(57)【要約】【課題】単純化された構成で、濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入することができる膜濾過システムを実現する。【解決手段】ボイラ２への給水ライン３と接続されて給水中の不純物を除去する濾過膜部４と、この濾過膜部４と接続された濃縮水の排水ライン１３と、この排水ライン１３に設けられた排水弁１２と、前記排水ライン１３と前記濾過膜部４の上流側の前記給水ライン３とを接続する濃縮水還流ライン１４とを備えた膜濾過システム１であって、前記濃縮水還流ライン１４に、濃縮水の流れによって発生させた負圧を利用して薬剤を吸引するとともに、この薬剤と濃縮水とを混合して吐出するエゼクタ１５を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器への給水ラインと接続されて給水中の不純物を除去する濾過膜部と、この濾過膜部と接続された濃縮水の排水ラインと、この排水ラインに設けられた排水弁と、前記排水ラインと前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインとを接続する濃縮水還流ラインとを備えた膜濾過システムであって、
前記濾過膜部の上流側の前記給水ライン，前記濃縮水還流ラインの接続箇所よりも上流側の前記排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインのいずれかに、給水または濃縮水の流れによって発生させた負圧を利用して薬剤を吸引するとともに、この薬剤と給水または濃縮水とを混合して吐出する吸引混合手段を設けたことを特徴とする膜濾過システム。
【請求項２】
前記吸引混合手段を、前記濾過膜部の上流側における前記給水ラインの一部に形成されたバイパス給水ライン，前記濃縮水還流ラインの接続箇所よりも上流側における前記排水ラインの一部に形成されたバイパス排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインの一部に形成されたバイパス濃縮水還流ラインのいずれかに設けたことを特徴とする請求項１に記載の膜濾過システム。
【請求項３】
前記吸引混合手段に、複数の薬剤貯留部を切替え可能に接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の膜濾過システム。
【請求項４】
前記濾過膜部の下流側の前記給水ラインに設けた開閉弁と、前記濾過膜部からの透過水を前記濾過膜部と前記開閉弁との間の前記給水ラインから前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ還流するための透過水還流ラインとを備えることを特徴とする請求項１，２または３に記載の膜濾過システム。
【請求項５】
機器への給水ラインと接続されて給水中の不純物を除去する濾過膜部と、この濾過膜部と接続された濃縮水の排水ラインと、この排水ラインに設けられた排水弁と、前記排水ラインと前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインとを接続する濃縮水還流ラインとを備えた膜濾過システムであって、
前記排水ラインと前記濃縮水還流ラインとで構成される循環ラインの一部に形成されたバイパス循環ラインに、濃縮水の流れによって発生させた負圧を利用して薬剤を吸引するとともに、この薬剤と濃縮水とを混合して吐出する吸引混合手段を設けたことを特徴とする膜濾過システム。
【請求項６】
前記吸引混合手段に、複数の薬剤貯留部を切替え可能に接続したことを特徴とする請求項５に記載の膜濾過システム。
【請求項７】
前記濾過膜部の下流側の前記給水ラインに設けた開閉弁と、前記濾過膜部からの透過水を前記濾過膜部と前記開閉弁との間の前記給水ラインから前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ還流するための透過水還流ラインとを備えることを特徴とする請求項５または６に記載の膜濾過システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、機器への給水ラインと接続され、給水中の不純物を除去する濾過膜部を備えた膜濾過システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
機器への給水の水処理システムとして、給水中の不純物，たとえば溶存塩類を濾過する濾過膜部を前記機器への給水ラインと接続した膜濾過システムがある（たとえば、特許文献１）。この膜濾過システムでは、前記濾過膜部の一側から給水が流入し、この給水中に含まれる不純物が濾過膜によって捕捉される。そして、前記濾過膜部の他側から透過水と濃縮水とが流出し、透過水は前記機器へ供給され、一方で濃縮水は系外へ排水される。
【特許文献１】特開平５−２２０４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記膜濾過システムでは、前記濾過膜部における濾過膜の表面付近において、不純物が過度に濃縮されると、ファウリングやスケーリングといった現象による前記濾過膜の詰まりが発生する。ここで、ファウリングとは水中の懸濁物質，コロイド，有機物などが膜面に沈着する現象を云い、スケーリングとは、水中に溶解している硬度分やシリカなどの溶存塩類が溶解度以上に濃縮されることによって、膜面に析出して沈着する現象を云う。前記濾過膜の詰まりが発生すると、その濾過性能が低下し、透過水の水質が悪化し、また透過水量が低下するため、定期的に洗浄剤を投入して、前記濾過膜を洗浄する必要がある。また、前記濾過膜の詰まりを防止するため、前記濾過膜部へ供給される給水へ、たとえばスケール分散剤を投入し、スケール生成成分濃度の溶解度を高めたり、スケールの沈着力を弱めたりするなどの方法が採られることもある。
【０００４】
たとえば、従来においては、前記濾過膜を洗浄するときには、洗浄剤が入ったタンクをメンテナンス作業者が携帯し、前記洗浄タンクから前記濾過膜部へ供給される給水へ洗浄剤を投入している。しかし、前記洗浄タンクの取付作業などメンテナンス作業者に多大な負担を強いている。また、前記濾過膜部へ供給される給水へ、薬注ポンプを用いて洗浄剤を投入することも考えられるが、洗浄剤を投入するための切替弁などが必要になり、装置構成が複雑になると云う問題もある。
【０００５】
また、前記濾過膜の膜面には、給水に含まれる有機物が沈着し、ついで細菌が付着してスライムが形成され、このスライムがコロニーを形成して膜面にバイオフィルムが形成されることがある。前記濾過膜の膜面に一旦形成されたバイオフィルムは、とくに前記濾過膜がスパイラル形状になっているときには、膜間の流路が狭いために流速によって洗い流すことができず、除去が困難である。したがって、バイオフィルムが形成される前に、前記濾過膜部へ供給される給水へ殺菌剤を投入することによって、バイオフィルムの形成を予防することが望まれる。
【０００６】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする第一の課題は、単純化された構成で、濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入することができる膜濾過システムを実現することである。
【０００７】
この発明が解決しようとする第二の課題は、濾過膜部へ供給される水へ様々な薬剤を投入することができる膜濾過システムを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、機器への給水ラインと接続されて給水中の不純物を除去する濾過膜部と、この濾過膜部と接続された濃縮水の排水ラインと、この排水ラインに設けられた排水弁と、前記排水ラインと前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインとを接続する濃縮水還流ラインとを備えた膜濾過システムであって、前記濾過膜部の上流側の前記給水ライン，前記濃縮水還流ラインの接続箇所よりも上流側の前記排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインのいずれかに、給水または濃縮水の流れによって発生させた負圧を利用して薬剤を吸引するとともに、この薬剤と給水または濃縮水とを混合して吐出する吸引混合手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、前記濾過膜部からの濃縮水は、一部が前記排水弁を開状態にした前記排水ラインから排水され、残部が前記濃縮水還流ラインを流れて前記濾過膜部の上流側へ還流して前記給水ラインへ流入し、この水が前記濾過膜部へ流入する。そして、前記濾過膜部の上流側の前記給水ライン，前記濃縮水還流ラインの接続箇所よりも上流側の前記排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインのいずれかに設けられた前記吸引混合手段により、給水または濃縮水の流れによって発生した負圧で薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水または給水とが混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記吸引混合手段を、前記濾過膜部の上流側における前記給水ラインの一部に形成されたバイパス給水ライン，前記濃縮水還流ラインの接続箇所よりも上流側における前記排水ラインの一部に形成されたバイパス排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインの一部に形成されたバイパス濃縮水還流ラインのいずれかに設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、前記バイパス給水ライン，前記バイパス排水ラインおよび前記バイパス濃縮水還流ラインのいずれかに設けられた前記吸引混合手段により、給水または濃縮水の流れによって発生した負圧で薬剤が吸引されてこの薬剤と給水または濃縮水とが混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の前記吸引混合手段に、複数の薬剤貯留部を切替え可能に接続したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、前記複数の薬剤貯留部のうち、選択された薬剤貯留部の薬剤が、給水または濃縮水の流れによって発生した負圧で前記吸引混合手段によって吸引されて濃縮水または給水と混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００１４】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１，２または３に記載の発明において、前記濾過膜部の下流側の前記給水ラインに設けた開閉弁と、前記濾過膜部からの透過水を前記濾過膜部と前記開閉弁との間の前記給水ラインから前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ還流するための透過水還流ラインとをさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、前記濾過膜部からの透過水を前記機器への給水として貯留する給水タンクへの給水停止時に、前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入するときには、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にする。前記排水弁を開状態にすると、前記濾過膜部からの濃縮水が、前記排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインを流れて前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ還流して給水へ流入し、この水が前記濾過膜部へ流入する。このとき、前記排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインを濃縮水が流れ、また前記濾過膜部よりも上流側の前記給水ラインを給水が流れるので、その流れによって発生した負圧で、前記吸引混合手段によって前記薬剤貯留部の薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水または給水とが混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００１６】
また、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にして濃縮水を排水すると、前記濾過膜に透過側から背圧がかかり、前記濾過膜が破損するおそれがあるが、前記濾過膜部からの透過水を、前記濾過膜部と前記開閉弁との間の前記給水ラインから前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ前記透過水還流ラインを介して還流させることにより、透過側から前記濾過膜にかかる背圧が低減され、前記濾過膜の破損が防止される。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、機器への給水ラインと接続されて給水中の不純物を除去する濾過膜部と、この濾過膜部と接続された濃縮水の排水ラインと、この排水ラインに設けられた排水弁と、前記排水ラインと前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインとを接続する濃縮水還流ラインとを備えた膜濾過システムであって、前記排水ラインと前記濃縮水還流ラインとで構成される循環ラインの一部に形成されたバイパス循環ラインに、濃縮水の流れによって発生させた負圧を利用して薬剤を吸引するとともに、この薬剤と濃縮水とを混合して吐出する吸引混合手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、前記濾過膜部からの濃縮水は、一部が前記排水弁を開状態にした前記排水ラインから排水され、残部が前記循環ラインを流れて前記濾過膜部の上流側へ還流して前記給水ラインへ流入し、この水が前記濾過膜部へ流入する。そして、前記循環ラインの一部に形成された前記バイパス循環ラインに設けられた前記吸引混合手段により、濃縮水の流れによって発生した負圧で薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水とが混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の前記吸引混合手段に、複数の薬剤貯留部を切替え可能に接続したことを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、前記複数の薬剤貯留部のうち、選択された薬剤貯留部の薬剤が、濃縮水の流れによって発生した負圧で前記吸引混合手段によって吸引されて濃縮水と混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００２１】
さらに、請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の発明において、前記濾過膜部の下流側の前記給水ラインに設けた開閉弁と、前記濾過膜部からの透過水を前記濾過膜部と前記開閉弁との間の前記給水ラインから前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ還流するための透過水還流ラインとをさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、前記濾過膜部からの透過水を前記機器への給水として貯留する給水タンクへの給水停止時に、前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入するときには、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にする。前記排水弁を開状態にすると、前記濾過膜部からの濃縮水が、前記循環ラインを流れて前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ還流して給水へ流入し、この水が前記濾過膜部へ流入する。このとき、前記循環ラインを濃縮水が流れるので、その流れによって発生した負圧で、前記吸引混合手段によって前記薬剤貯留部の薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水とが混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００２３】
また、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にして濃縮水を排水すると、前記濾過膜に透過側から背圧がかかり、前記濾過膜が破損するおそれがあるが、前記濾過膜部からの透過水を、前記濾過膜部と前記開閉弁との間の前記給水ラインから前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ前記透過水還流ラインを介して還流させることにより、透過側から前記濾過膜にかかる背圧が低減され、前記濾過膜の破損が防止される。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、前記吸引混合手段は、給水または濃縮水の流れによって発生させた負圧を利用して薬剤を吸引するとともに、この薬剤と給水または濃縮水とを混合して吐出するようになっているので、薬注ポンプなどを用いずに前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入することができ、装置構成を単純化することができる。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、前記吸引混合手段は、前記バイパス給水ライン，前記バイパス排水ラインおよび前記バイパス濃縮水還流ラインのいずれかに設けられているので、前記給水ライン，前記排水ラインまたは前記濃縮水還流ラインの圧力損失を軽減させることができ、また前記吸引混合手段の大型化を抑えることができる。
【００２６】
請求項３に記載の発明によれば、前記吸引混合手段に複数の薬剤貯留部が接続されているので、前記濾過膜部へ供給される水へ様々な薬剤を投入することができる。
【００２７】
請求項４に記載の発明によれば、前記給水タンクへの給水停止時に、前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入することができる。また、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にして濃縮水を排水するときに、透過側から前記濾過膜にかかる背圧が低減され、前記濾過膜の破損を防止することができる。
【００２８】
請求項５に記載の発明によれば、前記吸引混合手段は、濃縮水の流れによって発生させた負圧を利用して薬剤を吸引するとともに、この薬剤と濃縮水とを混合して吐出するようになっているので、薬注ポンプなどを用いずに前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入することができ、装置構成を単純化することができる。また、前記吸引混合手段は、前記バイパス循環ラインに設けられているので、前記循環ラインの圧力損失を軽減させることができ、また前記吸引混合手段の大型化を抑えることができる。
【００２９】
請求項６に記載の発明によれば、前記吸引混合手段に複数の薬剤貯留部が接続されているので、前記濾過膜部へ供給される水へ様々な薬剤を投入することができる。
【００３０】
請求項７に記載の発明によれば、前記給水タンクへの給水停止時に、前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入することができる。また、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にして濃縮水を排水するときに、透過側から前記濾過膜にかかる背圧が低減され、前記濾過膜の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。
（第一実施形態）
まず、この発明の第一実施形態について説明する。第一実施形態の膜濾過システムは、機器への給水ラインと接続された濾過膜部と、この濾過膜部と接続された濃縮水の排水ラインと、この排水ラインに設けられた排水弁と、前記排水ラインと前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインとを接続する濃縮水還流ラインと、前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入するための吸引混合手段を備えている。
【００３２】
前記機器としては、蒸気ボイラ，温水ボイラ，クーリングタワー，給湯器などの熱機器を挙げることができる。また、前記機器としては、半導体製造における電子部品，医療器具等の各種洗浄装置などの水使用機器も挙げることができる。
【００３３】
前記濾過膜部は、濾過膜により、給水中に含まれる不純物を濾過するものである。前記濾過膜としては、逆浸透膜（ＲＯ膜）やナノ濾過膜（ＮＦ膜）を挙げることができる。前記逆浸透膜は、分子量が数十程度の物質を濾別可能な液体分離膜である。また、前記ナノ濾過膜は、２ｎｍ程度より小さい粒子や高分子（分子量が最大数百程度の物質）の透過を阻止することができる液体分離膜であり、濾過機能の点において、限外濾過膜（分子量が１，０００〜３００，０００程度の物質を濾別可能な膜）と前記逆浸透膜との中間に位置する機能を有する液体分離膜である。
【００３４】
前記吸引混合手段は、前記濾過膜部の上流側の前記給水ライン，前記濃縮水還流ラインの接続箇所よりも上流側の前記排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインのいずれかに設けられており、給水または濃縮水の流れによって発生した負圧によって薬剤を吸引するとともに、この薬剤と給水または濃縮水とを混合して吐出するようになっている。前記吸引混合手段としては、たとえばエゼクタやアスピレーターを挙げることができる。
【００３５】
ここにおいて用いられる薬剤としては、給水中の細菌を殺菌するための殺菌剤，前記濾過膜の洗浄に用いる洗浄剤，スケール分散剤，凍結防止剤などを挙げることができる。
【００３６】
さて、前記膜濾過システムでは、前記濾過膜部へ供給された給水が前記濾過膜で濾過され、この濾過膜部から流出した透過水が前記機器へ供給される。一方、前記濾過膜部からは、透過水の他に濃縮水が流出し、この濃縮水の一部が、前記排水弁を開状態にした前記排水ラインから系外へ排水されるとともに、残部が前記濃縮水還流ラインを流れて前記濾過膜部の上流側へ還流して前記給水ラインへ流入し、この水が前記濾過膜部へ流入する。
【００３７】
そして、前記膜濾過システムでは、前記濾過膜部の上流側の前記給水ライン，前記濃縮水還流ラインの接続箇所よりも上流側の前記排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインのいずれかに設けられた前記吸引混合手段により、給水または濃縮水の流れによって発生した負圧で薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水または給水とが混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００３８】
以上説明した前記膜濾過システムによれば、前記吸引混合手段は、給水または濃縮水の流れによって発生させた負圧を利用して薬剤を吸引するとともに、この薬剤と給水または濃縮水とを混合して吐出するようになっているので、薬注ポンプなどを用いずに前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入することができ、装置構成を単純化することができる。
【００３９】
（第二実施形態）
つぎに、この発明に係る膜濾過システムの第二実施形態について説明する。この第二実施形態の膜濾過システムの基本的構成は、前記第一実施形態の構成と同一であり、以下の説明では、前記第一実施形態と異なる構成について説明する。
【００４０】
この第二実施形態の膜濾過システムにおいては、前記吸引混合手段が、前記濾過膜部の上流側における前記給水ラインの一部に形成されたバイパス給水ライン，前記濃縮水還流ラインの接続箇所よりも上流側の前記排水ラインの一部に形成されたバイパス排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインの一部に形成されたバイパス濃縮水還流ラインのいずれかに設けられている。
【００４１】
前記膜濾過システムでは、前記バイパス給水ライン，前記バイパス排水ラインおよび前記バイパス濃縮水還流ラインのいずれかに設けられた前記吸引混合手段により、給水または濃縮水の流れによって発生した負圧で薬剤が吸引されてこの薬剤と給水または濃縮水とが混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。その他の作用については、前記第一実施形態と同様である。
【００４２】
前記膜濾過システムによれば、前記吸引混合手段を、前記バイパス給水ライン，前記バイパス排水ラインおよび前記バイパス濃縮水還流ラインのいずれかに設けたので、前記給水ライン，前記排水ラインまたは前記濃縮水還流ラインの圧力損失を軽減させることができ、また前記吸引混合手段の大型化を抑えることができる。
【００４３】
（第三実施形態）
つぎに、この発明に係る膜濾過システムの第三実施形態について説明する。この第三実施形態の膜濾過システムの基本的構成は、前記第一，第二実施形態のいずれかの構成と同一であり、以下の説明では、前記各実施形態と異なる構成について説明する。
【００４４】
この第三実施形態の膜濾過システムでは、前記吸引混合手段に、複数の薬剤貯留部が切替え可能に接続されている。前記各薬剤貯留部の薬剤としては、たとえば給水中の細菌を殺菌するための殺菌剤，前記濾過膜の洗浄に用いる洗浄剤，スケール分散剤，凍結防止剤などを挙げることができる。
【００４５】
前記膜濾過システムでは、前記複数の薬剤貯留部のうち、選択された薬剤貯留部の薬剤が、給水または濃縮水の流れによって発生した負圧で前記吸引混合手段によって吸引されて濃縮水または給水と混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。その他の作用については、前記第一実施形態と同様である。
【００４６】
前記膜濾過システムによれば、前記吸引混合手段に複数の薬剤貯留部が接続されているので、前記濾過膜部へ供給される水へ様々な薬剤を投入することができる。
【００４７】
（第四実施形態）
つぎに、この発明に係る膜濾過システムの第四実施形態について説明する。この第四実施形態の膜濾過システムの基本的構成は、前記第一〜第三実施形態のいずれかの構成と同一であり、以下の説明では、前記各実施形態と異なる構成について説明する。
【００４８】
この第四実施形態の膜濾過システムは、前記濾過膜部の下流側の前記給水ラインに設けられた開閉弁と、前記濾過膜部からの透過水を前記濾過膜部と前記開閉弁との間の前記給水ラインから前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ還流するための透過水還流ラインとを備えている。
【００４９】
さて、前記膜濾過システムでは、前記濾過膜部からの透過水を前記機器への給水として貯留する給水タンクへの給水停止時に、前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入するときには、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にする。前記排水弁を開状態にすると、前記濾過膜部からの濃縮水が、前記排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインを流れて前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ還流されて給水へ流入し、この水が前記濾過膜部へ流入する。このとき、前記排水ラインおよび前記濃縮水還流ラインを濃縮水が流れ、また前記給水ラインを給水が流れるので、その流れによって発生した負圧で、前記吸引混合手段によって薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水または給水とが混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００５０】
ここで、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にして濃縮水を排水すると、前記濾過膜に透過側から背圧がかかり、前記濾過膜が破損するおそれがある。しかし、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にして濃縮水を排水するときに、前記濾過膜部からの透過水を、前記濾過膜部と前記開閉弁との間の前記給水ラインから前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ前記透過水還流ラインを通じて還流させることにより、透過側から前記濾過膜にかかる背圧が低減され、これによって前記濾過膜の破損を防止することができる。
【００５１】
前記膜濾過システムによれば、前記給水タンクへの給水停止時に、前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入することができる。また、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にして濃縮水を排水するときに、透過側から前記濾過膜にかかる背圧が低減され、前記濾過膜の破損を防止することができる。
【００５２】
（第五実施形態）
つぎに、この発明に係る膜濾過システムの第五実施形態について説明する。第五実施形態の膜濾過システムは、前記第一〜第四実施形態と同様、機器への給水ラインと接続された濾過膜部と、この濾過膜部と接続された濃縮水の排水ラインと、この排水ラインに設けられた排水弁と、前記排水ラインと前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインとを接続する濃縮水還流ラインとを備えている。そして、前記排水ラインと前記濃縮水還流ラインとで構成される循環ラインの一部には、バイパス循環ラインが形成されており、このバイパス循環ラインに、濃縮水の流れによって発生させた負圧を利用して薬剤を吸引するとともに、この薬剤と濃縮水とを混合して吐出する吸引混合手段が設けられている。
【００５３】
前記機器，前記濾過膜部，前記吸引混合手段および薬剤については、前記第一〜第四実施形態と同様であり、詳しい説明を省略する。
【００５４】
さて、前記膜濾過システムでは、前記第一〜第四実施形態の膜濾過システムと同様、前記濾過膜部へ供給された給水が前記濾過膜で濾過され、この濾過膜部から流出した透過水が前記機器へ供給される。一方、前記濾過膜部からは、透過水の他に濃縮水が流出し、この濃縮水の一部が、前記排水弁を開状態にした前記排水ラインから系外へ排水されるとともに、残部が前記循環ラインを流れて前記濾過膜部の上流側へ還流して前記給水ラインへ流入し、この水が前記濾過膜部へ流入する。
【００５５】
そして、前記膜濾過システムでは、前記バイパス循環ラインに設けられた前記吸引混合手段により、濃縮水の流れによって発生した負圧で薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水とが混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００５６】
以上説明した第五実施形態の膜濾過システムによれば、前記第一実施形態の膜濾過システムと同様の効果を得ることができるほか、前記吸引混合手段が、前記バイパス循環ラインに設けられているので、前記循環ラインの圧力損失を軽減させることができ、また前記吸引混合手段の大型化を抑えることができる。
【００５７】
（第六実施形態）
つぎに、この発明に係る膜濾過システムの第六実施形態について説明する。この第六実施形態の膜濾過システムの基本的構成は、前記第五実施形態の構成と同一であり、以下の説明では、前記第五実施形態と異なる構成について説明する。
【００５８】
この第六実施形態の膜濾過システムでは、前記第三実施形態の膜濾過システムと同様、前記吸引混合手段に、複数の薬剤貯留部が切替え可能に接続されている。薬剤については、前記第三実施形態と同様であり、また作用および効果についても前記第三実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００５９】
（第七実施形態）
つぎに、この発明に係る膜濾過システムの第七実施形態について説明する。この第七実施形態の膜濾過システムの基本的構成は、前記第五または第六実施形態の構成と同一であり、以下の説明では、前記第五または第六実施形態と異なる構成について説明する。
【００６０】
この第七実施形態の膜濾過システムは、前記第四実施形態の膜濾過システムと同様、前記濾過膜部の下流側の前記給水ラインに設けられた開閉弁と、前記濾過膜部からの透過水を前記濾過膜部と前記開閉弁との間の前記給水ラインから前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ還流するための透過水還流ラインとを備えている。
【００６１】
この第七実施形態の前記膜濾過システムでは、前記第四実施形態の膜濾過システムと同様、前記濾過膜部からの透過水を前記機器への給水として貯留する給水タンクへの給水停止時に、前記濾過膜部へ供給される水へ薬剤を投入するときには、前記開閉弁を閉状態にするとともに、前記排水弁を開状態にする。前記排水弁を開状態にすると、前記濾過膜部からの濃縮水が、前記循環ラインを流れて前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインへ還流されて給水へ流入し、この水が前記濾過膜部へ流入する。このとき、前記循環ラインを濃縮水が流れるので、その流れによって発生した負圧で、前記吸引混合手段によって薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水とが混合され、この水が前記吸引混合手段から吐出されて前記濾過膜部へ供給される。
【００６２】
以上説明した第七実施形態の膜濾過システムによれば、前記第四実施形態の膜濾過システムと同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００６３】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
（第一実施例）
まず、この発明の第一実施例について説明する。図１は、この発明に係る膜濾過システムの第一実施例の構成を示す概略的な説明図である。
【００６４】
図１に示す膜濾過システム１は、水道水，工業用水，地下水などの水源から供給される原水を水処理して得られた給水をボイラ２へ供給するものである。この膜濾過システム１は、前記ボイラ２への給水ライン３を備え、さらにこの給水ライン３と接続された濾過膜部４および脱気膜部５を上流側からこの順で備えている。また、前記膜濾過システム１は、給水を貯留する給水タンク６と前記濾過膜部４の上流側に設けられ、給水を前記濾過膜部４へ供給するポンプ７と、このポンプ７の上流側の前記給水ライン３に設けられた弁８と、前記濾過膜部４と前記脱気膜部５との間の前記給水ライン３に設けられた開閉弁９とを備えている。さらに、前記膜濾過システム１は、前記濾過膜部４と前記開閉弁９との間の前記給水ライン３と、前記ポンプ７と前記弁８との間の前記給水ライン３とを接続する透過水還流ライン１０を備えている。そして、この透過水還流ライン１０には、還流制御弁１１が設けられている。
【００６５】
前記濾過膜部４は、ナノ濾過膜（図示省略）を備えて構成されている。このナノ濾過膜は、ポリアミド系，ポリエーテル系などの合成高分子膜であり、２ｎｍよりも小さい粒子や高分子（分子量が最大数百程度の物質）の透過を阻止することができる液体分離膜である。前記ナノ濾過膜は、通常、濾過膜モジュールとして構成されている。この濾過膜モジュールの形態には、スパイラルモジュール，中空糸モジュール，平膜モジュールなどがある。
【００６６】
前記濾過膜部４の一側へは、前記ポンプ７から送り出された給水が流入するようになっている。前記濾過膜部４へ流入した給水は、前記ナノ濾過膜により、腐食促進成分が捕捉されるとともに、腐食抑制成分が透過するようになっている。
【００６７】
前記濾過膜部４の他側からは、腐食抑制成分を含む透過水と腐食促進成分を含む濃縮水とがそれぞれ分離されて流出するようになっている。そして、透過水は、前記給水ライン３を流れて前記給水タンク６内に貯留されるようになっている。一方、濃縮水は、排水弁１２が設けられた排水ライン１３から一部が排水されるとともに、残部が前記排水ライン１３および前記ポンプ７と前記弁８との間の前記給水ライン３を接続する濃縮水還流ライン１４を流れて前記ポンプ７の上流側の前記給水ライン３へ還流されるようになっている。
【００６８】
前記濃縮水還流ライン１４には、前記濾過膜部４へ供給される水へ薬剤を投入するための吸引混合手段として、エゼクタ１５が設けられており、このエゼクタ１５には、薬剤貯留部１６が薬剤供給ライン１７を介して接続されている。前記薬剤供給ライン１７には、吸込弁１８が設けられている。
【００６９】
前記エゼクタ１５は、濃縮水の流れによって発生させた負圧を利用して前記薬剤貯留部１６の薬剤を吸引するとともに、この薬剤と濃縮水とを混合して吐出するようになっている。
【００７０】
前記薬剤貯留部１６の薬剤としては、たとえば給水中の細菌を殺菌するための殺菌剤，前記濾過膜の洗浄に用いる洗浄剤，スケール分散剤，凍結防止剤などを挙げることができる。
【００７１】
ここで、殺菌剤として、前記排水ライン１３から排水される濃縮水を電気分解することにより生成された酸性水またはアルカリ水を用いてもよい。この場合の具体的構成について図２に基づいて説明する。図２は、前記排水ライン１３から排水される濃縮水を電気分解することにより生成された酸性水またはアルカリ水を、殺菌剤として用いる場合における前記膜濾過システム１の一部拡大説明図である。図２に示すように、前記排水弁１２の下流側の前記排水ライン１３には、原料水供給ライン１９の一端側が接続されており、この原料水供給ライン１９の他端側には、電解水生成装置２０が接続されている。これにより、前記原料水供給ライン１９に設けられた原料水供給弁（図示省略）を開状態にすると、前記排水ライン１３からの濃縮水が前記原料水供給ライン１９を流れて前記電解水生成装置２０へ供給され、電気分解によって酸性水またはアルカリ水が生成されるようになっている。
【００７２】
前記電解水生成装置２０は、電解水供給ライン２１を介して前記薬剤貯留部１６と接続されており、前記電解水生成装置２０において電気分解することにより生成された酸性水またはアルカリ水が、前記電解水供給ライン２１を流れて前記薬剤貯留部１６に貯留されるようになっている。
【００７３】
また、前記薬剤貯留部１６の薬剤が洗浄剤である場合、洗浄剤を含む濃縮水の中和処理を、前記排水ライン１３において行ってもよい。この場合の具体的構成について図３に基づいて説明する。図３は、洗浄剤を含む濃縮水の中和処理を、前記排水ライン１３において行う場合における前記膜濾過システム１の一部拡大説明図である。図３に示すように、前記排水ライン１３には、前記排水弁１２の下流側に、固形の中和剤を充填したカートリッジで構成される中和処理部２２が設けられている。そして、前記中和処理部２２の中和剤が徐々に溶解することで、洗浄剤を含む濃縮水が中和されて前記排水ライン１３から排水されるようになっている。
【００７４】
前記脱気膜部５は、気体透過膜を多数備えた気体透過膜モジュール（図示省略）と、給水中の溶存気体，具体的には溶存酸素を前記気体透過膜モジュールを通して真空吸引する水封式真空ポンプ（図示省略）とを備えている。
【００７５】
前記脱気膜部５を通過した給水は、前記給水タンク６内に貯留され、この給水タンク６から前記ボイラ２へ供給されるようになっている。
【００７６】
前記弁８は、この第一実施例では減圧弁であり、この弁８により、前記透過水還流ライン１０が接続された部分における前記給水ライン３の水圧が一定圧力以下に調節されるようになっている。
【００７７】
また、この第一実施例では、前記開閉弁９は電磁弁または電動弁であり、前記還流制御弁１１はレリーフ弁である。
【００７８】
さて、前記膜濾過システム１では、前記給水タンク６への給水を行うときには、前記ポンプ７により、前記濾過膜部４へ給水を供給し、この給水中の腐食促進成分を前記ナノ濾過膜（図示省略）によって濾過する。このとき、給水中の腐食抑制成分は、前記ナノ濾過膜を透過する。つぎに、前記濾過膜部４から流出した透過水に含まれる溶存酸素を前記脱気膜部５で脱気し、この水を前記ボイラ２へ供給する給水として前記給水タンク６内に貯留する。
【００７９】
一方、前記濾過膜部４からは濃縮水も流出し、この濃縮水は、その一部が、前記排水弁１２を開状態にした前記排水ライン１３から排水されるとともに、残部が前記濃縮水還流ライン１４を流れて前記ポンプ７の上流側へ還流する。
【００８０】
前記給水タンク６への給水を行っているときに、前記エゼクタ１５により前記薬剤貯留部１６の薬剤を濃縮水へ投入する場合は、前記吸込弁１８を開状態にする。これにより、前記エゼクタ１５は、濃縮水の流れによって発生した負圧によって前記薬剤貯留部１６の薬剤を吸引するとともに、この薬剤と濃縮水とを混合して吐出し、この水が前記濃縮水還流ライン１４から前記給水ライン３へ流入して薬剤を含む給水が前記濾過膜部４へ流入する。
【００８１】
前記給水タンク６への給水を行っているときに薬剤を投入する場合における前記薬剤貯留部１６の薬剤としては、殺菌剤およびスケール分散剤を挙げることができる。前記エゼクタ１５によって吸引され濃縮水へ混合された殺菌剤およびスケール分散剤は、前記濃縮水還流ライン１４および前記給水ライン３を流れて前記濾過膜部４へ流入し、前記ナノ濾過膜によって捕捉され、前記濃縮水還流ライン１４を介して前記濾過膜部４の上流側へ還流して循環する。
【００８２】
ちなみに、前記給水タンク６への給水を行っているときに薬剤を濃縮水へ投入する場合、前記薬剤貯留部１６の薬剤としては、前記ナノ濾過膜によって捕捉され、前記濃縮水還流ライン１４を介して前記濾過膜部４の上流側へ還流して循環する薬剤が選択される。
【００８３】
前記給水タンク６への給水を停止しているときに、前記濾過膜部４へ供給される水へ薬剤を投入する場合は、前記開閉弁９を閉状態にし、前記排水弁１２を開状態にして、前記濾過膜部４からの濃縮水の一部を排水するとともに、残部を前記濃縮水還流ライン１４を介して前記ポンプ７の上流側へ還流させる。このとき、前記吸込弁１８を開状態にすると、前記エゼクタ１５は、濃縮水の流れによって発生した負圧によって前記薬剤貯留部１６の薬剤を吸引するとともに、この薬剤と濃縮水とを混合して吐出し、この水が前記濃縮水還流ライン１４から前記給水ライン３へ流入して薬剤を含む給水が前記濾過膜部４へ流入する。
【００８４】
前記給水タンク６への給水を停止しているときに薬剤を投入する場合における前記薬剤貯留部１６の薬剤としては、殺菌剤，洗浄剤および凍結防止剤を挙げることができる。このうち、薬剤が殺菌剤および凍結防止剤であるときには、前記エゼクタ１５によって殺菌剤または凍結防止剤を所定時間吸引させた後、前記吸込弁１８を閉状態にして吸引を停止するとともに前記排水弁１２を閉状態にする。そして、前記ポンプ７を駆動させて前記濾過膜部４へ給水を供給し、この濾過膜部４からの濃縮水を前記濃縮水還流ライン１４を介して前記ポンプ７の上流側へ還流させる。このとき、殺菌剤および凍結防止剤は、前記ナノ濾過膜によって捕捉されるので、前記濾過膜部４からの濃縮水には殺菌剤または凍結防止剤が含まれ、これらの薬剤を含む水が循環する。そして、この循環運転を所定時間行った後、前記ポンプ７を停止する。
【００８５】
また、薬剤が洗浄剤であるときには、前記エゼクタ１５によって洗浄剤を吸引させ、所定時間経過後に前記排水弁１２を閉状態にする。そして、前記ポンプ７を駆動させて前記濾過膜部４へ給水を供給し、この濾過膜部４からの濃縮水を前記濃縮水還流ライン１４を介して前記ポンプ７の上流側へ還流させ、洗浄剤を含む給水を循環させて前記ナノ濾過膜の洗浄を行う（洗浄工程）。
【００８６】
そして、前記洗浄工程を所定時間実施した後、前記濾過膜部４へ原水側から給水を供給するとともに、前記排水弁１２を開状態にし、洗浄剤を含む濃縮水を前記中和処理部２２において中和しながら排水した後（薬剤押出工程）、前記濾過膜部４へ供給される給水によって前記ナノ濾過膜を水洗する（水洗工程）。
【００８７】
ところで、前記濾過膜部４へ供給される水へ薬剤を投入するときに、前記開閉弁９を閉状態にするとともに、前記濾過膜部４から前記排水ライン１３へ濃縮水が流れると、前記透過水還流ライン１０の一端側が接続されている前記濾過膜部４と前記開閉弁９との間の前記給水ライン３の水圧よりも、前記透過水還流ライン１０の他端側が接続されている前記ポンプ７と前記弁８との間の前記給水ライン３の水圧の方が低い状態になっているために、差圧によって前記還流制御弁１１が開状態になり、前記濾過膜部４からの透過水が、前記透過水還流ライン１０を流れて前記ポンプ７と前記弁８との間の前記給水ライン３へ還流する。これにより、透過側から前記ナノ濾過膜にかかる背圧が低減されるので、前記ナノ濾過膜の破損を防止することができる。
【００８８】
ここで、レリーフ弁である前記還流制御弁１１の開弁圧および開度（流量）は、前記透過水還流ライン１０によって前記濾過膜部４からの透過水を前記濾過膜部４の上流側へ還流させて、透過側から前記ナノ濾過膜にかかる背圧を低減させることができるような開弁圧および開度に設定される。たとえば、水温が高くなるほど、前記ナノ濾過膜を水が透過しやすくなり、前記ナノ濾過膜にかかる背圧が高くなるため、水温が高くなるほど、透過水を還流させやすくするために前記還流制御弁１１の開弁圧を低くし、また流量が増えるように前記還流制御弁１１の開度を大きくする。このように、前記ナノ濾過膜にかかる背圧を低減させることができるよう、水温に応じて前記還流制御弁１１の開弁圧および開度を設定してもよい。また、必要に応じ、前記透過水還流ライン１０には前記還流制御弁１１の下流側にオリフィス（図示省略）が設けられていてもよい。
【００８９】
前記ポンプ７と前記弁８との間の水圧は、前記弁８によって常に一定の水圧に減圧されているので、供給水圧が変動したとしても、前記透過水還流ライン１０からの透過水の還流量は、常に一定の流量になる。これにより、透過側から前記ナノ濾過膜にかかる背圧の低減化を安定して図ることができる。
【００９０】
ここで、前記第一実施例の変形例について説明する。具体的な図示は省略するが、まず第一実施例の第一変形例について説明すると、前記膜濾過システム１において、前記エゼクタ１５は、前記濃縮水還流ライン１４の接続箇所よりも上流側の前記排水ライン１３および前記濾過膜部４よりも上流側の前記給水ライン３のいずれかに設けられていてもよい。
【００９１】
つぎに、前記第一実施例の第二変形例について説明する。図４は、この発明に係る膜濾過システムの第一実施例の第二変形例を示す一部拡大説明図である。図４において、前記濃縮水還流ライン１４には、第一オリフィス２３が設けられている。また、前記濃縮水還流ライン１４の一部には、前記第一オリフィス２３を跨ぐようにしてバイパス濃縮水還流ライン２４が形成されており、このバイパス濃縮水還流ライン２４に、前記エゼクタ１５が設けられている。さらに、前記排水ライン１３には、前記排水弁１２の下流側に、第二オリフィス２５が設けられている。ただし、前記第二オリフィス２５は、前記排水ライン１３において、前記濃縮水還流ライン１４の接続箇所と前記排水弁１２との間に設けられていてもよい。
【００９２】
この第二変形例では、前記各オリフィス２３，２５の作用によって前記バイパス濃縮水還流ライン２４の一端側と他端側との間の差圧が確保されて前記バイパス濃縮水還流ライン２４を濃縮水が流れる。そして、前記エゼクタ１５により、前記バイパス濃縮水還流ライン２４の濃縮水の流れによって発生した負圧で前記薬剤貯留部１６の薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水とが混合され、この水が前記エゼクタ１５から吐出される。前記エゼクタ１５から吐出された水は、前記濃縮水還流ライン１４を流れて前記給水ライン３へ流入し、前記濾過膜部４へ供給される。
【００９３】
つぎに、前記第一実施例の第三変形例について説明する。図５は、この発明に係る膜濾過システムの第一実施例の第三変形例を示す一部拡大説明図である。図５において、前記濾過膜部４の上流側の前記給水ライン３の一部には、前記ポンプ７を跨ぐようにしてバイパス給水ライン２６が形成されており、このバイパス給水ライン２６に、前記エゼクタ１５が設けられている。
【００９４】
この第三変形例では、前記バイパス給水ライン２６において、高圧となっている前記ポンプ７の下流側から、これよりも低圧となっている前記ポンプ７の上流側へ給水が流れ、この給水の流れによって発生した負圧で、前記エゼクタ１５によって前記薬剤貯留部１６の薬剤が吸引されてこの薬剤と給水とが混合され、この水が前記エゼクタ１５から吐出されて前記濾過膜部４へ供給される。
【００９５】
ここで、前記第三変形例においては、前記バイパス給水ライン２６は、前記ポンプ７を跨ぐようにして形成され、前記濃縮水還流ライン１４の接続箇所と前記濾過膜部４との間の前記給水ライン３に設けられているが、前記濃縮水還流ライン１４の接続箇所よりも上流側の前記給水ライン３に形成されていてもよい。
【００９６】
つぎに、前記第一実施例の第四変形例について説明する。図６は、この発明に係る膜濾過システムの第一実施例の第四変形例を示す一部拡大説明図である。図６において、前記第一オリフィス２３は、前記排水ライン１３における、前記濃縮水還流ライン１４の接続箇所よりも上流側に設けられている。そして、前記排水ライン１３の一部には、前記濃縮水還流ライン１４の接続箇所よりも上流側の部分に、前記第一オリフィス２３を跨ぐようにして、バイパス排水ライン２７が形成されており、このバイパス排水ライン２７に、前記エゼクタ１５が設けられている。
【００９７】
この第四変形例では、前記各オリフィス２３，２５の作用によって前記バイパス排水ライン２７の一端側と他端側との間の差圧が確保されて前記バイパス排水ライン２７を濃縮水が流れる。そして、前記エゼクタ１５により、前記バイパス排水ライン２７における濃縮水の流れによって発生した負圧で前記薬剤貯留部１６の薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水とが混合され、この水が前記エゼクタ１５から吐出される。前記エゼクタ１５から吐出された水は、前記濃縮水還流ライン１４を流れて前記給水ライン３へ流入し、前記濾過膜部４へ供給される。
【００９８】
（第二実施例）
つぎに、この発明の第二実施例について説明する。図７はこの発明に係る膜濾過システムの第二実施例の構成の一部を示す概略的な説明図である。
【００９９】
この第二実施例の膜濾過システム１の基本的構成は、前記第一実施例と同様であり（ただし、前記第一実施例の各変形例は、第二実施例からは除かれる）、図７では、前記第一実施例の膜濾過システムと同様の構成については同一の符号を付して示している。以下の説明では、前記第一実施例と同一の構成および作用については説明を省略する。
【０１００】
第二実施例の膜濾過システム１では、前記排水ライン１３（前記濃縮水還流ライン１４の接続箇所よりも上流側の部分）と前記濃縮水還流ライン１４とで構成される循環ライン２８の一部に、バイパス循環ライン２９が形成されている。前記バイパス循環ライン２９は、一端側が前記排水ライン１３と接続され、他端側が前記濃縮水還流ライン１４における前記第一オリフィス２３の下流側と接続されている。そして、前記バイパス循環ライン２９には、前記エゼクタ１５が設けられている。
【０１０１】
前記膜濾過システム１では、前記各オリフィス２３，２５の作用によって前記バイパス循環ライン２９の一端側と他端側との間の差圧が確保されて前記バイパス循環ライン２９を濃縮水が流れる。そして、前記エゼクタ１５により、前記バイパス循環ライン２９における濃縮水の流れによって発生した負圧で前記薬剤貯留部１６の薬剤が吸引されてこの薬剤と濃縮水とが混合され、この水が前記エゼクタ１５から吐出される。前記エゼクタ１５から吐出された水は、前記濃縮水還流ライン１４を流れて前記給水ライン３へ流入し、前記濾過膜部４へ供給される。
【０１０２】
ここで、前記第二実施例において、前記第一オリフィス２３は、前記排水ライン１３における、前記バイパス循環ライン２９の接続箇所と前記濃縮水還流ライン１４の接続箇所との間に設けられていてもよい。また、前記第二オリフィス２５は、前記排水ライン１３における、前記濃縮水還流ライン１４の接続箇所と前記排水弁１２との間に設けられていてもよい。
【０１０３】
（第三実施例）
つぎに、この発明の第三実施例について説明する。図８はこの発明に係る膜濾過システムの第三実施例の構成を示す概略的な説明図である。この図８において、前記第一実施例と同様の構成については同一の符号を付して示している。以下の説明では、前記第一実施例と同一の構成については説明を省略する。
【０１０４】
この第三実施例の膜濾過システム３０では、第一薬剤貯留部３１，第二薬剤貯留部３２，第三薬剤貯留部３３および第四薬剤貯留部３４を備えている。これらの各薬剤貯留部３１，３２，３３，３４は、薬剤供給ライン３５を介して、前記濃縮水還流ライン１４に設けられた前記エゼクタ１５と切替え可能に接続されている。
【０１０５】
前記薬剤供給ライン３５には、前記第一薬剤貯留部３１と接続された第一薬剤供給ライン３６，前記第二薬剤貯留部３２と接続された第二薬剤供給ライン３７，前記第三薬剤貯留部３３と接続された第三薬剤供給ライン３８，前記第四薬剤貯留部３４と接続された第四薬剤供給ライン３９がそれぞれ設けられている。そして、前記各薬剤供給ライン３６，３７，３８，３９には、第一吸込弁４０，第二吸込弁４１，第三吸込弁４２および第四吸込弁４３がそれぞれ設けられている。これら各吸込弁４０，４１，４２，４３を開閉操作することにより、前記各薬剤貯留部３１，３２，３３，３４からの薬剤の供給が切り替えられるようになっている。
【０１０６】
前記各薬剤貯留部３１，３２，３３，３４には、異なる薬剤が貯留されている。これらの薬剤としては、たとえば給水中の細菌を殺菌するための殺菌剤，前記濾過膜の洗浄に用いる洗浄剤，スケール分散剤，凍結防止剤などを挙げることができる。この第三実施例では、前記第一薬剤貯留部３１に殺菌剤が，前記第二薬剤貯留部３２に洗浄剤が，前記第三薬剤貯留部３３にスケール分散剤が，そして前記第四薬剤貯留部３４に凍結防止剤がそれぞれ貯留されている。
【０１０７】
前記排水ライン１３には、原料水供給ライン４４の一端側が接続されており、この原料水供給ライン４４の他端側には、電解水生成装置４５が接続されている。これにより、前記原料水供給ライン４４に設けられた原料水供給弁（図示省略）を開状態にすると、前記排水ライン１３からの濃縮水が前記原料水供給ライン４４を流れて前記電解水生成装置４５へ供給され、電気分解によって酸性水またはアルカリ水が生成されるようになっている。
【０１０８】
前記電解水生成装置４５は、電解水供給ライン４６を介して前記第二薬剤貯留部３２と接続されており、電気分解することにより生成された酸性水またはアルカリ水が、前記電解水供給ライン４６を流れて、洗浄剤として前記第二薬剤貯留部３２に貯留されるようになっている。
【０１０９】
前記排水ライン１３は、前記濃縮水還流ライン１４の接続箇所よりも下流側が、第一排水ライン４７と第二排水ライン４８とに分岐しており、各排水ライン４７，４８には、第一排水弁４９と第二排水弁５０とがそれぞれ設けられている。
【０１１０】
さらに、前記第二排水ライン４８には、前記第二排水弁５０よりも下流側に、固形の中和剤を充填したカートリッジで構成される中和処理部５１が設けられている。そして、前記中和処理部５１の中和剤が徐々に溶解することで、洗浄剤を含む濃縮水が中和されて前記第二排水ライン４８から排水されるようになっている。
【０１１１】
さて、前記膜濾過システム３０では、前記濾過膜部４へ供給される水へ薬剤を投入するときには、投入しようとする薬剤が供給されるよう、前記各吸込弁４０，４１，４２，４３のうち対応する一の吸込弁のみを開状態にし、他を閉状態にする。具体的には、殺菌剤を投入するときには、前記第一吸込弁４０のみを開状態にし、洗浄剤を投入するときには、前記第二吸込弁４１のみを開状態にし、スケール分散剤を投入するときには、前記第三吸込弁４２のみを開状態にし、凍結防止剤を投入するときには、前記第四吸込弁４３のみを開状態にする。
【０１１２】
ここで、前記第二吸込弁４１を開状態にして洗浄剤を投入するときには、前記第一排水弁４９を閉状態にするとともに前記第二排水弁５０を開状態にする。これにより、前記中和処理部５１によって洗浄剤を含む濃縮水が中和処理されて排水される。また、洗浄剤以外の薬剤を投入するときには、前記第一排水弁４９を開状態にするとともに前記第二排水弁５０を閉状態にする。
【０１１３】
前記濾過膜部４へ供給される水へ薬剤を投入するときのその他の作用については、前記第一実施例と同様であり、説明を省略する。
【０１１４】
この第三実施例の膜濾過システム３０では、前記濃縮水還流ライン１４に前記エゼクタ１５を設けているが、前記第一実施例の各変形例および前記第二実施例と同様にして、前記エゼクタ１５が設けられていてもよい（図示省略）。
【０１１５】
ここで、前記第三実施例の変形例について説明する。具体的な図示は省略するが、前記膜濾過システム３０において、前記薬剤供給ライン３５が前記各薬剤供給ライン３６，３７，３８，３９に分岐する部分に、切替弁（図示省略）を設け、この切替弁によって前記各薬剤貯留部３１，３２，３３，３４からの薬剤の供給を切り替えるようにしてもよい。
【０１１６】
（第四実施例）
つぎに、この発明に係る膜濾過システムの第四実施例について説明する。具体的な図示は省略するが、前記第一〜第三実施例において、前記ボイラ２の代わりに、前記給水ライン３に、半導体製造における電子部品，医療器具等の各種洗浄装置などの水使用機器（図示省略）を接続し、前記濾過膜部４の濾過膜として、逆浸透膜（図示省略）が使用されていてもよい。
【０１１７】
前記逆浸透膜は、たとえばポリアミド系などの合成高分子膜であり、分子量が数十程度の物質を濾別可能な液体分離膜である。この逆浸透膜は、通常、前記ナノ濾過膜と同様、濾過膜モジュールとして構成されている。この濾過膜モジュールの形態には、スパイラルモジュール，中空糸モジュール，平膜モジュールなどがある。
【０１１８】
前記逆浸透膜を使用した前記濾過膜部４では、不純物が捕捉され、前記エゼクタ１５によって濃縮水および給水へ投入された薬剤も、前記逆浸透膜で捕捉される。したがって、前記濾過膜部４からの濃縮水には薬剤が含まれ、この薬剤を含む濃縮水が前記濃縮水還流ライン１４を流れて前記ポンプ７の上流側へ還流し、薬剤を含む給水が前記濾過膜部４へ流入する。
【０１１９】
ここで、この第四実施例の膜濾過システムにおいて、前記給水ライン３に接続される機器の種類によっては、前記脱気膜部５が設けられていなくてもよい。
【０１２０】
（第五実施例）
つぎに、この発明に係る膜濾過システムの第五実施例について説明する。前記第一〜第四実施例においては、前記還流制御弁１１はレリーフ弁であるが、これに限られるものではなく、たとえば逆止弁，電磁弁，電動弁などであってもよい。前記還流制御弁１１が電磁弁，電動弁であるときの開閉制御について説明する。前記開閉弁９が開状態にあるときには、前記還流制御弁１１を閉状態にする。一方、前記開閉弁９を閉状態にしているときには、前記還流制御弁１１を開状態にして、前記濾過膜部４からの透過水を前記透過水還流ライン１０を通じて前記ポンプ７の上流側へ還流させる。ここで、前記濾過膜部４における濾過膜にかかる背圧を検出するために、たとえば前記濾過膜部４と前記開閉弁９との間の前記給水ライン３に圧力センサ（図示省略）を設け、一定以上の圧力になったことが検知されたときに、前記還流制御弁１１を開状態にするようになっていてもよい。これにより、前記濾過膜の破損をより確実に防止することができる。
【０１２１】
以上、この発明を実施例により説明したが、この発明は、その趣旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】この発明に係る膜濾過システムの第一実施例の構成を示す概略的な説明図である。
【図２】排水ラインから排水される濃縮水を電気分解することにより生成された酸性水またはアルカリ水を、殺菌剤として用いる場合における膜濾過システムの一部拡大説明図である。
【図３】洗浄剤を含む濃縮水の中和処理を、排水ラインにおいて行う場合における膜濾過システムの一部拡大説明図である。
【図４】この発明に係る膜濾過システムの第一実施例の第二変形例を示す一部拡大説明図である。
【図５】この発明に係る膜濾過システムの第一実施例の第三変形例を示す一部拡大説明図である。
【図６】この発明に係る膜濾過システムの第一実施例の第四変形例を示す一部拡大説明図である。
【図７】この発明に係る膜濾過システムの第二実施例の構成の一部を示す概略的な説明図である。
【図８】この発明に係る膜濾過システムの第三実施例の構成を示す概略的な説明図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１，３０  膜濾過システム
２  ボイラ（機器）
３  給水ライン
４  濾過膜部
９  開閉弁
１０  透過水還流ライン
１２  排水弁
１３  排水ライン
１４  濃縮水還流ライン
１５  エゼクタ（吸引混合手段）
１６  薬剤貯留部
２４  バイパス濃縮水還流ライン
２６  バイパス給水ライン
２７  バイパス排水ライン
２８  循環ライン
２９  バイパス循環ライン
３１  第一薬剤貯留部
３２  第二薬剤貯留部
３３  第三薬剤貯留部
３４  第四薬剤貯留部
【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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