特許 6930235 逆浸透膜分離装置

(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】6930235

(24)【登録日】2021年8月16日

(45)【発行日】2021年9月1日

(54)【発明の名称】逆浸透膜分離装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 61/12 20060101AFI20210823BHJP

   C02F 1/44 20060101ALI20210823BHJP

【ＦＩ】

   B01D61/12

   C02F1/44 A

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-113706(P2017-113706)

(22)【出願日】2017年6月8日

(65)【公開番号】特開2018-202360(P2018-202360A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年3月19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】渡邉 隼人

(72)【発明者】

【氏名】高島 悠司

【審査官】 長谷部 智寿

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−０６４６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２３５６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４６６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０１８８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７９２６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ６１／００−７１／８２

Ｂ０１Ｄ ５３／２２

Ｃ０２Ｆ １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原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、
原水を前記逆浸透膜モジュールに供給する原水ラインと、
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、
前記濃縮水ラインから分岐され、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水の一部を前記原水ラインの合流部に返送する循環水ラインと、
前記濃縮水ラインから分岐され、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水の残部を排水として装置外へ排出する排水ラインと、
透過水の流量を第１検出流量値として検出する第１流量検出部と、
排水の流量を第２検出流量値として検出する第２流量検出部と、
前記排水ラインに設けられ、装置外へ排出する排水の流量を調整可能な排水流量調整弁と、
前記合流部よりも上流側の前記原水ラインに設けられ、前記合流部よりも上流側の前記原水ラインを流通する原水の圧力を調整する原水圧力調整弁と、
前記原水の水質及び水温に基づいて、前記第１検出流量値及び前記第２検出流量値から算出される回収率の許容値である許容回収率を算出する許容回収率算出部と、
前記許容回収率から所定偏差内の操作目標である目標回収率を設定する目標回収率設定部と、
前記回収率が前記目標回収率となるように、前記排水流量調整弁の開度を制御する排水流量調整弁制御部と、
前記原水圧力調整弁の開度を制御する原水圧力調整弁制御部と、を備え、
前記回収率が前記許容回収率から所定偏差内にある場合には、前記排水流量調整弁制御部は、前記排水流量調整弁の開度を固定し、前記回収率が前記許容回収率から所定偏差外にある場合には、前記排水流量調整弁制御部は、前記排水流量調整弁の開度を変更する、逆浸透膜分離装置。

【請求項2】

前記目標回収率設定部は、前記許容回収率から所定偏差内にあると共に前記許容回収率以下となるように、前記目標回収率を設定する、請求項１に記載の逆浸透膜分離装置。

【請求項3】

前記許容回収率の変化に応じて、該許容回収率が所定量変化する毎に、前記目標回収率設定部は、前記目標回収率を非連続的に変更する、請求項１又は２に記載の逆浸透膜分離装置。

【請求項4】

前記水温の変化に応じて、前記水温が所定量変化する毎に、前記目標回収率設定部は、前記目標回収率を非連続的に変更する、請求項１又は２に記載の逆浸透膜分離装置。

【請求項5】

前記許容回収率が所定値以上にある場合には、前記目標回収率設定部が変更する前記目標回収率の変更幅を変更する、請求項３又は４に記載の逆浸透膜分離装置。

【請求項6】

前記許容回収率算出部は、前記水質として、シリカ溶解度、炭酸カルシウム溶解度、要求水質のうちのいずれかに基づいて、前記許容回収率を算出する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の逆浸透膜分離装置。

【請求項7】

前記濃縮水ラインに設けられ、前記濃縮水ラインを流通する濃縮水の流量を所定の一定流量値に保持する定流量弁と、
前記定流量弁の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧を検出差圧値として検出する定流量弁差圧検出部と、を更に備え、
前記原水圧力調整弁制御部は、前記検出差圧値が所定の許容差圧以上になる範囲で原水の圧力が高くなるように、前記原水圧力調整弁の開度を制御し、
前記検出差圧値が前記許容差圧以上にある場合には、前記原水圧力調整弁制御部は、前記原水圧力調整弁の開度を固定し、前記検出差圧値が前記許容差圧未満にある場合には、前記原水圧力調整弁制御部は、前記原水圧力調整弁の開度を変更する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の逆浸透膜分離装置。

【請求項8】

前記原水圧力調整弁制御部は、前記原水圧力調整弁の開度を非連続的に変更する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の逆浸透膜分離装置。

【請求項9】

前記合流部よりも下流側の前記原水ラインに設けられ、原水を吸入して前記逆浸透膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプを更に備え、
前記原水圧力調整弁制御部は、前記加圧ポンプの周波数が所定値を下回らないような原水の流量となるように、前記原水圧力調整弁の開度を制御する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の逆浸透膜分離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給水比例弁及び排水比例弁の寿命を考慮した逆浸透膜分離装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体の製造工程、電子部品や医療器具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）で逆浸透膜分離処理することにより製造される。

【0003】

高分子材料からなる逆浸透膜の水透過係数は、温度により変化する。また、逆浸透膜の水透過係数は、細孔の閉塞（以下、「膜閉塞」ともいう）や、材質の酸化による劣化（以下、「膜劣化」ともいう）によっても変化する。

【0004】

そこで、原水の温度や逆浸透膜の状態にかかわらず、ＲＯ膜モジュールにおける透過水の流量を一定に保つため、流量フィードバック水量制御を行う水質改質システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−２９６９４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

この水質改質システムにおいては、排水量を制御するため、比例制御弁（開度調整弁）が用いられているが、比例制御弁の制御頻度が頻繁になると、比例制御弁の寿命が短くなる。また他のＰＩＤ制御への追従が頻繁となり、ハンチングする可能性が高くなる。

【0007】

本発明は、比例制御弁（開度調整弁）を延命し、各種ＰＩＤ制御を安定させることが可能な、逆浸透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、原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、原水を前記逆浸透膜モジュールに供給する原水ラインと、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、前記濃縮水ラインから分岐され、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水の一部を前記原水ラインの合流部に返送する循環水ラインと、前記濃縮水ラインから分岐され、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水の残部を排水として装置外へ排出する排水ラインと、透過水の流量を第１検出流量値として検出する第１流量検出部と、排水の流量を第２検出流量値として検出する第２流量検出部と、前記排水ラインに設けられ、装置外へ排出する排水の流量を調整可能な排水流量調整弁と、前記合流部よりも上流側の前記原水ラインに設けられ、前記合流部よりも上流側の前記原水ラインを流通する原水の圧力を調整する原水圧力調整弁と、前記原水の水質及び水温に基づいて、前記第１検出流量値及び前記第２検出流量値から算出される回収率の許容値である許容回収率を算出する許容回収率算出部と、前記許容回収率から所定偏差内の操作目標である目標回収率を設定する目標回収率設定部と、前記回収率が前記目標回収率となるように、前記排水流量調整弁の開度を制御する排水流量調整弁制御部と、前記原水圧力調整弁の開度を制御する原水圧力調整弁制御部と、を備え、前記回収率が前記許容回収率から所定偏差内にある場合には、前記排水流量調整弁制御部は、前記排水流量調整弁の開度を固定し、前記回収率が前記許容回収率から所定偏差外にある場合には、前記排水流量調整弁制御部は、前記排水流量調整弁の開度を変更する、逆浸透膜分離装置に関する。

【0009】

また、前記目標回収率設定部は、前記許容回収率から所定偏差内にあると共に前記許容回収率以下となるように、前記目標回収率を設定することが好ましい。

【0010】

また、前記許容回収率の変化に応じて、該許容回収率が所定量変化する毎に、前記目標回収率設定部は、前記目標回収率を非連続的に変更することが好ましい。

【0011】

また、前記水温の変化に応じて、前記水温が所定量変化する毎に、前記目標回収率設定部は、前記目標回収率を非連続的に変更することが好ましい。

【0012】

また、前記許容回収率が所定値以上にある場合には、前記目標回収率設定部が変更する前記目標回収率の変更幅を変更することが好ましい。

【0013】

また、前記許容回収率算出部は、前記水質として、シリカ溶解度、炭酸カルシウム溶解度、要求水質のうちのいずれかに基づいて、前記許容回収率を算出することが好ましい。

【0014】

また、前記濃縮水ラインに設けられ、前記濃縮水ラインを流通する濃縮水の流量を所定の一定流量値に保持する定流量弁と、前記定流量弁の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧を検出差圧値として検出する定流量弁差圧検出部と、を更に備え、前記原水圧力調整弁制御部は、前記検出差圧値が所定の許容差圧以上になる範囲で原水の圧力が高くなるように、前記原水圧力調整弁の開度を制御し、前記検出差圧値が前記許容差圧以上にある場合には、前記原水圧力調整弁制御部は、前記原水圧力調整弁の開度を固定し、前記検出差圧値が前記許容差圧未満にある場合には、前記原水圧力調整弁制御部は、前記原水圧力調整弁の開度を変更することが好ましい。

【0015】

また、前記原水圧力調整弁制御部は、前記原水圧力調整弁の開度を非連続的に変更することが好ましい。

【0016】

また、前記合流部よりも下流側の前記原水ラインに設けられ、原水を吸入して前記逆浸透膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプを更に備え、前記原水圧力調整弁制御部は、前記加圧ポンプの周波数が所定値を下回らないような原水の流量となるように、前記原水圧力調整弁の開度を制御することが好ましい。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、比例制御弁（開度調整弁）を延命し、各種ＰＩＤ制御を安定させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る逆浸透膜分離装置の全体構成図である。

【図2】本発明の実施形態に係る逆浸透膜分離装置の制御部の機能ブロック図である。

【図3】排水流量調整弁の制御フローを示すフローチャートである。

【図4】許容回収率と目標回収率との関係を示す図である。

【図5】原水圧力調整弁の制御フロー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】

【0019】

＜１．逆浸透膜分離装置の構成＞
本発明の一実施形態に係る逆浸透膜分離装置１について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る逆浸透膜分離装置１の全体構成図である。本実施形態に係る逆浸透膜分離装置１は、例えば、淡水から純水を製造する純水製造システムに適用される。

【0020】

図１に示すように、本実施形態に係る逆浸透膜分離装置１は、原水ポンプ１２と、原水側インバータ１３と、原水圧力調整手段としての原水圧力調整弁１４と、加圧ポンプ２と、加圧側インバータ３と、逆浸透膜モジュールとしてのＲＯ膜モジュール４と、定流量手段としての定流量弁５と、逆止弁６と、排水流量調整手段としての排水流量調整弁８（比例制御弁）と、透過水流量調整手段としての透過水流量調整弁１５と、制御部３０と、を備える。また、逆浸透膜分離装置１は、定流量差圧検出手段としての一次側圧力センサＰＳ１と、定流量差圧検出手段としての二次側圧力センサＰＳ２と、吐出圧力センサＰＳ３と、第１流量検出手段としての第１流量センサＦＭ１と、第２流量検出手段としての第２流量センサＦＭ２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。

【0021】

また、逆浸透膜分離装置１は、原水ライン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、排水ラインＬ５と、を備える。本明細書における「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。

【0022】

原水ラインＬ１は、原水Ｗ１をＲＯ膜モジュール４に供給するラインである。原水ラインＬ１の上流側の端部は、原水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。原水ラインＬ１の下流側の端部は、ＲＯ膜モジュール４の一次側入口ポートに接続されている。原水ラインＬ１には、上流側から下流側に向けて順に、原水ポンプ１２、原水圧力調整弁１４、二次側圧力センサＰＳ２、合流部Ｊ２、加圧ポンプ２、吐出圧力センサＰＳ３、ＲＯ膜モジュール４が設けられている。

【0023】

なお、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１には、原水Ｗ１の供給源（不図示）から直接供給される原水に限らず、例えば、原水Ｗ１を濾過処理装置（除鉄除マンガン装置、活性炭濾過装置等）、硬水軟化装置等の前処理装置により前処理された原水も含まれる。

【0024】

原水ポンプ１２は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１を吸入し、加圧ポンプ２へ向けて圧送（吐出）する装置である。原水ポンプ１２には、原水側インバータ１３から周波数が変換された駆動電力が供給される。原水ポンプ１２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。

【0025】

原水側インバータ１３は、原水ポンプ１２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。原水側インバータ１３は、制御部３０と電気的に接続されている。原水側インバータ１３には、制御部３０から指令信号が入力される。原水側インバータ１３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原水ポンプ１２に出力する。

【0026】

本実施形態においては、制御部３０は、原水ポンプ１２が原水Ｗ１を所定の一定圧力値で吐出するように、原水側インバータ１３を制御する。原水ポンプ１２により付与される原水Ｗ１の前記一定圧力値は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１を加圧ポンプ２に供給可能な圧力値に設定される。これにより、原水圧力調整弁１４よりも上流側の原水ラインＬ１において、原水Ｗ１の原水圧力は、一定圧力値となる。本実施形態においては、原水Ｗ１の原水圧力を、例えば、０．２〜０．５ＭＰａの間の一定圧力値に設定している。

【0027】

なお、本実施形態においては、原水ラインＬ１に原水ポンプ１２を設けたが、これに制限されない。供給源から供給される原水Ｗ１の原水圧力が十分に確保されていれば、原水ポンプ１２を設けなくてもよい。例えば、原水ラインＬ１の上流側において、水頭圧差を利用することで、原水Ｗ１の原水圧力を確保するように構成してもよい。

【0028】

原水圧力調整弁１４は、合流部Ｊ２よりも上流側の原水ラインＬ１に設けられる。原水圧力調整弁１４は、合流部Ｊ２よりも上流側の原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の圧力を調整する弁である。ここで、合流部Ｊ２よりも上流側の原水ラインＬ１は、合流部Ｊ２を介して、循環水ラインＬ４に接続されている。循環水ラインＬ４は、接続部Ｊ１を介して、濃縮水ラインＬ３に接続されている。濃縮水ラインＬ３の定流量弁５よりも下流側の部分において、接続部Ｊ１と定流量弁５の二次側とが接続されている。つまり、合流部Ｊ２よりも上流側の原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の圧力は、定流量弁５の二次側の圧力と同じであると看做すことができる。

【0029】

原水圧力調整弁１４は、合流部Ｊ２よりも上流側の原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の原水圧力を調整することによって、定流量弁５（後述）の二次側の圧力を所定の設定圧力値に調整して、定流量弁５の一次側の圧力から二次側の圧力を減じた差圧（以下「定流量弁差圧」ともいう）を調整する。なお、定流量弁５の二次側の圧力は、原水圧力調整弁１４と合流部Ｊ２との間に配置される二次側圧力センサＰＳ２（後述）により、検出二次側圧力値として検出される。

【0030】

原水圧力調整弁１４は、制御部３０と電気的に接続されている。原水圧力調整弁１４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）を原水圧力調整弁１４に送信して、流路断面積を調整することにより、流動抵抗（すなわち、圧力損失）を徐々に変化させることができる。この調整により、原水圧力調整弁１４は、合流部Ｊ２よりも上流側の原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の圧力を調整する。

【0031】

原水圧力調整弁１４の上流側を流通する原水Ｗ１は、前述の通り、所定の一定圧力値の原水圧力が確保されている。そのため、原水圧力調整弁１４により調整される原水圧力調整弁１４よりも下流側の原水圧力は、後述する制御部３０により、原水ポンプ１２により吐出される原水圧力の所定の一定圧力値以下となるように制御される。

【0032】

二次側圧力センサＰＳ２は、原水ラインＬ１における原水圧力調整弁１４と合流部Ｊ２との間に配置されている。二次側圧力センサＰＳ２は、元来は、原水圧力調整弁１４と加圧ポンプ２との間の圧力を検出する機器であり、更には、接続部Ｊ１と合流部Ｊ２との圧力が等しいことから、定流量弁５の二次側の圧力を検出二次側圧力値として検出する機器である。前述したように、合流部Ｊ２よりも上流側であって原水圧力調整弁１４の下流側の原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の圧力は、定流量弁５の二次側の圧力と同じである。そのため、二次側圧力センサＰＳ２は、原水圧力調整弁１４と合流部Ｊ２との間において原水Ｗ１の圧力を検出することで、定流量弁５の二次側の圧力を検出二次側圧力値として検出することができる。二次側圧力センサＰＳ２は、制御部３０と電気的に接続されている。二次側圧力センサＰＳ２で検出された検出二次側圧力値は、制御部３０へ検出信号として送信される。

【0033】

なお、本実施形態においては、二次側圧力センサＰＳ２による、定流量弁５の二次側の圧力の検出位置を、原水圧力調整弁１４と合流部Ｊ２との間の位置としたが、これに制限されない。二次側圧力センサＰＳ２は、定流量弁５の二次側の圧力が検出できれば、この位置に制限されない。定流量弁５の二次側の圧力は、原水ラインＬ１における原水圧力調整弁１４と加圧ポンプ２との間を流通する原水Ｗ１の圧力や、濃縮水ラインＬ３における定流量弁５と接続部Ｊ１との間を流通する濃縮水Ｗ３の圧力や、循環水ラインＬ４を流通する濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１の圧力や、排水ラインＬ５における接続部Ｊ１と排水流量調整弁８との間を流通する濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２の圧力と、同じである。そのため、二次側圧力センサＰＳ２の検出位置は、定流量弁５の二次側の圧力を検出できる位置であれば、例えば、濃縮水ラインＬ３における定流量弁５と接続部Ｊ１との間の位置や、循環水ラインＬ４における接続部Ｊ１と合流部Ｊ２との間の位置等でもよい。

【0034】

加圧ポンプ２は、合流部Ｊ２よりも下流側の原水ラインＬ１に設けられる。加圧ポンプ２は、合流部Ｊ２よりも下流側の原水ラインＬ１において、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１を吸入し、ＲＯ膜モジュール４へ向けて圧送（吐出）する装置である。加圧ポンプ２には、加圧側インバータ３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２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。

【0035】

加圧側インバータ３は、加圧ポンプ２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３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３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３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２に出力する。

【0036】

吐出圧力センサＰＳ３は、加圧ポンプ２の吐出圧力（運転圧力）を検出吐出圧力値として検出する機器である。吐出圧力センサＰＳ３は、加圧ポンプ２の吐出側近傍に配置されている。本実施形態では、加圧ポンプ２から吐出された直後の原水Ｗ１の圧力を、加圧ポンプ２の吐出圧力とする。吐出圧力センサＰＳ３は、制御部３０と電気的に接続されている。吐出圧力センサＰＳ３で検出された原水Ｗ１の検出吐出圧力値は、制御部３０へ検出信号として送信される。

【0037】

ＲＯ膜モジュール４は、加圧ポンプ２から吐出された原水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とに膜分離処理する設備である。ＲＯ膜モジュール４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４は、これらＲＯ膜エレメントにより原水Ｗ１を膜分離処理し、透過水Ｗ２及び濃縮水Ｗ３を製造する。

【0038】

透過水ラインＬ２は、ＲＯ膜モジュール４で分離された透過水Ｗ２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４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、需要箇所の装置等に接続されている。透過水ラインＬ２には、透過水流量調整弁１５、第１流量センサＦＭ１が設けられている。

【0039】

透過水流量調整弁１５は、ＲＯ膜モジュール４で分離された透過水Ｗ２の流量を調整可能な弁である。透過水流量調整弁１５は、透過水ラインＬ２における第１流量センサＦＭ１よりも上流側に配置されている。透過水流量調整弁１５は、制御部３０と電気的に接続されている。透過水流量調整弁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から電流値信号（例えば、４〜２０ｍＡ）を透過水流量調整弁１５に送信して、弁開度を制御することにより、透過水Ｗ２の流量を調整することができる。

【0040】

第１流量センサＦＭ１（以下、「第１流量検出部」とも呼称する）は、透過水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２の流量を第１検出流量値として検出する機器である。第１流量センサＦＭ１は、透過水ラインＬ２に接続されている。第１流量センサＦＭ１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で検出された透過水Ｗ２の第１検出流量値は、制御部３０へパルス信号として送信される。第１流量センサＦＭ１として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車（不図示）を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。

【0041】

濃縮水ラインＬ３は、ＲＯ膜モジュール４で分離された濃縮水Ｗ３を送出するラインである。濃縮水ラインＬ３の上流側の端部は、ＲＯ膜モジュール４の一次側出口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Ｊ１において、循環水ラインＬ４及び排水ラインＬ５に分岐している。

【0042】

濃縮水ラインＬ３には、上流側から下流側に向けて順に、一次側圧力センサＰＳ１、定流量弁５、接続部Ｊ１が設けられている。
一次側圧力センサＰＳ１は、定流量弁５の一次側の圧力を検出一次側圧力値として検出する機器である。一次側圧力センサＰＳ１は、濃縮水ラインＬ３におけるＲＯ膜モジュール４と定流量弁５との間に配置されている。一次側圧力センサＰＳ１は、制御部３０と電気的に接続されている。一次側圧力センサＰＳ１で検出された原水Ｗ１の検出一次側圧力値は、制御部３０へ検出信号として送信される。

【0043】

定流量弁５は、濃縮水ラインＬ３を流通する濃縮水Ｗ３の流量を所定の一定流量値に保持するように調整する機器である。定流量弁５において保持される一定流量値は、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％程度の調整誤差を有するものを含む。定流量弁５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５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。

【0044】

循環水ラインＬ４は、濃縮水ラインＬ３から分岐するラインであって、ＲＯ膜モジュール４で分離された濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を、原水ラインＬ１におけるＲＯ膜モジュール４及び加圧ポンプ２よりも上流側の合流部Ｊ２に返送するラインである。循環水ラインＬ４の上流側の端部は、接続部Ｊ１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、合流部Ｊ２において、原水ラインＬ１に接続されている。循環水ラインＬ４には、逆止弁６が設けられている。

【0045】

排水ラインＬ５は、接続部Ｊ１において濃縮水ラインＬ３から分岐され、ＲＯ膜モジュール４で分離された濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２を装置外（系外）に排出するラインである。排水ラインＬ５には、排水流量調整手段としての排水流量調整弁８、第２流量センサＦＭ２が設けられている。

【0046】

排水流量調整弁８は、排水ラインＬ５から装置外へ排出する濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２の排水流量を調整可能な弁である。排水流量調整弁８は、排水ラインＬ５における第２流量センサＦＭ２よりも上流側に配置されている。排水流量調整弁８は、制御部３０と電気的に接続されている。排水流量調整弁８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）を排水流量調整弁８に送信して、弁開度を制御することにより、濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２の排水流量を調整することができる。
排水流量調整弁８における制御部３０による制御の詳細は後述する。

【0047】

第２流量センサＦＭ２（以下、「第２流量検出部」とも呼称する）は、排水ラインＬ５を流通する濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２の排水流量を第２検出流量値として検出する機器である。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２流量センサＦＭ２で検出された濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２の第２検出流量値は、制御部３０へパルス信号として送信される。第２流量センサＦＭ２として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車（不図示）を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。

【0048】

＜２．制御部の機能ブロック＞
制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＭＯＳメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。

【0049】

ＣＰＵは逆浸透膜分離装置１を全体的に制御するプロセッサである。該ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された各種プログラムを、バスを介して読み出し、該各種プログラムに従って逆浸透膜分離装置１全体を制御することで、図２の機能ブロック図に示すように、制御部３０が許容回収率算出部３１、目標回収率設定部３２、排水流量調整弁制御部３３、原水圧力調整弁制御部３４の機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、逆浸透膜分離装置１の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。

【0050】

許容回収率算出部３１は、原水の水質及び水温に基づいて、許容回収率を算出する。ここで、「許容回収率」とは、回収率の許容値である。「回収率」とは、ＲＯ膜モジュール４に供給される原水Ｗ１の流量に対する透過水Ｗ２の流量の比率（透過水Ｗ２の流量／原水Ｗ１の流量）のことである。本実施形態においては、回収率は、第１流量センサＦＭ１により検出される透過水Ｗ２の流量と、第２流量センサＦＭ２により検出される濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２（すなわち排水）の流量とから算出される。後述の方法による透過水Ｗ２の回収率制御は、ＲＯ膜モジュール４の透水能力を維持するために、透過水Ｗ２の回収率を調整して、膜面へのスケールの析出やファウリング（膜面汚れ）を防止しながら運転する制御である。

【0051】

また、許容回収率算出部３１は、予め取得された原水Ｗ１のシリカ濃度、及び温度センサ（図示せず）の検出温度値から決定したシリカ溶解度に基づいて、濃縮水Ｗ３におけるシリカの許容濃縮倍率を演算し、許容濃縮倍率の演算値、及び透過水Ｗ２の目標流量値から排水流量を演算し、許容回収率を算出してもよい。このような許容回収率を用いることにより、透過水Ｗ２の回収率を最大としつつ、ＲＯ膜モジュール４におけるシリカ系スケールの析出をより確実に抑制することができる。

【0052】

あるいは、許容回収率算出部３１は、予め取得された炭酸カルシウム溶解度、及び硬度センサ（不図示）の測定硬度値に基づいて、濃縮水Ｗ３における炭酸カルシウムの許容濃縮倍率を演算し、許容濃縮倍率の演算値、及び透過水Ｗ２の目標流量値から排水流量を演算し、許容回収率を算出してもよい。このような許容回収率を用いることにより、透過水Ｗ２の回収率を最大としつつ、ＲＯ膜モジュール４における炭酸カルシウム系スケールの析出をより確実に抑制することができる。

【0053】

あるいは、許容回収率算出部３１は、透過水Ｗ２に要求される水質を満たしつつ、透過水Ｗ２の回収率を最大限にまで高めることができるように、許容回収率を算出してもよい。要求される水質としては、例えば透過水Ｗ２の電気伝導率を用いることが可能である。
なお、許容回収率の算出にあたっては、記憶装置（不図示）が記憶するテーブルを用いてもよく、上記のシリカ濃度、シリカ溶解度、炭酸カルシウム溶解度、測定硬度値等のパラメータを用いてマイコンが演算してもよい。

【0054】

目標回収率設定部３２は、許容回収率から所定偏差内の操作目標である目標回収率を設定する。目標回収率の具体的な設定方法については、図４を用いて後述する。
また、目標回収率設定部３２は、許容回収率から所定偏差内にあると共に許容回収率以下となるように、目標回収率を設定してもよい。
また、目標回収率設定部３２は、許容回収率の変化に応じて、許容回収率が所定量変化する毎に、目標回収率を非連続的に変更してもよい。
また、目標回収率設定部３２は、水温の変化に応じて、水温が所定量変化する毎に、目標回収率を非連続的に変更してもよい。
また、許容回収率が所定値以上にある場合には、目標回収率設定部３２が変更する目標回収率の変更幅を変更してもよい。

【0055】

排水流量調整弁制御部３３は、前記回収率（第１流量センサＦＭ１により検出される透過水Ｗ２の流量と、第２流量センサＦＭ２により検出される濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２（すなわち排水）の流量とから算出される回収率）が、許容回収率から所定偏差内にある場合には、排水流量調整弁８の開度を固定し、上記の回収率が許容回収率から所定偏差外にある場合には、排水流量調整弁８の開度を変更する。なお、本制御における開度の演算には、例えば、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムを用いることができる。

【0056】

原水圧力調整弁制御部３４は、定流量弁５の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧が所定の許容差圧以上になる範囲で原水の圧力が高くなるように、原水圧力調整弁１４の開度を調整する。具体的には、原水圧力調整弁制御部３４は、上記の差圧が許容差圧以上にある場合には、原水圧力調整弁１４の開度を固定し、上記の差圧が許容差圧未満にある場合には、原水圧力調整弁１４の開度を変更する。なお、本制御における開度の演算には、例えば、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムを用いることができる。
また、原水圧力調整弁制御部３４は、原水圧力調整弁１４の開度を非連続的に変更してもよい。
また、原水圧力調整弁制御部３４は、加圧ポンプ２の周波数が所定値を下回らないような原水の流量となるように、原水圧力調整弁１４の開度を制御してもよい。

【0057】

＜３．排水流量調整弁の制御方法＞
図３のフローチャートは、排水流量調整弁８の制御方法を示す。
ステップＳ１において、許容回収率算出部３１は、原水の水質及び水温に基づいて、第１流量センサＦＭ１により検出される透過水Ｗ２の流量と、第２流量センサＦＭ２により検出される濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２、すなわち排水の流量から算出される回収率の許容値である、許容回収率を算出する。

【0058】

ステップＳ２において、目標回収率設定部３２は、ステップＳ１において算出された許容回収率から所定偏差内の操作目標である、目標回収率を設定又は変更する。目標回収率の具体的な設定方法については、図４を用いて後述する。

【0059】

ステップＳ３において、排水流量調整弁制御部３３は、上記の回収率が目標回収率となるように、排水流量調整弁８の開度を制御する。

【0060】

ステップＳ４において、第１流量センサＦＭ１が透過水Ｗ２の流量を検出し、また、第２流量センサＦＭ２が濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２、すなわち排水の流量を検出することにより、実際の回収率が測定される。

【0061】

ステップＳ５において、排水流量調整弁制御部３３は、ステップＳ３で測定された実際の回収率と、ステップＳ１で算出された許容回収率との差と所定偏差とを比較する。実際の回収率と許容回収率との差が所定偏差未満である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ６に移行する。実際の回収率と許容回収率との差が所定偏差以上である場合（Ｓ５：ＮＯ）には、処理はステップＳ７に移行する。

【0062】

ステップＳ６において、排水流量調整弁制御部３３は、排水流量調整弁８の開度を固定し、処理はステップＳ１に戻る（リターン）。

【0063】

ステップＳ７において、排水流量調整弁制御部３３は、排水流量調整弁８の開度を変更し、処理はステップＳ１に戻る（リターン）。

【0064】

なお、上記のステップＳ１において、許容回収率算出部３１は、上記の水質として、シリカ溶解度、炭酸カルシウム溶解度、要求水質のうちのいずれかに基づいて、許容回収率を算出してもよい。

【0065】

また、上記のステップＳ２において、目標回収率設定部３２は、許容回収率から所定偏差内にあると共に許容回収率以下となるように、目標回収率を設定又は変更してもよい。

【0066】

また、上記のステップＳ１において算出される許容回収率の変化に応じて、当該許容回収率が所定量変化する毎に、上記のステップＳ２において、目標回収率設定部３２は、目標回収率を非連続的に変更してもよい。

【0067】

また、上記のステップＳ１において許容回収率を算出する際に用いられる水温の変化に応じて、上記のステップＳ２において、目標回収率設定部３２は、目標回収率を非連続的に変更してもよい。

【0068】

また、上記のステップＳ１において算出される許容回収率が所定値以上にある場合には、上記のステップＳ２において、目標回収率設定部３２が、目標回収率を変更する変更幅を変更してもよい。

【0069】

＜４．目標回収率の設定方法＞
以下、図４を用い、上記の方法により算出された許容回収率を用いて、目標回収率を設定する方法について詳述する。図４は、水質を固定した際の、水温の変化に応じた許容回収率の変化と、許容回収率の変化に応じて設定される目標回収率の値の例を示すグラフである。図４において、点線は許容回収率を示し、実線は目標回収率を示す。

【0070】

図４に見られるように、水温が５℃→１０℃→１５℃→２０℃→２５℃→３０℃→３５℃→４０℃と５℃刻みで上昇するのに従い、許容回収率は、７１％→７３％→７３％→７１％→６９％→６７％→６４％→６２％と変化するものとする。なお、図４のグラフにおいては、許容回収率は、直線状に順次変化しているが、これには限定されず、例えば曲線状に変化してもよい。
この際、例えば水温が５℃から１０℃に上昇するのに従い、許容回収率は７１％から７３％に上昇するが、目標回収率設定部３２は、目標回収率を、許容回収率の変化に合致するように７１％から７３％に直線状に上昇させるのではなく、７１％のままで据え置き、許容回収率が７１％から７３％に２％分上昇し終えた時点をもって、階段状に７３％に上昇させる。

【0071】

水温が１０℃から１５℃に上昇する際は、許容回収率は７３％で変化が無いため、目標回収率設定部３２は、目標回収率を７３％のまま変化させない。
水温が１５℃から２０℃に上昇する際は、許容回収率は７３％から７１％に下降するが、目標回収率設定部３２は、目標回収率を、許容回収率の変化に合致するように７３％から７１％に直線状に下降させるのではなく、許容回収率が下降し始めた時点において、目標回収率を７３％から７１％に、２％分だけ、階段状に下降させる。
その後、許容回収率が７１％となり更に下降し始めた時点をもって、目標回収率設定部３２は、目標回収率を、７１％から７０％に、１％分だけ、階段状に下降させる。
以下、許容回収率の下降に応じて、目標回収率設定部３２は、目標回収率を１％刻みで下降させる。

【0072】

上記のように、図４に示す例においては、許容回収率が７０％以上の領域においては、目標回収率設定部３２は、目標回収率を２％刻みで上昇・下降させる一方で、許容回収率が７０％未満の領域においては、目標回収率設定部３２は、目標回収率を１％刻みで、上昇・下降させる。この理由は、以下の通りである。
回収率が高くなるにつれ、濃縮度が急激に上昇するが、排水量は横ばいとなる。また、回収率制御は、第２流量センサＦＭ２の情報をもとに、排水流量調整弁８を使用してフィードバック制御を行うため、第２流量センサＦＭ２の誤差がそのまま目標回収率との誤差に直結する。
特に、例として、７０％以上の高回収率領域では、この誤差により、濃縮度への影響度、とりわけＲＯ膜モジュール４の膜詰まりへのリスクが大きくなるが、例えば節水等の得られる効果は小さい。一方で、例として、７０％未満の低回収率領域では、この逆となる。

【0073】

そこで、節水効果の大きい、低回収率領域においては、目標回収率を、例えば１％刻みのように小さなスパンで変化させ、濃縮度への影響度の大きい高回収率領域においては、目標回収率を、例えば２％刻みのように、大きなスパンで変化させる。
これにより、第２流量センサＦＭ２として、安価で高精度ではない流量センサを使用しても、膜詰まりリスクと節水効果のバランスが取れた回収率制御を実現することが可能となる。

【0074】

なお、図４に示す例においては、許容回収率の変化分が、１％刻み又は２％刻みで変化する毎に、目標回収率が段階的に変化しているが、これはあくまで一例であって、これには限定されない。例えば、水温の変化分が、所定の幅だけ変化する毎に、目標回収率が段階的に変化してもよい。

【0075】

＜５．原水圧力調整弁の制御方法＞
まず、本発明において、原水圧力調整弁１４により原水Ｗ１の原水圧力の調整制御を行う理由について、以下に説明する。
濃縮水ラインＬ３に定流量弁５が設けられる本実施形態においては、定流量弁５の二次側の圧力が原水ラインＬ１の原水圧力と同じになっている。そのため、原水Ｗ１の原水圧力が高い場合には、濃縮水ラインＬ３に設けられる定流量弁５の一次側と二次側との圧力差が小さくなり、前記定流量弁差圧を確保できずに、濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を、循環水ラインＬ４を介して原水ラインＬ１の合流部Ｊ２に返送できないことになる。

【0076】

これに対して、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の原水圧力を所定の一定圧力値に減圧する減圧弁（不図示）を用いて、原水Ｗ１の原水圧力を所定の一定圧力値まで減圧して、定流量弁５の二次側の圧力を下げることで、定流量弁５の一次側と二次側とにおいて、前記定流量弁差圧が所定差圧以上になるように調整することが考えられる。

【0077】

ここで、原水Ｗ１の温度が低い場合には、原水Ｗ１の温度が高い場合と比べて、水の粘性が高く、ＲＯ膜モジュール４の水透過係数が低くなるため、透過水Ｗ２の水量制御を行うシステムにおいては、加圧ポンプ２の吐出圧力（加圧ポンプ２の運転圧力、ＲＯ膜モジュール４の一次側入口ポートへの入力圧力）が高くなるように制御される。一方、原水Ｗ１の水温によらず、減圧弁（不図示）により減圧される原水の原水圧力は、所定の一定圧力値に調整されている。そのため、原水Ｗ１の温度が低い場合には、原水Ｗ１の温度が高い場合と比べて、定流量弁５の一次側の圧力は、定流量弁５の二次側の圧力に対して、十分に高くなる。また、定流量弁５の二次側の圧力は、原水圧力が減圧されているため、低くなる。これにより、原水Ｗ１の温度が低い場合には、原水Ｗ１の温度が高い場合と比べて、定流量弁５の一次側と二次側とにおいて、定流量弁差圧は、所定差圧を大きく超えて余裕をもって確保される。

【0078】

濃縮水ラインＬ３に定流量弁５が設けられる技術においては、原水Ｗ１の温度が低い場合に、前記定流量弁差圧を十分に確保できるにもかかわらず、加圧ポンプ２の上流側において、原水Ｗ１の原水圧力を減圧弁（不図示）により、原水Ｗ１の温度が高い場合と同じ所定の一定圧力値に減圧することになる。一方で、減圧弁（不図示）の下流側の原水ラインＬ１において、減圧弁（不図示）で減圧された原水を加圧ポンプ２により加圧する。原水Ｗ１の温度が低い場合において、前記定流量弁差圧が必要以上に大きくなくても、前記定流量弁差圧を所定差圧以上に確保できれば十分である。

【0079】

このため、原水Ｗ１の温度が低い場合に、前記定流量弁差圧を確保しつつ、ＲＯ膜モジュール４に向けて流通させるために、原水Ｗ１の原水圧力を高いまま有効に利用できれば、原水Ｗ１に原水圧力を圧送する加圧ポンプ２の消費電力を低減できる。

【0080】

以上の説明のように、前記定流量弁差圧を確保しつつ、原水Ｗ１の温度が低い場合であっても、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の原水圧力を有効に利用するために、本発明においては、制御部３０（原水圧力制御部）は、検出差圧値を演算（検出）し、検出差圧値が所定の設定差圧値以上となる範囲で原水Ｗ１の圧力が高くなるように、原水圧力調整弁１４の弁開度（流路断面積）を調整するように制御する。

【0081】

検出差圧値は、定流量弁５の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧（前記定流量弁差圧）である。検出差圧値は、二次側圧力センサＰＳ２により検出された検出二次側圧力値と、一次側圧力センサＰＳ１により検出された検出一次側圧力値と、に基づいて演算される。

【0082】

そして、制御部３０は、検出差圧値が所定の設定差圧値以上となる範囲で原水Ｗ１の原水圧力が高くなる圧力値となるように、原水圧力調整弁１４の開度（流路断面積）を調整するように制御する。設定差圧値は、定流量弁５の一次側の圧力から二次側の圧力を減じた差圧値である。設定差圧値は、定流量弁５の一次側から二次側に濃縮水Ｗ３が流れることが可能な下限の値が設定される。本実施形態においては、設定差圧値を、例えば、０．２Ｍｐａに設定する。
なお、本調整制御における開度の演算には、例えば、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムを用いることができる。

【0083】

次に、制御部３０による定流量弁５の一次側と二次側との差圧を調整するために原水圧力調整弁１４の開度を調整する制御について説明する。図５は、制御部３０において原水圧力調整弁１４を制御することで定流量弁５の一次側の圧力から二次側の圧力を減じた差圧を調整する場合の処理手順を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートの処理は、逆浸透膜分離装置１の運転中において、繰り返し実行される。

【0084】

本フローチャートにおける逆浸透膜分離装置１の運転中においては、原水ポンプ１２は、所定の圧力値（例えば、０．３ＭＰａ）で原水Ｗ１を吐出するように制御されている。
また、本実施形態の逆浸透膜分離装置１の起動時において、原水圧力調整弁１４の開度を全開（開度１００％）に設定している。なお、原水圧力調整弁１４の開度を全開（開度１００％）にしても、原水圧力調整弁１４の流路断面積が原水圧力調整弁１４の上流側の流路よりも小さい場合には、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の原水圧力が原水圧力調整弁１４を通過後に低下する場合がある。そのため、原水圧力調整弁１４における原水圧力の低下を見込んで、原水ポンプ１２の吐出圧力を設定してもよい。本実施形態においては、原水圧力調整弁１４の開度を全開としているため、起動時において、原水圧力調整弁１４の下流側の原水圧力の圧力値は、原水圧力調整弁１４の開度が全開の場合から低下させない圧力値となる。これにより、原水ラインＬ１において、原水Ｗ１の原水圧力が原水圧力調整弁１４の開度が全開の場合から低下させない圧力値で、原水Ｗ１は、加圧ポンプ２に向けて流通される。

【0085】

ステップＳ１１において、原水圧力調整弁制御部３４は、一次側圧力センサＰＳ１で検出された定流量弁５の一次側の検出一次側圧力値と、二次側圧力センサＰＳ２で検出された定流量弁５の二次側の検出二次側圧力値とに基づいて、検出差圧値を検出（演算）する。

【0086】

ステップＳ１２において、原水圧力調整弁制御部３４は、ステップＳ１で検出された検出差圧値と許容差圧値とを比較する。検出差圧値が許容差圧値以上である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ１３に移行する。検出差圧値が許容差圧値未満である場合（Ｓ１２：ＮＯ）には、処理はステップＳ１４に移行する。

【0087】

ステップＳ１３において、原水圧力調整弁制御部３４は、原水圧力調整弁１４の開度を固定し、処理はステップＳ１１に戻る（リターン）。

【0088】

ステップＳ１４において、原水圧力調整弁制御部３４は、原水圧力調整弁１４の開度を変更し、処理はステップＳ１１に戻る（リターン）。

【0089】

なお、上記のステップＳ１４において、原水圧力調整弁制御部３４は、原水圧力調整弁１４の開度を、段階的・非連続的に変更してもよい。

【0090】

また、上記のステップＳ１３及びステップＳ１４における、原水圧力調整弁１４の制御において、原水圧力調整弁制御部３４は、加圧ポンプ２の周波数が所定値（例えば、３０Ｈｚ）を下回らないような原水の流量となるように、原水圧力調整弁１４の開度を制御してもよい。

【0091】

＜６．実施形態の効果＞
上述した本実施形態に係る逆浸透膜分離装置１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
本実施形態に係る逆浸透膜分離装置１においては、実際の回収率が許容回収率から所定偏差内にある場合には、排水流量調整弁制御部３３は、排水流量調整弁８の開度を固定し、実際の回収率が許容回収率から所定偏差外にある場合には、排水流量調整弁制御部３３は、排水流量調整弁８の開度を変更する。
実際の回収率が許容回収率から所定偏差内にある場合には、排水流量調整弁制御部３３は、排水流量調整弁８の開度を固定することにより、排水流量調整弁８の制御頻度を減らすこととなり、排水流量調整弁８が延命される。

【0092】

また、目標回収率設定部３２は、許容回収率から所定偏差内にあると共に許容回収率以下となるように、目標回収率を設定してもよい。
目標回収率が許容回収率以下となることにより、目標回収率が許容回収率を上回ることがない条件で許容回収率に出来るだけ近似させ、開度固定領域内では排水流量調整弁の開度を固定させることができる。これにより、スケールの発生や透過水の純度の低下を防止することが出来ると共に、排水流量調整弁を延命することができる。

【0093】

また、許容回収率の変化に応じて、許容回収率が所定量変化する毎に、目標回収率設定部３２は、目標回収率を非連続的に変更してもよい。あるいは、水温の変化に応じて、水温が所定量変化する毎に、目標回収率設定部３２は、目標回収率を非連続的に変更してもよい。
目標回収率を段階的に制御することにより、排水流量調整弁８の制御頻度が更に減らされ、排水流量調整弁８が延命される。

【0094】

また、許容回収率が所定値以上にある場合には、目標回収率設定部３２が変更する目標回収率の変更幅を変更してもよい。
とりわけ許容回収率が高い場合には、許容回収率が低い場合に比較して、例えば１％回収率を上げた際に、それほど節水に結びつかない。これを反映して、許容回収率が高い場合には、目標回収率の変更幅を大きくすることにより、排水流量調整弁８の制御頻度を減らすこととなり、排水流量調整弁８が延命される。

【0095】

許容回収率算出部３１は、水質として、シリカ溶解度、炭酸カルシウム溶解度、要求水質のうちのいずれかに基づいて、許容回収率を算出してもよい。
シリカ溶解度、炭酸カルシウム溶解度、要求水質のうちのいずれかに基づいて、許容回収率を算出することにより、回収率に水質の変化を反映することが可能となる。

【0096】

また、定流量弁の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧値が所定の許容差圧以上になる範囲で原水の圧力が高くなるように、原水圧力調整弁１４の開度を制御する原水圧力調整弁制御部３４を更に備え、上記の差圧値が許容差圧以上にある場合には、原水圧力調整弁制御部３４は、原水圧力調整弁１４の開度を固定し、上記の差圧値が許容差圧未満にある場合には、原水圧力調整弁制御部３４は、原水圧力調整弁１４の開度を変更してもよい。
定流量弁前後での差圧が所定範囲内にある場合には、原水圧力調整弁制御部３４が、原水圧力調整弁１４の開度を固定することにより、原水圧力調整弁１４の制御頻度を減らすこととなり、原水圧力調整弁１４が延命される。

【0097】

原水圧力調整弁制御部３４は、原水圧力調整弁１４の開度を非連続的に変更してもよい。
原水圧力調整弁制御部３４は、原水圧力調整弁１４の開度を段階的に変更することにより、原水圧力調整弁１４の制御頻度を減らすこととなり、原水圧力調整弁１４が延命される。

【0098】

原水を吸入して逆浸透膜モジュール４に向けて吐出する加圧ポンプ２を更に備え、原水圧力調整弁制御部３４は、加圧ポンプ２の周波数が所定値を下回らないような原水の流量となるように、原水圧力調整弁１４の開度を制御してもよい。
これにより、加圧ポンプ２の周波数が低くなると、壊れてしまうことを防止することが可能となる。

【符号の説明】

【0099】

１ 逆浸透膜分離装置
２ 加圧ポンプ
４ ＲＯ膜モジュール（逆浸透膜モジュール）
５ 定流量弁（定流量手段）
８ 排水流量調整弁
１４ 原水圧力調整弁
３０ 制御部
３１ 許容回収率算出部
３２ 目標回収率設定部
３３ 排水流量調整弁制御部
３４ 原水圧力調整弁制御部
Ｊ１ 接続部
Ｊ２ 合流部
Ｌ１ 原水ライン
Ｌ２ 透過水ライン
Ｌ３ 濃縮水ライン
Ｌ４ 循環水ライン
Ｌ５ 排水ライン
ＦＭ１ 第１流量センサ（第１流量検出部）
ＦＭ２ 第２流量センサ（第２流量検出部）
ＰＳ１ 一次側圧力センサ（定流量弁差圧検出部）
ＰＳ２ 二次側圧力センサ（定流量弁差圧検出部）
Ｗ１ 原水
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2】

【図3】

【図4】

【図5】