞれ、膜モジュール２１に接続されている。
【００５８】
ローカル原水ラインＬ１２における分岐前の部分には、図３に示すように、上流側から順に、原水弁Ｖ１、接続部Ｊ１３が設けられている。
【００５９】
原水弁Ｖ１は、例えば電動弁からなり、ローカル制御部２２の制御により、ローカル原水ラインＬ１２を開閉するように構成されている。
【００６０】
接続部Ｊ１３において、ローカル原水ラインＬ１２には、第１圧力センサ１３が接続されている。第１圧力センサ１３は、複数の膜モジュール２１に流入する原水Ｗ１の圧力を計測する機器である。接続部Ｊ１３は、原水弁Ｖ１と複数の膜モジュール２１との間に配置されている。第１圧力センサ１３は、ローカル制御部２２と電気的に接続されている。第１圧力センサ１３で測定された原水Ｗ１の圧力は、ローカル制御部２２へ検出信号として送信される。
【００６１】
複数の膜モジュール２１は、処理水使用設備１８（図１参照）が要求する処理水Ｗ６の要求負荷に対応するため、処理水量を増加させるように、並列接続されている。
【００６２】
膜モジュール２１には、原水Ｗ１が供給される。膜モジュール２１は、原水ポンプ３により圧送された原水Ｗ１から、汚濁物質が除去された透過水Ｗ２を製造する。膜モジュール２１は、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製の中空糸膜の束をベッセル内に収容し、ベッセル両端部においてベッセル内周面と中空糸膜外周面との間に封止剤を充填して形成される。膜モジュール２１は、外圧式又は内圧式のいずれでも使用できるが、中空糸内部が閉塞しにくい外圧式が好ましい。また、濾過方式としては、全量濾過方式又はクロスフロー濾過方式のいずれでもよい。一般に、全量濾過方式は、濾過操作時のエネルギー消費量が少ないが、ケーキ層の成長が速いため、逆洗浄の実施間隔や順洗浄（フラッシング）の実施間隔を短くする必要がある。これに対し、クロスフロー濾過方式は、濾過操作時の水循環のためにエネルギー消費量が多いが、ケーキ層の成長が緩やかなため、逆洗浄の実施間隔や順洗浄の実施間隔を延ばすことができる。
【００６３】
膜モジュール２１に組み込まれる中空糸膜には、逆浸透膜（「ＲＯ膜」ともいう）よりも細孔が粗い膜が用いられる。膜モジュールとして、限外濾過膜を有するＵＦ膜モジュールや、精密濾過膜を有するＭＦ膜モジュール等を適用することができる。なお、本実施形態においては、膜モジュール２１を全量濾過方式の外圧式ＵＦ膜モジュールとして、以降の装置構成や動作等を説明する。
【００６４】
ローカル原水ラインＬ１２における下流側の分岐後の部分には、それぞれ、洗浄エア供給ラインＬ５が接続されている。洗浄エア供給ラインＬ５は、ローカル原水ラインＬ１２を介して、膜モジュール２１にエアＡ１を供給するラインである。洗浄エア供給ラインＬ５の上流側の端部は、不図示のエアコンプレッサーに接続されている。洗浄エア供給ラインＬ５の下流側の端部は分岐されており、それぞれ、ローカル原水ラインＬ１２における下流側の分岐後の部分に接続されている。洗浄エア供給ラインＬ５における上流側の分岐前の部分には、エア流量調整弁Ｖ５が設けられている。エア流量調整弁Ｖ５は、例えば電磁弁からなり、ローカル制御部２２の制御により、洗浄エア供給ラインＬ５を流通するエアＡ１の量を調整するように開閉するように構成されている。
【００６５】
ローカル透過水ラインＬ２２は、複数の膜モジュール２１において製造された透過水Ｗ２を、透過水ラインＬ２１及び処理水タンク１６（図１参照）を介して、処理水使用設備１８に流通させるラインである。透過水ラインＬ２１は、膜モジュール２１と処理水タンク１６とをつなぐラインである。透過水ラインＬ２１の上流側の端部は複数のローカル透過水ラインＬ２２に分岐されており、それぞれ、膜モジュール２１に接続されている。また、透過水ラインＬ２１の下流側の端部は、処理水タンク１６（図１参照）に接続されている。ローカル透過水ラインＬ２２には、図３に示すように、膜濾過装置２０の内部において、上流側から順に、複数の膜モジュール２１、接続部Ｊ１４、接続部Ｊ１、接続部Ｊ２、接続部Ｊ３、透過水弁Ｖ２が設けられており、図１に示すように、透過水ラインＬ２１における膜濾過装置２０と処理水タンク１６との間には、接続部Ｊ４が設けられている。
【００６６】
接続部Ｊ１４において、ローカル透過水ラインＬ２２には、第２圧力センサ１４が接続されている。第２圧力センサ１４は、複数の膜モジュール２１から流出する透過水Ｗ２の圧力を計測する機器である。接続部Ｊ１４は、複数の膜モジュール２１と接続部Ｊ３との間に配置されている。第２圧力センサ１４は、ローカル制御部２２と電気的に接続されている。第２圧力センサ１４で測定された透過水Ｗ２の圧力は、ローカル制御部２２へ検出信号として送信される。
【００６７】
図３に示すように、接続部Ｊ１において、ローカル透過水ラインＬ２２には、温度センサ１１が接続されている。接続部Ｊ１は、複数の膜モジュール２１と接続部Ｊ３との間に配置されている。温度センサ１１は、ローカル制御部２２と電気的に接続されている。温度センサ１１で検出された透過水Ｗ２の温度（検出温度値）は、ローカル制御部２２へ検出信号として送信される。
【００６８】
接続部Ｊ２において、ローカル透過水ラインＬ２２には、流量センサ１２が接続されている。流量センサ１２は、後述する濾過工程において、ローカル透過水ラインＬ２２を流通する透過水Ｗ２の流量を検出する機器である。流量センサ１２は、後述する逆洗工程において、ローカル透過水ラインＬ２２を流通する逆洗水Ｗ３の流量を検出する機器である。接続部Ｊ２は、複数の膜モジュール２１と接続部Ｊ３との間に配置されている。流量センサ１２は、ローカル制御部２２と電気的に接続されている。流量センサ１２で検出された透過水Ｗ２又は逆洗水Ｗ３の流量（検出流量値）は、ローカル制御部２２へ検出信号として送信される。
【００６９】
接続部Ｊ３には、逆洗水ラインＬ３の下流側の端部が接続されている。逆洗水ラインＬ３には、膜濾過装置２０の内部において、上流側から順に、逆洗水弁Ｖ３、接続部Ｊ３が設けられている。
【００７０】
第１排出ラインＬ４は、逆洗工程で発生した逆洗排水Ｗ４又はバブリング工程（後述）で発生したエアＡ２が流通するラインである。第１排出ラインＬ４には、逆洗工程で発生した逆洗排水Ｗ４又はバブリング工程で発生したエアＡ２が系外に排出されるように流通される。第１排出ラインＬ４の上流側の端部は分岐されており、それぞれ、膜モジュール２１に接続される。第１排出ラインＬ４における下流側の合流した部分には、第１排出弁Ｖ４が設けられている。第１排出弁Ｖ４は、例えば電磁弁からなり、ローカル制御部２２の制御により、第１排出ラインＬ４を開閉するように構成されている。
【００７１】
第２排出ラインＬ６は、逆洗工程やバブリング工程において、中空糸膜から除去した汚濁物質を、系外に排出するラインである。第２排出ラインＬ６には、懸濁物質を含む排水Ｗ５が系外に排出するように流通される。第２排出ラインＬ６の上流側の端部は分岐されており、それぞれ、膜モジュール２１に接続される。第２排出ラインＬ６は、懸濁物質を含む排水Ｗ５を系外に排出する。第２排出ラインＬ６の途中には、第２排出弁Ｖ６が設けられている。第２排出弁Ｖ６は、例えば電磁弁からなり、ローカル制御部２２の制御により、第２排出ラインＬ６を開閉するように構成されている。
【００７２】
膜濾過装置２０は、各弁（原水弁Ｖ１、透過水弁Ｖ２、逆洗水弁Ｖ３、第１排出弁Ｖ４、エア流量調整弁Ｖ５及び第２排出弁Ｖ６）を切り替えることで、水張り工程と、濾過工程（濾過プロセス）と、逆洗工程（逆洗プロセス）と、バブリング工程と、排水工程と、を実行可能である。例えば、通常運転時において、３０分間の濾過工程と、５分間のその他の工程（逆洗工程、バブリング工程、排水工程及び水張り工程）との繰り返しが、交互に行われる。膜濾過装置２０は、定流量での濾過を一定時間継続すると、中空糸膜の外側でケーキ層（汚濁物質の堆積層）が成長することで、膜間差圧が上昇する。そのため、濾過工程を一定時間継続した後には、逆洗工程、バブリング工程及び排水工程に移行して、中空糸膜の外側のケーキ層を系外に排出して、通水抵抗を回復させる工程が実施される。その後、濾過工程に備えて、水張り工程が実施される。
以下に、水張り工程、濾過工程、逆洗工程、バブリング工程及び排水工程について具体的に説明する。
【００７３】
水張り工程は、膜モジュール２１の内部に原水Ｗ１を供給して、膜モジュール２１の内部を原水Ｗ１で満たす工程である。具体的には、図４に示すように、透過水弁Ｖ２、逆洗水弁Ｖ３、エア流量調整弁Ｖ５及び第２排出弁Ｖ６を閉鎖して、原水弁Ｖ１及び第１排出弁Ｖ４を開放して、原水ポンプ３を駆動して、原水Ｗ１を膜モジュール２１の内部に供給するように操作される。
【００７４】
濾過工程は、膜モジュール２１の内部に原水Ｗ１を供給して、膜モジュール２１の中空糸膜の外側から内側に原水を通過させて、原水Ｗ１から透過水Ｗ２を製造する工程、すなわち濾過処理を行う工程である。具体的には、図４に示すように、濾過工程は、逆洗水弁Ｖ３、第１排出弁Ｖ４、エア流量調整弁Ｖ５及び第２排出弁Ｖ６を閉鎖して、原水弁Ｖ１及び透過水弁Ｖ２を開放して、原水ポンプ３を駆動して、原水Ｗ１を膜モジュール２１に圧送するように操作される。
【００７５】
逆洗工程は、逆洗水ポンプ５により逆洗水Ｗ３（透過水Ｗ２）を膜モジュール２１に供給して、膜モジュール２１の中空糸膜の内側から外側に向かって逆洗水Ｗ３を流通させる工程、すなわち逆洗処理を行う工程である。逆洗工程は、膜モジュールの膜表面に付着した汚濁物質を押し流す。具体的には、図４に示すように、逆洗工程は、原水弁Ｖ１、透過水弁Ｖ２、エア流量調整弁Ｖ５及び第２排出弁Ｖ６を閉鎖して、逆洗水弁Ｖ３及び第１排出弁Ｖ４を開放して、逆洗水ポンプ５を駆動して、逆洗水Ｗ３を膜モジュール２１に圧送するように操作される。これにより、中空糸膜の外側表面で成長したケーキ層が剥離される。洗浄後の逆洗排水Ｗ４は、第１排出ラインＬ４を介して、系外に排出される。
【００７６】
逆洗工程においては、薬剤添加装置８は、例えば複数回の逆洗工程に対して１回の頻度で、逆洗水ラインＬ３を流通する逆洗水Ｗ３の流量に比例して逆洗水Ｗ３に薬剤を供給する。薬剤添加装置８による薬剤の添加は、例えば、１日に１回程度の頻度で実行される。
【００７７】
バブリング工程は、膜モジュール２１の下部からエアＡ１を供給して、中空糸膜の束を揺動させる工程である。これにより、逆洗工程後の膜モジュール２において、中空糸膜同士の隙間や膜の表面に残留している汚濁物質を除去する。具体的には、図４に示すように、バブリング工程は、原水弁Ｖ１、透過水弁Ｖ２、逆洗水弁Ｖ３及び第２排出弁Ｖ６を閉鎖し、第１排出弁Ｖ４及びエア流量調整弁Ｖ５を開放するように操作される。
【００７８】
排水工程は、逆洗工程やバブリング工程において、中空糸膜から除去した汚濁物質を、逆洗排水Ｗ４、エアＡ２及び排水Ｗ５として、第１排出弁Ｖ４及び第２排出弁Ｖ６を介して系外に排出する。具体的には、図４に示すように、排水工程は、原水弁Ｖ１、透過水弁Ｖ２、逆洗水弁Ｖ３及びエア流量調整弁Ｖ５を閉鎖し、第１排出弁Ｖ４及び第２排出弁Ｖ６を開放するように操作される。
【００７９】
ここで、濾過工程及び逆洗工程を繰り返す場合において、膜モジュール２１における膜詰まりの進行を、膜モジュール２１の膜間差圧（膜モジュール２１の一次側と二次側との差圧）の変化により示した場合について、図５を参照しながら説明する。本説明においては、膜間差圧と膜状態の関係について説明する。
【００８０】
図５に示すように、濾過工程及び逆洗工程について、例えば、タイミングｔ０〜ｔ１において１回目の濾過工程が実行され、タイミングｔ１において１回目の逆洗工程が実行される。その後、タイミングｔ１〜ｔ２において２回目の濾過工程が実行され、タイミングｔ２において２回目の逆洗工程が実行される。その後、タイミングｔ２〜ｔ３において３回目の濾過工程が実行され、タイミングｔ３において３回目の逆洗工程が実行される。これらの工程が繰り返されて実行されている。
【００８１】
なお、逆洗工程は、所定の設定時間に基づいて実行されるが、図５では、便宜上逆洗工程の開始及び終了タイミングを同一のものとして示している。また、１回目の濾過工程とは、新設された膜濾過装置２０の試運転時に行われる濾過工程、薬剤が添加されて実行された逆洗工程（後述）を経た後の初回の濾過工程、又は膜モジュール２１を新品に交換した後の初回の濾過工程のいずれかをいう。更に、これらのいずれかに該当する１回目の濾過工程に続いて実行される逆洗処理を１回目の逆洗工程という。
【００８２】
例えば、図５に示すタイミングｔ０〜ｔ１において、１回目の濾過工程が、所定時間Ｔ（例えば３０分間）、実行される。濾過工程では、膜モジュール２１に原水Ｗ１が供給されて、透過水Ｗ２が製造される。１回目の濾過工程においては、開始時（膜モジュール２１が通水初期の状態にあるとき、タイミングｔ０）において膜間差圧がＰ０であり、終了時（タイミングｔ１）において膜間差圧がＰ０＋ｃ１であり、膜間差圧の上昇分はｃ１である。膜モジュール２１においては、１回目の濾過工程の実行時において、図５に示すように、タイミングｔ０〜ｔ１の間において、時間経過に伴って、通水初期の膜間差圧Ｐ０から通水終期の膜間差圧Ｐ０＋ｃ１に向けて上昇する傾向を示す。そのため、濾過工程では、膜モジュール２１の表面では、ケーキ層（汚濁物質の堆積層）の成長が進行しているといえる。
【００８３】
１回目の濾過工程が終了すると、タイミングｔ１において、１回目の逆洗工程が実行される。逆洗工程では、膜モジュール２１の表面で成長したケーキ層を除去するように、膜モジュール２１の中空糸膜の内側から外側に向かって逆洗水Ｗ３を流通させる。これにより、膜モジュール２１の膜の表面からケーキ層が除去されて、膜モジュール２１の通水抵抗が回復される。
【００８４】
１回目の逆洗工程の実行後、タイミングｔ１〜ｔ２において、２回目の濾過工程が、所定時間Ｔ（例えば３０分間）、実行される。２回目の濾過工程においては、開始時（膜モジュール２１が通水初期の状態にあるとき：タイミングｔ１）において膜間差圧がＰ１であり、終了時（タイミングｔ２）において膜間差圧がＰ１＋ｃ２であり、膜間差圧の上昇分はｃ２である。膜間差圧Ｐ１は、１回目の濾過工程における通水初期の膜間差圧Ｐ０からａ１だけ上昇した値である（Ｐ１＝Ｐ０＋ａ１）。また、膜間差圧Ｐ１は、１回目の濾過工程における通水終期の膜間差圧Ｐ０＋ｃ１からｂ１だけ下降した値である（Ｐ１＝Ｐ０＋ｃ１−ｂ１）。したがって、図５から明らかなように、ｃ１＝ａ１＋ｂ１の関係である。
【００８５】
そのため、１回目の逆洗工程の終了時においては、膜モジュール２１の通水抵抗が差圧ｂ１分だけ回復されているが、１回目の濾過工程における通水初期の膜間差圧Ｐ０まで回復されていない。つまり、濾過工程で上昇した差圧ｃ１のうち、差圧ａ１の分は、逆洗浄では解消しなかった不可逆的な通水抵抗の上昇分として残存した状態である。この１回目の逆洗工程後の通水抵抗の上昇分は、多くの場合、１回目の濾過工程の実行中に汚濁物質が膜の細孔内に侵入し、細孔内で付着したままになっていることによるものである。
【００８６】
ここで、図５における１回目の逆洗工程の実行後においては、タイミングｔ１において、膜モジュール２１の回復率（通水抵抗の回復率）は、（ｂ１／ｃ１）×１００［％］と算出できる。膜モジュール２１の回復率は、濾過工程の実行による通水抵抗の上昇量（タイミングｔ０からｔ１の間の上昇量ｃ１）に対する逆洗工程の実行後の通水抵抗の下降量（タイミングｔ１の下降量ｂ１）の割合であり、回復率が１００％（すなわち、ｂ１＝ｃ１）であれば、逆洗浄によって膜の表面や細孔内から汚濁物質が完全に除去されたことを意味する。
【００８７】
２回目の濾過工程が終了すると、タイミングｔ２において、２回目の逆洗工程が実行される。これにより、膜モジュール２１の膜の表面で成長したケーキ層が除去されて、膜モジュール２１の通水抵抗が回復される。
【００８８】
２回目の逆洗工程の実行後、タイミングｔ２〜ｔ３において、３回目の濾過工程が、所定時間Ｔ（例えば３０分間）、実行される。３回目の濾過工程においては、開始時（膜モジュール２１が通水初期の状態にあるとき、タイミングｔ２）において膜間差圧がＰ２であり、終了時（タイミングｔ３）において膜間差圧がＰ２＋ｃ３であり、差圧の上昇分はｃ３である。膜間差圧Ｐ２は、２回目の濾過工程における通水初期の膜間差圧Ｐ１からａ２だけ上昇した値である（Ｐ２＝Ｐ１＋ａ２）。また、膜間差圧Ｐ２は、２回目の濾過工程における通水終期の膜間差圧Ｐ１＋ｃ２からｂ２だけ下降した値である（Ｐ２＝Ｐ１＋ｃ２−ｂ２）。したがって、図５から明らかなように、ｃ２＝ａ２＋ｂ２の関係である。  
【００８９】
そのため、２回目の逆洗工程の終了時においては、膜モジュール２１の通水抵抗が差圧ｂ２分だけ回復されているが、２回目の濾過工程における通水初期の膜間差圧Ｐ１まで回復されていない。つまり、濾過工程で上昇した差圧ｃ２のうち、差圧ａ２の分は、逆洗浄では解消しなかった不可逆的な通水抵抗の上昇分として残存した状態である。この２回目の逆洗工程後の通水抵抗の上昇分は、多くの場合、２回目の濾過工程の実行中に汚濁物質が膜の細孔内に侵入し、細孔内で付着したままになっていることによるものである。
【００９０】
図５における２回目の逆洗工程の実行後においては、タイミングｔ２において、膜モジュール２１の回復率は、（ｂ２／ｃ２）×１００［％］と算出できる。
【００９１】
３回目の濾過工程が終了すると、タイミングｔ３において、３回目の逆洗工程が実行される。これにより、膜モジュール２１の膜の表面で成長したケーキ層が除去されて、膜モジュール２１の通水抵抗が回復される。
【００９２】
３回目の逆洗工程の実行後、４回目の濾過工程が実行され、その後、順次、同様に、濾過工程及び逆洗工程が繰り返されて実行される。
【００９３】
このように、膜濾過装置２０は、汚濁物質のケーキ層が付着した膜モジュール２１に対し、逆洗工程で通水抵抗を回復させながら、原水Ｗ１から透過水Ｗ２を製造している。一方、膜モジュール２１は、不可逆的な通水抵抗の上昇分（ａ１，ａ２，ａ３）について累積傾向が見られる場合、徐々に膜詰まりが進行している。  
【００９４】
ここで、各回の濾過工程において、膜モジュール２１が通水初期の状態にあるときの膜間差圧が所定の閾値を超えて上昇したときには、膜濾過装置２０の運転性能を維持できない。例えば、原水圧力を一定に制御している場合には、透過水Ｗ２の流量が低下するし、透過水流量を一定に制御している場合には、原水ポンプ３の消費電力が増大する。そのため、本実施形態においては、２回目以降の濾過工程（濾過処理）における通水初期の膜間差圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…が１回目の濾過工程（濾過処理）における通水初期の膜間差圧Ｐ０に対して増加傾向にあり（Ｐ０＜Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜…）、且つ、２回目以降の濾過工程（濾過処理）における通水初期の膜間差圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…と１回目の濾過工程（濾過処理）における通水初期の膜間差圧Ｐ０との差分［Ｐ１−Ｐ０（＝ａ１）；Ｐ２−Ｐ０（＝ａ１＋ａ２）；Ｐ３−Ｐ０（＝ａ１＋ａ２＋ａ３）；…］が所定の閾値を上回るときに、膜濾過装置２０の運転性能を維持できないものとして、警報を報知するように制御することが好ましい。これにより、警報が報知された際に、膜モジュール２１を薬品で洗浄する薬品洗浄を実行することや、膜モジュール２１を新しいものに交換することなどの対応を行うことができる。ここで、所定の閾値は、例えば、膜濾過装置２０の運転性能を維持できなくなる膜間差圧上昇量の下限値に設定される。
【００９５】
次に、ローカル制御部２２について説明する。ローカル制御部２２は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。ローカル制御部２２において、マイクロプロセッサのＣＰＵは、メモリから読み出した所定のプログラムに従って、後述する各種の制御を実行する。ローカル制御部２２において、マイクロプロセッサのメモリには、膜濾過装置２０を制御するためのデータや各種プログラムが記憶される。また、ローカル制御部２２のマイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニット（以下、「ＩＴＵ」ともいう）が組み込まれている。
【００９６】
ローカル制御部２２は、原水ポンプ３の駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する周波数指定信号（電流値信号又は電圧値信号）を第１インバータ４に出力する。
【００９７】
ローカル制御部２２は、要求負荷に応じて、膜濾過装置２０により製造される透過水Ｗ２の通水流量を変更させる。具体的には、ローカル制御部２２は、信号線５２を介して台数制御装置３０から送信される台数制御信号に基づいて、第１インバータ４に周波数指定信号を入力することにより、原水ポンプ３の回転速度を制御して、膜濾過装置２０により製造される透過水Ｗ２の通水流量を制御する。
また、ローカル制御部２２は、台数制御装置３０で用いられる信号を、信号線５２を介して台数制御装置３０に送信する。台数制御装置３０で用いられる信号としては、膜濾過装置２０の実際の通水状態、及びその他のデータが挙げられる。
【００９８】
ローカル制御部２２は、原水弁Ｖ１、透過水弁Ｖ２、逆洗水弁Ｖ３、第１排出弁Ｖ４、エア流量調整弁Ｖ５、第２排出弁Ｖ６、温度センサ１１、及び、流量センサ１２に電気的に接続されている。
【００９９】
ローカル制御部２２は、水張り工程、濾過工程、逆洗工程、バブリング工程、及び排水工程を順次行うように、流路切替手段としての、原水弁Ｖ１、透過水弁Ｖ２、逆洗水弁Ｖ３、第１排出弁Ｖ４、エア流量調整弁Ｖ５、第２排出弁Ｖ６を制御する。
【０１００】
ローカル制御部２２は、濾過工程時差圧算出部２２１と、膜詰まり程度検出手段としての膜詰まり程度検出部２２２と、を備える。
濾過工程時差圧算出部２２１は、第１圧力センサ１３及び第２圧力センサ１４で測定された検出圧力値に基づいて、濾過工程（逆洗工程の実行直後の濾過工程を含む）において、開始時（膜モジュール２１が通水初期の状態にあるとき）における膜モジュール２１の膜間差圧と、終了時における膜モジュール２１の膜間差圧と、を算出する。
【０１０１】
膜詰まり程度検出部２２２は、濾過工程時差圧算出部２２１により算出された各膜モジュール２１の膜間差圧に基づいて、膜濾過装置２０の膜詰まりの程度を検出する。
各膜濾過装置２０の膜詰まりの程度は、逆洗工程が実施される場合において、例えば、膜モジュール２１の膜間差圧の経時変化や、膜モジュール２１の回復率や、膜モジュール２１の回復率の経時変化等により算出される。なお、各膜濾過装置２０の膜詰まりの程度は、これらに限定されず、例えば、膜モジュール２１により製造される透過水Ｗ２の流量を計測している場合には、膜間流量差の経時変化であってもよい。
【０１０２】
本実施形態においては、前述のように、台数制御装置３０の優先順位設定部３２１により、膜詰まりが進行していない順に、膜濾過装置２０の優先順位を設定する。そのため、本実施形態においては、膜詰まり程度検出部２２２は、優先順位の順番を設定可能とするために、膜モジュール２１の膜詰まりの程度を数値化するように算出する。膜詰まり程度検出部２２２により検出される膜モジュール２１の膜詰まりの程度は、図５を参照して、例えば、次のように算出される。
【０１０３】
（ｉ）膜詰まりの程度を膜間差圧の経時変化で算出する場合
膜詰まりの程度を膜間差圧の経時変化で算出する理由は、複数回数の逆洗工程が実行されているにも関わらず、濾過工程における通水初期の膜間差圧が増加傾向にある場合には、濾過工程の実行中に膜の細孔内に侵入した汚濁物質が付着したままで、膜詰まりが進行していると考えられるためである。
【０１０４】
図５に示すように、濾過工程及び逆洗工程を繰り返す場合において、タイミングｔ１における１回目の逆洗工程の終了時においては、膜モジュール２１の通水抵抗が差圧ｂ１分だけ回復されて膜間差圧Ｐ１となっているが、１回目の濾過工程における通水初期の膜間差圧Ｐ０まで回復されていない。つまり、濾過工程で上昇した差圧ｃ１のうち、差圧ａ１の分は、逆洗浄では解消しなかった不可逆的な通水抵抗の上昇分として残存した状態である。
タイミングｔ２における２回目の逆洗工程の終了時においては、膜モジュール２１の通水抵抗が差圧ｂ２分だけ回復されて膜間差圧Ｐ２となっているが、２回目の濾過工程における通水初期の膜間差圧Ｐ１まで回復されていない。つまり、濾過工程で上昇した差圧ｃ２のうち、差圧ａ２の分は、逆洗浄では解消しなかった不可逆的な通水抵抗の上昇分として残存した状態である。
タイミングｔ３において３回目の逆洗工程を実行した場合に、３回目の逆洗工程の終了時においては、膜モジュール２１の通水抵抗が差圧ｂ３分だけ回復されて膜間差圧Ｐ３となっているが、３回目の濾過工程における通水初期の膜間差圧Ｐ２まで回復されていない。つまり、濾過工程で上昇した差圧ｃ３のうち、差圧ａ３の分は、逆洗浄では解消しなかった不可逆的な通水抵抗の上昇分として残存した状態である。ここで、例えば、１回目から３回目までの連続した３回の逆洗工程を実行した場合には、２回目以降の濾過工程（濾過処理）における通水初期の膜間差圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・が１回目の濾過工程（濾過処理）における通水初期の膜間差圧Ｐ０に対して増加傾向にある（Ｐ０＜Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜・・・）。
【０１０５】
ここで、タイミングｔ０〜ｔ１、ｔ１〜ｔ２、ｔ２〜ｔ３、・・・において、各膜濾過装置２０における膜間差圧の経時変化を見るために、膜間差圧の上昇傾向の度合として、２回目以降の濾過工程（濾過処理）における通水初期の膜間差圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・と１回前の濾過工程（濾過処理）における通水初期の膜間差圧Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，・・・との差分［Ｐ１−Ｐ０（＝ａ１）；Ｐ２−Ｐ１（＝ａ２）；Ｐ３−Ｐ２（＝ａ３）；・・・］の時間変化率を算出する。時間変化率が大きいほど、膜間差圧の上昇傾向の度合が大きいと考えらえるためである。
タイミングｔ０〜ｔ１の期間Ｔにおいて、時間変化率＝［Ｐ１−Ｐ０（＝ａ１）］/Ｔと算出できる。
タイミングｔ１〜ｔ２の期間Ｔにおいて、時間変化率＝［Ｐ２−Ｐ１（＝ａ２）］/Ｔと算出できる。
タイミングｔ２〜ｔ３の期間Ｔにおいて、時間変化率＝［Ｐ３−Ｐ２（＝ａ３）］/Ｔと算出できる。
ここで、膜詰まりの程度としては、膜モジュール２１の膜間圧力の時間変化率のバラツキを抑制するため、各膜濾過装置２０において、所定期間内（例えば各週の所定の１日間）において、複数回数の逆洗工程を実行した場合の膜モジュール２１の膜間圧力の時間変化率の平均を算出する。これにより、膜モジュール２１の膜詰まりの程度を数値化する。  
【０１０６】
このようにして、膜詰まり程度検出部２２２は、各膜濾過装置２０において、複数回数の連続した逆洗工程における膜間差圧の時間変化率を算出する。そして、膜間差圧の時間変化率の値が大きい順又は小さい順に並べる。膜詰まり程度検出部２２２は、各膜濾過装置２０のうち、膜間差圧の時間変化率が小さな値であるほど膜詰まりが進行していないという膜詰まりの程度を算出することができる。これにより、台数制御装置３０の優先順位設定部３２１は、膜詰まり程度検出部２２２により検出された各膜濾過装置２０の膜詰まりの程度に基づいて、膜詰まりの進行していない膜濾過装置２０ほど優先順位を上位に設定することができる。
【０１０７】
（ｉｉ）膜詰まりの程度を膜モジュール２１の回復率で算出する場合
膜詰まりの程度を膜モジュール２１の回復率で算出する理由は、複数回数の逆洗工程が実行されているにも関わらず、濾過工程における通水初期の回復率が小さい場合には、濾過工程の実行中に膜の細孔内に侵入した汚濁物質が付着したままで、膜詰まりが進行していると考えられるためである。
【０１０８】
図５に示すように、濾過工程及び逆洗工程を繰り返す場合において、前述のように、図５における１回目の逆洗工程の実行後においては、タイミングｔ１において、膜モジュール２１の回復率（通水抵抗の回復率）は、（ｂ１／ｃ１）×１００［％］と算出できる。
また、同様に、図５における２回目の逆洗工程の実行後においては、タイミングｔ２において、膜モジュール２１の回復率（通水抵抗の回復率）は、（ｂ２／ｃ２）×１００［％］と算出できる。
また、同様に、図５における３回目の逆洗工程の実行後においては、タイミングｔ３において、膜モジュール２１の回復率（通水抵抗の回復率）は、（ｂ３／ｃ３）×１００［％］と算出できる。
【０１０９】
ここで、膜詰まりの程度としては、膜モジュール２１の回復率のバラツキを抑制するため、各膜濾過装置２０において、所定期間内（例えば各週の所定の１日間）において、複数回数の逆洗工程を実行した場合の膜モジュール２１の回復率（通水抵抗の回復率）の平均を算出する。これにより、膜モジュール２１の膜詰まりの程度を数値化する。
【０１１０】
このようにして、膜詰まり程度検出部２２２は、各膜濾過装置２０において、複数回数の連続した逆洗工程における膜モジュール２１の回復率を算出する。そして、膜モジュール２１の回復率の値が大きい順又は小さい順に並べる。膜詰まり程度検出部２２２は、各膜濾過装置２０のうち、膜モジュール２１の回復率が大きな値であるほど膜詰まりが進行していないという膜詰まりの程度を算出することができる。これにより、台数制御装置３０の優先順位設定部３２１は、膜詰まり程度検出部２２２により検出された各膜濾過装置２０の膜詰まりの程度に基づいて、膜詰まりの進行していない膜濾過装置２０ほど優先順位を上位に設定することができる。
【０１１１】
（ｉｉｉ）膜詰まりの程度を膜モジュール２１の回復率の経時変化で示す場合
膜詰まりの程度を膜モジュール２１の回復率の経時変化で算出する理由は、複数回数の逆洗工程が実行されているにも関わらず、濾過工程における通水初期の回復率の経時変化が小さい場合には、回復率の上昇度合が鈍くなっており、濾過工程の実行中に膜の細孔内に侵入した汚濁物質が付着したままで、膜詰まりが進行していると考えられるためである。
【０１１２】
前述の（ｉｉ）において、膜モジュール２１の回復率は、図５に示すように、時間経過の順に、［（ｂ１／ｃ１）×１００％］（タイミングｔ１における１回目の逆洗工程の実行後）、［（ｂ２／ｃ２）×１００％］（タイミングｔ２における２回目の逆洗工程の実行後）、［（ｂ３／ｃ３）×１００％］（タイミングｔ３における３回目の逆洗工程の実行後）となっている。ここで、膜モジュール２１の膜詰まりが進行すると、逆洗工程を実行しても膜モジュール２１の通水抵抗の回復の程度が鈍くなり、膜モジュール２１の回復率の上昇度合が鈍くなると考えられる。
【０１１３】
膜モジュール２１の回復率が、時間経過の順に、［（ｂ１／ｃ１）×１００％］（タイミングｔ１）、［（ｂ２／ｃ２）×１００％］（タイミングｔ２）、［（ｂ３／ｃ３）×１００％］（タイミングｔ３）である場合において、膜モジュール２１の回復率の変化率を算出する。
タイミングｔ１からｔ２の間において、回復率が［（ｂ１／ｃ１）×１００％］（タイミングｔ１）から［（ｂ２／ｃ２）×１００％］（タイミングｔ２）に変化したときの回復率の変化率は、タイミングｔ１における回復率［（ｂ１／ｃ１）×１００％］に対して、［｛［（ｂ２／ｃ２）×１００％］−［（ｂ１／ｃ１）×１００％］｝／［（ｂ１／ｃ１）×１００％］］×１００％と算出できる。
回復率が［（ｂ２／ｃ２）×１００％］（タイミングｔ２）から［（ｂ３／ｃ３）×１００％］（タイミングｔ３）に変化したときの回復率の変化率は、タイミングｔ２における回復率［（ｂ２／ｃ２）×１００％］に対して、［｛［（ｂ３／ｃ３）×１００％］−［（ｂ２／ｃ２）×１００％］｝／［（ｂ２／ｃ２）×１００％］］×１００％と算出できる。
【０１１４】
ここで、膜詰まりの程度としては、膜モジュール２１の回復率の変化率のバラツキを抑制するため、各膜濾過装置２０において、所定期間内（例えば各週の所定の１日間）において、複数回数の逆洗工程を実行した場合の膜モジュール２１の回復率（通水抵抗の回復率）の変化率の平均を算出する。これにより、膜モジュール２１の膜詰まりの程度を数値化する。
【０１１５】
ここで、膜詰まりの程度を膜モジュール２１の回復率の経時変化で示す場合について、具体的な回復率の値により例示する。例えば、膜モジュール２１の回復率（通水抵抗の回復率）が、時間経過の順に、８０％（タイミングｔ１における回復率程）、７０％（タイミングｔ２における回復率）、６０％（タイミングｔ３における回復率）となっているとする。
【０１１６】
タイミングｔ１からｔ２の間において、回復率が８０％から７０％に変化したときの回復率の変化率は、タイミングｔ１における回復率８０％に対して、（（７０％−８０％）／８０％）×１００％＝−１２．５％と算出できる。
タイミングｔ２からｔ３の間において、回復率が７０％から６０％に変化したときの回復率の変化率は、タイミングｔ２における回復率７０％に対して、（（６０％−７０％）／６０％）×１００％＝−１６．７％と算出できる。
回復率の変化率の平均は、（（−１２．５％）＋（−１６．７％））／２＝−１４．６と算出できる。
【０１１７】
このようにして、膜詰まり程度検出部２２２は、各膜濾過装置２０において、複数回数の連続した逆洗工程における膜モジュール２１の回復率の経時変化による変化率を算出する。そして、膜モジュール２１の回復率の変化率が大きい順又は小さい順に並べる。膜詰まり程度検出部２２２は、各膜濾過装置２０のうち、膜モジュール２１の回復率の変化率が大きい値であるほど回復率の上昇度合が鈍くなっておらず、膜詰まりが進行していないという膜詰まりの程度を算出することができる。これにより、台数制御装置３０の優先順位設定部３２１は、膜詰まり程度検出部２２２により検出された各膜濾過装置２０の膜詰まりの程度に基づいて、膜詰まりの進行していない膜濾過装置２０ほど優先順位を上位に設定することができる。
【０１１８】
（ｉｖ）膜詰まりの程度を膜モジュール２１の膜間流量差で算出する場合
膜詰まりの程度を膜間流量差で算出する理由は、複数回数の逆洗工程が実行されているにも関わらず、濾過工程における通水初期の膜間流量差が増加傾向にある場合には、濾過工程の実行中に膜の細孔内に侵入した汚濁物質が付着したままで、膜詰まりが進行していると考えられるためである。
【０１１９】
膜詰まりの程度を算出する場合として、前記（ｉ）〜（ｉｉｉ）について説明したが、これらに制限されない。膜詰まりの程度を算出する場合において、例えば、膜間差圧に代えて、膜モジュール２１へ流入する原水Ｗ１の流量と、膜モジュール２１から流出する透過水Ｗ２の流量とを測定して、その膜間流量差とすることで、前記（ｉ）〜（ｉｉｉ）で説明したことを援用することができる。すなわち、膜濾過装置２０が通水初期の状態にあるときと逆洗工程の実行後とにおける膜濾過装置２０により製造される透過水Ｗ２の流量の経時変化や、透過水Ｗ２の流量に基づいて算出された回復率や、透過水Ｗ２の流量に基づいて算出された回復率の経時変化により、膜詰まりの程度を示してもよい。
【０１２０】
（ｖ）膜詰まりの程度を膜モジュール２１のその他の方法で算出する場合
膜間差圧は、基準となる一定の通水流量の水を膜モジュール２１に通水させるのであれば、膜モジュール２１の下流側にのみ圧力センサを設けて、圧力センサにより透過水Ｗ２の圧力の絶対値を算出することができる。これにより、前記（ｉ）〜（ｉｉｉ）で説明した膜間差圧に代えて、透過水Ｗ２の圧力の絶対値として、前記（ｉ）〜（ｉｉｉ）で説明したことを援用することができる。
【０１２１】
また、膜間流量は、基準となる一定の操作圧力で水を膜モジュール２１に通水させるのであれば、膜モジュール２１の下流側にのみ流量センサを設けて、流量センサにより透過水Ｗ２の流量の絶対値を算出することができる。これにより、前記（ｉｖ）で説明した膜間流量に代えて、透過水Ｗ２の圧力の絶対値として、前記（ｉｖ）で説明したことを援用することができる。
【０１２２】
次に、膜詰まりの進行していない膜濾過装置２０ほど優先順位を上位に設定する制御について説明する。図６は、台数制御装置３０における制御部３２において、膜詰まりの進行していない膜濾過装置２０ほど優先順位を上位に設定する処理手順を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートの処理は、濾過システム１の運転中において繰り返し実行される。台数制御装置３０における制御部３２は、メモリから読み出した運転台数の増減処理のプログラムに基づいて、図６に示すフローチャートの処理を実行する。
【０１２３】
図６に示すステップＳＴ１において、各膜濾過装置２０は、台数制御装置３０の制御部３２からの指示に基づいて、所定時間（例えば３０分間）、濾過工程を実行する。ここでは、台数制御装置３０の制御部３２は、処理水使用設備１８が要求する流量の処理水Ｗ６を製造するように、運転台数を決定し、初期に設定される優先順位に基づいて、各膜濾過装置２０を制御する。ここでは、例えば、台数制御装置３０の制御部３２は、複数の膜濾過装置２０それぞれの各濾過工程の時間帯を例えば１０分間ずつずらして、濾過工程を実行するように制御する。
【０１２４】
ステップＳＴ２において、ローカル制御部２２は、濾過工程の開始時（各膜濾過装置２０の膜モジュール２１が通水初期の状態にあるとき）及び終了時において、第１圧力センサ１３及び第２圧力センサ１４で検出された検出圧力値を取得する。
【０１２５】
ステップＳＴ３において、各膜濾過装置２０の濾過工程時差圧算出部２２１は、第１圧力センサ１３及び第２圧力センサ１４で検出された検出圧力値に基づいて、濾過工程の開始時（各膜濾過装置２０が通水初期の状態にあるとき）及び終了時における各膜濾過装置２０の膜モジュール２１の膜間差圧を算出する。
【０１２６】
ステップＳＴ４において、各膜濾過装置２０は、濾過工程の実行後に、逆洗工程を実行する。ここでは、例えば、台数制御装置３０の制御部３２は、複数の膜濾過装置２０それぞれの各逆洗工程の時間帯を例えば１０分間ずつずらして、逆洗工程を実行するように制御する。
【０１２７】
ステップＳＴ５において、各膜濾過装置２０は、逆洗工程の実行後に、台数制御装置３０の制御部３２からの指示に基づいて、濾過工程を実行する。
【０１２８】
ステップＳＴ６において、ローカル制御部２２は、各膜濾過装置２０の逆洗工程の直後の濾過工程の実行の開始時において、すなわち各膜濾過装置２０が通水初期の状態であるときにおいて、第１圧力センサ１３及び第２圧力センサ１４で検出された検出圧力値を取得する。
【０１２９】
ステップＳＴ７において、各膜濾過装置２０の濾過工程時差圧算出部２２１は、第１圧力センサ１３及び第２圧力センサ１４で検出された検出圧力値に基づいて、逆洗工程の直後の濾過工程の開始時における各膜濾過装置２０の膜モジュール２１の膜間差圧を算出する。
【０１３０】
ステップＳＴ８において、逆洗工程の実行回数が膜詰まりの程度を検出するために必要な設定回数に達したかを判定する。設定回数に達した場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ９へ移行する。設定回数に達しない場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ４へ移行して、ステップＳＴ４〜ＳＴ７を繰り返す。
【０１３１】
ステップＳＴ９において、膜詰まり程度検出部２２２は、ステップＳＴ３で算出された濾過工程の開始時の通水初期の状態における膜モジュール２１の膜間差圧及びステップＳＴ７で算出された逆洗工程の直後の濾過工程の開始時における各膜濾過装置２０の膜モジュール２１の膜間差圧に基づいて、各膜濾過装置２０の膜詰まりの程度を検出する。そして、膜詰まり程度検出部２２２は、詰まりの程度の値が大きい順又は小さい順に並べる。各膜濾過装置２０の膜詰まりの程度は、逆洗工程が実施される場合において、例えば、膜モジュール２１の回復率や、膜モジュール２１の回復率の経時変化や、膜モジュール２１の膜間差圧の経時変化等により算出される。なお、各膜濾過装置２０の膜詰まりの程度は、これらに限定されず、例えば、膜モジュール２１により製造される透過水Ｗ２の流量を計測している場合には、膜間流量差の経時変化であってもよい。各膜詰まり程度検出部２２２で検出された各膜濾過装置２０の膜詰まりの程度の情報は、台数制御装置３０の制御部３２に送信される。
【０１３２】
ステップＳＴ１０において、優先順位設定部３２１は、膜詰まり程度検出部２２２により検出された各膜濾過装置２０の膜詰まりの程度に基づいて、膜詰まりの進行していない膜濾過装置２０ほど優先順位を上位に設定する。
【０１３３】
膜詰まりの程度を膜モジュール２１の回復率で判断する場合には、回復率が大きな値であるほど、膜モジュール２１は、通水初期の状態に回復されているため、膜詰まりが進行していないといえる。
膜詰まりの程度を膜モジュール２１の回復率の経時変化で判断する場合には、膜モジュール２１の膜詰まりが進行すると、逆洗工程を実行しても膜モジュール２１の通水抵抗の回復の程度が鈍くなるため、膜モジュール２１の回復率の変化率が大きな値であるほど、膜詰まりが進行していないといえる。
膜詰まりの程度を膜モジュール２１の膜間差圧の経時変化で判断する場合には、膜間差圧の変化率が小さな値であるほど、膜モジュール２１は、通水初期の状態に回復されているため、膜詰まりが進行していないといえる。
このような膜詰まりの進行の判断基準に基づいて、優先順位設定部３２１は、膜詰まりの進行していない膜濾過装置２０ほど優先順位を上位に設定する。
【０１３４】
そして、台数制御装置３０の制御部３２は、設定された優先順位で、優先順位が上位の膜濾過装置２０から順に通水流量を多くするように制御する。これにより、特定の膜モジュール２１について膜詰まりが集中することを抑制して、複数の膜濾過装置２０の膜モジュール２１に、膜詰まりを均等化させることができる。ステップＳＴ１０の後に、処理は終了する（ステップＳＴ１へリターンする）。
【０１３５】
上述した実施形態に係る濾過システム１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
本実施形態においては、負荷率を連続的に変更して原水Ｗ１から透過水Ｗ２を製造可能な複数の膜濾過装置２０を備える膜濾過装置群２と、要求された透過水Ｗ２の通水流量である要求負荷に応じて濾過装置群２により製造される透過水Ｗ２の通水流量を制御する制御部３２と、を備える濾過システム１であって、複数の膜濾過装置２０は、それぞれ、該膜濾過装置２０の膜詰まりの程度を検出する膜詰まり程度検出部２２２を有し、制御部３２は、膜詰まり程度検出部２２２により検出された膜濾過装置２０の膜詰まりの程度に基づいて、膜詰まりの進行していない膜濾過装置２０ほど優先順位を上位に設定する優先順位設定部３２１を有する。
【０１３６】
そのため、特定の膜モジュール２１について膜詰まりが集中することを抑制して、膜詰まりの進行していない膜濾過装置２０へ優先的に通水させて、複数の膜濾過装置２０の膜モジュール２１に膜詰まりを均等化させることができる。これにより、薬品洗浄及び膜モジュール２１の膜交換等のメンテナンスを行う時期を同じ時期にすることができる。例えば、通常において１つの膜濾過装置２０の膜モジュール２１に対して薬品洗浄や膜モジュール２１の膜交換を行うところ、複数の膜モジュール２１の膜詰まりを均等化させることで、例えば、２つの膜モジュール２１を同時に、３つの膜モジュール２１を同時に、又は、４つ以上の膜モジュール２１を同時に、薬品洗浄や膜モジュール２１の膜交換を行うことができる。従って、膜モジュール２１に膜詰まりを均等化させることで、システム全体として、メンテナンスの回数を低減して、薬品に要する費用及び膜交換等のメンテナンスに要する費用を低減できる。その結果、管理工数の低減につながり、設備を導入するための費用の調達が容易になる。
【０１３７】
また、本実施形態においては、膜濾過装置２０の膜詰まりの程度は、逆洗工程が実行される場合において、濾過工程の実行による膜濾過装置２０膜の通水抵抗の上昇量に対する逆洗工程の実行後の膜の通水抵抗の下降量の割合である回復率である。これにより、膜濾過装置２０の膜詰まりの程度を、膜モジュール２１の回復率により、簡易に判断することができる。
【０１３８】
また、本実施形態においては、膜濾過装置２０の膜詰まりの程度は、膜モジュール２１の回復率の経時変化である。そのため、膜詰まりの程度を膜モジュール２１の回復率の経時変化で判断することで、膜モジュール２１の回復率の経時変化が小さくなれば、膜モジュール２１の通水抵抗の回復の程度が鈍くなっている。その結果、膜濾過装置２０の膜詰まりの程度を、膜モジュール２１の回復率の経時変化で判断することで、より正確に判断することができる。
【０１３９】
また、膜濾過装置２０の膜詰まりの程度は、複数回数の逆洗工程が実行される場合において、膜濾過装置２０の膜が通水初期の状態にあるときと逆洗工程の実行後とにおける膜濾過装置２０の一次側と二次側との膜間差圧の経時変化である。これにより、膜濾過装置２０の膜詰まりの程度を、膜モジュール２１の膜間差圧の経時変化により、簡易に判断することができる。
【０１４０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【０１４１】
例えば、本実施形態に係る濾過システム１は、５台の濾過装置２０を備えている。これに限らず、濾過システム１の濾過装置は、少なくとも２台あればよい。また、濾過システム１の濾過装置を６台以上設けた構成としてもよい。
【０１４２】
本実施形態に係る濾過システム１においては、複数の濾過装置２０が、それぞれ４本の膜モジュール２１を備えている。これに限らず、濾過システム１において、複数の膜濾過装置２０が、それぞれ、１本〜３本、又は５本以上の膜モジュールを備える構成であってもよい。
【０１４３】
本実施形態に係る濾過システム１においては、処理水使用設備１８で消費される透過水Ｗ２の水量を、処理水タンク１６に設けた水位センサ１７により検出する。これに限らず、濾過システム１において、処理水使用設備１８で消費される透過水Ｗ２の水量を、配水ラインＬ７に設けた流量センサにより検出するように構成してもよい。
【０１４４】
本実施形態に係る濾過システム１においては、処理水タンク１６と逆洗水用タンク７とを別々に設けたが、これに制限されず、処理水タンク１６と逆洗水用タンク７とを共用する１つのタンクとして構成してもよい。
【符号の説明】
【０１４５】
１  濾過システム
２  膜濾過装置群（濾過装置群）
２０  膜濾過装置（濾過装置）
３２  制御部
３２１  優先順位設定部
２２２  膜詰まり程度検出部（膜詰まり程度検出手段）
Ｗ１  原水（被処理水）
Ｗ２  透過水
【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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