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(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】2024-09-02
(45)【発行日】2024-09-10
(54)【発明の名称】脱塩装置
(51)【国際特許分類】
C02F 1/44 20230101AFI20240903BHJP
B01D 61/10 20060101ALI20240903BHJP
B01D 61/12 20060101ALI20240903BHJP
C02F 1/469 20230101ALI20240903BHJP
C02F 5/00 20230101ALI20240903BHJP
【ＦＩ】
C02F1/44 C
B01D61/10
B01D61/12
C02F1/44 G
C02F1/469
C02F5/00 610G
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021010568
(22)【出願日】2021-01-26
(65)【公開番号】P2022114314
(43)【公開日】2022-08-05
【審査請求日】2023-10-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000001063
【氏名又は名称】栗田工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100178847
【弁理士】
【氏名又は名称】服部 映美
(72)【発明者】
【氏名】石井 一輝
【審査官】石岡 隆
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／２２５３０６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－２２１８７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２３１６０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０２４６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１９２３７３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ５３／２２、６１／００－７１／８２
Ｃ０２Ｆ１／４４－１／４８
Ｃ０２Ｆ５／００－５／１４
Ｇ０１Ｎ２７／００－２７／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理水を流す供給路と、前記供給路によって供給された前記被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜と、
前記第１透過水を流す第１透過水路と、
前記第１濃縮水を流す第１濃縮水路と、
制御部と、
前記供給路に設置され、前記被処理水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ１を測定して前記制御部に出力する第１監視装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ２を測定して前記制御部に出力する第２監視装置と、
前記第１透過水路に設置され、前記第１透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ１を前記制御部に出力する第１計測装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ２を前記制御部に出力する第２計測装置と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度Ｃ１と前記濃度Ｃ２との比（Ｃ２／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ１を前記荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、前記測定値Ｗ１と前記測定値Ｗ２との比（Ｗ１／Ｗ２）である濃縮倍数Ｎ２を求め、前記荷電性物質毎にＮ１及びＮ２の大小関係を比較する第１演算部と、
前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、前記第１逆浸透膜において前記荷電性物質が析出したと推測する第１推測部と、を有する、脱塩装置。
【請求項2】
前記第１監視装置及び前記第２監視装置は、前記被処理水及び前記第１濃縮水中に含まれる前記荷電性物質を物質毎に分離するキャピラリ電気泳動部と、分離された前記荷電性物質毎にその濃度を測定する検出部と、から構成される、請求項１に記載の脱塩装置。
【請求項3】
前記第１濃縮水路に、前記第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブが備えられ、前記制御部には、前記第１演算部において前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１になった場合に、濃縮倍数Ｎ２及びＮ１が相等しくなるように、前記第１濃縮水の流量を前記第１制御バルブに調整させる調整部が備えられている、請求項１に記載の脱塩装置。
【請求項4】
前記第１濃縮水路に、前記第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブが備えられ、前記供給路に、前記被処理水に分散剤を添加する分散剤添加装置が備えられ、
前記制御部には、前記第１演算部において前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１になる場合に、濃縮倍数Ｎ２及びＮ１が相等しくなるように、前記第１濃縮水の流量を前記第１制御バルブに調整させるか、前記分散剤添加装置によって前記被処理水に前記分散剤を添加させる調整部が備えられている、請求項１に記載の脱塩装置。
【請求項5】
被処理水を流す供給路と、前記供給路によって供給された前記被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜と、
前記第１透過水を流す第１透過水路と、
前記第１濃縮水を流す第１濃縮水路と、
制御部と、
検知部と、
前記供給路に設置され、前記被処理水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ１を測定して前記制御部に出力する第１監視装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ２を測定して前記制御部に出力する第２監視装置と、
前記第１透過水路に設置され、前記第１透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ１を前記制御部に出力する第１計測装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ２を前記制御部に出力する第２計測装置と、
前記第１濃縮水路にあって前記第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブと、
前記第２濃縮水路にあって前記第２濃縮水の流量を調整する第２制御バルブと、を備え、
前記検知部は、
前記供給路から分岐されて前記被処理水の一部を流す分岐路と、
前記分岐路によって供給された前記被処理水の一部を第２透過水及び第２濃縮水に分離する第２逆浸透膜と、
前記第２透過水を流す第２透過水路と、
前記第２濃縮水を流す第２濃縮水路と、
前記第２濃縮水路に設置され、前記第２濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ３を測定して前記制御部に出力する第３監視装置と、
前記第２透過水路に設置され、前記第２透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ３を前記制御部に出力する第３計測装置と、
前記第２濃縮水路に設置され、前記第２濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ４を前記制御部に出力する第４計測装置と、から構成され、
前記制御部は、
前記濃度Ｃ１と前記濃度Ｃ２との比（Ｃ２／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ１を前記荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、前記測定値Ｗ１と前記測定値Ｗ２との比（Ｗ２／Ｗ１）である濃縮倍数Ｎ２を求め、前記荷電性物質毎にＮ１及びＮ２の大小関係を比較する第１演算部と、
前記濃度Ｃ１と前記濃度Ｃ３との比（Ｃ３／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ３を前記荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、前記測定値Ｗ３と前記測定値Ｗ４との比（Ｗ３／Ｗ４）である濃縮倍数Ｎ４を求め、前記荷電性物質毎にＮ３及びＮ４の大小関係を比較する第２演算部と、
前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、前記第１逆浸透膜において前記荷電性物質が析出したと推測する第１推測部と、
前記荷電性物質の少なくとも１種について、Ｎ４＞Ｎ３、Ｎ４＞Ｎ２及びＮ１＝Ｎ２である場合に、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけるように前記第１制御バルブ及び前記第２制御バルブを制御する調整部と、を有する、脱塩装置。
【請求項6】
前記第１監視装置、前記第２監視装置及び前記第３監視装置は、前記被処理水、前記第１濃縮水及び前記第２濃縮水中に含まれる前記荷電性物質を物質毎に分離するキャピラリ電気泳動部と、分離された前記荷電性物質毎にその濃度を測定する検出部と、から構成される、請求項５に記載の脱塩装置。
【請求項7】
前記供給路に、前記被処理水に分散剤を添加する分散剤添加装置が備えられ、前記制御部の前記調整部は、前記第１演算部において前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１になる場合に、濃縮倍数Ｎ２及びＮ１が相等しくなるように、前記第１濃縮水の流量を前記第１制御バルブに調整させるか、前記分散剤添加装置によって前記被処理水に前記分散剤を添加させる、請求項５に記載の脱塩装置。
【請求項8】
前記第１濃縮水路または前記第２濃縮水路のいずれか一方または両方に、前記第１濃縮水または前記第２濃縮水中の非荷電性物質の濃度Ｃ４を測定する第４監視装置が備えられ、前記制御部の前記調整部は、前記濃度Ｃ４が閾値を超えた場合に、前記濃縮倍数Ｎ２を低下させるように前記第１制御バルブを制御する、請求項５に記載の脱塩装置。
【請求項9】
前記制御部に、回線を介して遠隔監視部が接続されており、前記遠隔監視部は、前記制御部にて求めた濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２または濃縮倍数Ｎ１～Ｎ４に基づき、脱塩装置の保守業務または操作業務についての情報を作成するものである、請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の脱塩装置。
【請求項10】
前記第１逆浸透膜をフラッシング洗浄するフラッシング洗浄手段が更に備えられている、請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の脱塩装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、脱塩装置に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、世界的な水供給の不足において、海水、かん水の淡水化また排水回収系で逆浸透膜（以下、ＲＯ膜という）を有するシステムを用い、水回収率向上による節水対策が積極的に行われている。高回収率でＲＯ膜システムを運転した場合、多糖類やたんぱく質等の生物代謝物系有機物やフミン酸・フルボ酸といった腐植物質等により有機物ファウリング、スケール障害の問題が発生し、ＲＯ膜の透過流束（Ｆｌｕｘ）を低下することが問題であった。生成するスケール種としては、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、リン酸亜鉛、水酸化亜鉛および塩基性炭酸亜鉛等がある。このため、従来においては逆浸透膜装置の運転を監視し、スケールや有機物が析出しないような適切な回収率で運転することが重要である。なお、透過流束（Ｆｌｕｘ）とは、単位時間あたり単位膜面積を透過する水量である。
【0003】
特許文献１（特開２００８－２５３９５３号公報）には、膜分離装置の給水側と濃縮水側に分岐ラインを設け、監視セルを用いて、目視で判断することでスケールを検知し、染色剤の添加によって、有機物、菌類等の監視を行うとの記述がある。しかし、染色剤を用いた場合、排水処理に問題が生じる。また平膜セルのみ用いた場合、膜モジュールと濃度分極係数が異なるため、監視セルの性能が低下する場合には、既に実装置の膜性能も低下している場合がある。また目視の観察では閉塞スケール種について特定することができない。
【0004】
特許文献２（特開２０１５－１１６５３８号公報）には、ＲＯ濃縮水側に分岐ラインを設け、逆浸透膜等のサブモジュールを設置し、実ＲＯ装置の濃縮水をさらに濃縮することで、濃縮水中のスケール成分の析出有無を検知するとの記載がある。この方法の場合、スケールを検知できる可能性あるが、有機物ファウリング起こしている可能性は否定できず、また閉塞スケール種類についても特定できないため、実ＲＯ装置の運転状態を正確に診断することは難しい。
【0005】
特許文献３（特開２０１８－１０８５５０号公報）には、ＲＯ濃縮水側にスケール検知用のサブモジュールを設置し、実ＲＯ装置の濃縮水をさらに濃縮し、検知用の透過水と実装置の電気伝導率をパラメーターとして、スケール付着の有無を検知するとの記載がある。この方法の場合、スケールを検知できる可能性あるが、有機物ファウリング起こしている可能性は否定できず、また閉塞スケール種類についても特定できないため、実ＲＯ装置の運転状態を正確に診断することは難しい。
【0006】
特許文献４（特開２０１３－１８４１５７号公報）には、小型の平膜セルを用い、濃縮をかけて透過水量を測定しながら透明セルの上部に設置した顕微鏡等で膜面を観察することで膜ファウリングの程度を測定するとの記載がある。監視セルの性能が低下する場合には、既に実装置の膜性能も低下している場合がある。また目視の観察では閉塞スケール種について特定することができない。さらに有機物ファウリングが生じている場合は、閉塞有機物種を特定することは難しい。
【0007】
以上のように、スケールや有機物が析出しないような適切な回収率で運転するために、逆浸透膜へのスケール付着による膜面における透過流束の低下を事前に察知する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２００８－２５３９５３号公報
【文献】特開２０１５－１１６５３８号公報
【文献】特開２０１８－１０８５５０号公報
【文献】特開２０１３－１８４１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、スケール付着による膜面における透過流束の低下を事前に察知することが可能な脱塩装置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】
【0010】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。
［１］ 被処理水を流す供給路と、
前記供給路によって供給された前記被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜と、
前記第１透過水を流す第１透過水路と、
前記第１濃縮水を流す第１濃縮水路と、
制御部と、
前記供給路に設置され、前記被処理水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ１を測定して前記制御部に出力する第１監視装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ２を測定して前記制御部に出力する第２監視装置と、
前記第１透過水路に設置され、前記第１透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ１を前記制御部に出力する第１計測装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ２を前記制御部に出力する第２計測装置と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度Ｃ１と前記濃度Ｃ２との比（Ｃ２／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ１を前記荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、前記測定値Ｗ１と前記測定値Ｗ２との比（Ｗ１／Ｗ２）である濃縮倍数Ｎ２を求め、前記荷電性物質毎にＮ１及びＮ２の大小関係を比較する第１演算部と、
前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、前記第１逆浸透膜において前記荷電性物質が析出したと推測する第１推測部と、を有する、脱塩装置。
［２］ 前記第１監視装置及び前記第２監視装置は、前記被処理水及び前記第１濃縮水中に含まれる前記荷電性物質を物質毎に分離するキャピラリ電気泳動部と、分離された前記荷電性物質毎にその濃度を測定する検出部と、から構成される、［１］に記載の脱塩装置。
［３］ 前記第１濃縮水路に、前記第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブが備えられ、
前記制御部には、前記第１演算部において前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１になった場合に、濃縮倍数Ｎ２及びＮ１が相等しくなるように、前記第１濃縮水の流量を前記第１制御バルブに調整させる調整部が備えられている、［１］に記載の脱塩装置。
［４］ 前記第１濃縮水路に、前記第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブが備えられ、
前記供給路に、前記被処理水に分散剤を添加する分散剤添加装置が備えられ、
前記制御部には、前記第１演算部において前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１になる場合に、濃縮倍数Ｎ２及びＮ１が相等しくなるように、前記第１濃縮水の流量を前記第１制御バルブに調整させるか、前記分散剤添加装置によって前記被処理水に前記分散剤を添加させる調整部が備えられている、［１］に記載の脱塩装置。
［５］ 被処理水を流す供給路と、
前記供給路によって供給された前記被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜と、
前記第１透過水を流す第１透過水路と、
前記第１濃縮水を流す第１濃縮水路と、
制御部と、
検知部と、
前記供給路に設置され、前記被処理水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ１を測定して前記制御部に出力する第１監視装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ２を測定して前記制御部に出力する第２監視装置と、
前記第１透過水路に設置され、前記第１透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ１を前記制御部に出力する第１計測装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ２を前記制御部に出力する第２計測装置と、
前記第１濃縮水路にあって前記第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブと、
前記第２濃縮水路にあって前記第２濃縮水の流量を調整する第２制御バルブと、を備え、
前記検知部は、
前記供給路から分岐されて前記被処理水の一部を流す分岐路と、
前記分岐路によって供給された前記被処理水の一部を第２透過水及び第２濃縮水に分離する第２逆浸透膜と、
前記第２透過水を流す第２透過水路と、
前記第２濃縮水を流す第２濃縮水路と、
前記第２濃縮水路に設置され、前記第２濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ３を測定して前記制御部に出力する第３監視装置と、
前記第２透過水路に設置され、前記第２透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ３を前記制御部に出力する第３計測装置と、
前記第２濃縮水路に設置され、前記第２濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ４を前記制御部に出力する第４計測装置と、から構成され、
前記制御部は、
前記濃度Ｃ１と前記濃度Ｃ２との比（Ｃ２／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ１を前記荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、前記測定値Ｗ１と前記測定値Ｗ２との比（Ｗ２／Ｗ１）である濃縮倍数Ｎ２を求め、前記荷電性物質毎にＮ１及びＮ２の大小関係を比較する第１演算部と、
前記濃度Ｃ１と前記濃度Ｃ３との比（Ｃ３／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ３を前記荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、前記測定値Ｗ３と前記測定値Ｗ４との比（Ｗ３／Ｗ４）である濃縮倍数Ｎ４を求め、前記荷電性物質毎にＮ３及びＮ４の大小関係を比較する第２演算部と、
前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、前記第１逆浸透膜において前記荷電性物質が析出したと推測する第１推測部と、
前記荷電性物質の少なくとも１種について、Ｎ４＞Ｎ３、Ｎ４＞Ｎ２及びＮ１＝Ｎ２である場合に、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけるように前記第１制御バルブ及び前記第２制御バルブを制御する調整部と、を有する、脱塩装置。
［６］ 前記第１監視装置、前記第２監視装置及び前記第３監視装置は、前記被処理水、前記第１濃縮水及び前記第２濃縮水中に含まれる前記荷電性物質を物質毎に分離するキャピラリ電気泳動部と、分離された前記荷電性物質毎にその濃度を測定する検出部と、から構成される、［５］に記載の脱塩装置。
［７］ 前記供給路に、前記被処理水に分散剤を添加する分散剤添加装置が備えられ、
前記制御部の前記調整部は、前記第１演算部において前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１になる場合に、濃縮倍数Ｎ２及びＮ１が相等しくなるように、前記第１濃縮水の流量を前記第１制御バルブに調整させるか、前記分散剤添加装置によって前記被処理水に前記分散剤を添加させる、［５］に記載の脱塩装置。
［８］ 前記第１濃縮水路または前記第２濃縮水路のいずれか一方または両方に、前記第１濃縮水または前記第２濃縮水中の非荷電性物質の濃度Ｃ４を測定する第４監視装置が備えられ、
前記制御部の前記調整部は、前記濃度Ｃ４が閾値を超えた場合に、前記濃縮倍数Ｎ２を低下させるように前記第１制御バルブを制御する、［５］に記載の脱塩装置。
［９］ 前記制御部に、回線を介して遠隔監視部が接続されており、
前記遠隔監視部は、前記制御部にて求めた濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２または濃縮倍数Ｎ１～Ｎ４に基づき、脱塩装置の保守業務または操作業務についての情報を作成するものである、［１］乃至［８］の何れか一項に記載の脱塩装置。
［１０］ 前記第１逆浸透膜をフラッシング洗浄するフラッシング洗浄手段が更に備えられている、［１］乃至［９］の何れか一項に記載の脱塩装置。
［１］ 被処理水を流す供給路と、
前記供給路によって供給された前記被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜と、
前記第１透過水を流す第１透過水路と、
前記第１濃縮水を流す第１濃縮水路と、
制御部と、
前記供給路に設置され、前記被処理水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ１を測定して前記制御部に出力する第１監視装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ２を測定して前記制御部に出力する第２監視装置と、
前記第１透過水路に設置され、前記第１透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ１を前記制御部に出力する第１計測装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ２を前記制御部に出力する第２計測装置と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度Ｃ１と前記濃度Ｃ２との比（Ｃ２／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ１を前記荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、前記測定値Ｗ１と前記測定値Ｗ２との比（Ｗ１／Ｗ２）である濃縮倍数Ｎ２を求め、前記荷電性物質毎にＮ１及びＮ２の大小関係を比較する第１演算部と、
前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、前記第１逆浸透膜において前記荷電性物質が析出したと推測する第１推測部と、を有する、脱塩装置。
［２］ 前記第１監視装置及び前記第２監視装置は、前記被処理水及び前記第１濃縮水中に含まれる前記荷電性物質を物質毎に分離するキャピラリ電気泳動部と、分離された前記荷電性物質毎にその濃度を測定する検出部と、から構成される、［１］に記載の脱塩装置。
［３］ 前記第１濃縮水路に、前記第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブが備えられ、
前記制御部には、前記第１演算部において前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１になった場合に、濃縮倍数Ｎ２及びＮ１が相等しくなるように、前記第１濃縮水の流量を前記第１制御バルブに調整させる調整部が備えられている、［１］に記載の脱塩装置。
［４］ 前記第１濃縮水路に、前記第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブが備えられ、
前記供給路に、前記被処理水に分散剤を添加する分散剤添加装置が備えられ、
前記制御部には、前記第１演算部において前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１になる場合に、濃縮倍数Ｎ２及びＮ１が相等しくなるように、前記第１濃縮水の流量を前記第１制御バルブに調整させるか、前記分散剤添加装置によって前記被処理水に前記分散剤を添加させる調整部が備えられている、［１］に記載の脱塩装置。
［５］ 被処理水を流す供給路と、
前記供給路によって供給された前記被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜と、
前記第１透過水を流す第１透過水路と、
前記第１濃縮水を流す第１濃縮水路と、
制御部と、
検知部と、
前記供給路に設置され、前記被処理水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ１を測定して前記制御部に出力する第１監視装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ２を測定して前記制御部に出力する第２監視装置と、
前記第１透過水路に設置され、前記第１透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ１を前記制御部に出力する第１計測装置と、
前記第１濃縮水路に設置され、前記第１濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ２を前記制御部に出力する第２計測装置と、
前記第１濃縮水路にあって前記第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブと、
前記第２濃縮水路にあって前記第２濃縮水の流量を調整する第２制御バルブと、を備え、
前記検知部は、
前記供給路から分岐されて前記被処理水の一部を流す分岐路と、
前記分岐路によって供給された前記被処理水の一部を第２透過水及び第２濃縮水に分離する第２逆浸透膜と、
前記第２透過水を流す第２透過水路と、
前記第２濃縮水を流す第２濃縮水路と、
前記第２濃縮水路に設置され、前記第２濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ３を測定して前記制御部に出力する第３監視装置と、
前記第２透過水路に設置され、前記第２透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ３を前記制御部に出力する第３計測装置と、
前記第２濃縮水路に設置され、前記第２濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ４を前記制御部に出力する第４計測装置と、から構成され、
前記制御部は、
前記濃度Ｃ１と前記濃度Ｃ２との比（Ｃ２／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ１を前記荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、前記測定値Ｗ１と前記測定値Ｗ２との比（Ｗ２／Ｗ１）である濃縮倍数Ｎ２を求め、前記荷電性物質毎にＮ１及びＮ２の大小関係を比較する第１演算部と、
前記濃度Ｃ１と前記濃度Ｃ３との比（Ｃ３／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ３を前記荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、前記測定値Ｗ３と前記測定値Ｗ４との比（Ｗ３／Ｗ４）である濃縮倍数Ｎ４を求め、前記荷電性物質毎にＮ３及びＮ４の大小関係を比較する第２演算部と、
前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、前記第１逆浸透膜において前記荷電性物質が析出したと推測する第１推測部と、
前記荷電性物質の少なくとも１種について、Ｎ４＞Ｎ３、Ｎ４＞Ｎ２及びＮ１＝Ｎ２である場合に、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけるように前記第１制御バルブ及び前記第２制御バルブを制御する調整部と、を有する、脱塩装置。
［６］ 前記第１監視装置、前記第２監視装置及び前記第３監視装置は、前記被処理水、前記第１濃縮水及び前記第２濃縮水中に含まれる前記荷電性物質を物質毎に分離するキャピラリ電気泳動部と、分離された前記荷電性物質毎にその濃度を測定する検出部と、から構成される、［５］に記載の脱塩装置。
［７］ 前記供給路に、前記被処理水に分散剤を添加する分散剤添加装置が備えられ、
前記制御部の前記調整部は、前記第１演算部において前記荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１になる場合に、濃縮倍数Ｎ２及びＮ１が相等しくなるように、前記第１濃縮水の流量を前記第１制御バルブに調整させるか、前記分散剤添加装置によって前記被処理水に前記分散剤を添加させる、［５］に記載の脱塩装置。
［８］ 前記第１濃縮水路または前記第２濃縮水路のいずれか一方または両方に、前記第１濃縮水または前記第２濃縮水中の非荷電性物質の濃度Ｃ４を測定する第４監視装置が備えられ、
前記制御部の前記調整部は、前記濃度Ｃ４が閾値を超えた場合に、前記濃縮倍数Ｎ２を低下させるように前記第１制御バルブを制御する、［５］に記載の脱塩装置。
［９］ 前記制御部に、回線を介して遠隔監視部が接続されており、
前記遠隔監視部は、前記制御部にて求めた濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２または濃縮倍数Ｎ１～Ｎ４に基づき、脱塩装置の保守業務または操作業務についての情報を作成するものである、［１］乃至［８］の何れか一項に記載の脱塩装置。
［１０］ 前記第１逆浸透膜をフラッシング洗浄するフラッシング洗浄手段が更に備えられている、［１］乃至［９］の何れか一項に記載の脱塩装置。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、スケール付着による膜面における透過流束の低下を事前に察知することが可能な脱塩装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の第１実施形態である脱塩装置を示す模式図。
【図7】本発明の第２実施形態である脱塩装置を示す模式図。
【図11】本発明の第３実施形態である脱塩装置を示す模式図。
【図13】本発明の第４実施形態である脱塩装置を示す模式図。
【図15】本発明の第５実施形態である脱塩装置を示す模式図。
【図16】本発明の第６実施形態である脱塩装置を示す模式図。
【図17】本発明の第７実施形態である脱塩装置の一例を示す模式図。
【図20】本発明の第８実施形態である脱塩装置の別の例を示す模式図。
【図21】本発明の第９実施形態である脱塩装置の他の例を示す模式図。
【図23】本発明の第１０実施形態である脱塩装置の一例を示す模式図。
【図24】本発明の第１０実施形態である脱塩装置の他の例を示す模式図。
【図25】本発明の第１０実施形態である脱塩装置の別の例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態の脱塩装置について、図面を参照して説明する。
【0014】
（第１の実施形態）
図１には、本発明の第１の実施形態である脱塩装置を模式図で示す。
図１に示すように、本実施形態の脱塩装置１は、被処理水を流す供給路Ｌ１０と、被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜１３と、第１透過水を流す第１透過水路Ｌ１１と、第１濃縮水を流す第１濃縮水路Ｌ１２と、制御部１５と、供給路Ｌ１０に設置された第１監視装置１ａと、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２監視装置１ｃと、第１透過水路Ｌ１１に設置された第１計測装置Ｓ１６と、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２計測装置Ｓ１７と、を備えている。
図１には、本発明の第１の実施形態である脱塩装置を模式図で示す。
図１に示すように、本実施形態の脱塩装置１は、被処理水を流す供給路Ｌ１０と、被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜１３と、第１透過水を流す第１透過水路Ｌ１１と、第１濃縮水を流す第１濃縮水路Ｌ１２と、制御部１５と、供給路Ｌ１０に設置された第１監視装置１ａと、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２監視装置１ｃと、第１透過水路Ｌ１１に設置された第１計測装置Ｓ１６と、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２計測装置Ｓ１７と、を備えている。
【0015】
供給路Ｌ１０、第１透過水路Ｌ１１、第１濃縮水路Ｌ１２はそれぞれ、被処理水、第１透過水及び第１濃縮水を流す水路である。これらは第１逆浸透膜１３に接続されている。
【0016】
また、脱塩装置１の供給路Ｌ１０には、被処理水を加圧する加圧ポンプ２と、加圧後の被処理水の水圧を測定する圧力計３とが設置されている。また、第１濃縮水路Ｌ１２には、第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブＶ１４が備えられている。
【0017】
第１逆浸透膜１３としては、例えば、芳香族ポリアミド系逆浸透膜が用いられる。
【0018】
供給路Ｌ１０に設置された第１監視装置１ａは、被処理水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ１を測定し、その測定結果を制御部１５に出力する。また、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２監視装置１ｃは、第１濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ２を測定し、その測定結果を制御部１５に出力する。
【0019】
図２には、第１監視装置１ａ及び第２監視装置１ｃの構成を説明するための模式図を示す。図２に示すように、第１監視装置１ａ及び第２監視装置１ｃはそれぞれ、キャピラリ電気泳動部２１と、キャピラリ電気泳動部２１に内蔵された電極に電圧を印加する高電圧部２２と、検出部２３と、キャピラリ電気泳動部２１、高電圧部２２及び検出部２３を制御する監視装置用制御部２４と、を備える。検出部２３は、例えば、電気伝導度計や吸光光度計等が用いられる。
【0020】
第１監視装置１ａ及び第２監視装置１ｃでは、被処理水または第１濃縮水が試験水としてキャピラリ電気泳動部２１に導入される。高電圧部２２から電圧が供給されることで、キャピラリ電気泳動部２１によって試験水中の荷電性物質が物質毎に分離される。その後、試験水が検出部２３に送られ、荷電性物質の濃度がＣ１、Ｃ２が物質毎に測定される。第１監視装置１ａ及び第２監視装置１ｃは、時々刻々に被処理水または第１濃縮水の荷電性物質の濃度Ｃ１、Ｃ２を出力できるようになっている。実際は、１分間毎に１回、１時間毎に１回など、所定の時間毎に測定できるようになっている。
【0021】
また、図１に示すように、第１透過水路Ｌ１１に設置された第１計測装置Ｓ１６は、第１透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ１を制御部１５に出力する。また、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２計測装置Ｓ１７は、第１濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ２を制御部１５に出力する。
【0022】
制御部１５は、濃度Ｃ１と濃度Ｃ２との比（Ｃ２／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ１を荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、測定値Ｗ１と測定値Ｗ２との比（Ｗ１／Ｗ２）である濃縮倍数Ｎ２を求め、荷電性物質毎にＮ１及びＮ２の大小関係を比較する第１演算部１５ａと、荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、第１逆浸透膜において荷電性物質が析出したと推測する第１推測部１５ｂと、を有する。
【0023】
第１演算部１５ａ及び第１推測部１５ｂは、コンピュータに備えられた中央演算装置の機能として実現される。制御部１５の動作は後述する。
【0024】
次に、本実施形態の脱塩装置１の動作を説明する。
まず、被処理水を、加圧ポンプ２により所定の圧力に加圧する。また、第１監視装置１ａによって、被処理水中の荷電性物質の濃度Ｃ１を物質毎に測定し、その濃度Ｃ１を制御部１５に出力する。加圧された被処理水は、供給路Ｌ１０により第１逆浸透膜１３に送られる。
まず、被処理水を、加圧ポンプ２により所定の圧力に加圧する。また、第１監視装置１ａによって、被処理水中の荷電性物質の濃度Ｃ１を物質毎に測定し、その濃度Ｃ１を制御部１５に出力する。加圧された被処理水は、供給路Ｌ１０により第１逆浸透膜１３に送られる。
【0025】
被処理水は、第１逆浸透膜１３によって第１透過水及び第１濃縮水に分離される。被処理水中に含まれる塩分の大部分は、第１逆浸透膜１３によって第１濃縮水に濃縮される。一方、第１透過水は、塩分の大部分が除去された淡水とされる。そして、第１透過水は第１透過水路Ｌ１１に送られ、第１濃縮水は第１濃縮水路Ｌ１２に送られる。
【0026】
次に、第１透過水路Ｌ１１を流れる第１透過水の流量または電気伝導度を第１計測装置Ｓ１６によって測定し、その測定値Ｗ１を制御部１５に出力する。
【0027】
また、第１濃縮水路Ｌ１２を流れる第１濃縮水中の荷電性物質の濃度Ｃ２を物質毎に第２監視装置１ｃによって測定し、その濃度Ｃ２を制御部１５に出力する。
【0028】
更に、第１濃縮水の流量または電気伝導度を第２計測装置Ｓ１７によって測定し、その測定値Ｗ２を制御部１５に出力する。なお、本発明はこの順序に限るものではなく、第２監視装置１ｃと第２計測装置Ｓ１７の設置場所を入れ替えて、第１濃縮水の流量または電気伝導度を測定した後に、第１濃縮水中の荷電性物質の濃度Ｃ２を物質毎に測定するようにしてもよい。
【0029】
被処理水及び第１濃縮水には、様々な荷電性物質が含まれているが、第１監視装置１ａ及び第２監視装置１ｃは、荷電性物質毎にそれぞれの濃度を測定することが可能である。荷電性物質としては、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、炭酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン、リン酸イオン、ケイ酸、たんぱく質等に起因するアミノ酸、腐植物質等がある。これらは、第１逆浸透膜１３においてスケールとして析出するおそれがある。想定されるスケールとしては、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、リン酸亜鉛、水酸化亜鉛および塩基性炭酸亜鉛等が挙げられる。
【0030】
次に、制御部１５では、第１演算部１５ａが、濃度Ｃ１と濃度Ｃ２との比（Ｃ２／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ１を荷電性物質のそれぞれについて求める。また、測定値Ｗ１と測定値Ｗ２との比（Ｗ２／Ｗ１）である濃縮倍数Ｎ２を求める。そして、荷電性物質毎に濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の大小関係を比較する。
【0031】
次いで、第１推測部１５ｂでは、荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、第１逆浸透膜１３において荷電性物質に起因するスケールが析出したと推測する。
【0032】
以下、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の大小関係と、スケール発生との関係について説明する。
第１逆浸透膜１３においてスケールの発生がない場合、被処理水に含まれる荷電性物質は、第１透過水と第１濃縮水の水量比に応じて、第１透過水及び第１濃縮水にそれぞれ分配される。すなわち、例えば、第１透過水と第１濃縮水の水量比がＷ１：Ｗ２＝９：１の場合、被処理水中に含まれる荷電性物質は、スケールとして析出しないためにその大部分が第１濃縮水側に移行する。このため、被処理水中に含まれる荷電性物質の濃度Ｃ１と、第１濃縮水中に含まれる荷電性物質の濃度Ｃ２との割合は、Ｃ２：Ｃ１＝９：１になる。この場合、濃縮倍数Ｎ１はＣ２／Ｃ１＝９／１となり、濃縮倍数Ｎ２はＷ１／Ｗ２＝９／１となり、両者はほぼ一致する。
第１逆浸透膜１３においてスケールの発生がない場合、被処理水に含まれる荷電性物質は、第１透過水と第１濃縮水の水量比に応じて、第１透過水及び第１濃縮水にそれぞれ分配される。すなわち、例えば、第１透過水と第１濃縮水の水量比がＷ１：Ｗ２＝９：１の場合、被処理水中に含まれる荷電性物質は、スケールとして析出しないためにその大部分が第１濃縮水側に移行する。このため、被処理水中に含まれる荷電性物質の濃度Ｃ１と、第１濃縮水中に含まれる荷電性物質の濃度Ｃ２との割合は、Ｃ２：Ｃ１＝９：１になる。この場合、濃縮倍数Ｎ１はＣ２／Ｃ１＝９／１となり、濃縮倍数Ｎ２はＷ１／Ｗ２＝９／１となり、両者はほぼ一致する。
【0033】
一方、第１逆浸透膜１３において、ある特定の荷電性物質に起因するスケールが発生した場合、被処理水に含まれる当該荷電性物質は、その一部が第１逆浸透膜１３の膜面にスケールとして析出することになる。そうすると、被処理水中に含まれる荷電性物質はその一部がスケールとして析出し、残りが第１濃縮水に移行する。このため、例えば、第１透過水と第１濃縮水の水量比が９：１（濃縮倍数Ｎ１＝９／１）であった場合において、被処理水中に含まれる荷電性物質の濃度Ｃ１と、第１濃縮水中に含まれる荷電性物質の濃度Ｃ２との割合は、Ｃ２：Ｃ１＝（９－α）：１になる。αはスケールとして析出した荷電性物質の相当量である（ただし、９＞α＞０）。そうすると、荷電性物質の濃縮倍数Ｎ１はＣ２／Ｃ１＝（９－α）／１となり、一方、濃縮倍数Ｎ２はＷ１／Ｗ２＝９／１であるから、両者はＮ２＞Ｎ１の関係になる。
【0034】
このように、第１逆浸透膜１３において荷電性物質によるスケール発生がない場合は、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の関係がＮ１＝Ｎ２のまま維持されるが、荷電性物質によるスケールが発生すると、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の関係がＮ２＞Ｎ１に変化する。
【0035】
一般に、逆浸透膜においてスケールが発生すると、単位時間あたり単位膜面積を透過する水量である透過流束（Ｆｌｕｘ）が次第に低下するが、その低下幅は最初のうちはごく僅かであり、透過流束の変化に気づきにくい。一方、本実施形態のような濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の変化は、スケールの発生によって直ちに顕著に現れる。従って、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の変化を監視することで、スケールの発生を早期に検知することが可能になる。
【0036】
脱塩装置１の運転中は、図３のフロー図に示すように、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２を監視し、Ｎ１＝Ｎ２またはＮ１＞Ｎ２の場合はスケールの析出がないと判断して条件を変更せずに運転を継続する。一方、Ｎ２＞Ｎ１に変化した場合は、スケールの析出があると判断し、この場合は、脱塩装置１における回収率（濃縮倍数Ｎ２）を下げるように運転条件を変更する。例えば、第１制御バルブＶ１４によって第１濃縮水の流量を増加させることで、濃縮倍数Ｎ２を低下させる。
【0037】
図４及び図５には、脱塩装置１における濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及び換算透過流束の経時変化をグラフで示している。図４に示すように、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の関係がＮ２＞Ｎ１である状態を放置すると、透過流束が次第に低下して、透過水量が大幅に減少する。この場合、脱塩装置１の運転を中断して、第１逆浸透膜１３のメンテナンスを行う必要が生じ、脱塩装置１による第１透過水の生産性が大幅に低下する。
【0038】
一方、図５に示すように、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の関係がＮ２＞Ｎ１になった場合に、脱塩装置１における回収率を下げて濃縮倍数Ｎ２とＮ１を近づけることで、換算透過流束の低下を抑制し、換算透過流束を一定に維持できる。回収率を下げることで透過水量が少なくなるが、その状態で運転を継続できるので、第１逆浸透膜１３の保守点検の時期が先延ばしされ、結果として第１透過水の生産性を高めることができる。
【0039】
また、本実施形態では、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の関係がＮ２＞Ｎ１になっている場合において、濃縮倍数Ｎ１とＮ２との差分が大きいほど、第１逆浸透膜１３におけるスケールの析出量がより多くなり、第１逆浸透膜１３における透過流束が著しく低下するおそれがある。従って、濃縮倍数Ｎ１とＮ２との差分と、第１逆浸透膜１３における透過流束との関係を予め把握しておくことで、濃縮倍数Ｎ１とＮ２との差分から第１逆浸透膜１３における透過流束の低下速度の予測も可能となる。従って、例えば、濃縮倍数Ｎ１とＮ２との差分の閾値を設定した上で、濃縮倍数Ｎ１とＮ２との差分を監視し、濃縮倍数Ｎ１とＮ２との差分が閾値を超えた場合に、脱塩装置における回収率を下げて濃縮倍数Ｎ２とＮ１を近づける制御を行ってもよい。ここで、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の差分の閾値としては、例えば、透過流束の低下速度の許容値に対応する濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の差分の値とすることが好ましい。
【0040】
更に、スケールが発生しやすく、濃縮倍数Ｎ１が変化しやすい荷電性物質としては、カルシウムイオンまたはマグネシウムイオンが挙げられる。従って、特にカルシウムイオンまたはマグネシウムイオンについての濃縮倍数Ｎ１とＮ２との大小関係を監視することで、早期にスケール発生を検知することが可能になる。
【0041】
図６には、荷電性物質毎の、逆浸透膜に対する許容付加量を示すグラフである。図６の横軸は、第１濃縮水中の荷電性物質の濃度（ｍｇ／Ｌ）と、Ｎ２／Ｎ１と、運転時間（Ｈｒ）との積である。図６には、荷電性物質として、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンについて示している。図６に示すように、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンとも、スケールを発生させやすい荷電性物質であるため、所定の時間の経過後に逆浸透膜の許容負荷量に達することがわかる。このように、特にカルシウムイオンまたはマグネシウムイオンについての濃縮倍数Ｎ１とＮ２との大小関係を監視することで、早期にスケール発生を検知することが可能になる。
【0042】
また、荷電性物質毎に、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の挙動と、透過流束の挙動とを監視することで、スケールを生成しやすい荷電性物質を特定若しくは発見して、そのような荷電性物質を重点的に監視することもできる。
【0043】
（第２実施形態）
次に、図７を参照して本発明の第２の実施形態である脱塩装置を説明する。
図７に示す脱塩装置１０１は、被処理水を流す供給路Ｌ１０と、被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜１３と、第１透過水を流す第１透過水路Ｌ１１と、第１濃縮水を流す第１濃縮水路Ｌ１２と、供給路Ｌ１０に設置された第１監視装置１ａと、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２監視装置１ｃと、第１透過水路Ｌ１１に設置された第１計測装置Ｓ１６と、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２計測装置Ｓ１７と、制御部１１５と、検知部１０２とを備えている。
次に、図７を参照して本発明の第２の実施形態である脱塩装置を説明する。
図７に示す脱塩装置１０１は、被処理水を流す供給路Ｌ１０と、被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜１３と、第１透過水を流す第１透過水路Ｌ１１と、第１濃縮水を流す第１濃縮水路Ｌ１２と、供給路Ｌ１０に設置された第１監視装置１ａと、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２監視装置１ｃと、第１透過水路Ｌ１１に設置された第１計測装置Ｓ１６と、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２計測装置Ｓ１７と、制御部１１５と、検知部１０２とを備えている。
【0044】
また、脱塩装置１０１の供給路Ｌ１０には、被処理水を加圧する加圧ポンプ２と、加圧後の被処理水の水圧を測定する圧力計３とが設置されている。また、第１濃縮水路Ｌ１２には、第１濃縮水の流量を調整する第１制御バルブＶ１４が備えられている。
【0045】
図７に示す脱塩装置１０１の構成要素のうち、制御部１１５及び検知部１０２を除いた構成要素は、第１の実施形態の脱塩装置の構成要素と同一の構成要素であるため、これらの構成要素については図１に示す脱塩装置１の構成要素の符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0046】
本実施形態に係る検知部１０２について説明する。検知部１０２は、供給路Ｌ１０から分岐されて被処理水の一部を流す分岐路Ｌ２３と、分岐路Ｌ２３によって供給された被処理水を第２透過水及び第２濃縮水に分離する第２逆浸透膜１１３と、第２透過水を流す第２透過水路Ｌ１９と、第２濃縮水を流す第２濃縮水路Ｌ２２と、第２濃縮水路Ｌ２２に設置された第３監視装置１ｂと、第２透過水路Ｌ１９に設置された第３計測装置Ｓ１８と、第２濃縮水路Ｌ２２に設置された第４計測装置Ｓ２１と、を備えている。更に、第２濃縮水路Ｌ２２には、第２濃縮水の流量を調整する第２制御バルブＶ２０が備えられている。
【0047】
分岐路Ｌ２３、第２透過水路Ｌ１９、第２濃縮水路Ｌ２２はそれぞれ、被処理水、第２透過水及び第２濃縮水を流す水路である。これらは第２逆浸透膜１１３に接続されている。
【0048】
第２逆浸透膜１１３としては、例えば、芳香族ポリアミド系逆浸透膜が用いられる。第２逆浸透膜１１３と第１逆浸透膜１３は、相互に同じ材質とする。
【0049】
第２濃縮水路Ｌ２２に設置された第３監視装置１ｂは、第２濃縮水に含まれる荷電性物質それぞれの濃度Ｃ３を測定し、その測定結果を制御部１１５に出力する。第３監視装置１ｂの構成は、第１実施形態における第１監視装置１ａ、第２監視装置１ｃの構成と同じなので、詳細な説明は省略する。
【0050】
第２透過水路Ｌ１９に設置された第３計測装置Ｓ１８は、第２透過水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ３を制御部１１５に出力する。また、第２濃縮水路Ｌ２２に設置された第４計測装置Ｓ２１は、第２濃縮水の流量または電気伝導度を測定してその測定値Ｗ４を制御部１１５に出力する。
【0051】
次に制御部１１５について説明する。制御部１１５は、濃度Ｃ１と濃度Ｃ２との比（Ｃ２／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ１を荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、測定値Ｗ１と測定値Ｗ２との比（Ｗ１／Ｗ２）である濃縮倍数Ｎ２を求め、荷電性物質毎にＮ１及びＮ２の大小関係を比較する第１演算部１１５ａと、濃度Ｃ１と濃度Ｃ３との比（Ｃ３／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ３を荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに、測定値Ｗ３と測定値Ｗ４との比（Ｗ３／Ｗ４）である濃縮倍数Ｎ４を求め、荷電性物質毎にＮ３及びＮ４の大小関係を比較する第２演算部１１５ｂと、荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、第１逆浸透膜１３において荷電性物質が析出したと推測する第１推測部１１５ｃと、荷電性物質の少なくとも１種について、Ｎ４＞Ｎ３、Ｎ４＞Ｎ２及びＮ１＝Ｎ２である場合に、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけるように第１制御バルブＶ１４及び第２制御バルブＶ２０を制御する調整部１１５ｄと、を有している。
【0052】
第１演算部１１５ａ、第２演算部１１５ｂ、第１推測部１１５ｃ及び調整部１１５ｄは、コンピュータに備えられた中央演算装置の機能として実現される。制御部１１５の動作は後述する。
【0053】
次に、本実施形態の脱塩装置１０１の動作を説明する。
まず、被処理水を、加圧ポンプ２により所定の圧力に加圧する。また、第１監視装置１ａによって、被処理水中の荷電性物質の濃度Ｃ１を物質毎に測定し、その濃度Ｃ１を制御部１１５に出力する。加圧された被処理水は、供給路Ｌ１０により第１逆浸透膜１３に送られる。また、被処理水の一部は検知部１０２に送られる。具体的には、被処理水の一部が分岐路Ｌ２３によって第２逆浸透膜１１５に送られる。
まず、被処理水を、加圧ポンプ２により所定の圧力に加圧する。また、第１監視装置１ａによって、被処理水中の荷電性物質の濃度Ｃ１を物質毎に測定し、その濃度Ｃ１を制御部１１５に出力する。加圧された被処理水は、供給路Ｌ１０により第１逆浸透膜１３に送られる。また、被処理水の一部は検知部１０２に送られる。具体的には、被処理水の一部が分岐路Ｌ２３によって第２逆浸透膜１１５に送られる。
【0054】
第１逆浸透膜１３に送られた被処理水は、第１逆浸透膜１３によって第１透過水及び第１濃縮水に分離される。被処理水中に含まれる塩分の大部分は、第１逆浸透膜１３によって第１濃縮水に濃縮される。一方、第１透過水は、塩分の大部分が除去された淡水とされる。そして、第１透過水は第１透過水路Ｌ１１に送られ、第１濃縮水は第１濃縮水路Ｌ１２に送られる。
【0055】
また、第１透過水路Ｌ１１を流れる第１透過水の流量または電気伝導度を第１計測装置Ｓ１６によって測定し、その測定値Ｗ１を制御部１１５に出力する。
【0056】
また、第１濃縮水路Ｌ１２を流れる第１濃縮水中の荷電性物質の濃度Ｃ２を物質毎に第２監視装置１ｃによって測定し、その濃度Ｃ２を制御部１１５に出力する。
更に、第１濃縮水の流量または電気伝導度を第２計測装置Ｓ１７によって測定し、その測定値Ｗ２を制御部１１５に出力する。
更に、第１濃縮水の流量または電気伝導度を第２計測装置Ｓ１７によって測定し、その測定値Ｗ２を制御部１１５に出力する。
【0057】
次に、検知部１０２の第２逆浸透膜１１３に送られた被処理水は、第２逆浸透膜１１３によって第２透過水及び第２濃縮水に分離される。第１逆浸透膜１３の場合と同様に、被処理水中に含まれる塩分の大部分は、第２逆浸透膜１１３によって第２濃縮水に濃縮される。第２透過水は、塩分の大部分が除去された淡水とされる。そして、第２透過水は第２透過水路Ｌ１９に送られ、第２濃縮水は第２濃縮水路Ｌ２２に送られる。ただし、検知部１０２の第２逆浸透膜１１３における回収率は、第１逆浸透膜１３における回収率よりも高い回収率とする。すなわち、第２逆浸透膜１１３の運転条件は、第１逆浸透膜１３に比べてスケールが発生しやすい条件とする。より具体的には、濃縮倍数Ｎ４、Ｎ２が、Ｎ４＞Ｎ２の関係になるようにする。
【0058】
次に、第２透過水路Ｌ１９を流れる第２透過水の流量または電気伝導度を第３計測装置Ｓ１８によって測定し、その測定値Ｗ３を制御部１１５に出力する。
【0059】
また、第２濃縮水路Ｌ２２を流れる第２濃縮水中の荷電性物質の濃度Ｃ３を物質毎に第３監視装置１ｂによって測定し、その濃度Ｃ３を制御部１１５に出力する。
更に、第２濃縮水の流量または電気伝導度を第４計測装置Ｓ１６によって測定し、その測定値Ｗ４を制御部１１５に出力する。
更に、第２濃縮水の流量または電気伝導度を第４計測装置Ｓ１６によって測定し、その測定値Ｗ４を制御部１１５に出力する。
【0060】
次に、制御部１１５では、第１演算部１１５ａが、濃度Ｃ１と濃度Ｃ２との比（Ｃ２／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ１を荷電性物質のそれぞれについて求める。また、測定値Ｗ１と測定値Ｗ２との比（Ｗ１／Ｗ２）である濃縮倍数Ｎ２を求める。そして、荷電性物質毎に濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の大小関係を比較する。
【0061】
また、第２演算部１１５ｂが、濃度Ｃ３と濃度Ｃ１との比（Ｃ３／Ｃ１）である濃縮倍数Ｎ３を荷電性物質のそれぞれについて求める。また、測定値Ｗ３と測定値Ｗ４との比（Ｗ３／Ｗ４）である濃縮倍数Ｎ４を求める。そして、荷電性物質毎に濃縮倍数Ｎ３及びＮ４の大小関係を比較する。
【0062】
そして、第１推測部１１５ｃでは、荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、第１逆浸透膜１３において荷電性物質に起因するスケールが析出したと推測する。
【0063】
また、調整部１１５ｄでは、荷電性物質の少なくとも１種について、Ｎ４＞Ｎ３、Ｎ４＞Ｎ２及びＮ１＝Ｎ２である場合に、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけるように第１制御バルブＶ１４及び第２制御バルブＶ２０を制御する。
【0064】
第１演算部１１５ａ及び第１推測部１１５ｃの動作に関して、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の大小関係と、第１逆浸透膜１３におけるスケール発生との関係については、第１の実施形態のＮ１，Ｎ２の関係の場合と同様であり、第１逆浸透膜１３において荷電性物質によるスケール発生がない場合は、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の関係がＮ１＝Ｎ２のまま維持されるが、荷電性物質によるスケール発生が起き始めると、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の関係がＮ２＞Ｎ１に変化する。
【0065】
そこで、図８のフロー図に示すように、脱塩装置１０１の運転中に、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２を監視し、Ｎ１＝Ｎ２またはＮ１＞Ｎ２の場合は、スケールの析出がないと判断して条件を変更せずに運転を継続する。一方、Ｎ２＞Ｎ１に変化した場合は、スケールの析出があると判断し、この場合は、脱塩装置１０１における回収率（濃縮倍数Ｎ２）を下げるように運転条件を変更する。例えば、第１制御バルブＶ１４によって第１濃縮水の流量を増加させることで、濃縮倍数Ｎ２を低下させる。
【0066】
次に、第２演算部１１５ｂ及び調整部１１５ｄの動作に関して詳細に説明する。検知部１０２側の第２逆浸透膜１１３は、スケールを早期に検知するために、第１逆浸透膜１３に比べて高い回収率で運転している。より具体的には、濃縮倍数Ｎ４、Ｎ２が、Ｎ４＞Ｎ２の関係になるようにしている。
【0067】
ここで例えば、図９に示すように、脱塩装置１０１の運転中に、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２がそれぞれ５倍であってＮ１＝Ｎ２の関係のまま維持され、第１逆浸透膜１３における透過流束は一定であり、濃縮倍数Ｎ３が７倍、Ｎ４が１０倍であってＮ４＞Ｎ３の関係になり、第２逆浸透膜１１３の透過流束が低下する状況に至っている場合がある。
【0068】
濃縮倍数Ｎ３、Ｎ４の大小関係と第２逆浸透膜１１３におけるスケール析出との関係は、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の場合と同様であり、第２逆浸透膜１１３において荷電性物質によるスケール発生がない場合は、濃縮倍数Ｎ３、Ｎ４の関係がＮ３＝Ｎ４のまま維持されるが、第２逆浸透膜１１３において荷電性物質によるスケールが発生し始めると、濃縮倍数Ｎ３、Ｎ４の関係がＮ４＞Ｎ３に変化する。そこで、図９に示す状況の場合は、検知部１０２の第２逆浸透膜１１３における透過流束の低下を抑制するために、検知部１０２における回収率（濃縮倍数Ｎ４）を下げてＮ３＝Ｎ４になるように運転条件を変更する。例えば、第２制御バルブＶ２０によって第２濃縮水の流量を増加させることで、濃縮倍数Ｎ４を低下させる。これにより、濃縮倍数Ｎ３及びＮ４は、例えば、７倍以上１０倍未満の範囲になる。この濃縮倍数Ｎ３、Ｎ４は依然として、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２より高い状態にある。
【0069】
ここで、検知部１０２において、濃縮倍数Ｎ３、Ｎ４が例えば７倍以上１０倍未満の範囲でスケール析出がなく運転を継続でき、また、第１逆浸透膜１３においてＮ１＝Ｎ２のまま維持されてスケール析出がない状態であれば、第１逆浸透膜１３において濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２を高められる余地がある。よって、濃縮倍数Ｎ１～Ｎ４が、Ｎ４＞Ｎ３、Ｎ４＞Ｎ２及びＮ１＝Ｎ２である場合には、図９に示すように、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけるように第１制御バルブＶ１４及び第２制御バルブＶ２０を制御する。これにより、第１逆浸透膜１３による第１透過水の生産量を増加させることができる。
【0070】
また、本実施形態では、第１推測部１１５ｃにおいて、荷電性物質の少なくとも１種についてＮ４＞Ｎ３である場合に、第２逆浸透膜１１３において荷電性物質に起因するスケールが析出したと推測し、更に、第１逆浸透膜１３において荷電性物質に起因するスケールが析出することを事前に予測してもよい。検知部１０２側の第２逆浸透膜１１３は、スケールを早期に検知するために、第１逆浸透膜１３に比べて高い回収率で運転している。そのため、第１逆浸透膜１３において、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２がＮ１＝Ｎ２の状態で維持されていたとしても、荷電性物質の少なくとも１種についてＮ４＞Ｎ３に至った場合には、その後に、Ｎ２＞Ｎ１に変化して第１逆浸透膜１３においてスケールが生成して透過流束が低下する可能性が高い。従って、濃縮倍数Ｎ３、Ｎ４の挙動を監視することで、第１逆浸透膜１３における透過流束の低下を事前に察知できる。
【0071】
また、本実施形態では、脱塩装置１０１の運転中に、第２制御バルブＶ２０を操作して検知部１０２における回収率（濃縮倍数Ｎ４）を０～９９％の範囲で上昇させ、その間における荷電性物質の濃縮倍数Ｎ３の変化を把握し、濃縮倍数Ｎ３がピークになる回収率（濃縮倍数Ｎ４）を限界回収率に設定し、この限界回収率を第１逆浸透膜１３における回収率（濃縮倍数Ｎ２）に反映させてもよい。以下、その理由を説明する。
【0072】
図１０には、検知部１０２の第２逆浸透膜１１３における透過流束と、検知部１０２における回収率（濃縮倍数Ｎ４）を上昇させながら検知部１０２を運転した場合の、濃縮倍数Ｎ３の変化を示している。濃縮倍数Ｎ３については、２種類の荷電性物質（Ａイオン及びＢイオン）の濃縮倍数を示している。図１０に示すように、検知部１０２における回収率（濃縮倍数Ｎ４）が上昇するにつれて、２種類の荷電性物質（Ａイオン及びＢイオン）の濃縮倍数Ｎ３も上昇し、Ｎ３＝Ｎ４の関係を維持しているが、ＡイオンはＢイオンに比べて、低い回収率においてピークとなり、その後は濃縮倍数Ｎ３が減少し始め、Ｎ４＞Ｎ３の状態になることがわかる。一方、ＢイオンはＡイオンよりも高い回収率にてピークを迎える。このように、荷電性物質の種類によって、濃縮倍数Ｎ３のピークになる回収率が異なっている。図１０に示す例では、検知部１０２は、Ａイオンの濃縮倍数Ｎ３がピークになる限界回収率領域の範囲内で運転をすることが好ましいことが判る。そして、検知部１０２の結果に基づき、第１逆浸透膜１３の回収率（濃縮倍数Ｎ２）を検知部１０２における限界回収率の領域に合わせることで、第１逆浸透膜１３の回収率を最適な値に設定できるようになる。
【0073】
（第３の実施形態）
次に、図１１を参照して本発明の第３の実施形態である脱塩装置を説明する。
図１１に示す脱塩装置２０１は、被処理水を流す供給路Ｌ１０と、被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜１３と、第１透過水を流す第１透過水路Ｌ１１と、第１濃縮水を流す第１濃縮水路Ｌ１２と、供給路Ｌ１０に設置された第１監視装置１ａと、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２監視装置１ｃと、第１透過水路Ｌ１１に設置された第１計測装置Ｓ１６と、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２計測装置Ｓ１７と、制御部１１５と、検知部１０２と、第１濃縮水路Ｌ１２または第２濃縮水路Ｌ２２のいずれか一方または両方に設置された第４監視装置２０３を備えている。
次に、図１１を参照して本発明の第３の実施形態である脱塩装置を説明する。
図１１に示す脱塩装置２０１は、被処理水を流す供給路Ｌ１０と、被処理水を第１透過水及び第１濃縮水に分離する第１逆浸透膜１３と、第１透過水を流す第１透過水路Ｌ１１と、第１濃縮水を流す第１濃縮水路Ｌ１２と、供給路Ｌ１０に設置された第１監視装置１ａと、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２監視装置１ｃと、第１透過水路Ｌ１１に設置された第１計測装置Ｓ１６と、第１濃縮水路Ｌ１２に設置された第２計測装置Ｓ１７と、制御部１１５と、検知部１０２と、第１濃縮水路Ｌ１２または第２濃縮水路Ｌ２２のいずれか一方または両方に設置された第４監視装置２０３を備えている。
【0074】
図１１に示す脱塩装置２０１の構成要素のうち、第４監視装置２０３を除いた構成要素は、第２の実施形態の脱塩装置１０１の構成要素と同一の構成要素であるため、これらの構成要素については図７に示す脱塩装置１０１の構成要素の符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0075】
第４監視装置２０３について、図１１では、第４監視装置２０３が第１濃縮水路Ｌ１２及び第２濃縮水路Ｌ２２の両方に設置されているが、いずれか一方に設置されていてもよく、特に第２濃縮水路Ｌ２２に設置されているとよい。第４監視装置２０３は、第１濃縮水または第２濃縮水中の非荷電性物質の濃度Ｃ４を測定し、その測定結果を制御部１１５に出力する。
【0076】
図１２に、第４監視装置２０３の構成を説明するための模式図を示す。図１２に示すように、第４監視装置２０３は、帯状の第３逆浸透膜２０４と、巻回された第３逆浸透膜２０４を払い出す第１ロール２０５と、第３逆浸透膜２０４を巻き取る第２ロール２０６と、第１ロール２０５及び第２ロール２０６の間にあって第１濃縮水または第２濃縮水に含まれる非荷電性物質を第３逆浸透膜２０４に付着させる接触部２０７と、接触部２０７と第２ロール２０６の間にあって第３逆浸透膜２０４に付着された非荷電性物質を抽出液に抽出させる抽出部２０８と、図示しない検出部と、から構成されている。抽出液としては、酸水溶液、中性水溶液、アルカリ水溶液や、エタノール等の溶媒抽出液であっても構わない。また、第３逆浸透膜２０４としては、第１、第２逆浸透膜１３、１１３と同種のものがよい。
【0077】
第４監視装置２０３では、第１ロール２０５から第３逆浸透膜２０４を繰り出しつつ、接触部２０７において第１濃縮水または第２濃縮水に含まれる非荷電性物質を第３逆浸透膜２０４に付着させ、抽出部２０８において第３逆浸透膜２０４に付着された非荷電性物質を抽出液に抽出させ、検出部にて抽出液中の非荷電性物質の量を測定することで、第１濃縮水または第２濃縮水中の非荷電性物質の濃度Ｃ４を測定する。
【0078】
非荷電性物質の濃度Ｃ４としては、ＴＯＣ（全有機炭素濃度）または波長２６０ｎｍの吸光度（紫外吸収スペクトル）が挙げられる。また、非荷電性物質の濃度Ｃ４として、ＡＴＰ（アデノシン三リン酸）、ＡＤＰ（アデノシン二リン酸）、タンパク質、全糖類、酸性糖類、界面活性剤の濃度であってもよい。これらは、スケールや有機物ファウリングの発生の原因となり得る。
【0079】
非荷電性物質の濃度Ｃ４は、キャピラリ電気泳動部２１を備えた第１監視装置１ａ、第２監視装置１ｃ及び第３監視装置１ｂでは検出できない。しかし、非荷電性物質は、荷電性物質と同様に、第１逆浸透膜１３及び第２逆浸透膜１１３における透過流束の低下の原因物質になり得る。そのため、本実施形態では、第４監視装置２０３を設置して、第１濃縮水または第２濃縮水に含まれる非荷電性物質の濃度Ｃ４を監視することとしている。
【0080】
制御部１１５の調整部には、非荷電性物質の濃度Ｃ４が随時入力され、蓄積される。調整部は、濃度Ｃ４が閾値を超えた場合に、濃縮倍数Ｎ２を低下させるように第１制御バルブＶ１４を制御する。
【0081】
濃縮倍数Ｎ１～Ｎ４がＮ１＝Ｎ２またはＮ３＝Ｎ４を維持したままでも、第１逆浸透膜１３または第２逆浸透膜１１３の透過流束が低下する場合がある。このような場合は、第１逆浸透膜１３または第２逆浸透膜１１３に、第１監視装置１ａ等では検出不能な非荷電性物質に由来する有機物ファウリングが発生し、透過流束を低下させている可能性がある。従って、非荷電性物質の濃度Ｃ４が、予め設定された閾値を超えた場合には、調整部が濃縮倍数Ｎ２を低下させるように第１制御バルブＶ１４を制御することで、透過流束の低下を防止できるようになる。
【0082】
また、濃縮倍数Ｎ１～Ｎ４と、濃度Ｃ４とを監視することで、第１逆浸透膜１３の透過流束が低下した場合に、その原因が、荷電性物質に起因するスケール析出によるものであるか、あるいは、非荷電性物質に由来する有機物ファウリングによるものであるかを推測できるようになる。
【0083】
（第４の実施形態）
次に、図１３を参照して本発明の第４の実施形態である脱塩装置を説明する。
図１３に示す脱塩装置３０１は、図１に示した脱塩装置１に、遠隔監視部２４を付加したものである。そこで、以下の説明では、図１３に示す脱塩装置３０１の構成要素のうち、遠隔監視部２４を除いた構成要素は、第１の実施形態の脱塩装置の構成要素と同一の構成要素であるため、これらの構成要素については図１に示す脱塩装置１の構成要素の符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
次に、図１３を参照して本発明の第４の実施形態である脱塩装置を説明する。
図１３に示す脱塩装置３０１は、図１に示した脱塩装置１に、遠隔監視部２４を付加したものである。そこで、以下の説明では、図１３に示す脱塩装置３０１の構成要素のうち、遠隔監視部２４を除いた構成要素は、第１の実施形態の脱塩装置の構成要素と同一の構成要素であるため、これらの構成要素については図１に示す脱塩装置１の構成要素の符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0084】
遠隔操作部２４は、透過流束の低下速度の予測や、透過流束が低下した場合に警告を発する機能を有することで、ユーザーによる脱塩装置３０１の保守業務や操作業務を遂行するために必要な情報を作成する。より詳細に説明すると、本発明に係る脱塩装置では、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の関係がＮ２＞Ｎ１になっている場合において、濃縮倍数Ｎ１とＮ２との差分が大きいほど、第１逆浸透膜１３におけるスケールの析出量が多くなり、第１逆浸透膜１３における透過流束が著しく低下するおそれがある。また、濃縮倍数Ｎ１とＮ２との差分から、第１逆浸透膜１３における透過流束の低下速度の予測も可能になる。そこで、遠隔操作部２４は、透過流束の低下速度の予測や、透過流束が低下した場合に警告を発するなどの、ユーザーによる脱塩装置３０１の保守業務や操作業務に必要な情報を作成する。
【0085】
本実施形態に係る遠隔監視部２４は、有線回線または無線回線によって、脱塩装置３０１の制御部１５に接続されている。脱塩装置３０１の設置場所から離れた場所に遠隔監視部２４を設置することで、脱塩装置３０１を遠方から監視したり、操作したりすることが可能になっている。
【0086】
遠隔監視部２４は、図１３に示すように、データ取得部、データ記憶部、性能演算部、解析部、データ送信部を有する。また、遠隔監視部２４はインターネットを介してユーザー端末に接続されている。遠隔監視部２４は、例えば、中央演算装置を備えたコンピュータシステムから構成されており、データ取得部、データ記憶部、性能演算部、解析部及びデータ送信部は、中央演算装置の機能として実現される。
【0087】
データ取得部は、制御部１５から濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２、及びこれらの大小関係の情報を取得し、これらの情報を性能演算部に送る機能を有する。
【0088】
また、データ記憶部は、例えば濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の差分に基づき、第１逆浸透膜１３における透過流束の挙動を予測するための予測データが格納されている。
更に、性能演算部は、例えば、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の差分を計算し、その結果を解析部に出力する機能を有する。
更に、性能演算部は、例えば、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の差分を計算し、その結果を解析部に出力する機能を有する。
【0089】
解析部は、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の差分に基づき、第１逆浸透膜１３における透過流束の挙動を予測し、その結果に基づき、第１制御バルブＶ１４を制御する機能を有する。
【0090】
データ送信部は、解析部における解析結果を出力する。また、データ送信部は、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２、これらの大小関係の情報、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の差分についても出力する。
【0091】
以下、遠隔監視部２４の動作を説明する。
第１の実施形態で説明した様に、制御部１５は、濃縮倍数Ｎ１を荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに濃縮倍数Ｎ２を求め、荷電性物質毎にＮ１及びＮ２の大小関係を比較する。そして、制御部１５は、その結果を、遠隔監視部２４のデータ取得部に出力する。データ取得部は、受信した各種のデータを性能演算部に送る。
第１の実施形態で説明した様に、制御部１５は、濃縮倍数Ｎ１を荷電性物質のそれぞれについて求めるとともに濃縮倍数Ｎ２を求め、荷電性物質毎にＮ１及びＮ２の大小関係を比較する。そして、制御部１５は、その結果を、遠隔監視部２４のデータ取得部に出力する。データ取得部は、受信した各種のデータを性能演算部に送る。
【0092】
性能演算部は、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の差分を計算し、その結果を解析部に出力する。また、性能演算部は、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２を解析部に出力する。
【0093】
解析部は、データ記憶部に記憶された予測データを参照しつつ、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２がＮ１＞Ｎ２の状態になっている場合において、図１４のフロー図で示したように、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の差分に基づき、第１逆浸透膜１３における透過流束の挙動を予測する。上述したように、濃縮倍数Ｎ１とＮ２との差分が大きいほど、第１逆浸透膜１３におけるスケールの析出量が多くなり、第１逆浸透膜１３における透過流束の低下速度が大きくなる。そこで、あらかじめ、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の差分と、透過流束の低下速度との関係を求めておき、これを予測データとしてデータ記憶部に記憶させておく。そして、解析部は、解析部に入力された濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の差分と、データ記憶部に記憶された予測データとに基づき、透過流束の低下速度の予測値を求める。そして、透過流束の低下速度の予測値をデータ送信部に出力する。
【0094】
また、データ記憶部には、先に説明した予測データともに、透過流束の低下速度の閾値を予め記憶させておくことが好ましい。この場合、解析部には、警報機能を設けておくことが好ましい。これにより、解析部において透過流束の低下速度の予測値を求め、その予測値が、低下速度の閾値を超える場合は、警報機能により、透過流束の低下速度が大きくなることについての警報情報を生成できるようになる。解析部において生成された警報情報は、データ送信部に出力することが好ましい。
【0095】
データ送信部は、解析部において生成した透過流束の予測値の情報や、透過流束の低下速度の警報情報を、脱塩装置３０１の保守業務または操作業務についての情報として、インターネットを介してユーザー端末に出力する。ユーザー端末を通じてこれらの情報に接した脱塩装置３０１のユーザーは、第１制御バルブＶ１４を操作することによる濃縮倍数Ｎ２の調整や、第１逆浸透膜１３の保守点検などを行うことができるようになる。
【0096】
また、本実施形態では、第１の実施形態で説明したように、脱塩装置１の運転中に、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２を監視し、Ｎ１＝Ｎ２またはＮ１＞Ｎ２の場合はスケールの析出がないと判断して条件を変更せずに運転を継続し、Ｎ２＞Ｎ１に変化した場合は、スケールの析出があると判断し、この場合は、脱塩装置１における回収率（濃縮倍数Ｎ２）を下げるように運転条件を変更してもよい。具体的には、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の挙動を制御部１５、データ取得部及びデータ送信部を介してユーザー端末に表示させてもよい。また、第１制御バルブＶ１４によって第１濃縮水の流量を増加させて濃縮倍数Ｎ２を低下させることを、ユーザー端末を介して脱塩装置３０１のユーザーに促してもよい。
【0097】
本実施形態では、第１の実施形態で説明したように、スケールが発生しやすく、濃縮倍数Ｎ１が変化しやすい荷電性物質として、カルシウムイオンまたはマグネシウムイオンが挙げられるので、特にカルシウムイオンまたはマグネシウムイオンについての濃縮倍数Ｎ１とＮ２との大小関係をユーザー端末に表示させて、ユーザーに注意を促してもよい。
【0098】
また、第１の実施形態で説明したように、荷電性物質毎に、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の挙動と、透過流束の挙動とを監視することで、スケールを生成しやすい荷電性物質を特定若しくは発見できるので、そのような荷電性物質を重点的に監視するために、ユーザー端末に必要な情報を表示させ、ユーザーに注意を促してもよい。
【0099】
（第５の実施形態）
次に、図１５を参照して、本発明の第５の実施形態を説明する。
図１５に示す脱塩装置４０１は、図１３に示した脱塩装置３０１に、バルブ操作部２５を付加したものである。そこで、以下の説明では、バルブ操作部２５について説明する。
次に、図１５を参照して、本発明の第５の実施形態を説明する。
図１５に示す脱塩装置４０１は、図１３に示した脱塩装置３０１に、バルブ操作部２５を付加したものである。そこで、以下の説明では、バルブ操作部２５について説明する。
【0100】
バルブ操作部２５は、インターネットを介してユーザー端末に接続されている。また、バルブ操作部２５は、第１制御バルブＶ１４に接続されており、第１制御バルブＶ１４を制御できるようになっている。脱塩装置４０１のユーザーは、ユーザー端末からバルブ操作部２５を介して第１制御バルブＶ１４を制御することが可能とされており、第１制御バルブＶ１４を遠隔操作できるようになっている。
【0101】
本実施形態では、第４の実施形態と同様に、遠隔監視部２４のデータ送信部が、透過流束の予測値の情報や、透過流束の低下速度の警報情報を、保守業務または操作業務についての情報として、インターネットを介してユーザー端末に出力する。ユーザー端末を通じてこれらの情報に接した脱塩装置３０１のユーザーは、ユーザー端末を操作し、バルブ操作部２５を通じて第１制御バルブＶ１４を遠隔操作することにより、濃縮倍数Ｎ２の調整を行うことができる。
【0102】
（第６の実施形態）
次に、図１６を参照して、本発明の第６の実施形態を説明する。
図１６に示す脱塩装置５０１は、図７に示した脱塩装置１０１に、第５の実施形態の場合と同様に、遠隔監視部２４及びバルブ操作部２５を付加したものである。従って、図１６に示す脱塩装置５０１は、第５の実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。
次に、図１６を参照して、本発明の第６の実施形態を説明する。
図１６に示す脱塩装置５０１は、図７に示した脱塩装置１０１に、第５の実施形態の場合と同様に、遠隔監視部２４及びバルブ操作部２５を付加したものである。従って、図１６に示す脱塩装置５０１は、第５の実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。
【0103】
また、本実施形態では、第２実施形態で説明したように、脱塩装置１０１の運転中に、バルブ操作部２５を介して第２制御バルブＶ２０を操作して検知部１０２における回収率（濃縮倍数Ｎ４）を０～９９％の範囲で上昇させ、その間における荷電性物質の濃縮倍数Ｎ３の変化を把握し、濃縮倍数Ｎ３がピークになる回収率（濃縮倍数Ｎ４）を限界回収率に設定し、この限界回収率を第１逆浸透膜１３における回収率（濃縮倍数Ｎ２）に反映させてもよい。この操作を、遠隔監視部２４の解析部の機能として実現してもよい。また、限界回収率の調整に必要な情報をユーザー端末に送信できるようにしてもよい。これにより、ユーザー端末を確認したユーザーが、遠隔操作で、バルブ操作部２５を制御して第１制御バルブＶ１４を調整し、第１逆浸透膜１３の回収率（濃縮倍数Ｎ４）を最適な値に設定できるようになる。
【0104】
（第７の実施形態）
次に、図１７を参照して、本発明の第７の実施形態を説明する。
図１７に示す脱塩装置６０１は、図１に示した脱塩装置１の供給路Ｌ１０に、分散剤添加装置２６を付加したものである。分散剤添加装置２６は、制御部１５の指令に基づき、被処理水に対して分散剤をその添加量を調整しつつ添加する。分散剤としては、生物代謝物系有機物分散剤、腐植物質分散剤、スケール防止剤を例示でき、これらの少なくとも１種または２種以上を添加する。
次に、図１７を参照して、本発明の第７の実施形態を説明する。
図１７に示す脱塩装置６０１は、図１に示した脱塩装置１の供給路Ｌ１０に、分散剤添加装置２６を付加したものである。分散剤添加装置２６は、制御部１５の指令に基づき、被処理水に対して分散剤をその添加量を調整しつつ添加する。分散剤としては、生物代謝物系有機物分散剤、腐植物質分散剤、スケール防止剤を例示でき、これらの少なくとも１種または２種以上を添加する。
【0105】
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、脱塩装置６０１の運転中は、図３のフロー図で示したように、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２を監視し、Ｎ１＝Ｎ２またはＮ１＞Ｎ２の場合はスケールの析出がないと判断して条件を変更せずに運転を継続する。一方、Ｎ２＞Ｎ１に変化した場合は、スケールの析出があると判断し、この場合は、脱塩装置６０１における回収率（濃縮倍数Ｎ２）を下げるように運転条件を変更する。例えば、第１制御バルブＶ１４によって第１濃縮水の流量を増加させることで、濃縮倍数Ｎ２を低下させる。
【0106】
更に本実施形態では、脱塩装置６０１における回収率（濃縮倍数Ｎ２）を下げる代わりに、または、脱塩装置６０１における回収率（濃縮倍数Ｎ２）を下げるとともに、制御部１５から分散剤添加装置２６に指令を発して、被処理水に分散剤をその添加量を調整しつつ添加する。これにより、荷電性物質に起因するスケール発生や、非荷電性物質に起因する有機物ファウリングの生成を抑制し、第１逆浸透膜１３の透過流束の低下を予防できる。
【0107】
特に、透過流束の低下が、荷電性物質に起因するスケール発生が原因である場合は、分散剤を添加することで、スケールの生成が抑制されて第１濃縮水中の荷電性物質の濃度Ｃ２が高まり、これにより、図１８に示すように、濃縮倍数Ｎ１（濃度Ｃ２／濃度Ｃ１）が高まる。このため、回収率（濃縮倍数Ｎ２）を大幅に低下させることなく、Ｎ２＞Ｎ１をＮ２＝Ｎ１の状態に戻すことができ、第１逆浸透膜１３における透過流束の低下を抑制できる。
【0108】
また、図１９に示すように、濃縮倍数Ｎ１，Ｎ２がＮ１＝Ｎ２の状態を維持している場合に、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２を参照しながら、分散剤の添加量を削減することも可能になる。すなわち、Ｎ１＝Ｎ２の状態を維持するために必要な最小限の分散剤の添加量を、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の挙動を見ながら調整できる。これにより、分散剤の添加量を減らすことができ、コスト削減を図ることができる。
【0109】
また、荷電性物質の物質毎の濃縮倍数Ｎ１を参照して、スケール生成の原因となる荷電性物質を特定することにより、その荷電性物質に対して有効な分散剤を選択できるようになり、これにより分散剤の選択に迷うことなく、透過流束の低下を防止できるようになる。
【0110】
（第８の実施形態）
次に、図２０を参照して、本発明の第８の実施形態を説明する。
図２０に示す脱塩装置７０１は、図７に示した脱塩装置１０１の供給路Ｌ１０に、分散剤添加装置２６を付加したものである。分散剤添加装置２６は、制御部１１５の指令に基づき、被処理水に対して分散剤をその添加量を調整しつつ添加する。分散剤としては、生物代謝物系有機物分散剤、腐植物質分散剤、スケール防止剤を例示でき、これらの少なくとも１種または２種以上を添加する。
次に、図２０を参照して、本発明の第８の実施形態を説明する。
図２０に示す脱塩装置７０１は、図７に示した脱塩装置１０１の供給路Ｌ１０に、分散剤添加装置２６を付加したものである。分散剤添加装置２６は、制御部１１５の指令に基づき、被処理水に対して分散剤をその添加量を調整しつつ添加する。分散剤としては、生物代謝物系有機物分散剤、腐植物質分散剤、スケール防止剤を例示でき、これらの少なくとも１種または２種以上を添加する。
【0111】
本実施形態では、第２の実施形態と同様に、制御部１１５の第１推測部において、荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、第１逆浸透膜１３において荷電性物質に起因するスケールが析出したと推測する。また、制御部１１５の調整部において、荷電性物質の少なくとも１種について、Ｎ４＞Ｎ３、Ｎ４＞Ｎ２及びＮ１＝Ｎ２である場合に、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけるように第１制御バルブＶ１４及び第２制御バルブＶ２０を制御する。
【0112】
本実施形態では、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけるように第１制御バルブＶ１４及び第２制御バルブＶ２０を制御する際に、制御部１１５から分散剤添加装置２６に指令を発して、被処理水に分散剤をその添加量を調整しつつ添加する。これにより、回収率（濃縮倍数Ｎ２、Ｎ４）を大幅に下げることなく、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけることができ、第１逆浸透膜１３における透過流束の低下を抑制できる。
【0113】
また、第７の実施形態の場合と同様に、Ｎ１＝Ｎ２の状態を維持するために必要な最小限の分散剤の添加量を、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の挙動を見ながら調整でき、これにより、分散剤の添加量を減らすことができ、コスト削減を図ることができる。
【0114】
また、第７の実施形態の場合と同様に、荷電性物質の物質毎の濃縮倍数Ｎ１を参照して、スケール生成の原因となる荷電性物質を特定することにより、その荷電性物質に対して有効な分散剤を選択できるようになり、これにより分散剤の選択に迷うことなく、透過流束の低下を防止できるようになる。
【0115】
（第９の実施形態）
次に、図２１を参照して、本発明の第９の実施形態を説明する。
図２１に示す脱塩装置８０１は、図１６に示した脱塩装置２０１の供給路Ｌ１０に、分散剤添加装置２６を付加し、更に、添加装置操作部２８を付加したものである。分散剤添加装置２６は、添加装置操作部２８の指令に基づき、被処理水に対して分散剤をその添加量を調整しつつ添加する。分散剤としては、生物代謝物系有機物分散剤、腐植物質分散剤、スケール防止剤を例示でき、これらの少なくとも１種または２種以上を添加する。また、添加装置操作部２８は、インターネットに接続されており、遠隔監視部２４またはユーザー端末からの指令により、分散剤の添加量を制御する。
次に、図２１を参照して、本発明の第９の実施形態を説明する。
図２１に示す脱塩装置８０１は、図１６に示した脱塩装置２０１の供給路Ｌ１０に、分散剤添加装置２６を付加し、更に、添加装置操作部２８を付加したものである。分散剤添加装置２６は、添加装置操作部２８の指令に基づき、被処理水に対して分散剤をその添加量を調整しつつ添加する。分散剤としては、生物代謝物系有機物分散剤、腐植物質分散剤、スケール防止剤を例示でき、これらの少なくとも１種または２種以上を添加する。また、添加装置操作部２８は、インターネットに接続されており、遠隔監視部２４またはユーザー端末からの指令により、分散剤の添加量を制御する。
【0116】
本実施形態では、第２の実施形態と同様に、制御部１１５の第１推測部において、荷電性物質の少なくとも１種についてＮ２＞Ｎ１である場合に、第１逆浸透膜１３において荷電性物質に起因するスケールが析出したと推測する。また、制御部１１５の調整部において、荷電性物質の少なくとも１種について、Ｎ４＞Ｎ３、Ｎ４＞Ｎ２及びＮ１＝Ｎ２である場合に、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけるように第１制御バルブＶ１４及び第２制御バルブＶ２０を制御する。
【0117】
本実施形態では、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけるように第１制御バルブＶ１４及び第２制御バルブＶ２０を制御する際に、制御部１１５から分散剤添加装置２６に指令を発して、被処理水に分散剤をその添加量を調整しつつ添加する。これにより、回収率（濃縮倍数Ｎ２、Ｎ４）を大幅に下げることなく、Ｎ２及びＮ４を濃縮倍数Ｎ３に近づけることができ、第１逆浸透膜１３における透過流束の低下を抑制できる。
【0118】
また、第７の実施形態の場合と同様に、Ｎ１＝Ｎ２の状態を維持するために必要な最小限の分散剤の添加量を、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の挙動を見ながら調整でき、これにより、分散剤の添加量を減らすことができ、コスト削減を図ることができる。
【0119】
また、第７の実施形態の場合と同様に、荷電性物質の物質毎の濃縮倍数Ｎ１を参照して、スケール生成の原因となる荷電性物質を特定することにより、その荷電性物質に対して有効な分散剤を選択できるようになり、これにより分散剤の選択に迷うことなく、透過流束の低下を防止できるようになる。
【0120】
更に、本実施形態では、第２実施形態または第６の実施形態で説明したように、脱塩装置８０１の運転中に、第２制御バルブＶ２０を操作して検知部１０２における回収率（濃縮倍数Ｎ４）を０～９９％の範囲で上昇させ、その間における荷電性物質の濃縮倍数Ｎ３の変化を把握し、濃縮倍数Ｎ３がピークになる回収率（濃縮倍数Ｎ４）を限界回収率に設定し、この限界回収率を第１逆浸透膜１３における回収率（濃縮倍数Ｎ２）に反映させてもよい。この操作を、遠隔監視部２４の解析部の機能として実現してもよい。また、限界回収率の調整に必要な情報をユーザー端末に送信できるようにしてもよい。これにより、ユーザー端末を確認したユーザーが、遠隔操作で、バルブ操作部２５を制御して第１制御バルブＶ１４を調整し、第１逆浸透膜１３の回収率（濃縮倍数Ｎ４）を最適な値に設定できるようになる。
【0121】
また、限界回収率は、分散剤の添加量を増量させることで、限界回収率を高めることも可能である。図２２には、検知部１０２の第２逆浸透膜１１３における透過流束と、検知部１０２における回収率（濃縮倍数Ｎ４）を上昇させながら検知部１０２を運転した場合の、荷電性物質の濃縮倍数Ｎ３の変化を示している。濃縮倍数Ｎ３については、分散剤の添加量をＡｍｇ／Ｌとした場合の濃縮倍数Ｎ３と、分散剤の添加量をＢｍｇ／Ｌ（ただし、Ｂ＞Ａ）とした場合の濃縮倍数Ｎ３とを示している。
【0122】
図２２に示すように、検知部１０２における回収率（濃縮倍数Ｎ４）が上昇するにつれて、荷電性物質の濃縮倍数Ｎ３も上昇し、Ｎ３＝Ｎ４の関係を維持しているが、分散剤の添加量をＡｍｇ／ＬからＢｍｇ／Ｌに変更することで、濃縮倍数Ｎ３のピークが高回収率側にシフトすることがわかる。そして、検知部１０２の結果に基づき、被処理水に分散剤を添加するとともに、第１逆浸透膜１３の回収率（濃縮倍数Ｎ２）を検知部１０２における限界回収率の領域に合わせることで、第１逆浸透膜１３の回収率をより高い値に設定できるようになる。
【0123】
（第１０の実施形態）
次に、図２３～図２５を参照して、本発明の第１０の実施形態を説明する。
図２３に示す脱塩装置９０１Ａは、図１に示した脱塩装置１に、フラッシング洗浄手段を付加したものである。また、図２４に示す脱塩装置９１０Ｂは、図１に示した脱塩装置１に、フラッシング洗浄手段と、分散剤供給部３７と、ｐＨ調整剤供給部３８を付加したものである。更に、図２５に示す脱塩装置９１０Ｃは、図１に示した脱塩装置１に、フラッシング洗浄手段と、分散剤供給部３７と、ｐＨ調剤供給整部３８と、非荷電性物質の濃度Ｃ４を計測する第４監視装置２０３を付加したものである。第４監視装置２０３は、図１１の脱塩装置２０１に備えられた第４監視装置と同じものである。
次に、図２３～図２５を参照して、本発明の第１０の実施形態を説明する。
図２３に示す脱塩装置９０１Ａは、図１に示した脱塩装置１に、フラッシング洗浄手段を付加したものである。また、図２４に示す脱塩装置９１０Ｂは、図１に示した脱塩装置１に、フラッシング洗浄手段と、分散剤供給部３７と、ｐＨ調整剤供給部３８を付加したものである。更に、図２５に示す脱塩装置９１０Ｃは、図１に示した脱塩装置１に、フラッシング洗浄手段と、分散剤供給部３７と、ｐＨ調剤供給整部３８と、非荷電性物質の濃度Ｃ４を計測する第４監視装置２０３を付加したものである。第４監視装置２０３は、図１１の脱塩装置２０１に備えられた第４監視装置と同じものである。
【0124】
図２３～図２５の脱塩装置９０１Ａ～９０１Ｃに備えられたフラッシング洗浄手段は、洗浄水タンク３０と、第１透過水路Ｌ１１から分岐して第１透過水を洗浄水として洗浄水タンク３０に送る第１洗浄水路Ｌ３１ａと、洗浄水を洗浄水タンク３０から供給路Ｌ１０に送る第２洗浄水路Ｌ３１ｂと、第２洗浄水路Ｌ３１ｂの途中に備えられた加圧ポンプ３２及び第３制御バルブ３４ａと、供給路Ｌ１０に設けられた被処理水タンク２９及び第４制御バルブ３４ｂと、第１洗浄水路Ｌ３１ａに設けられた第５制御バルブ３４ｃと、から構成されている。
【0125】
加圧ポンプ３２、第３制御バルブ３４ａ、第４制御バルブ３４ｂ及び第５制御バルブ３４ｃは制御部１５に接続されており、制御部１５の指令に基づき作動する。
【0126】
また、図２４及び図２５に示す脱塩装置９０１Ｂ、９０１Ａには、供給流路Ｌ１０に分散剤供給部２６とｐＨ調整剤供給部４０とが付加され、更に洗浄水タンク３０にも分散剤供給部３７とｐＨ調整剤供給部３８とが付加されている。更に図２５に示す例では、添加装置操作部２８が備えられている。これらは制御部１５に接続されており、制御部１５の指令に基づき作動する。図２４及び図２５に示す例では、分散剤供給部３７から分散剤を洗浄水に添加しても良いし、ｐＨ調整剤供給部３７からアルカリ溶液を洗浄水に添加しても良い。分散剤を添加した場合は、分散剤含有水による洗浄が行われる。また、アルカリ溶液を添加した場合は、アルカリ水によるアルカリ洗浄が行われる。
【0127】
図２３～図２５に示すフラッシング洗浄手段は、第１逆浸透膜１３にスケールまたは有機物ファウリングが蓄積されて透過流束が著しく低下した場合若しくは低下するおそれがある場合に、これを感知した制御部１５の指令によって、第１透過水を洗浄水に利用したフラッシング洗浄を行う。
【0128】
例えば、図２３に示す例では、通常は、第１制御バルブＶ１４を開放することにより第１逆浸透膜１３を被処理水によりフラッシング洗浄する。一方、第１逆浸透膜１３の閉塞が特に激しい場合には、予め、第１洗浄水路Ｌ３１ａを介して第１透過水を洗浄水として洗浄水タンク３０に蓄積しておき、また、第３制御バルブ３４ａを開いて洗浄水を第１逆浸透膜１３に供給可能な状態とし、更に、第４制御バルブ３４ｂを閉じて被処理水の第１逆浸透膜１３への供給を停止する。そして、加圧ポンプ３２により洗浄水を加圧した状態で第１逆浸透膜１３に供給し、膜表面に堆積したスケール及び有機物ファウリングの除去を行う。
【0129】
また、図２４及び図２５に示す例では、被処理水に対して分散剤を添加することで、第７の実施形態にて説明したような分散剤の添加効果が得られる。また、図２４及び図２５に示す例では、分散剤供給部３７から洗浄水に分散剤を添加することで、第１逆浸透膜１３のフラッシング洗浄における洗浄効率を高めることができる。更に、ｐＨ調整剤供給部３８から洗浄水にアルカリ溶液を添加することで、第１逆浸透膜１３に対してアルカリ洗浄を行うことができ、特に透過流束の回復が困難な場合にアルカリ洗浄を行うことで、スケールの除去効果を高め、透過流束を回復させることができる。
【0130】
図２６には、フラッシング洗浄を実施した場合の、第１逆浸透膜１３における透過流束及び濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２と、運転時間との関係を示す。図中の実線は、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の関係がＮ２＞Ｎ１である場合の透過流束の変動を示している。また、図中の点線は、濃縮倍数Ｎ１、Ｎ２の差が大きいＮ２≫Ｎ１である場合の透過流束の変動を示している。
【0131】
図２６中の実線に示すように、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の関係がＮ２＞Ｎ１である場合は、所定の間隔でフラッシング洗浄を行うことにより、スケールや有機物ファウリングを除去することができ、透過流束を回復することができる。一方、図２６中の点線に示すように、濃縮倍数Ｎ１及びＮ２の差が大きくＮ２≫Ｎ１である場合は、所定の間隔でフラッシング洗浄を行ったとしても、スケールや有機物ファウリングを完全に除去できず、透過流束が徐々に低下してしまう。そこで、図２６中の一点鎖線で示すように、透過流束の閾値を予め設定しておき、透過流束が閾値を下回る場合は、制御部１５やユーザー端末にて警報を発するとともに、アルカリ水によるアルカリ洗浄を実施する。これにより、透過流束を回復させることができる。
【符号の説明】
【0132】
１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１，９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ…脱塩装置、１ａ…第１監視装置、１ｂ…第３監視装置、１ｃ…第２監視装置、１３…第１逆浸透膜、１５、１１５…制御部、１５ａ、１１５ａ…第１演算部、１５ｂ１１５ｃ…第１推測部、２１…キャピラリ電気泳動部、２３…検出部、２４…遠隔監視部、２６…分散剤添加装置、１０２…検知部、１１３…第２逆浸透膜、１１５ｄ…調整部、１１５ｂ…第２演算部、２０３…第４監視装置、Ｌ１０…供給路、Ｌ１１…第１透過水路、Ｌ１２…第１濃縮水路、Ｌ１９…第２透過水路、Ｌ２２…第２濃縮水路、Ｌ２３…分岐路、Ｓ１６…第１計測装置、Ｓ１７…第２計測装置、Ｓ１８…第３計測装置、Ｓ２１…第４計測装置、Ｖ１４…第１制御バルブ、Ｖ２０…第２制御バルブ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】