(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】
(24)【登録日】2022-03-04
(45)【発行日】2022-03-14
(54)【発明の名称】ろ過処理装置とその運転方法
(51)【国際特許分類】
C02F 1/44 20060101AFI20220307BHJP
B01D 61/08 20060101ALI20220307BHJP
B01D 61/58 20060101ALI20220307BHJP
B01D 63/06 20060101ALI20220307BHJP
【ＦＩ】
C02F1/44 A
C02F1/44 D
B01D61/08
B01D61/58
B01D63/06
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2017240163
(22)【出願日】2017-12-15
(65)【公開番号】P2019107575
(43)【公開日】2019-07-04
【審査請求日】2020-10-14
(73)【特許権者】
【識別番号】594152620
【氏名又は名称】ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087642
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100098408
【弁理士】
【氏名又は名称】義経 和昌
(72)【発明者】
【氏名】昌子 弘
(72)【発明者】
【氏名】中塚 修志
(72)【発明者】
【氏名】浜田 敏充
【審査官】高橋 成典
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１３－５２３４５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５４－０１３４７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５２－１５６１８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－２７４４０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５１－０６６２８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５６－０３１４０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５２－１３１２６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５３－０３２８６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５０６８６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１２６２８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０００７８８（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】
被処理水タンク、複数の逆浸透膜モジュール、ろ過水タンクを備える、ろ過処理装置であって（以下においてｎは４～１０の正の整数であり、１つのろ過処理装置において、ｎは同じ数を示すものである）、前記逆浸透膜モジュールが、筒状の外部ケーシング内に逆浸透膜の管状膜エレメントが複数収容されているものであり、
前記筒状の外部ケーシングが、被処理水入口、濃縮水出口及びろ過水出口を有しているものであり、
前記複数の管状膜エレメントが、それぞれの両端部が通水可能に接続され、全体として１本の管状膜エレメントになるように形成されたものであり、
前記１本の管状膜エレメントの第１端開口部が前記被処理水入口と接続され、前記第１端開口部とは反対側の第２端開口部が前記濃縮水出口と接続されているものであり、
前記逆浸透膜モジュールが、第１逆浸透膜モジュールから第ｎ逆浸透膜モジュールまでの合計でｎ台の前記逆浸透膜モジュールの組み合わせからなるものであり、
第１逆浸透膜モジュール(10)から第ｎ逆浸透膜モジュール(40)までの組み合わせが、下記の第１段から第ｎ段までのように組み合わせられており、
さらに被処理水タンク（1）と合計でｎ台の前記逆浸透膜モジュールの間に３つのポート（71a）、（71b）、（71c）を有する三方弁（71）と３つのポート（72a）、（72b）、（72c）を有する三方弁（72）が配置されており、三方弁（71）と三方弁（72）が被処理水の通液方向を交互に変更可能な通液方向変更具となるものであり、
被処理水タンク(1)と接続された被処理水ライン(2a)が分岐され、前記分岐された被処理水ライン(2a)の一方が三方弁（71）のポート（71a）と接続され、前記分岐された被処理水ライン(2a)の他方が三方弁（72）のポート（72a）と接続されている、ろ過処理装置。
（第１段）
前記被処理水タンク(1)が、被処理水ライン(2a)、三方弁（71）のポート（71a）、ポート（71b）、被処理水ライン(2b)で第１逆浸透膜モジュール(10)の第１被処理水入口(10a)と接続され、
第１逆浸透膜モジュール(10)の第１濃縮水出口(10b)と第２逆浸透膜モジュール(20)の第２被処理水入口(20a)が第１濃縮水ライン(11)で接続され、
第１逆浸透膜モジュール(10)の第１ろ過水出口(10c)と前記ろ過水タンク(4)が第１ろ過水ライン(12)で接続されている。
（第２段から第ｎ－１段まで）
前段の逆浸透膜モジュールの濃縮水出口と逆浸透膜モジュールの被処理水入口が前段の濃縮水ラインで接続され、
逆浸透膜モジュールの濃縮水出口と次段の逆浸透膜モジュールの被処理水入口が濃縮水ラインで接続され、
逆浸透膜モジュールのろ過水出口と前記ろ過水タンクがろ過水ラインで接続されている。
（第ｎ段）
第ｎ－１逆浸透膜モジュール(30)の第ｎ－１濃縮水出口(30b)と第ｎ逆浸透膜モジュール(40)の第ｎ被処理水入口(40a)が第ｎ－１濃縮水ライン(31)で接続され、
第ｎ逆浸透膜モジュール(40)の第ｎ濃縮水出口(40b)が第ｎ濃縮水ライン(41b)で三方弁（72）のポート（72b）に接続され、
三方弁（71）のポート（71c）と三方弁（72）のポート（72c）が接続ラインで接続されており、前記接続ラインと被処理水タンク(1)とが第ｎ濃縮水ライン(41a)で接続され、
第ｎ逆浸透膜モジュール(40)の第ｎろ過水出口(40c)と前記ろ過水タンク(4)が第ｎろ過水ライン(42)で接続されている。
【請求項2】
前記逆浸透膜モジュールが、筒状の外部ケーシング内に内径５～２０ｍｍの逆浸透膜の管状膜エレメントが複数収容されているものである、請求項１に記載のろ過処理装置。
【請求項3】
前記逆浸透膜モジュールが、筒状の外部ケーシング内に内径５～２０ｍｍの逆浸透膜の管状膜エレメントが複数収容されているものであり、前記逆浸透膜の管状膜エレメントが酢酸セルロースからなるものである、請求項１に記載のろ過処理装置。
【請求項4】
被処理水タンク、複数の逆浸透膜モジュール、ろ過水タンクを備える、ろ過処理装置であって（以下においてｎは４～１０の正の整数であり、１つのろ過処理装置において、ｎは同じ数を示すものである）、前記逆浸透膜モジュールが、筒状の外部ケーシング内に逆浸透膜の管状膜エレメントが複数収容されているものであり、
前記筒状の外部ケーシングが、被処理水入口、濃縮水出口及びろ過水出口を有しているものであり、
前記複数の管状膜エレメントが、それぞれの両端部が通水可能に接続され、全体として１本の管状膜エレメントになるように形成されたものであり、
前記１本の管状膜エレメントの第１端開口部が前記被処理水入口と接続され、前記第１端開口部とは反対側の第２端開口部が前記濃縮水出口と接続されているものであり、
前記逆浸透膜モジュールが、第１逆浸透膜モジュール(10)から第ｎ逆浸透膜モジュール(40)までの合計でｎ台の前記逆浸透膜モジュールの組み合わせからなるものであり、
第１逆浸透膜モジュール(10)から第ｎ逆浸透膜モジュール(40)までの組み合わせが、下記の第１段から第ｎ段までのように組み合わせられており、
さらに被処理水タンク(1)と合計でｎ台の前記逆浸透膜モジュールの間に３つのポート（71a）、（71b）、（71c）を有する三方弁（71）と３つのポート（72a）、（72b）、（72c）を有する三方弁（72）が配置されており、三方弁（71）と三方弁（72）が被処理水の通液方向を交互に変更可能な通液方向変更具となるものであり、
被処理水タンク(1)と接続された被処理水ライン(2a)が分岐され、前記分岐された被処理水ライン(2a)の一方が三方弁（71）のポート（71a）と接続され、前記分岐された被処理水ラインの他方が三方弁（72）のポート（72a）と接続されており、
さらに予備被処理水ライン(80)及び予備濃縮水ライン(81)を備えており、
前記予備被処理水ライン(80)の第１端開口部が、三方弁（71）のポート（71b）と第１逆浸透膜モジュール(10)の第１被処理水入口(10a)の間の被処理水ライン(2b)にポート(82a)、(82b)、(82c)を有する三方弁(82)を介して三方弁(82)のポート(82b)に接続され、前記予備被処理水ライン(80)の第１端開口部とは反対側の第２端開口部が、第２逆浸透膜モジュール(20)の第２被処理水入口(20a)から第ｎ逆浸透膜モジュール(40)の第ｎ被処理水入口(40a)までの何れかと接続可能なものであり、
前記予備濃縮水ライン(81)の第１端開口部が、三方弁（72）のポート（72b）と第ｎ逆浸透膜モジュール(40)の第ｎ濃縮水出口(40b)の間の第ｎ濃縮水ライン(41b)にポート(83a)、(83b)、(83c)を有する三方弁(83)を介して三方弁(83)のポート(83b)に接続され、前記予備濃縮水ライン(81)の第１端開口部とは反対側の第２端開口部が、第１逆浸透膜モジュール(10)の第１濃縮水出口(10b)から第ｎ－１逆浸透膜モジュール(30)の第ｎ－１濃縮水出口(30b)までの何れかと接続可能なものである、ろ過処理装置。
（第１段）
前記被処理水タンク(1)が、被処理水ライン(2a)、三方弁（71）のポート（71a）、ポート（71b）、被処理水ライン(2b)で第１逆浸透膜モジュール(10)の第１被処理水入口(10a)と接続され、
第１逆浸透膜モジュール(10)の第１濃縮水出口(10b)と第２逆浸透膜モジュール(20)の第２被処理水入口(20a)が第１濃縮水ライン(11)で接続され、
第１逆浸透膜モジュール(10)の第１ろ過水出口(10c)と前記ろ過水タンク(4)が第１ろ過水ライン(12)で接続されている。
（第２段から第ｎ－１段まで）
前段の逆浸透膜モジュールの濃縮水出口と逆浸透膜モジュールの被処理水入口が前段の濃縮水ラインで接続され、
逆浸透膜モジュールの濃縮水出口と次段の逆浸透膜モジュールの被処理水入口が濃縮水ラインで接続され、
逆浸透膜モジュールのろ過水出口と前記ろ過水タンクがろ過水ラインで接続されている。
（第ｎ段）
第ｎ－１逆浸透膜モジュール(30)の第ｎ－１濃縮水出口(30b)と第ｎ逆浸透膜モジュール(40)の第ｎ被処理水入口(40a)が第ｎ－１濃縮水ライン(31)で接続され、
第ｎ逆浸透膜モジュール(40)の第ｎ濃縮水出口(40b)が第ｎ濃縮水ライン(41b)で三方弁（72）のポート（72b）に接続され、
三方弁（71）のポート（71c）と三方弁（72）のポート（72c）が接続ラインで接続されており、前記接続ラインと被処理水タンク(1)とが第ｎ濃縮水ライン(41a)で接続され、
第ｎ逆浸透膜モジュール(40)の第ｎろ過水出口(40c)と前記ろ過水タンク(4)が第ｎろ過水ライン(42)で接続されている。
【請求項5】
前記逆浸透膜モジュールが、筒状の外部ケーシング内に内径５～２０ｍｍの逆浸透膜の管状膜エレメントが１５～５０本収容されているものである、請求項４に記載のろ過処理装置。
【請求項6】
前記逆浸透膜モジュールが、筒状の外部ケーシング内に内径５～２０ｍｍの逆浸透膜の管状膜エレメントが複数収容されているものであり、前記逆浸透膜の管状膜エレメントが酢酸セルロースからなるものである、請求項４に記載のろ過処理装置。
【請求項7】
請求項１～３のいずれか１項に記載のろ過処理装置の運転方法であって、被処理水タンク内の被処理水を、第１逆浸透膜モジュールから第ｎ逆浸透膜モジュールの順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程１、及び
前記通液方向変更具となる三方弁（71）と三方弁（72）により、被処理水の通液方向を変更して、前記被処理水タンク内の被処理水を、第ｎ逆浸透膜モジュールから第１逆浸透膜モジュールの順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程２を有する、ろ過処理装置の運転方法。
【請求項8】
請求項４～６のいずれか１項に記載のろ過処理装置の運転方法であって、被処理水タンク内の被処理水を、第１逆浸透膜モジュールから第ｎ逆浸透膜モジュールの順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程１、
前記通液方向変更具となる三方弁（71）と三方弁（72）により、被処理水の通液方向を変更して、前記被処理水タンク内の被処理水を、第ｎ逆浸透膜モジュールから第１逆浸透膜モジュールの順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程２、
前記予備被処理水ラインの前記第２端開口部を第２逆浸透膜モジュールの第２被処理水入口から第ｎ逆浸透膜モジュールの第ｎ被処理水入口までの何れかと接続し、前記被処理水タンク内の被処理水を、前記予備被処理水ラインに通液させて各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程３、
前記予備濃縮水ラインの前記第２端開口部を、第１逆浸透膜モジュールの第１濃縮水出口から第ｎ－１逆浸透膜モジュールの第ｎ－１濃縮水出口までの何れかと接続し、前記被処理水タンク内の被処理水を、前記被処理水ラインに通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程４、
前記予備被処理水ラインの前記第２端開口部を第２逆浸透膜モジュールの第２被処理水入口から第ｎ逆浸透膜モジュールの第ｎ被処理水入口までの何れかと接続し、前記予備濃縮水ラインの前記第２端開口部を、第１逆浸透膜モジュールの第１濃縮水出口から第ｎ－１逆浸透膜モジュールの第ｎ－１濃縮水出口までの何れかと接続し、前記被処理水タンク内の被処理水を、前記被処理水ライン及び前記予備被処理水ラインの両方に通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程５、
工程３を実施した後、前記通液方向変更具となる三方弁（71）と三方弁（72）により、被処理水の通液方向を変更して、前記被処理水タンク内の被処理水を、第ｎ濃縮水ラインに通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程６、
工程４を実施した後、前記通液方向変更具となる三方弁（71）と三方弁（72）により、被処理水の通液方向を変更して、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程７、並びに
工程５を実施した後、前記通液方向変更具となる三方弁（71）と三方弁（72）により、被処理水の通液方向を変更して、前記被処理水タンク内の被処理水を、第ｎ濃縮水ライン及び前記予備濃縮水ラインの両方に通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程８を有しており、
工程１及び工程２が必須工程であり、さらに工程３と工程６、工程４と工程７及び工程５と工程８のそれぞれの組み合わせから選ばれる少なくとも一組の工程を実施する、ろ過処理装置の運転方法。
【請求項9】
前記複数の管状膜エレメントが、それぞれの両端部が通水可能に接続され、全体として１本の管状膜エレメントになるように形成されており、前記管状膜エレメント内にスポンジボール入れた状態で内膜面洗浄を行う、請求項７又は８記載のろ過処理装置の運転方法。
【請求項10】
被処理水に対して請求項７～９のいずれか１項に記載のろ過処理装置の運転方法を実施した後、さらにろ過処理した後の濃縮水の水分と固形分と分離する蒸発工程を実施することで、濃縮水の液体排出量をゼロとするＺＬＤ（Zero Liquid Discharge）を達成する、被処理水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の逆浸透膜モジュールを使用したろ過処理装置とその運転方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ろ過処理に用いられる膜分離としては、特許文献１に開示されているように精密ろ過（ＭＦ）や限外ろ過（ＵＦ）の膜分離が採用されているが、近年の環境規制、排水再利用、ゼロエミッション等の環境負荷低減が要望されており、処理水質の更なる向上が望まれている。
【0003】
ろ過処理用の膜モジュールにおいて、特許文献１に開示されているように管状膜エレメントを全体として１本の管状膜エレメントになるように形成されたものを用いた膜モジュールがあり、その詰まりにくい形状の利点を生かしてクロスフロー方式によるろ過が行われ、処理の難しい高粘度/高濁質の原液、含油廃水、果汁、食品プロセス液、中水・下水・排水処理分野における溶液の分離、濃縮処理や排水減容化処理に好ましく用いられている。
【0004】
またろ過処理装置としては、安定したろ過処理運転を行えること、ろ過処理装置の構造が簡単であることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００２－２８２６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、ろ過処理装置の構造が簡単であり、安定したろ過処理運転を行うことができる、複数の逆浸透膜モジュールを使用したろ過処理装置とその運転方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、課題の解決手段として、
被処理水タンク、複数の逆浸透膜モジュール、ろ過水タンクを備える、ろ過処理装置であって（以下においてｎは４～１０の正の整数であり、1つのろ過処理装置において、ｎは同じ数を示すものである）、
前記逆浸透膜モジュールが、筒状の外部ケーシング内に逆浸透膜の管状膜エレメントが複数収容されているものであり、
前記筒状の外部ケーシングが、被処理水入口、濃縮水出口及びろ過水出口を有しているものであり、
前記複数の管状膜エレメントが、それぞれの両端部が通水可能に接続され、全体として１本の管状膜エレメントになるように形成されたものであり、前記１本の管状膜エレメントの第１端開口部が前記被処理水入口と接続され、前記第１端開口部とは反対側の第２端開口部が前記濃縮水出口と接続されているものであり、
前記逆浸透膜モジュールが、第１逆浸透膜モジュールから第ｎ逆浸透膜モジュールまでの合計でｎ台の前記逆浸透膜モジュールの組み合わせからなるものであり、
第１逆浸透膜モジュールから第ｎ逆浸透膜モジュールまでの組み合わせが、下記の第１段から第ｎ段までのように組み合わせられている、ろ過処理装置を提供する。
（第１段）
第１逆浸透膜モジュールの第１被処理水入口と前記被処理水タンクが被処理水ラインで接続され、
第１逆浸透膜モジュールの第１濃縮水出口と第２逆浸透膜モジュールの第２被処理水入口が第１濃縮水ラインで接続され、
第１逆浸透膜モジュールの第１ろ過水出口と前記ろ過水タンクが第１ろ過水ラインで接続されている。
（第２段から第ｎ－１段まで）
前段の逆浸透膜モジュールの濃縮水出口と逆浸透膜モジュールの被処理水入口が前段の濃縮水ラインで接続され、
逆浸透膜モジュールの濃縮水出口と次段の逆浸透膜モジュールの被処理水入口が濃縮水ラインで接続され、
逆浸透膜モジュールのろ過水出口と前記ろ過水タンクがろ過水ラインで接続されている。
（第ｎ段）
第ｎ－１逆浸透膜モジュールの第ｎ－１濃縮水出口と第ｎ逆浸透膜モジュールの第ｎ被処理水入口が第ｎ－１濃縮水ラインで接続され、
第ｎ逆浸透膜モジュールの第ｎ濃縮水出口と被処理水タンクが第ｎ濃縮水ラインで接続され、
第ｎ逆浸透膜モジュールの第ｎろ過水出口と前記ろ過水タンクが第ｎろ過水ラインで接続されている。
被処理水タンク、複数の逆浸透膜モジュール、ろ過水タンクを備える、ろ過処理装置であって（以下においてｎは４～１０の正の整数であり、1つのろ過処理装置において、ｎは同じ数を示すものである）、
前記逆浸透膜モジュールが、筒状の外部ケーシング内に逆浸透膜の管状膜エレメントが複数収容されているものであり、
前記筒状の外部ケーシングが、被処理水入口、濃縮水出口及びろ過水出口を有しているものであり、
前記複数の管状膜エレメントが、それぞれの両端部が通水可能に接続され、全体として１本の管状膜エレメントになるように形成されたものであり、前記１本の管状膜エレメントの第１端開口部が前記被処理水入口と接続され、前記第１端開口部とは反対側の第２端開口部が前記濃縮水出口と接続されているものであり、
前記逆浸透膜モジュールが、第１逆浸透膜モジュールから第ｎ逆浸透膜モジュールまでの合計でｎ台の前記逆浸透膜モジュールの組み合わせからなるものであり、
第１逆浸透膜モジュールから第ｎ逆浸透膜モジュールまでの組み合わせが、下記の第１段から第ｎ段までのように組み合わせられている、ろ過処理装置を提供する。
（第１段）
第１逆浸透膜モジュールの第１被処理水入口と前記被処理水タンクが被処理水ラインで接続され、
第１逆浸透膜モジュールの第１濃縮水出口と第２逆浸透膜モジュールの第２被処理水入口が第１濃縮水ラインで接続され、
第１逆浸透膜モジュールの第１ろ過水出口と前記ろ過水タンクが第１ろ過水ラインで接続されている。
（第２段から第ｎ－１段まで）
前段の逆浸透膜モジュールの濃縮水出口と逆浸透膜モジュールの被処理水入口が前段の濃縮水ラインで接続され、
逆浸透膜モジュールの濃縮水出口と次段の逆浸透膜モジュールの被処理水入口が濃縮水ラインで接続され、
逆浸透膜モジュールのろ過水出口と前記ろ過水タンクがろ過水ラインで接続されている。
（第ｎ段）
第ｎ－１逆浸透膜モジュールの第ｎ－１濃縮水出口と第ｎ逆浸透膜モジュールの第ｎ被処理水入口が第ｎ－１濃縮水ラインで接続され、
第ｎ逆浸透膜モジュールの第ｎ濃縮水出口と被処理水タンクが第ｎ濃縮水ラインで接続され、
第ｎ逆浸透膜モジュールの第ｎろ過水出口と前記ろ過水タンクが第ｎろ過水ラインで接続されている。
【0008】
また本発明は、上記したろ過処理装置の運転方法であって、
被処理水タンク内の被処理水を、第１逆浸透膜モジュールから第ｎ逆浸透膜モジュールの順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程を有する、ろ過処理装置の運転方法を提供する。
被処理水タンク内の被処理水を、第１逆浸透膜モジュールから第ｎ逆浸透膜モジュールの順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程を有する、ろ過処理装置の運転方法を提供する。
【0009】
本発明のろ過処理装置は、１台からｎ台までの逆浸透膜モジュールの組み合わせからなるものである。ｎは、４～１０の正の整数であり、１つのろ過処理装置において、ｎは同じ数を示すものである。
本発明のろ過処理装置において、例えばｎ＝４のときは、次のように組み合わされている。
（第１段）
第１逆浸透膜モジュールの第１被処理水入口と被処理水タンクが被処理水ラインで接続され、
第１逆浸透膜モジュールの第１濃縮水出口と第２逆浸透膜モジュールの第２被処理水入口が第１濃縮水ラインで接続され、
第１逆浸透膜モジュールの第１ろ過水出口とろ過水タンクが第１ろ過水ラインで接続されている。
（第２段）
第２逆浸透膜モジュールの第２濃縮水出口と第３逆浸透膜モジュールの第３被処理水入口が第２濃縮水ラインで接続され、
第２逆浸透膜モジュールの第２ろ過水出口と前記ろ過水タンクが第２ろ過水ラインで接続されている。
（第３段）
第３逆浸透膜モジュールの第３濃縮水出口と第４逆浸透膜モジュールの第４被処理水入口が第３濃縮水ラインで接続され、
第３逆浸透膜モジュールの第３ろ過水出口と前記ろ過水タンクが第３ろ過水ラインで接続されている。
（第４段）
第４逆浸透膜モジュールの第４濃縮水出口と被処理水タンクが第４濃縮水ラインで接続され、
第４逆浸透膜モジュールの第４ろ過水出口と前記ろ過水タンクが第４ろ過水ラインで接続されている。
本発明のろ過処理装置において、例えばｎ＝４のときは、次のように組み合わされている。
（第１段）
第１逆浸透膜モジュールの第１被処理水入口と被処理水タンクが被処理水ラインで接続され、
第１逆浸透膜モジュールの第１濃縮水出口と第２逆浸透膜モジュールの第２被処理水入口が第１濃縮水ラインで接続され、
第１逆浸透膜モジュールの第１ろ過水出口とろ過水タンクが第１ろ過水ラインで接続されている。
（第２段）
第２逆浸透膜モジュールの第２濃縮水出口と第３逆浸透膜モジュールの第３被処理水入口が第２濃縮水ラインで接続され、
第２逆浸透膜モジュールの第２ろ過水出口と前記ろ過水タンクが第２ろ過水ラインで接続されている。
（第３段）
第３逆浸透膜モジュールの第３濃縮水出口と第４逆浸透膜モジュールの第４被処理水入口が第３濃縮水ラインで接続され、
第３逆浸透膜モジュールの第３ろ過水出口と前記ろ過水タンクが第３ろ過水ラインで接続されている。
（第４段）
第４逆浸透膜モジュールの第４濃縮水出口と被処理水タンクが第４濃縮水ラインで接続され、
第４逆浸透膜モジュールの第４ろ過水出口と前記ろ過水タンクが第４ろ過水ラインで接続されている。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ろ過処理装置の構造が簡単であり、安定したろ過処理運転を行うことができる、複数の逆浸透膜モジュールを使用したろ過処理装置とその運転方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
（１）図１のろ過処理装置及びその運転方法
＜ろ過処理装置＞
図１のろ過処理装置について説明する。図１のろ過処理装置は、被処理水タンク１、逆浸透膜モジュール１０～４０の合計４台、及びろ過水タンク４を備えている。
＜ろ過処理装置＞
図１のろ過処理装置について説明する。図１のろ過処理装置は、被処理水タンク１、逆浸透膜モジュール１０～４０の合計４台、及びろ過水タンク４を備えている。
【0013】
被処理水が入った被処理水タンク１と第１逆浸透膜モジュール１０の第１被処理水入口１０ａは、被処理水ライン２で接続されている。被処理水ライン２には、ポンプ３が配置されている。
第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂと第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａが第１濃縮水ライン１１で接続され、第１逆浸透膜モジュール１０の第１ろ過水出口１０ｃとろ過水タンク４が第１ろ過水ライン１２で接続されている。
第２逆浸透膜モジュール２０の第２濃縮水出口２０ｂと第３逆浸透膜モジュール３０の第３被処理水入口３０ａが第２濃縮水ライン２１で接続され、第２逆浸透膜モジュール２０の第２ろ過水出口２０ｃとろ過水タンク４が第２ろ過水ライン２２で接続されている。
第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂと第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａが第３濃縮水ライン３１で接続され、第３逆浸透膜モジュール３０の第３ろ過水出口３０ｃとろ過水タンク４が第３ろ過水ライン３２で接続されている。
第４逆浸透膜モジュール４０の第４濃縮水出口４０ｂと被処理水タンク１が第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１で接続され、第４逆浸透膜モジュール４０の第４ろ過水出口４０ｃとろ過水タンク４が第４ろ過水ライン４２で接続されている。
第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂと第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａが第１濃縮水ライン１１で接続され、第１逆浸透膜モジュール１０の第１ろ過水出口１０ｃとろ過水タンク４が第１ろ過水ライン１２で接続されている。
第２逆浸透膜モジュール２０の第２濃縮水出口２０ｂと第３逆浸透膜モジュール３０の第３被処理水入口３０ａが第２濃縮水ライン２１で接続され、第２逆浸透膜モジュール２０の第２ろ過水出口２０ｃとろ過水タンク４が第２ろ過水ライン２２で接続されている。
第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂと第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａが第３濃縮水ライン３１で接続され、第３逆浸透膜モジュール３０の第３ろ過水出口３０ｃとろ過水タンク４が第３ろ過水ライン３２で接続されている。
第４逆浸透膜モジュール４０の第４濃縮水出口４０ｂと被処理水タンク１が第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１で接続され、第４逆浸透膜モジュール４０の第４ろ過水出口４０ｃとろ過水タンク４が第４ろ過水ライン４２で接続されている。
【0014】
ろ過水タンク４と各逆浸透膜モジュールを繋げる第１ろ過水ライン１２～第４ろ過水ライン４２には、ろ過効率を上げるために吸引ポンプを配置してもよい。
また被処理水タンク１及びろ過水タンク４には、温度計、水位計、濁度計などの各種計測機を配置してもよく、また被処理水又はろ過水を通液させる各種ラインには、圧力計、流量計などの計測器や通液を制御するための開閉バルブ、予備タンクを配置してもよい。前記内容は、下記の図５～９のろ過処理装置においても同様である。
また被処理水タンク１及びろ過水タンク４には、温度計、水位計、濁度計などの各種計測機を配置してもよく、また被処理水又はろ過水を通液させる各種ラインには、圧力計、流量計などの計測器や通液を制御するための開閉バルブ、予備タンクを配置してもよい。前記内容は、下記の図５～９のろ過処理装置においても同様である。
【0015】
本発明に用いられる逆浸透膜モジュールについて説明する。
本発明の管状膜エレメント６０の概念図を図２に示す。本発明の管状膜エレメント６０は、図２に示す通り、被処理水を逆浸透膜の管状膜エレメント６０で形成された内径５～２０ｍｍの管内を通してろ過するものである。
管状膜エレメント６０は、紙、不織布などの通水性の支持体の管内表面に逆浸透膜の層を有するものである。逆浸透膜としては酢酸セルロースなどの公知のものを用いることができる。
また管状膜エレメント６０は、複数の管状膜エレメント６０の接触による磨耗を防止するために、図２に示す通り、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）やステンレス（ＳＵＳ）などからなる支持管６３に内包されていてもよい。支持管６３は、管状膜エレメント６０でろ過されたろ過水を通水するための通水孔６４を複数有してもよい。支持管６３の内径は、管状膜エレメント６０の内径より少し大きい内径であることが好ましい。
本発明の管状膜エレメント６０の概念図を図２に示す。本発明の管状膜エレメント６０は、図２に示す通り、被処理水を逆浸透膜の管状膜エレメント６０で形成された内径５～２０ｍｍの管内を通してろ過するものである。
管状膜エレメント６０は、紙、不織布などの通水性の支持体の管内表面に逆浸透膜の層を有するものである。逆浸透膜としては酢酸セルロースなどの公知のものを用いることができる。
また管状膜エレメント６０は、複数の管状膜エレメント６０の接触による磨耗を防止するために、図２に示す通り、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）やステンレス（ＳＵＳ）などからなる支持管６３に内包されていてもよい。支持管６３は、管状膜エレメント６０でろ過されたろ過水を通水するための通水孔６４を複数有してもよい。支持管６３の内径は、管状膜エレメント６０の内径より少し大きい内径であることが好ましい。
【0016】
本発明の逆浸透膜モジュールの概念図を図３に、本発明の逆浸透膜モジュールの縦断面図を図４に示す。
本発明の逆浸透膜モジュールは、筒状の外部ケーシング５０内に逆浸透膜の管状膜エレメント６０が複数収容されているものである。
筒状の外部ケーシング５０は、被処理水入口５１、濃縮水出口５２及びろ過水出口５３を有している。
外部ケーシング５０内の管状膜エレメント６０の本数は、好ましくは１０～１００本であり、より好ましくは１５～５０本であり、管状膜エレメント６０の長さは１～５ｍが好ましい。
外部ケーシング５０内の複数の管状膜エレメント６０は、それぞれの両端部が通水可能に接続され、全体として１本の管状膜エレメントになるように形成されたものであり、前記１本の管状膜エレメントの第１端開口部６１が被処理水入口５１と接続され、第１端開口部６１とは反対側の第２端開口部６２が濃縮水出口５２と接続されている。
複数の管状膜エレメント６０のそれぞれの両端部を接続する方法としては、モジュール両端に配した特殊ヘッダーもしくはＵ字状の接続管６５が用いられる。
なお外部ケーシング５０内の複数の管状膜エレメント６０は、束になった状態で収容されており、図４の逆浸透膜モジュールの縦断面図では、便宜上、複数の管状膜エレメント６０が開けた状態で図示しており、管状膜エレメント６０の本数も一部省略して図示している。
本発明の逆浸透膜モジュールは、筒状の外部ケーシング５０内に逆浸透膜の管状膜エレメント６０が複数収容されているものである。
筒状の外部ケーシング５０は、被処理水入口５１、濃縮水出口５２及びろ過水出口５３を有している。
外部ケーシング５０内の管状膜エレメント６０の本数は、好ましくは１０～１００本であり、より好ましくは１５～５０本であり、管状膜エレメント６０の長さは１～５ｍが好ましい。
外部ケーシング５０内の複数の管状膜エレメント６０は、それぞれの両端部が通水可能に接続され、全体として１本の管状膜エレメントになるように形成されたものであり、前記１本の管状膜エレメントの第１端開口部６１が被処理水入口５１と接続され、第１端開口部６１とは反対側の第２端開口部６２が濃縮水出口５２と接続されている。
複数の管状膜エレメント６０のそれぞれの両端部を接続する方法としては、モジュール両端に配した特殊ヘッダーもしくはＵ字状の接続管６５が用いられる。
なお外部ケーシング５０内の複数の管状膜エレメント６０は、束になった状態で収容されており、図４の逆浸透膜モジュールの縦断面図では、便宜上、複数の管状膜エレメント６０が開けた状態で図示しており、管状膜エレメント６０の本数も一部省略して図示している。
【0017】
＜ろ過処理装置の運転方法＞
図１のろ過処理装置の運転方法について説明する。
図１のろ過処理装置の運転方法は、下記工程１を有する。
（工程１）
工程１は、ポンプ３を作動させ、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２から第１逆浸透膜モジュール１０に送り、続いて第１逆浸透膜モジュール１０から第４逆浸透膜モジュール４０の順に、各濃縮水ライン１１、２１、３１を通して通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１から被処理水タンク１に戻される。
各逆浸透膜モジュール１０、２０、３０、４０でろ過されたろ過水は、各ろ過水ライン１２、２２、３２、４２からろ過水タンク４に送られる。
図１のろ過処理装置の運転方法について説明する。
図１のろ過処理装置の運転方法は、下記工程１を有する。
（工程１）
工程１は、ポンプ３を作動させ、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２から第１逆浸透膜モジュール１０に送り、続いて第１逆浸透膜モジュール１０から第４逆浸透膜モジュール４０の順に、各濃縮水ライン１１、２１、３１を通して通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１から被処理水タンク１に戻される。
各逆浸透膜モジュール１０、２０、３０、４０でろ過されたろ過水は、各ろ過水ライン１２、２２、３２、４２からろ過水タンク４に送られる。
【0018】
図１のろ過処理装置は、各逆浸透膜モジュールを直列に繋げているため、被処理水の流路が1つであり、配管構造が簡単である。また被処理水の流路が1つであることから、ポンプ１台で運転することができるため経済的である。
また管状膜エレメントの膜面が汚れた場合でも、被処理水の流路が1つであることから、スポンジボールなどで管状膜エレメントの内膜面洗浄を行うことも操作が容易であり、安定したろ過処理運転を行うことができる。
また管状膜エレメントの膜面が汚れた場合でも、被処理水の流路が1つであることから、スポンジボールなどで管状膜エレメントの内膜面洗浄を行うことも操作が容易であり、安定したろ過処理運転を行うことができる。
【0019】
（２）図５のろ過処理装置及びその運転方法
＜ろ過処理装置＞
図５のろ過処理装置について説明する。図５のろ過処理装置は、被処理水の通液方向を交互に変更可能な通液方向変更具７０を備えること以外は、図１のろ過処理装置と同じである。
＜ろ過処理装置＞
図５のろ過処理装置について説明する。図５のろ過処理装置は、被処理水の通液方向を交互に変更可能な通液方向変更具７０を備えること以外は、図１のろ過処理装置と同じである。
【0020】
通液方向変更具７０は、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）と第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１（４１ａ、４１ｂ）との間を接続するように配置される。
通液方向変更具７０は、被処理水の通液方向を交互に変更可能にするものであればよく、公知のものを用いることができ、例えば、複数の三方弁からなるものを用いることができる。
通液方向変更具７０は、被処理水の通液方向を交互に変更可能にするものであればよく、公知のものを用いることができ、例えば、複数の三方弁からなるものを用いることができる。
【0021】
図５では、通液方向変更具７０として、三方弁７１と三方弁７２を組み合わせたものを用いている。三方弁７１のポート（入口又は出口）７１ａと被処理水タンク１とが被処理水ライン２ａで接続され、三方弁７１のポート７１ｂと第１逆浸透膜モジュール１０の第１被処理水入口１０ａとが被処理水ライン２ｂで接続され、三方弁７１のポート７１ｃと被処理水タンク１とが第４濃縮水ライン４１ａで接続されている。また三方弁７２のポート７２ａと被処理水タンク１とが被処理水ライン２ａで接続され、三方弁７２のポート７２ｂと第４逆浸透膜モジュール４０の第４濃縮水出口４０ｂが第４濃縮水ライン４１ｂで接続され、三方弁７２のポート７２ｃと被処理水タンク１とが第４濃縮水ライン４１ａで接続されている。またポンプ３は被処理水ライン２ａに配置されている。
【0022】
【0023】
（工程１）
工程１は、図１のろ過処理装置の運転方法の工程１と同じである。なお三方弁７１は、ポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、７１ｃを閉じ、三方弁７２は、７２ａを閉じ、７２ｂ及び７２ｃを開放して、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）から各逆浸透膜モジュールに送るように運転する。第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１（４１ａ、４１ｂ）から被処理水タンク１に戻される。
工程１は、図１のろ過処理装置の運転方法の工程１と同じである。なお三方弁７１は、ポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、７１ｃを閉じ、三方弁７２は、７２ａを閉じ、７２ｂ及び７２ｃを開放して、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）から各逆浸透膜モジュールに送るように運転する。第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１（４１ａ、４１ｂ）から被処理水タンク１に戻される。
【0024】
（工程２）
工程２は、通液方向変更具７０である三方弁７１及び７２により、被処理水の通液方向を変更して、ポンプ３を作動させ、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２ａと第４濃縮水ライン４１ｂを通して第４逆浸透膜モジュール４０に送り、続いて第４逆浸透膜モジュール４０から第１逆浸透膜モジュール１０の順に、各濃縮水ライン３１、２１、１１を通して通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
工程２は、通液方向変更具７０である三方弁７１及び７２により、被処理水の通液方向を変更して、ポンプ３を作動させ、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２ａと第４濃縮水ライン４１ｂを通して第４逆浸透膜モジュール４０に送り、続いて第４逆浸透膜モジュール４０から第１逆浸透膜モジュール１０の順に、各濃縮水ライン３１、２１、１１を通して通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
【0025】
通液方向変更具７０は、三方弁７１のポート７１ａを閉じ、ポート７１ｂ及びポート７１ｃを開放し、三方弁７２のポート７２ａ及びポート７２ｂを開放し、ポート７２ｃを閉じて、ろ過処理運転を行う。
被処理水タンク１内の被処理水は、被処理水ライン２ａと第４濃縮水ライン４１ｂを通して第４逆浸透膜モジュール４０に送られ、続いて第４逆浸透膜モジュール４０から第１逆浸透膜モジュール１０の順に、各濃縮水ライン３１、２１、１１を通して送られる。第１逆浸透膜モジュール１０を通液した被処理水は、被処理水ライン２ｂと第４濃縮水ライン４１ａから被処理水タンク１に戻される。
各逆浸透膜モジュール１０、２０、３０、４０でろ過されたろ過水は、各ろ過水ライン１２、２２、３２、４２からろ過水タンク４に送られる。
被処理水タンク１内の被処理水は、被処理水ライン２ａと第４濃縮水ライン４１ｂを通して第４逆浸透膜モジュール４０に送られ、続いて第４逆浸透膜モジュール４０から第１逆浸透膜モジュール１０の順に、各濃縮水ライン３１、２１、１１を通して送られる。第１逆浸透膜モジュール１０を通液した被処理水は、被処理水ライン２ｂと第４濃縮水ライン４１ａから被処理水タンク１に戻される。
各逆浸透膜モジュール１０、２０、３０、４０でろ過されたろ過水は、各ろ過水ライン１２、２２、３２、４２からろ過水タンク４に送られる。
【0026】
図５のろ過処理装置は、図１のろ過処理装置の効果に加えて以下の効果が挙げられる。
通常、被処理水の水圧は、上流側の逆浸透膜モジュールの方が高く、下流側の逆浸透膜モジュールの方が低くなる。そのため上流側の逆浸透膜モジュールの方が管状膜エレメントの膜面が汚れにより詰まりやすいが、図５のろ過処理装置では、上述の通り、通液方向を変更することにより、上流側の逆浸透膜モジュールと下流側の逆浸透膜モジュールを変更することができ、各逆浸透膜モジュールの管状膜エレメント全体を有効に利用することができる。
また逆浸透膜モジュールの洗浄の際に、ろ過処理運転時の通液方向とは逆の通液方向にして洗浄をすると、管状膜エレメント内の汚れを効果的に除去することができ、洗浄に必要な薬品及び工数を削減することができるため、安定したろ過処理運転を行うことができる。
通常、被処理水の水圧は、上流側の逆浸透膜モジュールの方が高く、下流側の逆浸透膜モジュールの方が低くなる。そのため上流側の逆浸透膜モジュールの方が管状膜エレメントの膜面が汚れにより詰まりやすいが、図５のろ過処理装置では、上述の通り、通液方向を変更することにより、上流側の逆浸透膜モジュールと下流側の逆浸透膜モジュールを変更することができ、各逆浸透膜モジュールの管状膜エレメント全体を有効に利用することができる。
また逆浸透膜モジュールの洗浄の際に、ろ過処理運転時の通液方向とは逆の通液方向にして洗浄をすると、管状膜エレメント内の汚れを効果的に除去することができ、洗浄に必要な薬品及び工数を削減することができるため、安定したろ過処理運転を行うことができる。
【0027】
（２）図６、７のろ過処理装置及びその運転方法
＜ろ過処理装置＞
図６、７のろ過処理装置について説明する。図６、７のろ過処理装置は、予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を備えること以外は、図１のろ過処理装置と同じである。図６は予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を各逆浸透膜モジュールと接続する前のろ過処理装置の概略図であり、図７は予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を各逆浸透膜モジュールと接続後のろ過処理装置の概略図である。
＜ろ過処理装置＞
図６、７のろ過処理装置について説明する。図６、７のろ過処理装置は、予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を備えること以外は、図１のろ過処理装置と同じである。図６は予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を各逆浸透膜モジュールと接続する前のろ過処理装置の概略図であり、図７は予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を各逆浸透膜モジュールと接続後のろ過処理装置の概略図である。
【0028】
予備被処理水ライン８０の第１端開口部８０ａが被処理水ライン２に接続され、第１端開口部８０ａとは反対側の第２端開口部８０ｂが第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａから第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａまでの何れかと接続可能である。
予備被処理水ライン８０の第１端開口部８０ａと被処理水ライン２の接続部には、被処理水の通液方向を変更できるように三方弁８２が配置されている。またポンプ３は被処理水ライン２と予備被処理水ライン８０の両方に送水できるように被処理水ライン２上の被処理水タンク１と三方弁８２の間に配置されている。
予備被処理水ライン８０の第１端開口部８０ａは、被処理水タンク１と直接接続されてもよい。その場合、被処理水ライン２と予備被処理水ライン８０の両方に送水できるように、被処理水ライン２と予備被処理水ライン８０の両方にポンプが配置される。
予備被処理水ライン８０の第１端開口部８０ａと被処理水ライン２の接続部には、被処理水の通液方向を変更できるように三方弁８２が配置されている。またポンプ３は被処理水ライン２と予備被処理水ライン８０の両方に送水できるように被処理水ライン２上の被処理水タンク１と三方弁８２の間に配置されている。
予備被処理水ライン８０の第１端開口部８０ａは、被処理水タンク１と直接接続されてもよい。その場合、被処理水ライン２と予備被処理水ライン８０の両方に送水できるように、被処理水ライン２と予備被処理水ライン８０の両方にポンプが配置される。
【0029】
予備濃縮水ライン８１の第１端開口部８１ａが第４濃縮水ライン４１に接続され、第１端開口部８１ａとは反対側の第２端開口部８１ｂが第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂから第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂまでの何れかと接続可能である。
予備濃縮水ライン８１の第１端開口部８１ａと第４濃縮水ライン４１の接続部には、被処理水の通液方向を変更できるように三方弁８３が配置されている。
予備濃縮水ライン８１の第１端開口部８１ａは、被処理水タンク１と直接接続されていてもよい。
予備濃縮水ライン８１の第１端開口部８１ａと第４濃縮水ライン４１の接続部には、被処理水の通液方向を変更できるように三方弁８３が配置されている。
予備濃縮水ライン８１の第１端開口部８１ａは、被処理水タンク１と直接接続されていてもよい。
【0030】
＜ろ過処理装置の運転方法＞
図６、７のろ過処理装置の運転方法について説明する。
図６、７のろ過処理装置の運転方法は、下記工程１、工程３～５を有する。なお工程１、３～５を行う順序は、どの順番から行ってもよい。
図６、７のろ過処理装置の運転方法について説明する。
図６、７のろ過処理装置の運転方法は、下記工程１、工程３～５を有する。なお工程１、３～５を行う順序は、どの順番から行ってもよい。
【0031】
（工程１）
工程１は、図１のろ過処理装置の運転方法の工程１と同じである。なお三方弁８２は、ポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３は、ポート８３ｂを閉じ、ポート８３ａ及びポート８３ｃを開放して、被処理タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２から各逆浸透膜モジュールに送るように運転する。第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１から被処理水タンク１に戻される。
工程１は、図１のろ過処理装置の運転方法の工程１と同じである。なお三方弁８２は、ポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３は、ポート８３ｂを閉じ、ポート８３ａ及びポート８３ｃを開放して、被処理タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２から各逆浸透膜モジュールに送るように運転する。第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１から被処理水タンク１に戻される。
【0032】
（工程３）
工程３は、予備被処理水ライン８０の前記第２端開口部８０ｂを第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａから第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａまでの何れかと接続し、被処理水タンク１内の被処理水を、予備被処理水ライン８０に通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
工程３は、予備被処理水ライン８０の前記第２端開口部８０ｂを第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａから第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａまでの何れかと接続し、被処理水タンク１内の被処理水を、予備被処理水ライン８０に通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
【0033】
図７では、予備被処理水ライン８０の前記第２端開口部８０ｂが第３逆浸透膜モジュール３０の第３被処理水入口３０ａと接続されている。
ポンプ３を作動させて、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２、予備被処理水ライン８０の順に送り、第３逆浸透膜モジュール３０、第４逆浸透膜モジュール４０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１を通して被処理水タンク１に戻される。
三方弁８２、８３は、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｂを開放し、ポート８２ｃを閉じ、三方弁８３のポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ｂを閉じて、ろ過処理運転を行う。
ポンプ３を作動させて、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２、予備被処理水ライン８０の順に送り、第３逆浸透膜モジュール３０、第４逆浸透膜モジュール４０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１を通して被処理水タンク１に戻される。
三方弁８２、８３は、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｂを開放し、ポート８２ｃを閉じ、三方弁８３のポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ｂを閉じて、ろ過処理運転を行う。
【0034】
（工程４）
工程４は、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８０ｂを、第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂから第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂまでの何れかと接続し、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２に通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
工程４は、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８０ｂを、第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂから第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂまでの何れかと接続し、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２に通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
【0035】
図７では、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８０ｂが第２逆浸透膜モジュール２０の第２濃縮水出口２０ｂと接続されている。
ポンプ３を作動させて、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２から第１逆浸透膜モジュール１０、第２逆浸透膜モジュール２０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１の順に通液して被処理水タンク１に戻される。
三方弁８２、８３は、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３のポート８３ｂ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ａを閉じて、ろ過処理運転を行う。
ポンプ３を作動させて、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２から第１逆浸透膜モジュール１０、第２逆浸透膜モジュール２０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１の順に通液して被処理水タンク１に戻される。
三方弁８２、８３は、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３のポート８３ｂ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ａを閉じて、ろ過処理運転を行う。
【0036】
（工程５）
工程５は、予備被処理水ライン８０の第２端開口部８０ｂを第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａから第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａまでの何れかと接続し、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８１ｂを、第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂから第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂまでの何れかと接続し、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２及び予備被処理水ライン８０の少なくとも何れかに通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
工程５は、予備被処理水ライン８０の第２端開口部８０ｂを第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａから第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａまでの何れかと接続し、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８１ｂを、第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂから第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂまでの何れかと接続し、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２及び予備被処理水ライン８０の少なくとも何れかに通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
【0037】
図７では、予備被処理水ライン８０の前記第２端開口部８０ｂが第３逆浸透膜モジュール３０の第３被処理水入口３０ａと接続され、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８０ｂが第２逆浸透膜モジュール２０の第２濃縮水出口２０ｂと接続されている。
ポンプ３を作動させて、処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２及び予備被処理水ライン８０の少なくとも何れかに通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
ポンプ３を作動させて、処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２及び予備被処理水ライン８０の少なくとも何れかに通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
【0038】
被処理水ライン２にのみ通液させる場合、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３のポート８３ｂ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ａを閉じて、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２から第１逆浸透膜モジュール１０、第２逆浸透膜モジュール２０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１の順に通液して被処理水タンク１に戻される。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１の順に通液して被処理水タンク１に戻される。
【0039】
予備被処理水ライン８０にのみ通液させる場合、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｂを開放し、ポート８２ｃを閉じ、三方弁８３のポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ｂを閉じて、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２、予備被処理水ライン８０の順に送り、第３逆浸透膜モジュール３０、第４逆浸透膜モジュール４０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１を通して被処理水タンク１に戻される。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１を通して被処理水タンク１に戻される。
【0040】
被処理水ライン２と予備被処理水ライン８０の両方に通液させる場合、三方弁８２の全てのポートを開放し、三方弁８３の全てのポートを開放して、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１の被処理水を、被処理水ライン２と予備被処理水ライン８０の両方に送り、各逆浸透膜モジュールに通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１の順に通液して被処理水タンク１に戻され、第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１を通して被処理水タンク１に戻される。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１の順に通液して被処理水タンク１に戻され、第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１を通して被処理水タンク１に戻される。
【0041】
図６、７のろ過処理装置は、図１のろ過処理装置の効果に加えて以下の効果が挙げられる。
粘度や濁度などの被処理水の水質や各逆浸透膜モジュールに通液する循環流量によって、直列に連結された逆浸透膜モジュールの入出口の圧力損失が大きい場合に、予備被処理水ライン８０と予備濃縮水ライン８１の予備ラインを使用して、より小数の逆浸透膜モジュールで循環できるようにすると圧力損失を下げることができるため、安定したろ過処理運転を行うことができる。
また各逆浸透膜モジュールの管状膜エレメントの膜面汚れ具合、粘度や濁度などの被処理水の水質、及び各逆浸透膜モジュールに通液する循環流量に応じて、最適な逆浸透膜モジュール連結数を容易に調整することができ、各逆浸透膜モジュールの管状膜エレメント全体を有効に利用することができる。そのため洗浄に必要な薬品及び工数を削減することができるため、安定したろ過処理運転を行うことができる。
また逆浸透膜モジュール連結数を変更した場合でもポンプ３の１台のみでもろ過処理運転を行うことができるため、オペレーションコストを上げることなく、安定したろ過処理運転を行うことができる。
粘度や濁度などの被処理水の水質や各逆浸透膜モジュールに通液する循環流量によって、直列に連結された逆浸透膜モジュールの入出口の圧力損失が大きい場合に、予備被処理水ライン８０と予備濃縮水ライン８１の予備ラインを使用して、より小数の逆浸透膜モジュールで循環できるようにすると圧力損失を下げることができるため、安定したろ過処理運転を行うことができる。
また各逆浸透膜モジュールの管状膜エレメントの膜面汚れ具合、粘度や濁度などの被処理水の水質、及び各逆浸透膜モジュールに通液する循環流量に応じて、最適な逆浸透膜モジュール連結数を容易に調整することができ、各逆浸透膜モジュールの管状膜エレメント全体を有効に利用することができる。そのため洗浄に必要な薬品及び工数を削減することができるため、安定したろ過処理運転を行うことができる。
また逆浸透膜モジュール連結数を変更した場合でもポンプ３の１台のみでもろ過処理運転を行うことができるため、オペレーションコストを上げることなく、安定したろ過処理運転を行うことができる。
【0042】
（２）図８、９のろ過処理装置及びその運転方法
＜ろ過処理装置＞
図８、９のろ過処理装置について説明する。図８、９のろ過処理装置は、予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を備えること以外は、図５のろ過処理装置と同じである。図８は予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を各逆浸透膜モジュールと接続する前のろ過処理装置の概略図であり、図９は予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を各逆浸透膜モジュールと接続後のろ過処理装置の概略図である。
＜ろ過処理装置＞
図８、９のろ過処理装置について説明する。図８、９のろ過処理装置は、予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を備えること以外は、図５のろ過処理装置と同じである。図８は予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を各逆浸透膜モジュールと接続する前のろ過処理装置の概略図であり、図９は予備被処理水ライン８０及び予備濃縮水ライン８１を各逆浸透膜モジュールと接続後のろ過処理装置の概略図である。
【0043】
予備被処理水ライン８０の第１端開口部８０ａが被処理水ライン２ｂに接続され、第１端開口部８０ａとは反対側の第２端開口部８０ｂが第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａから第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａまでの何れかと接続可能である。
予備被処理水ライン８０の第１端開口部８０ａと被処理水ライン２ｂの接続部には、被処理水の通液方向を変更できるように三方弁８２が配置されている。
予備被処理水ライン８０の第１端開口部８０ａと被処理水ライン２ｂの接続部には、被処理水の通液方向を変更できるように三方弁８２が配置されている。
【0044】
予備濃縮水ライン８１の第１端開口部８１ａが第４濃縮水ライン４１ｂに接続され、第１端開口部８１ａとは反対側の第２端開口部８１ｂが第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂから第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂまでの何れかと接続可能である。
予備濃縮水ライン８１の第１端開口部８１ａと第４濃縮水ライン４１の接続部には、被処理水の通液方向を変更できるように三方弁８３が配置されている。
予備濃縮水ライン８１の第１端開口部８１ａと第４濃縮水ライン４１の接続部には、被処理水の通液方向を変更できるように三方弁８３が配置されている。
【0045】
【0046】
（工程１）
工程１は、図１のろ過処理装置の運転方法の工程１と同じである。なお三方弁７１は、ポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、ポート７１ｃを閉じ、三方弁８２は、ポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３は、ポート８３ｂを閉じ、ポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、三方弁７２は、ポート７２ａを閉じ、ポート７２ｂ及びポート７２ｃを開放して、被処理タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）から各逆浸透膜モジュールに送るように運転する。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１（４１ａ、４１ｂ）から被処理水タンク１に戻される。
工程１は、図１のろ過処理装置の運転方法の工程１と同じである。なお三方弁７１は、ポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、ポート７１ｃを閉じ、三方弁８２は、ポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３は、ポート８３ｂを閉じ、ポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、三方弁７２は、ポート７２ａを閉じ、ポート７２ｂ及びポート７２ｃを開放して、被処理タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）から各逆浸透膜モジュールに送るように運転する。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン（最終濃縮水ライン）４１（４１ａ、４１ｂ）から被処理水タンク１に戻される。
【0047】
（工程２）
工程２は、図５のろ過処理装置の運転方法の工程２と同じである。なお三方弁７１は、ポート７１ｂ及びポート７１ｃを開放し、ポート７１ａを閉じ、三方弁８２は、ポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３は、ポート８３ｂを閉じ、ポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、三方弁７２のポート７２ａ及びポート７２ｂを開放し、ポート７２ｃを閉じて、被処理タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２ａ、第４濃縮水ライン４１ｂの順に通液させてから、各逆浸透膜モジュールに送るように運転する。
第１逆浸透膜モジュールを通液した被処理水は、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
工程２は、図５のろ過処理装置の運転方法の工程２と同じである。なお三方弁７１は、ポート７１ｂ及びポート７１ｃを開放し、ポート７１ａを閉じ、三方弁８２は、ポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３は、ポート８３ｂを閉じ、ポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、三方弁７２のポート７２ａ及びポート７２ｂを開放し、ポート７２ｃを閉じて、被処理タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２ａ、第４濃縮水ライン４１ｂの順に通液させてから、各逆浸透膜モジュールに送るように運転する。
第１逆浸透膜モジュールを通液した被処理水は、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
【0048】
（工程３）
工程３は、図６、７のろ過処理装置の運転方法の工程３と同じである。
図９では、予備被処理水ライン８０の前記第２端開口部８０ｂが第３逆浸透膜モジュール３０の第３被処理水入口３０ａと接続されている。
ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）、予備被処理水ライン８０の順に送り、第３逆浸透膜モジュール３０、第４逆浸透膜モジュール４０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）を通して被処理水タンク１に戻される。
なお三方弁７１は、ポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、ポート７１ｃを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｂを開放し、ポート８２ｃを閉じ、三方弁８３のポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ｂを閉じ、三方弁７２のポート７２ｂ及びポート７２ｃを開放し、ポート７２ａを閉じて、ろ過処理運転を行う。
工程３は、図６、７のろ過処理装置の運転方法の工程３と同じである。
図９では、予備被処理水ライン８０の前記第２端開口部８０ｂが第３逆浸透膜モジュール３０の第３被処理水入口３０ａと接続されている。
ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）、予備被処理水ライン８０の順に送り、第３逆浸透膜モジュール３０、第４逆浸透膜モジュール４０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）を通して被処理水タンク１に戻される。
なお三方弁７１は、ポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、ポート７１ｃを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｂを開放し、ポート８２ｃを閉じ、三方弁８３のポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ｂを閉じ、三方弁７２のポート７２ｂ及びポート７２ｃを開放し、ポート７２ａを閉じて、ろ過処理運転を行う。
【0049】
（工程４）
工程４は、図６、７のろ過処理装置の運転方法の工程４と同じである。
図９では、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８０ｂが第２逆浸透膜モジュール２０の第２濃縮水出口２０ｂと接続されている。
ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）から第１逆浸透膜モジュール１０、第２逆浸透膜モジュール２０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）の順に通液して被処理水タンク１に戻される。
なお三方弁７１は、ポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、ポート７１ｃを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３のポート８３ｂ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ａを閉じ、三方弁７２のポート７２ｂ及びポート７２ｃを開放し、ポート７２ａを閉じて、ろ過処理運転を行う。
工程４は、図６、７のろ過処理装置の運転方法の工程４と同じである。
図９では、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８０ｂが第２逆浸透膜モジュール２０の第２濃縮水出口２０ｂと接続されている。
ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）から第１逆浸透膜モジュール１０、第２逆浸透膜モジュール２０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）の順に通液して被処理水タンク１に戻される。
なお三方弁７１は、ポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、ポート７１ｃを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３のポート８３ｂ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ａを閉じ、三方弁７２のポート７２ｂ及びポート７２ｃを開放し、ポート７２ａを閉じて、ろ過処理運転を行う。
【0050】
（工程５）
工程５は、図６、７のろ過処理装置の運転方法の工程５と同じである。
図９では、予備被処理水ライン８０の前記第２端開口部８０ｂが第３逆浸透膜モジュール３０の第３被処理水入口３０ａと接続され、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８０ｂが第２逆浸透膜モジュール２０の第２濃縮水出口２０ｂと接続されている。
ポンプ３を作動させて、処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）及び予備被処理水ライン８０の少なくとも何れかに通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
工程５は、図６、７のろ過処理装置の運転方法の工程５と同じである。
図９では、予備被処理水ライン８０の前記第２端開口部８０ｂが第３逆浸透膜モジュール３０の第３被処理水入口３０ａと接続され、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８０ｂが第２逆浸透膜モジュール２０の第２濃縮水出口２０ｂと接続されている。
ポンプ３を作動させて、処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）及び予備被処理水ライン８０の少なくとも何れかに通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
【0051】
被処理水ライン２にのみ通液させる場合、三方弁７１のポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、ポート７１ｃを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３のポート８３ｂ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ａを閉じ、三方弁７２のポート７２ｂ及びポート７２ｃを開放し、ポート７２ａを閉じて、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）から第１逆浸透膜モジュール１０、第２逆浸透膜モジュール２０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）の順に通液して被処理水タンク１に戻される。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）の順に通液して被処理水タンク１に戻される。
【0052】
予備被処理水ライン８０にのみ通液させる場合、三方弁７１のポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、ポート７１ｃを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｂを開放し、ポート８２ｃを閉じ、三方弁８３のポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ｂを閉じ、三方弁７２のポート７２ｂ及びポート７２ｃを開放し、ポート７２ａを閉じて、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）、予備被処理水ライン８０の順に送り、第３逆浸透膜モジュール３０、第４逆浸透膜モジュール４０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）を通して被処理水タンク１に戻される。
第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）を通して被処理水タンク１に戻される。
【0053】
被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）と予備被処理水ライン８０の両方に通液させる場合、三方弁７１のポート７１ａ及びポート７１ｂを開放し、ポート７１ｃを閉じ、三方弁８２の全てのポートを開放し、三方弁８３の全てのポートを開放し、三方弁７２のポート７２ｂ及びポート７２ｃを開放し、ポート７２ａを閉じて、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１の被処理水を、被処理水ライン２（２ａ、２ｂ）と予備被処理水ライン８０の両方に送り、各逆浸透膜モジュールに通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）の順に通液して、被処理水タンク１に戻され、第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）を通して被処理水タンク１に戻される。
第２逆浸透膜モジュール２０を通液した被処理水は、予備濃縮水ライン８１、濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）の順に通液して、被処理水タンク１に戻され、第４逆浸透膜モジュール４０を通液した被処理水は、第４濃縮水ライン４１（４１ａ、４１ｂ）を通して被処理水タンク１に戻される。
【0054】
（工程６）
工程６は、予備被処理水ライン８０の第２端開口部８０ｂを第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａから第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａまでの何れかと接続し、且つ通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、被処理水タンク１内の被処理水を、第４濃縮ライン４１ｂに通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
工程６は、予備被処理水ライン８０の第２端開口部８０ｂを第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａから第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａまでの何れかと接続し、且つ通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、被処理水タンク１内の被処理水を、第４濃縮ライン４１ｂに通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
【0055】
図９では、予備被処理水ライン８０の前記第２端開口部８０ｂが第３逆浸透膜モジュールの第３被処理水入口３０ａと接続されている。
通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２ａ、第４濃縮水ライン４１ｂの順に送り、第４逆浸透膜モジュール４０、第３逆浸透膜モジュール３０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第３逆浸透膜モジュール３０を通液した被処理水は、予備被処理水ライン８０、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
なお三方弁７１は、ポート７１ｂ及びポート７１ｃを開放し、ポート７１ａを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｂを開放し、ポート８２ｃを閉じ、三方弁８３のポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ｂを閉じ、三方弁７２のポート７２ａ及びポート７２ｂを開放し、ポート７２ｃを閉じて、ろ過処理運転を行う。
通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２ａ、第４濃縮水ライン４１ｂの順に送り、第４逆浸透膜モジュール４０、第３逆浸透膜モジュール３０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第３逆浸透膜モジュール３０を通液した被処理水は、予備被処理水ライン８０、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
なお三方弁７１は、ポート７１ｂ及びポート７１ｃを開放し、ポート７１ａを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｂを開放し、ポート８２ｃを閉じ、三方弁８３のポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ｂを閉じ、三方弁７２のポート７２ａ及びポート７２ｂを開放し、ポート７２ｃを閉じて、ろ過処理運転を行う。
【0056】
（工程７）
工程７は、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８１ｂを、第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂから第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂまでの何れかと接続し、且つ通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、被処理水タンク１内の被処理水を、予備濃縮水ライン８１に通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
工程７は、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８１ｂを、第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂから第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂまでの何れかと接続し、且つ通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、被処理水タンク１内の被処理水を、予備濃縮水ライン８１に通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
【0057】
図９では、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８０ｂが第２逆浸透膜モジュール２０の第２濃縮水出口２０ｂと接続されている。
通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２ａ、第４濃縮水ライン４１ｂ、予備濃縮水ライン８１の順に送り、第２逆浸透膜モジュール２０、第１逆浸透膜モジュール１０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第１逆浸透膜モジュール１０を通液した被処理水は、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
なお三方弁７１は、ポート７１ｂ及びポート７１ｃを開放し、ポート７１ａを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３のポート８３ｂ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ａを閉じ、三方弁７２のポート７２ａ及びポート７２ｂを開放し、ポート７２ｃを閉じて、ろ過処理運転を行う。
通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１内の被処理水を、被処理水ライン２ａ、第４濃縮水ライン４１ｂ、予備濃縮水ライン８１の順に送り、第２逆浸透膜モジュール２０、第１逆浸透膜モジュール１０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第１逆浸透膜モジュール１０を通液した被処理水は、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
なお三方弁７１は、ポート７１ｂ及びポート７１ｃを開放し、ポート７１ａを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３のポート８３ｂ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ａを閉じ、三方弁７２のポート７２ａ及びポート７２ｂを開放し、ポート７２ｃを閉じて、ろ過処理運転を行う。
【0058】
（工程８）
工程８は、予備被処理水ライン８０の第２端開口部８０ｂを第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａから第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａまでの何れかと接続し、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８１ｂを、第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂから第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂまでの何れかと接続し、且つ通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、被処理水タンク１内の被処理水を、第４濃縮水ライン４１ｂ及び予備濃縮水ライン８１の少なくとも何れかに通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
工程８は、予備被処理水ライン８０の第２端開口部８０ｂを第２逆浸透膜モジュール２０の第２被処理水入口２０ａから第４逆浸透膜モジュール４０の第４被処理水入口４０ａまでの何れかと接続し、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８１ｂを、第１逆浸透膜モジュール１０の第１濃縮水出口１０ｂから第３逆浸透膜モジュール３０の第３濃縮水出口３０ｂまでの何れかと接続し、且つ通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、被処理水タンク１内の被処理水を、第４濃縮水ライン４１ｂ及び予備濃縮水ライン８１の少なくとも何れかに通液させて、各逆浸透膜モジュールに被処理水を送り、各逆浸透膜モジュールでろ過する工程である。
【0059】
図９では、予備被処理水ライン８０の前記第２端開口部８０ｂが第３逆浸透膜モジュール２０の第３被処理水入口３０ａと接続され、予備濃縮水ライン８１の第２端開口部８０ｂが第２逆浸透膜モジュール２０の第２濃縮水出口２０ｂと接続されている。
通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、ポンプ３を作動させることで、処理水タンク１内の被処理水を、第４濃縮水ライン４１ｂ及び予備濃縮ライン８１の少なくとも何れかに通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
通液方向変更具７０により、被処理水の通液方向を変更して、ポンプ３を作動させることで、処理水タンク１内の被処理水を、第４濃縮水ライン４１ｂ及び予備濃縮ライン８１の少なくとも何れかに通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
【0060】
第４濃縮水ライン４１ｂにのみ通液させる場合、三方弁７１は、ポート７１ｂ及びポート７１ｃを開放し、ポート７１ａを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｂを開放し、ポート８２ｃを閉じ、三方弁８３のポート８３ａ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ｂを閉じ、三方弁７２のポート７２ａ及びポート７２ｂを開放し、ポート７２ｃを閉じて、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１の被処理水を、被処理水ライン２ａ、第４濃縮水ライン４１ｂの順に送り、第４逆浸透膜モジュール４０、第３逆浸透膜モジュール３０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第３逆浸透膜モジュール３０を通液した被処理水は、予備被処理水ライン８０、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
第３逆浸透膜モジュール３０を通液した被処理水は、予備被処理水ライン８０、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
【0061】
予備濃縮水ライン８１にのみ通液させる場合、三方弁７１は、ポート７１ｂ及びポート７１ｃを開放し、ポート７１ａを閉じ、三方弁８２のポート８２ａ及びポート８２ｃを開放し、ポート８２ｂを閉じ、三方弁８３のポート８３ｂ及びポート８３ｃを開放し、ポート８３ａを閉じ、三方弁７２のポート７２ａ及びポート７２ｂを開放し、ポート７２ｃを閉じて、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１の被処理水を、被処理水ライン２ａ、第４濃縮水ライン４１ｂ、予備濃縮水ライン８１の順に送り、第２逆浸透膜モジュール２０、第１逆浸透膜モジュール１０の順に通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第１逆浸透膜モジュール１０を通液した被処理水は、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
第１逆浸透膜モジュール１０を通液した被処理水は、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
【0062】
第４濃縮水ライン４１ｂ及び予備濃縮ライン８１の両方に通液させる場合、三方弁７１のポート７１ｂ及びポート７１ｃを開放し、ポート７１ａを閉じ、三方弁８２の全てのポートを開放し、三方弁８３の全てのポートを開放し、三方弁７２のポート７２ａ及びポート７２ｂを開放し、ポート７２ｃを閉じて、ポンプ３を作動させることで、被処理水タンク１の被処理水を、第４濃縮水ライン４１ｂと予備濃縮ライン８１の両方に送り、各逆浸透膜モジュールに通液させて、各逆浸透膜モジュールでろ過するように運転する。
第３逆浸透膜モジュール３０を通液した被処理水は、予備被処理水ライン８０、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻され、第１逆浸透膜モジュール１０を通液した被処理水は、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
第３逆浸透膜モジュール３０を通液した被処理水は、予備被処理水ライン８０、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻され、第１逆浸透膜モジュール１０を通液した被処理水は、被処理水ライン２ｂ、第４濃縮水ライン４１ａの順に通液して、被処理水タンク１に戻される。
【0063】
図８、９のろ過処理装置は、図１のろ過処理装置、図５のろ過処理装置及び図６、７のろ過処理装置で述べた効果の全てを兼ね備えている。
さらに図８、９のろ過処理装置は、逆浸透膜モジュールの洗浄の際に、予備被処理水ライン８０と予備濃縮水ライン８１の予備ラインを使用し、且つ通液方向を変更して、より小数の逆浸透膜モジュールを選択して洗浄を行うことができるため、管状膜エレメント内の汚れを効果的に除去することができ、洗浄に必要な薬品及び工数を削減することができる。
さらに図８、９のろ過処理装置は、逆浸透膜モジュールの洗浄の際に、予備被処理水ライン８０と予備濃縮水ライン８１の予備ラインを使用し、且つ通液方向を変更して、より小数の逆浸透膜モジュールを選択して洗浄を行うことができるため、管状膜エレメント内の汚れを効果的に除去することができ、洗浄に必要な薬品及び工数を削減することができる。
【0064】
本発明のろ過処理装置は、被処理水をろ過処理した後の濃縮水の液体排出量をゼロとするＺＬＤ（Zero Liquid Discharge）に使用することができる。
本発明のろ過処理装置をＺＬＤに使用するときは、ろ過処理した後の濃縮水の水分と固形分と分離する蒸発工程を実施する。
本発明のろ過処理装置によりろ過処理をした場合は、濃縮水中の固形分濃度が高められているため、蒸発工程における使用エネルギー量を削減することができるようになるので好ましい。
本発明のろ過処理装置をＺＬＤに使用するときは、ろ過処理した後の濃縮水の水分と固形分と分離する蒸発工程を実施する。
本発明のろ過処理装置によりろ過処理をした場合は、濃縮水中の固形分濃度が高められているため、蒸発工程における使用エネルギー量を削減することができるようになるので好ましい。
【実施例】
【0065】
図５のろ過処理装置を用いてろ過所運転を行った。
逆浸透膜モジュールは、図２、３に示す通り、内径１１．５ｍｍの管状ポリエステル不織布支持体の管内表面に０．２ｍｍの酢酸セルロース逆浸透膜を積層させた長さ２,５００ｍｍの管状膜エレメント６０を、Ｕ字状の接続管６５を介して１８本直列に連結させたものを用いた。
この逆浸透膜モジュールの性能は、膜間圧力２．５ＭＰａでの２,０００ｐｐｍの食塩水溶液の食塩阻止率が８５％以上であり、透過速度は２０～４０Ｌ／時であった。
この逆浸透膜モジュール４本を、図５の通り接続してろ過処理装置を作成し、工場排水９２８Ｌのろ過処理運転を行った。なお工場排水は、金属加工部品の製造工場の排水であり、主に、切削油などの有機成分の他、鉛などの微量重金属成分を含有している。
ろ過処理運転は、被処理水タンク１内の工場排水を、ポンプ３を作動させて、三方弁７１、７２を用いて、３０分ごとに通液方向を変更して、工程１と工程２を繰り返し行いながら工場排水のろ過処理を行った。なお各逆浸透膜モジュールでろ過されたろ過水は、各ろ過水ライン１２、２２、３２、４２からろ過水タンク４に送られ、また各逆浸透膜モジュールを通過した濃縮水は、被処理水タンク１内に戻され、再びろ過処理が行われる。
６４０分のろ過処理運転で、被処理水タンク１内の濃縮液の量は８８Ｌ（１０．５倍濃縮）となった。
逆浸透膜モジュールは、図２、３に示す通り、内径１１．５ｍｍの管状ポリエステル不織布支持体の管内表面に０．２ｍｍの酢酸セルロース逆浸透膜を積層させた長さ２,５００ｍｍの管状膜エレメント６０を、Ｕ字状の接続管６５を介して１８本直列に連結させたものを用いた。
この逆浸透膜モジュールの性能は、膜間圧力２．５ＭＰａでの２,０００ｐｐｍの食塩水溶液の食塩阻止率が８５％以上であり、透過速度は２０～４０Ｌ／時であった。
この逆浸透膜モジュール４本を、図５の通り接続してろ過処理装置を作成し、工場排水９２８Ｌのろ過処理運転を行った。なお工場排水は、金属加工部品の製造工場の排水であり、主に、切削油などの有機成分の他、鉛などの微量重金属成分を含有している。
ろ過処理運転は、被処理水タンク１内の工場排水を、ポンプ３を作動させて、三方弁７１、７２を用いて、３０分ごとに通液方向を変更して、工程１と工程２を繰り返し行いながら工場排水のろ過処理を行った。なお各逆浸透膜モジュールでろ過されたろ過水は、各ろ過水ライン１２、２２、３２、４２からろ過水タンク４に送られ、また各逆浸透膜モジュールを通過した濃縮水は、被処理水タンク１内に戻され、再びろ過処理が行われる。
６４０分のろ過処理運転で、被処理水タンク１内の濃縮液の量は８８Ｌ（１０．５倍濃縮）となった。
【0066】
ろ過処理運転中における、被処理水の入口圧力、被処理水の出口圧力、被処理水の出口流量、ろ過水流量、及び被処理水温度は以下の範囲で推移した。
入口圧力（被処理水ライン２ａにて測定）：４．０～５．０ＭＰａ
出口圧力（濃縮水ライン４１ａにて測定）：２．５～４．０ＭＰａ
出口流量（濃縮水ライン４１ａにて測定）：２８～３１Ｌ／分
ろ過水流量（各ろ過水ライン１２、２２、３２、４２の全てが合流する地点にて測定）：１．１～１．６Ｌ／分
被処理水温度（被処理水タンク１内にて測定）：３２．７～４７．０℃
入口圧力（被処理水ライン２ａにて測定）：４．０～５．０ＭＰａ
出口圧力（濃縮水ライン４１ａにて測定）：２．５～４．０ＭＰａ
出口流量（濃縮水ライン４１ａにて測定）：２８～３１Ｌ／分
ろ過水流量（各ろ過水ライン１２、２２、３２、４２の全てが合流する地点にて測定）：１．１～１．６Ｌ／分
被処理水温度（被処理水タンク１内にて測定）：３２．７～４７．０℃
【0067】
ろ過処理運転前の工場排水、ろ過処理運転後の被処理水タンク１内の濃縮液、ろ過処理運転後のろ過水タンク４内のろ過水について、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）と鉛濃度を測定した。結果を表１に示す。
【0068】
【表1】
【符号の説明】
【0069】
１ 被処理水タンク
４ ろ過水タンク
１０ 第１逆浸透膜モジュール
２０ 第２逆浸透膜モジュール
３０ 第３逆浸透膜モジュール
４０ 第４逆浸透膜モジュール
５０ 外部ケーシング
５１ 被処理水入口
５２ 濃縮水出口
５３ ろ過水出口
６０ 管状膜エレメント
７０ 通液方向変更具
８０ 予備被処理水ライン
８１ 予備濃縮水ライン
４ ろ過水タンク
１０ 第１逆浸透膜モジュール
２０ 第２逆浸透膜モジュール
３０ 第３逆浸透膜モジュール
４０ 第４逆浸透膜モジュール
５０ 外部ケーシング
５１ 被処理水入口
５２ 濃縮水出口
５３ ろ過水出口
６０ 管状膜エレメント
７０ 通液方向変更具
８０ 予備被処理水ライン
８１ 予備濃縮水ライン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】