WO2020202776A1 - 水処理システム - Google Patents

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WO2020202776A1
WO2020202776A1 PCT/JP2020/004253 JP2020004253W WO2020202776A1 WO 2020202776 A1 WO2020202776 A1 WO 2020202776A1 JP 2020004253 W JP2020004253 W JP 2020004253W WO 2020202776 A1 WO2020202776 A1 WO 2020202776A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
flow rate
pump
control unit
pressure
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/004253
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
理一郎 岡
隼人 渡邉
匡章 平尾
Original Assignee
三浦工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三浦工業株式会社 filed Critical 三浦工業株式会社
Publication of WO2020202776A1 publication Critical patent/WO2020202776A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/58—Multistep processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis

Definitions

  • the present invention relates to a water treatment system.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-06934 filed in Japan on March 29, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • High-purity pure water that does not contain impurities is used in the semiconductor manufacturing process, cleaning of electronic parts and medical equipment, etc.
  • This type of pure water generally reverses raw water such as groundwater and tap water (by extension, “supply water”) with a reverse osmosis membrane module (hereinafter, also referred to as "RO membrane module”) as a membrane separation device.
  • supply water groundwater and tap water
  • RO membrane module reverse osmosis membrane module
  • Patent Documents 1 and 2 Conventionally, a water treatment system for producing pure water by treating supplied water with an RO membrane module and an electric deionizer has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Further, a water treatment system for producing pure water by treating supplied water with two RO membrane modules connected in series is also known (see, for example, Patent Document 3).
  • the water treatment system that directly connects two pure water units such as a reverse osmosis membrane module performs constant flow feedback control during the initial blow by the pure water unit in the previous stage, so the pure water unit in the latter stage. It is necessary to switch the control of the pure water unit in the previous stage to constant pressure feedback control when the system starts up.
  • this treated water three-way valve is from the blow side of the standby opening to the pure water unit side of the rear stage. If the control is not switched at the appropriate timing, the frequency will rise or fall unnecessarily. When the frequency rises, the treated water pressure rises and the membrane may be damaged due to the reverse pressure. When the frequency decreases, the pressure cannot keep up with the acceleration of the subsequent pump and the pressure becomes negative, which may damage the equipment such as the pump.
  • the present invention provides a water treatment system capable of safely and quickly starting up the subsequent pure water unit after the initial blow of the previous pure water unit when the two pure water units are directly connected and operated.
  • the purpose is to do.
  • the present invention is discharged from a first pure water unit that produces a first permeated water from a supply water, a first pump that discharges the supply water toward the first pure water unit, and the first pure water unit.
  • a pressure detecting means that outputs the pressure of the first permeated water as a detection pressure value
  • a first flow rate detecting means that outputs the flow rate of the first permeated water discharged from the first pure water unit as a first detected flow rate value, and the like.
  • the second pure water unit that produces the second permeated water from the first permeated water produced by the first pure water unit, and the supply destinations of the first permeated water are the second pure water unit side and the blow side.
  • the supply destination switching means for switching with, the second pump for discharging the first permeated water toward the second pure water unit, and the second detected flow rate for the flow rate of the second permeated water produced by the second pure water unit.
  • a second flow rate detecting means that outputs as a value, a first pump control unit that drives the first pump, a second pump control unit that drives the second pump, and a switching means control unit that switches the supply destination switching means.
  • the first step of driving the first pump and the switching means control unit switch the supply destination switching means to the second pure water unit side so as to obtain one target flow value, and control the first pump.
  • the first pump is driven by the first pump control unit so that the second step of driving the first pump at a fixed drive frequency and the detected pressure value becomes the target pressure value.
  • a water treatment system including a start-up control unit that sequentially executes a third step of driving the second pump to the second pump control unit so that the second detected flow value becomes the second target flow value.
  • the start-up control unit shifts to the execution of the third step when the detected pressure value falls below the target pressure value during the execution of the second step. Is preferable.
  • the start-up control unit shifts to the execution of the third step after a predetermined time has elapsed from the start of the execution of the second step.
  • the fixed drive frequency is within a predetermined threshold value equal to or higher than the operable lower limit frequency of the first pump.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of the water treatment system 1 according to the present embodiment.
  • the water treatment system 1 includes a first film treatment device D1, a second film treatment device D2, and a control unit 30.
  • the first film processing device D1 includes a water supply pump 2, a water supply side inverter 3, a water supply pressure adjusting valve 4, a first pressure sensor PS1, a first pressurizing pump 5 (first pump), and a first.
  • Pressurized side inverter 6 first inverter
  • second pressure sensor PS2 third pressure sensor PS3, first reverse permeation membrane module 7 (first pure water unit)
  • first flow control valve 8 and drainage.
  • a flow control valve 9, a first flow sensor FM1, a second flow sensor FM2, and a first three-way valve 10 are provided.
  • the first membrane treatment device D1 has, as lines, a water supply line L1, a first supply water line L2, a first concentrated water line L3, a circulating water line L4, a concentrated drainage line L5, and a first permeated water. It has a line L6.
  • "Line” is a general term for lines capable of flowing fluids such as flow paths, paths, and pipelines. Further, regardless of the origin (source) and the water quality thereof, the water circulating in the water supply line L1, the first concentrated water line L3 or the circulating water line L4 is also referred to as "water supply”, and the first concentrated water line L3 and the circulating water. The water flowing through the line L4 or the concentrated drainage line L5 is also referred to as "concentrated water".
  • the water supply line L1 is a line that supplies the water supply W1 to the connection portion J1 that is the confluence with the first supply water line L2.
  • the upstream end of the water supply line L1 is connected to a supply source (not shown) of the water supply W1.
  • the water supply line L1 is provided with a water supply pump 2, a water supply pressure adjusting valve 4, and a connection portion J1 in this order from the upstream side to the downstream side.
  • the water supply W1 flowing through the water supply line L1 is not limited to the water supply directly supplied from the supply source (not shown) of the water supply W1, for example, the water supply W1 is filtered by a filtration treatment device (iron removal manganese removal device, activated carbon filtration device). Etc.), water supply pretreated by a pretreatment device such as a hard water softener is also included.
  • a filtration treatment device iron removal manganese removal device, activated carbon filtration device.
  • Etc. water supply pretreated by a pretreatment device such as a hard water softener is also included.
  • the water supply pump 2 is a device that sucks in the water supply W1 flowing through the water supply line L1 and pumps (discharges) it to the first pressurizing pump 5 as the first supply water W2.
  • the water supply pump 2 is supplied with drive power whose frequency has been converted from the water supply side inverter 3.
  • the water supply pump 2 is driven at a rotation speed corresponding to the frequency of the supplied (input) drive power (hereinafter, also referred to as “drive frequency”).
  • the water supply side inverter 3 is an electric circuit (or a device having the circuit) that supplies the driving power whose frequency is converted to the water supply pump 2.
  • the water supply side inverter 3 is electrically connected to the control unit 30.
  • a command signal is input from the control unit 30 to the water supply side inverter 3.
  • the water supply side inverter 3 outputs the drive power of the drive frequency corresponding to the command signal (current value signal or voltage value signal) input by the control unit 30 to the water supply pump 2.
  • the water supply pressure adjusting valve 4 is a valve that adjusts the pressure of the water supply W1 flowing through the water supply line L1.
  • the water supply pressure adjusting valve 4 is electrically connected to the control unit 30.
  • the opening degree of the water supply pressure adjusting valve 4 is controlled by the control unit 30.
  • the water supply pressure adjusting valve 4 may be, for example, a solenoid valve.
  • the opening degree of the water supply pressure adjusting valve 4 is adjusted to an opening degree such that the pressure value of the first supply water W2 measured by the first pressure sensor PS1 described later becomes a constant value.
  • the first supply water line L2 is a line that supplies the supply water W1 to the first reverse osmosis membrane module 7 as the first supply water W2.
  • the upstream end of the first supply water line L2 is connected to the connecting portion J1.
  • the downstream end of the first supply water line L2 is connected to the primary inlet port of the first reverse osmosis membrane module 7.
  • a connection portion J1, a first pressure sensor PS1, a first pressure pump 5, a second pressure sensor PS2, and a first reverse osmosis membrane module 7 are arranged in this order from the upstream side to the downstream side. It is provided.
  • the first pressure sensor PS1 is a device that detects the pressure of the water supply W1 from the connection portion J1 to the first pressurizing pump 5 in the first supply water line L2.
  • the pressure of the first supply water W2 detected by the first pressure sensor PS1 is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.
  • the first pressurizing pump 5 is provided in the first supply water line L2.
  • the first pressurizing pump 5 is a device that sucks the supply water W1 in the first supply water line L2 and pumps (discharges) it as the first supply water W2 toward the first reverse osmosis membrane module 7.
  • the first pressurizing pump 5 is supplied with driving power whose frequency has been converted from the first pressurizing side inverter 6.
  • the first pressurizing pump 5 is driven at a rotation speed corresponding to the frequency of the supplied (input) drive power (hereinafter, also referred to as “drive frequency”).
  • the first pressurizing side inverter 6 is an electric circuit (or a device having the circuit) that supplies the driving power whose frequency is converted to the first pressurizing pump 5.
  • the first pressurizing side inverter 6 is electrically connected to the control unit 30.
  • a command signal is input from the control unit 30 to the first pressurizing side inverter 6.
  • the first pressurizing side inverter 6 outputs the driving power of the driving frequency corresponding to the command signal (current value signal or voltage value signal) input by the control unit 30 to the first pressurizing pump 5.
  • the second pressure sensor PS2 is a device that detects the pressure of the first supply water W2 from the first pressurizing pump 5 to the first reverse osmosis membrane module 7 in the first supply water line L2.
  • the pressure of the first supply water W2 detected by the second pressure sensor PS2 is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.
  • the first supply water W2 discharged from the first pressurizing pump 5 is divided into a first permeated water W6 from which dissolved salts have been removed and a first concentrated water W3 from which dissolved salts have been concentrated. It is a facility that separates membranes.
  • the first reverse osmosis membrane module 7 includes a single or multiple RO membrane elements (not shown). The first reverse osmosis membrane module 7 membrane-separates the first supply water W2 by these RO membrane elements to produce the first concentrated water W3 and the first permeated water W6.
  • the first concentrated water line L3 is a line for delivering the first concentrated water W3 separated by the first reverse osmosis membrane module 7.
  • the upstream end of the first concentrated water line L3 is connected to the primary outlet port of the first reverse osmosis membrane module 7.
  • the downstream side of the first concentrated water line L3 is branched into a circulating water line L4 and a concentrated drainage line L5 at the connection portion J2.
  • the first concentrated water line L3 is provided with a first flow rate adjusting valve 8 and a connecting portion J2 in this order from the upstream side to the downstream side.
  • the first flow rate adjusting valve 8 is a difference between a constant flow rate element that allows a substantially constant flow rate of the first concentrated water W3 to flow regardless of the differential pressure in the first flow rate adjusting valve 8 and the first flow rate adjusting valve 8. It includes a proportional element in which the flow rate of the first concentrated water W3 increases substantially in proportion to the pressure.
  • the differential pressure in the first flow rate adjusting valve 8 is specifically the differential pressure of the water pressure in the lines before and after the first flow rate adjusting valve 8.
  • the constant flow rate element may hold a constant flow rate value without requiring auxiliary power or external operation, and may be used, for example, what is called by the name of water governor. Further, as the proportional element, for example, what is called by the name of the orifice may be used, and the flow rate of the first concentrated water W3 flowing from the orifice is proportional to the differential pressure in the first flow rate adjusting valve 8.
  • FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the inlet pressure of the first reverse osmosis membrane module 7 and the flow rate of concentrated water flowing through the first flow rate adjusting valve 8. Since the first flow rate adjusting valve 8 includes a constant flow rate element, when an inlet pressure is generated, the flow rate of the concentrated water flowing through the first flow rate adjusting valve 8 rises to point A at once. That is, approximately, the flow rate at the height of point A flows to the first flow rate adjusting valve 8 at the same time as the inlet pressure is generated. At the same time, since the first flow rate adjusting valve 8 includes a proportional element, the flow rate of the concentrated water flowing through the first flow rate adjusting valve 8 increases linearly as the inlet pressure increases thereafter.
  • the constant flow rate element and the proportional element may be integrally configured or may be configured as separate bodies.
  • the flow direction of the proportional element coincides with the long axis direction of the first flow rate adjusting valve 8
  • the flow direction of the constant flow rate element is the long axis of the first flow rate adjusting valve 8. It may be configured to be orthogonal to the direction.
  • the flow direction of the proportional element may be orthogonal to the long axis direction of the first flow rate adjusting valve 8
  • the flow direction of the constant flow rate element may be configured to coincide with the long axis direction of the first flow rate adjusting valve 8.
  • the flow direction of the constant flow rate element and the flow direction of the proportional element may both coincide with the major axis direction of the first flow rate adjusting valve 8.
  • the circulating water line L4 is a line connected to the first concentrated water line L3 and returns the concentrated water (circulating water W4) as water supply to the water supply line L1.
  • the circulating water line L4 uses the first concentrated water W3 flowing through the first concentrated water line L3 as the circulating water W4 and is located upstream of the first pressurizing pump 5 in the first supply water line L2. It is a line to be returned (circulated).
  • the upstream end of the circulating water line L4 is connected to the first concentrated water line L3 at the connecting portion J2. Further, the downstream end of the circulating water line L4 is connected to the water supply line L1 and the first supply water line L2 at the connecting portion J1.
  • the concentrated drainage line L5 is a line connected to the first concentrated water line L3 and discharges the concentrated water as the concentrated drainage W5 to the outside of the system.
  • the concentrated drainage line L5 is connected to the first concentrated water line L3 at the connection portion J2, and the first concentrated water W3 separated by the first reverse osmosis membrane module 7 is used as the concentrated drainage W5 outside the apparatus. It is a line that discharges to (outside the system).
  • the concentrated drainage line L5 is provided with a first flow rate sensor FM1 and a drainage flow rate adjusting valve 9.
  • the first flow rate sensor FM1 is a device that detects the flow rate of the concentrated drainage W5 flowing through the concentrated drainage line L5.
  • the first flow rate sensor FM1 is connected to the concentrated drainage line L5.
  • the first flow rate sensor FM1 is electrically connected to the control unit 30.
  • the first detected flow rate value of the concentrated drainage W5 detected by the first flow rate sensor FM1 is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.
  • a pulse transmission type flow rate sensor in which an axial flow impeller or a tangential impeller (not shown) is arranged in the flow path housing can be used.
  • the drainage flow rate adjusting valve 9 is a valve that adjusts the flow rate of the concentrated drainage W5 discharged from the concentrated drainage line L5 to the outside of the device.
  • the drainage flow rate adjusting valve 9 is electrically connected to the control unit 30.
  • the valve opening degree of the drainage flow rate adjusting valve 9 is controlled by a drive signal transmitted from the control unit 30.
  • the drainage flow rate of the concentrated drainage W5 can be adjusted by transmitting a current value signal (for example, 4 to 20 mA) from the control unit 30 to the drainage flow rate adjusting valve 9 and controlling the valve opening degree.
  • the opening degree of the drainage flow rate adjusting valve 9 is adjusted to an opening degree such that the flow rate value of the concentrated drainage W5 measured by the first flow rate sensor FM1 described later becomes a constant value.
  • the first permeated water line L6 is a line for delivering the first permeated water W6 separated (manufactured) by the first reverse osmosis membrane module 7.
  • the upstream end of the first permeated water line L6 is connected to the secondary port of the first reverse osmosis membrane module 7.
  • the downstream end of the first permeated water line L6 is connected to the first three-way valve 10.
  • a third pressure sensor PS3 and a second flow rate sensor FM2 are installed in the first permeated water line L6.
  • the third pressure sensor PS3 (hereinafter, also referred to as “pressure detecting means”) measures the pressure of the first permeated water W6 from the first reverse osmosis membrane module 7 to the first three-way valve 10 in the first permeated water line L6. It is a device to detect.
  • the pressure of the first permeated water W6 detected by the third pressure sensor PS3 (hereinafter, also referred to as “detected pressure value”) is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.
  • the second flow rate sensor FM2 (hereinafter, also referred to as “first flow rate detecting means”) is referred to as the flow rate of the first permeated water W6 flowing through the first permeated water line L6 (hereinafter, also referred to as “first detected flow rate value”). ) Is a device that detects.
  • the second flow rate sensor FM2 is connected to the first permeated water line L6.
  • the second flow rate sensor FM2 is electrically connected to the control unit 30.
  • the second detected flow rate value of the first permeated water W6 detected by the second flow rate sensor FM2 is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.
  • a pulse transmission type flow rate sensor in which an axial flow impeller or a tangential impeller (not shown) is arranged in the flow path housing can be used.
  • the first three-way valve 10 (hereinafter, also referred to as “supply destination switching means”) supplies the second supply water W8 to the first permeation water line L6, the first permeation drainage line L7, and the second membrane treatment device D2. It is connected to the second supply water line L8.
  • the first three-way valve 10 switches the supply destination of the first permeated water W6 flowing through the first permeated water line L6 between the first permeated drainage line L7 and the second membrane treatment device D2. That is, in a state where the flow path from the first permeated water line L6 to the first permeated drainage line L7 is closed by the first three-way valve 10, the total amount of the first permeated water W6 flowing through the first permeated water line L6 is the first.
  • the first three-way valve 10 switches the flow path, the first three-way valve 10 flows through the first permeated water line L6 in a state where the flow path from the first permeated water line L6 to the second supply water line L8 is closed. The entire amount of the first permeated water W6 flows to the first permeated drainage line L7 side. In this way, the first three-way valve 10 switches the flow path between the first permeation drainage line L7 and the second supply water line L8.
  • the second film processing device D2 includes a fourth pressure sensor PS4, a second pressurizing pump 11 (second pump), a second pressurizing side inverter 12 (second inverter), and a second reverse osmosis membrane module 13 (second reverse osmosis membrane module 13). 2 pure water unit), a second flow rate adjusting valve 14, a third flow rate sensor FM3, a second three-way valve 15, and a fourth flow rate sensor FM4.
  • the second membrane treatment device D2 has, as lines, a second supply water line L8, a second concentrated water line L9, a second permeated water line L10, a second permeated drainage line L11, and a third permeated water line. It is provided with L12.
  • the second supply water line L8 is a line for supplying the second supply water W8 to the second reverse osmosis membrane module 13.
  • the upstream end of the second supply water line L8 is connected to the first three-way valve 10.
  • the downstream end of the second supply water line L8 is connected to the primary inlet port of the second reverse osmosis membrane module 13.
  • the second supply water line L8 is provided with a fourth pressure sensor PS4 and a second pressurizing pump 11 in this order from the upstream side to the downstream side.
  • the fourth pressure sensor PS4 is a device that detects the pressure of the second supply water W8 from the first three-way valve 10 to the second pressurizing pump 11 in the second supply water line L8.
  • the pressure of the second supply water W8 (hereinafter, also referred to as “fourth detected pressure value”) detected by the fourth pressure sensor PS4 is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.
  • the second pressurizing pump 11 is a device that sucks in the second supply water W8 in the second supply water line L8 and pumps (discharges) it toward the second reverse osmosis membrane module 13.
  • the second pressurizing pump 11 is supplied with driving power whose frequency has been converted from the second pressurizing side inverter 12.
  • the second pressurizing pump 11 is driven at a rotation speed corresponding to the frequency of the supplied (input) drive power (hereinafter, also referred to as “drive frequency”).
  • the second pressurizing side inverter 12 is an electric circuit (or a device having the circuit) that supplies the driving power whose frequency is converted to the second pressurizing pump 11.
  • the second pressurizing side inverter 12 is electrically connected to the control unit 30.
  • a command signal is input from the control unit 30 to the second pressurizing side inverter 12.
  • the second pressurizing side inverter 12 outputs the driving power of the driving frequency corresponding to the command signal (current value signal or voltage value signal) input by the control unit 30 to the second pressurizing pump 11.
  • the second reverse osmosis membrane module 13 uses the second supply water W8 discharged from the second pressurizing pump 11 as the second permeated water W10 from which the dissolved salts have been removed and the second concentrated water W9 in which the dissolved salts have been concentrated. It is a facility for membrane separation processing.
  • the second reverse osmosis membrane module 13 includes a single or multiple RO membrane elements (not shown). The second reverse osmosis membrane module 13 separates the second supply water W8 by these RO membrane elements to produce the second concentrated water W9 and the second permeated water W10.
  • the second concentrated water line L9 is a line for delivering the second concentrated water W9 separated by the second reverse osmosis membrane module 13.
  • the upstream end of the second concentrated water line L9 is connected to the primary outlet port of the second reverse osmosis membrane module 13.
  • the second concentrated water line L9 is provided with a second flow rate adjusting valve 14 and a third flow rate sensor FM3 in this order from the upstream side to the downstream side.
  • the second flow rate adjusting valve 14 is a difference between a constant flow rate element that allows a substantially constant flow rate of the second concentrated water W9 to flow regardless of the differential pressure in the second flow rate adjusting valve 14 and the second flow rate adjusting valve 14. It includes a proportional element in which the flow rate of the second concentrated water W9 increases substantially in proportion to the pressure. Since the configuration and function of the second flow rate adjusting valve 14 are the same as those of the first flow rate adjusting valve 8, the description thereof will be omitted.
  • the third flow rate sensor FM3 is a device that detects the flow rate of the second concentrated water W9 flowing through the second concentrated water line L9.
  • the third flow rate sensor FM3 is electrically connected to the control unit 30.
  • the third detected flow rate value of the second concentrated water W9 detected by the third flow rate sensor FM3 is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.
  • a pulse transmission type flow rate sensor in which an axial flow impeller or a tangential impeller (not shown) is arranged in the flow path housing can be used.
  • the second permeated water line L10 is a line for delivering the second permeated water W10 separated (manufactured) by the second reverse osmosis membrane module 13.
  • the upstream end of the second permeated water line L10 is connected to the secondary port of the second reverse osmosis membrane module 13.
  • the downstream end of the second permeated water line L10 is connected to the second three-way valve 15.
  • a fourth flow rate sensor FM4 is provided on the second permeated water line L10.
  • the fourth flow rate sensor FM4 (hereinafter, also referred to as “second flow rate detecting means”) is referred to as the flow rate of the second permeated water W10 flowing through the second permeated water line L10 (hereinafter, also referred to as “second detected flow rate value”). ) Is a device that detects.
  • the fourth flow rate sensor FM4 is electrically connected to the control unit 30.
  • the second detected flow rate value of the second permeated water W10 detected by the fourth flow rate sensor FM4 is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.
  • a pulse transmission type flow rate sensor in which an axial flow impeller or a tangential impeller (not shown) is arranged in the flow path housing can be used.
  • the second three-way valve 15 connects the second permeated water line L10, the second permeated drainage line L11, and the third permeated water line L12.
  • the second three-way valve 15 switches the supply destination of the second permeated water W10 flowing through the second permeated water line L10 between the second permeated drainage line L11 and the third permeated water line L12. That is, in a state where the flow path from the second permeated water line L10 to the second permeated drainage line L11 is closed by the second three-way valve 15, the total amount of the second permeated water W10 flowing through the second permeated water line L10 is the second. 3 Flows to the permeated water line L12 side.
  • the second permeated water line L10 flows in a state where the flow path from the second permeated water line L10 to the third permeated water line L12 is closed by the second three-way valve 15.
  • the entire amount of the second permeated water W10 flows to the second permeated drainage line L11 side. In this way, the second three-way valve 15 switches the flow path between the second permeated drainage line L11 and the third permeated water line L12.
  • the third permeated water line L12 is a line that sends out the third permeated water W12 separated by the second three-way valve 15.
  • the upstream end of the third permeated water line L12 is connected to the second three-way valve 15.
  • the downstream end of the third permeated water line L12 is connected to a device or the like at a demand point.
  • the control unit 30 is composed of a microprocessor (not shown) including a CPU and a memory.
  • the CPU of the microprocessor executes various controls related to the water treatment system 1 according to a predetermined program read from the memory.
  • a part of the functions of the control unit 30 will be described.
  • FIG. 3 is a functional block of the control unit 30.
  • the control unit 30 includes a first pump control unit 301, a second pump control unit 302, a switching means control unit 303, and a start-up control unit 304.
  • the first pump control unit 301 drives the first pressurizing pump 5. More specifically, the first pump control unit 301 has a rotation speed such that the first detected flow rate value detected by the second flow rate sensor FM2 becomes the first target flow rate value when the second film processing device D2 is started up. Then, the first pressurizing pump 5 is driven. Further, in the first pump control unit 301, after the supply destination of the first permeated water W6 is switched to the second membrane processing device D2 side by the first three-way valve 10, the first pump control unit 301 has a rotation speed corresponding to a fixed drive frequency. 1 Drive the pressurizing pump 5. The fixed drive frequency is within a predetermined threshold value equal to or higher than the operable lower limit frequency of the first pressurizing pump 5.
  • the first pump control unit 301 drives the first pressurizing pump 5 at a rotation speed such that the detected pressure value detected by the third pressure sensor PS3 becomes the target pressure value.
  • "fixed” may be defined as being substantially fixed, and may vary slightly within the range in which the effects of the present invention are exhibited.
  • the second pump control unit 302 drives the second pressurizing pump 11. More specifically, as described above, the first pump control unit 301 drives the first pressurizing pump 5 at a rotation speed such that the detected pressure value detected by the third pressure sensor PS3 becomes the target pressure value. At this time, the second pump control unit 302 drives the second pressurizing pump 11 at a rotation speed such that the second detected flow rate value detected by the fourth flow rate sensor FM4 becomes the second target flow rate value.
  • the switching means control unit 303 causes the first three-way valve 10 as the supply destination switching means to switch the supply destination of the first permeated water W6 between the second membrane processing device D2 side and the blow side. More specifically, when the second membrane treatment device D2 is started up, the supply destination of the first permeated water W6 is set to the blow side with respect to the first three-way valve 10. After that, as described above, the first pump control unit 301 drives the first pressurizing pump 5 at a rotation speed such that the first detected flow rate value becomes the first target flow rate value, and then the switching means control unit 303. Sets the supply destination of the first permeated water W6 to the second membrane treatment device D2 side with respect to the first three-way valve 10 as the supply destination switching means.
  • the start-up control unit 304 controls the operation at the time of start-up by changing the operation mode of the water treatment system 1. More specifically, as a first step, the start-up control unit 304 supplies the switching means control unit 303 with the first permeated water W6 by the first three-way valve 10 when the second membrane processing device D2 is started up. With the blow side, the first pump control unit 301 drives the first pressurizing pump 5 so that the first detected flow rate value becomes the first target flow rate value. Further, as a second step, the start-up control unit 304 causes the switching means control unit 303 to switch the supply destination of the first permeated water W6 by the first three-way valve 10 to the second membrane processing device D2 side, and the first pump.
  • the control unit 301 drives the first pressurizing pump 5 at a fixed drive frequency. Further, as a third step, the start-up control unit 304 drives the first pressurizing pump 5 to the first pump control unit 301 so that the detected pressure value detected by the third pressure sensor PS3 becomes the target pressure value. Then, the second pump control unit 302 drives the second pressurizing pump 11 so that the second detected flow rate value detected by the fourth flow rate sensor FM4 becomes the second target flow rate value.
  • the start-up control unit 304 may shift to the execution of the third step when the detected pressure value falls below the target pressure value during the execution of the second step. Alternatively, the start-up control unit 304 may shift to the execution of the third step after a predetermined time has elapsed from the start of the execution of the second step.
  • FIGS. 6A to 6C and 7A to 7B show the configuration of the water treatment system 1A according to the prior art, but the configuration is basically the same as that of the water treatment system 1 according to the present embodiment. Therefore, the description of each component will be omitted.
  • the water treatment system 1A differs from the water treatment system 1 in that the control unit 30A is provided instead of the control unit 30, and the control unit 30A is provided with the first pump control unit 301 and the second pump control unit 30 provided in the control unit 30. It does not include 302, a switching means control unit 303, and a start-up control unit 304.
  • 6A to 6C show the transition of the operation when the constant pressure feedback control is performed during the switching of the first three-way valve 10 in the water treatment system 1A according to the prior art.
  • the initial blow of the first film processing apparatus D1 is executed.
  • the first three-way valve 10 causes the entire amount of the first permeated water W6 flowing through the first permeated water line L6 to flow to the blow side, that is, the first permeated drainage line L7 side.
  • the first pressurizing pump 5 is operated by using the first detected flow rate value detected by the second flow rate sensor FM2. Constant flow rate feedback control.
  • feedback may be abbreviated as "FB".
  • the first three-way valve 10 switches the supply destination of the first permeated water W6 from the blow side to the second membrane treatment device D2 side.
  • the second pressurizing pump 11 provided in the second film processing device D2 is not operating, the pressure loss in the second film processing device D2 is high, which is the treated water pressure in the first film processing device D1.
  • the detected pressure value detected by the pressure sensor PS3 rises. Further, the frequency (rotational speed) of the first pressurizing pump 5 is extremely lowered.
  • the initial blow of the second film processing apparatus D2 is performed.
  • the second pressurizing pump 11 starts to operate, but for a while, the detected pressure value detected by the third pressure sensor PS3, which is the treated water pressure in the first film processing device D1, is higher than the target pressure value. Since it is high, the first pressurizing pump 5 continues to decelerate.
  • the detected pressure value detected by the third pressure sensor PS3 falls below the target pressure value and the second pressurizing pump 11 accelerates, the frequency of the first pressurizing pump 5 becomes close to 0 Hz and the second pressurizing is performed.
  • the frequency of the pump 11 is a frequency equal to or higher than a predetermined value. Therefore, the acceleration of the first pressurizing pump 5 does not catch up with the acceleration of the second pressurizing pump 11 and becomes a negative pressure, which causes a problem that cavitation occurs in the first pressurizing pump 5 and is damaged.
  • 7A to 7B show the transition of the operation when the constant flow rate feedback control is performed during the switching of the first three-way valve 10 in the water treatment system 1A according to the prior art.
  • the initial blow of the first film processing apparatus D1 is executed.
  • the first three-way valve 10 causes the entire amount of the first permeated water W6 flowing through the first permeated water line L6 to flow to the blow side, that is, the first permeated drainage line L7 side.
  • the first pressurizing pump 5 is operated by using the first detected flow rate value detected by the second flow rate sensor FM2. Constant flow rate feedback control.
  • the first three-way valve 10 switches the supply destination of the first permeated water W6 from the blow side to the second membrane treatment device D2 side.
  • the second pressurizing pump 11 provided in the second membrane treatment apparatus D2 since the second pressurizing pump 11 provided in the second membrane treatment apparatus D2 is not operating, the pressure loss in the second membrane treatment apparatus D2 is high, and the first permeated water which is the treated water of the first membrane treatment apparatus D1.
  • the flow rate of W6 is reduced.
  • the first pressurizing pump 5 keeps increasing the frequency in order to flow the target flow rate, and the detected pressure value detected by the third pressure sensor PS3, which is the treated water pressure of the first membrane processing device D1, keeps increasing.
  • the water treatment system 1 fixes the drive frequency of the first pressurizing pump 5 while the supply destination of the first permeated water W6 is switched by the first three-way valve 10.
  • 4A to 4C show the transition of the operation of the water treatment system 1 according to the present embodiment when the drive frequency of the first pressurizing pump 5 is fixed during the switching of the first three-way valve 10.
  • the initial blow of the first film processing device D1 is executed.
  • the first three-way valve 10 causes the entire amount of the first permeated water W6 flowing through the first permeated water line L6 to flow to the blow side, that is, the first permeated drainage line L7 side.
  • the first pressurizing pump 5 is operated by using the first detected flow rate value detected by the second flow rate sensor FM2. Constant flow rate feedback control.
  • the first three-way valve 10 switches the supply destination of the first permeated water W6 from the blow side to the second membrane treatment device D2 side.
  • the drive frequency of the first pressurizing pump 5 is fixed at about half the maximum frequency, for example, 30 Hz when the maximum frequency is 60 Hz specification. In this regard, if the drive frequency is high, the treated water pressure by the first membrane processing apparatus D1 becomes too high, which may generate a reverse pressure and damage the first reverse osmosis membrane module 7, while the drive frequency becomes high.
  • the initial blow of the second film processing device D2 is executed. Specifically, when the second pressurizing pump 11 starts to move and the detected pressure value detected by the third pressure sensor PS3 falls below the target pressure value, for example, 0.1 MPa, or exceeds a certain period of time, the first 1 The pressurizing pump 5 is switched to feedback control using the detected pressure value detected by the third pressure sensor PS3. It should be noted that this fixed time is set because the detected pressure value detected by the third pressure sensor PS3 may not fall below the target pressure value.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the water treatment system 1 according to the present embodiment. Hereinafter, the operation of the water treatment system 1 will be described with reference to FIG.
  • step S11 the first film processing device D1 starts constant flow rate feedback control.
  • step S12 switching of the first three-way valve 10 is started. More specifically, the first three-way valve 10 starts an operation of switching the supply destination of the first permeated water W6 flowing through the first permeated water line L6 from the blow side to the second membrane treatment device D2 side.
  • step S13 the drive frequency of the first pressurizing pump 5 is fixed.
  • step S14 When the switching of the first three-way valve 10 is completed in step S14 (S14: YES), the process proceeds to step S15. If the switching of the first three-way valve 10 has not been completed (S14: NO), the process proceeds to step S14.
  • step S15 the second film processing device D2 starts constant flow rate feedback control.
  • step S16 when the treated water pressure of the first membrane treatment device D1 is lower than the target pressure value (S16: YES), the treatment proceeds to step S17.
  • the treated water pressure of the first film treatment device D1 is equal to or higher than the target pressure value (S16: NO), the treatment proceeds to step S18.
  • step S17 the first film processing apparatus D1 starts the constant pressure feedback control.
  • step S18: YES the process proceeds to step S17. If the predetermined time has not elapsed (S18: NO), the process proceeds to step S16.
  • the water treatment system 1 includes a first pump control unit 301 for driving the first pressurizing pump 5, a second pump control unit 302 for driving the second pressurizing pump 11, and supply destination switching means.
  • the switching means control unit 303 for switching the first three-way valve 10 and the second film processing device D2 are started up, the switching means control unit 303 is made to have the first three-way valve 10 as the supply destination switching means on the blow side. In this state, the first step of driving the first pressurizing pump 5 so that the first detected flow value becomes the first target flow value in the first pump control unit 301, and the supply destination to the switching means control unit 303.
  • the first pump control unit 301 drives the first pressurizing pump 5 so that the pressure value becomes the target pressure value, and the second pump control unit 302 so that the second detected flow value value becomes the second target flow value value. It also includes a start-up control unit 304 that sequentially executes a third step of driving the second pressurizing pump 11.
  • the start-up control unit 304 shifts to the execution of the third step when the detected pressure value falls below the target pressure value during the execution of the second step.
  • the treated water pressure by the pure water unit in the previous stage is maintained higher than the target value for a while after the pressurizing pump in the subsequent stage starts to operate, but the treated water pressure by the pure water unit in the previous stage is the target value.
  • the start-up control unit 304 shifts to the execution of the third step after a predetermined time has elapsed from the start of the execution of the second step.
  • the fixed drive frequency is within a predetermined threshold value equal to or higher than the operable lower limit frequency of the first pressurizing pump 5.
  • the drive frequency is high, the treated water pressure becomes too high and back pressure is generated, which may damage the module. Further, if the drive frequency is low, when the pump in the subsequent stage starts to move, the acceleration of the pump in the previous stage cannot catch up, and a negative pressure is generated, which may cause cavitation and damage the pump. Such an event can be prevented by setting the drive frequency within a range below the maximum frequency and within a predetermined threshold value equal to or higher than the lower limit frequency that can be operated.
  • the first reverse osmosis membrane module 7 is provided in the first stage, and the second reverse osmosis membrane module 13 is provided in the second stage, but the present invention is not limited thereto.
  • the water treatment system of the present invention is not limited to the one provided with a two-stage pure water unit.
  • the number of stages may be 3 or more.
  • the pure water unit may be an electroregenerative ion exchange device or a decarboxylation film device.
  • RO Reverse osmosis membrane module
  • EDI Electroregenerative ion exchange device
  • Decarboxylation membrane Decarboxylation membrane device

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Abstract

水処理システム（１）は、第１膜処理装置（Ｄ１）と第２膜処理装置（Ｄ２）とを備え、第２膜処理装置（Ｄ２）の立ち上げ時に、第１三方弁（１０）をブロー側とさせた状態で、定流量フィードバック制御によって第１加圧ポンプ（５）を駆動させる第１ステップと、第１三方弁（１０）を第２膜処理装置（Ｄ２）側に切り替えさせ、固定された駆動周波数で第１加圧ポンプ（５）を駆動させる第２ステップと、定圧フィードバック制御によって第１加圧ポンプ（５）を駆動させ、定流量フィードバック制御によって第２加圧ポンプ（１１）を駆動させる第３ステップとを、順に実行する。

Description

水処理システム
　本発明は、水処理システムに関する。本願は、２０１９年３月２９日に日本に出願された特願２０１９－０６９３３４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　半導体の製造工程、電子部品や医療器具の洗浄等においては、不純物を含まない高純度の純水が使用される。この種の純水は、一般に、地下水や水道水等の原水（延いては、「供給水」）を、膜分離装置としての逆浸透膜モジュール（以下、「ＲＯ膜モジュール」ともいう）で逆浸透膜処理することにより製造される。
　従来、供給水をＲＯ膜モジュール及び電気式脱イオン装置により処理して純水を製造する水処理システムが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。また、供給水を直列に接続された２つのＲＯ膜モジュールにより処理して純水を製造する水処理システムも知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００１－２５９３７６号公報 特開２００６－２５５６５０号公報 特許第６０５６３７０号公報
　逆浸透膜モジュール等の純水ユニットを２つ直結した水処理システムは、前段の純水ユニットで初期ブローをしている最中においては定流量フィードバック制御をしているため、後段の純水ユニットが立ち上がる際に、前段の純水ユニットの制御を定圧フィードバック制御に切り替える必要がある。
　詳細については後述するが、前段の純水ユニットと後段の純水ユニットとの間に処理水三方弁を設けた場合、この処理水三方弁は、待機開放のブロー側から後段の純水ユニット側へと切り替わるため、適切なタイミングで制御を切り替えないと、不要に周波数が上昇したり、減少したりする。周波数が上昇した場合には、処理水圧力が上昇して逆圧により膜が破損する虞がある。周波数が減少した場合には、後段ポンプの加速に追いつけず負圧になり、ポンプ等の機器の破損の虞がある。
　本発明は、２つの純水ユニットを直結して運転する際に、前段の純水ユニットの初期ブロー実施後、安全かつ迅速に後段の純水ユニットを立ち上げることが可能な水処理システムを提供することを目的とする。
　本発明は、供給水から第１透過水を製造する第１純水ユニットと、供給水を前記第１純水ユニットに向けて吐出する第１ポンプと、前記第１純水ユニットから吐出される第１透過水の圧力を検出圧力値として出力する圧力検出手段と、前記第１純水ユニットから吐出される第１透過水の流量を第１検出流量値として出力する第１流量検出手段と、前記第１純水ユニットで製造された第１透過水から第２透過水を製造する第２純水ユニットと、前記第１透過水の供給先を、前記第２純水ユニット側とブロー側とで切り替える供給先切替手段と、第１透過水を前記第２純水ユニットに向けて吐出する第２ポンプと、前記第２純水ユニットで製造された第２透過水の流量を第２検出流量値として出力する第２流量検出手段と、前記第１ポンプを駆動する第１ポンプ制御部と、前記第２ポンプを駆動する第２ポンプ制御部と、前記供給先切替手段を切り替える切替手段制御部と、前記第２純水ユニットの立ち上げ時に、前記切替手段制御部に、前記供給先切替手段をブロー側とさせた状態で、前記第１ポンプ制御部に、前記第１検出流量値が第１目標流量値となるように、前記第１ポンプを駆動させる第１ステップと、前記切替手段制御部に、前記供給先切替手段を前記第２純水ユニット側に切り替えさせ、前記第１ポンプ制御部に、固定された駆動周波数で前記第１ポンプを駆動させる第２ステップと、前記検出圧力値が目標圧力値となるように、前記第１ポンプ制御部に前記第１ポンプを駆動させ、前記第２検出流量値が第２目標流量値となるように、前記第２ポンプ制御部に前記第２ポンプを駆動させる第３ステップとを、順に実行する立ち上げ制御部とを備える、水処理システムに関する。
　また、上記の水処理システムにおいて、前記立ち上げ制御部は、前記第２ステップの実行中に、前記検出圧力値が前記目標圧力値を下回った時点で、前記第３ステップの実行に移行することが好ましい。
　また、上記の水処理システムにおいて、前記立ち上げ制御部は、前記第２ステップの実行を開始してから、所定時間が経過した後に、前記第３ステップの実行に移行することが好ましい。
　また、上記の水処理システムにおいて、前記固定された駆動周波数は、前記第１ポンプの運転可能な下限周波数以上の所定の閾値以内の範囲にあることが好ましい。
　本発明によれば、２つの純水ユニットを直結して運転する際に、前段の純水ユニットの初期ブロー実施後、安全かつ迅速に後段の純水ユニットを立ち上げることが可能となる。
本発明の実施形態に係る水処理システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施形態で用いられる流量調整弁に係る圧力と流量の関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る水処理システムに備わる制御部の機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る水処理システムの動作モードの変遷を示す図である。 本発明の実施形態に係る水処理システムの動作モードの変遷を示す図である。 本発明の実施形態に係る水処理システムの動作モードの変遷を示す図である。 本発明の実施形態に係る水処理システムの動作を示すフローチャートである。 従来技術に係る水処理システムの動作モードの変遷を示す図である。 従来技術に係る水処理システムの動作モードの変遷を示す図である。 従来技術に係る水処理システムの動作モードの変遷を示す図である。 従来技術に係る水処理システムの動作モードの変遷を示す図である。 従来技術に係る水処理システムの動作モードの変遷を示す図である。
　以下、図１～図５を参照することにより、本発明の実施形態に係る水処理システム１について詳述する。
〔１　実施形態の構成〕
　図１は、本実施形態に係る水処理システム１の全体構成図である。
　図１に示すように、水処理システム１は、第１膜処理装置Ｄ１と、第２膜処理装置Ｄ２と、制御部３０と備える。
　また、第１膜処理装置Ｄ１は、給水ポンプ２と、給水側インバータ３と、給水圧力調整弁４と、第１圧力センサＰＳ１と、第１加圧ポンプ５（第１ポンプ）と、第１加圧側インバータ６（第１インバータ）と、第２圧力センサＰＳ２と、第３圧力センサＰＳ３と、第１逆浸透膜モジュール７（第１純水ユニット）と、第１流量調整弁８と、排水流量調整弁９と、第１流量センサＦＭ１と、第２流量センサＦＭ２と、第１三方弁１０とを備える。
　また、第１膜処理装置Ｄ１は、ラインとして、給水ラインＬ１と、第１供給水ラインＬ２と、第１濃縮水ラインＬ３と、循環水ラインＬ４と、濃縮排水ラインＬ５と、第１透過水ラインＬ６とを備える。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。また、その由来（出所）やその水質によらず、給水ラインＬ１、第１濃縮水ラインＬ３又は循環水ラインＬ４を流通する水を、「給水」ともいい、第１濃縮水ラインＬ３、循環水ラインＬ４又は濃縮排水ラインＬ５を流通する水を、「濃縮水」ともいう。
　給水ラインＬ１は、給水Ｗ１を、第１供給水ラインＬ２との合流部である接続部Ｊ１まで供給するラインである。給水ラインＬ１の上流側の端部は、給水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。給水ラインＬ１には、上流側から下流側に向けて順に、給水ポンプ２、給水圧力調整弁４、接続部Ｊ１が設けられている。
　なお、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１には、給水Ｗ１の供給源（不図示）から直接供給される給水に限らず、例えば、給水Ｗ１を濾過処理装置（除鉄除マンガン装置、活性炭濾過装置等）、硬水軟化装置等の前処理装置により前処理された給水も含まれる。
　給水ポンプ２は、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１を吸入し、第１供給水Ｗ２として第１加圧ポンプ５へ向けて圧送（吐出）する装置である。給水ポンプ２には、給水側インバータ３から周波数が変換された駆動電力が供給される。給水ポンプ２は、供給（入力）された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。
　給水側インバータ３は、給水ポンプ２に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。給水側インバータ３は、制御部３０と電気的に接続されている。給水側インバータ３には、制御部３０から指令信号が入力される。給水側インバータ３は、制御部３０により入力された指令信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を、給水ポンプ２に出力する。
　給水圧力調整弁４は、給水ラインＬ１を流通する給水Ｗ１の圧力を調整する弁である。給水圧力調整弁４は、制御部３０と電気的に接続されている。給水圧力調整弁４の開度は、制御部３０により制御される。給水圧力調整弁４は、例えば電磁弁でもよい。
　とりわけ本実施形態において、給水圧力調整弁４の開度は、後述の第１圧力センサＰＳ１によって測定される第１供給水Ｗ２の圧力値が一定値となるような開度に調整される。
　第１供給水ラインＬ２は、給水Ｗ１を、第１供給水Ｗ２として第１逆浸透膜モジュール７に供給するラインである。第１供給水ラインＬ２の上流側の端部は、接続部Ｊ１に接続されている。第１供給水ラインＬ２の下流側の端部は、第１逆浸透膜モジュール７の一次側入口ポートに接続されている。第１供給水ラインＬ２には、上流側から下流側に向けて順に、接続部Ｊ１、第１圧力センサＰＳ１、第１加圧ポンプ５、第２圧力センサＰＳ２、第１逆浸透膜モジュール７が設けられている。
　第１圧力センサＰＳ１は、第１供給水ラインＬ２中、接続部Ｊ１から第１加圧ポンプ５までの給水Ｗ１の圧力を検出する機器である。第１圧力センサＰＳ１で検出された第１供給水Ｗ２の圧力は、制御部３０へ検出信号として送信される。
　第１加圧ポンプ５は、第１供給水ラインＬ２に設けられる。第１加圧ポンプ５は、第１供給水ラインＬ２において、給水Ｗ１を吸入し、第１供給水Ｗ２として、第１逆浸透膜モジュール７へ向けて圧送（吐出）する装置である。第１加圧ポンプ５には、第１加圧側インバータ６から周波数が変換された駆動電力が供給される。第１加圧ポンプ５は、供給（入力）された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。
　第１加圧側インバータ６は、第１加圧ポンプ５に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。第１加圧側インバータ６は、制御部３０と電気的に接続されている。第１加圧側インバータ６には、制御部３０から指令信号が入力される。第１加圧側インバータ６は、制御部３０により入力された指令信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を、第１加圧ポンプ５に出力する。
　第２圧力センサＰＳ２は、第１供給水ラインＬ２中、第１加圧ポンプ５から第１逆浸透膜モジュール７までの第１供給水Ｗ２の圧力を検出する機器である。第２圧力センサＰＳ２で検出された第１供給水Ｗ２の圧力は、制御部３０へ検出信号として送信される。
　第１逆浸透膜モジュール７は、第１加圧ポンプ５から吐出された第１供給水Ｗ２を、溶存塩類が除去された第１透過水Ｗ６と、溶存塩類が濃縮された第１濃縮水Ｗ３とに膜分離処理する設備である。第１逆浸透膜モジュール７は、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。第１逆浸透膜モジュール７は、これらＲＯ膜エレメントにより第１供給水Ｗ２を膜分離処理し、第１濃縮水Ｗ３及び第１透過水Ｗ６を製造する。
　第１濃縮水ラインＬ３は、第１逆浸透膜モジュール７で分離された第１濃縮水Ｗ３を送出するラインである。第１濃縮水ラインＬ３の上流側の端部は、第１逆浸透膜モジュール７の一次側出口ポートに接続されている。また、第１濃縮水ラインＬ３の下流側は、接続部Ｊ２において、循環水ラインＬ４及び濃縮排水ラインＬ５に分岐している。第１濃縮水ラインＬ３には、上流側から下流側に向けて順に、第１流量調整弁８、接続部Ｊ２が設けられている。
　第１流量調整弁８は、当該第１流量調整弁８における差圧によらず、実質的に定流量の第１濃縮水Ｗ３を流通させる定流量要素と、当該第１流量調整弁８における差圧に実質的に比例して第１濃縮水Ｗ３の流量が高くなる比例要素とを備える。第１流量調整弁８における差圧は、具体的には、第１流量調整弁８の前後のラインの水圧の差圧である。定流量要素は、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持し、例えば水ガバナの名称で呼ばれるものを用いてもよい。また、比例要素としては、例えばオリフィスの名称で呼ばれるものを用いてもよく、オリフィスから流れる第１濃縮水Ｗ３の流量が、当該第１流量調整弁８における差圧に比例する。
　図２は、第１逆浸透膜モジュール７の入口圧力と、第１流量調整弁８を流れる濃縮水の流量との関係の例を示すグラフである。第１流量調整弁８は、定流量要素を備えることから、入口圧力が発生すると、第１流量調整弁８を流れる濃縮水の流量は一気にＡ点まで上昇する。すなわち近似的には、入口圧力の発生と同時にＡ点の高さの流量が第１流量調整弁８に流れる。同時に、第１流量調整弁８は比例要素を備えることから、以降、入口圧力が上昇するに従い、第１流量調整弁８を流れる濃縮水の流量は、一次関数的に上昇する。
　なお、第１流量調整弁８において、定流量要素と比例要素とは一体的に構成されていてもよく、別体として構成されていてもよい。一体的に構成されている場合には、例えば、比例要素の流れ方向が、第１流量調整弁８の長軸方向と一致し、定流量要素の流れ方向が第１流量調整弁８の長軸方向に直交するように構成してもよい。あるいは、比例要素の流れ方向が第１流量調整弁８の長軸方向に直交し、定流量要素の流れ方向が第１流量調整弁８の長軸方向と一致するように構成してもよい。あるいは、定流量要素の流れ方向と比例要素の流れ方向が、共に第１流量調整弁８の長軸方向と一致するように構成してもよい。
　循環水ラインＬ４は、第１濃縮水ラインＬ３に接続され、給水としての濃縮水（循環水Ｗ４）を給水ラインＬ１に返送するラインである。本実施形態においては、循環水ラインＬ４は、第１濃縮水ラインＬ３を流通する第１濃縮水Ｗ３を循環水Ｗ４として、第１供給水ラインＬ２における第１加圧ポンプ５よりも上流側に返送（循環）させるラインである。循環水ラインＬ４の上流側の端部は、接続部Ｊ２において第１濃縮水ラインＬ３に接続されている。また、循環水ラインＬ４の下流側の端部は、接続部Ｊ１において、給水ラインＬ１及び第１供給水ラインＬ２に接続されている。
　濃縮排水ラインＬ５は、第１濃縮水ラインＬ３に接続され、濃縮排水Ｗ５としての濃縮水を系外へ排出するラインである。本実施形態においては、濃縮排水ラインＬ５は、接続部Ｊ２において第１濃縮水ラインＬ３に接続され、第１逆浸透膜モジュール７で分離された第１濃縮水Ｗ３を、濃縮排水Ｗ５として装置外（系外）に排出するラインである。濃縮排水ラインＬ５には、第１流量センサＦＭ１と排水流量調整弁９とが設けられる。
　第１流量センサＦＭ１は、濃縮排水ラインＬ５を流通する濃縮排水Ｗ５の流量を検出する機器である。第１流量センサＦＭ１は、濃縮排水ラインＬ５に接続されている。第１流量センサＦＭ１は、制御部３０と電気的に接続されている。第１流量センサＦＭ１で検出された濃縮排水Ｗ５の第１検出流量値は、制御部３０へ検出信号として送信される。第１流量センサＦＭ１として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車（不図示）を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。
　排水流量調整弁９は、濃縮排水ラインＬ５から装置外に排出される濃縮排水Ｗ５の流量を調節する弁である。排水流量調整弁９は、制御部３０と電気的に接続されている。排水流量調整弁９の弁開度は、制御部３０から送信される駆動信号により制御される。制御部３０から電流値信号（例えば、４～２０ｍＡ）を排水流量調整弁９に送信して、弁開度を制御することにより、濃縮排水Ｗ５の排水流量を調節することができる。
　とりわけ本実施形態において、排水流量調整弁９の開度は、後述の第１流量センサＦＭ１によって測定される濃縮排水Ｗ５の流量値が一定値となるような開度に調整される。
　第１透過水ラインＬ６は、第１逆浸透膜モジュール７で分離（製造）された第１透過水Ｗ６を送出するラインである。第１透過水ラインＬ６の上流側の端部は、第１逆浸透膜モジュール７の二次側ポートに接続されている。第１透過水ラインＬ６の下流側の端部は、第１三方弁１０に接続されている。第１透過水ラインＬ６には、第３圧力センサＰＳ３、第２流量センサＦＭ２が設置される。
　第３圧力センサＰＳ３（以下、「圧力検出手段」とも呼称する）は、第１透過水ラインＬ６中、第１逆浸透膜モジュール７から第１三方弁１０までの第１透過水Ｗ６の圧力を検出する機器である。第３圧力センサＰＳ３で検出された第１透過水Ｗ６の圧力（以下、「検出圧力値」とも呼称する）は、制御部３０へ検出信号として送信される。
　第２流量センサＦＭ２（以下、「第１流量検出手段」とも呼称する）は、第１透過水ラインＬ６を流通する第１透過水Ｗ６の流量（以下、「第１検出流量値」とも呼称する）を検出する機器である。第２流量センサＦＭ２は、第１透過水ラインＬ６に接続されている。第２流量センサＦＭ２は、制御部３０と電気的に接続されている。第２流量センサＦＭ２で検出された第１透過水Ｗ６の第２検出流量値は、制御部３０へ検出信号として送信される。第２流量センサＦＭ２として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車（不図示）を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。
　第１三方弁１０（以下、「供給先切替手段」とも呼称する）は、第１透過水ラインＬ６と、第１透過排水ラインＬ７と、第２膜処理装置Ｄ２に第２供給水Ｗ８を供給する第２供給水ラインＬ８とを接続する。第１三方弁１０は、第１透過水ラインＬ６を流れる第１透過水Ｗ６の供給先を、第１透過排水ラインＬ７と第２膜処理装置Ｄ２とで切り替える。すなわち、第１三方弁１０により第１透過水ラインＬ６から第１透過排水ラインＬ７への流路を閉止した状態では、第１透過水ラインＬ６を流通する第１透過水Ｗ６の全量が、第２供給水ラインＬ８側に流れる。第１三方弁１０が流路を切り替えると、第１三方弁１０により第１透過水ラインＬ６から第２供給水ラインＬ８への流路を閉止した状態では、第１透過水ラインＬ６を流通する第１透過水Ｗ６の全量が、第１透過排水ラインＬ７側に流れる。このように、第１三方弁１０は、第１透過排水ラインＬ７と第２供給水ラインＬ８とで流路を切り替える。
　第２膜処理装置Ｄ２は、第４圧力センサＰＳ４と、第２加圧ポンプ１１（第２ポンプ）と、第２加圧側インバータ１２（第２インバータ）と、第２逆浸透膜モジュール１３（第２純水ユニット）と、第２流量調整弁１４と、第３流量センサＦＭ３と、第２三方弁１５と、第４流量センサＦＭ４とを備える。
　また、第２膜処理装置Ｄ２は、ラインとして、第２供給水ラインＬ８と、第２濃縮水ラインＬ９と、第２透過水ラインＬ１０と、第２透過排水ラインＬ１１と、第３透過水ラインＬ１２とを備える。
　第２供給水ラインＬ８は、第２供給水Ｗ８を、第２逆浸透膜モジュール１３に供給するラインである。第２供給水ラインＬ８の上流側の端部は、第１三方弁１０に接続されている。第２供給水ラインＬ８の下流側の端部は、第２逆浸透膜モジュール１３の一次側入口ポートに接続されている。第２供給水ラインＬ８には、上流側から下流側に向けて順に、第４圧力センサＰＳ４と、第２加圧ポンプ１１とが設けられている。
　第４圧力センサＰＳ４は、第２供給水ラインＬ８中、第１三方弁１０から第２加圧ポンプ１１までの第２供給水Ｗ８の圧力を検出する機器である。第４圧力センサＰＳ４で検出された第２供給水Ｗ８の圧力（以下、「第４検出圧力値」ともいう）は、制御部３０へ検出信号として送信される。
　第２加圧ポンプ１１は、第２供給水ラインＬ８において、第２供給水Ｗ８を吸入し、第２逆浸透膜モジュール１３へ向けて圧送（吐出）する装置である。第２加圧ポンプ１１には、第２加圧側インバータ１２から周波数が変換された駆動電力が供給される。第２加圧ポンプ１１は、供給（入力）された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。
　第２加圧側インバータ１２は、第２加圧ポンプ１１に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。第２加圧側インバータ１２は、制御部３０と電気的に接続されている。第２加圧側インバータ１２には、制御部３０から指令信号が入力される。第２加圧側インバータ１２は、制御部３０により入力された指令信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を、第２加圧ポンプ１１に出力する。
　第２逆浸透膜モジュール１３は、第２加圧ポンプ１１から吐出された第２供給水Ｗ８を、溶存塩類が除去された第２透過水Ｗ１０と、溶存塩類が濃縮された第２濃縮水Ｗ９とに膜分離処理する設備である。第２逆浸透膜モジュール１３は、単一又は複数のＲＯ膜エレメント（不図示）を備える。第２逆浸透膜モジュール１３は、これらＲＯ膜エレメントにより第２供給水Ｗ８を膜分離処理し、第２濃縮水Ｗ９及び第２透過水Ｗ１０を製造する。
　第２濃縮水ラインＬ９は、第２逆浸透膜モジュール１３で分離された第２濃縮水Ｗ９を送出するラインである。第２濃縮水ラインＬ９の上流側の端部は、第２逆浸透膜モジュール１３の一次側出口ポートに接続されている。第２濃縮水ラインＬ９には、上流側から下流側に向けて順に、第２流量調整弁１４、第３流量センサＦＭ３が設けられている。
　第２流量調整弁１４は、当該第２流量調整弁１４における差圧によらず、実質的に定流量の第２濃縮水Ｗ９を流通させる定流量要素と、当該第２流量調整弁１４における差圧に実質的に比例して第２濃縮水Ｗ９の流量が高くなる比例要素とを備える。
　なお、第２流量調整弁１４の構成及び機能は、第１流量調整弁８と同一であるため、その説明を省略する。
　第３流量センサＦＭ３は、第２濃縮水ラインＬ９を流通する第２濃縮水Ｗ９の流量を検出する機器である。第３流量センサＦＭ３は、制御部３０と電気的に接続されている。第３流量センサＦＭ３で検出された第２濃縮水Ｗ９の第３検出流量値は、制御部３０へ検出信号として送信される。第３流量センサＦＭ３として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車（不図示）を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。
　第２透過水ラインＬ１０は、第２逆浸透膜モジュール１３で分離（製造）された第２透過水Ｗ１０を送出するラインである。第２透過水ラインＬ１０の上流側の端部は、第２逆浸透膜モジュール１３の二次側ポートに接続されている。第２透過水ラインＬ１０の下流側の端部は、第２三方弁１５に接続されている。第２透過水ラインＬ１０には、第４流量センサＦＭ４が設けられている。
　第４流量センサＦＭ４（以下、「第２流量検出手段」とも呼称する）は、第２透過水ラインＬ１０を流通する第２透過水Ｗ１０の流量（以下、「第２検出流量値」とも呼称する）を検出する機器である。第４流量センサＦＭ４は、制御部３０と電気的に接続されている。第４流量センサＦＭ４で検出された第２透過水Ｗ１０の第２検出流量値は、制御部３０へ検出信号として送信される。第４流量センサＦＭ４として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車（不図示）を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。
　第２三方弁１５は、第２透過水ラインＬ１０と、第２透過排水ラインＬ１１と、第３透過水ラインＬ１２とを接続する。第２三方弁１５は、第２透過水ラインＬ１０を流れる第２透過水Ｗ１０の供給先を、第２透過排水ラインＬ１１と第３透過水ラインＬ１２とで切り替える。すなわち、第２三方弁１５により第２透過水ラインＬ１０から第２透過排水ラインＬ１１への流路を閉止した状態では、第２透過水ラインＬ１０を流通する第２透過水Ｗ１０の全量が、第３透過水ラインＬ１２側に流れる。第２三方弁１５が流路を切り替えると、第２三方弁１５により第２透過水ラインＬ１０から第３透過水ラインＬ１２への流路を閉止した状態では、第２透過水ラインＬ１０を流通する第２透過水Ｗ１０の全量が、第２透過排水ラインＬ１１側に流れる。このように、第２三方弁１５は、第２透過排水ラインＬ１１と第３透過水ラインＬ１２とで流路を切り替える。
　第３透過水ラインＬ１２は、第２三方弁１５で分離された第３透過水Ｗ１２を送出するラインである。第３透過水ラインＬ１２の上流側の端部は、第２三方弁１５に接続されている。第３透過水ラインＬ１２の下流側の端部は、需要箇所の装置等に接続されている。
　制御部３０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（図示せず）により構成される。制御部３０において、マイクロプロセッサのＣＰＵは、メモリから読み出した所定のプログラムに従って、水処理システム１に係る各種の制御を実行する。以下、制御部３０の機能の一部について説明する。
　図３は、制御部３０の機能ブロックである。制御部３０は、第１ポンプ制御部３０１と、第２ポンプ制御部３０２と、切替手段制御部３０３と、立ち上げ制御部３０４とを備える。
　第１ポンプ制御部３０１は、第１加圧ポンプ５を駆動する。より詳細には、第１ポンプ制御部３０１は、第２膜処理装置Ｄ２の立ち上げ時に、第２流量センサＦＭ２によって検出される第１検出流量値が第１目標流量値となるような回転速度で、第１加圧ポンプ５を駆動する。また、第１ポンプ制御部３０１は、第１三方弁１０によって第１透過水Ｗ６の供給先が第２膜処理装置Ｄ２側に切り替えられた後、固定された駆動周波数に対応する回転速度で第１加圧ポンプ５を駆動する。なお、当該固定された駆動周波数は、第１加圧ポンプ５の運転可能な下限周波数以上の所定の閾値以内の範囲にある。その後、第１ポンプ制御部３０１は、第３圧力センサＰＳ３によって検出される検出圧力値が目標圧力値となるような回転速度で、第１加圧ポンプ５を駆動する。また、「固定された」とは、実質的に固定されていればよく、本発明の効果を奏する範囲で多少変動してもよい。
　第２ポンプ制御部３０２は、第２加圧ポンプ１１を駆動する。より詳細には、上記のように、第１ポンプ制御部３０１が、第３圧力センサＰＳ３によって検出される検出圧力値が目標圧力値となるような回転速度で第１加圧ポンプ５を駆動する際、第２ポンプ制御部３０２は、第４流量センサＦＭ４によって検出される第２検出流量値が第２目標流量値となるような回転速度で、第２加圧ポンプ１１を駆動する。
　切替手段制御部３０３は、供給先切替手段としての第１三方弁１０に対し、第１透過水Ｗ６の供給先を、第２膜処理装置Ｄ２側か、ブロー側かで切り替えさせる。より詳細には、第２膜処理装置Ｄ２の立ち上げ時に、第１三方弁１０に対し、第１透過水Ｗ６の供給先をブロー側とする。その後、上記のように、第１ポンプ制御部３０１が、第１検出流量値が第１目標流量値となるような回転速度で第１加圧ポンプ５を駆動させた後、切替手段制御部３０３は、供給先切替手段としての第１三方弁１０に対し、第１透過水Ｗ６の供給先を、第２膜処理装置Ｄ２側とする。
　立ち上げ制御部３０４は、水処理システム１の動作モードを変えることにより、立ち上げ時の動作を制御する。
　より詳細には、立ち上げ制御部３０４は、第１ステップとして、第２膜処理装置Ｄ２の立ち上げ時に、切替手段制御部３０３に、第１三方弁１０による第１透過水Ｗ６の供給先をブロー側とさせた状態で、第１ポンプ制御部３０１に、第１検出流量値が第１目標流量値となるように、第１加圧ポンプ５を駆動させる。
　また、立ち上げ制御部３０４は、第２ステップとして、切替手段制御部３０３に、第１三方弁１０による第１透過水Ｗ６の供給先を第２膜処理装置Ｄ２側に切り替えさせ、第１ポンプ制御部３０１に、固定された駆動周波数で第１加圧ポンプ５を駆動させる。
　また、立ち上げ制御部３０４は、第３ステップとして、第３圧力センサＰＳ３によって検出される検出圧力値が目標圧力値となるように、第１ポンプ制御部３０１に第１加圧ポンプ５を駆動させ、第４流量センサＦＭ４によって検出される第２検出流量値が第２目標流量値となるように、第２ポンプ制御部３０２に第２加圧ポンプ１１を駆動させる。
　なお、立ち上げ制御部３０４は、第２ステップの実行中に、検出圧力値が目標圧力値を下回った時点で、第３ステップの実行に移行してもよい。あるいは、立ち上げ制御部３０４は、第２ステップの実行を開始してから、所定時間が経過した後に、第３ステップの実行に移行してもよい。
〔２　実施形態の動作〕
　以下、図４Ａ、図４Ｂ、図５を参照することにより、本実施形態に係る水処理システム１の動作について説明する。その前提として、図６Ａ～図６Ｃ及び図７Ａ～図７Ｂを参照することにより、従来技術における問題点について詳述する。
　なお、図６Ａ～図６Ｃ及び図７Ａ～図７Ｂにおいては、従来技術に係る水処理システム１Ａの構成が図示されるが、その構成は基本的に本実施形態に係る水処理システム１と同一であるため、各構成要素の説明は省略する。水処理システム１Ａは、水処理システム１とは、制御部３０の代わりに制御部３０Ａを備える点で異なり、制御部３０Ａは、制御部３０に備わる第１ポンプ制御部３０１、第２ポンプ制御部３０２、切替手段制御部３０３、及び立ち上げ制御部３０４を備えない。
　図６Ａ～図６Ｃは、従来技術に係る水処理システム１Ａにおいて、第１三方弁１０の切り替え中に定圧フィードバック制御をした場合の動作の変遷を示す。
　第１ステップとして、図６Ａに示すように、第１膜処理装置Ｄ１の初期ブローを実行する。この間、第１三方弁１０は、第１透過水ラインＬ６を流通する第１透過水Ｗ６の全量を、ブロー側、すなわち、第１透過排水ラインＬ７側に流す。この際、処理水圧力、すなわち第３圧力センサＰＳ３で検知される検出圧力値は使えないので、第２流量センサＦＭ２で検知される第１検出流量値を用いて、第１加圧ポンプ５を定流量フィードバック制御する。なお、「フィードバック」を「ＦＢ」と省略することがある。
　第２ステップとして、図６Ｂに示すように、第１三方弁１０は、第１透過水Ｗ６の供給先を、ブロー側から第２膜処理装置Ｄ２側に切り替える。この際、第２膜処理装置Ｄ２に備わる第２加圧ポンプ１１が動いていないため、第２膜処理装置Ｄ２での圧損が高く、第１膜処理装置Ｄ１における処理水圧力である、第３圧力センサＰＳ３で検出される検出圧力値が上昇する。更に、第１加圧ポンプ５の周波数（回転速度）が極端に下がる。
　第３ステップとして、図６Ｃに示すように、第２膜処理装置Ｄ２の初期ブローを実行する。具体的には、第２加圧ポンプ１１が動き始めるが、しばらくは、第１膜処理装置Ｄ１における処理水圧力である、第３圧力センサＰＳ３で検出される検出圧力値が目標圧力値よりも高いため、第１加圧ポンプ５は減速を続ける。
　第３圧力センサＰＳ３で検出される検出圧力値が目標圧力値を下回り、第２加圧ポンプ１１が加速する段階になると、第１加圧ポンプ５の周波数は０Ｈｚに近くなり、第２加圧ポンプ１１の周波数は、所定値以上の周波数となっている。そのため、第１加圧ポンプ５の加速が、第２加圧ポンプ１１の加速に追い付かずに負圧となり、第１加圧ポンプ５でキャビテーションが発生して損傷を受けるという問題が発生する。
　図７Ａ～図７Ｂは、従来技術に係る水処理システム１Ａにおいて、第１三方弁１０の切り替え中に定流量フィードバック制御をした場合の動作の変遷を示す。
　第１ステップとして、図７Ａに示すように、第１膜処理装置Ｄ１の初期ブローを実行する。この間、第１三方弁１０は、第１透過水ラインＬ６を流通する第１透過水Ｗ６の全量を、ブロー側、すなわち、第１透過排水ラインＬ７側に流す。この際、処理水圧力、すなわち第３圧力センサＰＳ３で検知される検出圧力値は使えないので、第２流量センサＦＭ２で検知される第１検出流量値を用いて、第１加圧ポンプ５を定流量フィードバック制御する。
　第２ステップとして、図７Ｂに示すように、第１三方弁１０は、第１透過水Ｗ６の供給先を、ブロー側から第２膜処理装置Ｄ２側に切り替える。この際、第２膜処理装置Ｄ２に備わる第２加圧ポンプ１１が動いていないため、第２膜処理装置Ｄ２での圧損が高く、第１膜処理装置Ｄ１の処理水である第１透過水Ｗ６の流量が減る。第１加圧ポンプ５は、目標流量を流そうと周波数を上げ続け、第１膜処理装置Ｄ１の処理水圧力である、第３圧力センサＰＳ３で検出される検出圧力値が高くなり続ける。その結果、検出圧力値が第１逆浸透膜モジュール７の膜出口圧力より高くなる逆圧が生じて、第１逆浸透膜モジュール７の逆浸透膜が破損するという問題が発生する。
　そこで、本実施形態に係る水処理システム１は、第１三方弁１０による第１透過水Ｗ６の供給先の切り替え中は、第１加圧ポンプ５の駆動周波数を固定する。図４Ａ～図４Ｃは、本実施形態に係る水処理システム１において、第１三方弁１０の切り替え中に第１加圧ポンプ５の駆動周波数を固定した場合の動作の変遷を示す。
　第１ステップとして、図４Ａに示すように、第１膜処理装置Ｄ１の初期ブローを実行する。この間、第１三方弁１０は、第１透過水ラインＬ６を流通する第１透過水Ｗ６の全量を、ブロー側、すなわち、第１透過排水ラインＬ７側に流す。この際、処理水圧力、すなわち第３圧力センサＰＳ３で検知される検出圧力値は使えないので、第２流量センサＦＭ２で検知される第１検出流量値を用いて、第１加圧ポンプ５を定流量フィードバック制御する。
　第２ステップとして、図４Ｂに示すように、第１三方弁１０は、第１透過水Ｗ６の供給先を、ブロー側から第２膜処理装置Ｄ２側に切り替える。この際、第１加圧ポンプ５の駆動周波数を、最高周波数の半分程度の周波数、例えば最高周波数が６０Ｈｚ仕様の場合は３０Ｈｚで固定する。この点、駆動周波数が高いと、第１膜処理装置Ｄ１による処理水圧力が高くなり過ぎることにより逆圧が発生して第１逆浸透膜モジュール７が破損する虞がある一方で、駆動周波数が低いと、第２加圧ポンプ１１が動き始めた際に第１加圧ポンプ５の加速が追い付かず、負圧になり、第１加圧ポンプ５にキャビテーションが発生して、第１加圧ポンプ５が破損する虞があるためである。
　第３ステップとして、図４Ｃに示すように、第２膜処理装置Ｄ２の初期ブローを実行する。具体的には、第２加圧ポンプ１１が動き出して、第３圧力センサＰＳ３で検出される検出圧力値が目標圧力値、例えば０．１ＭＰａを下回るか、一定時間を過ぎるかした場合に、第１加圧ポンプ５を、第３圧力センサＰＳ３で検出される検出圧力値を用いるフィードバック制御に切り替える。なお、この一定時間は、第３圧力センサＰＳ３で検出される検出圧力値が目標圧力値を下回らない可能性があるために設定するものである。
　図５は、本実施形態に係る水処理システム１の動作を示すフローチャートである。以下、図５を参照することにより、水処理システム１の動作について説明する。
　ステップＳ１１において、第１膜処理装置Ｄ１で定流量フィードバック制御を開始する。
　ステップＳ１２において、第１三方弁１０の切り替えを開始する。より詳細には、第１三方弁１０が、第１透過水ラインＬ６を流通する第１透過水Ｗ６の供給先をブロー側から第２膜処理装置Ｄ２側に切り替える動作を開始する。
　ステップＳ１３において、第１加圧ポンプ５の駆動周波数を固定する。
　ステップＳ１４において、第１三方弁１０の切り替えを終了した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ１５に移行する。第１三方弁１０の切り替えがまだ終了していない場合（Ｓ１４：ＮＯ）には、処理はステップＳ１４に移行する。
　ステップＳ１５において、第２膜処理装置Ｄ２で定流量フィードバック制御を開始する。
　ステップＳ１６において、第１膜処理装置Ｄ１の処理水圧力が目標圧力値を下回っている場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ１７に移行する。第１膜処理装置Ｄ１の処理水圧力が目標圧力値以上である場合（Ｓ１６：ＮＯ）には、処理はステップＳ１８に移行する。
　ステップＳ１７において、第１膜処理装置Ｄ１で定圧フィードバック制御を開始する。
　ステップＳ１８において、所定時間経過した場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ１７に移行する。所定時間経過していない場合（Ｓ１８：ＮＯ）には、処理はステップＳ１６に移行する。
〔３　実施形態による効果〕
　本実施形態に係る水処理システム１は、第１加圧ポンプ５を駆動する第１ポンプ制御部３０１と、第２加圧ポンプ１１を駆動する第２ポンプ制御部３０２と、供給先切替手段としての第１三方弁１０を切り替える切替手段制御部３０３と、第２膜処理装置Ｄ２の立ち上げ時に、切替手段制御部３０３に、供給先切替手段としての第１三方弁１０をブロー側とさせた状態で、第１ポンプ制御部３０１に、第１検出流量値が第１目標流量値となるように、第１加圧ポンプ５を駆動させる第１ステップと、切替手段制御部３０３に、供給先切替手段としての第１三方弁１０を第２膜処理装置Ｄ２側に切り替えさせ、第１ポンプ制御部３０１に、固定された駆動周波数で第１加圧ポンプ５を駆動させる第２ステップと、検出圧力値が目標圧力値となるように、第１ポンプ制御部３０１に第１加圧ポンプ５を駆動させ、第２検出流量値が第２目標流量値となるように、第２ポンプ制御部３０２に第２加圧ポンプ１１を駆動させる第３ステップとを、順に実行する立ち上げ制御部３０４とを備える。
　これにより、逆浸透膜モジュール等の純水ユニットが直結された水処理システムを運転する際に、負圧や逆圧が生じる可能性を抑えつつ、安全に後段装置を立ち上げることができる。また、後段のポンプ加速時間を早くできるため、立ち上げ時間を短くできる。
　また、本実施形態に係る水処理システム１において、立ち上げ制御部３０４は、第２ステップの実行中に、検出圧力値が目標圧力値を下回った時点で、第３ステップの実行に移行する。
　これにより、後段の加圧ポンプが動き出してからしばらくの間は、前段の純水ユニットによる処理水圧力が目標値よりも高い状態を維持するが、前段の純水ユニットによる処理水圧力が目標値を下回った時点で、前段の加圧ポンプの周波数の固定を外すことにより、迅速に定圧フィードバック運転に移行することが可能となる。
　また、本実施形態に係る水処理システム１において、立ち上げ制御部３０４は、第２ステップの実行を開始してから、所定時間が経過した後に、第３ステップの実行に移行する。
　これにより、前段の純水ユニットによる処理水圧力が目標圧力を下回らない場合に、第２ステップから第３ステップに移行することが可能となる。
　また、本実施形態に係る水処理システム１において、固定された駆動周波数は、第１加圧ポンプ５の運転可能な下限周波数以上の所定の閾値以内の範囲にある。
　駆動周波数が高いと、処理水圧力が高くなりすぎて逆圧が発生し、モジュールが破損する虞がある。また、駆動周波数が低いと、後段のポンプが動き出した際に前段のポンプの加速が追いつかず、負圧になり、キャビテーションが発生してポンプが破損する虞がある。駆動周波数を、最高周波数未満の範囲において、運転可能な下限周波数以上の所定の閾値以内の範囲内とすることにより、このような事象を防ぐことが可能となる。
〔４　変形例〕
　上記の実施形態は、１段目に第１逆浸透膜モジュール７を備え、２段目に第２逆浸透膜モジュール１３を備えるものであったが、これには限定されない。本発明の水処理システムは、２段の純水ユニットを備えるものに制限されない。段数は、３段以上であってもよい。純水ユニットは、電気再生式イオン交換装置、脱炭酸膜装置であってもよい。
　段数及び純水ユニットの組合せの例を以下に示す。
ＲＯ：逆浸透膜モジュール
ＥＤＩ：電気再生式イオン交換装置
脱炭酸膜：脱炭酸膜装置
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
１、１Ａ　水処理システム
４　給水圧力調整弁
５　第１加圧ポンプ（第１ポンプ）
６　第１加圧側インバータ（第１インバータ）
７　第１逆浸透膜モジュール（第１純水ユニット）
１０　第１三方弁（供給先切替手段）
１１　第２加圧ポンプ（第２ポンプ）
１２　第２加圧側インバータ（第２インバータ）
１３　第２逆浸透膜モジュール（第２純水ユニット）
３０　制御部
３０１　第１ポンプ制御部
３０２　第２ポンプ制御部
３０３　切替手段制御部
３０４　立ち上げ制御部
ＰＳ１　第１圧力センサ
ＰＳ２　第２圧力センサ
ＰＳ３　第３圧力センサ（圧力検出手段）
ＰＳ４　第４圧力センサ
ＦＭ１　第１流量センサ
ＦＭ２　第２流量センサ（第１流量検出手段）
ＦＭ３　第３流量センサ
ＦＭ４　第４流量センサ（第２流量検出手段）
Ｗ２　第１供給水（供給水）
Ｗ６　第１透過水
Ｗ１０　第２透過水

Claims (4)

  1. 　供給水から第１透過水を製造する第１純水ユニットと、
    　供給水を前記第１純水ユニットに向けて吐出する第１ポンプと、
    　前記第１純水ユニットから吐出される第１透過水の圧力を検出圧力値として出力する圧力検出手段と、
    　前記第１純水ユニットから吐出される第１透過水の流量を第１検出流量値として出力する第１流量検出手段と、
    　前記第１純水ユニットで製造された第１透過水から第２透過水を製造する第２純水ユニットと、
    　前記第１透過水の供給先を、前記第２純水ユニット側とブロー側とで切り替える供給先切替手段と、
    　第１透過水を前記第２純水ユニットに向けて吐出する第２ポンプと、
    　前記第２純水ユニットで製造された第２透過水の流量を第２検出流量値として出力する第２流量検出手段と、
    　前記第１ポンプを駆動する第１ポンプ制御部と、
    　前記第２ポンプを駆動する第２ポンプ制御部と、
    　前記供給先切替手段を切り替える切替手段制御部と、
    　前記第２純水ユニットの立ち上げ時に、前記切替手段制御部に、前記供給先切替手段をブロー側とさせた状態で、前記第１ポンプ制御部に、前記第１検出流量値が第１目標流量値となるように、前記第１ポンプを駆動させる第１ステップと、
    　前記切替手段制御部に、前記供給先切替手段を前記第２純水ユニット側に切り替えさせ、前記第１ポンプ制御部に、固定された駆動周波数で前記第１ポンプを駆動させる第２ステップと、
    　前記検出圧力値が目標圧力値となるように、前記第１ポンプ制御部に前記第１ポンプを駆動させ、前記第２検出流量値が第２目標流量値となるように、前記第２ポンプ制御部に前記第２ポンプを駆動させる第３ステップとを、順に実行する立ち上げ制御部とを備える、水処理システム。
  2. 　前記立ち上げ制御部は、前記第２ステップの実行中に、前記検出圧力値が前記目標圧力値を下回った時点で、前記第３ステップの実行に移行する、請求項１に記載の水処理システム。
  3. 　前記立ち上げ制御部は、前記第２ステップの実行を開始してから、所定時間が経過した後に、前記第３ステップの実行に移行する、請求項１に記載の水処理システム。
  4. 　前記固定された駆動周波数は、前記第１ポンプの運転可能な下限周波数以上の所定の閾値以内の範囲にある、請求項１～３のいずれか１項に記載の水処理システム。
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