WO2014109074A1 - 淡水化装置及び淡水化装置の制御方法 - Google Patents

淡水化装置及び淡水化装置の制御方法 Download PDF

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諒 難波
勝也 横川
太 黒川
後藤 久明
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株式会社 東芝
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    • Y02A20/124Water desalination
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Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a desalination apparatus and a control method for the desalination apparatus.
  • seawater desalination plants that desalinate water containing salt (salts) such as seawater and brine are known.
  • a method for desalination there are an evaporation method and an electrodialysis method in which seawater is condensed and recovered after heating and evaporation.
  • the seawater desalination technology so far, the evaporation method has been the mainstream, but in recent years, a method using a reverse osmosis membrane (hereinafter referred to as RO membrane) is expanding from the viewpoint of economy.
  • the seawater desalination plant includes a desalination apparatus having an RO membrane.
  • the power cost accounts for 50% or more. More than 80% of the power cost is due to the amount of power consumed by the pump to permeate the RO membrane.
  • the production water desalinated by the desalination apparatus is provided with a water quality reference value according to the purpose.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a desalination apparatus and a control method for the desalination apparatus capable of reducing power consumption while complying with the standards of production water. is there.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a desalination system including a desalination apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the desalination apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating the first reverse osmosis membrane module illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a table showing changes in the salinity of the first treated water, the salinity of the low concentration permeated water, the salinity of the high concentration permeated water, and the salinity of the concentrated water with respect to the salinity and temperature of the seawater. It is a figure which shows the process example of a 1st reverse osmosis membrane module.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a desalination system including a desalination apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the desalination apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating the first reverse osmosis membrane module illustrated
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating the second reverse osmosis membrane module illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a table showing changes in the power consumption and the water quality of the produced water with respect to the partial rate.
  • FIG. 7 is a graph showing changes in salinity concentration with respect to electrical conductivity in raw water (or untreated water or produced water).
  • FIG. 8 is a graph showing the change in the residual ratio of boron with respect to the pH value in the second treated water (or raw water).
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a desalination apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a desalination apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a desalination apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a desalination apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a graph showing changes in the open / closed state of the first gate valve with respect to the salinity concentration of the production water in the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a desalination apparatus according to the sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating a desalination apparatus according to the seventh embodiment.
  • FIG. 16 is a table showing the open / close states of the first gate valve and the second gate valve with respect to the salinity concentration of the production water in the seventh embodiment.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating a desalination apparatus according to the eighth embodiment.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a desalination apparatus according to the ninth embodiment.
  • a desalination apparatus includes a first pressurizing unit that pressurizes and sends out a first water to be treated containing salt, and the pressurized first processed material that is supplied from the first pressurizing unit.
  • the first reverse osmosis membrane module that separates into concentrated water having a higher salinity than the water to be treated can be mixed with the low concentration permeated water and the high concentration permeated water.
  • the second treated water is pressurized at a pressure level lower than the pressure level of the first pressure line of the first mixing line that supplies at least the high-concentration permeated water and generates the second treated water.
  • a second reverse osmosis membrane module that separates water to be treated into other permeated water having a lower salinity than the second treated water and other concentrated water having a higher salinity than the second treated water;
  • a second mixing line capable of mixing low-concentration permeated water and other permeated water, supplied with at least the other permeated water among the low-concentration permeated water and other permeated water, and producing product water;
  • a first flow meter for measuring a flow rate of the low-concentration permeated water supplied to one mixing line; a first adjustment valve for adjusting a flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the first mixing line;
  • a second flow meter for measuring the flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the second mixing line, a second adjustment valve for adjusting the flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the second mixing line, and the production
  • An electrical conductivity meter to measure the electrical conductivity of the water and the flow rate of the production water
  • the flow rate of the low-concentration permeated water and the flow rate of the product water measured by the third flow meter are acquired, and based on the acquired information, the second pressurizing means, the first regulating valve, and the first And a controller that controls the operation of the second adjusting valve and adjusts the power consumption of the second pressurizing means, and the flow rate and electric conductivity of the product water.
  • the desalination apparatus which concerns on one Embodiment is the 1st pressurization means which pressurizes and sends out the 1st to-be-processed water containing salt
  • the said 1st pressurization supplied from the said 1st pressurization means To-be-treated water, low-concentration permeated water having a lower salinity than the first treated water, high-concentrated permeated water having a lower salinity than the first treated water and a higher salinity than the low-concentrated permeated water, and
  • the first reverse osmosis membrane module that separates into concentrated water having a higher salinity than the first treated water can be mixed with the low concentration permeated water and the high concentration permeated water, and the low concentration permeated water and the high concentration permeated water.
  • At least the high-concentration permeated water is supplied, and the second treated water is added at a pressure level lower than the pressure level of the first pressure unit and the first mixing line that generates the second treated water.
  • a second pressurizing means for sending out the pressure, and a pressure supplied from the second pressurizing means The second reverse osmosis membrane module that separates the second treated water into another permeated water having a lower salinity than the second treated water and another concentrated water having a higher salinity than the second treated water.
  • a second mixing line that is capable of mixing the low-concentration permeated water and other permeated water, and is supplied with at least the other permeated water among the low-concentration permeated water and other permeated water to produce product water.
  • a gate valve that switches between an open state that permits the supply of the low concentration permeated water to the first mixing line and a closed state that prohibits the supply of the low concentration permeated water to the first mixing line;
  • a first flow meter for measuring the flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the two mixing lines, an adjustment valve for adjusting the flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the second mixing line, and the production water
  • An electrical conductivity meter that measures electrical conductivity and the flow rate of the product water The second flow meter, the electrical conductivity of the production water measured by the electrical conductivity meter, the flow rate of the low-concentration permeated water measured by the first flow meter, and the second flow meter.
  • the desalination apparatus which concerns on one Embodiment is the 1st pressurization means which pressurizes and sends out the 1st to-be-processed water containing salt
  • the said 1st pressurization supplied from the said 1st pressurization means To-be-treated water, low-concentration permeated water having a lower salinity than the first treated water, high-concentrated permeated water having a lower salinity than the first treated water and a higher salinity than the low-concentrated permeated water, and
  • the first reverse osmosis membrane module that separates into concentrated water having a higher salinity than the first treated water can be mixed with the low concentration permeated water and the high concentration permeated water, and the low concentration permeated water and the high concentration permeated water.
  • At least the high-concentration permeated water is supplied, and the second treated water is added at a pressure level lower than the pressure level of the first pressure unit and the first mixing line that generates the second treated water.
  • a second pressurizing means for sending out the pressure, and a pressure supplied from the second pressurizing means The second reverse osmosis membrane module that separates the second treated water into another permeated water having a lower salinity than the second treated water and another concentrated water having a higher salinity than the second treated water.
  • a second mixing line that is capable of mixing the low-concentration permeated water and other permeated water, and is supplied with at least the other permeated water among the low-concentration permeated water and other permeated water to produce product water.
  • a first flow meter for measuring a flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the first mixing line; an adjustment valve for adjusting a flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the first mixing line; A gate valve for switching between an open state allowing the supply of the low-concentration permeate water to the second mixing line and a closed state prohibiting the supply of the low-concentration permeate water to the second mixing line; An electrical conductivity meter that measures electrical conductivity and the flow rate of the product water The second flow meter, the electrical conductivity of the production water measured by the electrical conductivity meter, the flow rate of the low-concentration permeated water measured by the first flow meter, and the second flow meter.
  • the desalination apparatus which concerns on one Embodiment is the 1st pressurization means which pressurizes and sends out the 1st to-be-processed water containing salt
  • the said 1st pressurization supplied from the said 1st pressurization means To-be-treated water, low-concentration permeated water having a lower salinity than the first treated water, high-concentrated permeated water having a lower salinity than the first treated water and a higher salinity than the low-concentrated permeated water, and
  • the first reverse osmosis membrane module that separates into concentrated water having a higher salinity than the first treated water can be mixed with the low concentration permeated water and the high concentration permeated water, and the low concentration permeated water and the high concentration permeated water.
  • At least the high-concentration permeated water is supplied, and the second treated water is added at a pressure level lower than the pressure level of the first pressure unit and the first mixing line that generates the second treated water.
  • a second pressurizing means for sending out the pressure, and a pressure supplied from the second pressurizing means The second reverse osmosis membrane module that separates the second treated water into another permeated water having a lower salinity than the second treated water and another concentrated water having a higher salinity than the second treated water.
  • a second mixing line that is capable of mixing the low-concentration permeated water and other permeated water, and is supplied with at least the other permeated water among the low-concentration permeated water and other permeated water to produce product water.
  • a first gate valve that switches between an open state that permits the supply of the low concentration permeate to the first mixing line and a closed state that prohibits the supply of the low concentration permeate to the first mixing line;
  • a second gate valve that switches between an open state that allows the supply of the low concentration permeated water to the second mixing line and a closed state that prohibits the supply of the low concentration permeated water to the second mixing line;
  • An electrical conductivity meter for measuring the electrical conductivity of the production water and the flow rate of the production water The flow meter to be measured, the electrical conductivity of the product water measured by the electrical conductivity meter, and the information on the flow rate of the product water measured by the flow meter are acquired, and the information is obtained based on the acquired information.
  • a control unit that controls the operation of the second pressurizing unit, the first gate valve and the second gate valve, and adjusts the power consumption of the second pressurizing unit, and the flow rate and electric conductivity of the product water. ing.
  • the control method of the desalination apparatus which concerns on one Embodiment is the pressurization supplied from the 1st pressurization means which pressurizes and sends out the 1st to-be-processed water containing salt, and the said 1st pressurization means.
  • the first treated water includes a low concentration permeated water having a lower salinity concentration than the first treated water, and a high concentration permeated water having a lower salinity concentration than the first treated water and a higher salinity concentration than the low concentration permeated water.
  • a first reverse osmosis membrane module that separates into a concentrated water having a higher salinity concentration than the first treated water, and the low-concentration permeated water and the high-concentration permeated water.
  • At least the high-concentration permeated water in the concentration permeated water is supplied, and the second treated water is treated at a pressure level lower than the pressure level of the first pressure means and the first mixing line that generates the second treated water.
  • the second pressurizing means Supplied from the second pressurizing means, the second pressurizing means for pressurizing and sending out the water;
  • a second reverse separation that separates the compressed second treated water into another permeate having a lower salinity than the second treated water and another concentrated water having a higher salinity than the second treated water.
  • a second osmotic membrane module can be mixed with the low concentration permeated water and other permeated water, and at least the other permeated water among the low concentration permeated water and the other permeated water is supplied to generate product water.
  • a first flow meter for measuring a flow rate of the low concentration permeated water supplied to the first mixing line; a first flow meter for measuring a flow rate of the low concentration permeated water supplied to the first mixing line; A regulating valve; a second flow meter for measuring the flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the second mixing line; and a second flow meter for adjusting the flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the second mixing line.
  • a regulating valve, an electrical conductivity meter for measuring the electrical conductivity of the product water In the control method of the desalination apparatus provided with the 3rd flow meter which measures the flow volume of production water, the electrical conductivity of the production water measured with the electrical conductivity meter was measured with the first flow meter Acquire information on the flow rate of the low concentration permeated water, the flow rate of the low concentration permeated water measured by the second flow meter, and the flow rate of the production water measured by the third flow meter. The operation of the second pressurizing means, the first regulating valve and the second regulating valve is controlled based on the above, and the power consumption of the second pressurizing means, the flow rate of the production water and the electrical conductivity are adjusted. .
  • the control method of the desalination apparatus which concerns on one Embodiment is the pressurization supplied from the 1st pressurization means which pressurizes and sends out the 1st to-be-processed water containing salt, and the said 1st pressurization means.
  • the first treated water includes a low concentration permeated water having a lower salinity concentration than the first treated water, and a high concentration permeated water having a lower salinity concentration than the first treated water and a higher salinity concentration than the low concentration permeated water.
  • a first reverse osmosis membrane module that separates into a concentrated water having a higher salinity concentration than the first treated water, and the low-concentration permeated water and the high-concentration permeated water.
  • At least the high-concentration permeated water in the concentration permeated water is supplied, and the second treated water is treated at a pressure level lower than the pressure level of the first pressure means and the first mixing line that generates the second treated water.
  • the second pressurizing means Supplied from the second pressurizing means, the second pressurizing means for pressurizing and sending out the water;
  • a second reverse separation that separates the compressed second treated water into another permeate having a lower salinity than the second treated water and another concentrated water having a higher salinity than the second treated water.
  • a second osmotic membrane module can be mixed with the low concentration permeated water and other permeated water, and at least the other permeated water among the low concentration permeated water and the other permeated water is supplied to generate product water.
  • a gate valve for switching between an open state that permits the supply of the low concentration permeate to the first mixing line and a closed state that prohibits the supply of the low concentration permeate to the first mixing line;
  • a first flow meter for measuring a flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the second mixing line; an adjustment valve for adjusting a flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the second mixing line;
  • An electrical conductivity meter for measuring the electrical conductivity of the product water, and the product water
  • Information on the flow rate of permeated water and the flow rate of the product water measured by the second flow meter is acquired, and operations of the second pressurizing means, the gate valve and the regulating valve are controlled based on the acquired information.
  • the control method of the desalination apparatus which concerns on one Embodiment is the pressurization supplied from the 1st pressurization means which pressurizes and sends out the 1st to-be-processed water containing salt, and the said 1st pressurization means.
  • the first treated water includes a low concentration permeated water having a lower salinity concentration than the first treated water, and a high concentration permeated water having a lower salinity concentration than the first treated water and a higher salinity concentration than the low concentration permeated water.
  • a first reverse osmosis membrane module that separates into a concentrated water having a higher salinity concentration than the first treated water, and the low-concentration permeated water and the high-concentration permeated water.
  • At least the high-concentration permeated water in the concentration permeated water is supplied, and the second treated water is treated at a pressure level lower than the pressure level of the first pressure means and the first mixing line that generates the second treated water.
  • the second pressurizing means Supplied from the second pressurizing means, the second pressurizing means for pressurizing and sending out the water;
  • a second reverse separation that separates the compressed second treated water into another permeate having a lower salinity than the second treated water and another concentrated water having a higher salinity than the second treated water.
  • a second osmotic membrane module can be mixed with the low concentration permeated water and other permeated water, and at least the other permeated water among the low concentration permeated water and the other permeated water is supplied to generate product water.
  • a mixing line ; a first flow meter for measuring a flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the first mixing line; and an adjustment valve for adjusting a flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the first mixing line.
  • a gate valve that switches between an open state that allows the supply of the low-concentration permeated water to the second mixing line and a closed state that prohibits the supply of the low-concentration permeated water to the second mixing line;
  • An electrical conductivity meter for measuring the electrical conductivity of the product water, and the product water
  • the control method of the desalination apparatus which concerns on one Embodiment is the pressurization supplied from the 1st pressurization means which pressurizes and sends out the 1st to-be-processed water containing salt, and the said 1st pressurization means.
  • the first treated water includes a low concentration permeated water having a lower salinity concentration than the first treated water, and a high concentration permeated water having a lower salinity concentration than the first treated water and a higher salinity concentration than the low concentration permeated water.
  • a first reverse osmosis membrane module that separates into a concentrated water having a higher salinity concentration than the first treated water, and the low-concentration permeated water and the high-concentration permeated water.
  • At least the high-concentration permeated water in the concentration permeated water is supplied, and the second treated water is treated at a pressure level lower than the pressure level of the first pressure means and the first mixing line that generates the second treated water.
  • the second pressurizing means Supplied from the second pressurizing means, the second pressurizing means for pressurizing and sending out the water;
  • a second reverse separation that separates the compressed second treated water into another permeate having a lower salinity than the second treated water and another concentrated water having a higher salinity than the second treated water.
  • a second osmotic membrane module can be mixed with the low concentration permeated water and other permeated water, and at least the other permeated water among the low concentration permeated water and the other permeated water is supplied to generate product water.
  • a first partition that switches between a mixing line, an open state that permits the supply of the low concentration permeated water to the first mixing line, and a closed state that prohibits the supply of the low concentration permeated water to the first mixing line.
  • a second gate valve that switches between an open state that permits the supply of the low concentration permeated water to the second mixing line and a closed state that prohibits the supply of the low concentration permeated water to the second mixing line
  • An electrical conductivity meter for measuring the electrical conductivity of the product water;
  • a control method of a desalination apparatus comprising a flow meter for measuring the flow rate of water, the electrical conductivity of the production water measured by the electrical conductivity meter, and the production water measured by the flow meter
  • the flow rate information is acquired, the operations of the second pressurizing means, the first gate valve and the second gate valve are controlled based on the acquired information, the power consumption of the second pressurizing means, and the product water
  • the flow rate and electric conductivity of the are adjusted.
  • the desalination system is a system that desalinates water containing salt, such as seawater and brine, as raw water.
  • the desalination system is used in a seawater desalination plant.
  • seawater is used as an example of raw water, but the same applies to water that contains salt, even if it is not seawater.
  • the desalination system 1 includes a pretreatment device 2 to which raw water (seawater) is fed by a water pump 4 and raw water (first treated water to be described later) treated by the pretreatment device 2.
  • a desalination apparatus 3 is provided which separates into produced water (desalted fresh water) and concentrated water having a high salinity. The concentrated water is discharged to the outside through the drain line 3L.
  • the pretreatment device 2 performs an appropriate pretreatment according to the quality of the raw water. Moreover, the standards of water quality (silica, turbidity, pH, etc.) after pretreatment are various depending on the purpose of the plant.
  • the pretreatment device 2 mixes a disinfectant with raw water to prevent the propagation of shellfish, microorganisms, and the like in the raw water. Thereby, the obstruction
  • the pretreatment device 2 supplies flocculant to the raw water to make impurities such as turbidity in the raw water floc, and then filters the raw water to remove solid substances in the raw water. The water containing the solid substance is discharged to the outside as drainage through the drainage line 2L.
  • the pretreatment device 2 removes the disinfectant remaining in the raw water and feeds it to the desalination device 3 as the first treated water.
  • the desalination apparatus 3 includes a high pressure pump 10 as a first pressurizing unit, a first reverse osmosis membrane module 20, a low pressure pump 30 as a second pressurizing unit, and a second reverse osmosis unit.
  • the adjustment water tank 120, the 1st mixing line L1, the 2nd mixing line L2, the line L3, the line L4, and the line L5 are provided.
  • the reverse osmosis membrane is referred to as an RO membrane.
  • the high-pressure pump 10 is installed in a line L3 that communicates with the pretreatment device 2.
  • the high-pressure pump 10 pressurizes and sends out the first treated water sent from the pretreatment device 2.
  • the high pressure pump 10 applies a pressure (for example, about 3 to 7 MPa) necessary for the first RO membrane module 20 to the first treated water, and the first treated water whose water pressure is adjusted is applied to the first RO membrane module 20.
  • the first treated water contains impurities.
  • the first treated water contains salinity and boron exceeding the standard of production water (water quality standard).
  • the 1st RO membrane module 20 is the 1st to-be-processed water supplied from the high pressure pump 10, and the low concentration permeated water with fewer impurities than the 1st to-be-processed water, It separates into high concentration permeated water with less impurities than the first treated water and more impurities than low concentration permeated water, and concentrated water with more impurities than the first treated water.
  • the first RO membrane module 20 uses the pressurized first treated water supplied from the high-pressure pump 10 as low-concentration permeated water having a salt concentration lower than that of the first treated water, and the first treated water.
  • the water is separated into high-concentration permeated water having a lower salinity concentration than water and a higher salinity concentration than low-concentration permeated water, and concentrated water having a higher salinity concentration than the first treated water.
  • the first RO membrane module 20 includes a plurality of RO membrane elements 21 having high-pressure RO membranes as RO membranes, and a container 22 called a vessel containing the plurality of RO membrane elements 21.
  • the RO membrane element 21 separates supplied water into permeated water and concentrated water, and is connected in multiple stages. Here, the RO membrane elements 21 are connected in seven stages.
  • the concentrated water is transmitted in the first RO membrane module 20 so that the concentrated water of the first-stage (first-stage) RO membrane element 21 becomes the supply water of the second-stage RO membrane element 21. Therefore, the supply water of the downstream RO membrane element 21 has a higher salinity concentration (the number of impurities increases) than the supply water of the upstream RO membrane element 21.
  • the concentrated water of the RO membrane element 21 at the seventh stage (final stage) is discharged to the outside through the drain line L6 as drainage.
  • permeated water is collected from each RO membrane element 21 in order.
  • the permeated water of the first and second RO membrane elements 21 is mixed and sent to the line L4 as low-concentration permeated water.
  • the permeated water of the third to seventh stage RO membrane elements 21 is mixed and sent to the first mixing line L1 as high-concentration permeated water. There is no restriction on the blocking position.
  • the salinity concentration of the first treated water, the low concentration permeated water, the high concentration permeated water, and the concentrated water will be described.
  • the pretreatment device 2 since the pretreatment device 2 does not adjust the salinity concentration, the salinity concentration of seawater (raw water) and the salinity concentration of the first treated water are the same.
  • the temperature of seawater (raw water) and the temperature of production water are also the same.
  • the salinity of the permeated water low concentration permeated water, high concentration permeated water
  • the salinity of the permeated water is higher when the water temperature is 20 ° C. than when the water temperature is 40 ° C. It turns out that it is low.
  • the permeated water (low-concentrated permeated water, high-concentration water) is higher when the salinity is 20,000 mg / L than when the salinity is 30,000 mg / L. It can be seen that the salt concentration of the concentration permeated water is low.
  • the low-concentration permeated water since low-concentration permeated water has a lower salinity than high-concentration permeated water, the low-concentration permeated water can be produced without being treated by the second RO membrane module 40. In this case, since the amount of water to be processed by the second RO membrane module 40 is reduced, the power consumption of the low-pressure pump 30 can be reduced.
  • the salinity concentration of the low-concentration permeated water and the high-concentration permeated water varies depending on the seawater conditions.
  • it respond corresponds by controlling the flow volume of low concentration permeated water and high concentration permeated water so that it may mention later.
  • the line L5 communicates between the first mixing line L1 and the line L4.
  • the first mixing line L1 can mix the low-concentration permeated water and the high-concentration permeated water, and at least the high-concentration permeated water is supplied from the low-concentration permeated water and the high-concentration permeated water to generate the second treated water. .
  • the adjustment water tank 120 and the low pressure pump 30 are installed in the first mixing line L1.
  • the low pressure pump 30 pressurizes and delivers the second treated water sent from the adjusted water tank 120 (first mixing line L1) at a pressure level lower than the pressure level of the high pressure pump 10.
  • the low pressure pump 30 applies a pressure (for example, about 1 to 3 Pa) necessary for the second RO membrane module 40 to the second treated water, and the second treated water whose water pressure is adjusted is supplied to the second RO membrane module 40. Send it out.
  • the second RO membrane module 40 uses the pressurized second treated water supplied from the low pressure pump 30 with other permeated water having less impurities than the second treated water, Separated into other concentrated water having a higher impurity than the second treated water.
  • the second RO membrane module 40 uses the pressurized second treated water supplied from the low-pressure pump 30 as the second treated water with other permeated water having a salt concentration lower than that of the second treated water. Separated into other concentrated water having a higher salinity than water.
  • the second RO membrane module 40 includes a plurality of RO membrane elements 41 having low-pressure RO membranes as RO membranes, and a container 42 called a vessel containing the plurality of RO membrane elements 41.
  • the RO membrane element 41 separates supplied water into permeated water and concentrated water, and is connected in multiple stages.
  • the RO membrane elements 41 are connected in seven stages.
  • the concentrated water is transmitted in the second RO membrane module 40 so that the concentrated water of the first-stage (first-stage) RO membrane element 41 becomes the supply water of the second-stage RO membrane element 41. Therefore, the supply water of the downstream RO membrane element 41 has a higher salinity concentration (the number of impurities increases) than the supply water of the upstream RO membrane element 41.
  • the concentrated water of the seventh stage (final stage) RO membrane element 41 is discharged to the outside through the drain line L7 as drainage.
  • permeated water is collected from each RO membrane element 41 in order.
  • the permeated water of the first to seventh RO membrane elements 41 is mixed and sent to the second mixing line L2.
  • the second mixing line L2 can mix low-concentration permeated water and other permeated water (permeated water of the second RO membrane module 40). At least other permeate is supplied to produce product water.
  • the first flow rate adjustment module 50 includes a first flow meter 51, a first adjustment valve 52, and a first flow rate controller 53.
  • the 1st flow meter 51 measures the flow volume of the low concentration permeated water supplied to the 1st mixing line L1.
  • the 1st adjustment valve 52 adjusts the flow volume of the low concentration permeated water supplied to the 1st mixing line L1.
  • the first flow rate controller 53 can maintain the flow rate of the low concentration permeated water constant based on the information on the flow rate of the low concentration permeated water measured by the first flow meter 51. Further, the first flow rate controller 53 can control the operation of the first adjustment valve 52 based on the control by the control unit 110, and finely adjust the flow rate of the low concentration permeated water supplied to the first mixing line L1. Can do.
  • the second flow rate adjustment module 60 includes a second flow meter 61, a second adjustment valve 62, and a second flow rate controller 63.
  • the second flow meter 61 measures the flow rate of the low concentration permeated water supplied to the second mixing line L2.
  • the second adjustment valve 62 adjusts the flow rate of the low concentration permeated water supplied to the second mixing line L2.
  • the second flow rate controller 63 can maintain the flow rate of the low concentration permeated water constant based on the information on the flow rate of the low concentration permeated water measured by the second flow meter 61. Further, the second flow rate controller 63 can control the operation of the second adjustment valve 62 based on the control by the control unit 110, and finely adjust the flow rate of the low concentration permeated water supplied to the second mixing line L2. Can do.
  • the electric conductivity meter 70 measures the electric conductivity of the production water flowing through the second mixing line L2.
  • the third flow meter 80 measures the flow rate of the production water flowing through the second mixing line L2.
  • the water temperature meter 90 measures the temperature of the second treated water flowing through the first mixing line L1.
  • the water temperature meter 90 is not limited to the measurement of the second treated water and can be variously modified.
  • the pH meter 100 measures the pH value of the second treated water flowing through the first mixing line L1.
  • the control unit 110 performs control in order to reduce the power consumption to the limit by making the operation more efficient after complying with water quality standards according to the seawater fluctuation factors.
  • the control unit 110 includes the electrical conductivity of the production water measured by the electrical conductivity meter 70, the flow rate of the low concentration permeated water measured by the first flow meter 51, and the low concentration permeated water measured by the second flow meter 61. And the flow rate of the production water measured by the third flow meter 80 are acquired.
  • the control unit 110 controls the operation of the low pressure pump 30 based on the acquired information, controls the operation of the first regulating valve 52 by controlling the first flow rate controller 53, and controls the second flow rate controller 63.
  • the operation of the second adjustment valve 62 is controlled to adjust the power consumption of the low-pressure pump 30, the flow rate of the production water, and the electrical conductivity.
  • control unit 110 further acquires information on the temperature of the second treated water measured by the water temperature meter 90 and the pH value of the second treated water measured by the pH meter 100.
  • the control unit 110 controls the operation of the low pressure pump 30 based on the acquired information, controls the operations of the first adjustment valve 52 and the second adjustment valve 62 via the flow rate controller, and further increases the boron concentration of the produced water. adjust.
  • the desalination system 1 is formed.
  • the flow rate ratio can be adjusted by the first adjustment valve 52 and the second adjustment valve 62.
  • the flow rate of the high concentration permeated water supplied to the first mixing line L1 is Q1
  • the flow rate of the low concentration permeated water supplied to the second mixing line L2 is Q2
  • the partial rate R Partial of the permeated water is Define as follows.
  • R Partial Q2 / (Q1 + Q2)
  • the partial rate when the partial rate is lowered, a large amount of high-concentration permeated water is supplied to the first mixing line L ⁇ b> 1 and processed by the second RO membrane module 40. For this reason, the salinity concentration and the boron concentration contained in the production water eventually become low.
  • the partial rate when the partial rate is increased, the salinity concentration and boron concentration contained in the production water are increased, but the flow rate of the high-concentration permeated water supplied to the first mixing line L1 is reduced. The amount can be lowered.
  • 6 shows the power consumption of the seawater desalination plant. The change in the power consumption in FIG. 6 is almost equal to the change in the power consumption of the low-pressure pump 30.
  • the quality of the produced water and the power consumption of the seawater desalination plant can be adjusted.
  • the flow rate of each line of the plant is changed by changing the amount of low concentration permeated water. For this reason, it is necessary to measure the change in the flow rate of the production water with a flow meter, and monitor and control the flow rate of the production water.
  • the power consumption of the seawater desalination plant can be reduced. There is a possibility of exceeding. Therefore, in order to reduce the power consumption of the seawater desalination plant to the limit while complying with the production water standards, it is necessary to measure the quality of the production water and adjust the amount of low-concentration permeated water.
  • the ratio of the supply amount of low-concentration permeate is set to comply with the standard for salinity of production water based on the result of measuring the electrical conductivity of production water. Can be controlled.
  • the electrical conductivity can be converted into the salinity concentration. It is possible to control the ratio. And when the salinity concentration of production water is in a state of complying with the standard, it becomes possible to reduce the power consumption to the limit within a range in which the water quality standard can be observed.
  • the boron concentration of the production water can be estimated by measuring the pH value and temperature of the second treated water.
  • B (OH) 3 and B (OH) 4 Boron in the second treated water (seawater) is dissociated into two states of B (OH) 3 and B (OH) 4 ⁇ according to the state of the pH value, and maintains an equilibrium state. Since the transmittance of B (OH) 3 and B (OH) 4 ⁇ in the RO membrane of the RO membrane element 41 is different, B (OH) 3 and B (OH) 4 are used to estimate the boron concentration of the produced water. It is necessary to consider the existence ratio of-.
  • the power consumption can be reduced within the range that allows the water quality standard to be observed. It can be reduced to the limit.
  • the boron concentration of the high-concentration permeated water and the low-concentration permeated water after passing through the first RO membrane module 20 may be a value obtained by prior manual analysis or the like.
  • the desalination apparatus 3 includes the high-pressure pump 10 and the first RO membrane module. 20, a first mixing line L1, a low pressure pump 30, a second RO membrane module 40, a second mixing line L2, a first flow meter 51, a first adjustment valve 52, a second flow meter 61, The second adjustment valve 62, the electric conductivity meter 70, the third flow meter 80, the water temperature meter 90, the pH meter 100, and the control unit 110 are provided.
  • the control unit 110 controls the electrical conductivity of the production water, the flow rate of the low concentration permeated water supplied to the first mixing line L1, the flow rate of the low concentration permeated water supplied to the second mixing line L2, and the flow rate of the production water.
  • the information is acquired, and the operation of the low pressure pump 30, the first adjustment valve 52 and the second adjustment valve 62 is controlled based on the acquired information, and the power consumption of the low pressure pump 30, the flow rate and the electrical conductivity of the production water are adjusted. can do.
  • the control unit 110 further controls the water temperature measured by the water temperature meter 90 and the pH of the second treated water measured by the pH meter 100.
  • Value information can be further acquired, and the operations of the low-pressure pump 30, the first adjustment valve 52, and the second adjustment valve 62 can be controlled based on the acquired information to further adjust the boron concentration of the product water.
  • the power consumption of the low-pressure pump 30 can be reduced to the limit within a range in which the water quality standard regarding the salinity concentration and the boron concentration can be observed.
  • the desalination apparatus 3 includes the first flow rate adjustment module 50 including the first flow meter 51 and the first adjustment valve 52, the flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the first mixing line L1 is finely adjusted. Can do. Since the desalination apparatus 3 includes the second flow rate adjustment module 60 including the second flow meter 61 and the second adjustment valve 62, the flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the second mixing line L2 can be finely adjusted. Can do. Thereby, the ratio of the flow rate of the low concentration permeated water supplied to the first mixing line L1 and the flow rate of the low concentration permeated water supplied to the second mixing line L2 can be finely adjusted. From the above, it is possible to obtain a desalination apparatus and a control method for the desalination apparatus that can reduce power consumption while complying with the standards of production water.
  • the desalination apparatus is provided in the desalination system 1 used in a seawater desalination plant or the like, as in the first embodiment.
  • the desalination apparatus 3 is formed in the same manner as the desalination apparatus of the first embodiment except that it includes a pH adjuster injection module 130.
  • the pH adjusting agent injection module 130 includes an injection pump 131 as an injection means, a pH adjusting agent storage unit 132, and a third flow rate controller 133.
  • the pH adjusting agent injection module 130 injects the pH adjusting agent into the second treated water based on the control by the control unit 110.
  • Examples of the pH adjuster include an alkaline agent.
  • the infusion pump 131 injects the pH adjusting agent accommodated in the pH adjusting agent accommodating portion 132 into the first mixing line L1.
  • the control unit 110 desires the amount (flow rate) of the pH adjusting agent to be injected into the first mixing line L ⁇ b> 1 based on the pH value information of the second treated water measured by the pH meter 100. Value can be maintained.
  • the control unit 110 adjusts the boron concentration of the produced water to obtain the acquired information (the water temperature measured by the water temperature meter 90, the pH value of the second treated water measured by the pH meter 100, and the third flow meter 80).
  • the pH of the second treated water can also be adjusted by controlling the operation of the pH adjusting agent injection module 130 based on the flow rate of the production water measured in step 1).
  • the desalination apparatus 3 includes the high-pressure pump 10, the first RO membrane module 20, and the first mixing unit.
  • a line L1 a low pressure pump 30, a second RO membrane module 40, a second mixing line L2, a first flow meter 51, a first adjustment valve 52, a second flow meter 61, and a second adjustment valve 62, ,
  • the desalination apparatus 3 further includes a pH adjuster injection module 130.
  • the boron concentration of the production water is affected by the pH of the second treated water.
  • the partial rate is lowered, the operation of the low-pressure pump 30 is controlled, and the flow rate of the second treated water fed to the second RO membrane module 40 is increased. It was corresponding.
  • the desalination apparatus 3 since the desalination apparatus 3 includes the pH adjuster injection module 130, when the boron concentration of the production water is lowered, a pH adjuster (alkali agent) is injected (added) into the first mixing line L1. It is also possible to cope with this by increasing the pH value of the second treated water. Since the boron concentration of production water can be lowered by using a pH adjuster (chemical), it can be handled without increasing the power consumption.
  • control unit 110 performs control after determining whether the pH value of the second treated water should be adjusted or the operation of the low-pressure pump 30 should be controlled based on the usage amount and power consumption of the pH adjuster. It becomes possible to do. From the above, it is possible to obtain a desalination apparatus and a control method for the desalination apparatus that can reduce power consumption while complying with the standards of production water.
  • the desalination apparatus is provided in the desalination system 1 used in a seawater desalination plant or the like, as in the first embodiment.
  • the desalination apparatus 3 is formed in the same manner as the desalination apparatus of the second embodiment except that it includes another pH meter 140.
  • the pH meter 140 measures the pH value of the first treated water.
  • the control unit 110 estimates the boron concentration of the second treated water based on the pH value of the first treated water measured by the pH meter 140. In order to adjust the boron concentration of the production water, the control unit 110 controls the operation of the pH adjusting agent injection module 130 based on the acquired information and the estimated information, and adjusts the pH value of the second treated water.
  • the desalination apparatus 3 includes the high-pressure pump 10, the first RO membrane module 20, and the first mixing unit.
  • a line L1 a low pressure pump 30, a second RO membrane module 40, a second mixing line L2, a first flow meter 51, a first adjustment valve 52, a second flow meter 61, and a second adjustment valve 62, ,
  • the desalination apparatus 3 further includes a pH meter 140.
  • control is performed by assuming a value obtained by manual analysis or the like for the boron concentrations of the high-concentration permeated water and the low-concentration permeated water that have passed through the first RO membrane module 20.
  • the desalination apparatus 3 since the desalination apparatus 3 includes the pH meter 140, when the change in the boron concentration is large before and after permeation through the first RO membrane module 20, the control unit 110 controls the pH of the first treated water. From the value, it is possible to estimate the boron concentration after passing through the first RO membrane module 20.
  • the estimation method is the same as the estimation of the boron concentration of the permeated water of the second RO membrane module 40 described in the first embodiment. This technique is effective when the change in the boron concentration of the first treated water is smaller than the change in the boron concentration before and after permeation of the first RO membrane module 20. From the above, it is possible to obtain a desalination apparatus and a control method for the desalination apparatus that can reduce power consumption while complying with the standards of production water.
  • the desalination apparatus is provided in the desalination system 1 used in a seawater desalination plant or the like, as in the first embodiment. As shown in FIG. 11, the desalination apparatus 3 is formed in the same manner as the desalination apparatus of the first embodiment, except that the water temperature meter 90 and the pH meter 100 are not provided.
  • the desalination apparatus 3 includes the high-pressure pump 10, the first RO membrane module 20, and the first mixing unit.
  • a line L1 a low pressure pump 30, a second RO membrane module 40, a second mixing line L2, a first flow meter 51, a first adjustment valve 52, a second flow meter 61, and a second adjustment valve 62,
  • the electric conductivity meter 70, the third flow meter 80, and the control unit 110 are provided.
  • the power consumption of the low-pressure pump 30 can be reduced to the limit within a range in which the water quality standard regarding the salinity concentration can be observed.
  • the water quality standard for production water does not include boron concentration and the water quality standard for production water can be directly measured or converted, it is not necessary to measure the state (pH value, water temperature) of the second treated water, and at least pH Since it is not necessary to measure the value, it is possible to form the desalination apparatus 3 as described above. From the above, it is possible to obtain a desalination apparatus and a control method for the desalination apparatus that can reduce power consumption while complying with the standards of production water.
  • the desalination apparatus is provided in the desalination system 1 used in a seawater desalination plant or the like, as in the first embodiment.
  • the desalination apparatus 3 is formed in the same manner as the desalination apparatus of the fourth embodiment except for the first flow rate adjustment module 50.
  • the first flow rate adjustment module 50 includes a first gate valve 55 instead of the first flow meter 51, the first adjustment valve 52, and the first flow rate controller 53.
  • the 1st gate valve 55 switches to the open state which permits supply of the low concentration permeated water to the 1st mixing line L1, and the closed state which prohibits supply of the low concentration permeated water to the 1st mixing line L1.
  • the control unit 110 includes the electrical conductivity of the production water measured by the electrical conductivity meter 70, the flow rate of the low-concentration permeated water measured by the second flow meter 61, and the production water measured by the third flow meter 80. Get flow rate information.
  • the control unit 110 controls the operation of the low pressure pump 30, the first gate valve 55, and the second regulating valve 62 based on the acquired information, and determines the power consumption of the low pressure pump 30, the flow rate and the electrical conductivity of the produced water. adjust.
  • the desalination apparatus 3 includes the high-pressure pump 10, the first RO membrane module 20, and the first mixing unit.
  • a line L1 a low pressure pump 30, a second RO membrane module 40, a second mixing line L2, a second flow meter 61, a second regulating valve 62, an electric conductivity meter 70, and a third flow meter 80.
  • a control unit 110 Since the first flow rate adjustment module 50 has the first gate valve 55, it is possible to reduce the power consumption of the low-pressure pump 30 while complying with the water quality standard regarding the salinity concentration.
  • the first gate valve 55 cannot finely adjust the flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the first mixing line L1, and therefore opens and closes when the measured value crosses the set threshold value. Will be switched. However, in this case, it is desirable to suppress frequent switching of the open / close state of the first gate valve 55, so-called chattering, and it is desirable to perform hysteresis control for the open / close control of the first gate valve 55.
  • the first gate valve 55 is switched to the open state when the salinity concentration of the production water exceeds a, and the first when the salinity concentration of the production water is less than b lower than a.
  • the gate valve 55 is switched to a closed state.
  • providing a margin for opening and closing the first gate valve 55 is preferable for suppressing chattering. From the above, it is possible to obtain a desalination apparatus and a control method for the desalination apparatus that can reduce power consumption while complying with the standards of production water.
  • the desalination apparatus is provided in the desalination system 1 used in a seawater desalination plant or the like, as in the first embodiment.
  • the desalination apparatus 3 is formed in the same manner as the desalination apparatus of the fourth embodiment except for the second flow rate adjustment module 60.
  • the second flow rate adjustment module 60 includes a second gate valve 65 instead of the second flow meter 61, the second adjustment valve 62, and the second flow rate controller 63.
  • the 2nd gate valve 65 switches to the open state which permits supply of the low concentration permeated water to the 2nd mixing line L2, and the closed state which prohibits supply of the low concentration permeated water to the 2nd mixing line L2.
  • the control unit 110 controls the electrical conductivity of the production water measured by the electrical conductivity meter 70, the flow rate of the low-concentration permeated water measured by the first flow meter 51, and the production water measured by the third flow meter 80. Get flow rate information.
  • the control unit 110 controls the operation of the low-pressure pump 30, the first regulating valve 52, and the second gate valve 65 based on the acquired information, and determines the power consumption of the low-pressure pump 30, the flow rate and the electrical conductivity of the produced water. adjust.
  • the desalination apparatus 3 includes the high-pressure pump 10, the first RO membrane module 20, and the first mixing unit.
  • a line L1 a low pressure pump 30, a second RO membrane module 40, a second mixing line L2, a second flow meter 61, a second regulating valve 62, an electric conductivity meter 70, and a third flow meter 80.
  • a control unit 110 Since the first flow rate adjustment module 50 has the second gate valve 65, it is possible to reduce the power consumption of the low-pressure pump 30 while complying with the water quality standard regarding the salinity concentration.
  • the second gate valve 65 cannot finely adjust the flow rate of the low-concentration permeated water supplied to the second mixing line L2, and therefore opens and closes when the measured value crosses the set threshold value. Will be switched. However, in this case, it is desirable to suppress frequent switching of the open / close state of the second gate valve 65, so-called chattering, and it is desirable to perform hysteresis control for the open / close control of the second gate valve 65. From the above, it is possible to obtain a desalination apparatus and a control method for the desalination apparatus that can reduce power consumption while complying with the standards of production water.
  • the desalination apparatus is provided in the desalination system 1 used in a seawater desalination plant or the like, as in the first embodiment.
  • the desalination apparatus 3 is formed in the same manner as the desalination apparatus of the fourth embodiment except for the first flow rate adjustment module 50 and the second flow rate adjustment module 60.
  • the first flow rate adjustment module 50 includes a first gate valve 55 instead of the first flow meter 51, the first adjustment valve 52, and the first flow rate controller 53.
  • the second flow rate adjustment module 60 includes a second gate valve 65 instead of the second flow meter 61, the second adjustment valve 62, and the second flow rate controller 63.
  • the control unit 110 acquires information on the electrical conductivity of the production water measured by the electrical conductivity meter 70 and the flow rate of the production water measured by the third flow meter 80.
  • the control unit 110 controls the operation of the low pressure pump 30, the first gate valve 55, and the second gate valve 65 based on the acquired information, and determines the power consumption of the low pressure pump 30, the flow rate and the electrical conductivity of the produced water. adjust.
  • the desalination apparatus 3 includes the high-pressure pump 10, the first RO membrane module 20, and the first mixing unit.
  • a line L1, a low pressure pump 30, a second RO membrane module 40, a second mixing line L2, an electric conductivity meter 70, a third flow meter 80, and a control unit 110 are provided. Since the first flow rate adjustment module 50 has the first gate valve 55 and the second flow rate adjustment module 60 has the second gate valve 65, the power consumption of the low-pressure pump 30 while complying with the water quality standard regarding the salt concentration. The amount can be reduced.
  • the first gate valve 55 is switched to the open state, and the second gate valve 65 is closed. Switch to. Thereby, the low concentration permeated water can be treated as the second treated water without being treated as the production water, and the salinity concentration of the production water can be lowered below the threshold value.
  • the desalination apparatus is provided in the desalination system 1 used in a seawater desalination plant or the like, as in the first embodiment.
  • the desalination apparatus 3 is formed in the same manner as the desalination apparatus of the seventh embodiment except that it includes a water temperature meter 90, a pH meter 100, and a pH adjuster injection module 130. Yes.
  • control unit 110 can measure the water temperature measured by the water temperature meter 90, and Information on the pH value of the second treated water measured by the pH meter 100 is further acquired.
  • the control unit 110 controls the operation of the low pressure pump 30, the first gate valve 55, and the second gate valve 65 based on the acquired information, and determines the power consumption of the low pressure pump 30, the flow rate and the electrical conductivity of the produced water. Adjust and further adjust the boron concentration of production water.
  • control unit 110 controls the operation of the pH adjuster injection module 130 instead of controlling the operations of the low pressure pump 30, the first gate valve 55, and the second gate valve 65, and controls the second target. This can be dealt with by adjusting the pH value of the treated water.
  • the desalination apparatus 3 includes the high-pressure pump 10, the first RO membrane module 20, and the first mixing unit.
  • Line L1 low pressure pump 30, second RO membrane module 40, first flow rate adjustment module 50, second flow rate adjustment module 60, second mixing line L2, conductivity meter 70, and third flow meter 80 and a control unit 110.
  • the first flow rate adjustment module 50 includes the first gate valve 55 and the second flow rate adjustment module 60 includes the second gate valve 65, the same effects as in the seventh embodiment can be obtained. .
  • the desalination apparatus is provided in the desalination system 1 used in a seawater desalination plant or the like, as in the first embodiment. As shown in FIG. 18, the desalination apparatus 3 is formed in the same manner as the desalination apparatus of the eighth embodiment except that it includes another pH meter 140.
  • the control unit 110 estimates the boron concentration of the second treated water based on the pH value of the first treated water measured by the pH meter 140. In order to adjust the boron concentration of the production water, for example, the control unit 110 controls the operation of the pH adjuster injection module 130 based on the acquired information and the estimated information, and adjusts the pH value of the second treated water. .
  • the desalination apparatus 3 includes the high-pressure pump 10, the first RO membrane module 20, and the first mixing unit.
  • Line L1 low pressure pump 30, second RO membrane module 40, first flow rate adjustment module 50 (first gate valve 55), second flow rate adjustment module 60 (second gate valve 65), and second mixing line L2, the electric conductivity meter 70, the 3rd flow meter 80, and the control part 110 are provided.
  • the control method of the desalinator 3 and the desalinator which concerns on this embodiment can acquire the effect similar to the said 7th Embodiment.
  • the control part 110 is based on pH value of 1st to-be-processed water.
  • the boron concentration after passing through the first RO membrane module 20 can be estimated.
  • the estimation method is the same as the estimation of the boron concentration of the permeated water of the second RO membrane module 40 described in the first embodiment. From the above, it is possible to obtain a desalination apparatus and a control method for the desalination apparatus that can reduce power consumption while complying with the standards of production water.

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Abstract

 淡水化装置は、第1加圧手段と、第1逆浸透膜モジュールと、第1混合ラインと、第2加圧手段と、第2逆浸透膜モジュールと、第2混合ラインと、第1流量計と、第1調整弁と、第2流量計と、第2調整弁と、電気伝導度計と、第3流量計と、制御部と、を備える。制御部は、取得した情報に基づいて第2加圧手段、第1調整弁及び第2調整弁の動作を制御し、第2加圧手段の消費電力、並びに生産水の流量及び電気伝導度を調整する。

Description

淡水化装置及び淡水化装置の制御方法
 本発明の実施形態は、淡水化装置及び淡水化装置の制御方法に関する。
 海水やかん水等の塩分(塩類)を含む水を淡水化する海水淡水化プラントが知られている。淡水化する方法として、海水を加熱・蒸発後に凝縮・回収する蒸発法や電気透析法がある。これまでの海水淡水化技術としては、蒸発法が主流であったが、近年は経済性の観点から逆浸透膜(以下、RO膜と称する)を用いた方式が拡大しつつある。この場合、海水淡水化プラントは、RO膜を有する淡水化装置を備えている。
 RO膜を利用する淡水化装置(海水淡水化プラント)のランニングコスト(円/m)のうち、電力費(動力費)は50%以上を占める。電力費の80%以上は、RO膜を透過させるためにポンプで消費する電力量によるものである。 
 一方、淡水化装置により淡水化される生産水には、目的に応じて水質の基準値が設けられている。
米国特許第4,046,685号明細書 特開2009-279472号公報 特開2009-154070号公報
 ところで、淡水化装置のランニングコストの低減には、ポンプの消費電力の低減を図ることが効果的である。しかしながら、消費電力(造水コスト)の低減と水質の向上は二律背反の関係にある。このため、生産水の基準(水質基準)を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置が求められている。 
 この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、生産水の基準を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置及び淡水化装置の制御方法を提供することにある。
図1は、第1の実施形態に係る淡水化装置を備える淡水化システムを説明する図である。 図2は、図1に示した淡水化装置を説明するブロック図である。 図3は、図2に示した第1逆浸透膜モジュールを説明する概略構成図である。 図4は、海水の塩分濃度及び温度に対する、第1被処理水の塩分濃度、低濃度透過水の塩分濃度、高濃度透過水の塩分濃度及び濃縮水の塩分濃度の変化を表で示した図であり、第1逆浸透膜モジュールの処理例を示す図である。 図5は、図2に示した第2逆浸透膜モジュールを説明する概略構成図である。 図6は、Partial率に対する消費電力量、及び生産水の水質の変化を表で示した図である。 図7は、原水(又は非処理水若しくは生産水)における、電気伝導度に対する塩分濃度の変化をグラフで示した図である。 図8は、第2被処理水(又は原水)における、pH値に対するホウ素の残存比率の変化をグラフで示した図である。 図9は、第2の実施形態に係る淡水化装置を説明するブロック図である。 図10は、第3の実施形態に係る淡水化装置を説明するブロック図である。 図11は、第4の実施形態に係る淡水化装置を説明するブロック図である。 図12は、第5の実施形態に係る淡水化装置を説明するブロック図である。 図13は、上記第5の実施形態における、生産水の塩分濃度に対する第1仕切弁の開閉状態の変化をグラフで示した図である。 図14は、第6の実施形態に係る淡水化装置を説明するブロック図である。 図15は、第7の実施形態に係る淡水化装置を説明するブロック図である。 図16は、上記第7の実施形態における、生産水の塩分濃度に対する第1仕切弁及び第2仕切弁の開閉状態を表で示した図である。 図17は、第8の実施形態に係る淡水化装置を説明するブロック図である。 図18は、第9の実施形態に係る淡水化装置を説明するブロック図である。
 一実施形態に係る淡水化装置は、塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する第1調整弁と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第2流量計と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する第2調整弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する第3流量計と、前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、前記第2流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第3流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、第1調整弁及び第2調整弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する制御部と、を備えている。
 また、一実施形態に係る淡水化装置は、塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える仕切弁と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する調整弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する第2流量計と、前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第2流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、仕切弁及び調整弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する制御部と、を備えている。
 また、一実施形態に係る淡水化装置は、塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する調整弁と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える仕切弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する第2流量計と、前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第2流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、調整弁及び仕切弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する制御部と、を備えている。
 また、一実施形態に係る淡水化装置は、塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える第1仕切弁と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える第2仕切弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する流量計と、前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、及び前記流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、第1仕切弁及び第2仕切弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する制御部と、を備えている。
 また、一実施形態に係る淡水化装置の制御方法は、塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する第1調整弁と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第2流量計と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する第2調整弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する第3流量計と、を備えた淡水化装置の制御方法において、前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、前記第2流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第3流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、第1調整弁及び第2調整弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整している。
 また、一実施形態に係る淡水化装置の制御方法は、塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える仕切弁と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する調整弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する第2流量計と、を備えた淡水化装置の制御方法において、前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第2流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、仕切弁及び調整弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整している。
 また、一実施形態に係る淡水化装置の制御方法は、塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する調整弁と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える仕切弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する第2流量計と、を備えた淡水化装置の制御方法において、前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第2流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、調整弁及び仕切弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整している。
 また、一実施形態に係る淡水化装置の制御方法は、塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える第1仕切弁と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える第2仕切弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する流量計と、を備えた淡水化装置の制御方法において、前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、及び前記流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、第1仕切弁及び第2仕切弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整している。
 以下、図面を参照しながら第1の実施形態に係る淡水化装置及び淡水化装置の制御方法について詳細に説明する。この実施形態において、淡水化装置を備える淡水化システムについて説明する。淡水化システムは、海水やかん水等の塩分を含む水を原水として淡水化するシステムである。淡水化システムは、海水淡水化プラントなどで利用される。以下では海水を原水とした例で説明するが、塩分を含む水であれば海水でなくても同様である。
 図1に示すように、淡水化システム1は、送水ポンプ4によって原水(海水)が送水される前処理装置2と、前処理装置2で処理された原水(後述する第1被処理水)が導入され、生産水(脱塩した淡水)と塩分の濃度が高い濃縮水とに分離する淡水化装置3とを備えている。濃縮水は排水ライン3Lを介して外部に排出される。
 前処理装置2は、原水の質に応じて適当な前処理を行う。また、前処理後の水質(シリカ、濁度、pHなど)の基準はプラントの目的に応じて多岐に渡るものである。
 ここで、前処理装置2の詳しい処理の例について説明する。 
 まず、前処理装置2は、原水に消毒剤を混合し、原水中の貝類や微生物等の繁殖を防止する。これにより、前処理装置2内の機器の閉塞や故障、前処理装置2内のラインの閉塞、バイオファウリングによる淡水化システム1の処理効率の低下を防止することができる。続いて、前処理装置2は、原水に凝集剤を供給して原水中の濁質等の不純物をフロックにし、その後原水を濾過して原水中の固形物質を除去する。固形物質を含む水は排水として排水ライン2Lを介して外部に排出される。次いで、前処理装置2は、原水中に残留する消毒剤を除去し第1被処理水として淡水化装置3に送水する。
 図2に示すように、淡水化装置3は、第1加圧手段としての高圧ポンプ10と、第1逆浸透膜モジュール20と、第2加圧手段としての低圧ポンプ30と、第2逆浸透膜モジュール40と、第1流量調整モジュール50と、第2流量調整モジュール60と、電気伝導度計70と、第3流量計80と、水温計90と、pH計100と、制御部110と、調整水槽120と、第1混合ラインL1と、第2混合ラインL2と、ラインL3と、ラインL4と、ラインL5と、を備えている。以下、逆浸透膜をRO膜と称する。
 高圧ポンプ10は、前処理装置2に連通したラインL3に設置されている。高圧ポンプ10は、前処理装置2から送水される第1被処理水を加圧して送出する。詳しくは、高圧ポンプ10は、第1被処理水に第1RO膜モジュール20で必要な圧力(例えば、3乃至7MPa程度)を与え、水圧を調整した第1被処理水を第1RO膜モジュール20に送出する。ここで、第1被処理水には不純物が含まれている。この実施形態において、第1被処理水には生産水の基準(水質基準)を超える塩分とホウ素が含まれている。
 図2及び図3に示すように、第1RO膜モジュール20は、高圧ポンプ10から供給される加圧された第1被処理水を、第1被処理水より不純物の少ない低濃度透過水と、第1被処理水より不純物が少なく低濃度透過水より不純物の多い高濃度透過水と、第1被処理水より不純物の多い濃縮水とに分離する。
 この実施形態では、第1RO膜モジュール20は、高圧ポンプ10から供給される加圧された第1被処理水を、第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、第1被処理水より塩分濃度が低く低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する。
 第1RO膜モジュール20は、RO膜として高圧RO膜を有した複数のRO膜素子21と、複数のRO膜素子21を収容したベッセルと呼ばれる容器22とを備えている。RO膜素子21は、供給水を透過水と濃縮水に分離するものであり、多段に連結されている。ここでは、RO膜素子21は、7段連結されている。
 1段目(初段)のRO膜素子21の濃縮水が2段目のRO膜素子21の供給水となるように、第1RO膜モジュール20内にて濃縮水が伝達される。したがって、前段のRO膜素子21の供給水より、後段のRO膜素子21の供給水の方が塩分濃度が高くなる(不純物が多くなる)。7段目(最終段)のRO膜素子21の濃縮水は、排水として排水ラインL6を介して外部に排出される。
 一方で、順々に各RO膜素子21から透過水が集められる。図3で示した位置で遮断した場合、1段目及び2段目のRO膜素子21の透過水は、混合され、低濃度透過水としてラインL4に送水される。3段目乃至7段目のRO膜素子21の透過水は、混合され、高濃度透過水として第1混合ラインL1に送水される。遮断する位置に制限はない。
 ここで、第1被処理水、低濃度透過水、高濃度透過水及び濃縮水の塩分濃度の例について説明する。 
 図4に示すように、上記前処理装置2は塩分濃度を調整するものではないため、海水(原水)の塩分濃度と、第1被処理水の塩分濃度は同じとなる。なお、海水(原水)の温度と生産水の温度も同じとなる。第1被処理水において、塩分濃度が同一であっても水温が40℃の場合に比べ水温が20℃の場合の方が、透過水(低濃度透過水、高濃度透過水)の塩分濃度が低いことが分かる。また、第1被処理水において、水温が同一であっても、塩分濃度が30,000mg/Lの場合に比べ塩分濃度が20,000mg/Lの場合の方が、透過水(低濃度透過水、高濃度透過水)の塩分濃度が低いことが分かる。
 言うまでもないが、高濃度透過水より低濃度透過水の方が塩分濃度が低いため、低濃度透過水を第2RO膜モジュール40で処理しないで生産水とすることが可能となる。この場合、第2RO膜モジュール40が処理すべき水量が減るため、低圧ポンプ30の消費電力を削減することが可能となる。
 しかしながら、上記のように、低濃度透過水や高濃度透過水の塩分濃度は、海水の条件により変化するものである。このため、生産水の基準を遵守するため、後述するように本実施形態では低濃度透過水及び高濃度透過水の流量を制御することにより対応するものである。
 ラインL5は、第1混合ラインL1及びラインL4間を連通している。 
 第1混合ラインL1は、低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する。
 調整水槽120及び低圧ポンプ30は、第1混合ラインL1に設置されている。低圧ポンプ30は、高圧ポンプ10の加圧レベルより低い加圧レベルで、調整水槽120(第1混合ラインL1)から送水される第2被処理水を加圧して送出する。詳しくは、低圧ポンプ30は、第2被処理水に第2RO膜モジュール40で必要な圧力(例えば、1乃至3Pa程度)を与え、水圧を調整した第2被処理水を第2RO膜モジュール40に送出する。
 図2及び図5に示すように、第2RO膜モジュール40は、低圧ポンプ30から供給される加圧された第2被処理水を、第2被処理水より不純物の少ない他の透過水と、第2被処理水より不純物の高い他の濃縮水とに分離する。
 この実施形態では、第2RO膜モジュール40は、低圧ポンプ30から供給される加圧された第2被処理水を、第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する。
 第2RO膜モジュール40は、RO膜として低圧RO膜を有した複数のRO膜素子41と、複数のRO膜素子41を収容したベッセルと呼ばれる容器42とを備えている。RO膜素子41は、供給水を透過水と濃縮水に分離するものであり、多段に連結されている。ここでは、RO膜素子41は、7段連結されている。
 1段目(初段)のRO膜素子41の濃縮水が2段目のRO膜素子41の供給水となるように、第2RO膜モジュール40内にて濃縮水が伝達される。したがって、前段のRO膜素子41の供給水より、後段のRO膜素子41の供給水の方が塩分濃度が高くなる(不純物が多くなる)。7段目(最終段)のRO膜素子41の濃縮水は、排水として排水ラインL7を介して外部に排出される。 
 一方で、順々に各RO膜素子41から透過水が集められる。1段目乃至7段目のRO膜素子41の透過水は、混合され、第2混合ラインL2に送水される。
 図2に示すように、第2混合ラインL2は、低濃度透過水及び他の透過水(第2RO膜モジュール40の透過水)を混合可能であり、低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも他の透過水が供給され、生産水を生成する。
 第1流量調整モジュール50は、第1流量計51と、第1調整弁52と、第1流量コントローラ53とを有している。第1流量計51は、第1混合ラインL1に供給される低濃度透過水の流量を計測する。第1調整弁52は、第1混合ラインL1に供給される低濃度透過水の流量を調整する。第1流量コントローラ53は、第1流量計51で計測された低濃度透過水の流量の情報に基づいて低濃度透過水の流量を一定に維持することができる。また、第1流量コントローラ53は、制御部110による制御に基づいて第1調整弁52の動作を制御することができ、第1混合ラインL1に供給する低濃度透過水の流量を細かく調整することができる。
 第2流量調整モジュール60は、第2流量計61と、第2調整弁62と、第2流量コントローラ63とを有している。第2流量計61は、第2混合ラインL2に供給される低濃度透過水の流量を計測する。第2調整弁62は、第2混合ラインL2に供給される低濃度透過水の流量を調整する。第2流量コントローラ63は、第2流量計61で計測された低濃度透過水の流量の情報に基づいて低濃度透過水の流量を一定に維持することができる。また、第2流量コントローラ63は、制御部110による制御に基づいて第2調整弁62の動作を制御することができ、第2混合ラインL2に供給する低濃度透過水の流量を細かく調整することができる。
 電気伝導度計70は、第2混合ラインL2を流れる生産水の電気伝導度を計測する。 
 第3流量計80は、第2混合ラインL2を流れる生産水の流量を計測する。 
 水温計90は、第1混合ラインL1を流れる第2被処理水の温度を計測する。なお、淡水化システム1において各ラインの水温を同一と捉えてよいため、第2被処理水の温度から、第1被処理水の温度や生産水の温度を導出することができる。なお、水温計90は、第2被処理水の計測に限定されるものではなく種々変形可能であり、第1被処理水、低濃度透過水、高濃度透過水、濃縮水、第2被処理水、他の透過水、他の濃縮水及び生産水の何れかの温度を計測するように設けられていればよい。 
 pH計100は、第1混合ラインL1を流れる第2被処理水のpH値を計測する。
 制御部110は、海水の変動要因に応じて水質基準を遵守した上で運転を効率化し、消費電力量を限界まで削減するために制御するものである。 
 制御部110は、電気伝導度計70で計測された生産水の電気伝導度、第1流量計51で計測された低濃度透過水の流量、第2流量計61で計測された低濃度透過水の流量、及び第3流量計80で計測された生産水の流量の情報を取得する。制御部110は、取得した情報に基づいて低圧ポンプ30の動作を制御し、第1流量コントローラ53を制御することにより第1調整弁52の動作を制御し、第2流量コントローラ63を制御することにより第2調整弁62の動作を制御し、低圧ポンプ30の消費電力、並びに生産水の流量及び電気伝導度を調整する。
 この実施形態において、制御部110は、さらに、水温計90で計測された第2被処理水の温度、及びpH計100で計測された第2被処理水のpH値の情報をさらに取得する。制御部110は、上記取得した情報に基づいて低圧ポンプ30の動作を制御し、流量コントローラを介して第1調整弁52及び第2調整弁62の動作を制御し、生産水のホウ素濃度をさらに調整する。 
 上記のように、淡水化システム1が形成されている。
 次に、第1混合ラインL1に供給される低濃度透過水の流量と、第2混合ラインL2に供給される低濃度透過水の流量との比率に応じた、消費電力量と、生産水の水質の関係について説明する。上記流量の比率は、第1調整弁52及び第2調整弁62により調整することができる。
 ここで、第1混合ラインL1に供給される高濃度透過水の流量をQ1、第2混合ラインL2に供給される低濃度透過水の流量をQ2とし、透過水のPartial率RPartialを以下のように定義する。
Partial=Q2/(Q1+Q2)
 図2及び図6に示すように、Partial率を低くすると多くの高濃度透過水が第1混合ラインL1に供給され、第2RO膜モジュール40により処理されることになる。このため、最終的には生産水に含まれる塩分濃度及びホウ素濃度は低くなる。逆に、Partial率を高くした場合、生産水に含まれる塩分濃度及びホウ素濃度は高くなるが、第1混合ラインL1に供給される高濃度透過水の流量は減るため、低圧ポンプ30の消費電力量を下げることができる。なお、図6に示す消費電力量は海水淡水化プラントの消費電力量を示すものであるが、図6の消費電力量の変化は概ね低圧ポンプ30の消費電力量の変化に等しいものである。
 このように、透過水のPartial率を制御することにより、生産水の水質と海水淡水化プラントの消費電力を調整することができる。この場合、低濃度透過水の量を変化させることによってプラントの各ラインの流量が各々変化することになる。このため、生産水の流量の変化を流量計にて計測し、生産水の流量を監視及び制御する必要がある。
 第1混合ラインL1に供給する低濃度透過水の量を少なくすることで海水淡水化プラントの消費電力量を下げることができるが、過度に下げると生産水の不純物の濃度が高くなり、水質基準を超える可能性がある。したがって、生産水の基準を遵守しつつ、海水淡水化プラントの消費電力量を限界まで削減するためには、生産水の水質を計測して低濃度透過水の量を調整する必要がある。
 例えば、生産水の基準として塩分濃度が挙げられる場合、生産水の電気伝導度を計測した結果を基に、生産水の塩分濃度の基準を遵守するように低濃度透過水の供給量の比率を制御することができる。
 図7に示すように、塩分濃度と電気伝導度の関係を事前に導いておけば、電気伝導度を塩分濃度に換算できるため、水質基準以内の値を目標値として低濃度透過水の供給量の比率を制御することが可能となる。そして、生産水の塩分濃度が基準を遵守した状態にあるとき、水質基準を遵守できる範囲内で消費電力量を限界まで削減することが可能になる。
 また、水質基準として挙げられる項目が直接測定、あるいは換算等により得られない場合、そのような項目については、第2RO膜モジュール40に供給される第2被処理水の状態から推定することができる。例えば、生産水のホウ素濃度が水質基準として挙げられる場合、第2被処理水のpH値と温度を計測することにより生産水のホウ素濃度を推定することができる。
 第2被処理水(海水)中のホウ素は、pH値の状態に応じて、B(OH)とB(OH)-の2つの状態に解離し、平衡状態を保つ。RO膜素子41のRO膜におけるB(OH)とB(OH)-の透過率は異なるため、生産水のホウ素濃度を推定するためには、B(OH)とB(OH)-の存在比率を考える必要がある。
 図8に示すように、ホウ素の解離状態を把握するためには、第2被処理水のpH値を測定する必要がある。また、この存在比率を示す曲線は、水温の影響を受けて変動するため、第2被処理水の温度も測定する必要がある。RO膜素子41のRO膜におけるB(OH)とB(OH)-の透過率を把握し、第2被処理水のpHと温度を測定すれば、B(OH)及びB(OH)-の透過率と、B(OH)とB(OH)-の存在比率と、を併せることで、第2RO膜モジュール40の透過水の状態(ホウ素濃度)を推定することが可能となる。
 このように、ホウ素濃度の推定値をもとに、水質基準以内の値を目標値として低濃度透過水の供給量の比率を制御することで、水質基準を遵守できる範囲内で消費電力量を限界まで削減することができる。なお、第1RO膜モジュール20を透過した後の高濃度透過水及び低濃度透過水のホウ素濃度は、事前の手分析などで得られた値を仮定すればよい。
 上記のように構成された第1の実施形態に係る淡水化装置3(淡水化システム1)及び淡水化装置の制御方法によれば、淡水化装置3は、高圧ポンプ10と、第1RO膜モジュール20と、第1混合ラインL1と、低圧ポンプ30と、第2RO膜モジュール40と、第2混合ラインL2と、第1流量計51と、第1調整弁52と、第2流量計61と、第2調整弁62と、電気伝導度計70と、第3流量計80と、水温計90と、pH計100と、制御部110と、を備えている。
 制御部110は、生産水の電気伝導度、第1混合ラインL1に供給される低濃度透過水の流量、第2混合ラインL2に供給される低濃度透過水の流量、及び生産水の流量の情報を取得し、取得した情報に基づいて低圧ポンプ30、第1調整弁52及び第2調整弁62の動作を制御し、低圧ポンプ30の消費電力、並びに生産水の流量及び電気伝導度を調整することができる。
 淡水化装置3は、水温計90及びpH計100を備えているため、制御部110は、さらに、水温計90で計測された水温、及びpH計100で計測された第2被処理水のpH値の情報をさらに取得し、取得した情報に基づいて低圧ポンプ30、第1調整弁52及び第2調整弁62の動作を制御し、生産水のホウ素濃度をさらに調整することができる。 
 これにより、塩分濃度及びホウ素濃度に関する水質基準を遵守できる範囲内で低圧ポンプ30の消費電力量を限界まで削減することができる。
 淡水化装置3は、第1流量計51及び第1調整弁52を含む第1流量調整モジュール50を備えているため、第1混合ラインL1に供給する低濃度透過水の流量を細かく調整することができる。淡水化装置3は、第2流量計61及び第2調整弁62を含む第2流量調整モジュール60を備えているため、第2混合ラインL2に供給する低濃度透過水の流量を細かく調整することができる。 
 これにより、第1混合ラインL1に供給する低濃度透過水の流量と、第2混合ラインL2に供給する低濃度透過水の流量との比率を細かく調整することができる。 
 上記のことから、生産水の基準を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置及び淡水化装置の制御方法を得ることができる。
 次に、第2の実施形態に係る淡水化装置及び淡水化装置の制御方法について詳細に説明する。この実施形態において、上記第1の実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。淡水化装置は、第1の実施形態と同様に、海水淡水化プラントなどで利用される淡水化システム1に設けられる。
 図9に示すように、淡水化装置3は、pH調整剤注入モジュール130を備えている他は、上記第1の実施形態の淡水化装置と同様に形成されている。pH調整剤注入モジュール130は、注入手段としての注入ポンプ131と、pH調整剤収容部132と、第3流量コントローラ133とを有している。pH調整剤注入モジュール130は、制御部110による制御に基づいて第2被処理水にpH調整剤を注入する。pH調整剤としては、アルカリ剤を挙げることができる。
 注入ポンプ131は、pH調整剤収容部132に収容されたpH調整剤を第1混合ラインL1に注入する。第3流量コントローラ133は、pH計100で計測された第2被処理水のpH値の情報に基づいて第1混合ラインL1に注入するpH調整剤の量(流量)を制御部110が所望する値に維持することができる。
 制御部110は、生産水のホウ素濃度を調整するため、取得した情報(水温計90で計測された水温、pH計100で計測された第2被処理水のpH値、及び第3流量計80で計測された生産水の流量)に基づいてpH調整剤注入モジュール130の動作を制御し、第2被処理水のpH値を調整することもできる。
 上記のように構成された第2の実施形態に係る淡水化装置3及び淡水化装置の制御方法によれば、淡水化装置3は、高圧ポンプ10と、第1RO膜モジュール20と、第1混合ラインL1と、低圧ポンプ30と、第2RO膜モジュール40と、第2混合ラインL2と、第1流量計51と、第1調整弁52と、第2流量計61と、第2調整弁62と、電気伝導度計70と、第3流量計80と、水温計90と、pH計100と、制御部110と、を備えている。このため、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
 淡水化装置3は、pH調整剤注入モジュール130をさらに備えている。上記第1の実施形態で述べた通り、生産水のホウ素濃度は第2被処理水のpHの影響を受けるものである。上記第1の実施形態では、生産水のホウ素濃度を下げる場合、Partial率を低くし、低圧ポンプ30の動作を制御し、第2RO膜モジュール40に送水する第2被処理水の流量を増加させて対応するものであった。
 一方、本実施形態において、淡水化装置3はpH調整剤注入モジュール130を備えているため、生産水のホウ素濃度を下げる場合、第1混合ラインL1にpH調整剤(アルカリ剤)を注入(添加)し、第2被処理水のpH値を高くして対応することも可能である。pH調整剤(薬品)を使用することで生産水のホウ素濃度を低くできるため、消費電力量を増加すること無しに対応することができる。
 すなわち、制御部110では、pH調整剤の使用量と消費電力量を基に、第2被処理水のpH値を調整すべきか、低圧ポンプ30の動作を制御すべきか、を判断した上で制御することが可能になる。 
 上記のことから、生産水の基準を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置及び淡水化装置の制御方法を得ることができる。
 次に、第3の実施形態に係る淡水化装置及び淡水化装置の制御方法について詳細に説明する。この実施形態において、上述した実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。淡水化装置は、第1の実施形態と同様に、海水淡水化プラントなどで利用される淡水化システム1に設けられる。
 図10に示すように、淡水化装置3は、他のpH計140を備えている他は、上記第2の実施形態の淡水化装置と同様に形成されている。pH計140は、第1被処理水のpH値を計測する。
 制御部110は、pH計140で計測された第1被処理水のpH値に基づいて第2被処理水のホウ素濃度を推定する。制御部110は、生産水のホウ素濃度を調整するため、上記取得した情報及び推定した情報に基づいてpH調整剤注入モジュール130の動作を制御し、第2被処理水のpH値を調整する。
 上記のように構成された第3の実施形態に係る淡水化装置3及び淡水化装置の制御方法によれば、淡水化装置3は、高圧ポンプ10と、第1RO膜モジュール20と、第1混合ラインL1と、低圧ポンプ30と、第2RO膜モジュール40と、第2混合ラインL2と、第1流量計51と、第1調整弁52と、第2流量計61と、第2調整弁62と、電気伝導度計70と、第3流量計80と、水温計90と、pH計100と、制御部110と、pH調整剤注入モジュール130と、を備えている。このため、上記第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
 淡水化装置3は、pH計140をさらに備えている。上記第1及び第2の実施形態では、第1RO膜モジュール20を透過した高濃度透過水及び低濃度透過水のホウ素濃度に手分析などによる値を仮定して制御するものであった。
 一方、本実施形態において、淡水化装置3はpH計140を備えているため、第1RO膜モジュール20の透過前後でホウ素濃度の変化が大きい場合、制御部110は、第1被処理水のpH値から、第1RO膜モジュール20透過後のホウ素濃度を推定することが可能である。上記推定の方法は、上述した第1の実施形態で述べた第2RO膜モジュール40の透過水のホウ素濃度の推定と同様である。この手法は、第1被処理水が第1RO膜モジュール20の透過前後のホウ素濃度の変化に比べ、第1被処理水のホウ素濃度の変化が小さい場合に有効である。 
 上記のことから、生産水の基準を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置及び淡水化装置の制御方法を得ることができる。
 次に、第4の実施形態に係る淡水化装置及び淡水化装置の制御方法について詳細に説明する。この実施形態において、上述した実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。淡水化装置は、第1の実施形態と同様に、海水淡水化プラントなどで利用される淡水化システム1に設けられる。 
 図11に示すように、淡水化装置3は、水温計90及びpH計100を備えていない他は、上記第1の実施形態の淡水化装置と同様に形成されている。
 上記のように構成された第4の実施形態に係る淡水化装置3及び淡水化装置の制御方法によれば、淡水化装置3は、高圧ポンプ10と、第1RO膜モジュール20と、第1混合ラインL1と、低圧ポンプ30と、第2RO膜モジュール40と、第2混合ラインL2と、第1流量計51と、第1調整弁52と、第2流量計61と、第2調整弁62と、電気伝導度計70と、第3流量計80と、制御部110と、を備えている。これにより、塩分濃度に関する水質基準を遵守できる範囲内で低圧ポンプ30の消費電力量を限界まで削減することができる。
 生産水の水質基準としてホウ素濃度などが挙げられず、生産水の水質基準を直接測定もしくは換算できる場合は、第2被処理水の状態(pH値、水温)を計測する必要がなく、少なくともpH値を計測する必要がないため、上記のように淡水化装置3を形成することが可能である。 
 上記のことから、生産水の基準を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置及び淡水化装置の制御方法を得ることができる。
 次に、第5の実施形態に係る淡水化装置及び淡水化装置の制御方法について詳細に説明する。この実施形態において、上述した実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。淡水化装置は、第1の実施形態と同様に、海水淡水化プラントなどで利用される淡水化システム1に設けられる。 
 図12に示すように、淡水化装置3は、第1流量調整モジュール50以外は、上記第4の実施形態の淡水化装置と同様に形成されている。第1流量調整モジュール50は、第1流量計51、第1調整弁52及び第1流量コントローラ53の替りに第1仕切弁55を有している。第1仕切弁55は、第1混合ラインL1への低濃度透過水の供給を許可する開状態と、第1混合ラインL1への低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える。
 制御部110は、電気伝導度計70で計測された生産水の電気伝導度、第2流量計61で計測された低濃度透過水の流量、及び第3流量計80で計測された生産水の流量の情報を取得する。制御部110は、上記取得した情報に基づいて低圧ポンプ30、第1仕切弁55及び第2調整弁62の動作を制御し、低圧ポンプ30の消費電力、並びに生産水の流量及び電気伝導度を調整する。
 上記のように構成された第5の実施形態に係る淡水化装置3及び淡水化装置の制御方法によれば、淡水化装置3は、高圧ポンプ10と、第1RO膜モジュール20と、第1混合ラインL1と、低圧ポンプ30と、第2RO膜モジュール40と、第2混合ラインL2と、第2流量計61と、第2調整弁62と、電気伝導度計70と、第3流量計80と、制御部110と、を備えている。第1流量調整モジュール50は第1仕切弁55を有しているため、塩分濃度に関する水質基準を遵守しつつ低圧ポンプ30の消費電力量の削減を図ることができる。
 第1仕切弁55は、第1調整弁52と異なり、第1混合ラインL1に供給する低濃度透過水の流量を細かく調整することができないため、設定された閾値を計測値がまたぐ際に開閉を切り替えることになる。しかしながら、この場合、第1仕切弁55の開閉状態の頻繁な切替え、いわゆるチャタリングを抑制することが望ましく、第1仕切弁55の開閉制御にはヒステリシス制御を行うことが望ましい。
 例えば、図13に示すように、生産水の塩分濃度がaを超えた場合に第1仕切弁55を開状態に切替え、生産水の塩分濃度がaより低いb以下となった場合に第1仕切弁55を閉状態に切替えることが挙げられる。このように、第1仕切弁55の開閉のためのマージンを設けることが、チャタリングの抑制に好ましいものである。 
 上記のことから、生産水の基準を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置及び淡水化装置の制御方法を得ることができる。
 次に、第6の実施形態に係る淡水化装置及び淡水化装置の制御方法について詳細に説明する。この実施形態において、上述した実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。淡水化装置は、第1の実施形態と同様に、海水淡水化プラントなどで利用される淡水化システム1に設けられる。 
 図14に示すように、淡水化装置3は、第2流量調整モジュール60以外は、上記第4の実施形態の淡水化装置と同様に形成されている。第2流量調整モジュール60は、第2流量計61、第2調整弁62及び第2流量コントローラ63の替りに第2仕切弁65を有している。第2仕切弁65は、第2混合ラインL2への低濃度透過水の供給を許可する開状態と、第2混合ラインL2への低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える。
 制御部110は、電気伝導度計70で計測された生産水の電気伝導度、第1流量計51で計測された低濃度透過水の流量、及び第3流量計80で計測された生産水の流量の情報を取得する。制御部110は、上記取得した情報に基づいて低圧ポンプ30、第1調整弁52及び第2仕切弁65の動作を制御し、低圧ポンプ30の消費電力、並びに生産水の流量及び電気伝導度を調整する。
 上記のように構成された第6の実施形態に係る淡水化装置3及び淡水化装置の制御方法によれば、淡水化装置3は、高圧ポンプ10と、第1RO膜モジュール20と、第1混合ラインL1と、低圧ポンプ30と、第2RO膜モジュール40と、第2混合ラインL2と、第2流量計61と、第2調整弁62と、電気伝導度計70と、第3流量計80と、制御部110と、を備えている。第1流量調整モジュール50は第2仕切弁65を有しているため、塩分濃度に関する水質基準を遵守しつつ低圧ポンプ30の消費電力量の削減を図ることができる。
 第2仕切弁65は、第2調整弁62と異なり、第2混合ラインL2に供給する低濃度透過水の流量を細かく調整することができないため、設定された閾値を計測値がまたぐ際に開閉を切り替えることになる。しかしながら、この場合、第2仕切弁65の開閉状態の頻繁な切替え、いわゆるチャタリングを抑制することが望ましく、第2仕切弁65の開閉制御にはヒステリシス制御を行うことが望ましい。 
 上記のことから、生産水の基準を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置及び淡水化装置の制御方法を得ることができる。
 次に、第7の実施形態に係る淡水化装置及び淡水化装置の制御方法について詳細に説明する。この実施形態において、上述した実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。淡水化装置は、第1の実施形態と同様に、海水淡水化プラントなどで利用される淡水化システム1に設けられる。 
 図15に示すように、淡水化装置3は、第1流量調整モジュール50及び第2流量調整モジュール60以外は、上記第4の実施形態の淡水化装置と同様に形成されている。第1流量調整モジュール50は、第1流量計51、第1調整弁52及び第1流量コントローラ53の替りに第1仕切弁55を有している。第2流量調整モジュール60は、第2流量計61、第2調整弁62及び第2流量コントローラ63の替りに第2仕切弁65を有している。
 制御部110は、電気伝導度計70で計測された生産水の電気伝導度、及び第3流量計80で計測された生産水の流量の情報を取得する。制御部110は、上記取得した情報に基づいて低圧ポンプ30、第1仕切弁55及び第2仕切弁65の動作を制御し、低圧ポンプ30の消費電力、並びに生産水の流量及び電気伝導度を調整する。
 上記のように構成された第7の実施形態に係る淡水化装置3及び淡水化装置の制御方法によれば、淡水化装置3は、高圧ポンプ10と、第1RO膜モジュール20と、第1混合ラインL1と、低圧ポンプ30と、第2RO膜モジュール40と、第2混合ラインL2と、電気伝導度計70と、第3流量計80と、制御部110と、を備えている。第1流量調整モジュール50は第1仕切弁55を有し、第2流量調整モジュール60は第2仕切弁65を有しているため、塩分濃度に関する水質基準を遵守しつつ低圧ポンプ30の消費電力量の削減を図ることができる。
 図16に示すように、生産水の塩分濃度(溶質濃度)が閾値より高い場合(基準を遵守していない場合)、第1仕切弁55を開状態に切替え、第2仕切弁65を閉状態に切替える。これにより、低濃度透過水を生産水として処理せず、第2被処理水として処理することができ、生産水の塩分濃度を閾値以下に低くすることができる。
 逆に、生産水の塩分濃度が閾値より低い場合(基準を遵守している場合)、第1仕切弁55を閉状態に切替え、第2仕切弁65を開状態に切替える。これにより、低濃度透過水を第2RO膜モジュール40に供給しないで生産水として処理することができる。
 また、この実施形態においても、第1仕切弁55及び第2仕切弁65の開閉状態の頻繁な切替え、いわゆるチャタリングを抑制することが望ましく、第1仕切弁55及び第2仕切弁65の開閉制御にはヒステリシス制御を行うことが望ましい。 
 上記のことから、生産水の基準を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置及び淡水化装置の制御方法を得ることができる。
 次に、第8の実施形態に係る淡水化装置及び淡水化装置の制御方法について詳細に説明する。この実施形態において、上述した実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。淡水化装置は、第1の実施形態と同様に、海水淡水化プラントなどで利用される淡水化システム1に設けられる。 
 図17に示すように、淡水化装置3は、水温計90、pH計100及びpH調整剤注入モジュール130を備えている他は、上記第7の実施形態の淡水化装置と同様に形成されている。
 制御部110は、電気伝導度計70で計測された生産水の電気伝導度、及び第3流量計80で計測された生産水の流量の情報の他、水温計90で計測された水温、及びpH計100で計測された第2被処理水のpH値の情報をさらに取得する。制御部110は、上記取得した情報に基づいて低圧ポンプ30、第1仕切弁55及び第2仕切弁65の動作を制御し、低圧ポンプ30の消費電力、並びに生産水の流量及び電気伝導度を調整し、さらに生産水のホウ素濃度を調整する。
 生産水のホウ素濃度に関しては、制御部110は、低圧ポンプ30、第1仕切弁55及び第2仕切弁65の動作の制御に替えてpH調整剤注入モジュール130の動作を制御し、第2被処理水のpH値を調整することにより対応することもできる。
 上記のように構成された第8の実施形態に係る淡水化装置3及び淡水化装置の制御方法によれば、淡水化装置3は、高圧ポンプ10と、第1RO膜モジュール20と、第1混合ラインL1と、低圧ポンプ30と、第2RO膜モジュール40と、第1流量調整モジュール50と、第2流量調整モジュール60と、第2混合ラインL2と、電気伝導度計70と、第3流量計80と、制御部110と、を備えている。第1流量調整モジュール50は第1仕切弁55を有し、第2流量調整モジュール60は第2仕切弁65を有しているため、上記第7の実施形態と同様の効果を得ることができる。
 また、水質基準として挙げられる項目が直接測定、あるいは換算等により得られない場合、そのような項目については、第2RO膜モジュール40に供給される第2被処理水の状態から推定することができる。例えば、生産水のホウ素濃度が水質基準として挙げられる場合、第2被処理水のpH値と温度を計測することにより生産水のホウ素濃度を推定することができる。 
 上記のことから、生産水の基準を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置及び淡水化装置の制御方法を得ることができる。
 次に、第9の実施形態に係る淡水化装置及び淡水化装置の制御方法について詳細に説明する。この実施形態において、上述した実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。淡水化装置は、第1の実施形態と同様に、海水淡水化プラントなどで利用される淡水化システム1に設けられる。 
 図18に示すように、淡水化装置3は、他のpH計140を備えている他は、上記第8の実施形態の淡水化装置と同様に形成されている。
 制御部110は、pH計140で計測された第1被処理水のpH値に基づいて第2被処理水のホウ素濃度を推定する。生産水のホウ素濃度を調整するため、例えば、制御部110は、取得した情報及び推定した情報に基づいてpH調整剤注入モジュール130の動作を制御し、第2被処理水のpH値を調整する。
 上記のように構成された第9の実施形態に係る淡水化装置3及び淡水化装置の制御方法によれば、淡水化装置3は、高圧ポンプ10と、第1RO膜モジュール20と、第1混合ラインL1と、低圧ポンプ30と、第2RO膜モジュール40と、第1流量調整モジュール50(第1仕切弁55)と、第2流量調整モジュール60(第2仕切弁65)と、第2混合ラインL2と、電気伝導度計70と、第3流量計80と、制御部110と、を備えている。このため、本実施形態に係る淡水化装置3及び淡水化装置の制御方法は、上記第7の実施形態と同様の効果を得ることができる。
 本実施形態において、淡水化装置3はpH計140を備えているため、第1RO膜モジュール20の透過前後でホウ素濃度の変化が大きい場合、制御部110は、第1被処理水のpH値から、第1RO膜モジュール20透過後のホウ素濃度を推定することが可能である。上記推定の方法は、上述した第1の実施形態で述べた第2RO膜モジュール40の透過水のホウ素濃度の推定と同様である。 
 上記のことから、生産水の基準を遵守しつつ、消費電力の低減を図ることができる淡水化装置及び淡水化装置の制御方法を得ることができる。
 本発明の一つの実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (13)

  1.  塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、
     前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、
     前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、
     第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、
     前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、
     前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、
     前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、
     前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する第1調整弁と、
     前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第2流量計と、
     前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する第2調整弁と、
     前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、
     前記生産水の流量を計測する第3流量計と、
     前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、前記第2流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第3流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、第1調整弁及び第2調整弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する制御部と、を備える淡水化装置。
  2.  前記第1被処理水、低濃度透過水、高濃度透過水、濃縮水、第2被処理水、他の透過水、他の濃縮水及び生産水の何れかの温度を計測する水温計と、
     前記第2被処理水のpH値を計測するpH計と、をさらに備え、
     前記第1被処理水は、ホウ素をさらに含み、
     前記制御部は、前記水温計で計測された水温、及び前記pH計で計測された前記第2被処理水のpH値の情報をさらに取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、第1調整弁及び第2調整弁の動作を制御し、前記生産水のホウ素濃度をさらに調整する請求項1に記載の淡水化装置。
  3.  前記第2被処理水にpH調整剤を注入するpH調整剤注入モジュールをさらに備え、
     前記制御部は、前記生産水のホウ素濃度を調整するため、前記取得した情報に基づいて前記pH調整剤注入モジュールの動作を制御し、前記第2被処理水のpH値を調整する請求項2に記載の淡水化装置。
  4.  前記第1被処理水のpH値を計測する他のpH計をさらに備え、
     前記制御部は、前記他のpH計で計測された前記第1被処理水のpH値に基づいて前記第2被処理水のホウ素濃度を推定し、前記生産水のホウ素濃度を調整するため、前記取得した情報及び推定した情報に基づいて前記pH調整剤注入モジュールの動作を制御し、前記第2被処理水のpH値を調整する請求項3に記載の淡水化装置。
  5.  塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、
     前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、
     前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、
     第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、
     前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、
     前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、
     前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える仕切弁と、
     前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、
     前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する調整弁と、
     前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、
     前記生産水の流量を計測する第2流量計と、
     前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第2流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、仕切弁及び調整弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する制御部と、を備える淡水化装置。
  6.  塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、
     前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、
     前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、
     第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、
     前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、
     前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、
     前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、
     前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する調整弁と、
     前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える仕切弁と、
     前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、
     前記生産水の流量を計測する第2流量計と、
     前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第2流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、調整弁及び仕切弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する制御部と、を備える淡水化装置。
  7.  塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、
     前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、
     前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、
     第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、
     前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、
     前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、
     前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える第1仕切弁と、
     前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える第2仕切弁と、
     前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、
     前記生産水の流量を計測する流量計と、
     前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、及び前記流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、第1仕切弁及び第2仕切弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する制御部と、を備える淡水化装置。
  8.  前記第1被処理水、低濃度透過水、高濃度透過水、濃縮水、第2被処理水、他の透過水、他の濃縮水及び生産水の何れかの温度を計測する水温計と、
     前記第2被処理水のpH値を計測するpH計と、をさらに備え、
     前記第1被処理水は、ホウ素をさらに含み、
     前記制御部は、前記水温計で計測された水温、及び前記pH計で計測された前記第2被処理水のpH値の情報をさらに取得し、前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、第1仕切弁及び第2仕切弁の動作を制御し、前記生産水のホウ素濃度をさらに調整する請求項7に記載の淡水化装置。
  9.  前記第1被処理水のpH値を計測する他のpH計をさらに備える請求項8に記載の淡水化装置。
  10.  塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する第1調整弁と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第2流量計と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する第2調整弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する第3流量計と、を備えた淡水化装置の制御方法において、
     前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、前記第2流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第3流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、
     前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、第1調整弁及び第2調整弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する淡水化装置の制御方法。
  11.  塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える仕切弁と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、前記第2混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する調整弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する第2流量計と、を備えた淡水化装置の制御方法において、
     前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第2流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、
     前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、仕切弁及び調整弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する淡水化装置の制御方法。
  12.  塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を計測する第1流量計と、前記第1混合ラインに供給される前記低濃度透過水の流量を調整する調整弁と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える仕切弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する第2流量計と、を備えた淡水化装置の制御方法において、
     前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、前記第1流量計で計測された前記低濃度透過水の流量、及び前記第2流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、
     前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、調整弁及び仕切弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する淡水化装置の制御方法。
  13.  塩分を含む第1被処理水を加圧して送出する第1加圧手段と、前記第1加圧手段から供給される加圧された前記第1被処理水を、前記第1被処理水より塩分濃度が低い低濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が低く前記低濃度透過水より塩分濃度が高い高濃度透過水と、前記第1被処理水より塩分濃度が高い濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び高濃度透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び高濃度透過水の中少なくとも前記高濃度透過水が供給され、第2被処理水を生成する第1混合ラインと、第1加圧手段の加圧レベルより低い加圧レベルで、前記第2被処理水を加圧して送出する第2加圧手段と、前記第2加圧手段から供給される加圧された前記第2被処理水を、前記第2被処理水より塩分濃度が低い他の透過水と、前記第2被処理水より塩分濃度が高い他の濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記低濃度透過水及び他の透過水を混合可能であり、前記低濃度透過水及び他の透過水の中少なくとも前記他の透過水が供給され、生産水を生成する第2混合ラインと、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第1混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える第1仕切弁と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を許可する開状態と、前記第2混合ラインへの前記低濃度透過水の供給を禁止する閉状態とに切替える第2仕切弁と、前記生産水の電気伝導度を計測する電気伝導度計と、前記生産水の流量を計測する流量計と、を備えた淡水化装置の制御方法において、
     前記電気伝導度計で計測された前記生産水の電気伝導度、及び前記流量計で計測された前記生産水の流量の情報を取得し、
     前記取得した情報に基づいて前記第2加圧手段、第1仕切弁及び第2仕切弁の動作を制御し、前記第2加圧手段の消費電力、並びに前記生産水の流量及び電気伝導度を調整する淡水化装置の制御方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114405278A (zh) * 2022-01-24 2022-04-29 珠海格力电器股份有限公司 一种净水控制方法、装置及净水设备
ES2933076A1 (es) * 2021-07-27 2023-01-31 Univ De Las Palmas De Gran Canaria Metodo y sistema para la estimacion de parametros del agua en una planta de tratamiento

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10314734A (ja) * 1997-05-14 1998-12-02 Toshiba Corp 造水プラント制御装置
JPH1110146A (ja) * 1997-06-18 1999-01-19 Nitto Denko Corp 逆浸透膜分離方法
JP2001239134A (ja) * 2000-03-01 2001-09-04 Toray Ind Inc 逆浸透処理装置の運転方法とその制御装置および造水方法
JP2008161797A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Toray Ind Inc 淡水製造装置の運転方法および淡水製造装置
JP2010179264A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スパイラル型海水淡水化装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10314734A (ja) * 1997-05-14 1998-12-02 Toshiba Corp 造水プラント制御装置
JPH1110146A (ja) * 1997-06-18 1999-01-19 Nitto Denko Corp 逆浸透膜分離方法
JP2001239134A (ja) * 2000-03-01 2001-09-04 Toray Ind Inc 逆浸透処理装置の運転方法とその制御装置および造水方法
JP2008161797A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Toray Ind Inc 淡水製造装置の運転方法および淡水製造装置
JP2010179264A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スパイラル型海水淡水化装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2933076A1 (es) * 2021-07-27 2023-01-31 Univ De Las Palmas De Gran Canaria Metodo y sistema para la estimacion de parametros del agua en una planta de tratamiento
CN114405278A (zh) * 2022-01-24 2022-04-29 珠海格力电器股份有限公司 一种净水控制方法、装置及净水设备
CN114405278B (zh) * 2022-01-24 2022-12-23 珠海格力电器股份有限公司 一种净水控制方法、装置及净水设备

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