特開 2017-202464 水処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-202464(P2017-202464A)

(43)【公開日】2017年11月16日

(54)【発明の名称】水処理システム

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/44 20060101AFI20171020BHJP

   B01D 61/12 20060101ALI20171020BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/44 A

   B01D61/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-96223(P2016-96223)

(22)【出願日】2016年5月12日

(71)【出願人】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】濱田 裕介

(72)【発明者】

【氏名】真鍋 敦行

(72)【発明者】

【氏名】手嶋 慎一郎

(72)【発明者】

【氏名】武内 誠

(72)【発明者】

【氏名】菊池 陽介

【テーマコード（参考）】

4D006

【Ｆターム（参考）】

4D006GA03

4D006JA53A

4D006KA67

4D006KE12P

4D006KE19P

4D006KE22Q

4D006KE30Q

4D006PA01

4D006PB04

4D006PB05

(57)【要約】

【課題】少ない個数の全有機炭素量検出手段で、供給水及び透過水の水質を適切に管理することができる水処理システムを提供すること。
【解決手段】水処理システム１は、供給源から供給される供給水Ｗ１を透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに分離する逆浸透膜モジュール５３と、供給源と逆浸透膜モジュール５３とを接続する供給水ラインＬ１０と、逆浸透膜モジュール５３と接続され、透過水Ｗ２が流通する透過水ラインＬ２０と、供給水Ｗ１の上流側電気伝導率を検出する上流側電気伝導率検出手段ＥＣ１と、透過水Ｗ２の下流側電気伝導率を検出する下流側電気伝導率検出手段ＥＣ２と、供給水Ｗ１の上流側全有機炭素量を検出する上流側全有機炭素量検出手段２と、上流側電気伝導率、下流側電気伝導率及び上流側全有機炭素量に基づいて、透過水Ｗ２の下流側全有機炭素量を演算する下流側全有機炭素量演算部１０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給源から供給される供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、
前記供給源と前記逆浸透膜モジュールとを接続する供給水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールと接続され、透過水が流通する透過水ラインと、
供給水の電気伝導率を上流側電気伝導率として検出する上流側電気伝導率検出手段と、
透過水の電気伝導率を下流側電気伝導率として検出する下流側電気伝導率検出手段と、
供給水の全有機炭素量を上流側全有機炭素量として検出する上流側全有機炭素量検出手段と、
上流側電気伝導率、下流側電気伝導率及び上流側全有機炭素量に基づいて、透過水の全有機炭素量を下流側全有機炭素量として演算する下流側全有機炭素量演算部と、を備える、水処理システム。

【請求項2】

供給源から分岐部を介して供給される供給水を透過水と濃縮水とに分離する二つ以上の逆浸透膜モジュールと、
前記供給源と前記分岐部とを接続する第１供給水ラインと、
前記分岐部とそれぞれの前記逆浸透膜モジュールとを接続する二つ以上の第２供給水ラインと、
それぞれの前記逆浸透膜モジュールと接続され、透過水が流通する二つ以上の透過水ラインと、
供給水の電気伝導率を上流側電気伝導率として検出する上流側電気伝導率検出手段と、
透過水の電気伝導率を下流側電気伝導率として検出する下流側電気伝導率検出手段と、
供給水の全有機炭素量を上流側全有機炭素量として検出する上流側全有機炭素量検出手段と、
上流側電気伝導率、下流側電気伝導率及び上流側全有機炭素量に基づいて、透過水の全有機炭素量を下流側全有機炭素量として演算する下流側全有機炭素量演算部と、を備える、水処理システム。

【請求項3】

前記上流側全有機炭素量検出手段は、前記第１供給水ラインを流通する供給水の全有機炭素量を上流側全有機炭素量として検出する、請求項２に記載の水処理システム。

【請求項4】

前記上流側電気伝導率検出手段は、前記第１供給水ラインを流通する供給水の電気伝導率を上流側電気伝導率として検出する、請求項２又は３に記載の水処理システム。

【請求項5】

前記逆浸透膜モジュールへ供給される供給水の流量に対する透過水の流量の比率である回収率を調整できる回収率調整手段と、
下流側全有機炭素量に基づいて、前記回収率調整手段を制御する第１回収率制御部と、を更に備える、請求項１〜４のいずれかに記載の水処理システム。

【請求項6】

上流側全有機炭素量に基づいて、前記回収率調整手段を制御する第２回収率制御部を更に備える、請求項５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逆浸透膜モジュールを備えた水処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

被処理水（供給水）を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールを備えた水処理システムが知られている。従来、需要箇所で消費される透過水を一つの逆浸透膜モジュールで分離できない場合に対応するため、複数の逆浸透膜モジュールを並列に接続した水処理システム（以下、「複数の逆浸透膜モジュールを備えた水処理システム」ともいう）が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

一方で、逆浸透膜モジュールを備えた水処理システムにおいて、全有機炭素量は供給水の水質を評価する指標として知られている。例えば、単数（一つ）の逆浸透膜モジュールの上流側（供給水側）及び下流側（透過水側）に、全有機炭素量検出手段が設置された水処理システムが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

【0004】

複数の逆浸透膜モジュールを備えた水処理システムにおいて、それぞれの逆浸透膜モジュールの上流側及び下流側に、全有機炭素量を検出する手段（以下、「全有機炭素量検出手段」ともいう）を設置することにより、供給水及び透過水の水質を適切に管理することができると考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１３１５７８号公報

【特許文献2】特開２０１４−１８８４３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、複数の逆浸透膜モジュールを備えた水処理システムにおいて、それぞれの逆浸透膜モジュールの上流側及び下流側に、全有機炭素量検出手段を設置すると、水処理システムの導入及びメンテナンスに費用が掛かる場合がある。

【0007】

そのため、複数（二つ以上）の逆浸透膜モジュールを備えた水処理システムにおいて、少ない個数の全有機炭素量検出手段で、供給水及び透過水の水質を適切に管理することができる水処理システムが望まれている。単数（一つ）の逆浸透膜モジュールを備えた水処理システムにおいても同様である。

【0008】

本発明は、少ない個数の全有機炭素量検出手段で、供給水及び透過水の水質を適切に管理することができる水処理システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、供給源から供給される供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、前記供給源と前記逆浸透膜モジュールとを接続する供給水ラインと、前記逆浸透膜モジュールと接続され、透過水が流通する透過水ラインと、供給水の電気伝導率を上流側電気伝導率として検出する上流側電気伝導率検出手段と、透過水の電気伝導率を下流側電気伝導率として検出する下流側電気伝導率検出手段と、供給水の全有機炭素量を上流側全有機炭素量として検出する上流側全有機炭素量検出手段と、上流側電気伝導率、下流側電気伝導率及び上流側全有機炭素量に基づいて、透過水の全有機炭素量を下流側全有機炭素量として演算する下流側全有機炭素量演算部と、を備える、水処理システムに関する。

【0010】

また、供給源から分岐部を介して供給される供給水を透過水と濃縮水とに分離する二つ以上の逆浸透膜モジュールと、前記供給源と前記分岐部とを接続する第１供給水ラインと、前記分岐部とそれぞれの前記逆浸透膜モジュールとを接続する二つ以上の第２供給水ラインと、それぞれの前記逆浸透膜モジュールと接続され、透過水が流通する二つ以上の透過水ラインと、供給水の電気伝導率を上流側電気伝導率として検出する上流側電気伝導率検出手段と、透過水の電気伝導率を下流側電気伝導率として検出する下流側電気伝導率検出手段と、供給水の全有機炭素量を上流側全有機炭素量として検出する上流側全有機炭素量検出手段と、上流側電気伝導率、下流側電気伝導率及び上流側全有機炭素量に基づいて、透過水の全有機炭素量を下流側全有機炭素量として演算する下流側全有機炭素量演算部と、を備えることが好ましい。

【0011】

また、前記上流側全有機炭素量検出手段は、前記第１供給水ラインを流通する供給水の全有機炭素量を上流側全有機炭素量として検出することが好ましい。

【0012】

また、前記上流側電気伝導率検出手段は、前記第１供給水ラインを流通する供給水の電気伝導率を上流側電気伝導率として検出することが好ましい。

【0013】

また、前記逆浸透膜モジュールへ供給される供給水の流量に対する透過水の流量の比率である回収率を調整できる回収率調整手段と、下流側全有機炭素量に基づいて、前記回収率調整手段を制御する第１回収率制御部と、を更に備えることが好ましい。

【0014】

また、上流側全有機炭素量に基づいて、前記回収率調整手段を制御する第２回収率制御部を更に備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、少ない個数の全有機炭素量検出手段で、供給水及び透過水の水質を適切に管理することができる水処理システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。

【図2】本実施形態の下流側全有機炭素量を演算する演算処理を示すフローチャートである。

【図3】本実施形態の下流側全有機炭素量に基づく回収率の制御手順を示すフローチャートである。

【図4】本実施形態の上流側全有機炭素量に基づく回収率の制御手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の水処理システム１の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の水処理システム１の全体構成図である。

【0018】

図１に示すように、本実施形態の水処理システム１は、ＲＯ装置５（複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ）と、制御部１０と、供給水ラインＬ１０と、透過水ラインＬ２０と、濃縮水ラインＬ３０と、を備える。なお、「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。また、制御部１０と被制御対象装置との電気的接続線の図示については、省略している。また、以下の構成を説明するにあたって、複数（二つ以上）又は単数（一つ）を区別する必要がない場合には、識別記号である「ａ」、「ｂ」、「ｃ」について適宜に省略して説明する。

【0019】

供給水ラインＬ１０は、供給源（不図示）とＲＯ装置５（詳細には、ＲＯ装置５が有する逆浸透膜モジュールとしてのＲＯ膜モジュール５３）とを接続するラインである。また、供給水ラインＬ１０は、供給水Ｗ１が流通するラインである。供給水ラインＬ１０は、供給源に連通する第１供給水ラインＬ１１と、第１供給水ラインＬ１１から分岐（連続）すると共にＲＯ装置５に連続する第２供給水ラインＬ１２（複数の第２供給水ラインＬ１２ａ〜Ｌ１２ｃ）と、を有する。供給水ラインＬ１０の途中には、分岐部Ｊ１が配置されている。

【0020】

第１供給水ラインＬ１１は、供給源（不図示）と分岐部Ｊ１とを接続するラインである。第１供給水ラインＬ１１には、上流側から下流側に向けて、上流側全有機炭素量検出手段としてのＴＯＣセンサ２と、上流側電気伝導率検出手段としての上流側電気伝導率センサＥＣ１とが設けられている。

【0021】

ＴＯＣセンサ２は、供給水Ｗ１の全有機炭素量を上流側全有機炭素量として検出する装置である。本実施形態においては、ＴＯＣセンサ２は、第１供給水ラインＬ１１を流通する供給水Ｗ１の全有機炭素量を上流側全有機炭素量Ｔｕとして検出する。ＴＯＣセンサ２は、制御部１０と電気的に接続されている。ＴＯＣセンサ２で検出された上流側全有機炭素量Ｔｕは、制御部１０に検出信号として送信される。なお、全有機炭素（ＴＯＣ：Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）は、ＪＩＳ Ｋ０１０１「工業用水試験方法」において、「水中に存在する有機物中の炭素をいう」とされている。ＴＯＣセンサ２としては、例えば、ＵＶ酸化−電気伝導率測定方式のセンサ等を用いることができる。

【0022】

上流側電気伝導率センサＥＣ１は、供給水Ｗ１の電気伝導率を上流側電気伝導率として検出する装置である。本実施形態においては、上流側電気伝導率センサＥＣ１は、第１供給水ラインＬ１１を流通する供給水Ｗ１の電気伝導率を上流側電気伝導率ＥＣｕとして検出する装置である。上流側電気伝導率センサＥＣ１は、制御部１０と電気的に接続されている。上流側電気伝導率センサＥＣ１で検出された上流側電気伝導率ＥＣｕは、制御部１０に検出信号として送信される。

【0023】

第２供給水ラインＬ１２は、分岐部Ｊ１とＲＯ装置５とを接続するラインである。本実施形態においては、第２供給水ラインＬ１２は、水処理システム１において二つ以上（例えば、三つ）設置される。二つ以上（複数）の第２供給水ラインＬ１２ａ〜Ｌ１２ｃは、それぞれ、分岐部Ｊ１と複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ（詳細には、ＲＯ装置５ａ〜５ｃの有するＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃ）とを接続する。なお、複数の第２供給水ラインＬ１２ａ〜Ｌ１２ｃのそれぞれを流通する供給水Ｗ１を特に「供給水Ｗ１ａ〜Ｗ１ｃ」ともいう。供給水Ｗ１ａ〜Ｗ１ｃの水質（例えば、全有機炭素量）は、全て同等である。

【0024】

ＲＯ装置５は、加圧ポンプ５１と、インバータ５２と、逆浸透膜モジュールとしてのＲＯ膜モジュール５３と、回収率調整手段としての排水弁５４と、を有する装置である。ＲＯ装置５には、供給水ラインＬ１０（詳細には、第２供給水ラインＬ１２）と、透過水ラインＬ２０（詳細には、後述の第１透過水ラインＬ２１）と、濃縮水ラインＬ３０とが接続されている。また、ＲＯ装置５は、制御部１０と電気的に接続されている。本実施形態においては、ＲＯ装置５は、第２供給水ラインＬ１２（複数の第２供給水ラインＬ１２ａ〜Ｌ１２ｃ）のそれぞれに対応して、水処理システム１において二つ以上（例えば、三つ）設置される。

【0025】

ＲＯ装置５（複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ）には、供給水ラインＬ１０（第１供給水ラインＬ１１、分岐部Ｊ１及び複数の第２供給水ラインＬ１２ａ〜Ｌ１２ｃ）を介して、供給源（例えば、井戸、河川、貯水池等）から、供給水Ｗ１（供給水Ｗ１ａ〜Ｗ１ｃ）が供給される。ＲＯ装置５において、第２供給水ラインＬ１２の下流側の端部は、ＲＯ膜モジュール５３の一次側入口ポート（供給水Ｗ１の入口）と接続されている。第２供給水ラインＬ１２の途中には、加圧ポンプ５１と、インバータ５２とが設けられている。

【0026】

加圧ポンプ５１は、供給水Ｗ１を吸入し、ＲＯ膜モジュール５３へ向けて圧送（吐出）する装置である。加圧ポンプ５１には、インバータ５２から周波数が変換された駆動電力が供給される。加圧ポンプ５１は、供給（入力）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。本実施形態においては、加圧ポンプ５１は、ＲＯ装置５（複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ）のそれぞれに対応して、水処理システム１において二つ以上（例えば、三つ）設置される。

【0027】

インバータ５２は、加圧ポンプ５１に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。インバータ５２の出力（供給）する駆動電力は、制御部１０から入力される指令信号（電流値信号又は電圧値信号）により制御される。インバータ５２は、制御部１０で入力された指令信号に対応する駆動周波数の駆動電力を加圧ポンプ５１に出力する。本実施形態においては、インバータ５２は、ＲＯ装置５（複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ）のそれぞれに対応して、水処理システム１において二つ以上（例えば、三つ）設置される。

【0028】

ＲＯ膜モジュール５３は、供給源（不図示）から供給される供給水Ｗ１を透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに分離する設備である。詳細には、ＲＯ膜モジュール５３は、加圧ポンプ５１から吐出された供給水Ｗ１を、汚濁物質が除去された透過水Ｗ２と、汚濁物質が濃縮された濃縮水Ｗ３とに膜分離処理する設備である。なお、汚濁物質としては、濁質（例えば、微粒子、溶存鉄の酸化析出物等の懸濁物質）や、全有機炭素量として把握される有機物が挙げられる。

【0029】

ＲＯ膜モジュール５３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５３は、これらＲＯ膜エレメントで供給水Ｗ１を膜分離処理し、透過水Ｗ２及び濃縮水Ｗ３を製造する。本実施形態においては、ＲＯ膜モジュール５３は、ＲＯ装置５（複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ）のそれぞれに対応して、水処理システム１において二つ以上（例えば、三つ）設置される。二つ以上（複数）のＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃは、それぞれ、供給水Ｗ１（供給水Ｗ１ａ〜Ｗ１ｃ）を透過水Ｗ２（透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ）と濃縮水Ｗ３（濃縮水Ｗ３ａ〜Ｗ３ｃ）とに分離する。

【0030】

透過水ラインＬ２０は、ＲＯ膜モジュール５３と接続され、透過水Ｗ２が流通するラインである。透過水ラインＬ２０は、ＲＯ装置５と需要箇所（不図示）とを接続する。透過水ラインＬ２０は、透過水ラインとしての第１透過水ラインＬ２１（複数の第１透過水ラインＬ２１ａ〜Ｌ２１ｃ）と、複数の第１透過水ラインＬ２１ａ〜Ｌ２１ｃの下流側端部（合流部）と連続する第２供給水ラインＬ１２と、を有する。なお、複数の第１透過水ラインＬ２１ａ〜Ｌ２１ｃのそれぞれを流通する透過水Ｗ２を特に「透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ」ともいう。

【0031】

透過水ラインとしての第１透過水ラインＬ２１は、ＲＯ膜モジュール５３の二次側ポート（透過水Ｗ２の出口）と第２透過水ラインＬ２２の上流側端部とを接続するラインである。本実施形態においては、第１透過水ラインＬ２１は、ＲＯ装置５（複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ）のそれぞれに対応して、水処理システム１において二つ以上（例えば、三つ）設置される。二つ以上（複数）の第１透過水ラインＬ２１ａ〜Ｌ２１ｃは、それぞれのＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃと接続され、透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃが流通するラインである。第１透過水ラインＬ２１（複数の第１透過水ラインＬ２１ａ〜Ｌ２１ｃ）の途中には、下流側電気伝導率検出手段としての下流側電気伝導率センサＥＣ２（複数の下流側電気伝導率センサＥＣ２ａ〜ＥＣ２ｃ）が設けられている。

【0032】

下流側電気伝導率センサＥＣ２は、透過水Ｗ２の電気伝導率を下流側電気伝導率として検出する装置である。下流側電気伝導率センサＥＣ２は、制御部１０と電気的に接続されている。下流側電気伝導率センサＥＣ２で検出された下流側電気伝導率は、制御部１０に検出信号として送信される。本実施形態においては、下流側電気伝導率センサＥＣ２は、第１透過水ラインＬ２１（複数の第１透過水ラインＬ２１ａ〜Ｌ２１ｃ）のそれぞれに対応して、水処理システム１において二つ以上（例えば、三つ）設置される。二つ以上（複数）の下流側電気伝導率センサＥＣ２ａ〜ＥＣ２ｃは、透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃの電気伝導率を下流側電気伝導率ＥＣｄａ〜ＥＣｄｃとして検出する。

【0033】

第２透過水ラインＬ２２は、第１透過水ラインＬ２１の下流側端部と需要箇所（不図示）とを接続するラインである。本実施形態においては、ＲＯ装置５（複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ）から透過水ラインＬ２０（複数の第１透過水ラインＬ２１ａ〜Ｌ２１ｃ及び第２透過水ラインＬ２２）を介して、需要箇所に、透過水Ｗ２が供給される。

【0034】

濃縮水ラインＬ３０は、ＲＯ膜モジュール５３の一次側出口ポート（濃縮水Ｗ３の出口）と接続され、濃縮水Ｗ３（濃縮水Ｗ３ａ〜Ｗ３ｃ）を系外に排出するラインである。本実施形態においては、濃縮水ラインＬ３０は、ＲＯ装置５（複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ）のそれぞれに対応して、水処理システム１において二つ以上（例えば、三つ）設置される。濃縮水ラインＬ３０（複数の濃縮水ラインＬ３０ａ〜Ｌ３０ｃ）の途中には、ＲＯ装置５の排水弁５４（複数の排水弁５４ａ〜５４ｃ）が設けられている。なお、複数の濃縮水ラインＬ３０ａ〜Ｌ３０ｃのそれぞれを流通する濃縮水Ｗ３を特に「濃縮水Ｗ３ａ〜Ｗ３ｃ」ともいう。

【0035】

回収率調整手段としての排水弁５４は、回収率を調整できる弁である。なお、回収率とは、ＲＯ膜モジュール５３へ供給される供給水Ｗ１の流量に対する透過水Ｗ２の流量の比率（割合）をいう。排水弁５４の弁開度は、制御部１０から送信される駆動信号により制御される。濃縮水Ｗ３の排出流量が調整（例えば、増加）されることにより、供給水Ｗ１の流量に対する透過水Ｗ２の流量が調整（例えば、減少）される。つまり、濃縮水Ｗ３の排出流量が調整（例えば、増加）されることにより、回収率が調整（例えば、減少）される。本実施形態においては、排水弁５４は、ＲＯ装置５（複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ）のそれぞれに対応して、水処理システム１において二つ以上（例えば、三つ）設置される。複数の排水弁５４ａ〜５４ｃは、ＲＯ装置５（複数のＲＯ装置５ａ〜５ｃ）毎の回収率を調整する。

【0036】

制御部１０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含むマイクロプロセッサ（いずれも不図示）により構成される。制御部１０の内部メモリ（不図示）には、例えば、上流側電気伝導率センサＥＣ１で検出された上流側電気伝導率ＥＣｕと、下流側電気伝導率センサＥＣ２で検出された下流側電気伝導率ＥＣｄと、ＴＯＣセンサ２で検出された上流側全有機炭素量Ｔｕと、後述する近似計算用数値Ａ及び近似計算用数値Ｂとが記憶されている。以下、制御部１０の機能について説明する。

【0037】

制御部１０は、上流側電気伝導率、下流側電気伝導率（複数の下流側電気伝導率）及び上流側全有機炭素量に基づいて、透過水Ｗ２（透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ）の全有機炭素量を下流側全有機炭素量（複数の下流側全有機炭素量）として演算する下流側全有機炭素量演算部として機能する。

【0038】

制御部１０は、下流側全有機炭素量演算部（制御部１０）で演算される下流側全有機炭素量（複数の下流側全有機炭素量）に基づいて、回収率を制御する第１回収率制御部として機能する。制御部１０は、ＴＯＣセンサ２で検出される上流側全有機炭素量に基づいて、回収率を制御する第２回収率制御部として機能する。

【0039】

〔下流側全有機炭素量を演算する演算処理〕
下流側全有機炭素量演算部としての制御部１０の機能について図２を用いて説明する。図２は、本実施形態の下流側全有機炭素量を演算する演算処理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。本実施形態においては、ＲＯ装置５毎の回収率Ｒ、上流側電気伝導率ＥＣｕ、下流側電気伝導率ＥＣｄａ〜ＥＣｄｃ及び上流側全有機炭素量Ｔｕに基づいて、制御部１０は、下流側全有機炭素量Ｔｄａ〜Ｔｄｃを演算する。

【0040】

ステップＳＴ１０１において、制御部１０は、各種の検出値を取得する。例えば、制御部１０は、ＲＯ装置５毎の回収率（以下、回収率Ｒともいう）を取得する。また、制御部１０は、上流側電気伝導率センサＥＣ１、下流側電気伝導率センサＥＣ２（下流側電気伝導率センサＥＣ２ａ〜ＥＣ２ｃ）、ＴＯＣセンサ２の検出信号を受信することにより、上流側電気伝導率ＥＣｕ、下流側電気伝導率ＥＣｄ（下流側電気伝導率ＥＣｄａ〜ＥＣｄｃ）、上流側全有機炭素量Ｔｕを取得する。制御部１０が取得した各種の検出値は、内部メモリ（不図示）に記憶される。

【0041】

ステップＳＴ１０２において、制御部１０は、濃縮倍率（以下、「濃縮倍率Ｎ」ともいう）を演算する。本実施形態においては、制御部１０は、ステップＳＴ１０１で取得した回収率Ｒから、濃縮倍率Ｎを下記の式（１）に基づいて演算する。
Ｎ＝１÷（１−Ｒ） （１）

【0042】

ステップＳＴ１０３において、制御部１０は、ＥＣ透過率（以下、「ＥＣ透過率ＥＣｒ」ともいう）を演算する。本実施形態においては、制御部１０は、ステップＳＴ１０１で取得した上流側電気伝導率ＥＣｕ及び下流側電気伝導率ＥＣｄと、式（１）で演算された濃縮倍率Ｎとから、ＥＣ透過率ＥＣｒを下記の式（２）に基づいて演算する。
ＥＣｒ＝ＥＣｄ÷（ＥＣｕ×Ｎ） （２）

【0043】

ステップＳＴ１０４において、制御部１０は、ＥＣ除去率（以下、「ＥＣ除去率ＥＣｉ」ともいう）を演算する。本実施形態においては、制御部１０は、式（２）で演算されたＥＣ透過率ＥＣｒから、ＥＣ除去率ＥＣｉを下記の式（３）に基づいて演算する。
ＥＣｉ＝１−ＥＣｒ （３）

【0044】

ステップＳＴ１０５において、制御部１０は、ＴＯＣ除去率（以下、「ＴＯＣ除去率Ｔｉ」ともいう）を演算する。ＴＯＣ除去率ＴｉとＥＣ除去率ＥＣｉとの間には、直線近似可能な正の相関関係がある。本実施形態においては、制御部１０は、内部メモリ（不図示）から近似計算用数値Ａ及び近似計算用数値Ｂを取得する。制御部１０は、取得した近似計算用数値Ａ及び近似計算用数値Ｂと、式（３）で演算されたＥＣ除去率ＥＣｉとから、ＴＯＣ除去率Ｔｉを下記の式（４）に基づいて演算（予測演算）する。
Ｔｉ＝（ＥＣｉ−Ｂ）×Ａ （４）
近似計算用数値Ａは、１．０〜３．０の範囲で設定されることが好ましく、１．５〜２．５の範囲で設定されることが更に好ましく、本実施形態においては、２．０程度に設定される。また、近似計算用数値Ｂは、０．２〜１．０の範囲で設定されることが好ましく、０．４〜０．８の範囲で設定されることが更に好ましく、本実施形態においては、０．６程度に設定される。

【0045】

ステップＳＴ１０６において、制御部１０は、ＴＯＣ透過率（以下、「ＴＯＣ透過率Ｔｒ」ともいう）を演算する。本実施形態においては、制御部１０は、式（３）で演算されたＴＯＣ除去率Ｔｉから、ＴＯＣ透過率Ｔｒを下記の式（５）に基づいて演算する。
Ｔｒ＝１−Ｔｉ （５）

【0046】

ステップＳＴ１０７において、制御部１０は、下流側全有機炭素量（以下、「下流側全有機炭素量Ｔｄ」ともいう）を演算する。本実施形態においては、制御部１０は、ステップＳＴ１０１で取得した上流側全有機炭素量Ｔｕと、式（５）で演算されたＴＯＣ透過率Ｔｒと、式（１）で演算された濃縮倍率Ｎとから、下流側全有機炭素量Ｔｄを下記の式（６）に基づいて演算する。
Ｔｄ＝Ｔｒ×Ｔｕ×Ｎ （６）

【0047】

下流側全有機炭素量Ｔｄが演算されることによって、本フローチャートの処理は終了する。

【0048】

〔下流側全有機炭素量に基づく回収率の制御手順〕
第１回収率制御部としての制御部１０が実行する下流側全有機炭素量に基づく回収率の制御について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態の下流側全有機炭素量に基づく回収率の制御手順を示すフローチャートである。

【0049】

ステップＳＴ２０１において、制御部１０は、下流側全有機炭素量Ｔｄａ〜Ｔｄｃの少なくとも一つ以上の値を取得する。本実施形態においては、制御部１０は、図２に示すフローチャートの処理によって下流側全有機炭素量Ｔｄａ〜Ｔｄｃの全ての値を演算（取得）する。

【0050】

ステップＳＴ２０２において、制御部１０は、回収率調整手段（本実施形態においては排水弁５４）で回収率を調整するか否かを判定する。具体的には、制御部１０は、下流側全有機炭素量Ｔｄａ〜Ｔｄｃの少なくとも一つ以上の値が下流側閾値Ｍｄを上回る（下流側全有機炭素量Ｔｄ≧下流側閾値Ｍｄ）か否かを判定する。

【0051】

下流側閾値Ｍｄは、回収率を調整するか否かを判定するための閾値として、制御部１０の内部メモリ（不図示）に記録されている。下流側閾値Ｍｄは、透過水Ｗ２の用途により定められる水質基準によって適宜に設定される。また、下流側閾値Ｍｄは、０．５［ｍｇ／Ｌ］以下の範囲で設定されることが好ましい。

【0052】

ステップＳＴ２０２において、下流側全有機炭素量Ｔｄａ〜Ｔｄｃの少なくとも一つ以上の値が下流側閾値Ｍｄを上回る（ＹＥＳ）場合には、処理はステップＳＴ２０３に移行する。下流側全有機炭素量Ｔｄａ〜Ｔｄｃの全ての値が下流側閾値Ｍｄを上回らない（ＮＯ）場合には、処理はステップＳＴ２０１に戻る。

【0053】

ステップＳＴ２０３において、制御部１０は、下流側閾値Ｍｄを上回る下流側全有機炭素量Ｔｄを示した透過水Ｗ２に対応する回収率を調整（減少）するように排水弁５４を制御する。例えば、透過水Ｗ２ａに対応する下流側全有機炭素量Ｔｄａのみが下流側閾値Ｍｄを上回る（下流側全有機炭素量Ｔｄａ≧下流側閾値Ｍｄ、且つ、下流側全有機炭素量Ｔｄｂ＜下流側閾値Ｍｄ、且つ、下流側全有機炭素量Ｔｄｃ＜下流側閾値Ｍｄ）場合には、透過水Ｗ２ａに対応する回収率調整手段としての排水弁５４ａの弁開度を調整するように、制御部１０は排水弁５４ａを制御する。具体的には、制御部１０は、排水弁５４ａの弁開度が全開（弁開度が１００％の状態）となるように、排水弁５４ａを制御する。透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃのそれぞれに対応する回収率が調整されることにより、本フローチャートの処理は、終了する。

【0054】

〔上流側全有機炭素量に基づく回収率の制御手順〕
第２回収率制御部としての制御部１０が実行する上流側全有機炭素量に基づく回収率の制御について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態の上流側全有機炭素量に基づく回収率の制御手順を示すフローチャートである。

【0055】

ステップＳＴ３０１において、制御部１０は、上流側全有機炭素量Ｔｕの値を取得する。本実施形態においては、制御部１０は、内部メモリ（不図示）から上流側全有機炭素量Ｔｕの値を取得する。

【0056】

ステップＳＴ３０２において、制御部１０は、回収率調整手段（本実施形態においては排水弁５４）で回収率を調整するか否かを判定する。具体的には、制御部１０は、上流側全有機炭素量Ｔｕが上流側閾値Ｍｕを上回る（上流側全有機炭素量Ｔｕ≧上流側閾値Ｍｕ）か否かを判定する。

【0057】

上流側閾値Ｍｕは、回収率を調整するか否かを判定するための閾値として、制御部１０の内部メモリ（不図示）に記録されている。上流側閾値Ｍｕは、原水の水質（供給水Ｗ１の水質）によって適宜に設定される。また、上流側閾値Ｍｕは、２．０［ｍｇ／Ｌ］以下の範囲で設定されることが好ましい。

【0058】

ステップＳＴ３０２において、上流側全有機炭素量Ｔｕが上流側閾値Ｍｕを上回る（ＹＥＳ）場合には、処理はステップＳＴ３０３に移行する。上流側全有機炭素量Ｔｕが下流側閾値Ｍｄを上回らない（ＮＯ）場合には、処理はステップＳＴ３０１に戻る。

【0059】

ステップＳＴ３０３において、制御部１０は、排水弁５４で回収率を調整（減少）するように排水弁５４を制御する。本実施形態においては、制御部１０は、排水弁５４ａ〜５４ｃの全ての弁開度が全開（弁開度が１００％の状態）となるように、排水弁５４を制御する。透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃの全てに対応する回収率が調整されることにより、本フローチャートの処理は、終了する。

【0060】

〔効果〕
上述した本実施形態に係る水処理システム１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
本実施形態の水処理システム１は、供給源（不図示）から供給される供給水Ｗ１を透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに分離するＲＯ膜モジュール５３と、供給源（不図示）と逆浸透膜モジュールとしてのＲＯ膜モジュール５３とを接続する供給水ラインＬ１０と、ＲＯ膜モジュール５３と接続され、透過水Ｗ２が流通する透過水ラインＬ２０と、供給水Ｗ１の電気伝導率を上流側電気伝導率として検出する上流側電気伝導率検出手段としての上流側電気伝導率センサＥＣ１と、透過水Ｗ２の電気伝導率を下流側電気伝導率として検出する下流側電気伝導率検出手段としての下流側電気伝導率センサＥＣ２と、供給水Ｗ１の全有機炭素量を上流側全有機炭素量として検出する上流側全有機炭素量検出手段としてのＴＯＣセンサ２と、上流側電気伝導率（上流側電気伝導率ＥＣｕ）、下流側電気伝導率（下流側電気伝導率ＥＣｄ）及び上流側全有機炭素量（上流側全有機炭素量Ｔｕ）に基づいて、透過水Ｗ２の全有機炭素量を下流側全有機炭素量（下流側全有機炭素量Ｔｄ）として演算する下流側全有機炭素量演算部としての制御部１０と、を備える。

【0061】

そのため、ＲＯ膜モジュール５３の下流側のラインにＴＯＣセンサが設置されなくても、制御部１０は、透過水Ｗ２の下流側全有機炭素量Ｔｄを演算できる。これにより、少ない個数の全有機炭素量検出手段で、供給水及び透過水の水質を適切に管理することができる。

【0062】

また、上流側全有機炭素量Ｔｕ（又は下流側全有機炭素量Ｔｄ）を検出しない水処理システムでは、下流側全有機炭素量Ｔｄ（又は上流側全有機炭素量Ｔｕ）が高く検出された場合に、透過水Ｗ２の水質が悪化した要因を特定することは困難である。一方、本実施形態の水処理システム１は、上流側全有機炭素量Ｔｕと下流側全有機炭素量Ｔｄとを検出（演算）するため、下流側全有機炭素量Ｔｄが高く検出（演算）された要因を特定できる。具体的には、上流側全有機炭素量Ｔｕが低く検出され、且つ、下流側全有機炭素量Ｔｄが高く演算された場合には、下流側全有機炭素量Ｔｄが高く検出された要因がＲＯ膜モジュール５３の処理能力の低下にあると認められる。また、上流側全有機炭素量Ｔｕが高く検出され、且つ、下流側全有機炭素量Ｔｄが高く演算された場合には、下流側全有機炭素量Ｔｄが高く検出された要因が供給水Ｗ１の水質悪化にあると認められる。これにより、下流側全有機炭素量Ｔｄが高く検出（演算）された要因に応じて供給水及び透過水の水質を適切に管理できる。

【0063】

また、本実施形態の水処理システム１は、供給源（不図示）から分岐部Ｊ１を介して供給される供給水Ｗ１を透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃと濃縮水Ｗ３ａ〜Ｗ３ｃとに分離する二つ以上（複数）の逆浸透膜モジュールとしてのＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃと、供給源（不図示）と分岐部Ｊ１とを接続する第１供給水ラインＬ１１と、分岐部Ｊ１とそれぞれのＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃとを接続する二つ以上（複数）の第２供給水ラインＬ１２ａ〜Ｌ１２ｃと、それぞれのＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃと接続され、透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃが流通する二つ以上（複数）の透過水ラインとしての第１透過水ラインＬ２１と、供給水Ｗ１の電気伝導率を上流側電気伝導率として検出する上流側電気伝導率検出手段としての上流側電気伝導率センサＥＣ１と、透過水の電気伝導率を下流側電気伝導率として検出する下流側電気伝導率検出手段としての下流側電気伝導率センサＥＣ２ａ〜ＥＣ２ｃと、供給水Ｗ１の全有機炭素量を上流側全有機炭素量として検出する上流側全有機炭素量検出手段としてのＴＯＣセンサ２と、上流側電気伝導率（上流側電気伝導率ＥＣｕ）、下流側電気伝導率（下流側電気伝導率ＥＣｄａ〜ＥＣｄｃ）及び上流側全有機炭素量（上流側全有機炭素量Ｔｕ）に基づいて、透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃの下流側全有機炭素量（下流側全有機炭素量Ｔｄ）として演算する下流側全有機炭素量演算部としての制御部１０と、を備える。

【0064】

そのため、複数（例えば、三つ）のＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃの下流側のラインに複数（例えば、三つ）のＴＯＣセンサが設置されなくても、制御部１０は、透過水Ｗ２の下流側全有機炭素量Ｔｄａ〜Ｔｄｃを演算できる。これにより、少ない個数の全有機炭素量検出手段で、供給水及び透過水の水質を適切に管理することができる。

【0065】

また、ＴＯＣセンサ２は、第１供給水ラインＬ１１を流通する供給水Ｗ１の全有機炭素量を上流側全有機炭素量Ｔｕとして検出する。第１供給水ラインＬ１１は、供給源（不図示）と分岐部Ｊ１とを接続するラインであり、複数のＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃに供給される供給水Ｗ１が流通するラインである。そのため、複数のＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃのそれぞれに供給される供給水Ｗ１の上流側全有機炭素量Ｔｕを１個のＴＯＣセンサ２で検出できる。これにより、少ない個数の全有機炭素量検出手段で、供給水及び透過水の水質を適切に管理することができる。

【0066】

また、上流側電気伝導率センサＥＣ１は、第１供給水ラインＬ１１を流通する供給水Ｗ１の電気伝導率を上流側電気伝導率ＥＣｕとして検出する。第１供給水ラインＬ１１は、供給源と分岐部Ｊ１とを接続するラインであり、複数のＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃに供給される供給水Ｗ１が流通するラインである。そのため、複数のＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃのそれぞれに供給される供給水Ｗ１の電気伝導率を１個の上流側電気伝導率センサＥＣ１で検出できる。これにより、少ない個数の電気伝導率検出手段で、供給水及び透過水の水質を適切に管理することができる。

【0067】

また、本実施形態の水処理システム１は、ＲＯ膜モジュール５３へ供給される供給水Ｗ１の流量に対する透過水Ｗ２の流量の比率である回収率を調整できる回収率調整手段としての排水弁５４と、下流側全有機炭素量Ｔｄに基づいて、排水弁５４を制御する第１回収率制御部としての制御部１０と、を更に備える。そのため、ＲＯ膜モジュール５３の下流側にＴＯＣセンサを設置せずに、制御部１０は、下流側全有機炭素量Ｔｄに基づいて透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃのそれぞれに対応する回収率を調整するように、排水弁５４ａ〜５４ｃを制御できる。これにより、少ない個数の全有機炭素量検出手段で、透過水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃの水質（下流側全有機炭素量Ｔｄａ〜Ｔｄｃ）を検出し、検出された水質に応じて、ＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃそれぞれの回収率を調整することで、透過水の水質を適切に管理することができる。

【0068】

また、本実施形態の水処理システム１は、上流側全有機炭素量Ｔｕに基づいて、排水弁５４を制御する第２回収率制御部としての制御部１０を更に備える。そのため、ＲＯ膜モジュール５３の下流側にＴＯＣセンサを設置せずに、制御部１０は、上流側全有機炭素量Ｔｕに基づいて回収率を調整するように排水弁５４を制御できる。これにより、少ない個数の全有機炭素量検出手段で、供給水Ｗ１の水質（上流側全有機炭素量Ｔｕ）を検出し、検出された水質に応じて、ＲＯ膜モジュール５３ａ〜５３ｃそれぞれの回収率を調整することで、透過水の水質を適切に管理することができる。

【0069】

〔変形例〕
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、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。

【0070】

例えば、下流側全有機炭素量Ｔｄを演算する演算処理の手順は、図２に示した手順に限定されない。下流側全有機炭素量Ｔｄは、他の演算処理の手順で演算されてもよい。

【0071】

また、制御部１０の実行する図２〜図４に示すフローチャートの処理（制御）、即ち、下流側全有機炭素量を演算する演算処理と、下流側全有機炭素量に基づく回収率の制御と、上流側全有機炭素量に基づく回収率の制御とがそれぞれ水処理システム１の運転中において繰り返し実行される例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部１０は、所定の条件に基づいて、いずれかの処理（制御）を繰り返し実行せずに、他の処理（制御）を優先して実行してもよい。

【0072】

また、全有機炭素量（上流側全有機炭素量Ｔｕ又は下流側全有機炭素量Ｔｄ）が閾値（上流側閾値Ｍｕ又は下流側閾値Ｍｄ）を上回る（ステップＳＴ２０２：ＹＥＳ又はステップＳＴ３０２：ＹＥＳ）場合に回収率が調整される例について説明したが、これに限定されない。例えば、全有機炭素量が閾値を上回る場合には、制御部１０は、警報を発信するように他の構成を制御してもよい。

【0073】

また、全有機炭素量（上流側全有機炭素量Ｔｕ又は下流側全有機炭素量Ｔｄ）が閾値（上流側閾値Ｍｕ又は下流側閾値Ｍｄ）を上回る場合には、回収率が調整（減少）される（ステップＳＴ２０３又はステップＳＴ３０３）例について説明したが、これに限定されない。

【0074】

また、制御部１０が、排水弁５４を制御することで回収率を調整する例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部１０は、排水弁５４を制御せずに、その代わりに、供給水Ｗ１及び透過水Ｗ２の流量を減少させることで、回収率を調整してもよい。

【0075】

また、制御部１０が排水弁５４の弁開度を制御することにより、濃縮水Ｗ３の排水流量を調整する例について説明したが、これに限定されない。複数の排水バルブを並列に設けた構成とし、排水バルブの開弁数を増減することにより、濃縮水Ｗ３の排水流量を段階的に調整するように制御してもよい。

【0076】

また、ＴＯＣセンサ２及び上流側電気伝導率センサＥＣ１が、第１供給水ラインＬ１１に設けられている例について説明したが、これに限定されない。ＴＯＣセンサ２及び上流側電気伝導率センサＥＣ１は、供給水Ｗ１の水質を検出できるように設けられればよく、例えば、第２供給水ラインＬ１２に設けられてもよい。

【0077】

また、第１供給水ラインＬ１１には、上流側から下流側に向けて、ＴＯＣセンサ２と、上流側電気伝導率センサＥＣ１とが設けられている例について説明したが、これに限定されない。第１供給水ラインＬ１１には、上流側から下流側に向けて、上流側電気伝導率センサＥＣ１とＴＯＣセンサ２とが設けられていてもよい。

【0078】

また、水処理システム１におけるＲＯ装置５等は、三つ（三列並列）に限定されず、単数（一つ）であってもよく、三つ以外の複数並列であってもよい。供給源（不図示）及び需要箇所（不図示）は、一つに限定されず、複数（二つ以上）であってもよい。分岐部Ｊ１及び合流部（第１透過水ラインＬ２１と第２透過水ラインＬ２２との合流部）は、一つに限定されず、複数（二つ以上）であってもよい。

【符号の説明】

【0079】

１ 水処理システム
２ ＴＯＣセンサ（上流側全有機炭素量検出手段）
５ ＲＯ装置
１０ 制御部（下流側全有機炭素量演算部、第１回収率制御部、第２回収率制御部）
５３ ＲＯ膜モジュール（逆浸透膜モジュール）
５４ 排水弁（回収率調整手段）
ＥＣ１ 上流側電気伝導率センサ（上流側電気伝導率検出手段）
ＥＣ２ 下流側電気伝導率センサ（下流側電気伝導率検出手段）
Ｌ１０ 供給水ライン
Ｌ１１ 第１供給水ライン（供給水ライン）
Ｌ１２ 第２供給水ライン（供給水ライン）
Ｌ２０ 透過水ライン
Ｌ２１ 第１透過水ライン（透過水ライン）
Ｌ２２ 第２透過水ライン（透過水ライン）
Ｊ１ 分岐部
Ｗ１ 供給水
Ｗ２ 透過水
Ｗ３ 濃縮水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】