WO2023074147A1 - 水処理システム及び水処理方法 - Google Patents

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WO2023074147A1
WO2023074147A1 PCT/JP2022/033856 JP2022033856W WO2023074147A1 WO 2023074147 A1 WO2023074147 A1 WO 2023074147A1 JP 2022033856 W JP2022033856 W JP 2022033856W WO 2023074147 A1 WO2023074147 A1 WO 2023074147A1
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water
heat exchanger
temperature
water treatment
reverse osmosis
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慶介 佐々木
勇規 中村
亮輔 寺師
史生 須藤
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オルガノ株式会社
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Definitions

  • the present invention relates to a water treatment system and a water treatment method.
  • water treatment equipment such as reverse osmosis membrane equipment and electrical regeneration deionization equipment are arranged in series.
  • Each water treatment device has a suitable water temperature condition, and the temperature of the water supplied to each water treatment device is adjusted to an appropriate temperature by a heat exchanger.
  • a heat exchanger In Japanese Utility Model Laid-Open No. 49-983946, after heating the water supplied to the reverse osmosis membrane device with a heat exchanger, exhaust heat is recovered from the treated water of the reverse osmosis membrane device, and the reverse osmosis membrane device is A water treatment system is disclosed that preheats the water supply to the . According to this water treatment system, the thermal energy for heating the water to be treated to the suitable water temperature condition of the reverse osmosis membrane device can be saved, and the thermal efficiency of the water treatment system can be improved.
  • the temperature of the raw water fluctuates depending on the installation environment of the water treatment system (high temperature region, low temperature region), as well as the type of raw water used to produce the raw water (ground water, city water, etc.).
  • the exhaust heat of the reverse osmosis membrane device is used to preheat the water supplied to the reverse osmosis membrane device, but water treatment that requires temperature adjustment
  • the device is not only a reverse osmosis membrane device.
  • the preferred water temperature for an electroregenerative deionization device is different than the preferred water temperature for a reverse osmosis device. Therefore, it is difficult to improve the thermal efficiency of the entire water treatment system even if the thermal efficiency of each water treatment device is optimized.
  • An object of the present invention is to provide a water treatment system that is equipped with a reverse osmosis membrane device and an electrically regenerative deionization device, and that can improve the thermal efficiency of the entire system for various raw water temperatures.
  • the water treatment system of the present invention includes at least one reverse osmosis membrane device, at least one electroregenerative deionization device located downstream of the at least one reverse osmosis membrane device, and upstream of the at least one reverse osmosis membrane device.
  • a first heat exchanger for adjusting the temperature of the feed water to the at least one reverse osmosis membrane device according to the temperature of the raw water supplied to the water treatment system;
  • a second heat exchanger positioned between the one electrical regenerative deionization unit and cooling the feed water to the electrical regenerative deionization unit.
  • One of the first heat exchanger and the second heat exchanger is an internal heat exchanger that exchanges heat inside the water treatment system, and the other one exchanges heat with the outside of the water treatment system. External heat exchanger.
  • a water treatment system that is equipped with a reverse osmosis membrane device and an electrically regenerative deionization device and that can improve the thermal efficiency of the entire system for various raw water temperatures.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a water treatment system according to a first embodiment;
  • FIG. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on the modification of 1st Embodiment. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on the other modified example of 1st Embodiment. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on the other modified example of 1st Embodiment. It is a figure which shows the relationship between the water temperature and silica removal efficiency in a reverse osmosis membrane apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between water temperature and silica removal efficiency in an electrical regeneration deionization apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between water temperature and silica removal efficiency in an electrical regeneration deionization apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between water temperature and boron removal efficiency in an electrical regeneration deionization apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between water temperature and boron removal efficiency in an electrical regeneration deionization apparatus.
  • It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on 2nd Embodiment.
  • It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on the modification of 2nd Embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a water treatment system according to still another modification of the second embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a water treatment system according to still another modification of the second embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a water treatment system according to still another modification of the second embodiment; It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on 3rd Embodiment. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on the modification of 3rd Embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a water treatment system according to another modification of the third embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a water treatment system according to still another modification of the third embodiment;
  • It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on 4th Embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between current magnification and boron removal efficiency in an electrical regeneration deionization apparatus. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on 5th Embodiment. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on the modification of 5th Embodiment. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on 6th Embodiment. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on the modification of 6th Embodiment. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on 7th Embodiment. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on 8th Embodiment. It is a schematic block diagram of the water treatment system which concerns on 9th Embodiment.
  • the water treatment systems 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901 of each embodiment have a primary system S1 and a secondary system S2.
  • the secondary system S2 is located downstream of the primary system S1 and upstream of the point of use2.
  • the primary system S1 produces pure water from raw water
  • the secondary system S2 produces ultrapure water from pure water.
  • the secondary system S2 is also called a subsystem.
  • the secondary system S2 includes various water treatment units 21-25 for further processing the treated water of the electroregenerative deionizer 18 of the primary system S1.
  • the ultrapure water (treated water from the water treatment equipment) produced in the secondary system S2 is sent to the point of use 2.
  • the ultrapure water not used at the point of use 2 is treated by the second recirculation line L3 connected to the main pipe L2 of the secondary system S2. It is returned upstream of the devices 21-25. Pure water or ultrapure water is always circulating in the secondary system S2.
  • the secondary system S2 is an area in which pure or ultrapure water circulates, and includes the main pipe L2 and the second recirculation line L3, and all the components installed on the main pipe L2 and the second recirculation line L3. Including equipment.
  • the point of use 2 is connected to water treatment systems 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901 by lines L4 branching from the main pipe L2.
  • the water treatment systems 101, 201, and 301 are located upstream of the reverse osmosis membrane device 14, and depending on the temperature of the raw water supplied to the water treatment system, the reverse osmosis membrane device 14 A first heat exchanger 31 that adjusts the temperature of the supply water, and is located between the reverse osmosis membrane device 14 and the electrical regeneration deionization device 18 to cool the supply water to the electrical regeneration deionization device 18. and a second heat exchanger 32 that According to an embodiment, one of the first heat exchanger 31 and the second heat exchanger 32 is an internal heat exchanger that exchanges heat inside the water treatment system, and the other is between the outside of the water treatment system.
  • the raw water supplied to the water treatment system contains silica and boron
  • the treated water of the reverse osmosis membrane device 14 has a silica concentration of 100 ppb or less and a boron concentration of 50 ppb or less.
  • the treated water of the electrical regeneration deionizer 18 has a silica concentration of 100 ppt or less and a boron concentration of 50 ppt or less.
  • FIG. 1A shows a schematic configuration of a water treatment system 101 according to the first embodiment of the invention.
  • the water temperature of the raw water supplied to the water treatment system 101 is lower than a predetermined temperature range (for example, 15°C).
  • a predetermined temperature range for example, 15°C.
  • the devices constituting the primary system S1 and the secondary system S2 are not limited to those described below, and other tanks, pumps, etc. may be installed as necessary.
  • the primary system S1 includes a raw water tank 11, a raw water pump 12, and a second heat exchanger along the mother pipe L1 through which the water to be treated flows, from upstream to downstream in the direction in which the water to be treated flows.
  • 32, a first heat exchanger 31, at least one reverse osmosis membrane device 14, and at least one electrical regeneration deionization device 18 (EDI) are arranged in series, and the water to be treated is Again through the second heat exchanger 32 between the reverse osmosis membrane device 14 and the electroregenerative deionization device 18 .
  • the at least one reverse osmosis membrane device 14 includes both single-stage reverse osmosis membrane devices and multiple-stage reverse osmosis membrane devices connected in series, and is simply referred to as reverse osmosis membrane device 14 in the following description.
  • the at least one electro-regenerative deionization device 18 includes both single-stage electro-regenerative deionization devices and series-connected multiple-stage electro-regenerative deionization devices, and will be referred to simply as electro-regenerative deionization devices 18 below. It is called deionizer 18 .
  • deionizer 18 By arranging at least one of the reverse osmosis membrane device 14 and the electrically regenerative deionization device 18 in series in multiple stages, the water quality can be further improved.
  • a membrane degassing device for removing carbonic acid and dissolved oxygen, an ion exchange resin device, an ultraviolet irradiation device, a boron selective At least one of the resin devices may be provided.
  • the raw water tank 11 stores raw water produced by a pretreatment system (not shown) provided upstream of the primary system S1 and water (pure water, ultrapure water, electric regeneration Concentrated water of the type deionizer 18, electrode water, etc.) are stored.
  • the raw water pump 12 delivers the raw water stored in the raw water tank 11 , supplies it to the second heat exchanger 32 , and then supplies it to the first heat exchanger 31 .
  • the first heat exchanger 31 operates as a heater that heats the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 to a predetermined temperature.
  • the first heat exchanger 31 is located upstream of the reverse osmosis membrane device 14 and is an external heat exchanger that exchanges heat with the outside of the water treatment system 101 .
  • the first heat exchanger 31 heats the feed water to the reverse osmosis membrane device 14 . If the water temperature of the supply water to the reverse osmosis membrane device 14 is too low, the viscosity of the supply water increases, making it difficult for the supply water to permeate the reverse osmosis membrane device 14 . This may increase the pressure loss of the reverse osmosis membrane device 14 and increase the power cost and pump capacity of the raw water pump 12 .
  • the first heat exchanger 31 adjusts the water temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 to 15°C or higher and 40°C or lower, preferably about 20 to 30°C.
  • the reverse osmosis membrane device 14 removes fine particles, ion components, silica, etc. contained in the water to be treated.
  • a second heat exchanger 32 is provided between the reverse osmosis membrane device 14 and the electrically regenerative deionization device 18 .
  • the second heat exchanger 32 cools the treated water of the reverse osmosis membrane device 14 or the water supplied to the electrically regenerative deionization device 18 to a predetermined temperature.
  • the second heat exchanger 32 is an internal heat exchanger that exchanges heat inside the water treatment system 101 . Arrows indicate the direction of heat transfer. As will be described below, the lower temperature of the feed water to the electroregenerative deionizer 18 improves the boron removal rate.
  • the predetermined temperature is about 10 to 30°C, preferably about 15 to 24°C.
  • the electric regeneration deionizer 18 removes ion components contained in the water to be treated.
  • the electric regeneration deionizer 18 also removes silica and boron contained in the water to be treated.
  • the treated water from the electrical regeneration deionizer 18 is stored in the sub-tank 19 of the secondary system S2.
  • the cold feed water to the reverse osmosis membrane device 14 is heated in the second heat exchanger 32 before being heated in the first heat exchanger 31 . Therefore, the heat energy required by the first heat exchanger 31 is saved.
  • the high-temperature treated water of the reverse osmosis membrane device 14 is deprived of thermal energy by the low-temperature feed water to the reverse osmosis membrane device 14 , so that the temperature reaches a temperature suitable as the water to be supplied to the electrical regeneration deionization device 18 . Cooled. Since heat energy is transferred from a portion that does not require heat energy to a portion that requires heat energy through heat exchange, the energy usage efficiency of the primary system S1 as a whole is improved.
  • the subsystem S2 is located between the electroregenerative deionization device 18 and the point of use 2.
  • the secondary system S2 includes a sub-tank (pure water tank) 19, a pure water pump 20, a heat pump 20, a sub-tank (pure water tank) 19, a pure water pump 20, and a heat pump 20 from upstream to downstream along the mother pipe L2 through which the water to be treated circulates.
  • An exchanger 21, an ultraviolet irradiation device 22, an ion exchange device 23, a membrane degassing device 24, and an ultrafiltration membrane device 25 are arranged in series.
  • the pure water pump 20 delivers the pure water stored in the sub-tank 19 and supplies it to the heat exchanger 21 .
  • the ultrapure water supplied to the point of use 2 generally has a required water temperature (for example, about 24 to 26° C.).
  • a heat exchanger 21 is provided to adjust the temperature of the ultrapure water supplied to the point of use 2 .
  • the treated water of the electrical regeneration deionization device 18 is generally heated. It can be a heater.
  • the temperature of the water to be treated rises due to heat input from the electrical regeneration deionizer 18, exhaust heat from the pure water pump 20, or an increase in the amount of circulating water flowing through the second recirculation line L3, the heat The exchanger 21 may also cool the water to be treated.
  • the heat exchanger 21 is preferably capable of both cooling and heating.
  • the ultraviolet irradiation device 22 irradiates the water to be treated with ultraviolet rays to decompose organic substances contained in the water to be treated.
  • the ion exchange device 23 removes decomposition products generated by the ultraviolet irradiation device 22 .
  • the membrane deaerator 24 removes dissolved oxygen contained in the water to be treated.
  • the ultrafiltration membrane device 25 removes fine particles contained in the water to be treated. The ultrapure water thus produced is sent to the point of use 2, and the water not used at the point of use 2 is returned to the sub-tank 19 through the second recirculation line L3.
  • FIG. 2 shows a measurement example of the relationship between the water temperature and the silica removal rate in the reverse osmosis membrane device 14.
  • the removal rate of silica decreases, but no significant decrease in removal rate is observed, and the effect of temperature is limited.
  • the boron removal rate of the reverse osmosis membrane device 14 is not so high, and the water temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 is not particularly limited from the viewpoint of the boron removal rate.
  • FIG. 3 shows a measurement example of the relationship between water temperature and silica removal rate in the electrical regeneration deionizer 18 . The higher the water temperature, the higher the silica removal rate, and the lower the water temperature, the lower the silica removal rate.
  • FIGS. 4A and 4B show measurement examples of the relationship between the water temperature and the boron removal rate in the electrical regeneration deionizer 18.
  • FIG. For convenience, the results are shown separately in FIGS. 4A and 4B since different electro-regenerative deionizers 18 are used for different water temperature ranges.
  • the feed water to the electroregenerative deionizer 18 contains boron (5-20 ppb), silica (5-10 ppb), and carbonic acid (1 ppm).
  • the carbonic acid concentration is the concentration of the total amount of carbonic acid components such as H 2 CO 3 , HCO 3 - and CO 3 2- expressed as CO 2 equivalent concentration.
  • a lower feed water temperature improves the boron removal rate.
  • the boron concentration in the feed water is 10 ppb
  • the boron concentration in the treated water of the electro-regenerative deionizer 18 is 60 ppt (removal rate 99.4%)
  • the target value is 50 ppt.
  • the removal rate will improve by about 0.05% by lowering the water temperature by about 1°C. do.
  • the temperature of the water supplied to the electrical regeneration deionization device 18 is set to a temperature suitable for removing boron.
  • silica is less likely to be removed by the electrical regeneration deionization device 18, so it is desirable to remove as much silica as possible by the reverse osmosis membrane device 14.
  • the temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 does not significantly affect the silica removal rate.
  • the second heat exchanger 32 may not be able to sufficiently lower the temperature of the water supplied to the electrically regenerative deionization device 18 .
  • the temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 is set to 15°C or higher and 40°C or lower, and the temperature of the water supplied to the electrical regeneration type deionization device 18 is set to 10 to 30°C.
  • FIG. 1B shows a variation of the first embodiment.
  • an RO treated water tank 15 and an RO treated water transfer pump 16 are provided between the second heat exchanger 32 and the electrically regenerative deionizer 18 .
  • the RO treated water tank 15 stores the treated water of the reverse osmosis membrane device 14
  • the RO treated water transfer pump 16 supplies the water stored in the RO treated water tank 15 to the electroregenerative deionization device 18 . Since the RO treated water tank 15 and the RO treated water transfer pump 16 are provided in the preceding stage of the electrical regeneration type deionization device 18, the electrical regeneration type deionization device 18 and the reverse osmosis membrane device 14 can be operated separately.
  • the RO treated water tank 15 functions as a buffer tank, the primary system S1 is less susceptible to fluctuations in the amount of ultrapure water used at the point of use 2 .
  • a first recirculation line L5 is provided to return at least a portion of the treated water from the electroregenerative deionization device 18 to the upstream of the reverse osmosis membrane device 14 (raw water tank 11 in this modification). It is The subsystem S2 is located between the branch of the first recirculation line L5 and the point of use-2. By circulating water through the first recirculation line L5 when the subsequent sub-tank 19 is full, the operation of the primary system S1 can be continued. When the operation of the primary system S1 is stopped, there is a possibility that the water quality will deteriorate in the part where the water remains.
  • the valve (not shown) of the first recirculation line L5 is closed, and the entire amount of the treated water of the electrical regeneration type deionizer 18 is sent to the sub-tank 19.
  • the degree of opening of the valve of the first recirculation line L5 is throttled to send part of the treated water from the electrical regeneration deionization device 18 to the subtank 19 and the rest to the upstream of the reverse osmosis membrane device 14. good too.
  • the modification shown in FIG. 1D is a combination of the modification shown in FIG. 1B and FIG. 1C.
  • the first recirculation line L5 may be connected to the RO treated water tank 15.
  • FIG. 5A shows a schematic configuration of a water treatment system 201 according to a second embodiment of the invention.
  • the following description focuses on differences from the first embodiment. Configurations and effects whose explanations are omitted are the same as those of the first embodiment.
  • the temperature of the raw water supplied to the water treatment system 201 is higher than a predetermined temperature range (eg, 40°C).
  • the second heat exchanger 32 cannot utilize the internal cooling source (cold raw water) of the water treatment system 201 for cooling. Therefore, the second heat exchanger 32 is an external heat exchanger that acts as a cooler.
  • the first heat exchanger 31 operates as a cooler, unlike the first embodiment.
  • the raw water is cooled by the first heat exchanger 31 to a temperature suitable for feed water to the reverse osmosis membrane device 14 .
  • the temperature of the treated water in the electrical regeneration deionizer 18 is lower than the temperature of the raw water supplied to the water treatment system 201 . Therefore, the first heat exchanger 31 is an internal heat exchanger that exchanges heat inside the water treatment system 201 . With such a configuration, the low-temperature treated water from the electrical regeneration deionization device 18 can be used to cool the feed water to the reverse osmosis membrane device 14 .
  • the heat exchanger 21 of the secondary system S1 when used as a heater, the water supplied to the heat exchanger 21 is preheated by the first heat exchanger 31, so the load on the heat exchanger 21 is reduced. do. Therefore, the energy usage efficiency of the entire water treatment system 201 is improved.
  • FIGS. 5B-5E A variation of the second embodiment is shown in FIGS. 5B-5E.
  • an RO treated water tank 15 and an RO treated water transfer pump 16 are provided between the reverse osmosis membrane device 14 and the second heat exchanger 32 .
  • the RO treated water tank 15 stores the treated water of the reverse osmosis membrane device 14
  • the RO treated water transfer pump 16 supplies the water stored in the RO treated water tank 15 to the electroregenerative deionization device 18 .
  • a first recirculation line L5 is provided to return at least part of the treated water from the electroregenerative deionization device 18 to the upstream of the reverse osmosis membrane device 14 (raw water tank 11 in this modification). It is The subsystem S2 is located between the branch of the first recirculation line L5 and the point of use-2.
  • the modification shown in FIG. 5D is a combination of the modification shown in FIG. 5B and FIG. 1C.
  • the first recirculation line L5 may be connected to the RO treated water tank 15.
  • the effect of the variant shown in FIGS. 5B-5D is similar to the variant shown in FIGS. 1B-1D.
  • a third heat exchanger 33 for cooling the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 is provided between the first heat exchanger 31 and the reverse osmosis membrane device 14.
  • the third heat exchanger 33 is an external heat exchanger that exchanges heat with the outside of the water treatment system 201, and the raw water temperature is high, and only the first heat exchanger 31 supplies raw water to the reverse osmosis membrane device 14. Can be provided if the temperature of the water cannot be lowered sufficiently.
  • FIG. 6A shows a schematic configuration of a water treatment system 301 according to a third embodiment of the invention.
  • the temperature of the raw water supplied to the water treatment system 301 is generally within a predetermined temperature range (eg, 15 to 40°C).
  • the temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 may fluctuate within the predetermined temperature range, or may fluctuate inside or outside the predetermined temperature.
  • Such a phenomenon may occur due to fluctuations in raw water temperature, but may also be caused by the operation of the primary system S1 or secondary system S2.
  • the raw water is roughly temperature-controlled and then stored in the raw water tank 11.
  • water pure water, ultrapure water, concentrated water, electrode water, etc.
  • the temperature of the raw water supplied to the water treatment system 301 is within a relatively preferable range, but it may be desirable to adjust the temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 to a more preferable range.
  • the first heat exchanger 31 is an external heat exchanger (temperature controller) that operates as a heater or cooler.
  • the second heat exchanger 32 acts as an internal heat exchanger to utilize the treated water of the electrical regenerative deionizer 18 to cool the feed water to the electrical regenerative deionizer 18 .
  • the second heat exchanger 32 alone may not be able to cool the water supplied to the electrically regenerative deionizer 18 to an appropriate temperature.
  • Four heat exchangers 34 are provided.
  • a fourth heat exchanger 34 is an external heat exchanger.
  • a fourth heat exchanger 34 is located between the second heat exchanger 32 and the electrical regeneration deionizer 18 . Cold feed water to the electrical regeneration deionizer 18 is cooled in the second heat exchanger 32 before being cooled in the fourth heat exchanger 34 . Therefore, the cooling energy required by the fourth heat exchanger 34 is saved.
  • FIGS. 6B-6D A variant of the third embodiment is shown in FIGS. 6B-6D.
  • an RO treated water tank 15 and an RO treated water transfer pump 16 are provided between the reverse osmosis membrane device 14 and the second heat exchanger 32 .
  • the RO treated water tank 15 stores the treated water of the reverse osmosis membrane device 14
  • the RO treated water transfer pump 16 supplies the water stored in the RO treated water tank 15 to the electroregenerative deionization device 18 .
  • a first recirculation line L5 is provided to return at least part of the treated water from the electroregenerative deionization device 18 to the upstream of the reverse osmosis membrane device 14 (raw water tank 11 in this modification).
  • the subsystem S2 is located between the branch of the first recirculation line L5 and the point of use-2.
  • the variant shown in FIG. 6D is a combination of the variant shown in FIG. 6B and FIG. 6C.
  • the first recirculation line L5 may be connected to the RO treated water tank 15.
  • the effect of the variant shown in FIGS. 6B-6D is similar to the variant shown in FIGS. 1B-1D.
  • each water treatment device has suitable water temperature conditions, and the temperature of water supplied to each water treatment device is adjusted to an appropriate temperature by a heater or a cooler.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2021-65843 discloses a water treatment system that adjusts the temperature of water supplied to an electrical regeneration deionization device to a predetermined range based on the temperature of the treated water of the electrical regeneration deionization device. It is
  • the water temperature of the water supplied to each water treatment equipment not only does the water temperature of the water supplied to each water treatment equipment be kept within a specified range, but also the water temperature of the point of use, which is the ultimate supply destination of ultrapure water, is kept within a specified required water temperature. is also required.
  • the water temperature of the point of use which is the ultimate supply destination of ultrapure water
  • the purpose of the fourth to ninth embodiments is to provide a water treatment system (ultrapure water production apparatus) capable of suppressing a decrease in energy usage efficiency while ensuring the quality of ultrapure water.
  • the water treatment system of each embodiment has a primary system S1 and a secondary system S2 as in the first to third embodiments. Since the functions of the primary system S1 and the secondary system S2 are the same as those of the first to third embodiments, please refer to the first embodiment for details.
  • FIG. 7A shows a schematic configuration of a water treatment system 401 according to a fourth embodiment of the invention.
  • the primary system S1 will be described first, and then the secondary system S2 will be described.
  • the description of the configuration common to the first to third embodiments will be omitted.
  • Each device of the primary system S1 and the secondary system S2 is monitored and controlled by the control device 3 of the ultrapure water production device 1A.
  • the primary system S1 includes a raw water tank 11, a raw water pump 12, a temperature adjustment device 13, and a raw water tank 11, a raw water pump 12, a temperature control device 13, and a water pump 12, a temperature control device 13, and At least one reverse osmosis membrane device 14, an RO treated water tank 15, an RO treated water transfer pump 16, a cooler 17, and at least one electro-regenerative deionization device 18 (EDI) are arranged in series. ing.
  • EDI electro-regenerative deionization device
  • the raw water tank 11 stores raw water produced by a pretreatment system (not shown) provided upstream of the primary system S1 and water (pure water, ultrapure water, electric regeneration Concentrated water of the type deionizer 18, electrode water, etc.) are stored.
  • Raw water contains boron.
  • the raw water pump 12 sends out the raw water stored in the raw water tank 11 and supplies it to the temperature control device 13 .
  • the temperature adjustment device 13 heats or cools the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 to a predetermined temperature.
  • the temperature adjustment device 13 adjusts the water temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 to 15°C or higher and 40°C or lower, preferably about 20 to 30°C.
  • the temperature adjustment device 13 since the temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 is lower than the predetermined temperature range (eg, 15 to 40° C. or 20 to 30° C. described above), the temperature adjustment device 13 operates as a heater. . However, when the water temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 fluctuates within the above-mentioned predetermined temperature range, or when it fluctuates inside and outside the above-mentioned predetermined temperature, even a temperature controller having a heating and cooling function good. If the temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 fluctuates within the predetermined temperature range, the temperature adjustment device 13 may be omitted. Conversely, when the water temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 is higher than the predetermined temperature range, the temperature adjustment device 13 can be a cooler.
  • the predetermined temperature range eg, 15 to 40° C. or 20 to 30° C. described above
  • the treated water from the reverse osmosis membrane device 14 is stored in the RO treated water tank 15.
  • the RO treated water transfer pump 16 sends out the RO treated water (filtered water) stored in the RO treated water tank 15 and supplies it to the cooler 17 .
  • a cooler 17 provided upstream of the electrical regeneration deionizer 18 cools the feed water to the electrical regeneration deionization device 18 to a predetermined temperature. As mentioned above, the predetermined temperature is about 10 to 30°C, preferably about 15 to 24°C.
  • the electric regeneration deionizer 18 removes ion components contained in the water to be treated.
  • the electro-regenerative deionizer 18 also removes boron contained in the water to be treated.
  • the treated water from the electrical regeneration deionizer 18 is stored in the sub-tank 19 of the secondary system S2. Downstream of the electrical regeneration deionization device 18, specifically between the electrical regeneration deionization device 18 and the sub-tank 19, a boron concentration measuring device for measuring the boron concentration of the treated water of the electrical regeneration deionization device 18 is provided. 27 is provided.
  • the configuration of the secondary system S2 is almost the same as in the first to third embodiments.
  • the heat exchanger 21 is preferably capable of both cooling and heating.
  • the water treatment system 401 has a first thermometer 28 and a second thermometer 26.
  • a first thermometer 28 is provided on the outlet side of the ultrafiltration membrane device 25 in the secondary system S2.
  • the first thermometer 28 measures the water temperature of the treated water (ultra-pure water) of the secondary system S2 sent to the point of use 2 from the secondary system S2.
  • a second thermometer 26 is provided between the cooler 17 and the electro-regenerative deionizer 18 to measure the temperature of the feed water to the electro-regenerative deionizer 18 .
  • the electro-regenerative deionization device 18 has a desalination chamber through which water to be treated flows, a concentration chamber through which concentrated water in which ion components are concentrated flows, and an electrode chamber containing electrodes and through which electrode water flows.
  • the second thermometer 26 measures the temperature of the inlet water of the demineralization compartment, but the second thermometer 26 may be the outlet water of the demineralization compartment, the inlet water of the concentrating compartment, or the The temperature of the exit water, the entrance water of the electrode chamber or the exit water may be measured. That is, the second thermometer 26 may measure the temperature of any water entering or exiting the electroregenerative deionizer 18 .
  • the measured value of the first thermometer 28 is used to control the cooler 17 that cools the water supplied to the regenerative deionization device 18 .
  • the first thermometer 28 is originally installed for the purpose of water temperature control at the point of use 2 . Therefore, conventionally, when the measured value of the first thermometer 28 is far from the required water temperature at the use point 2, the heat exchanger 21 in the secondary system S2 is operated to adjust the water temperature. (hereinafter referred to as conventional example).
  • the temperature of the water supplied to the electrical regeneration deionizer 18 is generally adjusted based on a thermometer provided at the inlet of the electrical regeneration deionization device 18 .
  • the temperature control of the feed water to the electroregenerative deionizer 18 is based on the water temperature measured at the inlet of the electroregenerative deionizer 18, and the cooling provided upstream of the electroregenerative deionizer 18.
  • a common practice is to use the vessel 17 .
  • the cooler 17 is controlled based on the measured value of the first thermometer 28 remote from the regenerative deionization device 18 .
  • an electrically regenerative degassing system is used. Water supplied to the ion device 18 is cooled by the cooler 17 .
  • the first thermometer 28 is installed downstream of the secondary system S2, that is, downstream of the ultrafiltration membrane device 25 on the main pipe L2, but the position on the main pipe L2 is not limited to this.
  • the first thermometer 28 may measure the temperature of the treated water of any of the water treatment devices that make up the secondary system S2.
  • the first thermometer 28 may be provided in the second recirculation line L3. That is, the first thermometer 28 measures the temperature of water flowing anywhere downstream of the primary system S1, and more generally, the temperature of the water being treated by the electroregenerative deionizer 18 and Measure the water temperature of water flowing at any location downstream of 18 .
  • the water temperature in the secondary system S2 is not constant, and the water to be treated is heated by, for example, ultraviolet irradiation in the ultraviolet irradiation device 22 and exhaust heat from the pure water pump 20, so the water temperature in the secondary system S2 is Varies by location.
  • the water temperature can also change depending on the exhaust heat from the piping and the heat input to the piping.
  • the first thermometer 28 is installed downstream of the ultrafiltration membrane device 25 . Therefore, the water temperature measured by the first thermometer 28 almost matches the water temperature at the point of use 2, but the distance from the first thermometer 28 to the point of use 2 is long, and the temperature difference between the two is negligible. Sometimes you can't.
  • the cooler 17 is activated when the temperature exceeds the value corresponding to the required water temperature of the point of use 2 at the installation position of the first thermometer 28 . For example, when the upper limit of the required water temperature at the point of use 2 is 25.5°C, and the water temperature measured by the first thermometer 28 is found to be 0.5°C lower than the water temperature at the point of use 2.
  • the cooler 17 is activated when the reading of the first thermometer 28 exceeds 25°C.
  • the measurement value of the first thermometer 28 and the point of use 2 It is desirable to fix the temperature rise or temperature drop in the heat exchanger 21 in order to establish a correspondence with the water temperature.
  • the temperature at which the cooler 17 operates is not limited to the temperature corresponding to the upper limit of the point-of-use 2 required water temperature.
  • the required water temperature of the point of use 2 is an arbitrary temperature within the required water temperature range, and may be the lower limit value or the median value of the required water temperature of the point of use 2 .
  • the lower limit of the required water temperature at the point of use 2 is 24.5°C
  • the water temperature corresponding to 24.5°C at the point of use 2 at the measurement position of the first thermometer 28 is 24°C. Therefore, by operating the cooler 17 when the measured value of the first thermometer 28 exceeds 24° C., the electric regeneration type
  • the feed water to the deionizer 18 can be pre-chilled.
  • the boron removal rate is improved.
  • the boron concentration is sufficiently low, there is no need to drastically lower the water temperature. Therefore, depending on the required boron concentration, it is generally not preferable to lower the temperature too much in the preceding stage of the electroregenerative deionization device 18. It is preferable to operate so that the difference T1-T2 of the temperature T2 measured by the thermometer 26 of No. 2 is -1 degree or more and 5 degrees or less. T1-T2 may be negative if the measured value of the first thermometer 28 is controlled within a predetermined range and the boron concentration is sufficiently reduced.
  • the current density of the current applied to the electroregeneration deionization device 18 may be increased. These two methods can be selectively executed in this embodiment.
  • the operation in which the cooler 17 cools the water supplied to the regenerative deionizer 18 is referred to as the first operation
  • the operation in which the current applied to the regenerative deionizer 18 is increased is referred to as the second operation.
  • the control device 3 connects the cooler 17 and the electricity so that only one of the first operation and the second operation is performed when the boron concentration measured by the boron concentration measuring device 27 is higher than a predetermined value.
  • the control device 3 performs the other of the first operation and the second operation when the boron concentration does not fall below a predetermined value in only one of the first operation and the second operation. It controls the vessel 17 and the electroregenerative deionizer 18 . Which operation is to be prioritized can be appropriately determined in consideration of the operation cost and the like. If the current density of the current applied to the regenerative deionization device 18 is too high, problems such as electrode seizure and electrical damage and deterioration of the ion exchange membrane and ion exchanger are likely to occur. Therefore, when adopting the second method, it is preferable to adjust the current density in the range of 0.3 A/dm 2 or more and 1 A/dm 2 or less.
  • FIG. 7B shows a modification of the fourth embodiment.
  • the raw water tank 11, the raw water pump 12, the cooler 17, the temperature adjustment device 13, at least one reverse osmosis membrane device 14, and at least one electric regeneration type A deionization device 18 (EDI) is arranged in series, and the water to be treated passes through the cooler 17 again between the reverse osmosis membrane device 14 and the electroregenerative deionization device 18 .
  • the temperature adjustment device 13 corresponds to the first heat exchanger 31 of the first embodiment
  • the cooler 17 corresponds to the second heat exchanger 32 of the first embodiment.
  • FIG. 8 shows an example of the relationship between the current magnification of the electroregenerative deionization device 18 and the boron removal efficiency.
  • the current multiplier is set current multiplier/set flow rate multiplier
  • the set current multiplier is set current/standard current
  • the set flow rate multiplier is treated water flow rate/standard flow rate. That is, the current multiplying factor is the ratio of the standardized current to the standardized flow rate, and the use of the current multiplying factor makes it possible to eliminate the influence of the flow rate on the boron removal efficiency. Boron removal efficiency improves as the current magnification increases.
  • the boron concentration of the supplied water is 10 ppb
  • the boron concentration can be reduced to 50 ppt or less (removal rate of 99.5% or more) by raising the current magnification to about 1.2 times.
  • the current magnification increases, it becomes difficult to improve the boron removal efficiency, and in order to reduce the boron concentration to 20 ppt or less (removal rate of 99.8%), it is necessary to increase the number of stages and improve the performance of the electroregenerative deionization device 18. becomes.
  • which of the first operation and the second operation should be prioritized requires consideration of the operation cost and facility cost required for the boron removal efficiency.
  • FIG. 9A shows a schematic configuration of a water treatment system 501 according to a fifth embodiment of the invention.
  • This embodiment is the same as the fourth embodiment except that the secondary system S2 is not provided with the heat exchanger 21 or other means for adjusting the water temperature.
  • the cooler 17 controls the temperature of the water supplied to the electroregenerative deionizer 18 and the temperature of the point of use 2 .
  • Water temperature adjustment means means a device for the purpose of adjusting water temperature, such as a heat exchanger or a heater. It does not include equipment for which it is not intended.
  • the difference T1-T2 is affected only by the exhaust heat of the component equipment, the circulation flow rate, and the room temperature, and is -1.0 degrees or more and 1.0 degrees. It is within the following range. Therefore, this embodiment is preferably applied when the temperature of the water supplied to the electrical regeneration type deionizer 18 is close to the required water temperature of the point of use 2 . Since the required water temperature at the point of use 2 is often around 24 to 26° C., the temperature of the water supplied to the electrical regeneration deionizer 18 is also around that range.
  • This embodiment can be used when sufficient boron removal performance can be obtained at a water temperature near the required water temperature of point of use 2, when boron removal is mainly performed in the second operation described above, or when combined with the second operation It can be suitably applied when driving is performed.
  • FIG. 9B shows a modification of the fifth embodiment.
  • the raw water tank 11, the raw water pump 12, the cooler 17, the temperature adjustment device 13, at least one reverse osmosis membrane device 14, and at least one electric regeneration type A deionization device 18 (EDI) is arranged in series, and the water to be treated passes through the cooler 17 again between the reverse osmosis membrane device 14 and the electroregenerative deionization device 18 .
  • the temperature adjustment device 13 corresponds to the first heat exchanger 31 of the first embodiment
  • the cooler 17 corresponds to the second heat exchanger 32 of the first embodiment.
  • FIG. 10A shows a schematic configuration of a water treatment system 601 according to the sixth embodiment of the invention.
  • an electrical regeneration deionization device 18 is provided in the secondary system S2.
  • the cooler 17 is used to adjust the temperature of the water supplied to the electrical regeneration type deionizer 18 and the temperature of the point of use 2 .
  • the pure water tank 19 and the pure water pump 20 are omitted, and the second recirculation line L3 is connected to the RO treated water tank 15.
  • FIG. Therefore, in this embodiment, the water to be treated is always treated by the electrical regeneration deionizer 18 when circulating through the secondary system S2.
  • the difference T1-T2 is within the range of -1.0 degrees or more and 1.0 degrees or less. This embodiment can also be suitably applied under the same conditions as the second embodiment.
  • FIG. 10B shows a modification of the sixth embodiment.
  • the raw water tank 11, the raw water pump 12, the cooler 17, the temperature adjustment device 13, at least one reverse osmosis membrane device 14, and at least one electric regeneration type A deionization device 18 (EDI) is arranged in series, and the water to be treated passes through the cooler 17 again between the reverse osmosis membrane device 14 and the electroregenerative deionization device 18 .
  • the temperature adjustment device 13 corresponds to the first heat exchanger 31 of the first embodiment
  • the cooler 17 corresponds to the second heat exchanger 32 of the first embodiment.
  • the preferred temperature of the feed water to the reverse osmosis system 14 is generally higher than the preferred temperature of the feed water to the electroregenerative deionization system 18 .
  • the water temperature at the point of use 2 is required to be kept within a certain range, but is generally above the preferred temperature of the feed water to the electroregenerative deionizer 18 . Therefore, the water to be treated is generally heated at the inlet of the reverse osmosis membrane device 14, cooled at the inlet of the electrically regenerative deionization device 18, and heated again in the secondary system S2. Conventionally, however, water to be treated is heated, cooled, and reheated in mutually independent heat exchangers, and energy is consumed in each of these steps.
  • the waste heat of the treated water from the reverse osmosis membrane device 14 is used to heat the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 and/or to heat the treated water from the electrically regenerative deionization device 18.
  • the energy usage efficiency of the entire ultrapure water production equipment 1D to 1F is improved.
  • FIG. 11 shows a schematic configuration of a water treatment system 701 according to the seventh embodiment of the invention.
  • the reverse osmosis membrane device 14 is provided upstream of the electrical regeneration deionization device 18, and the temperature adjustment device 13 is provided upstream of the reverse osmosis membrane device 14.
  • the temperature adjustment device 13 adjusts the water temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 to 15°C or higher and 40°C or lower, preferably about 20 to 30°C.
  • a fifth heat exchanger 29 is provided that recovers heat from the treated water of the reverse osmosis membrane device 14 and heats the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 .
  • Arrows indicate the direction of heat transfer.
  • the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 is heated by the fifth heat exchanger 29 before being heated by the temperature control device 13 . Therefore, the heat energy required by the temperature adjustment device 13 is saved.
  • the treated water of the reverse osmosis membrane device 14 is cooled by the cooler 17 after transferring thermal energy to the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 . Therefore, the temperature of the treated water supplied to the cooler 17 is lowered, and the cooling load of the cooler 17 is reduced.
  • a fifth heat exchanger 29 corresponds to the first heat exchanger 31 of the first to third embodiments.
  • FIG. 12 shows a schematic configuration of a water treatment system 801 according to the eighth embodiment of the invention.
  • the reverse osmosis membrane device 14 is provided upstream of the electrical regeneration deionization device 18, and the temperature adjustment device 13 is provided upstream of the reverse osmosis membrane device 14.
  • the temperature adjustment device 13 adjusts the water temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 to 15°C or higher and 40°C or lower, preferably about 20 to 30°C.
  • this embodiment has a sixth heat exchanger 30 that recovers heat from the treated water of the reverse osmosis membrane device 14 and heats the treated water of the electrical regeneration type deionization device 18 .
  • the treated water from the electrical regeneration deionizer 18 is heated by the sixth heat exchanger 30 and then further heated by the heat exchanger 21 . Therefore, the heat energy required by the heat exchanger 21 is saved.
  • the heat exchanger 21 can also be omitted.
  • the treated water of the reverse osmosis membrane device 14 is cooled by the cooler 17 after transferring thermal energy to the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14 .
  • the temperature control device 13 can be either a heater, a cooler, or a temperature control device depending on the water temperature of the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14, or can be omitted.
  • a sixth heat exchanger 30 corresponds to the second heat exchanger 32 of the first to third embodiments.
  • FIG. 13 shows a schematic configuration of a water treatment system 901 according to the ninth embodiment of the present invention.
  • the water treatment system 901 of the present embodiment includes a fifth heat exchanger 29 that recovers heat from the treated water of the reverse osmosis membrane device 14 and heats the water supplied to the reverse osmosis membrane device 14, and the reverse osmosis membrane device 14 and a sixth heat exchanger 30 for recovering heat from the treated water of the electro-regenerative deionizer 18 to heat the treated water.
  • the first heat exchanger 29 may be a heater that recovers heat from the supply water (raw water) and heats the permeated water of the reverse osmosis membrane device 14 .
  • the treated water of the reverse osmosis membrane device 14 is further recovered by the heat exchanger 30 .
  • This embodiment can achieve the effects of the fourth embodiment and the fifth embodiment at the same time. That is, the heat energy required by the temperature adjustment device 13 and the heat exchanger 21 is saved, and the cooling load of the cooler 17 is reduced, so the energy usage efficiency of the water treatment system 901 is further improved.

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Abstract

様々な原水温度に対してシステム全体の熱効率を改善した水処理システムが提供される。 水処理システム１０１は、逆浸透膜装置１４と、逆浸透膜装置１４の下流に位置する電気再生式脱イオン装置１８と、逆浸透膜装置１４の上流に位置し、水処理システム１０１に供給される原水の温度に応じて、逆浸透膜装置１４への供給水の温度調整を行う第１の熱交換器３１と、逆浸透膜装置１４と電気再生式脱イオン装置１８との間に位置し、電気再生式脱イオン装置１８への供給水を冷却する第２の熱交換器３２と、を有する。第１の熱交換器３１と第２の熱交換器３２の一方は、水処理システムの内部で熱交換を行う内部熱交換器であり、他方は、水処理システムの外部との間で熱交換を行う外部熱交換器である。

Description

水処理システム及び水処理方法
　本出願は、２０２１年１０月２５日出願の日本出願である特願２０２１－１７３９３２及び２０２１－１７３９３３に基づき、かつ同出願に基づく優先権を主張する。これらの出願は、その全体が参照によって本出願に取り込まれる。
　本発明は水処理システム及び水処理方法に関する。
　水処理システムでは、逆浸透膜装置、電気再生式脱イオン装置などの水処理装置が直列に配置されている。それぞれの水処理装置には好適な水温条件があり、各水処理装置への供給水の温度は、熱交換器によって適切な温度に調整される。実開昭４９－９８３９４６号公報には、逆浸透膜装置への供給水を熱交換器で加熱した後、逆浸透膜装置の処理水から排熱を回収し、この排熱で逆浸透膜装置への供給水を予備加熱する水処理システムが開示されている。この水処理システムによれば、逆浸透膜装置の好適な水温条件まで被処理水を加熱するための熱エネルギーが節約され、水処理システムの熱効率を高めることができる。
　原水の温度は、水処理システムの設置環境（高温地域、低温地域）によって変動するほか、原水を製造するための原料水の種類（地下水、市水など）によっても変動する。実開昭４９－９８３９４６号公報に記載された水処理システムでは、逆浸透膜装置の排熱を逆浸透膜装置への供給水の予備加熱に利用しているが、温度調整が必要な水処理装置は逆浸透膜装置だけではない。例えば、電気再生式脱イオン装置の好適な水温は逆浸透膜装置の好適な水温とは異なる。従って、個々の水処理装置に対して熱効率の最適化を図っても、水処理システム全体の熱効率を改善することは困難である。
　本発明は、逆浸透膜装置と電気再生式脱イオン装置とを備え、様々な原水温度に対してシステム全体の熱効率の改善が可能な水処理システムを提供することを目的とする。
　本発明の水処理システムは、少なくとも一つの逆浸透膜装置と、少なくとも一つの逆浸透膜装置の下流に位置する少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置と、少なくとも一つの逆浸透膜装置の上流に位置し、水処理システムに供給される原水の温度に応じて、少なくとも一つの逆浸透膜装置への供給水の温度調整を行う第１の熱交換器と、少なくとも一つの逆浸透膜装置と少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置との間に位置し、電気再生式脱イオン装置への供給水を冷却する第２の熱交換器と、を有する。第１の熱交換器と第２の熱交換器の一方は、水処理システムの内部で熱交換を行う内部熱交換器であり、他方は、水処理システムの外部との間で熱交換を行う外部熱交換器である。
　本発明によれば、逆浸透膜装置と電気再生式脱イオン装置とを備え、様々な原水温度に対してシステム全体の熱効率の改善が可能な水処理システムを提供することができる。
　上述した、およびその他の、本出願の目的、特徴、および利点は、本出願を例示した添付の図面を参照する以下に述べる詳細な説明によって明らかとなろう。
第１の実施形態に係る水処理システムの概略構成図である。 第１の実施形態の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第１の実施形態の他の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第１の実施形態のさらに他の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 逆浸透膜装置における水温とシリカ除去効率との関係を示す図である。 電気再生式脱イオン装置における水温とシリカ除去効率との関係を示す図である。 電気再生式脱イオン装置における水温とホウ素除去効率との関係を示す図である。 電気再生式脱イオン装置における水温とホウ素除去効率との関係を示す図である。 第２の実施形態に係る水処理システムの概略構成図である。 第２の実施形態の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第２の実施形態の他の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第２の実施形態のさらに他の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第２の実施形態のさらに他の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第３の実施形態に係る水処理システムの概略構成図である。 第３の実施形態の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第３の実施形態の他の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第３の実施形態のさらに他の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第４の実施形態に係る水処理システムの概略構成図である。 第４の実施形態の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 電気再生式脱イオン装置の電流倍率とホウ素除去効率との関係を示す図である。 第５の実施形態に係る水処理システムの概略構成図である。 第５の実施形態の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第６の実施形態に係る水処理システムの概略構成図である。 第６の実施形態の変形例に係る水処理システムの概略構成図である。 第７の実施形態に係る水処理システムの概略構成図である。 第８の実施形態に係る水処理システムの概略構成図である。 第９の実施形態に係る水処理システムの概略構成図である。
　以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。各実施形態の水処理システム１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１は、１次システムＳ１と２次システムＳ２とを有している。２次システムＳ２は、１次システムＳ１の下流且つユースポイント２の上流に位置している。１次システムＳ１は原水から純水を製造し、２次システムＳ２は純水から超純水を製造する。２次システムＳ２はサブシステムとも呼ばれる。２次システムＳ２は、１次システムＳ１の電気再生式脱イオン装置１８の処理水をさらに処理するための様々な水処理装置２１～２５を有している。２次システムＳ２で製造された超純水（水処理装置の処理水）はユースポイント２に送られる。２次システムＳ２で製造された超純水のうち、ユースポイント２で使用されなかった超純水は、２次システムＳ２の母管Ｌ２に接続された第２の再循環ラインＬ３によって、水処理装置２１～２５の上流側に戻される。２次システムＳ２内では純水または超純水が常時循環している。２次システムＳ２は、純水または超純水が循環する範囲であり、母管Ｌ２及び第２の再循環ラインＬ３と、母管Ｌ２及び第２の再循環ラインＬ３上に設置されたすべての設備を含む。ユースポイント２は母管Ｌ２から分岐するラインＬ４によって水処理システム１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１と接続されている。
　（第１～第３の実施形態の概要）
　各実施形態で詳しく説明するが、水処理システム１０１，２０１，３０１は、逆浸透膜装置１４の上流に位置し、水処理システムに供給される原水の温度に応じて、逆浸透膜装置１４への供給水の温度調整を行う第１の熱交換器３１と、逆浸透膜装置１４と電気再生式脱イオン装置１８との間に位置し、電気再生式脱イオン装置１８への供給水を冷却する第２の熱交換器３２と、を有している。実施形態により、第１の熱交換器３１と第２の熱交換器３２の一方は、水処理システムの内部で熱交換を行う内部熱交換器として、他方は、水処理システムの外部との間で熱交換を行う外部熱交換器として作動する。水処理システムに供給される原水はシリカとホウ素を含み、逆浸透膜装置１４の処理水のシリカ濃度は１００ｐｐｂ以下、ホウ素濃度は５０ｐｐｂ以下となる。電気再生式脱イオン装置１８の処理水のシリカ濃度は１００ｐｐｔ以下、ホウ素濃度は５０ｐｐｔ以下となる。
　（第１の実施形態）
　図１Ａに、本発明の第１の実施形態に係る水処理システム１０１の概略構成を示す。本実施形態では、水処理システム１０１に供給される原水の水温は所定の温度範囲（例えば１５℃）より低い。上述のように、水処理システム１０１は１次システムＳ１と２次システムＳ２とに区分されるため、まず１次システムＳ１について説明し、次に２次システムＳ２について説明する。なお、１次システムＳ１と２次システムＳ２を構成する装置は以下に説明するものに限らず、他のタンク、ポンプ等が必要に応じて設置されることがある。
　１次システムＳ１には、被処理水の流通する母管Ｌ１に沿って、被処理水の流通する方向に、上流から下流に、原水タンク１１と、原水ポンプ１２と、第２の熱交換器３２と、第１の熱交換器３１と、少なくとも一つの逆浸透膜装置１４と、少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置１８（ＥＤＩ）と、が直列に配置されており、被処理水は、逆浸透膜装置１４と電気再生式脱イオン装置１８との間で再び第２の熱交換器３２を通る。少なくとも一つの逆浸透膜装置１４は、単段の逆浸透膜装置と、直列に接続された複数段の逆浸透膜装置の両者を含み、以下の説明では単に逆浸透膜装置１４という。少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置１８は、単段の電気再生式脱イオン装置と、直列に接続された複数段の電気再生式脱イオン装置の両者を含み、以下の説明では単に電気再生式脱イオン装置１８という。逆浸透膜装置１４と電気再生式脱イオン装置１８の少なくともいずれかを複数段直列配置することで、水質の一層の向上が可能となる。図示は省略するが、逆浸透膜装置１４と電気再生式脱イオン装置１８との間に、炭酸や溶存酸素を除去するための膜脱気装置、イオン交換樹脂装置、紫外線照射装置、ホウ素選択性樹脂装置の少なくともいずれかを設けてもよい。
　原水タンク１１は、１次システムＳ１の上流に設けられた前処理システム（図示せず）で製造された原水や、後段設備で発生した後に回収される水（純水、超純水、電気再生式脱イオン装置１８の濃縮水、電極水等）を貯蔵する。原水ポンプ１２は、原水タンク１１に貯蔵された原水を送出し、第２の熱交換器３２に供給した後、第１の熱交換器３１に供給する。
　第１の熱交換器３１は、逆浸透膜装置１４への供給水を所定の温度まで加熱する加熱器として作動する。第１の熱交換器３１は、逆浸透膜装置１４の上流に位置し、水処理システム１０１の外部との間で熱交換を行う外部熱交換器である。第１の熱交換器３１は、逆浸透膜装置１４への供給水を加熱する。逆浸透膜装置１４への供給水の水温が低すぎると、供給水の粘性が上がり、供給水が逆浸透膜装置１４を透過しにくくなる。これによって、逆浸透膜装置１４の圧力損失が増加し、原水ポンプ１２の動力費やポンプ容量が増える可能性がある。また、圧力損失の低減のために逆浸透膜装置１４のエレメントあたりの流量を減らすと、エレメントの個数が増える。一方、逆浸透膜装置１４への供給水の水温が高すぎると、膜材料の溶出、供給水中の溶解成分の析出、生物由来のスライム生成といった問題が生じやすくなる。第１の熱交換器３１は、逆浸透膜装置１４への供給水の水温を１５℃以上４０℃以下、好ましくは２０～３０℃程度に調整する。逆浸透膜装置１４は被処理水に含まれる微粒子、イオン成分、シリカ等を除去する。
　第２の熱交換器３２は、逆浸透膜装置１４と電気再生式脱イオン装置１８との間に設けられている。第２の熱交換器３２は、逆浸透膜装置１４の処理水ないし電気再生式脱イオン装置１８への供給水を所定の温度まで冷却する。第２の熱交換器３２は水処理システム１０１の内部で熱交換を行う内部熱交換器である。矢印は熱の移動方向を示す。後述するように、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の温度が低いとホウ素の除去率が向上する。所定の温度は１０～３０℃程度、好ましくは１５～２４℃程度である。電気再生式脱イオン装置１８は被処理水に含まれるイオン成分を除去する。電気再生式脱イオン装置１８は被処理水に含まれるシリカやホウ素も除去する。電気再生式脱イオン装置１８の処理水は２次システムＳ２のサブタンク１９に貯蔵される。
　上述のように、逆浸透膜装置１４への低温の供給水は、第１の熱交換器３１で加温される前に第２の熱交換器３２で加温される。このため、第１の熱交換器３１で必要とする熱エネルギーが節約される。一方、逆浸透膜装置１４の高温の処理水は、逆浸透膜装置１４への低温の供給水に熱エネルギーを奪われることで、電気再生式脱イオン装置１８への供給水として適した温度まで冷却される。熱エネルギーが不要な部位から熱エネルギーが必要な部位に、熱交換によって熱エネルギーを移動しているため、１次システムＳ１全体のエネルギー使用効率が改善される。
　サブシステムＳ２は、電気再生式脱イオン装置１８とユースポイント２との間に位置している。２次システムＳ２には、被処理水の流通する母管Ｌ２に沿って、被処理水の流通する方向に、上流から下流に、サブタンク（純水タンク）１９と、純水ポンプ２０と、熱交換器２１と、紫外線照射装置２２と、イオン交換装置２３と、膜脱気装置２４と、限外ろ過膜装置２５と、が直列に配置されている。純水ポンプ２０はサブタンク１９に貯蔵された純水を送出し、熱交換器２１に供給する。ユースポイント２に供給される超純水は一般に、要求水温（例えば２４～２６℃程度）が定められている。熱交換器２１は、ユースポイント２に供給される超純水の温度を調整するために設けられている。第２の熱交換器３２で電気再生式脱イオン装置１８への供給水を冷却した場合、電気再生式脱イオン装置１８の処理水を加熱することが一般的であるため、熱交換器２１は加熱器とすることができる。しかし、電気再生式脱イオン装置１８からの入熱や、純水ポンプ２０からの排熱、第２の再循環ラインＬ３を流れる循環水量の増加などで被処理水の水温が上昇する場合、熱交換器２１は被処理水を冷却することもあり得る。従って、被処理水を冷却する可能性のある場合、熱交換器２１は冷却加熱の両方が可能なものであることが好ましい。紫外線照射装置２２は被処理水に紫外線を照射し、被処理水に含まれる有機物を分解する。イオン交換装置２３は紫外線照射装置２２で発生した分解生成物を除去する。膜脱気装置２４は被処理水に含まれる溶存酸素を除去する。限外ろ過膜装置２５は被処理水に含まれる微粒子を除去する。このようにして製造された超純水はユースポイント２に送られ、ユースポイント２で使用されなかった水は第２の再循環ラインＬ３を通って、サブタンク１９に戻される。
　図２は、逆浸透膜装置１４における水温とシリカ除去率との関係の測定例を示している。水温が高くなるとシリカの除去率は低下するが、除去率の大きな低下は見られず、温度の影響は限定的である。一方、図示は省略するが、逆浸透膜装置１４のホウ素除去率はそれほど高くなく、ホウ素除去率の観点からは、逆浸透膜装置１４への供給水の水温は特に限定されない。図３は、電気再生式脱イオン装置１８における水温とシリカの除去率との関係の測定例を示している。水温が高くなるとシリカの除去率は高まり、水温が低くなるとシリカの除去率は低下する。
　図４Ａ，４Ｂは電気再生式脱イオン装置１８における水温とホウ素除去率との関係の測定例を示している。水温範囲によって異なる電気再生式脱イオン装置１８を用いているため、便宜上、結果を図４Ａと４Ｂに分けて示している。電気再生式脱イオン装置１８への供給水は、ホウ素（５～２０ｐｐｂ）、シリカ（５～１０ｐｐｂ）、炭酸（１ｐｐｍ）を含んでいる。ここで、炭酸濃度は、Ｈ2ＣＯ3、ＨＣＯ3 -、ＣＯ3 2-などの炭酸成分の総量の濃度をＣＯ2換算濃度として表したものである。供給水の温度が低いとホウ素の除去率が向上する。例えば、供給水のホウ素濃度が１０ｐｐｂ、電気再生式脱イオン装置１８の処理水のホウ素濃度が６０ｐｐｔ（除去率９９.４％）、目標値が５０ｐｐｔであったとする。この場合、水温を１℃程度低下させることで除去率が０.０５％程度向上することが見込まれるので、水温を２℃程度低下させると目標値の５０ｐｐｔ（除去率９９.５％）に到達する。
　このように、ホウ素を高効率で除去できるのは電気再生式脱イオン装置１８に限られるので、電気再生式脱イオン装置１８の供給水の温度はホウ素の除去に適した温度としている。この結果、シリカは電気再生式脱イオン装置１８で除去されにくくなるため、逆浸透膜装置１４でできるだけ多くのシリカを除去することが望ましい。しかし、上述のように逆浸透膜装置１４の供給水の温度はシリカ除去率に大きな影響を与えない。一方、逆浸透膜装置１４の処理水の温度が高くなりすぎると、電気再生式脱イオン装置１８の供給水の温度を第２の熱交換器３２で十分に低下することができなくなることもあり得る。以上より、逆浸透膜装置１４への供給水の水温は１５℃以上４０℃以下とし、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の温度は１０～３０℃としている。
　（第１の実施形態の変形例）
　図１Ｂ～１Ｄに第１の実施形態の変形例を示す。図１Ｂに示す変形例では、第２の熱交換器３２と電気再生式脱イオン装置１８との間にＲＯ処理水タンク１５とＲＯ処理水移送ポンプ１６が設けられている。ＲＯ処理水タンク１５は逆浸透膜装置１４の処理水を貯蔵し、ＲＯ処理水移送ポンプ１６はＲＯ処理水タンク１５に貯蔵された水を電気再生式脱イオン装置１８に供給する。電気再生式脱イオン装置１８の前段にＲＯ処理水タンク１５とＲＯ処理水移送ポンプ１６があることで、電気再生式脱イオン装置１８と逆浸透膜装置１４とを別々に運転することができる。また、ＲＯ処理水タンク１５がバッファタンクとして機能するため、１次システムＳ１がユースポイント２での超純水使用量の変動に対する影響を受けづらくなる。
　図１Ｃに示す変形例では、電気再生式脱イオン装置１８の処理水の少なくとも一部を逆浸透膜装置１４の上流（本変形例では原水タンク１１）に戻す第１の再循環ラインＬ５が設けられている。サブシステムＳ２は、第１の再循環ラインＬ５の分岐部とユースポイント２との間に位置している。後段のサブタンク１９が満水になった際に、第１の再循環ラインＬ５で水を循環させることで、１次システムＳ１の運転を継続することができる。１次システムＳ１の運転を停止すると、水が滞留している部分で水質が低下する可能性がある。１次システムＳ１を連続運転することで、水の滞留を抑制し、高い水質を安定的に維持することができる。後段のサブタンク１９に送水可能となったときは、第１の再循環ラインＬ５の弁（図示せず）を閉じて、電気再生式脱イオン装置１８の処理水の全量をサブタンク１９に送水する。あるいは、第１の再循環ラインＬ５の弁の開度を絞って、電気再生式脱イオン装置１８の処理水の一部をサブタンク１９に送水し、残りを逆浸透膜装置１４の上流に戻してもよい。
　図１Ｄに示す変形例は図１Ｂに示す変形例と図１Ｃを組み合わせたものである。この場合、第１の再循環ラインＬ５はＲＯ処理水タンク１５に接続してもよい。
　（第２の実施形態）
　図５Ａに、本発明の第２の実施形態に係る水処理システム２０１の概略構成を示す。以下、第１の実施形態との差異を中心に説明する。説明を省略した構成や効果は第１の実施形態と同様である。本実施形態では、水処理システム２０１に供給される原水の水温は所定の温度範囲（例えば４０℃）より高い。第１の実施形態と異なり、第２の熱交換器３２は冷却のために、水処理システム２０１の内部の冷却源（低温の原水）を利用できない。このため、第２の熱交換器３２は、冷却器として作動する外部熱交換器としている。
　第１の熱交換器３１は第１の実施形態と異なり、冷却器として作動する。原水は第１の熱交換器３１によって、逆浸透膜装置１４への供給水として適した温度まで冷却される。電気再生式脱イオン装置１８の処理水の温度は、水処理システム２０１に供給される原水の温度より低くなっている。そこで、第１の熱交換器３１は水処理システム２０１の内部で熱交換を行う内部熱交換器としている。このような構成によって、電気再生式脱イオン装置１８の低温の処理水を逆浸透膜装置１４への供給水の冷却に用いることができる。また、２次システムＳ１の熱交換器２１が加熱器として用いられる場合、熱交換器２１への供給水が第１の熱交換器３１で予備加熱されるので、熱交換器２１の負荷が低減する。このため、水処理システム２０１全体のエネルギー使用効率が改善される。
　（第２の実施形態の変形例）
　図５Ｂ～５Ｅに第２の実施形態の変形例を示す。図５Ｂに示す変形例では、逆浸透膜装置１４と第２の熱交換器３２との間にＲＯ処理水タンク１５とＲＯ処理水移送ポンプ１６が設けられている。ＲＯ処理水タンク１５は逆浸透膜装置１４の処理水を貯蔵し、ＲＯ処理水移送ポンプ１６はＲＯ処理水タンク１５に貯蔵された水を電気再生式脱イオン装置１８に供給する。
　図５Ｃに示す変形例では、電気再生式脱イオン装置１８の処理水の少なくとも一部を逆浸透膜装置１４の上流（本変形例では原水タンク１１）に戻す第１の再循環ラインＬ５が設けられている。サブシステムＳ２は、第１の再循環ラインＬ５の分岐部とユースポイント２との間に位置している。
　図５Ｄに示す変形例は図５Ｂに示す変形例と図１Ｃを組み合わせたものである。この場合、第１の再循環ラインＬ５はＲＯ処理水タンク１５に接続してもよい。図５Ｂ～５Ｄに示す変形例の効果は図１Ｂ～１Ｄに示す変形例と同様である。
　図５Ｅに示す変形例では、第１の熱交換器３１と逆浸透膜装置１４との間に、逆浸透膜装置１４への供給水を冷却する第３の熱交換器３３が設けられている。第３の熱交換器３３は水処理システム２０１の外部との間で熱交換を行う外部熱交換器であり、原水温度が高く第１の熱交換器３１だけで逆浸透膜装置１４への供給水の温度を十分に下げることができない場合に設けることができる。
　（第３の実施形態）
　図６Ａに、本発明の第３の実施形態に係る水処理システム３０１の概略構成を示す。本実施形態では、水処理システム３０１に供給される原水の水温は概ね所定の温度範囲（例えば１５～４０℃）内にある。しかし、逆浸透膜装置１４への供給水の水温が上記所定の温度範囲内で変動する場合や、上記所定の温度の内外を変動する場合がある。このような現象は、原水温度の変動によっても起こり得るが、１次システムＳ１や２次システムＳ２の運転によって引き起こされる場合もある。原水は粗く温度調整された後に原水タンク１１に貯蔵されるが、原水タンク１１には、後段設備で発生した後に回収される水（純水、超純水、電気再生式脱イオン装置１８の濃縮水、電極水等）が受け入れられて、温度が変動することもある。本実施形態では水処理システム３０１に供給される原水の水温は比較的好ましい範囲にあるが、逆浸透膜装置１４への供給水の温度をより好ましい範囲に調整することが望ましいこともある。
　このため、第１の熱交換器３１は加熱器または冷却器として作動する外部熱交換器（温調器）としている。第２の熱交換器３２は、電気再生式脱イオン装置１８の処理水を、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の冷却に利用するため、内部熱交換器として作動する。一方、第２の熱交換器３２だけで、電気再生式脱イオン装置１８への供給水を適切な温度まで冷却できない場合もあるので、電気再生式脱イオン装置１８への供給水を冷却する第４の熱交換器３４を設けている。第４の熱交換器３４は外部熱交換器である。第４の熱交換器３４は第２の熱交換器３２と電気再生式脱イオン装置１８との間に位置している。電気再生式脱イオン装置１８への低温の供給水は、第４の熱交換器３４で冷却される前に第２の熱交換器３２で冷却される。このため、第４の熱交換器３４で必要とする冷却エネルギーが節約される。
　（第３の実施形態の変形例）
　図６Ｂ～６Ｄに第３の実施形態の変形例を示す。図６Ｂに示す変形例では、逆浸透膜装置１４と第２の熱交換器３２との間にＲＯ処理水タンク１５とＲＯ処理水移送ポンプ１６が設けられている。ＲＯ処理水タンク１５は逆浸透膜装置１４の処理水を貯蔵し、ＲＯ処理水移送ポンプ１６はＲＯ処理水タンク１５に貯蔵された水を電気再生式脱イオン装置１８に供給する。図６Ｃに示す変形例では、電気再生式脱イオン装置１８の処理水の少なくとも一部を逆浸透膜装置１４の上流（本変形例では原水タンク１１）に戻す第１の再循環ラインＬ５が設けられている。サブシステムＳ２は、第１の再循環ラインＬ５の分岐部とユースポイント２との間に位置している。図６Ｄに示す変形例は図６Ｂに示す変形例と図６Ｃを組み合わせたものである。この場合、第１の再循環ラインＬ５はＲＯ処理水タンク１５に接続してもよい。図６Ｂ～６Ｄに示す変形例の効果は図１Ｂ～１Ｄに示す変形例と同様である。
　（第４～第９の実施形態の概要）
　超純水製造装置では、電気再生式脱イオン装置等のいくつかの水処理装置が直列に配置されている。それぞれの水処理装置には好適な水温条件があり、各水処理装置への供給水の温度は、加熱器や冷却器によって適切な温度に調整される。例えば、特開２０２１－６５８４３号公報には、電気再生式脱イオン装置の処理水の温度に基づき、電気再生式脱イオン装置への供給水の温度を所定の範囲に調整する水処理システムが開示されている。
　超純水製造装置では、各水処理装置への供給水の水温を所定の範囲に収めるだけでなく、超純水の最終的な供給先であるユースポイントの水温を所定の要求水温に収めることも要求される。しかし、各水処理装置への供給水の温度とユースポイントの要求水温とを所定の範囲に収めるためには、水の加熱と冷却を繰り返すことが必要となり、超純水製造装置におけるエネルギー使用効率が低下する。エネルギー使用効率の低下は運転コストに影響する。
　第４～第９の実施形態は、超純水の水質を確保しつつ、エネルギー使用効率の低下を抑制することのできる水処理システム（超純水製造装置）を提供することを目的とする。各実施形態の水処理システムは第１～第３の実施形態と同様、１次システムＳ１と２次システムＳ２を有している。１次システムＳ１と２次システムＳ２の機能は、第１～第３の実施形態と同様であるので、詳細は第１の実施形態を参照されたい。
　（第４の実施形態）
　図７Ａに、本発明の第４の実施形態に係る水処理システム４０１の概略構成を示す。上述のように、水処理システム４０１は１次システムＳ１と２次システムＳ２とに区分されるため、まず１次システムＳ１について説明し、次に２次システムＳ２について説明する。ただし、第１～第３の実施形態と共通する構成については説明を省略する。１次システムＳ１と２次システムＳ２の各装置は超純水製造装置１Ａの制御装置３によって監視制御される。
　１次システムＳ１には、被処理水の流通する母管Ｌ１に沿って、被処理水の流通する方向に、上流から下流に、原水タンク１１と、原水ポンプ１２と、温度調整装置１３と、少なくとも一つの逆浸透膜装置１４と、ＲＯ処理水タンク１５と、ＲＯ処理水移送ポンプ１６と、冷却器１７と、少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置１８（ＥＤＩ）と、が直列に配置されている。
　原水タンク１１は、１次システムＳ１の上流に設けられた前処理システム（図示せず）で製造された原水や、後段設備で発生した後に回収される水（純水、超純水、電気再生式脱イオン装置１８の濃縮水、電極水等）を貯蔵する。原水はホウ素を含んでいる。原水ポンプ１２は、原水タンク１１に貯蔵された原水を送出し、温度調整装置１３に供給する。温度調整装置１３は、逆浸透膜装置１４への供給水を所定の温度まで加熱または冷却する。温度調整装置１３は、逆浸透膜装置１４への供給水の水温を１５℃以上４０℃以下、好ましくは２０～３０℃程度に調整する。本実施形態では、逆浸透膜装置１４への供給水の水温が所定の温度範囲（例えば、上述の１５～４０℃または２０～３０℃）より低いため、温度調整装置１３は加熱器として作動する。しかし、逆浸透膜装置１４への供給水の水温が上記所定の温度範囲内で変動する場合や、上記所定の温度の内外を変動する場合は、加熱冷却機能を有する温調器であってもよい。逆浸透膜装置１４への供給水の水温が上記所定の温度範囲内で変動する場合は、温度調整装置１３を省略することもできる。逆に、逆浸透膜装置１４への供給水の水温が上記所定の温度範囲より高い場合は、温度調整装置１３は冷却器とすることができる。
　逆浸透膜装置１４の処理水はＲＯ処理水タンク１５に貯蔵される。ＲＯ処理水移送ポンプ１６は、ＲＯ処理水タンク１５に貯蔵されたＲＯ処理水（ろ過水）を送出し、冷却器１７に供給する。電気再生式脱イオン装置１８の上流に設けられた冷却器１７は、電気再生式脱イオン装置１８への供給水を所定の温度まで冷却する。前述の通り、所定の温度は１０～３0℃程度、好ましくは１５～２４℃程度である。電気再生式脱イオン装置１８は被処理水に含まれるイオン成分を除去する。電気再生式脱イオン装置１８は被処理水に含まれるホウ素も除去する。電気再生式脱イオン装置１８の処理水は２次システムＳ２のサブタンク１９に貯蔵される。電気再生式脱イオン装置１８の下流、具体的には電気再生式脱イオン装置１８とサブタンク１９との間には、電気再生式脱イオン装置１８の処理水のホウ素濃度を測定するホウ素濃度測定器２７が設けられている。
　２次システムＳ２の構成はほぼ第１～第３の実施形態と同様である。前述の通り、被処理水を冷却する可能性のある場合（特に、後述のＴ１―Ｔ２が負となる場合）、熱交換器２１は冷却加熱の両方が可能なものであることが好ましい。
　水処理システム４０１は第１の温度計２８と第２の温度計２６とを有している。第１の温度計２８は２次システムＳ２内の限外ろ過膜装置２５の出口側に設けられている。第１の温度計２８は、２次システムＳ２からユースポイント２に送られる、２次システムＳ２の処理水（超純水）の水温を測定する。第２の温度計２６は、冷却器１７と電気再生式脱イオン装置１８との間に設けられ、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の温度を測定する。電気再生式脱イオン装置１８は、被処理水が流通する脱塩室と、イオン成分が濃縮された濃縮水が流れる濃縮室と、電極を収容し、電極水が流れる電極室と、を有しており、これらの部屋を流れる水の温度に大差はない。従って、本実施形態では、第２の温度計２６は脱塩室の入口水の温度を測定しているが、第２の温度計２６は、脱塩室の出口水、濃縮室の入口水または出口水、電極室の入口水または出口水の温度を測定してもよい。つまり、第２の温度計２６は、電気再生式脱イオン装置１８に出入りするいずれかの水の温度を測定すればよい。
　本実施形態では、電気再生式脱イオン装置１８への供給水を冷却する冷却器１７の制御に、第１の温度計２８の測定値を利用している。第１の温度計２８は本来、ユースポイント２における水温管理の目的で設置されている。このため、従来は、第１の温度計２８の測定値がユースポイント２での要求水温から離れているときに、２次システムＳ２内の熱交換器２１を作動させて水温調整を行っていた（以下、従来例という）。一方、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の温度調整は、電気再生式脱イオン装置１８の入口に設けられた温度計に基づき行うのが一般的であった。つまり、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の水温管理は、電気再生式脱イオン装置１８の入口で測定された水温に基づいて、電気再生式脱イオン装置１８の上流に設けられた冷却器１７で行うのが一般的なやりかたである。これに対して、本実施形態では、電気再生式脱イオン装置１８から離れた第１の温度計２８の測定値に基づき、冷却器１７を制御している。何らかの原因により第１の温度計２８の測定値がユースポイント２での要求水温よりも上がったときは、熱交換器２１で２次システムＳ２を流れる水を冷却するのではなく、電気再生式脱イオン装置１８への供給水を冷却器１７で冷却する。これによっても、ユースポイント２での水温を要求水温に収めることは可能であるし、被処理水を冷却する位置が従来例と変わるだけであるので、水処理システム４０１全体としての熱効率は変わらない。しかも、電気再生式脱イオン装置１８のホウ素除去効率が向上する。
　第１の温度計２８は２次システムＳ２の下流側、すなわち母管Ｌ２上における限外ろ過膜装置２５の下流に設置されているが、母管Ｌ２上での位置はこれに限定されない。第１の温度計２８は２次システムＳ２を構成するいずれかの水処理装置の処理水の温度を測定するものであってよい。あるいは、第１の温度計２８は、第２の再循環ラインＬ３に設けてもよい。すなわち、第１の温度計２８は、１次システムＳ１の下流の任意の位置を流通する水の水温、より一般的には、電気再生式脱イオン装置１８で処理され、電気再生式脱イオン装置１８の下流の任意の位置を流通する水の水温を測定する。一般に２次システムＳ２内の水温は一定ではなく、被処理水は例えば、紫外線照射装置２２での紫外線照射や純水ポンプ２０からの排熱によって加熱されるので、水温は２次システムＳ２内の場所によって異なる。配管からの排熱や配管への入熱によっても、水温は変わりうる。本実施形態では、第１の温度計２８は限外ろ過膜装置２５の下流に設置されている。このため、第１の温度計２８で測定した水温はほぼユースポイント２における水温と一致するが、第１の温度計２８からユースポイント２までの距離が長く、両者の間での温度差が無視できない場合もある。しかし、このような温度変化や温度差は事前に予測または測定可能であり、第１の温度計２８の設置位置での水温と、ユースポイント２での水温とは、所定の対応関係にある。従って、第１の温度計２８の測定値を用いて冷却器１７を制御することが可能である。具体的には、第１の温度計２８の設置位置においてユースポイント２の要求水温に対応する値を上回ったときに、冷却器１７が作動する。例えば、ユースポイント２の要求水温の上限値が２５．５℃であり、第１の温度計２８で測定した水温がユースポイント２における水温より０．５℃低いことが測定で判明している場合、第１の温度計２８の測定位置においてユースポイント２の２５．５℃に対応する水温は２５℃となる。従って、第１の温度計２８の測定値が２５℃を上回った時に冷却器１７が作動する。なお、第１の温度計２８を熱交換器２１の上流（例えば、純水ポンプ２０と熱交換器２１の間）に設置する場合、第１の温度計２８の測定値とユースポイント２での水温との対応関係を確立するため、熱交換器２１での温度上昇値または温度低下値は固定することが望ましい。
　冷却器１７の作動する温度は、ユースポイント２の要求水温の上限値に対応した温度に限定されない。ユースポイント２の要求水温は、要求水温の範囲内の任意の温度であり、ユースポイント２の要求水温の下限値または中央値であってもよい。例えば、ユースポイント２の要求水温の下限値が２４．５℃である場合、第１の温度計２８の測定位置においてユースポイント２の２４．５℃に対応する水温は２４℃となる。従って、第１の温度計２８の測定値が２４℃を上回った時に冷却器１７を作動させることで、ユースポイント２の水温がユースポイント２の要求水温の上限値に達する前に、電気再生式脱イオン装置１８への供給水を事前に冷却することができる。
　上述のように、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の水温が低いとホウ素除去率は向上する。しかし、ホウ素濃度が十分に低下している場合、水温を極端に下げる必要はなく、水温がユースポイント２の要求水温から低下しすぎると熱交換器２１での加熱負荷が増加する。従って、ホウ素濃度の要求値にもよるが、電気再生式脱イオン装置１８の前段で温度を下げすぎることは一般に好ましくなく、冷却器１７は、第１の温度計２８で測定した温度Ｔ１と第２の温度計２６で測定した温度Ｔ２の差分Ｔ１―Ｔ２が－１度以上５度以下となるように作動することが好ましい。第１の温度計２８の測定値が所定の範囲に制御され、ホウ素濃度が十分に低下していればＴ１―Ｔ２が負であってもよい。
　ホウ素濃度を下げるための方策としては、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の水温を下げることのほかに、電気再生式脱イオン装置１８に印加する電流の電流密度を上げることがある。本実施形態ではこの２つの方法を選択的に実行することができる。以下、冷却器１７が電気再生式脱イオン装置１８への供給水を冷却する運転を第１の運転といい、電気再生式脱イオン装置１８が印加する電流を増加する運転を第２の運転という。制御装置３は、ホウ素濃度測定器２７で測定されたホウ素濃度が所定の値より高いときに、第１の運転と第２の運転のいずれか一方のみを実行するように、冷却器１７と電気再生式脱イオン装置１８を制御する。制御装置３は、第１の運転と第２の運転のいずれか一方のみでホウ素濃度が所定の値以下とならない場合に、第１の運転と第２の運転の他方を実行するように、冷却器１７と電気再生式脱イオン装置１８を制御する。どちらの運転を優先するかは、運転コストなどを勘案して適宜決定することができる。電気再生式脱イオン装置１８に印加する電流の電流密度が大きすぎると、電極の焼き付きや、イオン交換膜やイオン交換体の電気的な損傷や劣化などの不具合が生じやすくなる。従って、第２の方法を採用する場合、上記電流密度は０．３Ａ／ｄｍ2以上１Ａ／ｄｍ2以下の範囲で調整することが好ましい。
　図７Ｂは第４の実施形態の変形例を示す。本実施形態では、第１の実施形態と同様、原水タンク１１と、原水ポンプ１２と、冷却器１７と、温度調整装置１３と、少なくとも一つの逆浸透膜装置１４と、少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置１８（ＥＤＩ）と、が直列に配置されており、被処理水は、逆浸透膜装置１４と電気再生式脱イオン装置１８との間で再び冷却器１７を通る。温度調整装置１３は第１の実施形態の第１の熱交換器３１に対応し、冷却器１７は第１の実施形態の第２の熱交換器３２に対応する。
　図８は、電気再生式脱イオン装置１８の電流倍率とホウ素除去効率との関係の一例を示している。電流倍率は設定電流倍率／設定流量倍率であり、設定電流倍率は設定電流／標準電流、設定流量倍率は処理水流量／標準流量である。すなわち、電流倍率は基準化流量に対する基準化電流の比率であり、電流倍率を用いることで、ホウ素除去効率への流量の影響を排除することができる。電流倍率を上げるに従いホウ素除去効率が向上する。例えば、供給水のホウ素濃度が１０ｐｐｂとした場合、電流倍率を１.２倍程度まで引き上げることでホウ素濃度は５０ｐｐｔ以下（除去率９９．５％以上）まで低減する。しかし、電流倍率の増加に伴いホウ素除去効率は向上しにくくなり、ホウ素濃度を２０ｐｐｔ以下（除去率９９.８％）まで下げるには、電気再生式脱イオン装置１８の多段化や性能向上が必要となる。以上から理解できるように、第１の運転と第２の運転のどちらを優先するかは、ホウ素除去効率のために要する運転コストや設備コストを勘案する必要がある。
　（第５の実施形態）
　図９Ａに、本発明の第５の実施形態に係る水処理システム５０１の概略構成を示す。本実施形態は、２次システムＳ２に熱交換器２１その他の水温調整手段が設けられていない点を除き、第４の実施形態と同様である。上述のように、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の温度調整と、ユースポイント２の温度調整は冷却器１７で行われる。水温調整手段とは、熱交換器、加熱器などのように水温調整を目的とした装置を意味し、ポンプなどのように、運転に伴い水温の変化を引き起こす可能性はあるが、水温調整を目的としない装置は含まない。２次システムＳ２に水温調整手段が設けられていないため、差分Ｔ１―Ｔ２は、構成機器の排熱や、循環流量、室温の影響を受けるだけであり、－１．０度以上１．０度以下の範囲に収められる。このため、本実施形態は、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の温度がユースポイント２の要求水温と近接する場合に適用することが好ましい。ユースポイント２の要求水温は２４～２６℃前後であることが多いため、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の温度もその近傍となる。本実施形態は、ユースポイント２の要求水温の近傍の水温で十分なホウ素除去性能が得られる場合、ホウ素除去が主に上述の第２の運転で行われる場合、あるいは第２の運転と組み合わせた運転が行われる場合に好適に適用できる。
　図９Ｂは第５の実施形態の変形例を示す。本実施形態では、第１の実施形態と同様、原水タンク１１と、原水ポンプ１２と、冷却器１７と、温度調整装置１３と、少なくとも一つの逆浸透膜装置１４と、少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置１８（ＥＤＩ）と、が直列に配置されており、被処理水は、逆浸透膜装置１４と電気再生式脱イオン装置１８との間で再び冷却器１７を通る。つまり、温度調整装置１３が第１の実施形態の第１の熱交換器３１に対応し、冷却器１７が第１の実施形態の第２の熱交換器３２に対応する。
　（第６の実施形態）
　図１０Ａに、本発明の第６の実施形態に係る水処理システム６０１の概略構成を示す。本実施形態では、電気再生式脱イオン装置１８が２次システムＳ２に設けられている。本実施形態でも、電気再生式脱イオン装置１８への供給水の温度調整と、ユースポイント２の温度調整は冷却器１７で行われる。純水タンク１９と純水ポンプ２０が省略され、第２の再循環ラインＬ３がＲＯ処理水タンク１５に接続されている。従って、本実施形態では、被処理水は２次システムＳ２を循環するときに、常に電気再生式脱イオン装置１８の処理を受ける。２次システムＳ２には熱交換器２１その他の水温調整手段が設けられていないため、差分Ｔ１―Ｔ２は－１．０度以上１．０度以下の範囲に収められている。本実施形態も第２の実施形態と同様の条件下で好適に適用できる。
　図１０Ｂは第６の実施形態の変形例を示す。本実施形態では、第１の実施形態と同様、原水タンク１１と、原水ポンプ１２と、冷却器１７と、温度調整装置１３と、少なくとも一つの逆浸透膜装置１４と、少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置１８（ＥＤＩ）と、が直列に配置されており、被処理水は、逆浸透膜装置１４と電気再生式脱イオン装置１８との間で再び冷却器１７を通る。つまり、温度調整装置１３が第１の実施形態の第１の熱交換器３１に対応し、冷却器１７が第１の実施形態の第２の熱交換器３２に対応する。
　（第７の実施形態）
　上述のように、逆浸透膜装置１４への供給水の好適温度は電気再生式脱イオン装置１８への供給水の好適温度より一般に高い。ユースポイント２における水温は一定の範囲に保つことが要求されるが、通常は電気再生式脱イオン装置１８への供給水の好適温度より高い。従って、被処理水は、逆浸透膜装置１４の入口で加熱され、電気再生式脱イオン装置１８の入口で冷却され、２次システムＳ２内で再度加熱されることが一般的である。しかし、従来は、相互に独立した熱交換器で、被処理水を加熱し、冷却し、再度加熱しており、これらのそれぞれの工程でエネルギーを消費していた。第７～第９の実施形態では、逆浸透膜装置１４の処理水の排熱が逆浸透膜装置１４への供給水の加熱及び／または電気再生式脱イオン装置１８の処理水の加熱に利用され、これによって、超純水製造装置１Ｄ～１Ｆ全体のエネルギー使用効率が改善される。
　図１１に、本発明の第７の実施形態に係る水処理システム７０１の概略構成を示す。本実施形態では、第４～第６の実施形態と同様、逆浸透膜装置１４が電気再生式脱イオン装置１８の上流に設けられ、温度調整装置１３が、逆浸透膜装置１４の上流に設けられている。本実施形態においても、温度調整装置１３は、逆浸透膜装置１４への供給水の水温を１５℃以上４０℃以下、好ましくは２０～３０℃程度に調整する。第１の温度計２８で測定された水温が、第１の温度計２８の設置位置においてユースポイント２の要求水温に対応する値を上回ったときに、冷却器１７が作動する。本実施形態では、これに加えて、逆浸透膜装置１４の処理水から熱を回収し逆浸透膜装置１４への供給水を加温する第５の熱交換器２９が設けられている。矢印は熱の移動方向を示す。逆浸透膜装置１４への供給水は、温度調整装置１３で加温される前に第５の熱交換器２９で加温される。このため、温度調整装置１３で必要とする熱エネルギーが節約される。一方、逆浸透膜装置１４の処理水は、逆浸透膜装置１４への供給水に熱エネルギーを伝えた後に、冷却器１７で冷却される。このため、冷却器１７に供給される処理水の温度が下がり、冷却器１７の冷却負荷が減少する。本実施形態では、熱エネルギーが不要な部位から熱エネルギーが必要な部位に、熱交換によって熱エネルギーを移動しているため、超純水製造装置１Ｄのエネルギー使用効率が向上する。第５の熱交換器２９は第１～第３の実施形態の第１の熱交換器３１に対応する。
　（第８の実施形態）
　図１２に、本発明の第８の実施形態に係る水処理システム８０１の概略構成を示す。本実施形態では、第４～第６の実施形態と同様、逆浸透膜装置１４が電気再生式脱イオン装置１８の上流に設けられ、温度調整装置１３が、逆浸透膜装置１４の上流に設けられている。本実施形態においても、温度調整装置１３は、逆浸透膜装置１４への供給水の水温を１５℃以上４０℃以下、好ましくは２０～３０℃程度に調整する。第１の温度計２８で測定された水温が、第１の温度計２８の設置位置においてユースポイント２の要求水温に対応する値を上回ったときに、冷却器１７が作動する。本実施形態では、これに加えて、逆浸透膜装置１４の処理水から熱を回収し電気再生式脱イオン装置１８の処理水を加温する第６の熱交換器３０を有している。電気再生式脱イオン装置１８の処理水は、第６の熱交換器３０で加温された後に熱交換器２１でさらに加温される。このため、熱交換器２１で必要とする熱エネルギーが節約される。変形例では、熱交換器２１は削除することもできる。第４の実施形態と同様、逆浸透膜装置１４の処理水は、逆浸透膜装置１４への供給水に熱エネルギーを伝えた後に、冷却器１７で冷却される。このため、冷却器１７に供給される処理水の温度が下がり、冷却器１７の冷却負荷が減少する。本実施形態でも、熱エネルギーが不要な部位から熱エネルギーが必要な部位に、熱交換によって熱エネルギーを移動しているため、水処理システム８０１のエネルギー使用効率が向上する。また、前述したとおり、温度調整装置１３は逆浸透膜装置１４への供給水の水温に応じて、加熱器、冷却器、温調器のいずれかとすることができ、省略することもできる。第６の熱交換器３０は第１～第３の実施形態の第２の熱交換器３２に対応する。
　（第９の実施形態）
　図１３に、本発明の第９の実施形態に係る水処理システム９０１の概略構成を示す。本実施形態は第７の実施形態と第８の実施形態を組み合わせたものである。本実施形態の水処理システム９０１は、逆浸透膜装置１４の処理水から熱を回収し逆浸透膜装置１４への供給水を加温する第５の熱交換器２９と、逆浸透膜装置１４の処理水から熱を回収し電気再生式脱イオン装置１８の処理水を加温する第６の熱交換器３０と、を有している。第１の熱交換器２９は、供給水（原水）からの熱を回収し逆浸透膜装置１４の透過水を加温する加熱器であってもよい。逆浸透膜装置１４の処理水は、第１の熱交換器２９で熱を回収された後に、さらに熱交換器３０で熱を回収される。本実施形態は、第４の実施形態と第５の実施形態の効果を同時に奏することができる。すなわち、温度調整装置１３と熱交換器２１で必要とされる熱エネルギーが節約されるともに、冷却器１７の冷却負荷が減少するので、水処理システム９０１のエネルギー使用効率が一層向上する。
　本発明のいくつかの好ましい実施形態を詳細に示し、説明したが、添付された請求項の趣旨または範囲から逸脱せずに様々な変更および修正が可能であることを理解されたい。
　２　ユースポイント
　３　制御装置
　１３　温度調整装置
　１４　逆浸透膜装置
　１５　ＲＯ処理水タンク
　１７　冷却器
　１８　電気再生式脱イオン装置
　２６　第２の温度計
　２７　ホウ素濃度測定器
　２８　第１の温度計
　２９　第５の熱交換器
　３０　第６の熱交換器
　３１　第１の熱交換器
　３２　第２の熱交換器
　３３　第３の熱交換器
　３４　第４の熱交換器
　１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，５０１，７０１，８０１，９０１　水処理システム
　Ｌ３　第２の再循環ライン
　Ｌ５　第１の再循環ライン
　Ｓ１　１次システム
　Ｓ２　２次システム（サブシステム）

Claims (20)

  1. 　少なくとも一つの逆浸透膜装置と、前記少なくとも一つの逆浸透膜装置の下流に位置する少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置と、を有する水処理システムであって、
    　前記少なくとも一つの逆浸透膜装置の上流に位置し、前記水処理システムに供給される原水の温度に応じて、前記少なくとも一つの逆浸透膜装置への供給水の温度調整を行う第１の熱交換器と、
    　前記少なくとも一つの逆浸透膜装置と前記少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置との間に位置し、前記電気再生式脱イオン装置への供給水を冷却する第２の熱交換器と、を有し、
    　前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器の一方は、前記水処理システムの内部で熱交換を行う内部熱交換器であり、他方は、前記水処理システムの外部との間で熱交換を行う外部熱交換器である、水処理システム。
  2. 　前記原水の温度は前記逆浸透膜装置の処理水の温度より低く、
    　前記第１の熱交換器は前記外部熱交換器であり、前記第２の熱交換器は前記内部熱交換器であり、前記第１の熱交換器は加熱器として作動する、請求項１に記載の水処理システム。
  3. 　前記原水の温度は前記電気再生式脱イオン装置の処理水の温度より高く、
    　前記第１の熱交換器は前記内部熱交換器であり、前記第２の熱交換器は前記外部熱交換器であり、前記第２の熱交換器は冷却器として作動する、請求項１に記載の水処理システム。
  4. 　前記第１の熱交換器と前記逆浸透膜装置との間に位置し、前記逆浸透膜装置への供給水を冷却する第３の熱交換器を有する、請求項３に記載の水処理システム。
  5. 　前記第２の熱交換器と前記電気再生式脱イオン装置との間に位置し、前記電気再生式脱イオン装置への供給水を冷却する第４の熱交換器を有し、前記第１の熱交換器は前記外部熱交換器であり、前記第２の熱交換器は前記内部熱交換器であり、前記外部熱交換器は加熱器または冷却器として作動する、請求項１に記載の水処理システム。
  6. 　前記電気再生式脱イオン装置とユースポイントとの間に位置するサブシステムと、を有し、
    　前記サブシステムは、前記電気再生式脱イオン装置の処理水をさらに処理するための水処理装置と、前記水処理装置の処理水を前記水処理装置の上流に戻す第２の再循環ラインと、を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の水処理システム。
  7. 　前記逆浸透膜装置への供給水の温度は１５℃以上、４０℃以下の範囲に制御される、請求項１から６のいずれか１項に記載の水処理システム。
  8. 　前記電気再生式脱イオン装置への供給水の温度は１０以上、３０℃以下の範囲に制御される、請求項１から７のいずれか１項に記載の水処理システム。
  9. 　前記原水はシリカとホウ素を含み、前記逆浸透膜装置の処理水のシリカ濃度が１００ｐｐｂ以下、ホウ素濃度が５０ｐｐｂ以下である、請求項１から８のいずれか１項に記載の水処理システム。
  10. 　少なくとも一つの逆浸透膜装置と、前記少なくとも一つの逆浸透膜装置の下流に位置する少なくとも一つの電気再生式脱イオン装置と、を有する水処理システムにおける水処理方法であって、
    　前記少なくとも一つの逆浸透膜装置への供給水の温度を、前記逆浸透膜装置の上流に位置する第１の熱交換器によって、前記水処理システムに供給される原水の温度に応じて調整することと、
    　前記電気再生式脱イオン装置への供給水を、前記逆浸透膜装置と前記電気再生式脱イオン装置との間に位置する第２の熱交換器によって冷却することと、を有し、
    　前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器の一方は、前記水処理システムの内部で熱交換する内部熱交換器であり、他方は、前記水処理システムの外部との間で熱の授受を行う外部熱交換器である、水処理方法。
  11. 　１次システムと、前記１次システムの下流且つユースポイントの上流に位置するサブシステムと、を有し、
    　前記第２の熱交換器は、前記電気再生式脱イオン装置への供給水を冷却する冷却器であり、
    　前記電気再生式脱イオン装置で処理され、前記電気再生式脱イオン装置の下流を流通する水の水温を測定する第１の温度計を有し、
    　前記第１の温度計で測定された前記水温が、前記第１の温度計の設置位置において前記ユースポイントの要求水温に対応する値を上回ったときに、前記冷却器が作動する、請求項１から９のいずれか１項に記載の水処理システム。
  12. 　前記第１の温度計は前記サブシステムを構成するいずれかの水処理装置の処理水の水温を測定する、請求項１１に記載の水処理システム。
  13. 　前記電気再生式脱イオン装置に出入りするいずれかの水の温度を測定する第２の温度計を有し、
    　前記冷却器は、前記第１の温度計で測定した温度Ｔ１と前記第２の温度計で測定した温度Ｔ２の差分Ｔ１―Ｔ２が－１度以上５度以下となるように作動する、請求項１２に記載の水処理システム。
  14. 　前記電気再生式脱イオン装置は前記１次システムに設けられ、前記差分Ｔ１―Ｔ２は－１．０度以上１．０度以下であり、前記サブシステムに水温調整手段が設けられていない、請求項１３に記載の水処理システム。
  15. 　前記電気再生式脱イオン装置は前記サブシステムに設けられ、前記差分Ｔ１―Ｔ２が－１．０度以上１．０度以下であり、前記サブシステムに前記冷却器以外の水温調整手段が設けられていない、請求項１３に記載の水処理システム。
  16. 　前記少なくとも一つの逆浸透膜装置の上流に設けられた温度調整装置と、を有し、
    　前記温度調整装置は前記逆浸透膜装置への供給水の水温を１５℃以上４０℃以下に調整する、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の水処理システム。
  17. 　前記第１の熱交換器は、前記少なくとも一つの前記逆浸透膜装置の処理水から熱を回収し前記逆浸透膜装置への供給水を加温または冷却する、請求項１６に記載の水処理システム。
  18. 　前記第２の熱交換器は、前記少なくとも一つの前記逆浸透膜装置の処理水から熱を回収し前記電気再生式脱イオン装置の処理水を加温する、請求項１６に記載の水処理システム。
  19. 　前記電気再生式脱イオン装置の処理水のホウ素濃度を測定するホウ素濃度測定器と、制御装置と、を有し、
    　前記冷却器は、前記電気再生式脱イオン装置への供給水を冷却する第１の運転が可能であり、
    　前記電気再生式脱イオン装置は、印加する電流を増やす第２の運転が可能であり、
    　前記制御装置は、前記ホウ素濃度測定器で測定された前記ホウ素濃度が所定の値より高いときに、前記第１の運転と前記第２の運転のいずれか一方のみを実行するように、前記冷却器と前記電気再生式脱イオン装置を制御する、請求項１１から１８のいずれか１項に記載の水処理システム。
  20. 　前記制御装置は、前記第１の運転と前記第２の運転のいずれか一方のみで前記ホウ素濃度が前記所定の値以下とならない場合に、前記第１の運転と前記第２の運転の他方を実行するように、前記冷却器と前記電気再生式脱イオン装置を制御する、請求項１９に記載の水処理システム。
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