(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-22
(45)【発行日】2022-03-30
(54)【発明の名称】液処理装置、純水製造システム及び液処理方法
(51)【国際特許分類】
B01D 61/02 20060101AFI20220323BHJP
B01D 61/12 20060101ALI20220323BHJP
B01D 61/58 20060101ALI20220323BHJP
C02F 1/44 20060101ALI20220323BHJP
【ＦＩ】
B01D61/02 510
B01D61/12
B01D61/58
C02F1/44 J
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020173516
(22)【出願日】2020-10-14
【審査請求日】2021-08-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000245531
【氏名又は名称】野村マイクロ・サイエンス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 清一
【審査官】富永 正史
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－０５１６６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１０８０４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／００７２６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－１３０６７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１２４３８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１３６５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２００１６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１５５３４４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ ６１／００－７１／８２
Ｃ０２Ｆ １／４４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
逆浸透膜を備え、被処理液である淡水が前記逆浸透膜を透過する透過液と前記透過液以外の濃縮液とに分離される液処理ユニットと、逆浸透膜を備え、前記濃縮液が前記逆浸透膜を透過する回収液と前記回収液以外の排液とに分離される液回収ユニットと、
前記濃縮液の液圧を、前記液回収ユニットにおける前記回収液と前記排液への分離可能状態が継続するように前記液回収ユニットの入口部分での液圧を１．０ＭＰａ以上１．８ＭＰａ以下に昇圧して、前記液処理ユニットから前記液回収ユニットへ前記濃縮液を直接的に送液する昇圧手段と、
を有する液処理装置。
【請求項2】
前記昇圧手段が、前記被処理液を加圧する被処理液ポンプと、
前記透過液の流量を調整する透過液バルブと、
を有する請求項１に記載の液処理装置。
【請求項3】
前記昇圧手段が、前記被処理液を加圧する被処理液ポンプと、
逆浸透膜を備え、前記透過液が前記逆浸透膜を透過する二次透過液と前記透過液以外の二次濃縮液とに分離される液処理第二ユニットと、
前記濃縮液の流量を調整する濃縮液バルブと、
を有する請求項１に記載の液処理装置。
【請求項4】
前記昇圧手段が、前記濃縮液を加圧する濃縮液ポンプと、
前記濃縮液ポンプで加圧された前記濃縮液の流量を調整する濃縮液バルブと、
を有する請求項１に記載の液処理装置。
【請求項5】
前記液処理ユニットにおいて、前記透過液の流量を前記被処理液の流量で除した液回収率が７５％以上９０％以下である請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項6】
前記昇圧手段は、前記液回収ユニットの圧力損失の増加に応じて、前記濃縮液の液圧を高くする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項7】
請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の液処理装置と、前記液処理装置で生成された前記透過液から純水を生成する純水製造ユニットと、
を有する純水製造システム。
【請求項8】
請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の液処理装置を用いて被処理液を処理する液処理方法であって、前記昇圧手段において、前記液回収ユニットの圧力損失の増加に応じて、前記濃縮液の液圧を高くする液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、液処理装置、純水製造システム及び液処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、純水を製造するための純水製造装置（超純水を製造するための超純水製造装置を含む）では、原水として、市水、井水、工業用水等の淡水が用いられることが多い。これらの淡水は、逆浸透膜（ＲＯ膜）を備えた液処理装置に供給され、供給水中の微粒子・微生物、無機塩、イオン、有機物等の不純物を逆浸透膜により除去する処理が行われる。そして、逆浸透装置では、不純物が除去された透過水と、透過水以外の濃縮水とが生成される。
【0003】
実際の液処理装置では、逆浸透膜を備えたモジュールが、供給水の流れ方向に直列で複数配置されることが多い。これにより、被処理水を複数のモジュールに順に通すことで、モジュールを単体で用いる場合と比較して、被処理水の回収率を高めることができる。なお、この「回収率」は、生成された透過水の量を、供給された被処理水の量で除した割合である。具体例としては、モジュール単体での回収率が１０～２０％程度である場合でも、複数のモジュールを用いることで、回収率を７５～９０％程度に上げることができる。ただし、回収率をこれよりも高くすると、濃縮水中のスケール成分の濃度が、実際にスケールが発生する程度に高くなるおそれがある。
【0004】
ここで、たとえば特許文献１には、第１のＲＯ膜分離装置の濃縮水を第２のＲＯ膜分離装置で膜分離処理する逆浸透膜分離方法として、第２の逆浸透膜分離装置に導入される水の酸化還元電位が２００～６００ｍＶとなるように第２のＲＯ膜分離装置の給水に還元剤を添加する構成が記載されている。特許文献１には、これにより、第２のＲＯ膜分離装置の給水に適切な添加量で還元剤を添加して、第１のＲＯ膜分離装置の濃縮水中に濃縮された酸化剤の必要量が残留するようにその一部を還元処理することにより、酸化剤による膜劣化を防止した上で、膜汚染を防止することができる点も記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１０－２０１３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に記載の構成では、第２のＲＯ膜分離装置で生成された透過水を、第１のＲＯ膜分離装置に被処理水として供給することで、第１のＲＯ膜分離装置で生成された濃縮水の再利用が可能である。すなわち、第１のＲＯ膜分離装置が、被処理水を、逆浸透膜を透過した透過液と、この透過液以外の濃縮液と、に分離する液処理ユニットとして機能しうる。そして、第２のＲＯ膜分離装置が、濃縮液を、逆浸透膜を透過した再利用液と、この再利用液以外の排液と、に分離する液回収ユニットとして機能しうる。
【0007】
第１のＲＯ膜分離装置で生成された濃縮水では、スケール成分やその他の不純物の濃度が高い。すなわち、第２のＲＯ膜分離装置には、スケール成分が高濃度の水が送られることになる。したがって、スケールの発生を防止するために、スケール抑制剤等を注入する等のスケール対策を講じる必要がある。
【0008】
また、第２のＲＯ膜分離装置への供給水、すなわち第１のＲＯ膜分離装置からの濃縮水であるため、第２のＲＯ膜分離装置への供給水の水量は、第１のＲＯ膜分離装置への供給水の水量よりも少ない。
【0009】
また、第１のＲＯ膜分離装置で得られた濃縮水はスケール発生の限界近くまで濃縮されているので、第２のＲＯ膜分離装置は第１のＲＯ膜分離装置と比べ著しくスケールが起きやすい。このため、第１のＲＯ膜分離装置と第２のＲＯ膜分離装置は独立して運転したほうが、洗浄やＲＯ膜（逆浸透膜）交換等のメンテナンスのために好都合である。そのため、第１のＲＯ膜分離装置と第２のＲＯ膜分離装置の間にはタンクやピットを設置して独立して運転可能とするのが一般的である。
【0010】
したがって、第１のＲＯ膜分離装置から排出された濃縮水を、一時的に濃縮水槽に貯留し、貯留された濃縮水を、ポンプを用いて昇圧した後に第２のＲＯ膜分離装置へ送ることが行われる。
【0011】
しかし、第１のＲＯ膜分離装置から排出された濃縮水を、濃縮水槽に貯留させると、濃縮水は濃縮水槽に滞留されるので、濃縮水中の不純物が濃縮水槽に溜まって不純物の濃度が高くなるおそれがある。たとえば、濃縮水中の不溶解物質が凝集した状態の濃縮水を第２のＲＯ膜分離装置に供給すると、第２のＲＯ膜分離装置において、ファウリング、すなわち逆浸透膜に凝集成分等が付着し、逆浸透膜の細孔が塞がれてしまう現象が生じることがある。そして、第２のＲＯ膜分離装置においてファウリングが進行すると、第２のＲＯ膜分離装置の圧力損失が高くなるので、相対的に濃縮水の供給圧力が不足することになり、第２のＲＯ膜分離装置における水処理を十分に行えないことになる。また、第２のＲＯ膜分離装置の逆浸透膜の交換時期が早まることにもなる。
【0012】
このように、逆浸透膜を備えた液処理ユニットで生じた濃縮液を、液回収ユニットで回収液と排液と、に分離し、回収液を液処理ユニットに再度供給する構成において、不具合の発生を抑制して、効率的な液処理を行うことが望まれる。
【0013】
本願の目的は、逆浸透膜を備えた液処理ユニットで生じた濃縮液を、液回収ユニットで回収液と排液と、に分離する構成において、不具合の発生を抑制して、効率的な液処理を長期にわたって維持することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
第一態様の液処理装置では、逆浸透膜を備え、被処理液が前記逆浸透膜を透過する透過液と前記透過液以外の濃縮液とに分離される液処理ユニットと、逆浸透膜を備え、前記濃縮液が前記逆浸透膜を透過する回収液と前記回収液以外の排液とに分離される液回収ユニットと、前記濃縮液の液圧を、前記液回収ユニットにおける前記回収液と前記排液への分離可能状態が継続するように昇圧して、前記液処理ユニットから前記液回収ユニットへ前記濃縮液を直接的に送液する昇圧手段と、を有する。
【0015】
液処理ユニットで生成された濃縮液の液圧が、昇圧手段によって昇圧される。そして、昇圧された濃縮液が、液回収ユニットに供給される。濃縮液では、たとえば被処理液と比較して不純物の濃度が高いが、濃縮液は昇圧されているので、液回収ユニットにおいて、効率的に濃縮液を回収液と排液とに分離できる状態を維持できる。
【0016】
昇圧手段は、濃縮液を液処理ユニットから液回収ユニットへ直接的に送液し、液処理ユニットと液回収ユニットの間に、濃縮液槽（タンク）等がない構造である。すなわち、液処理ユニットから液回収ユニットへ供給される濃縮液が、供給途中で滞留せず、不純物の濃度上昇が抑制される。このため、液回収ユニットにおいて、不純物濃度が高いことに起因する不具合、たとえばファウリングやスケーリングの発生を抑制し、効率的な液処理を長期にわたって維持することが可能となる。
【0017】
第二態様の液処理装置では、第一態様の液処理装置において、前記昇圧手段が、前記被処理液を加圧する被処理液ポンプと、前記透過液の流量を調整する透過液バルブと、を有する。
【0018】
すなわち、昇圧手段を、被処理液ポンプと透過液バルブとを含む簡単な構成で実現できる。液処理ユニットと液回収ユニットの間にポンプやバルブを設けないので、液処理ユニットと液回収ユニットとを配管で直結して濃縮液を液処理ユニットから液回収ユニットに供給することができる。
【0019】
第三態様の液処理装置では、第一態様の液処理装置において、前記昇圧手段が、前記被処理液を加圧する被処理液ポンプと、逆浸透膜を備え、前記透過液が前記逆浸透膜を透過する二次透過液と前記透過液以外の二次濃縮液とに分離される液処理第二ユニットと、前記濃縮液の流量を調整する濃縮液バルブと、を有する。
【0020】
すなわち、昇圧手段を、被処理液ポンプと液処理第二ユニットと濃縮液バルブとを含む簡単な構成で実現できる。液処理ユニットで生成された透過液を、液処理第二ユニットで再度液処理するので、透過液よりもさらに不純物が除去された第二透過液を生成すること可能である。また、液処理第二ユニットの昇圧効果が高いために液回収ユニットの供給圧が高くなりすぎるような場合でも、濃縮液バルブが設けられているので、液回収ユニットへの濃縮液の供給圧を、濃縮液バルブを用いて適正な圧力に調整できる。
【0021】
第四形態の液処理装置では、第一形態の液処理装置において、前記昇圧手段が、前記濃縮液を加圧する濃縮液ポンプと、前記濃縮液ポンプで加圧された前記濃縮液の流量を調整する濃縮液バルブと、を有する。
【0022】
すなわち、昇圧手段を、濃縮液ポンプと濃縮液バルブとを含む簡単な構成で実現できる。濃縮液ポンプは濃縮液を直接的に加圧するので、効率的に濃縮液を所望の圧力に昇圧できる。
【0023】
第五態様の液処理装置では、第一～第四のいずれか一つの態様の液処理装置において、前記液処理ユニットにおいて、前記透過液の流量を前記被処理液の流量で除した液回収率が７５％以上９０％以下である。
【0024】
液回収率を７５％以上９０％以下とすることで、被処理液から透過液を可能な限り多く生成すると共に、透過液の水質悪化を抑制し、さらに、濃縮液において過度に不純物が濃縮されることを抑制できる。
【0025】
第六態様の液処理装置では、第一～第五のいずれか一つの態様の液処理装置において、前記昇圧手段は、前記液回収ユニットの圧力損失の増加に応じて、前記濃縮液の液圧を高くする。
【0026】
液回収ユニットの圧力損失が増加すると、濃縮液の液圧が高くなるので、液回収ユニットにおいて、濃縮液を回収液と排液とに分離する効率の低下を抑制できる。また、本液回収ユニットの安定運転を実現できる。
【0027】
第七態様の純水製造システムでは、第一～第六のいずれか一つの態様の液処理装置と、前記液処理装置で生成された前記透過液から純水を生成する純水製造ユニットと、を有する。
【0028】
この純水製造装置では、第一～第七のいずれか一つの態様の液処理装置を有しているので、効率的な液処理を行い、透過液を生成することが可能である。
【0029】
純水製造ユニットでは、この透過液を用いて、効率的に純水を製造することが可能である。
【0030】
第八態様の液処理方法では、第一～第五のいずれか一つに記載の液処理装置を用いて被処理液を処理する液処理方法であって、前記昇圧手段において、前記液回収ユニットの圧力損失の増加に応じて、前記濃縮液の液圧を高くする。
【0031】
すなわち、この液処理方法では、第一～第五のいずれか一つに記載の液処理装置を用いているので、液回収ユニットにおいて、不純物濃度が高いことに起因する不具合、たとえばファウリングやスケーリングの発生を抑制し、効率的な液処理を長期にわたって維持することが可能となる。
【0032】
また、液回収ユニットの圧力損失が増加すると、濃縮液の液圧を高くするので、液回収ユニットにおいて、濃縮液を回収液と排液とに分離する効率の低下を抑制できる。また、液回収ユニットの安定運転を実現できる。
【発明の効果】
【0033】
本願では、逆浸透膜を備えた液処理ユニットで生じた濃縮液を、液回収ユニットで回収液と排液と、に分離する構成において、不具合の発生を抑制して、効率的な液処理を維持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下、図面を参照して第一実施形態の脱塩装置２４と、この脱塩装置２４を備えた超純水製造システム１２について説明する。脱塩装置２４は、本開示の技術に係る水処理装置の一例である。
【0036】
以下において、単に「流れ方向」というときは、被処理水の流れ方向をいう。また、単に「上流」及び「下流」というときは、被処理水の流れ方向の「上流」及び「下流」をそれぞれ意味する。
【0037】
図１に示すように、超純水製造システム１２は、前処理装置１４、一次純水装置１６、純水タンク１８及び二次純水装置２０を含んでいる。
【0038】
前処理装置１４は、超純水の製造に用いられる原水を前処理する。前処理装置１４としては、例えば、凝集沈殿処理装置、マイクロフィルターや限外ろ過装置等の濁質除去装置、活性炭吸着装置が設置される。原水としては、たとえば市水、井水、工業用水等の淡水が用いられる。ただし、原水の不純物の濃度によっては、図１に一点鎖線で示すように、前処理装置１４による前処理を行うことなく、一次純水装置１６に原水を送ることも可能である。なお、本開示の技術においては、前処理された原水も「原水」として記述する。
【0039】
前処理装置１４で前処理された処理水に対し、一次純水装置１６において、吸着、濾過、イオン交換等の各処理が施されることで、前処理装置１４では除去しきれなかった不純物が除去され、一次純水が生成される。本実施形態では、脱塩装置２４が一次純水装置１６に含まれている。脱塩装置２４は、被処理水を逆浸透膜５６（詳細は後述する）に通すことで被処理水から不純物を除去し、逆浸透膜５６を透過した透過水と、透過水以外の濃縮水とを得る装置である。脱塩装置２４の前段には、常圧式脱気装置が設置される場合がある。また、一般的に、脱塩装置２４の後段には、紫外線照射装置、混床式イオン交換装置、電気再生式イオン交換装置、脱気膜装置等が設置される。一次純水装置１６で生成された一次純水が、純水タンク１８に一時的に貯められた後に、二次純水装置２０に送られる。
【0040】
一時純水に対し、二次純水装置２０において、吸着、濾過、イオン交換等の各処理が施され、一次純水装置１６では除去しきれなかった不純物がさらに除去されて、二次純水が生成される。二次純水は、ユースポイント２２に送られて使用される。なお、一時純水の段階でユースポイント２２に送る構成としてもよい。
【0041】
図２に示すように、脱塩装置２４は、第一水処理ユニット２６及び水回収ユニット２８を有している。第一水処理ユニット２６には、上流側から、原水配管３０によって被処理水が供給される。被処理水は、前処理装置１４に供給された原水であってもよいし、この原水に対し所定の処理が施された水であってもよい。以下では、被処理水として原水が用いられている場合を例として説明する。
【0042】
原水配管３０には、上流側から、原水ポンプ３２及び原水バルブ３４が設けられている。
【0043】
原水ポンプ３２は、第一水処理ユニット２６に供給される原水の圧力を高めて第一水処理ユニット２６に供給するポンプである。後述する第一比較例及び第二比較例の原水ポンプ１２０と比較して高い圧力を原水に作用させ、水回収ユニット２８の連続的な運転が可能となるように、出力範囲が設定されている。
【0044】
図３に示すように、第一水処理ユニット２６は、１つ又は複数のバンク５０を有している。図３に示す例では第一バンク５０Ａ、第二バンク５０Ｂ及び第三バンク５０Ｃの３つのバンクを有している。複数のバンクを有する構成の場合、流れ方向に沿って直列で複数のバンク５０が配置される。
【0045】
バンク５０のそれぞれは、１つ又は複数のベッセル５２を有している。図３に示す例では、第一バンク５０Ａは４つ、第二バンク５０Ｂは２つ、第三バンク５０Ｃは１つのベッセル５２を有している。バンク５０が複数のベッセル５２を有する構成の場合は、流れ方向に対し並列で複数のベッセル５２が配置される。
【0046】
ベッセル５２は、複数のモジュール５４を有している。図３に示す例では、１つのベッセル５２において、流れ方向に沿って直列で４つのモジュール５４Ａ～Ｄが配置されている。
【0047】
モジュール５４のそれぞれは、内部に逆浸透膜５６を備えている。モジュール５４に流入した被処理水は、逆浸透膜５６を透過する透過水と、この透過水以外の濃縮水とに分離される。たとえば、１つのベッセル５２内で最も上流側のモジュール５４Ａで生成された透過水は、図２に示すように、処理水配管３８を経て第一水処理ユニット２６から一次純水装置１６に送られる。これに対し、モジュール５４で生成された濃縮水は、上流側から２番目のモジュール５４Ｂに流入し、再度、逆浸透膜５６を透過する透過水と、この透過水以外の濃縮水とに分離される。このように、１つのベッセル５２内では、被処理水を透過水と濃縮水に分離する動作が繰り返し行われわる。
【0048】
第一バンク５０Ａのベッセル５２で生成された濃縮水は、一旦合流された後、第二バンク５０Ｂの複数のベッセル５２のいずれかに被処理水として流入する。そして、第二バンク５０Ｂのベッセル５２においても同様に、モジュール５４によって透過水と濃縮水とに分離され、透過水は処理水配管３８を経て一次純水装置１６に送られ、濃縮水は合流された後、第三バンク５０Ｃのベッセル５２においても、複数のモジュール５４によって、透過水と濃縮水とに分離され、透過水は処理水配管３８を経て第一水処理ユニット２６から一次純水装置１６に送られる。これに対し、モジュール５４で生成された濃縮水は、図２に示すように、濃縮水配管３６を通って水回収ユニット２８に送られる。
【0049】
このように、１つのベッセル５２では、被処理水の流れ方向に沿って直列に配置された４つのモジュール５４の全てで、逆浸透膜５６を通過しなかった被処理水が濃縮水となる。これに対し、いずれか１つのモジュール５４において逆浸透膜５６を透過した被処理水は透過水となる。
【0050】
第一水処理ユニット２６は、被処理水の流れ方向に沿って直列で複数のモジュール５４が配置されているので、直列で１つのモジュール５４が配置された構成と比較して、第一水処理ユニット２６の回収率を高めることができる。たとえば、モジュール５４の単体での回収率が１０～２０％である場合、第一水処理ユニット２６の全体での回収率は７５～９０％となる。すなわち、スケールの発生の起きる条件に近いところまで水回収率を高めて行う。具体的には、例えば、ランゲラーインデックスが０以下が好ましく、－１～０がより好ましく、－０．５～０がさらに好ましく、また、シリカ濃度が８０～１２０ｐｐｍ程度まで濃縮するのが好ましい。
【0051】
また、第一水処理ユニット２６の第一バンク５０Ａでは、被処理水の流れ方向に並列で複数のベッセル５２、すなわちモジュール５４が配置されているので、並列で１つのモジュール５４が配置された構成と比較して、より多くの被処理水の処理が可能である。また、下流側に向かうにしたがって、並列方向に配置されるモジュール５４の数は少なくなっている。すなわち、並列方向に配置されるモジュール５４の数は、第一バンク５０Ａでは４つ（４列）、第二バンク５０Ｂでは２つ（２列）、第三バンク５０Ｃでは１つ（１列）である。下流側に向かうにしたがって、モジュール５４で処理する被処理水の量は少なくなっていくので、このように、並列方向に配置されるモジュール５４の数を下流側に向かって少なくしても、被処理水の処理には影響しない。すなわち、構成の簡素化を図りつつ、被処理水を確実に処理することが可能である。なお、第一水処理ユニット２６は、流れ方向に対し並列で複数配置されていてもよい。
【0052】
図４に示すように、水回収ユニット２８は、１つ又は複数のバンク５０を有している。図４に示す例では第一バンク５０Ｄ及び第二バンク５０Ｅ及びの２つのバンク５０を有している。複数のバンク５０を有する構成の場合、被処理水の流れ方向に沿って直列で複数のバンク５０が配置される。
【0053】
水回収ユニット２８におけるそれぞれのバンク５０は、１つ又は複数のベッセル５２を有しており、複数のベッセル５２を有するバンク（図４に示す例では第一バンク５０Ｄ）では、ベッセル５２は被処理水の流れ方向に並列に配置される。ベッセル５２は、複数のモジュール５４を有しており、１つのベッセル５２において、被処理水の流れ方向に沿って直列で４つのモジュール５４Ａ～５４Ｄが配置されている。
【0054】
水回収ユニット２８においても、第一水処理ユニット２６と同様に、１つのベッセル５２では、被処理水の流れ方向に沿って直列に配置された４つのモジュール５４の全てで、逆浸透膜５６を通過しなかった被処理水が濃縮され、排水となる。これに対し、いずれか１つのモジュール５４において逆浸透膜５６を透過した透過水は回収水となる。水回収ユニット２８に供給される被処理水は、第一水処理ユニット２６において生成された濃縮水であるので、第一水処理ユニット２６の被処理水である原水よりも流量が少ない。したがって、水回収ユニット２８は第一水処理ユニット２６よりも小型化することが可能である。なお、水回収ユニット２８も、流れ方向に対し並列で複数配置されていてもよい。
【0055】
第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８とは、濃縮水配管３６で直結されており、水回収ユニット２８には、第一水処理ユニット２６で生成された濃縮水が被処理水とし直接的に供給される。そして、水回収ユニット２８において、濃縮水は、逆浸透膜５６を透過した回収水と、回収水以外の排水とに分離される。回収水は、脱塩装置２４から回収されて他の装置に送られてもよいが、本実施形態では、回収水は再利用水となる。すなわち、回収水は、回収水配管４６を通って、原水ポンプ３２よりも上流側の原水配管３０に戻され、脱塩装置２４で再利用される。
【0056】
図２に示すように、脱塩装置２４は、処理水バルブ４０を有している。処理水バルブ４０は、第一水処理ユニット２６から透過水が処理水として流れ出る処理水配管３８に設けられている。この処理水バルブ４０を調整することで、処理水配管３８の圧力損失を調整し、処理水の流量を増減させることができる。
【0057】
本実施形態では、上記したように、原水ポンプ３２の出力が、第一比較例及び第二比較例の原水ポンプ１２０よりも高められている。そして、原水ポンプ３２と濃縮水配管３６と処理水バルブ４０とで、昇圧手段の一例を成している。
【0058】
さらに、脱塩装置２４は、排水バルブ４４を有している。排水バルブ４４は、水回収ユニット２８から濃縮水が排水として流れ出る排水配管４２に設けられている。排水バルブ４４を調整することで、排水配管４２の圧力損失を調整することができる。
【0059】
原水配管３０には、原水バルブ３４と第一水処理ユニット２６の間に原水圧センサ６０が設けられており、原水配管３０を流れる水の圧力を検知できる。
【0060】
処理水配管３８には、第一水処理ユニット２６と処理水バルブ４０との間に、処理水圧センサ６２及び処理水流量センサ６４が設けられている。処理水圧センサ６２は、処理水配管３８を流れる処理水の水圧を検出でき、処理水流量センサ６４は、処理水配管３８を流れる処理水の流量を検出できる。
【0061】
濃縮水配管３６には、濃縮水圧センサ６６及び濃縮水流量センサ６８が設けられている。濃縮水圧センサ６６は、濃縮水配管３６を流れる濃縮水の水圧を検知できる。濃縮水流量センサ６８は、濃縮水配管３６を流れる濃縮水の流量を検知できる。
【0062】
回収水配管４６には、回収水圧センサ７０が設けられている。回収水圧センサ７０は、回収水配管４６を流れる回収水の水圧を検知できる。
【0063】
排水配管４２には、排水圧センサ７２及び排水流量センサ７４が設けられている。排水圧センサ７２は水回収ユニット２８と排水バルブ４４の間に設けられており、排水配管４２を流れる排水の水圧を検知できる。排水流量センサ７４は排水バルブ４４よりも下流側に設けられており、排水配管４２を流れる排水の流量を検知できる。
【0064】
回収水配管４６には、回収水圧センサ７０が設けられており、回収水配管４６を流れる回収水の圧力を検知できる。
【0065】
本実施形態では、第一水処理ユニット２６、水回収ユニット２８、処理水バルブ４０、排水バルブ４４、原水圧センサ６０、処理水圧センサ６２、処理水流量センサ６４、濃縮水圧センサ６６、濃縮水流量センサ６８、排水圧センサ７２、排水流量センサ７４が、単一のスキット７６内に集約されて設置されている。
【0066】
次に、第一実施形態の脱塩装置２４の作用及び液処理方法を、比較例の脱塩装置及び液処理方法と比較しつつ説明する。なお、以下に示す第一比較例及び第二比較例において、第一実施形態と同様の要素等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0067】
第一実施形態の脱塩装置２４では、被処理水としての原水が第一水処理ユニット２６に供給される。第一水処理ユニット２６では、原水が、逆浸透膜５６（図３参照）を透過した透過水と、この透過水以外の濃縮水とに分離される。濃縮水は、被処理水中の不純物が濃縮された水であり、濃縮水配管３６を通って、水回収ユニット２８に供給される。
【0068】
水回収ユニット２８では、供給された濃縮水が、逆浸透膜５６（図４参照）を透過した回収水と、この回収水以外の排水とに分離される。回収水は、濃縮水から不純物が除去された水である。この回収水を、第一水処理ユニット２６に再度供給して被処理水（再利用水）として再利用可能であり、効率的な処理水の生成が可能である。なお、回収水を脱塩装置２４における被処理水以外の用途に用いてもよい。
【0069】
ところで、本開示の技術の水処理装置において用いられる原水には、スケール成分が含まれており、脱塩後の濃縮水ではスケール成分の濃度が上昇している。また、原水には、スケール成分の他にも、水回収ユニット２８においてファウリングやスケーリングの原因となる各種の不純物、すなわちファウリング成分やスケール成分も含まれている。原水が第一水処理ユニット２６によって透過水と濃縮水とに分けられるので、濃縮水では、ファウリング成分やスケール成分の濃度が原水よりも高くなっている。
【0070】
本実施形態のように、液処理装置が脱塩装置２４である場合には、たとえば原水のフラックスが０．６ｍ／ｄである場合、第一水処理ユニット２６の入口部分での運転圧力（以下、「入口運転圧力」という）は１．０ＭＰａ以上１．５ＭＰａ以下に設定される。これに対し水回収ユニット２８では、濃縮水のファウリング成分の濃度が高いため、第一水処理ユニット２６と異なる回収率、たとえば３０％以上６５％以下として運転される。この場合、濃縮水ではファウリング成分の濃度が高いので、第一水処理ユニット２６と比較して水回収ユニット２８では、入口運転圧力としてより高い圧力に設定される。たとえば濃縮水のフラックスが０．６ｍ／ｄである場合、水回収ユニット２８の入口部分での運転圧力は１．０ＭＰａ以上１．８ＭＰａ以下に設定される。換言すれば、原水ポンプ３２の能力としては、上記の入口運転圧力が達成できる程度の能力が求められる。
【0071】
図５には、第一水処理ユニット２６及び水回収ユニット２８のそれぞれを運転させるために作用させる必要供給圧力の時間変化が示されている。第一水処理ユニット２６の必要供給圧力の数値範囲は、上記したように１．０ＭＰａ以上１．５ＭＰａ以下である。第一水処理ユニット２６では、運転の時間経過に伴って徐々にファウリングが進行するため、これに合わせて必要供給圧力も徐々に高くなっていく。同様に、水回収ユニット２８の必要供給圧力の数値範囲は１．０ＭＰａ以上１．８ＭＰａ以下であり、第一水処理ユニット２６の必要供給圧力と同様に、運転の時間経過に伴うファウリングの進行により、徐々に高くなっていく。
【0072】
運転開始時では、第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８とで必要供給圧力の値は同一（図５の例では１ＭＰａ）である。原水及び濃縮水の両方にファウリング成分が含まれているので、運転時間経過に伴って必要供給圧力は上昇するが、特に濃縮水の方が原水よりもファウリング成分の濃度が高いので、水回収ユニット２８の必要供給圧力の上昇割合が大きい。
【0073】
所定の時間間隔で（図５の例では１～３Ｍ）で、第一水処理ユニット２６及び水回収ユニット２８のそれぞれのクリーニングを行うことで、ファウリング成分を除去できる。これにより、第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８の両方で必要供給圧力は小さくなるが、クリーニング直後であっても、運転開始時又はその１段階前のクリーニング直後よりはわずかに高い。したがって、このような定期的なクリーニングを繰り返し行って第一水処理ユニット２６及び水回収ユニット２８の回復を図っても、実質的に必要供給圧力は運転に伴い徐々に上昇していく。そして、図５において１～３Ｙで示すように、この必要供給圧力が所定の値（第一水処理ユニット２６では１．５ＭＰａ、水回収ユニット２８では１．８ＭＰａ）に達すると、モジュール５４を交換する。なお、逆浸透膜５６の交換時期は、たとえば、第一水処理ユニット２６及び水回収ユニット２８の運転コストがより少なくなるように設定できる。
【0074】
以上の説明から分かるように、第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８の入口運転圧力は、運転開始時は同じであるが、以降は、第一水処理ユニット２６よりも水回収ユニット２８の方が大きい。
【0075】
ここで、図６に示す第一比較例の脱塩装置１０４について説明する。
【0076】
第一比較例の脱塩装置１０４では、濃縮水配管１０６が中間で２つ、すなわち上流部分１０６Ａと、下流部分１０６Ｂとに分断されている。上流部分１０６Ａと下流部分１０６Ｂの間には濃縮水タンク１０８が設けられており、第一水処理ユニット２６で生成された濃縮水は、濃縮水タンク１０８に一時的に貯留される。濃縮水タンク１０８に貯留された濃縮水の量は、水位センサ１１６で検知した水位から算出できる。
【0077】
濃縮水配管１０６の上流部分１０６Ａには、濃縮水バルブ１１０が設けられており、第一水処理ユニット２６から濃縮水タンク１０８に流れる濃縮水の量を調整できるようになっている。
【0078】
濃縮水配管１０６の下流部分１０６Ｂ、すなわち濃縮水タンク１０８と水回収ユニット２８の間には、濃縮水ポンプ１１２、濃縮水バルブ１１４及び濃縮水圧センサ７８が設けられている。濃縮水ポンプ１１２を作動させることにより、濃縮水タンク１０８に貯留された濃縮水を加圧して、水回収ユニット２８に供給できる。また、濃縮水バルブ１１４の開度を調整することにより、所望の圧力及び流量で濃縮水を水回収ユニット２８に供給できる。上記したように、水回収ユニット２８の必要供給圧力は、第一水処理ユニット２６の必要供給圧力よりも大きいが、濃縮水を濃縮水ポンプ１１２で昇圧することで、水回収ユニット２８に対する濃縮水の供給圧力として、必要供給圧力を確保できる。したがって、第一比較例の脱塩装置１０４の原水ポンプ１２０は、第一実施形態の脱塩装置２４の原水ポンプ３４よりも出力が低くて済む。
【0079】
第一比較例の脱塩装置１０４では、このように濃縮水配管１０６の途中に濃縮水タンク１０８が設けられており、この濃縮水タンク１０８と水位センサ１１６とで１つのスキット１１８Ｂに設置されている。そして、第一水処理ユニット２６、濃縮水バルブ１１０、原水圧センサ６０、処理水圧センサ６２、濃縮水圧センサ６６、処理水流量センサ６４、濃縮水流量センサ６８が１つのスキット１１８Ａに設置され、水回収ユニット２８、排水バルブ４４、排水圧センサ７２が１つのスキット１１８Ｃに設置されている。
【0080】
濃縮水が高濃度のスケール成分を有している場合、水回収ユニット２８において、スケール成分の析出を抑制することが望まれる。たとえば、濃縮水にスケール抑制剤を注入してスケール成分の濃縮率を向上させることで回収水の量を多くし、結果的に回収率を高めることが可能である。また、濃縮水にｐＨ調整剤を注入して、ｐＨを調整することもある。第一比較例の脱塩装置１０４では、濃縮水タンク１０８を有しているので、これらの薬剤の注入が容易である。
【0081】
ところで、第一比較例の脱塩装置１０４では、濃縮水を一時的に濃縮水タンク１０８に貯留するので、水回収ユニット２８におけるファウリング抑制を図るための濃縮水ポンプ１１２による濃縮水の加圧管理や、濃縮水バルブ１１４の制御による濃縮水の流量管理をそれぞれ別々に行う。さらには、第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８とは、運転の必要供給圧力の上昇程度（時間当たりの上昇量）も異なるので、水回収ユニット２８を第一水処理ユニット２６と異なる運転条件（被処理水の供給圧、供給量等）で運転管理する。
【0082】
しかしながら、第一比較例の脱塩装置１０４では、第一水処理ユニット２６から水回収ユニット２８への濃縮水の流れが濃縮水タンク１０８によって分断されているため、第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８では、異なる運転管理下に置く必要が生じる。
【0083】
しかも、第一比較例のように濃縮液を濃縮水タンク１０８に貯留すると、濃縮水に含まれる不純物はスケールが起きる限界近くまで濃縮されているので、不純物が濃縮水タンク１０８内に滞留し、例えば、水分の蒸発や炭酸の溶解等の影響によって、濃縮液の不純物濃度が一時的に且つ局所的に飽和濃度を超えることがある。しかも、濃縮された濁質分が核となってスケールの析出を促進させる恐れがある。したがって、タンク内の濃縮水中にはスケールした微粒子が運転継続とともに次第に増加するようになる。また、たとえば、原水に添加された凝集剤が濃縮水タンク１０８内で濃縮されることがある。また、濃縮水タンク１０８では、原水中に含まれていたミネラル成分が濃縮水タンク１０８内で濃縮され、生菌等の微生物にとって栄養豊富な状態になっていることがあり、この場合は微生物の繁殖を招きやすい。そして、この状態の濃縮水を水回収ユニット２８に供給すると、スケールや濃縮された凝集剤や微生物等の不溶解成分によって、水回収ユニット２８のモジュール５４内でのスケーリングやファウリングが助長されるおそれがある。
【0084】
図７には、第一比較例の脱塩装置１０４において、第一水処理ユニット２６及び水回収ユニット２８のそれぞれを運転させるために必要な必要供給圧力の時間変化が示されている。第一比較例の脱塩装置１０４では、水回収ユニット２８の運転が可能な圧力が得られるように濃縮水ポンプ１１２で濃縮水を昇圧する。
【0085】
第一比較例の脱塩装置１０４においても、運転開始時の必要供給圧力は、図５に示す例と同じ（１ＭＰａ）である。しかし、水回収ユニット２８における必要供給圧力の上昇程度（時間当たりの上昇率）は、図５に示す例よりも大きい。このため、膜交換（実際上はモジュール５４（図３及び図４参照）の交換）をする基準として設定した圧力（１．８ＭＰａ）の上限に達する時間が短い。また、たとえば、１～３Ｙの時間間隔で見ると、この状態で水回収ユニット２８の運転を続けるには、頻繁にクリーニングを行う必要が生じている。
【0086】
このように濃縮水タンク１０８を備えることで生じる不都合を解消するには、たとえば、図８に示す第二比較例の脱塩装置１２４を用いることが考えられる。この脱塩装置１２４では、第一比較例の脱塩装置１０４と同様に原水ポンプ１２０を有しているが、この原水ポンプ１２０の出力は、第一実施形態の原水ポンプ３２の出力よりも低い。但し、第一水処理ユニット２６において原水（被処理水）を処理水と濃縮水とに分離するために必要な水圧を原水に作用させる程度の出力は有している。
【0087】
第二比較例の脱塩装置１２４では、第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８とが濃縮水配管３６で直結されており、濃縮水が第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８との間で滞留しない。したがって、濃縮水タンク１０８（図６参照）に滞留した不溶解成分によって、水回収ユニット２８にファウリングが生じやすくなる事態も抑制できる。
【0088】
しかしながら、第二比較例の脱塩装置１２４では、第一比較例の脱塩装置１０４において設けられた濃縮水ポンプ１１２（図６参照）は設けられていない。したがって、水回収ユニット２８への濃縮水の供給圧力は、結果的に原水ポンプ３２が担うことになる。ところが、第二比較例の脱塩装置１２４において、原水ポンプ３２の供給能力は、第一水処理ユニット２６を運転できる（原水を透過水と濃縮水とに分離できる）程度、具体的には１．０ＭＰａ以上１．５ＭＰａに設定されている。第一水処理ユニット２６において圧力損失があるので、水回収ユニット２８から流出した濃縮水の実際の圧力はさらに低くなる。水回収ユニット２８の必要供給圧力は１．０ＭＰａ以上１．８ＭＰａであるので、水回収ユニット２８において濃縮水を回収水と排水とに分離するには圧力が不足する場合が生じる。
【0089】
これに対し、第一実施形態の脱塩装置２４では、第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８とが濃縮水配管３６で直結されており、第一水処理ユニット２６から水回収ユニット２８に濃縮水が流れる経路に濃縮水が滞留する部位がない。濃縮水が滞留しないので、濃縮水中の凝集成分の凝集を抑制できる。これにより、水回収ユニット２８でのファウリングを抑制できる。その結果、水回収ユニット２８の運転に必要な圧力の上昇も抑制でき、水回収ユニット２８を流れる被処理水（濃縮水）の流量を多く確保できる。そして、第一水処理ユニット２６に対し回収水を確実に戻すと共に、水回収ユニット２８のクリーニングや膜交換の頻度を少なくして、効率的な液処理を長期間にわたって行うことが可能である。
【0090】
図９には、第一実施形態の脱塩装置２４において第一水処理ユニット２６及び水回収ユニット２８における必要供給圧力の時間変化が示されている。
【0091】
また、表１には、第一比較例、第二比較例、第一実施形態及び後述する第二実施形態において、動作開始時と動作開始から３年経過時の各種状態が示されている。
【0092】
【表1】
【0093】
第一実施形態の脱塩装置２４では、第一比較例の脱塩装置１０４と比較して、原水ポンプ３２の出力が高く設定されている。そして、処理水バルブ４０の開度を調整することで、第一水処理ユニット２６における入口運転圧力を所望の圧力に設定できるようになっている。具体的には、第一水処理ユニット２６に対する供給圧力は１．２ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下となるように設定される。第一水処理ユニット２６では被処理水が流入し濃縮水として流出する場合に所定の圧力損失（たとえば０．２ＭＰａ程度）があるので、水回収ユニット２８へ供給される濃縮水の供給圧力もその分低くなっている。しかし、水回収ユニット２８において濃縮水の分離に必要な圧力範囲である１．０ＭＰａ以上１．８ＭＰａ以下の圧力範囲は維持されている。
【0094】
このように、第一実施形態の脱塩装置２４では、原水ポンプ３２の出力を、第一比較例及び第二比較例の原水ポンプ１２０よりも高く設定することで、水回収ユニット２８に対する被処理水（濃縮水）の供給圧力を確保している。あらたにポンプを追加することなく簡単な構成で昇圧手段を構成し、水回収ユニット２８の運転に求められる被処理水の圧力を確保すると共に、水回収ユニット２８における確実な運転を実現できる。
【0095】
しかも、水回収ユニット２８は、時間経過に応じてファウリングが進行し圧力損失が高くなるが、原水ポンプ３２の出力も徐々に高めることで、濃縮水の圧力、すなわち水回収ユニット２８への供給圧を高める。このため、運転時間が経過しても、水回収ユニット２８でのファウリングを抑制でき、濃縮液を回収液と排液とに分離する効率の低下を抑制できる。液回収ユニット２８において、時間経過に伴って圧力損失が高くなる影響を少なくし、液回収ユニット２８の安定運転を実現できる。
【0096】
さらに、第一実施形態の脱塩装置２４では、処理水バルブ４０を有しており、処理水配管３８を流れる透過水（処理水）の圧力を調整できる。これにより、濃縮水配管３６を流れる濃縮水の水圧を調整し、適切な水圧で濃縮水を水回収ユニット２８に供給することが可能である。たとえば、水回収ユニット２８のファウリングの進行に伴って、第一水処理ユニット２６に対する原水の供給圧力を上げた場合に、処理水バルブ４０の開度を小さくすることで、濃縮水の水圧を確保すると共に、処理水の過度の圧力上昇を抑制できる。
【0097】
また、原水ポンプ３２の出力と、処理水バルブ４０の開度とを適切に設定することで、第一水処理ユニット２６及び水回収ユニット２８における回収率を所望の値に調整することが容易である。
【0098】
さらには、濃縮水配管３６に濃縮水タンク１０８を設けないので、構造の簡素化を図ると共に、脱塩装置２４を低コストで運転することが可能である。濃縮水タンク１０８を設けないことで、第一水処理ユニット２６から水回収ユニット２８へ連続的に濃縮水が流れるので、水回収ユニット２８を第一水処理ユニット２６と異なる運転管理下に置く必要もない。
【0099】
また、第一比較例の脱塩装置１０４では、図６に示したように、３つのスキット１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃを有しているので、設置場所の制約を受けやすく、設置コストの上昇を招くおそれがある。これに対し、第一実施形態の脱塩装置２４では、濃縮水タンク１０８がなく、１つのスキット７６として構成できるので、設置場所の自由度が高くなると共に、設置コストを低減できる。さらに、ポンプの台数としても、第一実施形態の脱塩装置２４では原水ポンプ３２の１台で済むので、第一比較例の脱塩装置１０４のように、原水ポンプ１２０と濃縮水ポンプ１１２の２台のポンプを用いる構成と比較して、設置スペースが少なくて済む。
【0100】
なお、原水には、上記したようにスケール成分が含まれているが、このスケール成分の濃度と、第一水処理ユニット２６内での最適な被処理液の流量とを調整することで、第一水処理ユニット２６における回収率として７５％以上９０％以下の範囲を達成することが可能である。なお、水回収の効率のみを考えると、この回収率はより高いことが好ましいが、あまりに高く設定するとスケールが生じるおそれが高くなるため、スケールを抑制する観点からは、回収率の上限として９０％程度、好ましくは８０％程度に設定する。
【0101】
次に、第一実施形態の変形例について説明する。第一実施形態の変形例において、第一実施形態と同様の要素については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0102】
図１０には、第一実施形態の変形例の脱塩装置８４が示されている。第一実施形態の変形例の脱塩装置８４では、第一実施形態の脱塩装置２４における処理水バルブ４０（図２参照）に代えて、第二水処理ユニット８６が配置されている。
【0103】
この第二水処理ユニット８６は、第一水処理ユニット２６と同様に、内部に１つ又は複数のバンク５０（図３参照）を備えると共に、バンク５０は１つ又は複数のベッセル５２を備えている。第二水処理ユニット８６には、第一水処理ユニット２６の透過水が被処理水として供給される。そして、この透過水が、ベッセル５２の複数のモジュール５４に備えられた逆浸透膜５６を透過した第二透過水と、第二透過水以外の濃縮水とに分離される。
【0104】
また、濃縮水配管３６に濃縮水バルブ８８が設けられている。濃縮水バルブ８８の開度を調整することで、濃縮水配管３６を流れる濃縮水の水圧及び流量を調整できる。第二実施形態では、昇圧手段が、原水ポンプ３２、第二水処理ユニット８６及び濃縮水バルブ８８を含む構成である。
【0105】
なお、図１０では、各配管に設けられる圧力計及び流量計の図示を省略しているが、たとえば、第一実施形態の脱塩装置２４と同様に、各配管の適所に圧力計及び流量計が設けられる。
【0106】
このような構成とされた第一実施形態の変形例の脱塩装置８４においても、第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８とは濃縮水配管３６で直結されており、濃縮水が滞留する部位がない。濃縮水が滞留しないので、濃縮水中の凝集成分の凝集を抑制できる。そして、水回収ユニット２８でのファウリングを抑制でき、水回収ユニット２８の圧力損失の上昇も抑制できるので、水回収ユニット２８の運転に必要な圧力上昇も抑制でき、水回収ユニット２８を流れる被処理水（濃縮水）流量を多く確保できる。
【0107】
しかも、第一実施形態の変形例の脱塩装置８４では、第二水処理ユニット８６を有している。第二水処理ユニット８６は第一水処理ユニット２６の下流側に位置しており、第一水処理ユニット２６の処理水が、第二水処理ユニット８６によってさらに第二処理水と濃縮水とに分離される。したがって、第一実施形態の変形例の脱塩装置８４で得られる第二処理水としては、第一実施形態の脱塩装置２４で得られる処理水よりもさらに不純物の少ない水が得られる。
【0108】
第一実施形態の変形例の脱塩装置８４では、濃縮水配管３６に濃縮水バルブ８８が設けられている。脱塩装置８４の原水ポンプ３２は、第一比較例及び第二比較例の原水ポンプ１２０よりも高い圧力を被処理水に作用させるが、濃縮水バルブ８８の開度を調整することで、第一水処理ユニット２６から水回収ユニット２８に供給される濃縮水の圧力及び流量を適切な範囲に調整できる。
【0109】
そして、第一実施形態の変形例の脱塩装置８４では、原水ポンプ３２、第二水処理ユニット８６及び濃縮水バルブ８８を設ける簡単な構成で、水回収ユニット２８の運転に求められる被処理水の圧力を確保すると共に、水回収ユニット２８における確実な運転を実現できる。
【0110】
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態において、第一実施形態と同様の要素については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0111】
【0112】
また、濃縮水配管３６には、第一水処理ユニット２６側から順に濃縮水ポンプ２０６及び濃縮水バルブ２０８が設けられている。濃縮水ポンプ２０６は、濃縮水配管３６を流れる濃縮水を昇圧して、水処理ユニットに供給することが可能である。濃縮水バルブ２０８は、濃縮水ポンプ２０６で昇圧された濃縮水の圧力及び流量を調整できる。第二実施形態では、昇圧手段が、濃縮水ポンプ２０６及び濃縮水バルブ２０８を含む構成である。
【0113】
なお、図１１では、各配管に設けられる圧力計及び流量計の図示を省略しているが、たとえば、第一実施形態の脱塩装置２４と同様に、各配管の適所に圧力計及び流量計が設けられる。
【0114】
このような構成とされた第二実施形態の脱塩装置２０４においても、第一水処理ユニット２６と水回収ユニット２８とは濃縮水配管３６で直結されており、濃縮水が滞留する部位がない。濃縮水が滞留しないので、濃縮水中の凝集成分の凝集を抑制できる。そして、水回収ユニット２８でのファウリングを抑制でき、水回収ユニット２８の圧力損失の上昇も抑制できるので、水回収ユニット２８の運転に必要な圧力上昇も抑制でき、水回収ユニット２８を流れる被処理水（濃縮水）流量を多く確保できる。
【0115】
第二実施形態の脱塩装置２０４では、濃縮水配管３６に濃縮水ポンプ２０６が設けられている。原水ポンプ３２の圧力の一部は濃縮水に作用しているが、この圧力を用いつつ、濃縮水ポンプ２０６によって濃縮水を昇圧し、水回収ユニット２８に供給することが可能である。すなわち、原水ポンプ３２の圧力の足りない分を、圧縮水ポンプ２０６を用いて適切に補い、圧縮水が所定の圧力を有する状態を実現できる。そしてこれにより、原水ポンプ３２では、濃縮水を水回収ユニット２８での水処理を考慮して昇圧する必要がない（第一水処理ユニット２６での水処理ができる程度の加圧で十分である）ので、原水ポンプ３２の小型化を図ることができる。濃縮水を直接的に加圧するので、効率的に所望の圧力に昇圧できる。
【0116】
図１２には、第二実施形態の脱塩装置８４において第一水処理ユニット２６及び水回収ユニット２８における必要供給圧力と、第一水処理ユニット２６から排出される濃縮水圧力が示されている。
【0117】
第二実施形態の脱塩装置２０４では、第一水処理ユニット２６の入口供給圧力が１．０ＭＰａ以上１．８ＭＰａ以下となるように原水ポンプ３２の出力が設定されている。このため、第一水処理ユニット２６の出口での濃縮水の圧力は、第一水処理ユニット２６の圧力損失の分だけ低下する。図１２に示す例では、第一水処理ユニット２６の出口の濃縮水圧力は、第一水処理ユニット２６のへの必要供給圧力から低下している。しかし、濃縮水配管３６に設けられた濃縮水ポンプ２０６によって濃縮水を加圧するので、水回収ユニット２８の必要供給圧力まで濃縮水を昇圧できる。
【0118】
そして、第二実施形態の脱塩装置２０４では、濃縮水ポンプ２０６及び濃縮水バルブ２０８を設ける簡単な構成で、水回収ユニット２８の運転に求められる被処理水の圧力を確保すると共に、水回収ユニット２８における確実な運転を実現できる。
【0119】
上記説明では、本開示の技術の液処理装置が脱塩装置である例を挙げているが、逆浸透膜を用いて原水から不純物を除去する装置に広く適用可能である。
【0120】
また、液処理装置における処理対象としての被処理液は、上記した市水、井水、工業用水等の淡水に限定されず、たとえば海水であってもよい。さらには、被処理液の溶媒も水に限定されない。
【0121】
上記した超純水製造システム１２は、本開示の技術における純水製造システムの一例である。生成される水の不純物濃度に応じて、たとえば二次純水装置２０を省略することで、純水製造システムを構成してもよい。
【符号の説明】
【0122】
１２ 超純水製造システム（純水製造システムの一例）
１４ 前処理装置
１６ 一次純水装置
１８ 純水タンク
２０ 二次純水装置
２２ ユースポイント
２４ 脱塩装置（液処理装置の一例）
２６ 第一水処理ユニット（液処理ユニットの一例）
２８ 水回収ユニット（液回収ユニットの一例）
３０ 原水配管
３２ 原水ポンプ（被処理液ポンプ、昇圧手段の一例）
３４ 原水バルブ
３６ 濃縮水配管（昇圧手段の一例）
３８ 処理水配管
４０ 処理水バルブ（昇圧手段の一例）
４２ 排水配管
４４ 排水バルブ
４６ 回収水配管
５０ バンク
５２ ベッセル
５４ モジュール
５６ 逆浸透膜
７６ スキット
８４ 脱塩装置（液処理装置の一例）
８６ 第二水処理ユニット（液処理第二ユニットの一例）
８８ 濃縮水バルブ（昇圧手段の一例）
２０４ 脱塩装置（液処理装置の一例）
２０６ 濃縮水ポンプ（昇圧手段の一例）
２０８ 濃縮水バルブ
１４ 前処理装置
１６ 一次純水装置
１８ 純水タンク
２０ 二次純水装置
２２ ユースポイント
２４ 脱塩装置（液処理装置の一例）
２６ 第一水処理ユニット（液処理ユニットの一例）
２８ 水回収ユニット（液回収ユニットの一例）
３０ 原水配管
３２ 原水ポンプ（被処理液ポンプ、昇圧手段の一例）
３４ 原水バルブ
３６ 濃縮水配管（昇圧手段の一例）
３８ 処理水配管
４０ 処理水バルブ（昇圧手段の一例）
４２ 排水配管
４４ 排水バルブ
４６ 回収水配管
５０ バンク
５２ ベッセル
５４ モジュール
５６ 逆浸透膜
７６ スキット
８４ 脱塩装置（液処理装置の一例）
８６ 第二水処理ユニット（液処理第二ユニットの一例）
８８ 濃縮水バルブ（昇圧手段の一例）
２０４ 脱塩装置（液処理装置の一例）
２０６ 濃縮水ポンプ（昇圧手段の一例）
２０８ 濃縮水バルブ
【要約】
【課題】逆浸透膜を備えた液処理ユニットで生じた濃縮液を、液回収ユニットで回収液と排液と、に分離する構成において、不具合の発生を抑制して、効率的な液処理を維持する。
【解決手段】脱塩装置１２（液処理装置）は、逆浸透膜を備え、被処理液が逆浸透膜を透過する透過液と透過液以外の濃縮液とに分離される第一水処理ユニット２６（液処理ユニット）と、逆浸透膜を備え、濃縮液が逆浸透膜を透過する回収液と回収液以外の排液とに分離される水回収ユニット２８（液回収ユニット）と、濃縮液の液圧を、液回収ユニットにおける回収液と排液への分離可能状態が継続するように昇圧して、液処理ユニットから液回収ユニットへ濃縮液を直接的に送液する昇圧手段と、を有する。
【選択図】図２
【解決手段】脱塩装置１２（液処理装置）は、逆浸透膜を備え、被処理液が逆浸透膜を透過する透過液と透過液以外の濃縮液とに分離される第一水処理ユニット２６（液処理ユニット）と、逆浸透膜を備え、濃縮液が逆浸透膜を透過する回収液と回収液以外の排液とに分離される水回収ユニット２８（液回収ユニット）と、濃縮液の液圧を、液回収ユニットにおける回収液と排液への分離可能状態が継続するように昇圧して、液処理ユニットから液回収ユニットへ濃縮液を直接的に送液する昇圧手段と、を有する。
【選択図】図２
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
