JPWO2007129530A1

JPWO2007129530A1 - 淡水製造方法

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Publication number: JPWO2007129530A1
Application number: JP2007519956A
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Inventors: 谷口　雅英; 雅英谷口; 令嗣小島; 俊郎三好
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Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2009-09-17
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Abstract

ホウ素を効率的に除去した高水質の淡水を連続的かつ効率的に得ることができる実用的な淡水製造方法を提供することを目的とし、原水もしくは原水を前処理して得た前処理水を第一の半透膜ユニットの供給水として第一の半透膜ユニットで処理し、得られた第一の半透膜ユニットの透過水を第二の半透膜ユニットの供給水としてｐＨを上げて第二の半透膜ユニットで処理する脱塩工程を、複数並列に有する淡水製造方法であって、一時的に、一部の脱塩工程Ａにおいて、原水もしくは前処理水をｐＨを下げて第一の半透膜ユニットＡ１へ供給し、得られた該第一の半透膜ユニットＡ１の透過水を他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２の供給水よりも低いｐＨとして第二の半透膜ユニットＡ２に供給するとともに、該第二の半透膜ユニットＡ２から得られた透過水を前記他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２から得られた透過水と混合する、淡水製造方法を提供する。

Description

本発明は、逆浸透膜やナノろ過膜（以後、これらを総称して半透膜という）を用いて原水から淡水を得る淡水製造方法に関するものであり、詳しくは、逆浸透膜の性能低下を防止して効率的に淡水を得ることが可能な淡水製造方法に関するものである。

近年、水環境の悪化に伴い、これまで以上に水処理技術が重要になってきている。特に、分離膜はその分離精度の高さから水処理技術の中核として適用されてきている。中でも、イオンの分離除去が可能な逆浸透膜やナノろ過膜は、地下水中の硬度成分や有害成分を除去し、飲用に適した水にするために利用されたり、海水から淡水を製造する、いわゆる“海水淡水化”に活用されたりしてきている。地下水は、もともと、表流水よりも清澄な水源として利用されてきたが、地中を浸透することで得られる浄化作用では、イオン成分や有害化学物質を除去することは困難であり、近年の環境汚染によって、ナノろ過膜や逆浸透膜による浄化が必要とされてきている。

ところで、海水淡水化は、従来、水資源が極端に少なく、かつ、石油による熱資源が非常に豊富である中東地域で蒸発法を中心に実用化されてきているが、熱源が豊富でない中東以外の地域ではエネルギー効率の高い逆浸透法が採用され、カリブ諸島や地中海エリアなどで多数のプラントが建設され実用運転されている。最近では、逆浸透法の技術進歩による信頼性の向上やコストダウンが進み、中東においても多くの逆浸透法海水淡水化プラントが建設され始めている。

通常、海水を直接、逆浸透膜に通すと、海水中に含有される懸濁物質や生物などの侵入により、膜表面が傷つく、膜表面への付着によって膜性能（透水性能、阻止性能）が低下する、膜への流路が閉塞する、といったトラブルを生じる。そのため、海水を各種前処理によって清澄化した上で逆浸透膜へ供給するのが一般的である。この前処理方法としては、砂ろ過、凝集沈殿、加圧浮上、精密ろ過膜、限外ろ過膜などがあり、これらによって、濁質や微生物はかなり除去することができる。しかし、各種前処理をもってしても、微生物の餌となりうる有機高分子（ＡＯＣ）を除去しきれないため、長期に運転すると、供給水に含有されるＡＯＣをもとに微生物が逆浸透膜の表面で徐々に繁殖し、前述のトラブルを生じる（これをバイオファウリングという）。そのため、定期的な微生物除去（洗浄）が必要となる。

この定期的な洗浄方法としては、亜硫酸水素ナトリウム、特殊な殺菌剤（非特許文献１）による間欠洗浄などが挙げられる。亜硫酸水素ナトリウムによる方法は、従来から適用されてきたが、状況によっては、微生物の繁殖を促進する場合がある（非特許文献２、３）。また、これらの殺菌洗浄は、供給水側で実施され、逆浸透膜を透過することが原則あり得ないものの、万一、逆浸透膜が損傷してしまった場合は殺菌剤などが透過水側に漏れてくる危険性がある。そのため、飲料水用途のプラントでは、万一透過水側に混入した場合にも問題がない酸を用いて洗浄が行われている（特許文献１）。

酸を用いた洗浄は、連続運転中に運転条件を変更することなく洗浄を実施することができるという利点がある。また、酸洗浄中に得られる濃縮水や透過水は、放出可能な程度や飲料水質に適合するｐＨ６程度にまで中和処理する必要がある他は有害物質を含有せず、アルカリによる中和処理を連続的に実施することで連続的に淡水を得ることができ非常に効率的である。

しかしながら、近年海水淡水化においては、厳しい水質基準を満足するために、一度逆浸透処理した淡水をさらに低圧逆浸透膜で処理する逆浸透２段処理が普及しつつあり、さらには、ホウ素の水質基準を満足するために２段目の逆浸透膜の供給水にアルカリを添加するアルカリ添加２段処理（特許文献２）が採用されることが多い。この場合、１段目の逆浸透膜の透過水にアルカリを添加してたとえばｐＨを９〜１０程度にまで高める必要があるが、上述した酸洗浄を行う場合には、１段目の透過水を中和し、さらに２段目供給水のｐＨを高めることができる量のアルカリを添加する必要がある。さらに、２段目の透過水や濃縮水のｐＨも高くなるためその高ｐＨを中和するための酸も必要となる。このため、１段目および２段目それぞれのｐＨ調整のために必要な酸やアルカリの量が増大し、効率的とはいえず造水コストがアップしていた。
特許第３０８７７５０号公報（請求項１）特許第３３１９３２１号公報（［０００６］〜［００１３］段落）ダウケミカル、AQUCAR RO-20カタログ（２００５）Ａ．Ｂ．ハミダ、Ｉ．モッホＪｒ．、デサリネーション＆ウォーターリユース、６／３、４０−４５（１９９６）Ｌ．Ｅ．アップルゲート、Ｃ．Ｗ．エルケンブレシェル、デサリネーション、６５、３３１−３５９（１９８７）.

本発明の目的は、半透膜ユニットを用いて水中の不純物質、とくに、ホウ素を除去するにあたって、効率的かつ連続的に高い水質の淡水を得ることができる実用的な淡水製造方法を提供することにある。

前記課題を解決するための本発明は、次の（１）〜（８）を特徴とするものである。
（１）原水もしくは原水を前処理して得た前処理水を第一の半透膜ユニットの供給水として第一の半透膜ユニットで処理し、得られた第一の半透膜ユニットの透過水を第二の半透膜ユニットの供給水としてｐＨを上げて第二の半透膜ユニットで処理する脱塩工程を、複数並列に有する淡水製造方法であって、一時的に、一部の脱塩工程Ａにおいて洗浄を行い、該洗浄では、原水もしくは前処理水をｐＨを下げて第一の半透膜ユニットＡ１へ供給し、得られた該第一の半透膜ユニットＡ１の透過水を他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２の供給水よりも低いｐＨとして第二の半透膜ユニットＡ２に供給するとともに、該第二の半透膜ユニットＡ２から得られた透過水を前記他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２から得られた透過水と混合する淡水製造方法。
（２）全ての脱塩工程について前記洗浄を順次行う、前記（１）に記載の淡水製造方法。
（３）一時的に、全ての脱塩工程において前記洗浄を行わない時間を設けるとともに、前記一部の脱塩工程Ａにおいて洗浄を行っている間の、前記他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２の供給水のｐＨを、全ての脱塩工程において洗浄を行わない間の、前記他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２の供給水のｐＨよりも高くする、前記（１）または（２）に記載の淡水製造方法。
（４）前記第一の半透膜ユニットの透過水のうちの一部の透過水ａを第二の半透膜ユニットで処理せず、残りの透過水ｂを、第二の半透膜ユニットの供給水としてｐＨを上げて第二の半透膜ユニットで処理し、前記一部の透過水ａと混合して淡水を得る淡水製造方法であって、一時的に、全ての脱塩工程において前記洗浄行わない時間を設けるとともに、前記一部の脱塩工程Ａにおいて洗浄を行っている間の前記残りの透過水ｂの水量を、全ての脱塩工程において洗浄を行わない時間の水量よりも多くすることを特徴とする、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の淡水製造方法。
（５）前記他の脱塩工程Ｂにおいて、第二の半透膜ユニットＢ２の供給水のｐＨを８以上に上げる、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の淡水製造方法。
（６）前記一部の脱塩工程Ａにおいて、第一の半透膜ユニットＡ１の供給水のｐＨを４以下にする、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の淡水製造方法。
（７）前記一部の脱塩工程Ａにおいて、第一の半透膜ユニットＡ１の供給水のｐＨを下げる運転時間が、０．５〜２．５hr.／日の範囲内である、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の淡水製造方法。
（８）前記脱塩工程の数（ａ）と、前記一部の脱塩工程において第一の半透膜ユニットＡ１の供給水のｐＨを下げる運転時間（ｂ）とが、次の関係式を満たす、前記（１）〜（７）のいずれかに記載の淡水製造方法。

２０≦ａ×ｂ≦３０、ａ≧１２
ここで、「原水もしくは原水を前処理して得た前処理水」とは、第一の半透膜ユニットよりも上流側における水をいい、第一、第二の半透膜ユニットの「供給水」とは、当該半透膜ユニットに実際に流入する時点の水のことをいう。なお、スケール防止剤などの添加物を含むか否かは問わないものとする。また、供給水の一部を第一の半透膜ユニットよりも上流側に還流する場合は、還流水と原水との混合水をも原水ということとする。

本発明によれば、原水もしくは原水を前処理して得た前処理水を第一の半透膜ユニットで処理し、得られた第一の半透膜ユニットの透過水の少なくとも一部をｐＨを上げて第二の半透膜ユニットの供給水として第二の半透膜ユニットで処理する脱塩工程を、複数並列に有する場合に、一時的に、一部の脱塩工程Ａにおいて、原水もしくは前処理水をｐＨを下げて第一の半透膜ユニットＡ１へ供給し、得られた該第一の半透膜ユニットＡ１の透過水を他の脱塩工程Bにおける第二の半透膜ユニットＢ２の供給水よりも低いｐＨとして第二の半透膜ユニットＡ２に供給するとともに、該第二の半透膜ユニットＡ２から得られた透過水を前記他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２から得られた透過水と混合するので、原水から高い水質の透過水を効率的かつ連続的に得ることができ、特に、海水からホウ素濃度を低減させた飲用に適した高い水質の淡水を効率的かつ連続的に得ることができる。

本発明を適用可能な淡水製造装置の一態様を示す概略フロー図である。本発明を適用可能な淡水製造装置の他の態様を示す概略フロー図である。本発明を適用可能な淡水製造装置の他の態様を示す概略フロー図である。本発明を適用可能な淡水製造装置の他の態様を示す概略フロー図である。本発明を適用可能な淡水製造装置の他の態様を示す概略フロー図である。本発明で適用可能な半透膜エレメントの一例である。実施例、比較例で使用した半透膜ユニット評価装置のフロー図である。実施例、比較例で使用した半透膜ユニット評価装置を構成する第一の半透膜ユニットの概略フロー図である。実施例、比較例で使用した半透膜ユニット評価装置を構成する第二の半透膜ユニットの概略フロー図である。

符号の説明

１：原水
２：前処理手段
３：第一のスケール防止剤添加手段
４：第一のアルカリ添加手段
５：前処理水タンク
６：酸添加手段
７：高圧ポンプ
８：第一の半透膜ユニット
９：第二の半透膜ユニットの供給水（第一の半透膜ユニットの透過水，一次透過水）
１０：第一の半透膜ユニットの濃縮水（一次濃縮水）
１１：第一の半透膜ユニットの濃縮水流量調節バルブ
１２：第二のスケール防止剤添加手段
１３：第二のアルカリ添加手段
１４：昇圧ポンプ
１５：第二の半透膜ユニット
１６：第二の半透膜ユニットの透過水（二次透過水）
１７：第二の半透膜ユニットの濃縮水（二次濃縮水）
１８：第二の半透膜ユニットの濃縮水バルブ
１９：ｐＨ調整手段
２０：後処理手段
２１：生産水タンク
２２：エネルギー回収手段
２３：脱塩工程
２４：一次透過水バイパスバルブ
２５：供給水
２６：濃縮水
２７：透過水
２８：シール材
２９：中心パイプ
３０：半透膜
３１：供給水流路材
３２：透過水流路材
３３：第二の半透膜ユニットの濃縮水の還流ライン
３４：第二の半透膜ユニットの濃縮水の還流バルブ
３５：第二の半透膜ユニットの濃縮水の排出バルブ
３６：背圧バルブ
３７：一次透過水バイパスライン
３８：供給水タンク
３９：供給水圧力計
４０：濃縮水圧力計
４１：第一透過水圧力計
４２：第二供給水圧力計
４３：第二透過水圧力計
４４：第二濃縮水圧力計
４５：圧力調整バルブ
４６：バイパスバルブ
４７：透過水背圧バルブ
４８：Ｏリング
４９：パイプジョイント
５０：栓
５１：膜エレメント
５２：耐圧容器

まず、本発明にかかる淡水製造方法の基本的フローを、図１に示す模式図を参照しながら説明する。

図１に示す淡水製造装置は、基本的に、原水（海水）１に前処理を施すフィルターなどの前処理手段２と、必要に応じて前処理水を貯留する前処理水タンク５と、前処理水タンク５に貯留された前処理水を処理する、少なくとも第一の半透膜ユニット８および第二の半透膜ユニット１５を有する脱塩工程２３（たとえば２３a〜２３ｎ）と、第二の半透膜ユニットの透過水のｐＨ調整手段１９と、後処理手段２０と、生産水タンク２１などを備えている。脱塩工程２３は、図中２３a〜２３ｎと示すように複数存在し、それらが互いに並列に設けられている。

一つの脱塩工程２３を構成する第一の半透膜ユニット８および第二の半透膜ユニット１５それぞれの上流側には、それぞれの半透膜ユニットの供給水の圧力を高めるために用いられる高圧ポンプ７、昇圧ポンプ１４が設けられ、さらに、第一の半透膜ユニット8の上流側にはｐＨを下げるための酸添加手段６、第二の半透膜ユニット１５の上流側にはｐＨを上げるためのアルカリ添加手段１３がそれぞれ設けられている。また、第一の半透膜ユニット８の濃縮水（一次濃縮水）１０側には、一次濃縮水１０が保有するエネルギーを回収するためのエネルギー回収手段２２が設けられている。

このような淡水製造装置において、海水１は、その濁度などに応じて、そのまま、もしくは前処理手段２により前処理が施された後、高圧ポンプ７を通して第一の半透膜ユニット８に供給される。このとき、場合によっては、第一の半透膜ユニット８のホウ素除去率を高めるために、第一のスケール防止剤添加手段３と第一のアルカリ添加手段４によってスケール防止剤およびアルカリが添加される。

第一の半透膜ユニット８では、海水中のほとんどの溶質を除去することができ、溶質が除去された第一の半透膜ユニット８の透過水（一次透過水）９は、第二の半透膜ユニット１５に送られる。一方、第一の半透膜ユニット８の濃縮水（一次濃縮水）１０は、エネルギー回収手段２２によって圧力エネルギーを回収した後に海などに放流される。ここで、第一の半透膜ユニット８の透過水流量の制御は、高圧ポンプ７の出力を調節するとともに濃縮水流量調節バルブ１１によっても実施することができる。圧力エネルギー回収に関しては、コストパフォーマンスの面から一般には第一の半透膜ユニットにのみ適用されるが、第二の半透膜ユニットに対しても濃縮水１７側にエネルギー回収手段を設け、エネルギー回収することももちろん差し支えない。

続いて、一次透過水９は、場合によっては第二のスケール防止剤添加手段１２によってスケール防止剤が添加され、第二のアルカリ添加手段１３によってｐＨが第一の半透膜ユニット８への供給水のｐＨよりも高くされた後に昇圧ポンプ１４で昇圧され、第二の半透膜ユニット１５へ供給される。第二の半透膜ユニット１５では、供給水からさらに溶質が除去されて、高度に水質が高い二次透過水１６を得ることができる。

ここで、第二のスケール防止剤添加手段１２を用いて第二の半透膜ユニット１５の供給水にスケール防止剤を添加する位置としては、第二のアルカリ添加手段１３のアルカリ添加口付近でのスケール析出を防止するために、第二のアルカリ添加手段１３よりも上流側であることが好ましい。

なお、必要に応じて、スケール防止剤やアルカリ添加の下流側で、混合促進のために撹拌槽やインラインミキサーを装備することが好ましい。

また、一次透過水９の水質が良好な場合は、図２に例示するように一次透過水バイパスライン３７を設け、一次透過水バイパスバルブ２４を開いて、一次透過水９の一部だけを第二の半透膜ユニット１５で処理するようにすることも可能である。なお、図２は、一次透過水バイパスライン３７および一次透過水バイパスバルブ２４を設けた点以外は図１の態様と同じである。

二次透過水１６は、単独もしくは一次透過水と混合された上でｐＨ調整手段１９によってｐＨを下げられ、成分調整のための後処理手段２０によりライム添加など成分調整された後に、生産水タンク２１に貯留される。

一方、第二の半透膜ユニット１５の濃縮水（二次濃縮水）１７は、海などに放流されるが、第二の半透膜ユニットでは、一次透過水９を第二の半透膜ユニット１５の供給水（被処理水）とし、その供給水には必要に応じてアルカリやスケール防止剤が添加されているので、濁質などは十分に除去されており清澄であるものの、アルカリ添加によりｐＨが高くなっている場合が多い。そのため、二次濃縮水１７を放流する場合は状況に応じてｐＨ調整をした上で放流するのが好ましい。このような場合、本発明においては、酸洗浄を実施している系列の濃縮水が酸性になっているので、それぞれの脱塩工程から排出される濃縮水を混合放流することで、ｐＨ調整に要する酸の添加を低減することが好ましい。
さらに、本発明においては、図３に例示するように、第二の半透膜ユニット１５の濃縮水（二次濃縮水）１７の少なくとも一部を第一の半透膜ユニット８の供給水として還流させることも可能である。還流の可否は特に制限されるものではなく、第二の半透膜ユニット１５の濃縮水（二次濃縮水）１７の水質などによって適宜決定することが出来る。なお、図３は、第二の半透膜ユニット１５の濃縮水（二次濃縮水）１７の少なくとも一部を第一の半透膜ユニット８の供給水として還流させた以外は図１の態様と同じである。

また、図４に示すように、第一の半透膜ユニット８の透過水９側に背圧バルブ３６を設け、その背圧バルブ３６で第一の半透膜ユニット８に作用する圧力を調節してもよい。こうすることで、高圧ポンプ７の出力を変えずにすむので、濃縮水が保有するエネルギーが高くなり、より多くのエネルギーをエネルギー回収手段２２で回収することができる。なお、図示していないが、第二の半透膜ユニット１５の透過水側にも背圧バルブを設け、同様のことを行ってもよい。また、図４は、第一の半透膜ユニット８の透過水９側に背圧バルブ３６を設けた以外は図１の態様と同じである。

ここで、本発明では、第一の半透膜ユニット８の透過水のｐＨを上げて第二の半透膜ユニット１５で処理する脱塩工程２３を複数並列に有する淡水製造工程において、一時的に、一部の脱塩工程（たとえば２３a）において、原水もしくは前処理水をｐＨを下げて第一の半透膜ユニットへ8供給する。これにより、一部の脱塩工程（たとえば２３a）の酸洗浄を行いつつ淡水を連続的に製造することが可能となる。そして、この酸洗浄の工程を全脱塩工程の中で適宜ずらして順次実施すれば、淡水製造を行いながら全脱塩工程の酸洗浄を実施することが可能となる。

また、本発明では、第一の半透膜ユニット8の透過水のｐＨを上げて第二の半透膜ユニット１５で処理するものの、酸洗浄を行っている一部の工程（たとえば２３a）においては、第一の半透膜ユニット８の透過水を、酸洗浄を行っていない他の脱塩工程（たとえば２３ｂ〜２３ｎ）における第二の半透膜ユニット１５の供給水よりも低いｐＨとして第二の半透膜ユニット１５に供給するとともに、該第二の半透膜ユニット１５から得られた透過水を、酸洗浄を行っていない他の脱塩工程（たとえば２３ｂ〜２３ｎ）における第二の半透膜ユニット１５から得られた透過水と混合する。すなわち、一部の脱塩工程（たとえば２３a）で洗浄のために投入された酸を、他の脱塩工程（たとえば２３ｂ〜２３ｎ）でホウ素除去のために投入されたアルカリの中和に用いる。したがって、一部の脱塩工程（たとえば２３a）で洗浄のために投入された酸や、他の脱塩工程（たとえば２３ｂ〜２３ｎ）でホウ素除去のために投入されたアルカリを、それぞれ独立して中和させる必要がなく、ｐＨ調整のための酸やアルカリの絶対量を大幅に低減することができ、効率的である。

以下、洗浄時の具体的な流れについて、図１において脱塩工程２３aの洗浄を行う場合を例にして説明する。まず、脱塩工程２３ａ（一部の脱塩工程Ａ）において酸添加手段６を稼働させ、第一の半透膜ユニット８（第一の半透膜ユニットＡ１）の供給水のｐＨを下げることによって、第一の半透膜ユニット８の微生物汚染を防止する。その間、残りの脱塩工程２３ｂ〜２３ｎ（他の脱塩工程Ｂ）においては、酸添加手段６を作動させずに通常の運転を実施する。脱塩工程２３aにおいて、第一の半透膜ユニット８（第一の半透膜ユニットＡ１）の供給水をあらかじめ定められた時間、低いｐＨにして微生物汚染防止処理を実施した後は、酸添加手段６を停止し、それまで通常の運転を実施してきた他の脱塩工程２３ｂ〜２３ｎ（他の脱塩工程Ｂ）と同じ運転条件に戻る。なお、全脱塩工程の洗浄を行うには、それまで酸添加手段６を停止して運転してきた他の脱塩工程の中から次に酸洗浄を行う脱塩工程を選択し（たとえば２３ｂ）、その脱塩工程において酸添加を実施し、微生物汚染防止を施す。これを順番に繰り返して、第一の半透膜ユニット８の低ｐＨ運転を実施していくことにより、すべての脱塩工程の微生物汚染防止を実施することが出来る。

ここで、原水に酸添加を実施している脱塩工程２３ａにおける第一の半透膜ユニット８（第一の半透膜ユニットＡ１）の透過水９のｐＨは通常より低くなっているが、本発明においては、このｐＨが通常より低くなった第一の半透膜ユニット８（第一の半透膜ユニットＡ１）の透過水９を第二の半透膜ユニット１５（第二の半透膜ユニットＡ２）に供給するにあたってアルカリ添加を行わない。すなわち、酸洗浄を実施している脱塩工程２３ａにおいては、第二のアルカリ添加手段１３の稼働を停止する。しかしながら、本発明においては、酸洗浄を実施している脱塩工程２３ａの第二の半透膜ユニット（第二の半透膜ユニットＡ２）の透過水１６と、第二の半透膜ユニット１５に供給する前にアルカリ添加を実施している他の脱塩工程２３ｂ〜２３ｎ（他の脱塩工程Ｂ）における第二の半透膜ユニット（第二の半透膜ユニットＢ２）の透過水１６とを混合し、その後に、必要に応じて、ｐＨ調整手段１９によって生産水として適したｐＨに調整する。これにより、ｐＨ調整手段１９に必要な酸やアルカリの量を著しく低減させることが出来る。

なお、ｐＨ調整手段１９によるｐＨ調整は出来るだけ実施しないですむようにすることが好ましい。すなわち、後処理でのｐＨ変動も考慮した上で、酸洗浄を実施している脱塩工程２３ａ（一部の脱塩工程Ａ）における第二の半透膜ユニット（第二の半透膜ユニットＡ２）の透過水１６と酸洗浄を実施していない脱塩工程２３ｂ〜２３ｎ（他の脱塩工程Ｂ）における第二の半透膜ユニット（第二の半透膜ユニットＢ２）の透過水１６との混合水のｐＨの目標値を設定することが好ましい。具体的には、後処理でミネラルを添加してｐＨが上がる場合は、混合水のｐＨがその分低めになるようにすることが好ましく、たとえば並列配置加する脱塩工程の総数の調節、酸添加量（すなわち第一の半透膜ユニット８の供給水ｐＨ調節、通常運転における第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨの調節（アルカリ添加の調節））などによって実施することが出来る。

また、酸洗浄実施中の脱塩工程（一部の脱塩工程Ａ）における第二の半透膜ユニット１５（第二の半透膜ユニットＡ２）の供給水は、アルカリを添加しないため、ホウ素の除去率はアルカリを添加する通常運転時に比べて低下する。したがって、その影響を出来るだけ小さくするために、脱塩工程数（ａ）と、第一の半透膜ユニットの供給水のｐＨを下げる運転時間（ｂ）とが、
２０≦ａ×ｂ≦３０、ａ≧１２
を満足するようにすることが好ましい。

なお、酸洗浄実施中の脱塩工程（一部の脱塩工程Ａ）、すなわち、第二の半透膜ユニットの供給水がアルカリ添加されていない工程のホウ素除去性能が劣ることによる生産水質への影響は、通常、全脱塩工程数に対して酸洗浄実施工程数が少ないためにあまり問題とならないことが多い。しかしながら、酸洗浄実施中の生産水質の低下を補う必要がある場合には、アルカリ添加する通常運転工程（他の脱塩工程Ｂ）におけるアルカリ添加量を増やしてホウ素除去率を高め、酸ショック実施中の透過水と混合することによって酸洗浄を実施していない時と同じホウ素濃度の生産水を得ることが出来る。
ところで、上述したように、第一の半透膜ユニット８の上流側には、必要に応じて、第一の半透膜ユニット８の原水にスケール防止剤を添加する第一のスケール防止剤添加手段３と、第一の半透膜ユニット８の原水のｐＨを高くするためにアルカリを添加する第一のアルカリ添加手段４とが設けられており、第二の半透膜ユニット１５の上流側には、これも必要に応じて、第二の半透膜ユニット１５の供給水（一次透過水９）にスケール防止剤を添加する第二のスケール防止剤添加手段１２が設けられている。かかる第一のアルカリ添加手段４は、本発明の実施にあたって必須ではないが、例えばホウ素除去を目的として第二の半透膜ユニット１５にのみアルカリを添加すると特にスケールが析出しやすくなるため、第一の半透膜ユニット８の原水にアルカリを添加しつつ、第二の半透膜ユニット１５の原水にアルカリを添加すると第二の半透膜ユニット１５のｐＨを比較的低めに抑えられるという効果がある。しかしながら、第一の半透膜ユニット８へのアルカリ添加は、場所によっては流量が多いため添加量も増大し、コスト的には不利である。さらに、本発明においては、一部の第一の半透膜ユニット８の原水に酸添加手段６において酸を添加するため、その前にアルカリを添加するとその分必要な酸も増加する。そこで、本発明においては、第一の半透膜ユニット８の供給水には全くアルカリを添加しないか、もしくは、図５に例示するように各脱塩工程それぞれにアルカリ添加手段４を設け、第一の半透膜ユニットの供給水に酸が添加されている脱塩工程ではアルカリ添加手段４を休止し、その他の通常運転を行う脱塩工程ではアルカリ添加手段４を稼働する方法を採ることが好ましい。なお、図５は、各脱塩工程それぞれにアルカリ添加手段４を設けた以外は、図１の態様と同じである。

本発明において、第一の半透膜ユニット８の供給水ｐＨを下げる方法としては、薬注ポンプで供給水ラインに添加する方法が一般的である。本発明におけるプロセスでは、高圧ポンプで混合されるため、基本的には混合に問題が生じることはないと考えられるが、添加後にラインミキサーを設けて混合を促進したり、添加ポイントに混合タンクを設けて混合したりすることも可能である。ｐＨを下げる方法としてもとくに制限されるものではないが、酸の強度や扱いやすさなどから硫酸が最も好ましく用いられる。そして、海水を原水とする場合は、第一の半透膜ユニット８の供給水のｐＨを、大半の菌類を死滅させることが可能な４以下にすることが好ましい。第一の半透膜ユニット８における透過水９のｐＨが酸性領域において供給水のｐＨより１程度高くなりやすいことや、後述するように、酸洗浄を行わず通常の運転を行っている脱塩工程（他の脱塩工程Ｂ）においては、第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨをホウ素除去性能向上のために８以上にすることが好ましく、より高い効果を得るためには９以上にすることが好ましいことを考え合わせると、アルカリ添加系列を酸添加系列で中和するという本発明の主旨からして、第一の半透膜ユニット８の供給水のｐＨを４以下にすることが好ましい。

また、ｐＨを下げる運転は、１脱塩工程、１日あたり０．５時間以上２．５時間以下にすると、微生物の繁殖を効率的に抑制できるため好ましい。０．５時間以上とすることで菌の繁殖を十分に抑えることができるが、一方で２．５時間を超えると、繁殖抑制効果が限界に達する。したがって、２．５時間以下とすることで、生産水質の低下を防ぎながら菌の繁殖を防ぎ、酸添加の薬品費も抑えることができる。

一方、酸洗浄を行っていない脱塩工程（他の脱塩工程Ｂ）における第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨとしては、ホウ素除去性能を向上させるために８以上にすることが好ましい。さらに効果を十分に発揮させるためには、ｐＨを９以上にすることが好ましい。これによって、通常海水中では解離していないホウ素をイオン状態にして逆浸透膜における阻止率を向上させることができる。

また、ｐＨを下げる運転は、順次実施する脱塩工程を変えて常時行うことにより、生産水の水質を経時的に一定にすることが容易となるが、一時的に全ての全ての脱塩工程において原水もしくは前処理水をｐＨを下げずにそのまま第一の半透膜ユニット８へ供給する通常運転を行ってもよい。

一時的に、全ての脱塩工程において原水もしくは前処理水をｐＨを下げずにそのまま第一の半透膜ユニット８へ供給する通常運転を行う場合、一部の脱塩工程（脱塩工程Ａ）において酸洗浄を行っている間は、酸洗浄を行っていない脱塩工程（他の脱塩工程Ｂ）における第二の半透膜ユニット１５の供給水のｐＨを、該第二の半透膜ユニット１５（第二の半透膜ユニットＢ２）の該通常運転時の供給水ｐＨよりも高くすることが好ましい。こうすることで、酸洗浄を行っていない脱塩工程（他の脱塩工程Ｂ）で得られる透過水のホウ素濃度を低くする事が出来、酸洗浄中の脱塩工程（脱塩工程Ａ）で得られるホウ素濃度の高い透過水を該ホウ素濃度の低い透過水と混合させることで、混合後の透過水のホウ素濃度を悪化させずに維持することが可能となる。なお、このとき第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨを高める脱塩工程は、酸洗浄を行っていない脱塩工程全てであってもよいが、一部であってもよい。

また、図２に例示したように第一の半透膜ユニット８の透過水９の一部のみを第二の半透膜ユニット１５で処理する運転を実施している場合は、もちろん上記ｐＨ調整で水質維持を図ってもよいが、バイパスライン３７の流量を調節することで対応しても同様の効果が得られる。すなわち、一時的に、全ての脱塩工程において原水や前処理水をｐＨを下げずにそのまま第一の半透膜ユニット８へ供給する通常運転を行う場合、一部の脱塩工程（脱塩工程Ａ）において酸洗浄を行っている間は、いずれかの脱塩工程における第二の半透膜ユニットの供給水（残りの透過水ｂ）の水量を、該第二半透膜ユニットの通常運転時の供給水の水量よりも多くする（すなわちバイパス流量を減少させる、あるいはバイパスさせない）ことでも、ホウ素濃度を一定に維持することが可能であり、好ましい制御方法である。このとき、バイパス流量を調整する脱塩工程としては、酸洗浄中の脱塩工程であっても通常運転中の脱塩工程であっても、また両方の脱塩工程であってもよい。さらに、たとえば通常運転中の脱塩工程のうちの一部の脱塩工程であっても、酸洗浄中の脱塩工程のうちの一部の脱塩工程であってもよい。なお、図２に例示したように第一の半透膜ユニット８の透過水９の一部のみを第二の半透膜ユニット１５で処理する運転を実施している場合、もちろん、上記ｐＨ調整と上記流量調整の両方で水質維持を図ってもよい。

第一のアルカリ添加手段４および第二のアルカリ添加手段１３にて添加されるアルカリとしては、水酸化ナトリウム，水酸化カルシウム、水酸化カリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化アンモニウムなどを例示でき、特に制限されるものではない。ただし、海水へのスケール成分の増加を防止するためにはカルシウムやマグネシウムは使用しない方がよい。また、ここでいうアルカリ添加の許容範囲は、半透膜の耐アルカリ性、アルカリ添加によるスケールが発生するまでの許容範囲に応じて適宜設定されるものである。

なお、図示しないが、第一のアルカリ添加手段４、第二のアルカリ添加手段１３の直後にインラインミキサーを設けたり、アルカリ添加口を海水の流れに直接接触するようにしたりなどして、添加口へのスケール析出を防止することも好ましい。もちろん、前述のように、アルカリ添加前に、海水にスケール防止剤を添加しておくことも好ましい。また、第一の半透膜ユニット８、および、第二の半透膜ユニット１５に添加するスケール防止剤の量（濃度）は、一般的には、スケールが最も析出しやすい半透膜ユニットの供給水が最も濃縮された状態、すなわち、濃縮水中の塩分濃度、組成、温度、ｐＨなどから決定される。

また、第一のスケール防止剤添加手段３および第二のスケール防止剤添加手段１２により添加されるスケール防止剤としては、溶液中の金属、金属イオンなどと錯体を形成し、金属あるいは金属塩を可溶化させるものであればよく、有機や無機のイオン性ポリマーあるいはモノマーが使用できる。有機系のイオン性ポリマーとしてはポリアクリル酸、スルホン化ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリアリルアミンなどの合成ポリマーやカルボキシメチルセルロース、キトサン、アルギン酸などの天然高分子が、モノマーとしてはエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）などが使用できる。また、無機系のスケール防止剤としてはポリリン酸塩などが使用できる。

これらのスケール防止剤の中では、入手のしやすさ、溶解性など操作のしやすさ、価格の点から特にポリリン酸塩、エチレンジアミン四酢酸が好適に用いられる。ポリリン酸塩とはヘキサメタリン酸ナトリウムを代表とする分子内に２個以上のリン原子を有し、アルカリ金属、アルカリ土類金属とリン酸原子などにより結合した重合無機リン酸系物質をいう。代表的なポリリン酸塩としては、ピロリン酸４ナトリウム、ピロリン酸２ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ヘプタポリリン酸ナトリウム、デカポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、およびこれらのカリウム塩などがあげられる。

本発明においては、第一の半透膜ユニット８へ供給される供給水質は、清澄で半透膜面への汚れの堆積が少ないことが好ましい。このためには、まず、取水地の水質が良好であることが好ましいが、表層水が汚染されている場合は、地下などの浸透水を原水とすることも好ましい。また、原水の水質によっては、原水に濁質成分の除去や殺菌などの前処理を施しておくことが好ましい。これらの処理により、第一の半透膜ユニット８および第二の半透膜ユニット１５、さらには後段プロセスの性能低下を防ぐことができ、処理装置の長期に渡る安定運転を可能にする。具体的な処理は、海水など原水の性状により適宜選択すればよい。

原水から濁質を除去する必要がある場合は、砂ろ過や精密ろ過膜、限外ろ過膜の適用が効果的である。このときバクテリアや藻類などの微生物が多い場合は、殺菌剤を添加することも好ましい。殺菌には塩素を用いることが好ましく、例えば塩素ガスや次亜塩素酸ナトリウムを遊離塩素として１〜５ｍｇ／ｌの範囲内となるように原水に添加するとよい。この場合、半透膜によっては特定の殺菌剤に化学的な耐久性がない場合があるので、その場合は、なるべく供給水の流れる方向に関して上流側で添加し、さらに、第一の半透膜ユニット８の原水入口側近傍にて殺菌剤を無効にすることが好ましい。例えば遊離塩素で殺菌を行う場合は、その酸化力によって殺菌効果を発現するが、遊離塩素は半透膜を構成する高分子素材をも酸化分解することが知られているため、殺菌に寄与しなかった残留遊離塩素を還元剤によって無効にする（すなわち、酸化力を著しく弱める）ことが好ましい。具体的には、遊離塩素の濃度を測定し、この測定値に基づいて塩素ガスや次亜塩素酸ナトリウムの添加量を制御したり、亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤を添加したりするとよい。

また、濁質以外にバクテリアやタンパク質、天然有機成分などを含有する場合は、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、塩化鉄（III）などの凝集剤を加えることも効果的である。凝集させた供給水は、その後に斜向板などで沈降させた上で砂ろ過を行ったり、複数本の中空糸膜を束ねた精密ろ過膜や限外ろ過膜によるろ過を行ったりすることによって、後段の半透膜を通過させるのに適した供給水とすることができる。特に、凝集剤の添加にあたっては、凝集しやすいようにｐＨを調整することが好ましく、一般的にはｐＨ５以上８未満、好ましくは、ｐＨ７以下である。

なお、凝集剤添加においてｐＨを下げた場合、酸洗浄を行わない脱塩工程（他の脱塩工程Ｂ）については、第一の半透膜ユニット８の前でｐＨを上げないとホウ素除去率が低下するため、それら第一の半透膜ユニット８の前でアルカリを添加し、ｐＨを上げることが好ましい。この様に、半透膜ユニットにおける除去性能がｐＨ変化によって変化する溶質としては、炭酸，硝酸，シリカのように、ｐＨによってその解離度が変化するものが挙げられる。これら溶質は、ｐＨを上げることによって、その除去率[％]（＝１００×（１−透過水濃度）／供給水濃度）が上がる。そのため、透過水濃度を水質基準などの目標濃度以下に維持するために、必要に応じてアルカリを添加することが好ましい。

一方、海水に溶解性の有機物が多く含まれている場合は、塩素ガスや次亜塩素酸ナトリウムの添加によってもそれら有機物を分解することが可能であり、加圧浮上や活性炭ろ過を行うことによっても除去が可能である。また、溶解性の無機物が多く含まれている場合は、有機系高分子電解質やヘキサメタ燐酸ソーダなどのキレート剤を添加したり、イオン交換樹脂などを用いて溶解性イオンと交換したりするとよい。また、鉄やマンガンが可溶な状態で存在しているときは、ばっ気酸化ろ過法や接触酸化ろ過法などを用いることが好ましい。

ところで、本発明において原水としては、海水、かん水、河川水、地下水、排水やその処理水など特に制限されるものではない。しかしながら、二段目にアルカリを添加しｐＨを高める二段法は高濃度の塩分を高度に除去する場合やホウ素を高度に除去する場合にその必要性が高い。したがって、本発明においても、海水や海水の処理水など高濃度の塩分を含有する水を原水とすることが好ましい。なお、海水とは、一般的には総塩濃度３重量％以上と言われることが多いが、河口の近くでは淡水と混合しやすく低濃度になる場合があり、また、中東や滞留海水などでは４重量％以上になるので、総塩濃度によって特に限定されるものではない。

高圧ポンプ４は、特に限定されるものではなく、必要とする出力に応じて適宜、選定、使用することができるが、本発明においては、浸透圧以上の圧力を供給水に与える必要があるので、海水の場合は３ＭＰａ以上の圧力を付与できるものが好ましく、さらには５ＭＰａ以上の圧力を付与できるものが好ましい。しかし、一方で、供給される原水１の浸透圧よりも著しく高い圧力を付与すると、第一の半透膜の入口部分での透過流束が大きくなりすぎ、原水中に微量に存在する有機物などが膜面に堆積、吸着し、膜性能を低下させることになるため好ましくない。したがって、第一の半透膜ユニット８の入口部分の局所透過流束が１ｍ^３／ｍ^２・日以下、好ましくは０．５ｍ^３／ｍ^２・日以下となるように圧力を付与することが好ましい。なお、局所透過流束とは、後述する計算式に基づいて得ることができる。

昇圧ポンプ１３は、特に限定されるものではないが、第一の半透膜ユニットの透過水を供給するためのものであり、浸透圧もほとんど考慮する必要がないため、高圧ポンプ５に対して、低圧かつ低流量のものでよい。具体的圧力としては、最大２ＭＰａの圧力をかけることができるものが好ましい。

第一の半透膜ユニット８および第二の半透膜ユニット１５は、取扱いを容易にするため中空糸膜や平膜を筐体に納めて流体分離素子（エレメント）としたものを用いることができる。この流体分離素子は、平膜で形成する場合、例えば図６に示すように、多数の孔を穿設した筒状の中心パイプ２９の周りに、半透膜３０と、トリコットなどの透過水流路材３２と、プラスチックネットなどの供給水流路材３１とを含む膜ユニットを巻回し、これらを円筒状の筐体に納めた構造とするのが好ましい。複数の流体分離素子を直列あるいは並列に接続して分離膜モジュールとすることも好ましい。この流体分離素子において、供給水２５は、一方の端部からユニット内に供給され、他方の端部に到達するまでの間に半透膜３０を透過した透過水２７が、中心パイプ３０へと流れ、他方の端部において中心パイプ２９から取り出される。一方、半透膜３０を透過しなかった供給水２５は、他方の端部において濃縮水２６として取り出される。

半透膜３０の素材には酢酸セルロース系ポリマー、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ビニルポリマーなどの高分子素材を使用することができる。またその膜構造は、膜の少なくとも片面に緻密層を持ち、緻密層から膜内部あるいはもう片方の面に向けて徐々に大きな孔径の微細孔を有する非対称膜や、非対称膜の緻密層の上に別の素材で形成された非常に薄い分離機能層を有する複合膜のどちらでもよい。

しかしながら、中でも高耐圧性と高透水性、高溶質除去性能を兼ね備え、優れたポテンシャルを有する、ポリアミドを分離機能層とした複合膜が好ましい。特に、海水を原水とするような場合には、第一の半透膜ユニットでは浸透圧以上の圧力をかける必要があり、実質的には少なくとも５ＭＰａの操作圧力が負荷されることが多い。この圧力に対して、高い透水性と阻止性能を維持するためにはポリアミドを分離機能層とし、それを多孔質膜や不織布からなる支持体で保持する構造のものが適している。また、ポリアミド半透膜としては、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物との重縮合反応により得られる架橋ポリアミドの分離機能層を支持体に有してなる複合半透膜が適している。

分離機能層は、酸やアルカリに対して化学的安定性が高い架橋ポリアミドからなるもの、もしくは架橋ポリアミドを主成分とするものからなることが好ましい。架橋ポリアミドは、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物との界面重縮合により形成され、多官能アミンまたは多官能酸ハロゲン化物成分の少なくとも一方が３官能以上の化合物を含んでいることが好ましい。

ここで、多官能アミンとは、一分子中に少なくとも２個の一級および／または二級アミノ基を有するアミンをいい、例えば、２個のアミノ基がオルト位やメタ位、パラ位のいずれかの位置関係でベンゼンに結合したフェニレンジアミン、キシリレンジアミン、１，３，５ートリアミノベンゼン、１，２，４−トリアミノベンゼン、３，５−ジアミノ安息香酸などの芳香族多官能アミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミンなどの脂肪族アミン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、ピペラジン、１，３−ビスピペリジルプロパン、４−アミノメチルピペラジンなどの脂環式多官能アミン等を挙げることができる。中でも、膜の選択分離性や透過性、耐熱性を考慮すると芳香族多官能アミンであることが好ましく、このような多官能芳香族アミンとしては、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、１，３，５−トリアミノベンゼンが好適に用いられる。さらには、入手の容易性や取り扱いのしやすさから、ｍ−フェニレンジアミン（以下、ｍ−ＰＤＡと記す）を用いることがより好ましい。これらの多官能アミンは、単独で用いたり、混合して用いたりしてもよい。

多官能酸ハロゲン化物とは、一分子中に少なくとも２個のハロゲン化カルボニル基を有する酸ハロゲン化物をいう。例えば、３官能酸ハロゲン化物では、トリメシン酸クロリド、１，３，５−シクロヘキサントリカルボン酸トリクロリド、１，２，４−シクロブタントリカルボン酸トリクロリドなどを挙げることができ、２官能酸ハロゲン化物では、ビフェニルジカルボン酸ジクロリド、ビフェニレンカルボン酸ジクロリド、アゾベンゼンジカルボン酸ジクロリド、テレフタル酸クロリド、イソフタル酸クロリド、ナフタレンジカルボン酸クロリドなどの芳香族２官能酸ハロゲン化物、アジポイルクロリド、セバコイルクロリドなどの脂肪族２官能酸ハロゲン化物、シクロペンタンジカルボン酸ジクロリド、シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド、テトラヒドロフランジカルボン酸ジクロリドなどの脂環式２官能酸ハロゲン化物を挙げることができる。多官能アミンとの反応性を考慮すると、多官能酸ハロゲン化物は多官能酸塩化物であることが好ましく、また、膜の選択分離性、耐熱性を考慮すると、多官能芳香族酸塩化物であることが好ましい。中でも、入手の容易性や取り扱いのしやすさの観点から、トリメシン酸クロリドを用いるとより好ましい。これらの多官能酸ハロゲン化物は、単独で用いたり、混合して用いたりしてもよい。

そして、本発明において、第一の半透膜ユニット８に用いる半透膜は、海水中のイオンなどをはじめとする溶質を高度に除去することができることが望ましい。特に、他の成分に比べて阻止率が低いホウ素については、高い阻止性能を有することが好ましい。具体的には、第一の半透膜ユニット８の半透膜として、総塩濃度３．５重量％、ｐＨ７．０、温度２５℃の模擬海水を操作圧力５．５ＭＰａで供給したときの純水透過係数Ｌ_ｐが３×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ以上で、ホウ素透過係数Ｐ_ｂが４００×１０^−９ｍ／ｓ以下という性能を発現することができるものを適用することによって、海水からより高い水質の淡水を得ることができる。

ここで、全塩濃度３．５重量％の模擬海水とは、ＮａＣｌ＝２３．９２６ｇ／ｌ，Ｎａ_２ＳＯ_４＝４．００６ｇ／ｌ，ＫＣｌ＝０．７３８ｇ／ｌ，ＮａＨＣＯ_３＝０．１９６ｇ／ｌ，ＭｇＣｌ_２＝５．０７２ｇ／ｌ，ＣａＣｌ_２＝１．１４７ｇ／ｌ，Ｈ_３ＢＯ_３＝０．０２８６ｇ／ｌの組成で調合したものをいう。

また、純水透過係数Ｌ_ｐとホウ素透過係数Ｐ_ｂは、膜面で生じる濃度分極現象を考慮した以下の方法で得ることができる。例えば、平膜で測定する場合は、Ｍ．タニグチ（Ｍ．Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ）らによる文献（ジャーナル・オブ・メンブレン・サイエンス，第１８３巻，２０００年，ｐ２５９−２６７（以下、参考文献１とする。））などに示される平膜セルによって模擬海水の透過流束Ｊ_ｖとＴＤＳ透過水濃度Ｃ_ｐを測定し、以下の式によってＬ_ｐ，Ｐ_ｂを算出する。

Ｊ_ｖ＝Ｌ_ｐ（ΔＰ−Δπ）
Ｊ_ｓ＝Ｐ（Ｃ_ｍ−Ｃ_ｐ）
Ｊ_ｓｂ＝Ｐ_ｂ（Ｃ_ｍｂ−Ｃ_ｐｂ）
Δπ＝π（Ｃ_ｍ）−π（Ｃ_ｐ）
（Ｃ_ｍ−Ｃ_ｐ）／（Ｃ_ｆ−Ｃ_ｐ）＝ｅｘｐ（Ｊ_ｖ／ｋ）
（Ｃ_ｍｂ−Ｃ_ｐ）／（Ｃ_ｆｂ−Ｃ_ｐｂ）＝ｅｘｐ（Ｊ_ｖ／ｋ_ｂ）
Ｊ_ｖ：純水透過流束[ｍ^３／ｍ^２・ｓ]
Ｊ_ｓ：ＴＤＳ（Total Dissolved Solids=総塩分）透過流束［ｋｇ／ｍ^２・ｓ］
Ｊ_ｓｂ：ホウ素透過流束［ｋｇ／ｍ^２・ｓ］
Ｌ_ｐ：純水透過係数［ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ］
Ｐ：ＴＤＳ透過係数［ｍ／ｓ］
Ｐ_ｂ：ホウ素透過係数［ｍ／ｓ］
π（）：浸透圧［Ｐａ］
Δπ：浸透圧差［Ｐａ］
ΔＰ：操作圧力差［Ｐａ］
Ｃ_ｍ：ＴＤＳ原水膜面濃度［ｋｇ／ｍ^３］
Ｃ_ｆ：ＴＤＳ原水バルク（流路内）濃度［ｋｇ／ｍ^３］
Ｃ_ｐ：ＴＤＳ透過水濃度「ｋｇ／ｍ^３」
Ｃ_ｍｂ：ホウ素原水膜面濃度［ｋｇ／ｍ^３］
Ｃ_ｆｂ：ホウ素原水バルク濃度［ｋｇ／ｍ^３］
Ｃ_ｐｂ：ホウ素透過水濃度「ｋｇ／ｍ^３］
ｋ：ＴＤＳ物質移動係数［ｍ／ｓ］
ｋ_ｂ：ホウ素物質移動係数［ｍ／ｓ］。

ここで、浸透圧πは、M. タニグチ（Ｍ．Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ）らによる文献（ＡＩＣｈＥジャーナル，第４６巻，２０００年，ｐ１９６７−１９７３（以下、参考文献２とする。））に示される、いわゆる「三宅の式」によって知ることができる。ＴＤＳ物質移動係数ｋは、評価セルによって決められる値であるが、参考文献２に示されている浸透圧法もしくは流速変化法によって膜面流量Ｑ［ｍ^３／ｓ］もしくは膜面流速ｕ［ｍ／ｓ］の関数として得ることができる。

参考文献１に示されている平膜セルの場合、
ｋ＝１．６３×１０^−３・Ｑ^{０．４０５３}
である。つづいて、ホウ素の物質移動係数ｋ_ｂであるが、これも同文献に示されるように、
ｋ／ｋ_ｂ＝（Ｄ／Ｄ_ｂ）^０．７５
Ｄ：ＴＤＳ拡散係数［ｍ^２／ｓ］
Ｄ_ｂ：ホウ素拡散係数［ｍ^２／ｓ］
から算出することができる。

したがって、上記の式から未知数Ｌ_ｐ，Ｐ，Ｐ_ｂ，Ｃ_ｍ，Ｃ_ｍｂを算出することができる。膜エレメントの場合は、参考文献２に示されているように、膜エレメントの長さ方向に積分しながらＬ_ｐ，Ｐをフィッティングによって算出することができる。

また、前述した局所透過流束について説明する。まず、局所とはこの膜エレメントの長さ方向の特定の位置を意味し、上記の積分計算の中でフィッティングを行い、厳密には最終的に求められた膜エレメント長さ方向のプロファイルから得ることができる。なお、塩の阻止性能が９９％以上であるような十分な阻止率を有している半透膜が用いられる場合は、ＴＤＳ透過水濃度Ｃ_ｐがＴＤＳ原水バルク濃度Ｃ_ｆに比べても非常に小さく、透過水浸透圧π（Ｃ_ｐ）も無視できるため、下記の様に算出することができる。

すなわち、前述した入口における局所透過流束Ｊ_{ｖ, IN}は、
Ｊ_{ｖ, IN}＝Ｌ_ｐ（ΔＰ_IN−Δπ_IN）
Ｊ_{ｓ, IN}≒Ｐ（Ｃ_{ｍ, IN}）
Δπ≒π（Ｃ_ｍ）
Ｃ_{ｍ, IN}／Ｃ_{ｆ, IN}＝ｅｘｐ（Ｊ_{ｖ, IN}／ｋ）
を用いて、Ｊ_{ｖ, IN}とＣ_{ｍ, IN}の連立方程式を解くことによって求めることができる。

第一の半透膜ユニット８として適した、このような高いホウ素阻止性能を有する複合半透膜を得るためには、例えば、内部や表面に脂肪族アシル基を存在させる方法を挙げることができる。具体的には、例えば実質的に分離性能を有さない微多孔性支持膜上に、実質的にイオン等の分離性能を有する分離機能層を設け、その分離機能層の内部および／または表面に脂肪族アシル基を存在せしめる。脂肪族アシル基は結合によって分離機能層中もしくは分離機能層表面に存在していればよい。

脂肪族アシル基を分離機能層に存在させる方法は特に限定されるものではない。例えば、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物との界面重縮合により形成された分離機能層の表面に脂肪族酸ハロゲン化物溶液を接触させたり、多官能アミンと多官能芳香族酸ハロゲン化物との界面重縮合の際に脂肪族酸ハロゲン化物を共存させたりすることで、分離機能層中に共有結合によって存在せしめればよい。すなわち、微多孔性支持膜上にポリアミド分離機能層を形成するにあたり、多官能アミン水溶液と、多官能酸ハロゲン化物の有機溶媒溶液と、これとは異なる炭素数が１〜４の範囲内の脂肪族酸ハロゲン化物の有機溶媒溶液とを微多孔性支持膜上で接触させ界面重縮合させたり、多官能アミン水溶液と、多官能酸ハロゲン化物およびこれとは異なる炭素数が１〜４の範囲内の脂肪族酸ハロゲン化物を含有する有機溶媒溶液とを微多孔性支持膜上で接触させ界面重縮合させたりすればよい。

脂肪族酸ハロゲン化物としては、炭素数１〜４を有するものが好ましく、さらに好ましくは炭素数２〜４である。炭素数が多くなるに従って、立体障害によって脂肪族酸ハロゲン化物の反応性が低下したり、多官能酸ハロゲン化物の反応点への接近が困難になり円滑な膜形成が妨げられたりするため、膜の性能が低下する。かかる脂肪族酸ハロゲン化物としては、メタンスルホニルクロリド、アセチルクロリド、プロピオニルクロリド、ブチリルクロリド、オキサリルクロリド、マロン酸ジクロリド、コハク酸ジクロリド、マレイン酸ジクロリド、フマル酸ジクロリド、クロロスルホニルアセチルクロリド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノカルボニルクロリドなどが挙げられる。これらは単独でも２種以上を同時に使用しても良いが、膜を緻密構造にし、かつ、透水性をあまり低下させないバランスのとれたものとするためには、オキサリルクロリドを主成分とすることが好ましい。

そして、微多孔性支持膜を含む支持体は、実質的には分離性能を有さない層であり、実質的に分離性能を有する架橋ポリアミドの分離機能層に機械的強度を与えるために設けられるもので、布帛や不織布などの基材上に微多孔性支持膜を形成したものなどが用いられる。

微多孔性支持膜は、それ自体も実質的には分離性能を有さない層で、実質的に分離性能を有する分離機能層に機械的強度を与えるために用いられるものであり、均一で微細な孔あるいは片面からもう一方の面まで徐々に大きな微細な孔をもっていて、その微細孔の大きさはその片面の表面が１００ｎｍ以下であるような構造の支持膜が好ましい。

上記の支持体は、ミリポア社製”ミリポアフィルターＶＳＷＰ”（商品名）や、東洋濾紙社製”ウルトラフィルターＵＫ１０”（商品名）のような各種市販材料から選択することもできるが、通常は、”オフィス・オブ・セイリーン・ウォーター・リサーチ・アンド・ディベロップメント・プログレス・レポート”Ｎｏ．３５９（１９６８）に記載された方法に従って製造できる。その素材にはポリスルホン、ポリアミド、ポリエステル、酢酸セルロース、硝酸セルロースやポリ塩化ビニル等のホモポリマーあるいはブレンドしたものが通常使用されるが、化学的、機械的、熱的に安定性の高い、ポリスルホンを使用するのが好ましい。

例えば、上記ポリスルホンのジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液を密に織ったポリエステル布あるいは不織布の上に一定の厚さに注型し、それをドデシル硫酸ソーダ０．５重量％およびＤＭＦ２重量％を含む水溶液中で湿式凝固させることによって、表面の大部分が直径数１０ｎｍ以下の微細な孔を有した微多孔性支持膜が得られる。微多孔性支持膜の素材としては、ポリスルホン以外にポリアミドやポリエステルも好ましく用いられる。

透過水及び供給水の総塩分濃度（ＴＤＳ濃度）は、各液の電気伝導度を電気伝導度計（横川電機製ＳＣ８２）によって測定し、あらかじめ模擬海水で測定した模擬海水濃度と電気伝導度との関係式から求めた。またｐＨ測定は横川電機製ＰＨ８２を用いて測定した。

図７に示すフローの評価装置（以下、装置Ｘという）を構成した。なお、図７においても、符号は、上述したものと同じものを意味する。

装置Ｘは、供給水タンク３８、高圧ポンプ７、第一の半透膜ユニット８、昇圧ポンプ１４、第二の半透膜ユニット１５などから構成した。高圧ポンプ８はインバーターで出力制御するものとし、昇圧ポンプ１４の出力は無調節だが、第二の半透膜ユニット１５の供給水に負荷される圧力を実質的に圧力調整バルブ４５で制御した。また、第一の半透膜ユニット８の透過水９の流量を、第一の半透膜ユニット濃縮水バルブ１１によって調節することができ、第二の半透膜ユニットの透過水流量を、圧力調整バルブ４５とバルブ１８と背圧バルブ４７とによって調節することができるものとした。第一の半透膜ユニット８としては、図８に示すように、直径１０ｃｍ、全長１ｍの膜エレメント５１をパイプジョイント４９によって４本直列に接続して片方の端部を栓５０で封止した上で耐圧容器５２に装填したもの２並列設けた構成に、そして第二の半透膜ユニット１５としては、図９に示すように、直径１０ｃｍ、全長１ｍの膜エレメント５１を同様に２本直列に接続し耐圧容器５２に装填したもの１列設けたという構成にした。

＜参考例１＞
通常運転として、装置Ｘを用いて、東レ（株）愛媛工場の近傍の海水を砂ろ過で前処理して濁質分を除去した前処理海水（ＴＤＳ濃度３．４重量%、水温２２℃、ｐＨ＝７．５）を、流量８０ｍ^３／日で処理した。第一の半透膜ユニット用の膜エレメントとしては東レ（株）製ＳＵ−８１０、第二の半透膜ユニット用の膜エレメントとしては東レ（株）製ＳＵ−７１０を用い、第一の半透膜ユニットの回収率３０％、第二の半透膜ユニットの回収率７５％で運転した。なお、第一のスケール防止剤添加手段３によるスケール防止剤添加、第一のアルカリ添加手段４によるアルカリ添加、酸添加手段６による酸添加は行わなかったが、第二の半透膜ユニットでのホウ素除去性能を向上させるために、第二のアルカリ添加手段１３によってＮａＯＨを添加し、第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨを９．０にした。また、第二のスケール防止剤添加手段１２によってスケール防止剤（ＳＨＭＰ，ヘキサメタ燐酸ナトリウム）を３ｍｇ／ｌで添加し、アルカリ添加によるスケール発生を防止した。この条件で運転した結果、透過水流量１８ｍ^３／日で、透過水ＴＤＳ濃度は１．１ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．１９ｍｇ／ｌ、透過水ｐＨは９．２であった。また、このとき、酸添加手段６における硫酸の添加量は０ｇ／時、第二のアルカリ添加手段１３におけるＮａＯＨ添加量は２５ｇ／時であった。

＜参考例２＞
洗浄運転として、第一の半透膜ユニット８の前の酸添加手段６によって硫酸を添加し、第一の半透膜ユニット８への供給水ｐＨを３．０にし、第二の半透膜ユニット１５の前の第二のスケール防止剤添加手段１２によるスケール防止剤添加および第二のアルカリ添加手段１３によるアルカリ添加を実施しない他は、参考例１と同じ条件で運転を実施した。その結果、透過水流量１８ｍ^３／日で、透過水ＴＤＳ濃度は１．５ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．２５ｍｇ／ｌ、透過水ｐＨは４．５であった。また、このとき、酸添加手段６における硫酸の添加量は、５３０ｇ／時、第二のアルカリ添加手段におけるＮａＯＨ添加量は、０ｇ／日であった。

＜参考例３＞
洗浄運転として、第一の半透膜ユニット８の前の酸添加手段６によって硫酸を添加し、第一の半透膜ユニット８への供給水ｐＨを３．０にする他は、参考例１と同じ条件で運転を実施した。その結果、透過水流量１８ｍ^３／日で、透過水ＴＤＳ濃度は１．１ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．１９ｍｇ／ｌ、透過水ｐＨは９．２であった。また、このとき、酸添加手段６における硫酸の添加量は、５３０ｇ／時、第二のアルカリ添加手段におけるＮａＯＨ添加量は、１２０ｇ／時であった。

＜参考例４＞
通常運転として、第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨを９．０６にする他は参考例１と同じ条件で運転を実施した。その結果、透過水流量１８ｍ^３／日で、透過水ＴＤＳ濃度は１．１ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．１８４ｍｇ／ｌ、透過水ｐＨは９．２６であった。また、このとき、酸添加手段６における硫酸の添加量は０ｇ／時、第二のアルカリ添加手段１３におけるＮａＯＨ添加量は２５．４ｇ／時であった。

＜参考例5＞
参考例１の条件で３ヶ月連続運転した後、高温時の前処理海水（ＴＤＳ濃度３．４重量%、水温２７℃、ｐＨ＝７．５）について、第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨを９．２にした他は、参考例１と同じ条件で運転した。結果、透過水流量１８ｍ^３／日で、透過水ＴＤＳ濃度は２．６ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．４７ｍｇ／ｌ、透過水ｐＨは９．３であった。また、このとき、酸添加手段６における硫酸の添加量は０ｇ／時、第二のアルカリ添加手段１３におけるＮａＯＨ添加量は２６ｇ／時であった。

＜参考例６＞
洗浄運転として、第一の半透膜ユニット８の前の酸添加手段６によって硫酸を添加し、第一の半透膜ユニット８への供給水ｐＨを３．０にし、第二の半透膜ユニット１５の前の第二のスケール防止剤添加手段１２によるスケール防止剤添加およびアルカリ添加手段１３によるアルカリ添加を実施しない他は、参考例５と同じ条件で運転を実施した。その結果、透過水流量１８ｍ^３／日で、透過水ＴＤＳ濃度は２．９ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．６７ｍｇ／ｌ、透過水ｐＨは４．６であった。また、このとき、酸添加手段６における硫酸の添加量は、５２０ｇ／時、第二のアルカリ添加手段におけるＮａＯＨ添加量は、０ｇ／日であった。

＜参考例７＞
洗浄運転として、第一の半透膜ユニット８の前の酸添加手段６によって硫酸を添加し、第一の半透膜ユニット８への供給水ｐＨを３．０にする他は、参考例５と同じ条件で運転を実施した。その結果、透過水流量１８ｍ^３／日で、透過水ＴＤＳ濃度は２．８ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．４７ｍｇ／ｌ、透過水ｐＨは９．３であった。また、このとき、酸添加手段６における硫酸の添加量は、５２０ｇ／時、第二のアルカリ添加手段におけるＮａＯＨ添加量は、１２５ｇ／時であった。

＜参考例８＞
通常運転として、第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨを９．２６にする他は参考例５と同じ条件で運転を実施した。その結果、透過水流量１８ｍ^３／日で、透過水ＴＤＳ濃度は２．７ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．４５ｍｇ／ｌ、透過水ｐＨは９．４１であった。また、このとき、酸添加手段６における硫酸の添加量は０ｇ／時、第二のアルカリ添加手段１３におけるＮａＯＨ添加量は２７ｇ／時であった。

＜参考例９＞
通常運転として、第一の半透膜ユニットの透過水流量２４ｍ^３／日のうち、２２ｍ^３／日を第二の半透膜ユニット１５の供給水とし、また、第二の半透膜ユニットの透過水流量が１６ｍ^３／日となるように、回収率を７２．７％に設定する他は、参考例８と同じ条件で運転した。その結果、第二の半透膜ユニットの透過水は、ＴＤＳ濃度が２．６ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度が０．４４ｍｇ／ｌ、透過水ｐＨが９．４１であった。これに、第一の半透膜ユニットの透過水２ｍ^３／日（透過水ＴＤＳ濃度１９６ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度１．０ｍｇ／ｌ、ｐＨ＝６．１３）を混合した結果、混合水の合計水量は１８ｍ^３／日で、ＴＤＳ濃度は２４．０ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．５０ｍｇ／ｌ、ｐＨは８．７であった。また、このとき、酸添加手段６における硫酸の添加量は０ｇ／時、第二のアルカリ添加手段１３におけるＮａＯＨ添加量は２４．８ｇ／時であった。

＜実施例１＞
図７に示す装置を１２機並列に、すなわち、１２の脱塩工程を設けた装置を想定し、参考例１で説明した通常の運転状態を行う際に、１日に２時間ずつ、各脱塩工程を一工程ずつ順番に、参考例２で説明したｐＨを下げる洗浄運転状態にすると、１２の脱塩工程を合わせた原水流量は９６０ｍ^３／日、透過水流量は２１６ｍ^３／日と計算され、１２の脱塩工程の平均透過水として参考例１と参考例２の透過水を１１：１で混合した結果、透過水ＴＤＳ濃度は１．１３ｍｇ／ｌと十分に低く、平均ホウ素濃度は０．１９５ｍｇ／ｌであった。また、このとき、１つの脱塩工程あたりの酸添加手段６における硫酸の添加量は１０６０ｇ／日、第二のアルカリ添加手段におけるＮａＯＨ添加量は、５５０ｇ／日と計算された。なお、ＷＨＯの飲料水質基準はホウ素濃度が０．５ｍｇ／ｌであり、また、ＷＨＯには飲料水のＴＤＳ濃度に関する基準が存在しないが、たとえば日本における飲料水の水質基準はＴＤＳ濃度が５００ｍｇ／ｌである。

＜比較例１＞
各脱塩工程を一工程ずつ順番に、参考例３で説明したｐＨを下げる洗浄運転状態にする以外は、実施例１と同条件で計算した。その結果、１２の脱塩工程を合わせた原水流量は９６０ｍ^３／日、透過水流量は２１６ｍ^３／日と計算され、１２の脱塩工程の平均透過水として参考例１と参考例３の透過水を１１：１で混合した結果、ＴＤＳ濃度は１．１ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．１９０ｍｇ／ｌとなり、実施例１とほぼ同じ水質になった。また、このとき、１つの脱塩工程あたりの酸添加手段３における硫酸の添加量は、１０６０ｇ／日、第二のアルカリ添加手段におけるＮａＯＨ添加量は、７９０ｇ／日と計算され、実施例１の１．４倍の消費量となった。

＜実施例２＞
混合後の透過水ホウ素濃度を比較例１と同じとするために、通常の運転状態として参考例４とする他は、実施例１と同じ条件で計算した。その結果、１２の脱塩工程を合わせた原水流量は９６０ｍ^３／日、透過水流量は２１６ｍ^３／日と計算され、１２の脱塩工程の平均透過水として参考例４と参考例２の透過水を１１：１で混合した結果、ＴＤＳ濃度は１．１３ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．１９０ｍｇ／ｌとなり、実施例１と同じホウ素濃度であった。また、このとき、１つの脱塩工程あたりの酸添加手段６における硫酸の添加量は、１０６０ｇ／日、第二のアルカリ添加手段におけるＮａＯＨ添加量は、５５９ｇ／日と計算され、実施例１と同等の消費量となった。

＜実施例３＞
参考例１と参考例２の代わりに参考例５と参考例６を適用する他は実施例１と同じ運転状態を想定したところ、１２の脱塩工程を合わせた原水流量は９６０ｍ^３／日、透過水流量は２１６ｍ^３／日と計算され、１２の脱塩工程の平均透過水ＴＤＳ濃度は２．６３ｍｇ／ｌと十分に低く、平均ホウ素濃度は０．４８８ｍｇ／ｌであった。この結果は、ＷＨＯ飲料水質基準（ホウ素濃度０．５ｍｇ／ｌ）を満足するものであった。また、このとき、１つの脱塩工程あたりの酸添加手段６における硫酸の添加量は１０４０ｇ／日、第二のアルカリ添加手段におけるＮａＯＨ添加量は、５７２ｇ／日と計算された。

＜比較例２＞
参考例６の代わりに参考例７で説明したｐＨを下げる洗浄運転状態にする以外は、実施例３と同条件で計算した。その結果、１２の脱塩工程を合わせた原水流量は９６０ｍ^３／日、透過水流量は２１６ｍ^３／日と計算され、１２の脱塩工程の平均透過水ＴＤＳ濃度は２．６２ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．４７０ｍｇ／ｌとなった。また、このとき、１つの脱塩工程あたりの酸添加手段３における硫酸の添加量は、１０４０ｇ／日、第二のアルカリ添加手段におけるＮａＯＨ添加量は、８２２ｇ／日と計算され、実施例３の１．４倍の消費量となった。

＜実施例４＞
混合後の透過水ホウ素濃度を比較例２と同じとするために、通常の運転状態として参考例８とする他は、実施例３と同じ条件で計算した。その結果、１２の脱塩工程を合わせた原水流量は９６０ｍ^３／日、透過水流量は２１６ｍ^３／日と計算され、１２の脱塩工程の平均透過水ＴＤＳ濃度は２．７２ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度は０．４７０ｍｇ／ｌとなった。また、このとき、１つの脱塩工程あたりの酸添加手段６における硫酸の添加量は、１０４０ｇ／日、第二のアルカリ添加手段におけるＮａＯＨ添加量は、５９４ｇ／日と計算された。

＜実施例５＞
脱塩工程数は１２で、酸洗浄時間を１時間とする場合を想定した。この場合、１日のうち１２時間は全ての脱塩工程で洗浄を行わず通常運転をし、残りの１２時間は１つの脱塩工程が順次酸洗浄中となる運転を実施することを想定し、計算を実施した。ここで、全てが通常運転の時は、参考例５の条件（すなわち、第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨは９．２）で運転し、いずれかの脱塩工程で洗浄を行っている間は実施例４と同じ条件（すなわち、通常運転している第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨは９．２６に上げる）で運転すると想定した。その結果、１日を通して、透過水流量は１８ｍ^３／日、透過水ＴＤＳ濃度は２．６〜２．７２、ホウ素濃度は一定の０．４７０ｍｇ／ｌとなり、いずれかの脱塩工程で洗浄を行っている間も一定のホウ素濃度の透過水を得ることが出来た。また、このとき、１つの脱塩工程当たりの酸添加手段６における硫酸の添加量は、５２０ｇ／日、第二のアルカリ添加条件におけるＮａＯＨ添加量は、６０９ｇ／時であった。

＜比較例３＞
いずれかの脱塩工程で洗浄を行っている間を比較例２と同じ条件で運転する他は実施例５と同じ条件（すなわち、第二の半透膜ユニット１５の供給水ｐＨは、通常運転時も酸洗浄時もｐＨ９．２）での運転を想定し、計算を実施した。その結果、１日を通して、透過水流量は１８ｍ^３／日、透過水ＴＤＳ濃度は２．６〜２．８、ホウ素濃度は一定の０．４７０ｍｇ／ｌとなり、いずれかの脱塩工程で洗浄を行っている間も一定のホウ素濃度を維持することが出来たが、このとき、１つの脱塩工程当たりの酸添加手段６における硫酸の添加量は、５２０ｇ／日、第二のアルカリ添加条件におけるＮａＯＨ添加量は、７２３ｇ／時となり、実施例５よりも１９％多かった。

＜実施例６＞
脱塩工程数は１２で、酸洗浄時間を１時間とする場合を想定した。この場合、１日のうち１２時間は全ての脱塩工程で洗浄を行わず通常運転をし、残りの１２時間は１つの脱塩工程が順次酸洗浄中となる運転を実施することを想定し、計算を実施した。ここで、全てが通常運転の時は、参考例９の条件（すなわち、第二の半透膜ユニット１５の供給水流量は２２ｍ^３／日、バイパス流量２ｍ^３／日）で運転し、いずれかの脱塩工程で洗浄を行っている間は、通常運転している脱塩工程のうち６系列では参考例９の条件で、５系列は参考例８の条件（バイパスなし）、洗浄運転している系列は参考例６（バイパスなし）での運転を想定し、計算を実施した。その結果、１日を通して、合計透過水は、流量が１８ｍ^３／日、透過水ＴＤＳ濃度が１３．４〜２４ｍｇ／ｌ、ホウ素濃度がほぼ一定の０．４９５〜０．５０ｍｇ／ｌとなり、いずれかの脱塩工程で洗浄を行っている間もＷＨＯの水質基準を満たす一定のホウ素濃度を維持することが出来た。このとき、１つの脱塩工程当たりの酸添加手段６における硫酸の添加量は、５２０ｇ／日、第二のアルカリ添加条件におけるＮａＯＨ添加量は、５８１ｇ／時であった。

なお、参考例１〜９の条件結果を表１に、実施例１〜６および比較例１〜３の条件、結果を表２に示す。

Claims

原水もしくは原水を前処理して得た前処理水を第一の半透膜ユニットの供給水として第一の半透膜ユニットで処理し、得られた第一の半透膜ユニットの透過水を第二の半透膜ユニットの供給水としてｐＨを上げて第二の半透膜ユニットで処理する脱塩工程を、複数並列に有する淡水製造方法であって、一時的に、一部の脱塩工程Ａにおいて洗浄を行い、該洗浄では、原水もしくは前処理水をｐＨを下げて第一の半透膜ユニットＡ１へ供給し、得られた該第一の半透膜ユニットＡ１の透過水を他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２の供給水よりも低いｐＨとして第二の半透膜ユニットＡ２に供給するとともに、該第二の半透膜ユニットＡ２から得られた透過水を前記他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２から得られた透過水と混合する淡水製造方法。
全ての脱塩工程について前記洗浄を順次行う、請求項１に記載の淡水製造方法。
一時的に、全ての脱塩工程において前記洗浄を行わない時間を設けるとともに、前記一部の脱塩工程Ａにおいて洗浄を行っている間の、前記他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２の供給水のｐＨを、全ての脱塩工程において洗浄を行わない間の、前記他の脱塩工程Ｂにおける第二の半透膜ユニットＢ２の供給水のｐＨよりも高くする、請求項１または２に記載の淡水製造方法。
前記第一の半透膜ユニットの透過水のうちの一部の透過水ａを第二の半透膜ユニットで処理せず、残りの透過水ｂを、第二の半透膜ユニットの供給水としてｐＨを上げて第二の半透膜ユニットで処理し、前記一部の透過水ａと混合して淡水を得る淡水製造方法であって、一時的に、全ての脱塩工程において前記洗浄行わない時間を設けるとともに、前記一部の脱塩工程Ａにおいて洗浄を行っている間の前記残りの透過水ｂの水量を、全ての脱塩工程において洗浄を行わない時間の水量よりも多くすることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の淡水製造方法。
前記他の脱塩工程Ｂにおいて、第二の半透膜ユニットＢ２の供給水のｐＨを８以上に上げる、請求項１〜４のいずれかに記載の淡水製造方法。
前記一部の脱塩工程Ａにおいて、第一の半透膜ユニットＡ１の供給水のｐＨを４以下にする、請求項１〜５のいずれかに記載の淡水製造方法。
前記一部の脱塩工程Ａにおいて、第一の半透膜ユニットＡ１の供給水のｐＨを下げる運転時間が、０．５〜２．５hr.／日の範囲内である、請求項１〜６のいずれかに記載の淡水製造方法。
前記脱塩工程の数（ａ）と、前記一部の脱塩工程において第一の半透膜ユニットＡ１の供給水のｐＨを下げる運転時間（ｂ）とが、次の関係式を満たす、請求項１〜７のいずれかに記載の淡水製造方法。
２０≦ａ×ｂ≦３０、ａ≧１２