(57)【要約】【課題】逆浸透膜モジュールを多段に構成した水処理システムにおいて、システム停止の頻度を少なくして、純水を効率良く製造できる水処理システムを提供する。【解決手段】第１逆浸透膜モジュール４及び第２逆浸透膜モジュール７と、経路手段としての第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６と、弁手段としての第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０と、系内で計測された物理量の積算値が目標積算値に達した場合に、運転モードの切り換えを要求する運転モード切り換え判定部１０と、運転モードの切り換えが要求された際に、その時点の運転モードと反対の運転モードを設定する運転モード設定部１０と、第１運転モードの設定時には前段が第１逆浸透膜モジュール４となるように経路手段を第１経路に切り換え、第２運転モードの設定時には前段が第２逆浸透膜モジュール７となるように経路手段を第２経路に切り換える弁手段制御部１０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給水から透過水を製造する第１逆浸透膜モジュール及び第２逆浸透膜モジュールと、
供給水を前記第１逆浸透膜モジュールに流通させると共に、当該第１逆浸透膜モジュールで製造された透過水を供給水として前記第２逆浸透膜モジュールに流通させる第１経路、及び、供給水を前記第２逆浸透膜モジュールに流通させると共に、当該第２逆浸透膜モジュールで製造された透過水を供給水として前記第１逆浸透膜モジュールに流通させる第２経路を含む経路手段と、
前記経路手段を前記第１経路又は前記第２経路に切り換え可能な弁手段と、
系内で計測された物理量の積算値が予め設定された目標積算値に達した場合に、運転モードの切り換えを要求する運転モード切り換え判定部と、
前記運転モード切り換え判定部により運転モードの切り換えが要求された際に、その時点で第１運転モードが設定されていれば第２運転モードを設定し、その時点で前記第２運転モードが設定されていれば前記第１運転モードを設定する運転モード設定部と、
前記運転モード設定部において前記第１運転モードが設定された場合には前記経路手段を前記第１経路に切り換えるように前記弁手段を制御し、前記運転モード設定部において前記第２運転モードが設定された場合には前記経路手段を前記第２経路に切り換えるように前記弁手段を制御する弁手段制御部と、
を備える水処理システム。
【請求項２】
供給水の水質項目のうち、逆浸透膜の化学的劣化の原因物質に係る水質項目を検知する水質検知手段を備え、
前記運転モード設定部は、
前記運転モード切り換え判定部により運転モードの切り換えが要求された際に、前記水質検知手段の検知水質が、予め設定された逆浸透膜の化学的劣化が抑制される許容水質超過であれば、前記第１逆浸透膜モジュール及び前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数を演算し、（ｉ）前記第１逆浸透膜モジュールの水透過係数が前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数よりも大きい場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば前記第１運転モードの設定を維持し、その時点で前記第２運転モードが設定されていれば前記第１運転モードを設定し、（ｉｉ）前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数が前記第１逆浸透膜モジュールの水透過係数よりも大きい場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば前記第２運転モードを設定し、その時点で前記第２運転モードが設定されていれば前記第２運転モードの設定を維持する、
請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
供給水の水質項目のうち、逆浸透膜のファウリングの原因物質に係る水質項目を検知する水質検知手段を備え、
前記運転モード設定部は、
前記運転モード切り換え判定部により運転モードの切り換えが要求された際に、前記水質検知手段の検知水質が、予め設定された逆浸透膜のファウリングが抑制される許容水質超過であれば、前記第１逆浸透膜モジュール及び前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数を演算し、（ｉ）前記第１逆浸透膜モジュールの水透過係数が前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数よりも大きい場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば前記第２運転モードを設定し、その時点で前記第２運転モードが設定されていれば前記第２運転モードの設定を維持し、（ｉｉ）前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数が前記第１逆浸透膜モジュールの水透過係数よりも大きい場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば前記第１運転モードの設定を維持し、その時点で前記第２運転モードが設定されていれば前記第１運転モードを設定する、
請求項１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、多段の逆浸透膜モジュールを備えた水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程や電子部品の洗浄、医療器具の洗浄等においては、不純物を含まない高純度の純水が使用される。この種の純水は、一般に、地下水や水道水等の原水を逆浸透膜モジュール（以下、「ＲＯ膜モジュール」ともいう）で処理することにより製造される。
【０００３】
従来の純水製造において、溶存塩類の除去率を高めるため、前段のＲＯ膜モジュールで製造した透過水を、後段のＲＯ膜モジュールに供給して脱塩処理する、いわゆる多段ＲＯ膜システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２８９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した多段ＲＯ膜システムにおいて、前段のＲＯ膜モジュールは、後段のＲＯ膜モジュールよりも供給される原水の量が多く、しかも後段のＲＯ膜モジュールよりも水質の悪い原水を処理する。このため、前段のＲＯ膜モジュールにおいては、原水に対して濾過等の前処理が正常に行われていても、ＲＯ膜の閉塞や化学的劣化が進行しやすい。
【０００６】
多段ＲＯ膜システムにおいて、溶存塩類の除去性能を維持するためには、閉塞や化学的劣化の進行したＲＯ膜モジュールの洗浄や交換が必要となる。従来の多段ＲＯ膜システムでは、前段のＲＯ膜モジュールと後段のＲＯ膜モジュールの位置（通水の順番）が固定されていた。このため、前段のＲＯ膜モジュールに洗浄や交換が必要であれば、後段のＲＯ膜モジュールに洗浄や交換の必要がない場合でも、システムを停止させて前段のＲＯ膜モジュールの洗浄や交換を行っていた。また、前段のＲＯ膜モジュールに洗浄や交換の必要がない場合でも、後段のＲＯ膜モジュールに洗浄や交換が必要であれば、システムを停止させて後段のＲＯ膜モジュールの洗浄や交換を行っていた。そのため、従来の多段ＲＯ膜システムでは、システムを停止させる頻度が多くなり、純水を効率良く製造することが困難であった。
【０００７】
従って、本発明は、逆浸透膜モジュールを多段に構成した水処理システムにおいて、システムを停止させる頻度を少なくして、純水を効率良く製造す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】
【０００８】
本発明は、供給水から透過水を製造する第１逆浸透膜モジュール及び第２逆浸透膜モジュールと、供給水を前記第１逆浸透膜モジュールに流通させると共に、当該第１逆浸透膜モジュールで製造された透過水を供給水として前記第２逆浸透膜モジュールに流通させる第１経路、及び、供給水を前記第２逆浸透膜モジュールに流通させると共に、当該第２逆浸透膜モジュールで製造された透過水を供給水として前記第１逆浸透膜モジュールに流通させる第２経路を含む経路手段と、前記経路手段を前記第１経路又は前記第２経路に切り換え可能な弁手段と、系内で計測された物理量の積算値が予め設定された目標積算値に達した場合に、運転モードの切り換えを要求する運転モード切り換え判定部と、前記運転モード切り換え判定部により運転モードの切り換えが要求された際に、その時点で第１運転モードが設定されていれば第２運転モードを設定し、その時点で前記第２運転モードが設定されていれば前記第１運転モードを設定する運転モード設定部と、前記運転モード設定部において前記第１運転モードが設定された場合には前記経路手段を前記第１経路に切り換えるように前記弁手段を制御し、前記運転モード設定部において前記第２運転モードが設定された場合には前記経路手段を前記第２経路に切り換えるように前記弁手段を制御する弁手段制御部と、を備える水処理システムに関する。
【０００９】
また、供給水の水質項目のうち、逆浸透膜の化学的劣化の原因物質に係る水質項目を検知する水質検知手段を備え、前記運転モード設定部は、前記運転モード切り換え判定部により運転モードの切り換えが要求された際に、前記水質検知手段の検知水質が、予め設定された逆浸透膜の化学的劣化が抑制される許容水質超過であれば、前記第１逆浸透膜モジュール及び前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数を演算し、（ｉ）前記第１逆浸透膜モジュールの水透過係数が前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数よりも大きい場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば前記第１運転モードの設定を維持し、その時点で前記第２運転モードが設定されていれば前記第１運転モードを設定し、（ｉｉ）前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数が前記第１逆浸透膜モジュールの水透過係数よりも大きい場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば前記第２運転モードを設定し、その時点で前記第２運転モードが設定されていれば前記第２運転モードの設定を維持することが好ましい。
【００１０】
また、供給水の水質項目のうち、逆浸透膜のファウリングの原因物質に係る水質項目を検知する水質検知手段を備え、前記運転モード設定部は、前記運転モード切り換え判定部により運転モードの切り換えが要求された際に、前記水質検知手段の検知水質が、予め設定された逆浸透膜のファウリングが抑制される許容水質超過であれば、前記第１逆浸透膜モジュール及び前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数を演算し、（ｉ）前記第１逆浸透膜モジュールの水透過係数が前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数よりも大きい場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば前記第２運転モードを設定し、その時点で前記第２運転モードが設定されていれば前記第２運転モードの設定を維持し、（ｉｉ）前記第２逆浸透膜モジュールの水透過係数が前記第１逆浸透膜モジュールの水透過係数よりも大きい場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば前記第１運転モードの設定を維持し、その時点で前記第２運転モードが設定されていれば前記第１運転モードを設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、逆浸透膜モジュールを多段に構成した水処理システムにおいて、システムを停止させる頻度を少なくして、純水を効率良く製造す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】
【００１２】
【図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２】水処理システム１の第１経路を示す説明図である。
【図３】水処理システム１の第２経路を示す説明図である。
【図４】運転モード切り換え判定部としての制御部１０が運転モードの切り換えを実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】運転モード設定部としての制御部１０が運転モードを設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】運転モード設定部としての制御部１０が運転モードを設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】弁手段制御部としての制御部１０が第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６を第１経路又は第２経路に設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】制御部１０が第１ＲＯ膜モジュール４の流量フィードバック水量制御を実行する場合の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】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る水処理システム１について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る水処理システム１は、例えば、淡水から純水を製造する純水製造システムに適用される。
【００１４】
図１は、本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２は、水処理システム１における第１経路を示す説明図である。図３は、水処理システム１における第２経路を示す説明図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係る水処理システム１は、第１加圧ポンプ２と、第１インバータ３と、第１逆浸透膜モジュールとしての第１ＲＯ膜モジュール４と、第２加圧ポンプ５と、第２インバータ６と、第２逆浸透膜モジュールとしての第２ＲＯ膜モジュール７と、運転モード切り換え判定部、運転モード設定部及び弁手段制御部としての制御部１０と、を備える。なお、以下の説明においては、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７を、適宜に「ＲＯ膜モジュール」と略称する。
【００１６】
また、水処理システム１は、第１排水弁１１と、第２排水弁１２と、第３排水弁１３と、第４排水弁１４と、第５排水弁１５と、第６排水弁１６と、第１流路切換弁１７と、第２流路切換弁１８と、第３流路切換弁１９と、第４流路切換弁２０と、を備える。第１流路切換弁１７、第２流路切換弁１８、第３流路切換弁１９及び第４流路切換弁２０は、本実施形態における弁手段を構成する。
【００１７】
また、水処理システム１は、水質検知手段としての残留塩素濃度センサ２１と、同じく水質検知手段としての濁度センサ２２と、温度センサ２３と、第１圧力センサ２４と、第１流量センサ２５と、第２圧力センサ２６と、第２流量センサ２７と、を備える。
【００１８】
また、水処理システム１は、第１通水ラインＬ１と、第２通水ラインＬ２と、第３通水ラインＬ３と、第４通水ラインＬ４と、第５通水ラインＬ５と、第６通水ラインＬ６と、を備える。第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６は、本実施形態における経路手段を構成する。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。
【００１９】
第１通水ラインＬ１は、原水としての供給水Ｗ１を、第１ＲＯ膜モジュール４に供給するラインである。第１通水ラインＬ１の上流側の端部は、供給水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。第１通水ラインＬ１の下流側の端部は、第１ＲＯ膜モジュール４の一次側入口ポートに接続されている。
【００２０】
第１加圧ポンプ２は、第１通水ラインＬ１に設けられている。第１加圧ポンプ２は、供給水Ｗ１又は第２ＲＯ膜モジュール７で製造された透過水Ｗ４を吸入し、第１ＲＯ膜モジュール４に向けて吐出する装置である。第１加圧ポンプ２は、第１インバータ３（後述）と電気的に接続されている。第１加圧ポンプ２には、第１インバータ３から周波数が変換された駆動電力が供給される。第１加圧ポンプ２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。
【００２１】
第１インバータ３は、第１加圧ポンプ２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。第１インバータ３は、制御部１０と電気的に接続されている。第１インバータ３には、制御部１０から電流値信号が入力される。第１インバータ３は、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第１加圧ポンプ２に出力する。
【００２２】
第１ＲＯ膜モジュール４は、第１加圧ポンプ２から送出された供給水Ｗ１又は第２ＲＯ膜モジュール７で製造された透過水Ｗ４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設備である。第１ＲＯ膜モジュール４は、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。第１ＲＯ膜モジュール４は、これらＲＯ膜エレメントにより供給水Ｗ１又は透過水Ｗ４を膜分離処理し、透過水Ｗ２及び濃縮水Ｗ３を製造する。
【００２３】
また、第１ＲＯ膜モジュール４の一次側出口ポートには、第１濃縮水ラインＬ７の上流側の端部が接続されている。第１濃縮水ラインＬ７は、濃縮水Ｗ３を第１ＲＯ膜モジュール４の外に送出するラインである。第１濃縮水ラインＬ７の下流側は、分岐部Ｊ１０及びＪ１１において、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に分岐している。
【００２４】
第１排水ラインＬ１１には、第１排水弁１１が設けられている。第２排水ラインＬ１２には、第２排水弁１２が設けられている。第３排水ラインＬ１３には、第３排水弁１３が設けられている。
【００２５】
第１排水弁１１〜第３排水弁１３は、第１濃縮水ラインＬ７から送出された濃縮水Ｗ３の排水流量を調節する弁である。第１排水弁１１は、第１排水ラインＬ１１を開閉することができる。第２排水弁１２は、第２排水ラインＬ１２を開閉することができる。第３排水弁１３は、第３排水ラインＬ１３を開閉することができる。
【００２６】
第１排水弁１１〜第３排水弁１３は、それぞれ定流量弁機構（不図示）を備える。定流量弁機構は、第１排水弁１１〜第３排水弁１３において、それぞれ異なる流量値に設定されている。例えば、第１排水弁１１は、開状態において、第１ＲＯ膜モジュール４の回収率が８０％となるように排水流量が設定されている。第２排水弁１２は、開状態において、第１ＲＯ膜モジュール４の回収率が７５％となるように排水流量が設定されている。第３排水弁１３は、開状態において、第１ＲＯ膜モジュール４の回収率が７０％となるように排水流量が設定されている。
【００２７】
第１濃縮水ラインＬ７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、第１ＲＯ膜モジュール４の回収率を７５％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、第１ＲＯ膜モジュール４の回収率を７０％とすることができる。従って、本実施形態において、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、第１ＲＯ膜モジュール４の回収率を５０％〜８０％までの間で、５％毎に段階的に調節することができる。
【００２８】
第１排水弁１１〜第３排水弁１３は、それぞれ制御部１０と電気的に接続されている。第１排水弁１１〜第３排水弁１３における弁体の開閉は、制御部１０からの駆動信号により制御される。
【００２９】
第２通水ラインＬ２は、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第２ＲＯ膜モジュール７に供給するラインである。第２通水ラインＬ２の上流側の端部は、第１ＲＯ膜モジュール４の二次側ポートに接続されている。第２通水ラインＬ２の下流側の端部は、第２ＲＯ膜モジュール７の一次側入口ポートに接続されている。
【００３０】
第２加圧ポンプ５は、第２通水ラインＬ２に設けられている。第２加圧ポンプ５は、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２又は供給水Ｗ１を吸入し、第２ＲＯ膜モジュール７に向けて吐出する装置である。第２加圧ポンプ５は、第２インバータ６（後述）と電気的に接続されている。第２加圧ポンプ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。第２加圧ポンプ５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。
【００３１】
第２インバータ６は、第２加圧ポンプ５に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路である。第２インバータ６は、制御部１０と電気的に接続されている。第２インバータ６には、制御部１０から電流値信号が入力される。第２インバータ６は、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第２加圧ポンプ５に出力する。
【００３２】
第２ＲＯ膜モジュール７は、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２又は第４通水ラインＬ４を介して送出された供給水Ｗ１を、溶存塩類が除去された透過水Ｗ４と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ５とに膜分離処理する設備である。第２ＲＯ膜モジュール７は、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。第２ＲＯ膜モジュール７は、これらＲＯ膜エレメントにより透過水Ｗ２又は供給水Ｗ１を膜分離処理し、透過水Ｗ４及び濃縮水Ｗ５を製造する。
【００３３】
また、第２ＲＯ膜モジュール７の一次側出口ポートには、第２濃縮水ラインＬ８の上流側の端部が接続されている。第２濃縮水ラインＬ８は、濃縮水Ｗ５を第２ＲＯ膜モジュール７の外に送出するラインである。第２濃縮水ラインＬ８の下流側は、分岐部Ｊ１２及びＪ１３において、第４排水ラインＬ１４、第５排水ラインＬ１５及び第６排水ラインＬ１６に分岐している。
【００３４】
第４排水ラインＬ１４には、第４排水弁１４が設けられている。第５排水ラインＬ１５には、第５排水弁１５が設けられている。第６排水ラインＬ１６には、第６排水弁１６が設けられている。
【００３５】
第４排水弁１４〜第６排水弁１６は、第２濃縮水ラインＬ８から送出された濃縮水Ｗ５の排水流量を調節する弁である。第４排水弁１４〜第６排水弁１６の構成及び機能は、先に説明した第１排水弁１１〜第３排水弁１３と同じであるため、説明を省略する。
【００３６】
また、第２ＲＯ膜モジュール７の二次側ポートには、第３通水ラインＬ３の上流側の端部が接続されている。第３通水ラインＬ３は、第２ＲＯ膜モジュール７で製造された透過水Ｗ４又は第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、下流側の需要箇所等に送出するラインである。
【００３７】
第４通水ラインＬ４は、制御部１０により第２経路（後述）が設定された場合に、第１通水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１を、第２通水ラインＬ２において、第２加圧ポンプ５よりも上流側に合流させるバイパスラインである。第４通水ラインＬ４の上流側の端部は、接続部Ｊ４において第１通水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ４は、接続部Ｊ３と第１流路切換弁１７との間に配置されている。また、第４通水ラインＬ４の下流側の端部は、第３流路切換弁１９を介して第２通水ラインＬ２に接続されている。
【００３８】
第３流路切換弁１９は、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第２通水ラインＬ２を介して第２ＲＯ膜モジュール７へ流通させる流路、又は第４通水ラインＬ４を流通する供給水Ｗ１を、第２通水ラインＬ２を介して第２ＲＯ膜モジュール７へ流通させる流路に切り換え可能な弁である。第３流路切換弁１９は、第２流路切換弁１８と第２加圧ポンプ５との間に設けられている。第３流路切換弁１９は、例えば電動式や電磁式の三方弁により構成される。第３流路切換弁１９は、制御部１０と電気的に接続されている。第３流路切換弁１９における流路の切り換えは、制御部１０からの流路切換信号により制御される。
【００３９】
第５通水ラインＬ５は、制御部１０により第２経路（後述）が設定された場合に、第３通水ラインＬ３を流通する透過水Ｗ４を、第１通水ラインＬ１において、第１加圧ポンプ２よりも上流側に合流させるラインである。第５通水ラインＬ５の上流側の端部は、第４流路切換弁２０を介して第３通水ラインＬ３に接続されている。第５通水ラインＬ５の下流側の端部は、第１流路切換弁１７を介して第１通水ラインＬ１に接続されている。
【００４０】
第４流路切換弁２０は、第２ＲＯ膜モジュール７で製造された透過水Ｗ４を、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所等に送出する流路、又は第２ＲＯ膜モジュール７で製造された透過水Ｗ４を、第５通水ラインＬ５を介して、第１加圧ポンプ２よりも上流側の第１通水ラインＬ１へ合流させる流路に切り換え可能な弁である。第４流路切換弁２０は、接続部Ｊ８と接続部Ｊ９との間に配置されている。第４流路切換弁２０は、例えば電動式や電磁式の三方弁により構成される。第４流路切換弁２０は、制御部１０と電気的に接続されている。第４流路切換弁２０における流路の切り換えは、制御部１０からの流路切換信号により制御される。
【００４１】
第１流路切換弁１７は、供給水Ｗ１を、第１通水ラインＬ１を介して第１ＲＯ膜モジュール４へ送出する流路、又は供給水Ｗ１を、第４通水ラインＬ４に流通させる流路、及び第２ＲＯ膜モジュール７で製造された透過水Ｗ４を、第５通水ラインＬ５介して第１ＲＯ膜モジュール４よりも上流側の第１通水ラインＬ１へ合流させる流路とに切り換え可能な弁である。第１流路切換弁１７は、例えば電動式や電磁式の三方弁により構成される。第１流路切換弁１７は、接続部Ｊ４と第１加圧ポンプ２との間に配置されている。第１流路切換弁１７は、制御部１０と電気的に接続されている。第１流路切換弁１７における流路の切り換えは、制御部１０からの流路切換信号により制御される。
【００４２】
第６通水ラインＬ６は、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第３通水ラインＬ３において、第４流路切換弁２０よりも下流側に合流させるバイパスラインである。第６通水ラインＬ６の上流側の端部は、第２流路切換弁１８を介して第２通水ラインＬ２に接続されている。第６通水ラインＬ６の下流側の端部は、接続部Ｊ９において第３通水ラインＬ３と接続されている。接続部Ｊ９は、第４流路切換弁の下流側に配置されている。
【００４３】
第２流路切換弁１８は、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第２通水ラインＬ２を介して第２ＲＯ膜モジュール７へ送出する流路、又は第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第６通水ラインＬ６を介して第４流路切換弁２０よりも下流側の第３通水ラインＬ３に合流させる流路に切り換え可能な弁である。第２流路切換弁１８は、接続部Ｊ６と第３流路切換弁１９との間に配置されている。第２流路切換弁１８は、例えば電動式や電磁式の三方弁により構成される。第２流路切換弁１８は、制御部１０と電気的に接続されている。第２流路切換弁１８における流路の切り換えは、制御部１０からの流路切換信号により制御される。
【００４４】
残留塩素濃度センサ２１は、第１通水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の残留塩素濃度を検出する機器である。残留塩素濃度センサ２１は、接続部Ｊ１において第１通水ラインＬ１に接続されている。供給水Ｗ１の残留塩素濃度は、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７の化学的劣化（酸化劣化）の原因物質に係る水質項目の一つである。残留塩素濃度センサ２１は、制御部１０と電気的に接続されている。残留塩素濃度センサ２１で検出された供給水Ｗ１の残留塩素濃度（以下、「検出塩素濃度」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００４５】
濁度センサ２２は、第１通水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の濁度を検出する機器である。濁度センサ２２は、接続部Ｊ２において第１通水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ２は、接続部Ｊ１と接続部Ｊ３との間に配置されている。供給水Ｗ１の濁度は、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７のファウリングの原因物質に係る水質項目の一つである。ファウリングの発生によりＲＯ膜の閉塞が進行する。
【００４６】
濁度センサ２２としては、例えば、試料水の濁り度合を透過光強度から判定する透過光式センサや、散乱光強度から判定する散乱光式光センサを用いることができる。濁度センサ２２は、制御部１０と電気的に接続されている。濁度センサ２２で検出された供給水Ｗ１の濁度（以下、「検出濁度」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００４７】
温度センサ２３は、第１通水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の温度を検出する機器である。温度センサ２３は、接続部Ｊ３において第１通水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ３は、接続部Ｊ２と接続部Ｊ４との間に配置されている。温度センサ２３は、制御部１０と電気的に接続されている。温度センサ２３で検出された供給水Ｗ１の温度（以下、「検出温度値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００４８】
第１圧力センサ２４は、第１加圧ポンプ２の下流側において、第１通水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１又は透過水Ｗ４の圧力を検出する機器である。第１圧力センサ２４は、接続部Ｊ５において、第１通水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ５は、第１加圧ポンプ２と第１ＲＯ膜モジュール４との間に配置されている。第１圧力センサ２４は、制御部１０と電気的に接続されている。第１圧力センサ２４で検出された供給水Ｗ１又は透過水Ｗ４の圧力（以下、「検出圧力値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００４９】
第１流量センサ２５は、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２の流量を検出する機器である。第１流量センサ２５は、接続部Ｊ６において第２通水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ６は、第１ＲＯ膜モジュール４と第２流路切換弁１８との間に配置されている。第１流量センサ２５は、制御部１０と電気的に接続されている。第１流量センサ２５で検出された透過水Ｗ２の単位時間当たりの流量（以下、「検出流量値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００５０】
第２圧力センサ２６は、第２加圧ポンプ５の下流側において、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２又は供給水Ｗ１の圧力を検出する機器である。第２圧力センサ２６は、接続部Ｊ７において、第２通水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ７は、第２加圧ポンプ５と第２ＲＯ膜モジュール７との間に配置されている。第２圧力センサ２６は、制御部１０と電気的に接続されている。第２圧力センサ２６で検出された透過水Ｗ２又は供給水Ｗ１の圧力（以下、「検出圧力値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００５１】
第２流量センサ２７は、第３通水ラインＬ３を流通する透過水Ｗ４の流量を検出する機器である。第２流量センサ２７は、接続部Ｊ８において第３通水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ８は、第２ＲＯ膜モジュール７と第４流路切換弁２０との間に配置されている。第２流量センサ２７は、制御部１０と電気的に接続されている。第２流量センサ２７で検出された透過水Ｗ４の単位時間当たりの流量（以下、「検出流量値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００５２】
制御部１０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。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。
【００５３】
制御部１０は、第１ＲＯ膜モジュール４に対する流量フィードバック水量制御として、第１流量センサ２５の検出流量値が、予め設定された目標流量となるように、系内の物理量を用いて速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより、第１加圧ポンプ２を駆動するため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電流値信号を第１インバータ３に出力する。
【００５４】
また、制御部１０は、第２ＲＯ膜モジュール７に対する流量フィードバック水量制御として、第２流量センサ２７の検出流量値が、予め設定された目標流量となるように、系内の物理量を用いて速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより、第２加圧ポンプ５を駆動するため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電流値信号を第２インバータ６に出力する。なお、制御部１０が、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７に対して実行する流量フィードバック水量制御については後述する。
【００５５】
また、制御部１０は、後述するように、運転モード切り換え判定部、運転モード設定部及び弁手段制御部としての機能を備える。
【００５６】
制御部１０は、運転モード切り換え判定部の機能として、前段に設定されたＲＯ膜モジュール（第１ＲＯ膜モジュール４又は第２ＲＯ膜モジュール７）の積算造水量を演算し、この積算造水量が予め設定された目標積算値以上となった場合に、運転モードの切り換えを要求する。運転モードの切り換えを要求した場合において、制御部１０は、内部メモリ（不図示）にフラグ（Ｔｒｕｅ）をセットする。
【００５７】
なお、以下の説明において、制御部１０が、運転モードの切り換えを要求することを「運転モード切り換えフラグをセットする」という。また、制御部１０が、運転モードの切り換えの要求をキャンセルすることを「運転モード切り換えフラグをリセットする」という。
【００５８】
制御部１０は、前段に設定されたＲＯ膜モジュールが第１ＲＯ膜モジュール４であれば、第１流量センサ２５の検出流量値に基づいて積算造水量（すなわち、透過水Ｗ２の積算流量）を演算する。また、制御部１０は、前段に設定されたＲＯ膜モジュールが第２ＲＯ膜モジュール７であれば、第２流量センサ２７の検出流量値に基づいて積算造水量（すなわち、透過水Ｗ４の積算流量）を演算する。
【００５９】
また、制御部１０は、運転モード設定部の機能として、水処理システム１の運転モードを、第１運転モード又は第２運転モードに設定する。第１運転モードは、第１ＲＯ膜モジュール４を前段のＲＯ膜モジュールに設定し、第２ＲＯ膜モジュール７を後段のＲＯ膜モジュールに設定する運転モードである。第２運転モードは、第２ＲＯ膜モジュール７を前段のＲＯ膜モジュールに設定し、第１ＲＯ膜モジュール４を後段のＲＯ膜モジュールに設定する運転モードである。
【００６０】
制御部１０は、運転モード切り換え判定部の機能により運転モード切り換えフラグをセットした場合に、運転モード設定部の機能として、その時点で第１運転モードが設定されていれば第２運転モードを設定し、その時点で第２運転モードが設定されていれば第１運転モードを設定する。
【００６１】
また、制御部１０は、運転モード切り換え判定部の機能により運転モード切り換えフラグをセットした場合に、運転モード設定部の機能として、残留塩素濃度センサ２１の検出塩素濃度が予め設定された許容残留塩素濃度以上であれば、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数を演算する。
【００６２】
そして、制御部１０は、（ｉ）第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数が第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数よりも大きい場合に、その時点（運転モード切り換えフラグをセットする直前）で第１運転モードが設定されていれば第１運転モードの設定を維持し、その時点で第２運転モードが設定されていれば第１運転モードを設定し、（ｉｉ）第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数が第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数よりも大きい場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば第２運転モードを設定し、その時点で第２運転モードが設定されていれば第２運転モードの設定を維持する。
【００６３】
また、制御部１０は、運転モード切り換え判定部の機能により運転モード切り換えフラグをセットした場合に、運転モード設定部の機能として、濁度センサ２２の検出濁度が予め設定された許容濁度以上であれば、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数を演算する。
【００６４】
そして、制御部１０は、（ｉ）第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数が第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数よりも大きい場合に、その時点（運転モード切り換えフラグをセットする直前）で第１運転モードが設定されていれば第２運転モードを設定し、その時点で第２運転モードが設定されていれば第２運転モードの設定を維持し、（ｉｉ）第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数が第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数よりも大きい場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば第１運転モードの設定を維持し、その時点で第２運転モードが設定されていれば第１運転モードを設定する。
【００６５】
なお、制御部１０は、運転モード設定部の機能により運転モード切り換えフラグをセットした後、その時点で設定されていた運転モードとは異なる第１又は第２運転モードが設定された場合、又はその時点で設定されていた第１又は第２運転モードの設定が維持された場合には、運転モード切り換え判定部の機能として、運転モード切り換えフラグをリセットする（後述）。
【００６６】
ここで、水透過係数は、透過水（Ｗ２又はＷ４）の流量［ｍ３／ｓ］を膜面積［ｍ２］及び有効圧力［Ｐａ］で除した値である（後述の式（１）を参照）。水透過係数は、ＲＯ膜モジュール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、ＪＩＳ  Ｋ３８０２−１９９５「膜用語」で定義される。有効圧力は、操作圧力（平均操作圧力）から浸透圧差及び二次側圧力（背圧）を差し引いた圧力である（後述の式（２）を参照）。
【００６７】
基準温度（例えば、２５℃）における水透過係数Ｌｐの演算値は、下記の式（１）及び（２）に基づいて求めることができる。
Ｌｐ＝Ｑｐ／（Ｋ・Ａ・Ｐｅ）            （１）
（但し、Ｋ：温度補正係数、Ａ：ＲＯ膜モジュールの膜面積、Ｐｅ：有効圧力）
Ｐｅ＝Ｐｄ−（ΔＰ１／２）−Ｐ２−Δπ＋Ｐｓ            （２）
（但し、Ｐｄ：加圧ポンプの吐出圧力、ΔＰ１：ＲＯ膜モジュールの一次側における差圧、Ｐ２：ＲＯ膜モジュールの二次側における背圧、Δπ：ＲＯ膜モジュールの浸透圧差、Ｐｓ：加圧ポンプの吸入側における圧力）
【００６８】
式（１）において、温度補正係数Ｋは、検出温度値Ｔの関数であり、検出温度値Ｔが基準温度に等しいときに１となる。膜面積Ａは、逆浸透膜エレメントの使用本数により定まるので、予め設定した値を使用することができる。式（２）による有効圧力Ｐｅの計算において、ΔＰ１、Ｐ２、Δπ、及びＰｓの各値は、定常運転中は、ほぼ一定と看做せるため、予め設定した値を使用することができる。従って、ＲＯ膜モジュールの運転中に、温度センサ２３の検出温度値Ｔ、第１流量センサ２５（又は第２流量センサ２７）の検出流量値Ｑｐ、及び第１圧力センサ２４（又は第２圧力センサ２６）の検出圧力値Ｐｄからなる少なくとも３つのパラメータを取得すれば、基準温度における水透過係数Ｌｐを演算することができる。
【００６９】
更に、制御部１０は、運転モード設定部の機能により第１運転モードを設定した場合には、弁手段制御部の機能として、第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６（経路手段）を第１経路に切り換えるように第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０（弁手段）を制御する。また、制御部１０は、運転モード設定部の機能により第２運転モードを設定した場合には、弁手段制御部の機能として、第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６（経路手段）を第２経路に切り換えるように第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０（弁手段）を制御する。
【００７０】
ここで、水処理システム１における第１流路及び第２経路について、図２及び図３を参照しながら説明する。なお、図２及び図３においては、第１ＲＯ膜モジュール４、第２ＲＯ膜モジュール７、第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６、第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０、接続部Ｊ４及びＪ９についてのみ図示する。また、図２及び図３では、供給水Ｗ１等が流通するラインを実線で示し、流通しないラインを破線で示す。更に、第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０の各弁記号については、開弁している部分を白塗りで示し、閉弁している部分を黒塗りで示す。
【００７１】
図２は、水処理システム１の第１経路を示す説明図である。第１経路は、第１運転モードを設定した場合の経路である。制御部１０は、運転モード設定部の機能により第１運転モードを設定した場合には、弁手段制御部の機能として、第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０を下記のように制御する。
【００７２】
制御部１０は、第１流路切換弁１７において、第１通水ラインＬ１に接続する２つのポートを開放し、第５通水ラインＬ５に接続するポートを閉鎖する。これにより、供給水Ｗ１は、第１通水ラインＬ１を介して第１ＲＯ膜モジュール４へ送出される。
【００７３】
制御部１０は、第２流路切換弁１８において、第２通水ラインＬ２に接続する２つのポートを開放し、第６通水ラインＬ６に接続するポートを閉鎖する。これにより、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２を介して第３流路切換弁１９へ送出される。
【００７４】
制御部１０は、第３流路切換弁１９において、第２通水ラインＬ２に接続する２つのポートを開放し、第４通水ラインＬ４に接続するポートを閉鎖する。これにより、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２を介して第２ＲＯ膜モジュール７へ送出される。
【００７５】
制御部１０は、第４流路切換弁２０において、第３通水ラインＬ３に接続する２つのポートを開放し、第５通水ラインＬ５に接続するポートを閉鎖する。これにより、第２ＲＯ膜モジュール７で製造された透過水Ｗ４は、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所等に送出される。
【００７６】
図２に示すように、第１経路では、前段のＲＯ膜モジュールとして、第１ＲＯ膜モジュール４が設定されると共に、後段のＲＯ膜モジュールとして、第２ＲＯ膜モジュール７が設定される。これにより、供給水Ｗ１は、第１通水ラインＬ１を介して前段の第１ＲＯ膜モジュール４に送出され、第１ＲＯ膜モジュール４において透過水Ｗ２が製造される。そして、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２を介して後段の第２ＲＯ膜モジュール７へ送出され、第２ＲＯ膜モジュール７において透過水Ｗ４が製造される。更に、第２ＲＯ膜モジュール７で製造された透過水Ｗ４は、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所等へ送出される。
【００７７】
図３は、水処理システム１の第２流路を示す説明図である。第２経路は、第２運転モードを設定した場合の経路である。制御部１０は、運転モード設定部の機能により第２運転モードを設定した場合に、弁手段制御部の機能として、第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０を下記のように制御する。
【００７８】
制御部１０は、第１流路切換弁１７において、第１通水ラインＬ１に接続する上流側のポートを閉鎖すると共に、下流側（第１ＲＯ膜モジュール４側）に接続するポート及び第５通水ラインＬ５に接続するポートを開放する。これにより、供給水Ｗ１は、接続部Ｊ４から第４通水ラインＬ４を流通して、第３流路切換弁１９へ送出される。また、第５通水ラインＬ５を流通して、第１流路切換弁１７へ送出された透過水Ｗ４は、第１通水ラインＬ１を介して第１ＲＯ膜モジュール４へ送出される（後述）。
【００７９】
制御部１０は、第３流路切換弁１９において、第４通水ラインＬ４に接続するポート及び第２通水ラインＬ２の下流側（第２ＲＯ膜モジュール７側）に接続するポートを開放すると共に、第２通水ラインＬ２の上流側（第２流路切換弁１８側）に接続するポートを閉鎖する。これにより、第４通水ラインＬ４を流通する供給水Ｗ１は、第３流路切換弁１９を介して第２ＲＯ膜モジュール７へ送出される。
【００８０】
制御部１０は、第４流路切換弁２０において、第３通水ラインＬ３に接続する上流側（第２ＲＯ膜モジュール７側）のポート及び第５通水ラインＬ５に接続するポートを開放すると共に、第３通水ラインＬ３に接続する下流側のポートを閉鎖する。これにより、第２ＲＯ膜モジュール７で製造された透過水Ｗ４は、第５通水ラインＬ５を流通して、第１流路切換弁１７へ送出される。
【００８１】
第１流路切換弁１７では、第１通水ラインＬ１に接続する上流側のポートが閉鎖され、第１通水ラインＬ１の下流側（第１ＲＯ膜モジュール４側）に接続するポート及び第５通水ラインＬ５に接続するポートが開放している。このため、第５通水ラインＬ５を流通して、第１流路切換弁１７へ送出された透過水Ｗ４は、第１通水ラインＬ１を介して第１ＲＯ膜モジュール４へ送出される。透過水Ｗ４は、第１ＲＯ膜モジュールにおいて膜分離処理され、透過水Ｗ２及び濃縮水Ｗ３が製造される。第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２を介して第２流路切換弁１８に送出される。
【００８２】
制御部１０は、第２流路切換弁１８において、第２通水ラインＬ２に接続する上流側（第１ＲＯ膜モジュール４側）のポート及び第６通水ラインＬ６に接続するポートを開放し、第２通水ラインＬ２に接続する下流側（第３流路切換弁１９側）のポートを閉鎖する。これにより、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第６通水ラインＬ６を流通して、接続部Ｊ９へ送出される。
【００８３】
第６通水ラインＬ６の下流側の端部は、接続部Ｊ９において、第３通水ラインＬ３に接続されている。このため、第６通水ラインＬ６を流通して、接続部Ｊ９へ送出された透過水Ｗ２は、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所等に送出される。
【００８４】
図３に示すように、第２経路においては、前段のＲＯ膜モジュールとして、第２ＲＯ膜モジュール７が設定されると共に、後段のＲＯ膜モジュールとして、第１ＲＯ膜モジュール４が設定される。これにより、第１通水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１は、第４通水ラインＬ４及び第２通水ラインＬ２を介して前段の第２ＲＯ膜モジュール７に送出され、第２ＲＯ膜モジュール７において透過水Ｗ４が製造される。そして、第２ＲＯ膜モジュール７で製造された透過水Ｗ４は、第３通水ラインＬ３、第５通水ラインＬ５及び第１通水ラインＬ１を介して後段の第１ＲＯ膜モジュール４へ送出され、第１ＲＯ膜モジュール４において透過水Ｗ２が製造される。更に、第１ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２、第６通水ラインＬ６及び第３通水ラインＬ３を介して需要箇所等へ送出される。
【００８５】
次に、制御部１０において、運転モードを切り換える場合の動作について説明する。図４は、運転モード切り換え判定部としての制御部１０が運転モードの切り換えを実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。
【００８６】
図４に示すステップＳＴ１０１において、制御部１０は、前段に設定されているＲＯ膜モジュール（第１ＲＯ膜モジュール４又は第２ＲＯ膜モジュール７）の積算造水量Ｗｐを演算する。
【００８７】
ステップＳＴ１０２において、制御部１０は、積算造水量Ｗｐが予め設定された目標積算値Ｗｓ以上か否かを判定する。積算造水量Ｗｐが目標積算値Ｗｓ以上であれば、前段のＲＯ膜モジュールにおける閉塞や化学的劣化がある程度進行していると判断することができる。このステップＳＴ１０２において、制御部１０により、積算造水量Ｗｐ≧目標積算値Ｗｓである（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０３へ移行する。また、ステップＳＴ１０２において、制御部１０により、積算造水量Ｗｐ＜目標積算値Ｗｓである（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０４へ移行する。
【００８８】
ステップＳＴ１０３において、制御部１０は、内部メモリに運転モード切り換えフラグをセットする。なお、ステップＳＴ１０３において、すでに内部メモリに運転モード切り換えフラグがセットされている場合には、運転モード切り換えフラグをセットすることなしに、処理はステップＳＴ１０４へ移行する。
【００８９】
ステップＳＴ１０４において、制御部１０は、運転モード切り換えフラグをリセットする事由が発生したか否かを判定する。運転モード切り換えフラグをリセットする事由としては、運転モード切り換えフラグをセットした場合に、制御部１０の運転モード設定部の機能において、その時点で設定されていた運転モードとは異なる第１又は第２運転モードが設定された場合、又はその時点で設定されていた第１又は第２運転モードの設定が維持された場合である（後述）。
【００９０】
ステップＳＴ１０４において、制御部１０により、運転モード切り換えフラグをリセットする事由が発生した（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０５へ移行する。また、ステップＳＴ１０４において、制御部１０により、運転モード切り換えフラグをリセットする事由が発生していない（ＮＯ）と判定された場合に、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。
【００９１】
ステップＳＴ１０５において、制御部１０は、内部メモリにセットされた運転モード切り換えフラグをリセットする。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。なお、ステップＳＴ１０５において、すでに内部メモリに運転モード切り換えフラグがリセットされている場合には、運転モード切り換えフラグをリセットすることなしに、本フローチャートの処理は終了する。
【００９２】
このように、運転モード切り換え判定部としての制御部１０は、前段に設定されているＲＯ膜モジュールの積算造水量Ｗｐが目標積算値Ｗｓ以上となった場合には、運転モード切り換えフラグをセットする。また、運転モード切り換えフラグをセットした後、リセット事由が発生した場合には、運転モード切り換えフラグをリセットする。
【００９３】
次に、制御部１０において、運転モード切り換えフラグに基づいて運転モードを設定する場合の動作について説明する。図５及び図６は、運転モード設定部としての制御部１０が運転モードを設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。図５及び図６に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。
【００９４】
図５に示すステップＳＴ２０１において、制御部１０は、内部メモリに運転モード切り換えフラグがセットされている（セット状態）か否かを判定する。このステップＳＴ２０１において、制御部１０により、運転モード切り換えフラグがセットされている（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２０２へ移行する。また、ステップＳＴ２０１において、制御部１０により、運転モード切り換えフラグがセットされていない（ＮＯ）と判定された場合には、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【００９５】
ステップＳＴ２０２（ステップＳＴ２０１：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、残留塩素濃度センサ２１の検出残留塩素濃度Ｃｄを取得する。
【００９６】
ステップＳＴ２０３において、制御部１０は、検出残留塩素濃度Ｃｄが予め設定された許容残留塩素濃度Ｃｓ以上か否かを判定する。検出残留塩素濃度Ｃｄが許容残留塩素濃度Ｃｓ以上であれば、供給水Ｗ１に残留塩素がリークしていると判断することができる。このステップＳＴ２０３において、制御部１０により、検出残留塩素濃度Ｃｄ≧許容残留塩素濃度Ｃｓである（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２０４へ移行する。また、ステップＳＴ２０３において、制御部１０により、検出残留塩素濃度Ｃｄ＜許容残留塩素濃度Ｃｓである（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２１２（図６参照）へ移行する。
【００９７】
ステップＳＴ２０４（ステップＳＴ２０３：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数Ｌｐ１及び第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数Ｌｐ２を演算する。第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数Ｌｐ１は、温度センサ２３の検出温度値Ｔ、第１流量センサ２５の検出流量値Ｑｐ、及び第１圧力センサ２４の検出圧力値Ｐｄを取得し、各値を上述の式（１）及び（２）に代入することにより演算される。また、第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数Ｌｐ２は、温度センサ２３の検出温度値Ｔ、第２流量センサ２７の検出流量値Ｑｐ、及び第２圧力センサ２６の検出圧力値Ｐｄを取得し、各値を上述の式（１）及び（２）に代入することにより演算される。
【００９８】
ステップＳＴ２０５において、制御部１０は、第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数Ｌｐ１が第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数Ｌｐ２以上か否かを判定する。水透過係数Ｌｐ１と水透過係数Ｌｐ２とを比較することにより、どちらのＲＯ膜モジュールにおいて化学的劣化（酸化劣化）が進行しているかを判断することができる。このステップＳＴ２０５において、制御部１０により、水透過係数Ｌｐ１≧水透過係数Ｌｐ２である（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２０６へ移行する。また、ステップＳＴ２０５において、制御部１０により、水透過係数Ｌｐ１＜水透過係数Ｌｐ２である（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２０９へ移行する。
【００９９】
なお、ステップＳＴ２０５において、水透過係数Ｌｐ１＝水透過係数Ｌｐ２の場合に、処理をステップＳＴ２１２へ移行させてもよい。第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７において、それぞれの水透過係数が同じであれば、残留塩素のリーク等による運転モードの切り換え（前段に設定するＲＯ膜モジュールの切り換え）は実質的に不要となるためである（後述）。
【０１００】
ステップＳＴ２０６（ステップＳＴ２０５：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、第１運転モードが設定されているか否かを判定する。このステップＳＴ２０６において、制御部１０により、第１運転モードが設定されている（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２０７へ移行する。また、ステップＳＴ２０６において、制御部１０により、第１運転モードが設定されていない（ＮＯ）、すなわち第２運転モードが設定されていると判定された場合に、処理はステップＳＴ２０８へ移行する。
【０１０１】
ステップＳＴ２０７（ステップＳＴ２０６：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、第１運転モードの設定を維持する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【０１０２】
また、ステップＳＴ２０８（ステップＳＴ２０６：ＮＯ判定）において、制御部１０は、運転モードを第１運転モードに設定する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【０１０３】
このように、運転モード設定部としての制御部１０は、検出残留塩素濃度Ｃｄが許容残留塩素濃度Ｃｓ以上である場合であって、且つ第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数の大きい（ＲＯ膜の酸化劣化が進行している）場合には、第１ＲＯ膜モジュール４が前段となるように運転モードを設定する。これにより、水透過係数の小さい（ＲＯ膜の酸化劣化があまり進行していない）第２ＲＯ膜モジュール７の更なる劣化を極力抑制することができる。
【０１０４】
一方、ステップＳＴ２０９（ステップＳＴ２０５：ＮＯ判定）において、制御部１０は、第２運転モードが設定されているか否かを判定する。このステップＳＴ２０９において、制御部１０により、第２運転モードが設定されている（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２１０へ移行する。また、ステップＳＴ２０９において、制御部１０により、第２運転モードが設定されていない（ＮＯ）、すなわち第１運転モードが設定されていると判定された場合に、処理はステップＳＴ２１１へ移行する。
【０１０５】
ステップＳＴ２１０（ステップＳＴ２０９：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、第２運転モードの設定を維持する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【０１０６】
また、ステップＳＴ２１１（ステップＳＴ２０９：ＮＯ判定）において、制御部１０は、運転モードを第２運転モードに設定する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【０１０７】
このように、運転モード設定部としての制御部１０は、検出残留塩素濃度Ｃｄが許容残留塩素濃度Ｃｓ以上である場合であって、且つ第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数が大きい（ＲＯ膜の酸化劣化が進行している）場合には、第２ＲＯ膜モジュール７が前段となるように運転モードを設定する。これにより、水透過係数の小さい（ＲＯ膜の酸化劣化があまり進行していない）第１ＲＯ膜モジュール４の更なる劣化を極力抑制することができる。
【０１０８】
水処理システム１において、供給水Ｗ１を前処理する活性炭濾過装置（不図示）の除去能力オーバーや故障等により、供給水Ｗ１に残留塩素がリークすることがある。このときに、積算造水量Ｗｐに基づいて前段のＲＯ膜モジュールと後段のＲＯ膜モジュールとを入れ替えてしまうと、両方のＲＯ膜モジュールが残留塩素の影響を受けるおそれがある。この場合、いずれ両方のＲＯ膜モジュールの交換が必要となる。しかし、本実施形態（ステップＳＴ２０４〜ステップＳＴ２１１の処理）では、２つのＲＯ膜モジュールの水透過係数を演算し、水透過係数の大きなＲＯ膜モジュール、すなわちＲＯ膜の酸化劣化が進行しているＲＯ膜モジュールを前段に設定する。このため、ＲＯ膜の酸化劣化があまり進行していないＲＯ膜モジュールの更なる劣化を極力抑制しつつ、残留塩素の影響により両方のＲＯ膜モジュールを交換する事態を回避することができる。
【０１０９】
一方、図６に示すステップＳＴ２１２（図５のステップＳＴ２０３：ＮＯ判定）において、制御部１０は、濁度センサ２２の検出濁度Ｄｄを取得する。
【０１１０】
ステップＳＴ２１３において、制御部１０は、検出濁度Ｄｄが予め設定された許容濁度Ｄｓ以上か否かを判定する。検出濁度Ｄｄが許容濁度Ｄｓ以上であれば、供給水Ｗ１に懸濁物質がリークしていると判断することができる。このステップＳＴ２１３において、制御部１０により、検出濁度Ｄｄ≧許容濁度Ｄｓである（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２１４へ移行する。また、ステップＳＴ２１３において、制御部１０により、検出濁度Ｄｄ＜許容濁度Ｄｓである（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２２２へ移行する。
【０１１１】
ステップＳＴ２１４（ステップＳＴ２１３：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数Ｌｐ１及び第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数Ｌｐ２を演算する。なお、水透過係数Ｌｐ１及び水透過係数Ｌｐ２の演算手順は、上述のステップＳＴ２０４で説明した通りである。
【０１１２】
ステップＳＴ２１５において、制御部１０は、第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数Ｌｐ１が第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数Ｌｐ２以上か否かを判定する。水透過係数Ｌｐ１と水透過係数Ｌｐ２とを比較することにより、どちらのＲＯ膜モジュールにおいて閉塞が進行しているかを判断することができる。このステップＳＴ２１５において、制御部１０により、水透過係数Ｌｐ１≧水透過係数Ｌｐ２である（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２１６へ移行する。また、ステップＳＴ２１５において、制御部１０により、水透過係数Ｌｐ１＜水透過係数Ｌｐ２である（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２１９へ移行する。
【０１１３】
なお、ステップＳＴ２１５において、水透過係数Ｌｐ１＝水透過係数Ｌｐ２の場合に、処理をステップＳＴ２２２へ移行させてもよい。第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７において、それぞれの水透過係数が同じであれば、懸濁物質のリーク等による運転モードの切り換え（前段に設定するＲＯ膜モジュールの切り換え）は実質的に不要となるためである（後述）。
【０１１４】
ステップＳＴ２１６において、制御部１０は、第１運転モードが設定されているか否かを判定する。このステップＳＴ２１６において、制御部１０により、第１運転モードが設定されている（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２１７へ移行する。また、ステップＳＴ２１６において、制御部１０により、第１運転モードが設定されていない（ＮＯ）、すなわち第２運転モードが設定されていると判定された場合に、処理はステップＳＴ２１８へ移行する。
【０１１５】
ステップＳＴ２１７（ステップＳＴ２１６：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、運転モードを第２運転モードに設定する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【０１１６】
また、ステップＳＴ２１８（ステップＳＴ２１６：ＮＯ判定）において、制御部１０は、第２運転モードの設定を維持する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【０１１７】
このように、運転モード設定部としての制御部１０は、検出濁度Ｄｄが許容濁度Ｄｓ以上である場合であって、且つ第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数が小さい（ＲＯ膜の閉塞が進行している）場合には、第２ＲＯ膜モジュール７が前段となるように運転モードを設定する。これにより、水透過係数の大きい（ＲＯ膜の閉塞があまり進行していない）第１ＲＯ膜モジュール４の更なる閉塞を極力抑制することができる。
【０１１８】
一方、ステップＳＴ２１９（ステップＳＴ２１５：ＮＯ判定）において、制御部１０は、第２運転モードが設定されているか否かを判定する。このステップＳＴ２１９において、制御部１０により、第２運転モードが設定されている（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２２０へ移行する。また、ステップＳＴ２１９において、制御部１０により、第１運転モードが設定されていない（ＮＯ）、すなわち第２運転モードが設定されていると判定された場合に、処理はステップＳＴ２２１へ移行する。
【０１１９】
ステップＳＴ２２０（ステップＳＴ２１９：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、運転モードを第１運転モードに設定する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【０１２０】
また、ステップＳＴ２２１（ステップＳＴ２１９：ＮＯ判定）において、制御部１０は、第１運転モードの設定を維持する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【０１２１】
このように、運転モード設定部としての制御部１０は、検出濁度Ｄｄが許容濁度Ｄｓ以上である場合であって、且つ第１ＲＯ膜モジュール４の水透過係数が小さい（ＲＯ膜の閉塞が進行している）場合には、第１ＲＯ膜モジュール４が前段となるように運転モードを設定する。これにより、水透過係数の大きい（ＲＯ膜の閉塞があまり進行していない）第２ＲＯ膜モジュール７の更なる閉塞を極力抑制することができる。
【０１２２】
水処理システム１において、供給水Ｗ１を前処理する砂濾過装置（不図示）の除去能力オーバーや故障等により、供給水Ｗ１に懸濁物質がリークすることがある。このときに、積算造水量Ｗｐに基づいて前段のＲＯ膜モジュールと後段のＲＯ膜モジュールとを入れ替えてしまうと、両方のＲＯ膜モジュールが懸濁物質の影響を受けるおそれがある。この場合、いずれ両方のＲＯ膜モジュールの交換が必要となる。しかし、本実施形態（ステップＳＴ２１４〜ステップＳＴ２２１の処理）では、２つのＲＯ膜モジュールの水透過係数を演算し、水透過係数の小さなＲＯ膜モジュール、すなわちＲＯ膜の閉塞が進行しているＲＯ膜モジュールを前段に設定する。このため、ＲＯ膜の閉塞があまり進行していないＲＯ膜モジュールの更なる閉塞を極力抑制しつつ、懸濁物質の影響により両方のＲＯ膜モジュールを交換する事態を回避することができる。
【０１２３】
一方、ステップＳＴ２２２（ステップＳＴ２１３：ＮＯ判定）において、制御部１０は、第１運転モードが設定されているか否かを判定する。このステップＳＴ２２２において、制御部１０により、第１運転モードが設定されている（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２２３へ移行する。また、ステップＳＴ２２２において、制御部１０により、第１運転モードが設定されてない、すなわち、第２運転モードが設定されている（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２２４へ移行する。
【０１２４】
ステップＳＴ２２３（ステップＳＴ２２２：ＹＥＳ）において、制御部１０は、運転モードを第２運転モードに設定する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【０１２５】
また、ステップＳＴ２２４（ステップＳＴ２２２：ＮＯ）において、制御部１０は、運転モードを第１運転モードに設定する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【０１２６】
このように、運転モード設定部としての制御部１０は、運転モード切り換えフラグがセッされている状態で、検出残留塩素濃度Ｃｄが許容残留塩素濃度Ｃｓ未満（ステップＳＴ２０３：ＮＯ判定）、且つ検出濁度Ｄｄが許容濁度Ｄｓ未満（ステップＳＴ２１３：ＮＯ判定）の場合には、その時点で設定されている運転モードと反対の運転モードを設定する。具体的には、その時点で第１運転モードが設定されていれば、第２運転モードを設定する。また、その時点で第２運転モードが設定されていれば、第１運転モードを設定する。すなわち、運転モード設定部としての制御部１０は、供給水Ｗ１への残留塩素のリークや懸濁物質のリークが発生していない場合には、積算造水量Ｗｐに基づいて運転モードを交互に切り替える。
【０１２７】
これにより、前段のＲＯ膜モジュールとして第１ＲＯ膜モジュール４が設定されている場合には、運転モードの切り替えによって、前段に第２ＲＯ膜モジュール７が設定され、後段に第１ＲＯ膜モジュール４が設定される。また、前段のＲＯ膜モジュールとして第２ＲＯ膜モジュール７が設定されている場合には、運転モードの切り替えによって、前段に第１ＲＯ膜モジュール４が設定され、後段に第２ＲＯ膜モジュール７が設定される。
【０１２８】
次に、制御部１０において、第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６を第１経路又は第２経路に設定する場合の動作について説明する。図７は、弁手段制御部としての制御部１０が第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６を第１経路又は第２経路に設定する場合の処理手順を示す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１の運転中において、繰り返し実行される。
【０１２９】
図７に示すステップＳＴ３０１において、制御部１０は、運転モード設定部の機能により第１運転モードが設定されたか否かを判定する。このステップＳＴ３０１において、制御部１０により、第１運転モードが設定された（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０２へ移行する。また、ステップＳＴ３０１において、制御部１０により、第１運転モードが設定されていない（ＮＯ）、すなわち第２運転モードが設定されたと判定された場合に、処理はステップＳＴ３０４へ移行する。
【０１３０】
ステップＳＴ３０２（ステップＳＴ３０１：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、その時点で第２経路に設定されているか否かを判定する。このステップＳＴ３０２の判定において、制御部１０により、第２経路に設定されていると判定された場合に、処理はステップＳＴ３０３へ移行する。また、ステップＳＴ３０２の判定において、制御部１０により、第２経路が設定されていない（ＮＯ）、すなわち、その時点で既に第１経路に設定されていると判定された場合には、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ３０１へリターンする）。
【０１３１】
ステップＳＴ３０３において、制御部１０は、第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６（経路手段）を第１経路に切り換えるように第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０を制御する（図２参照）。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ３０１へリターンする）。
【０１３２】
一方、ステップＳＴ３０４（ステップＳＴ３０１：ＮＯ判定）において、制御部１０は、その時点で第１経路が設定されているか否かを判定する。このステップＳＴ３０４の判定において、制御部１０により、第１経路が設定されていると判定された場合に、処理はステップＳＴ３０５へ移行する。また、ステップＳＴ３０４の判定において、制御部１０により、第１経路が設定されていない（ＮＯ）、すなわち、その時点で既に第２経路に設定されていると判定された場合には、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ３０１へリターンする）。
【０１３３】
ステップＳＴ３０５（ステップＳＴ３０４：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、制御部１０は、第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６（経路手段）を第２経路に切り換えるように第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０を制御する（図３参照）。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ３０１へリターンする）。
【０１３４】
このように、弁手段制御部としての制御部１０は、第１運転モードが設定されている場合には、第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６（経路手段）を第１経路に切り換えるように第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０を制御する。また、弁手段制御部としての制御部１０は、第２運転モードが設定されている場合には、第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６（経路手段）を第２経路に切り換えるように第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０を制御する。
【０１３５】
次に、制御部１０において、第１ＲＯ膜モジュール４の流量フィードバック水量制御を実行する場合の動作について説明する。図８は、制御部１０が第１ＲＯ膜モジュール４の流量フィードバック水量制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。なお、第２ＲＯ膜モジュール７についても、第１ＲＯ膜モジュール４と同様の流量フィードバック水量制御が実行されるため、説明を省略する。
【０１３６】
図８に示すステップＳＴ４０１において、制御部１０は、供給水Ｗ１の目標流量値Ｑｐ´を取得する。この目標流量値Ｑｐ´は、例えば、システム管理者がユーザーインターフェース（不図示）を介してメモリに入力した設定値である。
【０１３７】
ステップＳＴ４０２において、制御部１０は、ＩＴＵによる計時ｔが制御周期である１００ｍｓに達したか否かを判定する。このステップＳＴ４０２において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時が１００ｍｓに達したと（ＹＥＳ）判定された場合に、処理はステップＳＴ４０３へ移行する。また、ステップＳＴ４０２において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時が１００ｍｓに達していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ４０２へ戻る。
【０１３８】
ステップＳＴ４０３（ステップＳＴ４０２：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、第１流量センサ２５で検出された透過水Ｗ２の検出流量値Ｑｐをフィードバック値として取得する。
【０１３９】
ステップＳＴ４０４において、制御部１０は、ステップＳＴ４０３で取得した検出流量値（フィードバック値）ＱｐとステップＳＴ４０１で取得した目標流量値Ｑｐ´との偏差がゼロとなるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより操作量Ｕｎを演算する。速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムでは、制御周期Δｔ（１００ｍｓ）毎に操作量の変化分ΔＵｎを演算し、これを前回の制御周期時点の操作量Ｕｎ−１に加算することで現時点の操作量Ｕｎを決定する。
【０１４０】
速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムに用いられる演算式は、下記の式（３ａ）及び式（３ｂ）により表される。
ΔＵｎ＝Ｋｐ｛（ｅｎ−ｅｎ−１）＋（Δｔ／Ｔｉ）×ｅｎ＋（Ｔｄ／Δｔ）×（ｅｎ−２ｅｎ−１＋ｅｎ−２）｝            （３ａ）
Ｕｎ＝Ｕｎ−１＋ΔＵｎ            （３ｂ）
（但し、Δｔ：制御周期、Ｕｎ：現時点の操作量、Ｕｎ−１：前回の制御周期時点の操作量、ΔＵｎ：前回から今回までの操作量の変化分、ｅｎ：現時点の偏差の大きさ、ｅｎ−１：前回の制御周期時点の偏差の大きさ、ｅｎ−２：前々回の制御周期時点の偏差の大きさ、Ｋｐ：比例ゲイン、Ｔｉ：積分時間、Ｔｄ：微分時間）
【０１４１】
なお、現時点の偏差の大きさｅｎは、下記の式（４）により求められる。
ｅｎ＝Ｑｐ´−Ｑｐ            （４）
【０１４２】
ステップＳＴ４０５において、制御部１０は、現時点の操作量Ｕｎ、及び第１加圧ポンプ２の最大駆動周波数Ｆ´（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの設定値）を使用して、下記の式（５）により、第１加圧ポンプ２の駆動周波数Ｆ［Ｈｚ］を演算する。
Ｆ＝Ｕｎ／２×Ｆ´            （５）
【０１４３】
ステップＳＴ４０６において、制御部１０は、駆動周波数Ｆの演算値を、対応する電流値信号（４〜２０ｍＡ）に変換する。電流値信号の出力値Ｉ［ｍＡ］は、例えば、下記の式（６）により演算され、駆動周波数Ｆがゼロの場合にＩ＝４ｍＡ、駆動周波数Ｆが最大駆動周波数Ｆ´の場合にＩ＝２０ｍＡとなる。
Ｉ＝Ｆ／Ｆ´×１６＋４            （６）
【０１４４】
ステップＳＴ４０７において、制御部１０は、変換した電流値信号を第１インバータ３に出力する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ４０１へリターンする）。
【０１４５】
なお、ステップＳＴ４０７において、制御部１０が電流値信号を第１インバータ３へ出力すると、第１インバータ３は、入力された電流値信号で指定された周波数に変換された駆動電力を第１加圧ポンプ２に供給する。その結果、第１加圧ポンプ２は、第１インバータ３から入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動される。
【０１４６】
上述した本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。
【０１４７】
本実施形態に係る水処理システム１において、制御部１０は、前段に設定されたＲＯ膜モジュールの積算造水量が予め設定された目標積算値以上となった場合に、その時点で第１運転モードが設定されていれば第２運転モードを設定し、その時点で第２運転モードが設定されていれば第１運転モードを設定する。また、制御部１０は、第１運転モードを設定した場合には、経路手段（第１通水ラインＬ１〜第６通水ラインＬ６）を第１経路に切り換えるように弁手段（第１流路切換弁１７〜第４流路切換弁２０）を制御し、第２運転モードを設定した場合には、経路手段を第２経路に切り換えるように弁手段を制御する。第１経路では、前段に第１ＲＯ膜モジュール４が設定され、後段に第２ＲＯ膜モジュール７が設定される。また、第２経路では、前段に第２ＲＯ膜モジュール４が設定され、後段に第１ＲＯ膜モジュール７が設定される。
【０１４８】
これによれば、前段のＲＯ膜モジュールにおける積算造水量に基づいて、前段に設定されたＲＯ膜モジュールと後段に設定されたＲＯ膜モジュールとが定期的に入れ替えられる。すなわち、両方のＲＯ膜モジュールの脱塩負荷が均等に保たれるため、いずれか一方のＲＯ膜モジュールで化学的劣化や閉塞が極端に進行してしまうのを抑制することができる。そのため、ＲＯ膜モジュールの洗浄や交換のためにシステムを停止させる頻度を少なくすることができる。従って、本実施形態に係る水処理システム１によれば、純水を効率良く製造することができる。
【０１４９】
また、本実施形態に係る水処理システム１では、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７の膜面の状態をほぼ均等化することができる。そのため、２つのＲＯ膜モジュールの洗浄や交換のタイミングを同時期に設定することができる。従って、ＲＯ膜モジュールを洗浄や交換する作業の効率化を図ることができる。
【０１５０】
また、制御部１０は、前段に設定されたＲＯ膜モジュールの積算造水量が予め設定された目標積算値以上となった場合に、検出残留塩素濃度Ｃｄが許容残留塩素濃度Ｃｓ以上であれば、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数をそれぞれ演算し、前段に水透過係数の大きい（ＲＯ膜の酸化劣化が進行している）ＲＯ膜モジュールが設定されるように運転モードを切り換える。これにより、水透過係数の小さい（ＲＯ膜の酸化劣化があまり進行していない）ＲＯ膜モジュールの更なる劣化を極力抑制することができる。
【０１５１】
また、制御部１０は、前段に設定されたＲＯ膜モジュールの積算造水量が予め設定された目標積算値以上となった場合に、検出濁度Ｄｄが許容濁度Ｄｓ以上であれば、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７の水透過係数をそれぞれ演算し、前段に水透過係数の小さい（ＲＯ膜の閉塞が進行している）ＲＯ膜モジュールが設定されるように運転モードを切り換える。これにより、水透過係数の大きい（ＲＯ膜の閉塞があまり進行していない）ＲＯ膜モジュールの更なる閉塞を極力抑制することができる。
【０１５２】
また、制御部１０は、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７の運転中に、流量フィードバック水量制御を実行する。このため、前段に設定されたＲＯ膜モジュールと後段に設定されたＲＯ膜モジュールとを入れ替えた場合においても、安定した流量の透過水Ｗ２及びＷ４を製造することができる。
【０１５３】
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。
【０１５４】
例えば、本実施形態では、前段に設定されたＲＯ膜モジュールの積算造水量（透過水Ｗ２又はＷ４の積算流量）が予め設定された目標積算値以上となった場合に、前段のＲＯ膜モジュールと後段のＲＯ膜モジュールとを入れ替えている。これに限らず、後段に設定されたＲＯ膜モジュールの積算造水量（透過水Ｗ２又はＷ４の積算流量）が予め設定された目標積算値以上となった場合に、前段のＲＯ膜モジュールと後段のＲＯ膜モジュールとを入れ替えてもよい。また、前段に設定されたＲＯ膜モジュールへの積算供給水量（供給水Ｗ１の積算流量）が予め設定された目標積算値以上となった場合に、前段のＲＯ膜モジュールと後段のＲＯ膜モジュールとを入れ替えてもよい。
【０１５５】
また、積算供給水量（供給水Ｗ１の積算流量）と残留塩素濃度（残留塩素濃度センサ２１の検出残留塩素濃度）との積を入替タイミングの基準としてもよい。この場合、前段に設定されたＲＯ膜モジュールの化学的劣化の進行速度をより正確に判定することができる。また、積算供給水量（供給水Ｗ１の積算流量）と濁度（濁度センサ２２の検出濁度）との積を入替タイミングの基準としてもよい。この場合、前段に設定されたＲＯ膜モジュールの閉塞の進行速度をより正確に判定することができる。
【０１５６】
また、積算造水量や積算供給水量に限らず、予め設定した日数（例えば、１〜７日）毎に、前段のＲＯ膜モジュールと後段のＲＯ膜モジュールとを入れ替えてもよい。更に、前段のＲＯ膜モジュールにおける水透過係数の時間変化率が予め設定された許容変化率となった場合に、前段のＲＯ膜モジュールと後段のＲＯ膜モジュールとを入れ替えてもよい。
【０１５７】
また、前段のＲＯ膜モジュールへの積算供給塩類量（供給水Ｗ１の溶存塩類濃度×供給水Ｗ１の積算流量）が予め設定された許容塩類量となった場合に、前段のＲＯ膜モジュールと後段のＲＯ膜モジュールとを入れ替えてもよい。
【０１５８】
また、ＲＯ膜モジュールのＥＣ除去率に基づいて前段のＲＯ膜モジュールと後段のＲＯ膜モジュールとを入れ替えてもよい。ＲＯ膜モジュールのＥＣ除去率［％］は、電気伝導率センサ（不図示）で測定した透過水Ｗ２（Ｗ４）及び濃縮水Ｗ３（Ｗ５）の電気伝導率ＥＣに基づいて演算することができる。この場合、ＥＣ除去率の低いＲＯ膜モジュールを前段に設定し、ＥＣ除去率の高いＲＯ膜モジュールを後段に設定する。なお、前段及び後段のＲＯ膜モジュールのＥＣ除去率は、それぞれ下記の式（７ａ）及び式（７ｂ）により演算される。
前段のＥＣ除去率＝（濃縮水Ｗ３のＥＣ−透過水Ｗ２のＥＣ）／濃縮水Ｗ３のＥＣ×１００            （７ａ）
後段のＥＣ除去率＝（濃縮水Ｗ５のＥＣ−透過水Ｗ４のＥＣ）／濃縮水Ｗ５のＥＣ×１００            （７ｂ）
【０１５９】
また、本実施形態において、第１濃縮水ラインＬ７流通する濃縮水Ｗ３の一部を、第１通水ラインＬ１において、第１加圧ポンプ２よりも上流側に還流させる濃縮水還流ラインを設けてもよい。また、第２濃縮水ラインＬ８流通する濃縮水Ｗ３の一部を、第２通水ラインＬ２において、第２加圧ポンプ５（又は第１加圧ポンプ２）よりも上流側に還流させる濃縮水還流ラインを設けてもよい。このような濃縮水還流ラインを設けることにより、膜表面での流速を高めることができるため、ファウリングによりＲＯ膜の閉塞が進行するのを抑制することができる。
【０１６０】
また、本実施形態では、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７の運転中に流量フィードバック水量制御を実行している。これに限らず、第１ＲＯ膜モジュール４又は第２ＲＯ膜モジュール７のいずれか一方について、運転中に流量フィードバック水量制御を実行してもよい。また、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７において、それぞれ独立に流量フィードバック水量制御することができる。そのため、第１ＲＯ膜モジュール４及び第２ＲＯ膜モジュール７において、それぞれ異なる目標流量値Ｑｐ´を設定してもよい。
【０１６１】
また、本実施形態では、第１排水弁１１〜第３排水弁１３及び第４排水弁１４〜第６排水弁１６を選択的に開閉することにより、濃縮水Ｗ３及びＷ５の排水流量を段階的に調節する例について説明した。これに限らず、排水ラインを分岐せずに１本とし、このラインに比例制御弁を設けた構成としてもよい。その場合には、制御部１０からそれぞれのＲＯ膜モジュールに、電流値信号（例えば、４〜２０ｍＡ）を比例制御弁に送信して弁開度を制御することにより、濃縮水Ｗ３及びＷ５の排水流量を調節することができる。
【０１６２】
また、比例制御弁を設けた構成において、それぞれのＲＯ膜モジュールの排水ラインに流量センサを設けた構成としてもよい。流量センサで検出された流量値を、制御部１０にフィードバック値として入力する。これにより、濃縮水Ｗ３及びＷ５の実際排水流量をより正確に制御することができる。
【０１６３】
また、本実施形態では、２つのＲＯ膜モジュールを入れ替える例について説明した。これに限らず、３つのＲＯ膜モジュールを入れ替えるように構成してもよいし、４つ以上のＲＯ膜モジュールを入れ替える構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１６４】
１  水処理システム
４  第１ＲＯ膜モジュール（第１逆浸透膜モジュール）
７  第２ＲＯ膜モジュール（第２逆浸透膜モジュール）
１０  制御部（運転モード切り換え判定部、運転モード設定部、弁手段制御部）
１７  第１流路切換弁（弁手段）
１８  第２流路切換弁（弁手段）
１９  第３流路切換弁（弁手段）
２０  第４流路切換弁（弁手段）
２１  残留塩素濃度センサ（水質検知手段）
２２  濁度センサ（水質検知手段）
Ｌ１  第１通水ライン（経路手段）
Ｌ２  第２通水ライン（経路手段）
Ｌ３  第３通水ライン（経路手段）
Ｌ４  第４通水ライン（経路手段）
Ｌ５  第５通水ライン（経路手段）
Ｌ６  第６通水ライン（経路手段）
Ｗ１  供給水
Ｗ２，Ｗ４  透過水
Ｗ３，Ｗ５  濃縮水
【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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【図７】
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【図８】
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