JP2018140376A - 逆浸透処理装置及び逆浸透処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置に付随する配管の洗浄時においても逆浸透処理を継続することが可能な逆浸透処理装置及び逆浸透処理方法を提供する。
【解決手段】逆浸透処理装置１は、逆浸透膜モジュールが１個又は複数配置されてなる膜ユニット１００を備え、被処理水を供給するための供給路、及び、濃縮水を排出するための排出路のうち、少なくとも一方の一部は、複数並列に配置された配管（１１０，２１０）によって構成され、それぞれは、入口を閉止可能な入口バルブ（Ｖ１１，Ｖ２１）と、出口を閉止可能な出口バルブ（Ｖ１２，Ｖ２２）とを有すると共に、中間部に、薬洗水を供給可能な薬洗用配管（１２０，２２０）が接続しているものである。逆浸透処理方法は、一部の配管を使用して被処理水を逆浸透処理し、残部の配管を洗浄し、逆浸透処理に使用する配管と洗浄する配管とを入れ替えながら逆浸透処理を続けるものである。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、海水等の鹹水を逆浸透により脱塩する逆浸透処理装置及びそれを用いた逆浸透処理方法に関する。

鹹水を逆浸透により脱塩する逆浸透処理装置が、海水の淡水化、排水の再利用、純水の製造等の種々の分野で用いられている。逆浸透処理装置としては、円筒型の逆浸透膜モジュールを備える形態が代表的である。この種の逆浸透膜モジュールは、円筒形状の圧力容器の内部に、逆浸透膜を支持した複数の逆浸透膜エレメントを備えている。

円筒型の逆浸透膜モジュールが備える逆浸透膜エレメントは、集水配管の周囲に逆浸透膜がスパイラル状に巻回された構造である。複数の逆浸透膜エレメントは、通常、圧力容器内に収容されて、直列に配置された状態で用いられる。このような逆浸透膜モジュールは、１個又は配管を介して複数並列に接続されることによりバンクを構成する。更に、逆浸透膜モジュールのバンクは、１個又は配管を介して複数直列に接続されることで膜ユニットを形成する。通常、逆浸透処理設備には、複数の膜ユニットが備えられている。

逆浸透膜モジュールは、圧力容器に流入する被処理水をクロスフロー濾過方式により逆浸透処理し、イオン類が低減された透過水と、イオン類が濃縮された濃縮水とに分離する。圧力容器の一端側から被処理水が流入すると、逆浸透により逆浸透膜の一次側に濃縮した濃縮水は、圧力容器の他端側から排出される。一方、逆浸透膜の二次側に透過した透過水は、集水配管の内部に集水されて逆浸透膜モジュールの外に取り出される。

逆浸透膜モジュールが備える逆浸透膜は、被処理水に含まれている有機物や、スケールとして析出する無機物等によって目詰まりを生じることがある。逆浸透膜の細孔が閉塞すると、造水量や除去率が低下したり、重度の場合、破過に至ったりするので、定期的な洗浄や交換が必要である。特に、海水や下水処理水をはじめ、微生物が繁殖し易い被処理水を逆浸透処理するにあたっては、バイオファウリングが大きな問題となり、安定的な逆浸透処理の継続を困難にする。そのため、微生物が繁殖し易い被処理水を逆浸透処理する場合、微生物汚染に対する防止策が必須となっている。

バイオファウリングを防止する対策としては、殺菌作用を有する薬品を使用した前処理が一般に行われている。次亜塩素酸ナトリウム等の薬品は、逆浸透膜の上流で被処理水に添加され、このような前処理により、被処理水が通流する配管や逆浸透膜モジュールにおける微生物の繁殖が防止されている。しかし、一般的な逆浸透膜は、ポリアミド製等であり、遊離塩素を含む薬品と反応して劣化する。そのため、通常は、次亜塩素酸ナトリウム等の薬品を被処理水に添加した後、その下流で重亜硫酸ナトリウム等の還元剤を添加し、薬品が逆浸透膜に到達する前に中和している。

逆浸透処理装置としては、海水を逆浸透処理する海水処理系と、下水処理水等の排水を逆浸透処理する排水処理系とを統合した統合型の形態がある。統合型の逆浸透処理では、排水を逆浸透処理して分離した濃縮水で海水を希釈し、希釈されて浸透圧が低くなった海水を逆浸透処理する。例えば、特許文献１には、統合型の逆浸透処理において、バイオフィルム形成によるトラブルを抑制し、注入する殺菌剤及び中和剤を効率的に有効利用する技術が記載されている。特許文献１では、被処理水に薬剤や中和剤を注入する注入位置、注入するタイミング等を調節して、洗浄効果や殺菌効果の向上、薬剤使用量の低下等を図っている。

特開２０１５−１２３４３０号公報

逆浸透膜のファウリングは、微生物膜が膜面で成長して生じるのみならず、微生物膜が逆浸透膜の上流の配管に付着して成長し、配管から逆浸透膜モジュールに流入して生じることもある。通常、逆浸透膜は、劣化が進んだ時点で速やかに交換されるが、逆浸透処理装置に付随する配管は、交換されることなく使用が続けられることが多い。そのため、配管が逆浸透膜の汚染源となることが少なからずあり、配管からの流入によるファウリングを予防するために、配管の定期的な洗浄を強いられている現状がある。

一般に、逆浸透処理装置に付随する配管を洗浄するときには、装置の運転を停止し、薬品で劣化する虞がある逆浸透膜を分離してから、次亜塩素酸系等の薬品を添加した薬洗水を通水する。しかし、このような方法では、配管を洗浄する間に逆浸透処理による造水を行うことができず、稼働率が低下し、生産水量が少なくなるという問題がある。特許文献１に記載されるように、薬剤や中和剤を注入する注入位置、タイミング等を調節したとしても、被処理水を供給しながら薬洗する方法では、配管の汚染を十分に低減することが困難である。

そこで、本発明は、装置に付随する配管の洗浄時においても逆浸透処理を継続することが可能な逆浸透処理装置及び逆浸透処理方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明に係る逆浸透処理装置は、被処理水を逆浸透処理する逆浸透膜モジュールが１個又は複数配置されてなる膜ユニットを備え、前記被処理水を前記逆浸透膜モジュールに供給するための供給路、及び、逆浸透処理によって分離された濃縮水を前記逆浸透膜モジュールから排出するための排出路のうち、少なくとも一方の一部は、複数並列に配置された配管によって構成され、前記配管のそれぞれは、前記配管の入口を閉止可能な入口バルブと、前記配管の出口を閉止可能な出口バルブと、を有すると共に、前記入口と前記出口との間の中間部に、前記配管を洗浄する薬洗水を供給可能な薬洗用配管が接続していることを特徴とする。

また、本発明に係る逆浸透処理方法は、被処理水を逆浸透処理する逆浸透膜モジュールが１個又は複数配置されてなる膜ユニットを備え、前記被処理水を前記逆浸透膜モジュールに供給するための供給路、及び、逆浸透処理によって分離された濃縮水を前記逆浸透膜モジュールから排出するための排出路のうち、少なくとも一方の一部は、複数並列に配置された配管によって構成され、前記配管のそれぞれは、前記入口と前記出口との間の中間部に、前記配管を洗浄する薬洗水を供給可能な薬洗用配管が接続している逆浸透処理装置において、前記配管のうち、一部の前記配管を使用して前記被処理水を逆浸透処理し、前記被処理水を逆浸透処理する間に、残部の前記配管に前記薬洗水を通流させて管内を洗浄し、逆浸透処理に使用する前記配管と洗浄する前記配管とを入れ替えながら逆浸透処理を続けることを特徴とする。

本発明によれば、装置に付随する配管の洗浄時においても逆浸透処理を継続することが可能な逆浸透処理装置及び逆浸透処理方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る逆浸透処理装置の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る逆浸透処理装置の構成例を示す図である。 逆浸透膜モジュールの構造の一例を示す断面図である。 逆浸透膜エレメントの構造の一例を示す斜視図である。 薬洗装置の構成の一例を示す図である。 薬洗装置の構成の一例を示す図である。 多重化された配管の切り替え操作を示す図である。 多重化された配管の切り替え操作を示す図である。 多重化された配管を適用する位置を示す図である。 多重化された配管を適用する位置を示す図である。 多重化された配管を適用する位置を示す図である。 多重化された配管の接続例を示す図である。 多重化された配管の接続例を示す図である。 多重化された配管の接続例を示す図である。 多重化された配管の接続例を示す図である。 変形例に係る逆浸透処理装置の構成例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る逆浸透処理装置及び逆浸透処理方法について説明する。なお、以下の各図において共通する構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る逆浸透処理装置の構成例を示す図である。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態に係る逆浸透処理装置１は、被処理水を逆浸透処理する膜ユニット１００を備えている。膜ユニット１００は、逆浸透膜モジュールが１個又は複数配置されてなる。詳細には、膜ユニット１００は、逆浸透膜モジュールのバンクが配管を介して１個又は複数直列に接続されて構成されている。バンクは、逆浸透膜モジュールが配管を介して１個又は複数並列に接続されて構成された系列である。

逆浸透処理装置１は、被処理水を逆浸透により脱塩して、イオンや塩類の濃度が低減された脱塩水を造水する。被処理水としては、例えば、海水、随伴水、汽水、化石水、地下水、地表水等の鹹水が装置に供給される。逆浸透処理装置１は、具体的には、被処理水を逆浸透処理したり、前処理したりするのに必要な各種のポンプ、各種の前処理装置等と接続されて用いられる。逆浸透処理装置１は、例えば、海水淡水化、排水再利用、純水製造等の用途に使用することが可能である。

ここで、膜ユニット１００を構成する逆浸透膜モジュールの構造について説明する。

図２は、逆浸透膜モジュールの構造の一例を示す断面図である。
図２に示すように、逆浸透膜モジュールＭは、圧力容器５と、逆浸透膜エレメント６と、を備えて構成される。圧力容器５は、略円筒形状を呈する容器であり、一方の端部に導入ポート５ａ、他方の端部に導出ポート５ｂを有している。圧力容器５の内部には、１個以上の逆浸透膜エレメント６が収容されている。逆浸透膜エレメント６は、逆浸透膜７を備えており、圧力容器５の内部で互いに直列に配置されている。なお、図２においては、計５個の逆浸透膜エレメント６が配置されているが、逆浸透膜エレメント６の個数は、逆浸透膜モジュールの仕様や逆浸透処理の濃縮率等に応じて適宜の数とされる。

図３は、逆浸透膜エレメントの構造の一例を示す斜視図である。
図３に示すように、逆浸透膜エレメント６は、逆浸透膜７が重ねられた膜積層体６ａが集水配管８の周囲に配置されて構成される。膜積層体６ａは、袋体状の複数の逆浸透膜７とメッシュ状のスペーサ９とが、集水配管８の周面に放射状に接合され、集水配管８の周囲にスパイラル状に巻回されることにより形成される。逆浸透膜７は、袋体の内部が集水配管８の透孔８ａに連通するように集水配管８に接合される。逆浸透膜７は、袋体の内側と逆浸透膜７同士の間とに、スペーサ９が介装されることによって外形が保たれている。

図２に示すように、逆浸透膜エレメント６は、集水配管８が圧力容器５の長手方向に沿う向きで、互いに直列な配置となるように圧力容器５に収容される。逆浸透膜エレメント６の集水配管８同士は、互いに連結されて末端が開いた一つの管路を形成し、集水配管８の末端は、導出ポート５ｂが設けられた圧力容器５の端部から外側に引き出されている。

図３に示す逆浸透膜モジュールＭにおいては、浸透圧以上に加圧された被処理水が導入ポート５ａを通じて圧力容器５に導入される。そして、圧力容器５の内部を長手方向に沿って被処理水が流れる間に、逆浸透膜７によってクロスフロー濾過方式で逆浸透処理が行われる。その後、逆浸透処理により逆浸透膜７の一次側に濃縮した濃縮水は、導出ポート５ｂを通じて圧力容器５から排出される。一方、逆浸透膜７の二次側に透過した透過水は、集水配管８の内部に集水されて末端から排出される。

図１Ａ及び図１Ｂに示す膜ユニット１００は、このような逆浸透膜モジュールが１個又は複数並列に配置されて構成されるバンクが、１個又は複数直列に配置されて構成される。バンクは、通常、同一の仕様の逆浸透膜モジュールで構成され、配管を介して互いに並列に接続される。膜ユニット１００は、複数の逆浸透膜モジュールを備えるとき、同じ仕様の逆浸透膜モジュール同士が、配管で互いに並列に接続されてなるバンクを、１個又は複数直列に配置されることにより逆浸透処理を行う系列を構成する。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、膜ユニット１００は、被処理水を膜ユニット１００の逆浸透膜モジュールに供給するための供給路と、逆浸透処理によって分離された透過水を膜ユニット１００の逆浸透膜モジュールから回収するための回収路と、逆浸透処理によって分離された濃縮水を膜ユニット１００の逆浸透膜モジュールから排出するための排出路と、が接続した状態で用いられる。

被処理水の供給路は、系外にある被処理水の供給元から、膜ユニット１００が備える逆浸透膜モジュールの一次側の入口（導入ポート５ａ）に向けて、被処理水が通流可能な流路を形成している。また、透過水の回収路は、膜ユニット１００が備える逆浸透膜モジュールの二次側の出口（集水配管８の末端）から、系外に向けて、透過水が通流可能な流路を形成している。また、濃縮水の排出路は、膜ユニット１００が備える逆浸透膜モジュールの一次側の出口（導出ポート５ｂ）から、膜ユニット１００の外部に向けて、濃縮水が通流可能な流路を形成している。

本実施形態に係る逆浸透処理装置１は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、被処理水を膜ユニット１００の逆浸透膜モジュールに供給するための供給路、及び、逆浸透処理によって分離された濃縮水を膜ユニット１００の逆浸透膜モジュールから排出するための排出路のうち、少なくとも一方の一部が、複数並列に配置された配管（１１０，２１０）によって構成されることを特徴とする。

すなわち、逆浸透処理装置１では、圧力容器（５）の内部であって逆浸透膜（７）の一次側に連通する供給路及び排出路のうち、少なくとも一方の少なくとも一部の区間が、並列状に多重化された配管（１１０，２１０）で構成される。図１Ａは、多重化された配管（１１０，２１０）を被処理水の供給路に配置した例を示している。また、図１Ｂは、多重化された配管（１１０，２１０）を濃縮水の排出路に配置した例を示している。

逆浸透処理装置１では、逆浸透膜（７）の一次側に連通する配管が多重化され、冗長化された流路の系列が備えられることにより、多重化された配管（１１０，２１０）のうち、一部の配管を洗浄し、残りの配管で逆浸透処理を続けることができる。なお、図１Ａ及び図１Ｂにおいて、多重化された配管は、第１配管１１０と第２配管２１０の２本で構成された例が示されているが、多重化する数は、２本以上の適宜の数とすることが可能である。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、配管自体の入口を閉止可能な入口バルブ（Ｖ１１，Ｖ２１）と、配管自体の出口を閉止可能な出口バルブ（Ｖ１２，Ｖ２２）とを有している。第１配管１１０は、第１入口バルブＶ１１と第１出口バルブＶ１２を有している。また、第２配管２１０は、第２入口バルブＶ２１と第２出口バルブＶ２２を有している。多重化された個々の配管は、配管自体の入口と出口とがバルブで閉止されることにより、被処理水の通流が遮断されるようになっている。バルブで閉止されることにより、配管自体の内部が、逆浸透処理のために供給される被処理水から隔離された状態となる。

また、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれには、配管の入口と出口との間の中間部に、配管自体を洗浄する薬洗水が通流可能な薬洗用配管（１２０，２２０，１４０，２４０）が接続している。図１Ａ及び図１Ｂにおいて、薬洗用配管（１２０，２２０，１４０，２４０）としては、第１配管用の第１薬洗用配管１２０と、第１配管用の第２薬洗用配管１４０と、第２配管用の第１薬洗用配管２２０と、第２配管用の第２薬洗用配管２４０との計４本が備えられている。第１配管用の第１薬洗用配管１２０と第２配管用の第１薬洗用配管２２０とには、それぞれ、第１薬洗用配管バルブ（Ｖ１３，Ｖ１４）が設けられている。また、第１配管用の第２薬洗用配管１４０と第２配管用の第２薬洗用配管２４０とには、それぞれ、第２薬洗用配管バルブ（Ｖ２３，Ｖ２４）が設けられている。

図１Ａ及び図１Ｂにおいて、第１配管用の第１薬洗用配管１２０と、第２配管用の第１薬洗用配管２２０とは、一端が、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれの出口側（被処理水の流れの下流側）であって、出口バルブ（Ｖ１２，Ｖ２２）よりも上流に接続している。一方、他端は、共通の薬洗装置Ｕに繋がっている。また、第１配管用の第２薬洗用配管１４０と、第２配管用の第２薬洗用配管２４０とは、一端が、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれの入口側（被処理水の流れの上流側）であって、入口バルブ（Ｖ１１，Ｖ２１）よりも下流に接続している。一方、他端は、共通の薬洗装置Ｕに繋がっている。

図４Ａ及び図４Ｂは、薬洗装置の構成の一例を示す図である。
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、薬洗装置Ｕは、薬洗水を一時的に貯留するための薬洗水タンク３１０と、薬洗水を多重化された配管（１１０，２１０）に通水するための薬洗用ポンプ３２０と、薬洗水を濾過して洗浄後の汚濁物を除去するためのフィルタ３３０と、を備えて構成することができる。

薬洗装置Ｕは、薬洗水タンク３１０、薬洗用ポンプ３２０、フィルタ３３０等を、薬洗水が通流可能な配管を介して直列に備え、一端が、第１配管用の第１薬洗用配管１２０と第２配管用の第１薬洗用配管２２０にそれぞれ接続し、他端が、第１配管用の第２薬洗用配管１４０と第２配管用の第２薬洗用配管２４０にそれぞれ接続される。つまり、薬洗装置Ｕと多重化された配管（１１０，２１０）との間には、薬洗水が循環可能な循環路が形成されており、第１配管用の第１薬洗用配管１２０及び第２配管用の第１薬洗用配管２２０薬洗用配管と、第１配管用の第２薬洗用配管１４０及び第２配管用の第２薬洗用配管２４０とのうち、いずれか一方が、多重化された配管（１１０，２１０）に薬洗水を供給可能な管路を形成するようになっている。薬洗装置Ｕは、循環路に薬洗水を通水することにより、多重化された配管（１１０，２１０）の管内を薬洗水で定置洗浄することが可能である。

薬洗水としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化性の薬剤、２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド（ＤＢＮＰＡ）等の殺菌剤、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等のキレート剤、酸、アルカリ、界面活性剤等を含む薬液を用いることができる。これらの１種以上を水に溶解した薬液を薬洗水として通水することができる。薬洗装置Ｕによる定置洗浄は、例えば、清澄な清水を一方向に通水して排水するフラッシング、薬洗水によるフラッシング、循環路上での薬洗水の循環、管内に薬洗水を満たして静置する浸漬、管内に清澄な清水を満たして静置する浸漬等の各種の処理を組み合わせて実施する。

薬洗装置Ｕは、第１配管用の第１薬洗用配管１２０と第２配管用の第１薬洗用配管２２０を介して、多重化された配管の入口側（被処理水の流れの上流側）から薬洗水を流してもよいし、第１配管用の第２薬洗用配管１４０と第２配管用の第２薬洗用配管２４０を介して、多重化された配管の出口側（被処理水の流れの下流側）から薬洗水を流してもよい。多重化された配管の出口側から薬洗水を流す場合、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、薬洗水で逆洗されることになる。被処理水の流れの方向に強固に付着した微生物膜等は、反対の流れの薬洗水で容易に剥離されるため、効果的に洗浄を行うことが可能である。なお、多重化された配管（１１０，２１０）に通水された薬洗水や清水等は、循環路から不図示の排水路を通じて排水される。

薬洗装置Ｕは、図４Ａに示すように、薬洗水の流れの方向に沿って、薬洗水タンク３１０、薬洗用ポンプ３２０、フィルタ３３０の順に構成することが可能である。図４Ａの順序であると、薬洗水タンク３１０に投入された薬剤が生成した反応物や、薬洗水タンク３１０に混入した異物等が、第１薬洗用配管（１２０，２２０）に流される前にフィルタ３３０で排除される。そのため、これらの反応物や異物等が多重化された配管（１１０，２１０）に流入し、配管の内部で微生物を繁殖させたり、膜ユニット１００に流入したりするのを防止することができる。

また、薬洗装置Ｕは、図４Ｂに示すように、薬洗水の流れの方向に沿って、フィルタ３３０、薬洗水タンク３１０、薬洗用ポンプ３２０の順に構成することが可能である。図４Ｂの順序であると、多重化された配管（１１０，２１０）から返送された薬洗水に残留している汚濁物が、薬洗水タンク３１０に流入する前にフィルタ３３０で排除される。そのため、汚濁物が薬洗水タンク３１０に投入された薬剤と反応して、薬剤の効果が弱められるのを防止することができる。

図５Ａ及び図５Ｂは、多重化された配管の切り替え操作を示す図である。
図５Ａは、多重化された配管（１１０，２１０）のうち、第１配管１１０に被処理水を流して逆浸透処理を行う一方、第２配管２１０に薬洗水を流して洗浄を行うときのバルブの開閉の状態を示す。図５Ｂは、多重化された配管（１１０，２１０）のうち、第１配管１１０に薬洗水を流して洗浄を行う一方、第２配管２１０に被処理水を流して逆浸透処理を行うときのバルブの開閉の状態を示す。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、逆浸透処理装置１を使用して行う逆浸透処理方法においては、多重化された配管（１１０，２１０）のうち、一部の配管を使用して被処理水を逆浸透処理し、被処理水を逆浸透処理する間に、残部の配管に薬洗水を通流させて管内を洗浄する。そして、逆浸透処理に使用する配管と洗浄する配管とを入れ替えながら逆浸透処理を続ける。このような逆浸透処理方法によると、逆浸透処理を中断することなく、逆浸透膜の一次側に連通する配管を洗浄することが可能である。使用する配管を入れ替えながら定期的に洗浄することで、配管が汚染源となる逆浸透膜のファウリングを持続的に予防することができる。

例えば、第１配管１１０を逆浸透処理に使用するときには、図５Ａに示すように、第１入口バルブＶ１１と第１出口バルブＶ１２とを開放する。また、薬洗装置Ｕに繋がる配管の第１薬洗用配管バルブ（Ｖ１３，Ｖ１４）を閉鎖する。一方、第２配管２１０の側の第２入口バルブＶ２１と第２出口バルブＶ２２については閉鎖する。また、第２薬洗用配管バルブ（Ｖ２３，Ｖ２４）については開放する。

図５Ａに示す状態において、第１配管１１０は、被処理水が逆浸透膜モジュールに向けて通流可能となる。そのため、第１配管１１０を使用して被処理水の逆浸透処理を続けることができる。一方、第２配管２１０は、管内が逆浸透処理のために供給される被処理水から隔離され、代わりに薬洗水が通流可能となる。よって、逆浸透処理を中断することなく、第２配管２１０の管内を洗浄することができる。

これに対し、第２配管２１０を逆浸透処理に使用するときには、図５Ｂに示すように、第２入口バルブＶ２１と第２出口バルブＶ２２とを開放する。また、薬洗装置Ｕに繋がる配管の第２薬洗用配管バルブ（Ｖ２３，Ｖ２４）を閉鎖する。一方、第１配管１１０の側の第１入口バルブＶ１１と第１出口バルブＶ１２については閉鎖する。また、第１薬洗用配管バルブ（Ｖ１３，Ｖ１４）については開放する。

図５Ｂに示す状態においては、反対に、第２配管２１０を使用して被処理水の逆浸透処理を続けつつ、第１配管１１０の管内を洗浄することができる。なお、図５Ａ及び図５Ｂにおいては、多重化された配管（１１０，２１０）を被処理水の供給路に配置した例を示しているが、濃縮水の排出路に配置した場合も同様の操作となる。

バルブの切り替え操作は、逆浸透処理装置１の運転中に行うことが可能である。例えば、多重化された配管（１１０，２１０）の一方に被処理水を一定の時間通水したとき、供給される被処理水の水質指標、例えば、ＳＤＩ（Silt Density Index）、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の値等から配管の汚染が懸念されるとき、又は、膜ユニット１００の運転時間が所定の時間に達したときに、バルブを切り替え、逆浸透処理に使用する配管と洗浄する配管とを入れ替えることができる。

多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、任意の管径、管長、厚さ、形状、耐圧、材質等とすることができるが、互いに同じ仕様の配管で構成することが好ましい。同じ仕様の配管が多重化されることにより、相互に同一の条件で逆浸透処理や洗浄を行うことが可能となる。そのため、逆浸透処理に使用する配管と洗浄する配管とを入れ替えながら逆浸透処理を続けるとき、余計な調整を行わなくて済む。

次に、逆浸透膜の一次側に連通する供給路及び排出路のうち、並列状に多重化された配管を適用することができる位置の具体例について説明する。

図６は、多重化された配管を適用する位置を示す図である。
図６に示すように、多重化された配管（１１０，２１０）は、供給ポンプ（第１ポンプ）１１と、前処理装置１２と、高圧ポンプ（第２ポンプ）１３と、膜ユニット１００と、を備える逆浸透処理装置２に適用することができる。

供給ポンプ（第１ポンプ）１１は、逆浸透処理に供する被処理水を系外から膜ユニット１００に向けて供給するために備えられる。例えば、被処理水が海水であるとき、取水された海水が、適宜の前処理をされた後に供給ポンプ１１によって供給される。海水に含まれている濁質、海洋生物等は、通常、凝集剤を使用した凝集沈殿処理、浮上分離処理、砂濾過、フィルタ濾過等による濾過処理、殺菌処理等によって予め排除される。

前処理装置１２は、被処理水中の濁質を排除する装置である。前処理装置１２は、被処理水を供給するための供給路において、供給ポンプ１１の下流に配置されている。前処理装置１２は、例えば、バグフィルタ等の濾過器であり、比較的微小な濁質を濾過によって排除する。

高圧ポンプ（第２ポンプ）１３は、被処理水を浸透圧以上に昇圧して膜ユニット１００が備える逆浸透膜モジュールに通し、逆浸透膜モジュールが備える逆浸透膜に逆浸透させる。高圧ポンプ１３は、被処理水を供給するための供給路において、前処理装置１２の下流に配置されている。

図６に示すような逆浸透処理装置２には、海水や下水処理水等のように、微生物が繁殖し易い被処理水が供され得る。微生物が繁殖し易い被処理水を逆浸透処理するときには、一般に、供給ポンプ１１よりも上流の区間で、殺菌作用を有する次亜塩素酸ナトリウム等の薬品が添加されて逆浸透膜のファウリングの予防が図られることが多い。次亜塩素酸ナトリウム等の遊離塩素を含む薬品は、ポリアミド製等の逆浸透膜を劣化させるため、被処理水に供給された次亜塩素酸ナトリウム等の薬品は、重亜硫酸ナトリウム等の還元剤を添加することによって中和されることが多い。図６においては、このような還元剤を添加する位置を、還元剤タンク１５と薬注ポンプ１６で構成される薬注装置の位置で示している。

図６に示すような逆浸透処理装置２において、多重化された配管（１１０，２１０）は、供給ポンプ（第１ポンプ）１１よりも上流の区間Ｌ１、供給ポンプ（第１ポンプ）１１と前処理装置１２との間の区間Ｌ２，Ｌ３、前処理装置１２と高圧ポンプ（第２ポンプ）１３との間の区間Ｌ４、及び、高圧ポンプ（第２ポンプ）１３と膜ユニット１００との間の区間Ｌ５のうち、１以上の区間に適用し、冗長化された流路の系列を、少なくともその区間の一部で成すように配置することができる。

多重化された配管（１１０，２１０）を、被処理水の供給路に相当する、膜ユニット１００よりも上流の区間Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５に適用すると、その区間の配管を頻繁に洗浄することが可能になる。そのため、その区間の配管に堆積した微生物膜等の汚濁物で、下流の膜ユニット１００等が汚染されるのを防止することができる。

特に、供給ポンプ１１と還元剤の薬注点との間の区間Ｌ２と、還元剤の薬注点と前処理装置１２との間の区間Ｌ３のうち、薬注点よりも下流の区間Ｌ３は、還元剤が添加された後の被処理水が流れるので、微生物で汚染し易い区間である。そのため、多重化された配管（１１０，２１０）を、薬注点よりも下流の区間Ｌ３に適用すると、殺菌作用が弱められて汚染し易くなった配管を、冗長化された流路を利用して頻繁に洗浄することが可能になり、逆浸透膜のファウリングを効果的に予防することができる。

また、薬注点よりも下流、且つ、前処理装置１２よりも下流の区間Ｌ４，Ｌ５は、還元剤が添加された後の被処理水が、濾過器の前処理装置１２を通過した後の区間であるので、濾過器を通過するときの攪拌で中和が進んでおり、殺菌作用が略消失した状態となる傾向が強い。そのため、多重化された配管（１１０，２１０）を、薬注点よりも下流、且つ、前処理装置１２よりも下流の区間Ｌ４，Ｌ５に適用すると、殺菌作用が略消失して汚染し易くなった配管を、冗長化された流路を利用して頻繁に洗浄することが可能になり、逆浸透膜のファウリングを更に効果的に予防することができる。

また、図６に示すような逆浸透処理装置２において、多重化された配管（１１０，２１０）は、濃縮水の排出路に相当する、膜ユニット１００よりも下流の区間Ｌ６に適用し、冗長化された流路の系列を、少なくともその区間の一部で成すように配置することができる。

多重化された配管（１１０，２１０）を、膜ユニット１００よりも下流の区間Ｌ６に適用すると、その区間の配管を頻繁に洗浄することが可能になる。そのため、濃縮水を再利用したり、濃縮水を水質の異なる水と混合してさらに逆浸透処理をしたり、濃縮水を後処理したりする場合に、その区間の配管が汚染源となる虞があったとしても、逆浸透処理を中断することなく、その区間の配管を洗浄することが可能である。

図７は、多重化された配管を適用する位置を示す図である。
図７に示すように、多重化された配管（１１０，２１０）は、供給ポンプ（第１ポンプ）１１と、前処理装置１２と、高圧ポンプ（第２ポンプ）１３と、第１バンク１０と、第２バンク２０と、動力回収装置１８と、ブースターポンプ（第３ポンプ）１９と、を備える逆浸透処理装置３に適用することができる。すなわち、逆浸透膜モジュールが１個又は複数並列に配置されてなる第１バンク１０と第２バンク２０とを有し、被処理水を逆浸透処理して分離した濃縮水を、更に逆浸透処理する多段式の逆浸透処理装置に適用することが可能である。

第１バンク１０は、被処理水を逆浸透により一次処理するために備えられる。第１バンク１０において被処理水が逆浸透処理されると、被処理水は、第１透過水と第１濃縮水とに分離される。

第２バンク２０は、第１バンク１０によって分離された第１濃縮水を逆浸透により二次処理するために備えられる。第２バンク２０において第１濃縮水が逆浸透処理されると、第１濃縮水は、第２透過水と第２濃縮水とに分離される。

動力回収装置１８は、第２バンク２０によって分離された第２濃縮水の残圧を利用して第１バンク１０に供給される被処理水を昇圧する装置である。動力回収装置１８は、例えば、ＰＸ（Pressure Exchanger）型、ＤＷＥＥＲ（Dual Work Energy Exchanger）型等の圧力交換器や、ターボチャージャー式のエネルギ交換器や、ぺルトン水車等のように圧力、流速等のエネルギを交換可能な装置で構成される。

ブースターポンプ（第３ポンプ）１９は、動力回収装置１８によって昇圧された被処理水を加圧するために備えられる。ブースターポンプ１９は、動力回収装置１８による昇圧で不足する浸透圧を補い、被処理水を浸透圧以上に昇圧して逆浸透膜モジュールが備える逆浸透膜に逆浸透させる。

図７に示すような逆浸透処理装置３には、前記の逆浸透処理装置２と同様に、微生物が繁殖し易い被処理水が供され得る。そのため、被処理水に次亜塩素酸ナトリウム等の薬品が添加され、その後、中和のための還元剤が添加される場合がある。図７においては、このような還元剤を添加する位置を薬注装置（１５，１６）の位置で示している。

図７に示す逆浸透処理装置３において、被処理水を供給するための供給路は、高圧ポンプ（第２ポンプ）１３を経て第１バンク１０の逆浸透膜モジュールに至る流路と、高圧ポンプ（第２ポンプ）１３よりも上流の分流点で分流して動力回収装置１８に至り、動力回収装置１８からブースターポンプ（第３ポンプ）１９を経た後、高圧ポンプ（第２ポンプ）１３よりも下流の合流点で合流して第１バンク１０の逆浸透膜モジュールに至る流路と、を含んでいる。

図７に示すような逆浸透処理装置３において、多重化された配管（１１０，２１０）は、分流点よりも上流の区間Ｌ４１、分流点と高圧ポンプ（第２ポンプ）１３との間の区間Ｌ４２、高圧ポンプ（第２ポンプ）１３と合流点との間の区間Ｌ５１、合流点と第１バンク１０の逆浸透膜モジュールとの間の区間Ｌ５２、分流点と動力回収装置１８との間の区間Ｌ７、動力回収装置１８とブースターポンプ（第３ポンプ）１９との間の区間Ｌ８、及び、ブースターポンプ（第３ポンプ）１９と合流点との間の区間Ｌ９のうち、１以上の区間に適用し、冗長化された流路の系列を、少なくともその区間の一部で成すように配置することができる。

多重化された配管（１１０，２１０）を、被処理水の供給路に相当する、バンク１０よりも上流の区間Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ５１，Ｌ５２，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９に適用すると、その区間の配管を頻繁に洗浄することが可能になる。そのため、その区間の配管に堆積した微生物膜等の汚濁物で、下流のバンク１０，２０等が汚染されるのを防止することができる。

また、図７に示すような逆浸透処理装置３において、多重化された配管（１１０，２１０）は、濃縮水の排出路に相当する、第１バンク１０の逆浸透膜モジュールと第２バンク２０の逆浸透膜モジュールとの間の区間Ｌ６や、第２バンク２０の逆浸透膜モジュールと動力回収装置１８との間の区間Ｌ１０や、動力回収装置１８よりも下流の区間Ｌ１１に適用し、冗長化された流路の系列を、少なくともその区間の一部で成すように配置することができる。

多重化された配管（１１０，２１０）を、バンク１０よりも下流の区間Ｌ６，Ｌ１０，Ｌ１１に適用すると、その区間の配管を頻繁に洗浄することが可能になる。そのため、濃縮水を再利用したり、濃縮水を後処理したりする場合に、その区間の配管が汚染源となる虞があったとしても、逆浸透処理を中断することなく、その区間の配管を洗浄することが可能である。

図７に示すような逆浸透処理装置３においては、第１バンク１０と第２バンク２０のそれぞれの造水量を合算した量の脱塩水を造水することが可能である。多重化された配管（１１０，２１０）を適用すると、冗長化された流路を利用して頻繁に洗浄することが可能になり、第１バンク１０と第２バンク２０の両方の運転をより継続することができるため、造水量を確保する上で有利である。

なお、図７に示す逆浸透処理装置３においては、第１被処理水を逆浸透処理する第１処理系として、第１バンク１０と第２バンク２０が備えられている。しかしながら、第１処理系を構成するバンクの数は、１以上の任意の段数であってよく、移送路Ｌ１０は、第１処理系の最終段と動力回収装置１８との間を接続していればよい。逆浸透処理装置３のその他の設備機器の構成は、前記の逆浸透処理装置２と同様である。図７に示すような逆浸透処理装置３において、動力回収装置１８及びブースターポンプ１９は、設置が省略されてもよい。

図８は、多重化された配管を適用する位置を示す図である。
図８に示すように、多重化された配管（１１０，２１０）は、統合型の逆浸透処理装置４に適用することができる。統合型の逆浸透処理装置４は、高塩濃度の被処理水（第２被処理水）を、低塩濃度の被処理水（第１被処理水）の逆浸透処理で分離した濃縮水で希釈する。例えば、海水淡水化処理に下水処理水を利用する統合型の形態であり、低塩濃度の第１被処理水が下水処理水、高塩濃度の第２被処理水が海水の形態に適用することができる。

図８に示す統合型の逆浸透処理装置４は、第１被処理水用の供給ポンプ（第１ポンプ）１１と、前処理装置１２と、高圧ポンプ（第２ポンプ）１３と、第１バンク１０１と第２バンク１０２で構成される第１膜ユニットと、を備えている。また、混合槽（混合部）５０と、第２被処理水用の供給ポンプ（第１ポンプ）２１と、前処理装置２２と、高圧ポンプ（第２ポンプ）２３と、第３バンク１０３と第４バンク１０４とで構成される第２膜ユニットと、動力回収装置１８と、ブースターポンプ（第３ポンプ）１９と、を備えている。

第１バンク１０１は、低塩濃度の第１被処理水を逆浸透処理する第１膜ユニットを構成している。第１バンク１０１において第１被処理水が逆浸透処理されると、第１被処理水は、第１透過水と第１濃縮水とに分離される。

第２バンク１０２は、第１被処理水を逆浸透処理する第１膜ユニットを構成しており、第１バンク１０１によって分離された第１濃縮水を逆浸透により二次処理するために備えられている。第２バンク１０２において第１濃縮水が逆浸透処理されると、第１濃縮水は、第２透過水と第２濃縮水とに分離される。

混合槽（混合部）５０は、第１膜ユニットによって分離された第２濃縮水と混合するための処理槽である。混合槽５０において、高塩濃度の第２被処理水が低塩濃度の第２濃縮水で希釈されることにより、第２被処理水の浸透圧が下げられる。そのため、動力コストが軽減された逆浸透処理が実現される。

第３バンク１０３は、高塩濃度の第２被処理水を逆浸透処理する第２膜ユニットを構成している。第３バンク１０３は、例えば、第２濃縮水の供給が可能な場合、混合槽５０において第２濃縮水と混合された第２被処理水を逆浸透処理する。第３バンク１０３において第２被処理水が逆浸透処理されると、第２被処理水は、第３透過水と第３濃縮水とに分離される。

第４バンク１０４は、第２被処理水を逆浸透処理する第２膜ユニットを構成しており、第３バンク１０３によって分離された第３濃縮水を逆浸透により二次処理するために備えられている。第４バンク１０４において第３濃縮水が逆浸透処理されると、第３濃縮水は、第４透過水と第４濃縮水とに分離される。

図８に示すような逆浸透処理装置４には、前記の逆浸透処理装置２，３と同様に、微生物が繁殖し易い第１被処理水や第２被処理水が供され得る。そのため、第１被処理水や第２被処理水に次亜塩素酸ナトリウム等の薬品が添加され、その後、中和のための還元剤が添加される場合がある。図８においては、このような還元剤を添加する位置を薬注装置（１５，１６，２５，２６）の位置で示している。

図８に示すように、逆浸透処理装置４が備える第１膜ユニットのバンク１０２は、第２バンク１０２によって分離された第２濃縮水を混合槽（混合部）５０に移送するための移送路Ｌ１２が接続した状態で用いられる。

図８に示すような逆浸透処理装置４において、多重化された配管（１１０，２１０）は、第２バンク１０２と混合槽５０との間を接続する移送路Ｌ１２、及び、第１膜ユニットによって分離された濃縮水（第２濃縮水）と混合された第２被処理水を第１膜ユニットの逆浸透膜モジュールに供給するための供給路に適用し、冗長化された流路の系列を、少なくともその区間の一部で成すように配置することができる。

多重化された配管（１１０，２１０）を、第２バンク１０２についての濃縮水の排出路に相当し、第３バンク１０３についての被処理水の供給路に相当する移送路Ｌ１２や、第１膜ユニットのバンク１０３よりも上流の区間Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ５１，Ｌ５２に適用すると、その区間の配管を頻繁に洗浄することが可能になる。そのため、第１被処理水を逆浸透処理する第１処理系と、第２被処理水を逆浸透処理する第２処理系とを併用する場合に、第１処理系から第２処理系への汚濁物の流入の虞があったとしても、統合型の逆浸透処理を中断することなく、その区間の配管を洗浄することが可能である。

なお、図８に示す逆浸透処理装置４においては、第１被処理水を逆浸透処理する第１処理系として、第１バンク１０１と第２バンク１０２、第２被処理水を逆浸透処理する第２処理系として、第３バンク１０３と第４バンク１０４がそれぞれ備えられている。しかしながら、第１処理系や第２処理系の膜ユニットを構成するバンクの数は、それぞれ、１以上の任意の段数であってよく、移送路Ｌ１２は、第１処理系の最終段と混合槽５０との間を接続していればよい。

次に、並列状に多重化された配管の具体的な接続例について説明する。

図９Ａ及び図９Ｂは、多重化された配管の接続例を示す図である。
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、多重化された配管（１１０，２１０）は、配管の入口と出口との間の中間部に、被処理水が分流可能な分岐（図９Ａ参照）を有していてもよいし、合流可能な分岐（図９Ｂ参照）を有していてもよい。すなわち、多重化された配管（１１０，２１０）は、被処理水の供給路や濃縮水の排出路において、分流点や合流点を跨ぐ１以上の区間に適用し、冗長化された流路の系列を、分岐した状態で成すように配置することもできる。なお、以下の図においては、還元剤の薬注点を白抜き矢印で示す。

図９Ａは、多重化された配管（１１０，２１０）が、図７に示した、分流点よりも上流の区間Ｌ４１、分流点と高圧ポンプ（第２ポンプ）１３との間の区間Ｌ４２、及び、分流点と動力回収装置１８との間の区間Ｌ７に適用された状態を例示している。多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、被処理水の分流点に分岐を有しており、被処理水の流れの上流側に一つの入口を有し、下流側に二つの出口を有している。

図９Ａに示すように、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、分流点よりも上流の端部に入口バルブ（Ｖ１１，Ｖ２１）を有している。また、分流点と高圧ポンプ１３との間の区間の下流の端部と、分流点と動力回収装置１８との間の区間の下流の端部とに、それぞれ、出口バルブ（Ｖ１２，Ｖ２２）を有している。

また、図９Ａに示すように、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれには、分流点よりも下流の中間部に、配管自体を洗浄する薬洗水が通流可能な第１薬洗用配管（１２０，２２０）が接続している。第１薬洗用配管（１２０，２２０）は、第１薬洗用配管自体を閉止可能な第１薬洗用配管バルブＶ１３が設けられた第１配管用の第１薬洗用配管１２０と、第１薬洗用配管自体を閉止可能な第２薬洗用配管バルブＶ２３が設けられた第２配管用の第１薬洗用配管２２０が、分岐した流路の系列毎に設けられている。

また、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれには、分流点よりも上流の中間部に、配管自体を洗浄した薬洗水が通流可能な第２薬洗用配管（１４０，２４０）が接続している。多重化された配管（１１０，２１０）は、第２薬洗用配管（１４０，２４０）と、分岐した流路の系列毎に設けられた第１薬洗用配管（１２０，２２０）とを介して、流路の系列毎に薬洗水が循環する循環路を形成している。

図９Ｂは、多重化された配管（１１０，２１０）が、図７に示した、高圧ポンプ（第２ポンプ）１３と合流点との間の区間Ｌ５１、合流点と第１バンク１０との間の区間Ｌ５２、及び、ブースターポンプ（第３ポンプ）１９と合流点との間の区間Ｌ９に適用された状態を例示している。多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、被処理水の合流点に分岐を有しており、被処理水の流れの上流側に二つの入口を有し、下流側に一つの出口を有している。

図９Ｂに示すように、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、高圧ポンプ１３と合流点との間の区間の上流の端部と、ブースターポンプ１９と合流点との間の区間の上流の端部とに、それぞれ、入口バルブ（Ｖ１１，Ｖ２１）を有している。また、合流点と第１バンク１０との間の区間の下流の端部に出口バルブ（Ｖ１２，Ｖ２２）を有している。

また、図９Ｂに示すように、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれには、合流点よりも下流の中間部に、配管自体を洗浄する薬洗水が通流可能な第１薬洗用配管（１２０，２２０）が接続している。第１薬洗用配管（１２０，２２０）は、第１薬洗用配管自体を閉止可能な第１薬洗用配管バルブＶ１３が設けられた第１配管用の第１薬洗用配管１２０と、第１薬洗用配管自体を閉止可能な第２薬洗用配管バルブＶ２３が設けられた第２配管用の第１薬洗用配管が、分岐した流路の系列毎に設けられている。

また、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれには、合流点よりも上流の中間部に、配管自体を洗浄した薬洗水が通流可能な第２薬洗用配管（１４０，２４０）が接続している。多重化された配管（１１０，２１０）は、第２薬洗用配管（１４０，２４０）と、分岐した流路の系列毎に設けられた第１薬洗用配管（１２０，２２０）とを介して、流路の系列毎に薬洗水が循環する循環路を形成している。

図９Ａ及び図９Ｂに示すように、多重化された配管が分岐を有する場合、分岐した流路の系列毎に薬洗装置Ｕとの間で循環路が形成される。多重化された配管のそれぞれが、分岐した流路の系列毎に、薬洗水の通水で定置洗浄される構造とすることにより、分岐した流路の系列の全てを効果的に洗浄することができる。なお、図９Ａ及び図９Ｂにおいては、一つの薬洗装置Ｕが備えられているが、薬洗装置Ｕは、分岐した流路の系列毎に備えられてもよい。一つの薬洗装置Ｕを備えて共用することにより、配管構造の単純化や、薬品の節約を図ることが可能である。また、分岐した流路の系列毎に薬洗装置Ｕを備えることにより、系列毎に適切な洗浄を行うことが可能である。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、多重化された配管の接続例を示す図である。
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、多重化された配管（１１０，２１０）は、逆浸透処理や前処理等のための設備機器を跨いだ区間に適用される場合、冗長化された流路の系列が、共通の設備機器に接続されてもよいし、流路と共に多重化され、流路の系列毎に複数備えられた設備機器に個々に接続されてもよい。すなわち、逆浸透処理装置は、配管のみが多重化されてもよいし、多重化された配管と共にポンプや前処理装置等の設備機器が多重化されてもよい。

図１０Ａは、多重化された配管（１１０，２１０）が、図７に示した、還元剤の薬注点と前処理装置１２との間の区間Ｌ３、前処理装置１２と高圧ポンプ（第２ポンプ）１３との間の区間Ｌ４、及び、分流点と動力回収装置１８との間の区間Ｌ７に適用された状態を例示している。但し、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、前処理装置１２を跨いだ区間に適用されており、流路の系列が、還元剤の薬注点から共通の前処理装置１２に接続した後、再び別れて多重化している。

図１０Ａに示すように、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、前処理装置１２よりも上流と下流のそれぞれの区間に、入口バルブ（Ｖ１１，Ｖ２１）と出口バルブ（Ｖ１２，Ｖ２２）とを独立に有している。また、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれには、前処理装置１２よりも上流と下流のそれぞれの区間で、第１薬洗用配管（１２０，２２０）と第２薬洗用配管（１４０，２４０）とが独立に接続している。冗長化された流路の系列のそれぞれは、共通の前処理装置１２に接続し、被処理水は、共通の前処理装置１２で個々に濾過されるようになっている。

図１０Ｂは、多重化された配管（１１０，２１０）が、図１０Ａと同様に、還元剤の薬注点と前処理装置１２との間の区間Ｌ３、前処理装置１２と高圧ポンプ（第２ポンプ）１３との間の区間Ｌ４、及び、分流点と動力回収装置１８との間の区間Ｌ７に適用された状態を例示している。但し、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、前処理装置１２を跨いだ区間に適用されており、流路の系列が、流路と共に多重化されて複数備えられた前処理装置１２，１２に個々に接続している。

図１０Ｂに示すように、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれは、前処理装置１２よりも上流の区間の端部に入口バルブ（Ｖ１１，Ｖ２１）を有し、前処理装置１２よりも下流の区間の端部に出口バルブ（Ｖ１２，Ｖ２２）を有している。また、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれには、前処理装置１２よりも下流の区間の中間部に、第１薬洗用配管（１２０，２２０）が接続しており、前処理装置１２よりも上流の区間の中間部に、第２薬洗用配管（１４０，２４０）が接続している。冗長化された流路の系列のそれぞれは、流路と共に多重化された前処理装置１２，１２に個々に接続し、被処理水は、異なる前処理装置１２でそれぞれ濾過されるようになっている。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、多重化された配管が逆浸透処理や前処理等のための設備機器を跨いだ区間に適用される場合、冗長化された流路の系列が、共通の設備機器に接続するように配置すると（図１０Ａ参照）、設備機器を流路の系列毎に備える必要がないため、設備機器の設置コストが低減される利点がある。一方、流路と共に多重化された複数の設備機器に個々に接続するように配置すると（図１０Ｂ参照）、逆浸透処理を中断することなく、逆浸透膜の一次側に連通する配管と共に、設備機器も洗浄することが可能になる利点がある。

以上の実施形態に係る逆浸透処理装置及び逆浸透処理方法によると、逆浸透膜の一次側に繋がっている被処理水の供給路、及び、濃縮水の排出路のうち、少なくとも一方の一部が、複数並列に配置されて多重化された配管で構成されるため、一部の配管を使用して被処理水を逆浸透処理し、被処理水を逆浸透処理する間に、残部の配管に薬洗水を通流させることができる。そのため、装置に付随しており、逆浸透膜の一次側に連通している配管の洗浄時においても逆浸透処理を継続することが可能である。よって、配管が汚染源となる逆浸透膜のファウリングを、装置の稼働率を高く保って、持続的に予防することができる。

次に、多重化された配管を備える逆浸透処理装置の変形例について説明する。

図１１は、変形例に係る逆浸透処理装置の構成例を示す図である。
図１１に示すように、前記の多重化された配管（１１０，２１０）を備える逆浸透処理装置１は、液体検出器Ｄを更に備え、多重化された配管（１１０，２１０）の入口と出口との間の中間部に、配管自体に被処理水を注入可能な注入管（１６０，２６０）と、配管自体の管内の液体を抽出して液体検出器Ｄに送るための抽出管（１８０，２８０）と、が更に接続した形態（変形例に係る逆浸透処理装置１Ａ）とされてもよい。

注入管（１６０，２６０）は、多重化された配管（１１０，２１０）の管内に被処理水を注入可能に設けられる。注入管（１６０，２６０）は、薬洗水が通水されて洗浄された後の管内の液体を被処理水で置換するために備えられる。注入管（１６０，２６０）は、図１１において、注入管自体を閉止可能な第１注入管バルブＶ１６が設けられた第１注入管１６０と、注入管自体を閉止可能な第２注入管バルブＶ２６が設けられた第２注入管２６０の２本で構成されている。注入管（１６０，２６０）の一端は、図１１において、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれの入口側（被処理水の流れの上流側）に接続しているが、配管の入口と出口との間の任意の位置に接続してよい。また、注入管（１６０，２６０）の他端は、被処理水の供給路の任意の区間に接続する等してよい。

抽出管（１８０，２８０）は、多重化された配管（１１０，２１０）の管内の液体を液体検出器Ｄに抽出可能に設けられる。抽出管（１８０，２８０）は、薬洗水が通水されて洗浄された後の管内の液体を検出し、薬洗水の残留の程度を把握するために備えられる。抽出管（１８０，２８０）は、図１１において、抽出管自体を閉止可能な第１抽出管バルブＶ１８が設けられた第１抽出管１８０と、抽出管自体を閉止可能な第２抽出管バルブＶ２８が設けられた第２抽出管２８０の２本で構成されている。抽出管（１８０，２８０）の一端は、図１１において、多重化された配管（１１０，２１０）のそれぞれの出口側（被処理水の流れの下流側）に接続しているが、配管の入口と出口との間の任意の位置に接続してよい。一方、抽出管（１８０，２８０）の他端は、液体検出器Ｄに繋げられる。

液体検出器Ｄは、液体のｐＨや電気伝導率等の性状を検出可能な検出器により構成される。液体検出器Ｄは、ｐＨや電気伝導率等を計測し、液体の組成から薬洗水等を検出することが可能であれば、水素電極、ガラス電極、半導体センサ等を備える各種のｐＨ計、交流式、電磁誘導式等の各種の電気伝導率計等、適宜の機器を用いることができる。

変形例に係る逆浸透処理装置１Ａを使用して行う逆浸透処理方法においては、多重化された配管（１１０，２１０）のうち、一部の配管を使用して被処理水を逆浸透処理し、被処理水を逆浸透処理する間に、残部の配管に薬洗水を通流させて管内を洗浄する。そして、洗浄した配管の管内の液体を液体検出器に抽出し、管内の液体が被処理水に置換されたことを検出してから、配管に被処理水を注入する。そして、配管に被処理水を注入して、逆浸透処理に使用する配管と洗浄する配管とを入れ替える。

逆浸透処理装置１Ａのバルブの切り替え操作は、逆浸透処理に使用する配管と洗浄する配管とを入れ替えるとき行う。逆浸透処理を中断することなく、逆浸透膜の一次側に連通する多重化された配管（１１０，２１０）を洗浄するためには、第１配管１１０側のバルブと第２配管２１０側のバルブとを、同期的に切り替えることが好ましい。しかし、逆浸透処理に使用する配管と洗浄する配管とを同時期に入れ替えると、管内に通水した薬洗水が膜ユニット１００に流入してしまうため、切替を準備する工程を設けることが好ましい。

次の表１は、第１配管１１０を洗浄する工程（１）から、第１配管１１０の切替を準備する工程（２）を経て、第２配管２１０を洗浄する工程（３）に移行し、第２配管２１０の切替を準備する工程（４）を再び経ながら、逆浸透処理を続けるときの配管とバルブの状態を例示している。

表１に示すように、第１配管１１０を洗浄する工程（１）では、第１配管１１０の第１入口バルブＶ１１と第１出口バルブＶ１２が閉じられ、第１薬洗用配管バルブ（Ｖ１３，Ｖ１４）が開かれることにより、循環路を通じて管内に薬洗水が通水される。一方、第２配管２１０の第２入口バルブＶ２１と第２出口バルブＶ２２は開かれ、第２薬洗用配管バルブ（Ｖ２３，Ｖ２４）が閉じられることにより、被処理水が膜ユニット１００に向けて供給されて逆浸透処理が行われる。注入管（１６０，２６０）及び抽出管（１８０，２８０）は、いずれも閉じた状態である。

第１配管１１０の切替を準備する工程（２）では、第１薬洗用配管バルブ（Ｖ１３，Ｖ１４）が閉じられて、第１配管１１０に対する薬洗水の通水が停止される。また、第１注入管バルブＶ１６が開かれて、第１配管１１０に被処理水が注入され、管内の液体が被処理水に置換される。併せて、第１抽出管バルブＶ１８が開かれて、第１配管１１０の管内の液体を液体検出器Ｄに抽出し、管内の液体が被処理水に置換されているか否かが検出される。

第２配管２１０を洗浄する工程（３）では、注入管（１６０，２６０）及び抽出管（１８０，２８０）は、いずれも閉じた状態に戻される。そして、第２配管２１０の第２入口バルブＶ２１と第２出口バルブＶ２２が閉じられ、第２薬洗用配管バルブ（Ｖ２３，Ｖ２４）が開かれることにより、循環路を通じて管内に薬洗水が通水される。一方、第１配管１１０の第１入口バルブＶ１１と第１出口バルブＶ１２は開かれ、第１薬洗用配管バルブ（Ｖ１３，Ｖ１４）が閉じられることにより、被処理水が膜ユニット１００に向けて供給されて逆浸透処理が行われる。

第２配管２１０の切替を準備する工程（４）では、第２薬洗用配管バルブ（Ｖ２３，Ｖ２４）が閉じられて、第２配管２１０に対する薬洗水の通水が停止される。また、第２注入管バルブＶ２６が開かれて、第２配管２１０に被処理水が注入され、管内の液体が被処理水に置換される。また、第２抽出管バルブＶ２８が開かれて、第２配管２１０の管内の液体を液体検出器Ｄに抽出し、管内の液体が被処理水に置換されているか否かが検出される。

以上の変形例に係る逆浸透処理装置及び逆浸透処理方法によると、逆浸透処理に使用する配管と洗浄する配管とを入れ替えるとき、洗浄した配管の内部の液体が被処理水で確実に置換されるため、管内に薬洗水が残留した状態の配管が被処理水の供給に使用されるのが防止される。よって、配管の洗浄に用いる薬剤によって逆浸透膜が劣化するのを避けることができる。また、逆浸透処理に使用する配管と洗浄する配管とを入れ替えるとき、配管の内部には、注入管を通じて被処理水が注入されるため、多重化された配管に向けた被処理水の供給を中断する必要が無い。そのため、高い稼働率を維持して、管内の液体を置換し、逆浸透膜の劣化を防止することができる。

以上、本発明について説明したが、本発明は、前記の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、本発明は、必ずしも前記の実施形態や変形例が備える全ての構成を備えるものに限定されない。実施形態や変形例の構成の一部を他の構成に置き換えたり、実施形態や変形例の構成の一部を他の形態に追加したり、実施形態や変形例の構成の一部を省略したりすることができる。

例えば、前記の変形例に係る逆浸透処理装置１Ａは、図６に示す逆浸透処理装置２、図７に示す逆浸透処理装置３、及び、図８に示す逆浸透処理装置４のうちいずれに適用してもよい。また、図１１においては、多重化された配管（１１０，２１０）を被処理水の供給路に配置した例を示しているが、濃縮水の排出路に配置してもよい。

また、前記の変形例に係る逆浸透処理装置１Ａは、注入管（１６０，２６０）と、抽出管（１８０，２８０）と、液体検出器Ｄと、を備えているが、注入管（１６０，２６０）のみを備えてもよいし、抽出管（１８０，２８０）と、液体検出器Ｄとのみを備えてもよい。注入管（１６０，２６０）のみを備える場合、管内の液体を適宜の方法で検出してもよいし、検出しなくてもよい。また、抽出管（１８０，２８０）と、液体検出器Ｄとのみを備える場合、管内の液体を適宜の方法で被処理水に置換してもよいし、管内の液体を清水等で置換してもよい。

また、多重化された配管（１１０，２１０）は、被処理水の供給路や濃縮水の排出路のうち、全部の区間、或るいは、更に部分的な任意の区間に配置されてもよい。また、多重化された配管（１１０，２１０）は、被処理水が分流可能な分岐（図９Ａ参照）や、合流可能な分岐（図９Ｂ参照）を、複数有していてもよいし、両方を有していてもよい。また、多重化された配管（１１０，２１０）は、３本以上に多重化されてもよい。また、多重化された配管（１１０，２１０）を、複数の区間や、更に部分的な任意の区間に組み合わせて適用する場合には、薬洗装置Ｕを各配管につき、それぞれ有してもよいし、共通化してバルブ切替により使い分けることで効率化することも出来る。

１，２，３，４ 逆浸透処理装置
５ 圧力容器
５ａ 導入ポート
５ｂ 導出ポート
６ 逆浸透膜エレメント
６ａ 膜積層体
７ 逆浸透膜
８ 集水配管
８ａ 透孔
９ スペーサ
１０ 第１バンク
１１ 供給ポンプ（第１ポンプ）
１２ 前処理装置
１３ 高圧ポンプ（第２ポンプ）
１５ 還元剤タンク
１６ 薬注ポンプ
２０ 第２バンク
１００ 膜ユニット
１０１ 第１バンク
１０２ 第２バンク
１０３ 第３バンク
１０４ 第４バンク
１１０ 第１配管
１２０ 第１配管用の第１薬洗用配管
１４０ 第１配管用の第２薬洗用配管
２１０ 第２配管
２２０ 第２配管用の第１薬洗用配管
２４０ 第２配管用の第２薬洗用配管
３１０ 薬洗水タンク
３２０ 薬洗用ポンプ
３３０ フィルタ
Ｄ 液体検出器
Ｕ 薬洗装置
Ｖ１１ 第１入口バルブ
Ｖ１２ 第１出口バルブ
Ｖ１３ 第１薬洗用配管バルブ
Ｖ１４ 第２薬洗用配管バルブ
Ｖ１６ 第１注入管バルブ
Ｖ１８ 第１抽出管バルブ
Ｖ２１ 第２入口バルブ
Ｖ２２ 第２出口バルブ
Ｖ２３ 第１薬洗用配管バルブ
Ｖ２４ 第２薬洗用配管バルブ
Ｖ２６ 第２注入管バルブ
Ｖ２８ 第２抽出管バルブ

Claims (8)

1. 被処理水を逆浸透処理する逆浸透膜モジュールが１個又は複数配置されてなる膜ユニットを備え、
   前記被処理水を前記逆浸透膜モジュールに供給するための供給路、及び、逆浸透処理によって分離された濃縮水を前記逆浸透膜モジュールから排出するための排出路のうち、少なくとも一方の一部は、複数並列に配置された配管によって構成され、
   前記配管のそれぞれは、前記配管の入口を閉止可能な入口バルブと、前記配管の出口を閉止可能な出口バルブと、を有すると共に、前記入口と前記出口との間の中間部に、前記配管を洗浄する薬洗水を供給可能な薬洗用配管が接続している逆浸透処理装置。
2. 請求項１に記載の逆浸透処理装置であって、
   被処理水を供給する第１ポンプと、
   前記第１ポンプの下流に配置され、前記被処理水中の濁質を排除する前処理装置と、
   前記前処理装置の下流に配置され、前記被処理水を昇圧して逆浸透膜に逆浸透させる第２ポンプと、を更に備え、
   前記配管は、前記第１ポンプよりも上流の区間、前記第１ポンプと前記前処理装置との間の区間、前記前処理装置と前記第２ポンプとの間の区間、及び、前記第２ポンプと前記膜ユニットとの間の区間のうち、１以上の区間で流路の系列を成している逆浸透処理装置。
3. 請求項２に記載の逆浸透処理装置であって、
   前記膜ユニットが、
   被処理水を一次処理する逆浸透膜モジュールが１個又は複数並列に配置されてなる第１バンクと、
   前記第１バンクによって分離された第１濃縮水を二次処理する逆浸透膜モジュールが１個又は複数並列に配置されてなる第２バンクと、を有し、
   前記逆浸透処理装置は、
   前記第２バンクによって分離された第２濃縮水の残圧を利用して前記第１バンクに供給される前記被処理水を昇圧する動力回収装置と、
   前記動力回収装置によって昇圧された前記被処理水を加圧する第３ポンプと、を更に備え、
   前記供給路は、前記第２ポンプを経て前記逆浸透膜モジュールに至る流路と、前記第２ポンプよりも上流の分流点で分流して前記動力回収装置に至り、前記動力回収装置から前記第３ポンプを経た後、前記第２ポンプよりも下流の合流点で合流して前記逆浸透膜モジュールに至る流路と、を含み、
   前記排出路は、前記逆浸透膜モジュールから前記動力回収装置に至る流路を含み、
   前記配管は、前記分流点よりも上流の区間、前記分流点と前記第２ポンプとの間の区間、前記第２ポンプと前記合流点との間の区間、前記合流点と前記逆浸透膜モジュールとの間の区間、前記分流点と前記動力回収装置との間の区間、前記動力回収装置と前記第３ポンプとの間の区間、及び、前記第３ポンプと前記合流点との間の区間のうち、１以上の区間で流路の系列を成している逆浸透処理装置。
4. 請求項３に記載の逆浸透処理装置であって、
   前記配管は、前記第１ポンプよりも上流の区間、前記第１ポンプと前記前処理装置との間の区間、前記前処理装置と前記第２ポンプとの間の区間、前記第２ポンプと前記逆浸透膜モジュールとの間の区間、前記分流点よりも上流の区間、前記分流点と前記第２ポンプとの間の区間、前記第２ポンプと前記合流点との間の区間、前記合流点と前記逆浸透膜モジュールとの間の区間、前記分流点と前記動力回収装置との間の区間、前記動力回収装置と前記第３ポンプとの間の区間、及び、前記第３ポンプと前記合流点との間の区間のうち、２以上の区間で流路の系列を成しており、
   前記流路の前記系列が、前記系列毎に複数備えられた設備機器に個々に接続されている逆浸透処理装置。
5. 第１被処理水を逆浸透処理するバンクが１個又は複数配置されてなる第１膜ユニットと、
   第２被処理水を前記第１膜ユニットによって分離された濃縮水と混合する混合部と、
   前記濃縮水と混合された前記第２被処理水を逆浸透処理するバンクが１個又は複数配置されてなる第２膜ユニットと、を備え、
   前記バンクは、被処理水を逆浸透処理する逆浸透膜モジュールが１個又は複数配置されてなり、
   前記第１膜ユニットによって分離された前記濃縮水を前記混合部に移送するための移送路、及び、前記濃縮水と混合された前記第２被処理水を前記逆浸透膜モジュールに供給するための供給路のうち、少なくとも一方の一部は、複数並列に配置された配管によって構成され、
   前記配管のそれぞれは、前記配管の入口を閉止可能な入口バルブと、前記配管の出口を閉止可能な出口バルブと、を有すると共に、前記入口と前記出口との間の中間部に、前記配管を洗浄する薬洗水を供給可能な薬洗用配管が接続している逆浸透処理装置。
6. 被処理水を逆浸透処理する逆浸透膜モジュールが１個又は複数配置されてなる膜ユニットを備え、
   前記被処理水を前記逆浸透膜モジュールに供給するための供給路、及び、逆浸透処理によって分離された濃縮水を前記逆浸透膜モジュールから排出するための排出路のうち、少なくとも一方の一部は、複数並列に配置された配管によって構成され、
   前記配管のそれぞれは、前記入口と前記出口との間の中間部に、前記配管を洗浄する薬洗水を供給可能な薬洗用配管が接続している逆浸透処理装置において、
   前記配管のうち、一部の前記配管を使用して前記被処理水を逆浸透処理し、
   前記被処理水を逆浸透処理する間に、残部の前記配管に前記薬洗水を通流させて管内を洗浄し、
   逆浸透処理に使用する前記配管と洗浄する前記配管とを入れ替えながら逆浸透処理を続ける逆浸透処理方法。
7. 前記配管のそれぞれは、前記入口と前記出口との間の中間部に、前記配管に前記被処理水を注入可能な注入管が更に接続しており、
   前記配管の管内を洗浄した後、前記配管に前記被処理水を注入してから、逆浸透処理に使用する前記配管と洗浄する前記配管とを入れ替える請求項６に記載の逆浸透処理方法。
8. 前記配管のそれぞれは、前記入口と前記出口との間の中間部に、管内の液体を液体検出器に抽出するための抽出管が更に接続しており、
   前記配管の管内を洗浄した後、管内の液体を液体検出器に抽出し、
   管内の液体が被処理水に置換されたことを検出して、前記配管に前記被処理水を注入する請求項７に記載の逆浸透処理方法。

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