特開 2021-137710 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2021-137710(P2021-137710A)

(43)【公開日】2021年9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 20060101AFI20210820BHJP

   B01D 61/10 20060101ALI20210820BHJP

   B01D 61/12 20060101ALI20210820BHJP

   C02F 5/00 20060101ALI20210820BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/44 A

   B01D61/10

   B01D61/12

   C02F1/44 C

   C02F5/00 610G

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2020-36200(P2020-36200)

(22)【出願日】2020年3月3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】岩本 健輔

(72)【発明者】

【氏名】松友 伸司

【テーマコード（参考）】

4D006

【Ｆターム（参考）】

4D006GA03

4D006JA57Z

4D006JA63Z

4D006JA64Z

4D006KA03

4D006KD02

4D006KD06

4D006KD26

4D006KD30

4D006KE04Q

4D006KE11P

4D006KE22Q

4D006KE30Q

4D006PB06

(57)【要約】

【課題】遊離塩素除去における還元剤の弊害を防ぎつつ、逆浸透膜におけるバイオフィルムの生成を抑制し、バイオフィルムの劣化を測ることが可能な水処理システムを提供する。
【解決手段】水処理システム１は、給水Ｗ１２を透過水Ｗ２０と濃縮水Ｗ３０とに分離する逆浸透膜モジュール１７と、給水Ｗ１１の残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度測定手段と、給水Ｗ１１に還元剤を薬注する第１薬注手段６と、給水Ｗ１１に安定化剤を薬注する第２薬注手段７と、所定濃度の塩素が残留するように、第１薬注手段６による還元剤の薬注を制御する還元剤薬注制御手段３０１とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ろ過処理された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、
給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、
前記濃縮水の一部又は全部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、
給水の残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度測定手段と、
給水に還元剤を薬注する第１薬注手段と、
給水に安定化剤を薬注する第２薬注手段と、
所定濃度の塩素が残留するように、前記第１薬注手段による還元剤の薬注を制御する還元剤薬注制御手段とを備える、水処理システム。

【請求項2】

前記還元剤薬注制御手段は、給水中の残留塩素と前記安定化剤との反応物の濃度が所定値となるように、前記所定濃度を段階的に調整する、請求項１に記載の水処理システム。

【請求項3】

給水に他種殺菌剤を薬注する第３薬注手段を更に備える、請求項１に記載の水処理システム。

【請求項4】

給水中に塩素が残留しないように、前記第２薬注手段による安定化剤の薬注を制御する安定化剤薬注制御手段を更に備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水処理システム。

【請求項5】

ろ過処理された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、
給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、
前記濃縮水の一部又は全部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、
給水の残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度測定手段と、
給水に還元剤を薬注する第１薬注手段と、
給水に安定化剤を薬注する第２薬注手段と、
通常時には前記還元剤を薬注し、殺菌処理時には前記還元剤の薬注を停止するように、前記第１薬注手段を制御する還元剤薬注制御手段と、
通常時には前記安定化剤の薬注を停止し、殺菌処理時には前記安定化剤を薬注するように、前記第２薬注手段を制御する安定化剤薬注制御手段と、
を備える、水処理システム。

【請求項6】

給水に塩素系酸化剤を薬注する第４薬注手段と、
殺菌処理時において、前記残留塩素濃度が所定値未満の場合には前記塩素系酸化剤を薬注し前記残留塩素濃度が所定値以上の場合には前記塩素系酸化剤の薬注量を減少させる又は薬注を停止するように、前記第４薬注制御手段を制御する酸化剤薬注制御手段とを更に備える、請求項５に記載の水処理システム。

【請求項7】

前記安定化剤は、スルファミン酸系化合物を含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の水処理システム。

【請求項8】

前記安定化剤は、更に臭素化合物を含む、請求項７に記載の水処理システム。

【請求項9】

前記安定化剤は、更に前記スルファミン酸系化合物と結合したハロゲンを含む、請求項７又は請求項８に記載の水処理システム。

【請求項10】

給水に対してスケール分散剤を薬注する第５薬注装置を更に備える、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の水処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

逆浸透膜を用いた膜ろ過プロセスを実行する水処理システムにおいて、微生物の繁茂に由来するバイオフィルムの抑制のため、微生物を除去するための塩素系殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムが用いられることがある。

【0003】

例えば、特許文献１は、逆浸透膜を用いた造水方法であって、バイオフィルムの発生によるバイオファウリングの抑制のため、次亜塩素酸ナトリウムを水処理システム中の逆浸透膜に流入させる造水方法を開示している。

【0004】

塩素系酸化剤の添加や電気分解により遊離塩素を存在させた水を逆浸透膜で処理すると、逆浸透膜が酸化劣化を受ける。このため、例えば特許文献２で開示されるように、逆浸透膜の前段で、亜硫酸水素ナトリウム（ＳＢＳ）や亜硫酸ナトリウムなどの還元剤を添加して、遊離塩素を除去する技術が従来知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６−１９０２１４号公報

【特許文献2】特開平７−３０８６７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

塩素を残存させないため、還元剤を過剰に添加する方法が従来一般的であったが、還元剤を過剰に添加すると、還元剤添加後は酸化性殺菌剤が分解消失して殺菌成分が存在しない状態となり、また逆浸透膜装置の内部に還元剤が満たされる還元雰囲気となり、バイオフィルムの生成が助長される場合があった。

【0007】

また、還元剤による塩素除去は、還元剤の添加後の混合性や水温等によって変わるため、残留塩素濃度と当量付近の添加量とすると、塩素が残存し、逆浸透膜の劣化につながる懸念があった。

【0008】

また、亜硫酸水素ナトリウム（ＳＢＳ）の添加に起因して、給水中の硫酸イオンが増加することにより、硫酸イオンを栄養源とする細菌が繁殖したり、処理水に未反応の亜硫酸が漏出し、処理水の水質が悪化したりする懸念があった。

【0009】

更に、酸化性殺菌剤は、還元剤で塩素を除去した後に添加するが、余剰の還元剤によって酸化性殺菌剤が分解消失するため、還元剤の余剰分だけ、酸化性殺菌剤を過剰に添加する必要があった。

【0010】

従って、本発明は、遊離塩素除去における還元剤の弊害を防ぎつつ、逆浸透膜におけるバイオフィルムの生成を抑制し、バイオフィルムの劣化を測ることが可能な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】

【0011】

本発明は、ろ過処理された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、給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、前記濃縮水の一部又は全部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、給水の残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度測定手段と、給水に還元剤を薬注する第１薬注手段と、給水に安定化剤を薬注する第２薬注手段と、所定濃度の塩素が残留するように、前記第１薬注手段による還元剤の薬注を制御する還元剤薬注制御手段とを備える、水処理システムに関する。

【0012】

また、上記の水処理システムにおいて、前記還元剤薬注制御手段は、給水中の残留塩素と前記安定化剤との反応物の濃度が所定値となるように、前記所定濃度を段階的に調整することが好ましい。

【0013】

また、上記の水処理システムは、給水に他種殺菌剤を薬注する第３薬注手段を更に備えることが好ましい。

【0014】

また、上記の水処理システムは、給水中に塩素が残留しないように、前記第２薬注手段による安定化剤の薬注を制御する安定化剤薬注制御手段を更に備えることが好ましい。

【0015】

また本発明は、ろ過処理された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、給水を前記逆浸透膜モジュールに供給するろ過処理水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、前記濃縮水の一部又は全部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、給水の残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度測定手段と、給水に還元剤を薬注する第１薬注手段と、給水に安定化剤を薬注する第２薬注手段と、通常時には前記還元剤を薬注し、殺菌処理時には前記還元剤の薬注を停止するように、前記第１薬注制御手段を制御する還元剤薬注制御手段と、通常時には前記安定化剤の薬注を停止し、殺菌処理時には前記安定化剤を薬注するように、前記第２薬注制御手段を制御する安定化剤薬注制御手段と、を備える、水処理システムに関する。

【0016】

また、上記の水処理システムは、給水に塩素系酸化剤を薬注する第４薬注手段と、殺菌処理時において、前記残留塩素濃度が所定値未満の場合には前記塩素系酸化剤を薬注し前記残留塩素濃度が所定値以上の場合には前記塩素系酸化剤の薬注量を減少させる又は薬注を停止するように、前記第４薬注制御手段を制御する酸化剤薬注制御手段とを更に備えることが好ましい。

【0017】

また、上記の水処理システムにおいて、前記安定化剤は、スルファミン酸系化合物を含むことが好ましい。

【0018】

また、上記の水処理システムにおいて、前記安定化剤は、更に臭素化合物を含むことが好ましい。

【0019】

また、上記の水処理システムにおいて、前記安定化剤は、更に前記スルファミン酸系化合物と結合したハロゲンを含むことが好ましい。

【0020】

また、上記の水処理システムは、ろ過処理水に対してスケール分散剤を薬注する第５ 薬注装置を更に備えることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１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】本発明の第１実施形態に係る水処理システムに備わる制御部の機能ブロック図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係る水処理システムに備わる制御部の機能ブロック図である。

【図5】本発明の第３実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。

【図6】本発明の第３実施形態に係る水処理システムに備わる制御部の機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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

【0023】

図１に示すように、水処理システム１は、残留塩素濃度測定装置５と、第１薬剤添加装置６と、第２薬剤添加装置７と、第３薬剤添加装置８と、第４薬剤添加装置９と、加圧ポンプ１５と、インバータ１６と、逆浸透膜モジュール（以下、「ＲＯ膜モジュール」ともいう）１７と、定流量弁１８と、比例制御排水弁１９と、制御部３０と、を備える。なお、制御部３０と被制御対象機器との電気的接続線の図示については、省略している。

【0024】

水処理システム１は、ラインとして、給水ラインＬ１と、透過水ラインＬ２と、濃縮水ラインＬ３と、循環水ラインＬ４と、濃縮排水ラインＬ５と、を備える。「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。また、その由来（出所）やその水質によらず、給水ラインＬ１、濃縮水ラインＬ３又は循環水ラインＬ４を流通する水を、「給水」ともいい、濃縮水ラインＬ３、循環水ラインＬ４又は濃縮排水ラインＬ５を流通する水を、「濃縮水」ともいう。

【0025】

給水ラインＬ１は、給水Ｗ１１及びＷ１２を逆浸透膜モジュール１７に向けて供給するラインである。給水ラインＬ１は、上流側から下流側に向けて、第１給水ラインＬ１１と、第２給水ラインＬ１２とを有する。

【0026】

第１給水ラインＬ１１の上流側の端部は、給水Ｗ１１の水源２に接続されている。第１給水ラインＬ１１の下流側の端部は、接続部Ｊ１において、第２給水ラインＬ１２及び循環水ラインＬ４に接続されている。第１給水ラインＬ１１には、例として、残留塩素濃度測定装置５、第１薬剤添加装置６、第２薬剤添加装置７、第３薬剤添加装置８、第４薬剤添加装置９が、上流側から下流側に向けてこの順で設けられる。

【0027】

なお、給水Ｗ１１は、ろ過装置（不図示）によってろ過処理された処理水でもよく、水道水でもよい。

【0028】

残留塩素濃度測定装置５は、給水Ｗ１１中の残留塩素濃度を測定する。とりわけ、残留塩素濃度測定装置５は、残留塩素濃度として、給水Ｗ１１中の遊離塩素の総量を測定する。また、残留塩素濃度測定装置５は、例えば特開２０１８−０３８９４２号公報で開示される塩素濃度センサと同様の構成を有することにより、残留塩素濃度を測定することが可能である。残留塩素濃度測定装置５は、制御部３０と電気的に接続されている。

【0029】

第１薬剤添加装置６は、給水ラインＬ１に第１薬剤を添加する装置である。第１薬剤添加装置６は、制御部３０と電気的に接続されている。
本実施形態において、第１薬剤添加装置６は、逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜の劣化を防ぐために、第１薬剤として還元剤を添加する。第１薬剤の例としては、ＳＢＳ（ＮａＨＳＯ３：重亜硫酸ソーダ）、亜硫酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ、亜硫酸ガス等の還元剤が挙げられる。以下では説明の簡略化のため、第１薬剤がＳＢＳである例について説明するが、本発明はこれには限られない。

【0030】

第２薬剤添加装置７は、給水ラインＬ１に第２薬剤を添加する装置である。第２薬剤添加装置７は、制御部３０と電気的に接続されている。

【0031】

本実施形態において、第２薬剤添加装置７は、逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜の劣化を防ぐために、第２薬剤として安定化剤を添加する。安定化剤の添加により、例えば給水Ｗ１１に含まれる次亜塩素酸は、安定化次亜塩素酸になる。逆浸透膜モジュール１７において、逆浸透膜の劣化を効果的に抑制可能なことから、第１薬剤の例としては、アミン系化合物、例えばスルファミン酸系化合物等の安定化剤が挙げられる。

【0032】

また、当該安定化剤は、更に臭素化合物を含んでもよい。この場合、安定化次亜臭素酸を生成することにより、安定化次亜塩素酸を生成する場合に比較して、逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜へのダメージを少なくすることが可能となる。

【0033】

更に、当該安定化剤は、スルファミン酸系化合物と結合したハロゲンを含んでもよい。すなわち、安定化剤の中に、安定化ハロゲン形態の成分と、余剰分のスルファミン酸系化合物とを含んでいてもよい。これにより、安定化次亜塩素酸、安定化次亜臭素酸に加えて、安定化ハロゲン酸塩を殺菌剤として用いることが可能となる。

【0034】

以下では説明の簡略化のため、第２薬剤がスルファミン酸系化合物である例について説明するが、本発明はこれには限られない。

【0035】

第３薬剤添加装置８は、給水ラインＬ１に第３薬剤を添加する装置である。第３薬剤添加装置８は、制御部３０と電気的に接続されている。

【0036】

本実施形態において、第３薬剤添加装置８は、逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜の劣化を防ぐために、第３薬剤として他種殺菌剤を添加する。ここで、「他種殺菌剤」とは、給水Ｗ１１中の遊離塩素と第２薬剤としての安定化剤とが反応することにより生成される殺菌剤とは異なる殺菌剤のことである。第３薬剤の例としては、第１薬剤としての還元剤の影響を受ける成分としてイソチアゾリン等を含む殺菌剤が挙げられる。

【0037】

第４薬剤添加装置９は、給水ラインＬ１に第４薬剤を添加する装置である。第４薬剤添加装置９は、制御部３０と電気的に接続されている。

【0038】

本実施形態において、第４薬剤添加装置９は、逆浸透膜モジュール１７におけるシリカ・硬度成分等のスケールの生成を抑制するために、第４薬剤としてスケール分散剤を添加する。第４薬剤の例としては、金属イオンに対する封鎖、分散作用を有するキレート剤、及び／又は低分子ポリマーが挙げられる。

【0039】

第２給水ラインＬ１２の上流側の端部は、接続部Ｊ１に接続されている。第２給水ラインＬ１２の下流側の端部は、逆浸透膜モジュール１７の一次側入口ポートに接続されている。第２給水ラインＬ１２には、加圧ポンプ１５が設けられる。

【0040】

加圧ポンプ１５は、給水Ｗ１１を吸入し、逆浸透膜モジュール１７に向けて圧送（吐出）する装置である。加圧ポンプ１５には、インバータ１６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１５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。

【0041】

インバータ１６は、加圧ポンプ１５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１６は、制御部３０と電気的に接続されている。インバータ１６には、制御部３０から指令信号が入力される。インバータ１６は、制御部３０により入力された指令信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を加圧ポンプ１５に出力する。

【0042】

給水Ｗ１２は、加圧ポンプ１５を介して逆浸透膜モジュール１７に供給される。また、給水Ｗ１２は、給水Ｗ１１及び循環水Ｗ４０（後述）からなる。

【0043】

逆浸透膜モジュール１７は、給水Ｗ１２を透過水Ｗ２０と濃縮水Ｗ３０とに分離する設備である。詳細には、逆浸透膜モジュール１７は、加圧ポンプ１５から吐出された給水Ｗ１２を、溶存塩類が除去された透過水Ｗ２０と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ３０とに膜分離処理する設備である。逆浸透膜モジュール１７は、単一又は複数の逆浸透膜エレメント（図示せず）を備える。逆浸透膜モジュール１７は、これら逆浸透膜エレメントにより給水Ｗ１２を膜分離処理し、透過水Ｗ２０と濃縮水Ｗ３０とを製造する。

【0044】

透過水ラインＬ２は、逆浸透膜モジュール１７で分離された透過水Ｗ２０を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、逆浸透膜モジュール１７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、貯留タンク（図示せず）に接続されている。

【0045】

濃縮水ラインＬ３は、逆浸透膜モジュール１７で分離された濃縮水Ｗ３０が流通するラインである。濃縮水ラインＬ３の上流側の端部は、逆浸透膜モジュール１７の二次側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、接続部Ｊ２において、循環水ラインＬ４及び濃縮排水ラインＬ５に分岐している。

【0046】

循環水ラインＬ４は、濃縮水ラインＬ３に接続され、給水としての濃縮水（循環水Ｗ４０）を給水ラインＬ１に返送するラインである。本実施形態においては、循環水ラインＬ４は、濃縮水ラインＬ３を流通する濃縮水Ｗ３０を循環水Ｗ４０として、給水ラインＬ１における加圧ポンプ１５よりも上流側に返送（循環）させるラインである。循環水ラインＬ４の上流側の端部は、接続部Ｊ２において濃縮水ラインＬ３に接続されている。また、循環水ラインＬ４の下流側の端部は、接続部Ｊ１において、給水ラインＬ１に接続されている。循環水ラインＬ４には、定流量弁１８が設けられる。

【0047】

定流量弁１８は、循環水ラインＬ４を流通する循環水Ｗ４０の流量を所定の一定流量値に保持するように調節する機器である。定流量弁１８において保持される「一定流量値」とは、一定流量値に幅がある概念であり、定流量弁における目標流量値のみに限られない。例えば、定流量機構の特性（例えば、材質や構造に起因する温度特性等）を考慮して、定流量弁における目標流量値に対して、±１０％程度の調節誤差を有するものを含む。定流量弁１８は、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持するものであり、例えば、水ガバナの名称で呼ばれるものが挙げられる。なお、定流量弁１８は、補助動力や外部操作により動作して、一定流量値を保持するものでもよい。

【0048】

濃縮排水ラインＬ５は、濃縮水ラインＬ３に接続され、濃縮排水Ｗ５０としての濃縮水を系外へ排出するラインである。本実施形態においては、濃縮排水ラインＬ５は、接続部Ｊ２において濃縮水ラインＬ３に接続され、逆浸透膜モジュール１７で分離された濃縮水Ｗ３０を、濃縮排水Ｗ５０として装置外（系外）に排出するラインである。濃縮排水ラインＬ５には、比例制御排水弁１９が設けられる。

【0049】

比例制御排水弁１９は、濃縮排水ラインＬ５から装置外に排出される濃縮排水Ｗ５０の流量を調節する弁である。比例制御排水弁１９は、制御部３０と電気的に接続されている。比例制御排水弁１９の弁開度は、制御部３０から送信される駆動信号により制御される。制御部３０から電流値信号（例えば、４〜２０ｍＡ）を比例制御排水弁１９に送信して、弁開度を制御することにより、濃縮排水Ｗ５０の排水流量を調節することができる。

【0050】

制御部３０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（図示せず）により構成される。制御部３０において、マイクロプロセッサのＣＰＵは、メモリから読み出した所定のプログラムに従って、水処理システム１に係る各種の制御を実行する。以下、制御部３０の機能の一部について説明する。

【0051】

図２は、制御部３０の機能ブロック図である。制御部３０は、還元剤薬注制御部３０１と、安定化剤薬注制御部３０２と、他種殺菌剤薬注制御部３０３と、分散剤薬注制御部３０４とを備える。

【0052】

還元剤薬注制御部３０１は、残留塩素濃度測定装置５による測定値に基づいて、給水Ｗ１１中に所定濃度の塩素が残留するように、第１薬剤添加装置６による給水Ｗ１１への還元剤の薬注を制御する。

【0053】

安定化剤薬注制御部３０２は、給水Ｗ１１中に塩素が残留しないように、第２薬剤添加装置７による給水Ｗ１１への安定化剤の薬注を制御する。

【0054】

他種殺菌剤薬注制御部３０３は、第３薬剤添加装置８による給水Ｗ１１への他種殺菌剤の薬注を制御する。

【0055】

分散剤薬注制御部３０４は、第４薬剤添加装置９による給水Ｗ１１へのスケール分散剤の薬注を制御する。

【0056】

〔１．２ 第１実施形態の動作〕
以下、第１実施形態に係る水処理システム１の動作について説明する。
水源２から給水Ｗ１１が第１給水ラインＬ１１に供給されると、最初に残留塩素濃度測定装置５により、給水Ｗ１１中の残留塩素濃度が測定される。

【0057】

次に、給水Ｗ１１に対して、還元剤薬注制御部３０１の制御により、第１薬剤添加装置６から、第１薬剤としての還元剤が添加される。このとき、還元剤薬注制御部３０１は、残留塩素濃度測定装置５によって測定された残留塩素濃度の測定値に基づいて、給水Ｗ１１中に所定濃度の塩素が残留するように、還元剤の薬注を制御する。これにより、給水ラインＬ１において、第１薬剤添加装置６により添加された還元剤は、全量残留塩素と反応して酸化される。よって、還元剤を残存させることなく、給水Ｗ１２を逆浸透膜モジュール１７に供給できる。

【0058】

次に、給水Ｗ１１に対して、安定化剤薬注制御部３０２の制御により、第２薬剤添加装置７から、第２薬剤としての安定化剤が添加される。このとき、安定化剤薬注制御部３０２は、給水Ｗ１１中に塩素が残留しないように、第２薬剤添加装置７による給水Ｗ１１への安定化剤の薬注を制御する。これにより、安定化剤薬注後の給水Ｗ１１中に塩素が残留しないため、逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜の劣化を抑制することが可能となる。

【0059】

次に、給水Ｗ１１に対して、他種殺菌剤薬注制御部３０３の制御により、第３薬剤添加装置８から、第３薬剤としての他種殺菌剤が添加される。これにより、遊離塩素と安定化剤とが反応することによって生成される殺菌剤に加えて、他種殺菌剤も併用することで、逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜膜面へのバイオフィルム付着をより一層抑制することができる。

【0060】

次に、給水Ｗ１１に対して、分散剤薬注制御部３０４の制御により、第４薬剤添加装置９から、第４薬剤としてのスケール分散剤が添加される。これにより、逆浸透膜モジュール１７におけるシリカ・硬度成分等のスケールの生成を抑制することができる。

【0061】

接続部Ｊ１において、第１給水ラインＬ１１を流通する給水Ｗ１１と、循環水ラインＬ４を流通する循環水Ｗ４０が合流し、第２給水ラインＬ１２に対して給水Ｗ１２として流入する。

【0062】

給水Ｗ１２は、インバータ１６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１５により、逆浸透膜モジュール１７に向けて圧送（吐出）される。

【0063】

逆浸透膜モジュール１７に向けて圧送（吐出）された給水Ｗ１２は、逆浸透膜モジュール１７において、溶存塩類が除去された透過水Ｗ２０と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ３０とに膜分離処理される。

【0064】

逆浸透膜モジュール１７で膜分離処理された透過水Ｗ２０は、逆浸透膜モジュール１７の二次側ポートに接続される透過水ラインＬ２により送出される。

【0065】

一方、逆浸透膜モジュール１７で膜分離処理された濃縮水Ｗ３０は、逆浸透膜モジュール１７の二次側ポートに接続される濃縮水ラインＬ３に流入する。

【0066】

濃縮水ラインＬ３に流入した濃縮水Ｗ３０は、接続部Ｊ２において、循環水ラインＬ４を流通する循環水Ｗ４０と、濃縮排水ラインＬ５を流通する濃縮排水Ｗ５０とに分離する。

【0067】

循環水ラインＬ４に流入した循環水Ｗ４０の流量は、定流量弁１８により所定の一定流量値に保持される。定流量弁１８を経由した循環水Ｗ４０は、接続部Ｊ１まで返送される。

【0068】

濃縮排水ラインＬ５に流入した濃縮排水Ｗ５０の流量は、比例制御排水弁１９により調節される。比例制御排水弁１９を経由した濃縮排水Ｗ５０は、系外に排出される。

【0069】

〔１．３ 第１実施形態の効果〕
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。

【0070】

本発明の水処理システム１は、ろ過処理された給水Ｗ１２を透過水Ｗ２０と濃縮水Ｗ３０とに分離する逆浸透膜モジュール１７と、給水Ｗ１１及びＷ１２を逆浸透膜モジュール１７に供給する給水ラインＬ１と、逆浸透膜モジュール１７で分離された透過水Ｗ２０を送出する透過水ラインＬ２と、逆浸透膜モジュール１７で分離された濃縮水Ｗ３０を送出する濃縮水ラインＬ３と、濃縮水Ｗ３０の一部又は全部を濃縮排水Ｗ５０として、系外に排出する濃縮排水ラインＬ５と、給水Ｗ１１の残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度測定装置５と、給水Ｗ１１に還元剤を薬注する第１薬剤添加装置６と、給水Ｗ１１に安定化剤を薬注する第２薬剤添加装置７と、所定濃度の塩素が残留するように、第１薬剤添加装置６による還元剤の薬注を制御する還元剤薬注制御部３０１とを備える。

【0071】

これにより、還元剤薬注制御部３０１に、給水ラインＬ１において所定濃度の塩素が残留するように還元剤の薬注を制御させた。このため、給水ラインＬ１において還元剤を残存させることなく給水Ｗ１２を逆浸透膜モジュール１７に供給できる。また、残留させた塩素と安定化剤とを反応させて殺菌作用のある反応物（安定化次亜塩素酸）を生成させられるので、逆浸透膜モジュール１７内でのバイオフィルムの抑制が可能となる。とりわけ、従来は、過剰に入った還元剤が、逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜を通過して、処理水の純度を悪化させる問題があった。また、還元剤としてのＳＢＳが塩素と反応すると硫酸イオンが生成されるが、ＳＢＳを逆浸透膜モジュール１７の前で添加するために、塩素を除却してから逆浸透膜の前までの間で、硫酸イオンを栄養源とする細菌が発生するという問題があった。給水ラインＬ１における還元剤の残留を防ぎ、また、未反応分の遊離塩素と安定化剤の反応により上記の反応物を生成することにより、このような細菌の発生を抑制することが可能となる。更に、還元剤の余剰分が発生しないため、逆浸透膜モジュール１７内が還元剤で満たされる、還元雰囲気となることを防ぐことが可能となる。

【0072】

また、水処理システム１は、給水Ｗ１１に他種殺菌剤を薬注する第３薬剤添加装置８を更に備える。

【0073】

これにより、上記の反応物（殺菌剤）に加えて他種殺菌剤も併用することで、逆浸透膜膜面へのバイオフィルム付着をより一層抑制することが可能となる。

【0074】

また、水処理システム１は、給水Ｗ１１中に塩素が残留しないように、第２薬剤添加装置７による安定化剤の薬注を制御する安定化剤薬注制御部３０２を更に備える。

【0075】

これにより、安定化剤薬注後の給水Ｗ１１中に塩素が残留しないことで、逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜の劣化を抑制することが可能となる。

【0076】

また、水処理システム１において、安定化剤はスルファミン酸系化合物を含む。

【0077】

これにより、安定化次亜塩素酸を生成することで、逆浸透膜モジュール１７内でのバイオフィルム抑制が可能となる。

【0078】

また、水処理システム１において、安定化剤は、更に臭素化合物を含む。

【0079】

これにより、安定化次亜臭素酸を生成することで、安定化次亜塩素酸を生成する場合に比較して、逆浸透膜へのダメージを少なくすることが可能となる。

【0080】

また、水処理システム１において、安定化剤は、更にスルファミン酸系化合物と結合したハロゲンを含む。

【0081】

これにより、安定化次亜塩素酸、安定化次亜臭素酸に加えて、安定化ハロゲン酸塩を殺菌剤として用いることが可能となる。

【0082】

また、水処理システム１は、給水に対してスケール分散剤を薬注する第４薬剤添加装置９を更に備える。

【0083】

これにより、バイオフィルムに加えて、シリカ・硬度成分等のスケールの生成を抑制することが可能となる。

【0084】

〔２ 第２実施形態〕
〔２．１ 全体構成〕
以下、本発明の第２実施形態である水処理システム１Ａについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、説明の簡略化のため、第２実施形態に係る水処理システム１Ａが備える構成要素のうち、第１実施形態に係る水処理システム１が備える構成要素と同一の構成要素については同一の符号を用いて示し、主として、水処理システム１Ａが水処理システム１と異なる点について説明する。

【0085】

図３は、本発明の水処理システム１Ａの全体構成図である。水処理システム１Ａは、水処理システム１とは異なり、第３薬剤添加装置８は備えず、その代わりに第５薬剤添加装置１０を備える。

【0086】

第５薬剤添加装置１０は、給水ラインＬ１に第５薬剤を添加する装置である。第５薬剤添加装置１０は、制御部３０と電気的に接続されている。
本実施形態において、第５薬剤添加装置１０は、逆浸透膜モジュール１７におけるバイオフィルムの析出を抑制するために、第５薬剤として酸化剤を添加することにより、給水Ｗ１１中の塩素濃度を調整する。とりわけ、本実施形態においては、給水Ｗ１１中の残留塩素濃度が所定値未満の場合に、いったんは所定濃度まで残留塩素濃度を高め、所定量以上の遊離塩素と安定化剤との反応物である安定化次亜塩素酸を生成するために、第５薬剤が添加される。

【0087】

逆浸透膜モジュール１７において、逆浸透膜の表面にバイオフィルムが付着することを効果的に抑制可能なことから、第５薬剤の例として、次亜塩素酸ソーダ等の塩素系酸化剤が挙げられる。以下では説明の簡略化のため、第５薬剤が次亜塩素酸ソーダである例について説明するが、本発明はこれには限られない。他の塩素系酸化剤として、例えば、液化塩素、さらし粉、塩素化イソシアヌル酸等を用いてもよい。

【0088】

図４は、制御部３０Ａの機能ブロック図である。制御部３０Ａは、還元剤薬注制御部３０１Ａと、安定化剤薬注制御部３０２Ａと、分散剤薬注制御部３０４と、酸化剤薬注制御部３０５とを備える。

【0089】

還元剤薬注制御部３０１Ａは、水処理システム１Ａにおける通常運転時には、第１薬剤添加装置６により還元剤を薬注し、水処理システム１Ａにおける殺菌処理時には、第１薬剤添加装置６による還元剤の薬注を停止するよう、第１薬剤添加装置６を制御する。

【0090】

安定化剤薬注制御部３０２Ａは、水処理システム１Ａにおける通常運転時には、第２薬剤添加装置７による安定化剤の薬注を停止し、水処理システム１Ａにおける殺菌処理時には、第２薬剤添加装置７により安定化剤を薬注する。

【0091】

還元剤薬注制御部３０１Ａ及び安定化剤薬注制御部３０２Ａにより、水処理システム１Ａにおいて、通常運転時には還元剤が薬注される一方で、安定化剤の薬注は停止させられる。一方で、殺菌処理時には、還元剤の薬注が停止させられる一方で、安定化剤が薬注される。

【0092】

酸化剤薬注制御部３０５は、殺菌処理時において、残留塩素濃度測定装置５によって測定される残留塩素濃度が所定値未満の場合には、塩素系酸化剤を薬注し、残留塩素濃度が所定値以上の場合には、塩素系酸化剤の薬注量を減少させる又は薬注を停止するよう、第５薬剤添加装置１０を制御する。

【0093】

これにより、殺菌処理時において残留塩素濃度が低すぎる場合に、いったんは所定濃度まで残留塩素濃度を高めることで、所定量以上の遊離塩素と安定化剤との反応物（安定化次亜塩素酸：殺菌剤）を生成し、殺菌効果を確保することができる。また、残留塩素濃度が高い場合には、塩素系酸化剤の薬注量を減少させる又は薬注を停止することで、過剰な塩素系酸化剤の添加を防げる。

【0094】

〔２．２ 第２実施形態の動作〕
以下、第２実施形態に係る水処理システム１Ａの動作について、通常動作時と殺菌処理時とに分けて説明する。

【0095】

〔２．２．１ 通常動作時〕
図３に示す構成においては、第１給水ラインＬ１１の最上流に、第５薬剤としての酸化剤を添加する第５薬剤添加装置１０が設置されるが、通常動作時においては、第５薬剤添加装置１０は機能しない。

【0096】

水源２から給水Ｗ１１が第１給水ラインＬ１１に供給されると、最初に残留塩素濃度測定装置５により、給水Ｗ１１中の残留塩素濃度が測定される。

【0097】

次に、給水Ｗ１１に対して、還元剤薬注制御部３０１Ａの制御により、第１薬剤添加装置６から、第１薬剤としての還元剤が添加される。

【0098】

次に、給水Ｗ１１は、第２薬剤としての安定化剤を添加する第２薬剤添加装置７による添加箇所を経由するが、安定化剤薬注制御部３０２Ａの制御により、第２薬剤添加装置７から、第２薬剤としての安定化剤の添加は停止されている。これら、還元剤薬注制御部３０１Ａと安定化剤薬注制御部３０２Ａの制御により、通常動作時には還元剤により遊離塩素を反応させることで逆浸透膜モジュール１７への遊離塩素の影響を抑制できる。

【0099】

次に、給水Ｗ１１に対して、分散剤薬注制御部３０４の制御により、第４薬剤添加装置９から、第４薬剤としてのスケール分散剤が添加される。これにより、逆浸透膜モジュール１７におけるシリカ・硬度成分等のスケールの生成を抑制することができる。

【0100】

接続部Ｊ１において、第１給水ラインＬ１１を流通する給水Ｗ１１と、循環水ラインＬ４を流通する循環水Ｗ４０が合流し、第２給水ラインＬ１２に対して給水Ｗ１２として流入する。

【0101】

給水Ｗ１２は、インバータ１６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１５により、逆浸透膜モジュール１７に向けて圧送（吐出）される。

【0102】

逆浸透膜モジュール１７に向けて圧送（吐出）された給水Ｗ１２は、逆浸透膜モジュール１７において、溶存塩類が除去された透過水Ｗ２０と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ３０とに膜分離処理される。

【0103】

逆浸透膜モジュール１７で膜分離処理された透過水Ｗ２０は、逆浸透膜モジュール１７の二次側ポートに接続される透過水ラインＬ２により送出される。

【0104】

一方、逆浸透膜モジュール１７で膜分離処理された濃縮水Ｗ３０は、逆浸透膜モジュール１７の二次側ポートに接続される濃縮水ラインＬ３に流入する。

【0105】

濃縮水ラインＬ３に流入した濃縮水Ｗ３０は、接続部Ｊ２において、循環水ラインＬ４を流通する循環水Ｗ４０と、濃縮排水ラインＬ５を流通する濃縮排水Ｗ５０とに分離する。

【0106】

循環水ラインＬ４に流入した循環水Ｗ４０の流量は、定流量弁１８により所定の一定流量値に保持される。定流量弁１８を経由した循環水Ｗ４０は、接続部Ｊ１まで返送される。

【0107】

濃縮排水ラインＬ５に流入した濃縮排水Ｗ５０の流量は、比例制御排水弁１９により調節される。比例制御排水弁１９を経由した濃縮排水Ｗ５０は、系外に排出される。

【0108】

〔２．２．２ 殺菌処理時〕
水処理システム１Ａにおいては、所定のタイミングで逆浸透膜モジュール１７の殺菌処理を実行する。なお、当該殺菌処理は、定期的に殺菌処理を実行してもよく、あるいは、逆浸透膜モジュール１７が閉塞傾向にある場合に、殺菌処理を実行してもよい。

【0109】

水源２から給水Ｗ１１が第１給水ラインＬ１１に供給されると、後述の残留塩素濃度測定装置５により測定される残留塩素濃度が所定値未満の場合には、最初に、給水Ｗ１１に対して、酸化剤薬注制御部３０５の制御により、第５薬剤添加装置１０から、第５薬剤としての酸化剤が添加される。これにより、給水Ｗ１１中の残留塩素濃度は所定濃度まで高まる。

【0110】

次に、給水Ｗ１１は、第１薬剤としての還元剤を添加する第１薬剤添加装置７による添加箇所を経由するが、還元剤薬注制御部３０１Ａの制御により、第１薬剤添加装置６から、第１薬剤としての還元剤の添加は停止されている。

【0111】

次に、給水Ｗ１１は、安定化剤薬注制御部３０２Ａの制御により、第２薬剤添加装置７から、第２薬剤としての安定化剤が添加される。これら還元剤薬注制御部３０１Ａと安定化剤薬注制御部３０２Ａの制御により、殺菌処理時には、遊離塩素と安定化剤とを反応させて殺菌作用のある反応物（安定化次亜塩素酸）を生成させられるので、逆浸透膜モジュール１７内でのバイオフィルムの抑制が可能となる。また、上記の反応物（殺菌剤）が間欠的に逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜に供給されることにより、逆浸透膜の膜面へのバイオフィルム付着の抑制や、付着したバイオフィルムの剥離を図ることが可能となる。

【0112】

次に、給水Ｗ１１に対して、分散剤薬注制御部３０４の制御により、第４薬剤添加装置９から、第４薬剤としてのスケール分散剤が添加される。これにより、逆浸透膜モジュール１７におけるシリカ・硬度成分等のスケールの生成を抑制することができる。

【0113】

接続部Ｊ１において、第１給水ラインＬ１１を流通する給水Ｗ１１と、循環水ラインＬ４を流通する循環水Ｗ４０が合流し、第２給水ラインＬ１２に対して給水Ｗ１２として流入する。

【0114】

給水Ｗ１２は、インバータ１６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１５により、逆浸透膜モジュール１７に向けて圧送（吐出）される。

【0115】

逆浸透膜モジュール１７に向けて圧送（吐出）された給水Ｗ１２は、逆浸透膜モジュール１７において、溶存塩類が除去された透過水Ｗ２０と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ３０とに膜分離処理される。

【0116】

逆浸透膜モジュール１７で膜分離処理された透過水Ｗ２０は、逆浸透膜モジュール１７の二次側ポートに接続される透過水ラインＬ２により送出される。

【0117】

一方、逆浸透膜モジュール１７で膜分離処理された濃縮水Ｗ３０は、逆浸透膜モジュール１７の二次側ポートに接続される濃縮水ラインＬ３に流入する。

【0118】

濃縮水ラインＬ３に流入した濃縮水Ｗ３０は、接続部Ｊ２において、循環水ラインＬ４を流通する循環水Ｗ４０と、濃縮排水ラインＬ５を流通する濃縮排水Ｗ５０とに分離する。

【0119】

循環水ラインＬ４に流入した循環水Ｗ４０の流量は、定流量弁１８により所定の一定流量値に保持される。定流量弁１８を経由した循環水Ｗ４０は、接続部Ｊ１まで返送される。

【0120】

濃縮排水ラインＬ５に流入した濃縮排水Ｗ５０の流量は、比例制御排水弁１９により調節される。比例制御排水弁１９を経由した濃縮排水Ｗ５０は、系外に排出される。

【0121】

〔２．３ 第２実施形態の効果〕
上述した本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奏される。

【0122】

本発明の水処理システム１Ａは、ろ過処理された給水Ｗ１２を透過水Ｗ２０と濃縮水Ｗ３０とに分離する逆浸透膜モジュール１７と、給水Ｗ１１及びＷ１２を逆浸透膜モジュール１７に供給する給水ラインＬ１と、逆浸透膜モジュール１７で分離された透過水Ｗ２０を送出する透過水ラインＬ２と、逆浸透膜モジュール１７で分離された濃縮水Ｗ３０を送出する濃縮水ラインＬ３と、濃縮水Ｗ３０の一部又は全部を濃縮排水Ｗ５０として、系外に排出する濃縮排水ラインＬ５と、給水Ｗ１２の残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度測定装置５と、給水Ｗ１１に還元剤を薬注する第１薬剤添加装置６と、給水Ｗ１１に安定化剤を薬注する第２薬剤添加装置７と、通常時には還元剤を薬注し、殺菌処理時には還元剤の薬注を停止するように、第１薬剤添加装置６を制御する還元剤薬注制御部３０１Ａと、通常時には安定化剤の薬注を停止し、殺菌処理時には安定化剤を薬注するように、第２薬剤添加装置７を制御する安定化剤薬注制御部３０２Ａと、を備える。

【0123】

これにより、還元剤薬注制御部３０１Ａに、給水ラインＬ１において通常時には還元剤を薬注し、殺菌処理時には還元剤の薬注を停止するように第１薬剤添加装置６を制御させ、安定化剤薬注制御部３０２Ａに、給水ラインＬ１において通常時には安定化剤の薬注を停止し、殺菌処理時には安定化剤を薬注するように第２薬剤添加装置７を制御させた。これにより、給水ラインＬ１において、通常時には還元剤により遊離塩素を反応させることで逆浸透膜モジュール１７への遊離塩素の影響を抑制でき、殺菌処理時には、遊離塩素と安定化剤とを反応させて殺菌作用のある反応物（安定化次亜塩素酸）を生成させられるので、逆浸透膜モジュール１７内でのバイオフィルムの抑制が可能となる。また、上記の反応物（殺菌剤）が間欠的に逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜に供給されることにより、逆浸透膜の膜面へのバイオフィルム付着の抑制や、付着したバイオフィルムの剥離を図ることが可能となる。

【0124】

また、水処理システム１Ａは、給水Ｗ１１に塩素系酸化剤を薬注する第５薬剤添加装置１０と、殺菌処理時において、残留塩素濃度が所定値未満の場合には塩素系酸化剤を薬注し、残留塩素濃度が所定値以上の場合には塩素系酸化剤の薬注量を減少させる又は薬注を停止するように、第５薬剤添加装置１０を制御する酸化剤薬注制御部３０５とを更に備える。

【0125】

これにより、殺菌処理時において残留塩素濃度が低すぎる場合に、いったんは所定濃度まで残留塩素濃度を高めることで、所定量以上の遊離塩素と安定化剤との反応物（安定化次亜塩素酸：殺菌剤）を生成し、殺菌効果を確保することができる。また、残留塩素濃度が高い場合には、塩素系酸化剤の薬注量を減少させる又は薬注を停止することで、過剰な塩素系酸化剤の添加を防げる。

【0126】

〔３ 第３実施形態〕
〔３．１ 全体構成〕
以下、本発明の第３実施形態である水処理システム１Ｂについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、説明の簡略化のため、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂが備える構成要素のうち、第１実施形態に係る水処理システム１が備える構成要素と同一の構成要素については同一の符号を用いて示し、主として、水処理システム１Ｂが水処理システム１と異なる点について説明する。

【0127】

図５は、本発明の水処理システム１Ｂの全体構成図である。水処理システム１Ｂは、水処理システム１とは異なり、第３薬剤添加装置８は備えず、その代わりに反応物濃度測定装置１１を備える。

【0128】

反応物濃度測定装置１１は、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１１中の、遊離塩素と安定化剤との反応物の濃度を測定する装置である。具体的には、第２薬剤添加装置７によって薬注される安定化剤に臭素化合物が含まれない場合、反応物濃度測定装置１１は、給水Ｗ１１中の安定化次亜塩素酸濃度を測定する。一方で、第２薬剤添加装置７によって薬注される安定化剤に臭素化合物が含まれる場合、反応物濃度測定装置１１は、給水Ｗ１１中の安定化次亜臭素酸濃度を測定する。

【0129】

反応物濃度測定装置１１は、給水ラインＬ１に接続されている。また、反応物濃度測定装置１１は、制御部３０Ｂと電気的に接続されている。反応物濃度測定装置１１で測定された給水Ｗ１１中の反応物濃度は（以下、「測定反応物濃度」ともいう）は、制御部３０Ｂへ検出信号として送信される。反応物濃度測定装置１１としては、例えば比色式のセンサを用いることが可能である。

【0130】

図６は、制御部３０Ｂの機能ブロック図である。制御部３０Ｂは、還元剤薬注制御部３０１Ｂと、安定化剤薬注制御部３０２と、分散剤薬注制御部３０４とを備える。

【0131】

還元剤薬注制御部３０１Ｂは、所定濃度の塩素が残留するように、第１薬剤添加装置６による還元剤の薬注を制御する際、反応物濃度測定装置１１によって測定される遊離塩素と安定化剤との反応物の濃度が所定値となるように、当該所定濃度を段階的に調整する。

【0132】

〔３．２ 第３実施形態の動作〕
以下、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂの動作について説明する。
水源２から給水Ｗ１１が第１給水ラインＬ１１に供給されると、最初に残留塩素濃度測定装置５により、給水Ｗ１１中の残留塩素濃度が測定される。

【0133】

次に、給水Ｗ１１に対して、還元剤薬注制御部３０１Ｂの制御により、第１薬剤添加装置６から、第１薬剤としての還元剤が添加される。このとき、還元剤薬注制御部３０１Ｂは、残留塩素濃度測定装置５によって測定された残留塩素濃度の測定値に基づいて、給水Ｗ１１中に所定濃度の塩素が残留するように、還元剤の薬注を制御する。この際、還元剤薬注制御部３０１Ｂは、反応物濃度測定装置１１によって測定される遊離塩素と安定化剤との反応物の濃度が所定値となるように、当該所定濃度を段階的に調整する。これにより、上記の反応物（殺菌剤）の濃度を管理することで、逆浸透膜膜面へのバイオフィルム付着の抑制や、付着したバイオフィルムの剥離を図ることが可能となる。とりわけ、普段は低い濃度で管理しているものを段階的に高い濃度とすることにより、細菌の殺菌剤に対する耐性の問題に有効となる。

【0134】

次に、給水Ｗ１１に対して、安定化剤薬注制御部３０２の制御により、第２薬剤添加装置７から、第２薬剤としての安定化剤が添加される。このとき、安定化剤薬注制御部３０２は、給水Ｗ１１中に塩素が残留しないように、第２薬剤添加装置７による給水Ｗ１１への安定化剤の薬注を制御する。これにより、安定化剤薬注後の給水Ｗ１１中に塩素が残留しないため、逆浸透膜モジュール１７に備わる逆浸透膜の劣化を抑制することが可能となる。

【0135】

次に、給水Ｗ１１に対して、分散剤薬注制御部３０４の制御により、第４薬剤添加装置９から、第４薬剤としてのスケール分散剤が添加される。これにより、逆浸透膜モジュール１７におけるシリカ・硬度成分等のスケールの生成を抑制することができる。

【0136】

また、上記のように、反応物濃度測定装置１１により、給水Ｗ１１中の反応物濃度が測定される。測定された反応物濃度（測定反応物濃度）は、制御部３０Ｂへ検出信号として送信され、上記のように、還元剤薬注制御部３０１Ｂで、第１薬剤添加装置６による還元剤の薬注の制御に用いられる。

【0137】

〔３．３ 第３実施形態の効果〕
上述した第３実施形態に係る水処理システム１Ｂによれば、例えば、以下のような効果が奏される。

【0138】

水処理システム１Ｂにおいて、還元剤薬注制御部３０１Ｂは、給水中の遊離塩素と前記安定化剤との反応物の濃度が所定値となるように、上記の所定濃度を段階的に調整する。

【0139】

これにより、上記の反応物（殺菌剤）の濃度を管理することで、逆浸透膜膜面へのバイオフィルム付着の抑制や、付着したバイオフィルムの剥離を測ることが可能となる。とりわけ、普段は低い濃度で管理しているものを段階的に高い濃度とすることにより、細菌の殺菌剤に対する耐性の問題に有効となる。

【0140】

〔４ 変形例〕
〔４．１ 変形例１〕
上記の実施形態においては、第１薬剤添加装置６により還元剤を添加し、第２薬剤添加装置７により安定化剤を添加していた。すなわち、上記の実施形態においては、還元剤と安定化剤とを個別に添加していたが、これには限定されない。例えば、とりわけ第１実施形態において、還元剤と安定化剤とを一剤化してもよい。なお、この場合、残留塩素濃度測定装置５により測定される給水Ｗ１１中の残留塩素濃度に応じて、薬剤中の還元剤と安定化剤の比率を変更してもよい。

【0141】

〔４．２ 変形例２〕
上記の実施形態においては、水源２から供給される給水Ｗ１１に対して、還元剤や安定化剤が薬注される構成となっていたが、これには限定されない。例えば、水処理システム１〜１Ｂは、ろ過装置及び／又は軟水装置を備え、これらろ過装置及び／又は軟水装置によって処理された処理水に対し、還元剤や安定化剤を薬注してもよい。

【0142】

〔４．３ 変形例３〕
上記の実施形態においては、残留塩素濃度測定装置５により、自動的に給水Ｗ１１中の残留塩素濃度を測定することを想定しているが、これには限定されない。例えば、水処理システム１、１Ａ、１Ｂの管理者が手作業で残留塩素濃度を測定してもよく、残留塩素濃度が一定であるとして、当該一定値を制御部３０、３０Ａ、３０Ｂに入力してもよい。

【0143】

〔４．４ 変形例４〕
第１実施形態に係る水処理システム１においては、給水ラインＬ１１の上流から下流に向かって、残留塩素濃度測定装置５、第１薬剤添加装置６、第２薬剤添加装置７、第３薬剤添加装置８、第４薬剤添加装置９の順に設置されていた。また、第２実施形態に係る水処理システム１Ａにおいては、給水ラインＬ１１の上流から下流に向かって、第５薬剤添加装置１０、残留塩素濃度測定装置５、第１薬剤添加装置６、第２薬剤添加装置７、第４薬剤添加装置９の順に設置されていた。更に、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂにおいては、給水ラインＬ１１の上流から下流に向かって、残留塩素濃度測定装置５、第１薬剤添加装置６、第２薬剤添加装置７、第４薬剤添加装置９、及び反応物濃度測定装置１１の順に設置されていた。しかし、これらの並び順や設置箇所はあくまで一例であって、これらには限定されない。

【0144】

〔４．５ 変形例５〕
第１実施形態に係る水処理システム１、第２実施形態に係る水処理システム１Ａ、及び第３実施形態に係る水処理システム１Ｂは、循環水ラインＬ４を備えるが、これには限定されない。例えば、大型設備等の場合、循環水ラインＬ４を備えない構成としてもよい。

【符号の説明】

【0145】

１、１Ａ、１Ｂ 水処理システム
５ 残留塩素濃度測定装置
６ 第１薬剤添加装置（第１薬注手段）
７ 第２薬剤添加装置（第２薬注手段）
８ 第３薬剤添加装置（第３薬注手段）
９ 第４薬剤添加装置（第５薬注手段）
１０ 第５薬剤添加装置（第４薬注手段）
１１ 反応物濃度測定装置
１５ 加圧ポンプ
１７ 逆浸透膜モジュール
３０、３０Ａ、３０Ｂ 制御部（薬注制御部）
Ｌ１ 給水ライン
Ｌ２ 透過水ライン
Ｌ３ 濃縮水ライン
Ｌ４ 循環水ライン
Ｌ５ 濃縮排水ライン、
Ｌ１１ 第１給水ライン
Ｌ２２ 第２給水ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】