特許 6729042 水処理システム

(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】6729042

(24)【登録日】2020年7月6日

(45)【発行日】2020年7月22日

(54)【発明の名称】水処理システム

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/44 20060101AFI20200713BHJP

   B01D 61/12 20060101ALI20200713BHJP

   C02F 5/00 20060101ALI20200713BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/44 C

   B01D61/12

   C02F5/00 610E

   C02F5/00 620B

   C02F5/00 620C

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-121132(P2016-121132)

(22)【出願日】2016年6月17日

(65)【公開番号】特開2017-221929(P2017-221929A)

(43)【公開日】2017年12月21日

【審査請求日】2019年3月20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】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

【審査官】 高橋 成典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１９２３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２９３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９３００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１−２３１９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−６１６９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／４４

５／００ − ５／１４

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逆浸透膜モジュールと、
供給水を前記逆浸透膜モジュールに向けて供給する供給水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水が流通する濃縮水ラインと、
前記濃縮水ラインに接続され、循環水を前記供給水ラインに返送する循環水ラインと、
供給水又は濃縮水のｐＨを検出ｐＨ値として検出するｐＨ検出手段と、
供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の添加量を設定する添加量設定部と、
前記添加量設定部で設定される添加量のｐＨ調整剤を供給水又は循環水に添加するｐＨ調整剤添加手段と、
検出ｐＨ値が目標範囲から外れないように前記添加量設定部を制御する添加量制御部と、を備え、
前記添加量制御部は、検出ｐＨ値が目標範囲から外れた場合には、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の添加量の変更量を前記検出ｐＨを用いた演算に基づいて変更し、且つ、供給水又は循環水に対する変更後のｐＨ調整剤の添加量の割合を所定時間変更しないように前記添加量設定部を制御し、
前記添加量制御部は、供給水又は循環水のＭアルカリ度、硬度又はシリカ濃度の少なくとも一つ以上の値に基づいて供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の前記変更量を設定し、
前記添加量設定部は、前記添加量制御部でｐＨ調整剤の前記変更量を決定できない又は前記添加量制御部で決定されたｐＨ調整剤の前記変更量が予め設定された許容範囲から外れた場合には、前記ｐＨ検出手段が故障していると判定する、水処理システム。

【請求項2】

前記添加量制御部は、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の前記変更量を決定するための補正係数として予め設定された第１補正係数を変更することなく、前記補正係数に基づいて前記変更量を設定するように前記添加量設定部を制御する第１モードと、前記補正係数を変更し、変更された第２補正係数に基づいて前記変更量を設定するように前記添加量設定部を制御する第２モードとで前記添加量設定部を制御し、
前記添加量制御部は、前記第１モードで前記添加量設定部を制御しても、検出ｐＨ値が目標範囲に収束しない場合には、制御モードを第１モードから第２モードに切り換える、請求項１に記載の水処理システム。

【請求項3】

前記添加量制御部は、検出ｐＨ値が目標範囲から外れた場合において、まずは前記第１モードで前記添加量設定部を制御する請求項２に記載の水処理システム。

【請求項4】

前記ｐＨ検出手段は、非連続的に検出ｐＨ値を検出する、請求項１〜３のいずれかに記載の水処理システム。

【請求項5】

前記ｐＨ検出手段は、濃縮水のｐＨを検出する、請求項１〜４のいずれか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】

半導体や医薬の製造過程においては、製品の品質向上や安全性確保等の観点から、溶存している天然成分や懸濁物質等の夾雑成分を除去した精製水が大量に使用されており、そのような精製水は、例えば、工業用水、上水又は地下水等の原水を逆浸透膜装置でろ過処理することで製造されている。

【0003】

このような精製水の製造では、連続的な大量生産が求められることから、逆浸透膜装置でのろ過水量（透過水量）を安定に維持する必要がある。ところが、逆浸透膜装置は、原水に含まれる夾雑成分を逆浸透膜で高度に分離するものであり、結果的に逆浸透膜における原水の導入側において夾雑成分の濃度が高まった濃縮水が接触した状態になるため、原水の導入側においてファウリングやスケールが生じ、透過水量が漸減する傾向にある。ここで、ファウリングとは、原水中の懸濁物質や有機物等が逆浸透膜の膜面に沈着又は吸着する現象をいい、逆浸透膜での透過水量を低下させる原因となり得る。一方、スケールは、原水に主として天然成分として含まれるカルシウム等の硬度成分やシリカが堆積したものであり、逆浸透膜の微孔を閉塞させることで逆浸透膜での透過水量を低下させる原因となり得る。

【0004】

一般に、逆浸透膜装置は、回収率、すなわち、原水に対して得られる透過水の割合を高めると濃縮水での夾雑成分濃度が高まり、ファウリングやスケールによる透過水量の減少が短時間で発生しやすくなるため、回収率を低めに制御することで濃縮水での夾雑成分濃度の上昇を抑えて安定な透過水量を比較的長期間に亘って維持することができる。しかし、この場合、透過水量あたりの排水量が増えることになるため、原水の処理効率（すなわち、精製水の製造効率）が損なわれる。

【0005】

このような不具合への対策として、逆浸透膜装置に供給される供給水のｐＨを所定の値に管理できる水処理システムが提案されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−６１４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１の水処理システムには、少なくとも、２つのｐＨ調整剤添加装置と、２つのｐＨセンサが設置されなければならない。水処理システム内の検出器や制御対象となる装置が多くなるため、ｐＨ調整剤添加装置の制御が煩雑になり、適切に水処理システム内のｐＨを管理することが困難となる。水処理システムの導入、メンテナンスにコストがかかることにも問題がある。

【0008】

また、実際には、酸を原水に添加してからｐＨが安定して検出されるまでには、所定の時間を要する（タイムラグが発生する）。特許文献１に記載の水処理システムによるｐＨ調整剤添加装置の制御において、このタイムラグを更に考慮すると、制御が更に煩雑になる。循環水を用いる水処理システムにおいても同様の問題がある。

【0009】

そのため、簡易的かつ適切に水処理システム内のｐＨを管理することが求められている。

【0010】

本発明は、簡易的かつ適切に水処理システム内のｐＨを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】

【0011】

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と、供給水を前記逆浸透膜モジュールに向けて供給する供給水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水が流通する濃縮水ラインと、前記濃縮水ラインに接続され、循環水を前記供給水ラインに返送する循環水ラインと、供給水又は濃縮水のｐＨを検出ｐＨ値として検出するｐＨ検出手段と、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の添加量を設定する添加量設定部と、前記添加量設定部で設定される添加量のｐＨ調整剤を供給水又は循環水に添加するｐＨ調整剤添加手段と、検出ｐＨ値が目標範囲から外れないように前記添加量設定部を制御する添加量制御部と、を備え、前記添加量制御部は、検出ｐＨ値が目標範囲から外れた場合には、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の添加量の変更量を前記検出ｐＨを用いた演算に基づいて変更し、且つ、供給水又は循環水に対する変更後のｐＨ調整剤の添加量の割合を所定時間変更しないように前記添加量設定部を制御し、前記添加量制御部は、供給水又は循環水のＭアルカリ度、硬度又はシリカ濃度の少なくとも一つ以上の値に基づいて供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の前記変更量を設定し、前記添加量設定部は、前記添加量制御部でｐＨ調整剤の前記変更量を決定できない又は前記添加量制御部で決定されたｐＨ調整剤の前記変更量が予め設定された許容範囲から外れた場合には、前記ｐＨ検出手段が故障していると判定する、水処理システムに関する。

【0012】

また、前記添加量制御部は、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の前記変更量を決定するための補正係数として予め設定された第１補正係数を変更することなく、前記補正係数に基づいて前記変更量を設定するように前記添加量設定部を制御する第１モードと、前記補正係数を変更し、変更された第２補正係数に基づいて前記変更量を設定するように前記添加量設定部を制御する第２モードとで前記添加量設定部を制御し、前記添加量制御部は、前記第１モードで前記添加量設定部を制御しても、検出ｐＨ値が目標範囲に収束しない場合には、制御モードを第１モードから第２モードに切り換えることが好ましい。

【0013】

また、前記添加量制御部は、検出ｐＨ値が目標範囲から外れた場合において、まずは前記第１モードで前記添加量設定部を制御することが好ましい。

【0016】

また、前記ｐＨ検出手段は、非連続的に検出ｐＨ値を検出することが好ましい。

【0017】

また、前記ｐＨ検出手段は、濃縮水のｐＨを検出することが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、簡易的かつ適切に水処理システム内のｐＨを管理することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【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】本実施形態の通常モードと自動学習モードとの間の状態遷移図である。

【図3】本実施形態の基準水に７０％希硫酸を添加することでｐＨを目標範囲に収める制御例を示す模式図である。

【図4】本実施形態の２０％上昇水に７０％希硫酸を添加することでｐＨを目標範囲に収める制御例を示す模式図である。

【図5】本実施形態の制御部がｐＨセンサの故障を検出する制御例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。

【0021】

図１に示すように、水処理システム１は、主な構成として、ｐＨ調整剤添加手段としてのｐＨ調整剤添加装置５と、逆浸透膜モジュールとしてのＲＯ膜モジュール１０と、ｐＨ検出手段としてのｐＨセンサ１６と、制御部３０と、を備える。また、水処理システム１は、供給水ラインＬ１と、透過水ラインＬ２と、濃縮水ラインＬ３と、循環水ラインＬ４と、濃縮排水ラインＬ５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、その由来（出所）やその水質によらず、供給水ラインＬ１、濃縮水ラインＬ３又は循環水ラインＬ４を流通する水を、「供給水」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」ともいい、濃縮水ラインＬ３又は循環水ラインＬ４を流通する水を、「循環水」ともいう。また、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。

【0022】

供給水ラインＬ１は、供給水をＲＯ膜モジュール１０に向けて供給するラインである。供給水ラインＬ１は、上流側から下流側に向けて、第１供給水ラインＬ１１と、第２供給水ラインＬ１２とを有する。

【0023】

第１供給水ラインＬ１１の上流側の端部は、原水Ｗ１１の水源２に接続されている。第１供給水ラインＬ１１の下流側の端部及び循環水ラインＬ４の下流側の端部（後述）は、第２供給水ラインＬ１２の上流側の端部に接続されている（合流している）。第１供給水ラインＬ１１には、上流側から下流側に向けて、前処理装置３と、流量センサＦＭと、ｐＨ調整剤添加装置５と、が設けられている。

【0024】

前処理装置３は、原水Ｗ１１に前処理を行う装置である。本実施形態においては、前処理装置３は、硬水軟化装置である。前処理装置３は、原水Ｗ１１に含まれる硬度成分（カルシウムイオン及びマグネシウムイオン）を、陽イオン交換樹脂床（図示しない）においてナトリウムイオン（又はカリウムイオン）に置換して軟水Ｗ１２を製造する。前処理装置３は、第１供給水ラインＬ１１に設けられる。なお、その由来（出所）やその水質（ナトリウムイオン濃度等）によらず、前処理装置３よりも下流側の第１供給水ラインＬ１１を流通する水を「軟水Ｗ１２」ともいう。

【0025】

流量センサＦＭは、供給水の流量を検出する装置である。本実施形態においては、流量センサＦＭは軟水Ｗ１２の流量を検出する。流量センサＦＭは、制御部３０と電気的に接続されている。流量センサＦＭから出力された検出信号は、制御部３０へ送信される。

【0026】

ｐＨ調整剤添加装置５は、制御部３０の添加量設定部で設定される添加量のｐＨ調整剤を供給水又は循環水に添加する装置である。本実施形態においては、ｐＨ調整剤添加装置５は、供給水ラインＬ１（第１供給水ラインＬ１１）を流通する供給水（軟水Ｗ１２）にｐＨ調整剤を添加することにより、ｐＨ調整剤が添加された供給水Ｗ１３を得る装置である。ｐＨ調整剤添加装置５は、制御部３０（例えば、添加量設定部）と電気的に接続されている。

【0027】

第２供給水ラインＬ１２の上流側の端部は、第１供給水ラインＬ１１の下流側の端部（循環水ラインＬ４の下流側の端部）に接続されている。第２供給水ラインＬ１２の下流側の端部は、ＲＯ膜モジュール１０の一次側入口ポート（供給水Ｗ１４の入口）に接続されている。第２供給水ラインＬ１２には、加圧ポンプ８及びインバータ９が設けられる。

【0028】

加圧ポンプ８は、供給水Ｗ１４を吸入し、ＲＯ膜モジュール１０に向けて圧送（吐出）する装置である。なお、第２供給水ラインＬ１２を流通してＲＯ膜モジュール１０に供給される水を「供給水Ｗ１４」ともいう。加圧ポンプ８には、インバータ９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８は、供給（入力）された駆動電力の周波数に応じた回転速度で駆動される。

【0029】

インバータ９は、加圧ポンプ８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９は、制御部３０と電気的に接続されている。インバータ９には、制御部３０から指令信号が入力される。インバータ９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）に対応する駆動電力の周波数の駆動電力を加圧ポンプ８に出力する。

【0030】

供給水Ｗ１４は、加圧ポンプ８を介してＲＯ膜モジュール１０に供給される。また、供給水Ｗ１４は、供給水Ｗ１３及び循環水Ｗ４０（後述）からなる。

【0031】

逆浸透膜モジュールとしてのＲＯ膜モジュール１０は、供給水Ｗ１４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、ＲＯ膜モジュール１０は、加圧ポンプ８から吐出された供給水Ｗ１４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。ＲＯ膜モジュール１０は、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（図示せず）を備える。ＲＯ膜モジュール１０は、これらＲＯ膜エレメントにより供給水Ｗ１４を膜分離処理し、透過水Ｗ２０と濃縮水Ｗ３０とを製造する。

【0032】

透過水ラインＬ２は、ＲＯ膜モジュール１０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、ＲＯ膜モジュール１０の二次側ポート（透過水Ｗ２０の出口）に接続されている。透過水ラインＬ２の下流側の端部は、貯留タンクや需要箇所（図示せず）に接続されている。

【0033】

濃縮水ラインＬ３は、ＲＯ膜モジュール１０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、ＲＯ膜モジュール１０の一次側出口ポート（濃縮水Ｗ３０の出口）に接続されている。また、濃縮水ラインＬ３の下流側の端部は、循環水ラインＬ４の上流側の端部及び濃縮排水ラインＬ５の上流側の端部に接続されている（分岐している）。

【0034】

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、濃縮水ラインＬ３の下流側の端部に接続され、ＲＯ膜モジュール１０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、上流側から下流側に向けて、比例制御排水弁１５と、ｐＨセンサ１６が設けられる。

【0035】

比例制御排水弁１５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１５は、制御部３０と電気的に接続されている。比例制御排水弁１５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からの電流値信号に基づいて、濃縮排水Ｗ５０の排水流量を調節することができる。

【0036】

ｐＨセンサ１６は、供給水又は濃縮水のｐＨを検出ｐＨ値として検出する装置である。本実施形態においては、ｐＨセンサ１６は、濃縮排水ラインＬ５を流通する濃縮排水Ｗ５０（濃縮水）のｐＨを非連続的に検出する（以下、ｐＨセンサ１６で検出されるｐＨを「検出ｐＨ値ＰＶ」ともいう）。ｐＨセンサ１６は、制御部３０と電気的に接続されている。

【0037】

循環水ラインＬ４は、濃縮水ラインＬ３に接続され、循環水Ｗ４０を供給水ライン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、供給水ラインＬ１における加圧ポンプ８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、濃縮水ラインＬ３と濃縮排水ラインＬ５との間の分岐部に接続されている。また、循環水ラインＬ４の下流側の端部は、ｐＨ調整剤添加装置５と加圧ポンプ８との間の接続部において、供給水ラインＬ１に接続されている。循環水ラインＬ４の途中には、定流量弁１４が設けられる。

【0038】

定流量弁１４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。なお、「一定流量値」とは、定流量弁における目標流量値のみに限られず、目標流量値に対して、±１０％程度の調節誤差を含む概念である。定流量弁１４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もよく、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。

【0039】

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。

【0040】

制御部３０は、例えば、添加量設定部と、添加量調整部とを備える。制御部３０の添加量設定部は、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の添加量を設定する。また、制御部３０の添加量制御部は、検出ｐＨ値が目標範囲から外れないように制御部３０の添加量設定部を制御する。

【0041】

制御部３０の添加量制御部は、検出ｐＨ値ＰＶが目標範囲から外れた場合には、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の添加量を所定の演算によって得られる変更量変更し、且つ、供給水又は循環水に対する変更後のｐＨ調整剤の添加量の割合を所定時間（例えば、水質安定時間Ｔ２）、変更しないように制御部３０の添加量設定部を制御する。本実施形態においては、制御部３０は、検出ｐＨ値ＰＶが目標範囲から外れた場合には、供給水（軟水Ｗ１２）に対するｐＨ調整剤の添加量を所定の演算によって得られる変更量変更し、且つ、供給水（軟水Ｗ１２）に対する変更後のｐＨ調整剤の添加量の割合を水質安定時間Ｔ２、変更しないように制御部３０の添加量設定部を制御する。

【0042】

水質安定時間Ｔ２は、ｐＨ調整剤の添加量を変化させてからｐＨ測定点（ｐＨセンサ１６の設置位置）のｐＨが安定するまでの時間を下限値として、それよりも長い時間に設定される。ｐＨが安定するまでの時間は、例えば、ｐＨ調整剤の添加位置（ｐＨ調整剤添加装置５の設置位置）からｐＨ測定点（ｐＨセンサ１６の設置位置）までの間の保有水量（配管部分及びＲＯ膜モジュールの容積）、ｐＨ調整剤の添加量、供給水Ｗ１４等の水処理システム内の水の流量、供給水Ｗ１４に対する循環水Ｗ４０の比率及びｐＨセンサ１６の応答時間の影響を受ける。

【0043】

水質安定時間Ｔ２は、供給水Ｗ１４のｐＨが許容範囲を外れた状態で水処理システム１の運転が許容される時間を上限値として、それよりも短い時間に設定される。供給水Ｗ１４のｐＨは、ＲＯ膜モジュール１０へのスケール付着による詰まり（膜詰まり）に影響する。膜詰まりは、長期間の水処理システム１の運転によって蓄積されるため、秒単位や分単位でリアルタイムにｐＨを目標範囲内に維持する必要はない。

【0044】

水質安定時間Ｔ２は、概ね数十分から数時間の間で設定されるとよい。水質安定時間Ｔ２は、１０〜２４０分の範囲で設定されることが好ましく、３０〜９０分の範囲で設定されることが更に好ましい。

【0045】

制御部３０の添加量制御部は、供給水又は循環水のＭアルカリ度、硬度又はシリカ濃度の少なくとも一つ以上の値に基づいて、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の変更量を設定する。本実施形態においては、制御部３０は、ｐＨ調整剤の変更量を設定する（後述）。また、この補正係数Ｍは、供給水又は循環水のＭアルカリ度（又はＰアルカリ度）が高い程、高い値に設定される。

【0046】

制御部３０が適切に機能するために、制御部３０の内部メモリには、水質安定時間Ｔ２と、各種の設定データと、各種の運転データ（検出値を含む）とが記憶されている。各データに付された識別符号である「０」については、初期値を、「ａ」については、今回の値（現在の値、更新後の値）を、「ｂ」については、前回の値（過去の値、更新前の値）を、それぞれ示す。また、以下の構成を説明するにあたって、初期値か、今回の値か、前回の値かを区別する必要がない場合には、識別符号である「０」、「ａ」、「ｂ」について適宜に省略して説明する。

【0047】

本実施形態においては、初期値の薬品投入量Ｙ０［ｍＬ／ｍ^３］と、目標上限値ＳＰＨ［−］と、目標下限値ＳＰＬ［−］と、初期値の補正係数Ｍ０［−］とが制御部３０の内部メモリに設定データとして記憶されている。

【0048】

初期値の薬品投入量Ｙ０は、制御の初期値として設定される値である。目標上限値ＳＰＨは、検出ｐＨ値の目標範囲の上限値である。目標下限値ＳＰＬは、検出ｐＨ値の目標範囲の下限値である。言い換えれば、検出ｐＨ値の目標範囲は、目標上限値ＳＰＨと目標下限値ＳＰＬとにより規定される。

【0049】

初期値の補正係数Ｍ０は、検出ｐＨ値を１変化させるために必要なｐＨ調整剤の変更量として設定される値である。また、補正係数Ｍの符号は、薬品（ｐＨ調整剤）の種類により決定され、薬品が酸なら負（Ｍ＜０）になり、アルカリなら正（Ｍ＞０）になる。また、補正係数Ｍは、原水水質のＭアルカリ度又はＰアルカリ度と、投入する薬品の濃度によって決定される。補正係数Ｍは、Ｍアルカリ度又はＰアルカリ度が高いほど大きい値となり、投入する薬品の濃度が高いほど小さい値となる。

【0050】

また、本実施形態においては、制御部３０は今回の薬品投入量Ｙａを設定するための運転データとして、今回の薬品投入量補正値ΔＹａを設定する。今回の薬品投入量補正値ΔＹａを設定するための運転データとして、検出ｐＨ値ｐＶと、前回の薬品投入量補正値ΔＹｂと、補正係数Ｍ等の各種のデータが運転データとして記憶されている。

【0051】

制御部３０の添加量制御部は、第１モードとしての通常モードと、第２モードとしての自動学習モードとで、制御部３０の添加量設定部を制御し、所定の切り換え条件に基づいて通常モード（第１モード）と自動学習モード（第２モード）とを切り換える。本実施形態においては、制御部３０の添加量制御部は、検出ｐＨ値が目標範囲から外れた場合において、まずは制御の起点となる通常モードで制御部３０の添加量設定部を制御し、通常モードで制御部３０の添加量設定部を制御しても、検出ｐＨ値が目標範囲に収束しない場合には、制御モードを通常モードから自動学習モードに切り換える。制御部３０の添加量制御部の機能の詳細について図２を用いて説明する。図２は、本実施形態の通常モードと自動学習モードとの間の状態遷移図である。

【0052】

まず、通常モードについて説明する。
〔通常モード〕
第１モードとしての通常モードでは、制御部３０の添加量制御部は、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の変更量を決定するための補正係数として予め設定された第１補正係数を変更することなく、補正係数に基づいて変更量を設定するように制御部３０の添加量設定部を制御する。通常モードは、制御の起点となる制御モードである。通常モードは、主に以下の（ＳＴ１）〜（ＳＴ４）の工程からなる。

【0053】

（ＳＴ１）
制御部３０は、検出ｐＨ値ＰＶを取得する。制御部３０は、取得した検出ｐＨ値ＰＶが所定の目標範囲の範囲内から外れない（ＰＶ≦ＳＰＨ、且つ、ＰＶ≧ＳＰＬ）か否かを判定する。取得した検出ｐＨ値ＰＶが所定の目標範囲の範囲内から外れない場合には、制御部３０は、所定時間（例えば、水質安定時間Ｔ２）の経過後に検出ｐＨ値ＰＶを取得する。

【0054】

（ＳＴ２）
制御部３０は、取得した検出ｐＨ値ＰＶが所定の目標範囲の範囲内から外れる（ＰＶ＞ＳＰＨ、又は、ＰＶ＜ＳＰＬ）場合には、ｐＨ調整剤の変更量としての今回の薬品投入量補正値ΔＹａを設定する。通常モードでの今回の薬品投入量補正値ΔＹａは、前回の薬品投入量補正値ΔＹｂと、予め設定された第１補正係数としての今回の補正係数Ｍａと、目標上限値ＳＰＨ又は目標下限値ＳＰＬと、検出ｐＨ値ＰＶとから、以下の式（１）又は式（２）のいずれかによって求められる。
ΔＹａ＝ΔＹｂ＋Ｍａ×（ＳＰＨ−ＰＶ） （１）
ΔＹａ＝ΔＹｂ＋Ｍａ×（ＳＰＬ−ＰＶ） （２）
検出ｐＨ値ＰＶが目標上限値ＳＰＨを上回る（ＰＶ＞ＳＰＨ）場合には、式（１）で今回の薬品投入量補正値ΔＹａが求められる。検出ｐＨ値ＰＶが目標下限値ＳＰＬを下回る（ＰＶ＜ＳＰＬ）場合には、式（２）で今回の薬品投入量補正値ΔＹａが求められる。

【0055】

（ＳＴ３）
制御部３０は、今回の薬品投入量Ｙａを設定する。通常モードでの今回の薬品投入量Ｙａは、初期値の薬品投入量Ｙ０と、式（１）又は式（２）で求められた今回の薬品投入量補正値ΔＹａとから、以下の式（３）によって求められる。
Ｙａ＝Ｙ０＋ΔＹａ （３）

【0056】

続いて、自動学習モードについて説明する。
〔自動学習モード〕
第２モードとしての自動学習モードでは、制御部３０の添加量制御部は、補正係数を変更し、変更された第２補正係数に基づいて変更量を設定するように制御部３０の添加量設定部を制御する。自動学習モードは、通常モードと同等の（ＳＴ１）の工程と、以下の（ＳＴ２Ａ）〜（ＳＴ４Ａ）の工程からなる。

【0057】

（ＳＴ２Ａ）
制御部３０は、取得した検出ｐＨ値ＰＶが所定の目標範囲の範囲内から外れる（ＰＶ＞ＳＰＨ、又は、ＰＶ＜ＳＰＬ）場合には、前回の補正係数Ｍｂを変更された第２補正係数としての今回の補正係数Ｍａに変更する。具体的には、今回の補正係数Ｍａは、前回の補正係数Ｍｂと、目標上限値ＳＰＨ又は目標下限値ＳＰＬと、前回の検出ｐＨ値ＰＶｂと、今回の検出ｐＨ値ＰＶａとから、以下の式（４）又は式（５）のいずれかによって求められる。
Ｍａ＝Ｍｂ×（ＳＰＨ−ＰＶｂ）÷（ＰＶａ−ＰＶｂ） （４）
Ｍａ＝Ｍｂ×（ＳＰＬ−ＰＶｂ）÷（ＰＶａ−ＰＶｂ） （５）
検出ｐＨ値ＰＶが目標上限値ＳＰＨを上回る（ＰＶ＞ＳＰＨ）場合には、式（４）で今回の補正係数Ｍａが求められる。検出ｐＨ値ＰＶが目標下限値ＳＰＬを下回る（ＰＶ＜ＳＰＬ）場合には、式（５）で今回の補正係数Ｍａが求められる。

【0058】

なお、制御部３０の添加量設定部は、制御部３０の添加量制御部でｐＨ調整剤の変更量を決定できない又は制御部３０の添加量制御部で決定されたｐＨ調整剤の変更量が予め設定された許容範囲から外れた場合には、ｐＨセンサ１６が故障していると判定する。具体的には、式（４）又は式（５）を用いた演算において、前回の検出ｐＨ値ＰＶｂと、今回の検出ｐＨ値ＰＶａとの差がほとんどない（ＰＶａ≒ＰＶｂ）場合には、制御部３０は、式（４）又は式（５）を用いても今回の補正係数Ｍａを演算できない又は今回の補正係数Ｍａを許容範囲から外れる値として演算する。ここで、補正係数Ｍは、ｐＨ調整剤の変更量を決定するための値である。制御部３０が今回の補正係数Ｍａを演算できない又は今回の補正係数Ｍａを許容範囲から外れる値として演算する場合には、ｐＨ調整剤の変更量を決定できない又は決定されたｐＨ調整剤の変更量が予め設定された許容範囲から外れる。「ｐＨセンサ１６が故障している」については、図５を用いて後述する。

【0059】

（ＳＴ３Ａ）
制御部３０は、今回の薬品投入量補正値ΔＹａを設定する。自動学習モードでの今回の薬品投入量補正値ΔＹａは、前回の薬品投入量補正値ΔＹｂと、式（４）又は式（５）で求められた今回の補正係数Ｍａと、目標上限値ＳＰＨ又は目標下限値ＳＰＬと、検出ｐＨ値ＰＶとから、以下の式（６）又は式（７）のいずれかによって求められる。
ΔＹａ＝ΔＹｂ＋Ｍａ×（ＳＰＨ−ＰＶ） （６）
ΔＹａ＝ΔＹｂ＋Ｍａ×（ＳＰＬ−ＰＶ） （７）
検出ｐＨ値ＰＶが目標上限値ＳＰＨを上回る（ＰＶ＞ＳＰＨ）場合には、式（６）で今回の薬品投入量補正値ΔＹａが求められる。検出ｐＨ値ＰＶが目標下限値ＳＰＬを下回る（ＰＶ＜ＳＰＬ）場合には、式（７）で今回の薬品投入量補正値ΔＹａが求められる。

【0060】

（ＳＴ４Ａ）
制御部３０は、今回の薬品投入量Ｙａを設定する。自動学習モードでの今回の薬品投入量Ｙａは、初期値の薬品投入量Ｙ０と、式（６）又は式（７）で求められた今回の薬品投入量補正値ΔＹａとから、以下の式（８）によって求められる。
Ｙ＝Ｙ０＋ΔＹａ （８）

【0061】

続いて、制御部３０が制御モードを切り換える移行条件（イベントＥ１、イベントＥ２）について説明する。

【0062】

図２に示すように、制御部３０は、イベントＥ１が発生すると通常モードから自動学習モードに制御モードを切り換える。例えば、通常モードでｐＨ調整剤の添加量を変化させてもｐＨが目標範囲に収まらない場合にイベントＥ１が発生する。

【0063】

また、制御部３０は、イベントＥ２が発生すると自動学習モードから通常モードに制御モードを切り換える。例えば、自動学習モードでｐＨ調整剤の添加量を変化させることによりｐＨが目標範囲に収まった場合にイベントＥ２が発生する。

【0064】

制御部３０が、通常モードと自動学習モードとで、ｐＨを目標範囲に収める処理の例について、図３〜図５を用いて説明する。

【0065】

まず、質量％濃度が７０％の硫酸（以下、「７０％希硫酸」ともいう）を用いて、Ｍアルカリ度が４７[ｍｇ／Ｌ]を示す水（以下、「基準水」ともいう）に添加することで、ｐＨを目標範囲に収める処理を例に説明する。図３は、基準水に７０％希硫酸を添加することでｐＨを目標範囲に収める制御例を示す模式図である。図３中の実線で示された曲線は、基準水に対する７０％希硫酸添加量とｐＨの相関を示す曲線である。この曲線は、基準水に対して７０％希硫酸を滴定した場合の中和滴定曲線の一部を抜き出した形となる。

【0066】

図３（後述する図４、図５）に示す制御例において、初期値の薬品投入量Ｙ０は２０［ｍＬ／ｍ^３］に、目標上限値ＳＰＨは６．０に、目標下限値ＳＰＬは５．８に、初期値の補正係数Ｍ０は−２０［ｍＬ／ｍ^３］（酸を用いるため負の値）に、それぞれ設定されている。

【0067】

制御部３０は、ｐＨ調整剤の添加量を初期値の薬品投入量Ｙ０（２０［ｍＬ／ｍ^３］）に設定する。ｐＨ調整剤添加装置５は、基準水に対して７０％希硫酸を２０［ｍＬ／ｍ^３］添加する。水質安定時間Ｔ２の経過後に、ｐＨセンサ１６で検出ｐＨ値ＰＶが、６．５と検出される（図３中（３−１）を参照）。

【0068】

制御部３０は、制御モードの起点となる通常モードで今回の薬品投入量補正値ΔＹａを設定する。具体的には、制御部３０は、以下の式（１ａ）に各種の設定データ、運転データを代入して今回の薬品投入量補正値ΔＹａを設定する。なお、本実施形態においては、制御部３０は、前回の薬品投入量補正値ΔＹｂに０を代入する。また、制御部３０は、今回の補正係数Ｍａに、初期値の補正係数Ｍ０を参照して、−２０を代入する。
ΔＹａ＝ΔＹｂ＋Ｍａ×（ＳＰＨ−ＰＶ） （１ａ）
＝０＋（−２０）×（６．０−６．５）
＝１０

【0069】

制御部３０は、通常モードで今回の薬品投入量Ｙａを設定する。具体的には、制御部３０は、以下の式（３ａ）に各種の設定データ、運転データを代入して今回の薬品投入量Ｙａを設定する。
Ｙａ＝Ｙ０＋ΔＹａ （３ａ）
＝２０＋１０
＝３０

【0070】

ｐＨ調整剤添加装置５は、基準水に対して７０％希硫酸を３０［ｍＬ／ｍ^３］添加する。水質安定時間Ｔ２の経過後に、ｐＨセンサ１６で検出ｐＨ値ＰＶが、６．０と検出される（図３中（３−２）を参照）。

【0071】

検出ｐＨ値ＰＶが目標範囲に収束したため、制御部３０の添加量制御部は、検出ｐＨ値が目標範囲から外れないように制御部３０の添加量設定部を制御する。具体的には、制御部３０の添加量制御部は、制御部３０の添加量設定部が基準水に対するｐＨ調整剤の添加量を維持するように制御部３０の添加量設定部を制御する。これにより、検出ｐＨ値ＰＶが目標範囲に収束している状態が維持される。

【0072】

続いて、基準水のＭアルカリ度が２０％上昇したＭアルカリ度が５６．４［ｍｇ／Ｌ］を示す水（以下、「２０％上昇水」ともいう）に７０％希硫酸を添加することでｐＨを目標範囲に収める制御の一例を説明する。図４は、２０％上昇水に７０％希硫酸を添加することでｐＨを目標範囲に収める制御例を示す模式図である。図４中の実線で示された曲線は、基準水に対する７０％希硫酸添加量とｐＨの相関を示す曲線である。また、図４中の点線で示された曲線は、２０％上昇水に対する７０％希硫酸添加量とｐＨの相関を示す曲線である。

【0073】

なお、基準水のＭアルカリ度が２０％上昇した要因としては、原水Ｗ１１の水質変動、軟水Ｗ１２の水質変動等が挙げられる。

【0074】

基準水から水質変動がない状態では、ｐＨ調整剤添加装置５が基準水に対して７０％希硫酸を３０［ｍＬ／ｍ^３］添加する状態が維持される。また、ｐＨセンサ１６で検出ｐＨ値ＰＶが、６．０と検出される状態が維持される（図４中（４−１）を参照）。

【0075】

水質変動によって、基準水のＭアルカリ度が２０％上昇する。具体的には、基準水のＭアルカリ度の上昇により７０％希硫酸の消費量が上昇することで、７０％希硫酸の添加量が不足して検出ｐＨ値ＰＶが上昇する。ｐＨセンサ１６で検出ｐＨ値ＰＶが、６．３と検出される（図４中（４−２）を参照）。

【0076】

制御部３０は、制御モードの起点となる通常モードで今回の薬品投入量Ｙａを設定する。具体的には、制御部３０は、以下の式（１ｂ）に設定データ、運転データを代入して今回の薬品投入量補正値ΔＹａを設定する。なお、本実施形態においては、制御部３０は、前回の薬品投入量補正値ΔＹｂに、式（１ａ）を参照して、１０を代入する。また、制御部３０は、今回の補正係数Ｍａに、初期値の補正係数Ｍ０を参照して、−２０を代入する。
ΔＹａ＝ΔＹｂ＋Ｍａ×（ＳＰＨ−ＰＶ） （１ｂ）
＝１０＋（−２０）×（６．０−６．３）
＝１６

【0077】

制御部３０は、通常モードで今回の薬品投入量Ｙａを設定する。具体的には、制御部３０は、以下の式（３ｂ）に各種の設定データ、運転データを代入して今回の薬品投入量Ｙａを設定する。
Ｙａ＝Ｙ０＋ΔＹａ （３ｂ）
＝２０＋１６
＝３６

【0078】

ｐＨ調整剤添加装置５は、２０％上昇水に対して７０％希硫酸を３０［ｍＬ／ｍ^３］添加する。水質安定時間Ｔ２の経過後に、ｐＨセンサ１６で検出ｐＨ値ＰＶが、６．０５と検出される（図４中（４−３）を参照）。

【0079】

制御部３０は、通常モードでｐＨ調整剤の添加量を変化させてもｐＨが目標範囲に収まらなかったため（ＰＶ：６．０５＞ＳＰＨ：６．０）、制御モードを通常モードから自動学習モードに切り換える。

【0080】

制御部３０は、自動学習モードで今回の補正係数Ｍａを設定する。具体的には、制御部３０は、以下の式（４ｂ）に設定データ、運転データを代入して今回の補正係数Ｍａを設定する。なお、本実施形態においては、制御部３０は、前回の補正係数Ｍｂに、初期値の補正係数Ｍ０を参照して、−２０を代入する。
Ｍａ＝Ｍｂ×（ＳＰＨ−ＰＶｂ）÷（ＰＶａ−ＰＶｂ） （４ｂ）
＝−２０×（６．０−６．３）÷（６．０５−６．３）
＝−２４

【0081】

制御部３０は、自動学習モードで今回の薬品投入量Ｙａを設定する。具体的には、制御部３０は、以下の式（６ｂ）に設定データ、運転データを代入して今回の薬品投入量補正値ΔＹａを設定する。なお、本実施形態においては、制御部３０は、前回の薬品投入量補正値ΔＹｂに、式（１ｂ）を参照して、１６を代入する。
ΔＹａ＝ΔＹｂ＋Ｍａ×（ＳＰＨ−ＰＶ） （６ｂ）
＝１６＋（−２４）×（６．０−６．０５）
＝１７．２

【0082】

制御部３０は、自動学習モードで今回の薬品投入量Ｙａを設定する。具体的には、制御部３０は、以下の式（８ｂ）に各種の設定データ、運転データを代入して今回の薬品投入量Ｙａを設定する。
Ｙａ＝Ｙ０＋ΔＹａ （８ｂ）
＝２０＋１７．２
＝３７．２

【0083】

ｐＨ調整剤添加装置５は、２０％上昇水に対して７０％希硫酸を３０［ｍＬ／ｍ^３］添加する。水質安定時間Ｔ２の経過後に、ｐＨセンサ１６で検出ｐＨ値ＰＶが、６．０と検出される（図４中（４−４）を参照）。

【0084】

検出ｐＨ値ＰＶが目標範囲に収束したため、制御部３０は、制御モードを自動学習モードから通常モードに切り換える。また、制御部３０の添加量制御部は、検出ｐＨ値が目標範囲から外れないように制御部３０の添加量設定部を制御する。具体的には、制御部３０の添加量制御部は、制御部３０の添加量設定部が２０％上昇水に対するｐＨ調整剤の添加量を維持するように制御部３０の添加量設定部を制御する。これにより、検出ｐＨ値ＰＶが目標範囲に収束している状態が維持される。

【0085】

続いて、制御部３０がｐＨセンサ１６の故障を検出する制御の一例を説明する。図５は、制御部３０がｐＨセンサ１６の故障を検出する制御例を示す模式図である。図５中の点線で示された曲線は、２０％上昇水に対する７０％希硫酸添加量とｐＨの相関を示す曲線である。

【0086】

なお、ｐＨセンサ１６の故障が発生する要因としては、ｐＨ電極の異常やサンプル水ラインの詰まりによるサンプル水供給停止により指示値が固着した場合が挙げられる。

【0087】

２０％上昇水から水質変動がない状態では、ｐＨ調整剤添加装置５が２０％上昇水に対して７０％希硫酸を３７．２［ｍＬ／ｍ^３］添加する状態が維持される。また、ｐＨセンサ１６で検出ｐＨ値ＰＶが、６．０と検出される状態が維持される（図５中（５−１）を参照）。

【0088】

ｐＨセンサ１６が故障し、ｐＨセンサ１６で検出ｐＨ値ＰＶが、６．４と検出される（図５中（５−２）を参照）。

【0089】

制御部３０は、制御モードの起点となる通常モードで今回の薬品投入量Ｙａを設定する。具体的には、制御部３０は、以下の式（１ｃ）に設定データ、運転データを代入して今回の薬品投入量補正値ΔＹａを設定する。なお、本実施形態においては、制御部３０は、前回の薬品投入量補正値ΔＹｂに、式（６ｂ）を参照して、１７．２を代入する。また、制御部３０は、今回の補正係数Ｍａに、式（４ｂ）を参照して、−２４を代入する。
ΔＹａ＝ΔＹｂ＋Ｍａ×（ＳＰＨ−ＰＶ） （１ｃ）
＝１７．２＋（−２４）×（６．０−６．４）
＝２６．８

【0090】

制御部３０は、通常モードで今回の薬品投入量Ｙａを設定する。具体的には、以下の式（３ｃ）に各種の設定データ、運転データを代入して今回の薬品投入量Ｙａを設定する。
Ｙａ＝Ｙ０＋ΔＹａ （３ｃ）
＝２０＋２６．８
＝４６．８

【0091】

ｐＨ調整剤添加装置５は、供給水に対して７０％希硫酸を４６．８［ｍＬ／ｍ^３］添加する。水質安定時間Ｔ２の経過後に、ｐＨセンサ１６で検出ｐＨ値ＰＶが、６．４と検出される（図５中（５−３）を参照）。

【0092】

制御部３０は、通常モードでｐＨ調整剤の添加量を変化させてもｐＨが目標範囲に収まらなかったため（ＰＶ：６．４＞ＳＰＨ：６．０）、制御モードを通常モードから自動学習モードに切り換える。

【0093】

制御部３０は、自動学習モードで今回の補正係数Ｍａを設定する。具体的には、制御部３０は、以下の式（４ｃ）に設定データ、運転データを代入して今回の補正係数Ｍａを設定する。なお、本実施形態においては、制御部３０は、前回の補正係数Ｍｂに、式（４ｂ）を参照して、−２４を代入する。
Ｍａ＝Ｍｂ×（ＳＰＨ−ＰＶｂ）÷（ＰＶａ−ＰＶｂ） （４ｃ）
＝−２４×（６．０−６．４）÷（６．４−６．４）
＝９．６÷０

【0094】

制御部３０は、自動学習モードで今回の補正係数Ｍａを演算（設定）できない。そのため、検出ｐＨ値ＰＶの値が正しくなかったことが認められる。つまり、ｐＨセンサ１６又はその付近に何らかの異常をきたしていること（例えば、ｐＨセンサ１６が故障していること）が認められる。このように、制御部３０の添加量設定部は、制御部３０の添加量制御部でｐＨ調整剤の変更量を決定できない場合には、ｐＨセンサ１６が故障していると判定する。本実施形態においては、今回の検出ｐＨ値ＰＶａと、前回の検出ｐＨ値ＰＶｂとが等しいために、制御部３０は、補正係数Ｍを演算できないことから（補正係数Ｍを演算できないため変更量を設定できないことから）、ｐＨセンサ１６が故障していると判定する

【0095】

〔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、供給水Ｗ１４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としてのＲＯ膜モジュール１０と、供給水Ｗ１４をＲＯ膜モジュール１０に向けて供給する供給水ラインＬ１と、ＲＯ膜モジュール１０で分離された濃縮水Ｗ３０が流通する濃縮水ラインＬ３と、濃縮水ラインＬ３に接続され、循環水Ｗ４０を供給水ラインＬ１に返送する循環水ラインＬ４と、供給水又は濃縮水のｐＨを検出ｐＨ値として検出するｐＨ検出手段としてのｐＨセンサ１６と、供給水に対するｐＨ調整剤の添加量を設定する制御部３０の添加量設定部と、制御部３０の添加量設定部で設定される添加量のｐＨ調整剤を供給水又は循環水に添加するｐＨ調整剤添加手段としてのｐＨ調整剤添加装置５と、検出ｐＨ値が目標範囲から外れないように制御部３０の添加量設定部を制御する制御部３０の添加量制御部と、を備え、制御部３０の添加量制御部は、検出ｐＨ値が目標範囲から外れた場合には、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の添加量を所定の演算によって得られる変更量変更し、且つ、供給水又は循環水に対する変更後のｐＨ調整剤の添加量の割合を所定時間（例えば、水質安定時間Ｔ２）変更しないように制御部３０の添加量設定部を制御する。

【0096】

ｐＨ調整剤の添加量変更直後の検出ｐＨ値ＰＶは、値が安定しづらく、信頼性が低い。反対に、所定時間経過後の検出ｐＨ値ＰＶは、値が安定しやすくなり、信頼性が高くなる。従って、制御部３０は、信頼性が高い検出ｐＨ値ＰＶに基づいて、ｐＨ調整剤の添加量を設定できる。そのため、簡易的かつ適切に水処理システム内のｐＨを管理することができる。

【0097】

また、制御部３０の添加量制御部は、供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の変更量を決定するための補正係数として予め設定された第１補正係数を変更することなく、補正係数に基づいて変更量を設定するように制御部３０の添加量設定部を制御する通常モードと、補正係数を変更し、変更された第２補正係数に基づいて変更量を設定するように制御部３０の添加量設定部を制御する自動学習モードとで制御部３０の添加量設定部を制御すると共に、所定の切り換え条件に基づいて通常モードと自動学習モードとを切り換える。そのため、通常モードでは補正係数を変更せずに、自動学習モードで補正係数を変更させながら、簡易的かつ適切に水処理システム内のｐＨを管理することができる。

【0098】

また、制御部３０の添加量設定部は、制御部３０の添加量制御部でｐＨ調整剤の変更量を決定できない又は制御部３０の添加量制御部で決定されたｐＨ調整剤の変更量が予め設定された許容範囲から外れた場合には、ｐＨセンサ１６が故障していると判定する。制御部３０は、通常であれば安定して検出される検出ｐＨ値に基づいてｐＨ調整剤の変更量を決定できる。そのため、制御部３０がｐＨ調整剤の変更量を決定できない場合又は決定されたｐＨ調整剤の変更量が許容範囲から外れる場合（例えば、添加量を変更したにもかかわらずｐＨの変動がほとんどない場合）には、ｐＨセンサ１６の故障とみなすことができる。そのため、より精度よくｐＨセンサ１６が故障していると判定できる。

【0099】

また、制御部３０の添加量制御部は、検出ｐＨ値が目標範囲から外れた場合において、まずは通常モードで制御部３０の添加量設定部を制御し、通常モードで制御部３０の添加量設定部を制御しても、検出ｐＨ値が目標範囲に収束しない場合には、制御モードを通常モードから自動学習モードに切り換える。そのため、通常モードで制御を開始し、段階的に自動学習モードに切り換えて、簡易的かつ適切に水処理システム内のｐＨを管理することができる。

【0100】

また、制御部３０の添加量制御部は、供給水又は循環水のＭアルカリ度、硬度又はシリカ濃度の少なくとも一つ以上の値に基づいて供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の変更量を設定する。そのため、供給水又は循環水の水質（Ｍアルカリ度、硬度又はシリカ濃度）に応じて簡易的かつ適切に水処理システム内のｐＨを管理することができる。

【0101】

また、ｐＨセンサ１６は、非連続的に検出ｐＨ値を検出する。水処理システム１において、ＲＯ膜モジュール１０の膜詰まりは、長期間の水処理システム１の運転によって蓄積されるため、秒単位や分単位でリアルタイムにｐＨを検出する必要はない。また、ｐＨセンサ１６が連続的にｐＨを検出してもｐＨが安定するまでの間に検出されるｐＨ（水質安定時間Ｔ２の経過よりも前に検出される値）は、安定しないため不正確である。そのため、ｐＨセンサ１６で必要十分な頻度でｐＨの検出を行い、正確な検出ｐＨ値に基づいて、簡易的かつ適切に水処理システム内のｐＨを管理することができる。

【0102】

また、ｐＨセンサ１６は、濃縮水のｐＨを検出する。水処理システム１において、濃縮水（濃縮排水Ｗ５０）は劣化が進行しやすい。そのため、劣化の進行しやすい濃縮水のｐＨを監視（検出）することで、簡易的かつ適切に水処理システム内のｐＨを管理することができる。

【0103】

〔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。

【0104】

例えば、ｐＨセンサ１６が、濃縮排水ラインＬ５を流通する濃縮排水Ｗ５０のｐＨを検出する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ｐＨセンサ１６がｐＨを検出するラインは、供給水ラインＬ１、濃縮水ラインＬ３又は循環水ラインＬ４のいずれか一つであってもよい。また、ｐＨセンサ１６がｐＨを検出するラインは、供給水ラインＬ１、濃縮水ラインＬ３、循環水ラインＬ４又は濃縮排水ラインＬ５の二つ以上であってもよい。

【0105】

また、ｐＨ調整剤添加装置５は、供給水ラインＬ１（第１供給水ラインＬ１１）を流通する供給水（軟水Ｗ１２）にｐＨ調整剤を添加する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ｐＨ調整剤添加装置５は、濃縮水ラインＬ３又は循環水ラインＬ４にｐＨ調整剤を添加してもよい。更に、ｐＨ調整剤添加装置５は、供給水ラインＬ１、濃縮水ラインＬ３及び循環水ラインＬ４のうちの二つ以上のラインにスケール分散剤を添加してもよい。

【0106】

また、ｐＨセンサ１６が、非連続的に供給水又は濃縮水のｐＨを検出する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ｐＨセンサ１６は連続的に供給水又は循環水のｐＨを検出してもよい。

【0107】

制御部３０の添加量設定部が供給水又は循環水に対するｐＨ調整剤の添加量を設定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ｐＨ調整剤添加装置５が添加量設定部を備えてもよい。

【0108】

また、図３〜図４を用いて、制御部３０が、検出ｐＨ値ＰＶが目標上限値ＳＰＨを上回る場合に、供給水（軟水Ｗ１２）に対する酸（７０％希硫酸）を増量するようにｐＨ調整剤添加装置５を制御することで、検出ｐＨ値ＰＶを目標範囲内に収束させる例について説明したが、これに限定されない。

【0109】

例えば、ｐＨ調整剤添加装置５が供給水（軟水Ｗ１２）に添加するｐＨ調整剤は、７０％希硫酸に限定されない。ｐＨ調整剤は、７０％希硫酸以外の酸であってもよく、アルカリであってもよい。
また、制御部３０が、検出ｐＨ値ＰＶが目標上限値ＳＰＨを上回る場合に、供給水に対するアルカリを減量するようにｐＨ調整剤添加装置５を制御することで、検出ｐＨ値ＰＶを目標範囲内に収束させてもよい。制御部３０が、検出ｐＨ値ＰＶが目標下限値ＳＰＬを下回る場合に、供給水に対する酸を減量（アルカリを増量）するようにｐＨ調整剤添加装置５を制御することで、検出ｐＨ値ＰＶを目標範囲内に収束させてもよい。

【0110】

また、図５を用いて、今回の検出ｐＨ値ＰＶａと、前回の検出ｐＨ値ＰＶｂとが等しいために、制御部３０は、補正係数Ｍを演算できないことから（補正係数Ｍを演算できないため変更量を設定できないことから）、ｐＨセンサ１６が故障していると判定する例について説明したが、これに限定されない。

【0111】

例えば、制御部３０は、制御部３０の添加量制御部で決定されたｐＨ調整剤の変更量が予め設定された許容範囲から外れた場合にｐＨセンサ１６が故障していると判定してもよい。この許容範囲は、例えば、今回の検出ｐＨ値ＰＶａと、前回の検出ｐＨ値ＰＶｂとの差がほとんどない（例えば、０．０１）場合、供給水又は循環水に対して酸（アルカリ）を増量したにもかかわらず検出ｐＨ値ＰＶが増加（減少）した場合等には、許容範囲から外れるように適宜に設定されてもよい。

【符号の説明】

【0112】

１ 水処理システム
５ ｐＨ調整剤添加装置（ｐＨ調整剤添加手段）
１０ ＲＯ膜モジュール（逆浸透膜モジュール）
１６ ｐＨセンサ（ｐＨ検出手段）
３０ 制御部（添加量設定部、添加量制御部）
Ｗ１１ 原水（供給水）
Ｗ１２ 軟水（供給水）
Ｗ１３ 供給水
Ｗ１４ 供給水
Ｗ２０ 透過水
Ｗ３０ 濃縮水（循環水）
Ｗ４０ 循環水（濃縮水）
Ｗ５０ 濃縮排水（濃縮水）
Ｌ１ 供給水ライン
Ｌ３ 濃縮水ライン
Ｌ４ 循環水ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】