WO2015151556A1 - 逆浸透膜設備設計支援装置及び設備設計支援方法 - Google Patents

逆浸透膜設備設計支援装置及び設備設計支援方法 Download PDF

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WO2015151556A1
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reverse osmosis
osmosis membrane
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design support
simulator
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夏樹 岸澤
洋一 堀井
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株式会社日立製作所
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    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Definitions

  • the present invention relates to a reverse osmosis membrane facility design support apparatus and method suitable for a system using a reverse osmosis membrane (RO membrane: Reverse Osmosis Membrane) facility.
  • RO membrane Reverse Osmosis Membrane
  • reverse osmosis membranes differ depending on the type of raw water conditions such as seawater quality and temperature, and recovery rate and flux, etc.
  • There is known a method of inputting operating conditions of equipment and calculating operating performance such as quality of produced water and pressure of a pump for example, see Non-Patent Document 1).
  • the simulation method for calculating the operation performance of the reverse osmosis membrane facility as shown in Non-Patent Document 1 generally differs depending on the properties of the reverse osmosis membrane.
  • the difference in properties of the reverse osmosis membrane is caused by the composition or structure of the reverse osmosis membrane supplied by different membrane manufacturers. Or even if it is a reverse osmosis membrane supplied by the same membrane manufacturer, it originates in that the model of the membrane differs.
  • the operation performance of the reverse osmosis membrane equipment must be evaluated using different simulators corresponding to the properties of different reverse osmosis membranes. It was complicated. In particular, it is necessary to set input conditions according to the input format defined for each simulator for each different simulator and individually evaluate the operation performance calculation results obtained from each simulator.
  • the reverse osmosis membrane facility design support apparatus of the present invention includes an input condition setting unit that receives an input condition necessary for calculating the operation performance of the reverse osmosis membrane facility, and an input that is input to the input condition setting unit.
  • An operation unit that creates at least one script file based on the conditions and collects and displays the operation performance calculation results according to the input conditions obtained from different simulators for each property of the reverse osmosis membrane based on the script file And a display unit for displaying a list of the operation performance calculation results from the calculation unit.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a reverse osmosis membrane facility design support apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a functional block diagram of the design support arithmetic processing apparatus of the reverse osmosis membrane facility design support apparatus shown in FIG. It is a whole block diagram of the seawater desalination system used as the object of the reverse osmosis membrane facility design support apparatus shown in FIG. It is a display example of the supply water condition setting screen by the supply water condition setting part shown in FIG. It is a display example of a supply water ion simple setting screen. It is a display example of a chemical injection setting screen. It is a display example of a design condition setting screen. It is a display example of a layout selection screen.
  • the reverse osmosis membrane facility design support device of the present invention treats seawater (Sea Water: SW), brackish water (BW), brackish water, and further sewage (including waste water: domestic wastewater, industrial wastewater). It is applied to a system that generates (produces) treated water (permeated water) using reverse osmosis membrane (hereinafter, RO membrane) equipment.
  • Brine water here refers to water that contains salt such as sodium chloride, brackish water that is present at the boundary with seawater, and fossil water that has been confined in the past. Irrigation also exists in land water such as water containing water.
  • FIG. 3 is an overall configuration diagram of the seawater desalination system.
  • a solid line arrow indicates the flow of water
  • a dotted line arrow indicates a signal line.
  • the seawater desalination system 70 includes a raw water storage tank 71 for storing raw water taken in order from the intake of seawater (raw water) as raw water to be treated, a microfiltration membrane (MF membrane) 72, A filtration membrane (UF membrane: Ultrafiltration Membrane) 73, an intermediate tank 79, a pressure vessel (vessel) 81 containing an RO membrane element, an energy recovery device (ERD) 78, a fresh water storage tank 80 and a concentrated water storage tank 82 are configured. Yes.
  • MF membrane microfiltration membrane
  • UF membrane Ultrafiltration Membrane
  • the raw water storage tank 71 stores seawater or brackish water as raw water to be taken.
  • a flocculant is appropriately injected into the raw water storage tank 71 through a flocculant injection pump 75 from a flocculant tank 74 that stores a polymer flocculant or an inorganic flocculant.
  • impurities such as organic matter contained in the raw water in the raw water storage tank 71 are captured by the injected flocculant and form a floc.
  • the raw water containing flocs is separated by the membrane by separating the impurities contained in the flocs and raw water according to the pore size by the microfiltration membrane (MF membrane) 72 and ultrafiltration membrane (UF membrane) 73 by a pump.
  • MF membrane microfiltration membrane
  • UF membrane ultrafiltration membrane
  • the raw water (treated water) after being stored is temporarily stored in the intermediate tank 79.
  • the ultrafiltration membrane (UF membrane) 73 constitutes the pretreatment unit.
  • the polymer flocculant for example, a polyacrylamide flocculant is used, and as the inorganic flocculant, ferric chloride is used, for example.
  • a pH adjuster tank may be used instead of the flocculant tank 74. In the following description, a case where a pH adjuster is used will be described as an example.
  • Raw water (treated water) stored in the intermediate tank 79 is supplied to a pressure vessel (vessel) 81 as supply water 83 by a pressurizing pump (high pressure pump) 84.
  • the supply water 83 is membrane-separated into concentrated water 87 and permeated water (fresh water) 86 which are high-concentration salt water.
  • the permeated water 86 is supplied to the fresh water storage tank 80.
  • the concentrated water 87 is supplied to the concentrated water storage tank 82 via an energy recovery device (ERD) 78.
  • the energy recovered by the energy recovery device 78 is used as a drive source for the pressure pump 84.
  • the reverse osmosis membrane element housed in the pressure vessel 81 is cleaned at a desired time by the cleaning chemical supplied from the cleaning chemical reservoir 76 via the cleaning chemical injection pump 77.
  • the monitoring controller 85 monitors the state of the pressure vessel 81 that houses the reverse osmosis membrane element, and controls the flocculant injection pump 75, the cleaning chemical injection pump 77, and the pressurization pump 84.
  • the configuration of the pretreatment unit is not limited to the above-described configuration.
  • a sand filtration unit may be used instead of the microfiltration membrane (MF membrane) 72, and the microfiltration membrane (MF membrane) 72 and the ultrafiltration membrane may be used.
  • Only one of the filtration membranes (UF membranes) 73 may be used.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a reverse osmosis membrane facility design support apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a functional block diagram of a design support arithmetic processing apparatus of the reverse osmosis membrane facility design support apparatus shown in FIG. Show.
  • the reverse osmosis membrane facility design support device 1 includes a display device 2, an input device 3, and a design support arithmetic device 4.
  • the design support arithmetic processing device 4 communicates with a plurality of simulators (simulator A41, simulator B42, simulator C43) via the input condition setting unit 10, the storage unit 20, the data processing unit 30, the calculation result display unit 50, and the communication line 5.
  • the design support arithmetic processing device 4 is realized by, for example, a main memory including a RAM, a ROM, and the like, an auxiliary storage device such as an HDD, and a CPU that reads and executes various programs stored in the ROM.
  • the display device 2 is configured by a liquid crystal display device such as a display
  • the input device 3 is configured by a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like. That is, the functions of the input condition setting unit 10, the storage unit 20, the data processing unit 30, and the calculation result display unit 50 are realized by executing a program stored in advance in the design support arithmetic processing device 4.
  • the input condition setting unit 10 shown in FIG. 2 is displayed on the display device 2, and the input condition setting unit 10 receives an input condition input by the user using the input device 3. Further, the calculation results by the simulators (simulator A41, simulator B42, simulator C43) are displayed on the display device 2 via the calculation result display unit 50.
  • the input condition setting unit 10 is for setting input values necessary for the execution of the simulation.
  • the unit 14 is configured.
  • the storage unit 20 includes a cost calculation input condition storage unit 21, a simulator input condition storage unit 22, a calculation condition list storage unit 23, a water supply / film type storage unit 24, a script file storage unit 25, and a calculation result storage unit 26. Composed.
  • the data processing unit 30 includes a calculation condition generation unit 31, a script file generation unit 32, a mouse / key event generation unit 33, and a calculation result conversion unit 34.
  • the simulator shown in FIG. 1 is provided by each membrane (RO membrane) manufacturer, and is composed of simulator A41, simulator B42, and simulator C43 which are different in input format interface and output calculation method. 5, the mouse / key event generation unit 33 and the calculation result conversion unit 34 can be accessed by the communication IF 60.
  • the calculation result display unit 50 includes a calculation result list display unit 51, a calculation result individual display unit 52, and an approximate estimate display unit 53.
  • At least one or more types of input conditions set for the input condition setting unit 10 by the input device 3 are stored in the cost calculation input condition storage unit 21 and the simulator input condition storage unit 22 in the storage unit 20.
  • items set by the device efficiency setting unit 13 and the cost estimation formula / unit price setting unit 14 are stored in the cost calculation input condition storage unit 21 and set by the supply water condition setting unit 11 and the design condition setting unit 12.
  • the item is stored in the simulator input condition storage unit 22.
  • the calculation condition generation unit 31 of the data processing unit 30 uses the input conditions stored in the simulator input condition storage unit 22 and the supply water and membrane information stored in the supply water / membrane type storage unit 24 as individual calculation condition units. And sequentially added to the calculation condition list stored in the calculation condition list storage unit 23.
  • the input condition stored in the simulator input condition storage unit 22 includes a variation condition as in a temperature setting unit 101 (FIG. 4) described later, for example, calculation conditions corresponding to the number of combinations of the condition numbers are generated. And stored in the calculation condition list storage unit 23.
  • the script file generation unit 32 of the data processing unit 30 generates a script file with the number of conditions described from the individual calculation conditions in the calculation condition list stored in the calculation condition list storage unit 23.
  • the generated script file calculation conditions, types of simulators capable of calculating driving performance under the calculation conditions, and events such as mouse cursor movement and key input generated for the calculation are described.
  • the generated script file is stored in the script file storage unit 25.
  • the mouse / key event generation unit 33 of the data processing unit 30 follows the script file stored in the script file storage unit 25 and uses the mouse for the simulator A41, the simulator B42, or the simulator C43 based on the type of simulator described in the script file. And key events are generated sequentially. Sequentially generated mouse and key events are transmitted to the corresponding simulator via the communication IF 60 and the communication line 5 and executed.
  • mouse key events are events such as “move the mouse cursor to the coordinates”, “click” described in the script file, “perform key input of character string” described in the script file, etc. It is.
  • simulator A41, simulator B42 or simulator C43 is displayed on the foreground of display device 2, and a cursor movement event to the coordinates located in the input item field of the simulator is generated.
  • An event in which a click event is generated and the input field accepts input, and an event of key input of the corresponding value is repeated until the input of the condition item is completed, and the calculation execution button is further clicked Is a process of causing the simulator to calculate the driving performance and outputting the calculation result.
  • the calculation results of the driving performance output by the simulator A41, the simulator B42, and the simulator C43 are taken into the calculation result conversion unit 34 of the data processing unit 30 via the communication line 5 and the communication IF 60.
  • the calculation result conversion unit 34 converts the calculated calculation result of the driving performance into a single format that does not depend on the simulator, and additionally stores it in the calculation result storage unit 26 in the storage unit 20.
  • All the calculation results stored in the calculation result storage unit 26 are aggregated and displayed on the display device 2 in the calculation result display unit 50 having a selection function.
  • the calculation result list display unit 51 has a function of displaying a list of the results of all conditions on the display device 2.
  • the calculation result individual display unit 52 has a function of individually displaying the result of each condition on the display device 2. Thereby, the user can grasp
  • the approximate estimate display unit 53 has a function of displaying the approximate estimate values under the selected conditions on the display device 2.
  • FIG. 4 shows a display example of the feed water condition setting screen 100 displayed on the display device 2 by the feed water condition setting unit 11 shown in FIG.
  • the feed water condition setting screen 100 provides a user who designs the seawater desalination system 70 with a feed water condition setting function.
  • the supply water condition setting screen 100 includes areas in which a temperature setting unit 101, a supply water type setting unit 102, an ion concentration simple setting unit 103, an ion concentration detailed setting unit 104, and the like are displayed.
  • Min (minimum temperature) 110, Max (maximum temperature) 111, and Step 112 are displayed as numerical value input fields.
  • the value of Step 112 in the numerical value input field is “1”
  • the temperature of the condition is fixed to the value input to Min 110, and Max 111 is subjected to processing such as gray out and cannot be input.
  • the value of Step 112 is “2”
  • two temperature conditions are set as the temperature of the condition: a value input to Min 110 and a value input to Max 111.
  • the value of Step 112 is “3 or more”
  • the temperature of the feed water is a value input to Step 112 between the minimum temperature input to Min 110 and the maximum temperature input to Max 111 ( The variation condition is divided by the number of steps).
  • the number of steps is the number of steps that divides between these temperatures including the maximum temperature and the minimum temperature.
  • the value of Step 112 is “3”
  • the set condition temperatures are three steps of the lowest temperature 20 ° C., 25 ° C., and the highest temperature 30 ° C.
  • a pull-down button describing the type of supply water is displayed, and the user is provided with a function of selecting a supply water type as a supply water condition.
  • the menu displayed when the pull-down button is pressed is a water supply type 515 in the water supply / film type storage unit 23 shown in FIG.
  • the simple ion concentration setting unit 103 includes three buttons for simply setting the total ion concentration, standard seawater (Standard Seawater) 105, salt water (TDS by NaCl) 106, and electric conductivity (TDS by EC) 107. Is displayed. These three buttons provide the user with an automatic setting function of the ion concentration of the feed water. That is, in response to a button pressing operation by the user, a simple water ion setting screen 113 having an input field as shown in FIG. 5 is displayed.
  • target seawater target TDS Total Dissolved Solids
  • salt water TDS by NaCl
  • EC Electric Conductance
  • a numerical value input field for setting values of various ions and an “Auto Balance by by NaCl” button 108 are displayed.
  • the numerical value input field for various ions provides the user with a function for setting an arbitrary ion concentration.
  • cation for example, calcium (Ca), magnesium (Mg), potassium (K), ammonia (NH4), strontium (Sr), iron (Fe), barium (Ba) And sodium (Na) are displayed, and a numerical value input column is displayed on the right side thereof.
  • a numeric input field for the pH of the feed water and a “Dosing” button 109 are displayed on the feed water condition setting screen 100.
  • a medicine setting screen 114 as shown in FIG. 6 is displayed.
  • the medicine setting screen 114 includes a supply water pH numerical value input field, a target pH numerical value input field, and a used medicine selection option button 115.
  • a drug pH adjuster
  • the drug selection option button 115 When a drug (pH adjuster) is selected with the drug selection option button 115 and a value is entered in the target pH value input field and the “Apply” button is pressed, the selected drug is added to the supply water and the target is set.
  • the ion concentration after being adjusted to pH is automatically output to each input column of the ion concentration detail setting unit 104.
  • “None” that does not use the pH adjusting agent is selected in the used medicine selection option button 115.
  • FIG. 7 shows an example of the design condition setting screen 200 displayed on the display device 2 by the design condition setting unit 12.
  • the display switching from the supply water condition setting screen 100 shown in FIG. 4 to the design condition setting screen 200 shown in FIG. 7 is, for example, an operation of switching tabs 900 “supply water condition setting” and “design condition setting” on the upper right of the screen. Is done.
  • the design condition setting screen 200 is, for example, an entire system setting unit 201 for setting / displaying the production water volume, system recovery rate, layout, and the like, and Pass information setting that allows items such as the flow rate, recovery rate, and flux of each pass to be input.
  • the display area includes a unit 202, an ERD (Energy Recovery Device) setting unit 203, and the like.
  • the whole system setting unit 201 is configured to input a raw water flow rate “Raw Water Flow (m3 / d) into a numerical value input field 204 of a water production amount (product water amount)“ Product (m3 / d) ”and a pressure vessel (vessel) containing the RO membrane element.
  • d "numerical value display field 205, system recovery rate” System Recovery (%) "numerical value display field 206, film age” Membrane Age (y) "numerical value input field 207 and layout setting icon 208.
  • the numerical display column 206 of the system recovery rate “System Recovery (%)” indicates the recovery rate of the entire system, and is calculated from the layout type and the recovery rate “Recovery (%)” 216 of each Pass described later.
  • the value is displayed in the numerical value display column 206.
  • the numerical value display field 205 of the raw water flow rate “Raw water Flow (m3 / d)” the value of the numerical value input field 204 of the fresh water production “Product (m3 / d)” and the numerical value of the system recovery rate “System Recovery (%)”
  • a value calculated from the value in the display field 206 is displayed. That is, a value obtained by dividing the amount of fresh water by the system recovery rate is displayed in the numerical value display column 205 of the raw water flow rate “Raw water Flow (m3 / d)”.
  • a layout selection screen 300 shown in FIG. 8 is displayed, and the layout can be selected. Details of the layout selection will be described with reference to FIG. The layout selected by the user is reflected in the display of the layout setting icon 208.
  • the Pass information setting unit 202 is divided into a setting unit for Pass1 and a setting unit for Pass2, but the types of setting items are common to both Pass1 and Pass2.
  • the “Flux Decline (%)” column 210 indicates the rate of decrease in flux due to aging degradation of the film.
  • the fouling factor “FoulingFactor” column 211 represents the degree of Flux reduction calculated from the Flux reduction rate “FluxDeline (%)” column 210 and the numerical value input column 207 of the membrane age “Membrane Age (y)”.
  • the salt passage rate increase “Salt Passage Increase (%)” column 212 represents an annual decrease rate of the desalination rate.
  • initial values are set based on the type of feed water selected in the feed water type input field 102 of the feed water condition setting screen 100 shown in FIG. 4, but numerical values that can be arbitrarily set by the user. It is an input field.
  • the supplied water amount “Feed Flow (m3 / d)” column 213, the permeated water amount “Perm Flow (m3 / d)” 214 and the concentrated water amount “Conc Flow (m3 / d)” column 215 are numerical display columns, respectively. Represents the flow rate of each pass.
  • the numerical value input column for the recovery rate “Recovery (%)” is composed of three items: a minimum recovery rate Min216, a maximum recovery rate Max217, and Step 218. That is, the recovery rate “Recovery (%)” can be set with the input condition as a variation condition for the number of steps, as in the temperature condition setting method of the temperature setting unit 101 of the supply water setting screen 100 shown in FIG. . In the example shown in FIG. 7, since the value of Step 218 is “1”, the recovery rate “Recovery (%)” is fixed to the minimum recovery rate Min 216, and Max 217 is subjected to processing such as gray out and cannot be input.
  • the number of stages “Num of Stage” 219 is a numerical value input item for the number of stages in each pass, and provides the user with a function for setting the number of stages in each pass.
  • the minimum value Min220 and the maximum value Max221 of the flux are numerical value display columns. As will be described later, the film area, the number of vessels “Vessel” and the number of films per vessel according to the currently selected film type 225 to 238 are described. It is calculated from “Elements / Vessel” and is not a user input value.
  • the minimum value Min222 and the maximum value Max223 of the target flux “Target Flux” are numeric input fields for the desired flux target value to be set. This item is valid only when the check box “Flux to Vessels” 209 is selected.
  • “Flux to Vessels” determines the number of Vessels by determining the flux
  • “Vessels to Flux” determines the flux by determining the number of Vessels.
  • it is divided into three items of the minimum value Min222, the maximum value Max223, and Step 224 of the target flux “Target Flux”, and the input condition is set to the variation condition for the number of steps as in the case of the temperature setting unit 101 of FIG. be able to.
  • the number of Vessels of Stage1 is calculated from the membrane area by the seed “ElementNAME”, the number of membranes per vessel “Elements / Vessel” 225, 230, 233, 236 in each Stage (Stage 1 to Stage 4), and the input becomes invalid
  • the calculated value is displayed in the maximum number Max 226 and the minimum number Min 227 of the number of vessels “Vessel”.
  • the number of films per vessel “Elements / Vessel” 225, 230, 233, 236 is also used for calculation in setting the number of fluxes or Vessels as described above.
  • the vessel number input field “Vessel” 226, 227, 228, 231, 234, 237 is a numerical value input column in which the number of vessels for each stage is set.
  • Step 228 is disabled.
  • only the number of Vessel “Vessel” input fields Max 226 and Min 227 of the frequently used Stage 1 is configured to accept input with the number of Steps as in the temperature setting unit 101 shown in FIG. May be configured similarly.
  • Film type “ElementNAME” setting icons 229, 232, 235, and 238 are icons that enable selection of a desired film type. When this icon is pressed, a film type setting screen 400 as shown in FIG. 9 described later is displayed, and the film type selected by the user on the film type setting screen 400 is displayed on the icon.
  • the intermediate boost “InterStageBoost” setting pull-down button 239 the position to apply pressure amplification between Stages can be selected from None, between Stage1 and Stage2, between Stage2 and Stage3, and between Stage3 and Stage4. It has become.
  • the input field 240 accepts designation of the boost absolute value by the user.
  • the permeated water back pressure “PermeateBackPress” setting pull-down button 241 can select the position of the Stage for reducing the pressure on the permeate side of Stage from None, Stage1, Stage2, Stage3, and Stage4. In cases other than None, the input field 242 accepts designation of absolute pressure by the user. In this embodiment, the pressure is generated equally in all the stages.
  • the present invention is not limited to this, and the intermediate boost “InterStageboost” or the permeated water back pressure “PermeateBackPress” can be set to different values individually for each Stage. It is good also as a structure.
  • the settable parts differ depending on the layout selected by the layout setting icon 208, so that only the settable items are displayed in color in the numerical value input fields to enable input by the user. For items that are not used depending on the type of layout, processing such as gray-out is performed and input becomes invalid. In this embodiment, all the inputs of Stages 2, 3, 4 and Pass2 of Pass1 are invalid.
  • Partially permeated water “PartialPermFlow (%)” 243 is an input item that is effective only in a layout in which a part of the permeated water of Pass1 is mixed with the permeated water of Pass2 to produce product water. The ratio of direct production water is specified.
  • FIG. 8 shows a layout selection screen 300 displayed on the display device 2 in response to the selection of the layout setting icon 208 in FIG.
  • FIG. 8 shows a state where eight types of preset layouts that are registered in advance are displayed.
  • the layout 1 is only Pass 1 and is a layout in which the feed water (Feed) is separated into concentrated water (Brine) and permeate (Perm) and this permeate is used as product water.
  • Layout 2 is a layout in which part of the supplied water is bypassed and mixed with the permeated water from Pass 1 to produce product water.
  • the layout 3 is a layout in which the permeate from Pass1 is the supply water to Pass2, and the permeate from Pass2 is the production water.
  • the layout 4 is a layout having a circulation flow path that uses the permeated water from Pass1 as the supply water to Pass2 and the permeated water from Pass2 as the production water, and the concentrated water from Pass2 merges with the supply water to Pass1. .
  • This layout 4 focuses on the fact that the concentrated water salt concentration from Pass2 is lower than the concentrated water salt concentration from Pass1.
  • Layout 5 is a layout in which part of the permeate from Pass 1 is bypassed and mixed with the permeate from Pass 2 to produce product water.
  • Layout 6 has a circulation channel that bypasses part of the permeated water from Pass1 and mixes with the permeated water from Pass2 to produce product water, and joins part of the concentrated water from Pass2 to the supplied water of Pass1. It is.
  • the layout 7 is a layout in which a part of the permeate in Pass1 is bypassed to Pass1 and mixed with the permeate by Pass2 to produce product water.
  • the layout 8 is a layout having a circulation flow path that joins a portion of the concentrated water from the Pass 2 to the supply water of the Pass 1 in the layout 7.
  • the layout 1 to the layout 8 are different in the pipe flow in the Pass1 and the Pass2, respectively.
  • the ERD setting unit 203 includes a check box 244 for checking ERD, an ERD selection icon 245, an ERD efficiency “Efficiency (%)” 246, a mixing rate “Mixing (%)” 247, and an overflash rate. It is composed of “OverFlush (%)” 248. Only when the check box 244 is valid, these items can be entered and reflected in the design conditions. In these items, initial values are input by selecting each ERD, but values can also be set directly. Details of ERD selection will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 9 shows a display example of the film type setting screen 400.
  • the membrane type setting screen 400 is divided into two tabs, a reverse osmosis membrane setting screen SW401 for seawater and a reverse osmosis membrane setting screen BW402 for brackish water, both of which are displayed in the same format.
  • FIG. 9 shows a state where a reverse osmosis membrane setting screen SW401 for seawater is displayed. As shown in FIG.
  • reverse osmosis membrane selection such as reverse osmosis membrane type, characteristics, membrane area, water volume, desalting rate, desalting performance, and water permeation performance for each membrane manufacturer (maker A, manufacturer B).
  • a list of information used as a reference in the case of this is displayed.
  • the user selects three types of reverse osmosis membranes, “CC000C-400” and “DD000D-400” supplied by membrane manufacturer A, and “ZZ111C-440” supplied by membrane manufacturer B.
  • a check is input in the box 404.
  • the “apply” button 403 displayed on the upper right of the film type setting screen 400 is pressed by the user, the design condition shown in FIG. 7 is reflected in the input condition.
  • all of the checked reverse osmosis membranes are reflected in the input conditions as variable conditions.
  • FIG. 10 shows a display example of the ERD setting screen 405 displayed on the display device 2 by selecting the ERD selection icon 245 on the design condition setting screen 200 of FIG.
  • a selectable ERD icon is displayed on the ERD setting screen 405.
  • FIG. 10 shows an example in which four types of ERD are displayed.
  • ERD1 introduces part of the supply water (seawater) and high-pressure concentrated water discharged from the vessel into each of the two cylinders, and transmits the pressure of the high-pressure concentrated water to the supply water (seawater) via the pistons inside the cylinder.
  • Power recovery device The ERD 2 is a power recovery device that transmits the pressure of high-pressure concentrated water to a high-pressure pump using a turbocharger.
  • the ERD 3 is a power recovery device that transmits the pressure of the high-pressure concentrated water to the supply water (sea water) side by directly contacting a part of the supplied water (sea water) with the high-pressure concentrated water.
  • ERD4 increases the flow rate of high-pressure concentrated water using a nozzle with a narrowed tip and directly hits the bucket of a Pelton turbine, thereby rotating the Pelton turbine and transmitting the power to the high-pressure pump directly connected to the turbine shaft. It is a recovery device.
  • FIG. 10 when the user presses ERD1, the highlight is displayed, and then the screen returns to the design condition setting screen 200 shown in FIG. 7, and the type of the selected ERD1 is reflected in the condition.
  • the type 511 of the simulator 40 to be used, the X coordinate 512, and the Y coordinate 513 are referred to.
  • FIG. 11 shows a configuration example of data stored in the supply water / membrane type storage unit 24.
  • a film name 510 As shown in the upper table of FIG. 11, as a data item in the first row, a film name 510, a simulator 511 suitable for the calculation of the film, and a position X in each simulator when selecting a film in each simulator A coordinate 512, a Y coordinate 513, and a film area 514 are provided and stored so as to correspond to each film name.
  • the film name 510 “AA000A-400”, the simulator 511 “A” (simulator A41) suitable for the calculation of this film, and in the simulator A41 when selecting a film in the simulator A41 X coordinate 512 “250”, Y coordinate 513 “600”, and film area 514 “38.1 m 2” are stored.
  • the film area 514 is used for the calculation of the Vessel number and the flux in the design condition setting unit 12 as described above.
  • the supply water type 515, the X coordinate 516 and the Y coordinate 517 in the simulator A41 when selecting the supply water type are supplied in the same manner.
  • the water supply type 515 corresponds to a menu displayed by pressing a pull-down button of the water supply type setting unit 102 in the water supply condition setting screen 100 in the design condition setting unit 12 described above.
  • FIG. 12 shows a calculation condition list stored in the calculation condition list storage unit 23.
  • the first column is a variable name in which each of the water supply condition and the design condition corresponds to each item.
  • values set on the supply water condition setting screen 100 (FIG. 4) and the design condition setting screen 200 (FIG. 7) are stored.
  • the number of columns represents the number of unified calculation conditions, that is, the number of cases, and these plural cases are calculated by a corresponding simulator.
  • an area 501 corresponds to the supply water condition setting unit 11
  • an area 502 corresponds to the overall system setting unit 201 in the design condition setting unit 12
  • an area 503 corresponds to the Pass information setting unit 202
  • an area 504 corresponds to the ERD setting unit 203.
  • the calculation condition list storage unit 23 when the “Create Case” button 901 (FIGS. 4 and 7) is pressed once, the water supply condition setting screen 100 (FIG. 4) and the design condition setting screen 200 (FIG. 7) are displayed. ), New columns are added as many as the number of combinations of the items for which the number of steps is set to 1 or more and the checked film types. For example, in the case of the conditions of FIGS.
  • the calculation condition list 500 stored in the calculation condition list storage unit 23 is read out to the script file generation unit 32.
  • the script file generation unit 32 converts one condition in the calculation condition list 500, that is, one row in FIG. 12 into a form corresponding to one script file. Therefore, a script file corresponding to the number of cases is created.
  • FIG. 13 shows one script file 530 corresponding to the simulator A41 as an example among a plurality of script files created by the script file generation unit 32 and stored in the script file storage unit 25.
  • the script file 530 describes a sequence of instructions for operating the simulator A41. Therefore, the mouse / key event generation unit 33 in the data processing unit 30 shown in FIG. 2 transmits a command to the simulator A 41 via the communication IF 60 and the communication line 5 according to a command sequence described in the script file described below. Then, the simulator A41 is operated.
  • FIG. 13 describes a process 531 for activating the simulator A41.
  • the command of the activation process 531 is described in the left column as “ACTV, Simulator A” in the script file 530, the character string after “//” described in the right column is a comment line, and the script file 530 It has nothing to do with the inside command itself.
  • the characters in [] in the instruction sequence in the left column are variables, and are different parts depending on the input conditions.
  • the commands “MOVE, 701, 123” and “CLICK” correspond to the movement of the cursor to the coordinates (701, 123) and the click event, respectively. Specifically, it means a process 532 in which the cursor is moved to the position of the “raw water input screen” tab and the mouse is clicked.
  • “WAIT, 100” means processing 533 for waiting for 100 msec
  • “MOVE, 900, 585” and “CLICK” mean processing 534 where the cursor is moved to “position of water supply type selection pull-down” and the mouse is clicked. To do.
  • “MOVE, 400, 300” and “CLICK” mean processing 537 in which the cursor is moved to the position of the “design” screen button and the mouse is clicked. Similarly, select “No. Pass”, move from “Current Pass” to “Membrane to be selected”, etc., move to “Process” 538 on the design screen of the simulator A 41, “Report” tab, and click the mouse.
  • a process 539 and a process 540 for moving to the “save” button (a process for saving the saved data or performing a copy and paste operation on the output result display using a key event as a file) are described as instructions to the simulator A41. .
  • script files corresponding to the simulator B42 and the simulator C43 also have the same format although the values such as coordinates are different.
  • the script file stored in the script file storage unit 25 is transmitted by the mouse / key event generation unit 33 to the simulator via the communication IF 60 and the communication line 5. Specifically, the mouse / key event generation unit 33 determines which of the simulator A41, the simulator B42, and the simulator C43 should be used for the calculation based on the information on the film manufacturer described in the script file. . For example, when the simulator A41 is determined, the simulator A41 is operated by the instruction sequence described in the script file 530 shown in FIG. 13 as described above.
  • FIG. 14 shows a relationship diagram of various screens of the simulator A41.
  • the simulator A 41 includes a simulator A raw water input screen 601, a simulator A design screen 602, and a simulator A output screen 603.
  • Supply water conditions are set from the simulator A raw water input screen 601
  • design conditions are set from the simulator A design screen 602. Based on these supply water conditions and design conditions, the operation performance of the RO membrane facility is calculated and output to the simulator A output screen 603.
  • the configuration of the simulator A41 will be described, but the configurations of the simulator B42 and the simulator C43 are substantially the same although the interfaces are different.
  • FIG. 15 shows the raw water input screen 601 of the simulator A41.
  • the display position of the input item differs depending on the simulator, the input item is almost the same for other simulators.
  • the values described in the script file 530 in the event that the mouse cursor is moved to the designated coordinate position, the click event, and the key input event by the instruction sequence described in the script file 530 shown in FIG. (For example, Ca concentration).
  • the operation of the simulator A41 for the raw water input screen will be specifically described below according to the instruction sequence described in the script file 530 shown in FIG.
  • an event is generated in which the mouse cursor is moved to the coordinates (701, 123) of the button for proceeding from the home screen to the raw water input screen 601 and clicked (processing) 532).
  • the raw water input screen 601 is displayed.
  • the pull-down list is displayed by generating an event of moving the mouse cursor to the coordinates (900, 585) of the water supply type selection pull-down 610 and clicking (process 534). ).
  • an event to be clicked by moving to the coordinates of [A_X] and [B_X] is generated, and “Seawater with UF” is selected (processing 535).
  • an event is generated in which the mouse cursor is moved to the coordinates (250, 400) of the “Ca” input field 611 and clicked, and then the value of [Ca] in the script file 530 is input as a key input event ( Process 536).
  • input values such as “Mg” and “Na” in the same manner, and after all inputs on the raw water input screen 601 are completed, move to the coordinates (400, 300) of the tab 604 for moving to the design screen of the simulator A41.
  • a click event is generated to display the design screen 602 (process 537).
  • FIG. 16 shows a display example of the design screen 602 of the simulator A41. Similar to the raw water input screen 601, processing according to the instruction sequence described in the script file 503 is executed, and a value is input and selected. Specifically, an option 620 for the number of passes (No. Pass), an option button 621 for the currently selected Pass (Current Pass), and an option button 623 for the pass design (Configuration for Pass2). A key input event is generated (process 538). After that, a similar event is also generated in the stage design (Configuration for Stage1 in Pass2) 624 (process 538). With these inputs, the simulator A 41 automatically determines the layout and displays it in the layout display field 625.
  • the mouse cursor movement event and click event to the coordinates (250, 984) of the membrane type selection pull-down 626 are generated in the same manner as the selection of the feed water type in FIG. It is displayed (process 538).
  • the RO membrane is selected from the displayed pull-down menu (process 538).
  • the cursor is moved to the calculation execution tab (Report) 604 (coordinates (800, 123)), and the calculation is executed by generating an event of clicking. (Processing 539). Further, after waiting 2000 msec until the calculation is completed, a save operation described later is performed on the output screen of the simulator A41 shown in FIG.
  • the calculation result conversion unit 34 responds by calculating the ERD by a method common to all simulators.
  • chemical injection can be handled by inputting the supply water whose ion value has already been changed with the “Dosing” button 109 on the raw water input screen.
  • FIG. 17 shows a display example of the output screen of the simulator A41.
  • the “Report” tab 604 is selected on the raw water input screen 601 and the design screen 602, the calculation is executed by the simulator A41, and the calculation result is displayed on the output screen 603.
  • the screen configuration of the output screen 603 includes an operating condition 626, a concentration 627 of each ion from raw water to product water, and information 628 on each RO membrane element.
  • the mouse / key event generation unit 33 continues the operation of saving the output data by copying and pasting the key input event or clicking the “Save” button on the output screen 603 based on the script file 503 (process 540).
  • the calculation result conversion unit 34 provided in the data processing unit 30 shown in FIG. 2 converts the output data shown in FIG. 17 obtained by the simulator A41 into a format that can be stored in the calculation result storage unit 26, and stores the calculation result storage. It adds to the part 26.
  • the mouse / key event generation unit 33 and the calculation result conversion unit 34 repeat this operation until all the script files stored in the script file storage unit 25 are processed.
  • FIG. 18 shows a data configuration diagram of a calculation result list stored in the calculation result storage unit 26.
  • the calculation result list 700 includes data items such as systemdata, passdata, and stagedata in the first column in accordance with a single format of the output stored in the second and subsequent columns. It is the converted data.
  • Each data item in the first column corresponds to, for example, the name of data obtained by calculation by the simulator A41.
  • the data of each column after the second column corresponds to the column of the calculation condition list 500 stored in the calculation condition list storage unit 23 shown in FIG.
  • the calculation result display unit 50 provides a user with a calculation result browsing function.
  • the calculation result display unit 50 can display a rough estimate based on the calculation result list display unit 51, the calculation result individual display unit 52, and the cost calculation input condition from the calculation result and the cost calculation input condition storage unit 21.
  • An approximate estimate display unit 53 is included.
  • FIG. 19 shows a calculation result list display screen example displayed on the display device 2 by the calculation result list display unit 51.
  • the calculation result list display screen 800 includes a list display unit 801, a graph display unit 802, display areas of a sorting unit 803 and a filtering unit 804, and other buttons.
  • the list display unit 801 displays the calculation result data of all the conditions stored in the calculation result storage unit 26 in each column for each condition (Case).
  • the graph display unit 802 includes a pull-down button 805 for selecting an X-axis item of the graph, a pull-down button 806 for selecting a Y-axis, a pull-down button 807 for selecting a legend, and a “graph creation” button 814.
  • the pull-down buttons 805, 806, and 807 for selecting items can be selected from the items shown in the first column of the list display unit 801.
  • the “Create Graph” button 814 When the user selects the X-axis, Y-axis, and legend three items from the pull-down buttons and presses the “Create Graph” button 814, a graph having the selected two axes and legend is displayed on the graph display unit 802. .
  • the “original seawater temperature” is selected on the X axis
  • “product water TDS” is selected on the Y axis
  • “P1Flux” is selected on the legend.
  • the rearrangement unit 803 can rearrange the calculation results displayed on the list display unit 801 in consideration of user convenience.
  • the pull-down button 808 can select the item shown in the first column of the list display unit 801.
  • the “reorder” button 815 is pressed, the items are sorted in ascending order with respect to the item. If pressed again, sort each column in descending order.
  • the filtering unit 804 can filter the results displayed on the list display unit 801.
  • a pull-down button 809 can select an item shown in the first column of the list display unit 801. If a value of the selected item exceeds the input numerical value by inputting a numerical value in the numerical value input field 810 and pressing a “filtering” button 816, the value is easily displayed by highlighting the value. When the button is pressed again, the result value smaller than the input numerical value is highlighted.
  • the highlight display is a display that can be easily distinguished from data of other conditions, and means that the display is brightly displayed conspicuously or is displayed in a color different from others.
  • “Detail / Summary” button 811 provides a function of switching between summary display and detail display of each calculation result.
  • detailed data such as the amount of permeated water, the amount of concentrated water, or the amount of supplied water of each stage is displayed in the list display unit 801, and is not displayed in the summary display. That is, the display state of the list display unit 801 shown in FIG. 19 corresponds to this schematic display.
  • the calculation result data is not displayed for the fourth and subsequent cases, but the data of all cases can be displayed by appropriately moving the scroll bar at the bottom of the screen to the left and right. .
  • an “individual display” button 812 is displayed on the calculation result list display screen 800 of FIG.
  • the user browses the individual calculation result data, for example, the number of the case that the user wants to browse is selected in the list display unit 801 and the “individual display” button 812 is pressed to display the calculation result individual display unit 52. Is called.
  • an “approximate estimate” button 813 is displayed on the calculation result list display screen 800 of FIG.
  • the rough estimate display unit 53 is called.
  • FIG. 20 shows a calculation result individual display screen example displayed on the display device 2 by the calculation result individual display unit 52.
  • the calculation result individual display screen 820 is displayed from the display area of the case number display unit 821, the flow display unit 822 in which the number is written, the flow information list display unit 823, the Pass / Stage operation data display unit 824, and the RO membrane element display unit 825. Composed.
  • the layout selected by the design condition setting unit 12 under the calculation conditions is displayed in a state where circled numbers are added to the arrows indicating the flow of water.
  • an Item corresponding to a circled number in the flow display part 822 indicates the characteristics of the flow.
  • the pressure, flow rate, pH, TDS, and chlorine concentration are displayed in a table format. .
  • the Pass / Stage operation data display section 824 the information about the RO film Element corresponding to the Pass and Stage selected by the pull-down buttons “Current Pass” and “Current Stage” is displayed in the RO film Element display section 825 in a table format. .
  • FIG. 21 shows a device efficiency setting screen example by the device efficiency setting unit 13.
  • the device efficiency setting screen 830 displays efficiency values of the supply pump “FeedPump (%)”, the high pressure pump “HighPressurePump1 (%)”, “HighPressurePump2 (%)”, and the booster pump “BoosterPump (%)”. These efficiency values are not input to the simulator, but are output to the approximate estimation display unit 53 and processed on the calculation results. As the device efficiency value, an initial value is input, and it is not particularly necessary to change the value.
  • FIG. 22 shows a display example of the setting screen 840 of the cost estimation formula / unit price setting unit 14, and FIG. 23 shows a display screen example displayed on the display device 2 by the approximate estimation display unit 53.
  • each unit price is an input item, and the cost estimation formula can be freely added and changed.
  • the value of each item of the approximate estimate displayed on the display device 2 shown in FIG. 23 is calculated using the cost approximate expression set here, the unit price, and the calculation result by the simulator.
  • the unit price entry fields such as the skid unit price 841, the pipe unit price 842, the membrane unit price 843, and the vessel unit price 844, “OUT ⁇ PRODUCT FLOW ”845,“ Element ”846, and“ Vessel ”847 are variables.
  • the calculation result obtained by the simulator is a part for quoting the calculation result stored in the calculation result storage unit 26 which is converted into the format shown in FIG.
  • the expense item 848 in the first column on the setting screen 840 shown in FIG. 22 corresponds to the expense item of the approximate estimation result shown in FIG.
  • “delivery equipment cost”, “construction cost”, “operation / operation cost”, “equipment price / business price (KP / BP)”, and “fresh water production cost (WaterProductCost)” The approximate cost of each cost is displayed for each item.
  • the “delivery equipment cost” column is composed of RO equipment, water intake equipment cost, pretreatment equipment cost, chemical injection equipment cost, etc., and input prerequisites, equipment efficiency setting unit 13 shown in FIG. 21 and FIG. Each item is calculated based on the unit price setting unit 14. Similarly, other items such as “construction cost” are calculated from the values stored in the calculation result storage unit 26 and the cost calculation input condition storage unit 21.
  • each company's simulator (simulator A41, simulator) can be obtained only by conditional input from a single plain interface, without individually operating each company's simulator with greatly different interfaces such as input and output formats. B42, simulator C43) is operated, and the calculation result of the driving performance can be easily obtained.
  • calculation results of driving performance by each company's simulator can be referred to in a single output format, making it easy to determine the choice of RO membrane to be adopted.
  • the simulators (simulator A41, simulator B42, simulator C43) of each company are accessed via the communication line, so that it is not necessary to incorporate the simulator itself into the reverse osmosis membrane facility design support apparatus 1. .
  • FIG. 24 shows a functional block diagram of a design support arithmetic processing device provided in the reverse osmosis membrane facility design support device 1 according to another embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the simulator A41, simulator B42, and simulator C43 which have different input format interfaces and output calculation methods, are stored in the simulator unit 40 and incorporated in the design support arithmetic processing apparatus 4.
  • the configuration is different from the first embodiment. Since the operation contents of the input condition setting unit 10, the storage unit 20, the calculation result display unit 50, the calculation condition generation unit 31 in the data processing unit 30, and the script file generation unit 32 are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
  • the mouse / key event generation unit 33 provided in the data processing unit 30 of the present embodiment reads the script file stored in the script file storage unit 25 described in the first embodiment, and is described in the read script file. According to the instruction sequence described in the script file (FIG. 13), the mouse key event is sent to the simulator corresponding to the simulator name, that is, any one of the simulator A41, the simulator B42, and the simulator C43 in the simulator unit 40. For example, the signal line is transmitted to a corresponding simulator via a high-speed serial bus or parallel bus. Calculation results such as driving performance by the simulator are taken into the calculation result conversion unit 34 via a signal line.
  • the processing by the calculation result conversion unit 34 is the same as that in the first embodiment, and a description thereof is omitted.
  • the simulator can be accessed by a high-speed bus without going through a communication line, so that calculation results such as driving performance can be obtained without being affected by communication traffic. It becomes possible.
  • each company's simulator 40 can be stored only by conditional input from a single simple interface without individually operating each company's simulator 40 having different interfaces such as input and output formats. It is possible to easily obtain the calculation result of the driving performance by operating the simulator unit 40.
  • Example 1 As mentioned above, although the example of the design support apparatus with respect to the installation using a reverse osmosis membrane was demonstrated in Example 1 and Example 2, as long as membrane separation is not restricted to a reverse osmosis membrane, for example, an ultrafiltration membrane (UF The same applies to the film). Also in the ultrafiltration membrane, a simulator is generally prepared for each property of the filtration membrane. Similarly, a facility design support device using the ultrafiltration membrane can be realized.
  • UF ultrafiltration membrane
  • this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.

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Abstract

　性状の異なる逆浸透膜を用いた設備の運転性能を容易に得ることを可能とする逆浸透膜設備設計支援装置及び設備設計支援方法を提供する。　逆浸透膜設備設計支援装置１は、逆浸透膜設備の運転性能計算に必要となる入力条件を受け付ける入力条件設定部１０、入力条件設定部１０に入力された入力条件に基づき少なくとも１つ以上のスクリプトファイル５３０を作成すると共に、スクリプトファイル５３０に基づき逆浸透膜の少なくとも性状毎に異なるシミュレータ（Ａ４１，Ｂ４２，Ｃ４３）から得られる入力条件による運転性能計算結果を収集し表示可能とするデータ処理部３０、データ処理部３０からの運転性能計算結果を一覧表示する表示装置２を備える。

Description

逆浸透膜設備設計支援装置及び設備設計支援方法
　本発明は、逆浸透膜（ＲＯ膜：Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｏｓｍｏｓｉｓ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ）設備を用いたシステムに好適な逆浸透膜設備設計支援装置及び方法に関する。
　海水淡水化プラントなどにおける逆浸透膜設備の開発・設計段階において、運転性能を事前に計算する方法として、海水の水質、温度といった原水条件、および、回収率やフラックスなど型式ごとに異なる逆浸透膜設備の運転条件を入力して、生産水の水質やポンプの圧力などの運転性能を計算する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
谷口雅英、木原正浩、山村弘之、栗原優、「濃度分極モデルに基づく逆浸透法海水淡水化プラントの性能シミュレーションに関する研究」、日本海水学会誌、第５６巻、第３号、２００２年６月１日
　上記非特許文献１に示されるような、逆浸透膜設備の運転性能を計算するシミュレーション方法は、一般に、逆浸透膜の性状毎に異なる。ここで、逆浸透膜の性状の相違は、異なる膜メーカーにより供給される逆浸透膜の組成又は構造に起因する。あるいは、同一の膜メーカーにより供給される逆浸透膜であっても、その膜の型式が異なることにも起因する。
　従って、逆浸透膜設備の設計、開発段階においては、異なる逆浸透膜の性状に対応してそれぞれ異なるシミュレータを用いて、当該逆浸透膜設備の運転性能を評価しなければならず、その作業の煩雑化を招いていた。特に、異なるシミュレータ毎にそれぞれのシミュレータで規定される入力形式により入力条件を設定し、それぞれのシミュレータから得られる運転性能計算結果を個別に評価する必要があった。
　そこで本発明は、性状の異なる逆浸透膜を用いた設備の運転性能を容易に得ることを可能とする逆浸透膜設備設計支援装置及び設備設計支援方法を提供することにある。
　上記課題を解決するため本発明の逆浸透膜設備設計支援装置は、逆浸透膜設備の運転性能計算に必要となる入力条件を受け付ける入力条件設定部と、前記入力条件設定部に入力された入力条件に基づき少なくとも１つ以上のスクリプトファイルを作成すると共に、前記スクリプトファイルに基づき逆浸透膜の少なくとも性状毎に異なるシミュレータから得られる前記入力条件による運転性能計算結果を収集し表示可能とする演算部と、前記演算部からの前記運転性能計算結果を一覧表示する表示部を備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、性状の異なる逆浸透膜を用いた設備の運転性能を容易に得ることができる逆浸透膜設備設計支援装置及び設備設計支援方法を実現できる。
　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の一実施例に係る逆浸透膜設備設計支援装置の概略構成図である。 図１に示す逆浸透膜設備設計支援装置の設計支援演算処理装置の機能ブロック図である。 図１に示す逆浸透膜設備設計支援装置の対象となる海水淡水化システムの全体構成図である。 図２に示す供給水条件設定部による供給水条件設定画面の表示例である。 供給水イオン簡易設定画面の表示例である。 薬注設定画面の表示例である。 設計条件設定画面の表示例である。 レイアウト選択画面の表示例である。 膜種類設定画面の表示例である。 ＥＲＤ設定画面の表示例である。 供給水・膜種類記憶部に格納されるデータ構成説明図である。 計算条件リスト記憶部に格納される計算条件リストの説明図である。 スクリプトファイル記憶部に格納された１つのスクリプトファイル例である。 シミュレータＡ４１の各種画面の関係図である。 シミュレータＡ４１の原水入力画面の表示例である。 シミュレータＡ４１の設計画面の表示例である。 シミュレータＡ４１の出力画面の表示例である。 図２に示す計算結果記憶部に格納される計算結果一覧のデータ構成図である。 計算結果一覧表示部により表示される計算結果一覧表示画面例である。 計算結果個別表示部により表示される計算結果個別表示画面例である。 機器効率設定部による機器効率設定画面例である。 コスト概算式・単価設定部の設定画面例である。 概算見積もり表示部により表示される表示画面例である。 本発明の他の実施例に係る逆浸透膜設備設計支援装置の設計支援演算装置の機能ブロック図である。
　本発明の逆浸透膜設備設計支援装置は、海水（Ｓｅａ　Ｗａｔｅｒ：ＳＷ）、汽水（Ｂｒａｃｋｉｓｈ　Ｗａｔｅｒ：ＢＷ）、かん水、更には下水（Ｗａｓｔｅ　Ｗａｔｅｒ：生活用廃水、工業用排水含む）等を被処理水とし、逆浸透膜（以下、ＲＯ膜）設備を用いて処理水（透過水）を生成（造水）するシステムに適用される。ここでかん水とは、塩化ナトリウムなどの塩分を含んだ水をいい、海水との境界に存在する汽水もかん水に含まれ、また、過去に海水が閉じ込められてできた化石水、岩塩地帯の塩分を含んだ水など陸水にもかん水が存在する。
　以下では、本発明の逆浸透膜設備設計支援装置が対象とするシステムとして、海水（汽水）淡水化システムを例に説明する。図３は、海水淡水化システムの全体構成図である。
図３において、実線矢印は水の流れを示し、点線矢印は信号線を示している。海水淡水化システム７０は、被処理水である海水（原水）の取水から下流に向かい順に、取水された原水を貯留する原水貯留槽７１、精密ろ過膜(ＭＦ膜：Ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ)７２、限外ろ過膜（ＵＦ膜：Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ）７３、中間槽７９、ＲＯ膜エレメントを収容する圧力容器（ベッセル）８１、エネルギー回収装置（ＥＲＤ）７８、淡水貯留槽８０及び濃縮水貯留槽８２から構成されている。
　原水貯留槽７１には、取水される原水としての海水又は汽水が貯留されている。高分子凝集剤又は無機系凝集剤を貯留する凝集剤槽７４より凝集剤注入ポンプ７５を介して適宜凝集剤が原水貯留槽７１に注入される。そして、原水貯留槽７１内において原水中に含まれる有機物等の不純物は注入された凝集剤に捕捉されフロックを形成する。フロックを含む原水は、ポンプにより精密ろ過膜（ＭＦ膜）７２及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）７３にてフロック及び原水中に含まれる不純物をその孔径サイズに応じて膜分離し、膜分離された後の原水(被処理水)は、一旦中間槽７９に蓄えられる。凝集剤注入から限外ろ過膜（ＵＦ膜）７３による膜分離までが前処理部を構成する。また、高分子凝集剤としては、例えば、ポリアクリルアミド系凝集剤が用いられ、無機系凝集剤としては、例えば塩化第二鉄が用いられる。また、前処理部に図示しないｐＨ調整剤を注入する機構を備えても良い。例えば、凝集剤槽７４に替えてｐＨ調整剤槽としても良い。以下の説明ではｐＨ調整剤を用いた場合を例に説明する。
　中間槽７９に蓄えられた原水(被処理水)は加圧ポンプ（高圧ポンプ）８４により供給水８３として圧力容器（ベッセル）８１へ供給される。圧力容器８１内の逆浸透膜エレメントにより供給水８３は高濃度の塩水である濃縮水８７と透過水（淡水）８６に膜分離される。透過水８６は淡水貯留槽８０へ供給される。濃縮水８７はエネルギー回収装置（ＥＲＤ）７８を介して濃縮水貯留槽８２へ供給される。エネルギー回収装置７８にて回収されたエネルギーは加圧ポンプ８４の駆動源として使用される。圧力容器８１内に収容された逆浸透膜エレメントは、洗浄薬品注入ポンプ７７を介して洗浄薬品貯留槽７６から供給される洗浄薬品により所望の時期に洗浄される。
　監視制御装置８５は、逆浸透膜エレメントを収容する圧力容器８１の状態を監視し、凝集剤注入ポンプ７５、洗浄薬品注入ポンプ７７、加圧ポンプ８４を制御する。
　なお、前処理部の構成は上述の構成に限られず、例えば、精密ろ過膜（ＭＦ膜）７２に代えて砂ろ過部を用いても良く、また、精密ろ過膜（ＭＦ膜）７２及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）７３のうちいずれか一方のみを用いても良い。
　以下では図面を用いて本発明の実施例について説明する。
　図１に本発明の一実施例に係る逆浸透膜設備設計支援装置の概略構成図を示し、図２に図１に示す逆浸透膜設備設計支援装置の設計支援演算処理装置の機能ブロック図を示す。
図１に示すように、逆浸透膜設備設計支援装置１は、表示装置２、入力装置３及び設計支援演算装置４から構成される。設計支援演算処理装置４は、入力条件設定部１０、記憶部２０、データ処理部３０、計算結果表示部５０及び通信回線５を介して複数のシミュレータ（シミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２、シミュレータＣ４３）とのアクセスを可能とする通信ＩＦ６０からなる。ここで、設計支援演算処理装置４は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる主メモリと、ＨＤＤ等の補助記憶装置、ＲＯＭに記憶された各種プログラムを読み出し実行するＣＰＵ等により実現される。また、表示装置２は、ディスプレイ等の液晶表示装置により構成され、入力装置３は、キーボード、マウス、タッチパネル等により構成される。すなわち、入力条件設定部１０、記憶部２０、データ処理部３０、計算結果表示部５０の機能は設計支援演算処理装置４が予め記憶しているプログラムを実行することによって実現される。
　図２に示される、入力条件設定部１０は表示装置２によって表示され、ユーザにより入力装置３を用いて入力される入力条件を入力条件設定部１０で受け付ける。また、シミュレータ（シミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２、シミュレータＣ４３）による計算結果は計算結果表示部５０を介して表示装置２に表示される。
　入力条件設定部１０は、シミュレーションの実行に必要な入力値を設定するためのものであり、供給水条件設定部１１、設計条件設定部１２、機器効率設定部１３、及びコスト概算式・単価設定部１４から構成される。また、記憶部２０は、コスト計算入力条件記憶部２１、シミュレータ入力条件記憶部２２、計算条件リスト記憶部２３、供給水・膜種類記憶部２４、スクリプトファイル記憶部２５及び計算結果記憶部２６から構成される。データ処理部３０は、計算条件生成部３１、スクリプトファイル生成部３２、マウス・キーイベント発生部３３及び計算結果変換部３４から構成される。
　また、図１に示されるシミュレータは、各膜（ＲＯ膜）メーカーが提供するものであり、入力形式であるインターフェイスや出力の算出方法が異なるシミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２及びシミュレータＣ４３から構成され、通信回線５を介して、通信ＩＦ６０によりマウス・キーイベント発生部３３及び計算結果変換部３４とのアクセスを可能とする。また、図２に示すように、計算結果表示部５０は、計算結果一覧表示部５１、計算結果個別表示部５２及び概算見積もり表示部５３から構成される。
　以下、図２を参照して、これらのブロックの機能について簡単に説明し、その後、図４から図２３の図面を用いて、各ブロックの詳細について説明する。
　入力装置３により、入力条件設定部１０に対し設定された少なくとも１種類以上の入力条件は、記憶部２０内のコスト計算入力条件記憶部２１及びシミュレータ入力条件記憶部２２に格納される。ここでは、機器効率設定部１３及びコスト概算式・単価設定部１４で設定された項目がコスト計算入力条件記憶部２１に格納され、供給水条件設定部１１及び設計条件設定部１２で設定された項目はシミュレータ入力条件記憶部２２に格納される。
　データ処理部３０の計算条件生成部３１は、シミュレータ入力条件記憶部２２に格納された入力条件、供給水・膜種類記憶部２４に格納された供給水および膜の情報を、個々の計算条件単位に変換し、計算条件リスト記憶部２３に格納される計算条件リストに順次追加する。ここで、シミュレータ入力条件記憶部２２に格納された入力条件が、例えば後述する温度設定部１０１（図４）のように変動条件を含む場合、条件数の組み合わせ数に対応する計算条件が生成され、計算条件リスト記憶部２３に格納される。
　データ処理部３０のスクリプトファイル生成部３２は、計算条件リスト記憶部２３に格納された計算条件リストの個々の計算条件より、記述された条件数のスクリプトファイルを生成する。生成されるスクリプトファイルには、計算条件、その計算条件において運転性能の計算が可能なシミュレータの種類、計算を行なうために発生させるマウスカーソル移動やキー入力などのイベントが記述される。生成されたスクリプトファイルはスクリプトファイル記憶部２５に格納される。
　データ処理部３０のマウス・キーイベント発生部３３は、スクリプトファイル記憶部２５に格納されたスクリプトファイルに従い、スクリプトファイルに記述されているシミュレータの種類に基づきシミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２またはシミュレータＣ４３に対しマウス及びキーイベントを順次発生させる。順次発生されるマウス及びキーイベントは、通信ＩＦ６０及び通信回線５を介して対応するシミュレータへ送信され実行される。ここで、マウス・キーイベントとは、スクリプトファイルに記述された「座標にマウスカーソルを移動する」、「クリックを行なう」、スクリプトファイルに記述された「文字列のキー入力を行なう」等のイベントである。具体的には、シミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２またはシミュレータＣ４３を表示装置２の最前面に表示し、シミュレータの入力項目欄に位置する座標へのカーソル移動イベントを発生させる。さらにクリックイベントを発生させて入力欄が入力を受け付ける状態とし、対応する値をキー入力するイベントを発生させるという処理を、条件の項目の入力が完了するまで繰り返し、さらに計算実行ボタンをクリックするイベントを発生させることで、当該シミュレータに運転性能を計算させ、計算結果を出力させるといった処理である。
　シミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２及びシミュレータＣ４３により出力された運転性能の計算結果は、通信回線５及び通信ＩＦ６０を介してデータ処理部３０の計算結果変換部３４に取り込まれる。計算結果変換部３４は、取り込んだ運転性能の計算結果をシミュレータによらない単一の形式に変換し、記憶部２０内の計算結果記憶部２６に追加格納する。
　計算結果記憶部２６に格納された全ての計算結果は、取捨選択機能を備えた計算結果表示部５０において、集計され表示装置２に表示される。計算結果一覧表示部５１は、全ての条件の結果を表示装置２に一覧表示する機能を有する。また、計算結果個別表示部５２は、個々の条件の結果を個別に表示装置２に表示する機能を有する。これによりユーザは、ＲＯ膜の性状毎に異なるシミュレータからの例えば運転性能の計算結果を、単一の形式で表示されることにより容易に把握または評価することができる。
　また、コスト計算入力条件記憶部２１に格納された入力条件と、計算結果一覧表示部５１により表示装置２に一覧表示される全ての条件の計算結果からユーザにより選択された条件の計算結果に基づき、機材コストや工事費といった見積もりに必要な値が計算され、概算見積もり表示部５３は、上記選択された条件における概算見積もりの値を表示装置２に表示する機能を有する。
　図４に、図２に示す供給水条件設定部１１により表示装置２に表示される供給水条件設定画面１００の表示例を示す。供給水条件設定画面１００は、海水淡水化システム７０を設計するユーザに対し、供給水条件の設定機能を提供する。供給水条件設定画面１００は、温度設定部１０１、供給水種類設定部１０２、イオン濃度簡易設定部１０３、イオン濃度詳細設定部１０４等が表示される領域からなる。
　温度設定部１０１には、例えば数値入力欄として、Ｍｉｎ（最低温度）１１０、Ｍａｘ（最高温度）１１１、Ｓｔｅｐ１１２が表示される。ここで数値入力欄中のＳｔｅｐ１１２の値が「１」であった場合、条件の温度はＭｉｎ１１０に入力される値に固定され、Ｍａｘ１１１はグレイアウト等の処理がされ入力が不可となる。また、Ｓｔｅｐ１１２の値が「２」であった場合は、条件の温度はＭｉｎ１１０に入力される値及びＭａｘ１１１に入力される値の２つの温度条件が設定される。また、Ｓｔｅｐ１１２の値が「３以上」であった場合には、供給水の温度は、Ｍｉｎ１１０に入力される最低温度と、Ｍａｘ１１１に入力される最高温度の間を、Ｓｔｅｐ１１２に入力される値（ステップ数）で分割される変動条件となる。すなわち、ステップ数とは、最高温度と最低温度を含みこれらの温度間を分割する刻み数である。図４に示す例では、Ｓｔｅｐ１１２の値が「３」であり、設定される条件温度は、最低温度２０℃、２５℃、最高温度３０℃の３ステップとなる。
　供給水種類設定部１０２には、例えば供給水の種類が記載されたプルダウンボタンが表示され、ユーザに供給水条件として供給水種類の選択機能を提供する。プルダウンボタンの押下により表示されるメニューは、後述する図１１に示す供給水・膜種類記憶部２３の供給水種類５１５である。
　イオン濃度簡易設定部１０３には、簡易的に全イオン濃度を設定するための３つのボタン、標準海水(Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｅａｗａｔｅｒ)１０５、 塩水(ＴＤＳ ｂｙ ＮａＣｌ)１０６及び 電気伝導度(ＴＤＳ ｂｙ ＥＣ)１０７が表示される。これら３つのボタンは、ユーザに対し供給水のイオン濃度の自動設定機能を提供する。すなわち、ユーザによるボタン押下操作に対応して、図５に示すような入力欄を備える供給水イオン簡易設定画面１１３が表示される。標準海水(Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｅａｗａｔｅｒ)１０５が押下された場合は想定する海水の目標ＴＤＳ（Ｔｏｔａｌ　Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ　Ｓｏｌｉｄｓ：総溶解固形物）、また塩水(ＴＤＳ ｂｙ ＮａＣｌ)１０６が押下された場合はＮａとＣｌのみからなる供給水で計算を行ないたい場合の目標ＴＤＳの値、電気伝導度(ＴＤＳ ｂｙ ＥＣ)１０７が押下された場合は電気伝導度(ＥＣ:Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ)の値の入力を促し、値が入力欄に入力され適用ボタンが押下されることで、自動的に各種イオン濃度に値を分配しイオン濃度詳細設定部１０４の各入力欄に反映される。
　イオン濃度詳細設定部１０４には、各種イオンの値を設定する数値入力欄と「Ａｕｔｏ Ｂａｌａｎｃｅ ｂｙ ＮａＣｌ」ボタン１０８が表示される。各種イオンの数値入力欄は、ユーザに任意のイオン濃度の設定機能を提供する。図４に示すように、陽イオン（Ｃａｔｉｏｎ）として、例えば、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カリウム（Ｋ）、アンモニア（ＮＨ４）、ストロンチウム（Ｓｒ）、鉄（Ｆｅ）、バリウム（Ｂａ）及びナトリウム（Ｎａ）が表示され、その右側に数値入力欄が表示される。また、同様に、陰イオン（Ａｎｉｏｎ）として、例えば、リン酸（ＰＯ４）、硫酸（ＳＯ４）、重炭酸（ＨＣＯ３）、炭酸（ＣＯ３）、フッ素（Ｆ）、硝酸（ＮＯ３）、ホウ素（Ｂ）、臭素（Ｂｒ）及び塩素（Ｃｌ）が表示される。諸物質（Ｏｔｈｅｒｓ）として、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）及び二酸化炭素（ＣＯ２）が表示され、個別に各種イオンの数値を入力可能としている。一方、「Ａｕｔｏ Ｂａｌａｎｃｅ ｂｙ ＮａＣｌ」ボタン１０８が選択されると、陽イオンと陰イオンのイオンバランスが等しくなるように、ＮａとＣｌの値で自動調整した後、各入力欄に反映される。
　上記の他、供給水条件設定画面１００では、供給水のｐＨの数値入力欄及び「Ｄｏｓｉｎｇ」ボタン１０９が表示される。「Ｄｏｓｉｎｇ」ボタン１０９が押下されると、図６に示すような薬注設定画面１１４が表示される。薬注設定画面１１４は、供給水ｐＨ数値入力欄、目標ｐＨ数値入力欄及び使用薬剤選択オプションボタン１１５で構成される。使用薬剤選択オプションボタン１１５で薬剤（ｐＨ調整剤）が選択された状態で目標ｐＨ数値入力欄に値が入力され「適用」ボタンが押下されると、選択された薬剤を供給水に加えて目標ｐＨに調整された後のイオン濃度を、自動的にイオン濃度詳細設定部１０４の各入力欄に出力する。なお、図６の例では、供給水のｐＨ数値が目標ｐＨ数値と同一であるため、ｐＨ調整剤を使用しない「Ｎｏｎｅ」が使用薬剤選択オプションボタン１１５中で選択された状態を示している。
　図７に、設計条件設定部１２により表示装置２に表示される設計条件設定画面２００の例を示す。図４に示す供給水条件設定画面１００から図７に示す設計条件設定画面２００への表示切替えは、例えば、画面右上方のタブ９００「供給水条件設定」「設計条件設定」の切り替えの操作等により行われる。設計条件設定画面２００は、例えば、生産水量、システム回収率及びレイアウト等が設定・表示されるシステム全体設定部２０１、各Ｐａｓｓの流量、回収率、Ｆｌｕｘ等の項目を入力可能とするＰａｓｓ情報設定部２０２、ＥＲＤ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｄｅｖｉｃｅ：エネルギー回収装置）設定部２０３等の表示領域より構成される。
　システム全体設定部２０１は、造水量（生産水量）「Ｐｒｏｄｕｃｔ（ｍ３／ｄ）」の数値入力欄２０４、ＲＯ膜エレメントを収容する圧力容器（ベッセル）へ流入する原水流量「Ｒａｗ Ｗａｔｅｒ Ｆｌｏｗ（ｍ３／ｄ）」の数値表示欄２０５、システム回収率「Ｓｙｓｔｅｍ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（％）」の数値表示欄２０６、膜年齢「Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ａｇｅ（ｙ）」の数値入力欄２０７及びレイアウト設定アイコン２０８から構成され、ユーザに各条件項目の設定・閲覧機能を提供する。
　システム回収率「Ｓｙｓｔｅｍ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（％）」の数値表示欄２０６は、システム全体の回収率を表し、レイアウトの種類と後述する各Ｐａｓｓの回収率「Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（％）」２１６より計算され、計算結果の値が数値表示欄２０６に表示される。
原水流量「Ｒａｗ ｗａｔｅｒ Ｆｌｏｗ（ｍ３／ｄ）」の数値表示欄２０５には、造水量「Ｐｒｏｄｕｃｔ（ｍ３／ｄ）」の数値入力欄２０４の値とシステム回収率「Ｓｙｓｔｅｍ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（％）」の数値表示欄２０６の値から計算された値が表示される。
すなわち、造水量をシステム回収率で除した値が、原水流量「Ｒａｗ ｗａｔｅｒ Ｆｌｏｗ（ｍ３／ｄ）」の数値表示欄２０５に表示される。
　ユーザによりレイアウトアイコン２０８が選択されると、図８に示すレイアウト選択画面３００が表示され、レイアウトの選択を可能とする。レイアウトの選択についての詳細は図８の説明で述べる。ユーザにより選択されたレイアウトがレイアウト設定アイコン２０８の表示に反映される。
　Ｐａｓｓ情報設定部２０２は、Ｐａｓｓ１の設定部とＰａｓｓ２の設定部に分かれるが設定項目の種類はＰａｓｓ１及びＰａｓｓ２共に共通である。Ｆｌｕｘ低下割合「ＦｌｕｘＤｅｃｌｉｎｅ（％）」欄２１０は、膜の経年劣化によるＦｌｕｘの低下の割合を表している。ファウリングファクター「ＦｏｕｌｉｎｇＦａｃｔｏｒ」欄２１１は、Ｆｌｕｘ低下割合「ＦｌｕｘＤｅｃｌｉｎｅ（％）」欄２１０と膜年齢「Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ａｇｅ（ｙ）」の数値入力欄２０７から算出されるＦｌｕｘの低下の度合いを表す。塩通過率上昇「ＳａｌｔＰａｓｓｅｇｅＩｎｃｒｅａｓｅ（％）」欄２１２は、脱塩率の年低下率を表す。これらの項目は、図４に示す供給水条件設定画面１００の供給水種類入力欄１０２で選択された供給水の種類に基づき初期値が設定されるが、ユーザによる任意な数値設定も可能な数値入力欄となっている。
　供給水量「Ｆｅｅｄ Ｆｌｏｗ（ｍ３／ｄ）」欄２１３、透過水量「Ｐｅｒｍ Ｆｌｏｗ（ｍ３／ｄ）」２１４及び濃縮水量「Ｃｏｎｃ Ｆｌｏｗ（ｍ３／ｄ）」欄２１５は数値表示欄となっており、それぞれ各Ｐａｓｓの流量を表す。ここには、造水量「Ｐｒｏｄｕｃｔ（ｍ３／ｄ）」数値入力欄２０４、レイアウト設定アイコン２０８に選択表示されたレイアウト及び各Ｐａｓｓの回収率「Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（％）」数値入力欄２１６から決定された値が表示される。回収率「Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（％）」の数値入力欄は、最低回収率Ｍｉｎ２１６、最大回収率Ｍａｘ２１７及びＳｔｅｐ２１８の３つの項目で構成される。すなわち、回収率「Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（％）」は、図４に示す供給水設定画面１００の温度設定部１０１の温度条件の設定方法と同様に、入力条件をステップ数分の変動条件として設定可能である。図７に示す例では、Ｓｔｅｐ２１８の値は「１」であるため回収率「Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（％）」は最低回収率Ｍｉｎ２１６に固定され、Ｍａｘ２１７はグレイアウト等の処理がされ入力が不可となる。
　ステージ数「Ｎｕｍ ｏｆ Ｓｔａｇｅ」２１９は、各ＰａｓｓにおけるＳｔａｇｅ数の数値入力項目となっており、ユーザに各ＰａｓｓにおいてのＳｔａｇｅ数を設定する機能を提供する。Ｆｌｕｘの最小値Ｍｉｎ２２０及び最大値Ｍａｘ２２１は、数値表示欄となっており、後述するように２２５～２３８の現在選択されている膜種による膜面積、ベッセル数「Ｖｅｓｓｅｌ」と１ベッセル当たりの膜本数「Ｅｌｅｍｅｎｔｓ/Ｖｅｓｓｅｌ」から計算されるものであり、ユーザの入力値ではない。目標Ｆｌｕｘ「Ｔａｒｇｅｔ Ｆｌｕｘ」の最小値Ｍｉｎ２２２及び最大値Ｍａｘ２２３は設定したいＦｌｕｘ目標値の数値入力欄となっている。この項目は、チェックボックス「Ｆｌｕｘ ｔｏ Ｖｅｓｓｅｌｓ」２０９が選択されている場合のみ有効である。ここで、「Ｆｌｕｘ　ｔｏ　Ｖｅｓｓｅｌｓ」とは、Ｆｌｕｘを決定することでＶｅｓｓｅｌ数が決まるものであり、逆に「Ｖｅｓｓｅｌｓ　ｔｏ　Ｆｌｕｘ」とは、Ｖｅｓｓｅｌ数を決定することでＦｌｕｘが決まるものである。ここでは、目標Ｆｌｕｘ「Ｔａｒｇｅｔ Ｆｌｕｘ」の最小値Ｍｉｎ２２２、最大値Ｍａｘ２２３及びＳｔｅｐ２２４の３つの項目に分かれ、図４の温度設定部１０１の場合と同様に入力条件をステップ数分の変動条件に設定することができる。
　ユーザによる入力を受け付ける際、入力された目標Ｆｌｕｘ「Ｔａｒｇｅｔ Ｆｌｕｘ」の最小値Ｍｉｎ２２２及び最大値Ｍａｘ２２３の値が、「Ｆｌｕｘ」の最小値Ｍｉｎ２２０及び最大値Ｍａｘ２２１に近づくように、現在設定されている膜種「ＥｌｅｍｅｎｔＮＡＭＥ」による膜面積、各Ｓｔａｇｅ（Ｓｔａｇｅ１からＳｔａｇｅ４）における１ベッセル当たりの膜本数「Ｅｌｅｍｅｎｔｓ/Ｖｅｓｓｅｌ」２２５，２３０，２３３，２３６から、Ｓｔａｇｅ１のベッセル数を算出し、入力が無効となっているベッセル数「Ｖｅｓｓｅｌ」の最大本数Ｍａｘ２２６及び最小本数Ｍｉｎ２２７に上記算出された値が表示される。
　逆にチェックボックス２０９において、「Ｆｌｕｘ ｔｏ Ｖｅｓｓｅｌｓ」が選択されておらず、「Ｖｅｓｓｅｌｓ ｔｏ Ｆｌｕｘ」が選択された状態の場合、目標Ｆｌｕｘ「Ｔａｒｇｅｔ Ｆｌｕｘ」の最小値Ｍｉｎ２２２及び最大値Ｍａｘ２２３の数値入力欄が入力不可となり、ベッセル数「Ｖｅｓｓｅｌ」の最大本数Ｍａｘ２２６、最小本数Ｍｉｎ２２７及びＳｔｅｐ２２８に入力された値から「Ｆｌｕｘ」の最小値Ｍｉｎ２２０及び最大値Ｍａｘ２２１が決定される。膜種による膜面積は図１１に示す供給水・膜種類記憶部２４より参照される。この参照については図１１の説明で詳しく述べる。
　１ベッセル当たりの膜本数「Ｅｌｅｍｅｎｔｓ/Ｖｅｓｓｅｌ」２２５，２３０，２３３，２３６は、上述したようにＦｌｕｘまたはＶｅｓｓｅｌ数の設定における計算にも用いられる。ベッセル数入力欄「Ｖｅｓｓｅｌ」２２６，２２７，２２８，２３１，２３４，２３７は、それぞれ各Ｓｔａｇｅのベッセル数が設定される数値入力欄である。ただし、上述したように、「Ｆｌｕｘ ｔｏ Ｖｅｓｓｅｌｓ」のチェックボックス２０９が選択されている場合については、ベッセル数「Ｖｅｓｓｅｌ」入力欄Ｍａｘ２２６，Ｍｉｎ２２７は、入力不可となり、Ｓｔｅｐ２２８は無効となる。また、本実施例では使用頻度の高いＳｔａｇｅ１のベッセル数「Ｖｅｓｓｅｌ」入力欄Ｍａｘ２２６，Ｍｉｎ２２７のみ、図４に示す温度設定部１０１等と同様にＳｔｅｐ数をもって入力を受け付ける構成としたが、他のＳｔａｇｅも同様に構成しても良い。
　膜種「ＥｌｅｍｅｎｔＮＡＭＥ」設定アイコン２２９，２３２，２３５，２３８は所望の膜の種類を選択可能とするアイコンである。このアイコンが押下されることで、後述する図９に示すような膜種類設定画面４００が表示され、膜種類設定画面４００にてユーザにより選択された膜の種類をアイコンに表示する。中間昇圧「ＩｎｔｅｒＳｔａｇｅＢｏｏｓｔ」設定プルダウンボタン２３９では、Ｓｔａｇｅの間で圧力増幅をかける位置を、Ｎｏｎｅ，Ｓｔａｇｅ１とＳｔａｇｅ２との間，Ｓｔａｇｅ２とＳｔａｇｅ３との間，Ｓｔａｇｅ３とＳｔａｇｅ４との間の中から選択可能となっている。また、入力欄２４０は、ユーザによる昇圧絶対値の指定を受け付ける。
　また、透過水背圧「ＰｅｒｍｅａｔｅＢａｃｋＰｒｅｓｓ」設定プルダウンボタン２４１では、Ｓｔａｇｅの透過水側で圧力を絞るＳｔａｇｅの位置を、Ｎｏｎｅ，Ｓｔａｇｅ１，Ｓｔａｇｅ２，Ｓｔａｇｅ３及びＳｔａｇｅ４の中から選択可能となっている。また、Ｎｏｎｅ以外の場合、入力欄２４２にユーザによる絶対圧の指定を受け付ける。なお、本実施例では全てのＳｔａｇｅで等しく圧力を発生させる構成としたが、これに限らず、各Ｓｔａｇｅ個別に中間昇圧「ＩｎｔｅｒＳｔａｇｅｂｏｏｓｔ」または透過水背圧「ＰｅｒｍｅａｔｅＢａｃｋＰｒｅｓｓ」を異なる値に設定可能とする構成としても良い。
　図７に示すＰａｓｓ情報設定部２０２では、レイアウト設定アイコン２０８にて選択されたレイアウトに応じて設定可能な部分が異なるため、設定可能な項目のみ数値入力欄を色付き表示しユーザによる入力を有効とし、レイアウトの種類などにより使用しない項目は、グレイアウト等の処理がされ入力が無効となる。本実施例では、Ｐａｓｓ１のＳｔａｇｅ２，３，４とＰａｓｓ２の入力は全て無効となっている。
　部分透過水「ＰaｒｔｉａｌＰｅｒｍＦｌｏｗ（％）」２４３は、Ｐａｓｓ１の透過水の一部をＰａｓｓ２の透過水と混合し生産水とするレイアウトのときのみ有効となる入力項目であり、ユーザによりＰａｓｓ１の透過水を直接生産水とする割合が指定される。また、部分透過水「ＰaｒｔｉａｌＰｅｒｍＦｌｏｗ（％）」２４３の値を変更すると、供給水量「Ｆｅｅｄ Ｆｌｏｗ（ｍ３／ｄ）」欄２１３、透過水量「Ｐｅｒｍ Ｆｌｏｗ（ｍ３／ｄ）」２１４及び濃縮水量「Ｃｏｎｃ Ｆｌｏｗ（ｍ３／ｄ）」欄２１５の各値及び造水量「Ｐｒｏｄｕｃｔ（ｍ３／ｄ）」２０４、システム回収率「Ｓｙｓｔｅｍ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（％）」２０６の値も自動修正される。
　ここで、レイアウト選択画面３００について説明する。図８に、図７中のレイアウト設定アイコン２０８の選択に応じて表示装置２に表示されるレイアウト選択画面３００を示す。図８では、予め登録された設定可能なレイアウトが８種類表示された状態を示している。レイアウト１はＰａｓｓ１のみであり、供給水（Ｆｅｅｄ）を濃縮水（Ｂｒｉｎｅ）と透過水（Ｐｅｒｍ）に膜分離し、この透過水を生産水とするレイアウトである。レイアウト２は、供給水の一部をバイパスさせＰａｓｓ１による透過水と混合し生産水とするレイアウトである。レイアウト３は、Ｐａｓｓ１からの透過水をＰａｓｓ２への供給水としＰａｓｓｓ２による透過水を生産水とするレイアウトである。またレイアウト４は、Ｐａｓｓ１からの透過水をＰａｓｓ２への供給水としＰａｓｓ２による透過水を生産水とすると共に、Ｐａｓｓ２からの濃縮水をＰａｓｓ１への供給水に合流させる循環流路を有するレイアウトである。このレイアウト４は、Ｐａｓｓ２からの濃縮水の塩濃度はＰａｓｓ１からの濃縮水の塩濃度と比較し低いことに着目したものである。レイアウト５は、Ｐａｓｓ１からの透過水の一部をバイパスしＰａｓｓ２による透過水と混合し生産水とするレイアウトである。レイアウト６は、Ｐａｓｓ１からの透過水の一部をバイパスしＰａｓｓ２による透過水と混合し生産水とすると共に、Ｐａｓｓ２からの濃縮水の一部をＰａｓｓ１の供給水に合流させる循環流路を有するレイアウトである。レイアウト７は、Ｐａｓｓ１にＰａｓｓ１中の透過水の一部をバイパスしＰａｓｓ２による透過水と混合させ生産水とするレイアウトである。また、レイアウト８は、レイアウト７に更にＰａｓｓ２からの濃縮水の一部をＰａｓｓ１の供給水に合流させる循環流路を有するレイアウトである。このようにレイアウト１からレイアウト８は、それぞれ、Ｐａｓｓ１及びＰａｓｓ２における配管フローが異なる。レイアウト選択画面３００に表示されるレイアウト１からレイアウト８のうち何れかのレイアウトがユーザにより選択されると、図７に示す設計条件設定画面２００に戻り、選択されたレイアウトが設計条件に反映される。なお、上述の部分透過水「ＰaｒｔｉａｌＰｅｒｍＦｌｏｗ（％）」２４３に対応するレイアウトは、レイアウト５からレイアウト８となる。
　図７に戻り、ＥＲＤ設定部２０３は、ＥＲＤを検討するかどうかのチェックボックス２４４、ＥＲＤ選択アイコン２４５、ＥＲＤ効率「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（％）」２４６、ミキシング率「Ｍｉｘｉｎｇ（％）」２４７及びオーバーフラッシュ率「ＯｖｅｒＦｌｕｓｈ（％）」２４８から構成される。チェックボックス２４４が有効なときのみ、これらの項目を入力可能とし設計条件に反映する。これらの項目は、各ＥＲＤの選択により初期値が入力されるが、値を直接設定することも可能である。ＥＲＤの選択についての詳細は図１０を用いて後述する。
　次に、図７の設計条件設定画面２００の膜種「ＥｌｅｍｅｎｔＮＡＭＥ」設定アイコン２２９，２３２，２３５，２３８が選択されることにより表示装置２に表示される膜種類設定画面４００について具体的に説明する。図９に膜種類設定画面４００の表示例を示す。
膜種類設定画面４００は、海水用の逆浸透膜設定画面ＳＷ４０１と汽水用の逆浸透膜設定画面ＢＷ４０２の二つのタブに別れどちらも同じ形式で表示される。図９では、海水用の逆浸透膜設定画面ＳＷ４０１が表示された状態を示している。図９に示すように、膜メーカー毎（メーカーＡ、メーカーＢ）に、逆浸透膜の型式、特徴、膜面積、水量、脱塩率、脱塩性能及び透水性能等の、逆浸透膜の選定の際の基準となる情報が一覧表示される。図９では、ユーザにより、膜メーカーＡが供給する型式「ＣＣ０００Ｃ－４００」及び「ＤＤ０００Ｄ－４００」、膜メーカーＢが供給する型式「ＺＺ１１１Ｃ－４４０」の３種類の逆浸透膜が選定され、チェックボックス４０４にチェック入力されている。膜種類設定画面４００の右上に表示される「適用」ボタン４０３がユーザにより押下されると、図７に示す設計条件として入力条件に反映される。このように、逆浸透膜を複数個以上選択した場合、チェックがされた逆浸透膜の全てを変動条件とし入力条件に反映される。
　図１０に、図７の設計条件設定画面２００のＥＲＤ選択アイコン２４５の選択により表示装置２に表示されるＥＲＤ設定画面４０５の表示例を示す。ＥＲＤ設定画面４０５には選択可能なＥＲＤのアイコンが表示される。図１０では、４種類のＥＲＤが表示された例を示している。ＥＲＤ１は、供給水（海水）の一部とベッセルより排出される高圧濃縮水をそれぞれ２本のシリンダに導入し、シリンダ内部のピストンを介して高圧濃縮水の圧力を供給水（海水）に伝達する動力回収装置である。ＥＲＤ２は、Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒにより高圧濃縮水の圧力を高圧ポンプに伝達する動力回収装置である。ＥＲＤ３は、供給水（海水）の一部を直接高圧濃縮水と接触させることで高圧濃縮水の圧力を供給水（海水）側に伝達する動力回収装置である。また、ＥＲＤ４は、高圧濃縮水を、先端を絞ったノズルにより流速を上げ、直接ペルトン水車のバケットに当てることで、ペルトン水車を回転させ、水車軸と直結した高圧ポンプへその動力を伝達する動力回収装置である。図１０では、ユーザによりＥＲＤ１が押下されることによりハイライト表示され、その後、図７に示す設計条件設定画面２００に戻り、選択したＥＲＤ１の種類を条件に反映する。
　図４に示す供給水条件設定画面１００及び図７に示す設計条件設定画面２００には、その上部に「Ｃａｓｅ作成」ボタン９０１及び「Ｃａｌｃ」ボタン９０２が設けられている。「Ｃａｓｅ作成」ボタン９０１の押下により、供給水条件設定部１１及び設計条件設定部１２から上述の供給水条件及び設計条件等の入力条件が設定され、シミュレータ入力条件記憶部２２に格納される。シミュレータ入力条件記憶部２２に格納されていた変動条件を含む条件が、計算条件生成部３１により後述するように単一の計算条件とされ、計算条件リスト記憶部２３に追加される。またその際に、供給水・膜種類記憶部２４に格納されていた供給水種類リスト５１５（図１１）から、シミュレータ４０において供給水種類を選択する際の座標５１６～５２１及び膜種類リスト５１５から、使用するシミュレータ４０の種類５１１、Ｘ座標５１２、Ｙ座標５１３が参照される。
　図１１に、供給水・膜種類記憶部２４に格納されるデータの構成例を示す。図１１の上段の表に示されるように、１行目にデータ項目として、膜名５１０、その膜の計算に適合するシミュレータ５１１、各シミュレータにおいて膜を選択する際の各シミュレータにおける位置を示すＸ座標５１２、Ｙ座標５１３、膜面積５１４が設けられ、膜名毎に対応するよう格納されている。例えば、２行目に示されるように、膜名５１０「ＡＡ０００Ａ－４００」、この膜の計算に適合するシミュレータ５１１「Ａ」（シミュレータＡ４１）、シミュレータＡ４１において、膜を選択する際のシミュレータＡ４１内の位置を示すＸ座標５１２「２５０」、Ｙ座標５１３「６００」、膜面積５１４「３８.１ｍ２」が格納されている。ここで、膜面積５１４は上述のとおり、設計条件設定部１２におけるＶｅｓｓｅｌ数およびＦｌｕｘの計算に用いられる。
　また、図１１の下段の表に示されるように、１行目にデータ項目として、供給水種類５１５、供給水種類を選択する際のシミュレータＡ４１内のＸ座標５１６及びＹ座標５１７、同様に供給水種類を選択する際のシミュレータＢ４２内のＸ座標５１８及びＹ座標５１９、同様にシミュレータＣ４３内のＸ座標５２０及びＹ座標５２１が設けられ、供給水種類に対応するよう格納されている。例えば、２行目に示されるように、供給水種類５１５「ＲＯ　Ｐｅｒｍｅａｔｅ　ＳＤＩ＜１」すなわち、ＲＯ透過水のＳＤＩ（Ｓｉｌｔ Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｉｎｄｅｘ）が１より小、このＲＯ透過水を選択する際のシミュレータＡ４１のＸ座標５１６「９００」及びＹ座標５１７「４１０」、シミュレータＢ４１のＸ座標５１８「２０５」及びＹ座標５１９「３００」、シミュレータＣ４３のＸ座標５２０「４５２」及びＹ座標５２１「６３２」が対応付けて格納されている。また、８行目に示されるように、供給水種類５１５「Ｓｅａｗａｔｅｒ　ｗｉｔｈ　ＵＦ，ＳＤＩ＜３」すなわち、図３に示す限外ろ過膜（ＵＦ膜）７３透過後の供給海水のＳＤＩが３より小、この供給海水を選択する際のシミュレータＡ４１のＸ座標５１６「９００」及びＹ座標５１７「４７０」、シミュレータＢ４１のＸ座標５１８「２０３」及びＹ座標５１９「３００」、シミュレータＣ４３のＸ座標５２０「４５２」及びＹ座標５２１「６２７」が対応付けて格納されている。ここで、供給水種類５１５は、上述の設計条件設定部１２における供給水条件設定画面１００中の供給水種類設定部１０２のプルダウンボタンの押下により表示されるメニューに相当する。
　図１２に、計算条件リスト記憶部２３に格納される計算条件リストを示す。計算条件リスト５００は、１列目は、供給水条件および設計条件のそれぞれが各項目に対応する変数名である。２列目以降は、供給水条件設定画面１００（図４）及び設計条件設定画面２００（図７）で設定した値が格納される。ここでの列数は単一化された計算条件の数、すなわち、Ｃａｓｅ数を表しており、これら複数Ｃａｓｅがそれぞれ対応するシミュレータにて計算される。図１２では、領域５０１が供給水条件設定部１１、領域５０２が設計条件設定部１２におけるシステム全体設定部２０１、領域５０３がＰａｓｓ情報設定部２０２、領域５０４がＥＲＤ設定部２０３にそれぞれ対応する。ここでは、計算条件リスト記憶部２３において、一度の「Ｃａｓｅの作成」ボタン９０１（図４、図７）の押下により、供給水条件設定画面１００（図４）及び設計条件設定画面２００（図7）でＳｔｅｐ数を１以上で設定した項目、チェックを行なった膜種類の組み合わせの数だけ新しく列を追加する。例えば、図４、図７、図９の条件の場合、温度設定部１０１の３条件（２０℃、２５℃、３０℃）、Ｆｌｕｘ２２０、２２１、２２４で定めた３条件、膜種類設定画面４０１の３条件（３種類の逆浸透膜）の全ての組み合わせで２７条件（Ｃａｓｅ数）となり、２７列分が計算条件リスト５００に追加される。ユーザがさらに、供給水条件設定画面１００及び設計条件設定画面２００の条件を変更し、「Ｃａｓｅの作成」ボタン９０１を押下した場合、設定している条件を順次計算条件リスト５００に追加できるためＳｔｅｐ数で定義できない複数の条件も計算条件に追加していくことが可能である。
　「Ｃａｌｃ」ボタン９０２の押下により、計算条件リスト記憶部２３に格納された計算条件リスト５００がスクリプトファイル生成部３２に読み出される。スクリプトファイル生成部３２は、計算条件リスト５００中の一つの条件、すなわち、図１２における一列を一つのスクリプトファイルに対応する形に変換する。従って、Ｃａｓｅ数に対応するスクリプトファイルが作成される。
　図１３に、スクリプトファイル生成部３２により作成され、スクリプトファイル記憶部２５に格納される複数のスクリプトファイルのうち、一例としてシミュレータＡ４１に対応する一つのスクリプトファイル５３０を示している。スクリプトファイル５３０には、シミュレータＡ４１を動作させる命令列が記述されている。従って、図２に示すデータ処理部３０中のマウス・キーイベント発生部３３は、以下に説明するスクリプトファイルに記述された命令列に従い、通信ＩＦ６０及び通信回線５を介してシミュレータＡ４１へ命令を送信しシミュレータＡ４１を動作させる。
　図１３中、シミュレータＡ４１をアクティブ化する処理５３１が記述されている。このアクティブ化処理５３１の命令は、スクリプトファイル５３０中、“ＡＣＴＶ，ＳｉｍｕｌａｔｏｒＡ”と左欄に記述され、右欄に記述される「//」の後の文字列はコメント行であり、スクリプトファイル５３０中の命令自体とは関係がない。また、左欄の命令列中の[ ]内の文字が変数であり，入力条件によって異なる部分である。
　シミュレータＡ４１をアクティブ化後、命令“ＭＯＶＥ，７０１，１２３”及び“ＣＬＩＣＫ”は、それぞれ、カーソルの座標（７０１，１２３）への移動及びクリックイベントに対応する。具体的には、「原水入力画面」タブの位置にカーソル移動し、マウスをクリックする処理５３２を意味する。“ＷＡＩＴ，１００”は１００ｍｓｅｃ待機状態とする処理５３３、“ＭＯＶＥ，９００，５８５”及び“ＣＬＩＣＫ”は、「供給水種類選択プルダウンの位置」にカーソルを移動し、マウスをクリックする処理５３４を意味する。
同様に「条件の供給水」の位置にカーソルを移動し、マウスをクリックする処理５３５、“ＭＯＶＥ，２５０，４００”及び“ＴＹＰＥ，ＫＥＹ，［Ｃａ］”は、シミュレータＡ４１の画面上「Ｃａ」の位置にカーソルを移動し、「Ｃａ」の値（濃度）を入力する処理５３６を意味する。
　“ＭＯＶＥ，４００，３００”及び“ＣＬＩＣＫ”は、「設計」画面ボタンの位置にカーソルを移動しマウスをクリックする処理５３７を意味する。同様に、「Ｎｏ.Ｐａｓｓ」を選択、「Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｐａｓｓ」を選択から「選びたい膜」への移動等、シミュレータＡ４１の設計画面上における処理５３８、「Ｒｅｐｏｒｔ」タブに移動し、マウスをクリックする処理５３９、「保存」ボタンに移動する処理５４０（セーブデータを保存、または出力された結果表示をキーイベントによりコピー貼り付け操作を行ないファイルとするといった処理）がシミュレータＡ４１に対する命令として記述されている。
　なお、シミュレータＢ４２、シミュレータＣ４３に対応するスクリプトファイルも、座標等の値は異なるが形式は同一である。
　スクリプトファイル記憶部２５に記憶されたスクリプトファイルは、マウス・キーイベント発生部３３によって、通信ＩＦ６０及び通信回線５を介してシミュレータに送信される。具体的には、マウス・キーイベント発生部３３は、スクリプトファイルに記述された膜メーカーの情報より、シミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２及びシミュレータＣ４３のうち、いずれのシミュレータを用いた計算を行なうべきか判断する。例えば、シミュレータＡ４１と判断された場合には、上述のとおり図１３に示すスクリプトファイル５３０に記述された命令列により、シミュレータＡ４１を動作させる。
　次に、図１３に示すスクリプトファイル５３０に基づき動作するシミュレータＡ４１について説明する。
　図１４に、シミュレータＡ４１の各種画面の関係図を示す。シミュレータＡ４１は、シミュレータＡ原水入力画面６０１、シミュレータＡ設計画面６０２及びシミュレータＡ出力画面６０３から構成される。シミュレータＡ原水入力画面６０１より供給水条件が設定され、シミュレータＡ設計画面６０２により設計条件が設定される。これら供給水条件及び設計条件に基づきＲＯ膜設備の運転性能等を計算し、シミュレータＡ出力画面６０３に出力するよう構成されている。本実施例ではシミュレータＡ４１の構成のみを説明するが、シミュレータＢ４２及びシミュレータＣ４３は、インターフェイスは異なるが構成はほぼ同様である。
　図１５に、シミュレータＡ４１の原水入力画面６０１を示す。入力項目の表示位置はシミュレータによって異なるものの、入力項目は他のシミュレータもほぼ同様である。本実施例では、図１３に示したスクリプトファイル５３０に記述される命令列により、指定される座標の位置にマウスカーソルを移動するイベント、クリックイベント及びキー入力イベントでスクリプトファイル５３０に記述される値（例えば、Ｃａの濃度等）を入力する。
　図１３に示すスクリプトファイル５３０に記述される命令列に従いシミュレータＡ４１の原水入力画面に対する動作を以下に具体的に説明する。図１３に示す処理５３１により、シミュレータＡ４１をアクティブ化した後、ホーム画面から原水入力画面６０１に進むためのボタンの座標（７０１，１２３）にマウスカーソルを移動させてクリックするイベントを発生させる（処理５３２）。これにより、原水入力画面６０１が表示される。画面表示の切り替えを１００ｍｓｅｃ待機（処理５３３）してから供給水種類選択プルダウン６１０の座標（９００，５８５）にマウスカーソルを移動してクリックするイベントを発生させることでプルダウンリストを表示させる（処理５３４）。その後、［Ａ_Ｘ］, ［Ｂ_Ｘ］の座標に移動してクリックするイベントを発生させて「Ｓｅａｗａｔｅｒ ｗｉｔｈ ＵＦ」を選択する（処理５３５）。その後さらに「Ｃａ」の入力欄６１１の座標（２５０，４００）にマウスカーソルを移動してクリックするイベントを発生させた後、スクリプトファイル５３０中の［Ｃａ］の値をキー入力イベントで入力する(処理５３６)。その後同様に「Ｍｇ」「Ｎａ」等の値を入力し、原水入力画面６０１の全ての入力が完了した後、シミュレータＡ４１の設計画面への移動のタブ６０４の座標（４００，３００）への移動・クリックイベントを発生させ設計画面６０２を表示させる(処理５３７)。
　次に、図１６に、シミュレータＡ４１の設計画面６０２の表示例を示す。原水入力画面６０１と同様にスクリプトファイル５０３に記述される命令列に従った処理が実行され、値の入力、選択が行なわれる。具体的には、Ｐａｓｓ数（Ｎｏ.Ｐａｓｓ）のオプション６２０、現在選択しているＰａｓｓ（ＣｕｒｒｅｎｔＰａｓｓ）のオプションボタン６２１及びＰａｓｓ設計（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｐａｓｓ２）のオプションボタン６２３へのカーソル移動イベント・クリックイベント・キー入力イベントを発生させる（処理５３８）。その後、Ｓｔａｇｅ設計（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｇｅ１　ｉｎ　Ｐａｓｓ２）６２４部分にも同様のイベントを発生させる（処理５３８）。これらの入力によりシミュレータＡ４１は、自動的にレイアウトを決定し、レイアウト表示欄６２５に表示する。この処理における膜の選択に関しては、図１５における供給水種類の選択と同様に、膜種類選択プルダウン６２６の座標（２５０，９８４）へのマウスカーソルの移動イベント及びクリックイベントを発生させてプルダウンリストを表示させる（処理５３８）。［ＰＡＳＳ１_ＳＴ１_ＥＬＥＭＥＮＴ_ＴＹＰＥ_Ｘ］, ［ＰＡＳＳ１_ＳＴ１_ＥＬＥＭＥＮＴ_ＴＹＰＥ_Ｙ］の座標へマウスカーソルの移動イベント及びクリックイベントを発生させることで、表示されているプルダウンメニューからＲＯ膜が選択される（処理５３８）。その他のＰａｓｓあるいはＳｔａｇｅを含め、全ての条件の入力が完了すると、カーソルを計算実行タブ（Ｒｅｐｏｒｔ）６０４に移動（座標（８００，１２３））し、クリックを行なうイベントを発生させることで計算を実行させる（処理５３９）。さらに、計算が完了するまで２０００ｍｓｅｃ待機した後、図１７に示すシミュレータＡ４１の出力画面に対し後述する保存操作を行なう。
　なお、シミュレータによってはＥＲＤの設定項目及び薬注の設定項目を使用しない場合がある。このようなシミュレータの場合には、計算結果変換部３４において、全てのシミュレータ共通の方法でＥＲＤの計算を行なうことで対応する。また、薬注に関しては、「Ｄｏｓｉｎｇ」ボタン１０９によってイオンの値を既に変更している供給水を、原水の入力画面に入力することで対応できる。
　図１７に、シミュレータＡ４１の出力画面の表示例を示す。原水入力画面６０１及び設計画面６０２において「Ｒｅｐｏｒｔ」タブ６０４が選択されることによりシミュレータＡ４１により計算が実行され、その計算結果が出力画面６０３に表示される。出力画面６０３の画面構成は、運転条件６２６、原水から生産水までの各イオンの濃度６２７及び各ＲＯ膜エレメントにおける情報６２８より構成される。マウス・キーイベント発生部３３は、この出力画面６０３に対し、キー入力イベントでのコピー貼り付けまたは「保存」ボタンクリックによる出力データの保存という操作を引き続きスクリプトファイル５０３に基づき行なう（処理５４０）。
　図２に示すデータ処理部３０に設けられた計算結果変換部３４は、シミュレータＡ４１によって得られた図１７に示す出力データを、計算結果記憶部２６に格納可能な形式に変換し、計算結果記憶部２６に追加していく。マウス・キーイベント発生部３３及び計算結果変換部３４は，スクリプトファイル記憶部２５に格納された全てのスクリプトファイルが処理されるまでこの操作を繰り返す。
　図１８に、計算結果記憶部２６に格納される計算結果一覧のデータ構成図を示す。図１８に示すように、計算結果一覧７００は、１列目にｓｙｓｔｅｍｄａｔａ，ｐａｓｓｄａｔａ、ｓｔａｇｅｄａｔａ等の各データ項目が、２列目以降の各列に上記保存された出力を単一の形式にあわせて変換したデータである。１列目の各データ項目は、例えば、シミュレータＡ４１による計算で得られるデータの名称に対応している。２列目以降の各列のデータは、図１２に示す計算条件リスト記憶部２３に格納される計算条件リスト５００の列に対応する。
　マウス・キーイベント発生部３３及び計算結果変換部３４が、スクリプトファイル記憶部２５に格納されていた全てのスクリプトファイルを処理し、シミュレータ４０からの計算結果を計算結果記憶部２６に格納すると、計算完了のメッセージと共に計算結果の一覧が計算結果表示部５０に出力され、表示装置２に表示される。
　図２に示すように、計算結果表示部５０は、ユーザに対し計算結果の閲覧機能を提供する。計算結果表示部５０は、計算結果の一覧表示部５１、計算結果の個別表示部５２、及び計算結果とコスト計算入力条件記憶部２１からのコスト計算入力条件に基づき概算見積もりの表示を可能とする概算見積もり表示部５３より構成される。
　図１９に、計算結果一覧表示部５１により表示装置２に表示される計算結果一覧表示画面例を示す。計算結果一覧表示画面８００は、一覧表示部８０１、グラフ表示部８０２、並び替え部８０３及びフィルタリング部８０４の各表示領域、及びその他ボタン等から構成される。一覧表示部８０１には、計算結果記憶部２６に格納された全ての条件の計算結果データが条件（Ｃａｓｅ）ごとに各列に表示される。グラフ表示部８０２には、グラフのＸ軸の項目を選択するプルダウンボタン８０５、Ｙ軸を選択するプルダウンボタン８０６、凡例を選択するプルダウンボタン８０７及び「グラフ作成」ボタン８１４により構成される。項目を選択するプルダウンボタン８０５，８０６，８０７では、一覧表示部８０１の１列目に示す項目から選択可能である。ユーザがＸ軸，Ｙ軸，凡例３つの項目をプルダウンボタンから選択し、「グラフ作成」ボタン８１４を押下することで、選択された２軸と凡例を有するグラフがグラフ表示部８０２に表示される。本実施例では、Ｘ軸に「原海水温度」、Ｙ軸に「生産水ＴＤＳ」、凡例に「Ｐ１Ｆｌｕｘ」がユーザにより選択された状態を示している。
　並び替え部８０３では、ユーザの利便性を考慮して、一覧表示部８０１に表示される計算結果を並び替えることが可能である。プルダウンボタン８０８は、一覧表示部８０１の１列目に示す項目を選択可能であり、「並び替え」ボタン８１５が押下されることでその項目に対し昇順で各列（Ｃａｓｅ）を並び替え、さらにもう一度押下された場合、降順で各列を並び替える。
　フィルタリング部８０４では、一覧表示部８０１に表示される結果をフィルタリングすることができる。プルダウンボタン８０９は、一覧表示部８０１の１列目に示す項目を選択可能である。数値入力欄８１０に数値を入力し、「フィルタリング」ボタン８１６を押下することで、選択した項目の値が入力された数値より上回った場合、その値をハイライト表示する等で視認しやすくする。さらにもう一度押下した場合、入力された数値より小さい結果の値が、ハイライト表示される。ここでのハイライト表示とは、他の条件のデータと区別しやすい表示であり、目立つように明るく表示したり、他と異なる色で表示したりすることをいう。
　「詳細/概要」ボタン８１１は、各計算結果の概要表示あるいは詳細表示を切り替える機能を提供する。詳細表示では、一覧表示部８０１において各Ｓｔａｇｅの透過水量、濃縮水量、または供給水量等の詳細なデータが表示され、概要表示では非表示となる。すなわち、図１９に示す一覧表示部８０１の表示状態が、この概略表示に相当する。
　なお、図１９では、４番目以降のＣａｓｅについては計算結果のデータが表示されていないが、画面上最下部のスクロールバーを適宜左右に移動させることより、全ケースのデータを表示させることができる。
　さらに、図１９の計算結果一覧表示画面８００には、「個別表示」ボタン８１２が表示される。ユーザが個別の計算結果データを閲覧する場合には、例えば、一覧表示部８０１において閲覧しようとしているケースの番号を選択し、「個別表示」ボタン８１２を押下することで、計算結果個別表示部５２が呼び出される。
　また、図１９の計算結果一覧表示画面８００には、「概算見積もり」ボタン８１３が表示される。ユーザがその条件における概算見積もりを閲覧する場合には、例えば、一覧表示部８０１において閲覧しようとしているケースの番号を選択し、「概算見積もり」ボタン８１３を押下すると、概算見積もり表示部５３が呼び出される。
　図２０に、計算結果個別表示部５２により表示装置２に表示される計算結果個別表示画面例を示す。計算結果個別表示画面８２０は、ケース番号表示部８２１、番号が記載されたフロー表示部８２２、フロー情報一覧表示部８２３、Ｐａｓｓ・Ｓｔａｇｅ運転データ表示部８２４及びＲＯ膜Ｅｌｅｍｅｎｔ表示部８２５の表示領域から構成される。
　フロー表示部８２２では、その計算条件において設計条件設定部１２において選択されたレイアウト（図８に示すレイアウト４）が、水の流れを示す各矢印に丸付き数字が付加された状態で表示される。フロー情報一覧部８２３では、フロー表示部８２２の丸付き数字に対応したＩｔｅｍがその流れの特性を示し、本実施例では、圧力、流量、ｐＨ，ＴＤＳ及び塩素濃度が表形式で表示されている。
　Ｐａｓｓ・Ｓｔａｇｅ運転データ表示部８２４では、プルダウンボタン「Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｐａｓｓ」及び「Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｓｔａｇｅ」において選択されたＰａｓｓとＳｔａｇｅに対応するＲＯ膜Ｅｌｅｍｅｎｔの情報が表形式でＲＯ膜Ｅｌｅｍｅｎｔ表示部８２５に表示される。
　図２１に、機器効率設定部１３による機器効率設定画面例を示す。機器効率設定画面８３０は、供給ポンプ「ＦｅｅｄＰｕｍｐ（％）」、高圧ポンプ「ＨｉｇｈＰｒｅｓｓｕｒｅＰｕｍｐ１（％）」、「ＨｉｇｈＰｒｅｓｓｕｒｅＰｕｍｐ２（％）」及びブースタポンプ「ＢｏｏｓｔｅｒＰｕｍｐ（％）」の効率の値が表示されている。この各効率の値はシミュレータには入力はされず、概算見積もり表示部５３に対し出力され、計算結果に対して処理される。機器効率の値は、初期値が入力されており、値の変更は、特に必要ではない。
　図２２に、コスト概算式・単価設定部１４の設定画面８４０の表示例を示し、図２３に、概算見積もり表示部５３により表示装置２に表示される表示画面例を示す。図２２に示されるコスト概算式・単価設定部１４の設定画面８４０において、各単価は入力項目であり、コスト概算式は自由に追加変更が可能である。ここで設定したコスト概算式と単価、シミュレータによる計算結果を用いて、図２３に示す表示装置２に表示される概算見積もりの各項目の値が算出される。図２２の例では、スキッド単価８４１、配管単価８４２、膜単価８４３、及びベッセル単価８４４等の単価入力欄、「ＯＵＴ ＰＲＯＤＵＣＴ ＦＬＯＷ」８４５、「Ｅｌｅｍｅｎｔ」８４６及び「Ｖｅｓｓｅｌ」８４７は、変数となっており、シミュレータによる計算結果が、図１８に示す形式に変換され格納する計算結果記憶部２６に格納された計算結果を引用する部分である。また、図２２に示す設定画面８４０における１列目の費目８４８が、図２３に示す概算見積もり結果の費目に対応している。
　図２３に示す概算見積もり表示画面８５０において、「納入機材費」、「工事費」、「運転・運用費」、「機器プライス・ビジネスプライス（ＫＰ/ＢＰ）」、及び 「造水コスト（ＷａｔｅｒＰｒｏｄｕｃｔＣｏｓｔ）」の項目毎に各費目の概算費用が表示される。
「納入機材費」欄は、ＲＯ機器、取水設備費、前処理設備費及び薬注設備費等で構成され、入力の前提条件、図２１及び図２２で示した機器効率設定部１３及び概算式単価設定部１４に基づき各項目が計算される。「工事費」等他の項目も同様に、計算結果記憶部２６及びコスト計算入力条件記憶部２１に格納された値から算出される。また、これら全ての項目から「運転・運用費」、「造水コスト（ＷａｔｅｒＰｒｏｄｕｃｔＣｏｓｔ）」が算出される。なお、上述のとおり図２２に示すコスト概算式・単価設定部１４がユーザにより追加変更されることで表示項目は変更される。
　本実施例によれば、入力や出力の形式等のインターフェイスが大きく異なる各社シミュレータをそれぞれ個別に操作することなく、単一の平易なインターフェイスからの条件入力のみで、各社のシミュレータ（シミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２、シミュレータＣ４３）を動作させ運転性能の計算結果を容易に取得することが可能となる。
　また、各社シミュレータによる運転性能の計算結果を単一の出力形式にて参照することができ、採用すべきＲＯ膜の選定などの判断が容易となる。
　更にまた、本実施例では、シミュレータによる運転性能の計算結果に加え、概算見積もりを得ることができるため、逆浸透膜設備設計において有効な支援情報を得ることが可能となる。
　また、本実施例では、通信回線を介して各社のシミュレータ（シミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２、シミュレータＣ４３）にアクセスする構成であることから、シミュレータ自体を逆浸透膜設備設計支援装置１に組み込む必要がない。
　図２４に本発明の他の実施例に係る逆浸透膜設備設計支援装置１に設けられる設計支援演算処理装置の機能ブロック図を示す。実施例１と同様の構成要素に同一の符号を付している。本実施例の設計支援演算処理装置４では、入力形式であるインターフェイスや出力の算出方法が異なるシミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２及びシミュレータＣ４３をシミュレータ部４０内に格納し、設計支援演算処理装置４内に組み込む構成とした点が実施例１と異なる。入力条件設定部１０、記憶部２０、計算結果表示部５０、データ処理部３０内の計算条件生成部３１、スクリプトファイル生成部３２の動作内容は実施例１と同様であるため説明を省略する。
　本実施例のデータ処理部３０に設けられたマウス・キーイベント発生部３３は、実施例１で説明したスクリプトファイル記憶部２５に格納されたスクリプトファイルを読み出し、当該読み出したスクリプトファイルに記述されるシミュレータ名に対応するシミュレータ、すなわち、シミュレータ部４０内のシミュレータＡ４１、シミュレータＢ４２及びシミュレータＣ４３の内のいずれかに、スクリプトファイル（図１３）に記述された命令列に応じて、マウス・キーイベントを、信号線である例えは、高速のシリアルバス又はパラレルバスを介して対応するシミュレータに送信し動作させる。シミュレータによる運転性能等の計算結果を、信号線を介して計算結果変換部３４に取り込む。計算結果変換部３４による処理は実施例１と同様であり説明を省略する。
　本実施例によれば、実施例１と比較し通信回線を介することなく高速バスによりシミュレータにアクセス可能となるため、通信トラフィックの影響を受けることなく、運転性能等の計算結果を取得することが可能となる。
　また、実施例１と同様に、入力や出力の形式等のインターフェイスが大きく異なる各社シミュレータ４０をそれぞれ個別に操作することなく、単一の平易なインターフェイスからの条件入力のみで、各社のシミュレータを格納するシミュレータ部４０を動作させ運転性能の計算結果を容易に取得することが可能となる。
　以上、実施例１及び実施例２において逆浸透膜を用いた設備に対する設計支援装置の例を説明したが、逆浸透膜に限らず膜分離するものであれば、例えば、限外ろ過膜（ＵＦ膜）等にも同様に適用できる。限外ろ過膜においても、ろ過膜の異なる性状毎にシミュレータが用意されるのが一般的であり、同様に限外ろ過膜を用いた設備の設計支援装置を実現できる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１…逆浸透膜設備設計支援装置、２…表示装置、３…入力装置、４…設計支援演算処理装置、５…通信回線、１０…入力条件設定部、１１…供給水条件設定部、１２…設計条件設定部、１３…機器効率設定部、１４…コスト概算式・単価設定部、２０…記憶部、２１…コスト計算入力条件記憶部、２２…シミュレータ入力条件記憶部、２３…計算条件リスト記憶部、２４…供給水・膜種類記憶部、２５…スクリプトファイル記憶部、３０…データ処理部、３１…計算条件生成部、３２…スクリプトファイル生成部、３３…マウス・キーイベント発生部、３４…計算結果変換部、４０…シミュレータ部、４１…シミュレータＡ、４２…シミュレータＢ、４３…シミュレータＣ、５０…計算結果表示部、５１…計算結果一覧表示部、５２…計算結果個別表示部、５３…概算見積もり表示部、６０…通信ＩＦ、３００…レイアウト選択画面、５００…計算条件リスト、５３０…スクリプトファイル

Claims (14)

  1. 　逆浸透膜設備の運転性能計算に必要となる入力条件を受け付ける入力条件設定部と、
    　前記入力条件設定部に入力された入力条件に基づき少なくとも１つ以上のスクリプトファイルを作成すると共に、前記スクリプトファイルに基づき逆浸透膜の少なくとも性状毎に異なるシミュレータから得られる前記入力条件による運転性能計算結果を収集し表示可能とするデータ処理部と、
    　前記データ処理部からの前記運転性能計算結果を一覧表示する表示部と、を備えたことを特徴とする逆浸透膜設備設計支援装置。
  2. 　請求項１に記載の逆浸透膜設備設計支援装置において、
    　前記シミュレータと通信回線を介して相互に通信可能とする通信インターフェース部を備えたことを特徴とする逆浸透膜設備設計支援装置。
  3. 　請求項１に記載の逆浸透膜設備設計支援装置において、
    　前記逆浸透膜の少なくとも性状毎に異なる複数のシミュレータを備え、前記スクリプトファイルに基づき前記入力条件による運転性能を計算することを特徴とする逆浸透膜設備設計支援装置。
  4. 　請求項２または請求項３に記載の逆浸透膜設備設計支援装置において、
    　前記入力条件設定部は、少なくとも前記逆浸透膜へ供給される供給水の温度及びイオン濃度を含む供給水条件と、少なくとも前記逆浸透膜の組み合わせからなるレイアウト及び前記逆浸透膜の種類を含む設計条件を受け付け、
    　前記データ処理部は、前記供給水条件及び設計条件の組み合わせからなる計算条件リストを生成すると共に、前記計算条件リストの内容を前記シミュレータが動作可能な命令列とし前記スクリプトファイルを作成することを特徴とする逆浸透膜設備設計支援装置。
  5. 　請求項４に記載の逆浸透膜設備設計支援装置において、
    　前記入力条件設定部は、前記供給水の温度を設定入力可能とする第１の表示領域と、前記イオン濃度の設定入力を可能とする第２の表示領域を前記表示部の画面上に表示することを特徴とする逆浸透膜設備設計支援装置。
  6. 　請求項４に記載の逆浸透膜設備設計支援装置において、
    　前記入力条件設定部は、前記逆浸透膜の組み合わせからなるレイアウトを設定入力可能とする第１の表示領域と、前記逆浸透膜の種類を設定入力可能とする第２の表示領域を前記表示部の画面上に表示することを特徴とする逆浸透膜設備設計支援装置。
  7. 　請求項４に記載の逆浸透膜設備設計支援装置において、
    　少なくとも逆浸透膜設備のコスト計算に必要となるコスト計算入力条件を格納する記憶部を備え、
    　前記コスト計算入力条件と前記運転性能計算結果に基づき、前記逆浸透膜設備の概算見積もりを算出し、算出された概算見積もりを前記表示部に表示することを特徴とする逆浸透膜設備設計支援装置。
  8. 　請求項４に記載の逆浸透膜設備設計支援装置において、
    　前記スクリプトファイルに含まれる命令列は、前記供給水条件及び前記設計条件の入力を受け付ける前記シミュレータの入力画面上でのマウスカーソルの移動指示命令及びクリック命令を含むことを特徴とする逆浸透膜設備設計支援装置。
  9. 　逆浸透膜設備の運転性能計算に必要となる入力条件を設定するための入力条件設定画面を表示する第一の工程と、
    　前記入力条件設定画面を介して設定された入力条件に基づき少なくとも１つ以上のスクリプトファイルを作成する第二の工程と、
    　作成された前記スクリプトファイルに基づき逆浸透膜の少なくとも性状毎に異なるシミュレータから得られる前記入力条件による運転性能計算結果を収集する第三の工程と、
    　収集された前記運転性能計算結果を表示部に一覧表示する第四の工程と、を備えたことを特徴とする逆浸透膜設備設計支援方法。
  10. 　請求項９に記載の逆浸透膜設備設計支援方法において、
    　前記第一の工程は、少なくとも前記逆浸透膜へ供給される供給水の温度及びイオン濃度を含む供給水条件と、少なくとも前記逆浸透膜の組み合わせからなるレイアウト及び前記逆浸透膜の種類を含む設計条件を前記入力条件として設定可能とするよう前記入力条件設定画面を表示することを特徴とする逆浸透膜設備設計支援方法。
  11. 　請求項１０に記載の逆浸透膜設備設計支援方法において、
    　前記第二の工程は、前記入力条件設定画面を介して設定された前記供給水条件及び設計条件の組み合わせからなる計算条件リストを生成すると共に、前記計算条件リストの内容を前記シミュレータが動作可能な命令列とし前記スクリプトファイルを作成することを特徴とする逆浸透膜設備設計支援方法。
  12. 　請求項１１に記載の逆浸透膜設備設計支援方法において、
    　前記供給水の温度を設定入力可能とする第１の表示領域と、前記イオン濃度の設定入力を可能とする第２の表示領域を前記入力条件設定画面に表示することを特徴とする逆浸透膜設備設計支援方法。
  13. 　請求項１１に記載の逆浸透膜設備設計支援方法において、
    　前記逆浸透膜の組み合わせからなるレイアウトを設定入力可能とする第１の表示領域と、前記逆浸透膜の種類を設定入力可能とする第２の表示領域を前記入力条件設定画面に表示することを特徴とする逆浸透膜設備設計支援方法。
  14. 　請求項１１に記載の逆浸透膜設備設計支援方法において、
    　少なくとも逆浸透膜設備のコスト計算に必要となるコスト計算入力条件をコスト計算入力条件記憶部に格納し、前記コスト計算入力条件と前記第三の工程により得られた運転性能計算結果に基づき、前記逆浸透膜設備の概算見積もりを算出し、算出された概算見積もりを表示部に表示することを特徴とする逆浸透膜設備設計支援方法。
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