JP6028536B2 - 純水製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、供給水から透過水を分離する逆浸透膜モジュールと、透過水を脱塩処理して脱塩水を得る電気脱イオンスタックと、を備える純水製造装置に関する。

半導体の製造工程や電子部品の洗浄、医療器具の洗浄等においては、不純物を含まない高純度の純水が使用される。この種の純水を製造する場合には、純水製造装置が用いられることがある。純水製造装置として、供給水から透過水を分離する逆浸透膜モジュール（以下、「ＲＯ膜モジュール」ともいう）と、逆浸透膜モジュールで分離された透過水を脱塩処理して脱塩水を得る電気脱イオンスタック（以下、「ＥＤＩスタック」ともいう）と、を備える純水製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような純水製造装置においては、一般に、地下水や水道水等の原水を、逆浸透膜を用いたＲＯ膜モジュールで処理することにより、原水から溶存塩類の大部分が除去された透過水を分離する。その後、透過水をＥＤＩスタックで精製することにより、更に純度を高めている。

特許文献１に記載のＲＯ膜モジュールにおいては、通常運転時には、膜を介してイオン濃度に濃度差が生じている。ＲＯ膜モジュールにおいては、装置の運転を停止（膜の一次側への加圧を停止）すると、膜の二次側から一次側へ水分子が浸透し、ＲＯ膜モジュールの二次側において、水質が悪い状態となる。

また、特許文献１に記載のＥＤＩスタックにおいては、通常運転時には、脱塩室入口側のイオン濃度が高く、脱塩室出口側に向かうにしたがってイオン濃度が低くなる濃度勾配が生じている。ＥＤＩスタックにおいては、装置の運転を停止（直流電圧の印加を停止）すると、脱塩室内の濃度勾配が消滅して、イオンの拡散により、脱塩室の出口側において、水質が悪い状態となる。

特開２００１−２５９３７６号公報

特許文献１に記載の純水製造装置においては、装置の運転を停止させると、上述のように、ＲＯ膜モジュールの二次側において透過水の水質が悪い状態となり、且つＥＤＩスタックの脱塩室出口側において脱塩水の水質が悪い状態となっている。そのため、装置の運転開始直後においては、一時的に水質の悪い状態の純水が需要箇所に向けて送出される虞がある。よって、装置の運転開始直後において、純水の水質を回復させることのできる純水製造装置が望まれる。

本発明は、装置の運転開始直後において、純水の水質を回復させることのできる純水製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、供給水から第１透過水を分離する第１逆浸透膜モジュールと、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水から第２透過水を分離する第２逆浸透膜モジュールと、前記第２逆浸透膜モジュールで分離された第２透過水を脱塩処理して脱塩水を得る電気脱イオンスタックと、供給水を前記第１逆浸透膜モジュールに流通させる供給水ラインと、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を前記第２逆浸透膜モジュールに流通させる第１透過水ラインと、前記第２逆浸透膜モジュールで分離された第２透過水を前記電気脱イオンスタックに流通させる第２透過水ラインと、前記電気脱イオンスタックで得られた脱塩水を需要箇所に向けて送出する脱塩水ラインと、前記電気脱イオンスタックで得られた脱塩水を前記脱塩水ラインから需要箇所に供給するように送り出す処理を実行可能な送出手段と、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を前記第１逆浸透膜モジュールの上流側へ返送する第１循環水ラインと、前記第２逆浸透膜モジュールで分離された第２透過水を前記第１逆浸透膜モジュールと第２逆浸透膜モジュールとの間へ返送する第２循環水ラインと、前記電気脱イオンスタックで得られた脱塩水を前記第１逆浸透膜モジュールと第２逆浸透膜モジュールとの間へ返送する第３循環水ラインと、装置の起動時において、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を前記第１循環水ラインを介して前記第１逆浸透膜モジュールの上流側へ返送する第１工程を実行し、前記第２逆浸透膜モジュールで分離された第２透過水を前記第２循環水ラインを介して前記第１逆浸透膜モジュールと第２逆浸透膜モジュールとの間へ返送する第２工程を実行し、前記第１工程及び前記第２工程の後に、前記電気脱イオンスタックで得られた脱塩水を前記第３循環水ラインを介して前記第１逆浸透膜モジュールと第２逆浸透膜モジュールとの間へ返送する第３工程を実行した後に、需要箇所への脱塩水の供給を開始するように前記送出手段を制御する制御部と、を備える純水製造装置に関する。

また、前記制御部は、前記第１工程と前記第２工程とを同期させて実行することが好ましい。

また、前記制御部は、前記第１工程の実行を開始してから第１時間経過後に前記第２工程に移行するように制御し、前記第２工程の実行を開始してから第２時間経過後に前記第３工程に移行するように制御することが好ましい。

また、前記脱塩水ラインに設けられ、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の流量を測定する流量測定手段と、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段と、を更に備え、前記第３工程は、前記電気脱イオンスタックへ通電を行う通電工程と、前記通電工程の前の工程であって前記通電工程への移行の可否を判定する判定工程と、を備え、前記制御部は、前記判定工程において、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の流量が所定の流量閾値を上回る時間が第３時間継続した場合には前記電気脱イオンスタックの通電を開始するように制御し、続けて、前記電気脱イオンスタックの通電を開始してから第４時間経過した時点において、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の電気伝導率が所定の伝導率閾値を下回る場合には需要箇所への脱塩水の供給を開始するように前記送出手段を制御し、前記流量閾値は、スケール発生のリスクが生じない下限の流量値であることが好ましい。

また、前記脱塩水ラインに設けられ、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の流量を測定する流量測定手段と、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の比抵抗を測定する電気的特性検出手段と、を更に備え、前記第３工程は、前記電気脱イオンスタックへ通電を行う通電工程と、前記通電工程の前の工程であって前記通電工程への移行の可否を判定する判定工程と、を備え、前記制御部は、前記判定工程において、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の流量が所定の流量閾値を上回る時間が第３時間継続した場合には前記電気脱イオンスタックの通電を開始するように制御し、続けて、前記電気脱イオンスタックの通電を開始してから第４時間経過した時点において、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の比抵抗が所定の比抵抗閾値を上回る場合には需要箇所への脱塩水の供給を開始するように前記送出手段を制御し、前記流量閾値は、スケール発生のリスクが生じない下限の流量値であることが好ましい。

また、前記第１循環水ラインに設けられ、一次側の圧力が二次側の圧力よりも一定の圧力以上高い場合に開放される調整弁を更に備えることが好ましい。

また、前記第１逆浸透膜モジュールと前記第２逆浸透膜モジュールとの間に設けられ、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を貯留する中間タンクを更に備え、前記第２循環水ラインは、前記第２逆浸透膜モジュールで分離された第２透過水を前記中間タンクに返送し、前記第３循環水ラインは、前記電気脱イオンスタックで得られた脱塩水を前記中間タンクに返送することが好ましい。

本発明によれば、装置の運転開始直後において、純水の水質を回復させることのできる純水製造装置を提供することができる。

一実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の前段部分である。 一実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の後段部分である。 純水製造装置１の処理手順を示すフローチャートである。 純水製造装置１の処理手順を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態に係る純水製造装置１について、図面を参照しながら説明する。図１Ａは、一実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の前段部分である。図１Ｂは、一実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の後段部分である。本実施形態に係る純水製造装置１は、例えば、原水（例えば、水道水）から脱塩水を製造する純水製造装置に適用される。純水製造装置で製造された脱塩水は、純水として、需要箇所等に送出される。なお、本実施形態の純水製造装置において、需要箇所等へ純水を供給することを「採水」ともいう。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態に係る純水製造装置１は、活性炭濾過器２と、プレフィルタ３と、第１加圧ポンプ５と、第１インバータ６と、第１逆浸透膜モジュールとしての第１ＲＯ膜モジュール１１と、中間タンク７と、第２加圧ポンプ８と、第２インバータ９と、第２逆浸透膜モジュールとしての第２ＲＯ膜モジュール１２と、電気脱イオンスタックとしてのＥＤＩスタック２０と、制御部３０と、報知手段としての報知部３１と、入力操作部３２と、直流電源装置３３と、を備える。

また、純水製造装置１は、原水補給弁６１と、第１流路切換弁６２と、送出手段としての第２流路切換弁６３と、調整弁としてのリリーフ弁６４と、減圧弁６５と、第１流通弁１０１と、第２流通弁１０２と、第１排水弁１１１〜第３排水弁１１３と、圧力スイッチ２１１と、第１温度センサ２２１〜第４温度センサ２２４と、第１圧力センサ２３１〜第５圧力センサ２３５と、第１流量センサ２４１と、第２流量センサ２４２と、流量測定手段としての第３流量センサ２４３と、第１電気伝導率センサ２５１と、第２電気伝導率センサ２５２と、電気的特性検出手段としての比抵抗センサ２６１と、を備える。

図１Ａ及び図１Ｂでは、電気的な接続の経路を省略するが、制御部３０は、第１流路切換弁６２、第２流路切換弁６３、第１流通弁１０１、第２流通弁１０２、第１排水弁１１１〜第３排水弁１１３、圧力スイッチ２１１、第１温度センサ２２１〜第４温度センサ２２４、第１圧力センサ２３１〜第５圧力センサ２３５、第１流量センサ２４１〜第３流量センサ２４３、第１電気伝導率センサ２５１、第２電気伝導率センサ２５２及び比抵抗センサ２６１と電気的に接続される。

また、純水製造装置１は、供給水ラインとしての原水ラインＬ１と、第１透過水ラインＬ２と、第２透過水ラインＬ３と、第１ＲＯ濃縮水リターンラインＬ４と、第１循環水ラインとしての第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５と、第１ＲＯ濃縮水排出ラインＬ１１と、第２ＲＯ濃縮水リターンラインＬ６と、第２循環水ラインとしての第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７と、脱塩水ラインＬ８と、第３循環水ラインとしての脱塩水リターンラインＬ９と、ＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ１０と、を備える。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

原水ラインＬ１には、原水Ｗ１（供給水）が流通する。原水ラインＬ１は、原水Ｗ１を、第１ＲＯ膜モジュール１１へ流通させるラインである。原水ラインＬ１は、原水Ｗ１の供給源（不図示）と第１ＲＯ膜モジュール１１とをつなぐラインである。原水ラインＬ１の上流側の端部は、原水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。また、原水ラインＬ１の下流側の端部は、第１ＲＯ膜モジュール１１の一次側入力ポート（原水Ｗ１の入口）に接続されている。なお、図１Ａ及び図１Ｂにおいて図示を省略しているが、各ラインの所定位置には、逆止弁や定流量弁や手動により開放状態を切換可能な二方弁等が適宜設けられている。

原水ラインＬ１には、上流側から順に、原水補給弁６１、活性炭濾過器２、プレフィルタ３、減圧弁６５、第１流通弁１０１、接続部Ｊ２１、第１加圧ポンプ５、第１ＲＯ膜モジュール１１が設けられている。原水補給弁６１は、原水ラインＬ１を開閉可能な手動弁である。

活性炭濾過器２は、原水Ｗ１に含まれる塩素成分（主として残留塩素）を除去する機器である。活性炭濾過器２は、圧力タンク内に活性炭からなる濾材床を有している。活性炭濾過器２は、原水Ｗ１に含まれる塩素成分を分解除去するほか、有機成分を吸着除去したり、懸濁物質を捕捉したりして原水Ｗ１を浄化する。

プレフィルタ３は、活性炭濾過器２により濾過された原水Ｗ１に含まれる微粒子を除去するフィルタである。プレフィルタ３は、ハウジング内にフィルタエレメントが収容されて構成される。フィルタエレメントとしては、例えば、濾過精度が１〜５０μｍの不織布フィルタエレメントや糸巻きフィルタエレメント等が用いられる。

減圧弁６５は、活性炭濾過器２及びプレフィルタ３を通過した原水Ｗ１の圧力を、第１ＲＯ膜モジュール１１より流出する濃縮水Ｗ３の圧力よりも低い圧力に調整する機器である。原水Ｗ１の圧力＜濃縮水Ｗ３の圧力となるように、減圧弁６５より原水Ｗ１の圧力が調整されることで、濃縮水Ｗ３の一部が原水Ｗ１に循環され、原水Ｗ１に濃縮水Ｗ３が混合された供給水が第１ＲＯ膜モジュール１１に供給される。即ち、第１ＲＯ膜モジュール１１においては、加圧ポンプ５により供給水を循環させながら、透過水を生産するクロスフロー方式の分離操作が行われるようになっている。

接続部Ｊ２１には、後述する第１ＲＯ濃縮水リターンラインＬ４の下流側の端部及び第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５の下流側の端部が接続されている。なお、プレフィルタ３と減圧弁６５の間には、真空破壊弁（不図示）を設けてもよい。原水ラインＬ１に真空破壊弁を設けておくと、原水Ｗ１が断水となって原水ラインＬ１が負圧になったとしても、ＲＯ膜モジュール１１の膜の破損等の不具合を防止することができる。

第１加圧ポンプ５は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１を吸入し、第１ＲＯ膜モジュール１１へ向けて圧送する装置である。第１加圧ポンプ５には、第１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。第１加圧ポンプ５は、供給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。

第１インバータ６は、第１加圧ポンプ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。第１インバータ６は、制御部３０と電気的に接続されている。第１インバータ６には、制御部３０から指令信号が入力される。第１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第１加圧ポンプ５に出力する。

第１ＲＯ膜モジュール１１は、第１加圧ポンプ５により圧送された原水Ｗ１を、溶存塩類が除去された第１透過水Ｗ２と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ３と、に分離する。第１ＲＯ膜モジュール１１は、単一又は複数のスパイラル型ＲＯ膜エレメントを圧力容器（ベッセル）に収容して構成される。当該ＲＯ膜エレメントに使用されるＲＯ膜としては、架橋芳香族ポリアミド系複合膜などが例示される。架橋芳香族ポリアミド系複合膜からなるＲＯ膜エレメントとしては、東レ社製：型式名「ＴＭＧ２０−４００」、ウンジン・ケミカル社製：型式名「ＲＥ８０４０−ＢＬＦ」、日東電工社製：型式名「ＥＳＰＡ１」等が市販されており、これらのエレメントを好適に用いることができる。

第１ＲＯ濃縮水リターンラインＬ４は、第１ＲＯ膜モジュール１１で分離された濃縮水Ｗ３の一部を原水ラインＬ１へ返送するラインである。第１ＲＯ濃縮水リターンラインＬ４の上流側の端部は、第１ＲＯ膜モジュール１１の一次側出口ポート（濃縮水Ｗ３の出口）に接続されている。第１ＲＯ濃縮水リターンラインＬ４の下流側の端部は、接続部Ｊ２１において原水ラインＬ１に接続されている。

第１ＲＯ濃縮水排出ラインＬ１１は、第１ＲＯ膜モジュール１１で分離された濃縮水Ｗ３の残部を、第１ＲＯ濃縮水リターンラインＬ４の途中から装置の外へ排出するように流通させるラインである。第１ＲＯ濃縮水排出ラインＬ１１の上流側の端部は、接続部Ｊ２３に接続されている。接続部Ｊ２３は、第１ＲＯ濃縮水リターンラインＬ４と接続部Ｊ２２との間に配置されている。第１ＲＯ濃縮水排出ラインＬ１１の下流側は、分岐部Ｊ２４において、第１排水ラインＬ１２、第２排水ラインＬ１３及び第３排水ラインＬ１４に分岐されている。

第１排水ラインＬ１２には、第１排水弁１１１が設けられている。第２排水ラインＬ１３には、第２排水弁１１２が設けられている。第３排水ラインＬ１４には、第３排水弁１１３が設けられている。第１排水弁１１１〜第３排水弁１１３は、第１ＲＯ濃縮水排出ラインＬ１１から第１排水ラインＬ１２、第２排水ラインＬ１３及び第３排水ラインＬ１４に流通されて、装置の外へ排出される濃縮水Ｗ３の排水流量を調節する弁である。

第１排水弁１１１は、第１排水ラインＬ１２を開閉することができる。第２排水弁１１２は、第２排水ラインＬ１３を開閉することができる。第３排水弁１１３は、第３排水ラインＬ１１３を開閉することができる。

第１排水ラインＬ１２、第２排水ラインＬ１３及び第３排水ラインＬ１４の下流側の端部は、接続部Ｊ２５において、合流排水ラインＬ１５の上流側の端部に接続されている。合流排水ラインＬ１５の下流側の端部は、例えば、排水ピット（不図示）に接続又は開口している。

第１透過水ラインＬ２は、第１ＲＯ膜モジュール１１で分離された第１透過水Ｗ２を第２ＲＯ膜モジュール１２に流通させるラインである。第１透過水ラインＬ２の上流側の端部は、図１Ａに示すように、第１ＲＯ膜モジュール１１の二次側ポート（第１透過水Ｗ２の出口）に接続されている。第１透過水ラインＬ２の下流側の端部は、図１Ｂに示すように、第２ＲＯ膜モジュール１２の一次側入口ポート（第１透過水Ｗ２の入口）に接続されている。

第１透過水ラインＬ２には、上流側から順に、図１Ａに示すように、接続部Ｊ２６、第２流通弁１０２が設けられ、更に、図１Ｂに示すように、中間タンク７、接続部Ｊ３１、第２加圧ポンプ８、及び第２ＲＯ膜モジュール１２が設けられている。接続部Ｊ２６には、第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５の上流側の端部が接続されている。

第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５は、第１ＲＯ膜モジュール１１で分離された第１透過水Ｗ２を第１ＲＯ膜モジュール１１の上流側の原水ラインＬ１へ返送するラインである。第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５の下流側は、接続部Ｊ２２において、第１ＲＯ濃縮水リターンラインＬ４に合流されている。接続部Ｊ２２は、第１ＲＯ濃縮水リターンラインＬ４における接続部Ｊ２３と接続部Ｊ２１との間に配置されている。第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５における接続部Ｊ２２から接続部Ｊ２１までの部分は、第１ＲＯ濃縮水リターンラインＬ４における接続部Ｊ２２から接続部Ｊ２１までの部分と共通する。

第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５には、リリーフ弁６４が設けられている。リリーフ弁６４は、常閉式の圧力作動弁であって、一次側の圧力が二次側の圧力よりも一定の圧力以上高い場合に開放される調整弁である。詳細には、第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５の管内圧力が予め設定された圧力以上になったときに開状態となり、第１透過水ラインＬ２を流通される第１透過水Ｗ２を、接続部Ｊ２１を介して第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５に流通させるための弁である。

リリーフ弁６４における二次側の圧力（接続部Ｊ２１での原水Ｗ１の圧力）は、減圧弁６５により第１加圧ポンプ５の運転圧力未満に調整される。第２流通弁１０２が閉状態に制御された状態で第１加圧ポンプ５を駆動させると、リリーフ弁６４における一次側の圧力（接続部Ｊ２６での第１透過水Ｗ２の圧力）は、二次側の圧力よりも高くなる。これにより、リリーフ弁６４が開放されて、第１透過水ラインＬ２を流通する第１透過水Ｗ２を、第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５に流通させることができる。

中間タンク７は、第１透過水ラインＬ２における第１ＲＯ膜モジュール１１と第２ＲＯ膜モジュール１２との間に設けられている。中間タンク７は、第１ＲＯ膜モジュール１１で分離された第１透過水Ｗ２を貯留するタンクである。接続部Ｊ３１には、後述する第２ＲＯ濃縮水リターンラインＬ６の下流側の端部及び後述する第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７の下流側の端部が接続されている。

第２加圧ポンプ８は、第１透過水ラインＬ２を流通する第１透過水Ｗ２を吸入し、第２ＲＯ膜モジュール１２へ向けて圧送する装置である。第２加圧ポンプ８には、第２インバータ９から周波数が変換された駆動電力が供給される。第２加圧ポンプ８は、供給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。

第２インバータ９は、第２加圧ポンプ８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。第２インバータ９は、制御部３０と電気的に接続されている。第２インバータ９には、制御部３０から指令信号が入力される。第２インバータ９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第２加圧ポンプ８に出力する。

第２ＲＯ膜モジュール１２は、第１ＲＯ膜モジュール１１で分離されて第２加圧ポンプ８により圧送された第１透過水Ｗ２を、第１透過水Ｗ２よりも溶存塩類が除去された第２透過水Ｗ４と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ５と、に分離する。第２ＲＯ膜モジュール１２は、単一又は複数のスパイラル型ＲＯ膜エレメントを圧力容器（ベッセル）に収容して構成される。第１ＲＯ膜モジュール１１においても、第２ＲＯ膜モジュール１２と同様のＲＯ膜エレメントを使用することができる。

第２ＲＯ濃縮水リターンラインＬ６は、第２ＲＯ膜モジュール１２で分離された濃縮水Ｗ５を第１透過水ラインＬ２へ返送するラインである。第２ＲＯ濃縮水リターンラインＬ６の上流側の端部は、第２ＲＯ膜モジュール１２の一次側出口ポート（濃縮水の出口）に接続されている。第２ＲＯ濃縮水リターンラインＬ６の下流側の端部は、接続部Ｊ３１に接続されている。接続部Ｊ３１は、第１透過水ラインＬ２における中間タンク７と第２加圧ポンプ８との間に配置されている。

第２透過水ラインＬ３は、第２ＲＯ膜モジュール１２で分離された第２透過水Ｗ４をＥＤＩスタック２０に流通させるラインである。第２透過水ラインＬ３は、前段側透過水ラインＬ３１と、中段側透過水ラインＬ３２と、脱塩室流入ラインＬ３２１と、濃縮室流入ラインＬ３２２と、を有する。

前段側透過水ラインＬ３１の上流側の端部は、第２ＲＯ膜モジュール１２の二次側ポート（第２透過水Ｗ４の出口）に接続されている。前段側透過水ラインＬ３１の下流側の端部は、第１流路切換弁６２を介して、中段側透過水ラインＬ３２及び第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７に接続されている。

第１流路切換弁６２は、第２ＲＯ膜モジュール１２で分離された第２透過水Ｗ４を、中段側透過水ラインＬ３２を介してＥＤＩスタック２０へ向けて流通させる流路（採水側流路）、又は、第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７を介して第１透過水ラインＬ２へ向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な弁である。第１流路切換弁６２は、例えば、電動式や電磁式の三方弁により構成される。第１流路切換弁６２は、制御部３０と電気的に接続されている。第１流路切換弁６２における流路の切り換えは、制御部３０からの流路切換信号により制御される。

第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７は、第２ＲＯ膜モジュール１２で分離された第２透過水Ｗ４を、第１ＲＯ膜モジュール１１と第２ＲＯ膜モジュール１２との間の第１透過水ラインＬ２へ返送するラインである。第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７の上流側の端部は、第１流路切換弁６２に接続されている。第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７の下流側は、接続部Ｊ３２において、第２ＲＯ濃縮水リターンラインＬ６に合流されている。接続部Ｊ３２は、第２ＲＯ濃縮水リターンラインＬ６における第２ＲＯ膜モジュール１２と接続部Ｊ３１との間に配置されている。第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７における接続部Ｊ３２から接続部Ｊ３１までの部分は、第２ＲＯ濃縮水リターンラインＬ６における接続部Ｊ３２から接続部Ｊ３１までの部分と共通する。

中段側透過水ラインＬ３２の上流側の端部は、第１流路切換弁６２に接続されている。中段側透過水ラインＬ３２の下流側の端部は、分岐部Ｊ３３において、脱塩室流入ラインＬ３２１及び濃縮室流入ラインＬ３２２に分岐されている。

脱塩室流入ラインＬ３２１及び濃縮室流入ラインＬ３２２の下流側の端部は、ＥＤＩスタック２０の一次側ポート（脱塩室２１及び濃縮室２２の各入口側）に接続されている。

ＥＤＩスタック２０は、第２ＲＯ膜モジュール１２で第１透過水Ｗ２から分離された第２透過水Ｗ４を脱塩処理して、脱塩水Ｗ６と濃縮水Ｗ７とを得る水処理機器である。ＥＤＩスタック２０は、直流電源装置３３と電気的に接続されている。ＥＤＩスタック２０には、直流電源装置３３から直流電圧が入力される。ＥＤＩスタック２０は、直流電源装置３３から入力された直流電圧により、通電され、動作される。

直流電源装置３３は、直流電圧をＥＤＩスタック２０の一対の電極間に印加する。直流電源装置３３は、制御部３０と電気的に接続されている。直流電源装置３３は、制御部３０により入力された指令信号に応答して、直流電圧をＥＤＩスタック２０に出力する。

ＥＤＩスタック２０は、一対の電極間に、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜（不図示）が交互に配置される。ＥＤＩスタック２０の内部は、これらイオン交換膜により、脱塩室２１及び濃縮室２２（陽極室及び陰極室を含む）に区画される。脱塩室２１には、イオン交換体（不図示）が充填される。脱塩室２１に充填されるイオン交換体としては、例えば、イオン交換樹脂やイオン交換繊維等が用いられる。なお、図１Ｂでは、ＥＤＩスタック２０の内部に区画された複数の脱塩室２１及び濃縮室２２を模式的に示す。

脱塩室２１の入口側には、第２透過水Ｗ４を流入させる脱塩室流入ラインＬ３２１が接続されている。脱塩室２１の出口側には、脱塩室２１においてイオンが除去されて排出された脱塩水Ｗ６を流通させる脱塩水ラインＬ８が接続されている。濃縮室２２の入口側には、第２透過水Ｗ４を流入させる濃縮室流入ラインＬ３２２が接続されている。濃縮室２２の出口側には、イオンが濃縮されて排出された濃縮水Ｗ７を流通させるＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ１０が接続されている。

脱塩室２１及び濃縮室２２それぞれには、第２透過水ラインＬ３を流通する第２透過水Ｗ４が流入される。第２透過水Ｗ４に含まれる残留イオンは、脱塩室２１内に充填されたイオン交換体（不図示）により捕捉され、脱塩水Ｗ６となる。脱塩水Ｗ６は、脱塩水ラインＬ８（後述）を介して需要箇所へ送出される。また、脱塩室２１内のイオン交換体に捕捉された残留イオンは、付与された電気エネルギーにより濃縮室２２に移動する。そして、残留イオンを含む水は、濃縮室２２からＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ１０（後述）を介して濃縮水Ｗ７として排出される。

脱塩水ラインＬ８は、ＥＤＩスタック２０で得られた脱塩水Ｗ６を純水として需要箇所に向けて送出するラインである。脱塩水ラインＬ８は、上流側脱塩水ラインＬ８１と、下流側脱塩水ラインＬ８２と、を有する。

上流側脱塩水ラインＬ８１の上流側の端部は、ＥＤＩスタック２０の二次側ポート（脱塩室２１の出口側）に接続されている。上流側脱塩水ラインＬ８１の下流側の端部は、第２流路切換弁６３を介して、下流側脱塩水ラインＬ８２及び脱塩水リターンラインＬ９（後述）に接続されている。

第２流路切換弁６３は、ＥＤＩスタック２０の脱塩室２１で得られた脱塩水Ｗ６を、下流側脱塩水ラインＬ８２を介して需要箇所に向けて送出させる流路（採水側流路）、又は、脱塩水リターンラインＬ９を介して中間タンク７に向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な弁である。第２流路切換弁６３は、例えば、電動式や電磁式の三方弁により構成される。第２流路切換弁６３は、制御部３０と電気的に接続されている。第２流路切換弁６３における流路の切り換えは、制御部３０からの流路切換信号により制御される。

第２流路切換弁６３は、制御部３０により採水側流路に切り換えられることにより、ＥＤＩスタック２０で得られた脱塩水Ｗ６を脱塩水ラインＬ８から需要箇所に供給するように送り出す処理を実行可能な送出手段として機能する。

下流側脱塩水ラインＬ８２の上流側の端部は、第２流路切換弁６３に接続されている。下流側脱塩水ラインＬ８２の下流側の端部は、需要箇所の装置等（不図示）に接続されている。

脱塩水リターンラインＬ９は、ＥＤＩスタック２０の脱塩室２１で得られた脱塩水Ｗ６を、脱塩水ラインＬ８の途中から、第１ＲＯ膜モジュール１１と第２ＲＯ膜モジュール１２との間の中間タンク７へ返送するラインである。本実施形態においては、脱塩水リターンラインＬ９の上流側の端部は、第２流路切換弁６３に接続されている。脱塩水リターンラインＬ９の下流側の端部は、中間タンク７に接続されている。脱塩水リターンラインＬ９は、ＥＤＩスタック２０の脱塩室２１で得られた脱塩水Ｗ６を中間タンク７へ返送する。

ＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ１０は、ＥＤＩスタック２０の濃縮室２２から排出された濃縮水Ｗ７を、装置の外に排出するように流通させるラインである。ＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ１０の上流側の端部は、ＥＤＩスタック２０の二次側ポート（濃縮室２２の出口側）に接続されている。ＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ４３の下流側は、例えば、排水ピット（不図示）に接続又は開口している。

水位センサ４１は、中間タンク７に貯留される第１透過水Ｗ２の水位を測定する機器である。水位センサ４１は、中間タンク７の内部に配置されている。また、水位センサ４１は、制御部３０と電気的に接続されている。水位センサ４１で測定された中間タンク７の水位は、制御部３０へ検出信号として送信される。本実施形態においては、水位センサ４１は、レベルスイッチであり、例えば、フロート式や電極式のものが用いられる。レベルスイッチは、予め設定された液面位置の検出器であり、例えば、複数の液面位置（例えば、４位置）を検出するように構成されている。図１Ｂでは、水位センサ４１として、フロート式のものを設けた例を示す。なお、水位センサ４１は、レベルスイッチには制限されず、例えば、連続式レベルセンサであってもよい。連続式レベルセンサとしては、例えば、静電容量式センサ、圧力式センサ、超音波式センサ等が用いられる。

圧力スイッチ２１１は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の圧力が第１設定圧力値以下又は第２設定圧力値以上であることを検出する機器である。圧力スイッチ２１１は、接続部Ｊ１において、原水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ１は、原水ラインＬ１における接続部Ｊ２１と第１加圧ポンプ５との間に配置されている。圧力スイッチ２１１で検出された原水Ｗ１の圧力の検出信号は制御部３０へ送信される。

第１温度センサ２２１は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の温度を測定する機器である。第１温度センサ２２１は、接続部Ｊ２において、原水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ２は、原水ラインＬ１における接続部Ｊ２１と第１加圧ポンプ５との間に配置されている。第２温度センサ２２２は、第１透過水ラインＬ２の中間タンク７よりも上流側を流通する第１透過水Ｗ２の温度を測定する機器である。第２温度センサ２２２は、接続部Ｊ５において、第１透過水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ５は、第１透過水ラインＬ２における第２流通弁１０２と中間タンク７との間に配置されている。

第３温度センサ２２３は、第１透過水ラインＬ２の中間タンク７よりも下流側を流通する第１透過水Ｗ２の温度を測定する機器である。第３温度センサ２２３は、接続部Ｊ７において、第１透過水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ７は、第１透過水ラインＬ２における接続部Ｊ３１と第２加圧ポンプ８との間に配置されている。第４温度センサ２２４は、第２透過水ラインＬ３を流通する第２透過水Ｗ４の温度を測定する機器である。第４温度センサ２２４は、接続部Ｊ１１において、第２透過水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ１１は、第２透過水ラインＬ３における第２ＲＯ膜モジュール１２と第１流路切換弁６２との間に配置されている。

第１温度センサ２２１〜第４温度センサ２２４は、制御部３０と電気的に接続されている。第１温度センサ２２１〜第４温度センサ２２４で測定された原水Ｗ１、第１透過水Ｗ２又は第２透過水Ｗ４の温度は、制御部３０へ検出信号として送信される。

第１圧力センサ２３１は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の圧力を測定する機器である。第１圧力センサ２３１は、接続部Ｊ３において、原水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ３は、原水ラインＬ１における第１加圧ポンプ５と第１ＲＯ膜モジュール１１との間に配置されている。第２圧力センサ２３２は、第１透過水ラインＬ２の中間タンク７よりも下流側を流通する第１透過水Ｗ２の圧力を測定する機器である。第２圧力センサ２３２は、接続部Ｊ８において、第１透過水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ８は、第１透過水ラインＬ２における第２加圧ポンプ８と第２ＲＯ膜モジュール１２との間に配置されている。第３圧力センサ２３３は、第２透過水ラインＬ３を流通する第２透過水Ｗ４の圧力を測定する機器である。第３圧力センサ２３３は、接続部Ｊ１０において、第２透過水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ１０は、第２透過水ラインＬ３における第２ＲＯ膜モジュール１２と第１流路切換弁６２との間に配置されている。

第４圧力センサ２３４は、脱塩室流入ラインＬ３２１を流通する第２透過水Ｗ４の圧力を測定する機器である。第４圧力センサ２３４は、接続部Ｊ１３において、脱塩室流入ラインＬ３２１に接続されている。接続部Ｊ１３は、脱塩室流入ラインＬ３２１に設けられている。第５圧力センサ２３５は、濃縮室流入ラインＬ３２２を流通する第２透過水Ｗ４の圧力を測定する機器である。第５圧力センサ２３５は、接続部Ｊ１４において、濃縮室流入ラインＬ３２２に接続されている。接続部Ｊ１４は、濃縮室流入ラインＬ３２２に設けられている。

第１圧力センサ２３１〜第５圧力センサ２３５は、制御部３０と電気的に接続されている。第１圧力センサ２３１〜第５圧力センサ２３５で測定された原水Ｗ１、第１透過水Ｗ２又は第２透過水Ｗ４の圧力は、制御部３０へ検出信号として送信される。

第１流量センサ２４１は、第１透過水ラインＬ２の中間タンク７よりも上流側を流通する第１透過水Ｗ２の流量を測定する機器である。第１流量センサ２４１は、接続部Ｊ４において、第１透過水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ４は、第１透過水ラインＬ２における第２流通弁１０２と中間タンク７との間に配置されている。第２流量センサ２４２は、第２透過水ラインＬ３を流通する第２透過水Ｗ４の流量を測定する機器である。第２流量センサ２４２は、接続部Ｊ９において、第２透過水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ９は、第２透過水ラインＬ３における第２ＲＯ膜モジュール１２と第１流路切換弁６２との間に配置されている。第３流量センサ２４３は、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量を測定する機器である。第３流量センサ２４３は、接続部Ｊ１６において、脱塩水ラインＬ８に接続されている。接続部Ｊ１６は、脱塩水ラインＬ８におけるＥＤＩスタック２０と第２流路切換弁６３との間に配置されている。

第１流量センサ２４１〜第３流量センサ２４３は、制御部３０と電気的に接続されている。第１流量センサ２４１〜第３流量センサ２４３で測定された第１透過水Ｗ２、第２透過水Ｗ４又は脱塩水Ｗ６の流量は、制御部３０へ検出信号として送信される。

第１電気伝導率センサ２５１は、第１透過水ラインＬ２の中間タンク７よりも上流側を流通する第１透過水Ｗ２の電気伝導率を測定する機器である。第１電気伝導率センサ２５１は、接続部Ｊ６において、第１透過水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ６は、第１透過水ラインＬ２における第２流通弁１０２と中間タンク７との間に配置されている。第２電気伝導率センサ２５２は、第２透過水ラインＬ３を流通する第２透過水Ｗ４の電気伝導率を測定する機器である。第２電気伝導率センサ２５２は、接続部Ｊ１２において、第２透過水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ１２は、第２透過水ラインＬ３における第２ＲＯ膜モジュール１２と第１流路切換弁６２との間に配置されている。

比抵抗センサ２６１は、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の比抵抗を測定する機器である。比抵抗センサ２６１は、接続部Ｊ１５において、脱塩水ラインＬ８に接続されている。接続部Ｊ１５は、脱塩水ラインＬ８におけるＥＤＩスタック２０と第２流路切換弁６３との間に配置されている。

第１電気伝導率センサ２５１、第２電気伝導率センサ２５２及び比抵抗センサ２６１は、制御部３０と電気的に接続されている。第１電気伝導率センサ２５１で測定された第１透過水Ｗ２の電気伝導率、第２電気伝導率センサ２５２で測定された第２透過水Ｗ４の電気伝導率、及び比抵抗センサ２６１で測定された脱塩水Ｗ６の比抵抗は、制御部３０へ検出信号として送信される。

報知部３１は、所定の警報を報知する。報知部３１は、制御部３０と電気的に接続されている。報知は、例えば、表示、音声、発光などのうちの一つ以上である。つまり、報知部３１は、表示器（液晶ディスプレイ等）、ブザーやスピーカー、ランプなどのうちの一つ以上から構成される。

入力操作部３２は、装置の運転モードに係る選択（例えば、運転／停止の選択、警報の解除など）や、装置の運転条件に係る各種設定について、ユーザーや管理者の入力操作を受け付ける入力インターフェースである。この入力操作部３２は、ディスプレイとボタンスイッチを組み合わせた操作パネルや、ディスプレイ上で直接操作するタッチパネル等により構成される。入力操作部３２は、制御部３０と電気的に接続されている。入力操作部３２から入力された情報は、制御部３０に送信される。

次に、制御部３０について説明する。制御部３０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。制御部３０において、マイクロプロセッサのメモリには、純水製造装置１を制御するための各種プログラムが記憶される。また、マイクロプロセッサのメモリには、例えば、脱塩水Ｗ６の比抵抗の閾値や、ＥＤＩスタック２０から排出される脱塩水Ｗ６の流量の閾値に関するデータ等が記憶される。

制御部３０において、マイクロプロセッサのＣＰＵは、メモリから読み出した所定のプログラムに従って後述する各種の制御を実行する。また、制御部３０において、マイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニットが組み込まれている。

制御部３０は、第１工程、第２工程及び第３工程を実行するように制御する。制御部３０により実行される第１工程とは、第１ＲＯ膜モジュール１１で分離された第１透過水Ｗ２を、第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５（第１循環水ライン）を介して第１ＲＯ膜モジュール１１の上流側へ返送する工程である。具体的には、第１工程においては、第１流通弁１０１を開状態、第２流通弁１０２を閉状態に制御して第１加圧ポンプ５を駆動することにより、リリーフ弁６４の一次側の圧力を高めて開弁させ、第１ＲＯ膜モジュール１１で分離された第１透過水Ｗ２を接続部Ｊ２１を介して原水ラインＬ１へ返送する。

制御部３０により実行される第２工程とは、第２ＲＯ膜モジュール１２で分離された第２透過水Ｗ４を、第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７（第２循環水ライン）を介して第１ＲＯ膜モジュール１１と第２ＲＯ膜モジュール１２との間へ返送する工程である。具体的には、第２工程においては、第１流路切換弁６２を循環側流路に切り換えて、第２加圧ポンプ８を駆動することにより、第２ＲＯ膜モジュール１２で分離された第２透過水Ｗ４を接続部Ｊ３１を介して第１透過水ラインＬ２へ返送する。

制御部３０により実行される第３工程とは、ＥＤＩスタック２０で得られた脱塩水Ｗ６を、脱塩水リターンラインＬ９（第３循環水ライン）を介して第１ＲＯ膜モジュール１１と第２ＲＯ膜モジュール１２との間へ返送する工程である。具体的には、第３工程においては、第１流路切換弁６２を採水側流路に切り換えると共に、第２流路切換弁６３を循環側流路に切り換えて、第２加圧ポンプ８を駆動することにより、ＥＤＩスタック２０で得られた脱塩水Ｗ６を中間タンク７へ返送する。

制御部３０は、装置の起動時において、第１工程及び第２工程を実行し、第１工程及び第２工程の実行後に、第３工程を実行した後に、需要箇所への脱塩水Ｗ６の供給（採水）を開始するように第２流路切換弁６３を制御する。具体的には、制御部３０は、第１工程の実行を開始してから第１時間経過後に第２工程に移行するように制御し、第２工程の実行を開始してから第２時間経過後に前記第３工程に移行するように制御する。なお、制御部３０は、第１工程と第２工程とを同期させて実行することもできる。

また、制御部３０は、第３工程において、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量が所定の流量閾値を上回る時間が第３時間継続した場合には、ＥＤＩスタック２０の動作を開始するように制御する。続けて、制御部３０は、ＥＤＩスタック２０の動作を開始してから第４時間経過した時点において、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の比抵抗が所定の比抵抗閾値を上回る場合には、需要箇所への脱塩水Ｗ６の供給を開始するように第２流路切換弁６３を制御する。

ＥＤＩスタック２０から流出される脱塩水Ｗ６の流量の所定の設定値を、ＥＤＩスタック２０の動作を開始するための条件とした理由は、脱塩水Ｗ６の所定値以上の流通流量がない場合には、イオン交換膜や電極の表面において、スケール発生等のリスクが高まるためである。

流量の所定の設定値としては、例えば、脱塩室２１が正常に機能して、スケール発生等のリスクが生じない下限の流量値が設定される。また、所定の比抵抗閾値としては、例えば、劣化や閉塞のない電気脱イオンスタックを用いて標準的な水質の透過水を所定の運転条件（電流値，流量，水温等）で脱塩処理したときに得られる脱塩水の比抵抗値が設定される。

また、制御部３０は、待機状態中に需要箇所から純水の送水要求がある場合には、第１工程を実行する。制御部３０は、採水中に需要箇所から純水の送水要求がある場合には、純水製造装置１が採水を継続するように制御し、採水中に需要箇所から純水の送水要求がない場合には、純水製造装置１が待機状態に移行するように制御する。更に、制御部３０は、採水中に純水製造装置１の運転スイッチがＯＦＦ（停止）である場合には、純水製造装置１の運転を停止させる。

次に、本実施形態に係る純水製造装置１の動作について説明する。図２及び図３は、純水製造装置１の動作の処理手順を示すフローチャートである。純水製造装置１は、運転スイッチがＯＮ（運転）にされることで、動作が開始される。図２及び図３に示すフローチャートの処理は、純水製造装置１の運転中において、繰り返し実行される。

図２に示すステップＳＴ１１０において、純水製造装置１は、電源が投入されて、運転スイッチがＯＮにされることで、待機状態となる。

ステップＳＴ１２０において、制御部３０は、待機状態中に需要箇所から純水の送水要求があるか否かを判定する。待機状態中に需要箇所から純水の送水要求があると判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ１３０へ移行する。待機状態中に需要箇所から純水の送水要求がないと判定された場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ１２０を繰り返す。

待機状態中に需要箇所からの送水要求を受けると、ステップＳＴ１３０において、制御部３０は、装置を起動させて第１工程の実行を開始する。具体的には、制御部３０は、第１流通弁１０１を開状態、第２流通弁１０２を閉状態に制御する。この状態で、制御部３０は、第１加圧ポンプ５を駆動することにより、リリーフ弁６４の一次側の圧力を高めて開弁させ、第１ＲＯ膜モジュール１１で分離された第１透過水Ｗ２を接続部Ｊ２１を介して原水ラインＬ１へ返送する。

ステップＳＴ１４０において、制御部３０は、第１工程の実行を開始してから第１時間（例えば、６０秒）経過したか否かを判定する。第１工程の実行を開始してから第１時間経過したと判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ１５０に進む。第１工程の実行を開始してから第１時間経過していないと判定された場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ１４０に戻り、第１工程を継続する。

ステップＳＴ１５０において、制御部３０は、第２工程の実行を開始する。具体的には、制御部３０は、第２透過水Ｗ４を第１透過水ラインＬ２に返送するように第１流路切換弁６２を循環側流路に切り換える。この状態で、制御部３０は、第２加圧ポンプ８を駆動する。これにより、第２ＲＯ膜モジュール１２で分離された第２透過水Ｗ４を、第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７を介して、第１透過水ラインＬ２に返送する。なお、ステップＳＴ１５０の処理開始以降、中間タンク７の減水を検知した場合には、制御部３０は、第２流通弁１０２を開状態に制御して、第１透過水Ｗ２を中間タンク７に供給する。また、中間タンク７の満水を検知した場合には、制御部３０は、第２流通弁１０２を閉状態に制御して、第１透過水Ｗ２を原水ラインＬ１へ返送する。

ステップＳＴ１６０において、制御部３０は、第２工程の実行を開始してから第２時間（例えば、６０秒）経過したか否かを判定する。第２工程の実行を開始してから第２時間経過したと判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ１７０に進む。第２工程の実行を開始してから第２時間経過していないと判定された場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ１６０に戻り、第２工程を継続する。

ステップＳＴ１７０において、制御部３０は、第３工程の実行を開始する。具体的には、制御部３０は、第１流路切換弁６２を採水側流路に切り換えると共に、脱塩水Ｗ６を中間タンク７に返送するように第２流路切換弁６３を循環側流路に切り換える。この状態で、制御部３０は、第２加圧ポンプ８を駆動する。これにより、ＥＤＩスタック２０で得られた脱塩水Ｗ６を、脱塩水リターンラインＬ９を介して、中間タンク７に返送する。

以上のように、装置の起動時において、第１工程、第２工程及び第３工程を実行することにより、水質の悪い第１透過水Ｗ２を第１ＲＯ膜モジュール１１の上流側に返送することができると共に、水質の悪い第２透過水Ｗ４及び脱塩水Ｗ６を第２ＲＯ膜モジュール１２の上流側に返送することができる。ステップＳＴ１７０の後に、処理は、ステップＳＴ２１０に進む。

図３に示すステップＳＴ２１０において、制御部３０は、第３工程の開始時点において、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量が所定の流量閾値を上回るか否かを判定する。脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量が所定の流量閾値を上回ると判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ２２０へ移行する。脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量が所定の流量閾値を上回らないと判定された場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ２１１へ移行する。

ステップＳＴ２１０において、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量が所定の流量閾値を上回らないと判定された場合（ＮＯ）には、ステップＳＴ２１１において、制御部３０は、流量異常の警報を報知部３１により報知する。その後、処理は、ステップＳＴ１１０へ移行して、純水製造装置１は、待機状態となる。

ステップＳＴ２２０において、制御部３０は、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量が所定の流量閾値を上回る時間が第３時間（例えば、５秒）継続したか否かを判定する。脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量が所定の流量閾値を上回る時間が第３時間継続した場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ２３０に進む。脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量が所定の流量閾値を上回る時間が第３時間継続しない場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ２１０に戻る。

ステップＳＴ２３０において、制御部３０は、直流電源装置３３に対し、ＥＤＩスタック２０へ直流電圧を出力させる指令信号を送信する。これにより、ＥＤＩスタック２０へ通電がなされ、ＥＤＩスタック２０の動作が開始される。

ステップＳＴ２４０において、制御部３０は、ＥＤＩスタック２０の動作を開始してから第４時間経過（例えば、６０秒）したか否かを判定する。ＥＤＩスタック２０の動作を開始してから第４時間経過したと判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ２５０へ移行する。ＥＤＩスタック２０の動作を開始してから第４時間経過していない判定された場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ２４０を繰り返す。

ステップＳＴ２５０において、制御部３０は、ＥＤＩスタック２０の動作を開始してから第４時間経過した時点において、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の比抵抗が所定の比抵抗閾値（例えば、１ＭΩ・ｃｍ）を上回るか否かを判定する。脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水の比抵抗が所定の比抵抗閾値を上回る場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ２６０に進む。脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の比抵抗が所定の比抵抗閾値を下回る場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ２５１に進む。

ステップＳＴ２５０における脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の比抵抗が所定の比抵抗閾値を下回る場合（ＮＯ）には、ステップＳＴ２５１において、制御部３０は、水質異常の警報を報知部３１により報知する。その後、処理は、ステップＳＴ１１０へ移行して、純水製造装置１は、待機状態となる。

ステップＳＴ２６０において、制御部３０は、純水の採水を開始して、需要箇所等へ脱塩水Ｗ６を供給する。具体的には、制御部３０は、脱塩水Ｗ６を需要箇所へ供給するように第２流路切換弁６３を採水側流路に切り換える。これにより、ＥＤＩスタック２０で得られた脱塩水Ｗ６を、脱塩水ラインＬ８を介して、需要箇所へ供給するように送り出す。これにより、需要箇所へ向けて純水の採水が実行される。

ステップＳＴ２７０において、制御部３０は、採水中に需要箇所から純水の送水要求がないか否かを判定する。採水中に需要箇所から純水の送水要求がないと判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ１１０に移行して、純水製造装置１は、待機状態（即ち、採水を終了）となる。採水中に需要箇所から純水の送水要求があると判定された場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ２８０へ移行する。

ステップＳＴ２８０において、制御部３０は、純水製造装置１の運転スイッチがＯＦＦ（停止）であるか否かを判定する。純水製造装置１の運転スイッチがＯＦＦ（停止）である場合（ＹＥＳ）には、純水製造装置１の運転が停止されて、処理は、終了する。純水製造装置１の運転スイッチがＯＮ（運転）である場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ２７０へ戻り、純水の採水を継続する。

上述した本実施形態に係る純水製造装置１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。

本実施形態に係る純水製造装置１は、第１ＲＯ膜モジュール１１と、第２ＲＯ膜モジュール１２と、ＥＤＩスタック２０と、第１透過水ラインＬ２と、第２透過水ラインＬ３と、脱塩水Ｗ６を需要箇所に向けて送出する脱塩水ラインＬ８と、脱塩水Ｗ６を送り出す処理を実行可能な第２流路切換弁６３と、装置の起動時において、第１ＲＯ膜モジュール１１で分離された第１透過水Ｗ２を第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５を介して第１ＲＯ膜モジュール１１の上流側へ返送する第１工程を実行し、第２ＲＯ膜モジュール１２で分離された第２透過水Ｗ４を第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７を介して第１透過水ラインＬ２へ返送する第２工程を実行し、第１工程及び第２工程の後に、ＥＤＩスタック２０で得られた脱塩水Ｗ６を脱塩水リターンラインＬ９を介して第１透過水ラインＬ２へ返送する第３工程を実行した後に、需要箇所への脱塩水Ｗ６の供給を開始するように第２流路切換弁６３を制御する制御部３０と、を備える。

そのため、装置の起動時において、第１工程、第２工程及び第３工程を実行することにより、第１ＲＯ膜モジュール１１からの第１透過水Ｗ２を第１ＲＯ膜モジュール１１の上流側に返送しつつ、第１透過水Ｗ２の水質を回復させ、第２ＲＯ膜モジュール１２からの第２透過水Ｗ４を第２ＲＯ膜モジュール１２の上流側に返送しつつ、第２透過水Ｗ４の水質を回復させ、ＥＤＩスタック２０からの脱塩水Ｗ６を第２ＲＯ膜モジュール１２の上流側に返送しつつ、脱塩水Ｗ６の水質を回復させることができる。これにより、装置の運転開始直後において、水質が回復された脱塩水Ｗ６を需要箇所へ供給することができる。この結果、需要箇所へ供給される純水の水質を回復させることができる。

また、本実施形態においては、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量を測定する第２流量センサ５４と、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の比抵抗を測定する比抵抗センサ２６１と、を更に備え、制御部３０は、第３工程において、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の流量が所定の設定値を上回る時間が第３時間継続した場合にはＥＤＩスタック２０の動作を開始するように制御し、続けて、ＥＤＩスタック２０の動作を開始してから第４時間経過した時点において、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の比抵抗が所定の比抵抗閾値を上回る場合には需要箇所への脱塩水Ｗ６の供給を開始するように第２流路切換弁６３を制御する。

そのため、脱塩水Ｗ６の流量に基づいて、スケール発生等のリスクが低減された状態で、ＥＤＩスタック２０を動作させることができる。また、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の比抵抗に基づいて、脱塩水Ｗ６の水質が需要箇所での要求を満足する場合に、採水を開始することができる。

また、本実施形態においては、第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５に設けられ、一次側の圧力が二次側の圧力よりも一定の圧力以上高い場合に開放されるリリーフ弁６４を備える。そのため、第１透過水ラインＬ２を第２流通弁１０２で閉止する簡易な構成で、第１透過水Ｗ２を第１ＲＯ透過水リターンラインＬ５に流通させて、第１ＲＯ膜モジュール１１の上流側へ返送することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。例えば、前記実施形態においては、比抵抗センサ２６１により測定される比抵抗に基づいて、採水を実行するように構成したが、これに制限されない。例えば、電気伝導率測定手段により測定される電気伝導率に基づいて、採水を実行するように構成してもよい。例えば、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段（第３電気伝導率センサ）を備える場合には、第３工程において、ＥＤＩスタック２０の動作を開始してから第４時間経過した時点において、脱塩水ラインＬ８を流通する脱塩水Ｗ６の電気伝導率が所定の電気伝導率閾値（例えば、１μＳ／ｃｍ）を下回る場合には需要箇所への脱塩水Ｗ６の供給を開始するように第２流路切換弁６３を制御することができる。

また、前記実施形態においては、第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７は、第２ＲＯ膜モジュール１２で分離された第２透過水Ｗ４を、第１流路切換弁６２を介して第１透過水ラインＬ２へ返送するように構成されているが、これに制限されない。例えば、第２ＲＯ透過水リターンラインＬ７は、第２ＲＯ膜モジュール１２で分離された第２透過水Ｗ４を、第１流路切換弁６２を介して中間タンク７へ返送するように構成されていてもよい。

また、前記実施形態においては、脱塩水リターンラインＬ９は、ＥＤＩスタック２０で得られた脱塩水Ｗ６を、第２流路切換弁６３を介して中間タンク７へ返送するように構成されているが、これに制限されない。例えば、脱塩水リターンラインＬ９は、ＥＤＩスタック２０で得られた脱塩水Ｗ６を、第２流路切換弁６３を介して第１透過水ラインＬ２へ返送するように構成されていてもよい。

また、前記実施形態においては、制御部３０は、装置の起動時おいて、第１工程、第２工程、第３工程を順に実行するように制御しているが、これに制限されない。例えば、制御部３０は、第１工程と第２工程とを同期させて実行することもできる。この場合には、採水開始までの時間を短縮することができる。

また、前記実施形態においては、第１排水弁１１１〜第３排水弁１１３を開閉することにより濃縮水Ｗ３の排水流量を調節しているが、これに制限されない。例えば、第１排水ラインＬ１２〜第３排水ラインＬ１４を１本とし、この排水ラインに設けた比例制御弁の開度を調整することにより、濃縮水Ｗ３の排水流量を調節するようにしてもよい。

１ 純水製造装置
７ 中間タンク
１１ 第１ＲＯ膜モジュール（第１逆浸透膜モジュール）
１２ 第２ＲＯ膜モジュール（第２逆浸透膜モジュール）
２０ ＥＤＩスタック（電気脱イオンスタック）
３０ 制御部
６３ 第２流路切換弁（送出手段）
６４ リリーフ弁（調整弁）
２４３ 第３流量センサ（流量測定手段）
２６１ 比抵抗センサ（電気的特性検出手段）
Ｌ１ 原水ライン（供給水ライン）
Ｌ２ 第１透過水ライン
Ｌ３ 第２透過水ライン
Ｌ５ 第１ＲＯ透過水リターンライン（第１循環水ライン）
Ｌ７ 第２ＲＯ透過水リターンライン（第２循環水ライン）
Ｌ８ 脱塩水ライン
Ｌ９ 脱塩水リターンライン（第３循環水ライン）
Ｗ１ 原水（供給水）
Ｗ２ 第１透過水
Ｗ４ 第２透過水
Ｗ６ 脱塩水

Claims (7)

1. 供給水から第１透過水を分離する第１逆浸透膜モジュールと、
   前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水から第２透過水を分離する第２逆浸透膜モジュールと、
   前記第２逆浸透膜モジュールで分離された第２透過水を脱塩処理して脱塩水を得る電気脱イオンスタックと、
   供給水を前記第１逆浸透膜モジュールに流通させる供給水ラインと、
   前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を前記第２逆浸透膜モジュールに流通させる第１透過水ラインと、
   前記第２逆浸透膜モジュールで分離された第２透過水を前記電気脱イオンスタックに流通させる第２透過水ラインと、
   前記電気脱イオンスタックで得られた脱塩水を需要箇所に向けて送出する脱塩水ラインと、
   前記電気脱イオンスタックで得られた脱塩水を前記脱塩水ラインから需要箇所に供給するように送り出す処理を実行可能な送出手段と、
   前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を前記第１逆浸透膜モジュールの上流側へ返送する第１循環水ラインと、
   前記第２逆浸透膜モジュールで分離された第２透過水を前記第１逆浸透膜モジュールと第２逆浸透膜モジュールとの間へ返送する第２循環水ラインと、
   前記電気脱イオンスタックで得られた脱塩水を前記第１逆浸透膜モジュールと第２逆浸透膜モジュールとの間へ返送する第３循環水ラインと、
   装置の起動時において、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を前記第１循環水ラインを介して前記第１逆浸透膜モジュールの上流側へ返送する第１工程を実行し、前記第２逆浸透膜モジュールで分離された第２透過水を前記第２循環水ラインを介して前記第１逆浸透膜モジュールと第２逆浸透膜モジュールとの間へ返送する第２工程を実行し、前記第１工程及び前記第２工程の後に、前記電気脱イオンスタックで得られた脱塩水を前記第３循環水ラインを介して前記第１逆浸透膜モジュールと第２逆浸透膜モジュールとの間へ返送する第３工程を実行した後に、需要箇所への脱塩水の供給を開始するように前記送出手段を制御する制御部と、
   を備える純水製造装置。
2. 前記制御部は、前記第１工程と前記第２工程とを同期させて実行する
   請求項１に記載の純水製造装置。
3. 前記制御部は、前記第１工程の実行を開始してから第１時間経過後に前記第２工程に移行するように制御し、前記第２工程の実行を開始してから第２時間経過後に前記第３工程に移行するように制御する
   請求項１に記載の純水製造装置。
4. 前記脱塩水ラインに設けられ、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の流量を測定する流量測定手段と、
   前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段と、を更に備え、
   前記第３工程は、前記電気脱イオンスタックへ通電を行う通電工程と、前記通電工程の前の工程であって前記通電工程への移行の可否を判定する判定工程と、を備え、
   前記制御部は、前記判定工程において、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の流量が所定の流量閾値を上回る時間が第３時間継続した場合には前記電気脱イオンスタックの通電を開始するように制御し、続けて、前記電気脱イオンスタックの通電を開始してから第４時間経過した時点において、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の電気伝導率が所定の伝導率閾値を下回る場合には需要箇所への脱塩水の供給を開始するように前記送出手段を制御し、
   前記流量閾値は、スケール発生のリスクが生じない下限の流量値である
   請求項１から３のいずれかに記載の純水製造装置。
5. 前記脱塩水ラインに設けられ、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の流量を測定する流量測定手段と、
   前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の比抵抗を測定する電気的特性検出手段と、を更に備え、
   前記第３工程は、前記電気脱イオンスタックへ通電を行う通電工程と、前記通電工程の前の工程であって前記通電工程への移行の可否を判定する判定工程と、を備え、
   前記制御部は、前記判定工程において、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の流量が所定の流量閾値を上回る時間が第３時間継続した場合には前記電気脱イオンスタックの通電を開始するように制御し、続けて、前記電気脱イオンスタックの通電を開始してから第４時間経過した時点において、前記脱塩水ラインを流通する脱塩水の比抵抗が所定の比抵抗閾値を上回る場合には需要箇所への脱塩水の供給を開始するように前記送出手段を制御し、
   前記流量閾値は、スケール発生のリスクが生じない下限の流量値である
   請求項１から３のいずれかに記載の純水製造装置。
6. 前記第１循環水ラインに設けられ、一次側の圧力が二次側の圧力よりも一定の圧力以上高い場合に開放される調整弁を更に備える
   請求項１から５のいずれかに記載の純水製造装置。
7. 前記第１逆浸透膜モジュールと前記第２逆浸透膜モジュールとの間に設けられ、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を貯留する中間タンクを更に備え、
   前記第２循環水ラインは、前記第２逆浸透膜モジュールで分離された第２透過水を前記中間タンクに返送し、
   前記第３循環水ラインは、前記電気脱イオンスタックで得られた脱塩水を前記中間タンクに返送する
   請求項１から６のいずれかに記載の純水製造装置。

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