WO2016080085A1 - 造水システムおよび造水方法 - Google Patents

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energy
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recovery device
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藤原　信也
櫻井　秀彦
熊野　淳夫
茂寿 林
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東洋紡株式会社
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    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a fresh water generation system and a fresh water generation method. More specifically, the present invention relates to a fresh water generation system and a fresh water generation method for producing fresh water from seawater using a reverse osmosis membrane module.
  • a freshwater production system that produces fresh water from seawater supplies seawater that has been pressurized to a predetermined pressure higher than the osmotic pressure by a high-pressure pump to a reverse osmosis (RO) membrane module, and passes through the RO membrane. It is a system that removes salt and other components and takes out fresh water. The remaining seawater is discharged from the RO membrane module as concentrated brine (brine).
  • RO reverse osmosis
  • the concentrated salt water discharged from this RO membrane module is also high pressure and has high pressure energy. Therefore, in recent years, the pressure energy of high-pressure concentrated salt water is recovered by various energy recovery devices (ERD: Energy Recovery Device), and the recovered energy is used for pressurization of seawater. Electricity (power consumption) is reduced.
  • ERP Energy Recovery Device
  • ERD electro-reliable and low-latency ray diffraction
  • an electrical ERD that recovers energy as electricity using a turbine or the like
  • a mechanical ERD that mechanically recovers energy from concentrated salt water.
  • the effect of reducing the power consumption is greater when the mechanical ERD having a smaller energy conversion loss than the electric ERD is used.
  • Patent Document 3 discloses that the pressure energy of concentrated salt water is recovered by ERD, and then the osmotic pressure energy of concentrated salt water is also recovered. That is, Patent Document 3 discloses that concentrated salt water from which pressure energy has been recovered by ERD is diluted (increased) using a forward osmosis (FO) membrane module, and the amount of concentrated salt water energy (flow pressure) increased. It is disclosed that the energy recovered by ERD using a hydro turbine and the recovered energy is used in a high-pressure pump or other pumps.
  • FO forward osmosis
  • JP 2004-81913 A JP-A-1-123605 US Patent Application Publication No. 2013/0160435
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and can recover the pressure energy and osmotic pressure energy of concentrated salt water discharged from the RO membrane module, has higher energy recovery efficiency than conventional methods, and can reduce power consumption. It aims to provide a large fresh water generation system and fresh water generation method.
  • a desalination system for producing fresh water from seawater A high-pressure pump that boosts the seawater to a predetermined pressure and supplies the seawater to the reverse osmosis membrane module; Separating and recovering the fresh water from the seawater pressurized to the predetermined pressure via a reverse osmosis membrane, and discharging the concentrated salt water that is the concentrated seawater; and A power transmission type first energy recovery device that recovers the energy of the concentrated salt water as power and transmits the energy to the sea water, thereby boosting the sea water; A forward osmosis membrane module for diluting the concentrated salt water with water supplied through a forward osmosis membrane and discharging the diluted salt water that is the diluted concentrated salt water; A mechanical second energy recovery device that mechanically recovers the energy of the diluted salt water and transmits the energy to the sea water, thereby boosting the sea water; A fresh water generation system characterized by comprising:
  • the second energy recovery device recovers the energy of the diluted salt water as power, and transmits the energy to the sea water, thereby increasing the pressure of the sea water, or the energy of the diluted salt water.
  • the fresh water generation system according to any one of the above (1) to (4), which is a pressure transmission type energy recovery device that recovers pressure as a pressure and transmits the pressure to the seawater, thereby boosting the seawater.
  • a method for producing fresh water from seawater Using a high-pressure pump, the seawater is boosted to a predetermined pressure and supplied to the reverse osmosis membrane module; Using the reverse osmosis membrane module, separating the fresh water from the seawater pressurized to the predetermined pressure via a reverse osmosis membrane, and discharging the concentrated salt water that is the concentrated seawater; and A first energy recovery step of using the power transmission type first energy recovery device to recover the energy of the concentrated salt water as power and transmitting the energy to the sea water, thereby boosting the sea water; A forward osmosis step of diluting the concentrated salt water with water supplied through the forward osmosis membrane using a forward osmosis membrane module and discharging the diluted salt water that is the diluted concentrated salt water; A second energy recovery step of mechanically recovering the energy of the diluted salt water using a mechanical second energy recovery device, and increasing the pressure of the sea water by transmitting the energy to the sea water; The concentrated salt water is temporarily discharged
  • a fresh water generation system and a fresh water generation method that can recover pressure energy and osmotic pressure energy of concentrated salt water discharged from an RO membrane module, have higher energy recovery efficiency than conventional methods, and have a large effect of reducing power consumption. Can be provided.
  • the fresh water generation system of the present embodiment basically includes a high pressure pump (HP) 3, a reverse osmosis (RO) membrane module 1, and a power transmission type first energy.
  • HP high pressure pump
  • RO reverse osmosis
  • a recovery device turbocharger 511
  • F forward osmosis
  • a mechanical second energy recovery device turbine 521)
  • a discharge passage 61 a discharge passage 61
  • seawater pressurized to a predetermined pressure higher than the reverse osmosis pressure by the high-pressure pump is supplied to the RO membrane module 1 and passed through the RO membrane to remove salt and the like in the seawater.
  • System for taking out fresh water The remaining seawater is discharged from the RO membrane module as concentrated brine (brine).
  • the fresh water generation system of this embodiment thus produces fresh water (product water) from seawater.
  • seawater is supplied to the high-pressure pump 3 by the pump 41 (P-1).
  • the high-pressure pump 3 boosts seawater to a predetermined pressure (for example, 5.4 MPa) and supplies the seawater module 1 with the RO membrane module 1.
  • the high-pressure pump is preferably an inverter pump having a frequency converter (inverter).
  • inverter frequency converter
  • a pretreatment device (not shown) may be provided on the upstream side of the pump 41.
  • the pretreatment device is a device for treating seawater taken by the pump 41 with sand filtration, UF membrane (Ultrafiltration), MF membrane (Microfiltration), cartridge filter, or the like.
  • the pretreatment device can remove turbidity from seawater and obtain seawater with water quality suitable for the RO membrane module 1. If necessary, it is possible to add a pH adjusting means, a chlorine addition device, or the like.
  • the reverse osmosis membrane module 1 separates and collects fresh water from the seawater that has been pressurized to a predetermined pressure by the high-pressure pump 3 via the reverse osmosis membrane, and discharges concentrated salt water that is concentrated seawater. In this way, fresh water that has permeated the RO membrane of the RO membrane module 1 (for example, a salt content of less than 150 ppmw) can be obtained.
  • the separated fresh water is sent to a water storage tank (not shown), for example.
  • the water stored in the water storage tank is sent to the next purification process or the like as necessary to become production water.
  • the shape of the reverse osmosis (RO) membrane and the forward osmosis (FO) membrane described later is not particularly limited, and examples thereof include a flat membrane, a spiral membrane, and a hollow fiber membrane.
  • the flat membrane was simplified and drawn as a forward osmosis membrane, it is not limited to such a shape in particular.
  • a material of a forward osmosis membrane For example, a cellulose acetate, polyamide, or polysulfone is mentioned.
  • the form of the RO membrane module and the FO membrane module is not particularly limited.
  • an axial flow type module in which the hollow fiber membranes are arranged straight or a hollow fiber membrane is wound around a core tube.
  • Cross-wind type module etc. are mentioned.
  • a flat membrane a laminated module in which flat membranes are stacked, a spiral module in which flat membranes are enveloped and wound around a core tube, and the like can be mentioned.
  • the first energy recovery device (first ERD) is a power transmission type energy recovery device and includes a turbocharger 511.
  • the pressure of the concentrated salt water discharged from the RO membrane module 1 is lower than the predetermined pressure boosted by the high pressure pump 3, it has high pressure energy. For this reason, the concentrated salt water is sent to one side (concentrated salt water side) of the turbocharger 511 (power pressure transmission type ERD) as power from the concentrated salt water to the sea water (from the concentrated salt water side of the turbo charger to the other sea water side). Can transmit energy.
  • seawater can be pressurized by the turbocharger 511. Therefore, it is possible to reduce the power consumption of the high-pressure pump by using the pressure energy of the concentrated salt water by the first ERD.
  • a pressure transmission type ERD which is a kind of mechanical ERD, generally has a smaller conversion loss and an excellent energy recovery efficiency than a power transmission type ERD.
  • the pressure transmission type ERD when the pressure of the concentrated salt water discharged from the RO membrane module is transmitted to seawater by the pressure transmission type ERD, the seawater in a flow path different from the flow path passing through the high-pressure pump is increased by the pressure transmission type ERD.
  • voltage-risen by pressure transmission type ERD is further pressure
  • the power transmission type ERD has higher energy recovery efficiency than the electric type ERD, and the energy recovery efficiency of the ERD itself is lower than the pressure transmission type ERD, but a booster pump is required like the pressure transmission type ERD. There is an advantage that there is no.
  • a turbocharger has an advantage that it is suitable for mass processing because it has a wider flow rate range that can be processed compared to a water turbine that is coaxially coupled to a drive shaft of a high-pressure pump.
  • the forward osmosis membrane module 2 has a first chamber 21 and a second chamber 22 partitioned by a forward osmosis membrane.
  • the pump 42 (P-2) supplies concentrated salt water (draw solution) to the second chamber 22 of the forward osmosis membrane module 2.
  • the pump 43 (P-3) supplies fresh water (feed solution) to the first chamber 21 of the forward osmosis membrane module 2.
  • the concentrated salt water in the second chamber 22 is diluted by the water supplied from the first chamber 21 side through the forward osmosis membrane by the forward osmosis phenomenon, and the diluted salt water (diluted concentrated salt water) is the second chamber. It is discharged from 22 outlets.
  • the concentrated salt water is diluted with water and becomes an increased diluted salt water.
  • the diluted salt water discharged from the second chamber 22 of the forward osmosis membrane module 2 is, for example, sent to a tank (not shown), subjected to drainage treatment, and then discharged to the ocean.
  • the reverse osmosis treatment is a process of collecting water by applying artificially strong pressure to move water from the high concentration liquid to be treated to the low concentration liquid (water etc.) side. Energy consumption for applying pressure is large, and energy efficiency is lower than forward osmosis treatment. Therefore, since the fresh water generation system and the fresh water generation method of this embodiment are also collecting osmotic pressure energy by combining forward osmosis treatment, for example, as disclosed in Patent Document 1, a plurality of RO membrane modules are used. This is advantageous in terms of recovery efficiency over systems that increase energy recovery efficiency.
  • the second energy recovery device (second ERD) is a power transmission type energy recovery device and includes a turbocharger 521.
  • the turbocharger 521 can boost the pressure of the seawater by collecting the energy (flow pressure) of the diluted saltwater as power using the FO membrane module 2 and transmitting it to the seawater.
  • first ERD and the second energy recovery device collect not only the pressure energy of the concentrated brine discharged from the RO membrane module but also the osmotic pressure energy, thereby concentrating.
  • the energy recovery efficiency can be improved and the power consumption reduction effect can be increased compared with the case of recovering only the salt water pressure energy.
  • the mechanical energy recovery device is a device that mechanically recovers the energy of salt water, and is coaxially coupled to the drive shaft of a turbocharger or a high-pressure pump.
  • the mechanical ERD is a different type of ERD from an electric energy recovery device (electric ERD) that recovers energy as electricity using a turbine or the like. Since mechanical ERD has less energy conversion loss than electric ERD, there is an advantage of high energy recovery efficiency. Therefore, by adopting a mechanical ERD as the second ERD, it is possible to further reduce the power consumption of the high-pressure pump or the like as compared with the conventional ERD.
  • electric ERD electric energy recovery device
  • the electrical ERD has a high degree of freedom in design because it only has to supply the generated electricity to the high-pressure pump or the like through wiring, but the mechanical ERD is particularly operated at the start or stop of the fresh water generation system. Considering this, it is difficult to design the entire system.
  • the present invention overcomes the difficulty of design when such a mechanical ERD is used, and realizes a system with higher energy recovery efficiency.
  • first ERD energy recovery device
  • second ERD second energy recovery device
  • Adopting such an arrangement makes it difficult to adopt a general-purpose high-pressure pump if power (pressure) is transmitted to the upstream side of the high-pressure pump and the suction side of the high-pressure pump is set to high pressure. This is because it is necessary to use a special pump having a high pressure resistance, and the equipment cost increases.
  • power may be transmitted (supplied) directly to the high-pressure pump by the first energy recovery device (first ERD) and the second energy recovery device (second ERD).
  • the fresh water generation system of the present embodiment further includes a discharge channel 61 for temporarily discharging concentrated salt water in the middle of a channel connecting the turbocharger 511 (first ERD) and the forward osmosis membrane module 2. Yes.
  • the three-way cock 62 can be switched to discharge the concentrated salt water from the discharge channel 61. It can also be used to discharge the cleaning waste water during flushing.
  • the pressure of seawater in the RO membrane module 1 is low, and water is not sufficiently separated by the RO membrane. Therefore, the concentrated salt water discharged from the RO membrane module 1 is not sufficiently concentrated, and FO The concentration at which sufficient osmotic pressure is exerted in the membrane module 2 is not reached. For this reason, in the initial state, the concentrated salt water is discharged from the discharge channel 61, and after the concentrated salt water is sufficiently concentrated by the RO membrane module, the three-way cock 62 is switched to supply the concentrated salt water to the FO membrane module 2 side. At this time, the pump 42 (P-2) and the pump 43 (P-3) are stopped, and energy loss in the FO membrane module and the second ERD is reduced.
  • the seawater side and the diluted salt water side are interlocked as in the water wheel 522 of the embodiment 2 described later. I can't cut it with a clutch. For this reason, in order to reduce the energy loss in the FO membrane module and the second ERD in the initial state, it is desirable to provide the discharge channel 61.
  • a tank 63 for temporarily storing concentrated salt water is provided in the middle of the flow path connecting the pressure transmission type ERD 51 (first ERD) and the forward osmosis membrane module 2.
  • a discharge channel 61 for temporarily discharging concentrated salt water may be connected to the tank 63.
  • the discharge channel 61 is a channel that can be opened and closed by a valve or the like.
  • downstream side of the discharge channel 61 is connected to, for example, a tank (not shown), and the concentrated salt water stored in the tank is mixed with other waste water, subjected to waste water treatment, and then discharged to the ocean. .
  • the design difficulty as described above is overcome and the design difficulty in the case of using the mechanical ERD is established, and a system with higher energy recovery efficiency is constructed. can do.
  • the second ERD is not a turbocharger, but is a device including a water turbine 522 that is coaxially coupled to a drive shaft (motor shaft) of the high-pressure pump 3.
  • the other points are basically the same as those of the first embodiment except the points described below, the description overlapping with the first embodiment is omitted.
  • a buffer water wheel As the water wheel 522, either a buffer water wheel or a reaction water wheel can be used, but a buffer water wheel is preferably used in terms of easy flow rate adjustment operation.
  • a Pelton turbine is used as a buffer turbine, the flow rate of the concentrated salt water or the like is changed by changing the opening of the nozzle for injecting the concentrated salt water or the like to the turbine according to the change in output required for the ERD. Can be adjusted.
  • the buffer turbine other than the Pelton turbine, for example, a targo impulse turbine or a cross flow turbine may be used. Among these, it is preferable to use a Pelton turbine from the viewpoint of recovery efficiency and ease of maintenance.
  • a clutch may be provided between the high-pressure pump 3 and the water wheel 522.
  • the clutch is disengaged, so that the turbine 522 is loaded in the high-pressure pump 3 even in the initial state. Can be prevented.
  • the fresh water generation system according to the present embodiment is an embodiment in which the first ERD is not a turbocharger but an apparatus including a water turbine that is coaxially coupled to the drive shaft of the high-pressure pump 3. Different from 1. Since the other points are basically the same as those of the first embodiment except the points described below, the description overlapping with the first embodiment is omitted.
  • turbochargers (521a and 521b) are used for the second ERD, and the diluted brine side 521a of the turbocharger is connected to the seawater side 521b of the turbocharger.
  • the seawater side 521 b of the turbocharger is disposed on the downstream side of the high-pressure pump 3.
  • a general-purpose high-pressure pump can be adopted, and an increase in equipment cost such as using a special pump with high pressure resistance can be avoided.
  • the power consumption reduction rate is obtained by virtual calculation.
  • the power consumption reduction rate was 11% compared to the case without turbochargers 521a and 521b (when osmotic pressure energy was not collected).
  • the calculation shows 60% by weight of the FO penetration rate, 88% of the power recovery rate by the water turbine 512 (first ERD), 82% of the power recovery rate by the turbochargers 521a and 521b, 82% of the pump efficiency and 82% of the motor efficiency. It was carried out assuming 94%.
  • Embodiment 4 As FIG. 5 shows, the fresh water generation system of this embodiment differs from Embodiment 1 by the point further provided with the pressure transmission type ERD523 (PX). Since the other points are basically the same as those of the first embodiment except the points described below, the description overlapping with the first embodiment is omitted.
  • the pressure transmission type ERD 523 compresses a part of the flow pressure of the diluted salt water discharged from the FO membrane module 2 to the concentrated salt water in the flow path branched from the upstream side of the pump 42 (P-2). As a quantity, the load on the pump 42 can be reduced.
  • the second ERD is not a power transmission type energy recovery device, but recovers the energy of diluted brine as pressure and transmits it to seawater, thereby boosting the seawater. It is different from the first embodiment in that it is a pressure transmission type energy recovery device. Since the other points are basically the same as those of the first embodiment except the points described below, the description overlapping with the first embodiment is omitted.
  • the pressure transmission type ERD 523 generally has smaller conversion loss and superior energy recovery efficiency than the power transmission type ERD. Therefore, in this embodiment, there is a possibility that the energy recovery efficiency of the entire system can be improved.
  • the seawater boosted by the pressure transmission ERD needs to be further boosted to the same pressure as the seawater discharged from the high-pressure pump using the booster pump 46 (BP). For this reason, the energy recovery efficiency of the whole system is calculated in consideration of not only the ERD recovery efficiency but also the increase in power consumption by providing a booster pump.
  • the power transmission type ERD 523 is provided even in the initial state from the start of the fresh water generation system to the steady state. It does not become a load of the high pressure pump 3. Therefore, in the present embodiment, it is not always necessary to discharge the concentrated salt water from the discharge channel 61 in the initial state.
  • RO reverse osmosis
  • FO forward osmosis

Abstract

　海水から淡水を生産する造水システムは、海水を所定の圧力に昇圧して逆浸透膜モジュールに供給する高圧ポンプと、所定の圧力に昇圧された海水から逆浸透膜を介して淡水を分離および回収し、濃縮された海水である濃縮塩水を排出する、逆浸透膜モジュールと、濃縮塩水のエネルギーを動力として回収し、海水に伝達することで、海水を昇圧させる、動力伝達式の第１エネルギー回収装置と、濃縮塩水を正浸透膜を介して供給される水によって希釈し、希釈された濃縮塩水である希釈塩水を排出する、正浸透膜モジュールと、希釈塩水のエネルギーを機械的に回収し、海水に伝達することで、海水を昇圧させる、機械式の第２エネルギー回収装置とを備える。

Description

造水システムおよび造水方法
　本発明は、造水システムおよび造水方法に関する。より詳細には、逆浸透膜モジュールを用いて海水から淡水を生産する造水システムおよび造水方法に関する。
　海水から淡水を生産する造水システムは、高圧ポンプによって浸透圧より高い所定の圧力に昇圧された海水を逆浸透（ＲＯ：Reverse　Osmosis）膜モジュールに供給し、ＲＯ膜を通過させることで、海水中の塩分等を除去して淡水を取り出すシステムである。残りの海水は、濃縮塩水（ブライン）としてＲＯ膜モジュールから排出される。
　このＲＯ膜モジュールから排出される濃縮塩水も高圧であり、高い圧力エネルギーを有している。このため、近年では、高圧の濃縮塩水が有する圧力エネルギーを各種のエネルギー回収装置（ＥＲＤ：Energy　Recovery　Device）で回収し、回収したエネルギーを海水の加圧に利用することで、高圧ポンプ等の消費電力（消費動力）を削減している。
　ＥＲＤとしては種々の装置が知られており、例えば、タービン等を用いて電気としてエネルギーを回収する電気式のＥＲＤ、または、濃縮塩水から機械的にエネルギーを回収する機械式のＥＲＤが知られている。ここで、電気式ＥＲＤよりもエネルギー変換ロスの小さい機械式ＥＲＤを用いた方が、消費電力の削減効果が大きい。
　機械式ＥＲＤとしては、ターボチャージャー、または、高圧ポンプの駆動軸と同軸上に結合された水車を用いて、濃縮塩水の圧力エネルギーを動力として回収する動力伝達式ＥＲＤが知られている。また、別の機械式ＥＲＤとして、濃縮塩水の圧力を直接海水の圧力に変換する圧力伝達式ＥＲＤ（圧力変換装置：Pressure　Exchanger）も実用化されている（例えば、特許文献１：特開２００４－８１９１３号公報、特許文献２：特開平１－１２３６０５号公報参照）。
　一方、濃縮塩水は、ＥＲＤによって圧力エネルギーが回収された後でも浸透圧エネルギーを有している。特許文献３（米国特許出願公開第２０１３／０１６０４３５号公報）には、ＥＲＤによって濃縮塩水の圧力エネルギーを回収した後、さらに濃縮塩水の浸透圧エネルギーも回収することが開示されている。すなわち、特許文献３には、ＥＲＤによって圧力エネルギーが回収された濃縮塩水を正浸透（ＦＯ：Forward　Osmosis）膜モジュールを用いて希釈（増水）し、増量された濃縮塩水のエネルギー（流れ圧力）を水力タービンを用いたＥＲＤによって回収し、回収したエネルギーを高圧ポンプや他のポンプで利用することが開示されている。
特開２００４－８１９１３号公報 特開平１－１２３６０５号公報 米国特許出願公開第２０１３／０１６０４３５号公報
　しかしながら、特許文献３に記載されるようなＲＯ膜モジュールから排出された濃縮塩水の圧力エネルギーおよび浸透圧エネルギーを回収する造水システムにおいて、さらにエネルギー回収効率を向上させ、消費電力の削減効果を増大させることが望まれる。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ＲＯ膜モジュールから排出された濃縮塩水の圧力エネルギーおよび浸透圧エネルギーを回収でき、従来よりもエネルギー回収効率が高く、消費電力の削減効果が大きい造水システムおよび造水方法を提供することを目的とする。
　（１）　海水から淡水を生産する造水システムであって、
　前記海水を所定の圧力に昇圧して逆浸透膜モジュールに供給する高圧ポンプと、
　前記所定の圧力に昇圧された前記海水から逆浸透膜を介して前記淡水を分離および回収し、濃縮された前記海水である濃縮塩水を排出する、前記逆浸透膜モジュールと、
　前記濃縮塩水のエネルギーを動力として回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる、動力伝達式の第１エネルギー回収装置と、
　前記濃縮塩水を正浸透膜を介して供給される水によって希釈し、希釈された前記濃縮塩水である希釈塩水を排出する、正浸透膜モジュールと、
　前記希釈塩水のエネルギーを機械的に回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる、機械式の第２エネルギー回収装置と、
　を備えることを特徴とする、造水システム。
　（２）　前記第１エネルギー回収装置と前記正浸透膜モジュールとを接続する流路の途中に、前記濃縮塩水を一時的に排出するための排出流路をさらに備える、上記（１）に記載の造水システム。
　（３）　前記第１エネルギー回収装置および前記第２エネルギー回収装置によって、前記高圧ポンプに供給された後、前記逆浸透膜モジュールに供給される前の前記海水が昇圧される、上記（１）または（２）に記載の造水システム。
　（４）　前記第１エネルギー回収装置は、ターボチャージャー、または、前記高圧ポンプの駆動軸と同軸上に結合された水車を含む、上記（１）～（３）のいずれかに記載の造水システム。
　（５）　前記第２エネルギー回収装置は、前記希釈塩水のエネルギーを動力として回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる動力伝達式エネルギー回収装置、または、前記希釈塩水のエネルギーを圧力として回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる圧力伝達式エネルギー回収装置である、上記（１）～（４）のいずれかに記載の造水システム。
　（６）　前記第２エネルギー回収装置は前記動力伝達式エネルギー回収装置である、上記（５）に記載の造水システム。
　（７）　前記動力伝達式エネルギー回収装置は、ターボチャージャー、または、前記高圧ポンプの駆動軸と同軸上に結合された水車を含む、上記（５）または（６）に記載の造水システム。
　（８）　前記正浸透膜モジュールから排出され前記第２エネルギー回収装置に供給される前の前記希釈塩水の一部のエネルギーを圧力として回収し、前記第１エネルギー回収装置によってエネルギーを回収された後、前記正浸透膜モジュールに供給される前の前記濃縮塩水に伝達することで、該濃縮塩水を昇圧させる圧力伝達式のエネルギー回収装置を、さらに備える、上記（１）～（７）のいずれかに記載の造水システム。
　（９）　海水から淡水を生産する造水方法であって、
　高圧ポンプを用いて、前記海水を所定の圧力に昇圧して逆浸透膜モジュールに供給する昇圧工程と、
　前記逆浸透膜モジュールを用いて、前記所定の圧力に昇圧された前記海水から逆浸透膜を介して前記淡水を分離し、濃縮された前記海水である濃縮塩水を排出する、逆浸透工程と、
　動力伝達式の第１エネルギー回収装置を用いて、前記濃縮塩水のエネルギーを動力として回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる、第１エネルギー回収工程と、
　正浸透膜モジュールを用いて、前記濃縮塩水を正浸透膜を介して供給される水によって希釈し、希釈された前記濃縮塩水である希釈塩水を排出する、正浸透工程と、
　機械式の第２エネルギー回収装置を用いて、前記希釈塩水のエネルギーを機械的に回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる、第２エネルギー回収工程と、を備え、
　造水開始時の所定期間において、前記第１エネルギー回収装置と前記正浸透膜モジュールとを接続する流路の途中に設けられた排出流路によって、前記濃縮塩水を一時的に排出することを特徴とする、造水方法。
　本発明によれば、ＲＯ膜モジュールから排出された濃縮塩水の圧力エネルギーおよび浸透圧エネルギーを回収でき、従来よりもエネルギー回収効率が高く、消費電力の削減効果が大きい造水システムおよび造水方法を提供することができる。
本発明の実施形態１の造水システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施形態１の造水システムの変形例の構成を示す模式図である。 本発明の実施形態２の造水システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施形態３の造水システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施形態４の造水システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施形態５の造水システムの構成を示す模式図である。
　以下、本発明の造水システムおよび造水方法の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
　＜実施形態１＞
　図１に示されるように、本実施形態の造水システムは、基本的に、高圧ポンプ（ＨＰ：High　pressure　Pump）３と、逆浸透（ＲＯ）膜モジュール１と、動力伝達式の第１エネルギー回収装置（ターボチャージャー５１１）と、正浸透（ＦＯ）膜モジュール２と、機械式の第２エネルギー回収装置（ターボチャージャー５２１）と、排出流路６１とを備えている。
　本実施形態の造水システムでは、高圧ポンプによって逆浸透圧より高い所定の圧力に昇圧された海水をＲＯ膜モジュール１に供給し、ＲＯ膜を通過させることで、海水中の塩分等を除去して淡水を取り出すシステムである。残りの海水は、濃縮塩水（ブライン）としてＲＯ膜モジュールから排出される。本実施形態の造水システムは、このようにして海水から淡水（生産水）を生産する。以下、本実施形態の造水システムの詳細について説明する。
　（高圧ポンプ）
　本実施形態の造水システムでは、まず、海水をポンプ４１（Ｐ－１）により高圧ポンプ３に供給する。そして、高圧ポンプ３は、海水を所定の圧力（例えば、５．４ＭＰａ）に昇圧して、ＲＯ膜モジュール１へ供給する。
　高圧ポンプは、周波数変換装置（インバータ）を有するインバータ方式のポンプであることが好ましい。この場合、造水システムを始動した直後から定常状態に至るまでの初期状態において高圧ポンプを低速（低流量）で駆動し、徐々に定常状態になるまで流量を増加させることが可能となる。
　なお、ポンプ４１の上流側には、図示しない前処理装置を備えていてもよい。前処理装置は、ポンプ４１で取水した海水を砂濾過やＵＦ膜（Ultrafiltration：限外ろ過膜）、ＭＦ膜（Microfiltration：精密ろ過膜）、カートリッジフィルターなどによって処理する装置である。前処理装置により、海水から濁質を除去し、ＲＯ膜モジュール１に適合する水質の海水を得ることができる。必要により、ｐＨの調整手段や塩素添加装置などを付け加えることも可能である。
　（逆浸透膜モジュール）
　逆浸透膜モジュール１は、高圧ポンプ３によって所定の圧力に昇圧された海水から逆浸透膜を介して淡水を分離および回収し、濃縮された海水である濃縮塩水を排出する。こうしてＲＯ膜モジュール１のＲＯ膜を透過した淡水（例えば、塩分含量１５０ｐｐｍｗ未満）を得ることができる。
　分離された淡水は、例えば、図示しない水貯留タンクに送られる。水貯留タンクに貯留された水は、必要により次の精製工程等に送られて生産水となる。
　なお、逆浸透（ＲＯ）膜および後述する正浸透（ＦＯ）膜の形状としては、特に限定されないが、例えば、平膜、スパイラル膜または中空糸膜が挙げられる。なお、図１では、正浸透膜として平膜を簡略化して描いているが、特にこのような形状に限定されるものではない。正浸透膜の材質としては、特に限定されないが、例えば、酢酸セルロース、ポリアミドまたはポリスルホンが挙げられる。
　また、ＲＯ膜モジュールおよびＦＯ膜モジュールの形態としては、特に限定されないが、中空糸膜を用いる場合は、中空糸膜をストレート配置した軸流型モジュールや、中空糸膜を芯管に巻きつけたクロスワインド型モジュールなどが挙げられる。平膜を用いる場合は、平膜を積み重ねた積層型モジュールや、平膜を封筒状として芯管に巻きつけたスパイラル型モジュールなどが挙げられる。
　（第１エネルギー回収装置）
　本実施形態において、第１エネルギー回収装置（第１ＥＲＤ）は、動力伝達式のエネルギー回収装置であり、ターボチャージャー５１１を含む。
　ＲＯ膜モジュール１から排出される濃縮塩水の圧力は、高圧ポンプ３によって昇圧された所定の圧力よりは低くなるものの、高い圧力エネルギーを有している。このため、濃縮塩水をターボチャージャー５１１（動力圧力伝達式ＥＲＤ）の一方側（濃縮塩水側）へ送ることで、濃縮塩水から海水へ（ターボチャージャーの濃縮塩水側から他方の海水側へ）動力としてエネルギーを伝達することができる。
　これにより、ターボチャージャー５１１によって海水を昇圧させることができる。したがって、第１ＥＲＤによって、濃縮塩水の圧力エネルギーを利用し、高圧ポンプの消費動力を低減させることが可能となる。
　なお、機械式ＥＲＤの一種である圧力伝達式ＥＲＤは、一般に動力伝達式ＥＲＤよりも変換ロスが小さくエネルギー回収効率に優れている。しかし、ＲＯ膜モジュールから排出された濃縮塩水の圧力を圧力伝達式ＥＲＤで海水に伝達する場合、高圧ポンプを通過する流路とは別の流路の海水を圧力伝達式ＥＲＤで昇圧する。そして、圧力伝達式ＥＲＤで昇圧された海水は、特許文献１および特許文献３（図２等）に開示されるように、さらにブースターポンプを用いて高圧ポンプから出た海水と同じ圧力まで昇圧する必要がある。
　これに対して、動力伝達式ＥＲＤは、電気式ＥＲＤよりもエネルギー回収効率が高く、また、圧力伝達式ＥＲＤよりＥＲＤ自体のエネルギー回収効率は低いものの、圧力伝達式ＥＲＤのようにブースターポンプは必要ないといった利点がある。
　また、一般に、ターボチャージャーは、高圧ポンプの駆動軸と同軸上に結合された水車などに比べて、処理可能な流量範囲が広いため、大量処理に適しているという利点がある。
　（正浸透膜モジュール）
　正浸透膜モジュール２は、正浸透膜で仕切られた第１室２１および第２室２２を有している。ポンプ４２（Ｐ－２）は、濃縮塩水（ドロー溶液）を正浸透膜モジュール２の第２室２２に供給する。一方、ポンプ４３（Ｐ－３）は、淡水（フィード溶液）を正浸透膜モジュール２の第１室２１に供給する。これにより、第２室２２内の濃縮塩水は、正浸透現象により正浸透膜を介して第１室２１側から供給される水によって希釈され、希釈塩水（希釈された濃縮塩水）が第２室２２の流出口から排出される。
　このようにして、正浸透膜モジュール２では、濃縮塩水が水によって希釈され、増量された希釈塩水となる。
　正浸透膜モジュール２の第２室２２から排出される希釈塩水は、例えば、図示しないタンクに送られ、排水処理を施された後、海洋へ排出される。
　なお、逆浸透処理は、人為的に強い圧力を加えることにより、逆に高濃度の処理対象液から低濃度液（水など）側に水を移動させて水を回収する処理であるが、強い圧力を加えるためのエネルギー消費量が多く、正浸透処理よりもエネルギー効率が低い。したがって、本実施形態の造水システムおよび造水方法は、正浸透処理を組み合わせて浸透圧エネルギーも回収しているため、例えば、特許文献１に開示されるように、複数のＲＯ膜モジュールを用いてエネルギー回収効率を高めるシステムよりも、回収効率の点で有利である。
　（第２エネルギー回収装置）
　本実施形態において、第２エネルギー回収装置（第２ＥＲＤ）は、動力伝達式エネルギー回収装置であり、ターボチャージャー５２１を含む。ターボチャージャー５２１は、ＦＯ膜モジュール２によって希釈塩水のエネルギー（流れ圧力）を動力として回収し、海水に伝達することで、海水を昇圧させることができる。
　このように、第１エネルギー回収装置（第１ＥＲＤ）および第２エネルギー回収装置（第２ＥＲＤ）によって、ＲＯ膜モジュールから排出された濃縮塩水の圧力エネルギーだけでなく浸透圧エネルギーも回収することで、濃縮塩水の圧力エネルギーだけを回収する場合よりも、エネルギー回収効率を向上させ、消費電力の削減効果を大きくすることができる。
　なお、本明細書において、機械式エネルギー回収装置（機械式ＥＲＤ）とは、塩水のエネルギーを機械的に回収する装置であり、ターボチャージャー、または、高圧ポンプの駆動軸と同軸上に結合された水車を用いて、濃縮塩水の圧力エネルギーを動力として回収する動力伝達式ＥＲＤと、濃縮塩水の圧力を直接海水の圧力に変換する圧力伝達式ＥＲＤ（圧力変換装置：Pressure　Exchanger）とを包含する概念である。
　すなわち、機械式ＥＲＤは、タービン等を用いて電気としてエネルギーを回収する電気式エネルギー回収装置（電気式ＥＲＤ）とは異なる種類のＥＲＤである。電気式ＥＲＤよりも機械式ＥＲＤの方がエネルギー変換ロスが少ないため、エネルギー回収効率が高い利点がある。したがって、第２ＥＲＤとして、機械式ＥＲＤを採用することにより、従来よりもさらに高圧ポンプ等の消費動力を削減することができる。
　ただし、電気式ＥＲＤは、発電した電気を高圧ポンプ等へ配線を介して供給すればよいため、設計の自由度が高いが、機械式ＥＲＤは、特に造水システムの始動時や停止時の操作も考慮すると、システム全体の設計が難しい。本発明は、このような機械式ＥＲＤを用いた場合における設計の困難性を克服して、よりエネルギー回収効率の高いシステムを実現したものである。
　また、本実施形態においては、図１に示すように、第１エネルギー回収装置（第１ＥＲＤ）および第２エネルギー回収装置（第２ＥＲＤ）によって、高圧ポンプの下流側に（ＲＯ膜モジュール１まで）エネルギーを伝達（供給）している。すなわち、第１ＥＲＤおよび第２ＥＲＤは、高圧ポンプに供給された後、逆浸透膜モジュールに供給される前の海水を昇圧するように配置されている。
　このような配置構成を採用したのは、高圧ポンプの上流側に動力（圧力）を伝達し、高圧ポンプの吸い込み側を高圧にすると、汎用の高圧ポンプを採用することが困難になり、上流側の耐圧性能の高い特別なポンプを用いる必要があり、設備コストが増大するからである。なお、実施形態２または３のように、第１エネルギー回収装置（第１ＥＲＤ）および第２エネルギー回収装置（第２ＥＲＤ）によって、高圧ポンプに直接、動力を伝達（供給）してもよい。
　（排出流路）
　本実施形態の造水システムは、ターボチャージャー５１１（第１ＥＲＤ）と正浸透膜モジュール２とを接続する流路の途中に、濃縮塩水を一時的に排出するための排出流路６１をさらに備えている。これにより、造水システムが始動された直後から定常状態に至るまでの初期状態において、三方活栓６２を切り替えて、濃縮塩水を排出流路６１から排出することができる。また、フラッシング時の洗浄排水を排出するために使用することもできる。
　初期状態では、ＲＯ膜モジュール１内の海水の圧力が低く、十分にＲＯ膜による水の分離が行われないため、ＲＯ膜モジュール１から排出される濃縮塩水は十分に濃縮されておらず、ＦＯ膜モジュール２で十分な浸透圧を発揮する濃度に達していない。このため、初期状態では濃縮塩水を排出流路６１から排出し、濃縮塩水がＲＯ膜モジュールで十分に濃縮されてから、三方活栓６２を切り替えて濃縮塩水をＦＯ膜モジュール２側へ供給する。なお、このとき、ポンプ４２（Ｐ－２）、ポンプ４３（Ｐ－３）は停止し、ＦＯ膜モジュールおよび第２ＥＲＤでのエネルギー損失を低減する。
　特に本実施形態のように、ＦＯ膜モジュール２から排出される希釈塩水のエネルギーをターボチャージャーで回収する場合は、後述する実施形態２の水車５２２のように、海水側と希釈塩水側の連動をクラッチで切ることができない。このため、初期状態におけるＦＯ膜モジュールおよび第２ＥＲＤでのエネルギー損失を低減する上で、排出流路６１を設けることが望ましい。
　ここで、図２に示す変形例のように、圧力伝達式ＥＲＤ５１（第１ＥＲＤ）と正浸透膜モジュール２とを接続する流路の途中に、濃縮塩水を一時的に貯留するタンク６３を設け、濃縮塩水を一時的に排出するための排出流路６１をタンク６３に接続してもよい。排出流路６１は、バルブ等によって開閉可能な流路である。
　なお、排出流路６１の下流側は、例えば、図示しないタンク等に接続され、タンクに貯留された濃縮塩水は、他の排水と混合され、排水処理を施された後、海洋へ排出される。
　本実施形態の造水システムおよび造水方法においては、上述したような設計上の工夫により、機械式ＥＲＤを用いた場合における設計の困難性を克服して、よりエネルギー回収効率の高いシステムを構築することができる。これにより、ＲＯ膜モジュールから排出された濃縮塩水の圧力エネルギーおよび浸透圧エネルギーを回収でき、従来よりもエネルギー回収効率が高く、消費電力の削減効果が大きい造水システムおよび造水方法を提供することができる。
　また、本実施形態の造水システムでは、第１ＥＲＤのみを備える既存の設備（造水システム）に対して、基本的な構成を変更することなく、ＦＯ膜モジュールおよび第２ＥＲＤ等を付加することで構築することができる点も、一つの大きな利点である。
　（実施形態２）
　図３に示されるように、本実施形態の造水システムは、第２ＥＲＤがターボチャージャーではなく、高圧ポンプ３の駆動軸（モータ軸）と同軸上に結合された水車５２２を含む装置である点で、実施形態１とは異なる。それ以外の点は、以下に説明する点を除き基本的に実施形態１と同様であるため、実施形態１と重複する説明は省略する。
　水車５２２としては、緩衝水車および反動水車のいずれも用いることができるが、流量調整運転が容易である点で、緩衝水車を用いることが好ましい。例えば、緩衝水車としてペルトン水車を用いた場合、ＥＲＤに要求される出力の変化に応じて、水車に濃縮塩水等を噴射するためのノズルの開度を変更することで、濃縮塩水等の流量を調整することができる。
　緩衝水車としては、ペルトン水車以外にも、例えば、ターゴインパルス水車、クロスフロー水車を用いてもよい。これらの中でも、回収効率やメンテナンスの容易性の観点から、ペルトン水車を用いることが好ましい。
　なお、高圧ポンプ３と水車５２２との間にクラッチを設けてもよい。これにより、造水システムを始動してから定常状態に至る初期状態において、排出流路６１から濃縮塩水を排出する代わりに、クラッチを切ることで、初期状態においても水車５２２が高圧ポンプ３の負荷とならないようにすることができる。
　（実施形態３）
　図４に示されるように、本実施形態の造水システムは、第１ＥＲＤが、ターボチャージャーではなく、高圧ポンプ３の駆動軸と同軸上に結合された水車を含む装置である点で、実施形態１とは異なる。それ以外の点は、以下に説明する点を除き基本的に実施形態１と同様であるため、実施形態１と重複する説明は省略する。
　本実施形態においては、第２ＥＲＤにターボチャージャー（５２１ａおよび５２１ｂ）を用いており、ターボチャージャーの希釈塩水側５２１ａは、ターボチャージャーの海水側５２１ｂと連結されている。ここで、ターボチャージャーの海水側５２１ｂが高圧ポンプ３の下流側に配置されている。これにより、汎用の高圧ポンプを採用することが可能となり、耐圧性能の高い特別なポンプを用いるといった設備コストの増大を回避することができる。
　なお、本実施形態の造水システムにおいて、ＲＯ膜モジュールによる水の回収率（取り込んだ海水の量に対する生産水の比率）を３０重量％としたとき、消費動力削減率を仮想計算によって求めたところ、ターボチャージャー５２１ａ，５２１ｂがない場合（浸透圧エネルギーの回収を実施しない場合）と比較して、消費動力削減率は１１％であった。なお、計算は、ＦＯの浸透率を６０重量％、水車５１２（第１ＥＲＤ）による動力回収率を８８％、ターボチャージャー５２１ａ，５２１ｂによる動力回収率を８２％、ポンプ効率を８２％、電動機効率を９４％と仮定して実施した。
　（実施形態４）
　図５に示されるように、本実施形態の造水システムは、さらに、圧力伝達式ＥＲＤ５２３（ＰＸ）を備える点で、実施形態１とは異なる。それ以外の点は、以下に説明する点を除き基本的に実施形態１と同様であるため、実施形態１と重複する説明は省略する。
　本実施形態において、圧力伝達式ＥＲＤ５２３は、ＦＯ膜モジュール２から排出された希釈塩水の流れ圧力の一部を、ポンプ４２（Ｐ－２）の上流側から分岐した流路内の濃縮塩水に圧量として伝達し、ポンプ４２の負荷を低減することができる。
　（実施形態５）
　図６に示されるように、本実施形態の造水システムは、第２ＥＲＤが動力伝達式エネルギー回収装置ではなく、希釈塩水のエネルギーを圧力として回収し、海水に伝達することで、海水を昇圧させる圧力伝達式エネルギー回収装置である点で、実施形態１とは異なる。それ以外の点は、以下に説明する点を除き基本的に実施形態１と同様であるため、実施形態１と重複する説明は省略する。
　圧力伝達式ＥＲＤ５２３は、一般に動力伝達式ＥＲＤよりも変換ロスが小さくエネルギー回収効率に優れている。したがって、本実施形態においては、システム全体のエネルギー回収効率を高めることができる可能性がある。ただし、圧力伝達式ＥＲＤで昇圧された海水は、さらにブースターポンプ４６（ＢＰ）用いて高圧ポンプから出た海水と同じ圧力まで昇圧する必要がある。このため、システム全体のエネルギー回収効率は、ＥＲＤの回収効率だけでなく、ブースターポンプを設けることによる消費動力の増加も加味して求められる。
　また、高圧ポンプ３を通過する流路とは別の流路の海水を圧力伝達式ＥＲＤで昇圧するため、造水システムを始動してから定常状態に至る初期状態においても、動力伝達式ＥＲＤ５２３が高圧ポンプ３の負荷とならない。したがって、本実施形態においては、初期状態において、必ずしも排出流路６１から濃縮塩水を排出する必要はない。
　１　逆浸透（ＲＯ）膜モジュール、２　正浸透（ＦＯ）膜モジュール、２１　第１室、２２　第２室、３　高圧ポンプ、４１，４２，４３，４４，４５　ポンプ、４６　ブースターポンプ、５１１，５２１　ターボチャージャー、５１２，５２２　水車、５２３　圧力伝達式エネルギー回収装置、６１　排出流路、６２　三方活栓。

Claims (9)

  1. 　海水から淡水を生産する造水システムであって、
    　前記海水を所定の圧力に昇圧して逆浸透膜モジュールに供給する高圧ポンプと、
    　前記所定の圧力に昇圧された前記海水から逆浸透膜を介して前記淡水を分離および回収し、濃縮された前記海水である濃縮塩水を排出する、前記逆浸透膜モジュールと、
    　前記濃縮塩水のエネルギーを動力として回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる、動力伝達式の第１エネルギー回収装置と、
    　前記濃縮塩水を正浸透膜を介して供給される水によって希釈し、希釈された前記濃縮塩水である希釈塩水を排出する、正浸透膜モジュールと、
    　前記希釈塩水のエネルギーを機械的に回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる、機械式の第２エネルギー回収装置と、
    　を備えることを特徴とする、造水システム。
  2. 　前記第１エネルギー回収装置と前記正浸透膜モジュールとを接続する流路の途中に、前記濃縮塩水を一時的に排出するための排出流路をさらに備える、請求項１に記載の造水システム。
  3. 　前記第１エネルギー回収装置および前記第２エネルギー回収装置によって、前記高圧ポンプに供給された後、前記逆浸透膜モジュールに供給される前の前記海水が昇圧される、請求項１または２に記載の造水システム。
  4. 　前記第１エネルギー回収装置は、ターボチャージャー、または、前記高圧ポンプの駆動軸と同軸上に結合された水車を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の造水システム。
  5. 　前記第２エネルギー回収装置は、前記希釈塩水のエネルギーを動力として回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる動力伝達式エネルギー回収装置、または、前記希釈塩水のエネルギーを圧力として回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる圧力伝達式エネルギー回収装置である、請求項１～４のいずれか１項に記載の造水システム。
  6. 　前記第２エネルギー回収装置は前記動力伝達式エネルギー回収装置である、請求項５に記載の造水システム。
  7. 　前記動力伝達式エネルギー回収装置は、ターボチャージャー、または、前記高圧ポンプの駆動軸と同軸上に結合された水車を含む、請求項５または６に記載の造水システム。
  8. 　前記正浸透膜モジュールから排出され前記第２エネルギー回収装置に供給される前の前記希釈塩水の一部のエネルギーを圧力として回収し、前記第１エネルギー回収装置によってエネルギーを回収された後、前記正浸透膜モジュールに供給される前の前記濃縮塩水に伝達することで、該濃縮塩水を昇圧させる圧力伝達式のエネルギー回収装置を、さらに備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の造水システム。
  9. 　海水から淡水を生産する造水方法であって、
    　高圧ポンプを用いて、前記海水を所定の圧力に昇圧して逆浸透膜モジュールに供給する昇圧工程と、
    　前記逆浸透膜モジュールを用いて、前記所定の圧力に昇圧された前記海水から逆浸透膜を介して前記淡水を分離し、濃縮された前記海水である濃縮塩水を排出する、逆浸透工程と、
    　動力伝達式の第１エネルギー回収装置を用いて、前記濃縮塩水のエネルギーを動力として回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる、第１エネルギー回収工程と、
    　正浸透膜モジュールを用いて、前記濃縮塩水を正浸透膜を介して供給される水によって希釈し、希釈された前記濃縮塩水である希釈塩水を排出する、正浸透工程と、
    　機械式の第２エネルギー回収装置を用いて、前記希釈塩水のエネルギーを機械的に回収し、前記海水に伝達することで、前記海水を昇圧させる、第２エネルギー回収工程と、を備え、
    　造水開始時の所定期間において、前記第１エネルギー回収装置と前記正浸透膜モジュールとを接続する流路の途中に設けられた排出流路によって、前記濃縮塩水を一時的に排出することを特徴とする、造水方法。
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