(57)【要約】【課題】  被処理水中の硫酸イオンを除去する硫酸イオン除去部の長寿命化を可能とし得る監視制御装置及び水処理システム並びに水処理方法を提供する。【解決手段】  水処理システム１は、流入配管２２より導入される油分を含む被処理水中の硫酸イオンを除去し、硫酸イオン除去後の処理水を流出配管２３へ送水する硫酸イオン除去部１０、及び流入配管２２より分岐し被処理水を流出配管２３へ通水するバイパス配管２４を有する水処理設備３と、油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度を計測するモニタリング部７、及びモニタリング部７より得られる硫酸イオン濃度に基づき、硫酸イオン除去部１０への被処理水の供給流量Ｑ２及びバイパス配管２４への被処理水の供給流量Ｑ１を求める流量制御部８を有する監視制御装置２を備える。【選択図】  図１
2017006833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入配管より導入される少なくとも油分を含む被処理水中の硫酸イオンを除去し、硫酸イオン除去後の処理水を流出配管へ送水する硫酸イオン除去部と、前記流入配管より分岐し前記油分を含む被処理水を前記流出配管へ通水するバイパス配管と、を有する水処理設備と、
前記油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度及び／又は前記流出配管内を通流する処理水中の硫酸イオン濃度を計測するモニタリング部と、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を制御する流量制御部と、を有する監視制御装置と、を備え、
前記流量制御部は、前記モニタリング部より得られる硫酸イオン濃度に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする水処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の水処理システムにおいて、
前記流量制御部は、
予め、少なくとも硫酸イオン水質目標値及び計画処理流量を格納する運転計画格納部と、
前記モニタリング部より得られる硫酸イオン濃度、前記運転計画格納部に格納される硫酸イオン水質目標値及び計画処理流量に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求める流量算出部と、を備えることを特徴とする水処理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の水処理システムにおいて、
前記モニタリング部は、少なくとも、前記油分を含む被処理水及び／又は前記流出配管内を通流する処理水から硫酸イオンを選択的に透過させる硫酸イオン選択透過膜と、硫酸イオン検出用電極を有することを特徴とする水処理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の水処理システムにおいて、
前記モニタリング部は、前記油分を含む被処理水及び/又は前記流出配管内を通流する処理水から、少なくとも油分を分離する前処理部を備えることを特徴とする水処理システム。
【請求項５】
請求項３に記載の水処理システムにおいて、
前記水処理設備は、前記流入配管に設けられた第１流量調整部と、前記バイパス配管に設けられた第２流量調整部を備え、
前記流量算出部は、前記求めた硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量となるよう、前記第１流量調整部を制御すると共に、前記求めたバイパス配管への被処理水の供給流量となるよう前記第２流量調整部を制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項６】
請求項５に記載の水処理システムにおいて、
前記モニタリング部は、前記第１流量調整部より上流側にて前記流入配管より分岐するサンプリング配管から導入される前記油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度を計測し、
前記流量制御部は、前記運転計画格納部に更に前記硫酸イオン除去部の除去性能である除去率を格納すると共に、前記硫酸イオン除去部の除去率及び前記モニタリング部により計測された被処理水中の硫酸イオン濃度に基づき前記硫酸イオン除去部による処理後の硫酸イオン濃度を算出する硫酸イオン濃度算出部を備え、
前記流量算出部は、前記硫酸イオン水質目標値、前記計画処理流量、前記モニタリング部により得られた被処理水中の硫酸イオン濃度、及び前記硫酸イオン濃度算出部により得られた前記硫酸イオン除去部による処理後の硫酸イオン濃度に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする水処理システム。
【請求項７】
請求項６に記載の水処理システムにおいて、
前記水処理設備は、前記第１流量調整部より上流側であって前記バイパス配管の分岐部よりも下流側にて前記流入配管より分岐する分岐配管に相互に並列接続される複数の硫酸イオン除去部を更に備え、前記相互に並列接続される複数の硫酸イオン除去部に対応して複数の流量調整部を有し、
前記流量算出部は、前記各硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする水処理システム。
【請求項８】
請求項５に記載の水処理システムにおいて、
前記監視制御装置は、
前記第１流量調整部より上流側にて前記流入配管より分岐する第１サンプリング配管から導入される前記油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度を計測する第１モニタリング部と、
前記流出配管であって前記バイパス配管との合流部よりも上流側より分岐又は、前記流出配管からの処理水を貯留する処理水タンク内の処理水に一端が浸漬するよう配される第２サンプリング配管から導入される処理水中の硫酸イオン濃度を計測する第２モニタリング部と、を備え、
前記流量算出部は、前記硫酸イオン水質目標値、前記計画処理流量、前記第１モニタリング部により得られた被処理水中の硫酸イオン濃度、及び前記第２モニタリング部より得られた処理水中の硫酸イオン濃度に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする水処理システム。
【請求項９】
請求項８に記載の水処理システムにおいて、
前記水処理設備は、
少なくとも前記第１流量調整部及び前記第２流量調整部へ給電する、再生可能エネルギーによる電力供給設備及び従来型電力供給設備並びに前記再生可能エネルギー電力供給設備からの発電電力を蓄電するエネルギー貯蔵部を備え、
前記第１流量調整部へ給電する場合、前記再生可能エネルギー電力供給設備からの発電電力を優先的に給電することを特徴とする水処理システム。
【請求項１０】
請求項６に記載の水処理システムにおいて、
前記水処理設備は、前記流出配管からの処理水を貯留する処理水タンク及び前記処理水タンク内の処理水の水位を計測する水位計を備え、
前記運用計画格納部は、更に、水位上限設定値及び水下限設定値を格納し、
前記流量算出部は、前記モニタリング部により計測された被処理水の硫酸イオン濃度が前記硫酸イオン水質目標値未満の場合、前記バイパス配管への被処理水の供給流量を、前記水位計により計測された水位に基づく前記処理水タンクの空き容量又は前記計画処理流量とすることを特徴とする水処理システム。
【請求項１１】
請求項６又は請求項７に記載の水処理システムにおいて、
前記流量制御部は、表示部を有し、
前記硫酸イオン濃度算出部により得られた前記硫酸イオン除去部による処理後の硫酸イオン濃度が前記硫酸イオン水質目標値を超える場合、前記表示部に警報を表示することを特徴とする水処理システム。
【請求項１２】
流入配管より導入される少なくとも油分を含む被処理水中の硫酸イオンを除去し、硫酸イオン除去後の処理水を流出配管へ送水する硫酸イオン除去部と、前記流入配管より分岐し前記油分を含む被処理水を前記流出配管へ通水するバイパス配管と、を有する水処理設備を制御する監視制御装置であって、
前記油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度及び／又は前記流出配管内を通流する処理水中の硫酸イオン濃度を計測するモニタリング部と、
前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を制御する流量制御部と、を備え、
前記流量制御部は、前記モニタリング部より得られる硫酸イオン濃度に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする監視制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の監視制御装置において、
前記流量制御部は、
予め、少なくとも硫酸イオン水質目標値及び計画処理流量を格納する運転計画格納部と、
前記モニタリング部より得られる硫酸イオン濃度、前記運転計画格納部に格納される硫酸イオン水質目標値及び計画処理流量に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求める流量算出部と、を有することを特徴とする監視制御装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の監視制御装置において、
前記モニタリング部は、少なくとも、前記油分を含む被処理水及び／又は前記流出配管内を通流する処理水から硫酸イオンを選択的に透過させる硫酸イオン選択透過膜と、硫酸イオン検出用電極を有することを特徴とする監視制御装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の監視制御装置において、
前記モニタリング部は、前記油分を含む被処理水及び/又は前記流出配管内を通流する処理水から、少なくとも油分を分離する前処理部を備えることを特徴とする監視制御装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の監視制御装置において、
前記モニタリング部は、前記流入配管より分岐するサンプリング配管から導入される前記油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度を計測し、
前記流量制御部は、前記運転計画格納部に更に前記硫酸イオン除去部の除去性能である除去率を格納すると共に、前記硫酸イオン除去部の除去率及び前記モニタリング部により計測された被処理水中の硫酸イオン濃度に基づき前記硫酸イオン除去部による処理後の硫酸イオン濃度を算出する硫酸イオン濃度算出部を備え、
前記流量算出部は、前記硫酸イオン水質目標値、前記計画処理流量、前記モニタリング部により得られた被処理水中の硫酸イオン濃度、及び前記硫酸イオン濃度算出部により得られた前記硫酸イオン除去部による処理後の硫酸イオン濃度に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする監視制御装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の監視制御装置において、
前記流入配管より分岐する第１サンプリング配管から導入される前記油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度を計測する第１モニタリング部と、
前記流出配管であって前記バイパス配管との合流部よりも上流側より分岐又は、前記流出配管からの処理水を貯留する処理水タンク内の処理水に一端が浸漬するよう配される第２サンプリング配管から導入される処理水中の硫酸イオン濃度を計測する第２モニタリング部と、を備え、
前記流量算出部は、前記硫酸イオン水質目標値、前記計画処理流量、前記第１モニタリング部により得られた被処理水中の硫酸イオン濃度、及び前記第２モニタリング部より得られた処理水中の硫酸イオン濃度に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする監視制御装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の監視制御装置において、
前記流量制御部は、表示部を有し、
前記硫酸イオン濃度算出部により得られた前記硫酸イオン除去部による処理後の硫酸イオン濃度が前記硫酸イオン水質目標値を超える場合、前記表示部に警報を表示することを特徴とする監視制御装置。
【請求項１９】
流入配管より導入される少なくとも油分を含む被処理水中の硫酸イオンを除去し、硫酸イオン除去後の処理水を流出配管へ送水する硫酸イオン除去部と、前記流入配管より分岐し前記油分を含む被処理水を前記流出配管へ通水するバイパス配管と、を有する水処理設備の水処理方法であって、
油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度及び／又は前記流出配管内を通流する処理水中の硫酸イオン濃度を計測し、
前記計測された硫酸イオン濃度に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする水処理方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の水処理方法において、
予め、少なくとも硫酸イオン水質目標値及び計画処理流量を格納し、
前記計測された硫酸イオン濃度、前記硫酸イオン水質目標値及び計画処理流量に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原油増進回収法（ＥＯＲ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｏｉｌ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）向けの水処理システムに係り、特に、被処理水中の硫酸イオンの濃度管理を好適に行い得る監視制御装置及びそれを備える水処理システム並びに水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
油層から原油を採取する方法として、従来、岩盤中に蓄えられた圧力を利用した自噴採油が用いられてきた。しかし、原油の回収率を向上させる目的で近年様々な採取法が開発されてきている。これらはＥＯＲと呼ばれるもので、その代表例として、水攻法やケミカル攻法などがある。水攻法は、油層に水を圧入することで人工的に排油エネルギーを付与して生産レートを維持し、究極採収率を向上させる方法である。また、その発展型としてのケミカル攻法は、化学薬剤或いはその混合物を油層に圧入して原油の採収率の向上を図る方法を総称するが、使用する薬剤により界面活性剤攻法（ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ  ｆｌｏｏｄ）、ポリマー攻法（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｆｌｏｏｄ）、アルカリ攻法（ｃａｕｓｔｉｃ  ｆｌｏｏｄ）に分類され、採収率向上の原理もそれぞれ異なる。界面活性剤攻法は、界面活性剤を主成分とする溶液を含む一連の流体を油層に圧入することで、原油と水との間の界面張力を低下させ、毛管現象により捕捉されている原油を引き出して採収する攻法である。  
これらの方法で用いられる水の水質管理は、生産量に直結する重要な要素である。例えば、ＳＳ（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ）は、原油が通過する経路となる油層岩の細孔や配管を閉塞させる原因となるため、粒径と濃度が管理される。また、地下は還元雰囲気であるため、これを維持し酸化物の析出を抑制するために、溶存酸素濃度が管理される。さらに、地中に含まれるＢａ又はＳｒ等のアルカリ土類金属元素と結合して硫酸塩の固体を形成する硫酸イオンも管理項目の一つとなる。硫酸イオンは主として海水を淡水化してＥＯＲに適用する場合に混入する。水中の硫酸イオンを除去する方法として、近年、ＮＦ（ｎａｎｏ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）膜が導入されている。ＮＦ膜はＮａＣｌを脱塩するＲＯ膜に比べ膜透過にかかる圧損が小さいため、比較的簡便・低エネルギーで硫酸イオンの対策ができる点が特徴である。例えば、特許文献１では、海水淡水化システムにおいて、ＲＯ膜の前段にＮＦ膜を配し、ＮＦ膜を透過させることで、海水中の硫酸イオン（ＳＯ４――）の大部分を硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）として除去する技術が提案されている。これにより、後段に配されるＲＯ膜に析出されるスケール、すなわち、硫酸カルシウムの析出を抑制するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１４１２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１には、ＲＯ膜の前段にＮＦ膜を配する海水淡水化システムが開示されるものの、水質目標に対してその運転管理方法を制御するものではない。そのため、一定の運転を行うと、例えば、被処理水である原水の水質が変動し、被処理水中の硫酸イオン濃度が低下した場合であっても、被処理水を常にＮＦ膜処理することとなる。従って、ＮＦ膜のファウリングが促進され、或いは、ファウリングを抑制するため、仮に所定の運転期間毎に薬剤による膜の洗浄を行うと、逆に、ＮＦ膜の素材を劣化させ、ＮＦ膜の寿命が短縮化される課題がある。  
また、上述の特許文献１に記載される技術を、ＥＯＲに適用した場合、ＥＯＲに用いる水の供給量が数万ｍ３／ｄ規模の大型施設になると、ＮＦ膜処理設備に係る初期コストが大きくなるのに加え、消耗品であるＮＦ膜の寿命の短縮化により、ランニングコストが増大し、石油生産に係る費用の増加を招くことになる。  
そこで本発明は、被処理水中の硫酸イオンを除去する硫酸イオン除去部の長寿命化を可能とし得る監視制御装置及びそれを備える水処理システム並びに水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の水処理システムは、流入配管より導入される少なくとも油分を含む被処理水中の硫酸イオンを除去し、硫酸イオン除去後の処理水を流出配管へ送水する硫酸イオン除去部と、前記流入配管より分岐し前記油分を含む被処理水を前記流出配管へ通水するバイパス配管と、を有する水処理設備と、前記油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度及び／又は前記流出配管内を通流する処理水中の硫酸イオン濃度を計測するモニタリング部と、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を制御する流量制御部と、を有する監視制御装置と、を備え、前記流量制御部は、前記モニタリング部より得られる硫酸イオン濃度に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする。  
また、本発明の監視制御装置は、流入配管より導入される少なくとも油分を含む被処理水中の硫酸イオンを除去し、硫酸イオン除去後の処理水を流出配管へ送水する硫酸イオン除去部と、前記流入配管より分岐し前記油分を含む被処理水を前記流出配管へ通水するバイパス配管と、を有する水処理設備を制御する監視制御装置であって、前記油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度及び／又は前記流出配管内を通流する処理水中の硫酸イオン濃度を計測するモニタリング部と、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を制御する流量制御部と、を備え、前記流量制御部は、前記モニタリング部より得られる硫酸イオン濃度に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする。  
更にまた、本発明の水処理方法は、流入配管より導入される少なくとも油分を含む被処理水中の硫酸イオンを除去し、硫酸イオン除去後の処理水を流出配管へ送水する硫酸イオン除去部と、前記流入配管より分岐し前記油分を含む被処理水を前記流出配管へ通水するバイパス配管と、を有する水処理設備の水処理方法であって、油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度及び／又は前記流出配管内を通流する処理水中の硫酸イオン濃度を計測し、前記計測された硫酸イオン濃度に基づき、前記硫酸イオン除去部への前記被処理水の供給流量及び前記バイパス配管への前記被処理水の供給流量を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、被処理水中の硫酸イオンを除去する硫酸イオン除去部の長寿命化を可能とし得る監視制御装置及びそれを備える水処理システム並びに水処理方法を提供できる。  
例えば、硫酸イオン濃度をオンラインでモニタリングし、モニタリング結果に基づき水質目標を満たす最低限の硫酸イオンが、硫酸イオン除去部により処理されるため、硫酸イオン除去部の負荷を軽減でき、硫酸イオン除去部を長期間使用することが可能となる。
【０００７】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例に係る実施例１の水処理システムの全体概略構成図である。
【図２】図１に示す監視制御装置を構成する流量制御部の機能ブロック図である。
【図３】図１に示す監視制御装置による水処理設備の制御フロー図である。
【図４】図１に示す実施例１の水処理システムの変形例を示す全体概略構成図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る実施例２の水処理システムの全体概略構成図である。
【図６】図５に示す監視制御装置による水処理設備の制御フロー図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る実施例３の水処理システムの全体概略構成図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る実施例４の水処理システムの全体概略構成図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る実施例５の水処理システムの全体概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書において、本実施形態に係る水処理システムは、被処理水として、随伴水、海水或いは汽水等を対象とし、以下では一例として水処理システムを構成する水処理設備をＥＯＲに適用した場合を想定し説明する。従って、被処理水は随伴水、すなわち、少なくとも油分を含む被処理水をその処理対象として説明するが、これに限られるものではない。  
また、本明細書において、以下に説明する水処理設備は、図示しない前処理部及び後処理部を備える。前処理部は、例えば、少なくとも油分を含む被処理水へ凝集剤を投入し、凝集剤に被処理水中の有機物等のＳＳ（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｓｏｌｉｄｓ）を捕捉しフロックを形成する凝集槽、或いは、被処理水へｐＨ調整剤を投入し、被処理水のｐＨを調整するｐＨ調整部等、必要に応じて適宜設けられる。また、後処理部は、図示しない、硫酸イオンが除去された処理水、或いは、水質基準に適合する、硫酸イオンが低減された処理水を、ＲＯ膜等の膜分離部を透過させることにより造水する設備、或いは、上記硫酸イオンが低減された処理水を油層に注入する工程等が、必要に応じて適宜設けられる。  
また、本明細書において、後述する硫酸イオン除去部により油分を含む被処理水中の硫酸イオンが除去され処理水タンクに導入される処理水、及び、硫酸イオン除去部を通流することなく、バイパス配管を介して処理水タンクに導入される被処理水の双方を、処理水と呼称する場合がある。すなわち、硫酸イオン除去部への通流の有無にかかわらず、処理水タンクに導入される水を、本明細書では処理水と呼称するものである。
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例に係る実施例１の水処理システムの全体概略構成図である。図１に示すように、水処理システム１は、水処理設備３と、水処理設備３を制御する監視制御装置２を備える。  
水処理設備３は、少なくとも油分を含む被処理水の流れに沿って、その上流側より、油分を含む被処理水を一時的に蓄える被処理水タンク４、油分を含む被処理水中の硫酸イオンの濃度を調整する硫酸イオン濃度調整部５、及び硫酸イオン濃度調整後の処理水を一時的に貯留する処理水タンク６を有する。上述の通り、被処理水タンク４には、図示しない凝集槽によりＳＳが除去された被処理水、或いはｐＨ調整後の被処理水が流入する。また、処理水タンク６に貯留される処理水は、後段の図示しないＲＯ膜による脱塩処理、或いは、ＥＯＲ用に処理水を油層へ注入する設備等へ供給される。  
硫酸イオン濃度調整部５は、流入配管２２を介して被処理水タンク４に接続される硫酸イオン除去部１０、硫酸イオン除去部１０により被処理水中の硫酸イオン濃度が調整された処理水を処理水タンク６へ送水する流出配管２３を有する。また、硫酸イオン濃度調整部５は、流入配管２２を介して硫酸イオン除去部１０へ流入する、油分を含む被処理水の流量を計測するための流量計Ｆ２が取り付けられている。また、流入配管２２の流量計Ｆ２よりも上流側に流量調整部１１ｂが設けられ、流量調整部１１ｂの上流側の流入配管２２より分岐し、硫酸イオン除去部１０を通流することなく被処理水が流出配管２３へと合流するバイパス配管２４を有する。バイパス配管２４には、バイパス配管２４内を通流する被処理水の流量を計測するための流量計Ｆ１が取り付けられ、バイパス配管２４の流量計Ｆ１よりも上流側に流量調整部１１ａが設けられている。流出配管２３には、バイパス配管２４との合流部よりも下流側に、処理水タンク６へと送水される硫酸イオン除去部１０により硫酸イオン濃度が調整された処理水及び／又はバイパス配管２４を通流する被処理水の流量を計測するため流量計Ｆ３が取り付けられている。更に、硫酸イオン濃度調整部５は、バイパス配管２４の分岐部と流量調整部１１ｂの間に、流入配管２２より分岐し、油分を含む被処理水の一部を、後述する監視制御装置２を構成するモニタリング部７へ導入するためのサンプリング配管２５を備える。なお、サンプリング配管２５の流入配管２２における分岐部は、これに限らず、バイパス配管２４の流入配管２２の分岐部よりも上流側としても良い。
【００１２】
ここで、硫酸イオン除去部１０は、例えば、ＮＦ膜、ＲＯ膜、凝集沈殿、又はイオン交換等の処理により構成される。流量調整部１１ａ，１１ｂは、ポンプ及び／又はバルブにより実現される。なお、流量調整部１１ａ，１１ｂとして用いられるポンプ及び／又はバルブは、少なくとも、硫酸イオン除去部１０の処理を可能とする水量・水圧を供給できる仕様が必要である。本実施例では、これら流量調整部１１ａ，１１ｂを、インバータにより無段階の流量調整が可能なポンプを想定する。流量計Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は、それぞれ、バイパス配管２４へ供給される油分を含む被処理水の流量、硫酸イオン除去部１０へ供給される油分を含む被処理水の流量、及び、これらが合流した後に流出配管２３を介して処理水タンク６へ送水される処理水の流量を計測する。
【００１３】
図１に示すように、監視制御装置２は、サンプリング配管２４を介して導入される、油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度を所定の周期で計測するモニタリング部７、及び、流量計Ｆ１〜Ｆ３の計測値及びモニタリング部７により計測された硫酸イオン濃度に基づき流量調整部１１ａ，１１ｂを制御する流量制御部８を有する。また、監視制御装置２は、モニタリング部７、流量制御部８、各流量計Ｆ１〜Ｆ３、及び、流量調整部１１ａ，１１ｂを通信可能に接続するネットワーク９を備える。流量計Ｆ１〜Ｆ３の計測値は、ネットワーク９を介して、流量制御部８へ連続的に送信される。  
モニタリング部７は、硫酸イオン検出用電極１２、硫酸イオン選択透過膜１３、前処理部１４、及びサンプリング配管２５に取り付けられるサンプリングポンプ１５を備える。硫酸イオン検出用電極１２は、例えば、Ａｇ／ＡｇＣl電極が用いられ、ＫＣｌ溶液中で使用される。また、硫酸イオン選択透過膜は、例えば、イオノフォア、すなわち、生体膜において、特定のイオンの透過性を増加させる能力を有する脂溶性分子の総称であり、本実施例においては、硫酸イオンのみを選択的に透過させるものとして、１，３−［Ｂｉｓ（３−ｐｈｅｎｙｌｔｈｉｏｕｒｅｉｄｏｍｅｔｈｙｌ）］ｂｅｎｚｅｎｅを用いることができる。前処理部１４による処理対象は、サンプリングポンプ１５によりサンプリング配管２５を介して導入される、油分を含む被処理水中のＳＳ成分及び油分を含む有機物である。ＳＳ成分は、ＭＦ（Ｍｉｃｒｏ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）膜等の膜処理、沈降、或いは凝集沈殿処理により除去する。一方、油分を含む有機物の除去は、活性炭、油水分離膜、凝集沈殿、或いはオゾン等を適用することができる。また、油分を含む被処理水中の塩や硫酸イオン濃度、または、硫酸イオンの水質目標値が、モニタリング部７にて計測可能な濃度領域を超える場合には、純水等により被処理水を希釈する希釈装置を設ける。これにより、適切な硫酸イオン濃度の計測が可能となり、流量制御部８による制御精度が向上する。サンプリングポンプ１５は、サンプリング配管２５より導入される油分を含む被処理水を、上述の前処理及び電気化学的な硫酸イオン濃度測定が可能な水量を連続的に採取する。以上のように、モニタリング部７は、サンプリング配管２５を介して導入される油分を含む被処理水の一部に含まれる硫酸イオンを、電気化学的にその濃度を測定する。  
なお、モニタリング部７を構成する前処理部１４は、上述の通り、油分を含む被処理水の一部を、サンプリング配管２５を介して導入し、その被処理水中の硫酸イオン濃度を、より高精度に計測するため設けられるものである。従って、前処理部１４は、必ずしも必須の構成ではなく、補助的に用いられる構成であり、この前処理部１４を省略する構成としても良い。すなわち、サンプリング配管２５及びサンプリングポンプ１５を介して導入される、油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度を、直接、硫酸イオン検出用電極１２及び硫酸イオン選択透過膜１３により計測する構成としても良い。
【００１４】
流量制御部８は、計測値取得部１６、運転計画格納部１７、硫酸イオン濃度算出部１８、流量算出部１９、入力部２０、及び表示部２１を備える。ここで、図２に、監視制御装置２を構成する流量制御部８の機能ブロック図を示す。図２に示すように、流量制御部８は、上記の構成に加え、入力Ｉ／Ｆ２６、出力Ｉ／Ｆ２７を有し、これらは、内部バスにより相互に電気的に接続されている。  
運転計画格納部１７は、予めオペレータにより入力部２０を介して入力される、硫酸イオン濃度調整部５による処理水の水質目標のうち、少なくとも硫酸イオンの基準値（硫酸イオン水質目標値）及び処理量の計画値（計画処理流量）、並びに硫酸イオン除去部１０の除去性能（除去率）を格納する。本実施例では、硫酸イオン除去部１０の除去性能（除去率）は、流入配管２２を介して硫酸イオン除去部１０へ流入する油分を含む被処理水の水質或いは流入量によらず一定の割合と設定する場合を例に説明するが、例えば、凝集沈殿或いはイオン交換処理を用いる場合には、これらの関数として格納しても良い。  
計測値取得部１６は、ネットワーク９を介して、流量計Ｆ１〜Ｆ３及びモニタリング部７（硫酸イオン検出用電極１２）から、それぞれ、流量の計測値及び硫酸イオン濃度の計測値を、入力Ｉ／Ｆ２６及び内部バスを介して取り込む。硫酸イオン濃度算出部１８は、運転計画格納部１７に格納される情報及び計測値取得部１６により取り込まれたモニタリング部７による硫酸イオン濃度の計測値に基づき、硫酸イオン除去部１０の流出部での硫酸イオン濃度の予測値を算出する。
【００１５】
流量算出部１９は、運転計画格納部１７に格納される硫酸イオン水質目標値及び計画処理流量、計測値取得部１６により取り込まれたモニタリング部７による硫酸イオン濃度の計測値、及び硫酸イオン濃度算出部１８により算出された硫酸イオン除去部１０の流出部での硫酸イオン濃度の予測値に基づき、バイパス配管２４へ供給される油分を含む被処理水の流量、及び流入配管２２を介して硫酸イオン除去部１０へ供給される油分を含む被処理水の流量を算出する。更に、流量算出部１９は、算出されたバイパス配管２４への被処理水の流量に対応する流量調整部１１ａへの制御量を、指令値として出力Ｉ／Ｆ２７を介して流量調整部１１ａへ出力する。同様に、流量算出部１９は、算出された硫酸イオン除去部１０への被処理水の流量に対応する流量調整部１１ｂへの制御量を、指令値として出力Ｉ／Ｆ２７を介して流量調整部１１ｂへ出力する。  
表示部２１は、硫酸イオン濃度算出部１８により算出された硫酸イオン除去部１０の流出部での硫酸イオン濃度の予測値が、運転計画格納部１７に格納される硫酸イオン水質目標値を超える場合、警報を表示しオペレータに報知する。また、表示部２１は、流量算出部１９により算出されたバイパス配管２４への被処理水の流量及び硫酸イオン除去部１０への被処理水の流量を表示する。これにより、オペレータは、硫酸イオン除去部１０及びバイパス配管２４への被処理水の分配流量を容易に把握することが可能となる。
【００１６】
このように、流量制御部８は、モニタリング部７による被処理水中の硫酸イオン濃度の測定値、硫酸イオン除去部１０の流出部での硫酸イオン濃度の予測値、及び予め設定される硫酸イオン水質目標並びに計画処理流量に基づき、硫酸イオン除去部１０及びバイパス配管２４への被処理水の流量の分配を決定する。  
なお、流量制御部８を構成する、計測値取得部１６、硫酸イオン濃度算出部１８及び流量算出部１９は、例えば、上記演算を実行するための各種プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果又は演算過程の途中結果等を一時的に格納するＲＡＭ等の図示しない記憶部、及びＲＯＭに格納される各種プログラムを読み出し実行するＣＰＵ等のプロセッサにより実現される。なお、場合によっては、上記各種プログラム及び演算結果又は演算過程の途中結果を、ＲＯＭ及びＲＡＭに替えて、運転計画格納部１７内の特定の記憶領域に格納するよう構成しても良い。
【００１７】
本実施例では、モニタリング部７において、硫酸イオンの計測方法として電気化学的な手法を適用したが、硫酸イオン濃度調整部５の制御に必要な頻度で計測可能な方法であれば、特に限定されるものではない。例えば、硫酸バリウムを析出させて濁度を計測する測定方法或いはイオンクロマトグラフによる分析を用いてもよい。計測頻度は、流入する油分を含む被処理水の水質変化の周期に依存するが、硫酸イオン濃度調整部５の制御頻度（制御周期の逆数）に対し１０倍以上の頻度で計測できることが望ましい。ここで、硫酸イオン濃度調整部５の制御頻度は、例えば、１回／ｈｒ程度に設定され、更に、制御頻度を高くするほど好ましい。
【００１８】
図３に、図１に示す監視制御装置２による水処理設備３の制御フロー図を示す。まず、流量制御部８を構成する計測値取得部１６は、モニタリング部７からネットワーク９を介して、被処理水中の現在の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃ［ｍｇ／Ｌ］を取得する（ステップＳ１０１）。次に、流量制御部８を構成する硫酸イオン濃度算出部１８は、内部バスを介して運転計画格納部１７を参照し、運転計画格納部１７に格納される、硫酸イオン水質目標値Ｃｔ［ｍｇ／Ｌ］、硫酸イオン除去部１０の除去率Ｒ［−］、及び計画処理流量Ｑｐ［ｍ３／ｄ］を取得する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０３では、硫酸イオン濃度算出部１８は、硫酸イオン水質目標値Ｃｔと現在の被処理水中の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃとを比較し、現在の被処理水中の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ未満であるか否かを判定する。判定の結果、現在の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ未満であれば、油分を含む被処理水が水処理設備３に流入した時点で、被処理水中の硫酸イオン濃度は水質目標を満たすため、硫酸イオン除去部１０による処理は不要となる。そのため、硫酸イオン濃度算出部１８は、現在の被処理水中の硫酸イオン濃度Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ未満である旨、内部バスを介して流量算出部１９へ出力し、ステップＳ１０４へ進む。
【００１９】
ステップＳ１０４では、流量算出部１９は、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１［ｍ３／ｄ］を計画処理流量Ｑｐ［ｍ３／ｄ］に設定し、硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２［ｍ３／ｄ］を０［ｍ３／ｄ］に設定する。すなわち、流入する油分を含む被処理水の全量をパイパス配管２４へ供給するよう設定し、ステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０では、流量算出部１９は、流量調整部１１ａへ出力Ｉ／Ｆ２７を介して計画処理流量Ｑｐ［ｍ３／ｄ］となるよう指令値を出力し、流量調整部１１ｂへ０［ｍ３／ｄ］となるよう指令値を出力する。
【００２０】
一方、ステップＳ１０３にて、判定の結果、現在の被処理水中の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ以上の場合、水処理設備３へ流入する油分を含む被処理水に対し、硫酸イオン除去部１０により硫酸イオンを除去する必要がある。そのためステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５では、硫酸イオン濃度算出部１８は、硫酸イオン除去部１０の除去率Ｒ及びモニタリング部７から得られた現在の被処理水の硫酸イオンの濃度計測値Ｃｃに基づき、以下の式（１）にて、硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度Ｃａ［ｍｇ／Ｌ］を算出する。すなわち、硫酸イオン濃度Ｃｃの油分を含む被処理水に対し硫酸イオン除去部１０の処理によりどの程度まで硫酸イオン濃度が低減されるかを算出する。ここで、硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度Ｃａとは、上述の硫酸イオン除去部１０の流出部での硫酸イオン濃度の予測値のことである。  
Ｃａ＝（１−Ｒ）×Ｃｃ    ・・・式（１）  
ステップＳ１０６では、流量算出部１９は、硫酸イオン濃度算出部１８により算出された硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度Ｃａを、内部バスを介して取り込む。そして流量算出部１９は、取り込まれた硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度Ｃａと硫酸イオン水質目標値Ｃｔとを比較し、処理後の硫酸イオン濃度Ｃａが硫酸イオン水質目標値Ｃｔを超えるか否かを判定する。判定の結果、処理後の硫酸イオン濃度Ｃａが硫酸イオン水質目標値Ｃｔを超える場合、仮に、水処理設備３に流入する油分を含む被処理水の全量を硫酸イオン除去部１０へ供給したとしても、硫酸イオン水質目標値Ｃｔを満たすことはできない。そのため、ステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７では、流量算出部１９は、内部バスを介して、表示部２１へ警報を出力し、表示部２１は当該警報を表示し処理を終了する。これにより、オペレータは、水処理設備３へ流入する油分を含む被処理水が、例えば、その水質変動により硫酸イオン濃度が上昇し、水処理設備３を構成する硫酸イオン除去部１０で対応できない状態にあることを、直ちに把握することができる。
【００２１】
一方、ステップＳ１０６による判定の結果、硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度Ｃａが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ以下である場合、流量算出部１９は、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１及び硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２を、Ｑ１＋Ｑ２＝Ｑｐを満たす範囲でそれぞれ設定する（ステップＳ１０８）。例えば、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１の初期値として、計画処理流量Ｑｐ［ｍ３／ｄ］を設定し、硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２の初期値として、０［ｍ３／ｄ］を設定し、次のステップＳ１０９へ進む。  
ステップＳ１０９にて、流量算出部１９は、ステップＳ１０８にて設定された、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１及び硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２が、以下の式（２）の関係を満たすか否か判定する。  
（Ｃｃ×Ｑ１＋Ｃａ×Ｑ２）／Ｑｐ＜Ｃｔ    ・・・式（２）  
ステップＳ１０９にて、上記式（２）の関係を満たさない場合には、ステップＳ１０８へ戻り、流量算出部１９は、再び、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１及び硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２の設定値を更新する。ここで、供給流量Ｑ１及びＱ２の設定値の更新は、例えば、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１の初期値として設定された計画処理流量Ｑｐ［ｍ３／ｄ］を１０％減少させ、すなわち、供給流量Ｑ１の設定値を（Ｑｐ−０.１×Ｑｐ）に更新する。また、硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２の設定を（０.１×Ｑｐ）に更新し、ステップＳ１０９にて、再び、上記式（２）の関係を満たすか否か判定する。  
ステップＳ１０９による判定結果が、上記式（２）の関係を満たす場合には、流量算出部１９は、そのときのバイパス配管２４への供給流量Ｑ１となるよう、内部バス及び出力Ｉ／Ｆ２７を介して流量調整部１１ａへ指令値を出力する。また、同様に、流量算出部１９は、そのときの硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２となるよう、内部バス及び出力Ｉ／Ｆ２７を介して流量調整部１１ｂへ指令値を出力する。  
なお、上記ステップＳ１０８及びステップＳ１０９の繰り返しステップでは、例えば、上記バイパス配管２４への供給流量Ｑ１を、毎回１０％減少させ更新し、上記式（２）の関係を満たすまで繰り返し実行される。これにより、上記式（２）の関係を満たす最大のバイパス配管２４への供給流量Ｑ１が得られる。換言すれば、上記式（２）の関係を満たす最小の硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２が得られることになる。従って、モニリング部７による水処理設備３へ流入する油分を含む被処理水の現在の硫酸イオン濃度Ｃｃに基づき、硫酸イオン水質目標値Ｃｔを満たす最低限の硫酸イオンが、硫酸イオン除去部１０により処理されるため、硫酸イオン除去部１０の負荷が低減され、硫酸イオン除去部１０の長寿命化を図ることが可能となる。
【００２２】
本実施例では、ステップＳ１０８において、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１を、毎回１０％減少させる構成としたが、これに限られるものではない。例えば、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１が単調減少する関数として設定しても良く、また、所定量毎に減少する値として設定しても良い。  
また、本実施例では、ステップＳ１０６を、流量算出部１９が実行する構成としたが、これに替えて、硫酸イオン濃度算出部１８がステップＳ１０６を実行する構成としても良い。
【００２３】
図４は、本実施例の水処理システムの変形例を示す全体概略構成図である。図４に示すように、水処理システム１’は、図１に示した水処理システム１に、更に、硫酸イオン除去部１０の流出部における硫酸イオン濃度、すなわち、硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度Ｃａを計測するモニタリング部７’を備える。図４に示すように、モニタリング部７’は、モニタリング部７と同様に、硫酸イオン検出用電極１２’、硫酸イオン選択透過膜１３’、前処理部１４’及びサンプリング配管２５ａに取り付けられるサンプリングポンプ１５’を備える。サンプリング配管２５ａの流出配管２３との合流部は、硫酸イオン除去部１０の流出側であって、バイパス配管２４が流出配管２３と合流する合流部よりも上流側に位置する。これにより、モニタリング部７’は、硫酸イオン除去部１０による処理後の処理水のみをサンプリング配管２５ａを介して導入し、導入された処理水中の硫酸イオン濃度、すなわち、硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度Ｃａを計測する。なお、図４においては、モニタリング部７’に前処理部１４’を有する構成を示すが、モニタリング部７と同様に必ずしも必須ではない。図４に示す水処理システム１’では、上述の図３に示すステップＳ１０５における硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度Ｃａの算出は不要となる。従って、ステップＳ１０５では、モニタリング部７’から硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度の計測値Ｃａを、ネットワーク９を介して取得することになる。その他の処理ステップは、上述の図３と同様であり、以下では説明を省略する。図４に示す水処理システム１’では、硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度Ｃａが実測値として得られる。よって、図３に示すステップS１０９にて得られる、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１及び硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２を、図１に示す水処理システム１に比べ、より高精度に求めることが可能となる。但し、図１に比べ、モニタリング部７’を更に設けることから設備コストは上昇する。
【００２４】
なお、本実施例では、硫酸イオン水質目標のみに着目して硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２を設定したが、硫酸イオン除去部１０が、例えば、ＮＦ膜或いはＲＯ膜等の膜処理の場合、その性能を劣化させる指標として、ＳＤＩ（Ｓｉｌｔ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｉｎｄｅｘ）、有機物濃度、或いは濁度の目標値を設定し、当該目標値に基づきバイパス配管２４への供給流量Ｑ１及び硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２を求める構成としても良い。この場合、モニタリング部７は、例えば、更にＳＤＩ計測装置も備え、ＳＤＩ計測装置による計測値により、水処理設備３へ流入する油分を含む被処理水中の懸濁物質（膜の目詰まりの要因物質）が少ない水質の場合は、硫酸イオン除去部１０への被処理水の供給流量を増加させ、硫酸イオン除去部１０により処理された処理水の水質を確実に担保する構成としても良い。
【００２５】
以上の通り、本実施例によれば、油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度をオンラインでモニタリングし、モニタリング結果に基づき硫酸イオン水質目標を満たす最低限の硫酸イオンが、硫酸イオン除去部により処理されるため、硫酸イオン除去部の負荷を軽減でき、硫酸イオン除去部を長期間使用することが可能となる。  
また、本実施例によれば、被処理水中の硫酸イオンを除去する硫酸イオン除去部の長寿命化を可能とし得る監視制御装置及びそれを備える水処理システム並びに水処理方法を実現することが可能となる。
【実施例２】
【００２６】
図５は、本発明の他の実施例に係る実施例２の水処理システムの全体概略構成図である。本実施例では、複数の硫酸イオン除去部を並列に配する構成とした点が実施例１と異なる。図５において、実施例１と同一の構成要素に同一の符号を付している。  
図５に示すように、水処理システム１ａは、水処理設備３ａと、水処理設備３ａを制御する監視制御装置２を備える。監視制御装置２の構成は、実施例１と同様であるため、以下では重複する説明を省略する。  
図５に示すように、水処理設備３ａは、少なくとも油分を含む被処理水の流れに沿って、その上流側より、油分を含む被処理水を一時的に貯留する被処理水タンク４、油分を含む被処理水中の硫酸イオンの濃度を調整する硫酸イオン濃度調整部５ａ、及び硫酸イオン濃度調整後の処理水を一時的に貯留する処理水タンク６を有する。
【００２７】
硫酸イオン濃度調整部５ａは、流入配管２２及び分岐配管２８を介して被処理水タンク４に接続される複数の硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃ、複数の硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃにより被処理水中の硫酸イオン濃度が調整された処理水を処理水タンク６へ送水する流出配管２３を有する。また、硫酸イオン濃度調整部５ａは、硫酸イオン除去部１０ａの上流側であって、流入配管２２より分岐し、硫酸イオン除去部１０ａを通流することなく被処理水が流出配管２３へと合流するバイパス配管２４を有する。バイパス配管２４には、バイパス配管２４内を通流する油分を含む被処理水の流量を計測するための流量計Ｆ１が取り付けられ、バイパス配管２４の流量計Ｆ１よりも上流側に流量調整部１１ａが設けられている。分岐配管２８は、バイパス配管２４の流入配管２２からの分岐部よりも下流側にて、流入配管２２より分岐する。分岐配管２８の分岐部と硫酸イオン除去部１０ａの間に、流入配管２２を介して硫酸イオン除去部１０ａへ流入する油分を含む被処理水の流量を計測するための流量計Ｆ２が取り付けられ、流量計Ｆ２の上流側であって分岐配管２８の分岐部よりも下流側に流量調整部１１ｂが設けられている。また、硫酸イオン除去部１０ａに対し並列に分岐配管２８に接続される硫酸イオン除去部１０ｂの上流側に、硫酸イオン除去部１０ｂへ流入する油分を含む被処理水の流量を測定するための流量計Ｆ４、及び流量計Ｆ４の上流側に流量調整部１１ｃが設けられている。同様に、硫酸イオン除去部１０ｃの上流側に流量計Ｆ５、及び流量計Ｆ５の上流側に流量調整部１１ｄが設けられている。また、硫酸イオン除去部１０ｂ及び硫酸イオン除去部１０ｃによる処理後の処理水は、バイパス配管２４の流出配管２３への合流部で合流するよう配管が敷設されている。流出配管２３には、上記バイパス配管２４との合流部よりも下流側に、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃにより硫酸イオンが除去された処理水及び／又はバイパス配管２４を通流し処理水タンク６へと送水される被処理水の流量を計測するため流量計Ｆ３が取り付けられている。
【００２８】
図５では、流入配管２２及び分岐配管２８により相互に並列に配される、硫酸イオン除去部を硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃの３系列とする場合を示すが、これに限らず、相互に並列に配される硫酸イオン除去部を２系列、或いは４系列以上、所望の系列数としても良い。但し、この場合、系列毎にそれぞれ流量計及び流量調整部を設ける。  
本実施例では、相互に並列に配される硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃ共に、流入する油分を含む被処理水の供給流量が、定格流量又は停止（供給流量なし）の何れかとするよう、流量調整部１１ｂ〜１１ｄを制御し、処理水タンク６へ供給される処理水の水質が、硫酸イオン水質目標値Ｃｔを満たすよう制御するものである。そのため、本実施例では、流量制御部８を構成する運転計画格納部１７は、予めオペレータにより入力部２０を介して入力される、硫酸イオン濃度調整部５ａによる処理水の水質目標のうち、少なくとも硫酸イオンの基準値（硫酸イオン水質目標値）、処理量の計画値（計画処理流量）、及び硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃの除去性能（除去率）に加え、更に、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃの定格流量を格納する。
【００２９】
図６に、図５に示す監視制御装置２による水処理設備３ａの制御フロー図を示す。まず、流量制御部８を構成する計測値取得部１６は、モニタリング部７からネットワーク９を介して、被処理水中の現在の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃ［ｍｇ／Ｌ］を取得する（ステップＳ２０１）。次に、流量制御部８を構成する硫酸イオン濃度算出部１８は、内部バスを介して運転計画格納部１７を参照し、運転計画格納部１７に格納される、硫酸イオン水質目標値Ｃｔ［ｍｇ／Ｌ］、各硫酸イオン除去部の除去率Ｒｉ（ｉ＝１〜ｎ）、各硫酸イオン除去部の定格流量Ｑｊ（ｊ＝２〜ｍ）、及び計画処理流量Ｑｐ［ｍ３／ｄ］を取得する（ステップＳ２０２）。ここで、図５に示す相互に並列に配される３系列の硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃでは、上記ｎは「３」、ｍは「４」となる。すなわち、硫酸イオン除去部１０ａは、除去率Ｒ１、定格流量Ｑ２であり、硫酸イオン除去部１０ｂは、除去率Ｒ２、定格流量Ｑ３であり、硫酸イオン除去部１０ｃは、除去率Ｒ３、定格流量Ｑ４である。  
ステップＳ２０３では、硫酸イオン濃度算出部１８は、硫酸イオン水質目標値Ｃｔと現在の被処理水中の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃとを比較し、現在の被処理水中の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ未満であるか否かを判定する。判定の結果、現在の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ未満であれば、油分を含む被処理水が水処理設備３ａに流入した時点で、被処理水中の硫酸イオン濃度は水質目標を満たすため、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃによる処理は不要となる。そのため、硫酸イオン濃度算出部１８は、現在の被処理水中の硫酸イオン濃度Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ未満である旨、内部バスを介して流量算出部１９へ出力し、ステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０４では、流量算出部１９は、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１［ｍ３／ｄ］を計画処理流量Ｑｐ［ｍ３／ｄ］に設定し、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃへの供給流量Ｑｊ［ｍ３／ｄ］を０［ｍ３／ｄ］に設定する。すなわち、流入する油分を含む被処理水の全量をパイパス配管２４へ供給するよう設定し、ステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０では、流量算出部１９は、流量調整部１１ａへ出力Ｉ／Ｆ２７を介して計画処理流量Ｑｐ［ｍ３／ｄ］となるよう指令値を出力し、流量調整部１１ｂ〜１１ｄへ０［ｍ３／ｄ］となるよう指令値を出力する。
【００３０】
一方、ステップＳ２０３にて、判定の結果、現在の被処理水中の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ以上の場合、水処理設備３ａへ流入する油分を含む被処理水に対し、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃにより硫酸イオンを除去する必要がある。そのためステップＳ２０５へ進む。ステップＳ２０５では、硫酸イオン濃度算出部１８は、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃの除去率Ｒｉ、及びモニタリング部７から得られた現在の被処理水の硫酸イオンの濃度計測値Ｃｃに基づき、以下の式（３）にて、水処理設備３ａに流入する油分を含む被処理水の全量を、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃにて処理した場合の硫酸イオン濃度Ｃａ［ｍｇ／Ｌ］を算出する。
【００３１】
Ｃａ＝｛Σ（（１−Ｒｉ）×Ｃｃ×Ｑｊ）｝／ΣＱｊ    ・・・式（３）  
ここで、Ｒｉ＝Ｒ１〜Ｒ３、Ｑｊ＝Ｑ２〜Ｑ４である。  
ステップＳ２０６では、流量算出部１９は、硫酸イオン濃度算出部１８により算出された硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃによる処理後の硫酸イオン濃度Ｃａを、内部バスを介して取り込む。そして流量算出部１９は、取り込まれた硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃによる処理後の硫酸イオン濃度Ｃａと硫酸イオン水質目標値Ｃｔとを比較し、処理後の硫酸イオン濃度Ｃａが硫酸イオン水質目標値Ｃｔを超えるか否かを判定する。判定の結果、処理後の硫酸イオン濃度Ｃａが硫酸イオン水質目標値Ｃｔを超える場合、仮に、水処理設備３ａに流入する油分を含む被処理水の全量を硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃへ供給したとしても、硫酸イオン水質目標値Ｃｔを満たすことはできない。そのため、ステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７では、流量算出部１９は、内部バスを介して、表示部２１へ警報を出力し、表示部２１は当該警報を表示し処理を終了する。これにより、オペレータは、水処理設備３ａへ流入する油分を含む被処理水が、例えば、その水質変動により硫酸イオン濃度が上昇し、水処理設備３ａを構成する硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃで対応できない状態にあることを、直ちに把握することができる。
【００３２】
一方、ステップＳ２０６による判定の結果、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃによる処理後の硫酸イオン濃度Ｃａが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ以下である場合、流量算出部１９は、各硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃへの供給流量Ｑｊ（Ｑｊは、定格流量又はゼロ）、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１を、Ｑ１＝Ｑｐ―ΣＱｊを満たす範囲でそれぞれ設定する（ステップＳ２０８）。本実施例では、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃの３系列は、それぞれに稼働されるものであり、上述のように定格流量又は停止の何れかである。従って、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃへの供給流量の設定は、それぞれ、定格流量又は流量ゼロの組み合わせとなる。例えば、硫酸イオン除去部１０ａへの供給流量を定格流量Ｑ２、硫酸イオン除去部１０ｂへの供給流量を定格流量Ｑ３、及び硫酸イオン除去部１０ｃへの供給流量をゼロと設定した場合、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１は、Ｑ１＝Ｑｐ―（Ｑ２＋Ｑ３）となる。  
ステップＳ２０９では、流量算出部１９は、ステップＳ２０８にて設定された、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１及び硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃへの供給流量Ｑｊが、以下の式（４）の関係を満たすか否か判定する。  
｛Ｃｃ×Ｑ１＋Σ（（１−Ｒｉ）×Ｃｔ×Ｑｊ）｝＜Ｃｔ    ・・・式（４）  
ステップＳ２０９にて、上記式（４）の関係を満たさない場合には、ステップＳ１０８へ戻り、流量算出部１９は、再び、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１及び硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃへの供給流量Ｑｊの設定値を更新し、ステップＳ２０９にて、再び、上記式（４）の関係を満たすか否か判定する。このようにステップＳ２０８及びステップＳ２０９を繰り返し実行することにより、上記式（４）の関係を満たし、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１が最大となる、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃの供給流量Ｑｊの組み合わせを求め、ステップＳ２１０へ進む。
【００３３】
ステップＳ２１０では、流量算出部１９は、求めたバイパス配管２４への供給流量Ｑ１となるよう、内部バス及び出力Ｉ／Ｆ２７を介して流量調整部１１ａへ指令値を出力する。また、同様に、上記供給流量Ｑ１が最大となるときの硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃへの供給流量Ｑｊの組み合わせとなるよう、内部バス及び出力Ｉ／Ｆ２７を介して流量調整部１１ｂ〜１１ｄへ指令値を出力する。
【００３４】
なお、上述のステップＳ２０８において、３系列の硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃへの供給量Ｑｊの組み合わせを設定する場合、例えば、稼働時間の長短、定格流量の大小、メンテナンス時期までの期間、又は実際の硫酸イオン除去性能の実績値に基づいて各系列に対し優先順位を割り付ければ、上述のステップＳ２０８及びステップＳ２０９の繰り返し数を低減することができる。すなわち、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１が最大となるときの、硫酸イオン除去部１０ａ〜１０ｃへの供給流量Ｑｊの組み合わせを、短時間で求めることが可能となる。また、硫酸イオン除去部がＮＦ膜或いはＲＯ膜等の膜処理を用いる場合、差圧等を用いて運転する系列の優先順位を高く割り付ければ良い。  
上述の優先順位の割り付けは、硫酸イオン除去部の系列数が多くなるほど効果的に機能する。
【００３５】
本実施例によれば、実施例１による効果に加え、並列に配される複数系列の硫酸イオン除去部を備える水処理設備であっても、処理水の硫酸イオン水質目標値を満たすよう容易に各系列の硫酸イオン除去部を制御することができる。  
また、本実施例によれば、並列に配される複数系列の硫酸イオン除去部を稼働（定格流量供給）又は停止（供給流量ゼロ）のみで、水処理設備３ａの制御が可能となるため、各系列の硫酸イオン除去部の負荷を分散化或いは平均化でき、更に、硫酸イオン除去部の長寿命化を図ることが可能となる。
【実施例３】
【００３６】
図７は、本発明の他の実施例に係る実施例３の水処理システムの全体概略構成図である。本実施例では、硫酸イオン濃度調整部から処理水タンクへ流入する処理水中の硫酸イオン濃度を計測するようモニタリング部を配する点が実施例１と異なる。図７において、実施例１と同一の構成要素に同一の符号を付している。以下では、実施例１と重複する説明を省略する。  
図７に示すように、本実施例の水処理システム１ｂは、水処理設備３、及び水処理設備３を制御する監視制御装置２ｂを備える。サンプリング配管２５は、硫酸イオン濃度調整部５及び処理水タンク６の間において流出配管２３より分岐し、硫酸イオン濃度調整部５により処理された後の処理水の一部をモニタリング部７へ導入するよう敷設される。モニタリング部７は、実施例１と同様に、硫酸イオン検出用電極１２、硫酸イオン選択透過膜１３、前処理部１４、及びサンプリング配管２５に取り付けられるサンプリングポンプ１５を備える。流量制御部８は、モニタリンク部７からネットワーク９を介して取得される、硫酸イオン濃度調整部５により処理された処理水中の硫酸イオン濃度Ｃｂ［ｍｇ／Ｌ］に基づき、フィードバック制御により、水処理設備３に流入する被処理水のバイパス配管２４への供給流量Ｑ１［ｍ３／ｄ］を求める。流量制御部８を構成する計測値取得部１６は、ネットワーク９及び入力Ｉ／Ｆ２６並びに内部バス（図２）を介して、モニタリング部７から、計測された現在の処理水中の硫酸イオン濃度Ｃｂを取り込む。流量制御８を構成する流量算出部１９は、内部バスを介して運転計画格納部１７（図２）を参照し、予め運転計画格納部１７に格納される硫酸イオン水質目標値Ｃｔ［ｍｇ／Ｌ］を取得する。その後、流量算出部１９は、現在の処理水中の硫酸イオン濃度Ｃｂと硫酸イオン水質目標値Ｃｔを直接比較し、現在の処理水中の硫酸イオン濃度Ｃｂが硫酸イオン水質目標値Ｃｔを超える場合、硫酸イオン除去部１０への油分を含む被処理水の供給流量を増加させる。一方、現在の処理水中の硫酸イオン濃度Ｃｂが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ以下の場合、流量算出部１９は、バイパス配管２４への油分を含む被処理水の供給流量を増加させる。ここで、硫酸イオン除去部１０への被処理水の供給流量の増加量及びバイパス配管２４への被処理水の供給量の増加量は、現在の処理水中の硫酸イオン濃度Ｃｂと硫酸イオン水質目標値Ｃｔとの差分に応じ、運転計画格納部１７に予め格納される硫酸イオン除去部１０の除去率Ｒに基づき求められる。  
なお、計測される現在の処理水中の硫酸イオン濃度Ｃｂによるフィードバック制御は、既知のＰＩ制御或いはＰＩＤ制御を適用し実行される。
【００３７】
なお、本実施例では、モニタリング部７を、処理水中の硫酸イオン濃度Ｃｂの測定のみに用いたが、実施例１に示す構成と組み合わせ、モニタリング部７により、流入配管２２を介して硫酸イオン除去部１０へ流入する、油分を含む被処理水の硫酸イオン濃度Ｃｃを同時に測定する構成としても良い。このように構成することにより、フィードフォワード制御及びフィードバック制御の組み合わせが可能となり、より安定した水処理設備の制御が可能となる。
【００３８】
本実施例によれば、実施例１の効果に加え、処理水中の硫酸イオン濃度を直接計測してフィードバックすることから、確実に水質目標を満足するより安定した水質管理が可能となる。
【実施例４】
【００３９】
図８は、本発明の他の実施例に係る実施例４の水処理システムの全体概略構成図である。本実施例では、処理水タンクに更にモニタリング部を配すると共に、硫酸イオン濃度調整部へ動力を供給するため、再生可能エネルギーによる電力供給設備３０、エネルギー貯蔵部３１、及び従来型電力供給設備３２を備える点が実施例１と異なる。図８において、実施例１と同一の構成要素に同一の符号を付している。以下では、実施例１と重複する説明を省略する。
【００４０】
図８に示すように、本実施例の水処理システム１ｃは、水処理設備３ｂ、及び水処理設備３ｂを制御する監視制御装置２ａを備える。水処理設備３ｂは、硫酸イオン濃度調整部５内の流量調整部１１ａ及び１１ｂを構成するポンプ等へ動力を供給するため、再生可能エネルギーによる電力供給設備３０、エネルギー貯蔵部３１、及び従来型の電力供給設備３２を備える。また、監視制御装置２ａは、流入配管２２内を通流する油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度を計測するためのモニタリング部７ａ、及び処理水タンク６内に貯留される処理水中の硫酸イオン濃度を計測するためのモニタリング部７ｂを備える。また、処理水タンク６から、油層へ処理水を注入する等の後工程へ送水される処理水の流量を計測するための流量計Ｆ６が、処理水タンク６に設置されている。モニタリング部７ａは、硫酸イオン検出用電極１２ａ、硫酸イオン選択透過膜１３ａ、前処理部１４ａ、及びサンプリング配管２５ａに取り付けられるサンプリングポンプ１５ａを備える。また、同様に、モニタリング部７ｂは、硫酸イオン検出用電極１２ｂ、硫酸イオン選択透過膜１３ｂ、前処理部１４ｂ、及びサンプリング配管２５ｂに取り付けられるサンプリングポンプ１５ｂを備える。サンプリング配管２５ａは、流量調整部１１ｂより上流側にて流入配管２２より分岐し、油分を含む被処理水の一部をモニタリング部７ａへ導入する。また、サンプリング配管２５ｂは、一端が処理水タンク６内に貯留される処理水中に浸漬し、処理水タンク６内の処理水の一部をモニタリング部７ｂへ導入する。
【００４１】
再生可能エネルギーによる電力供給設備３０は、例えば、太陽光発電設備であり、発電電力を硫酸イオン濃度調整部５内のポンプ等へ供給すると共に、エネルギー貯蔵部３１へ発電電力を供給し蓄電するよう構成される。一方、従来型電力供給設備３２は、電力会社との契約に基づき火力或いは原子力発電所から安定的に送電可能となっている。  
流入配管２２に設けられる流量調整部１１ｂは、油分を含む被処理水を、硫酸イオン除去部１０を通過させるため、バイパス配管２４に設けられる流量調整部１１ａに比べ、圧損が大きいことから、エネルギー消費量が大きい。そのため、流量調整部１１ｂを使用する際は、再生可能エネルギーによる電力供給設備３０から優先的に給電し、不足する電力を従来型電力供給設備３２から給電する。再生可能エネルギーによる電力供給設備３０からの給電が所定量に満たない場合、エネルギー貯蔵部３１からも給電する。  
また、流量調整部１１ａのみの運転の際、すなわち、油分を含む被処理水の全量をバイパス配管２４へ供給する場合は、再生可能エネルギーによる電力供給設備３０からの発電電力は、まずエネルギー貯蔵手部３１へ供給される。エネルギー貯蔵部３１での貯蔵量（蓄電量）が所定の値を超えた時点で、再生可能エネルギーによる電力供給設備３０からの発電電力の全量と、不足分を従来型電力供給設備３２から硫酸イオン濃度調整部５へ給電する。
【００４２】
なお、流量制御部８による、バイパス配管２４への油分を含む被処理水の供給流量Ｑ１及び硫酸イオン除去部１０への被処理水の供給流量Ｑ２は、上述の図３に示す制御フローと同様に、流量制御部８を構成する流量算出部１９により算出される。流量制御部８は、モニタリング部７ａにより計測される、油分を含む被処理水中の現在の硫酸イオン濃度Ｃｃに基づくフィードフォワード制御、及びモニタリング部７ｂにより計測される処理水タンク６内に貯留される処理水中の現在の硫酸イオン濃度に基づくフィードバック制御を実行する。
【００４３】
本実施例は、実施例１の効果に加え、再生可能エネルギーによる電力供給設備とエネルギー貯蔵部を用いることにより、硫酸イオンの除去に要する外部電力購入費用を削減する効果がある。すなわち、硫酸イオンの除去に係るエネルギーコストを低減できる。
【実施例５】
【００４４】
図９は、本発明の他の実施例に係る実施例５の水処理システムの全体概略構成図である。本実施例では、処理水タンク内に貯留される処理水の水位を計測する水位計を設ける構成とした点が実施例１と異なる。図９において、実施例１と同一の構成要素に同一の符号を付している。以下では、実施例１と重複する説明を省略する。  
図９に示すように、本実施例の水処理システム１ｃは、水処理設備３ｃと、水処理設備３ｃを制御する監視制御装置２を備える。水処理設備３ｃは、硫酸イオン濃度調整部５により、油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度が調整された処理水を、流出配管２３を介して導入する処理水タンク６内に、水位計３３を備える。ここで、水位計３３は、例えば、フローティング型の水位計、超音波照射型水位計、或いは静電容量検知型水位計等が用いられる。水位計３３により計測された処理水タンク６内の処理水の水位は、ネットワーク９を介して、流量制御部８へ送信される。
【００４５】
流量制御部８を構成する運転計画格納部１７（図２）は、予め、硫酸イオン水質目標値Ｃｔ、硫酸イオン除去部１０の除去率Ｒ、及び計画処理流量Ｑｐに加え、更に、水位上限設定値Ｈ及び水位下限設定値Ｌを格納する。これら、運転計画格納部１７に格納される情報は、オペレータにより、予め入力部２０（図２）及び内部バスを介して運転計画格納部１７に格納される。  
流量制御部８を構成する流量算出部１９（図２）は、まず、内部バスを介して運転計画格納部１７を参照し、運転計画格納部１７に格納される水位上限設定値Ｈ、水位下限設定値Ｌ、硫酸イオン水質目標値Ｃｔ、及び計画処理流量Ｑｐを取り込む。また、流量制御部８を構成する計測値取得部１６（図２）は、ネットワーク９を介して、モニタリング部７により計測された油分を含む被処理水中の現在の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃを取り込む。そして、計測値取得部１６は、取り込まれた被処理水中の現在の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃを、内部バスを介して流量算出部１９へ出力する。
【００４６】
流量算出部１９は、被処理水中の現在の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃと硫酸イオン水質目標値Ｃｔとを比較し、被処理水中の現在の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ未満か否かを判定する。判定の結果、被処理水中の現在の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ未満である場合、油分を含む被処理水が水処理設備３ｃに流入した時点で、硫酸イオン水質目標値Ｃｔを満たしていることから、流量算出部１９は、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１を計画処理流量Ｑｐ［ｍ３／ｄ］、硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２を０［ｍ３／ｄ］に設定する。そして、流量算出部１９は、硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２が０［ｍ３／ｄ］となるよう指令値を、出力Ｉ／Ｆ２７（図２）及びネットワーク９を介して流量調整部１１ｂへ出力する。また、流量算出部１９は、バイパス配管２４への供給流量Ｑ２が計画処理流量Ｑｐ［ｍ３／ｄ］となるよう指令値を、出力Ｉ／Ｆ２７及びネットワーク９を介して流量調整部１１ａへ出力する。これにより、水処理設備３ｃに流入する油分を含む被処理水は、バイパス配管２４へ全量バイパスされる。このとき、流量算出部１９は、バイパス配管２４及び流出配管２３を介して流量Ｑ１（Ｑｐ）の被処理水が処理水タンク６内へ流入した場合、処理水タンク６内の水位が水位上限設定値Ｈ以内となるよう制御する。  
具体的には、処理水タンク６の容量、水平断面積及び高さは既知であり、また、流量算出部１９が、上記バイパス配管２４への供給流量Ｑ１及び硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２を求める時点における、処理水タンク６内の処理水の水位は、水位計３３により計測されている。なお、水位計３３により計測された水位は、ネットワーク９及び入力Ｉ／Ｆ２６を介して計測値取得部１６に取り込まれ、当該取り込まれた水位計３３による計測水位は、内部バスを介して流量算出部１９へ出力される。流量算出部１９は、処理水タンク６内の現在の計測水位と水位上限設定値Ｈに基づき、処理水タンク６の水位が水位上限設定値Ｈに達するまでの、空き容量Ｑｖを容易に求めることができる。従って、仮に、上記バイパス配管２４への供給流量Ｑ１をＱｐに設定した場合に、供給流量Ｑ１（Ｑｐ）が処理水タンク６内の空き容量Ｑｖを超える場合には、流量算出部１９は、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１として設定されたＱｐに替えて、処理水タンク６内の空き容量Ｑｖに補正することで、処理水タンク６内の水位は、水位上限設値Ｈ以内に維持される。また、これとは逆に、予め格納された計画処理流量Ｑｐが処理水タンク６の空き容量Ｑｖ以下の場合、流量算出部１９は、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１として、処理水タンク６の空き容量Ｑｖを設定し、硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２を０［ｍ３／ｄ］に設定しても良い。このように、流量配分することで、水処理設備３ｃへ流入する油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度が硫酸イオン水質目標値Ｃｔより低い状態の期間中に、計画処理流量Ｑｐよりも多量の処理水を処理水タンク６へ供給し貯留することが可能となる。
【００４７】
一方、被処理水中の現在の硫酸イオン濃度の計測値Ｃｃが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ以上であり、且つ、処理水タンク６の計測水位が水位下限設定値Ｌを超える場合、流出配管２３に取り付けられた流量計Ｆ３の流量が、ゼロ以上で計画処理流量Ｑｐより小さい値（Ｑ３）となるようにする。例えば、Ｑ３＝０．５×Ｑｐとする。そして、この流量Ｑ３において、実施例１の場合と同様に、硫酸イオン除去部１０による処理後の硫酸イオン濃度Ｃａが硫酸イオン水質目標値Ｃｔ未満となるよう、流量算出部１９は、バイパス配管２４への供給流量Ｑ１’及び硫酸イオン除去部１０への供給流量Ｑ２’を設定する。ここで、流量算出部１９は、Ｑ３＝Ｑ１’＋Ｑ２’の関係を満たす、最大のＱ１’と、その時のＱ２’を求める。
【００４８】
本実施例によれば、実施例１による効果に加え、水処理設備に流入する油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度が水質目標値より低い期間中に、ＥＯＲ水の必要流量（計画処理流量）よりも多くの流量の処理水が処理水タンクへ供給されバッファリングされる。これにより、油分を含む被処理水中の硫酸イオン濃度が上昇した場合であっても、硫酸イオン除去部への供給流量を更に低減することが可能となる。
【００４９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１，１’，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・水処理システム
２，２ａ，２ｂ・・・監視制御装置
３，３ａ，３ｂ，３ｃ・・・水処理設備
４・・・被処理水タンク
５，５ａ・・・硫酸イオン濃度調整部
６・・・処理水タンク
７，７’,７ａ，７ｂ・・・モニタリング部
８・・・流量制御部
９・・・ネットワーク
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・硫酸イオン除去部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ・・・流量調整部
１２，１２’，１２ａ，１２ｂ・・・硫酸イオン検出用電極
１３，１３’，１３ａ，１３ｂ・・・硫酸イオン選択透過膜
１４，１４’，１４ａ，１４ｂ・・・前処理部
１５，１５’，１５ａ，１５ｂ・・・サンプリングポンプ
１６・・・計測値取得部
１７・・・運転計画格納部
１８・・・硫酸イオン濃度算出部
１９・・・流量算出部
２０・・・入力部
２１・・・表示部
２２・・・流入配管
２３・・・流出配管
２４・・・バイパス配管
２５，２５ａ，２５ｂ・・・サンプリング配管
２６・・・入力Ｉ／Ｆ
２７・・・出力Ｉ／Ｆ
２８・・・分岐配管
３０・・・再生可能エネルギーによる電力供給設備
３１・・・エネルギー貯蔵部
３２・・・従来型電力供給設備
３３・・・水位計
【図１】
2017006833.tif 000003
【図２】
2017006833.tif 000004
【図３】
2017006833.tif 000005
【図４】
2017006833.tif 000006
【図５】
2017006833.tif 000007
【図６】
2017006833.tif 000008
【図７】
2017006833.tif 000009
【図８】
2017006833.tif 000010
【図９】
2017006833.tif 000011