JP2020199477A - 水処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】多段の逆浸透膜装置を備えながら、モジュール差圧を下げることが可能であると共に、膜面圧力、処理水流量、濃縮倍率のばらつきを抑えることが可能な水処理システムを提供する。【解決手段】水処理システム１は、複数段の逆浸透膜モジュール１０を備え、少なくとも最前段の逆浸透膜モジュール１０に第１供給水Ｗ２が供給されると共に、最前段の逆浸透膜モジュール１０以外の少なくとも一つの逆浸透膜モジュール１０に対して、当該逆浸透膜モジュールの前段の逆浸透膜モジュール１０から排出される濃縮水に所定量の第１供給水Ｗ２が加えられた第２供給水が、供給される。【選択図】図１

Description

本発明は、水処理システムに関する。

従来より、多段の逆浸透膜装置（以下では、「ＲＯ膜装置」とも呼称する）を備える水処理システムにおいて、小型・中型の機種では濃縮水を直列で接続するリジェクト配列を採用していた。

例えば、特許文献１は、逆浸透処理を高い回収率で実施可能とするため、被処理水を一次処理する逆浸透膜モジュールが複数配置された第１ユニットと、第１ユニットで分離された濃縮水を後次処理する逆浸透膜モジュールが１個又は複数配置された複数の第２ユニットとを備える逆浸透膜処理装置を開示している。

特開２０１８−１３０６７９号公報

リジェクト配列を採用した場合に、最前段の逆浸透膜モジュールでは、途中で抜ける処理水流量分も余分に流す必要があるため、過剰な供給水が必要であった。そのため、モジュール差圧が大きくなっていた。また、膜面圧力、処理水流量や濃縮倍率にばらつきがあり、膜負荷が均等ではなかった。

本発明は、多段の逆浸透膜装置を備えながら、モジュール差圧を下げることが可能であると共に、膜面圧力、処理水流量、濃縮倍率のばらつきを抑えることが可能な水処理システムを提供することを目的とする。

本発明は、複数段の逆浸透膜モジュールを備え、少なくとも最前段の前記逆浸透膜モジュールに第１供給水が供給されると共に、最前段の前記逆浸透膜モジュール以外の少なくとも一つの逆浸透膜モジュールに対して、当該逆浸透膜モジュールの前段の前記逆浸透膜モジュールから排出される濃縮水に所定量の第１供給水が加えられた第２供給水が、供給される水処理システムに関する。

また、上記の水処理システムにおいて、最前段の逆浸透膜モジュール以外の全ての前記逆浸透膜モジュールに、第２供給水が供給されることが好ましい。

また、上記の水処理システムにおいて、濃縮水に対して第１供給水を加えるラインには、流量調整ユニットが設置されることが好ましい。

また、上記の水処理システムは、前記逆浸透膜モジュールはブラインシールとベッセルとを備え、前記ブラインシールに穴が設けられ、前記穴を介して逆浸透膜と前記ベッセルとの間に流れる第１供給水の流量が調整されることが好ましい。

本発明によれば、多段の逆浸透膜装置を備えながら、モジュール差圧を下げることが可能であると共に、膜面圧力、処理水流量、濃縮倍率のばらつきを抑えることが可能な水処理システムを提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。 本発明の実施形態で用いられる逆浸透膜モジュールの断面を示す図である。 本発明の実施形態において、ブラインシールが収容された溝の拡大図である。 本発明の実施形態におけるブラインシールの全体図である。 本発明の実施形態におけるブラインシールの拡大図である。 本発明の実施形態におけるブラインシールの断面図である。 本発明の実施形態においてブラインシールを経由する供給水の経路を示す図である。 本発明の実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。

〔１ 第１実施形態〕
〔１．１ 実施形態の構成〕
図１は、第１実施形態に係る水処理システム１の全体構成図である。
図１に示すように、水処理システム１は、給水ポンプ５と、給水側インバータ６と、第１定流量弁８Ａと、第２定流量弁８Ｂと、第１逆浸透膜モジュール１０Ａと、第２逆浸透膜モジュール１０Ｂと、第３逆浸透膜モジュール１０Ｃと、第４逆浸透膜モジュール１０Ｄと、第５逆浸透膜モジュール１０Ｅと、第６逆浸透膜モジュール１０Ｆと、制御部３０とを備える。

また、水処理システム１は、ラインとして、給水ラインＬ１と、第１供給水ラインＬ２１と、第２供給水ラインＬ２２と、第３供給水ラインＬ２３と、第４供給水ラインＬ２４と、第５供給水ラインＬ２５と、第６供給水ラインＬ２６と、第１濃縮水ラインＬ３１と、第２濃縮水ラインＬ３２と、第３濃縮水ラインＬ３３と、第４濃縮水ラインＬ３４と、第５濃縮水ラインＬ３５と、第１透過水ラインＬ４１と、第２透過水ラインＬ４２と、第３透過水ラインＬ４３と、第４透過水ラインＬ４４と、第５透過水ラインＬ４５と、第６透過水ラインＬ４６と、第７透過水ラインＬ４７と、第８透過水ラインＬ４８と、第９透過水ラインＬ４９と、第１０透過水ラインＬ５０と、第１１透過水ラインＬ５１と、濃縮排水ラインＬ６とを備える。

給水ラインＬ１は、給水Ｗ１を、第１供給水ラインＬ２１及び第２供給水ラインＬ２２との合流部である接続部Ｊ１まで供給するラインである。給水ラインＬ１の上流側の端部は、給水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。給水ラインＬ１には、上流側から下流側に向けて順に、給水ポンプ５、接続部Ｊ１が設けられている。

なお、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１には、給水Ｗ１の供給源（不図示）から直接供給される給水に限らず、例えば、給水Ｗ１を濾過処理装置（除鉄除マンガン装置、活性炭濾過装置等）、硬水軟化装置等の前処理装置により前処理された給水も含まれる。

給水ポンプ５は、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１を流通し、第１供給水Ｗ２として、接続部Ｊ１に向けて圧送（吐出）する装置である。給水ポンプ５には、給水側インバータ６から周波数が変換された駆動電力が供給される。給水ポンプ５は、供給（入力）された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。

給水側インバータ６は、給水ポンプ５に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。給水側インバータ６は、制御部３０と電気的に接続されている。給水側インバータ６には、制御部３０から指令信号が入力される。給水側インバータ６は、制御部３０により入力された指令信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を、給水ポンプ５に出力する。

接続部Ｊ１において、第１供給水Ｗ２は、第１供給水ラインＬ２１を流通する第２供給水Ｗ２１と、第２供給水ラインＬ２２を流通する第３供給水Ｗ２２とに分割される。

第１供給水ラインＬ２１は、第２供給水Ｗ２１を、第１逆浸透膜モジュール１０Ａまで供給するラインである。第１供給水ラインＬ２１の上流側の端部は、接続部Ｊ１に接続されている。第１供給水ラインＬ２１には、第１逆浸透膜モジュール１０Ａが設けられている。

第１逆浸透膜モジュール１０Ａは、第２供給水Ｗ２１を、溶存塩類が除去された第１透過水Ｗ４１と、溶存塩類が濃縮された第１濃縮水Ｗ３１とに膜分離処理する設備である。第１逆浸透膜モジュール７は、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。第１逆浸透膜モジュール１０Ａは、これらＲＯ膜エレメントにより第２供給水Ｗ２１を膜分離処理し、第１濃縮水Ｗ３１及び第１透過水Ｗ４１を製造する。

第１濃縮水ラインＬ３１は、第１逆浸透膜モジュール１０Ａで分離された第１濃縮水Ｗ３１を送出するラインである。第１濃縮水ラインＬ３１の上流側の端部は、第１逆浸透膜モジュール１０Ａの一次側出口ポートに接続されている。また、第１濃縮水ラインＬ３１の下流側の端部は、第２逆浸透膜モジュール１０Ｂの一次側入口ポートに接続されている。

第１透過水ラインＬ４１は、第１逆浸透膜モジュール１０Ａで分離（製造）された第１透過水Ｗ４１を送出するラインである。第１透過水ラインＬ４１の上流側の端部は、第１逆浸透膜モジュール１０Ａの二次側ポートに接続されている。第１透過水ラインＬ４１の下流側の端部は、第１０透過水ラインＬ５０及び第１１透過水ラインＬ５１との合流部である接続部Ｊ２に、接続されている。

第２逆浸透膜モジュール１０Ｂは、第１濃縮水Ｗ３１を、溶存塩類が除去された第２透過水Ｗ４２と、溶存塩類が濃縮された第２濃縮水Ｗ３２とに膜分離処理する設備である。第２逆浸透膜モジュール１０Ｂは、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。第２逆浸透膜モジュール１０Ｂは、これらＲＯ膜エレメントにより第１濃縮水Ｗ３１を膜分離処理し、第２濃縮水Ｗ３２及び第２透過水Ｗ４２を製造する。

第２濃縮水ラインＬ３２は、第２逆浸透膜モジュール１０Ｂで分離された第２濃縮水Ｗ３２を送出するラインである。第２濃縮水ラインＬ３２の上流側の端部は、第２逆浸透膜モジュール１０Ｂの一次側出口ポートに接続されている。また、第２濃縮水ラインＬ３２の下流側の端部は、接続部Ｊ３に接続されている。

第２透過水ラインＬ４２は、第２逆浸透膜モジュール１０Ｂで分離（製造）された第２透過水Ｗ４２を送出するラインである。第２透過水ラインＬ４２の上流側の端部は、第２逆浸透膜モジュール１０Ｂの二次側ポートに接続されている。第２透過水ラインＬ４２の下流側の端部は、第９透過水ラインＬ４９及び第１０透過水ラインＬ５０との合流部である接続部Ｊ４に、接続されている。

第２供給水ラインＬ２２は、第３供給水Ｗ２２を、第３供給水ラインＬ２３と第４供給水ラインＬ２４との合流部である接続部Ｊ５まで供給するラインである。第２供給水ラインＬ２２の上流側の端部は、接続部Ｊ１に接続されている。

接続部Ｊ５において、第３供給水Ｗ２２は、第３供給水ラインＬ２３を流通する第４供給水Ｗ２３と、第４供給水ラインＬ２４を流通する第５供給水Ｗ２４とに分割される。

第３供給水ラインＬ２３は、第４供給水Ｗ２３を、第２濃縮水ラインＬ３２と第５供給水ラインＬ２５との合流部である接続部Ｊ３まで供給するラインである。第３供給水ラインＬ２３の上流側の端部は、接続部Ｊ５に接続されている。第３供給水ラインＬ２３には、上流側から下流側に向けて順に、第１定流量弁８Ａ、接続部Ｊ３が設けられている。

第１定流量弁８Ａは、第３供給水ラインＬ２３を流通する第４供給水Ｗ２３の流量を所定の一定流量値に保持するように調節する機器である。第１定流量弁８Ａにおいて保持される「一定流量値」とは、一定流量値に幅がある概念であり、第１定流量弁８Ａにおける目標流量値のみに限られない。例えば、定流量機構の特性（例えば、材質や構造に起因する温度特性等）を考慮して、定流量弁における目標流量値に対して、±１０％程度の調節誤差を有するものを含む。第１定流量弁８Ａは、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持するものであり、例えば、水ガバナの名称で呼ばれるものが挙げられる。なお、第１定流量弁８Ａは、補助動力や外部操作により動作して、一定流量値を保持するものでもよい。

第３供給水ラインＬ２３を流通する第４供給水Ｗ２３と、第２濃縮水ラインＬ３２を流通する第２濃縮水Ｗ３２とは、接続部Ｊ３において合流し、第６供給水Ｗ２５として、第５供給水ラインＬ２５に供給される。

第５供給水ラインＬ２５は、第６供給水Ｗ２５を、第３逆浸透膜モジュール１０Ｃまで供給するラインである。第５供給水ラインＬ２５の上流側の端部は、接続部Ｊ３に接続されている。第５供給水ラインＬ２５には、第３逆浸透膜モジュール１０Ｃが設けられている。

第３逆浸透膜モジュール１０Ｃは、第６供給水Ｗ２５を、溶存塩類が除去された第３透過水Ｗ４３と、溶存塩類が濃縮された第３濃縮水Ｗ３３とに膜分離処理する設備である。第３逆浸透膜モジュール１０Ｃは、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。第３逆浸透膜モジュール１０Ｃは、これらＲＯ膜エレメントにより第６供給水Ｗ２５を膜分離処理し、第３濃縮水Ｗ３３及び第３透過水Ｗ４３を製造する。

第３濃縮水ラインＬ３３は、第３逆浸透膜モジュール１０Ｃで分離された第３濃縮水Ｗ３３を送出するラインである。第３濃縮水ラインＬ３３の上流側の端部は、第３逆浸透膜モジュール１０Ｃの一次側出口ポートに接続されている。また、第３濃縮水ラインＬ３３の下流側の端部は、第４逆浸透膜モジュール１０Ｄの一次側入口ポートに接続されている。

第３透過水ラインＬ４３は、第３逆浸透膜モジュール１０Ｃで分離（製造）された第３透過水Ｗ４３を送出するラインである。第３透過水ラインＬ４３の上流側の端部は、第３逆浸透膜モジュール１０Ｃの二次側ポートに接続されている。第３透過水ラインＬ４３の下流側の端部は、第８透過水ラインＬ４８及び第９透過水ラインＬ４９との合流部である接続部Ｊ６に、接続されている。

第４逆浸透膜モジュール１０Ｄは、第３濃縮水Ｗ３３を、溶存塩類が除去された第４透過水Ｗ４４と、溶存塩類が濃縮された第４濃縮水Ｗ３４とに膜分離処理する設備である。第４逆浸透膜モジュール１０Ｄは、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。第４逆浸透膜モジュール１０Ｄは、これらＲＯ膜エレメントにより第３濃縮水Ｗ３３を膜分離処理し、第４濃縮水Ｗ３４及び第４透過水Ｗ４４を製造する。

第４濃縮水ラインＬ３４は、第４逆浸透膜モジュール１０Ｄで分離された第４濃縮水Ｗ３４を送出するラインである。第４濃縮水ラインＬ３４の上流側の端部は、第４逆浸透膜モジュール１０Ｄの一次側出口ポートに接続されている。また、第４濃縮水ラインＬ３４の下流側の端部は、接続部Ｊ７に接続されている。

第４透過水ラインＬ４４は、第４逆浸透膜モジュール１０Ｄで分離（製造）された第４透過水Ｗ４４を送出するラインである。第４透過水ラインＬ４４の上流側の端部は、第４逆浸透膜モジュール１０Ｄの二次側ポートに接続されている。第４透過水ラインＬ４４の下流側の端部は、第７透過水ラインＬ４７及び第８透過水ラインＬ４８との合流部である接続部Ｊ８に、接続されている。

第４供給水ラインＬ２４は、第５供給水Ｗ２４を、第４濃縮水ラインＬ３４と第６供給水ラインＬ２６との合流部である接続部Ｊ７まで供給するラインである。第４供給水ラインＬ２４の上流側の端部は、接続部Ｊ５に接続されている。第４供給水ラインＬ２４には、上流側から下流側に向けて順に、第２定流量弁８Ｂ、接続部Ｊ７が設けられている。

第２定流量弁８Ｂは、第４供給水ラインＬ２４を流通する第５供給水Ｗ２４の流量を所定の一定流量値に保持するように調節する機器である。第１定流量弁８Ａと同様、第２定流量弁８Ｂにおいて保持される「一定流量値」とは、一定流量値に幅がある概念であり、第２定流量弁８Ｂにおける目標流量値のみに限られない。例えば、定流量機構の特性（例えば、材質や構造に起因する温度特性等）を考慮して、定流量弁における目標流量値に対して、±１０％程度の調節誤差を有するものを含む。第２定流量弁８Ｂは、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持するものであり、例えば、水ガバナの名称で呼ばれるものが挙げられる。なお、第２定流量弁８Ｂは、補助動力や外部操作により動作して、一定流量値を保持するものでもよい。

第４供給水ラインＬ２４を流通する第５供給水Ｗ２４と、第４濃縮水ラインＬ３４を流通する第４濃縮水Ｗ３４とは、接続部Ｊ７において合流し、第７供給水Ｗ２６として、第６供給水ラインＬ２６に供給される。

第６供給水ラインＬ２６は、第７供給水Ｗ２６を、第５逆浸透膜モジュール１０Ｅまで供給するラインである。第６供給水ラインＬ２６の上流側の端部は、接続部Ｊ７に接続されている。第６供給水ラインＬ２６には、第５逆浸透膜モジュール１０Ｅが設けられている。

第５逆浸透膜モジュール１０Ｅは、第７供給水Ｗ２６を、溶存塩類が除去された第５透過水Ｗ４５と、溶存塩類が濃縮された第５濃縮水Ｗ３５とに膜分離処理する設備である。第５逆浸透膜モジュール１０Ｅは、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。第５逆浸透膜モジュール１０Ｅは、これらＲＯ膜エレメントにより第７供給水Ｗ２６を膜分離処理し、第５濃縮水Ｗ３５及び第５透過水Ｗ４５を製造する。

第５濃縮水ラインＬ３５は、第５逆浸透膜モジュール１０Ｅで分離された第５濃縮水Ｗ３５を送出するラインである。第５濃縮水ラインＬ３５の上流側の端部は、第５逆浸透膜モジュール１０Ｅの一次側出口ポートに接続されている。また、第５濃縮水ラインＬ３５の下流側の端部は、第６逆浸透膜モジュール１０Ｆの一次側入口ポートに接続されている。

第５透過水ラインＬ４５は、第５逆浸透膜モジュール１０Ｅで分離（製造）された第５透過水Ｗ４５を送出するラインである。第５透過水ラインＬ４５の上流側の端部は、第５逆浸透膜モジュール１０Ｅの二次側ポートに接続されている。第５透過水ラインＬ４５の下流側の端部は、第６透過水ラインＬ４６及び第７透過水ラインＬ４７との合流部である接続部Ｊ９に、接続されている。

第６逆浸透膜モジュール１０Ｆは、第５濃縮水Ｗ３５を、溶存塩類が除去された第６透過水Ｗ４６と、溶存塩類が濃縮された濃縮排水Ｗ６とに膜分離処理する設備である。第６逆浸透膜モジュール１０Ｆは、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。第６逆浸透膜モジュール１０Ｆは、これらＲＯ膜エレメントにより第５濃縮水Ｗ３５を膜分離処理し、濃縮排水Ｗ６及び第６透過水Ｗ４６を製造する。

濃縮排水ラインＬ６は、第６逆浸透膜モジュール１０Ｆで分離された濃縮排水Ｗ６を装置外（系外）に排出するラインである。濃縮排水ラインＬ６の上流側の端部は、第６逆浸透膜モジュール１０Ｆの一次側出口ポートに接続されている。

第６透過水ラインＬ４６は、第６逆浸透膜モジュール１０Ｆで分離（製造）された第６透過水Ｗ４６を送出するラインである。第６透過水ラインＬ４６の上流側の端部は、第６逆浸透膜モジュール１０Ｆの二次側ポートに接続されている。第６透過水ラインＬ４６の下流側の端部は、第５透過水ラインＬ４５及び第７透過水ラインＬ４７との合流部である接続部Ｊ９に、接続されている。

第５透過水ラインＬ４５を流通する第５透過水Ｗ４５と、第６透過水ラインＬ４６を流通する第６透過水Ｗ４６とは、接続部Ｊ９において合流し、第７透過水Ｗ４７として、第７透過水ラインＬ４７に供給される。

第４透過水ラインＬ４４を流通する第４透過水Ｗ４４と、第７透過水ラインＬ４７を流通する第７透過水Ｗ４７とは、接続部Ｊ８において合流し、第８透過水Ｗ４８として、第８透過水ラインＬ４８に供給される。

第３透過水ラインＬ４３を流通する第３透過水Ｗ４３と、第８透過水ラインＬ４８を流通する第８透過水Ｗ４８とは、接続部Ｊ６において合流し、第９透過水Ｗ４９として、第９透過水ラインＬ４９に供給される。

第２透過水ラインＬ４２を流通する第２透過水Ｗ４２と、第９透過水ラインＬ４９を流通する第９透過水Ｗ４９とは、接続部Ｊ４において合流し、第１０透過水Ｗ５０として、第１０透過水ラインＬ５０に供給される。

第１透過水ラインＬ４１を流通する第１透過水Ｗ４１と、第１０透過水ラインＬ５０を流通する第１０透過水Ｗ５０とは、接続部Ｊ２において合流し、第１１透過水Ｗ５１として、第１１透過水ラインＬ５１に供給される。

第１１透過水ラインＬ５１は、第１１透過水Ｗ５１を送出するラインである。第１１透過水ラインＬ５１の上流側の端部は、接続部Ｊ２に接続されている。第１１透過水ラインＬ５１の下流側の端部は、需要箇所の装置等に接続されている。

制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＭＯＳメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。

ＣＰＵは水処理システム１を全体的に制御するプロセッサである。該ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された各種プログラムを、バスを介して読み出し、該各種プログラムに従って水処理システム１全体を制御するように構成される。より詳細には、ＣＰＵは、給水ポンプ５を、第１供給水Ｗ２の流量値が一定となるような回転速度で駆動させることが可能である。

ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、水処理システム１の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。

なお、図１に示す水処理システム１の構成はあくまで一例であって、これには限定されない。例えば、水処理システム１は、逆浸透膜モジュール１０の個数は６個に限定されず、任意の複数個の逆浸透膜モジュール１０を備えることが可能である。

また、図１に示す水処理システム１において、各供給水、各濃縮水、及び各透過水の流量を定量とする上で、第１逆浸透膜モジュール１０Ａ〜第６逆浸透膜モジュール１０Ｆに備わるブラインシールに適当な大きさの穴を設けることにより、各透過水の流量を定量としてもよい。

図２Ａは、ブラインシールを含む逆浸透膜モジュールの断面を示す。ＲＯ膜１００に対し、供給水の供給元方向にベッセルヘッドキャップ１０１が隣接し、ＲＯベッセル（ハウジング）１０２が、ＲＯ膜１００とベッセルヘッドキャップ１０１とを収容する。更に、ＲＯ膜がＲＯベッセル１０２と接する表面上であって、ＲＯ膜１００とベッセルヘッドキャップ１０１との境界近傍に円環状の溝１０３が設けられ、溝１０３内にゴム製のブラインシール１０４が収容される。図２Ｂは、ブラインシール１０４が収容された溝１０３の拡大図である。

図２Ｃは、ブラインシール１０４の全体図である。また、図２Ｄは、図２Ｃ中に示される枠内の部分を拡大した詳細図である。また、図２Ｅは、ブラインシール１０４の断面図である。図２Ｃに示すように、ブラインシール１０４は円環状であり、図２Ｄにも示されるように、ブラインシール１０４には等間隔に、供給水を通すための穴１０５が複数設けられる。また、図２Ｅに示すように、ブラインシール１０４の断面は、一部が切り欠き状となった六角形状となっている。

図２Ｆは、ブラインシール１０４を経由する供給水の流路を示す。図２Ｆの破線矢印に示すように、ベッセルヘッドキャップ１０１を通った供給水は、ＲＯ膜１００とベッセルヘッドキャップ１０１との境界面を通り、ＲＯ膜１００と、ベッセルヘッドキャップ１０１と、ＲＯベッセル１０２との接点に達した後、ＲＯ膜１００とＲＯベッセル１０２との境界面を通ってから、ブラインシール１０４の穴１０５を経由し、再度ＲＯ膜１００とＲＯベッセル１０２との境界面を通って、次のベッセルに導入される。

ゴム製のブラインシール１０４に穴１０５を開けている形状のため、供給水の圧力が高いと穴１０５の大きさは小さくなり、供給水の圧力が低いと穴１０５の大きさは大きくなる。これにより、供給水に関し、ある程度の定流量性が保たれる。

これにより、供給ラインを別途設ける必要なく、前段の逆浸透膜モジュール１０から排出される濃縮水に加えられる供給水の量を一定にすることが可能となる。

上記のように、水処理システム１において、給水ポンプ５から第１逆浸透膜モジュール１０Ａに第２供給水Ｗ２１を供給する第１供給水ラインＬ２１から分岐して、第１逆浸透膜モジュール１０Ａよりも後段の第３逆浸透膜モジュール１０Ｃに対し、第４供給水Ｗ２３を供給すると共に、第５逆浸透膜モジュール１０Ｅに対し、第５供給水Ｗ２４を供給する。これにより、前段の逆浸透膜モジュールにおいて濃縮水の流量を減らせるため、モジュール差圧を小さくできる。更に、水処理システム１におけるモジュール差圧の上限値（例えば０．３ＭＰａ）、すなわち逆浸透膜モジュール内のスペーサが水圧で押し出されてしまう上限値に達するまでの余裕が大きくなる。

また、水処理システム１において、各供給水、各濃縮水、及び各透過水の水量は、例えば、Ｗ１＝Ｗ２＝１１ｍ^３／ｈ、Ｗ２１＝７ｍ^３／ｈ、Ｗ２２＝４ｍ^３／ｈ、Ｗ２３＝２ｍ^３／ｈ、Ｗ２４＝２ｍ^３／ｈ、Ｗ２５＝７ｍ^３／ｈ、Ｗ２６＝７ｍ^３／ｈ、Ｗ３１＝６ｍ^３／ｈ、Ｗ３２＝５ｍ^３／ｈ、Ｗ３３＝６ｍ^３／ｈ、Ｗ３４＝５ｍ^３／ｈ、Ｗ３５＝６ｍ^３／ｈ、Ｗ４１＝Ｗ４２＝Ｗ４３＝Ｗ４４＝Ｗ４５＝Ｗ４６＝１ｍ^３／ｈ、Ｗ４７＝２ｍ^３／ｈ、Ｗ４８＝３ｍ^３／ｈ、Ｗ４９＝４ｍ^３／ｈ、Ｗ５０＝５ｍ^３／ｈ、Ｗ５１＝６ｍ^３／ｈ、Ｗ６＝５ｍ^３／ｈである。この場合、モジュール差圧は０．０５７ＭＰａとなり、第１逆浸透膜モジュール１０よりも後段の逆浸透膜モジュールに供給水を供給しない場合に比較して、モジュール差圧が３２％減少する。

更に、第１逆浸透膜モジュール１０Ａよりも後段の第３逆浸透膜モジュール１０Ｃに対し、第４供給水Ｗ２３を供給すると共に、第５逆浸透膜モジュール１０Ｅに対し、第５供給水Ｗ２４を供給することにより、より多本数の逆浸透膜モジュールに対して、リジェクト配列を適用することが可能となる。

また、逆浸透膜が詰まってくると、省エネ効果が例えば１０％程度大きくなる。

〔１．２ 実施形態の効果〕
本実施形態に係る水処理システム１は、複数段の逆浸透膜モジュール１０を備え、少なくとも最前段の前記逆浸透膜モジュール１０に第１供給水が供給されると共に、最前段の逆浸透膜モジュール１０以外の少なくとも一つの逆浸透膜モジュール１０に対して、逆浸透膜モジュール１０の前段の逆浸透膜モジュール１０から排出される濃縮水に所定量の第１供給水Ｗ２が加えられた供給水が、供給される。
これにより、多段の逆浸透膜モジュールを備えながら、モジュール差圧を下げることにより、使用年数を延ばすことが可能となると共に、膜面圧力、処理水流量、濃縮倍率のばらつきを抑えることにより、膜負荷を平均化することが可能となる。

また、濃縮水に対して第１供給水Ｗ２を加えるラインには、流量調整ユニットとしての定流量弁８が設置される。
これにより、濃縮水に対して第１供給水Ｗ２を加えるラインに、例えば定流量弁などの流量調整ユニットを設置することにより、供給水に加える原水の量を一定にすることが可能となる。

また、逆浸透膜モジュール１０はブラインシールとベッセルとを備え、ブラインシールに穴が設けられ、当該穴を介して逆浸透膜とベッセルとの間に流れる第１供給水Ｗ２の流量が調整されてもよい。
これにより、供給ラインを別途設ける必要なく、第２供給水に加える第１供給水の量を一定にすることが可能となる。

〔２ 第２実施形態〕
〔２．１ 実施形態の構成〕
図３は、第２実施形態に係る水処理システム１Ａの全体構成図である。なお、以下では説明の簡略化のため、基本的には、水処理システム１Ａが水処理システム１と異なる構成要素について説明する。

第１実施形態に係る水処理システム１においては、給水ポンプ５から第１逆浸透膜モジュール１０Ａに第２供給水Ｗ２１を供給する第１供給水ラインＬ２１から分岐して、第１逆浸透膜モジュール１０Ａよりも後段の第３逆浸透膜モジュール１０Ｃに対し、第４供給水Ｗ２３を供給すると共に、第５逆浸透膜モジュール１０Ｅに対し、第５供給水Ｗ２４を供給していた。すなわち、第１供給水ラインＬ２１から分岐する供給水は、一つ飛びに、第３逆浸透膜モジュール１０Ｃ及び第５逆浸透膜モジュール１０Ｅに対して供給されていた。
一方で、第２実施形態に係る水処理システム１Ａにおいて、第１供給水ラインＬ２１から分岐する供給水は、第１逆浸透膜モジュール１０Ａを除く全ての逆浸透膜モジュール１０に供給される。

具体的には、図３において、第２供給水ラインＬ２２と第１濃縮水ラインＬ３１との間に、第７供給水ラインＬ２７が備わり、第７供給水ラインＬ２７は、上流から順に、接続部Ｊ１０、第３定流量弁８Ｃ、及び接続部Ｊ１１を備える。

接続部Ｊ１０において、第７供給水ラインＬ２７は、第２供給水ラインＬ２２から分岐し、接続部Ｊ１０から第７供給水ラインＬ２７に対して、第８供給水Ｗ２７が供給される。

第３定流量弁８Ｃは、第７供給水ラインＬ２７を流通する第８供給水Ｗ２７の流量を所定の一定流量値に保持するように調節する機器である。第１定流量弁８Ａと同様、第３定流量弁８Ｃにおいて保持される「一定流量値」とは、一定流量値に幅がある概念であり、第３定流量弁８Ｃにおける目標流量値のみに限られない。例えば、定流量機構の特性（例えば、材質や構造に起因する温度特性等）を考慮して、定流量弁における目標流量値に対して、±１０％程度の調節誤差を有するものを含む。第３定流量弁８Ｃは、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持するものであり、例えば、水ガバナの名称で呼ばれるものが挙げられる。なお、第３定流量弁８Ｃは、補助動力や外部操作により動作して、一定流量値を保持するものでもよい。

第７供給水ラインＬ２７を流通する第８供給水Ｗ２７と、第１濃縮水ラインＬ３１を流通する第１濃縮水Ｗ３１とは、接続部Ｊ１１において合流し、第９供給水Ｗ３６として、第２逆浸透膜モジュール１０Ｂに供給される。

また、図３において、第４供給水ラインＬ２４と第３濃縮水ラインＬ３３との間に、第８供給水ラインＬ２８が備わり、第８供給水ラインＬ２８は、上流から順に、接続部Ｊ１２、第４定流量弁８Ｄ、及び接続部Ｊ１３を備える。

接続部Ｊ１２において、第８供給水ラインＬ２８は、第２供給水ラインＬ２２から分岐し、接続部Ｊ１２から第８供給水ラインＬ２８に対して、第１０供給水Ｗ２８が供給される。

第４定流量弁８Ｄは、第８供給水ラインＬ２８を流通する第１０供給水Ｗ２８の流量を所定の一定流量値に保持するように調節する機器である。第１定流量弁８Ａと同様、第４定流量弁８Ｄにおいて保持される「一定流量値」とは、一定流量値に幅がある概念であり、第４定流量弁８Ｄにおける目標流量値のみに限られない。例えば、定流量機構の特性（例えば、材質や構造に起因する温度特性等）を考慮して、定流量弁における目標流量値に対して、±１０％程度の調節誤差を有するものを含む。第４定流量弁８Ｄは、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持するものであり、例えば、水ガバナの名称で呼ばれるものが挙げられる。なお、第４定流量弁８Ｄは、補助動力や外部操作により動作して、一定流量値を保持するものでもよい。

第８供給水ラインＬ２８を流通する第１０供給水Ｗ２８と、第３濃縮水ラインＬ３３を流通する第３濃縮水Ｗ３３とは、接続部Ｊ１３において合流し、第１１供給水Ｗ３７として、第４逆浸透膜モジュール１０Ｄに供給される。

また、図３において、第４供給水ラインＬ２４と第５濃縮水ラインＬ３５との間に、第９供給水ラインＬ２９が備わり、第９供給水ラインＬ２９は、上流から順に、接続部Ｊ１４、第５定流量弁８Ｅ、及び接続部Ｊ１５を備える。

接続部Ｊ１４において、第８供給水ラインＬ２８は、第４供給水ラインＬ２４から分岐し、接続部Ｊ１４から第８供給水ラインＬ２８に対して、第１２供給水Ｗ２９が供給される。

第５定流量弁８Ｅは、第９供給水ラインＬ２９を流通する第１２供給水Ｗ２９の流量を所定の一定流量値に保持するように調節する機器である。第１定流量弁８Ａと同様、第５定流量弁８Ｅにおいて保持される「一定流量値」とは、一定流量値に幅がある概念であり、第５定流量弁８Ｅにおける目標流量値のみに限られない。例えば、定流量機構の特性（例えば、材質や構造に起因する温度特性等）を考慮して、定流量弁における目標流量値に対して、±１０％程度の調節誤差を有するものを含む。第５定流量弁８Ｅは、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持するものであり、例えば、水ガバナの名称で呼ばれるものが挙げられる。なお、第５定流量弁８Ｅは、補助動力や外部操作により動作して、一定流量値を保持するものでもよい。

第９供給水ラインＬ２９を流通する第１２供給水Ｗ２９と、第５濃縮水ラインＬ３５を流通する第５濃縮水Ｗ３５とは、接続部Ｊ１５において合流し、第１３供給水Ｗ３８として、第６逆浸透膜モジュール１０Ｆに供給される。

なお、図１に示す水処理システム１の構成はあくまで一例であって、これには限定されない。例えば、水処理システム１は、逆浸透膜モジュール１０の個数は６個に限定されず、任意の複数個の逆浸透膜モジュール１０を備えることが可能である。

また、水処理システム１において、各供給水、各濃縮水、及び各透過水の水量は、例えば、Ｗ１＝Ｗ２＝１１ｍ^３／ｈ、Ｗ２１＝６ｍ^３／ｈ、Ｗ２２＝５ｍ^３／ｈ、Ｗ２３＝Ｗ２４＝１ｍ^３／ｈ、Ｗ２５＝Ｗ２６＝６ｍ^３／ｈ、Ｗ２７＝Ｗ２８＝Ｗ２９＝１ｍ^３／ｈ、Ｗ３１＝Ｗ３２＝Ｗ３３＝Ｗ３４＝Ｗ３５＝５ｍ^３／ｈ、Ｗ３６＝Ｗ３７＝Ｗ３８＝６ｍ^３／ｈ、Ｗ４１＝Ｗ４２＝Ｗ４３＝Ｗ４４＝Ｗ４５＝Ｗ４６＝１ｍ^３／ｈ、Ｗ４７＝２ｍ^３／ｈ、Ｗ４８＝３ｍ^３／ｈ、Ｗ４９＝４ｍ^３／ｈ、Ｗ５０＝５ｍ^３／ｈ、Ｗ５１＝６ｍ^３／ｈ、Ｗ６＝５ｍ^３／ｈである。この場合、モジュール差圧は０．０５０ＭＰａとなり、第１逆浸透膜モジュール１０Ａよりも後段の逆浸透膜モジュールに供給水を供給しない場合に比較して、モジュール差圧が４０％減少する。

〔２．２ 実施形態の効果〕
本実施形態に係る水処理システム１Ａにおいては、最前段の逆浸透膜モジュール１０Ａ以外の全ての前記逆浸透膜モジュール１０に対して、当該逆浸透膜モジュールの前段の前記逆浸透膜モジュールから排出される濃縮水に所定量の第１供給水Ｗ２が加えられた供給水が、供給される。
先頭の逆浸透膜モジュール装置以外の全ての逆浸透膜モジュール装置に第１供給水が供給されることにより、モジュール差圧をさらに下げることが可能となる。

１、１Ａ 水処理システム
５ 給水ポンプ
６ 給水側インバータ
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ 定流量弁
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ 逆浸透膜モジュール
３０ 制御部
Ｌ１ 給水ライン
Ｌ２、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５、Ｌ２６、Ｌ２７、Ｌ２８、Ｌ２９ 供給水ライン

Claims (4)

1. 複数段の逆浸透膜モジュールを備え、
   少なくとも最前段の前記逆浸透膜モジュールに第１供給水が供給されると共に、
   最前段の前記逆浸透膜モジュール以外の少なくとも一つの逆浸透膜モジュールに対して、当該逆浸透膜モジュールの前段の前記逆浸透膜モジュールから排出される濃縮水に所定量の第１供給水が加えられた第２供給水が、供給される水処理システム。
2. 最前段の逆浸透膜モジュール以外の全ての前記逆浸透膜モジュールに、第２供給水が供給される、請求項１に記載の水処理システム。
3. 濃縮水に対して第１供給水を加えるラインには、流量調整ユニットが設置される、請求項１又は２に記載の水処理システム。
4. 前記逆浸透膜モジュールはブラインシールとベッセルとを備え、
   前記ブラインシールに穴が設けられ、前記穴を介して逆浸透膜と前記ベッセルとの間に流れる第１供給水の流量が調整される、請求項１又は２に記載の水処理システム。

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