特許 6040830 膜分離装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6040830

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】膜分離装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/44 20060101AFI20161128BHJP

   B01D 61/02 20060101ALI20161128BHJP

   B01D 61/12 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/44 A

   B01D61/02 510

   B01D61/12

   C02F1/44 H

【請求項の数】1

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-66025(P2013-66025)

(22)【出願日】2013年3月27日

(65)【公開番号】特開2014-188437(P2014-188437A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2015年12月22日

(73)【特許権者】

【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】真鍋 敦行

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２６０４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０３１２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００３２３７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０００６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１０４６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２７９９５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／４４

Ｂ０１Ｄ ６１／００−７１／８２

(57)【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膜モジュールと、
供給水を前記膜モジュールに流通させる供給水ラインと、
前記供給水ラインに設けられ、供給水を前記膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプと、
前記膜モジュールにより分離された濃縮水の一部を前記加圧ポンプの上流側に返送する返送ラインと、
前記膜モジュールにより分離された濃縮水の残部を外部に排出する排水ラインと、
前記返送ラインに設けられ、前記膜モジュールにより分離された濃縮水の一部を前記加圧ポンプの上流側に向けて吐出する循環ポンプと、
前記供給水ラインにおける前記加圧ポンプよりも上流側を流通する供給水の圧力を検出圧力値として検出する圧力検出手段と、
前記検出圧力値が所定の圧力閾値を上回る場合には前記加圧ポンプを停止させ且つ前記循環ポンプを駆動させるように制御し、前記検出圧力値が所定の圧力閾値を下回る場合には前記加圧ポンプを駆動させ且つ前記循環ポンプを停止させるように制御する制御部と、を備える
膜分離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、膜モジュールを備える膜分離装置に関する。

【背景技術】

【0002】

医薬品や化粧品の製造、電子部品や精密機器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原水を、逆浸透膜モジュール（以下、「ＲＯ膜モジュール」ともいう）等の膜モジュールで膜分離処理することにより製造される。膜モジュールで膜分離処理することにより、原水は、溶存塩類等が除去された透過水と、溶存塩類等が濃縮された濃縮水とに分離される。

【0003】

従来、膜分離装置として、供給水を透過水と濃縮水とに分離する膜モジュールと、供給水を膜モジュールに流通させる供給水ラインと、供給水ラインに設けられると共に供給水を膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプと、膜モジュールにより分離された濃縮水の一部を加圧ポンプの上流側に返送する返送ラインと、返送ラインに設けられると共に濃縮水の一部を加圧ポンプの上流側に向けて吐出する循環ポンプと、を備える膜分離装置が知られている（例えば、特許文献１）。

【0004】

特許文献１に記載の膜分離装置においては、膜モジュールにより分離された濃縮水の一部が供給水に循環され、濃縮水が混合された供給水は、膜モジュールに供給される。即ち、膜モジュールにおいては、循環ポンプにより供給水を循環させながら、透過水を生産するクロスフロー方式の分離操作が行われる。これにより、膜モジュールの上流側に濃縮水の一部を流入させて、供給水に含まれる懸濁物質（例えば、不溶状態のコロイド状鉄）が膜の表面や細孔内に沈着する、いわゆるファウリングと呼ばれる現象を抑制することができるとされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−２６０４４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、近年、膜モジュールにおいて、膜の透水性能が向上され、低い操作圧力で高流束の透過水を製造できるようになっている。特許文献１に記載される膜分離装置においては、加圧ポンプの下流側に膜モジュールが設けられている。そのため、膜の透水性能が向上された膜モジュールを使用すると、加圧ポンプの下流側の圧力（すなわち、膜モジュールから流出する濃縮水の圧力）が低くなる場合がある。この場合には、加圧ポンプの上流側の圧力が高いと、膜モジュールにより分離された濃縮水の一部を加圧ポンプの上流側に返送しにくい。
そのため、クロスフロー方式の膜分離装置において、濃縮水の一部を加圧ポンプの上流側に安定して返送することができる膜分離装置が望まれる。

【0007】

本発明は、供給水を膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプと、膜モジュールにより分離された濃縮水の一部を加圧ポンプの上流側に返送する返送ラインと、を備え、濃縮水の一部を加圧ポンプの上流側に安定して返送することができる膜分離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】

【0008】

本発明は、供給水を透過水と濃縮水とに分離する膜モジュールと、供給水を前記膜モジュールに流通させる供給水ラインと、前記供給水ラインに設けられ、供給水を前記膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプと、前記膜モジュールにより分離された濃縮水の一部を前記加圧ポンプの上流側に返送する返送ラインと、前記膜モジュールにより分離された濃縮水の残部を外部に排出する排水ラインと、前記返送ラインに設けられ、前記膜モジュールにより分離された濃縮水の一部を前記加圧ポンプの上流側に向けて吐出する循環ポンプと、前記供給水ラインにおける前記加圧ポンプよりも上流側を流通する供給水の圧力を検出圧力値として検出する圧力検出手段と、前記検出圧力値が所定の圧力閾値を上回る場合には前記加圧ポンプを停止させ且つ前記循環ポンプを駆動させるように制御し、前記検出圧力値が所定の圧力閾値を下回る場合には前記加圧ポンプを駆動させ且つ前記循環ポンプを停止させるように制御する制御部と、を備える膜分離装置に関する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、供給水を膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプと、膜モジュールにより分離された濃縮水の一部を加圧ポンプの上流側に返送する返送ラインと、を備え、加圧ポンプの上流側に濃縮水の一部を安定して返送することができる膜分離装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る純水製造装置１の全体概略図である。

【図2A】本実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の前段部分である。

【図2B】本実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の中段部分である。

【図2C】本実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の後段部分である。

【図3】制御部３０による加圧ポンプ５及び循環ポンプ２１の制御を実行する処理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】

【0011】

以下、本発明に係る膜分離装置を純水製造装置に適用した場合の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
まず、本実施形態に係る純水製造装置１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る純水製造装置１の全体概略図である。図２Ａは、本実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の前段部分である。図２Ｂは、本実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の中段部分である。図２Ｃは、本実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の後段部分である。本実施形態に係る純水製造装置１は、例えば、原水（例えば、水道水）から脱塩水（脱イオン水）を製造する純水製造装置に適用される。純水製造装置１で製造された脱塩水は、純水として、需要箇所等に送出される。なお、本実施形態に係る純水製造装置１において、需要箇所等へ純水を供給することを「採水」ともいう。

【0012】

図１に示すように、本実施形態に係る純水製造装置１は、第１オプション機器ＯＰ１と、プレフィルタ４と、第２オプション機器ＯＰ２と、加圧ポンプ５と、加圧側インバータ６と、膜モジュールとしてのＲＯ膜モジュール７と、第３オプション機器ＯＰ３と、第１流路切換弁Ｖ７１と、電気脱イオンスタック（以下、「ＥＤＩスタック」ともいう）１６と、循環ポンプ２１と、循環側インバータ２２と、第２流路切換弁Ｖ７２と、第４オプション機器ＯＰ４と、制御部３０と、入力操作部４０と、直流電源装置５０と、表示部６０と、を備える。

【0013】

第１オプション機器ＯＰ１〜第４オプション機器ＯＰ４は、純水製造装置１に着脱可能なオプション機器として、純水製造装置１に装着される機器である。第１オプション機器ＯＰ１は、軟水器２及び活性炭濾過器３を含む。第２オプション機器ＯＰ２は、硬度センサＳ１及び残留塩素センサＳ２を含む。第３オプション機器ＯＰ３は、脱炭酸装置１５を含む。第４オプション機器ＯＰ４は、第２比抵抗センサＲＳ２、全有機炭素センサＴＯＣ及び第３温度センサＴＥ３を含む。

【0014】

また、図１に示すように、純水製造装置１は、供給水ラインＬ１と、透過水ラインＬ２１と、ＲＯ透過水リターンラインＬ４１と、ＲＯ濃縮水ラインＬ５０と、返送ラインとしてのＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１と、排出ラインとしてのＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１と、脱塩水ラインＬ３と、脱塩水リターンラインＬ４２と、ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２と、を備える。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

【0015】

また、純水製造装置１は、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、図１に示す構成に加えて、第１開閉弁Ｖ１１〜第７開閉弁Ｖ１７と、真空破壊弁Ｖ４１と、供給水補給弁Ｖ３１と、第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４と、第１定流量弁Ｖ５１〜第４定流量弁Ｖ５４と、第１逆止弁Ｖ６１〜第５逆止弁Ｖ６５と、第１圧力計Ｐ１〜第６圧力計Ｐ６と、第１圧力センサＰＳ１〜第４圧力センサＰＳ４と、圧力検出手段としての圧力スイッチＰＳＷと、第１温度センサＴＥ１及び第２温度センサＴＥ２と、第１流量センサＦＭ１及び第２流量センサＦＭ２と、第１電気伝導率センサＥＣ１と、第１比抵抗センサＲＳ１と、を備える。

【0016】

図１、図２Ａ〜図２Ｃでは、電気的な接続の経路を省略するが、制御部３０は、供給水補給弁Ｖ３１、第１流路切換弁Ｖ７１、第２流路切換弁Ｖ７２、第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４、圧力スイッチＰＳＷ、第１温度センサＴＥ１〜第３温度センサＴＥ３、第１圧力センサＰＳ１〜第４圧力センサＰＳ４、第１流量センサＦＭ１及び第２流量センサＦＭ２、第１電気伝導率センサＥＣ１、第１比抵抗センサＲＳ１及び第２比抵抗センサＲＳ２、全有機炭素センサＴＯＣ、硬度センサＳ１、残留塩素センサＳ２等と電気的に接続される。

【0017】

まず、純水製造装置１における全体構成図の前段部分について説明する。
図１及び図２Ａに示すように、供給水ラインＬ１には、供給水Ｗ１が流通する。供給水ラインＬ１は、供給水Ｗ１を、ＲＯ膜モジュール７へ流通させるラインである。供給水ラインＬ１は、第１供給水ラインＬ１１と、第２供給水ラインＬ１２と、を有する。

【0018】

第１供給水ラインＬ１１には、原水Ｗ１１（供給水Ｗ１）が流通する。第１供給水ラインＬ１１は、原水Ｗ１１の供給源（不図示）と軟水器２とをつなぐラインである。第１供給水ラインＬ１１の上流側の端部は、原水Ｗ１１の供給源（不図示）に接続されている。また、第１供給水ラインＬ１１の下流側の端部は、軟水器２に接続されている。

【0019】

第１供給水ラインＬ１１には、図２Ａに示すように、上流側から順に、接続部Ｊ１、第１開閉弁Ｖ１１、及び軟水器２が設けられている。第１開閉弁Ｖ１１は、第１供給水ラインＬ１１の開閉を操作可能な手動弁である。

【0020】

軟水器２は、原水Ｗ１１中に含まれる硬度成分をナトリウムイオンに置換して軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）を製造する機器である。軟水器２は、圧力タンク内に陽イオン交換樹脂床を収容したイオン交換塔を有する。

【0021】

第２供給水ラインＬ１２には、軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）が流通する。第２供給水ラインＬ１２は、軟水Ｗ１２を、ＲＯ膜モジュール７へ流通させるラインである。第２供給水ラインＬ１２は、軟水器２とＲＯ膜モジュール７とをつなぐラインである。図２Ａに示すように、第２供給水ラインＬ１２の上流側の端部は、軟水器２に接続されている。また、図２Ｂに示すように、第２供給水ラインＬ１２の下流側の端部は、ＲＯ膜モジュール７の一次側入力ポート（供給水Ｗ１の入口）に接続されている。

【0022】

第２供給水ラインＬ１２には、上流側から順に、図２Ａに示すように、第２開閉弁Ｖ１２、接続部Ｊ２、第３開閉弁Ｖ１３、活性炭濾過器３、第４開閉弁Ｖ１４、接続部Ｊ３、プレフィルタ４、接続部Ｊ４、及び接続部Ｊ５が設けられている。また、接続部Ｊ５以降には、図２Ｂに示すように、第５開閉弁Ｖ１５、接続部Ｊ６、供給水補給弁Ｖ３１、接続部Ｊ５９、接続部Ｊ５１、接続部Ｊ７、接続部Ｊ８、加圧ポンプ５、接続部Ｊ９、及びＲＯ膜モジュール７が設けられている。第２開閉弁Ｖ１２〜第５開閉弁Ｖ１５は、第２供給水ラインＬ１２の開閉を操作可能な手動弁である。供給水補給弁Ｖ３１は、第２供給水ラインＬ１２の開閉を制御可能な自動弁である。供給水補給弁Ｖ３１は、制御部３０と電気的に接続されている。供給水補給弁Ｖ３１の開閉は、制御部３０から送信される流路開閉信号により制御される。

【0023】

活性炭濾過器３は、軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）に含まれる塩素成分（主として遊離残留塩素）を除去する機器である。活性炭濾過器３は、圧力タンク内に活性炭からなる濾材床を収容した濾過塔を有する。活性炭濾過器３は、軟水Ｗ１２に含まれる塩素成分を分解除去する他、有機成分を吸着除去したり、懸濁物質を捕捉したりして軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）を浄化する。

【0024】

プレフィルタ４は、活性炭濾過器３により浄化された軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）に含まれる微粒子を除去するフィルタである。プレフィルタ４は、ハウジング内にフィルタエレメントが収容されて構成される。フィルタエレメントとしては、例えば、濾過精度が１〜５０μｍの不織布フィルタエレメント又は糸巻きフィルタエレメント等が用いられる。

【0025】

硬度センサＳ１は、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の全硬度（すなわち、硬度リーク量）を測定する機器である。残留塩素センサＳ２は、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の遊離残留塩素濃度（すなわち、塩素リーク量）を測定する機器である。硬度センサＳ１及び残留塩素センサＳ２は、図２Ａに示すように、測定ラインＬ１１０を介して、接続部Ｊ５において供給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ５は、供給水ラインＬ１におけるプレフィルタ４と第５開閉弁Ｖ１５との間に配置されている。硬度センサＳ１及び残留塩素センサＳ２は、制御部３０と電気的に接続されている。硬度センサＳ１で測定された硬度リーク量、及び残留塩素センサＳ２で測定された塩素リーク量は、それぞれ制御部３０へ検出信号として送信される。

【0026】

次に、純水製造装置１における全体構成図の中段部分について説明する。
図２Ｂに示すように、接続部Ｊ６には、真空破壊弁Ｖ４１が接続されている。真空破壊弁Ｖ４１は、常閉式の圧力作動弁であり、供給水ラインＬ１の管内圧力が大気圧力よりも低くなった場合に弁体が開いて大気を吸入する。真空破壊弁Ｖ４１を設けることにより、原水Ｗ１１（供給水Ｗ１）が断水となって供給水ラインＬ１が負圧になったとしても、ＲＯ膜モジュール７の膜の破損等の不具合を防止することができる。

【0027】

接続部Ｊ５９には、後述する脱塩水リターンラインＬ４２の下流側の端部が接続されている。接続部Ｊ５１には、後述するＲＯ透過水リターンラインＬ４１の下流側の端部及びＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１の下流側の端部が接続されている。

【0028】

加圧ポンプ５は、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１を吸入し、ＲＯ膜モジュール７へ向けて圧送（吐出）する装置である。加圧ポンプ５には、加圧側インバータ６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５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。

【0029】

加圧側インバータ６は、加圧ポンプ５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。加圧側インバータ６は、制御部３０と電気的に接続されている。加圧側インバータ６には、制御部３０から指令信号が入力される。加圧側インバータ６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５に出力する。

【0030】

ＲＯ膜モジュール７は、加圧ポンプ５により圧送された供給水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、に分離する。ＲＯ膜モジュール７は、単一又は複数のスパイラル型ＲＯ膜エレメントを圧力容器（ベッセル）に収容して構成される。当該ＲＯ膜エレメントに使用されるＲＯ膜としては、架橋芳香族ポリアミド系複合膜などが例示される。架橋芳香族ポリアミド系複合膜からなるＲＯ膜エレメントとしては、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」等が市販されており、これらのエレメントを好適に用いることができる。

【0031】

ＲＯ濃縮水ラインＬ５０は、ＲＯ膜モジュール７で分離された濃縮水Ｗ３が流通されるラインである。ＲＯ濃縮水ラインＬ５０の上流側の端部は、ＲＯ膜モジュール７の一次側出口ポート（濃縮水Ｗ３の出口）に接続されている。ＲＯ濃縮水ラインＬ５０の下流側の端部は、接続部Ｊ５３において、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１及びＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１に接続されている。

【0032】

ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１は、ＲＯ膜モジュール７で分離された濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を、ＲＯ濃縮水ラインＬ５０を介して、供給水ラインＬ１へ返送するラインである。ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１の上流側の端部は、接続部Ｊ５３に接続されている。ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１の下流側の端部は、接続部Ｊ５１において供給水ラインＬ１に接続されている。ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１には、第１逆止弁Ｖ６１及び循環ポンプ２１が設けられている。

【0033】

循環ポンプ２１は、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１を流通する濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を吸入し、加圧ポンプ５の上流側に向けて圧送（吐出）する装置である。循環ポンプ２１には、循環側インバータ２２から周波数が変換された駆動電力が供給される。循環ポンプ２１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。

【0034】

循環側インバータ２２は、循環ポンプ２１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。循環側インバータ２２は、制御部３０と電気的に接続されている。循環側インバータ２２には、制御部３０から指令信号が入力される。循環側インバータ２２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循環ポンプ２１に出力する。

【0035】

循環側インバータ２２により循環ポンプ２１が駆動されることにより、濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１が加圧ポンプ５の上流側に循環され、加圧ポンプ５の上流側を流通される軟水Ｗ１２に濃縮水Ｗ３が混合された供給水は、ＲＯ膜モジュール７に供給される。即ち、ＲＯ膜モジュール７においては、循環ポンプ２１により供給水を循環させながら、透過水を生産するクロスフロー方式の分離操作が行われる。

【0036】

ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１は、ＲＯ膜モジュール７で分離された濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２を、ＲＯ濃縮水ラインＬ５０を介して、装置の外へ排出するラインである。ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１の上流側の端部は、接続部Ｊ５３に接続されている。第１濃縮水排水ラインＬ６１１、第２濃縮水排水ラインＬ６１２及び第３濃縮水排水ラインＬ６１３の上流側の端部は、接続部Ｊ５５及びＪ５６において、ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１に接続されている。

【0037】

第１濃縮水排水ラインＬ６１１〜第３濃縮水排水ラインＬ６１３には、それぞれ、第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４、及び第１定流量弁Ｖ５１〜第３定流量弁Ｖ５３が設けられている。第１定流量弁Ｖ５１〜第３定流量弁Ｖ５３は、それぞれ異なる流量値に設定されている。第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４により、第１濃縮水排水ラインＬ６１１〜第３濃縮水排水ラインＬ６１３を個別に開閉することができる。第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４の開放数を適宜に選択することにより、装置外へ排出する濃縮水Ｗ３の排水流量を調節することができる。この調節により、透過水Ｗ２の回収率を予め設定された値に保つことができる。なお、透過水Ｗ２の回収率とは、ＲＯ膜モジュール７に供給される軟水Ｗ１２（濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１が混合される前の供給水Ｗ１）の流量に対する透過水Ｗ２の割合（％）をいう。

【0038】

第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４は、それぞれ制御部３０と電気的に接続されている。第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４の開閉は、制御部３０から送信される駆動信号により制御される。

【0039】

第１濃縮水排水ラインＬ６１１、第２濃縮水排水ラインＬ６１２及び第３濃縮水排水ラインＬ６１３の下流側の端部は、接続部Ｊ５７及びＪ５８において、合流排水ラインＬ６２の上流側の端部に接続されている。合流排水ラインＬ６２の下流側の端部は、例えば、排水ピット（不図示）に接続又は開口している。合流排水ラインＬ６２の途中には、第２逆止弁Ｖ６２が設けられている。

【0040】

透過水ラインＬ２１は、ＲＯ膜モジュール７で分離された透過水Ｗ２をＥＤＩスタック１６に流通させるラインである。透過水ラインＬ２１は、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、前段側透過水ラインＬ２１１と、中段側透過水ラインＬ２１２と、脱塩室流入ラインＬ２１３と、濃縮室流入ラインＬ２１４と、を有する。

【0041】

前段側透過水ラインＬ２１１の上流側の端部は、図２Ｂに示すように、ＲＯ膜モジュール７の二次側ポート（透過水Ｗ２の出口）に接続されている。前段側透過水ラインＬ２１１の下流側の端部は、図２Ｃに示すように、第１流路切換弁Ｖ７１を介して、中段側透過水ラインＬ２１２及びＲＯ透過水リターンラインＬ４１に接続されている。

【0042】

前段側透過水ラインＬ２１１には、上流側から順に、図２Ｂに示すように、第３逆止弁Ｖ６３、接続部Ｊ１０、接続部Ｊ１１、及び第６開閉弁Ｖ１６が設けられている。また、第６開閉弁Ｖ１６以降には、図２Ｃに示すように、脱炭酸装置１５、接続部Ｊ３１、接続部Ｊ３２、及び第１流路切換弁Ｖ７１が設けられている。第６開閉弁Ｖ１６は、前段側透過水ラインＬ２１１の開閉を操作可能な手動弁である。

【0043】

次に、純水製造装置１における全体構成図の後段部分について説明する。
図２Ｃにおいて、脱炭酸装置１５は、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、脱気水（脱気透過水）を得る設備である。ＲＯ膜モジュール７の下流側に脱炭酸装置１５を設けることにより、ＲＯ膜を透過しやすい遊離炭酸を透過水Ｗ２から除去することができる。従って、より純度の高い透過水Ｗ２を得ることができる。本実施形態の脱炭酸装置１５では、中空糸膜からなる外部灌流式の気体分離膜モジュールを用い、中空糸膜の内側を真空ポンプ（不図示）で吸引しながら、空気等の掃引ガスを導入し、膜壁を介して遊離炭酸を掃引ガス中に移行させつつ排気する。このような用途に適した気体分離膜モジュールとしては、例えば、セルガード社製：製品名「Ｌｉｑｕｉ−Ｃｅｌ Ｇ−５２１Ｒ」等が挙げられる。気体分離膜モジュールに接続される真空ポンプは、制御部３０と電気的に接続されている。

【0044】

第１流路切換弁Ｖ７１は、ＲＯ膜モジュール７で分離された透過水Ｗ２を、中段側透過水ラインＬ２１２を介してＥＤＩスタック１６へ向けて流通させる流路（採水側流路）、又は、ＲＯ透過水リターンラインＬ４１を介してＲＯ膜モジュール７の上流側の供給水ラインＬ１へ向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な自動弁である。第１流路切換弁Ｖ７１は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第１流路切換弁Ｖ７１は、制御部３０と電気的に接続されている。第１流路切換弁Ｖ７１における流路の切り換えは、制御部３０から送信される流路切換信号により制御される。

【0045】

ＲＯ透過水リターンラインＬ４１は、ＲＯ膜モジュール７で分離された透過水Ｗ２を、ＲＯ膜モジュール７よりも上流側の供給水ラインＬ１へ返送するラインである。ＲＯ透過水リターンラインＬ４１の上流側の端部は、第１流路切換弁Ｖ７１に接続されている。ＲＯ透過水リターンラインＬ４１の下流側の端部は、接続部Ｊ５２において、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１に接続されている。接続部Ｊ５２は、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１における接続部Ｊ５３と接続部Ｊ５１との間に配置されている。ＲＯ透過水リターンラインＬ４１における接続部Ｊ５２から接続部Ｊ５１までの部分は、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１における接続部Ｊ５２から接続部Ｊ５１までの部分と共通する。ＲＯ透過水リターンラインＬ４１の上流側には、第４逆止弁Ｖ６４が設けられている。

【0046】

中段側透過水ラインＬ２１２の上流側の端部は、第１流路切換弁Ｖ７１に接続されている。中段側透過水ラインＬ２１２の下流側の端部は、分岐部Ｊ７１において、脱塩室流入ラインＬ２１３の上流側の端部及び濃縮室流入ラインＬ２１４の上流側の端部に接続されている。

【0047】

脱塩室流入ラインＬ２１３の下流側の端部は、ＥＤＩスタック１６の一次側ポート（脱塩室１６１の入口側）に接続されている。脱塩室流入ラインＬ２１３には、接続部Ｊ３３が配置されている。濃縮室流入ラインＬ２１４の下流側の端部は、ＥＤＩスタック１６の一次側ポート（濃縮室１６２の各入口側）に接続されている。濃縮室流入ラインＬ２１４には、上流側から順に、第４定流量弁Ｖ５４、及び接続部Ｊ３４が設けられている。

【0048】

ＥＤＩスタック１６は、ＲＯ膜モジュール７で分離された透過水Ｗ２を脱塩処理（脱イオン処理）して、脱塩水Ｗ６（脱イオン水）と濃縮水Ｗ７とを得る水処理機器である。ＥＤＩスタック１６は、直流電源装置５０（図１参照）と電気的に接続されている。ＥＤＩスタック１６には、直流電源装置５０から直流電圧が印加される。ＥＤＩスタック１６は、直流電源装置５０から印加された直流電圧により通電され、動作する。

【0049】

直流電源装置５０は、直流電圧をＥＤＩスタック１６の一対の電極間に印加する。直流電源装置５０は、制御部３０と電気的に接続されている。直流電源装置５０は、制御部３０により入力された指令信号に応答して、直流電圧をＥＤＩスタック１６に出力する。

【0050】

ＥＤＩスタック１６は、一対の電極間に、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜（不図示）が交互に配置される。ＥＤＩスタック１６の内部は、これらイオン交換膜により、脱塩室１６１及び濃縮室１６２（陽極室及び陰極室を含む）に区画される。脱塩室１６１には、イオン交換体（不図示）が充填される。脱塩室１６１に充填されるイオン交換体としては、例えば、イオン交換樹脂又はイオン交換繊維等が用いられる。なお、図２Ｃでは、ＥＤＩスタック１６の内部に区画された複数の脱塩室１６１及び濃縮室１６２を模式的に示す。

【0051】

脱塩室１６１の入口側には、透過水Ｗ２を流入させる脱塩室流入ラインＬ２１３が接続されている。脱塩室１６１の出口側には、脱塩室１６１においてイオンが除去されて排出された脱塩水Ｗ６を流通させる脱塩水ラインＬ３が接続されている。濃縮室１６２の入口側には、透過水Ｗ２を流入させる濃縮室流入ラインＬ２１４が接続されている。濃縮室１６２の出口側には、イオンが濃縮されて排出された濃縮水Ｗ７を流通させるＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２が接続されている。

【0052】

脱塩室１６１及び濃縮室１６２それぞれには、透過水ラインＬ２１を流通する透過水Ｗ２が流入される。透過水Ｗ２に含まれる残留イオンは、脱塩室１６１内に充填されたイオン交換体（不図示）により捕捉され、脱塩水Ｗ６となる。脱塩水Ｗ６は、脱塩水ラインＬ３（後述）を介して需要箇所へ送出される。また、脱塩室１６１内のイオン交換体に捕捉された残留イオンは、印加された直流電圧の電気エネルギーにより濃縮室１６２に移動する。そして、残留イオンを含む水は、濃縮水Ｗ７として、濃縮室１６２からＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２（後述）を介して脱炭酸装置１５に向けて送出される。脱炭酸装置１５に送出された濃縮水Ｗ７は、真空ポンプの封水として利用され、その後、封水排出ラインＬ７１（後述）を介して装置の外に排出される。

【0053】

脱塩水ラインＬ３は、ＥＤＩスタック１６で得られた脱塩水Ｗ６を純水として需要箇所に向けて送出するラインである。脱塩水ラインＬ３は、上流側脱塩水ラインＬ３１と、下流側脱塩水ラインＬ３２と、を有する。

【0054】

上流側脱塩水ラインＬ３１の上流側の端部は、ＥＤＩスタック１６の二次側ポート（脱塩室１６１の出口側）に接続されている。上流側脱塩水ラインＬ３１の下流側の端部は、第２流路切換弁Ｖ７２を介して、下流側脱塩水ラインＬ３２及び脱塩水リターンラインＬ４２（後述）に接続されている。上流側脱塩水ラインＬ３１には、上流側から順に、接続部Ｊ３６、接続部Ｊ３７、接続部Ｊ３８、第７開閉弁Ｖ１７、及び第２流路切換弁Ｖ７２が設けられている。第７開閉弁Ｖ１７は、上流側脱塩水ラインＬ３１の開閉を操作可能な手動弁である。

【0055】

第２流路切換弁Ｖ７２は、ＥＤＩスタック１６の脱塩室１６１で得られた脱塩水Ｗ６を、下流側脱塩水ラインＬ３２を介して需要箇所に向けて送出させる流路（採水側流路）、又は、脱塩水リターンラインＬ４２を介してＲＯ膜モジュール７の上流側の供給水ラインＬ１に向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な自動弁である。第２流路切換弁Ｖ７２は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第２流路切換弁Ｖ７２は、制御部３０と電気的に接続されている。第２流路切換弁Ｖ７２における流路の切り換えは、制御部３０から送信される流路切換信号により制御される。

【0056】

第２流路切換弁Ｖ７２は、制御部３０により採水側流路に切り換えられることにより、ＥＤＩスタック１６で得られた脱塩水Ｗ６を脱塩水ラインＬ３から需要箇所に送り出す処理を実行可能な送出手段として機能する。

【0057】

下流側脱塩水ラインＬ３２の上流側の端部は、第２流路切換弁Ｖ７２に接続されている。下流側脱塩水ラインＬ３２の下流側の端部は、需要箇所の装置等（不図示）に接続されている。

【0058】

脱塩水リターンラインＬ４２は、ＥＤＩスタック１６の脱塩室１６１で得られた脱塩水Ｗ６を、脱塩水ラインＬ３の途中から、ＲＯ膜モジュール７の上流側（供給水ラインＬ１）へ返送するラインである。本実施形態においては、脱塩水リターンラインＬ４２の上流側の端部は、第２流路切換弁Ｖ７２に接続されている。脱塩水リターンラインＬ４２の下流側の端部は、接続部Ｊ５９に接続されている。脱塩水リターンラインＬ４２の上流側には、第５逆止弁Ｖ６５が設けられている。

【0059】

ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２は、ＥＤＩスタック１６の濃縮室１６２から排出された濃縮水Ｗ７を、脱炭酸装置１５に送出するラインである。ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２の上流側の端部は、ＥＤＩスタック１６の二次側ポート（濃縮室１６２の出口側）に接続されている。ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２の下流側の端部は、脱炭酸装置１５に接続されている。

【0060】

封水排出ラインＬ７１は、脱炭酸装置１５から排出される封水排水Ｗ８を、装置の外に排出するラインである。封水排出ラインＬ７１の上流側の端部は、脱炭酸装置１５に接続されている。封水排出ラインＬ７１の下流側は、例えば、排水ピット（不図示）に接続又は開口している。

【0061】

第１圧力計Ｐ１〜第６圧力計Ｐ６は、接続された各ラインを流通する水の圧力を計測する機器である。図２Ａに示すように、第１圧力計Ｐ１〜第４圧力計Ｐ４は、接続部Ｊ１〜Ｊ４において、それぞれ、供給水ラインＬ１に接続されている。図２Ｃに示すように、第５圧力計Ｐ５は、接続部Ｊ３５において、ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２に接続されている。第６圧力計Ｐ６は、接続部Ｊ３６において、脱塩水ラインＬ３に接続されている。

【0062】

第１圧力センサＰＳ１〜第４圧力センサＰＳ４は、接続された各ラインを流通する水の圧力を計測する機器である。図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、第１圧力センサＰＳ１は、接続部Ｊ９において、供給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ９は、供給水ラインＬ１における加圧ポンプ５とＲＯ膜モジュール７との間に配置されている。第２圧力センサＰＳ２は、接続部Ｊ１１において、透過水ラインＬ２１に接続されている。接続部Ｊ１１は、透過水ラインＬ２１におけるＲＯ膜モジュール７と脱炭酸装置１５との間に配置されている。第３圧力センサＰＳ３は、接続部Ｊ３３において、脱塩室流入ラインＬ２１３に接続されている。接続部Ｊ３３は、脱塩室流入ラインＬ２１３の途中に配置されている。第４圧力センサＰＳ４は、接続部Ｊ３４において、濃縮室流入ラインＬ２１４に接続されている。接続部Ｊ３４は、濃縮室流入ラインＬ２１４における第４定流量弁Ｖ５４とＥＤＩスタック１６との間に配置されている。

【0063】

第１圧力センサＰＳ１〜第４圧力センサＰＳ４は、制御部３０と電気的に接続されている。第１圧力センサＰＳ１〜第４圧力センサＰＳ４で測定された供給水Ｗ１又は透過水Ｗ２の圧力は、制御部３０へ検出信号として送信される。

【0064】

圧力スイッチＰＳＷは、供給水ラインＬ１における加圧ポンプ５よりも上流側を流通する供給水Ｗ１の圧力を検出する機器である。圧力スイッチＰＳＷは、例えば、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の圧力が第１設定圧力値以下又は第２設定圧力値以上であることを検出する。本実施形態においては、圧力スイッチＰＳＷは、供給水ラインＬ１における加圧ポンプ５よりも上流側を流通する供給水Ｗ１の圧力が所定の圧力閾値を上回る場合に、検出信号を出力する。例えば、所定の圧力閾値としては、供給水ラインＬ１における加圧ポンプ５よりも上流側の供給水Ｗ１の圧力が高すぎるために、濃縮水Ｗ３の一部を加圧ポンプ５の上流側に返送できない下限の圧力値が設定される。例えば、所定の圧力閾値は、０．１ＭＰａに設定される。

【0065】

図２Ｂに示すように、圧力スイッチＰＳＷは、接続部Ｊ７において、供給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ７は、供給水ラインＬ１における接続部Ｊ５１と加圧ポンプ５との間に配置されている。圧力スイッチＰＳＷで検出された供給水Ｗ１の圧力の検出信号は、制御部３０へ送信される。

【0066】

第１温度センサＴＥ１〜第３温度センサＴＥ３は、接続された各ラインを流通する水の温度を測定する機器である。第１温度センサＴＥ１は、接続部Ｊ８において、供給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ８は、供給水ラインＬ１における接続部Ｊ５１と加圧ポンプ５との間に配置されている。第２温度センサＴＥ２は、接続部Ｊ３１において、透過水ラインＬ２１に接続されている。接続部Ｊ３１は、透過水ラインＬ２１における脱炭酸装置１５と第１流路切換弁Ｖ７１との間に配置されている。第３温度センサＴＥ３は、接続部Ｊ４３において、脱塩水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ４３は、脱塩水ラインＬ３における第２流路切換弁Ｖ７２よりも下流側の下流側脱塩水ラインＬ３２に配置されている。

【0067】

第１温度センサＴＥ１〜第３温度センサＴＥ３は、制御部３０と電気的に接続されている。第１温度センサＴＥ１〜第３温度センサＴＥ３で測定された供給水Ｗ１、透過水Ｗ２又は脱塩水Ｗ６の温度（検出水温値）は、制御部３０へ検出信号として送信される。

【0068】

第１流量センサＦＭ１及び第２流量センサＦＭ２は、接続された各ラインを流通する水（透過水Ｗ２又は脱塩水Ｗ６）の流量を測定する機器である。第１流量センサＦＭ１は、接続部Ｊ１０において、透過水ラインＬ２１に接続されている。接続部Ｊ１０は、透過水ラインＬ２１におけるＲＯ膜モジュール７と脱炭酸装置１５との間に配置されている。第２流量センサＦＭ２は、接続部Ｊ３８において、脱塩水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ３８は、脱塩水ラインＬ３におけるＥＤＩスタック１６と第２流路切換弁Ｖ７２との間に配置されている。

【0069】

第１流量センサＦＭ１及び第２流量センサＦＭ２は、制御部３０と電気的に接続されている。第１流量センサＦＭ１及び第２流量センサＦＭ２で測定された透過水Ｗ２又は脱塩水Ｗ６の流量（検出流量値）は、制御部３０へ検出信号として送信される。

【0070】

第１電気伝導率センサＥＣ１は、透過水ラインＬ２１を流通する透過水Ｗ２の電気伝導率（電気的特性値）を測定する機器である。第１電気伝導率センサＥＣ１は、接続部Ｊ３２において、透過水ラインＬ２１に接続されている。接続部Ｊ３２は、透過水ラインＬ２１における脱炭酸装置１５と第１流路切換弁Ｖ７１との間に配置されている。

【0071】

第１比抵抗センサＲＳ１及び第２比抵抗センサＲＳ２は、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の比抵抗（電気的特性値）を測定する機器である。第１比抵抗センサＲＳ１は、接続部Ｊ３７において、脱塩水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ３７は、脱塩水ラインＬ３におけるＥＤＩスタック１６と第２流路切換弁Ｖ７２との間に配置されている。第２比抵抗センサＲＳ２は、接続部Ｊ４１において、脱塩水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ４１は、脱塩水ラインＬ３における第２流路切換弁Ｖ７２よりも下流側の下流側脱塩水ラインＬ３２に配置されている。なお、第１比抵抗センサＲＳ１及び第２比抵抗センサＲＳ２は、測定された比抵抗値の温度補償のため、温度センサを内蔵している。そのため、第１比抵抗センサＲＳ１及び第２比抵抗センサＲＳ２は、脱塩水Ｗ６の水温を測定することができる。

【0072】

第１電気伝導率センサＥＣ１、第１比抵抗センサＲＳ１及び第２比抵抗センサＲＳ２は、制御部３０と電気的に接続されている。第１電気伝導率センサＥＣ１で測定された透過水Ｗ２の電気伝導率、第１比抵抗センサＲＳ１で測定された脱塩水Ｗ６の比抵抗（及び温度）、及び第２比抵抗センサＲＳ２で測定された脱塩水Ｗ６の比抵抗（及び温度）は、それぞれ、制御部３０へ検出信号として送信される。

【0073】

全有機炭素センサＴＯＣは、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の有機体炭素量を検出する機器である。有機体炭素とは、水中に存在する有機物中の炭素である。全有機炭素センサＴＯＣは、接続部Ｊ４２において、脱塩水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ４２は、脱塩水ラインＬ３における第２流路切換弁Ｖ７２よりも下流側の下流側脱塩水ラインＬ３２に配置されている。

【0074】

全有機炭素センサＴＯＣは、制御部３０と電気的に接続されている。全有機炭素センサＴＯＣで検出された脱塩水Ｗ６の全有機炭素量は、制御部３０へ検出信号として送信される。

【0075】

入力操作部４０は、装置の運転モードに係る選択（例えば、運転／停止の選択、警報の解除など）、装置の運転条件に係る各種設定について、ユーザー又は管理者の入力操作を受け付ける入力インターフェースである。この入力操作部４０は、ディスプレイとボタンスイッチを組み合わせた操作パネル、ディスプレイ上で直接操作するタッチパネル等により構成される。入力操作部４０は、制御部３０と電気的に接続されている。入力操作部４０から入力された情報は、制御部３０に送信される。

【0076】

表示部６０は、所望の情報を表示する。表示部６０は、制御部３０と電気的に接続されている。

【0077】

次に、制御部３０について説明する。制御部３０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。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、後述する各種の制御を実行する。制御部３０において、マイクロプロセッサのメモリには、純水製造装置１を制御するためのデータや各種プログラムが記憶される。また、制御部３０の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。

【0078】

制御部３０は、圧力スイッチＰＳＷにより検出された検出圧力値が所定の圧力閾値を上回る場合には、加圧ポンプ５を停止させるように加圧側インバータ６を制御すると共に、循環ポンプ２１を駆動させるように循環側インバータ２２を制御する。また、制御部３０は、圧力スイッチＰＳＷにより検出された検出圧力値が所定の圧力閾値を下回る場合には、加圧ポンプ５を駆動させるように加圧側インバータ６を制御すると共に、循環ポンプ２１を停止させるように循環側インバータ２２を制御する。

【0079】

本実施形態においては、圧力スイッチＰＳＷにより検出された検出圧力値が所定の圧力閾値を上回る場合に、圧力スイッチＰＳＷから検出信号が出力される。そのため、制御部３０は、圧力スイッチＰＳＷから検出信号が出力された場合には、加圧ポンプ５を停止させるように加圧側インバータ６を制御すると共に、循環ポンプ２１を駆動させるように循環側インバータ２２を制御する。また、制御部３０は、圧力スイッチＰＳＷから検出信号が出力されない場合には、加圧ポンプ５を駆動させるように加圧側インバータ６を制御すると共に、循環ポンプ２１を停止させるように循環側インバータ２２を制御する。

【0080】

このようにして、加圧ポンプ５よりも上流側を流通する供給水Ｗ１の圧力が所定の圧力閾値を上回る場合には、循環ポンプ２１のみを駆動させて、濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を加圧ポンプ５の上流側へ安定して返送することができる。これにより、ＲＯ膜モジュール７の一次側におけるＲＯ膜の表面の流速が低下することが抑制される。従って、ＲＯ膜モジュール７におけるＲＯ膜の表面におけるファウリングが抑制され、ＲＯ膜の膜詰まりが発生しにくくなる。

【0081】

一方、加圧ポンプ５よりも上流側を流通する供給水Ｗ１の圧力が所定の圧力閾値を下回る場合には、加圧ポンプ５のみを駆動させて、ＲＯ膜モジュール７に供給水Ｗ１を供給して、ＲＯ膜モジュール７により透過水Ｗ２を生産することができる。よって、加圧ポンプ５よりも上流側を流通する供給水Ｗ１の圧力に基づいて、循環ポンプ２１又は加圧ポンプ５のうちの一方を必要なときに駆動させることができる。そのため、加圧ポンプ５及び循環ポンプ２１の動作において消費電力を抑制することができる。

【0082】

次に、制御部３０による加圧ポンプ５及び循環ポンプ２１の制御について説明する。図３は、制御部３０による加圧ポンプ５及び循環ポンプ２１の制御を実行する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、純水製造装置１の運転中において、繰り返し実行される。

【0083】

図３に示すステップＳＴ１０１において、制御部３０は、圧力スイッチＰＳＷから検出信号が出力されたか否かを判定する。圧力スイッチＰＳＷからの検出信号は、検出圧力値が所定の圧力閾値を上回る場合に出力される。圧力スイッチＰＳＷから検出信号が出力された（ＹＳＥ）場合には、処理は、ステップＳＴ１０２へ移行する。圧力スイッチＰＳＷから検出信号が出力されない（ＮＯ）場合には、処理は、ステップＳＴ１０３へ移行する。

【0084】

ステップＳＴ１０２において、制御部３０は、加圧ポンプ５を停止させるように加圧側インバータ６を制御すると共に、循環ポンプ２１を駆動させるように循環側インバータ２２を制御する。これにより、濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を、加圧ポンプ５の上流側へ安定して戻しつつ、循環ポンプ２１の運転圧力によって透過水Ｗ２を生産することができる。その後、処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。

【0085】

ステップＳＴ１０３において、制御部３０は、加圧ポンプ５を駆動させるように加圧側インバータ６を制御すると共に、循環ポンプ２１を停止させるように循環側インバータ２２を制御する。これにより、加圧ポンプ５は、供給水Ｗ１をＲＯ膜モジュール７に向けて吐出する。その結果、加圧ポンプ５の運転圧力のみで、濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を、加圧ポンプ５の上流側へ戻しつつ、透過水Ｗ２を生産することができる。その後、処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。

【0086】

上述した本実施形態に係る純水製造装置１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
本実施形態においては、ＲＯ膜モジュール７と、供給水Ｗ１をＲＯ膜モジュール７に向けて吐出する加圧ポンプ５と、濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を加圧ポンプ５の上流側に返送するＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１と、濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２を外部に排出するＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１と、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１に設けられると共に濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を加圧ポンプ５の上流側に向けて吐出する循環ポンプ２１と、供給水ラインＬ１における加圧ポンプ５よりも上流側を流通する供給水Ｗ１の圧力を検出圧力値として検出する圧力スイッチＰＳＷと、検出圧力値が所定の圧力閾値を上回る場合には加圧ポンプ５を停止させ且つ循環ポンプ２１を駆動させるように制御し、又は、検出圧力値が所定の圧力閾値を下回る場合には加圧ポンプ５を駆動させ且つ循環ポンプ２１を停止させるように制御する制御部３０と、を備える。

【0087】

そのため、濃縮水Ｗ３の一部を加圧ポンプ５の上流側に安定して返送することができる。これにより、ＲＯ膜モジュール７の一次側におけるＲＯ膜の表面の流速が低下することが抑制される。従って、ＲＯ膜モジュール７におけるＲＯ膜の表面におけるファウリングが抑制される。

【0088】

また、加圧ポンプ５よりも上流側を流通する供給水Ｗ１の検出圧力値に基づいて、循環ポンプ２１又は加圧ポンプ５のうちの一方のみを駆動させることができる。そのため、加圧ポンプ５及び循環ポンプ２１の動作において消費電力を抑制することができる。

【0089】

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。
例えば、前記実施形態では、膜モジュールをＲＯ膜モジュール７として構成し、膜分離装置を純水製造装置１として構成したが、これに制限されない。膜モジュールとして、ＲＯ膜モジュール以外にも、逆浸透膜よりも細孔がルーズなナノ濾過膜を有するＮＦ膜モジュールや、限外濾過膜を有するＵＦ膜モジュールや、精密濾過膜を有するＭＦ膜モジュール等を適用することもできる。

【0090】

前記実施形態においては、圧力検出手段として圧力スイッチＰＳＷを用いたが、これに制限されない。圧力検出手段として圧力センサを用いてもよい。圧力センサを用いた場合には、制御部３０は、圧力センサにより検出された検出圧力値が所定の圧力閾値を上回るか又は下回るか否かを判定するように構成し、この判定結果に基づいて、加圧ポンプ５及び循環ポンプ２１を駆動又は停止させるように制御することができる。

【0091】

また、実施形態では、第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４の開放数を選択することにより、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、例えば、ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１を分岐させずに、当該ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１に比例制御弁を設けた構成としてもよい。この場合、制御部（３０）から電流値信号を比例制御弁に送信して弁体の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。

【0092】

また、ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１に比例制御弁を設けた構成において、ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１に流量センサを設けた構成としてもよい。この場合は、流量センサで測定された流量値を、制御部（３０）にフィードバック値として入力することにより、濃縮水Ｗ３の実際の排水流量をより正確に制御することができる。

【0093】

実施形態においては、原水Ｗ１１中に含まれる硬度成分を除去した軟水Ｗ１２を供給水Ｗ１とする例について説明した。これに限らず、原水Ｗ１１を除鉄除マンガン装置、砂濾過装置等により前処理した水を供給水Ｗ１としてもよい。なお、原水Ｗ１１としては、例えば、地下水や水道水等を用いることができる。

【符号の説明】

【0094】

１ 純水製造装置（膜分離装置）
５ 加圧ポンプ
７ ＲＯ膜モジュール（膜モジュール）
２１ 循環ポンプ
３０ 制御部
Ｌ１ 供給水ライン
Ｌ５１ ＲＯ濃縮水リターンライン（返送ライン）
Ｌ６１ ＲＯ濃縮水排出ライン（排出ライン）
ＰＳＷ 圧力スイッチ（圧力検出手段）
Ｗ１ 供給水
Ｗ２ 透過水
Ｗ３ 濃縮水
Ｗ３１ 濃縮水の一部
Ｗ３２ 濃縮水の残部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】