(57)【要約】【課題】需要箇所において透過水の消費水量が少なくなった場合において、必要最小限の消費電力で加圧ポンプを稼動させることができる水処理装置を提供する。【解決手段】膜分離装置５と、貯留タンク７の水位を検出する水位検出手段８と、流量制御部１０と、を備え、膜分離装置５においては、ｎ段の逆浸透膜モジュールの一次側が直列に接続されると共に、それぞれの逆浸透膜モジュールから送出された透過水Ｗ２が共通の透過水ラインＬ２を流通するようにｎ段の逆浸透膜モジュールの二次側が並列に接続されており、水処理システムは、それぞれの逆浸透膜モジュールと透過水ラインとを接続するｎ本の接続ラインと、接続ラインを開閉可能な開閉弁１４，１５と、を備え、流量制御部１０Ａは、水位検出手段８の検出水位値が高くなるに従い、開閉弁１４，１５の開弁数が少なくなるように、開閉弁１４，１５の開閉を制御する。【選択図】図４
2016032810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給水を透過水と濃縮水とに分離する少なくとも一つの逆浸透膜モジュールを備えた膜分離装置と、
前記膜分離装置から送出された透過水を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの水位を検出する水位検出手段と、
入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を吸入して前記膜分離装置に向けて吐出する加圧ポンプと、
入力された演算値信号に対応する駆動周波数を前記加圧ポンプに出力するインバータと、
前記水位検出手段の検出水位値が予め設定された目標水位値となるように、ＰＩＤアルゴリズムにより前記加圧ポンプ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演算値信号を前記インバータに出力する流量制御部と、を備える水処理システムであって、
前記膜分離装置においては、前段の前記逆浸透膜モジュールから送出された濃縮水が次段の前記逆浸透膜モジュールへの供給水となるようにｎ段の前記逆浸透膜モジュールの一次側が直列に接続されると共に、それぞれの前記逆浸透膜モジュールから送出された透過水が共通の透過水ラインを流通するようにｎ段の前記逆浸透膜モジュールの二次側が並列に接続されており、
前記水処理システムは、
それぞれの前記逆浸透膜モジュールと前記透過水ラインとを接続するｎ本の接続ラインと、
少なくともｎ−１本の前記接続ラインのそれぞれに設けられ、当該接続ラインを開閉可能な開閉弁と、を備え、
前記流量制御部は、前記水位検出手段の検出水位値が高くなるに従い、前記開閉弁の開弁数が少なくなるように、前記開閉弁の開閉を制御する水処理システム。
【請求項２】
前記流量制御部は、前記水位検出手段の検出水位値が目標水位値よりも低い警戒水位値未満の場合には、前記加圧ポンプの駆動周波数を前記水位検出手段の検出水位値が前記警戒水位値以上の場合に出力される駆動周波数の範囲よりも高い規定駆動周波数に固定し、当該規定駆動周波数に対応する演算値信号を前記インバータに出力する、
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、供給水を透過水と濃縮水とに分離する膜分離装置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供給水を膜分離装置で処理することにより製造される。膜分離装置は、少なくとも一つの逆浸透膜モジュールを備える。以下の説明においては、逆浸透膜モジュールを「ＲＯ膜モジュール」、逆浸透膜を「ＲＯ膜」ともいう。
【０００３】
膜分離装置を備えた水処理システムでは、需要箇所での最大消費水量を賄うことができるように透過水の流量が予め設定されている。一方、ＲＯ膜モジュールに用いられるＲＯ膜は、供給水の温度や膜の状態（細孔の閉塞や材質の酸化劣化）により水透過係数が変化する。すなわち、透過水の流量は、供給水の温度や膜の状態により変化する。そこで、透過水の流量を一定に維持しながら運転する方法として、流量フィードバック水量制御や圧力フィードバック水量制御が行われている（特許文献１参照）。例えば、流量フィードバック水量制御では、ＲＯ膜モジュールで製造される透過水の検出流量値が予め設定された目標流量値となるように、供給水をＲＯ膜モジュールに送出する加圧ポンプの駆動周波数がインバータにより制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７１４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された水量制御は、透過水の流量を一定に維持するものであるため、需要箇所での消費水量に係わらず、所定の駆動周波数範囲で加圧ポンプを稼動させている。そのため、需要箇所において透過水の消費水量が少なくなった場合には、加圧ポンプを透過水の消費水量に見合った駆動周波数で稼動させた場合に比べて、加圧ポンプの消費電力が相対的に大きくなる。
【０００６】
従って、本発明は、需要箇所において透過水の消費水量が少なくなった場合において、必要最小限の消費電力で加圧ポンプを稼動させることができる水処理装置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】
【０００７】
本発明は、供給水を透過水と濃縮水とに分離する少なくとも一つの逆浸透膜モジュールを備えた膜分離装置と、前記膜分離装置から送出された透過水を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの水位を検出する水位検出手段と、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を吸入して前記膜分離装置に向けて吐出する加圧ポンプと、入力された演算値信号に対応する駆動周波数を前記加圧ポンプに出力するインバータと、前記水位検出手段の検出水位値が予め設定された目標水位値となるように、ＰＩＤアルゴリズムにより前記加圧ポンプ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演算値信号を前記インバータに出力する流量制御部と、を備える水処理システムであって、前記膜分離装置においては、前段の前記逆浸透膜モジュールから送出された濃縮水が次段の前記逆浸透膜モジュールへの供給水となるようにｎ段の前記逆浸透膜モジュールの一次側が直列に接続されると共に、それぞれの前記逆浸透膜モジュールから送出された透過水が共通の透過水ラインを流通するようにｎ段の前記逆浸透膜モジュールの二次側が並列に接続されており、前記水処理システムは、それぞれの前記逆浸透膜モジュールと前記透過水ラインとを接続するｎ本の接続ラインと、少なくともｎ−１本の前記接続ラインのそれぞれに設けられ、当該接続ラインを開閉可能な開閉弁と、を備え、前記流量制御部は、前記水位検出手段の検出水位値が高くなるに従い、前記開閉弁の開弁数が少なくなるように、前記開閉弁の開閉を制御する水処理システムに関する。
【０００８】
また、前記流量制御部は、前記水位検出手段の検出水位値が目標水位値よりも低い警戒水位値未満の場合には、前記加圧ポンプの駆動周波数を前記水位検出手段の検出水位値が前記警戒水位値以上の場合に出力される駆動周波数の範囲よりも高い規定駆動周波数に固定し、当該規定駆動周波数に対応する演算値信号を前記インバータに出力することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、需要箇所において透過水の消費水量が少なくなった場合において、必要最小限の消費電力で加圧ポンプを稼動させることができる水処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第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】制御部１０において水位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３】制御部１０において温度フィードフォワード回収率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４】第２実施形態に係る水処理システム１Ａの部分構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１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。図１は、第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。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。
【００１２】
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、加圧ポンプ２と、インバータ３と、温度センサ４と、膜分離装置５と、透過水弁６と、貯留タンクとしての処理水タンク７と、水位検出手段としての水位センサ８と、流量センサ９と、流量制御部としての制御部１０と、第１排水弁１１〜第３排水弁１３と、を備える。なお、図１では、電気的な接続の経路を破線で示す。
【００１３】
また、水処理システム１は、供給水ラインＬ１と、透過水ラインＬ２と、濃縮水ラインＬ３と、配水ラインＬ４と、濃縮水Ｗ３の排水ライン（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）と、を備える。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。
【００１４】
供給水ラインＬ１は、供給水Ｗ１を膜分離装置５に供給するラインである。供給水ライン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。供給水ラインＬ１の下流側の端部は、膜分離装置５の一次側入口ポートに接続されている。
【００１５】
加圧ポンプ２は、供給水Ｗ１を吸入し、膜分離装置５に向けて吐出する装置である。加圧ポンプ２は、インバータ３（後述）と電気的に接続されている。加圧ポンプ２には、インバータ３から、周波数が変換された駆動電力が入力される。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。加圧ポンプ２の回転速度は、インバータ３から供給される駆動周波数に比例する。すなわち、加圧ポンプ２の回転速度は、インバータ３から供給される駆動周波数が低くなるにつれて遅くなり、駆動周波数が高くなるにつれて速くなる。
【００１６】
インバータ３は、周波数が変換された駆動電力を加圧ポンプ２に供給する電気回路である。インバータ３は、制御部１０と電気的に接続されている。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。インバータ３は、制御部１０から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加圧ポンプ２に出力する。
【００１７】
温度センサ４は、供給水Ｗ１の温度を検出する機器である。温度センサ４は、接続部Ｊ１において供給水ラインＬ１と接続されている。接続部Ｊ１は、供給水Ｗ１の供給源と加圧ポンプ２との間に配置されている。温度センサ４は、制御部１０と電気的に接続されている。温度センサ４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へ検出値信号として送信される。
【００１８】
膜分離装置５は、ＲＯ膜モジュール５ａを備える。ＲＯ膜モジュール５ａは、加圧ポンプ２から吐出された供給水Ｗ１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。ＲＯ膜モジュール５ａは、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。ＲＯ膜モジュール５ａは、これらＲＯ膜エレメントにより供給水Ｗ１を膜分離処理し、透過水Ｗ２及び濃縮水Ｗ３を製造する。
【００１９】
本実施形態におけるＲＯ膜モジュール５ａは、膜表面に架橋全芳香族ポリアミドからなる負荷電性のスキン層が形成されたＲＯ膜（不図示）を有する。このＲＯ膜は、濃度５００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ７．０、温度２５℃の塩化ナトリウム水溶液を、操作圧力０．７ＭＰａ、回収率１５％で供給したときの水透過係数が、１．５×１０−１１ｍ３・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１以上、且つ塩除去率が９９％以上となるものである。
【００２０】
ここで、操作圧力とは、ＪＩＳ  Ｋ３８０２−１９９５「膜用語」で定義される平均操作圧力である。操作圧力は、ＲＯ膜モジュール５ａの一次側の入口圧力と一次側の出口圧力との平均値を指す。
【００２１】
回収率とは、ＲＯ膜モジュール５ａへ供給される原液（ここでは塩化ナトリウム水溶液）の流量Ｑ１に対する透過液の流量Ｑ２の割合（すなわち、Ｑ２／Ｑ１×１００）をいう。
【００２２】
水透過係数は、透過水量［ｍ３／ｓ］を膜面積［ｍ２］及び有効圧力［Ｐａ］で除した値であり、ＲＯ膜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、操作圧力（平均操作圧力）から浸透圧差及び二次側圧力を差し引いた圧力である。
【００２３】
塩除去率は、膜を透過する前後の特定の塩類の濃度（ここでは塩化ナトリウム濃度）から計算される値であり、ＲＯ膜の溶質の阻止性能を示す指標である。塩除去率は、ＲＯ膜モジュール５ａへ供給される原液の濃度（Ｃ１）及び透過液の濃度（Ｃ２）から、（１−Ｃ２／Ｃ１）×１００により求められる。
【００２４】
本実施形態の水透過係数及び塩除去率の条件を満たすＲＯ膜は、逆浸透膜エレメントとして市販されている。逆浸透膜エレメントとしては、例えば、東レ社製：型式名「ＴＭＧ２０−４００」、ウンジン・ケミカル社製：型式名「ＲＥ８０４０−ＢＬＦ」、日東電工社製：型式名「ＥＳＰＡ１」等を用いることができる。
【００２５】
透過水ラインＬ２は、ＲＯ膜モジュール５ａで製造された透過水Ｗ２を処理水タンク７（後述）へ送出するラインである。透過水ラインＬ２の上流側の端部は、ＲＯ膜モジュール５ａの二次側ポートに接続されている。透過水ラインＬ２の下流側の端部は、処理水タンク７に接続されている。
【００２６】
濃縮水ラインＬ３は、ＲＯ膜モジュール５ａから濃縮水Ｗ３を送出するラインである。濃縮水ラインＬ３の上流側の端部は、ＲＯ膜モジュール５ａの一次側出口ポートに接続されている。また、濃縮水ラインＬ３の下流側は、分岐部Ｊ３及びＪ４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。
【００２７】
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。第１排水弁１１〜第３排水弁１３は、濃縮水ラインＬ３から装置外へ排出される濃縮水Ｗ３の排水流量を調節する弁である。
【００２８】
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。
【００２９】
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、ＲＯ膜モジュール５ａ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、ＲＯ膜モジュール５ａ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、ＲＯ膜モジュール５ａの回収率が７０％となるように排水流量が設定されている。
【００３０】
濃縮水ラインＬ３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、ＲＯ膜モジュール５ａ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、ＲＯ膜モジュール５ａの回収率を６５％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、回収率を５０％〜８０％までの間で、５％毎に段階的に調節できる。
【００３１】
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。
【００３２】
透過水弁６は、透過水ラインＬ２を開閉する装置である。透過水弁６は、制御部１０と電気的に接続されている。透過水弁６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。透過水弁６は、ＲＯ膜モジュール５ａを通常運転する場合には、開状態に制御される。また、透過水弁６は、ＲＯ膜モジュール５ａをフラッシング運転する場合には、閉状態に制御される。フラッシング運転は、ＲＯ膜モジュール５ａの一次側を洗浄する運転である。
【００３３】
処理水タンク７は、ＲＯ膜モジュール５ａで製造された透過水Ｗ２を貯留するタンクである。処理水タンク７には、透過水ラインＬ２の下流側の端部が接続されている。ＲＯ膜モジュール５ａの二次側ポートから送出された透過水Ｗ２は、透過水ラインＬ２を介して処理水タンク７に補給される。また、処理水タンク７は、配水ラインＬ４を介して下流側の需要箇所（不図示）に接続されている。処理水タンク７に貯留された透過水Ｗ２は、配水ラインＬ４を介して、処理水Ｗ４として需要箇所に供給される。
【００３４】
水位センサ８は、処理水タンク７に貯留された透過水Ｗ２の水位を検出する機器である。水位センサ８は、処理水タンク７に設けられている。また、水位センサ８は、制御部１０と電気的に接続されている。水位センサ８で検出された処理水タンク７の水位（以下、「検出水位値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。水位センサ８は、連続式レベルセンサであり、例えば、静電容量式センサ、圧力式センサ、超音波式センサ等が用いられる。
【００３５】
流量センサ９は、透過水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２の流量を検出する機器である。流量センサ９は、接続部Ｊ２において透過水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ２は、膜分離装置５と処理水タンク７との間に配置されている。流量センサ９は、制御部１０と電気的に接続されている。流量センサ９で検出された透過水Ｗ２の流量（以下、「検出流量値」ともいう）は、制御部１０へ検出値信号として送信される。
【００３６】
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。また、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。
【００３７】
制御部１０は、需要箇所での消費水量が減少して、水位センサ８の検出水位値Ｗが目標水位値Ｍ（後述）以上となった場合には、加圧ポンプ２の回転速度を遅くし処理水タンク７への給水流量を減らすことにより、水位センサ８の検出水位値Ｗが目標水位値Ｍとなるように調節する。また、制御部１０は、需要箇所での消費水量が増加して、水位センサ８の検出水位値Ｗが目標水位値Ｍ未満（後述の警戒水位値Ｌ未満を含む）となった場合には、加圧ポンプ２の回転速度を速くして処理水タンク７への給水流量を増やすことにより、水位センサ８の検出水位値Ｗが目標水位値Ｍとなるように調節する。
【００３８】
本実施形態では、図１に示すように、処理水タンク７の水位として、目標水位値Ｍ、及びこの目標水位値Ｍよりも低い警戒水位値Ｌが設定されている。目標水位値Ｍは、処理水タンク７に貯留される透過水Ｗ２の基準となる水位である。上述したように、処理水タンク７の水位は、この目標水位値Ｍとなるように調節される。警戒水位値Ｌは、需要箇所へ処理水Ｗ４を安定して供給可能な限界水位である。処理水タンク７が警戒水位値Ｌ未満となった場合には、処理水タンク７に可能な限り速やかに透過水Ｗ２を補給する必要がある。そのため、処理水タンク７が警戒水位値Ｌ未満となった場合には、補給される透過水Ｗ２の流量が最大となるように、加圧ポンプ２が最大出力で駆動される。
【００３９】
本実施形態の制御部１０は、流量制御部の機能として、水位センサ８の検出水位値Ｗが予め設定された目標水位値Ｍとなるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより、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インバータ３に出力する水位フィードバック水量制御を実行する。
【００４０】
具体的には、制御部１０は、水位センサ８の検出水位値Ｗが警戒水位値Ｌ以上の場合には、設定した目標水位値Ｍ及び水位センサ８の検出水位値Ｗを用いて加圧ポンプ２に供給する駆動周波数を演算し、当該駆動周波数に対応する電流値信号をインバータ３に出力する。
【００４１】
また、制御部１０は、水位センサ８の検出水位値Ｗが警戒水位値Ｌ未満の場合には、加圧ポンプ２の駆動周波数を、水位フィードバック水量制御における駆動周波数よりも高い規定駆動周波数に固定し、当該規定駆動周波数に対応する電流値信号をインバータ３に出力する。本実施形態において、規定駆動周波数は、加圧ポンプ２の最大駆動周波数である。
【００４２】
なお、規定駆動周波数は、水位センサ８の検出水位値Ｗが警戒水位値Ｌ以上の場合に出力される駆動周波数の範囲よりも高い周波数であればよい。従って、規定駆動周波数を、水位フィードバック水量制御における駆動周波数の範囲の最大値（例えば、最大駆動周波数若しくはその近傍値）としてもよい。なお、制御部１０による流量フィードバック水量制御の具体的な処理手順については後述する。
【００４３】
また、制御部１０は、供給水Ｗ１の温度に基づいて、透過水Ｗ２の回収率制御（以下、「温度フィードフォワード回収率制御」ともいう）を実行する。後述するように、制御部１０は、温度フィードフォワード回収率制御を実行することにより、第１排水弁１１〜第３排水弁１３における弁体の開閉を制御する。なお、温度フィードフォワード回収率制御は、上述した水位フィードバック水量制御を並行して実行される。制御部１０による温度フィードフォワード回収率制御の具体的な処理手順については後述する。
【００４４】
次に、制御部１０による水位フィードバック水量制御について説明する。図２は、制御部１０において水位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２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。
【００４５】
図２に示すステップＳＴ１０１において、制御部１０は、処理水タンク７の目標水位値Ｍを取得する。この目標水位値Ｍは、例えば、装置管理者がユーザーインターフェース（不図示）を介して制御部１０のメモリに入力した設定値である。
【００４６】
ステップＳＴ１０２において、制御部１０は、ＩＴＵによる計時ｔが制御周期（Δｔ）である１００ｍｓ以上か否かを判定する。このステップＳＴ１０２において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓ以上（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、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓ未満（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０２へ戻る。
【００４７】
ステップＳＴ１０３において、制御部１０は、水位センサ８で検出された検出水位値Ｗを取得する。
【００４８】
ステップＳＴ１０４において、制御部１０は、検出水位値Ｗが警戒水位値Ｌ以上か否かを判定する。このステップＳＴ１０４において、制御部１０により、検出水位値Ｗ≧警戒水位値Ｌである（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、検出水位値Ｗ＜警戒水位値Ｌである（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０９へ移行する。
【００４９】
ステップＳＴ１０５において、制御部１０は、ステップＳＴ１０３で取得した検出水位値（フィードバック値）ＷとステップＳＴ１０１で取得した目標水位値Ｍ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。なお、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。
【００５０】
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（１ａ）及び式（１ｂ）により表される。
ΔＵｎ＝Ｋｐ｛（ｅｎ−ｅｎ−１）＋（Δｔ／Ｔｉ）×ｅｎ＋（Ｔｄ／Δｔ）×（ｅｎ−２ｅｎ−１＋ｅｎ−２）｝            （１ａ）
Ｕｎ＝Ｕｎ−１＋ΔＵｎ            （１ｂ）
【００５１】
式（１ａ）及び式（１ｂ）において、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：微分時間である。なお、現時点の偏差の大きさｅｎは、下記の式（２）により求められる。
ｅｎ＝Ｍ−Ｗ            （２）
【００５２】
ステップＳＴ１０６において、制御部１０は、現時点の操作量Ｕｎ、及び加圧ポンプ２の最大駆動周波数Ｆｍａｘ（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの設定値）を使用して、下記の式（３）により、加圧ポンプ２の駆動周波数Ｆ［Ｈｚ］を演算する。
Ｆ＝Ｕｎ／２×Ｆｍａｘ            （３）
【００５３】
ステップＳＴ１０７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（４）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Ｆｍａｘの場合にＩ＝２０ｍＡとなる。
Ｉ＝Ｆ／Ｆ´×１６＋４            （４）
【００５４】
ステップＳＴ１０８において、制御部１０は、変換した電流値信号をインバータ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ＳＴ１０１へリターンする）。
【００５５】
一方、ステップＳＴ１０９（ステップＳＴ１０４：ＮＯ判定）において、制御部１０は、加圧ポンプ２の駆動周波数Ｆとして、予め設定された最大駆動周波数Ｆｍａｘを設定する。すなわち、水位センサ８の検出水位値Ｗが警戒水位値Ｌ未満の場合には、処理水タンク７に補給される透過水Ｗ２の流量が最大となるように、加圧ポンプ２を最大出力で駆動する。このため、処理水タンク７の貯水量が少なくなった場合には、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより現時点の操作量Ｕｎを演算することなく、予め設定された最大駆動周波数Ｆｍａｘを駆動周波数Ｆに設定する。これにより、駆動周波数Ｆは、規定駆動周波数に固定される。ステップＳＴ１０９の終了後、処理はステップＳＴ１０７へ移行する。
【００５６】
次に、制御部１０による温度フィードフォワード回収率制御について説明する。図３は、制御部１０において温度フィードフォワード回収率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３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。
【００５７】
図３に示すステップＳＴ２０１において、制御部１０は、流量センサ９で検出された検出流量値Ｑｐを取得する。この検出流量値Ｑｐは、水位フィードバック水量制御又は規定駆動周波数での制御が行われているときの透過水Ｗ２の流量である。
【００５８】
ステップＳＴ２０２において、制御部１０は、供給水Ｗ１のシリカ（ＳｉＯ２）濃度Ｃｓを取得する。このシリカ濃度Ｃｓは、例えば、装置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。供給水Ｗ１のシリカ濃度は、事前に供給水Ｗ１を水質分析することにより得ることができる。なお、供給水ラインＬ１において、不図示の水質センサにより供給水Ｗ１のシリカ濃度を計測してもよい。
【００５９】
ステップＳＴ２０３において、制御部１０は、温度センサ４から供給水Ｗ１の検出温度値Ｔを取得する。
【００６０】
ステップＳＴ２０４において、制御部１０は、取得した検出温度値Ｔに基づいて、水に対するシリカ溶解度Ｓｓを決定する。
【００６１】
ステップＳＴ２０５において、制御部１０は、前のステップで取得又は決定したシリカ濃度Ｃｓ、及びシリカ溶解度Ｓｓに基づいて、濃縮水Ｗ３におけるシリカの許容濃縮倍率Ｎｓを演算する。シリカの許容濃縮倍率Ｎｓは、下記の式（５）により求めることができる。
Ｎｓ＝Ｓｓ／Ｃｓ            （５）
【００６２】
例えば、シリカ濃度Ｃｓが２０ｍｇＳｉＯ２／Ｌ、２５℃におけるシリカ溶解度Ｓｓが１００ｍｇＳｉＯ２／Ｌであれば、許容濃縮倍率Ｎｓは“５”となる。
【００６３】
ステップＳＴ２０６において、制御部１０は、前のステップで取得又は演算した検出流量値Ｑｐ、及び許容濃縮倍率Ｎｓに基づいて、回収率が最大となる排水流量（目標排水流量Ｑｄ´）を演算する。目標排水流量Ｑｄ´は、下記の式（６）により求めることができる。
Ｑｄ´＝Ｑｐ／（Ｎｓ−１）            （６）
【００６４】
ステップＳＴ２０７において、制御部１０は、濃縮水Ｗ３の実際排水流量ＱｄがステップＳＴ２０６で演算した目標排水流量Ｑｄ´となるように、第１排水弁１１〜第３排水弁１３の開閉を制御する。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）。
【００６５】
上述した第１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。
【００６６】
第１実施形態に係る水処理システム１において、制御部１０は、水位センサ８の検出水位値Ｗが予め設定された目標水位値Ｍとなるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより加圧ポンプ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インバータ３に出力する。
【００６７】
これによれば、加圧ポンプ２を透過水Ｗ２（処理水Ｗ４）の消費水量に見合った駆動周波数で稼動させることができるため、需要箇所において透過水Ｗ２の消費水量が少なくなった場合において、必要最小限の消費電力で加圧ポンプを稼動させることができる。
【００６８】
また、制御部１０は、水位センサ８の検出水位値Ｗが目標水位値Ｍよりも低い警戒水位値Ｌ未満の場合には、加圧ポンプ２の駆動周波数を水位センサ８の検出水位が警戒水位値Ｌ以上の場合に出力される駆動周波数の範囲よりも高い規定駆動周波数に固定し、この規定駆動周波数に対応する電流値信号をインバータ３に出力する。
【００６９】
これによれば、需要箇所において透過水Ｗ２の消費水量が急激に増えた場合に、加圧ポンプ２の回転速度を高めた状態に駆動周波数が固定されるため、消費水量の急激な変化に速やかに対応することができる。とくに、規定駆動周波数を加圧ポンプ２の最大駆動周波数に設定した場合には、消費水量の急激な変化により速やかに対応することができる。
【００７０】
また、制御部１０は、温度フィードフォワード回収率制御を実行する。このため、膜分離装置５において、透過水Ｗ２の回収率を最大としつつ、ＲＯ膜モジュール５ａにおけるシリカ系スケールの析出をより確実に抑制することができる。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る水処理システム１Ａについて説明する。図４は、第２実施形態に係る水処理システム１Ａの部分構成図である。第２実施形態に係る水処理システム１Ａは、主に膜分離装置５０の構成が第１実施形態と異なり、その他の構成は第１実施形態と同じである。そのため、図４では、第１実施形態と相違する部分とその周辺の構成を図示し、温度センサ４、透過水弁６、処理水タンク７、水位センサ８及び流量センサ９の図示を省略する。また、第２実施形態では、第１実施形態と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明し、第１実施形態と重複する説明を適宜に省略する。
【００７２】
図４に示すように、本実施形態に係る水処理システム１Ａにおいて、膜分離装置５０は、第１ＲＯ膜モジュール５０ａ、第２ＲＯ膜モジュール５０ｂ及び第３ＲＯ膜モジュール５０ｃを備える。第１ＲＯ膜モジュール５０ａ〜第３ＲＯ膜モジュール５０ｃの構成及び機能は、第１実施形態のＲＯ膜モジュール５ａと同じであるため説明を省略する。
【００７３】
また、水処理システム１Ａは、濃縮水接続ラインＬ６及びＬ８と、接続ラインとしての透過水接続ラインＬ５、Ｌ７及びＬ９と、第１開閉弁１４と、第２開閉弁１５と、を備える。
【００７４】
第１ＲＯ膜モジュール５０ａには、供給水ラインＬ１、透過水接続ラインＬ５及び濃縮水接続ラインＬ６が接続されている。供給水ライン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。また、供給水ラインＬ１の下流側の端部は、第１ＲＯ膜モジュール５０ａの一次側入口ポートに接続されている。透過水接続ラインＬ５の上流側の端部は、第１ＲＯ膜モジュール５０ａの二次側ポートに接続されている。透過水接続ラインＬ５の下流側の端部は、接続部Ｊ６において透過水ラインＬ２の上流側の端部に接続されている。
【００７５】
濃縮水接続ラインＬ６は、第１ＲＯ膜モジュール５０ａで製造された濃縮水Ｗ３を、第２ＲＯ膜モジュール５０ｂに供給水として送出するラインである。濃縮水接続ラインＬ６の上流側の端部は、第１ＲＯ膜モジュール５０ａの一次側出口ポートに接続されている。また、濃縮水接続ラインＬ６の下流側の端部は、第２ＲＯ膜モジュール５０ｂの一次側入口ポートに接続されている。
【００７６】
第２ＲＯ膜モジュール５０ｂには、上述した濃縮水接続ラインＬ６、透過水接続ラインＬ７及び濃縮水接続ラインＬ８が接続されている。透過水接続ラインＬ７の上流側の端部は、第２ＲＯ膜モジュール５０ｂの二次側ポートに接続されている。透過水接続ラインＬ７の下流側の端部は、接続部Ｊ５において透過水接続ラインＬ９（後述）に接続されている。
【００７７】
また、透過水接続ラインＬ７には、第１開閉弁１４が設けられている。第１開閉弁１４は、透過水接続ラインＬ７を開閉する装置である。第１開閉弁１４は、制御部１０Ａと電気的に接続されている。第１開閉弁１４における弁体の開閉は、制御部１０Ａからの駆動信号により制御される。
【００７８】
濃縮水接続ラインＬ８は、第２ＲＯ膜モジュール５０ｂで製造された濃縮水Ｗ３を、第３ＲＯ膜モジュール５０ｃに供給水として送出するラインである。濃縮水接続ラインＬ８の上流側の端部は、第２ＲＯ膜モジュール５０ｂの一次側出口ポートに接続されている。また、濃縮水接続ラインＬ８の下流側の端部は、第３ＲＯ膜モジュール５０ｃの一次側入口ポートに接続されている。
【００７９】
第３ＲＯ膜モジュール５０ｃには、上述した濃縮水接続ラインＬ８、透過水接続ラインＬ９及び濃縮水ラインＬ３が接続されている。透過水接続ラインＬ９の上流側の端部は、第３ＲＯ膜モジュール５０ｃの二次側ポートに接続されている。透過水接続ラインＬ９の下流側の端部は、接続部Ｊ６において透過水ラインＬ２の下流側の端部に接続されている。
【００８０】
また、透過水接続ラインＬ９には、第２開閉弁１５が接続されている。第２開閉弁１５は、透過水接続ラインＬ９を開閉する装置である。第２開閉弁１５は、制御部１０Ａと電気的に接続されている。第２開閉弁１５における弁体の開閉は、制御部１０Ａからの駆動信号により制御される。
【００８１】
第３ＲＯ膜モジュール５０ｃの一次側出口ポートに接続された濃縮水ラインＬ３、第１排水弁１１〜第３排水弁１３の構成及び機能は第１実施形態と同じであるため説明を省略する。
【００８２】
図４に示すように、本実施形態の膜分離装置５０では、前段のＲＯ膜モジュールから送出された濃縮水Ｗ３が次段のＲＯ膜モジュールへの供給水となるように、３段のＲＯ膜モジュールの一次側が直列に接続されている。また、それぞれのＲＯ膜モジュールから送出された透過水Ｗ２が共通の透過水ラインＬ２を流通するように３段のＲＯ膜モジュールの二次側が並列に接続されている。
【００８３】
制御部１０Ａは、第１実施形態の制御部１０と同じ機能を有すると共に、本実施形態における流量制御部の機能として、水位センサ８の検出水位値Ｗが高くなるに従い、第１開閉弁１４及び第２開閉弁１５の開弁数が少なくなるように、第１開閉弁１４及び第２開閉弁１５の開閉を制御する。
【００８４】
具体的には、制御部１０Ａは、警戒水位値Ｌ及び目標水位値Ｍに加えて、これらの水位値の間に設定された第１中間水位Ｍ１及び第２中間水位Ｍ２（Ｍ＞Ｍ２＞Ｍ１＞Ｌ）を参照する。そして、制御部１０Ａは、水位センサ８の検出水位値Ｗが高くなるに従い、第１開閉弁１４及び第２開閉弁１５の開弁数が少なくなるように、第１開閉弁１４及び第２開閉弁１５の開閉を制御する。
【００８５】
例えば、制御部１０Ａは、水位センサ８の検出水位値Ｗが第１中間水位Ｍ１未満の場合には、水位フィードバック水量制御（Ｍ１＞Ｗ≧Ｌの場合）若しくは規定駆動周波数（Ｌ＞Ｗの場合）にて加圧ポンプ２を駆動すると共に、第１開閉弁１４及び第２開閉弁１５を開状態に制御する。この場合には、ＲＯ膜モジュール５０ａ〜５０ｃのすべてが運転（膜分離処理）される。その結果、ＲＯ膜モジュール５０ａ〜５０ｃにおいてそれぞれ製造された透過水Ｗ２は、透過水ラインＬ２への接続部Ｊ６において合流し、一つの透過水Ｗ２として処理水タンク７に送出される。
【００８６】
また、制御部１０Ａは、水位センサ８の検出水位値Ｗが第１中間水位Ｍ１以上且つ第２中間水位Ｍ２未満の場合には、水位フィードバック水量制御にて加圧ポンプ２を駆動すると共に、第１開閉弁１４を開状態とし、第２開閉弁１５を閉状態に制御する。この場合には、ＲＯ膜モジュール５０ａ及び５０ｂの２つが運転される。その結果、ＲＯ膜モジュール５０ａ及び５０ｂにおいてそれぞれ製造された透過水Ｗ２は、透過水ラインＬ２への接続部Ｊ６において合流し、一つの透過水Ｗ２として処理水タンク７に送出される。
【００８７】
更に、制御部１０Ａは、水位センサ８の検出水位値Ｗが第２中間水位Ｍ２以上の場合には、水位フィードバック水量制御にて加圧ポンプ２を駆動すると共に、第１開閉弁１４及び第２開閉弁１５を閉状態に制御する。この場合には、ＲＯ膜モジュール５０ａのみが運転される。その結果、ＲＯ膜モジュール５０ａにおいて製造された透過水Ｗ２のみが、透過水ラインＬ２を介して処理水タンク７に送出される。
【００８８】
一般に、ＲＯ膜モジュールは、有効圧力の低下に伴って塩除去率の低下が起こるため、透過水Ｗ２の水質が悪化しやすい。本実施形態では、水位センサ８の検出水位値Ｗが高くなるに従い、加圧ポンプ２の駆動周波数が低くなる。すなわち、水位センサ８の検出水位値Ｗが高くなるに従い、膜分離装置５０は有効圧力の低い運転となり、透過水Ｗ２の水質が悪化する懸念がある。そこで、本実施形態の制御部１０Ａは、膜分離装置５０の有効圧力が低くなっても透過水Ｗ２の水質が悪化しないように、水位センサ８の検出水位値Ｗが高くなるに従い、ＲＯ膜モジュールの運転本数が少なくなるように制御する。すなわち、水位センサ８の検出水位値Ｗが第１中間水位Ｍ１未満の場合には、加圧ポンプ２の駆動周波数が高くなり、いずれのＲＯ膜モジュール５０ａ〜５０ｃに作用する有効圧力も十分に高い。そのため、ＲＯ膜モジュール５０ａ〜５０ｃのすべてを運転し、透過水Ｗ２を製造する。また、水位センサ８の検出水位値Ｗが第１中間水位Ｍ１以上且つ第２中間水位Ｍ２未満の場合には、加圧ポンプ２の駆動周波数が低くなり、各ＲＯ膜モジュール５０ａ〜５０ｃに作用する有効圧力が低くなる。そのため、ＲＯ膜モジュール５０ｃでの水透過を止めてＲＯ膜モジュール５０ａ及び５０ｂの有効圧力を高めつつ運転し、透過水Ｗ２を製造する。更に、水位センサ８の検出水位値Ｗが第２中間水位Ｍ２以上の場合には、加圧ポンプ２の駆動周波数がより低くなり、各ＲＯ膜モジュール５０ａ〜５０ｃに作用する有効圧力が更に低くなる。そのため、ＲＯ膜モジュール５０ｂ及び５０ｃでの水透過を止めてＲＯ膜モジュール５０ａの有効圧力を高めつつ運転し、透過水Ｗ２を製造する。
【００８９】
上述した第２実施形態に係る水処理システム１Ａによれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００９０】
第２実施形態に係る水処理システム１Ａにおいて、制御部１０Ａは、水位センサ８の検出水位値Ｗが高くなるに従い、第１開閉弁１４及び第２開閉弁１５の開弁数が少なくなるように、第１開閉弁１４及び第２開閉弁１５の開閉を制御する。
【００９１】
そのため、水位センサ８の検出水位値Ｗが高くなるに従い、加圧ポンプ２の駆動周波数が低くなっても、ＲＯ膜モジュールの運転本数が少なくなるため、低い有効圧力でのＲＯ膜モジュールの運転が回避される。従って、水位センサ８の検出水位値Ｗが高くなるに従い、透過水Ｗ２の水質が悪化することを抑制することができる。
【００９２】
（変形形態）
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。ここでは、第１及び第２実施形態に共通する構成については第１実施形態の変形形態として説明し、第２実施形態に特有の構成についてのみ第２実施形態の変形形態として説明する。
【００９３】
例えば、第１実施形態では、処理水タンク７の水位として、目標水位値Ｍ及び警戒水位値Ｌを設定した例について説明した。これに限らず、処理水タンク７の水位として、目標水位値Ｍのみを設定してもよい。この場合、水位センサ８の検出水位値Ｗを用いて、常に水位フィードバック水量制御が行われることになる。
【００９４】
第１実施形態では、主な構成として、膜分離装置５と処理水タンク７を備えた水処理システム１について説明した。これに限らず、処理水タンク７の下流側に電気脱イオン装置（ＥＤＩ装置）を設けた構成としてもよい。
【００９５】
電気脱イオン装置は、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜で区画された脱塩室及び濃縮室を備える。脱塩室には、イオン交換体（樹脂や繊維）が充填されている。脱塩室及び濃縮室に透過水を供給すると、透過水に含まれる残留塩類（イオン）は、脱塩室のイオン交換体で捕捉され、透過水は精製された処理水（脱塩水）となる。また、脱塩室のイオン交換体に捕捉された残留塩類は、電気エネルギーにより濃縮室に移動する。そして、濃縮室から濃縮水として排出される。このように、電気脱イオン装置では、イオン交換体に捕捉されたイオンが濃縮室に移動するため、常に再生状態に保つことができる。
【００９６】
第１実施形態において、処理水タンク７の内部が窒素ガス等でシールされており、大気から処理水タンク７への炭酸ガスの溶解がない場合には、処理水タンク７の下流側に電気脱イオン装置を設けた構成とすることにより、高品質の処理水Ｗ４を製造することができる。
【００９７】
また、第１実施形態では、主な構成として、膜分離装置５と処理水タンク７を備えた水処理システム１について説明した。これに限らず、処理水タンク７の下流側に脱炭酸装置を設けると共に、更にその下流側に上述した電気脱イオン装置を設けた構成としてもよい。
【００９８】
脱炭酸装置は、膜分離装置５で製造された透過水Ｗ２に含まれる遊離炭酸（溶存炭酸ガス）を、気体分離膜モジュールにより脱気処理して、精製水としての脱気水を得る設備である。脱炭酸装置及び電気脱イオン装置で得られた精製水は、電気脱イオン装置の二次側に接続された通水ラインを介して需要箇所や二次精製装置に送出される。
【００９９】
第１実施形態において、処理水タンク７の内部に大気から炭酸ガスの溶解が起こり得る場合には、脱炭酸装置において脱気処理することにより、高品質の処理水Ｗ４を製造することができる。
【０１００】
第１実施形態では、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより加圧ポンプ２の駆動周波数を演算する例について説明したが、これに限らず、位置形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより加圧ポンプ２の駆動周波数を演算してもよい。
【０１０１】
第１実施形態では、温度フィードフォワード回収率制御において、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の温度を検出温度値Ｔとする例について説明した。これに限らず、透過水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２の温度を検出温度値Ｔとしてもよい。また、濃縮水ラインＬ３を流通する濃縮水Ｗ３の温度を検出温度値Ｔとしてもよい。更に、複数のラインにおいて水の温度を検出し、その平均値を検出温度値Ｔとしてもよい。
【０１０２】
第１実施形態において、濃縮水ラインＬ３を流通する濃縮水Ｗ３の一部を、供給水ラインＬ１において、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た構成としてもよい。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、ファウリングの発生を抑制することができる。
【０１０３】
第１実施形態において、供給水Ｗ１は、地下水や水道水等の原水であってもよい。また、供給水Ｗ１は、原水を除鉄除マンガン装置、活性炭濾過装置、硬水軟化装置等により前処理された水であってもよい。
【０１０４】
第１実施形態では、温度フィードフォワード回収率制御において、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、濃縮水Ｗ３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バルブを設けた構成としてもよい。この場合は、制御部１０（１０Ａ）から電流値信号（例えば、４〜２０ｍＡ）を比例制御バルブに送信して弁開度を制御することにより、濃縮水Ｗ３の排水流量を調節することができる。
【０１０５】
また、比例制御バルブを設けた構成において、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（１０Ａ）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の実際排水流量をより正確に制御することができる。
【０１０６】
第２実施形態では、膜分離装置５０として、３段のＲＯ膜モジュール（第１ＲＯ膜モジュール５０ａ、第２ＲＯ膜モジュール５０ｂ及び第３ＲＯ膜モジュール５０ｃ）を備えた構成について説明した。これに限らず、２段のＲＯ膜モジュールを備えた構成としてもよいし、４段以上のＲＯ膜モジュールを備えた構成としてもよい。
【０１０７】
第２実施形態では、３段のＲＯ膜モジュール（第１ＲＯ膜モジュール５０ａ、第２ＲＯ膜モジュール５０ｂ及び第３ＲＯ膜モジュール５０ｃ）において、２本の接続ライン（透過水接続ラインＬ７及びＬ９）に開閉弁（第１開閉弁１４及び第２開閉弁１５）を設けた構成について説明した。これに限らず、３本の接続ラインのすべて（透過水接続ラインＬ５、Ｌ７及びＬ９）に開閉弁を設けた構成としてもよい。このように構成した場合には、検出水位値Ｗに応じた各ＲＯ膜モジュールの運転の優先順位を変更することが可能になるため、各ＲＯ膜モジュールにおける造水負荷を均一化することができる。
【０１０８】
例えば、第２実施形態では、検出水位値Ｗに応じて各ＲＯ膜モジュールが「５０ａ＞５０ｂ＞５０ｃ」の優先順位で運転されるように固定されているため、第１ＲＯ膜モジュール５０ａの造水負荷が最も高い。これに対して、３本の接続ラインのすべてに開閉弁を設けた構成の場合には、各ＲＯ膜モジュールを「５０ａ＞５０ｂ＞５０ｃ」以外に「５０ｂ＞５０ｃ＞５０ａ」や「５０ｃ＞５０ａ＞５０ｂ」の優先順位でも運転が可能である。すなわち、ｎ段のＲＯ膜モジュールに対して第２実施形態のようにｎ−１個の開閉弁を設けるのではなく、ｎ個の開閉弁を設ける構成では、優先順位をローテーションさせながら運転することができる。なお、優先順位をローテーションさせる際には、処理水タンク７への透過水Ｗ２の積算供給量や積算供給時間に基づいて、周期的に行うのが好ましい。
【０１０９】
第２実施形態において、接続ラインに開閉弁を設ける代わりに、各段のＲＯ膜モジュール（第１ＲＯ膜モジュール５０ａ及び第２ＲＯ膜モジュール５０ｂ）に、一次側入口ポート及び一次側出口ポートをバイパスするバイパスライン、及びこのバイパスラインを開閉する開閉弁を設けた構成としてもよい。その場合、水位センサ８の検出水位値Ｗが高くなるに従い、上記開閉弁の開弁数が少なくなるように、上記開閉弁の開閉を制御する。このような構成とした場合でも、水位センサ８の検出水位値Ｗが高くなるに従い、透過水Ｗ２の水質が悪化することを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１，１Ａ  水処理システム
２  加圧ポンプ
３  インバータ
４  温度センサ
５  膜分離装置
５ａ  ＲＯ膜モジュール（逆浸透膜モジュール）
７  処理水タンク（貯留タンク）
８  水位センサ（水位検出手段）
９  流量センサ
１０，１０Ａ  制御部（流量制御部）
１４  第１開閉弁（開閉弁）
１５  第２開閉弁（開閉弁）
Ｌ１  供給水ライン
Ｌ２  透過水ライン
Ｌ３  濃縮水ライン
Ｌ４  配水ライン
Ｌ６，Ｌ８  濃縮水接続ライン
Ｌ５，Ｌ７，Ｌ９  透過水接続ライン（接続ライン）
Ｗ１  供給水
Ｗ２  透過水
Ｗ３  濃縮水
Ｗ４  処理水
【図１】
2016032810.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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