特開 2024-17565 水処理システムおよび水処理システムの運転方法

(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】P2024017565

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】水処理システムおよび水処理システムの運転方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/00 20230101AFI20240201BHJP

   C02F 1/44 20230101ALI20240201BHJP

   C02F 1/42 20230101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

C02F1/00 K

C02F1/00 D

C02F1/44 A

C02F1/42 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022120285

(22)【出願日】2022-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】000004400

【氏名又は名称】オルガノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】中村 勇規

(72)【発明者】

【氏名】高橋 一重

(72)【発明者】

【氏名】橋本 浩一郎

(72)【発明者】

【氏名】朴 亨蓆

(72)【発明者】

【氏名】加藤 史悟

(72)【発明者】

【氏名】篠田 真一

(72)【発明者】

【氏名】田中 仁

(72)【発明者】

【氏名】吉田 修久

【テーマコード（参考）】

4D006

4D025

【Ｆターム（参考）】

4D006GA02

4D006GA32

4D006JA63Z

4D006KA01

4D006KA52

4D006KA55

4D006KA57

4D006KA72

4D006KB11

4D006KE06P

4D006KE13P

4D006KE15P

4D006KE19P

4D006KE22Q

4D006PA01

4D006PB02

4D025AA01

4D025BA08

4D025BA13

4D025BB02

4D025BB07

4D025CA03

4D025CA04

4D025CA05

4D025DA01

4D025DA05

(57)【要約】

【課題】装置の再生に伴うシステムの運転停止時間を容易に短くする。
【解決手段】膜分離装置とイオン交換装置とを備え、対象となる水の処理を行う水処理システムにおいて、膜分離装置とイオン交換装置とに薬液を同時に並列に供給する第１の配管と、第１の配管に設けられた第１のバルブ群５１０，５３０と、第１のバルブ群５１０，５３０の開閉を制御する制御装置６００とを有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

膜分離装置とイオン交換装置とを備える水処理システムにおいて、
前記膜分離装置と前記イオン交換装置とに薬液を同時に並列に供給する第１の配管と、
前記第１の配管に設けられた第１のバルブ群と、
前記第１のバルブ群の開閉を制御する制御装置と、を有する水処理システム。

【請求項2】

請求項１に記載の水処理システムにおいて、
前記制御装置は、前記膜分離装置の前段における圧力と該膜分離装置の後段における圧力との差分が所定の閾値を超えた場合、前記膜分離装置と前記イオン交換装置とに薬液が供給されるように、前記第１のバルブ群の開閉を制御する水処理システム。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の水処理システムにおいて、
前記膜分離装置に通液された薬液を前記イオン交換装置へ供給する第２の配管と、
前記第２の配管に設けられた第２のバルブ群と、を有し、
前記制御装置は、前記膜分離装置に通液された薬液が前記イオン交換装置へ供給されるように、前記第２のバルブ群の開閉を制御する水処理システム。

【請求項4】

請求項３に記載の水処理システムにおいて、
前記制御装置は、前記膜分離装置に通液された薬液のＴＯＣ値と、ｐＨ値と、導電率との少なくとも１つに基づいて、前記膜分離装置に通液された薬液が前記イオン交換装置へ供給されるように、前記第２のバルブ群の開閉を制御する水処理システム。

【請求項5】

請求項１または請求項２に記載の水処理システムにおいて、
前記イオン交換装置に通液された薬液を前記膜分離装置へ供給する第３の配管と、
前記第３の配管に設けられた第３のバルブ群と、を有し、
前記制御装置は、前記イオン交換装置に通液された薬液が前記膜分離装置へ供給されるように、前記第３のバルブ群の開閉を制御する水処理システム。

【請求項6】

請求項１または請求項２に記載の水処理システムにおいて、
前記イオン交換装置にアニオン交換樹脂が充填されており、前記薬液がアルカリ性の液体である水処理システム。

【請求項7】

請求項１または請求項２に記載の水処理システムにおいて、
前記イオン交換装置にカチオン交換樹脂が充填されており、前記薬液が酸性の液体である水処理システム。

【請求項8】

請求項１または請求項２に記載の水処理システムにおいて、
洗浄水を前記膜分離装置および前記イオン交換装置へ供給する第４の配管と、
前記第４の配管に設けられた第４のバルブ群と、を有し、
前記制御装置は、前記膜分離装置および前記イオン交換装置への前記薬液の通液が終了した後、前記膜分離装置および前記イオン交換装置へ前記洗浄水が供給されるように、前記第４のバルブ群の開閉を制御する水処理システム。

【請求項9】

膜分離装置とイオン交換装置とを備える水処理システムにおいて、
前記膜分離装置へ薬液を供給する第１の配管と、
前記膜分離装置に通液された薬液を前記イオン交換装置へ供給する第２の配管と、
前記第１の配管に設けられた第１のバルブ群と、
前記第２の配管に設けられた第２のバルブ群と、
前記第１のバルブ群および前記第２のバルブ群の開閉を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記膜分離装置に通液された薬液が前記イオン交換装置へ供給されるように、前記第２のバルブ群の開閉を制御する水処理システム。

【請求項10】

膜分離装置とイオン交換装置とを備える水処理システムの運転方法において、
配管に配置されたバルブの開閉を制御して、前記膜分離装置と前記イオン交換装置とに被処理水を通水する通水工程と、
所定のタイミングに基づいて、前記バルブの開閉を制御して、前記膜分離装置と前記イオン交換装置とに薬液を同時に並列に供給する通薬工程とを行う水処理システムの運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理システムおよび水処理システムの運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

水処理システムにおいて、処理対象の水中の溶存気体（ＣＯ₂やＯ₂）を除去するために、脱気膜が具備された脱気装置が用られる。また、処理対象の水中に含まれるイオンや全有機炭素（ＴＯＣ：Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）を除去するために、イオン交換樹脂や逆浸透膜、限外ろ過膜といった水処理装置が用いられる。これらの脱気装置および水処理装置を複数組み合わせることで、水処理システムを構築する。

【0003】

脱気膜の使用に伴い、膜表面への有機物や無機物の付着・堆積による閉塞、いわゆるファウリングが起こる。ファウリングが生じてしまうと、脱気装置の脱気性能や通水性能が低下する。付着・堆積した有機物や無機物を除去するために、脱気膜を定期的に洗浄する必要がある。脱気膜の洗浄には、酸やアルカリといった薬液が使用される（例えば、特許文献１参照。）。

【0004】

水処理装置においても、定期的な洗浄や再生作業が必要となる。例えば、イオン交換樹脂においては、薬液による定期的な再生が必要である。また、逆浸透膜や限外ろ過膜といった膜においても、ファウリングにより低下した膜性能を回復させるため、薬液を用いた膜洗浄が行われる。また、水処理装置の洗浄に使用した薬液を別の水処理装置の洗浄に使用する技術が考えられている（例えば、特許文献２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７－９０２４９号公報

【特許文献2】特開２０１６－２２４４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したような装置の洗浄や再生は、脱気装置や水処理装置の装置ごとに行われる。脱気装置や水処理装置の洗浄や再生を行う場合、脱気装置や水処理装置またはこれらの装置を具備するシステムの運転を停止させ、洗浄や再生対象となる装置をメインラインから切り離して行うことが多い。そのため、洗浄や再生を頻繁に行うと、システムの稼働率が大きく低下してしまうという問題点がある。また、特許文献２に記載された技術においては、付帯設備が多くなり、システムの構成が複雑になってしまう。

【0007】

本発明の目的は、装置の再生に伴うシステムの運転停止時間を容易に短くすることができる水処理システムおよび水処理システムの運転方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の水処理システムは、
膜分離装置とイオン交換装置とを備える水処理システムにおいて、
前記膜分離装置と前記イオン交換装置とに薬液を同時に並列に供給する第１の配管と、
前記第１の配管に設けられた第１のバルブ群と、
前記第１のバルブ群の開閉を制御する制御装置と、を有する。

【0009】

また、本発明の水処理システムは、
膜分離装置とイオン交換装置とを備える水処理システムにおいて、
前記膜分離装置へ薬液を供給する第１の配管と、
前記膜分離装置に通液された薬液を前記イオン交換装置へ供給する第２の配管と、
前記第１の配管に設けられた第１のバルブ群と、
前記第２の配管に設けられた第２のバルブ群と、
前記第１のバルブ群および前記第２のバルブ群の開閉を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記膜分離装置に通液された薬液が前記イオン交換装置へ供給されるように、前記第２のバルブ群の開閉を制御する。

【0010】

また、本発明の水処理システムの運転方法は、
膜分離装置とイオン交換装置とを備える水処理システムの運転方法において、
配管に配置されたバルブの開閉を制御して、前記膜分離装置と前記イオン交換装置とに被処理水を通水する通水工程と、
所定のタイミングに基づいて、前記バルブの開閉を制御して、前記膜分離装置と前記イオン交換装置とに薬液を同時に並列に供給する通薬工程とを行う。

【発明の効果】

【0011】

本発明においては、装置の再生に伴うシステムの運転停止時間を容易に短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一般的な水処理システムの構成の一例を示す図である。

【図2】本発明の水処理システムの第１の実施の形態を示す図である。

【図3】図２に示した水処理システムにおける運転方法の第１の例を説明するためのフローチャートである。

【図4】図２に示した水処理システムにおける運転方法の第２の例を説明するためのフローチャートである。

【図5】本発明の水処理システムの第２の実施の形態を示す図である。

【図6】図５に示した水処理システムにおける運転方法の一例を説明するためのフローチャートである。

【図7】本発明の水処理システムの第３の実施の形態を示す図である。

【図8】図７に示した水処理システムにおける運転方法の一例を説明するためのフローチャートである。

【図9】本発明の水処理システムの第４の実施の形態を示す図である。

【図10】図９に示した水処理システムにおける運転方法の一例を説明するためのフローチャートである。

【図11】実施例１，２と比較例との結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、一般的な水処理システムの構成の一例を示す図である。図１に示した水処理システムは、原水タンク１００と、脱気装置２００と、水処理装置３００とを有する。原水タンク１００は、処理対象の液体である原水が貯留されている槽である。原水タンク１００に貯留された液体は、原水を通水する通水工程において、例えば、ポンプを用いて原水タンク１００から脱気装置２００へ供給される。脱気装置２００は、原水タンク１００から供給された液体中に含まれる溶存気体を除去する。例えば、脱気装置２００は、高分子膜を用いて、溶存酸素や遊離二酸化炭素のような溶存気体を膜透過させて除去する膜脱気装置である。なお、遊離二酸化炭素を除去する膜脱気装置を脱炭酸膜装置と呼ぶこともある。本発明における膜脱気装置が除去する溶存気体の種類は、特に限定しない。例えば、本発明における膜脱気装置は、溶存気体をその種類に関わらず除去するものであっても良いし、特定の種類の溶存気体を除去するものであっても良い。脱気装置２００にて溶存気体が除去された液体は、通水工程において、水処理装置３００へ供給される。水処理装置３００は、脱気装置２００と直列に接続され、脱気装置２００から供給された液体に含まれる不純物を除去する装置である。水処理装置３００は、例えば、イオン交換樹脂が充填されたイオン交換装置であっても良い。イオン交換樹脂として、水中のカチオン成分を除去するカチオン交換樹脂や、水中のアニオン成分を除去するアニオン交換樹脂を使用することができる。水処理装置３００は、ＵＦ（限外ろ過装置）やＲＯ（逆浸透膜）であっても良い。水処理装置３００にて処理された液体（処理水）は、通水工程において、必要に応じて、処理水タンクに貯留されたり、他の単位操作によって処理されたりする。このような水は、原水の水質や、処理された水の純度に応じて、半導体等の電子部品の製造に供する純水、超純水や、工場内の雑用水として利用される。なお、原水タンク１００と脱気装置２００との間に、ほかの水処理装置（例えば、カチオン交換樹脂が充填されたカチオン交換樹脂装置等）が配置されていても良い。

【0014】

以下に説明する本発明は、図１に示したような通水工程を行う水処理システムにおいて、使用された構成要素の再生や洗浄に関するものである。
（第１の実施の形態）

【0015】

図２は、本発明の水処理システムの第１の実施の形態を示す図である。本形態における水処理システムは図２に示すように、原水タンク１００と、脱気装置２００（膜分離装置）と、水処理装置３００（イオン交換装置）とを有する。これらは、図１に示したものと同じものである。ここで、膜分離装置は、分離膜を用いて、原水中のイオン、ＴＯＣ、ＳＳ（懸濁物質）、ガス成分等を除去する装置である。また、分離膜として、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜、脱気膜（脱炭酸膜）等が挙げられる。さらに、本形態における水処理システムは図２に示すように、薬液タンク４００と、複数の開閉弁であるバルブ５１０，５２０，５３０，５４０と、制御装置６００とを有する。バルブ５１０とバルブ５３０とから、第１のバルブ群を構成する。これらの構成要素は、互いに配管を介して接続されている。本形態においては、薬液タンク４００から脱気装置２００および水処理装置３００への配管が第１の配管である。また、脱気装置２００からバルブ５２０およびバルブ５３０を介した水処理装置３００への配管が第２の配管である。

【0016】

薬液タンク４００は、脱気装置２００および水処理装置３００を再生するための薬液が貯留された槽である。水処理装置３００にアニオン交換樹脂が充填されている場合、薬液タンク４００に貯留されている薬液は、例えば、水酸化ナトリウム溶液や水酸化カリウム溶液等のアルカリ性の薬液である。また、水処理装置３００にカチオン交換樹脂が充填されている場合、薬液タンク４００に貯留されている薬液は、例えば、塩酸や硫酸等の酸性の薬液である。薬液タンク４００に貯留された薬液は、薬液を通液する通薬工程において、例えば、ポンプを用いて薬液タンク４００からバルブ５１０，５３０へ供給される。なお、薬液タンク４００に貯留された薬液を５１０、５３０に供給する代わりに、ＲＯ処理水やイオン交換水、純水といった清澄な水に、水酸化ナトリウム等の薬液をライン中で混合調整させたのちにバルブ５１０，５３０へ供給される方法を用いても良い。薬液タンク４００からの薬液は、第１の配管を経由して脱気装置２００と水処理装置３００とに同時に並列に供給される。ここでの「同時」の意味には、互いのタイミングが厳密に同一であるものに限らず、本発明の効果を奏することができるものであれば、あらかじめ設定された時間以下の差があるものも含まれる。以下に説明する実施の形態についても同じである。

【0017】

制御装置６００は、処理対象となる液体や、処理後の液体、薬液等が流通する経路に配置されたバルブ５１０，５２０，５３０，５４０の開閉を制御する。制御装置６００は、通薬工程において、薬液タンク４００から供給される薬液が脱気装置２００と水処理装置３００とに並列に供給されるように、バルブ５１０，５３０の開閉を制御する。具体的には、制御装置６００は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されないように、且つ薬液タンク４００からの薬液が脱気装置２００へ供給されるように、バルブ５１０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、バルブ５２０からの液体が水処理装置３００へ供給されないように、且つ薬液タンク４００からの薬液が水処理装置３００へ供給されるように、バルブ５３０の開閉を制御する。さらに、制御装置６００は、脱気装置２００から流出してきた液体を廃棄する経路へ流すようにバルブ５２０の開閉を制御する。また、水処理装置３００から流出してきた液体を廃棄する経路へ流すようにバルブ５４０の開閉を制御する。

【0018】

通水工程から通薬工程へ移行するタイミングは、あらかじめ設定されたスケジュールに従ったタイミングであっても良い。また、通水工程から通薬工程へ移行するタイミングは、脱気装置２００の前段、つまり原水側（原水タンク１００側）における圧力と、脱気装置２００の後段、つまり処理水側（水処理装置３００側）における圧力との差分に基づいたタイミングであっても良い。具体的には、脱気装置２００の原水側における圧力と脱気装置２００の透過側における圧力との差分が所定の閾値を超えた場合、制御装置６００は通水工程から通薬工程へ移行するためにバルブ５１０，５２０，５３０，５４０の開閉を制御する。

【0019】

以下に、図２に示した水処理システムにおける運転方法について説明する。図３は、図２に示した水処理システムにおける運転方法の第１の例を説明するためのフローチャートである。

【0020】

まず、通水工程を行うために、制御装置６００は、原水タンク１００からの通水が行われるようにバルブ５１０，５２０，５３０，５４０の開閉を制御する（ステップＳ１）。具体的には、制御装置６００は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されるようにバルブ５１０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、脱気装置２００からの液体が水処理装置３００へ供給されるようにバルブ５２０，５３０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、水処理装置３００からの液体が処理水タンクへ供給されるようにバルブ５４０の開閉を制御する。

【0021】

制御装置６００が原水タンク１００からの通水が行われるようにバルブ５１０，５２０，５３０，５４０の開閉を制御して、通水工程が行われた後、制御装置６００は、あらかじめ設定されたスケジュールに基づいて薬液を通液するタイミングになったかどうかを判定する（ステップＳ２）。薬液を通液するタイミングは、通水工程から通薬工程へ移行するタイミングである。

【0022】

制御装置６００は、薬液を通液するタイミングになったと判定すると、薬液タンク４００からの薬液が脱気装置２００と水処理装置３００とに並列に供給されるようにバルブ５１０，５２０，５３０，５４０の開閉を制御する（ステップＳ３）。具体的には、制御装置６００は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されないように、且つ薬液タンク４００からの薬液が脱気装置２００へ供給されるようにバルブ５１０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、脱気装置２００からの薬液を廃棄する経路へ流すようにバルブ５２０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、薬液タンク４００からの薬液が水処理装置３００へ供給されるようにバルブ５３０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、水処理装置３００からの薬液を廃棄する経路へ流すようにバルブ５４０の開閉を制御する。

【0023】

図４は、図２に示した水処理システムにおける運転方法の第２の例を説明するためのフローチャートである。

【0024】

まず、通水工程を行うために、制御装置６００は、原水タンク１００からの通水が行われるようにバルブ５１０，５２０，５３０，５４０の開閉を制御する（ステップＳ１１）。具体的には、制御装置６００は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されるようにバルブ５１０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、脱気装置２００からの液体が水処理装置３００へ供給されるようにバルブ５２０，５３０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、水処理装置３００からの液体が処理水タンクへ供給されるようにバルブ５４０の開閉を制御する。

【0025】

制御装置６００が原水タンク１００からの通水が行われるようにバルブ５１０，５２０，５３０，５４０の開閉を制御して、通水工程が行われた後、制御装置６００は、脱気装置２００の原水側における圧力と脱気装置２００の透過側における圧力との差分（差圧）が所定の閾値を超えたかどうかを判定する（ステップＳ１２）。

【0026】

制御装置６００は、脱気装置２００の原水側における圧力と脱気装置２００の透過側における圧力との差分（差圧）が所定の閾値を超えたと判定すると、薬液タンク４００からの薬液が脱気装置２００と水処理装置３００とに並列に供給されるようにバルブ５１０，５２０，５３０，５４０の開閉を制御する（ステップＳ１３）。具体的には、制御装置６００は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されないように、且つ薬液タンク４００からの薬液が脱気装置２００へ供給されるようにバルブ５１０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、脱気装置２００からの薬液を廃棄する経路へ流すようにバルブ５２０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、薬液タンク４００からの薬液が水処理装置３００へ供給されるようにバルブ５３０の開閉を制御する。また、制御装置６００は、水処理装置３００からの薬液を廃棄する経路へ流すようにバルブ５４０の開閉を制御する。

【0027】

なお、水処理システムが複数の運転系列を有する冗長構成を持つ場合、通水工程で運転している系列が通水工程から通薬工程へ移行すると、他の系列が通水工程へ移行することは言うまでもない。このことは、以下の実施の形態についても同じである。

【0028】

このように、本形態においては、水処理システムを構成する脱気装置および水処理装置を再生するために薬液を通液する工程において、脱気装置と水処理装置とに並列に薬液を供給する。そのため、装置の再生に伴うシステムの運転停止時間を容易に短くすることができる。

【0029】

なお、薬液を通液する工程において、例えば、図２に示した薬液タンク４００からバルブ５１０とバルブ５３０とへ分岐する位置にバルブを設け、または薬液タンク４００からバルブ５３０への経路を遮断／排除し、薬液タンク４００からの薬液がバルブ５３０へ直接供給されないようにしても良い。この場合、薬液を通液する工程において、薬液タンク４００からの薬液を脱気装置２００に供給し、脱気装置２００を通液した薬液を水処理装置３００へ供給することもできる。これにより、薬液を通液する工程に使用される薬液の量および薬液の排水量を低減することができる。
（第２の実施の形態）

【0030】

図５は、本発明の水処理システムの第２の実施の形態を示す図である。本形態における水処理システムは図５に示すように、原水タンク１００と、脱気装置２００と、水処理装置３００とを有する。これらは、第１の実施の形態におけるものと同じものである。さらに、本形態における水処理システムは図５に示すように、薬液タンク４００と、複数の開閉弁であるバルブ５１０，５３０，５４０と、制御装置６０１とを有する。バルブ５１０とバルブ５３０とから、第１のバルブ群を構成する。なお、第１の実施の形態におけるバルブ５２０を具備しても良い。バルブ５２０とバルブ５３０とから、第２のバルブ群を構成する。バルブ５３０は、第１のバルブ群と第２のバルブ群とに属する。つまり、バルブ５３０は、第１のバルブ群の役割と、第２のバルブ群の役割との双方の役割を果たす。バルブ５２０を具備する場合、通薬工程の開始直後は、脱気装置２００に通液した薬液を、制御装置６０１がバルブ５２０を制御して、系外へ排出することもできる。その後、所定のタイミングで、脱気装置２００に通液した薬液を、制御装置６０１がバルブ５２０を制御して、バルブ５３０へ供給する。所定のタイミングとして、例えば、
・あらかじめ設定された時間が経過したとき
・脱気装置２００からの薬液に含まれるＴＯＣの値が所定の閾値よりも少なくなったとき
・脱気装置２００からの薬液のｐＨ値が所定の閾値よりも高くなったとき
・脱気装置２００からの薬液の導電率が所定の閾値よりも高くなったとき
等が挙げられる。こうする理由は、通薬工程の初期では、脱気装置２００に通液した薬液には除去された汚染物質量が多く含まれ、それらが水処理装置３００を再汚染するおそれがあるためである。また、こうする理由は、脱気装置２００に含まれていた水で薄められた薬液が水処理装置３００に流入することを防ぐためでもある。

【0031】

バルブ５１０，５３０，５４０および薬液タンク４００のそれぞれは、第１の実施の形態におけるものとそれぞれ同じものである。本形態においては、薬液タンク４００から脱気装置２００および水処理装置３００への配管が第１の配管である。また、脱気装置２００からバルブ５３０を介した水処理装置３００への配管が第２の配管である。

【0032】

制御装置６０１は、処理対象となる液体や、処理後の液体、薬液等が流通する経路に設けられたバルブ５１０，５３０，５４０の開閉を制御する。制御装置６０１は、通薬工程において、薬液タンク４００から供給される薬液が脱気装置２００と水処理装置３００とに並列に供給されるように、バルブ５１０，５３０の開閉を制御する。具体的には、制御装置６０１は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されないように、且つ薬液タンク４００からの薬液が脱気装置２００へ供給されるように、バルブ５１０の開閉を制御する。また、制御装置６０１は、脱気装置２００からの薬液と薬液タンク４００からの薬液とが水処理装置３００へ供給されるように、バルブ５３０の開閉を制御する。さらに、制御装置６０１は、水処理装置３００から流出してきた液体を廃棄する経路へ流すように、バルブ５４０の開閉を制御する。本形態において、第１の実施の形態のバルブ５２０を具備する場合、制御装置６０１は、脱気装置２００から流出してきた薬液が水処理装置３００（バルブ５３０）へ供給されるように、バルブ５２０の開閉を制御する。このとき、制御装置６０１は、バルブ５２０，５３０の開閉を制御して、薬液タンク４００から直接バルブ５３０を介した水処理装置３００への薬液の供給を、継続して行っても良いし、脱気装置２００に通液した薬液の水処理装置３００への供給量が十分であれば遮断しても良い。

【0033】

通水工程から通薬工程へ移行するタイミングは、第１の実施の形態におけるものと同じである。

【0034】

以下に、図５に示した水処理システムにおける運転方法について説明する。図６は、図５に示した水処理システムにおける運転方法の一例を説明するためのフローチャートである。

【0035】

まず、通水工程を行うために、制御装置６０１は、原水タンク１００からの通水が行われるようにバルブ５１０，５３０，５４０の開閉を制御する（ステップＳ２１）。具体的には、制御装置６０１は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されるようにバルブ５１０の開閉を制御する。また、制御装置６０１は、脱気装置２００からの液体が水処理装置３００へ供給されるようにバルブ５３０の開閉を制御する。また、制御装置６０１は、水処理装置３００からの液体が、その後段に設けられた処理水タンク等の設備へ供給されるようにバルブ５４０の開閉を制御する。

【0036】

制御装置６０１が原水タンク１００からの通水が行われるようにバルブ５１０，５３０，５４０の開閉を制御して、通水工程が行われた後、制御装置６０１は、あらかじめ設定されたスケジュールに基づいて薬液を通液するタイミングになったかどうかを判定する（ステップＳ２２）。薬液を通液するタイミングは、通水工程から通薬工程へ移行するタイミングである。

【0037】

制御装置６０１は、薬液を通液するタイミングになったと判定すると、薬液タンク４００からの薬液が脱気装置２００と水処理装置３００とに並列に供給されるように、バルブ５１０，５３０，５４０の開閉を制御する（ステップＳ２３）。具体的には、制御装置６０１は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されないように、且つ薬液タンク４００からの薬液が脱気装置２００へ供給されるようにバルブ５１０の開閉を制御する。また、制御装置６０１は、脱気装置２００からの薬液と薬液タンク４００からの薬液とが水処理装置３００へ供給されるようにバルブ５３０の開閉を制御する。また、制御装置６０１は、水処理装置３００からの薬液を廃棄する経路へ流すようにバルブ５４０の開閉を制御する。また、第１の実施の形態のバルブ５２０を具備する場合、制御装置６０１は、脱気装置２００から流出してきた薬液も水処理装置３００（バルブ５３０）へ供給されるように、バルブ５２０の開閉を制御する。

【0038】

このように、本形態においては、水処理システムを構成する脱気装置および水処理装置を再生するために薬液を通液する工程において、脱気装置と水処理装置とに並列に薬液を供給する。そのため、装置の再生に伴うシステムの運転停止時間を容易に短くすることができる。さらに、脱気装置に通液された薬液を水処理装置へ供給する。これにより、通薬工程に使用する薬液の量および薬液の排水量を低減することができる。脱気装置に通液された薬液を水処理装置へ供給すれば、薬液タンクから水処理装置へ供給する薬液の量を低減させることも可能となる。
（第３の実施の形態）

【0039】

図７は、本発明の水処理システムの第３の実施の形態を示す図である。本形態における水処理システムは図７に示すように、原水タンク１００と、脱気装置２００と、水処理装置３００とを有する。これらは、第１の実施の形態におけるものと同じものである。さらに、本形態における水処理システムは図７に示すように、薬液タンク４００と、複数の開閉弁であるバルブ５２０，５３０，５５０，５６０と、制御装置６０２とを有する。バルブ５３０とバルブ５５０とから、第１のバルブ群を構成する。バルブ５５０とバルブ５６０とから、第３のバルブ群を構成する。バルブ５５０は、第１のバルブ群と第３のバルブ群とに属する。つまり、バルブ５５０は、第１のバルブ群の役割と、第３のバルブ群の役割との双方の役割を果たす。通薬工程の開始直後は、水処理装置３００に通液した薬液を、制御装置６０２がバルブ５６０を制御して、系外へ排出することもできる。その後、所定のタイミングで、水処理装置３００に通液した薬液を、制御装置６０２がバルブ５６０を制御して、バルブ５５０へ供給する。所定のタイミングとして、例えば、
・あらかじめ設定された時間が経過したとき
・水処理装置３００からの薬液に含まれるＴＯＣの値が所定の閾値よりも少なくなったとき
・水処理装置３００からの薬液のｐＨ値が所定の閾値よりも高くなったとき
・水処理装置３００からの薬液の導電率が所定の閾値よりも高くなったとき
等が挙げられる。こうする理由は、通薬工程の初期では、水処理装置３００に通液した薬液には除去された汚染物質量が多く含まれ、それらが脱気装置２００を再汚染するおそれがあるためである。また、こうする理由は、脱気装置２００に含まれていた水で薄められた薬液が水処理装置３００に流入することを防ぐためでもある。

【0040】

バルブ５２０，５３０および薬液タンク４００のそれぞれは、第１の実施の形態におけるものとそれぞれ同じものである。本形態においては、薬液タンク４００から脱気装置２００および水処理装置３００への配管が第１の配管である。また、脱気装置２００からバルブ５２０およびバルブ５３０を介した水処理装置３００への配管が第２の配管である。また、水処理装置３００からバルブ５６０およびバルブ５５０を介した脱気装置２００への配管が第３の配管である。

【0041】

制御装置６０２は、処理対象となる液体や、処理後の液体、薬液等が流通する経路に設けられたバルブ５２０，５３０，５５０，５６０の開閉を制御する。制御装置６０２は、通薬工程において、薬液タンク４００から供給される薬液が脱気装置２００と水処理装置３００とに並列に供給されるように、バルブ５２０，５３０，５５０，５６０の開閉を制御する。具体的には、制御装置６０２は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されないように、且つ薬液タンク４００からの薬液が脱気装置２００へ供給されるように、バルブ５５０の開閉を制御する。このとき、制御装置６０２は、水処理装置３００からバルブ５６０を介した薬液も脱気装置２００へ供給されるように、バルブ５５０を制御する。また、制御装置６０２は、薬液タンク４００からの薬液が水処理装置３００へ供給されるように、バルブ５３０の開閉を制御する。さらに、制御装置６０２は、水処理装置３００から流出してきた薬液をバルブ５５０へ供給するように、バルブ５６０の開閉を制御する。また、制御装置６０２は、脱気装置２００から流出してきた液体を廃棄する経路へ流すように、バルブ５２０の開閉を制御する。このとき、制御装置６０２は、バルブ５５０，５６０の開閉を制御して、薬液タンク４００から直接バルブ５５０を介した脱気装置２００への薬液の供給を、継続して行っても良いし、水処理装置３００に通液した薬液の脱気装置２００への供給量が十分であれば遮断しても良い。

【0042】

通水工程から通薬工程へ移行するタイミングは、第１の実施の形態におけるものと同じである。

【0043】

以下に、図７に示した水処理システムにおける運転方法について説明する。図８は、図７に示した水処理システムにおける運転方法の一例を説明するためのフローチャートである。

【0044】

まず、通水工程を行うために、制御装置６０２は、原水タンク１００からの通水が行われるようにバルブ５２０，５３０，５５０，５６０の開閉を制御する（ステップＳ３１）。具体的には、制御装置６０２は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されるようにバルブ５５０の開閉を制御する。また、制御装置６０２は、脱気装置２００からの液体が水処理装置３００へ供給されるようにバルブ５２０，５３０の開閉を制御する。また、制御装置６０２は、水処理装置３００からの液体が処理水タンクへ供給されるようにバルブ５６０の開閉を制御する。

【0045】

制御装置６０２が原水タンク１００からの通水が行われるようにバルブ５２０，５３０，５５０，５６０の開閉を制御して、通水工程が行われた後、制御装置６０２は、あらかじめ設定されたスケジュールに基づいて薬液を通液するタイミングになったかどうかを判定する（ステップＳ３２）。薬液を通液するタイミングは、通水工程から通薬工程へ移行するタイミングである。

【0046】

制御装置６０２は、薬液を通液するタイミングになったと判定すると、薬液タンク４００からの薬液が脱気装置２００と水処理装置３００とに並列に供給されるように、且つ水処理装置３００からの薬液がバルブ５５０，５６０を介して脱気装置２００へ供給されるように、バルブ５２０，５３０，５５０，５６０の開閉を制御する（ステップＳ３３）。具体的には、制御装置６０２は、薬液タンク４００からの薬液が水処理装置３００へ供給されるようにバルブ５３０の開閉を制御する。また、制御装置６０２は、水処理装置３００からの薬液がバルブ５５０へ供給されるように、バルブ５６０の開閉を制御する。また、制御装置６０２は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されないように、且つ薬液タンク４００からの薬液と水処理装置３００からバルブ５６０を介した薬液とが脱気装置２００へ供給されるように、バルブ５５０の開閉を制御する。さらに、制御装置６０２は、脱気装置２００からの薬液を廃棄する経路へ流すようにバルブ５２０の開閉を制御する。

【0047】

このように、本形態においては、水処理システムを構成する脱気装置および水処理装置を再生するために薬液を通液する工程において、脱気装置と水処理装置とに並列に薬液を供給する。そのため、装置の再生に伴うシステムの運転停止時間を容易に短くすることができる。さらに、水処理装置に通液された薬液を脱気装置へ供給する。これにより、通薬工程に使用する薬液の量および薬液の排水量を低減することができる。
（第４の実施の形態）

【0048】

図９は、本発明の水処理システムの第４の実施の形態を示す図である。本形態においては、通薬工程から洗浄工程へ移行する際の動作について説明する。本形態における水処理システムは図９に示すように、原水タンク１００と、脱気装置２００と、水処理装置３００とを有する。これらは、第１の実施の形態におけるものと同じものである。さらに、本形態における水処理システムは図９に示すように、薬液タンク４００と、複数の開閉弁であるバルブ５３０，５４０，５７０，５８０と、制御装置６０３と、洗浄水タンク７００とを有する。本形態においては、バルブ５３０と、バルブ５７０と、バルブ５８０とから、第４のバルブ群を構成する。

【0049】

バルブ５３０，５４０および薬液タンク４００のそれぞれは、第１の実施の形態におけるものとそれぞれ同じものである。薬液タンク４００は、洗浄工程の前に行われる通薬工程で使用されるものであって、洗浄工程では使用されないものである。本形態では、通薬工程の後に行われる洗浄工程を例に挙げて説明するため、図９においては薬液タンク４００を示している。本形態においては、薬液タンク４００から脱気装置２００および水処理装置３００への配管が第１の配管である。また、脱気装置２００からバルブ５３０を介した水処理装置３００への配管が第２の配管である。また、洗浄水タンク７００から脱気装置２００を介した水処理装置３００への配管が第４の配管である。バルブ５７０からバルブ５８０を介した脱気装置２００への配管は、第１の配管と第４の配管とを兼ねる。脱気装置２００からバルブ５３０を介した水処理装置３００への配管は、第２の配管と第４の配管とを兼ねる。

【0050】

洗浄水タンク７００は、薬液が通液された脱気装置２００および水処理装置３００を、洗浄工程において洗浄するための液体（洗浄水）が貯留された槽である。洗浄水として、原水、ＲＯ処理水やイオン交換水、純水などを使用することができる。洗浄水が原水である場合、洗浄水タンクは原水タンクを兼用できる。

【0051】

制御装置６０３は、処理対象となる液体や、処理後の液体、薬液、洗浄水等が流通する経路に設けられたバルブ５３０，５４０，５７０，５８０の開閉を制御する。制御装置６０２は、通薬工程の後の洗浄工程において、洗浄水タンク７００から供給される洗浄水が脱気装置２００へ供給され、脱気装置２００に通水された洗浄水が水処理装置３００へ供給されるように、バルブ５３０，５４０，５７０，５８０の開閉を制御する。具体的には、制御装置６０３は、通薬工程が終了し、洗浄工程が開始される際、薬液タンク４００からの薬液がバルブ５８０を介して脱気装置２００へ供給されないように、且つ洗浄水タンク７００からの洗浄水がバルブ５８０を介して脱気装置２００へ供給されるように、バルブ５７０の開閉を制御する。また、制御装置６０３は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されないように、且つバルブ５７０からの洗浄水が脱気装置２００へ供給されるように、バルブ５８０の開閉を制御する。また、制御装置６０３は、薬液タンク４００からの薬液が水処理装置３００へ供給されないように、且つ脱気装置２００からの洗浄水が水処理装置３００へ供給されるように、バルブ５３０の開閉を制御する。また、制御装置６０３は、水処理装置３００からの洗浄水を廃棄する経路へ流すように、バルブ５４０の開閉を制御する。

【0052】

通薬工程から洗浄工程へ移行するタイミングは、あらかじめ設定されたスケジュールに従ったタイミングであっても良い。また、通薬工程から洗浄工程へ移行するタイミングは、通薬工程において、薬液タンク４００から供給された薬液の量があらかじめ設定された量になったタイミングであっても良い。

【0053】

以下に、図９に示した水処理システムにおける運転方法について説明する。図１０は、図９に示した水処理システムにおける運転方法の一例を説明するためのフローチャートである。

【0054】

通薬工程が終了すると（ステップＳ４１）、洗浄水タンク７００からの洗浄水が脱気装置２００へ供給され、脱気装置２００に通水された洗浄水が水処理装置３００へ供給されるように、バルブ５３０，５４０，５７０，５８０の開閉を制御する（ステップＳ４２）。具体的には、制御装置６０３は、薬液タンク４００からの薬液がバルブ５８０へ供給されないように、且つ洗浄水タンク７００からの洗浄水がバルブ５８０を介して脱気装置２００へ供給されるように、バルブ５７０の開閉を制御する。また、制御装置６０３は、原水タンク１００からの液体が脱気装置２００へ供給されないように、且つバルブ５７０からの洗浄水が脱気装置２００へ供給されるように、バルブ５８０の開閉を制御する。また、制御装置６０３は、薬液タンク４００からの薬液が水処理装置３００へ供給されないように、且つ脱気装置２００からの洗浄水が水処理装置３００へ供給されるように、バルブ５３０の開閉を制御する。また、制御装置６０３は、水処理装置３００からの洗浄水を廃棄する経路へ流すように、バルブ５４０の開閉を制御する。

【0055】

なお、本形態における通薬工程の薬液の通液経路を第２の実施の形態におけるものと同様のものを用いて説明したが、これに限らない、例えば、第１の実施の形態における薬液の通液経路を用いたものや、第３の実施の形態における薬液の通液経路を用いたものであっても良い。

【0056】

このように、本形態においては、水処理システムを構成する脱気装置および水処理装置を再生するために薬液を通液する工程の後に行われる洗浄工程において、脱気装置へ洗浄水を供給し、脱気装置を通水した洗浄水を水処理装置へ供給する。これにより、洗浄工程に使用する洗浄水の量および洗浄水の排水量を低減することができる。

【0057】

なお、通水工程において水処理装置３００が脱気装置２００の前段に配置されていても良い。この構成の洗浄工程においては、水処理装置３００を洗浄して水処理装置３００から排出された洗浄水を脱気装置２００へ供給して脱気装置２００を洗浄しても良い。また、通水工程、通薬工程および洗浄工程の前後に、脱気装置２００および水処理装置３００に対して互いに独立した別の工程を行っても良い。例えば、原水を用いて、脱気装置や水処理装置の装置内の液体を入れ替えるフラッシング工程、脱気膜や分離膜を薬液で循環する工程、イオン交換樹脂に水を供給して薬液を押し出す押し出し工程、装置内で水を循環させて採水に備える循環待機工程、浸漬工程等を行っても良い。いずれの工程を行った場合であっても、本発明は、システム全体の停止時間の低減や、薬品通水工程における薬品量の低減、水の使用量の低減に寄与する。また、脱気装置２００および水処理装置３００において、原水を通水する方向および薬液を通液する方向については、特に限定しない。例えば、図２では、脱気装置２００および水処理装置３００に原水を通水する方向および薬液を通液する方向は図２の下側から上側として示しているが、上側から下側への方向でも良い。また、原水を通水する方向と薬液を通液する方向とが対向する方向でも良い。この方向を外部から設定できても良い。

【0058】

［実施例１］
通水工程：
前処理をあらかじめ行い、濁質および塩素が除去された原水を、脱気膜、アニオン交換樹脂装置の順番で処理し、処理水を得た。脱気膜として、スリーエム社製分離膜モジュールを用いた。また、水処理装置として、アニオン交換樹脂ＡＭＢＥＲＪＥＴ４２００（ＤｕＰｏｎｔ製）とＩＲＡ９６ＲＦ（ＤｕＰｏｎｔ製）とを２：１の割合で充填したアニオン交換装置を用いた。
通薬工程：
通水工程で得られた処理水に水酸化ナトリウムを添加し、濃度１．５％の水酸化ナトリウム溶液を洗浄溶液として調製した。洗浄溶液を脱気膜およびアニオン交換樹脂装置にそれぞれ通液し、それぞれ再生を行った。再生を所定時間行ったのち、原水をアニオン交換樹脂装置に通水し、アニオン交換樹脂の洗浄を行った。その後、原水を脱気膜に通水し、脱気膜の洗浄を行った。脱気膜およびアニオン交換樹脂装置の洗浄終了後、通水工程へ移行した。
［実施例２］
洗浄工程の際、原水をアニオン交換樹脂に通水し、アニオン交換樹脂を通水した水を用いて脱気膜の洗浄を行った。
［比較例］
脱気膜とアニオン交換樹脂とをそれぞれ別々に再生および洗浄を行った。

【0059】

図１１は、実施例１，２と比較例との結果を示す表である。図１１に示すように、比較例では、脱気膜とアニオン交換樹脂装置とをそれぞれ別々に再生および洗浄しているため、別々に処理した分だけ長い時間がかかっている。一方、実施例１では、脱気膜とアニオン交換樹脂とを互いに同時に再生しているため、通薬工程時間が短縮できている。また、実施例２では、アニオン交換樹脂を洗浄した水を脱気膜へ通水する（再利用する）ことで、洗浄時間の短縮および洗浄水使用量の削減が実現できている。

【0060】

以上、各構成要素に各機能（処理）それぞれを分担させて説明したが、この割り当ては上述したものに限定しない。また、構成要素の構成についても、上述した形態はあくまでも例であって、これに限定しない。また、各実施の形態を組み合わせたものであっても良い。また、上述したバルブ５１０，５２０，５３０，５４０，５５０，５６０，５７０，５８０は、三方バルブに限らず、それぞれの入力および出力それぞれを開閉する互いに独立したバルブの組み合わせであっても良い。

【符号の説明】

【0061】

１００ 原水タンク
２００ 脱気装置
３００ 水処理装置
４００ 薬液タンク
５１０，５２０，５３０，５４０，５５０，５６０，５７０，５８０ バルブ
６００～６０３ 制御装置
７００ 洗浄水タンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】