JP6398132B2 - 水処理装置、及びその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、逆浸透膜を用いて、処理対象である被処理液から溶質を除去して、溶質濃度の低い液を得る水処理装置、及びその運転方法に関する。

海水から淡水を得るためや工業用水を浄化して上水を得るための水処理装置として、逆浸透膜装置を備えた水処理装置がある。

このような水処理装置としては、以下の特許文献１に記載されている処理装置がある。この処理装置は、処理対象である被処理液の流れに対して、複数の逆浸透膜装置を直列的に接続している。また、この処理装置では、有機物が逆浸透膜等に付着又は堆積を抑制するために、複数の逆浸透膜装置よりも上流側に殺菌剤やアルカリ液を添加する装置が設けられている。

特開２００８−２３８０５１号公報

上記特許文献１に記載の技術では、確かに、逆浸透膜等への菌類の付着を抑制し、処理能力の低下を防ぐことができる。このため、水処理を長期間にわたって継続できる。しかしながら、水処理をより長期間にわたって継続できる技術が望まれている。

そこで、本発明は、水処理を長期間にわたって継続できる水処理装置、及びその運転方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための発明に係る一態様としての水処理装置は、
一次ケーシングと、前記一次ケーシング内を一次通液部と一次透過部とに区画する一次逆浸透膜と、を有する一次逆浸透膜装置と、処理対象である被処理液を前記一次通液部に送る被処理液ラインと、前記被処理液ラインを介して、前記被処理液を前記一次通液部に圧送する一次給水装置と、二次ケーシングと、前記二次ケーシング内を二次通液部と二次透過部とに区画する二次逆浸透膜と、を有する二次逆浸透膜装置と、前記被処理液が前記一次逆浸透膜装置を通過することで得られた一次処理液を前記二次通液部に送る一次処理液ラインと、前記一次処理液ライン中に設けられ、前記一次処理液の浸透圧より高い圧力で、前記一次処理液を前記二次透過部に圧送する二次給水装置と、前記被処理液ラインと、前記一次処理液ライン中で前記一次逆浸透膜装置と前記二次給水装置との間の位置とを接続して、前記被処理液を前記一次逆浸透膜装置に対してバイパスさせるバイパスラインと、前記被処理液ラインから前記一次逆浸透膜装置の前記一次通液部に前記被処理液を送り、前記一次逆浸透膜装置からの前記一次処理液を前記二次給水装置に送る通常運転状態を含む運転状態を、前記被処理液ラインから前記バイパスラインを介して前記被処理液を前記二次給水装置に送るバイパス運転状態にするバイパス切替装置と、を備えている。前記一次給水装置は、被処理液の浸透圧以下の圧力で、前記被処理液を前記一次通液部に圧送する給水装置であり、前記一次処理液ラインは、前記一次ケーシングの前記一次通液部側に接続されていると共に、前記二次ケーシングの前記二次通液部側に接続されている。

当該水処理装置の通常運転状態では、被処理液が被処理液ラインを介して一次給水装置により、一次逆浸透膜装置の一次通液部内に圧送させる。被処理液が一次逆浸透膜装置を通過することで得られた一次処理液は、一次処理液ラインを介して二次給水装置により、一次処理液の浸透圧より高い圧力で、二次逆浸透膜装置の二次通液部内に圧送させる。このため、二次通液部内に圧送させた一次処理液の一部は、二次逆浸透膜を逆浸透し、透過液として二次透過部内に至る。また、二次通液部内に圧送させた一次処理液のうちで、二次透過部内に至らなかった一次処理液は、溶質が濃縮されて二次通液部から排出される。

当該水処理装置の通常運転状態では、二次逆浸透膜装置よりも上流側に配置されている一次逆浸透膜装置の一次通液部内には、異物が堆積し易い。このため、一次逆浸透膜装置の処理能力は、次第に低下する。特に、一次通液部内に異物が固着等してしまって、一次逆浸透膜装置の処理能力が低下した場合には、この一次逆浸透膜装置を交換する、又は一次逆浸透膜装置を分解修理する、必要性が生じる。

そこで、当該水処理装置では、以上のような必要性が生じた場合、バイパス切替装置により、通常運転状態の一次逆浸透膜装置をバイパス運転状態に切り替える。

バイパス運転状態では、被処理液が一次逆浸透膜装置内に流入しなくなり、バイパスライン及び一次処理液ラインを介して、二次給水装置により、二次逆浸透膜装置の二次通液部内に圧送させる。二次通液部内に圧送された被処理液は、前述の一次処理液同様に、二次逆浸透膜装置により処理される。

このバイパス運転状態では、前述したように、一次逆浸透膜装置に被処理液が流入しない。このため、このバイパス運転状態では、例えば、一次逆浸透膜装置を他の一次逆浸透膜装置に交換する、又は、一次逆浸透膜装置を分解修理することができる。

以上のように、当該水処理装置のバイパス運転状態では、二次逆浸透膜装置により被処理液の処理を実行しつつも、一次逆浸透膜装置を他の一次逆浸透膜装置に交換等することができる。このため、当該水処理装置では、長期間にわたって水処理を継続することができる。また、バイパス運転状態は、一次逆浸透膜装置を他の一次逆浸透膜装置に交換等するための運転状態であるため、このバイパス運転状態を実行する工程は、通常運転状態を実行する工程の合間に一時的に実行される。このため、このバイパス運転状態を実行しても、複数の二次逆浸透膜装置の二次通液部に大量の異物が堆積してしまうことを避けることができ、二次逆浸透膜装置の処理能力の低下を抑えることができる。
当該水処理装置の一次逆浸透膜装置では、被処理液が一次逆浸透膜を逆浸透せず、一次通液部を通過する。このため、この一次逆浸透膜装置では、一次逆浸透膜装置で被処理液が一次逆浸透膜を逆浸透する場合に比べて、一次逆浸透膜装置における、流入した液体を流出させる能力、つまり処理能力の低下を抑えることができる。よって、当該水処理装置では、より長期間にわたって水処理を継続することができる。

前記一次給水装置が被処理液の浸透圧以下の圧力で、前記被処理液を前記一次通液部に圧送する、いずれかの前記水処理装置において、前記一次ケーシングには、前記一次通液部と外部とを連通させる被処理液流入口及び一次処理液流出口と、前記一次透過部と外部とを連通させる透過液流出口とが形成され、前記被処理液ラインは、前記被処理液流入口に接続され、前記一次処理液ラインは、前記一次処理液流出口に接続されていてもよい。

前記ケーシングに透過液流出口が形成されている前記水処理装置において、溶質濃度が前記被処理液の溶質濃度よりも低い逆洗液を、前記透過液流出口から前記一次透過部に送る逆洗装置と、前記一次透過部に送られて前記一次逆浸透膜を通過し、前記一次通液部に至った前記逆洗液を含む液体を、前記被処理液ライン又は前記一次処理液ラインを介して、外部に排出する洗浄液排出ラインと、を備えてもよい。

当該水処理装置では、一次逆浸透膜装置内を逆洗できる。このため、当該水処理装置では、一次逆浸透膜装置の処理能力が低下しても、その処理能力を容易に回復することができる。

前記逆洗装置を備えている前記水処理装置において、前記被処理液が前記被処理液ラインから前記被処理液流入口を経て前記一次通液部内に送られ、前記一次通液部からの前記一次処理液が前記一次処理液ラインを介して前記二次給水装置に送られる通常運転状態と、前記逆洗装置から前記一次透過部に送られて前記一次逆浸透膜を経て前記一次通液部に至った前記逆洗液を含む液体が、前記被処理液ライン又は前記一次処理液ラインを介して、前記洗浄液排出ラインから外部に排出される逆洗状態との間で、運転状態を切り替える逆洗切替装置を備えてもよい。

当該水処理装置では、一次逆浸透膜装置の運転状態を容易に逆洗状態に切り替えることができる。

前記逆洗切替装置を備えている前記水処理装置において、前記洗浄液排出ラインは、前記被処理液ラインに接続され、前記被処理液ラインと前記一次処理液ラインとを接続して、前記被処理液ラインを通ってきた前記被処理液を、前記一次処理液ラインを介して、前記一次処理液流出口から前記一次通液部に導く逆通液ラインを備え、前記洗浄液排出ラインは、前記被処理液ライン中であって、前記逆通液ラインが接続されている位置よりも前記被処理液流入口側の位置に接続され、前記逆洗切替装置は、前記逆洗装置から前記逆洗液が前記一次透過部に送られると共に、前記被処理液が、前記被処理液ラインから前記逆通液ライン、前記一次処理液ライン、及び前記一次処理液流出口を経て前記一次通液部内に送られ、前記被処理液流入口から流出した前記被処理液及び前記逆洗液が前記洗浄液排出ラインから外部に排出される前記逆洗状態と、前記通常運転状態との間で、運転状態を切り替えてもよい。

一次逆浸透膜装置内では、一次通液部内の上流側の部分、言い換えると、一次通液部内の被処理液流入口側の部分で、多くの異物が捕捉され、この部分に多くの異物が堆積する。当該水処理装置での逆洗状態では、被処理液が一次通液部内を一次処理流出口側から被処理液流入口側へ流れ、通常運転状態とは逆向きに流れる。このため、当該水処理装置では、一次逆浸透膜装置の一次通液部内に堆積した異物を効率的に排除することができる。

前記逆洗切替装置を備えている前記水処理装置において、予め定められた条件を満たすと、前記逆洗切替装置に対して、前記通常運転状態から前記逆洗状態への切替えを指示する制御装置を備えてもよい。

また、前記逆洗切替装置を備えている前記水処理装置において、前記被処理液ライン中の圧力と、前記一次処理液ライン中であって前記二次給水装置よりも前記一次逆浸透膜装置側の位置での圧力との圧力差を検知する差圧計と、前記通常運転状態で前記差圧計により検知された前記圧力差が予め定められた値以上になると、前記逆洗切替装置に対して、前記通常運転状態から前記逆洗状態への切替えを指示する制御装置と、を備えてもよい。

一次逆浸透膜装置の一次通液部内に異物の堆積量が増えると、この一次通液部内を流れる被処理液の抵抗が大きくなって、一次逆浸透膜装置の被処理液流入口に流れ込む被処理液の圧力と一次処理液流出口から流出した一次処理液の圧力との圧力差が大きくなると共に、この一次通液部を通過する液の流量が少なくなる。そこで、当該水処理装置では、通常運転状態で、被処理液ライン中の圧力と一次処理液ライン中であって二次給水装置よりも一次逆浸透膜装置側の位置での圧力との圧力差が予め定めた値以上になると、一次逆浸透膜装置の運転状態を逆洗状態に切り替え、一次逆浸透膜装置内を逆洗して、一次通液部を通過する液の流量の回復を図る。

前記制御装置を備えている、いずれかの前記水処理装置において、前記制御装置は、前記バイパス切替装置に対して、前記通常運転状態から前記バイパス運転状態への切替え、及び前記バイパス運転状態から前記通常運転状態への切替えを指示してもよい。

当該水処理装置では、一次逆浸透膜装置の運転状態を容易にバイパス運転状態に切り替えることができる。

前記逆洗装置を備えている、いずれかの前記水処理装置において、前記逆洗装置は、前記一次逆浸透膜装置よりも高い位置に配置され、前記逆洗液が貯められる逆洗液タンクと、前記逆洗液タンクと前記透過液流出口とを接続する逆洗液ラインと、を有してもよい。

当該水処理装置では、一次透過部内の逆洗液は、正浸透圧により一次逆浸透膜を正浸透して、一次通液部内に流入する。また、当該水処理装置では、逆洗液タンク内の逆洗液の水位と一次透過部内の逆洗液の水位との水位差分の液圧が一次透過部内の逆洗液にかかる。このため、当該水処理装置では、逆洗液をポンプ等で昇圧しなくても、一次透過部内の空気溜まり等を防ぐことができる。よって、当該水処理装置では、一次逆浸透膜装置内の逆洗による消費電力を抑えることができる。

前記逆洗装置を備えている、いずれかの前記水処理装置において、前記一次処理液が前記二次逆浸透膜装置の前記二次逆浸透膜を通過することで得られた透過液を前記逆洗液として前記逆洗装置に送る透過液供給ラインを備えてもよい。

透過液は、被処理液に比べて、溶質濃度がはるかに低いため、一次逆浸透膜を正浸透し易い。よって、当該水処理装置では、透過液を逆洗液として利用することで、効率的に逆洗を行うことができる。しかも、当該水処理装置では、当該水処理装置自身で造水した透過液を用いるので、逆洗液を確保するためのコストを抑えることができる。

以上のいずれかの前記水処理装置において、前記一次通液部内の生物を死滅させるための殺菌剤を、前記一次通液部に供給する殺菌剤供給装置を備えてもよい。

当該水処理装置では、一次通液部内に菌類等の生物が繁殖しても、これを排除することができる。なお、殺菌剤供給装置は、前記一次通液部及び前記二次通液部内に前記殺菌剤を供給してもよい。

以上のいずれかの前記水処理装置において、前記二次通液部内のスケールを除去するための酸性剤を、前記二次通液部に供給する酸性剤供給装置を備えてもよい。

当該水処理装置では、二次通液部内にスケールが堆積しても、これを排除することができる。なお、酸性剤供給装置は、前記一次通液部内及び前記二次通液部内に前記酸性剤を供給してもよい。

前記一次逆浸透膜装置の前記ケーシングに被処理液流入口及び一次処理液流出口が形成されている、いずれかの前記水処理装置において、複数の前記一次逆浸透膜装置を備え、前記被処理液ラインは、前記一次給水装置に接続されている被処理液主ラインと、前記被処理液主ラインから複数の前記一次逆浸透膜装置毎に分岐して、各一次逆浸透膜装置の前記被処理液流入口に接続されている被処理液分岐ラインと、を有し、前記一次処理液ラインは、前記二次給水装置に接続されている一次処理液主ラインと、前記一次処理液主ラインから複数の前記一次逆浸透膜装置毎に分岐して、各一次逆浸透膜装置の前記一次処理液流出口に接続されている一次処理液分岐ラインと、を有し、前記バイパスラインは、前記一次給水装置からの前記被処理液を、複数の前記一次逆浸透膜装置の全てに対してバイパスさせるラインであってもよい。

当該水処理装置では、被処理液に対して、複数の一次逆浸透膜装置が並列的に配置されることになる。このため、当該水処理装置では、複数の一次逆浸透膜装置のうち、いずれかの能力が低下し、この一の一次逆浸透膜装置の能力回復処理を施している間も、他の一次逆浸透膜装置を通常運転状態にしておくことができる。このため、当該水処理装置では、より長期間にわたって水処理を継続できる。

以上のいずれかの前記水処理装置において、前記一次逆浸透膜装置と前記二次逆浸透膜装置とは、同一形式の逆浸透膜装置であってもよい。

当該水処理装置では、一次逆浸透膜装置の異物堆積性と二次逆浸透膜装置の異物堆積性が同じであるため、二次逆浸透膜装置の二次通液部内に堆積し得る異物の一次逆浸透膜装置による捕捉性を高めることができる。なお、二次逆浸透膜装置の二次通液部内に堆積し得る異物の一次逆浸透膜装置による捕捉性を高めるためには、さらに、一次逆浸透膜と二次逆浸透膜とが同一材料で形成されていることや、一次通液部の流路を確保する部材と二次通液部の流路を確保する部材とが同一形式で且つ同一材料で形成されていることが好ましい。

上記目的を達成するための発明に係る一態様としての水処理装置の運転方法は、
ケーシングと、前記ケーシング内を通液部と透過部とに区画する逆浸透膜と、を有し、前記ケーシングには、前記通液部と外部とを連通させる第一口及び第二口と、前記透過部と外部とを連通させる第三口とが形成されている複数の逆浸透膜装置を備えている水処理装置の運転方法において、複数の前記逆浸透膜装置のうち、少なくとも一の逆浸透膜装置を一次逆浸透膜装置とし、残りの逆浸透膜装置を二次逆浸透膜装置とし、処理対象である被処理液を前記一次逆浸透膜装置の前記第一口から前記通液部内に圧送し、前記被処理液が前記一次逆浸透膜装置を通過した液を一次処理液として、前記一次処理液の浸透圧より高い圧力で、前記二次逆浸透膜装置の前記第一口から前記二次逆浸透膜装置の前記通液部内に圧送する通常運転工程と、前記被処理液を前記一次逆浸透膜装置に対してバイパスさせて、前記被処理液の浸透圧より高い圧力で、前記被処理液を前記二次逆浸透膜装置の前記第一口から前記二次逆浸透膜装置の前記通液部内に圧送するバイパス運転工程と、前記通常運転工程の実行中の運転状態である通常運転状態を含む運転状態を、前記バイパス工程の実行中の運転状態であるバイパス運転状態にするバイパス切替工程と、を実行する。前記通常運転工程では、前記被処理液の浸透圧以下の圧力で、前記一次逆浸透膜装置の前記第一口から前記通液部に前記被処理液を圧送し、前記被処理液が前記一次通液部を通過して前記第二口から排出された液を前記一次処理液として前記二次逆浸透膜装置の前記第一口から前記通液部に圧送する。

また、前記被処理液の浸透圧以下の圧力で、前記一次逆浸透膜装置の前記通液部に前記被処理液を圧送する、前記水処理装置の運転方法において、溶質濃度が前記被処理液の溶質濃度よりも低い逆洗液を、前記一次逆浸透膜装置の前記第三口から前記透過部に送り、前記一次逆浸透膜装置の前記逆浸透膜を通過して前記通液部に至った前記逆洗液を含む液体を、外部に排出する逆洗工程を実行してもよい。

前記逆洗工程を実行する前記水処理装置の運転方法において、前記逆洗工程では、前記一次逆浸透膜装置の前記第二口から前記通液部内に前記被処理液を送り、前記一次逆浸透膜装置の前記通液部に至った前記逆洗液と共に、前記被処理液を前記一次逆浸透膜装置の前記第一口を経て外部に排出してもよい。

また、前記逆洗工程を実行する、いずれかの前記水処理装置の運転方法において、前記通常運転状態と、前記逆洗工程の実行中の運転状態である逆洗状態との間で、運転状態を切り替える逆洗切替工程を実行してもよい。

前記逆洗切替工程を実行する前記水処理装置の運転方法において、前記通常運転状態で、前記一次逆浸透膜装置の前記第一口から流入する前記被処理液の圧力と前記第二口から流出した前記一次処理液の圧力との圧力差を検知する圧力差検知工程を実行し、前記逆洗切替工程では、前記圧力差検知工程で検知された前記圧力差が予め定められた値以上になると、前記通常運転状態から前記逆洗状態への切替えを実行してもよい。

前記逆洗工程を実行する、いずれかの前記水処理装置の運転方法において、前記逆洗工程では、前記一次処理液が前記二次逆浸透膜装置の前記逆浸透膜を通過することで得られた透過液を前記逆洗液として利用してもよい。

前記逆洗工程を実行する、いずれかの前記水処理装置の運転方法において、前記水処理装置は、複数の前記一次逆浸透膜装置を備えており、複数の前記一次逆浸透膜装置のうちの一以上の第一サブ装置群に対して、前記逆洗工程を実行している際には、他の一次逆浸透膜装置である第二サブ装置群に対して、前記被処理液を前記第二サブ装置群の前記第一口を経て前記通液部内に送り、前記通液部からの前記一次処理液を前記二次逆浸透膜装置へ圧送する通常運転工程を実行し、前記バイパス運転工程では、前記被処理液を、複数の前記一次逆浸透膜装置の全てに対してバイパスさせてもよい。

本発明の一態様では、水処理を長期間にわたって継続できる。

本発明に係る第一実施形態における水処理装置の系統図である。 本発明に係る第一実施形態における逆浸透膜装置の要部展開斜視図である。 図２におけるIII−III線断面図である。 本発明に係る第一実施形態における一次処理系の系統図（通常運転状態）である。 本発明に係る第一実施形態における一次処理系の系統図（逆洗状態）である。 本発明に係る第一実施形態における一次処理系の系統図（バイパス運転状態）である。 本発明に係る第二実施形態における一次処理系の系統図（通常運転状態）である。 本発明に係る第二実施形態における一次処理系の系統図（逆洗状態）である。 本発明に係る第二実施形態における一次処理系の系統図（バイパス運転状態）である。

以下、本発明に係る水処理装置の各種実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

「第一実施形態」
本発明に係る水処理装置の第一実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。

本実施形態の水処理装置は、被処理液としての海水を濃縮液と淡水とに分離して、処理水としての淡水を得る装置である。但し、本発明において、被処理液は、海水でなくてもよく、例えば、河川水や工業廃水等であってもよい。

本実施形態の水処理装置は、図１に示すように、被処理液である海水ＳＷを一次処理して一次処理液Ｗ１を得る一次処理系１０と、一次処理液Ｗ１を二次処理して淡水である透過液ＰＷ及び濃縮液である二次処理液Ｓ２を得る二次処理系７０と、一次処理系１０及び二次処理系７０における各種弁等の動作を制御する制御装置１と、を備えている。

一次処理系１０及び二次処理系７０は、いずれも、逆浸透膜装置を備えている。この逆浸透膜装置８０は、図２及び図３に示すように、スパイラル形式の逆浸透膜装置で、集液管９５と、逆浸透膜８６を有する複数の膜ユニット８５と、これらを覆う円筒状のケーシング８１と、を有する。

円筒状のケーシング８１の一方の端部には、処理対象となる液が流入する被処理液流入口（第一口）８２が形成され、円筒状のケーシング８１の他方の端部には、逆浸透膜８６を通過しなかった液が流出する処理液流出口（第二口）８３と、逆浸透膜８６を通過した液である透過液が流出する透過液流出口（第三口）８４とが形成されている。

集液管９５は、円筒状のケーシング８１の中心軸に沿って配置されている。この集液管９５には、外周側から内周側に向かって貫通する複数の集液孔９６が形成されている。また、この集液管９５の端部で、ケーシング８１の前述の他方の端部側の端部は、透過液流出口８４に接続されている。

膜ユニット８５は、袋状の逆浸透膜８６と、袋状の逆浸透膜８６内に配置されて逆浸透膜８６を通過した透過液の流路を確保する透過液流路部材８７と、袋状の逆浸透膜８６の外面に沿って配置され処理対象となる液の流路を確保するメッシュスペーサ８８と、を有する。よって、本実施形態の逆浸透膜装置８０は、袋状の逆浸透膜８６の内側が透過部９２を成し、袋状の逆浸透膜８６の外側が通液部９１を成す。

複数の膜ユニット８５は、集液管９５に対してスパイラル状に巻き付けられている。各膜ユニット８５の袋状の逆浸透膜８６の内側の部分は、集液管９５の集液孔９６に連通している。よって、透過部９２は、ケーシング８１の透過液流出口８４を介して外部と連通している。また、各膜ユニット８５の袋状の逆浸透膜８６の外側の部分、つまり通液部９１は、ケーシング８１の被処理液流入口８２を介して外部と連通していると共に、ケーシング８１の処理液流出口８３を介して外部と連通している。

一次処理系１０は、図１に示すように、以上で説明した逆浸透膜装置８０である複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓの他に、被処理液である海水ＳＷを汲み上げて一次逆浸透膜装置８０Ｓに海水ＳＷを圧送する一次給水ポンプ（一次給水装置）１１と、一次給水ポンプ１１が吸い込む海水ＳＷ中の異物を除去するストレーナ１２と、一次給水ポンプ１１からの海水ＳＷ中に含まれている微細な異物を除去するカートリッジフィルタ１３と、一次逆浸透膜装置８０Ｓに供給される海水ＳＷ中に存在する菌類等の生物を死滅させるための殺菌剤を供給する殺菌剤供給装置２０と、一次逆浸透膜装置８０Ｓ内の無機スケール等を除去するための酸性剤を供給する酸性剤供給装置３０と、一次逆浸透膜装置８０Ｓ内を逆洗する逆洗装置４０と、を備えている。

なお、以下では、一次逆浸透膜装置８０Ｓのケーシング８１を一次ケーシング８１、逆浸透膜８６を一次逆浸透膜８６ｓ、一次逆浸透膜装置８０Ｓの通液部９１を一次通液部９１ｓ、一次逆浸透膜装置８０Ｓの透過部９２を一次透過部９２ｓ、一次逆浸透膜装置８０Ｓの被処理液流入口８２を被処理液流入口８２ｓ、一次逆浸透膜装置８０Ｓの処理液流出口８３を一次処理液流出口８３ｓ、一次逆浸透膜装置８０Ｓの透過液流出口８４を透過液流出口８４ｓとする。

一次給水ポンプ１１の吸込口には、被処理液吸込ライン５１が接続されている。この被処理液吸込ライン５１には、前述のストレーナ１２が設けられている。一次給水ポンプ１１の吐出口と、一次逆浸透膜装置８０Ｓの被処理液流入口８２ｓとは、被処理液吐出ライン（被処理液ライン）５２で接続されている。複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓは、この被処理液吐出ライン５２に対して並列的に接続されている。このため、被処理液吐出ライン５２は、一次給水ポンプ１１に接続されている被処理液吐出主ライン５２ｍと、被処理液吐出主ライン５２ｍから複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓ毎に分岐して、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの被処理液流入口８２ｓに接続されている被処理液分岐ライン５２ｂと、を有する。被処理液吐出主ライン５２ｍには、前述のカートリッジフィルタ１３が設けられている。また、複数の被処理液分岐ライン５２ｂには、それぞれ、被処理液流入仕切弁６１が設けられている。

一次給水ポンプ１１は、一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次逆浸透膜８６ｓに対する海水ＳＷの浸透圧以下の圧力で、この海水ＳＷを一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓ内に圧送する。海水ＳＷの浸透圧は、ほぼ３０ｂａｒである。このため、一次給水ポンプ１１は、その吐出圧が、例えば、５ｂａｒ程度で運転される。

殺菌剤供給装置２０は、殺菌剤が貯められる殺菌剤タンク２１と、殺菌剤タンク２１と被処理液吐出ライン５２とを接続する殺菌剤ライン２２と、殺菌剤タンク２１内の殺菌剤を被処理液吐出ライン５２内に圧送する殺菌剤ポンプ２５と、を有する。殺菌剤ライン２２は、殺菌剤タンク２１に接続されている殺菌剤主ライン２２ｍと、殺菌剤主ライン２２ｍから複数の被処理液分岐ライン５２ｂ毎に分岐して、対応する被処理液分岐ライン５２ｂに接続されている殺菌剤分岐ライン２２ｂと、を有する。殺菌剤主ライン２２ｍには、殺菌剤ポンプ２５及び殺菌剤仕切弁２６が設けられている。また、各殺菌剤分岐ライン２２ｂには、殺菌剤流量調節弁２７が設けられている。本実施形態では、殺菌剤として、例えば、次亜塩素酸などの塩素系の殺菌剤を用いている。但し、殺菌剤としては、菌類等の生物を死滅させることが可能であれば、被処理液の種類に合せて如何なる薬剤を殺菌剤として用いてもよい。

酸性剤供給装置３０は、酸性剤が貯められる酸性剤タンク３１と、酸性剤タンク３１と被処理液吐出ライン５２とを接続する酸性剤ライン３２と、酸性剤タンク３１内の酸性剤を被処理液吐出ライン５２内に圧送する酸性剤ポンプ３５と、を有する。酸性剤ライン３２は、酸性剤タンク３１に接続されている酸性剤主ライン３２ｍと、酸性剤主ライン３２ｍから複数の被処理液分岐ライン５２ｂ毎に分岐して、対応する被処理液分岐ライン５２ｂに接続されている酸性剤分岐ライン３２ｂと、を有する。酸性剤主ライン３２ｍには、酸性剤ポンプ３５及び酸性剤仕切弁３６が設けられている。また、各酸性剤分岐ライン３２ｂには、酸性剤流量調節弁３７が設けられている。本実施形態では、酸性剤として、例えば、硫酸水溶液を用いている。但し、酸性剤としては、被処理液が海水ＳＷの場合、海水ＳＷ中の無機イオン、例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオンなどが析出して逆浸透膜８６に付着したスケールを溶解して除去できれば、塩酸、硝酸等の他の薬剤を酸性剤として用いてもよい。

逆洗装置４０は、逆洗液ＢＷが貯められる逆洗液タンク４１と、逆洗液タンク４１と一次逆浸透膜装置８０Ｓの透過液流出口８４ｓとを接続する逆洗液ライン４２と、この逆洗液ライン４２に設けられている逆洗液仕切弁４６と、を有する。逆洗液タンク４１は、一次逆浸透膜装置８０Ｓよりも高い位置に設けられている。逆洗液ライン４２は、逆洗液タンク４１に接続されている逆洗液主ライン４２ｍと、逆洗液主ライン４２ｍから複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓ毎に分岐して各一次逆浸透膜装置８０Ｓの透過液流出口８４ｓに接続されている逆洗液分岐ライン４２ｂと、を有する。各逆洗液分岐ライン４２ｂには、前述の逆洗液仕切弁４６が設けられている。

一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓには、この一次処理液流出口８３ｓから流出した一次処理液Ｗ１を二次処理系７０に導く一次処理液ライン５５が接続されている。この一次処理液ライン５５は、複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓから流出した一次処理液Ｗ１を、後述の二次給水ポンプ７１に導く一次処理液吸込ライン５６と、二次給水ポンプ７１で昇圧された一次処理液Ｗ１を二次処理系７０に導く一次処理液吐出ライン７３と、を有する。一次処理液吸込ライン５６は、二次給水ポンプ７１の吸込口に接続されている一次処理液吸込主ライン５６ｍと、一次処理液吸込主ライン５６ｍから複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓ毎に分岐して、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓに接続されている一次処理液分岐ライン５６ｂと、を有する。各一次処理液分岐ライン５６ｂには、洗浄液排出ライン５８が接続されている。この洗浄液排出ライン５８には、洗浄液仕切弁６３が設けられている。また、各一次処理液分岐ライン５６ｂ中で、洗浄液排出ライン５８が接続されている位置よりも二次処理系７０側には、一次処理液仕切弁６２が設けられている。

一次処理系１０は、さらに、一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓに流入する海水ＳＷの圧力とこの一次通液部９１ｓから流出した一次処理液Ｗ１の圧力との圧力差ΔＰを検知する差圧計８９を備えている。差圧計８９は、複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓ毎に設けられている。各差圧計８９は、被処理液分岐ライン５２ｂ中で被処理液流入仕切弁６１よりも一次逆浸透膜装置８０Ｓ側の位置の圧力と、一次処理液分岐ライン５６ｂ中で洗浄液排出ライン５８が接続されている位置よりも一次逆浸透膜装置８０Ｓ側の位置の圧力との圧力差ΔＰを検知する。言い換えると、各差圧計８９は、一次逆浸透膜装置８０Ｓ毎に、被処理液流入口８２ｓから一次通液部９１ｓに流入する海水ＳＷの圧力と、一次通液部９１ｓから一次処理液流出口８３ｓを経て流出する一次処理液Ｗ１の圧力との圧力差ΔＰを検知する。

一次処理系１０は、さらに、被処理液吐出主ライン５２ｍと一次処理液吸込主ライン５６ｍとを接続して、海水ＳＷを全ての一次逆浸透膜装置８０Ｓに対してバイパスさせるバイパスライン５９と、このバイパスライン５９に設けられているバイパス仕切弁６５と、を備えている。

二次処理系７０は、先に説明した逆浸透膜装置８０である複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの他に、一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓから流出した一次処理液Ｗ１を二次逆浸透膜装置８０Ｍに圧送する前述の二次給水ポンプ（二次給水装置）７１と、二次逆浸透膜装置８０Ｍの逆浸透膜８６である二次逆浸透膜８６ｍを通過した透過液ＰＷを淡水として、多場所へ圧送する透過液ポンプ７２と、を備えている。

なお、以下では、二次逆浸透膜装置８０Ｍのケーシング８１を二次ケーシング８１、逆浸透膜８６を二次逆浸透膜８６ｍ、二次逆浸透膜装置８０Ｍの通液部９１を二次通液部９１ｍ、二次逆浸透膜装置８０Ｍの透過部９２を二次透過部９２ｍ、二次逆浸透膜装置８０Ｍの被処理液流入口８２を被処理液流入口８２ｍ、二次逆浸透膜装置８０Ｍの処理液流出口８３を二次処理液流出口８３ｍ、二次逆浸透膜装置８０Ｍの透過液流出口８４を透過液流出口８４ｍとする。

二次給水ポンプ７１は、前述の一次処理液ライン５５中に設けられている。言い換えると、二次給水ポンプ７１の吸込口には、一次処理液ライン５５の一次処理液吸込主ライン５６ｍが接続され、二次給水ポンプ７１の吐出口には、一次処理液ライン５５の一次処理液吐出ライン７３が接続されている。この二次給水ポンプ７１は、二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次逆浸透膜８６ｍに対する一次処理液Ｗ１の浸透圧より高い圧力で、この一次処理液Ｗ１を二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に圧送する。一次処理液Ｗ１の浸透圧は、被処理液である海水ＳＷの浸透圧と同じく、ほぼ３０ｂａｒである。このため、二次給水ポンプ７１は、その吐出圧が、例えば、この３０ｂａｒよりも高い６５ｂａｒ程度で運転される。一次処理液吐出ライン７３は、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍのうちの第一段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍａの被処理液流入口８２ｍに接続されている。

複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの各二次通液部９１ｍは、二次処理液ライン９７により直列的に接続されている。具体的に、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍのうち、第一段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍａの被処理液流入口８２ｍには、前述したように、一次処理液吐出ライン７３が接続されている。この第一段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍａの二次処理液流出口８３ｍと、第二段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍｂの被処理液流入口８２ｍとは、二次処理液ライン９７で接続されている。また、この第二段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍｂの二次処理液流出口８３ｍと、第三段目の二次逆浸透膜装置の被処理液流入口８２ｍとは、二次処理液ライン９７で接続されている。最終段の二次逆浸透膜装置８０Ｍｃの二次処理液流出口８３ｍには、濃縮液ライン９８が接続されている。

前述の透過液ポンプ７２には、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの各二次逆浸透膜８６ｍを通過した透過液ＰＷが透過液ライン７４を介して送られる。この透過液ライン７４は、透過液ポンプ７２の吐出口に接続されている透過液吐出ライン７６と、透過液ポンプ７２の吸込口に接続されている透過液吸込主ライン７５ｍと、この透過液吸込主ライン７５ｍから複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍ毎に分岐している透過液吸込分岐ライン７５ｂと、を有する。各透過液吸込分岐ライン７５ｂは、二次逆浸透膜装置８０Ｍの透過液流出口８４ｍに接続されている。

透過液吐出ライン７６と、一次処理系１０の逆洗液タンク４１とは、透過液ＰＷを逆洗液として逆洗液タンク４１に送る透過液供給ライン７７で接続されている。この透過液供給ライン７７には、透過液流量調節弁７８が設けられている。

なお、本実施形態において、バイパス切替装置は、被処理液流入仕切弁６１、一次処理液仕切弁６２、及びバイパス仕切弁６５を有して構成されている。また、逆洗切替装置は、一次処理液仕切弁６２、逆洗液仕切弁４６及び洗浄液仕切弁６３を有して構成されている。

以上で説明した水処理装置の動作について説明する。
まず、被処理液である海水ＳＷを淡水化する通常運転工程について説明する。

通常運転工程の実行中の運転状態である通常運転状態では、図４に示すように、各被処理液流入仕切弁６１及び各一次処理液仕切弁６２がいずれも開いている。一方、この通常運転状態では、殺菌剤仕切弁２６、各殺菌剤流量調節弁２７、酸性剤仕切弁３６、各酸性剤流量調節弁３７、各逆洗液仕切弁４６、各洗浄液仕切弁６３、さらに、バイパス仕切弁６５が閉じている。

一次給水ポンプ１１で汲み上げられた海水ＳＷは、ストレーナ１２、カートリッジフィルタ１３、被処理液吐出主ライン５２ｍ、複数の被処理液分岐ライン５２ｂを介して、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの被処理液流入口８２ｓから各一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓ内に流入する。但し、この海水ＳＷは、一次給水ポンプ１１により、海水ＳＷの浸透圧以下で、一次通液部９１ｓ内に圧送される。このため、この海水ＳＷは、一次逆浸透膜８６ｓを逆浸透せず、一次通液部９１ｓを通過して一次処理液Ｗ１として、一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓから一次処理液分岐ライン５６ｂに流出する。

海水ＳＷの菌類や無機物等の異物であって、ストレーナ１２やカートリッジフィルタ１３を通過した異物は、一次通液部９１ｓを通過する過程で、一次通液部９１ｓ内の流路を確保するためのメッシュスペーサ８８（図２及び図３参照）や、一次逆浸透膜８６ｓの一次通液部９１ｓ側に付着する。このため、一次処理液ライン５５を流れる一次処理液Ｗ１中には、二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内の流路を確保するためのメッシュスペーサ８８や、二次逆浸透膜８６ｍの二次通液部９１ｍ側に付着し得る異物の量が極めて少なくなる。

複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓ毎の一次処理液分岐ライン５６ｂに流出した一次処理液Ｗ１は、図１に示すように、一次処理液吸込主ライン５６ｍを介して、二次給水ポンプ７１に流入する。この一次処理液Ｗ１は、二次給水ポンプ７１より、一次処理液Ｗ１の浸透圧を超える圧力で、第一段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍａの二次通液部９１ｍ内に圧送される。このため、第一段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍａの二次通液部９１ｍ内に送られた一次処理液Ｗ１の一部は、この第一段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍａの二次逆浸透膜８６ｍを逆浸透し、第一段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍａの二次透過部９２ｍ内に至る。第一段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍａの二次通液部９１ｍ内に送られた一次処理液Ｗ１のうちで、二次透過部９２ｍに至らなかった一次処理液Ｗ１は、第一段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍａの二次処理液流出口８３ｍから二次処理液ライン９７を介して第二段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍｂの二次通液部９１ｍ内に流入する。一次処理液Ｗ１が各二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍを通過する過程での圧力損失は、１ｂａｒ未満である。このため、第二段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍｂの二次通液部９１ｍ内に送られた一次処理液Ｗ１の一部は、この第二段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍｂの二次逆浸透膜８６ｍを逆浸透し、第二段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍｂの二次透過部９２ｍ内に至る。第二段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍｂの二次通液部９１ｍ内に送られた一次処理液Ｗ１のうちで、二次透過部９２ｍに至らなかった一次処理液Ｗ１は、第二段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍｂの二次処理液流出口８３ｍから二次処理液ライン９７を介して第三段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に流入する。以下、同様に、第三段目の二次逆浸透膜装置８０Ｍ以降の二次逆浸透膜装置８０Ｍでも、同様に、一次処理液Ｗ１が処理される。

最終段の二次逆浸透膜装置８０Ｍｃの二次通液部９１ｍから流出した処理液である二次処理液Ｓ２は、濃縮液ライン９８に流入し、この濃縮液ライン９８を介して、例えば、海や処理場等に排出される。

一方、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次透過部９２ｍに至った透過液ＰＷは、淡水として、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍ毎に設けられている透過液吸込分岐ライン７５ｂ、透過液吸込主ライン７５ｍを経て、透過液ポンプ７２内に流入する。透過液ポンプ７２内に流入した透過液ＰＷは、この透過液ポンプ７２で昇圧されて、透過液吐出ライン７６を経て多場所へ送られる。

透過液ポンプ７２で昇圧された透過液ＰＷの一部は、透過液吐出ライン７６に接続されている透過液供給ライン７７を介して、逆洗液タンク４１に供給される。この逆洗液タンク４１には、例えば、液面計が設けられている。透過液供給ライン７７に設けられている透過液流量調節弁７８は、この液面計で検知された逆洗液タンク４１内の逆洗液レベルが予め定められたレベル以下になると開き、透過液ポンプ７２で昇圧された透過液ＰＷの一部が逆洗液タンク４１に供給される。

一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓ内に配置されているメッシュスペーサ８８や、一次逆浸透膜８６ｓの一次通液部９１ｓ側に、海水ＳＷの菌類や無機物等の異物の付着量が増えると、この一次通液部９１ｓ内を流れる海水ＳＷの抵抗が大きくなって、一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓに流入する海水ＳＷの圧力と一次通液部９１ｓから流出した一次処理液Ｗ１の圧力との圧力差ΔＰが大きくなると共に、この一次通液部９１ｓを通過する液の流量が少なくなる。このため、水処理装置全体での水処理能力が低下する。

そこで、本実施形態では、複数の差圧計８９のうち、いずれかの差圧計８９で検知された圧力差ΔＰが予め定められた値以上になると、制御装置１が、図５に示すように、この差圧計８９で圧力差ΔＰが検知された一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対応する一次処理液仕切弁６２に対して閉指令を出力すると共に、逆洗液仕切弁４６及び洗浄液仕切弁６３に対して開指令を出力する（逆洗切替工程）。なお、逆洗切替装置は、前述したように、一次処理液仕切弁６２、逆洗液仕切弁４６及び洗浄液仕切弁６３を有して構成される。

具体的に、制御装置１は、まず、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対応する洗浄液仕切弁６３に対して開指令を出力すると共に、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対応する一次処理液仕切弁６２に対して閉指令を出力する。制御装置１は、その後、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対応する逆洗液仕切弁４６に対して開指令を出力する。

海水ＳＷは、通常運転状態と同様、被処理液吐出主ライン５２ｍ、複数の被処理液分岐ライン５２ｂを介して、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの被処理液流入口８２ｓから各一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓ内に流入する。この海水ＳＷは、一次通液部９１ｓを通過して一次処理液Ｗ１として、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓから各一次処理液分岐ライン５６ｂに流出する。

一の一次逆浸透膜装置８０Ｓから、この一次処理液分岐ライン５６ｂに対応する一次処理液分岐ライン５６ｂに流出した一次処理液Ｗ１は、洗浄液排出ライン５８及び洗浄液仕切弁６３を介して、外部へ排出される。

また、逆洗タンク内の逆洗液ＢＷは、逆洗液主ライン４２ｍ、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに接続されている逆洗液分岐ライン４２ｂ、この逆洗液分岐ライン４２ｂに設けられている逆洗液仕切弁４６を介して、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの透過液流出口８４ｓから一次透過部９２ｓ内に流入する。

一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次透過部９２ｓ内の逆洗液（淡水）ＢＷに含まれる溶質（食塩）濃度は、一次通液部９１ｓ内の海水ＳＷに含まれる溶質（食塩）濃度よりも低い。このため、一次透過部９２ｓ内の逆洗液ＢＷは、正浸透圧により一次逆浸透膜８６ｓを正浸透して、一次通液部９１ｓ内に流入する。しかも、逆洗液タンク４１は、一次逆浸透膜装置８０Ｓよりも高い所に配置されているため、一次透過部９２ｓ内の逆洗液ＢＷには、逆洗液タンク４１内の逆洗液ＢＷの水位と一次透過部９２ｓ内の逆洗液ＢＷの水位との水位差分の液圧がかかる。よって、一次透過部９２ｓ内の逆洗液ＢＷは、一次逆浸透膜８６ｓを通過して、一次通液部９１ｓ内により流入し易くなる。この過程で、一次通液部９１ｓ内の流路を確保するためのメッシュスペーサ８８や、一次逆浸透膜８６ｓの一次通液部９１ｓ側に付着していた異物が、これらから剥がれる。この異物は、一次通液部９１ｓ内の逆洗液ＢＷ及び海水ＳＷと共に、一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓから、一次処理液吸込ライン５６、洗浄液排出ライン５８及び洗浄液仕切弁６３を介して、外部へ排出される。すなわち、一次逆浸透膜装置８０Ｓの運転状態が逆洗状態になり、この一次逆浸透膜装置８０Ｓは、逆洗液ＢＷにより逆洗される（逆洗工程）。

一の一次逆浸透膜装置８０Ｓを除く一次逆浸透膜装置８０Ｓから流出した一次処理液Ｗ１は、各一次処理液分岐ライン５６ｂを経て一次処理液吸込主ライン５６ｍで合流し、二次給水ポンプ７１により、一次処理液Ｗ１の浸透圧を超える圧力で、二次処理系７０の複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に圧送される。よって、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓを除く一次逆浸透膜装置８０Ｓは、通常運転状態が維持される。このため、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓを逆洗しても、本実施形態の水処理装置における海水ＳＷの淡水化処理が継続される。

以上で説明した逆洗により、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓに流入する海水ＳＷの圧力と一次通液部９１ｓから流出した一次処理液Ｗ１の圧力との圧力差ΔＰが小さくなり、この一次通液部９１ｓを通過する液の流量が回復すると、制御装置１は、一次処理液仕切弁６２に対して開指令を出力すると共に、逆洗液仕切弁４６及び洗浄液仕切弁６３に対して閉指令を出力する（逆洗切替工程）。この結果、図４に示すように、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの運転状態が通常運転状態に戻る。

一の一次逆浸透膜装置８０Ｓを逆洗しても、この一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓに流入する海水ＳＷの圧力と一次通液部９１ｓから流出した一次処理液Ｗ１の圧力との圧力差ΔＰが小さくならなければ、制御装置１は、殺菌剤仕切弁２６、及び一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対応する殺菌剤流量調節弁２７に対して開指令を出力すると共に、殺菌剤ポンプ２５に対して駆動指令を出力する。この結果、殺菌剤タンク２１内の殺菌剤が、殺菌剤主ライン２２ｍ、殺菌剤分岐ライン２２ｂ及び被処理液分岐ライン５２ｂを介して、海水ＳＷと共に、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓ内に流入する。

仮に、一次通液部９１ｓ内で、菌類等の生物が繁殖して、一次通液部９１ｓ内の流路を確保するためのメッシュスペーサ８８や一次逆浸透膜８６ｓの一次通液部９１ｓ側に付着していた場合、この菌類等の生物が死滅し、メッシュスペーサ８８や一次逆浸透膜８６ｓから剥がれる。死滅した生物は、一次通液部９１ｓ内に流入した海水ＳＷ及び殺菌剤と共に、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓから、一次処理液分岐ライン５６ｂ、洗浄液排出ライン５８、洗浄液仕切弁６３を介して、外部へ排出される。

一の一次逆浸透膜装置８０Ｓ内を殺菌しても、この一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓに流入する海水ＳＷの圧力と一次通液部９１ｓから流出した一次処理液Ｗ１の圧力との圧力差ΔＰが小さくならなければ、制御装置１は、殺菌剤仕切弁２６及び殺菌剤流量調節弁２７に対して閉指令を出力すると共に、殺菌剤ポンプ２５に対して停止指令を出力して、一次逆浸透膜装置８０Ｓ内の殺菌処理を停止する。その上で、制御装置１は、酸性剤仕切弁３６、及び一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対する酸性剤流量調節弁３７に対して開指令を出力すると共に、酸性剤ポンプに対して駆動指令を出力する。この結果、酸性剤タンク３１内の酸性剤が、酸性剤主ライン３２ｍ、酸性剤分岐ライン３２ｂ及び被処理液分岐ライン５２ｂを介して、海水ＳＷと共に、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓ内に流入する。

仮に、一次通液部９１ｓ内に、無機物がスケールとして堆積していた場合、このスケールは溶解する。溶解したスケールは、一次通液部９１ｓ内に流入した海水ＳＷ及び酸性剤と共に、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓから、一次処理液分岐ライン５６ｂ、洗浄液排出ライン５８、洗浄液仕切弁６３を介して、外部へ排出される。

なお、以上では、殺菌処理の後に、無機スケール分の溶解処理を行うが、無機スケール分の溶解処理の後に、殺菌処理を行ってもよい。

いずれか一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対して、以上の逆洗、殺菌、無機スケール分の溶解処理を行っても、この一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓに流入する海水ＳＷの圧力と一次通液部９１ｓから流出した一次処理液Ｗ１の圧力との圧力差ΔＰが小さくならなければ、例えば、この一次逆浸透膜装置８０Ｓを他の一次逆浸透膜装置８０Ｓに交換する、又は、一次逆浸透膜装置８０Ｓを分解修理する、必要性が生じる。この場合、この一次逆浸透膜装置８０Ｓに対応する被処理液流入仕切弁６１、一次処理液仕切弁６２及び逆洗液仕切弁４６を閉じ、この状態で、この一次逆浸透膜装置８０Ｓを他の一次逆浸透膜装置８０Ｓに交換等する。

また、全ての一次逆浸透膜装置８０Ｓを一括して、他の一次逆浸透膜装置８０Ｓに交換する、又は、各一次逆浸透膜装置８０Ｓを分解修理する、必要性が生じる場合もある。

そこで、このような場合、本実施形態では、例えば、水処理装置のオペレータが、制御装置１に対して、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの運転状態を通常運転状態からバイパス運転状態への切替えを指示する。

制御装置１は、この切替え指示を受け付けると、図６に示すように、複数の被処理液流入仕切弁６１及び複数の一次処理液仕切弁６２に対して閉指令を出力すると共に、バイパス仕切弁６５に対して開指令を出力する（バイパス切替工程）。なお、バイパス切替装置は、前述したように、被処理液流入仕切弁６１、一次処理液仕切弁６２、及びバイパス仕切弁６５を有して構成される。具体的に、制御装置１は、まず、複数の被処理液流入仕切弁６１に対して閉指令を出力すると共に、バイパス仕切弁６５に対して開指令を出力する。次に、複数の一次処理液仕切弁６２に対して閉指令を出力する。

この結果、被処理液吐出主ライン５２ｍからの海水ＳＷは、各被処理液分岐ライン５２ｂを介して各一次逆浸透膜装置８０Ｓに流入しなくなり、バイパスライン５９、一次処理液吸込主ライン５６ｍを介して、二次給水ポンプ７１に流入する（バイパス運転工程）。

二次給水ポンプ７１に流入した海水ＳＷは、二次給水ポンプ７１により、海水ＳＷの浸透圧を超える圧力で、二次処理系７０の複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に圧送され、以上と同様に、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍにより処理される。

バイパス運転工程の実行中の運転状態であるバイパス運転状態では、各一次逆浸透膜装置８０Ｓに海水ＳＷが流入しない。このため、このバイパス運転状態では、例えば、各一次逆浸透膜装置８０Ｓを他の一次逆浸透膜装置８０Ｓに交換する、又は、各一次逆浸透膜装置８０Ｓを分解修理する作業を実行する。

以上、本実施形態では、二次逆浸透膜装置８０Ｍの上流側に一次逆浸透膜装置８０Ｓを配置し、二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に堆積し得る異物を一次逆浸透膜装置８０Ｓで捕捉するので、二次逆浸透膜装置８０Ｍでの水処理能力の低下を抑えることができる。特に、本実施形態では、一次逆浸透膜装置８０Ｓと二次逆浸透膜装置８０Ｍとは、同形式の逆浸透膜装置８０であり、両者の異物の堆積性が同じであるため、二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に堆積し得る異物の一次逆浸透膜装置８０Ｓによる捕捉性を高めることができる。また、一次逆浸透膜装置８０Ｓでは、海水ＳＷが一次逆浸透膜８６ｓを逆浸透せず、一次通液部９１ｓを通過しているだけであるため、この一次逆浸透膜装置８０Ｓで海水ＳＷが一次逆浸透膜８６ｓを逆浸透する場合に比べて、一次逆浸透膜装置８０Ｓにおける、流入した液体を流出させる能力、つまり処理能力の低下を抑えることができる。なお、二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に堆積し得る異物の一次逆浸透膜装置８０Ｓによる捕捉性を高めるためには、さらに、一次逆浸透膜８６ｓと二次逆浸透膜８６ｍとが同一材料で形成されていることや、一次通液部９１ｓの流路を確保する部材と二次通液部９１ｍの流路を確保する部材とが同一形式で且つ同一材料で形成されていることが好ましい。

よって、本実施形態では、水処理装置の水処理能力の低下を抑えることができ、結果として水処理を長期間にわたって実行できる。

さらに、本実施形態では、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの運転状態を逆洗状態にしても、また、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対して殺菌処理や無機スケールの溶解処理を行っている状態でも、他の一次逆浸透膜装置８０Ｓ及び複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍにより海水ＳＷの淡水化処理を継続することができる。よって、本実施形態では、この観点からも、水処理を長期にわたって継続することができる。

さらに、本実施形態では、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍにより海水ＳＷの淡水化処理を実行しつつも、バイパス運転工程を実行することにより、複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓを他の一次逆浸透膜装置８０Ｓに交換等することができる。このため、本実施形態では、この観点からも、長期間にわたって水処理を継続することができる。また、バイパス運転工程は、複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓを他の一次逆浸透膜装置８０Ｓに交換等するための工程であるため、通常運転工程の合間に一時的に実行される。このため、このバイパス運転工程を実行しても、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍに大量の異物が堆積してしまうことを避けることができ、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの処理能力の低下を抑えることができる。

また、本実施形態の水処理装置は、一次逆浸透膜装置８０Ｓを逆洗する逆洗装置４０や、一次逆浸透膜装置８０Ｓを殺菌する殺菌剤供給装置２０、一次逆浸透膜装置８０Ｓの無機スケール分を溶解処理する酸性剤供給装置３０を備えているので、一次逆浸透膜装置８０Ｓの処理能力が低下しても、容易にこの処理能力を回復させることができる。

また、本実施形態の逆洗装置４０では、水位差を利用して一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次透過部９２ｓ内の逆洗液ＢＷに液圧をかけるため、逆洗液ＢＷをポンプ等で昇圧しなくても、一次透過部９２ｓ内の空気溜まり等を防ぐことができる。よって、逆洗装置４０では、消費電力を抑えることができる。

「第二実施形態」
本発明に係る水処理装置の第二実施形態について、図７〜図９を用いて説明する。

本実施形態の水処理装置は、図７に示すように、第一実施形態の水処理装置と同様に、一次処理系１０ａ、二次処理系７０、及び制御装置１と、を備えている。本実施形態の二次処理系７０は、第一実施形態の二次処理系７０と同じである。一方、本実施形態の一次処理系１０ａは、第一実施形態の一次処理系１０と比べて、一次逆浸透膜装置８０Ｓを含む各種装置自体は同じであるものの、一次逆浸透膜装置８０Ｓ周りの配管ラインが異なっている。

本実施形態でも、複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓは、被処理液吐出ライン５２に対して並列的に接続されている。被処理液吐出ライン５２は、第一実施形態と同様に、一次給水ポンプ１１に接続されている被処理液吐出主ライン５２ｍと、被処理液吐出主ライン５２ｍから複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓ毎に分岐して、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの被処理液流入口８２ｓに接続されている被処理液分岐ライン５２ｂと、を有する。各被処理液分岐ライン５２ｂには、被処理液流入仕切弁６１が設けられている。各被処理液分岐ライン５２ｂ中で被処理液流入仕切弁６１が設けられている位置より一次逆浸透膜装置８０Ｓ側の位置には、洗浄液排出ライン５８ａが接続されている。この洗浄液排出ライン５８ａには、洗浄液仕切弁６３が設けられている。

一次処理液ライン５５は、第一実施形態と同様に、複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓから流出した一次処理液Ｗ１を、二次給水ポンプ７１に導く一次処理液吸込ライン５６と、二次給水ポンプ７１で昇圧された一次処理液Ｗ１を二次処理系７０に導く一次処理液吐出ライン７３と、を有する。一次処理液吸込ライン５６は、二次給水ポンプ７１に接続されている一次処理液吸込主ライン５６ｍと、一次処理液吸込主ライン５６ｍから複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓ毎に分岐して、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓに接続されている一次処理液分岐ライン５６ｂと、を有する。各一次処理液分岐ライン５６ｂには、一次処理液仕切弁６２が設けられている。

本実施形態の一次処理系１０ａは、さらに、複数の一次処理液分岐ライン５６ｂ毎に、逆通液ライン５４が設けられている。この逆通液ライン５４の一方の端部は、被処理液吐出主ライン５２ｍに接続され、他方の端部は、一次処理液分岐ライン５６ｂに接続されている。逆通液ライン５４の他方の端部は、一次処理液分岐ライン５６ｂ中で、一次処理液仕切弁６２が設けられている位置よりも一次逆浸透膜装置８０Ｓ側に接続されている。この逆通液ライン５４は、被処理液吐出ライン５２と一次処理液吸込ライン５６とを接続して、被処理液吐出ライン５２を通ってきた海水ＳＷを、一次処理液吸込ライン５６を介して、一次処理液流出口８３ｓから、一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓに導く。各逆通液ライン５４には、逆通液仕切弁６４が設けられている。

差圧計８９は、複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓ毎に設けられている。各差圧計８９は、被処理液分岐ライン５２ｂ中で被処理液流入仕切弁６１よりも一次逆浸透膜装置８０Ｓ側の位置の圧力と、一次処理液分岐ライン５６ｂ中で逆通液ライン５４が接続されている位置よりも一次逆浸透膜装置８０Ｓ側の位置の圧力との圧力差ΔＰを検知する。

逆洗装置４０の逆洗液ライン４２は、第一実施形態と同様、逆洗液タンク４１に接続されている逆洗液主ライン４２ｍと、逆洗液主ライン４２ｍから複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓ毎に分岐している逆洗液分岐ライン４２ｂと、を有する。各逆洗液分岐ライン４２ｂには、逆洗液仕切弁４６が設けられている。

本実施形態の殺菌剤供給装置２０の殺菌剤ライン２２は、第一実施形態と同様、殺菌剤タンク２１に接続されている殺菌剤主ライン２２ｍと、殺菌剤主ライン２２ｍから分岐している複数の殺菌剤分岐ライン２２ｂと、を有する。但し、本実施形態における各殺菌剤分岐ライン２２ｂは、対応する逆通液ライン５４に接続されている。殺菌剤主ライン２２ｍには、殺菌剤ポンプ２５及び殺菌剤仕切弁２６が設けられている。また、各殺菌剤分岐ライン２２ｂには、殺菌剤流量調節弁２７が設けられている。

本実施形態の酸性剤供給装置３０の酸性剤ライン３２は、第一実施形態と同様、酸性剤タンク３１に接続されている酸性剤主ライン３２ｍと、酸性剤主ライン３２ｍから分岐している複数の酸性剤分岐ライン３２ｂと、を有する。但し、本実施形態における各酸性剤分岐ライン３２ｂは、対応する逆通液ライン５４に接続されている。酸性剤主ライン３２ｍには、酸性剤ポンプ３５及び酸性剤仕切弁３６が設けられている。また、各酸性剤分岐ライン３２ｂには、酸性剤流量調節弁３７が設けられている。

なお、本実施形態において、バイパス切替装置は、被処理液流入仕切弁６１、一次処理液仕切弁６２、及びバイパス仕切弁６５を有して構成されている。また、逆洗切替装置は、被処理液流入仕切弁６１、一次処理液仕切弁６２、逆通液仕切弁６４、逆洗液仕切弁４６及び洗浄液仕切弁６３を有して構成されている。

本実施形態の通常運転状態では、図７に示すように、第一実施形態と同様、各被処理液流入仕切弁６１及び各一次処理液仕切弁６２が開いている。また、この通常運転状態では、第一実施形態と同様、殺菌剤仕切弁２６、各殺菌剤流量調節弁２７、酸性剤仕切弁３６、各酸性剤流量調節弁３７、各逆洗液仕切弁４６、各洗浄液仕切弁６３、バイパス仕切弁６５が閉じている。さらに、本実施形態の通常運転状態では、各逆通液仕切弁６４が閉じている。

このため、本実施形態の通常運転状態では、第一実施形態と同様に、一次給水ポンプ１１で汲み上げられた海水ＳＷは、ストレーナ１２、カートリッジフィルタ１３、被処理液吐出主ライン５２ｍ、複数の被処理液分岐ライン５２ｂを介して、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの被処理液流入口８２ｓから各一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓ内に流入する。この海水ＳＷは、一次逆浸透膜８６ｓを逆浸透せず、一次通液部９１ｓを通過して一次処理液Ｗ１として、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓから各一次処理液分岐ライン５６ｂに流出する。

従って、本実施形態でも、第一実施形態と同様に、一次逆浸透膜装置８０Ｓで、二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に堆積し得る異物を捕捉することができる。

各一次処理液分岐ライン５６ｂに流出した一次処理液Ｗ１は、一次処理液吸込主ライン５６ｍで合流して、二次給水ポンプ７１により、一次処理液Ｗ１の浸透圧を超える圧力で、第一実施形態と同様に、二次処理系７０の複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に圧送される。

本実施形態でも、複数の差圧計８９のうち、いずれかの差圧計８９で検知された圧力差ΔＰが予め定められた値以上になると、制御装置１が、図８に示すように、この差圧計８９で圧力差ΔＰが検知されている一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対応する、逆洗液仕切弁４６、洗浄液仕切弁６３及び逆通液仕切弁６４に対して開指令を出力すると共に、被処理液流入仕切弁６１及び一次処理液仕切弁６２に対して閉指令を出力する（逆洗切替工程）。なお、前述したように、被処理液流入仕切弁６１、一次処理液仕切弁６２、逆通液仕切弁６４、逆洗液仕切弁４６及び洗浄液仕切弁６３を有して逆洗切替装置が構成されている。

具体的に、制御装置１は、まず、洗浄液仕切弁６３に対して開指令を出力すると共に、一次処理液仕切弁６２に対して閉指令を出力する。次に、制御装置１は、逆洗液仕切弁４６に対して開指令を出力する。そして、制御装置１は、逆通液仕切弁６４に対して開指令を出力すると共に、被処理液流入仕切弁６１に対して閉指令を出力する。

この結果、海水ＳＷの一部は、被処理液吐出ライン５２、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対応する逆通液ライン５４、一次処理液吸込ライン５６を介して、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓから一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓ内に流入する。一次通液部９１ｓに流入した海水ＳＷは、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの被処理液流入口８２ｓから、一次処理液吸込ライン５６、洗浄液排出ライン５８ａ、洗浄液仕切弁６３を介して、外部へ排出される。また、逆洗タンク内の逆洗液ＢＷ（淡水）は、逆洗液主ライン４２ｍ、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに接続されている逆洗液分岐ライン４２ｂ、この逆洗液分岐ライン４２ｂに設けられている逆洗液仕切弁４６を介して、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの透過液流出口８４ｓから一次透過部９２ｓ内に流入する。一次透過部９２ｓ内の逆洗液ＢＷは、第一実施形態と同様、一次逆浸透膜８６ｓを正浸透して、一次通液部９１ｓ内に流入する。この過程で、一次通液部９１ｓ内の流路を確保するためのメッシュスペーサ８８や、一次逆浸透膜８６ｓの一次通液部９１ｓ側に付着していた異物が、これらから剥がれる。この異物は、一次通液部９１ｓ内の逆洗液ＢＷ及び海水ＳＷと共に、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの被処理液流入口８２ｓから、被処理液分岐ライン５２ｂ、洗浄液排出ライン５８ａ、洗浄液仕切弁６３を介して、外部へ排出される。すなわち、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの運転状態が逆洗状態になり、この一次逆浸透膜装置８０Ｓは、逆洗液ＢＷにより逆洗される（逆洗工程）。

一の一次逆浸透膜装置８０Ｓを除く一次逆浸透膜装置８０Ｓから流出した一次処理液Ｗ１は、第一実施形態と同様、各一次処理液分岐ライン５６ｂを経て一次処理液吸込主ライン５６ｍで合流し、二次給水ポンプ７１により、一次処理液Ｗ１の浸透圧を超える圧力で、二次処理系７０の複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に圧送される。よって、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓを逆洗しても、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓを除く一次逆浸透膜装置８０Ｓは通常運転状態が維持され、水処理装置における海水ＳＷの淡水化処理が継続される。

本実施形態では、逆洗状態での一次通液部９１ｓ内の液体の流れが一次処理液流出口８３ｓ側から被処理液流入口８２ｓ側への流れで、第一実施形態の流れと逆向きである。一次逆浸透膜装置８０Ｓ内では、一次通液部９１ｓ内の上流側の部分、言い換えると、一次通液部９１ｓ内の被処理液流入口８２ｓ側の部分で、多くの異物が捕捉され、この部分に多くの異物が堆積する。このため、本実施形態では、第一実施形態よりも、一次通液部９１ｓ内に堆積した異物を効率的に排除することができる。

以上で説明した逆洗を例えば所定時間実行すると、制御装置１は、被処理液流入仕切弁６１及び一次処理液仕切弁６２に対して開指令を出力すると共に、逆洗液仕切弁４６、洗浄液仕切弁６３及び逆通液仕切弁６４に対して閉指令を出力する。この結果、図７に示すように、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの運転状態が通常運転状態に戻る。

一の一次逆浸透膜装置８０Ｓを逆洗しても、通常運転状態において、一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓに流入する海水ＳＷの圧力と一次通液部９１ｓから流出した一次処理液Ｗ１の圧力との圧力差ΔＰが小さくならなければ、制御装置１は、第一実施形態と同様、殺菌剤仕切弁２６、及び一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対応する殺菌剤流量調節弁２７に対して開指令を出力すると共に、殺菌剤ポンプ２５に対して駆動指令を出力する。さらに、制御装置１は、通常運転状態から逆洗状態への逆洗切替工程と同様に、逆洗液仕切弁４６、洗浄液仕切弁６３及び逆通液仕切弁６４に対して開指令を出力すると共に、被処理液流入仕切弁６１及び一次処理液仕切弁６２に対して閉指令を出力する。この結果、殺菌剤タンク２１内の殺菌剤が、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓに対応する、殺菌剤分岐ライン２２ｂ、逆通液ライン５４、及び一次処理液分岐ライン５６ｂを介して、海水ＳＷと共に、一の一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次処理液流出口８３ｓから一次通液部９１ｓ内に流入する。

本実施形態では、殺菌処理の状態での一次通液部９１ｓ内の液体の流れも、一次処理液流出口８３ｓ側から被処理液流入口８２ｓ側への流れで、第一実施形態の流れと逆向きである。このため、本実施形態では、第一実施形態よりも、一次通液部９１ｓ内に付着した菌類等の生物を効率的に排除することができる。

また、本実施形態では、以上の殺菌処理と同様に、酸性剤供給装置３０を駆動して、一次逆浸透膜装置８０Ｓの無機スケール分を溶解処理する。

本実施形態でも、例えば、水処理装置のオペレータが、制御装置１に対して、各一次逆浸透膜装置８０Ｓの運転状態を通常運転状態からバイパス運転状態への切替えを指示する。

制御装置１は、この切替え指示を受け付けると、第一実施形態と同様、図９に示すように、バイパス切替装置の一部を構成する複数の被処理液流入仕切弁６１及び複数の一次処理液仕切弁６２に対して閉指令を出力すると共に、バイパス切替装置の一部を構成するバイパス仕切弁６５に対して開指令を出力する（バイパス切替工程）。なお、バイパス切替装置は、前述したように、被処理液流入仕切弁６１、一次処理液仕切弁６２、及びバイパス仕切弁６５を有して構成されている。

この結果、被処理液吐出主ライン５２ｍからの海水ＳＷは、各被処理液分岐ライン５２ｂを介して全ての一次逆浸透膜装置８０Ｓに流入しなくなり、バイパスライン５９、一次処理液吸込主ライン５６ｍを介して、二次給水ポンプ７１に流入する（バイパス運転工程）。

二次給水ポンプ７１に流入した海水ＳＷは、二次給水ポンプ７１により、海水ＳＷの浸透圧を超える圧力で、二次処理系７０の複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に圧送され、以上と同様に、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍにより処理される。

バイパス運転工程の実行中の運転状態であるバイパス運転状態では、第一実施形態と同様、全ての一次逆浸透膜装置８０Ｓに海水ＳＷが流入しない。このため、このバイパス運転状態では、例えば、各一次逆浸透膜装置８０Ｓを他の一次逆浸透膜装置８０Ｓに交換する、又は、各一次逆浸透膜装置８０Ｓを分解修理する作業を実行する。

以上、本実施形態では、第一実施形態と同様の効果を奏する。さらに、本実施形態では、第一実施形態よりも、一次逆浸透膜装置８０Ｓの一次通液部９１ｓ内の異物を効率的に排除することができる。

「変形例」
以上の各実施形態では、複数の一次逆浸透膜装置８０Ｓを備えている。しかしながら、一次逆浸透膜装置８０Ｓは、一つでもよい。この場合でも、複数の二次逆浸透膜装置８０Ｍにより海水ＳＷの淡水化処理を実行しつつも、バイパス運転工程を実行することにより、一次逆浸透膜装置８０Ｓを他の一次逆浸透膜装置８０Ｓに交換等することができる。

また、以上の各実施形態において、一次逆浸透膜装置８０Ｓと二次逆浸透膜装置８０Ｍとは、いずれもスパイラル形式の逆浸透膜装置である。しかながら、逆浸透膜装置は、スパイラル形式でなくてもよく、例えば、中空糸形式、チューブラー形式等、各種形式の逆浸透膜装置であってもよい。また、以上の各実施形態において、一次逆浸透膜装置８０Ｓと二次逆浸透膜装置８０Ｍとは、同一形式の逆浸透膜装置である。しかしながら、一次逆浸透膜装置８０Ｓと二次逆浸透膜装置８０Ｍとは、異なる形式の逆浸透膜装置であってよい。但し、二次逆浸透膜装置８０Ｍの二次通液部９１ｍ内に堆積し得る異物の一次逆浸透膜装置８０Ｓによる捕捉性を高めるためには、一次逆浸透膜装置８０Ｓと二次逆浸透膜装置８０Ｍとが同形式であることが好ましい。

第一実施形態の逆洗切替装置は、一次処理液仕切弁６２、逆洗液仕切弁４６及び洗浄液仕切弁６３を有して構成されている。しかしながら、逆洗切替装置は、以上の三種類の仕切弁を用いなくてもよい。例えば、一次処理液仕切弁６２と洗浄液仕切弁６３との代りに、これらの仕切弁の機能を有する三方弁を用いてもよい。また、第二実施形態の逆洗切替装置は、被処理液流入仕切弁６１、一次処理液仕切弁６２、逆通液仕切弁６４、逆洗液仕切弁４６及び洗浄液仕切弁６３を有して構成されている。しかしながら、この逆洗切替装置は、以上の五種類の仕切弁を用いなくてもよい。例えば、被処理液流入仕切弁６１と洗浄液仕切弁６３との代りに、これらの仕切弁の機能を有する三方弁を用いてもよいし、一次処理液仕切弁６２と逆通液仕切弁６４との代りに、これらの仕切弁の機能を有する三方弁を用いてもよい。

以上の各実施形態のバイパス切替装置は、被処理液流入仕切弁６１、一次処理液仕切弁６２、及びバイパス仕切弁６５を有して構成されている。しかしながら、例えば、一次逆浸透膜装置８０Ｓが一台のみの場合、被処理液流入仕切弁６１及びバイパス仕切弁６５の替りに、これらの仕切弁の機能を有する三方弁を用いてもよい。また、また、例えば、一次逆浸透膜装置８０Ｓが一台のみの場合、一次処理液仕切弁６２及びバイパス仕切弁６５の替りに、これらの仕切弁の機能を有する三方弁を用いてもよい。

以上の各実施形態では、一次通液部９１ｓの上流側と下流側との間の圧力差ΔＰが予め定められた値以上になると、通常運転状態から逆洗状態への切替えを行う。しかしながら、通常運転状態から逆洗状態への切替えを定期的に行うようにしてもよい。

以上の各実施形態では、逆洗液ＢＷとして、二次処理系７０の二次逆浸透膜装置８０Ｍから流出した透過液ＰＷである淡水を用いている。しかしながら、一次逆浸透膜装置８０Ｓを逆洗するための逆洗液ＢＷとしては、被処理液である海水ＳＷよりも溶質（食塩）濃度が低い水であれば、淡水でなくてもよく、例えば、溶質（食塩）が多少混ざっている水でもよい。

以上の実施形態の一次処理系には、酸性剤供給装置や殺菌剤供給装置が設けられている。しかしながら、一次処理系には、酸性剤供給装置や殺菌剤供給装置を設けなくてもよい。酸性剤供給装置は、例えば、二次処理系にのみ設けてもよい。また、以上の実施形態の二次処理系には、酸性剤供給装置、殺菌剤供給装置、逆洗装置を設けていないが、これら装置を二次処理系に設けてもよい。また、いずれかの処理系に酸性剤供給装置を設ける場合には、酸性剤の供給により酸性化した液を中和するために、還元剤供給装置を設けてもよい。また、以上の一次処理系に設けた酸性剤供給装置や殺菌剤供給装置で、二次処理系の二次逆浸透膜装置８０Ｍを殺菌、無機スケール分の溶解処理を行ってもよい。この場合、一次処理液ライン５５を介して、又は、逆通液ライン５４及び一次処理液ライン５５を介して、酸性剤や殺菌剤を二次逆浸透膜装置８０Ｍに送る。なお、無機スケールの堆積量は、処理対象の液の流れの上流側の逆浸透膜装置よりも下流側の逆浸透膜装置の方が多い傾向にある。このため、酸性剤供給装置は、上流側の一次逆浸透膜装置８０ｓの一次通液部９１ｓに酸性剤を供給するよりも、下流側の二次逆浸透膜装置８０ｍの二次通液部９１ｍに酸性剤を積極的に供給し得る態様が好ましい。

以上の各実施形態の一次給水ポンプ１１は、被処理液の浸透圧以下の圧力で、この被処理液を一次逆浸透膜装置に圧送する。しかしながら、一次給水ポンプは、被処理液の浸透圧より高い圧力で、この被処理液を一次逆浸透膜装置に圧送してもよい。この場合、一次逆浸透膜を通過した透過液が二次給水ポンプを介して二次逆浸透膜装置に送られることになる。

また、以上の実施形態では、ストレーナ１２、低圧給水ポンプ１１及びカートリッジフィルタ１３を介して、海水ＳＷを一次逆浸透膜装置８０Ｓに送る。しかしながら、例えば、ストレーナ１２と低圧給水ポンプ１１との間に、砂ろ過装置を設ける等、一次処理系中に各種装置をさらに追加してもよい。また、逆に、一次処理系からカートリッジフィルタ１３等を省いてもよい。また、ストレーナ１２、低圧給水ポンプ１１、カートリッジフィルタ１３、さらに必要に応じて設けられる砂ろ過装置等は、その設置順序を適宜変更してもよい。具体的に、例えば、低圧給水ポンプ１１をストレーナ１２よりも上流側に配置してもよい。

本発明の一態様では、水処理を長期間にわたって継続できる。

１：制御装置、１０，１０ａ：一次処理系、１１：一次給水ポンプ（一次給水装置）、１２：ストレーナ、１３：カートリッジフィルタ、２０：殺菌剤供給装置、３０：酸性剤供給装置、４０：逆洗装置、４１：逆洗液タンク、４２：逆洗液ライン、４２ｍ：逆洗液主ライン、４２ｂ、逆洗液分岐ライン、４６：逆洗液仕切弁、５１：被処理液吸込ライン、５２：被処理液吐出ライン（被処理液ライン）、５２ｍ：被処理液吐出主ライン、５２ｂ：被処理液分岐ライン、５４：逆通液ライン、５５：一次処理液ライン、５６：一次処理液吸込ライン、５６ｍ：一次処理液吸込主ライン、５６ｂ：一次処理液分岐ライン、５８，５８ａ：洗浄液排出ライン、５９：バイパスライン、６１：被処理液流入仕切弁、６２：一次処理液仕切弁、６３：逆洗液仕切弁、６４：逆通液仕切弁、６５：バイパス仕切弁、７０：二次処理系、７１：二次給水ポンプ（二次給水装置）、７２：透過液ポンプ、７３：一次処理液吐出ライン、７４：透過液ライン、７５ｍ：透過液吸込主ライン、７５ｂ：透過液吸込分岐ライン、７６：透過液吐出ライン、７７：透過液供給ライン、７８：透過液流量調節弁、８０：逆浸透膜装置、８０ｓ：一次逆浸透膜装置、８０ｍ：二次逆浸透膜装置、８１：ケーシング（一次ケーシング、二次ケーシング）、８２ｓ：被処理液流入口、８２ｍ：被処理液流入口、８３ｓ：一次処理液流出口、８３ｍ：二次処理液流出口、８４ｓ：透過液流出口、８４ｍ：透過液流出口、８６ｓ：一次逆浸透膜、８６ｍ：二次逆浸透膜、８９：差圧計、９１ｓ：一次通液部、９１ｍ：二次通液部、９２ｓ：一次透過部、９２ｍ：二次透過部、９７：二次処理液ライン、９８：濃縮液ライン、ＳＷ：海水（被処理液）、Ｗ１：一次処理液、Ｗ２：二次処理液、ＰＷ：透過液（淡水）、ＢＷ：逆洗液

Claims (13)

1. 一次ケーシングと、前記一次ケーシング内を一次通液部と一次透過部とに区画する一次逆浸透膜と、を有する一次逆浸透膜装置と、
   処理対象である被処理液を前記一次通液部に送る被処理液ラインと、
   前記被処理液ラインを介して、前記被処理液を前記一次通液部に圧送する一次給水装置と、
   二次ケーシングと、前記二次ケーシング内を二次通液部と二次透過部とに区画する二次逆浸透膜と、を有する二次逆浸透膜装置と、
   前記被処理液が前記一次逆浸透膜装置を通過することで得られた一次処理液を前記二次通液部に送る一次処理液ラインと、
   前記一次処理液ライン中に設けられ、前記一次処理液の浸透圧より高い圧力で、前記一次処理液を前記二次透過部に圧送する二次給水装置と、
   前記被処理液ラインと、前記一次処理液ライン中で前記一次逆浸透膜装置と前記二次給水装置との間の位置とを接続して、前記被処理液を前記一次逆浸透膜装置に対してバイパスさせるバイパスラインと、
   前記被処理液ラインから前記一次逆浸透膜装置の前記一次通液部に前記被処理液を送り、前記一次逆浸透膜装置からの前記一次処理液を前記二次給水装置に送る通常運転状態を含む運転状態を、前記被処理液ラインから前記バイパスラインを介して前記被処理液を前記二次給水装置に送るバイパス運転状態にするバイパス切替装置と、
   を備え、
   前記一次給水装置は、被処理液の浸透圧以下の圧力で、前記被処理液を前記一次通液部に圧送する給水装置であり、
   前記一次処理液ラインは、前記一次ケーシングの前記一次通液部側に接続されていると共に、前記二次ケーシングの前記二次通液部側に接続されている、
   水処理装置。
2. 請求項１に記載の水処理装置において、
   前記一次ケーシングには、前記一次通液部と外部とを連通させる被処理液流入口及び一次処理液流出口と、前記一次透過部と外部とを連通させる透過液流出口とが形成され、
   前記被処理液ラインは、前記被処理液流入口に接続され、前記一次処理液ラインは、前記一次処理液流出口に接続されている、
   水処理装置。
3. 請求項２に記載の水処理装置において、
   溶質濃度が前記被処理液の溶質濃度よりも低い逆洗液を、前記透過液流出口から前記一次透過部に送る逆洗装置と、
   前記一次透過部に送られて前記一次逆浸透膜を通過し、前記一次通液部に至った前記逆洗液を含む液体を、前記被処理液ライン又は前記一次処理液ラインを介して、外部に排出する洗浄液排出ラインと、
   を備える水処理装置。
4. 請求項３に記載の水処理装置において、
   前記被処理液が前記被処理液ラインから前記被処理液流入口を経て前記一次通液部内に送られ、前記一次通液部からの前記一次処理液が前記一次処理液ラインを介して前記二次給水装置に送られる通常運転状態と、前記逆洗装置から前記一次透過部に送られて前記一次逆浸透膜を経て前記一次通液部に至った前記逆洗液を含む液体が、前記被処理液ライン又は前記一次処理液ラインを介して、前記洗浄液排出ラインから外部に排出される逆洗状態との間で、運転状態を切り替える逆洗切替装置を備える、
   水処理装置。
5. 請求項４に記載の水処理装置において、
   前記洗浄液排出ラインは、前記被処理液ラインに接続され、
   前記被処理液ラインと前記一次処理液ラインとを接続して、前記被処理液ラインを通ってきた前記被処理液を、前記一次処理液ラインを介して、前記一次処理液流出口から前記一次通液部に導く逆通液ラインを備え、
   前記洗浄液排出ラインは、前記被処理液ライン中であって、前記逆通液ラインが接続されている位置よりも前記被処理液流入口側の位置に接続され、
   前記逆洗切替装置は、前記逆洗装置から前記逆洗液が前記一次透過部に送られると共に、前記被処理液が、前記被処理液ラインから前記逆通液ライン、前記一次処理液ライン、及び前記一次処理液流出口を経て前記一次通液部内に送られ、前記被処理液流入口から流出した前記被処理液及び前記逆洗液が前記洗浄液排出ラインから外部に排出される前記逆洗状態と、前記通常運転状態との間で、運転状態を切り替える、
   水処理装置。
6. 請求項４又は５に記載の水処理装置において、
   前記被処理液ライン中の圧力と、前記一次処理液ライン中であって前記二次給水装置よりも前記一次逆浸透膜装置側の位置での圧力との圧力差を検知する差圧計と、
   前記通常運転状態で前記差圧計により検知された前記圧力差が予め定められた値以上になると、前記逆洗切替装置に対して、前記通常運転状態から前記逆洗状態への切替えを指示する制御装置と、
   を備える水処理装置。
7. 請求項２から６のいずれか一項に記載の水処理装置において、
   複数の前記一次逆浸透膜装置を備え、
   前記被処理液ラインは、前記一次給水装置に接続されている被処理液主ラインと、前記被処理液主ラインから複数の前記一次逆浸透膜装置毎に分岐して、各一次逆浸透膜装置の前記被処理液流入口に接続されている被処理液分岐ラインと、を有し、
   前記一次処理液ラインは、前記二次給水装置に接続されている一次処理液主ラインと、前記一次処理液主ラインから複数の前記一次逆浸透膜装置毎に分岐して、各一次逆浸透膜装置の前記一次処理液流出口に接続されている一次処理液分岐ラインと、を有し、
   前記バイパスラインは、前記一次給水装置からの前記被処理液を、複数の前記一次逆浸透膜装置の全てに対してバイパスさせる、
   水処理装置。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の水処理装置において、
   前記一次逆浸透膜装置と前記二次逆浸透膜装置とは、同一形式の逆浸透膜装置である、
   水処理装置。
9. ケーシングと、前記ケーシング内を通液部と透過部とに区画する逆浸透膜と、を有し、前記ケーシングには、前記通液部と外部とを連通させる第一口及び第二口と、前記透過部と外部とを連通させる第三口とが形成されている複数の逆浸透膜装置を備えている水処理装置の運転方法において、
   複数の前記逆浸透膜装置のうち、少なくとも一の逆浸透膜装置を一次逆浸透膜装置とし、残りの逆浸透膜装置を二次逆浸透膜装置とし、
   処理対象である被処理液を前記一次逆浸透膜装置の前記第一口から前記通液部内に圧送し、前記被処理液が前記一次逆浸透膜装置を通過した液を一次処理液として、前記一次処理液の浸透圧より高い圧力で、前記二次逆浸透膜装置の前記第一口から前記二次逆浸透膜装置の前記通液部内に圧送する通常運転工程と、
   前記被処理液を前記一次逆浸透膜装置に対してバイパスさせて、前記被処理液の浸透圧より高い圧力で、前記被処理液を前記二次逆浸透膜装置の前記第一口から前記二次逆浸透膜装置の前記通液部内に圧送するバイパス運転工程と、
   前記通常運転工程の実行中の運転状態である通常運転状態を含む運転状態を、前記バイパス工程の実行中の運転状態であるバイパス運転状態にするバイパス切替工程と、
   を実行し、
   前記通常運転工程では、前記被処理液の浸透圧以下の圧力で、前記一次逆浸透膜装置の前記第一口から前記通液部に前記被処理液を圧送し、前記被処理液が前記一次通液部を通過して前記第二口から排出された液を前記一次処理液として前記二次逆浸透膜装置の前記第一口から前記通液部に圧送する、
   水処理装置の運転方法。
10. 請求項９に記載の水処理装置の運転方法において、
    溶質濃度が前記被処理液の溶質濃度よりも低い逆洗液を、前記一次逆浸透膜装置の前記第三口から前記透過部に送り、前記一次逆浸透膜装置の前記逆浸透膜を通過して前記通液部に至った前記逆洗液を含む液体を、外部に排出する逆洗工程を実行する、
    水処理装置の運転方法。
11. 請求項１０に記載の水処理装置の運転方法において、
    前記逆洗工程では、前記一次逆浸透膜装置の前記第二口から前記通液部内に前記被処理液を送り、前記一次逆浸透膜装置の前記通液部に至った前記逆洗液と共に、前記被処理液を前記一次逆浸透膜装置の前記第一口を経て外部に排出する、
    水処理装置の運転方法。
12. 請求項１０又は１１に記載の水処理装置の運転方法において、
    前記通常運転状態と、前記逆洗工程の実行中の運転状態である逆洗状態との間で、運転状態を切り替える逆洗切替工程を実行する、
    水処理装置の運転方法。
13. 請求項１０から１２のいずれか一項に記載の水処理装置の運転方法において、
    前記水処理装置は、複数の前記一次逆浸透膜装置を備えており、
    複数の前記一次逆浸透膜装置のうちの一以上の第一サブ装置群に対して、前記逆洗工程を実行している際には、他の一次逆浸透膜装置である第二サブ装置群に対して、前記被処理液を前記第二サブ装置群の前記第一口を経て前記通液部内に送り、前記通液部からの前記一次処理液を前記二次逆浸透膜装置へ圧送する通常運転工程を実行し、
    前記バイパス運転工程では、前記被処理液を、複数の前記一次逆浸透膜装置の全てに対してバイパスさせる、
    水処理装置の運転方法。

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