(57)【要約】【課題】ファウリングの原因物質の分離膜への吸着量を、少なくとも微生物由来とそのほかの有機物由来とで区分することによって原水の水質を評価できる水質評価方法、その水質評価法を用いる水処理システムの制御方法、および、水処理システムを提供することを課題とする。【解決手段】被分離物質を原水から分離するＲＯ膜モジュールのＲＯ膜に吸着する被分離物質の吸着量を測定して原水の水質を評価する水質評価方法とする。そして、ＲＯ膜より上流に配置される主吸着量測定センサ２５ａおよび副吸着量測定センサ２５ｂの測定部に備わる、ＲＯ膜と同質の薄膜のそれぞれに吸着する被分離物質の質量の差から、ＲＯ膜モジュールのＲＯ膜に吸着する被分離物質の吸着量を、生きている微生物と他の有機物とに区分して測定することを特徴とする。また、その水質評価方法を利用して水処理システムを制御する制御方法、および、水処理システムとする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被分離物質を原水から分離する分離膜に吸着する当該被分離物質の吸着量を測定して前記原水の水質を評価する水質評価方法において、
前記分離膜より上流に配置される２つの重量計測センサの測定部に備わる、前記分離膜と同質の薄膜のそれぞれに吸着する前記被分離物質の質量の差から、前記分離膜に吸着する前記被分離物質の吸着量を、生きている微生物と他の有機物とに区分して測定することを特徴とする水質評価方法。
【請求項２】
２つの前記重量計測センサのうちの１つの上流で、前記原水に含まれる微生物を殺菌することを特徴とする請求項１に記載の水質評価方法。
【請求項３】
前記分離膜の上流で前記原水の流れを２つに分岐し、
分岐した１方では、微生物を殺菌した下流で１つの前記重量計測センサの前記測定部に吸着した前記被分離物質の質量を測定し、
分岐した他方では、微生物を殺菌することなく他の１つの前記重量計測センサの前記測定部に吸着した前記被分離物質の質量を測定すること、を特徴とする請求項２に記載の水質評価方法。
【請求項４】
前記原水に紫外線を照射して微生物を殺菌することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の水質評価方法。
【請求項５】
前記原水に殺菌剤を注入して微生物を殺菌し、
その後、前記原水に前記殺菌剤を還元する還元剤を注入することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の水質評価方法。
【請求項６】
前記分離膜が逆浸透膜であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の水質評価方法。
【請求項７】
水晶振動子の１つの面に前記薄膜が成膜されてなる前記測定部を備える前記重量計測センサを用いた水晶振動子マイクロバランス法によって、前記分離膜に吸着する前記被分離物質の質量を測定することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の水質評価方法。
【請求項８】
被分離物質を原水から分離する分離膜を備え、
前記分離膜の上流での前処理工程で、前記原水に含まれる微生物を殺菌する工程と、前記原水に含まれる有機物を除去する工程と、を実行する水処理システムの制御方法であって、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の水質評価方法で前記前処理工程後の前記原水の水質を評価し、前記分離膜への有機物の吸着が所定値を超えて増える場合は前記有機物を除去する工程での有機物除去を強化し、
前記分離膜で生きている微生物が所定値を超えて増殖する場合は、前記微生物を殺菌する工程での殺菌を強化することを特徴とする水処理システムの制御方法。
【請求項９】
原水に含まれる微生物を殺菌する工程と、前記原水に含まれる有機物を除去する工程と、を有する前処理工程を実行する前処理部の下流に分離膜を備え、前記前処理工程後の前記原水に含まれる被分離物質を前記分離膜で分離する水処理システムであって、
前記前処理工程後の前記原水に含まれる前記被分離物質を、前記分離膜と同質の薄膜が成膜された測定部に吸着させて当該被分離物質の吸着量を測定する、２つの重量計測センサが前記分離膜の上流に備わり、
２つの前記重量計測センサの１方の上流には前記原水に含まれる微生物を殺菌する殺菌装置が備わり、
２つの前記重量計測センサの他方の上流には前記殺菌装置が備わらないことを特徴とする水処理システム。
【請求項１０】
前記前処理部から前記分離膜まで前記原水を流すための主配管に前記重量計測センサの１つが備わり、
前記主配管に備わる前記重量計測センサをバイパスするように前記主配管から分岐して配管される分岐配管に前記殺菌装置と前記重量計測センサの１つが備わること、を特徴とする請求項９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、水を浄化する水処理システムにおける水質評価方法、当該水処理システムの制御方法、および、水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
海水や排水などの原水を浄化する水処理システムに関する技術として、特許文献１や特許文献２に開示される技術が知られている。特許文献１には、分離膜材料に類似する材料を表面に成膜したセンサを用い、センサ表面への被分離物質の吸着量の変化や、センサ前後の有機物濃度変化から供給水（原水）の水質がファウリングに及ぼす影響を評価する技術が開示されている。
また、特許文献２には、逆浸透膜システム内にバイオフィルム形成基材を配し、バイオフィルム量を測定してシステムの運転を制御する制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−００２３９７号公報
【特許文献２】ＷＯ２００８／０３８５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２に記載されるように、水処理システムには原水から被分離物質を除去するために分離膜が使われる場合が多い。このような分離膜は、ミクロの孔（微孔）が形成されてその微孔より大きな被分離物質の粒子を物理的に排除する精密ろ過膜や限外ろ過膜と、分離膜の中の分子の拡散速度と透過速度の差や分離膜と分子との親和性を利用して被分離物質を除去する、逆浸透膜（ＲＯ膜）、ナノフィルタ膜（ＮＦ膜）、イオン交換膜などがある。
【０００５】
いずれのタイプの分離膜でも目詰まり（ファウリング）が発生すると被分離物質を原水から分離する分離性能が低下する。例えば、精密ろ過膜や限外ろ過膜ではミクロの微孔の中に微小物質が入り込んで微孔が閉塞し目詰まりが発生する。また、ＲＯ膜、ＮＦ膜、イオン交換膜などでは、分離膜の表面に分子が吸着したり、その分子を培地として微生物が増殖したりして目詰まりが発生する。
したがって、水処理システムには、これら分離膜の目詰まりを防止するための前処理が必要になり、ファウリングの原因物質となりうる被分離物質を可能な限り除去する工程が組み込まれている。
【０００６】
水処理システムに使用される分離膜の微孔の物理的な閉塞に関する評価法として、ＪＩＳ規格であるＦＩ法（Fouling Index）などがある。ＦＩ法は主に１μｍ前後の粒子を分離する精密ろ過膜を対象とする評価法であるため、精密ろ過膜よりも細かい粒子や分子を分離するＲＯ膜、ＮＦ膜、イオン交換膜等に発生するファウリングの評価法として適切ではない。このため、ＦＩ法には、より緻密な分離膜に対応するための改良方法も提案されている。
また、分離膜の表面への分子の吸着に関する評価方法もいくつか提案されており、水処理システムではこのような評価方法に基づいて前処理の工程を実行するように構成されるが、例えば、従来の評価方法では、分離膜の表面に吸着した被分離物質を培地として増殖する微生物によるファウリングを評価できないなどの課題もある。
【０００７】
特許文献１には、分離膜材料と類似する材料が成膜されたセンサの表面への有機物の吸着量を測定する方法およびその方法を用いて水処理システムの前処理を実行する方法が開示されている。この方法では、分離膜の目詰まりと同じ現象を再現することは可能であるが、吸着した被分離物質の性質や由来の判別が不可能である。
また特許文献２には、分離膜そのものをシステム内に配置して適宜切り出し、生物が持つエネルギ物質であるＡＴＰ（アデノシン三りん酸）の量で表面に付着したバイオフィルム量を評価する技術が開示されている。この技術では、細胞として存在する被分離物質（生物由来の物質）は検出可能であるが、バイオフィルムの増殖培地となりうる非生物由来の被分離物質（有機物由来の物質）は検出できない。また、システム内からバイオフィルム形成基材を切り出して分析するため、システム内の水質変化を連続的にインラインで監視できない。
【０００８】
一般に、水処理システムの前処理には、被分離物質となる微生物を殺菌する工程と、被分離物質となる有機物の微粒子を物理的に取り除く工程が含まれるが、この２つの工程は制御方法が異なっている。
前記したように、従来、分離膜に吸着する被分離物質の吸着量は、生きている微生物とそれ以外の有機物とに区分してインラインで評価できない。このため、原水の水質が低下したときには、前処理において、微生物を殺菌する殺菌剤および有機物を取り除くためのｐＨ調整剤や凝集剤の注入量を増やすことになりコストが増大するという課題があった。
例えば、生きている微生物量が増加しているにもかかわらず、ｐＨ調整剤や凝集剤の注入量も増やすことになってコストが増大する。
この課題を解決するために、複数の評価方法を組み合わせる構成も考えられるが、この場合は前処理の制御ロジックが複雑になるという問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、ファウリングの原因物質の分離膜への吸着量を、少なくとも微生物由来とそのほかの有機物由来とで区分することによって原水の水質を評価できる水質評価方法、水処理システムの制御方法、および、水処理システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため本発明は、被分離物質を原水から分離する分離膜に吸着する当該被分離物質の吸着量を測定して前記原水の水質を評価する水質評価方法とする。そして、前記分離膜より上流に配置される２つの重量計測センサの測定部に備わる、前記分離膜と同質の薄膜のそれぞれに吸着する前記被分離物質の質量の差から、前記分離膜に吸着する前記被分離物質の吸着量を、生きている微生物と他の有機物とに区分して測定することを特徴とする。また、その水質評価方法を利用して水処理システムを制御する制御方法、および、水処理システムとする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、ファウリングの原因物質の分離膜への吸着量を、少なくとも微生物由来とそのほかの有機物由来とで区分することによって原水の水質を評価できる水質評価方法、水処理システムの制御方法、および、水処理システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る海水淡水化システムの構成例を示す図である。
【図２】吸着量測定部の構成例を示す図である。
【図３】主吸着量測定センサの構造を示す断面図である。
【図４】センサチップの測定面に芳香族ポリアミド膜を成膜する工程を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はセンサチップの測定面に成膜される芳香族ポリアミド膜の化学構造式である。
【図６】（ａ）は主吸着量測定センサの取り付け構造の断面図、（ｂ）は主吸着量測定センサの取り付け構造の斜視図である。
【図７】主吸着量測定センサの測定値と副吸着量測定センサの測定値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
本実施形態ではＲＯ膜を用いて海水を淡水化する海水淡水化システムを水処理システムの例とするが、本発明は、ＲＯ膜のほかＮＦ膜、イオン交換膜などを用いた海水淡水化システム、排水を浄化して再利用水を生成する再利用水製造システム、純水や超純水を生成する純水・超純水製造システム等にも適用できる。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係る海水淡水化システム１は、海水に含まれる、塩分、有機物、微生物、菌類、ホウ素、懸濁物質となる固形浮遊物などを被分離物質として除去して淡水化する水処理システムであって、上流側から海水取水部１０、前処理部２０、脱塩部３０、の順に、主に３つの部分を含んで構成される。なお、以下、菌類も含めて微生物と称する。
【００１５】
海水取水部１０は、取水管１１、取水ポンプ１２、原水タンク１３を含んで構成される。取水管１１は海中に設置されて原水となる海水を吸い上げる構成のほか、沖まで伸ばして深層水を原水として吸い上げる構成であってもよいし、海底に埋設して海底砂でろ過した後に海水（原水）を吸い上げる構成であってもよい。また、取水ポンプ１２は陸上に設置される構成のほか、海中に設置される構成であってもよい。
なお、取水管１１内で微生物、藻類、貝類等が増殖して取水管１１が閉塞することを防止するため、これらの生物の増殖を防止する薬品（殺菌剤等）が取水管１１内に注入される構成としてもよい。
【００１６】
前処理部２０は、砂ろ過槽２１、限外ろ過膜モジュール２２、送水ポンプ２２ａ、ＲＯ膜供給水タンク２３を含んで構成され、生きている微生物の殺菌やその他の有機物を除去する前処理工程を実行する。さらに、前処理部２０には複数種類の薬品を原水に注入する薬注システム２４が備わっている。薬注システム２４は原水に注入する薬品の種類に応じて構成され、図１には、微生物を殺菌する殺菌剤を注入する殺菌剤注入部２４ａ、多価イオンによるスケール防止や凝集の効率向上のためのｐＨ調整剤を注入するｐＨ調整剤注入部２４ｂ、砂ろ過槽２１で効率よく被分離物質となる懸濁成分（有機物）を取り除くための凝集剤を注入する凝集剤注入部２４ｃ、中和剤や還元剤を注入する中和還元剤注入部２４ｄ、が図示されている。なお、符号２５は後記する吸着量測定部である。
【００１７】
殺菌剤注入部２４ａからは微生物を殺菌する殺菌剤として、次亜塩素酸や塩素などが原水に注入される。殺菌剤注入部２４ａから注入される殺菌剤の間歇注入の間隔や濃度によって原水における微生物の死滅率や生存率が変化する。
なお、殺菌剤として注入される次亜塩素酸や塩素は、脱塩部３０のＲＯ膜モジュール３２に備わるＲＯ膜の膜機能を低下させるため、原水がＲＯ膜モジュール３２に送水される前に還元される構成が好ましい。そのため、殺菌剤の過剰な注入は回避されることが好ましく、殺菌剤注入部２４ａには殺菌剤の注入量を調節する調節バルブＶＬ１が備わっている。
また、殺菌剤注入部２４ａから取水管１１に殺菌剤が注入される構成であってもよい。この場合、取水管１１に殺菌剤を注入する管路にも注入量を調節する調節バルブＶＬ１が備わる構成が好ましい。
【００１８】
また、多価イオンによるスケールの発生を防止し、かつ、凝集効率を向上させるため、海水淡水化システム１で処理される原水は酸性（ｐＨ３〜５）に調整されることが好ましい。そこで、ｐＨ調整剤注入部２４ｂから硫酸などのｐＨ調整剤が原水に注入されて好適にｐＨが調整される。符号ＶＬ２は、ｐＨ調整剤の注入量を調節する調節バルブである。
【００１９】
また、凝集剤注入部２４ｃからポリ塩化アルミニウム、塩化第２鉄などの凝集剤が原水に注入される。原水に含まれる懸濁成分（有機物）のフロックは凝集剤によって成長が促進されるため、凝集剤の注入によって懸濁成分の０．１μｍ以上の微粒子が１μｍ以上のフロックに成長しやすくなり、砂ろ過槽２１における懸濁成分除去の効率が向上する。凝集剤の注入量が過少の場合はフロックが好適に成長せず被分離物質である懸濁成分（有機物）が砂ろ過槽２１を通り抜ける場合がある。また、凝集剤の注入量が過剰の場合はフロックの成長に使用されない余剰分が、脱塩部３０のＲＯ膜モジュール３２に備わるＲＯ膜に負荷を与える。したがって、凝集剤注入部２４ｃには凝集剤の注入量を調節する調節バルブＶＬ３が備わっている。
中和還元剤注入部２４ｄからは、ｐＨ３〜５の酸性に調整されている原水を中和するための中和剤や、主に殺菌剤を還元するための還元剤が原水に注入される。符号ＶＬ４は、中和剤や還元剤の注入量を調節する調節バルブである。
【００２０】
以上のように、前処理部２０における前処理工程では、殺菌剤の注入によって微生物を殺菌する工程と、凝集剤を注入して有機物のフロックを成長させ、砂ろ過槽２１で有機物を除去する工程と、が実行される。
【００２１】
脱塩部３０は、高圧ポンプ３１、ＲＯ膜モジュール３２および淡水タンク３３を含んで構成される主ラインＬＭと、ＲＯ膜モジュール３２、エネルギ回収装置３４および濃縮水タンク３５を含んで構成される副ラインＬＳと、を備える。
ＲＯ膜モジュール３２に備わるＲＯ膜の表面（ＲＯ膜表面）には半透膜が用いられている。半透膜は、水分子および被分離物質と膜の相互作用の違いによって水分子のみを透過させる膜であり、酢酸セルロース系のものと芳香族ポリアミド系のものがある。このうち、芳香族ポリアミド系のＲＯ膜は水分子の透過性や電解質除去性能が高いため工業用の半透膜として広く用いられている。本実施形態は、芳香族ポリアミド系のＲＯ膜を使用する構成とするが、酢酸セルロース系のＲＯ膜を使用する構成としてもよい。
【００２２】
ＲＯ膜モジュール３２の構成は限定するものではない。例えば、いずれも図示しないが、厚さ数１００μｍの微孔多孔質支持体に厚さ０．１μｍ以下のポリアミド膜を形成した複合膜（ＲＯ膜）をスパイラルと呼ばれる形状に折り畳んだエレメントや、中空糸状膜を束ねたエレメントで構成されるＲＯ膜モジュール３２とすればよい。この場合のエレメントは直径が４インチ（約１０ｃｍ）、８インチ（約２０ｃｍ）、１６インチ（約４０ｃｍ）で長さが１ｍ程度の円筒形のものが多く、このようなエレメントをベッセルという耐圧容器内に直列に並べたＲＯ膜モジュール３２が用いられる。
【００２３】
例えば複合膜をスパイラル状に折り畳んだ形状のエレメントでは、膜同士の密着を防止するため膜間にポリエチレン製のスペーサが挟み込まれるが、スペーサと複合膜の間隙は０．５μｍ程度となって狭くなる。そこで、ＲＯ膜モジュール３２の上流側には数μｍの被分離物質を除去する保安フィルタが取り付けられる構成としてもよい。
【００２４】
１μｍ以上の大きな被分離物質は前処理部２０で取り除かれるが、原水がＲＯ膜モジュール３２に到達するまでに、前処理部２０で取り除かれなかった微小な有機物（被分離物質）が再凝集したり、配管から被分離物質となる有機物等が剥離したりして数μｍの被分離物質が発生する場合がある。ＲＯ膜モジュール３２の保安フィルタは、このような被分離物質がＲＯ膜モジュール３２内に流れ込んでエレメントにおける原水の流路を閉塞すること、を防止するために取り付けられる。
【００２５】
以上、図１に示すように構成される海水淡水化システム１においては、海水取水部１０の取水ポンプ１２によって取水管１１を介して海から取水された海水（原水）は原水タンク１３に一時貯水され、原水に含まれる被分離物質の一部が沈殿除去された後に前処理部２０に送水される。
【００２６】
前処理部２０では、殺菌剤注入部２４ａからの殺菌剤注入と、ｐＨ調整剤注入部２４ｂからのｐＨ調整剤注入と、凝集剤注入部２４ｃからの凝集剤注入と、がなされた原水が砂ろ過槽２１に流れ込む。砂ろ過槽２１では、主に凝集剤によって１μｍ以上に成長した被分離物質（有機物）のフロックがろ過されて除去され、砂ろ過槽２１を透過した原水は送水ポンプ２２ａによって限外ろ過膜モジュール２２に送水される。限外ろ過膜モジュール２２では、さらに細かい０．１μｍ以上の粒子状の被分離物質や、分子量が数千の高分子、細菌などが原水から分離除去される。原水に含まれる細菌などの微生物は限外ろ過膜モジュール２２によってほぼ１００％除去される。
【００２７】
原水は、例えば送水ポンプ２２ａなどの加圧手段によって０．１〜０．５ＭＰａ程度まで加圧されて限外ろ過膜モジュール２２に送水（圧送）される。限外ろ過膜モジュール２２に送水される原水は高圧であるほど限外ろ過膜モジュール２２を透過する速度が高くなるが、被分離物質を原水から分離する性能（分離性能）は低下する。
【００２８】
限外ろ過膜モジュール２２を透過した原水には中和還元剤注入部２４ｄから中和剤と還元剤が注入され、ｐＨ調整剤で酸性に調整されている原水が中和されるとともに、注入されている殺菌剤が還元される。そして原水はＲＯ膜供給水タンク２３に貯水される。
【００２９】
ＲＯ膜供給水タンク２３に貯水された原水は、脱塩部３０の高圧ポンプ３１で加圧され、ＲＯ膜モジュール３２に送水（圧送）されてろ過される。そしてＲＯ膜モジュール３２で被分離物質が除去された原水は淡水として淡水タンク３３に貯水される。一方、ＲＯ膜モジュール３２のＲＯ膜を透過しない原水は、高圧ポンプ３１で加圧された状態で被分離物質を含む濃縮水となって濃縮水タンク３５に貯水される。
なお、濃縮水タンク３５に貯水された濃縮水を例えば海に戻す排水系（図示せず）が備わる場合もある。この場合、排水系では、塩分濃度を低下させる処理や、塩分および化学薬品の原料となりうる物質を取り出す処理が実施されるように構成される。
【００３０】
また、脱塩部３０に備わるエネルギ回収装置３４は、例えば、濃縮水タンク３５に貯水された高圧の濃縮水（高圧水）が排水されるときのエネルギで回転するタービンとそのタービンの回転で発電する発電機であり、発電した電力を高圧ポンプ３１等の駆動電力として利用可能に構成される。
【００３１】
以上のように、原水である海水を淡水化する海水淡水化システム１において、ＲＯ膜モジュール３２には分離膜としてＲＯ膜が備わっている。このような分離膜で原水をろ過するろ過方式には下記の２つの方式が知られている。
ろ過方式の１つは「全量ろ過方式」であり、原水の全量を分離膜に通す方式である。この方式では分離膜を透過しない被分離物質は分離膜の膜面に堆積する。そして、被分離物質の堆積によって分離膜の微孔が閉塞するため、透過水量が運転時間とともに低下する現象（ファウリング）が発生する。
【００３２】
ろ過方式の他の１つは「クロスフローろ過方式」であり、分離膜の膜面に沿うように原水を流し、その一部が分離膜を透過するように構成される。クロスフローろ過方式では、分離膜を透過しない被分離物質は原水とともに排出されて膜面等に堆積しない。したがって、理想的なクロスフローろ過方式では、分離膜を透過する水量は原水の流速によって決定される一定値となって運転時間によらない。
精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、ＲＯ膜を用いたモジュールでは、クロスフローろ過方式が用いられる場合がある。
【００３３】
しかしながら、クロスフローろ過方式でも長時間の運転によって原水に含まれる有機物（被分離物質）が分離膜に少しずつ吸着して微孔が閉塞し、分離膜の透過水量が次第に低下する現象（これもファウリングと称する）が発生する。
クロスフローろ過方式の分離膜に吸着する有機物としては、膜面付近で電解質の濃度が高くなって析出するスケール、原水に含まれる微生物が膜面で増殖することによるバイオファウリングのほか、原水に含まれる有機物が吸着する有機物スケールなどがある。
【００３４】
例えば、電解質濃度が高くなって析出するスケールについては、スケール防止剤やｐＨ調整剤の注入によって電解質濃度が高くなってもスケールが析出しにくい条件に調整することや、定期的に膜面に清浄水を流してせん断力で除去すること、によって対応可能である。
しかしながら、有機物スケールはせん断力で完全に除去することができず、長時間の運転によって次第に蓄積する。例えば、図１に示す海水淡水化システム１の場合、前処理部２０の構成や性能、海水（原水）の水質、薬注システム２４で注入される薬品の種類等による変動はあるが、ＴＯＣ（Total Organic Carbon：全有機炭素量）換算で、０．１〜１０ｍｇ／Ｌ程度の有機物が脱塩部３０に送水される原水に含まれる。
【００３５】
また、有機物スケールが分離膜に吸着して蓄積すると、その有機物を培地として微生物が増殖しバイオフィルムを形成してバイオファウリングの要因となる。
図１に示す海水淡水化システム１の場合、海水（原水）に含まれる微生物は、殺菌剤注入部２４ａから注入される殺菌剤によって死滅する。しかしながら、前記したようにＲＯ膜（特に、芳香族ポリアミド系）は殺菌剤である次亜塩素酸や塩素に弱いため、殺菌剤が還元剤によって還元されて殺菌成分が含まれない状態の原水が脱塩部３０に送水される。
脱塩部３０を構成する配管等の部材は施工後に充分洗浄され、さらに、使用開始後も定期的に薬品によって洗浄されるが、配管等の部材から完全に微生物を排除することは不可能である。
また、殺菌剤注入部２４ａから注入される殺菌剤で殺菌しきれない微生物が脱塩部３０に流れ込むこともあり、脱塩部３０（より詳細には、ＲＯ膜供給水タンク２３の下流）に微生物が存在する場合がある。そしてこの場合、脱塩部３０に送水される原水には殺菌成分（殺菌力のある殺菌剤）が含まれていないため、脱塩部３０に存在する微生物を除去できず、このように脱塩部３０に存在する微生物によってバイオフィルムが形成される。
【００３６】
このようにＲＯ膜モジュール３２に、有機物スケールによるファウリング（有機物ファウリング）やバイオフィルムによるバイオファウリングが発生すると、ＲＯ膜における原水のろ過能力が低下するためＲＯ膜の交換が必要になる。図１に示す海水淡水化システム１においてはＲＯ膜モジュール３２のエレメントの交換となる。
このようなエレメントの交換時は、海水淡水化システム１を長時間停止するため稼動率が低下する。また、エレメントの部品代や交換の作業費用がランニングコストに加算されるため、海水淡水化システム１のランニングコストが上昇する。
【００３７】
海水淡水化システム１で淡水化する海水（原水）には多種類の被分離物質（有機物および微生物）が含まれるが、有機物ファウリングおよびバイオファウリングの原因となる有機物や微生物はその種類が限られている。
例えば、有機物についてはＲＯ膜との親和性の違い等、微生物については増殖力やバイオフィルムの特性（粘性や代謝物の分子量など）の違い等、によってファウリング発生に対する影響度が異なる。したがって、原水の全有機炭素量および微生物量（ＡＴＰ（アデノシン三りん酸）量）と、ＲＯ膜でのファウリング発生と、の相関が必ずしも高いとはいえない。換言すると、全有機炭素量や微生物量に基づいてＲＯ膜の交換時期を判定すると、本来は交換する必要のないときに交換する場合もある。
【００３８】
したがって、ファウリングが実際に発生しているか否かを測定して、その測定結果に基づいてＲＯ膜の交換時期を判定する構成が好ましい。そのため、図２に示すように、本実施形態に係る海水淡水化システム１の前処理部２０（図１参照）には、有機物の吸着量および微生物の吸着量を検出可能に構成される吸着量測定部２５が備わる。
図２に示すように、吸着量測定部２５は、ＲＯ膜供給水タンク２３より下流（つまり、ＲＯ膜供給水タンク２３より脱塩部３０（図１参照）の側）に配置され、２つの重量計測センサ（主吸着量測定センサ２５ａ、副吸着量測定センサ２５ｂ）を有してなる。
【００３９】
主吸着量測定センサ２５ａは、ＲＯ膜供給水タンク２３と脱塩部３０（図１参照）のＲＯ膜モジュール３２を接続（より詳しくは、ＲＯ膜供給水タンク２３と高圧ポンプ３１を接続）して前処理部２０からＲＯ膜モジュール３２まで原水を流す主配管ＰＭに備わり、副吸着量測定センサ２５ｂは、主吸着量測定センサ２５ａをバイパスするように主配管ＰＭから分岐して配管される分岐配管ＰＢに備わる。さらに、分岐配管ＰＢには、副吸着量測定センサ２５ｂの上流側（ＲＯ膜供給水タンク２３側）に殺菌装置２５ｃが備わる。
殺菌装置２５ｃの構成は限定されるものではなく、本実施形態においては紫外線を原水に照射して微生物を殺菌する構成とする。
【００４０】
主吸着量測定センサ２５ａおよび副吸着量測定センサ２５ｂは同等の構成であればよく、本実施形態においては水晶振動子マイクロバランス法によってセンサの測定面（測定部）に吸着する吸着物の質量を測定する重量計測センサとした。以下、主吸着量測定センサ２５ａを例として、その具体的な構成を説明する。
図３に示すように、主吸着量測定センサ２５ａは、例えば、厚さ約０．３ｍｍ、直径約１４ｍｍの薄い円板形状を呈する水晶振動子（ＡＴカット水晶板２５０ａ）の両面に厚さ約３００ｎｍの金電極２５０ｂが形成され、さらに、測定面Ｆ１には厚さ約１００ｎｍのＳｉＯ２（２５０ｃ）がスパッタ成膜されているセンサチップ２５０（例えば、Ｑ−Ｓｅｎｓｅ社製の市販品）の測定面Ｆ１に、芳香族ポリアミド膜２５１が成膜された構成とする。
【００４１】
センサチップ２５０の測定面Ｆ１に芳香族ポリアミド膜２５１を成膜する工程の一例を、図４を参照して説明する（適宜図３参照）。
なお、ＳｉＯ２（２５０ｃ）がスパッタ成膜されている測定面Ｆ１と反対側の面を裏面Ｆ２と称する。
ステップＳ１（裏面保護）：裏面Ｆ２にマスキングフィルム等を貼り付けて覆い、裏面Ｆ２を被覆保護する。
ステップＳ２（ドライ洗浄）：測定面Ｆ１にエキシマＵＶ（波長１９２ｎｍ）を照射し、表面を親水化するとともに油脂分などを除去する。
ステップＳ３（シランカップリング処理）：シランカップリング剤（３−アミノプロピルトリメトキシシラン）の１％水溶液にセンサチップ２５０を２分間浸した後、取り出したセンサチップ２５０を流水ですすいで窒素ブローで液切りする。
ステップＳ４（加熱）：センサチップ２５０を８０℃で１０分間加熱し、カップリング反応させる。
ステップＳ５（ジアミン水溶液中に浸漬）：センサチップ２５０を、測定面Ｆ１を上方に向けてシャーレ等の容器に入れ、０．０４ｗｔ％のｍ−フェニレンジアミン水溶液を、センサチップ２５０の全体が浸漬するように注ぎ入れる。
ステップＳ６（ジカルボン酸ヘキサン溶液滴下）：ｍ−フェニレンジアミン水溶液の表面に、約１ｍｍの厚みで積層されるように０．０４ｗｔ％のテレフタル酸クロリドのヘキサン溶液を注入する。
ステップＳ７（ポリアミド薄膜形成）：２０〜３０秒間静置して界面にポリアミド薄膜を形成させる。
ステップＳ８（転写）：センサチップ２５０を斜めに引き上げて界面に形成されたポリアミド薄膜をセンサチップ２５０の測定面Ｆ１に転写する。
ステップＳ９（加熱）：センサチップ２５０を、８０℃のホットプレートで５分間加熱してセンサチップ２５０に残存している水溶液を蒸発させる。
ステップＳ１０（洗浄）：センサチップ２５０を純水で洗浄して、余剰のｍ−フェニレンジアミン水溶液を除去し、窒素ブローで液切りする。
ステップＳ１１（保護材除去）：裏面Ｆ２に貼り付けたマスキングフィルムを剥がす。
以上、ステップＳ１〜Ｓ１１の工程によって、センサチップ２５０の測定面（ＳｉＯ２（２５０ｃ）が成膜されている面）に均一の膜厚（本実施形態においては７０ｎｍ）で芳香族ポリアミド膜２５１が形成される。
【００４２】
センサチップ２５０に形成される芳香族ポリアミド膜２５１の分子構造は、図５の（ａ）に示す化学構造式を有する。赤外吸収スペクトルによって、図５の（ａ）に示す化学構造式を有する芳香族ポリアミド膜２５１がセンサチップ２５０の測定面Ｆ１に形成されたことが確認できた。
【００４３】
本実施形態においては、芳香族ポリアミドのモノマを界面重合して高分子の膜を界面に形成した後にこの膜をセンサチップ２５０の測定面Ｆ１に転写した。このときモノマは前記した組み合わせに限らず、芳香族ジカルボン酸クロリドや芳香族トリカルボン酸クロリドと、芳香族ジアミンや芳香族トリアミンの組み合わせを用いることも可能である。また、本実施形態においては、芳香族ポリアミド膜２５１とセンサチップ２５０の測定面Ｆ１の密着性向上のためにシランカップリング剤を用いたが、密着性向上の方法としてはモノマにシリコーン構造を持つものを加えることや、他の密着性向上剤を用いることも可能である。
【００４４】
その他の成膜方法としては、溶剤に可溶性の芳香族ポリアミド、例えば、４，４’−オキシジアニリンとイソフタル酸クロリドを重合して図５の（ｂ）に示す化学構造式を有するポリアミドを合成し、沈殿させて固形物とした後に良溶媒（例えば、Ｎ−メチルピロリドン）に溶解してスピン塗布後に溶媒を乾燥する方法で形成してもよい。
【００４５】
また、可溶性芳香族ポリアミドでの成膜の場合は、多孔質のポリアミドをセンサチップ２５０の測定面Ｆ１（図３参照）に形成することも可能である。このような多孔質のポリアミドは相分離法などで形成可能である。
良溶媒で水とも相溶性のあるＮ−メチルピロリドンでポリアミド溶液を調製し、この溶液をセンサチップ２５０の測定面Ｆ１にスピン塗布して液膜を生成後、高湿度の水蒸気内に入れることによって、Ｎ−メチルピロリドンの一部と水蒸気中の水とが置換し液膜中で相分離が生じる。この際、水に溶解しないポリアミドは水の部分に存在しない。この状態で１５０℃以上に加熱すると溶媒（Ｎ−メチルピロリドン、水）が除去され、水の存在していた部分が空孔となって多孔質膜が形成される。
このように多孔質のポリアミドとすると、センサチップ２５０の測定面Ｆ１に形成される薄膜の表面積が大きくなって測定の感度が向上する。
【００４６】
図６の（ａ）、（ｂ）に、主吸着量測定センサ２５ａ（副吸着量測定センサ２５ｂ）の取り付け構造の一例を示す。水晶振動子マイクロバランス法は、例えば、主吸着量測定センサ２５ａのＡＴカット水晶板２５０ａ（図３参照）に発生するずり振動の共振周波数がＡＴカット水晶板２５０ａの質量に比例する原理を用いた測定方法であり、測定面Ｆ１（ＳｉＯ２（２５０ｃ）が成膜されている面）に吸着物（被分離物質）が付着したときの質量変化を共振周波数の変化として検出する。つまり、共振周波数の変化が吸着物（被分離物質）の質量の変化となる。
【００４７】
例えば、吸着量測定部２５（図２参照）の主配管ＰＭを流れる原水に含まれる被分離物質を測定面Ｆ１（図３参照）に吸着させて、吸着した被分離物質の質量の変化を主吸着量測定センサ２５ａで測定するためには、測定面Ｆ１が主配管ＰＭ内で原水に接し、裏面Ｆ２（図３参照）が原水に接触しない構成が必要となる。また、センサチップ２５０（図３参照）の共振周波数は周囲温度の変化によっても大きく変化するため、主吸着量測定センサ２５ａ（副吸着量測定センサ２５ｂ）の周囲の温度変化が０．１℃以下に抑え込まれることが好ましい。
【００４８】
例えば、図６の（ａ）、（ｂ）に示すように、主配管ＰＭの配管壁面ＰＭｆを貫通するねじ孔にねじ込まれて、配管壁面ＰＭｆを貫通した状態で固定される有底筒状の外部リング２６０の内側に略円柱状のインサート２６１が嵌合する取り付け構造とする。
有底の外部リング２６０は底部２６０ａが主配管ＰＭの配管内部側、すなわち、原水側となるように主配管ＰＭに取り付けられ、底部２６０ａの例えば中央には貫通孔２６０ｂが開口している構成が好ましい。
また、外部リング２６０の内側に嵌合したインサート２６１の、外部リング２６０の底部２６０ａの下側と対向する上面２６１ａには、例えば弾性部材からなるＯリング２６２ａが円環状に形成され、外部リング２６０の底部２６０ａにおいてインサート２６１の上面２６１ａと対面する側には、インサート２６１のＯリング２６２ａと対向するように弾性部材からなるＯリング２６２ｂが円環状に形成される。
【００４９】
そして、外部リング２６０のＯリング２６２ｂと、インサート２６１のＯリング２６２ａとで、主吸着量測定センサ２５ａを挟持する構成とする。したがって、円環状のＯリング２６２ａ、２６２ｂの直径は、主吸着量測定センサ２５ａを構成するセンサチップ２５０（図３参照）の直径（例えば、約１４ｍｍ）と等しいことが好ましい。
また、主吸着量測定センサ２５ａは測定面Ｆ１が外部リング２６０の底部２６０ａ側となるように挟持される構成とする。この構成によると、主吸着量測定センサ２５ａの測定面Ｆ１は底部２６０ａに開口する貫通孔２６０ｂを介して、主配管ＰＭを流通する原水と接触する。また、Ｏリング２６２ａ、２６２ｂと主吸着量測定センサ２５ａとが液密の状態を維持できる好適な押圧力で、主吸着量測定センサ２５ａが挟持される構成が好ましい。この構成によって、主吸着量測定センサ２５ａの裏面Ｆ２が主配管ＰＭを流れる原水と接触することを回避できる。
【００５０】
インサート２６１は、例えば、樹脂や金属等で形成される中実の円柱形であって、上面２６１ａ側の表面近くに温度調節素子としてのペルチェ素子２６４と、ペルチェ素子２６４の近傍の温度を測定する温度センサ２６４ａと、が埋設される構成が好ましい。ペルチェ素子２６４は温度センサ２６４ａが測定する温度が予め設定される温度を維持するように（例えば、予め設定される温度を０．１℃の誤差範囲で維持するように）、図示しない制御装置によって制御される構成が好ましい。
この構成によって、主吸着量測定センサ２５ａの周囲温度を一定に維持することができ、センサチップ２５０（図３参照）の共振周波数の温度変化を抑制できる。
なお、温度センサ２６４ａは、インサート２６１に埋設される構成に限定されない。例えば、主吸着量測定センサ２５ａの近傍に配置されて主吸着量測定センサ２５ａの近傍の温度を計測する構成としてもよい。
【００５１】
また、インサート２６１の上面２６１ａに形成されるＯリング２６２ａには、主吸着量測定センサ２５ａのセンサチップ２５０に形成される金電極２５０ｂ（図３参照）との接点２６２ａ１が円環状のＯリング２６２ａの一部を覆うように備わる。接点２６２ａ１は、例えば、インサート２６１内に配線される導線２６３と電気的に接続され、センサチップ２５０に所定の電圧が印加されるように構成される。また、主吸着量測定センサ２５ａの共振周波数が接点２６２ａ１および導線２６３を介して測定されるように構成される。
【００５２】
なお、インサート２６１は、外部リング２６０の内側に嵌合し、さらに、図６の（ａ）に示すように、主配管ＰＭの外側からねじ部材２６５ｂで外部リング２６０に固定される抜け止め板２６５ａで抜け止めされる構成とすればよい。または、インサート２６１が所定の押圧力で外部リング２６０の内側に圧入される構成（図示せず）であってもよい。
【００５３】
また、図６の（ａ）、（ｂ）には、主吸着量測定センサ２５ａを主配管ＰＭに取り付ける取り付け構造の一例を示したが、副吸着量測定センサ２５ｂ（図２参照）は、同じ取り付け構造で分岐配管ＰＢ（図２参照）に取り付けられる構成とすればよい。
なお、主吸着量測定センサ２５ａおよび副吸着量測定センサ２５ｂの構造、主吸着量測定センサ２５ａおよび副吸着量測定センサ２５ｂによる質量の計測方法の詳細は、前記した特許文献１に記載されている。
【００５４】
本実施形態に係る海水淡水化システム１（図１参照）は、図２に示すように、主吸着量測定センサ２５ａと副吸着量測定センサ２５ｂの２つの重量計測センサを備える吸着量測定部２５を有し、ファウリングの原因物質となる被分離物質（有機物、微生物）のＲＯ膜への吸着量を、微生物由来とそのほかの有機物由来とに区分して評価することによって原水の水質を評価できる。
【００５５】
主配管ＰＭと分岐配管ＰＢには同じ被分離物質を含む原水が流れ込む。しかしながら、分岐配管ＰＢに備わる副吸着量測定センサ２５ｂの上流には殺菌装置２５ｃが備わって微生物を殺菌できる。したがって、副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１（図３参照）には、殺菌された微生物と有機物が吸着する。また、副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１には、ＲＯ膜モジュール３２（図１参照）に備わるＲＯ膜と同等の芳香族ポリアミド膜２５１（図３参照）が成膜されているため、副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１に吸着する有機物や微生物はＲＯ膜モジュール３２に吸着する被分離物質である。つまり、副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１にはＲＯ膜モジュール３２で除去する被分離物質となる物質が吸着する。このような被分離物質の吸着によってＲＯ膜モジュール３２にファウリングが発生することから被分離物質はファウリングの原因物質であり、副吸着量測定センサ２５ｂの測定値は、ＲＯ膜モジュール３２のＲＯ膜に吸着するファウリングの原因物質のうち、有機物（殺菌された微生物を含む）由来の原因物質の吸着量（質量）を測定した値となる。
【００５６】
一方、主吸着量測定センサ２５ａの測定面Ｆ１（図３参照）にもＲＯ膜モジュール３２（図１参照）に備わるＲＯ膜と同等の芳香族ポリアミド膜２５１（図３参照）が成膜されているため、主吸着量測定センサ２５ａ（図３参照）の測定面Ｆ１に吸着する有機物や微生物もＲＯ膜モジュール３２で除去すべき被分離物質となる物質（ファウリングの原因物質）である。
そして、主配管ＰＭには殺菌装置２５ｃが備わらないため、主吸着量測定センサ２５ａの測定面Ｆ１には、生きている微生物とその他の有機物が吸着する。つまり、主吸着量測定センサ２５ａの測定値は、ＲＯ膜モジュール３２のＲＯ膜に吸着するファウリングの原因物質のうち、微生物由来の原因物質の吸着量と有機物由来の原因物質の吸着量（質量）を測定した値となる。
【００５７】
さらに、海水淡水化システム１（図１参照）の運転によって主吸着量測定センサ２５ａおよび副吸着量測定センサ２５ｂへの被分離物質の吸着量が増えると、主吸着量測定センサ２５ａの測定面Ｆ１（図３参照）では微生物が増殖し、主吸着量測定センサ２５ａの測定値には増殖で増えた微生物の質量が含まれる。一方、副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１では微生物が増殖しないため、副吸着量測定センサ２５ｂの測定値には増殖で増えた微生物の質量は含まれない。
したがって、主吸着量測定センサ２５ａの測定値（質量）は、副吸着量測定センサ２５ｂの測定値（質量）よりも重くなる。
【００５８】
例えば、図７に示すように、主吸着量測定センサ２５ａの測定値ＷＡ（破線）は、副吸着量測定センサ２５ｂの測定値ＷＢ（実線）よりも重くなる。そして、主吸着量測定センサ２５ａの測定値ＷＡと副吸着量測定センサ２５ｂの測定値ＷＢの差ΔＷ（ＷＡ−ＷＢ）は微生物の増殖による増加量（増殖量）を示す。また、副吸着量測定センサ２５ｂの測定値ＷＢは有機物（殺菌された微生物を含む）由来の被分離物質の吸着量を示す。
【００５９】
図１に示すように、前処理部２０の吸着量測定部２５と脱塩部３０のＲＯ膜モジュール３２の間には原水を処理する工程（被分離物質を除去する工程）がなく、吸着量測定部２５とＲＯ膜モジュール３２には同じ処理レベルの原水が流れる。また、前記したように主吸着量測定センサ２５ａおよび副吸着量測定センサ２５ｂ（図２参照）の測定面Ｆ１（図３参照）にはＲＯ膜モジュール３２のＲＯ膜で原水から分離する被分離物質である物質が吸着する。
このことから、主吸着量測定センサ２５ａおよび副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１に吸着する被分離物質の吸着量は、ＲＯ膜モジュール３２のＲＯ膜に吸着する被分離物質の吸着量を模擬しているといえる。
さらに、副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１に吸着する被分離物質の吸着量は、被分離物質のうち、有機物由来の被分離物質のみの吸着量を模擬しているといえる。
したがって、主吸着量測定センサ２５ａの測定値ＷＡと副吸着量測定センサ２５ｂの測定値ＷＢから、ＲＯ膜モジュール３２のＲＯ膜へのファウリングの原因物質の吸着量を、少なくとも微生物由来とそのほかの有機物由来とで区分して測定できる。ひいては、海水淡水化システム１（図１参照）で処理する原水の水質を評価できる。
【００６０】
また、以上のように測定される、ＲＯ膜モジュール３２のＲＯ膜における有機物由来の被分離物質（ファウリングの原因物質）の吸着量と、微生物由来の被分離物質（ファウリングの原因物質）の吸着量と、の差を利用して、効率よく海水を淡水化するように海水淡水化システム１（図１参照）を運転できる。例えば、下記の３つの方法で、効率よく海水を淡水化するように海水淡水化システム１を運転できる。
【００６１】
《有機物由来の被分離物質のＲＯ膜への吸着量を抑える》
前記したように、分岐配管ＰＢに備わる副吸着量測定センサ２５ｂ（図２参照）の測定値ＷＢは有機物由来の被分離物質の質量を示す値であって物理的に分離可能な被分離物質のＲＯ膜への吸着量を示す。そこで、例えば、副吸着量測定センサ２５ｂの測定値ＷＢが所定の増加量を超えないように、ｐＨ調整剤の濃度、凝集剤の注入量、限外ろ過膜モジュール２２（図１参照）における加圧圧力、が制御される構成とする。
つまり、ＲＯ膜モジュール２３（図１参照）のＲＯ膜への有機物の吸着が所定値を超えて増える場合は、前処理部２０（図１参照）での前処理工程における有機物の除去を強化する構成とする。
例えば、副吸着量測定センサ２５ｂの測定値ＷＢの単位時間当たりの増加量が予め設定される所定値を超えないように凝集剤の注入量を調節する構成とする。この場合、凝集剤の注入量を必要最低限とするため、測定値ＷＢの単位時間当たりの増加量が所定量以下のときは凝集剤の注入量を段階的に減らす構成が好ましい。
【００６２】
《微生物の増殖を抑制する》
前記したように主吸着量測定センサ２５ａの測定値ＷＡと副吸着量測定センサ２５ｂの測定値ＷＢの差ΔＷは、前処理部２０（図１参照）で殺菌されない微生物がＲＯ膜モジュール３２（図１参照）のＲＯ膜で増殖する増殖量を示す。そこで、微生物の増殖を抑制する（増殖量ΔＷの増加を抑える）ように前処理部２０における殺菌処理を調節する構成とする。
例えば、微生物の増殖量ΔＷが副吸着量測定センサ２５ｂの測定値ＷＢの２０％以下を維持するように前処理部２０における殺菌剤の濃度や間歇注入の間隔を調節し、さらに、還元剤の濃度や注入量を調節する構成とする。
つまり、ＲＯ膜モジュール３２のＲＯ膜において、微生物が予め決定される所定の増殖量ΔＷを超えて増殖するときには、前処理部２０での前処理工程における微生物の殺菌を強化する構成とする。
しかしながら、ＲＯ膜モジュール３２における微生物の増殖が増加すると、前処理部２０での殺菌を強化しても増殖を抑制できない。したがって、例えば、バイオファウリング量（微生物の増殖量ΔＷ）が予め設定される所定値を超えた場合は、そのときの殺菌剤の濃度や間歇注入の間隔を維持するように構成する。このことによって、前処理部２０の原水における殺菌剤の濃度を必要最低限とすることができる。
【００６３】
《ＲＯ膜の洗浄時期を決定する》
主配管ＰＭに備わる主吸着量測定センサ２５ａ（図２参照）の測定値ＷＡは、ＲＯ膜モジュール３２（図１参照）のＲＯ膜のエレメント、特に、ＲＯ膜モジュール３２で最も上流に配置されるエレメントへの被分離物質の吸着量を示す。そこで、例えば、主吸着量測定センサ２５ａの測定値ＷＡが所定値を超えたときに、ＲＯ膜モジュール３２に洗浄剤を流して洗浄する構成とする。
また、主吸着量測定センサ２５ａの測定値ＷＡと副吸着量測定センサ２５ｂ（図２参照）の測定値ＷＢから、ＲＯ膜に吸着している微生物由来の被分離物質と、有機物由来の被分離物質の存在比率が明らかになるので洗浄剤の濃度や流量を調節できる。
例えば、微生物由来の被分離物質の存在比率が高いときに、微生物の洗浄に有効な洗浄剤の濃度を高めたり流量を増やしたりできる。
【００６４】
なお、ＲＯ膜モジュール３２（図１参照）を洗浄するときに、吸着量測定部２５の主配管ＰＭ（図２参照）および分岐配管ＰＢ（図２参照）にも洗浄剤を流し込んで主吸着量測定センサ２５ａおよび副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１（図３参照）を、ＲＯ膜と同じ条件で洗浄する構成が好ましい。
この構成によって、ＲＯ膜モジュール３２のＲＯ膜と、主吸着量測定センサ２５ａの測定面Ｆ１と、副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１の全てを、洗浄後に同じ状態にすることができる。なお、洗浄後に主配管ＰＭおよび分岐配管ＰＢに原水（海水）を流すと、微生物由来の被分離物質および有機物由来の被分離物質が洗浄された分だけ主吸着量測定センサ２５ａおよび副吸着量測定センサ２５ｂの測定値が減少するため、それぞれの測定値ＷＡ、ＷＢによって洗浄の効果を確認できる。
【００６５】
以上のように、本実施形態に係る海水淡水化システム１（図１参照）は、ＲＯ膜モジュール３２（図１参照）の上流に配置され、殺菌装置２５ｃ（図２参照）が備わる分岐配管ＰＢ（図２参照）に備わる副吸着量測定センサ２５ｂと、殺菌装置２５ｃが備わらない主配管ＰＭ（図２参照）に備わる主吸着量測定センサ２５ａの測定値（ＷＡ、ＷＢ）に基づいて、ＲＯ膜モジュール３２（図１参照）のＲＯ膜への被分離物質の吸着量（質量）を、微生物由来と有機物由来に区分して測定できる。
そして、微生物由来の被分離物質のＲＯ膜への吸着量と、有機物由来の被分離物質のＲＯ膜への吸着量と、に応じて好適に海水淡水化システム１を運転して、効率よく海水を淡水化できる。
【００６６】
なお、本発明は、発明の趣旨を変更しない範囲において適宜設計変更可能である。
例えば図２に示す殺菌装置２５ｃは紫外線を原水に照射する構成のほか、殺菌剤を原水に注入して微生物を殺菌する構成としてもよい。この場合、副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１（図３参照）に成膜される芳香族ポリアミド膜２５１（図３参照）が次亜塩素酸や塩素などの殺菌剤で劣化することを防止するため、殺菌装置２５ｃは、殺菌剤が注入された原水が副吸着量測定センサ２５ｂに到達する前に、殺菌剤を還元する還元剤を原水に注入する構成であることが好ましい。
【００６７】
また、図２に示すように、副吸着量測定センサ２５ｂは主吸着量測定センサ２５ａをバイパスする分岐配管ＰＢに備わる構成としたが、分岐配管ＰＢが副吸着量測定センサ２５ｂの下流で主配管ＰＭに合流しない構成であってもよい。この場合、主吸着量測定センサ２５ａと副吸着量測定センサ２５ｂの測定面Ｆ１（図３参照）における面流速を一致させるため、分岐配管ＰＢには原水の流速（流量）を調節する流量調節弁が備わる構成が好ましい。
また、分岐配管ＰＢを流れた原水を溜める貯水槽（図示せず）が備わる構成であってもよい。
【００６８】
また、主吸着量測定センサ２５ａ（図２参照）および副吸着量測定センサ２５ｂ（図２参照）における被分離物質の吸着量（質量）の測定方法は、水晶振動子マイクロバランス法に限定されない。水晶振動子マイクロバランス法の他の測定方法として、表面プラズモン共鳴法、全反射フーリエ変換赤外吸収法、エリプソメトリ法などがある。また、表面反射率測定を実施する測定機器の測定面にファウリングを評価する分離膜と同等の薄膜を成幕して被分離物質の吸着量（質量）を測定する方法もある。
【符号の説明】
【００６９】
１      海水淡水化システム（水処理システム）
１０    海水取水部
２０    前処理部
３０    脱塩部
２５ａ  主吸着量測定センサ（重量計測センサ）
２５ｂ  副吸着量測定センサ（重量計測センサ）
２５ｃ  殺菌装置
３２    ＲＯ膜モジュール（ＲＯ膜、分離膜）
２５０  ＡＴカット水晶板（水晶振動子）
Ｆ１    測定面（測定部）
ＰＭ    主配管
ＰＢ    分岐配管
【図１】
2013137279.tif 000003
【図２】
2013137279.tif 000004
【図３】
2013137279.tif 000005
【図４】
2013137279.tif 000006
【図５】
2013137279.tif 000007
【図６】
2013137279.tif 000008
【図７】
2013137279.tif 000009