(57)【要約】【課題】洗浄処理による分離膜の劣化を抑えることにより、分離膜の交換頻度の低い水処理システムを提供する。【解決手段】膜洗浄液注入部３４から洗浄液が注入される注入口とＲＯ膜ユニット３２との間の主配管ＰＭに分岐配管ＰＢを接続し、この分岐配管ＰＢにセンサ３６ａを備えるモニタ部３６を接続する。そして、ＲＯ膜ユニット３２において原水のろ過処理を行っている間は、センサ３６ａに原水を流してセンサ表面にファウリング原因物質を堆積させ、ＲＯ膜ユニット３２に洗浄液を流してＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜の洗浄処理を行っている間は、センサ３６ａに洗浄液を流してセンサ表面をＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜と同じ状態で洗浄液に暴露する。センサ表面からファウリング原因物質が除去されて、センサ表面の状態が初期状態に戻ることを確認して、ＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜の洗浄の終点を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱塩部と、
前記脱塩部へ供給される原水に対して前処理を施す前処理部と、
を含む水処理システムであって、
前記脱塩部は、
主配管と、
分離膜を備え、前記分離膜を用いて前記原水から被分離物質を分離するユニットと、
前記分離膜を模擬したファウリング形成材を表面に持つセンサを有するモニタ部と、
前記分離膜を洗浄する洗浄液を前記主配管へ供給する洗浄液注入部と、
を備え、
前記主配管に、前記洗浄液注入部から前記洗浄液が注入される注入口と、前記ユニットとが接続され、
前記注入口と前記ユニットとの間の前記主配管から分岐した分岐配管に、前記モニタ部が接続されており、
前記洗浄液注入部から前記ユニットおよび前記モニタ部へ前記洗浄液を流し、前記センサの前記ファウリング形成材の表面に付着した付着物の量の変化から、前記ユニットに備わる前記分離膜の洗浄の終点を特定する、水処理システム。
【請求項２】
請求項１記載の水処理システムにおいて、
前記洗浄の終点は、前記付着物の量の変化と、予め設定された洗浄時間とから特定される、水処理システム。
【請求項３】
請求項２記載の水処理システムにおいて、
前記付着物の量の変化が終点まで達しない場合であって、予め設定された洗浄時間に達した場合には前記洗浄の終点であると判定する、水処理システム。
【請求項４】
請求項２記載の水処理システムにおいて、
表示部を有し、
前記付着物の量の変化が終点まで達しない場合に、前記表示部に前記ユニットの交換時期を表示する、水処理システム。
【請求項５】
請求項４記載の水処理システムにおいて、
前記表示部に表示された前記交換時期に基づいて、前記ユニットが交換される、水処理システム。
【請求項６】
請求項１記載の水処理システムにおいて、
前記付着物の量は、水晶振動子マイクロバランス法、赤外分光法、赤外反射率測定法または表面プラズモン共鳴法によって測定される、水処理システム。
【請求項７】
請求項１記載の水処理システムにおいて、
（ａ）前記原水を前記主配管および前記分岐配管へ流す前に、前記洗浄液を前記分岐配管へ流さないときの第１周波数と、前記洗浄液を第１線流速で前記分岐配管へ流したときの第２周波数とを前記センサで測定する工程、
（ｂ）前記（ａ）工程の後、前記原水を前記主配管および前記分岐配管へ流す工程、
（ｃ）前記（ｂ）工程の後、前記原水の流れを停止する工程、
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記洗浄液を前記主配管および前記分岐配管へ流して、前記洗浄液を前記第１線流速で前記分岐配管へ流したときの第３周波数を前記センサで測定する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第３周波数と前記第２周波数との差が、前記第１周波数の５００分の１以下に達したときに、前記ユニットに備わる前記分離膜の洗浄を終点と判断する工程、
を含む水処理を行う、水処理システム。
【請求項８】
請求項１記載の水処理システムにおいて、
（ａ）前記原水を前記主配管および前記分岐配管へ流す前に、前記洗浄液を前記分岐配管へ流さないときの第１周波数と、前記洗浄液を第１線流速で前記分岐配管へ流したときの第２周波数とを前記センサで測定する工程、
（ｂ）前記（ａ）工程の後、前記原水を前記主配管および前記分岐配管へ流す工程、
（ｃ）前記（ｂ）工程の後、前記原水の流れを停止する工程、
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記洗浄液を前記主配管および前記分岐配管へ流して、前記洗浄液を前記第１線流速で前記分岐配管へ流したときの第３周波数を前記センサで測定する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第３周波数と前記第２周波数との差が、前記第１周波数の５００分の１以下に達したときに、前記ユニットに備わる前記分離膜の洗浄の第１終点と判断する工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記洗浄液を前記分岐配管へ流さないときの第４周波数を前記センサで測定する工程、
（ｇ）前記（ｆ）工程の後、前記第４周波数と前記第１周波数との差が、前記第１周波数の５００分の１以下に達したときに、前記ユニットに備わる前記分離膜の洗浄の第２終点と判断する工程、
を含む水処理を行う、水処理システム。
【請求項９】
請求項１記載の水処理システムにおいて、
前記分離膜の分解性能が予め設定された性能よりも劣化していると判定された場合には、前記ユニットが交換される、水処理システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の水処理システムにおいて、
前記分離膜は逆浸透膜である、水処理システム。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の水処理システムにおいて、
前記ファウリング形成材は芳香族ポリアミド膜である、水処理システム。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の水処理システムにおいて、
海水または排水を浄化する、水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開平８−１２６８８２号公報（特許文献１）および国際特許公開ＷＯ  ０８／０３８５７５号（特許文献２）がある。
【０００３】
特開平８−１２６８８２号公報（特許文献１）には、「供給水圧力、逆浸透膜モジュールの供給水側膜面浸透圧および浸透水流量に基づいて、膜状態診断手段において逆浸透プロセスの水透過係数を求め、この水透過係数からその初期値を減算した値が第１基準値以下の場合に膜の汚れと診断され、第２基準値以上の場合に膜劣化と診断される造水プラントの運転制御装置（請求項１参照）」が記載されている。
【０００４】
国際特許公開ＷＯ  ０８／０３８５７５号（特許文献２）には、「バイオフィルム形成基材上のバイオフィルム量を１日〜６ヶ月に１回の頻度で評価し、その評価結果に基づいて、プラントの運転方法を制御する逆浸透膜ろ過プラントの運転方法（要約参照）」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２６８８２号公報
【特許文献２】国際特許公開ＷＯ  ０８／０３８５７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
分離膜の膜面に付着した付着物を洗浄により除去し、その分離性能を回復する際、過剰な洗浄は分離膜の劣化を引き起こすおそれがある。分離膜の分離性能が予め設定された性能よりも劣化すると、分離膜を備えるユニットを交換しなくてはならず、ユニットの交換の際には水処理システムの運転を長時間止める必要がある。そのため、分離膜の消耗品代および水処理システムの稼働率の低下などによって、水処理システムの水処理コストが増加する。
【０００７】
そこで、本発明は、洗浄処理による分離膜の劣化を抑えることにより、分離膜の交換頻度の低い水処理システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明による水処理システムでは、膜洗浄液注入部から洗浄液が注入される注入口と分離膜を備えるユニットとの間の主配管に分岐配管を接続し、この分岐配管にセンサを備えるモニタ部を接続する。そして、ユニットにおいて原水のろ過処理を行っている間は、センサに原水を流してセンサ表面にファウリング原因物質を堆積させ、ユニットに洗浄液を流してユニットに備わる分離膜の洗浄処理を行っている間は、センサに洗浄液を流してセンサ表面をユニットに備わる分離膜と同じ状態で洗浄液に暴露する。センサ表面からファウリング原因物質が除去されて、センサ表面の状態が初期状態に戻ることを確認して、ユニットに備わる分離膜の洗浄の終点を決定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、洗浄処理による分離膜の劣化を抑えることにより、分離膜の交換頻度の低い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】
【００１０】
【図１】本実施例による海水淡水化システムの構成の一例を示す概略図である。
【図２】本実施例によるセンサの構成の一例を示す断面図である。
【図３】本実施例によるセンサチップの測定面に芳香族ポリアミド膜を形成する工程の一例を説明する工程図である。
【図４】本実施例によるセンサの取り付け構造の一例を示す断面図である。
【図５】本実施例によるセンサの取り付け構造の一例を示す斜視図である。
【図６】本実施例による海水淡水化システムの運転フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１２】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１３】
また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１４】
また、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１５】
また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
まず、本実施の形態による水処理システムがより明確になると思われるため、本発明者らが比較検討を行った水処理システムにおける課題について詳細に説明する。
【００１７】
海水または排水などの原水を浄化する水処理システムでは、分離膜のファウリング（目詰まり）の防止およびファウリング発生の際の適切な分離膜の洗浄が運転上の重要な課題となっている。
【００１８】
ファウリングは、水処理システムの運転において、運転圧力が上昇する現象として検知される。圧力上昇には２種類あり、１つの圧力上昇は、分離膜の閉塞または膜表面への付着物などに起因する膜間差圧の上昇を指す。一方、水処理システムでは、少ない体積のエレメントの内部に多くの分離膜を収納する必要上、中空子またはスパイラルという構成を採用しており、分離膜と分離膜との間の流路が狭くなっている。そのため、もう1つの圧力上昇として、分離膜の膜表面に付着した付着物などにより流路が閉塞して通水抵抗が高くなるものがある。ここでは、前者の膜間差圧の上昇を引き起こす分離膜の膜表面への付着物に対応した実施例について説明する。
【００１９】
分離膜のうち、孔径が最も小さいナノフィルタ膜および逆浸透膜においては、水分子のみが膜を透過する。これらの膜はイオン成分を分離するのに用いられる。ファウリングが発生した場合は、透過水量が低下し、膜間差圧が増加する。その場合、膜を薬品洗浄して性能を回復させるが、薬品洗浄は膜の劣化につながり、膜の耐用年数が短くなったり、透過水の水質が低下したりするため、洗浄頻度または使用する薬液量を最低限に抑えることが水処理システムの安定稼動の課題である。
【００２０】
前記特許文献１に記載の造水プラントでは、圧力および流量の変化から逆浸透膜の劣化状態を診断し、洗浄のタイミングを自動で指示する制御方法が記載されている。しかしながら、複数の計測装置およびセンサを組み合わせる必要があり、洗浄のタイミングの算出には逆浸透膜の圧力変化と、流量の変化と、劣化状態との相関関係を、実証プラントなどを用いて予め決定する必要があり、開発に時間がかかる。また、圧力および流量の変化は逆浸透膜のファウリングが進行したあとでないと検出することができず、逆浸透膜を洗浄しても回復できないことがある。
【００２１】
前記特許文献２に記載の逆浸透膜ろ過プラントでは、逆浸透膜の上流に設けたモニタ装置により、逆浸透膜の洗浄タイミングが適切に決定できる。しかしながら、洗浄中の逆浸透膜の回復状況をその場で観察することができず、洗浄終了までの薬液の制御には別の機構が必要となる。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明に係る水処理システムを、添付の図面を用いて詳細に説明する。
【００２３】
水処理システムでは、原水または前処理水から被分離物質を除去するが、この被分離物質の除去には、多く分離膜を使用する。分離膜を使用する水処理システムでは、分離膜として、精密ろ過膜（Microfiltration Membrane）、限外ろ過膜（Ultrafiltration Membrane）、逆浸透膜（Reverse Osmosis Membrane：以下、ＲＯ膜と記す）、ナノフィルタ膜（Nanofiltration Membrane：以下、ＮＦ膜と記す）およびイオン交換膜（Ion Exchange Membrane）などが使用される。この中でＲＯ膜は、海水淡水化に適しており多用されている。そこで、エレメント構造を有するＲＯ膜を用いた海水淡水化システムを例として、以下説明する。
【００２４】
なお、以下に詳述する分離膜の洗浄は薬品での洗浄であればよく、分離膜はＲＯ膜に限るものではない。つまり、ＮＦ膜またはイオン交換膜などを分離膜に用いてもよい。また、水処理システムも海水淡水化システムだけではなく、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、および純水または超純水を生成する純水・超純水製造システムなどであってもよい。
【００２５】
＜海水淡水化システムの構成＞
図１は、本実施例による海水淡水化システム１の構成の一例を示す概略図である。
【００２６】
図１に示すように、海水淡水化システム１では、海水に含まれる塩分、有機物、微生物（菌類を含む）、ホウ素、および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。そのため、主要部として、海水取水部１０、前処理部２０および脱塩部３０の順に上流側から配置されている。
【００２７】
海水淡水化システム１の最も上流側に位置する海水取水部１０は、海水をこの海水淡水化システム１に取り入れる取水管１１と、海水を汲み上げる取水ポンプ１２と、汲み上げた海水を貯留する原水タンク１３とを有している。
【００２８】
ここで、取水管１１は、その先端部を海中に投入して原水となる海水を取水する構造でもよく、沖まで延ばして深層水を原水として取水する構造でもよい。また、海底に埋設して海底砂でろ過した後に原水となる海水を取水する構造でもよい。取水管１１内で微生物、藻類および貝類などが増殖して取水管１１が閉塞するのを防止するため、これら生物の増殖を防止する薬品（例えば殺菌剤など）を取水管１１内に注入してもよい。取水ポンプ１２は、陸上に設置されてもよく、海中に設置されてもよい。
【００２９】
海水取水部１０が取水した海水を処理する前処理部２０は、砂ろ過槽２１と、送水ポンプ２２ａと、限外ろ過膜ユニット２２と、供給水タンク２３とを有している。砂ろ過槽２１では、槽内部に所定量だけ砂が内蔵されており、被分離物質となる懸濁成分（非溶解性の無機成分、有機成分）を分離する。限外ろ過膜ユニット２２は、サブミクロンの粒子（高分子、微生物など）を分離する限外ろ過膜を有している。送水ポンプ２２ａは、限外ろ過膜ユニット２２に砂ろ過槽２１からろ過水を送給する。供給水タンク２３は、下流側の脱塩部３０が有するＲＯ膜ユニット３２に供給する原水を一時的に貯留する。
【００３０】
前処理部２０では、生きている微生物を殺菌したり、その他の有機物を除去する前処理工程を実行する。そのため、前処理部２０は、複数種類の薬品を原水に注入する薬注システム２４を備えている。薬注システム２４は原水に注入する薬品の種類ごとに設けられており、各々薬品貯留用のタンクと送液ポンプとを有している。図１に示した海水淡水化システム１の例では、薬注システム２４は、殺菌剤注入部２４ａと、ｐＨ調整剤注入部２４ｂと、凝集剤注入部２４ｃと、中和還元剤注入部２４ｄとを有している。
【００３１】
殺菌剤注入部２４ａは、殺菌剤の貯留タンク２４ａ１と、送液ポンプ２４ａ２とを有し、微生物を殺菌する殺菌剤を、配管２４ａ３、２４ａ４を介して原水の取水管１１または砂ろ過槽２１の上流側に注入する。なお、配管２４ａ３，２４ａ４の途中にはそれぞれ調節バルブＶＬ１１，ＶＬ１２が設けられている。なお、原水の取水管１１に殺菌剤を注入する配管２４ａ３は、海水の汚れの程度によっては省略することも可能である。
【００３２】
殺菌剤注入部２４ａからは、微生物を殺菌する殺菌剤として、次亜塩素酸または塩素などが原水に注入される。殺菌剤注入部２４ａからは殺菌剤が間歇注入されるが、殺菌剤の注入間隔および濃度により、原水における微生物の死滅率または生存率が変化する。そこで、殺菌剤の注入量および注入間隔を、調節バルブＶＬ１１，ＶＬ１２を用いて制御する。
【００３３】
なお、殺菌剤として注入される次亜塩素酸または塩素は、脱塩部３０のＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜の膜機能を低下させる。そのため後述するように、原水がＲＯ膜ユニット３２に送水される前に還元するとともに、殺菌剤の過剰な注入を回避する。
【００３４】
ｐＨ調整剤注入部２４ｂは、ｐＨ調整剤の貯留タンク２４ｂ１と、送液ポンプ２４ｂ２とを有し、多価イオンによるスケール防止および凝集の効率向上のために、配管２４ｂ３を介して、ｐＨ調整剤を砂ろ過槽２１の上流側に注入する。配管２４ｂ３の途中には、調節バルブＶＬ２が設けられている。
【００３５】
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、酸性から中性（例えばｐＨ５〜７）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調整剤を原水に注入して好適なｐＨに調整する。ｐＨ調整剤の注入量は、調節バルブＶＬ２で制御される。
【００３６】
凝集剤注入部２４ｃは、凝集剤の貯留タンク２４ｃ１と、送液ポンプ２４ｃ２とを有し、砂ろ過槽２１で効率よく被分離物質となる懸濁成分を取り除くために、配管２４ｃ３を介して、凝集剤を砂ろ過槽２１の上流側に注入する。配管２４ｃ３の途中には、調節バルブＶＬ３が設けられている。
【００３７】
凝集剤注入部２４ｃから、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムまたは塩化第２鉄などが原水に注入される。原水に含まれる懸濁成分のフロックは、凝集剤によって成長が促進される。凝集剤を注入すると、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における懸濁成分の除去効率が向上する。
【００３８】
凝集剤の注入量が少な過ぎる場合は、フロックの成長が不十分となり、懸濁成分が砂ろ過槽２１を通り抜けることがある。逆に、凝集剤の注入量が過剰である場合は、フロックの成長に使用されない余剰分の凝集剤が、脱塩部３０のＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜の負荷となる。そこで、凝集剤の注入量を、調節バルブＶＬ３を用いて制御する。
【００３９】
中和還元剤注入部２４ｄは、中和還元剤の貯留タンク２４ｄ１と、送液ポンプ２４ｄ２とを有し、中和剤および還元剤を、配管２４ｄ３を介して限外ろ過膜ユニット２２の下流側であって供給水タンク２３の上流側に注入する。配管２４ｄ３の途中には、調整バルブＶＬ４が設けられている。中和還元剤注入部２４ｄでは、ｐＨ３〜５の酸性に調節されている原水を中和するための中和剤、および主に殺菌剤を還元するための還元剤を原水に注入する。これら中和剤および還元剤の注入量を、調節バルブＶＬ４を用いて制御する。
【００４０】
前処理部２０を通過した原水は、供給ポンプ２５により脱塩部３０に流れる。脱塩部３０は、高圧ポンプ３１と、ＲＯ膜ユニット３２と、淡水タンク３３とを有する主ラインＬＭ、およびＲＯ膜ユニット３２と、濃縮水タンク３５とを有する副ラインＬＳを備える。高圧ポンプ３１は、ＲＯ膜ユニット３２における流路抵抗に打ち勝って原水を流すのに必要な圧力を得るものである。
【００４１】
ＲＯ膜ユニット３２はＲＯ膜を備えており、ＲＯ膜の表面には半透膜が用いられている。半透膜は、半透膜と水分子との相互作用と、半透膜と被分離物質との相互作用と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とがある。このうち、芳香族ポリアミド系の半透膜を使用したＲＯ膜は、水分子の透過性および電解質除去性能が高いため、工業用の半透膜として用いられている。
【００４２】
ＲＯ膜を、中心軸周りに複数層巻回してエレメントとして形成したものを、スパイラル型エレメントと呼んでいる。商用のスパイラル型エレメントは各社で規格化されており、直径が４インチ（約１０ｃｍ）、８インチ（約２０ｃｍ）または１６インチ（約４０ｃｍ）で、長さが１ｍ程度の円筒形に形成されている。複数、例えば６本のエレメントをベッセルと称する耐圧容器内に直列に並べ、複数、例えば２０個のベッセルをマトリクス状に組み上げてＲＯ膜ユニット３２を構成する。
【００４３】
淡水タンク３３は、ＲＯ膜ユニット３２で被分離物質が除去された原水を、淡水として貯水する。濃縮水タンク３５は、ＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜を透過しなかった原水である濃縮水を貯水するためのタンクである。
【００４４】
脱塩部３０には、さらに、膜洗浄液注入部３４が備わっている。膜洗浄液注入部３４は、洗浄液タンク３４１と、送液ポンプ３４２とを有し、洗浄液をＲＯ膜ユニット３２の上流側に注入する。配管３４３の途中には、調整バルブＶＬ５が設けられている。膜洗浄液注入部３４から、ＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜に生じたファウリングまたは無機成分のスケーリングを除去するための洗浄液を注入する。この洗浄液の注入量を、調整バルブＶＬ５を用いて制御する。また、この洗浄液の流量を、分岐配管流量計３４４および主配管流量計３４５を用いて計測し、ＲＯ膜３２およびセンサ３６ａの付着量の換算ができるように記録する。
【００４５】
本実施例では、膜洗浄液注入部３４から注入される洗浄液は、ＲＯ膜ユニット３２の上流側に注入したが、物理的な洗浄効果を得るために、ＲＯ膜ユニット３２の下流側に洗浄液を注入してもよい。この場合も、洗浄時の洗浄液の流れの上流側から、膜洗浄液注入部３４、モニタ部の分岐配管ＰＢ、ＲＯ膜ユニット３２の順に配置されるが、洗浄時の洗浄液のＲＯ膜ユニット３２内の流れの方向は、原水を処理する場合と逆方向となるため、ＲＯ膜ユニット３２の高圧ポンプ３１側に洗浄液の排水用の分岐配管が必要となる。
【００４６】
ここで、本発明における特徴は、供給水タンク２３とＲＯ膜ユニット３２との間の主配管ＰＭに分岐配管ＰＢが接続されており、この分岐配管ＰＢに、原水がＲＯ膜ユニット３２を流通する際に発生するファウリングをモニタするモニタ部３６が設けられている点にある。
【００４７】
すなわち、前処理部２０を通過し、供給ポンプ２５により脱塩部３０へ流れた原水は、主配管ＰＭと、分岐配管ＰＢとに分流して流れる。大部分の原水は主配管ＰＭに流れ、高圧ポンプ３１でＲＯ膜ユニット３２に圧送される。残りの原水は、分岐配管ＰＢに設けられた調節バルブＶＬ３６により流量を調整されて、モニタ部３６の中のセンサ３６ａに送られる。センサ３６ａは、測定面であるセンサ表面に付着したファウリング原因物質の質量を測定するセンサであり、その場測定（In Situ Measurement）ができる装置に接続されている。センサ３６ａを通った原水は濃縮水タンク３５に送られる。
【００４８】
＜海水淡水化システムにおける水処理方法＞
このように構成した海水淡水化システム１の動作について、以下に詳述する。
【００４９】
海水淡水化システム１では、海水取水部１０の取水ポンプ１２が取水管１１を介して原水である海水を海から取水する。取水された原水は、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原水タンク１３内で沈殿除去されて前処理部２０に送水される。
【００５０】
前処理部２０では、殺菌剤注入部２４ａから原水に殺菌剤を注入し、ｐＨ調整剤注入部２４ｂから原水にｐＨ調整剤を注入し、凝集剤注入部２４ｃから原水に凝集剤を注入する。これらの薬剤が注入された原水は、砂ろ過槽２１に導かれる。主に凝集剤により１μｍ以上に成長した原水内の被分離物質（主に有機物）のフロックは、砂ろ過槽２１でろ過されて除去される。砂ろ過槽２１を透過した原水は、送水ポンプ２２ａにより限外ろ過膜ユニット２２に送水される。
【００５１】
限外ろ過膜ユニット２２では、砂ろ過槽２１でろ過された被分離物質よりもさらに細かい０．０５μｍ以上の粒子状の被分離物質、分子量が数千の高分子、および細菌などが、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、限外ろ過膜ユニット２２によりほぼ１００％除去される。
【００５２】
その際、原水は、送水ポンプ２２ａにより０．１〜０．５ＭＰａ程度まで加圧されて、限外ろ過膜ユニット２２に送水される。限外ろ過膜ユニット２２に送水される原水は、高圧であるほど限外ろ過膜ユニット２２を透過する速度が高くなる。しかしながら、原水の圧力が高くなるほど、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。
【００５３】
限外ろ過膜ユニット２２を透過した原水に、中和還元剤注入部２４ｄから中和剤および還元剤を注入する。ｐＨ調整剤で酸性に調整された原水は中和剤により中和される。それとともに、注入された殺菌剤を還元する。このように中和・還元された原水は、供給水タンク２３に貯水される。
【００５４】
供給水タンク２３に貯水された原水は、高圧ポンプ３１でＲＯ膜ユニット３２に圧送され、ＲＯ膜ユニット３２でろ過される。ＲＯ膜ユニット３２で被分離物質が除去された原水は、淡水タンク３３に貯水される。一方、ＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜を透過しない原水は、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。
【００５５】
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を備えるようにしてもよい。その場合、排水系は、塩分濃度を低下させる処理、または塩分および化学薬品の原料となりうる物質を分離する処理を実行する場合がある。
【００５６】
＜センサの構造＞
ところで、ＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜は半透膜であり、水分子のみを透過する分離膜として作用する。この分離膜で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および処理能力が低下する。具体的には、複数のエレメントを円筒状の容器（ベッセル）に収容し、複数の容器をマトリックス状に組み上げて構成したＲＯ膜ユニット３２の運転において、ファウリングが発生すると、透過水量が一定の運転では圧力が上昇し、圧力が一定の運転では透過水量が低下する。
【００５７】
この不具合を回避するために、海水淡水化システム１を含む水処理システムでは、ファウリング原因物質となりうる被分離物質を事前に除去する前処理工程を組み込んでいる。また万一、ファウリングが発生した場合には、ＲＯ膜の孔径および強度に応じて洗浄方法を変え、ファウリング原因物質をエレメント内から排出して、ＲＯ膜ユニット３２を保守している。
【００５８】
そこで本実施例では、供給水タンク２３とＲＯ膜ユニット３２との間の主配管ＰＭに分岐配管ＰＢを接続して、この分岐配管ＰＢにモニタ部３６を設ける。そして、主配管ＰＭに位置するＲＯ膜ユニット３２において通常のろ過運転を行っている間、分岐配管ＰＢを通して原水をセンサ３６ａに供給してセンサ表面をＲＯ膜と同じ状態で原水に暴露して、ファウリング原因物質をセンサ表面に蓄積させる。ＲＯ膜ユニット３２の洗浄時には、分岐配管ＰＢを通して洗浄液をセンサ３６ａに供給してセンサ表面をＲＯ膜と同じ状態で洗浄液に暴露する。ファウリング原因物質がセンサ表面から除去されて、センサ表面の状態が初期状態に戻ることを確認し、洗浄の終点を決定することにより、そのときのセンサ表面のファウリング状態に応じた強度で洗浄を行う。ここで用いるセンサの表面はＲＯ膜と同等の材料で被覆されており、ファウリング原因物質を選択的に捕捉する。ＲＯ膜と同等の材料として、本実施例では芳香族ポリアミドを用いた。
【００５９】
このモニタ部３６の詳細を、以下に説明する。本実施例では、センサ３６ａは、水晶振動子マイクロバランス法によってセンサ表面に付着する付着物の質量を測定する重量計測センサとした。しかし、センサの表面がＲＯ膜と同等の材質であり、センサ上に捕捉されたがファウリング原因物質の量を計測できる方法であれば、方法は限定されない。例えば赤外分光法、赤外反射率測定法または表面プラズモン共鳴法などがある。
【００６０】
図２は、本実施例によるセンサ３６ａの構成の一例を示す断面図である。
【００６１】
図２に示すように、センサ３６ａは、センサチップ３６０（例えばＱ−Ｓｅｎｓｅ社製の市販品）と、センサチップ３６０の測定面Ｆ１に成膜された芳香族ポリアミド膜３６１とから構成される。センサチップ３６０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３６０ａ）の両面に厚さ約３００ｎｍの金電極３６０ｂが形成され、さらに、測定面Ｆ１には金電極３６０ｂを介して、厚さ約１００ｎｍのＳｉＯ２膜３６０ｃがスパッタ成膜されている。
【００６２】
次に、センサチップ３６０の測定面Ｆ１に芳香族ポリアミド膜３６１を成膜する工程の一例を、前記図２および図３を用いて説明する。図３は、本実施例によるセンサチップ３６０の測定面Ｆ１に芳香族ポリアミド膜３６１を形成する工程の一例を説明する工程図である。なお、ＳｉＯ２膜３６０ｃ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。ここで、センサ３６ａに成膜する材質は、ＲＯ膜の代表的な材質である芳香族ポリアミドとしたが、これに限定されることはなく、化学的な洗浄をするその他の分離膜に適用する場合は、その分離膜の材質に合わせて、センサ３６ａに成膜する材質を選び、センサチップ３６０の測定面Ｆ１に成膜する。分離膜に用いられる材料としては、例えばポリエチレン、４フッ化エチレン、ポリプロピレン、酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンまたはポリカーボネートなどがある。
【００６３】
ステップＳ１（裏面保護）：裏面Ｆ２にマスキングフィルムなどを貼り付けて、裏面Ｆ２を被覆保護する。
【００６４】
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、測定面Ｆ１を親水化するとともに油脂分などを除去する。
【００６５】
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３６０を２分間浸した後、取り出したセンサチップ３６０を流水ですすぎ、窒素ブローで液切りする。
【００６６】
ステップＳ４（加熱）：センサチップ３６０を８０℃で１０分間加熱し、カップリング反応させる。
【００６７】
ステップＳ５（ジアミン水溶液中に浸漬）：センサチップ３６０を、測定面Ｆ１を上方に向けてシャーレなどの容器に入れ、０．０４ｗｔ％のｍ−フェニレンジアミン水溶液を、センサチップ３６０の全体が浸漬するように注ぎ入れる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
ステップＳ８（転写）：センサチップ３６０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３６０の測定面Ｆ１に転写する。
【００７１】
ステップＳ９（加熱）：センサチップ３６０を、８０℃のホットプレートで５分間加熱して、センサチップ３６０に残存している水溶液を蒸発させる。
【００７２】
ステップＳ１０（洗浄）：センサチップ３６０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。
【００７３】
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。
【００７４】
以上、ステップＳ１〜Ｓ１１の工程によって、センサチップ３６０の測定面Ｆ１（ＳｉＯ２膜３６０ｃが成膜されている面）に均一の膜厚（例えば約５０ｎｍ）を有する芳香族ポリアミド膜３６１が形成される。
【００７５】
本実施例においては、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３６０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または芳香族トリカルボン酸クロリドと、芳香族ジアミンまたは芳香族トリアミンとの組み合わせを用いることも可能である。
【００７６】
また、本実施例においては、芳香族ポリアミド膜３６１とセンサチップ３６０の測定面Ｆ１と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、これに限定されるものではない。密着性向上の方法として、例えばモノマにシリコーン構造を持つものを加えること、または他の密着性向上剤を用いることも可能である。
【００７７】
その他の芳香族ポリアミド膜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とを重合させて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を用いてもよい。
【００７８】
次に、センサ３６ａの取り付け構造の一例を、図４および図５を用いて説明する。図４は、本実施例によるセンサ３６ａの取り付け構造の一例を示す断面図である。図５は、本実施例によるセンサ３６ａの取り付け構造の一例を示す斜視図である。
【００７９】
水晶振動子マイクロバランス法は、例えばセンサ３６ａのＡＴカット水晶板３６０ａ（前記図２参照）に発生するずり振動の共振周波数が、ＡＴカット水晶板３６０ａ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膜３６０ｃが成膜されている面）に被分離物質の中のファウリング原因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ファウリング原因物質の質量の変化となる。本発明者らの検討により、ファウリング原因物質が測定面Ｆ１に付着しても、すぐに圧力上昇を引き起こすことはなく、圧力上昇を引き起こさない付着量は、水晶振動子マイクロバランス法における共振周波数の変化が、初期の周波数の５００分の１以下、望ましくは１０００分の１以下の変化であることを明らかにした。
【００８０】
前記図１および前記図２に示したように、例えばモニタ部３６の分岐配管ＰＢを流れる原水に含まれる被分離物質の中のファウリング原因物質を測定面Ｆ１に付着させて、付着したファウリング原因物質の質量の変化をセンサ３６ａで測定するためには、測定面Ｆ１が分岐配管ＰＢ内で原水に接し、裏面Ｆ２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３６０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、センサ３６ａの周囲の温度変化が０．０２℃以下に抑え込まれることが好ましい。
【００８１】
そこで、図４および図５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３７０の内側に略円柱状のインサート３７１が嵌合する取り付け構造とする。
【００８２】
有底の外部リング３７０は底部３７０ａ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３７０ａの、例えば中央には貫通孔３７０ｂが開口している構成が好ましい。
【００８３】
また、外部リング３７０の内側に嵌合したインサート３７１の、外部リング３７０の底部３７０ａの下側と対向する上面３７１ａには、例えば弾性部材からなるＯリング３７２ａが円環状に形成され、外部リング３７０の底部３７０ａにおいてインサート３７１の上面３７１ａと対面する側には、インサート３７１のＯリング３７２ａと対向するように弾性部材からなるＯリング３７２ｂが円環状に形成される。
【００８４】
そして、外部リング３７０のＯリング３７２ｂと、インサート３７１のＯリング３７２ａとで、センサ３６ａを挟持する構成とする。従って、円環状のＯリング３７２ａ，３７２ｂの直径は、センサ３６ａを構成するセンサチップ３６０（前記図２参照）の直径（例えば約１４ｍｍ）と等しいことが好ましい。
【００８５】
また、センサ３６ａは測定面Ｆ１が外部リング３７０の底部３７０ａ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、センサ３６ａの測定面Ｆ１は底部３７０ａに開口する貫通孔３７０ｂ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３７２ａ，３７２ｂとセンサ３６ａとが液密の状態を維持できる好適な押圧力でセンサ３６ａが挟持される構成が好ましい。この構成によって、センサ３６ａ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。
【００８６】
インサート３７１は、例えば樹脂または金属などで形成される中実の円柱形であって、上面３７１ａ側の表面近くに温度調節素子としてのペルチェ素子３７４と、ペルチェ素子３７４の近傍の温度を測定する温度センサ３７４ａと、が埋設される構成が好ましい。ペルチェ素子３７４は温度センサ３７４ａ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。
【００８７】
この構成によって、センサ３６ａの周囲温度を一定に維持することができ、センサチップ３６０（前記図２参照）の共振周波数の温度変化を抑制できる。
【００８８】
なお、温度センサ３７４ａは、インサート３７１に埋設される構成に限定されない。例えばセンサ３６ａの近傍に配置されてセンサ３６ａの近傍の温度を計測する構成としてもよい。
【００８９】
また、インサート３７１の上面３７１ａに形成されるＯリング３７２ａには、センサ３６ａのセンサチップ３６０（前記図２参照）に形成される金電極３６０ｂ（前記図２参照）との接点３７２ａ１が円環状のＯリング３７２ａの一部を覆うように備わる。接点３７２ａ１は、例えばインサート３７１内に配線される導線３７３と電気的に接続され、センサチップ３６０（前記図２参照）に所定の電圧が印加されるように構成される。また、センサ３６ａの共振周波数が接点３７２ａ１および導線３７３を介して測定されるように構成される。
【００９０】
なお、インサート３７１は、外部リング３７０の内側に嵌合し、さらに、主配管ＰＭの外側からねじ部材３７５ｂで外部リング３７０に固定される抜け止め板３７５ａで抜け止めされる構成とすればよい。または、インサート３７１が所定の押圧力で外部リング３７０の内側に圧入される構成であってもよい。
【００９１】
本実施例による海水淡水化システム１は、重量測定が可能なセンサ３６ａを備えるモニタ部３６を有し、ファウリング原因物質となる被分離物質（有機物、微生物など）のＲＯ膜への付着量を評価することができる。このとき、ＲＯ膜ユニット３２と同じ状態を実現するために、ＲＯ膜ユニット３２とセンサ３６ａとで原水および洗浄液の線流速を合わせる。ＲＯ膜ユニット３２内の平均線流速は０．１〜０．２ｍ／ｓであるが、ＲＯ膜ユニット３２の入口側では０．５〜０．７ｍ／ｓに達する。ＲＯ膜ユニット３２の入口側でファウリングが発生しやすいので、センサ３６ａの線流速は入口側の流速に合わせる。しかし、この流速は海水淡水化システム１またはＲＯ膜ごとに異なるため、必ずしもこの範囲にする必要はない。また、洗浄の終点をＲＯ膜の平均的な汚れの部分で決定したい場合は、センサ３６ａに平均線流速で流しても良い。
【００９２】
＜海水淡水化システム１の運転例＞
次に、モニタ部３６を備えた海水淡水化システム１の運転例を、前記図１および図６を用いて説明する。図６は、本実施例による海水淡水化システム１の運転フローチャートである。
【００９３】
ステップＳ１００：まず、洗浄の終点を決めるために、センサ３６ａの初期周波数を測定する。このときの測定は、周辺の溶媒中のイオン、ｐＨおよび温度の影響を受けるため、洗浄の際に用いる洗浄液をセンサ３６ａに流し、洗浄の際の温度設定の±３℃以内の温度で測定を行う。また、このときの測定は、洗浄液の流量がゼロのときと流量が洗浄の際の線流速のときの少なくとも２回行う。流量によりセンサ３６ａへの水圧が変わることで測定値がシフトすることがあるためである。流量がゼロのときの周波数をファウリング原因物質が付着していない膜の初期値Ｍ００、流量が洗浄の際の線流速ｖ（ｍ／ｓ）のときの周波数をファウリング原因物質が付着していない膜の初期値Ｍ０１として記録する。
【００９４】
ステップＳ１１０：脱塩部３０のろ過運転を開始する。
【００９５】
ステップＳ１２０：分岐配管ＰＢに主配管ＰＭから原水の一部を分岐して、線流量がＲＯ膜ユニット３２内と同じ値になるように調整してセンサ３６ａを原水に曝す。線流量が同じであると、膜面に接するファウリング物質量が同じになり、ＲＯ膜ユニット３２とセンサ３６ａとが同様のファウリング状態になる。
【００９６】
ＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜と同期してファウリング原因物質を蓄積している間、センサ３６ａでの重量測定によりファウリング原因物質の蓄積量をモニタすることができる。しかし、温度制御が難しく、付着量が増加したときに測定重量上限を超える場合があるので、必ずしも重量測定を行う必要はない。
【００９７】
ステップＳ１３０：センサ３６ａの重量変化、ＲＯ膜の圧力の変化および他の水質指標の変化などにより、ＲＯ膜の洗浄時期と判断したら、一旦、脱塩部３０の運転を停止する。
【００９８】
ステップＳ１４０：その後、洗浄液が膜洗浄液注入部３４からＲＯ膜ユニット３２を通って排水されるよう、配管の流路を切り替える。
【００９９】
ステップＳ１５０：次に、洗浄液を、主配管ＰＭを通してＲＯ膜ユニット３２に、分岐配管ＰＢを通してモニタ部３６に流す。このとき、センサ３６ａへ供給される洗浄液の線流速をＲＯ膜ユニット３２と同じ値にする。
【０１００】
ステップＳ１６０：洗浄液の通水を開始した後、センサ３６ａの水晶振動子を発振し、周波数の測定を開始する。ステップＳ１６０における周波数測定は、洗浄液を通水した状態で行い、測定値をＭ１１（ｔ）とする。
【０１０１】
ステップＳ１６１：洗浄の終点の第１評価（粗い終点判定）を行う。洗浄の終点の第１評価（粗い終点判定）は、ステップＳ１６０で測定した測定値Ｍ１１（ｔ）とステップＳ１００で測定した初期値Ｍ０１とを比較し、測定値Ｍ１１（ｔ）と初期値Ｍ０１との周波数差が初期値Ｍ００の１０００分の１以下となったときとする。測定値Ｍ１１（ｔ）と初期値Ｍ０１との周波数差が初期値Ｍ００の１０００分の１以下となるまで、洗浄液を通水した状態で、周波数測定を行う。ここでは、判定値を１０００分の１以下としたが、許容できる範囲として５００分の１以下との結果を得ており、各運転プラントにおいて、適宜設定することができる。
【０１０２】
ステップＳ１６２：ステップＳ１６１において、測定値Ｍ１１（ｔ）と初期値Ｍ０１との周波数差が初期値Ｍ００の１０００分の１以下となった場合は、ＲＯ膜ユニット３２の洗浄は継続しながら、センサ３６ａの洗浄液の流量をゼロにして、センサ３６ａの周波数（測定値Ｍ１０）を測定する。
【０１０３】
ステップＳ１６３：洗浄の終点の第２評価（精密終点判定）を行う。洗浄の終点の第２評価（精密終点判定）は、ステップＳ１６２で測定した測定値Ｍ１０とステップＳ１００で測定した初期値Ｍ００とを比較し、測定値Ｍ１０と初期値Ｍ００との周波数差が初期値Ｍ００の１０００分の１以下となったときとする。
【０１０４】
ステップＳ１７０：ステップＳ１６３において、測定値Ｍ１０と初期値Ｍ００との周波数差が初期値Ｍ００の１０００分の１以下となった場合は、洗浄の終点と判定し、ＲＯ膜ユニット３２の洗浄を停止する。
【０１０５】
ステップＳ１７１：ステップＳ１６３において、測定値Ｍ１０と初期値Ｍ００との周波数差が初期値Ｍ００の１０００分の１以下とならない場合は、センサ３６ａへの洗浄液の供給を再開し、一定時間（例えば約５分）洗浄液で追加洗浄する。その後、ステップＳ１６２の周波数測定およびステップＳ１６３の判定を繰り返し、測定値Ｍ１０と初期値Ｍ００との周波数差が初期値Ｍ００の１０００分の１以下となった場合は、ステップＳ１７０に進んでＲＯ膜ユニット３２の洗浄を停止する。次に海水淡水化システム１を運転し、ＲＯ膜ユニット３２の洗浄をする際は、初期値Ｍ００を洗浄後の初期値Ｍ０１に置き換えて終点を判定しても良い。
【０１０６】
このようにして洗浄の終点を決めることで、最もファウリング原因物質の付着量の多いＲＯ膜ユニット３２の入口側のエレメントに、透過性能に大きい影響を及ぼさない程度のファウリング原因物質の層を残すことができる。すなわち、ＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜の膜面が洗浄液に曝されることがない状態で洗浄を終了することできる。これにより、ＲＯ膜ユニット３２に備わるＲＯ膜の劣化防止と透過性能の回復とを図ることができる。
【０１０７】
ここで、分離膜の洗浄方法および交換方法の一例について説明する。
【０１０８】
上述の海水淡水化システムによってＲＯ膜の洗浄の終点を検出した場合の動作について説明する。
【０１０９】
ＲＯ膜の洗浄は、洗浄回数が増加するに従って洗浄の開始から終点に達するまでの時間がかかるようになる傾向がある。この場合において、徐々に洗浄時間が増加することになる。
【０１１０】
例えば終点に達しない場合には洗浄が終わらず、海水淡水化システムの動作ができないことになってしまう。一方で、終点に達しなくともＲＯ膜は洗浄されていることから海水淡水化システムを動作させることができる。そのため、終点のみの検出によって洗浄を終了と判定する場合には、上記のように海水淡水化システムの効率が落ちてしまうことになる。
【０１１１】
このような場合において、単に終点だけで洗浄の終了を判定するのではなく、洗浄の際の汚れの状態、すなわち洗浄度と併せて洗浄時間を測定しておくとよい。この場合、洗浄度と洗浄時間との関係から、一定の洗浄時間までに洗浄度が終点まで達しなくとも、洗浄が終わったと判定することができるようにするとよい。終点まで達していなくともＲＯ膜の洗浄は一定量できているため、海水淡水化システムを動作させることが可能となる。
【０１１２】
このように洗浄をしても洗浄の終点まで達しない場合、すなわち、ＲＯ膜の性能が所定の値まで回復しない場合には、海水淡水化システムのユーザまたはシステムの管理者にメールまたは管理端末等を用いて知らせるとよい。終点まで達しない状態を通知することでＲＯ膜の交換時期を推定することができる。また、交換のためのメンテナンス計画の立案にも貢献することができる。さらに、ＲＯ膜を取り扱うメーカにも併せて知らせてもよい。この場合は、メーカが事前に交換時期が近いことを知ることができるため、ユーザ、システム管理者またはメンテナンス業者からの発注を待たずとも、ＲＯ膜の交換時期が迫っていることを知ることができるので、事前に交換用のＲＯ膜を用意し、交換作業を行うことができる。従って、事前に交換時期の推定ができることになるため、海水淡水化システムのメンテナンスおよびＲＯ膜の交換が容易にできるようになる。
【０１１３】
ＲＯ膜の洗浄時間については、過去の洗浄時間と海水の状態を用いて特定してもよく、また、洗浄回数に応じて洗浄時間を変更してもよい。この場合は、よりＲＯ膜の状態に適した洗浄時間を設定することができるため、洗浄効率を高めることが可能となる。
【０１１４】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１１５】
１  海水淡水化システム
１０  海水取水部
１１  取水管
１２  取水ポンプ
１３  原水タンク
２０  前処理部
２１  砂ろ過槽
２２  限外ろ過膜ユニット
２２ａ  送水ポンプ
２３  供給水タンク
２４  薬注システム
２４ａ  殺菌剤注入部
２４ａ１  貯留タンク
２４ａ２  送液ポンプ
２４ａ３，２４ａ４  配管
２４ｂ  ｐＨ調整剤注入部
２４ｂ１  貯留タンク
２４ｂ２  送液ポンプ
２４ｂ３  配管
２４ｃ  凝集剤注入部
２４ｃ１  貯留タンク
２４ｃ２  送液ポンプ
２４ｃ３  配管
２４ｄ  中和還元剤注入部
２４ｄ１  貯留タンク
２４ｄ２  送液ポンプ
２４ｄ３  配管
２５  供給ポンプ
３０  脱塩部
３１  高圧ポンプ
３２  ＲＯ膜ユニット
３３  淡水タンク
３４  膜洗浄液注入部
３４１  洗浄液タンク
３４２  送液ポンプ
３４３  配管
３４４  分岐配管流量計
３４５  主配管流量計
３５  濃縮水タンク
３６  モニタ部
３６ａ  センサ
３６０  センサチップ
３６０ａ  ＡＴカット水晶板
３６０ｂ  金電極
３６０ｃ  ＳｉＯ２膜
３６１  芳香族ポリアミド膜
３７０  外部リング
３７０ａ  底部
３７０ｂ  貫通孔
３７１  インサート
３７１ａ  上面
３７２ａ  Ｏリング
３７２ａ１  接点
３７２ｂ  Ｏリング
３７３  導線
３７４  ペルチェ素子
３７４ａ  温度センサ
３７５ａ  抜け止め板
３７５ｂ  ねじ部材
Ｆ１  測定面
Ｆ２  裏面
ＬＭ  主ライン
ＬＳ  副ライン
ＰＢ  分岐配管
ＰＭ  主配管
ＰＭｆ  配管壁面
ＶＬ１１，ＶＬ１２，ＶＬ２，ＶＬ３，ＶＬ４，ＶＬ５，ＶＬ３６  調節バルブ
【図１】
2016077932.tif 000003
【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】
2016077932.tif 000008