JP2014133214A - 海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】イニシャルコストを低減するとともに、ユーザの手動操作を減らす海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法を提供する。
【解決手段】海水を淡水と濃縮海水とに分離する逆浸透膜１０と、逆浸透膜１０へ送水する海水又は淡水を貯める前処理水槽２と、逆浸透膜１０の淡水排出側から給水される透過水槽１２と、透過水槽１２から給水され前処理水槽２へ送水する水洗ポンプ１４と、攪拌機１８０を備え逆浸透膜１０の淡水排出側および濃縮海水排出側から給水される洗浄水槽１８と、洗浄水槽１８から洗浄液を汲み出して逆浸透膜１０の前段へ送水する洗浄ポンプ１６と、水洗ポンプ１４と攪拌機１８０と洗浄ポンプ１６との動作を制御するコントローラＣＴＲと、を備えた海水淡水化装置。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法に関する。

世界的に水問題が深刻化するなかで水ビジネスを巨大市場と捉えた世界規模でのビジネス競争が加速している。河川などの表流水や地下水を水源として持たない中東諸国や、国内でも渇水リスクの高い地域では、水源確保のために海水淡水化技術を導入し、大型の海水淡水化プラントを建設している。これまでの海水淡水化技術は、海水を加熱・蒸発後に凝縮・回収する蒸発法が主流であったが、近年は経済性の観点から逆浸透膜（以下、ＲＯ膜：reverse osmosis membrane）を用いた方式が拡大しつつある。

特開２０１１−８３６８３号公報 特開２０１１−１０４５０４号公報

本発明の実施形態は、イニシャルコストを低減するとともに、ユーザの手動操作を減らす海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法を提供することを目的とする。

実施形態によれば、海水を淡水と濃縮海水とに分離して排水する逆浸透膜と、前記逆浸透膜へ送水する海水又は淡水を貯める前処理水槽と、前記逆浸透膜から排出された淡水を貯める透過水槽と、前記透過水槽から淡水を汲み出して前記前処理水槽へ送水する水洗ポンプと、攪拌機を備え、前記逆浸透膜の淡水排出側および濃縮海水排出側から給水される洗浄水槽と、前記洗浄水槽から洗浄液を汲み出して前記逆浸透膜の前段へ送水する洗浄ポンプと、前記水洗ポンプと前記攪拌機と前記洗浄ポンプとの動作を制御するコントローラと、を備えた海水淡水化装置。

図１は、第１実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。 図２は、第２実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。 図３は、第３実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。 図４は、第４実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。 図５は、第５実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。 図６は、第６実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。 図７は、第７実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。 図８は、第８実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。 図９は、図８に示す注入薬品切替機において、センサ群により計測された値の変化に応じた劣化要因の一例を示す図である。 図１０は、第１０実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。

以下、実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法について、図面を参照して説明する。

本実施形態の海水淡水化装置ではＲＯ膜を用いた方法を採用する。ＲＯ膜による海水淡水化は、蒸発法に比べて一般にエネルギー効率に優れるが、ＲＯ膜の透過性能は目詰まりにより劣化していく。したがって、ＲＯ膜による海水淡水化プラントでは、目詰まりによる劣化現象（ファウリング）を解消するため、ＲＯ膜の洗浄を行う必要がある。そこで、本実施形態の海水淡水化装置は、ＲＯ膜の洗浄を行う洗浄設備を備えている。

図１は、第１実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。本実施形態の海水淡水化装置は、前処理水槽２と、供給ポンプ４と、カートリッジフィルタ６と、高圧ポンプ８と、ＲＯモジュール１０と、透過水槽１２と、水洗ポンプ１４と、洗浄ポンプ１６と、洗浄水槽１８と、上記構成間を接続する配管と、を備えている。配管が分岐する部分にはバルブ（図示せず）が適宜取り付けられ、海水又は淡水が流れる経路を切替え可能となっている。水洗ポンプ１４と洗浄ポンプ１６と洗浄水槽１８とは、ＲＯモジュール１０を洗浄するための洗浄設備である。

前処理水槽２は、取水された海水の水質に応じて濁質を除去するなどの適当な前処理を行った後の海水を貯める水槽である。前処理水槽２は、ＲＯモジュール１０に送水する海水だけでなく、後述するＲＯモジュール１０の洗浄の際に用いる淡水や洗浄液を貯めるためにも用いられる。

供給ポンプ４は、カートリッジフィルタ６を介して前処理水槽２に貯められた海水を高圧ポンプ８へと送水する。

カートリッジフィルタ６は、供給ポンプ４と高圧ポンプ８との間に設置され、供給ポンプから送水された前処理された海水の異物などをフィルタリングする。

高圧ポンプ８は、前処理された海水を海水が持つ浸透圧よりも高圧な状態まで昇圧してＲＯモジュール１０へ送水する。

ＲＯモジュール１０はＲＯ膜を備え、ＲＯ膜により海水に含まれる塩分を除去し、透過水として淡水を生成する。ＲＯモジュール１０で除去した塩分は淡水化されなかった水とともに濃縮水として排水される。

透過水槽１２は、ＲＯモジュール１０を透過した水槽を貯める水槽であって、ＲＯモジュール１０の淡水排出側から給水される。

次に、本実施形態の海水淡水化装置の洗浄設備について説明する。
水洗ポンプ１４は、透過水槽１２から給水される。水洗ポンプ１４は、透過水槽１２に貯められた淡水を汲み上げて、前処理水槽２、又は、ＲＯモジュール１０の前段へ送水する。水洗ポンプ１４から前処理水槽２への送水経路と、水洗ポンプ１４からＲＯモジュール１０の前段への送水経路とは、配管に設けられた弁（図示せず）により切替えられる。なお、水洗ポンプ１４と前処理水槽２との間を接続する配管から分岐した配管Ｘは、水洗ポンプ１４からＲＯモジュール１０の前段へ送水する必要がない場合には省略可能である。

洗浄水槽１８は洗浄液を貯める水槽であって、洗浄液を攪拌する攪拌機１８０を含む。洗浄水槽１８には、ＲＯモジュール１０の透過した淡水が排出される側の配管と、ＲＯモジュール１０を透過しなかった濃縮海水が排出される側の配管とから洗浄水が流入する。

洗浄ポンプ１６は、洗浄水槽１８に貯められた洗浄液をＲＯモジュール１０の前段へ送水する。洗浄ポンプ１６により、洗浄水槽１８から送水された洗浄液はＲＯモジュール１０と洗浄水槽１８との間で循環する。

上記供給ポンプ４、高圧ポンプ８、水洗ポンプ１４、洗浄ポンプ１６、および攪拌機１８０の動作は、監視制御システムのコントローラＣＴＲにより制御される。

以下、本実施形態の海水淡水化装置において、ＲＯモジュール１０を洗浄する手順の一例を説明する。
コントローラＣＴＲは、予め透過水槽１２から排出された淡水である透過水を洗浄水槽１８に貯めておく。

続いて、洗浄水槽１８内の淡水へ薬品を混入して洗浄液を作成する。このとき、薬品の種類や量は、ファウリングの原因や状態に応じて選択する。また、コントローラＣＴＲは、洗浄液の濃度を均一化するために、洗浄水槽１８内の攪拌機１８０を使用して混合する。

続いて、コントローラＣＴＲは、洗浄ポンプ１６を稼動して、洗浄水槽１８に準備した洗浄液をＲＯモジュール１０へ流し、洗浄ポンプ１６により循環させる。ＲＯモジュール１０を流れた透過水が排出される側の配管に排出された洗浄液と、濃縮海水が排出される側の配管に排出された洗浄液とは、洗浄水槽１８へ送られ、再度、洗浄ポンプ１６によりＲＯモジュール１０へ送られる。

次に、コントローラＣＴＲは洗浄ポンプ１６を止め、ＲＯモジュール１０内に満たされている洗浄液へＲＯ膜を浸漬させるとともに、洗浄水槽１８、洗浄ポンプ１６、および、ＲＯモジュール１０を接続する配管内の洗浄液の流れを止めて浸漬させる。

次に、コントローラＣＴＲは、水洗ポンプ１４を稼動して、透過水槽１２にある淡水を前処理水槽２へ送水し、前処理水槽２、供給ポンプ４、カートリッジフィルタ６、高圧ポンプ８、および、ＲＯモジュール１０を洗い流す。洗浄に使用した淡水は透過水槽１２へ送水せずに、ＲＯモジュール１０から排出した後に排水する。

海水淡水化装置の配管を流れる海水には、塩化ナトリウム以外にも、ファウリグ要因物質となる有機物や微生物、微量な金属元素などの多くの物質が含まれている。例えば、海水のｐＨ（水素イオン濃度）や水温が変動することで金属元素が配管内にスケールとして析出する可能性もある。上記の構成をとることで、供給ポンプ、カートリッジフィルタ、高圧ポンプ、ＲＯモジュールに加えて、カートリッジフィルタ、高圧ポンプ、ＲＯモジュールを水洗することができる。したがって、ＲＯモジュールのみならず他の海水淡水化に必要な設備を水洗して、配管内等を衛生的に保つことができる。また、水槽やポンプ、配管の材質が腐食に弱いものであれば、淡水で洗い流すことで腐食を抑える効果も期待することができる。

次に、第２実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、上述の第１実施形態よりも大規模な海水淡水化プラントなどで、海水淡水化に必要な設備が複数設置される場合について説明する。なお、以下の説明において上述の第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図２は、本実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。
以下の実施形態では、海水淡水化に必要な設備が２系列設置される場合について説明するが、３系列以上の設備が設置される場合であっても同様の構成をとることができる。

本実施形態の海水淡水化装置は第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とを有している。

第１系列の海水淡水化設備は、第１前処理水槽２Ａと、第１供給ポンプ４Ａと、第１カートリッジフィルタ６Ａと、第１高圧ポンプ８Ａと、第１ＲＯモジュール１０Ａと、第１透過水槽１２Ａと、を備えている。

第２系列の海水淡水化設備は、第２前処理水槽２Ｂと、第２供給ポンプ４Ｂと、第２カートリッジフィルタ６Ｂと、第２高圧ポンプ８Ｂと、第２ＲＯモジュール１０Ｂと、第２透過水槽１２Ｂと、を備えている。

第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とは、水洗ポンプ１４と、洗浄ポンプ１６と、洗浄水槽１８とを共有している。

水洗ポンプ１４は第１透過水槽１２Ａ又は第２透過水槽１２Ｂに貯えられた透過水を汲み上げて第１前処理水槽２Ａ又は第２前処理水槽２Ｂへ送水する。

洗浄水槽１８には、第１ＲＯモジュール１０Ａを透過した淡水が排出される側の配管と、第１ＲＯモジュール１０Ａを透過しなかった濃縮海水が排出される側の配管とから洗浄水が流入するとともに、第２ＲＯモジュール１０Ｂを透過した淡水が排出される側の配管と、第２ＲＯモジュール１０Ｂを透過しなかった濃縮海水が排出される側の配管とから線浄水が流入する。

洗浄ポンプ１６は、洗浄水槽１８に貯められた洗浄水をくみ出し、第１ＲＯモジュール１０Ａの前段、あるいは、第２ＲＯモジュール１０Ｂの前段へ送出する。

上記以外の構成は上述の第１実施形態と同様であって、第１系列および第２系列のそれぞれにおいて、第１実施形態と同様に海水淡水化の処理が行われる。

以下、本実施形態の海水淡水化装置において、第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄する手順の一例を説明する。なお、ここでは第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄について説明するが、他の系列のＲＯモジュールを洗浄する手順も同様である。

コントローラＣＴＲは、予め第１ＲＯモジュール１０Ａあるいは第２ＲＯモジュール１０Ｂから排出された淡水である透過水を洗浄水槽１８に貯めておく。

続いて、洗浄水槽１８内の淡水へ薬品を混入して洗浄液を作成する。このとき、薬品の種類や量は、ファウリングの原因や状態に応じて選択する。また、コントローラＣＴＲは、洗浄液の濃度を均一化するために、洗浄水槽１８内の攪拌機１８０を使用して薬品と淡水とを混合する。

続いて、コントローラＣＴＲは、洗浄ポンプ１６を稼動して、洗浄水槽１８に準備した洗浄液を第１ＲＯモジュール１０Ａへ流し、洗浄ポンプ１６により循環させる。第１ＲＯモジュール１０Ａを流れた透過水が排出される側の配管に排出された洗浄液と、濃縮海水が排出される側の配管に排出された洗浄液とは、洗浄水槽１８へ送られ、再度、洗浄ポンプ１６により第１ＲＯモジュール１０Ａへ送られる。

次に、コントローラＣＴＲは洗浄ポンプ１６を止め、第１ＲＯモジュール１０Ａ内に満たされている洗浄液へＲＯ膜を浸漬させるとともに、洗浄水槽１８、洗浄ポンプ１６、および、第１ＲＯモジュール１０Ａを接続する配管内も洗浄液に浸漬させる。

次に、コントローラＣＴＲは、水洗ポンプ１４を稼動して、第１透過水槽１２Ａあるいは第２透過水槽１２Ｂにある淡水を第１前処理水槽２Ａへ送水し、第１前処理水槽２Ａ、第１供給ポンプ４Ａ、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、および、第１ＲＯモジュール１０Ａを洗い流す。洗浄に使用した淡水は第１透過水槽１２Ａへ送水せずに、第１ＲＯモジュール１０Ａから排出した後に排水する。

このとき、第１透過水槽１２Ａに十分な淡水がない場合であっても、第２透過水槽１２Ｂから第１前処理水槽２Ａへ淡水を送水して第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄を行うことができる。第２系列の海水淡水化装置は、第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄中であっても海水淡水化を行うことが可能であるので、第２系列で淡水を生成しながら第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄してもよい。

したがって、他の系列の透過水槽からも透過水を利用可能とすることにより、洗浄を行う系列の透過水槽の水位が低い場合であっても十分な透過水を用いて洗浄を行うことができる。また、さらに系列が多くなれば水洗に利用する透過水の量を多くの系列で融通することができるため、透過水槽の水位を系列間で均一に保つことが容易となる。

上記の構成をとることで、第１ＲＯモジュール１０Ａだけでなく第１前処理水槽２Ａから第１高圧ポンプ８Ａまでの構成および配管内に析出したスケールや有機物、微生物由来のバイオフィルムなどの物質を洗い流すことができ、配管内を衛生的に保つことができる。また、水槽やポンプ、配管の材質が腐食に弱いものであれば、淡水で洗い流すことで腐食を抑える効果も期待することができる。

次に、第３実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法について図面を参照して説明する。本実施形態では、洗浄水槽を前処理水槽と共通化している。

図３は、本実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の海水淡水化装置は第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とを有し、上述の第２実施形態の洗浄ポンプ１６および洗浄水槽１８が省略されている。

第１系列の海水淡水化設備は、第１前処理水槽２Ａと、第１供給ポンプ４Ａと、第１カートリッジフィルタ６Ａと、第１高圧ポンプ８Ａと、第１ＲＯモジュール１０Ａと、第１透過水槽１２Ａと、を備えている。第１前処理水槽２Ａは攪拌機２０Ａを含んでいる。

第２系列の海水淡水化設備は、第２前処理水槽２Ｂと、第２供給ポンプ４Ｂと、第２カートリッジフィルタ６Ｂと、第２高圧ポンプ８Ｂと、第２ＲＯモジュール１０Ｂと、第２透過水槽１２Ｂと、を備えている。第２前処理水槽２Ｂは攪拌機２０Ｂを含んでいる。

第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とは、水洗ポンプ１４を共有している。すなわち、水洗ポンプ１４は第１透過水槽１２Ａ又は第２透過水槽１２Ｂに貯えられた透過水を汲み上げて第１前処理水槽２Ａ又は第２前処理水槽２Ｂへ送水する。

上記以外の構成は上述の第１実施形態と同様であって、第１系列および第２系列のそれぞれの海水淡水化設備において、第１実施形態と同様に海水淡水化の処理が行われる。

以下、本実施形態の海水淡水化装置において、第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄する手順の一例を説明する。なお、ここでは第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄について説明するが、他の系列のＲＯモジュールを洗浄する手順も同様である。

コントローラＣＴＲは、洗浄液の準備として、まず、洗浄する前に水洗ポンプ１４を使用して第１前処理水槽２Ａに淡水を貯める。このとき、第１前処理水槽２Ａに送る淡水は第１透過水槽１２Ａと第２透過水槽１２Ｂとのどちらから汲み上げてもよい。

その後、第１前処理水槽２Ａ内の淡水へ薬品を混入し、攪拌機２０Ａにより混合して洗浄液を準備する。薬品の種類や量は、ファウリングの原因や状態に応じて選択する。

続いて、コントローラＣＴＲは、供給ポンプ４Ａを稼動して、第１前処理水槽２Ａに準備した洗浄液を、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａ、へと送水する。第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された洗浄液は第１透過水槽１２Ａへ戻す。

続いて、コントローラＣＴＲは、水洗ポンプ１４と供給ポンプ４Ａとを停止し、第１ＲＯモジュール１０Ａ内に満たされている洗浄液へＲＯ膜を浸漬させるとともに、第１前処理水槽２Ａ、供給ポンプ４Ａ、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａを接続する配管内も洗浄液に浸漬させる。

次に、コントローラＣＴＲは、水洗ポンプ１４を稼動して第１前処理水槽２Ａに淡水を貯める。このとき第１前処理水槽２Ａに洗浄液が残っている場合には、第１供給ポンプ４Ａを稼動して第１前処理水槽２Ａの洗浄液をくみ出してから、第１前処理水槽２Ａへ淡水を貯めてもよい。第１前処理水槽２Ａに所定量の淡水が貯まった後に、コントローラＣＴＲは供給ポンプ４Ａを稼動して、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａへ淡水を送り水洗する。第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された淡水は、排水される。

このとき、第１透過水槽１２Ａに十分な淡水が貯まっていない場合であっても、第２透過水槽１２Ｂから第１前処理水槽２Ａへ淡水を送水して第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄を行うことができる。第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄中であっても、第２系列の海水淡水化装置は海水淡水化処理を行うことが可能であるので、第２系列で淡水を生成しながら第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄してもよい。したがって、他の系列の透過水槽からも透過水を利用可能とすることにより、洗浄を行う系列の透過水槽の水位が低い場合であっても十分な透過水を用いて洗浄を行うことができる。また、さらに系列が多くなれば水洗に利用する透過水の量を多くの系列で融通することができるため、透過水槽の水位を系列間で均一に保つことが容易となる。

上記のように洗浄水槽の機能を前処理水槽が兼ねるプラント構成とすることにより、洗浄水槽と洗浄ポンプとを設置する必要がなく、プラントを構成する要素を減らすことができるため、海水淡水化プラントのイニシャルコストやフットプリントの低減に寄与することができる。

また、第１ＲＯモジュール１０Ａだけでなく第１前処理水槽２Ａから第１高圧ポンプ８Ａまでの構成および配管内に析出したスケールや有機物、微生物由来のバイオフィルムなどの物質を洗い流すことができる。したがって、ＲＯモジュールを洗浄する目的以外に配管内に析出したスケールや有機物、微生物由来のバイオフィルムなどの物質を洗い流す目的の洗浄液を準備することで、ＲＯモジュールのみならず他の海水淡水化に必要な設備を洗浄して、配管内等を衛生的に保つことができる。また、水槽やポンプ、配管の材質が腐食に弱いものであれば、淡水で洗い流すことで腐食を抑える効果も期待することができる。

すなわち、本実施形態の海水淡水化装置によれば、洗浄水槽や洗浄ポンプを有することなく海水淡水化に用いられる設備の洗浄を行うことができ、イニシャルコストを低減するとともに、ユーザの手動操作を減らす海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法を提供することができる。

次に、第４実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法について図面を参照して説明する。

図４は、本実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の海水淡水化装置は第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とを有している。

第１系列の海水淡水化設備は、第１前処理水槽２Ａと、第１供給ポンプ４Ａと、第１カートリッジフィルタ６Ａと、第１高圧ポンプ８Ａと、第１ＲＯモジュール１０Ａと、第１透過水槽１２Ａと、を備えている。

第２系列の海水淡水化設備は、第２前処理水槽２Ｂと、第２供給ポンプ４Ｂと、第２カートリッジフィルタ６Ｂと、第２高圧ポンプ８Ｂと、第２ＲＯモジュール１０Ｂと、第２透過水槽１２Ｂと、を備えている。

第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とは、水洗ポンプ１４と薬注ポンプ１９とミキサー（攪拌手段）ＭＸとを共有している。水洗ポンプ１４は第１透過水槽１２Ａ又は第２透過水槽１２Ｂに貯えられた透過水を汲み上げて第１前処理水槽２Ａ又は第２前処理水槽２Ｂへ送水する。

薬注ポンプ１９は、その排出口が水洗ポンプ１４の後段となるように設置され、水洗ポンプ１４から送出された淡水に薬品を注入する。薬注ポンプ１９はコントローラＣＴＲによって動作を制御される。

ミキサーＭＸは、薬注ポンプ１９の排出口より後段であって、第１前処理水槽２Ａおよび第２前処理水槽２Ｂとの前段に設置され、薬品が注入された洗浄液を攪拌する。

従って、第３実施形態では、第１前処理水槽２Ａおよび第２前処理水槽２Ｂが攪拌機２０Ａ、２０Ｂを備えていたが、本実施形態では、ミキサーＭＸにより洗浄液が攪拌されるため、攪拌機２０Ａ、２０Ｂを省略することができる。

上記以外の構成は上述の第１実施形態と同様であって、第１系列および第２系列のそれぞれの海水淡水化設備において、第１実施形態と同様に海水淡水化の処理が行われる。

以下、本実施形態の海水淡水化装置において、第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄する手順の一例を説明する。なお、ここでは第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄について説明するが、他の系列のＲＯモジュールを洗浄する手順も同様である。

コントローラＣＴＲは、洗浄液の準備として、薬注ポンプ１９から注入する薬品を切り替えることで、洗浄液の種類の切り替えを実施する。続いて、コントローラＣＴＲは洗浄する前に水洗ポンプ１４を使用して第１前処理水槽２Ａへ淡水を送水する。このとき、第１前処理水槽２Ａに送る淡水は第１透過水槽１２Ａと第２透過水槽１２Ｂとのどちらから汲み上げてもよい。ここで、コントローラＣＴＲは、薬注ポンプ１９およびミキサーＭＸを稼動させて水洗ポンプ１４から排出された淡水に薬品を注入して、攪拌した後の洗浄液を第１前処理水槽２Ａへ貯める。薬注ポンプ１９を監視制御システムと連携させれば、洗浄の自動化を行うことができる。薬品の種類や量は、ファウリングの原因や状態に応じて選択する。

続いて、コントローラＣＴＲは、第１供給ポンプ４Ａを稼動して、第１前処理水槽２Ａに準備した洗浄液を、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａ、へと送水する。第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された洗浄液は第１透過水槽１２Ａへ戻して循環させる。

続いて、コントローラＣＴＲは、水洗ポンプ１４と供給ポンプ４Ａとを停止し、第１ＲＯモジュール１０Ａ内に満たされている洗浄液へＲＯ膜を浸漬させるとともに、第１前処理水槽２Ａ、供給ポンプ４Ａ、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａを接続する配管内も洗浄液に浸漬させる。

次に、コントローラＣＴＲは、水洗ポンプ１４を稼動して第１前処理水槽２Ａに淡水を貯める。このとき第１前処理水槽２Ａに洗浄液が残っていない方が望ましい場合には、第１供給ポンプ４Ａを稼動して第１前処理水槽２Ａの洗浄液を汲み出してから、第１前処理水槽２Ａへ淡水を貯めてもよい。第１前処理水槽２Ａに所定量の淡水が貯まった後に、コントローラＣＴＲは供給ポンプ４Ａを稼動して、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａへ淡水を送り水洗する。第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された淡水は、排水される。

上記のような海水淡水化装置とすることにより、上述の第３実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、洗浄液を混合するエネルギーを水洗ポンプによる水流とミキサーによりまかなうことになるため、攪拌機と比較して水洗ポンプのエネルギー効率の方が良い場合、消費電力を低減する効果も期待できる。

すなわち、本実施形態の海水淡水化装置によれば、攪拌機を有することなく海水淡水化に用いられる設備の洗浄を行うことができ、イニシャルコストを低減するとともに、ユーザの手動操作を減らす海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法を提供することができる。

次に、第５実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法について図面を参照して説明する。

図５は、本実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の海水淡水化装置は第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とを有している。

第１系列の海水淡水化設備は、第１前処理水槽２Ａと、第１供給ポンプ４Ａと、第１カートリッジフィルタ６Ａと、第１高圧ポンプ８Ａと、第１ＲＯモジュール１０Ａと、第１透過水槽１２Ａと、を備えている。

第２系列の海水淡水化設備は、第２前処理水槽２Ｂと、第２供給ポンプ４Ｂと、第２カートリッジフィルタ６Ｂと、第２高圧ポンプ８Ｂと、第２ＲＯモジュール１０Ｂと、第２透過水槽１２Ｂと、を備えている。

第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とは、薬注ポンプ１９とミキサーＭＸとを共有している。

薬注ポンプ１９は、その排出口が第１透過水槽１２Ａおよび第２透過水槽１２Ｂの後段となるように設置され、第１透過水槽１２Ａおよび第２透過水槽１２Ｂから排出された淡水に薬品を注入する。薬注ポンプ１９はコントローラＣＴＲによって動作を制御される。

ミキサーＭＸは、薬注ポンプ１９の排出口より後段であって、第１供給ポンプ４Ａおよび第２供給ポンプ４Ｂとの前段に設置され、薬品が注入された洗浄液を攪拌する。従って、第４実施形態と同様に、本実施形態では、ミキサーＭＸにより洗浄液が攪拌されるため、攪拌機２０Ａ、２０Ｂを省略することができる。

また、本実施形態では、ミキサーＭＸにより攪拌された洗浄液が第１供給ポンプ４Ａおよび第２供給ポンプ４Ａの前段の配管に供給される。このような構成をとることで、本実施形態では第１乃至第４実施形態の水洗ポンプ１４の機能を第１供給ポンプ４Ａおよび第２供給ポンプ４Ｂが兼ねることができる。したがって、水洗ポンプ１４を設置する必要がなく、海水淡水化装置を構成する要素を減らすことができるため、海水淡水化プラントのイニシャルコストやウォータフットプリントの低減に寄与することができる。

上記以外の構成は上述の第１実施形態と同様であって、第１系列および第２系列のそれぞれの海水淡水化設備において、第１実施形態と同様に海水淡水化の処理が行われる。

以下、本実施形態の海水淡水化装置において、第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄する手順の一例を説明する。なお、ここでは第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄について説明するが、他系列のＲＯモジュールを洗浄する手順も同様である。

コントローラＣＴＲは、洗浄液の準備として、薬注ポンプ１９から注入する薬品を切り替えることで、洗浄液の種類の切り替えを実施する。続いて、コントローラＣＴＲは第１供給ポンプ４Ａを稼動して第１透過水槽１２Ａ又は第２透過水槽１２Ｂから淡水を汲み上げる。このとき、第１前処理水槽２Ａに送る淡水は第１透過水槽１２Ａと第２透過水槽１２Ｂとのどちらから汲み上げてもよい。ここで、コントローラＣＴＲは、薬注ポンプ１９およびミキサーＭＸを稼動させて第１供給ポンプ４Ａにより汲み上げられた淡水に薬品を注入するとともに攪拌して洗浄液を精製する。薬注ポンプ１９で注入される薬品の種類や量は、ファウリングの原因や状態に応じて選択する。なお、薬注ポンプ１９を監視制御システムと連携させれば、洗浄の自動化を行うことができる。

第１供給ポンプ４Ａには上記のように精製された洗浄液が供給される。第１供給ポンプ４Ａから送出された洗浄液は、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａ、へと順次送出される。第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された洗浄液は排水される。

所定期間、上記のように第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、および、第１ＲＯモジュール１０Ａ、へ洗浄液を流して第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄液で満たした後、管路を切り替えて、第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された洗浄液を第１供給ポンプ４Ａの前段に戻して循環させる。管路の切り替えによりウォーターハンマー現象が起きる場合は、例えば、第１供給ポンプ４Ａおよび第２供給ポンプ４Ｂへソフトスタータを取り付けるなどのウォーターハンマーを防止する対策を行う。

続いて、コントローラＣＴＲは、第１供給ポンプ４Ａを停止し、第１ＲＯモジュール１０Ａ内に満たされている洗浄液へＲＯ膜を浸漬させるとともに、供給ポンプ４Ａ、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａを接続する配管内も洗浄液に浸漬させる。

次に、コントローラＣＴＲは、第１供給ポンプ４Ａを稼動して第１透過水槽１２Ａおよび第２透過水槽１２Ｂから淡水くみ出し、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａへ淡水を送り水洗する。第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された淡水は、排水される。

上記のような海水淡水化装置とすることにより、上述の第４実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、水洗ポンプを設置する必要がなく、プラントを構成する要素を減らすことができるため、海水淡水化プラントのイニシャルコストやウォータフットプリントの低減に寄与することができる。

すなわち、本実施形態の海水淡水化装置によれば、水洗ポンプを有することなく海水淡水化に用いられる設備の洗浄を行うことができ、イニシャルコストを低減するとともに、ユーザの手動操作を減らす海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法を提供することができる。

次に、第６実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法について図面を参照して説明する。

図６は、本実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の海水淡水化装置は第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とを有している。

第１系列の海水淡水化設備は、第１前処理水槽２Ａと、第１供給ポンプ４Ａと、第１カートリッジフィルタ６Ａと、第１高圧ポンプ８Ａと、第１ＲＯモジュール１０Ａと、第１透過水槽１２Ａと、を備えている。

第２系列の海水淡水化設備は、第２前処理水槽２Ｂと、第２供給ポンプ４Ｂと、第２カートリッジフィルタ６Ｂと、第２高圧ポンプ８Ｂと、第２ＲＯモジュール１０Ｂと、第２透過水槽１２Ｂと、を備えている。

第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とは、薬注ポンプ１９とミキサーＭＸとを共有している。

薬注ポンプ１９は、その排出口が第１透過水槽１２Ａおよび第２透過水槽１２Ｂの後段となるように設置され、第１透過水槽１２Ａおよび第２透過水槽１２Ｂから排出された淡水に薬品を注入する。薬注ポンプ１９はコントローラＣＴＲによって動作を制御される。

ミキサーＭＸは、薬注ポンプ１９の排出口より後段であって、第１供給ポンプ４Ａおよび第２供給ポンプ４Ｂとの前段に設置され、薬品が注入された洗浄液を攪拌する。従って、第５実施形態と同様に、本実施形態では、ミキサーＭＸにより洗浄液が攪拌されるため、攪拌機２０Ａ、２０Ｂを省略することができる。

また、本実施形態では、ミキサーＭＸにより攪拌された洗浄液が第１供給ポンプ４Ａおよび第２供給ポンプ４Ａの前段の配管に供給される。このような構成をとることで、本実施形態では第１乃至第４実施形態の水洗ポンプ１４の機能を第１供給ポンプ４Ａおよび第２供給ポンプ４Ｂで兼ねることができる。したがって、水洗ポンプ１４を設置する必要がなく、海水淡水化装置を構成する要素を減らすことができるため、海水淡水化プラントのイニシャルコストやフットプリントの低減に寄与することができる。

さらに、本実施形態では、第１ＲＯモジュール１０Ａおよび第２ＲＯモジュール１０Ｂから排出された淡水を、第１前処理水槽２Ａおよび第２前処理水槽２Ｂを介さずに直接第１供給ポンプ４Ａおよび第２供給ポンプ４Ｂの前段に供給可能に配管が接続されている。すなわち、第１ＲＯモジュール１０Ａおよび第２ＲＯモジュール１０Ｂの淡水排水側は複数の供給ポンプ４Ａ、４Ｂの前段と配管により接続されている。

このような構成とすることで、例えば第１系列のポンプに故障などの異常があった場合でも、洗浄する系列のポンプを使用することなく第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄を実施することができる。すなわち、第１系列の第１供給ポンプ４Ａが故障して動作しない場合には、第２高圧ポンプ８Ｂにより第２ＲＯモジュール１０Ｂから排出された淡水を、第２透過水槽１２Ｂを介さずに第１供給ポンプ４Ａの前段に供給することで、第１系列を洗浄することができる。

また、このとき、ＲＯ膜の洗浄は、洗浄する系列とは異なる系列の高圧ポンプにより行われるため、供給ポンプと比較して高圧ポンプのエネルギー消費効率が高い場合には、消費電力を低減する効果も期待できる。

上記以外の構成は上述の第１実施形態と同様であって、第１系列および第２系列のそれぞれにおいて、第１実施形態と同様に海水淡水化の処理が行われる。

以下、本実施形態の海水淡水化装置において、第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄する手順の一例を説明する。なお、ここでは第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄について説明するが、他の系列のＲＯモジュールを洗浄する手順も同様である。

コントローラＣＴＲは、洗浄液の準備として、薬注ポンプ１９から注入する薬品を切り替えることで、洗浄液の種類の切り替えを実施する。続いて、コントローラＣＴＲは第１供給ポンプ４Ａ又は第２高圧ポンプ８Ｂを稼動して第２ＲＯモジュール１０Ｂから排出された淡水を第１供給ポンプ４Ａの前段へ送水する。ここで、コントローラＣＴＲは、薬注ポンプ１９およびミキサーＭＸを稼動させて第１供給ポンプ４Ａへ送出される淡水に薬品を注入するとともに攪拌して洗浄液を精製する。薬注ポンプ１９から注入する薬品の種類や量は、ファウリングの原因や状態に応じて選択する。なお、薬注ポンプ１９を監視制御システムと連携させれば、洗浄の自動化を行うことができる。

第１供給ポンプ４Ａから送出された洗浄液は、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａ、へと順次送出される。第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された洗浄液は排水される。

所定期間、上記のように第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、および、第１ＲＯモジュール１０Ａへ洗浄液を流して第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄液で満たした後、管路を切り替えて、第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された洗浄液を第１供給ポンプ４Ａの前段に戻して循環させる。管路の切り替えによりウォーターハンマー現象が起きる場合は、例えば、第１供給ポンプ４Ａおよび第２供給ポンプ４Ｂへソフトスタータを取り付けるなどのウォーターハンマーを防止する対策を行う。

続いて、コントローラＣＴＲは、薬注ポンプ１９、ミキサーＭＸ、および、第２高圧ポンプ８Ｂを停止し、第１ＲＯモジュール１０Ａ内に満たされている洗浄液へＲＯ膜を浸漬させるとともに、第１前処理水槽２Ａ、供給ポンプ４Ａ、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａを接続する配管内も洗浄液に浸漬させる。

次に、コントローラＣＴＲは、第２高圧ポンプ８Ｂを稼動して、第２ＲＯモジュール１０Ｂから排出された淡水を、第１供給ポンプ４Ａ、第１カートリッジフィルタ６Ａ、第１高圧ポンプ８Ａ、第１ＲＯモジュール１０Ａへ淡水を送り水洗する。第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された淡水は、排水される。

上記のような海水淡水化装置とすることにより、上述の第５実施形態と同様の効果を得ることができる海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法を提供することができる。

次に、第７実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法について図面を参照して説明する。

図７は、本実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の海水淡水化装置は第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とを有している。

本実施形態では、第１ＲＯモジュール１０Ａおよび第２ＲＯモジュール１０Ｂの淡水排水側は第１ＲＯモジュール１０Ａおよび第２ＲＯモジュール１０Ｂの前段と配管により接続されている。したがって、ミキサーＭＸにより攪拌された洗浄液が第１ＲＯモジュール１０Ａおよび第２ＲＯモジュール１０Ｂの前段に供給される。このような構成を取ることで、洗浄液に使用する薬品に対して、供給ポンプ、高圧ポンプ、カートリッジフィルタの材質が耐性を持っていない場合であってもＲＯモジュールを洗浄することができる。

上記構成以外は、本実施形態の海水淡水化装置は上述の第６実施形態の海水淡水化装置と同様の構成である。

以下、本実施形態の海水淡水化装置において、第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄する手順の一例を説明する。なお、ここでは第１ＲＯモジュール１０Ａの洗浄について説明するが、他の系列のＲＯモジュールを洗浄する手順も同様である。

コントローラＣＴＲは、洗浄液の準備として、薬注ポンプ１９から注入する薬品を切り替えることで、洗浄液の種類の切り替えを実施する。薬注ポンプ１９から注入する薬品の種類や量は、ファウリングの原因や状態に応じて選択する。なお、薬注ポンプ１９を監視制御システムと連携させれば、洗浄の自動化を行うことができる。

続いて、コントローラＣＴＲは第２高圧ポンプ８Ｂを稼動して第２ＲＯモジュール１０Ｂから排出された淡水を第１ＲＯモジュール１０Ａの前段へ送水する。ここで、コントローラＣＴＲは、薬注ポンプ１９およびミキサーＭＸを稼動させて第１ＲＯモジュール１０Ａへ送出された淡水に薬品を注入するとともに攪拌して洗浄液を精製する。

第１ＲＯモジュール１０Ａの前段に送出された洗浄液は、第１ＲＯモジュール１０Ａを通過して濃縮海水側の配管および淡水側の配管から排水される。

所定期間、第１ＲＯモジュール１０Ａへ洗浄液を流して第１ＲＯモジュール１０Ａを洗浄液で満たした後、コントローラＣＴＲは、薬注ポンプ１９、ミキサーＭＸ、および、第２高圧ポンプ８Ｂを停止し、第１ＲＯモジュール１０Ａ内に満たされている洗浄液へＲＯ膜を浸漬させる。上記のように、本実施形態では、洗浄液の循環を実施できないため、洗浄する系列とは異なる系列の高圧ポンプにより、ＲＯモジュールへ洗浄液を流し、洗浄液を循環せずに排水する。

次に、コントローラＣＴＲは、第２高圧ポンプ８Ｂを稼動して、第２ＲＯモジュール１０Ｂから排出された淡水を第１ＲＯモジュール１０Ａへ送り水洗する。第１ＲＯモジュール１０Ａから排出された淡水は、排水される。

上記のような海水淡水化装置とすることにより、上述の第６実施形態と同様の効果を得ることができる海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法を提供することができる。

次に、第８実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法について図面を参照して説明する。

図８は、本実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の海水淡水化装置は第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とを有している。

第１系列の海水淡水化設備は、第１ＲＯモジュール１０Ａへの供給圧力、濃縮水側および透過水側の圧力、透過流量、供給水および透過水の電気伝導率の変化、水温を計測する第１センサ群ＳＳＡを有している。第１センサ群ＳＳＡは、第１ＲＯモジュール１０Ａに流入する海水の温度（Ｔ）、電気伝導率（ＥＣ）および圧力（Ｐ）を計測するセンサと、第１ＲＯモジュール１０Ａから排出される濃縮海水の圧力（Ｐ）を計測するセンサと、第１ＲＯモジュール１０Ａから排出される淡水の透過流量（Ｆ）、電気伝導率（ＥＣ）および圧力（Ｐ）を計測するセンサと、を有している。

同様に、第２系列の海水淡水化装置は、第２ＲＯモジュール１０Ｂへの供給圧力、濃縮水側および透過水側の圧力、透過流量、供給水および透過水の電気伝導率の変化、水温を計測する第２センサ群ＳＳＢを有している。第２センサ群ＳＳＢは、第２ＲＯモジュール１０Ｂに流入する海水の温度（Ｔ）、電気伝導率（ＥＣ）および圧力（Ｐ）を計測するセンサと、第２ＲＯモジュール１０Ｂから排出される濃縮海水の圧力（Ｐ）を計測するセンサと、第２ＲＯモジュール１０Ｂから排出される淡水の流量（Ｆ）、電気伝導率（ＥＣ）および圧力（Ｐ）を計測するセンサと、を有している。

さらに第１系列および第２系列の海水淡水化設備は、第１センサ群ＳＳＡおよび第２センサ群ＳＳＢで計測された値を受信して、薬注ポンプ１９から注入される薬品を切替える注入薬品切替機２１を共有している。

上記の構成以外は、本実施形態の海水淡水化装置は上述の第７実施形態の海水淡水化装置と同様である。

図９は、注入薬品切替機２１において、第１センサ群ＳＳＡおよび第２センサ群ＳＳＢにより計測された値の変化に応じた劣化要因を格納したテーブルの一例を示す図である。図９の「↑」は計測された値が上昇したことを示し、「↓」は計測された値が減少したことを示す。

注入薬品切替機２１は、例えば、有機物によるファウリングの場合には、ＲＯ膜供給圧力が増加して、透過流量が大幅に下がるが、濃縮水側の圧力損失、供給水と透過水の電気伝導率の比率は変化しないといった特性を格納したテーブルを有している。注入薬品切替機２１はテーブルに格納された特性を参照して、各系列で生じているファウリング要因を明らかにすることができる。

注入薬品切替機２１は、上記のように、第１センサ群ＳＳＡおよび第２センサ群ＳＳＢにより計測された値に応じた劣化要因を特定し、これらの劣化を解消する薬品の種類や量を選択するように、薬注ポンプ１９へ注入薬品指令を出力する。各劣化要因を解消する薬品の種類や量は、特性に対する劣化要因を格納するテーブルに併せて格納されていてもよく、他のテーブルに格納されていてもよい。

このように、第１センサ群ＳＳＡ、第２センサ群ＳＳＢ、および、注入薬品切替機２１を備えることにより、海水淡水化装置におけるＲＯ膜の洗浄を自動化することができる。

本実施形態におけるＲＯモジュールの洗浄方法は、上記洗浄液の薬品の切替動作以外は上述の第７実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。

すなわち、本実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法によれば、上述の第７実施形態と同様の効果が得られるとともに、イニシャルコストを低減するとともに、ユーザの手動操作を減らす海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法を提供することができる。

なお、上記実施形態では、第７実施形態の海水淡水化装置がセンサ群と注入薬品切替機とを更に備えた構成について説明したが、第１実施形態乃至第６実施形態の海水淡水化装置がセンサ群と注入薬品切替機とを備えることにより同様の効果を得ることができる。

次に、第９実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法について図面を参照して説明する。

図１０は、本実施形態の海水淡水化装置の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の海水淡水化装置は第１系列の海水淡水化設備と第２系列の海水淡水化設備とを有している。

本実施形態では、第１高圧ポンプ８Ａの前段に第１水質センサ２２Ａが取り付けられ、第２高圧ポンプ８Ｂの前段に第２水質センサ２２Ｂが取り付けられている。第１水質センサ２２Ａおよび第２水質センサ２２Ｂで計測される水質データには、例えば、ファウリング物質の要因を特定するためのｐＨ、アルカリ度、ＴＯＣ（全有機炭素：total organic carbon）、クロロフィルａ、濁度、ＳＤＩ（沈泥密度指標）、ＭＦＩ（膜ファウリング指標）などが含まれる。水質センサ２２Ａ、２２Ｂにより計測された水質データは、注入薬品切替機２１に送信される。

注入薬品切替機２１は、上記水質データに基づいて、ＲＯ膜のファウリングの状態を判断する。上述の第８実施形態と同様に、注入薬品切替機２１は、例えばＲＯモジュール１０Ａ、１０Ｂへの供給水の濁度、ＳＤＩ、ＭＦＩなど増加傾向であれば、有機物によるファウリングである等、水質データの変化に対する劣化要因のテーブル（図示せず）をあらかじめ備え、そのテーブルを参照して劣化要因を判断して薬注ポンプ１９から注入する薬品の種類および量を切り替える。したがって、本実施形態の海水淡水化装置によれば、ＲＯ膜の洗浄を自動化することができる。

本実施形態におけるＲＯモジュールの洗浄方法は、上記洗浄液の薬品の切替動作以外は上述の第７実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。

すなわち、本実施形態の海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法によれば、上述の第７実施形態と同様の効果が得られるとともに、イニシャルコストを低減し、ユーザの手動操作を減らす海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法を提供することができる。

なお、上記実施形態では、第７実施形態の海水淡水化装置が水質センサと注入薬品切替機とを更に備えた構成について説明したが、第１実施形態乃至第６実施形態の海水淡水化装置が水質センサと注入薬品切替機とを備えることにより同様の効果を得ることができる。

上記複数の実施形態によれば、海水淡水化に必要な設備とＲＯ膜とを洗浄するための洗浄設備の水槽やポンプを共用化することで、効率よく設備を利用できるプラント構成を提供することができる。また、ファウリング原因物質の特定やＲＯ膜の洗浄に関して、運用を自動化する海水淡水化装置および海水淡水化装置の洗浄方法を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ＣＴＲ…コントローラ、ＭＸ…ミキサー（攪拌手段）、ＳＳＡ…第１センサ群、ＳＳＢ…第２センサ群、２、２Ａ、２Ｂ…前処理水槽、４、４Ａ、４Ｂ…供給ポンプ、６、６Ａ、６Ｂ…カートリッジフィルタ、８、８Ａ、８Ｂ…高圧ポンプ、１０、１０Ａ、１０Ｂ…ＲＯモジュール、１２、１２Ａ、１２Ｂ…透過水槽、１４…水洗ポンプ、１６…洗浄ポンプ、１８…洗浄水槽、１９…薬注ポンプ、２０Ａ、２０Ｂ、１８０…攪拌機、２１…注入薬品切替機、２２Ａ、２２Ｂ…水質センサ。

Claims (10)

1. 海水を淡水と濃縮海水とに分離する逆浸透膜と、
   前記逆浸透膜へ送水する海水又は淡水を貯める前処理水槽と、
   前記逆浸透膜の淡水排出側から給水される透過水槽と、
   前記透過水槽から給水され前記前処理水槽へ送水する水洗ポンプと、
   攪拌機を備え前記逆浸透膜の淡水排出側および濃縮海水排出側から給水される洗浄水槽と、
   前記洗浄水槽から洗浄液を汲み出して前記逆浸透膜の前段へ送水する洗浄ポンプと、
   前記水洗ポンプと前記攪拌機と前記洗浄ポンプとの動作を制御するコントローラと、を備えた海水淡水化装置。
2. 海水を淡水と濃縮海水とに分離する逆浸透膜と、前記逆浸透膜へ送水する海水又は淡水を貯める前処理水槽と、前記逆浸透膜の淡水排出側から給水される透過水槽と、を備えた複数の海水淡水化設備と、
   攪拌機を備え、複数の前記逆浸透膜の淡水排出側および濃縮海水排出側から給水される洗浄水槽と、
   前記洗浄水槽の洗浄液を汲み出し複数の前記逆浸透膜のいずれかの前段へ送水する洗浄ポンプと、
   複数の前記透過水槽と複数の前記前処理水槽との間に配置され、複数の前記透過水槽のいずれかから給水され前記前処理水槽のいずれかへ送水する水洗ポンプと、
   前記水洗ポンプと複数の前記攪拌機と前記洗浄ポンプとの動作を制御するコントローラと、を備えた海水淡水化装置。
3. 海水を淡水と濃縮海水とに分離して排水する逆浸透膜と、攪拌機を備え前記逆浸透膜へ送水する海水又は淡水を貯める前処理水槽と、前記逆浸透膜の淡水排出側から給水する透過水槽と、を備えた複数の海水淡水化設備と、
   複数の前記透過水槽と複数の前記前処理水槽との間に配置され、複数の前記透過水槽のいずれかから給水し複数の前記前処理水槽のいずれかへ送水する水洗ポンプと、
   前記水洗ポンプと複数の前記攪拌機と前記水洗ポンプとの動作を制御するコントローラと、を備えた海水淡水化装置。
4. 海水を淡水と濃縮海水とに分離して排水する逆浸透膜と、前記逆浸透膜へ送水する海水又は淡水を貯める前処理水槽と、前記逆浸透膜の淡水排出側から給水する透過水槽と、を備えた複数の海水淡水化設備と、
   複数の前記透過水槽と複数の前記前処理水槽との間に配置され、複数の前記透過水槽のいずれかから給水し複数の前記前処理水槽のいずれかへ送水する水洗ポンプと、
   前記水洗ポンプと複数の前記前処理水槽との間の送水経路へ薬品を注入する薬注ポンプと、
   前記薬注ポンプの薬品注入位置と複数の前記前処理水槽との間に配置された攪拌手段と、
   前記前記水洗ポンプと前記薬注ポンプの動作を制御するコントローラと、を備えた海水淡水化装置。
5. 海水を淡水と濃縮海水とに分離して排水する逆浸透膜と、前記逆浸透膜へ送水する海水又は淡水を貯める前処理水槽と、前記逆浸透膜の淡水排出側から給水する透過水槽と、前記前処理水槽又は前記透過水槽から給水し前記逆浸透膜へ送水する供給ポンプと、を備えた複数の海水淡水化設備と、
   複数の前記透過水槽から複数の前記供給ポンプへの送水経路へ薬品を注入する薬注ポンプと、
   前記薬注ポンプの薬品注入位置と複数の前記供給ポンプとの間に配置された攪拌手段と、
   前記供給ポンプと前記薬注ポンプとの動作を制御するコントローラと、を備えた海水淡水化装置。
6. 海水を淡水と濃縮海水とに分離して排水する逆浸透膜と、前記逆浸透膜の淡水排出側から給水する透過水槽と、前記逆浸透膜の前段に配置された高圧ポンプと、を備えた複数の海水淡水化設備と、
   前記逆浸透膜から排出された淡水へ薬品を注入する薬注ポンプと、
   前記薬品が注入された淡水を攪拌する攪拌手段と、
   前記供給ポンプと前記薬注ポンプとの動作を制御するコントローラと、を備え、
   複数の前記逆浸透膜の淡水排水側は複数の前記高圧ポンプの前段と配管により接続されている海水淡水化装置。
7. 海水を淡水と濃縮海水とに分離して排水する逆浸透膜と、前記逆浸透膜の淡水排出側から給水する透過水槽と、前記逆浸透膜の前段に配置された高圧ポンプと、を備えた複数の海水淡水化設備と、
   前記逆浸透膜から排出された淡水へ薬品を注入する薬注ポンプと、
   前記薬品が注入された淡水を攪拌する攪拌手段と、
   前記供給ポンプと前記薬注ポンプとの動作を制御するコントローラと、を備え、
   複数の前記逆浸透膜の淡水排水側は複数の前記高圧ポンプの後段と配管により接続されている海水淡水化装置。
8. 前記逆浸透膜について供給圧力、濃縮水側および透過水側の圧力、透過流量、供給水および透過水の電気伝導率の変化、水温を計測するセンサ群と、
   前記センサ群で計測された値を受信し、前記計測された値の変化に対する劣化要因を格納したテーブルを用いて、前記逆浸透膜の劣化要因を判断し、前記薬注ポンプへ注入薬品指令を送信する注入薬品切替機と、をさらに備える請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の海水淡水化装置。
9. 前記逆浸透膜へ供給される海水の水質データを計測する水質センサと、
   前記水質データを受信し、前記水質データに対する劣化要因を格納したテーブルを用いて、前記逆浸透膜の劣化要因を判断し、前記薬注ポンプへ注入薬品指令を送信する注入薬品切替機と、をさらに備える請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の海水淡水化装置。
10. 海水を淡水と濃縮海水とに分離して排水する逆浸透膜と、前記逆浸透膜へ送水する海水又は淡水を貯める前処理水槽と、前記逆浸透膜の淡水排出側から給水する透過水槽と、を備えた複数の海水淡水化設備を備えた海水淡水化装置の洗浄方法であって、
    複数の前記透過水槽と複数の前記前処理水槽との間に配置された水洗ポンプを稼動して、複数の前記透過水槽のいずれかから給水し複数の前記前処理水槽のいずれかへ送水し、
    薬注ポンプを稼動して前記水洗ポンプと複数の前記前処理水槽との間の送水経路へ薬品を注入し、
    前記薬注ポンプの薬品注入位置と複数の前記前処理水槽との間に配置された攪拌手段により薬品を攪拌して洗浄液を精製して洗浄液を前記前処理水槽へ貯め、
    前記前処理水槽の後段であって前記逆浸透膜の前段に配置された供給ポンプを稼動して、前記前処理水槽から洗浄液を汲み出して前記逆浸透膜へ送出し、前記逆浸透膜と前記前処理水槽との間で洗浄液を循環させ、
    前記供給ポンプを停止して前記逆浸透膜を洗浄液に浸漬させ、
    前記水洗ポンプを稼動して、複数の前記透過水槽のいずれかから淡水を汲み出し、前記前処理水槽へ送水し、前記前処理水槽から前記逆浸透膜までを水洗する海水淡水化装置の洗浄方法。

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