水処理システム
【課題】簡易なシステム構成により、電気式イオン交換装置の再生運転中においても、純水を安定して需要箇所に供給できる水処理システムを提供する。
【解決手段】供給水Ｗ１を透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに膜分離処理する膜分離装置４と、透過水Ｗ２を脱塩処理して第１処理水Ｗ４を製造する電気式イオン交換装置５と、透過水Ｗ２又は第１処理水Ｗ４を脱塩処理して第２処理水Ｗ６を製造する混床式イオン交換装置６と、透過水Ｗ２を、（ｉ）電気式イオン交換装置５へ流通させると共に、第１処理水Ｗ４を混床式イオン交換装置６へ流通させる第１流路、（ｉｉ）電気式イオン交換装置５へ流通させずに、混床式イオン交換装置６へ流通させる第２流路に切り換え可能な流路部と、電気式イオン交換装置５の通常運転中は、前記流路部を前記第１流路に切り換え、電気式イオン交換装置５の再生運転中は、前記流路部を前記第２流路に切り換える制御部１０と、を備える。
【解決手段】供給水Ｗ１を透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに膜分離処理する膜分離装置４と、透過水Ｗ２を脱塩処理して第１処理水Ｗ４を製造する電気式イオン交換装置５と、透過水Ｗ２又は第１処理水Ｗ４を脱塩処理して第２処理水Ｗ６を製造する混床式イオン交換装置６と、透過水Ｗ２を、（ｉ）電気式イオン交換装置５へ流通させると共に、第１処理水Ｗ４を混床式イオン交換装置６へ流通させる第１流路、（ｉｉ）電気式イオン交換装置５へ流通させずに、混床式イオン交換装置６へ流通させる第２流路に切り換え可能な流路部と、電気式イオン交換装置５の通常運転中は、前記流路部を前記第１流路に切り換え、電気式イオン交換装置５の再生運転中は、前記流路部を前記第２流路に切り換える制御部１０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜分離装置により製造された透過水を、電気式イオン交換装置により精製（脱塩）して純水を製造する水処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程や電子部品の洗浄、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。この種の純水を製造する場合には、一般に、地下水や水道水等の供給水を、逆浸透膜を用いた膜分離装置（以下、「ＲＯ膜モジュール」ともいう）において膜分離処理することにより、溶存塩類の大部分を除去した透過水を製造する。その後、透過水を電気式イオン交換装置（電気脱イオン装置；以下、「ＥＤＩ装置」ともいう）で精製することにより、更に純度を高めている。
【０００３】
ＥＤＩ装置は、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜で区画された脱塩室及び濃縮室を備える。脱塩室には、イオン交換体（樹脂や繊維）が充填されている。脱塩室及び濃縮室に透過水を供給すると、透過水に含まれる残留塩類（イオン）は、脱塩室のイオン交換体で捕捉され、透過水は精製された処理水（脱塩水）となる。また、脱塩室のイオン交換体に捕捉された残留塩類は、電気エネルギーにより濃縮室に移動する。そして、濃縮室から濃縮水として排出される。このように、ＥＤＩ装置では、イオン交換体に捕捉されたイオンが濃縮室に移動するため、常に再生状態に保つことができる。
【０００４】
しかし、ＥＤＩ装置に供給される透過水には、イオン交換体に対して選択性の高い多価イオンや、電気的に溶離しにくいシリカや炭酸等の弱電解質（以下、「イオン類」ともいう）が含まれる。これらイオン類は、イオン交換体に徐々に蓄積する。イオン交換体に蓄積したイオン類が処理水に溶出すると、処理水の水質が低下する。そのため、ＥＤＩ装置では、数ヶ月毎に精製処理を停止し、イオン交換体に蓄積したイオン類を電気的に溶離させる再生運転を実施している（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−５７４２０号公報
【特許文献２】特開２０１０−９９５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の水処理システムにおいて、ＥＤＩ装置の再生運転中は、透過水の精製処理が一時的に中断する。この間、純水を需要箇所に供給できなくなるので、需要箇所の稼動効率や生産性が低下することになる。このため、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することのできる水処理システムが望まれていた。
【０００７】
従って、本発明は、簡易なシステム構成により、電気式イオン交換装置の再生運転中においても、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することができる水処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、供給水を透過水と濃縮水とに膜分離処理する膜分離装置と、透過水を精製処理して第１処理水を製造する電気式イオン交換装置と、透過水又は第１処理水を脱塩処理して第２処理水を製造する混床式イオン交換装置と、透過水を、（ｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させると共に、当該電気式イオン交換装置で製造された第１処理水を前記混床式イオン交換装置へ流通させる第１流路、（ｉｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させずに、前記混床式イオン交換装置へ流通させる第２流路に切り換え可能な流路部と、前記電気式イオン交換装置の通常運転中は、前記流路部を前記第１流路に切り換え、前記電気式イオン交換装置の再生運転中は、前記流路部を前記第２流路に切り換える制御部と、を備える水処理システムに関する。
【０００９】
また、本発明は、供給水を透過水と濃縮水とに膜分離処理する膜分離装置と、透過水を脱塩処理して第１処理水を製造する電気式イオン交換装置と、透過水を脱塩処理して第２処理水を製造する混床式イオン交換装置と、透過水を、（ｉ）前記混床式イオン交換装置へ流通させずに、前記電気式イオン交換装置へ流通させる第３流路、（ｉｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させずに、前記混床式イオン交換装置へ流通させる第４流路に切り換え可能な流路部と、前記電気式イオン交換装置の通常運転中は、前記流路部を前記第３流路に切り換え、前記電気式イオン交換装置の再生運転中は、前記流路部を前記第４流路に切り換える制御部と、を備える水処理システムに関する。
【００１０】
また、前記膜分離装置により製造された透過水のシリカ濃度を検出するシリカ濃度検出手段を備え、前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記シリカ濃度検出手段の検出シリカ濃度が予め設定された基準シリカ濃度以上であれば、前記流路部を前記第２流路又は前記第４流路に切り換えることが好ましい。
【００１１】
また、前記膜分離装置により製造された透過水の炭酸濃度を検出する炭酸濃度検出手段を備え、前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記炭酸濃度検出手段の検出炭酸濃度が予め設定された基準炭酸濃度以上であれば、前記流路部を前記第２流路又は前記第４流路に切り換えることが好ましい。
【００１２】
また、前記膜分離装置により製造された透過水の流量を検出し、当該流量に応じた検出流量値を出力する流量検出手段と、供給水を前記膜分離装置に供給する供給水ラインと、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、前記供給水ラインを流通する供給水を前記膜分離装置に向けて圧送する加圧ポンプと、入力された電流値信号に対応する駆動周波数を前記加圧ポンプに出力するインバータと、を備え、前記制御部は、少なくとも前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記流量検出手段から出力された検出流量値が、予め設定された目標流量値となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより前記加圧ポンプの駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する電流値信号を前記インバータに出力することが好ましい。
【００１３】
また、前記膜分離装置から排出される濃縮水の排出流量を調節可能な排水弁を備え、前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の再生運転中において、濃縮水の排水流量が、前記電気式イオン交換装置の通常運転中に設定される排出流量よりも多くなるように前記排水弁を制御することが好ましい。
【００１４】
また、第１処理水及び／又は第２処理水を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの水位を検出する水位検出手段と、を備え、前記制御部は、前記水位検出手段の検出水位が予め設定された基準貯留水位以上であれば、前記電気式イオン交換装置の再生運転中における透過水の目標流量値を、前記電気式イオン交換装置の通常運転中における透過水の目標流量値よりも低く設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易なシステム構成により、電気式イオン交換装置の再生運転中においても、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することができる水処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１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２】（Ａ）は水処理システム１の第１流路を示す説明図である。（Ｂ）は水処理システム１の第１流路及び第２流路を示す説明図である。
【図３】制御部１０において流路部を切り換える場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】制御部１０においてＲＯ膜モジュールの回収率を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】制御部１０において流量フィードバック水量制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】制御部１０においてＲＯ膜モジュールの回収率制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る水処理システム１Ａの全体構成図である。
【図８】制御部１０において透過水Ｗ２の目標流量値及び回収率を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態に係る水処理システム１Ｂの全体構成図である。
【図１０】（Ａ）は水処理システム１Ｂの第１流路を示す説明図である。（Ｂ）は水処理システム１Ｂの第２流路を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る水処理システム１について、図面を参照しながら説明する。第１実施形態に係る水処理システム１は、例えば、淡水から純水を製造する純水製造システムに適用される。
【００１８】
図１は、第１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２（Ａ）、（Ｂ）は、水処理システム１の第１流路及び第２流路を示す説明図である。図３は、制御部１０において流路部を切り換える場合の処理手順を示すフローチャートである。図４は、制御部１０においてＲＯ膜モジュールの回収率を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。図５は、制御部１０において流量フィードバック水量制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図６は、制御部１０においてＲＯ膜モジュールの回収率制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【００１９】
図１に示すように、第１実施形態に係る水処理システム１は、加圧ポンプ２と、インバータ３と、膜分離装置としてのＲＯ膜モジュール４と、ＥＤＩ装置（電気式イオン交換装置）５と、混床式イオン交換装置としてのカートリッジポリッシャ装置（以下、「ＣＰ装置」ともいう）６と、を備える。また、水処理システム１は、流量検出手段としての流量センサ７と、シリカ濃度検出手段としてのシリカ濃度センサ８と、炭酸濃度検出手段としての炭酸濃度センサ９と、制御部１０と、第１排水弁１１と、第２排水弁１２と、第３排水弁１３と、第１切換弁１４と、第２切換弁１５と、を備える。
【００２０】
また、水処理システム１は、供給水ラインとしての第１通水ラインＬ１と、第２通水ラインＬ２と、第３通水ラインＬ３と、第４通水ラインＬ４と、第５通水ラインＬ５と、第１濃縮水ラインＬ６と、第２濃縮水ラインＬ７と、第１濃縮水Ｗ３の排水ライン（第１排水ラインＬ１１、第２排水ラインＬ１２及び第３排水ラインＬ１３）と、を備える。
【００２１】
上述した第１切換弁１４、第２切換弁１５、及び第２通水ラインＬ２〜第５通水ラインＬ５は、本実施形態における流路部を構成する（以下、これらを総称して「流路部」ともいう）。なお、本明細書における「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。
【００２２】
第１通水ラインＬ１は、供給水Ｗ１を、ＲＯ膜モジュール４へ供給するラインである。第１通水ラインＬ１の上流側の端部は、供給水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。また、第１通水ラインＬ１の下流側の端部は、ＲＯ膜モジュール４の一次側入口ポートに接続されている。
【００２３】
加圧ポンプ２は、第１通水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１を吸入し、ＲＯ膜モジュール４に向けて吐出する装置である。加圧ポンプ２は、第１通水ラインＬ１において、ＲＯ膜モジュール４の上流側に設けられている。加圧ポンプ２は、インバータ３（後述）と電気的に接続されている。加圧ポンプ２には、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。加圧ポンプ２は、供給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。
【００２４】
インバータ３は、加圧ポンプ２に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路である。インバータ３は、制御部１０と電気的に接続されている。インバータ３には、制御部１０から電流値信号が入力される。インバータ３は、入力された電流値信号に対応する駆動周波数の駆動電力を加圧ポンプ２に出力する。
【００２５】
ＲＯ膜モジュール４は、加圧ポンプ２から送出された供給水Ｗ１を、溶存塩類が除去された透過水Ｗ２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。ＲＯ膜モジュール４は、単一又は複数の逆浸透膜エレメント（不図示）を備える。ＲＯ膜モジュール４は、これら逆浸透膜エレメントにより供給水Ｗ１を膜分離処理し、透過水Ｗ２及び第１濃縮水Ｗ３を製造する。
【００２６】
また、ＲＯ膜モジュール４の一次側出口ポートには、第１濃縮水ラインＬ６の上流側の端部が接続されている。第１濃縮水ラインＬ６は、第１濃縮水Ｗ３をＲＯ膜モジュール４の外に送出するラインである。第１濃縮水ラインＬ６の下流側は、分岐部Ｊ７及びＪ８において、第１排水ラインＬ１１、第２排水ラインＬ１２及び第３排水ラインＬ１３に分岐している。
【００２７】
第１排水ラインＬ１１には、第１排水弁１１が設けられている。第２排水ラインＬ１２には、第２排水弁１２が設けられている。第３排水ラインＬ１３には、第３排水弁１３が設けられている。
【００２８】
第１排水弁１１〜第３排水弁１３は、第１濃縮水ラインＬ６から送出された第１濃縮水Ｗ３の排水流量を調節する弁である。第１排水弁１１は、第１排水ラインＬ１１を開閉することができる。第２排水弁１２は、第２排水ラインＬ１２を開閉することができる。第３排水弁１３は、第３排水ラインＬ１３を開閉することができる。
【００２９】
第１排水弁１１〜第３排水弁１３は、それぞれ定流量弁機構（不図示）を備える。定流量弁機構は、第１排水弁１１〜第３排水弁１３において、それぞれ異なる流量値に設定されている。例えば、第１排水弁１１は、開状態において、ＲＯ膜モジュール４の回収率が８０％となるように排水流量が設定されている。第２排水弁１２は、開状態において、ＲＯ膜モジュール４の回収率が７５％となるように排水流量が設定されている。第３排水弁１３は、開状態において、ＲＯ膜モジュール４の回収率が７０％となるように排水流量が設定されている。
【００３０】
なお、回収率とは、ＲＯ膜モジュール４へ供給される供給水Ｗ１の流量Ｑ１に対する透過水Ｗ２の流量Ｑ２の割合（すなわち、Ｑ２／Ｑ１×１００）をいう。従って、ＥＤＩ装置５の再生運転中に、通常運転中よりも回収率を下げた場合、ＲＯ膜モジュール４から排出される第１濃縮水Ｗ３の排水流量は、通常運転中の排出流量よりも多くなる。
【００３１】
第１濃縮水ラインＬ６から排出される第１濃縮水Ｗ３の排水流量は、第１排水弁１１〜第３排水弁１３を選択的に開閉することにより、段階的に調節できる。例えば、第２排水弁１２のみを開状態とし、第１排水弁１１及び第３排水弁１３を閉状態とする。この場合には、ＲＯ膜モジュール４の回収率を７５％とすることができる。また、第１排水弁１１及び第２排水弁１２を開状態とし、第３排水弁１３のみを閉状態とする。この場合には、ＲＯ膜モジュール４の回収率を７０％とすることができる。従って、本実施形態において、第１濃縮水Ｗ３の排水流量は、第１排水弁１１〜第３排水弁１３を選択的に開閉することにより、ＲＯ膜モジュール４の回収率を５０％〜８０％までの間で、５％毎に段階的に調節することができる。
【００３２】
本実施形態において、ＲＯ膜モジュール４の回収率は、通常運転中においては８０％、再生運転中においては６０％に設定される。すなわち、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中においては、回収率を８０％に設定して、ＲＯ膜モジュール４から排出される第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量が予め設定された目標排水流量と同じ排水流量となるように第１排水弁１１〜第３排水弁１３の開閉を制御する。
【００３３】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の再生運転中においては、通常運転中よりも低い回収率を６０％に設定して、ＲＯ膜モジュール４から排出される第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量が予め設定された目標排水流量よりも多い排水流量となるように第１排水弁１１〜第３排水弁１３の開閉を制御する。
【００３４】
なお、ＲＯ膜モジュール４の回収率は、通常運転中の回収率と、それよりも低い再生運転中の回収率とに設定できればよい。上述したように、本実施形態の構成において、第１濃縮水Ｗ３の排水流量は段階的に調節できる。このため、通常運転中の回収率及び再生運転中の回収率は、５０％〜８０％までの間で適宜に選択することができる。
【００３５】
第１排水弁１１〜第３排水弁１３は、それぞれ制御部１０と電気的に接続されている。第１排水弁１１〜第３排水弁１３における弁体の開閉は、制御部１０からの駆動信号により制御される。
【００３６】
第２通水ラインＬ２は、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、ＥＤＩ装置５に供給するラインである。第２通水ラインＬ２の上流側の端部は、ＲＯ膜モジュール４の二次側ポートに接続されている。また、第２通水ラインＬ２の下流側の端部は、ＥＤＩ装置５の一次側ポート（後述する脱塩室５ａ及び濃縮室５ｂの入口側）に接続されている。
【００３７】
ＥＤＩ装置５は、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を脱塩処理して、純水としての第１処理水Ｗ４を製造する装置である。ＥＤＩ装置５は、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜で区画された複数の脱塩室及び複数の濃縮室を備える（図１では、図を簡略化して脱塩室５ａ及び濃縮室５ｂとして示す）。第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２は、分岐部Ｊ５で分岐し、脱塩室５ａ及び濃縮室５ｂにそれぞれ供給される。透過水Ｗ２に含まれる残留塩類は、脱塩室５ａ内に充填されたイオン交換体（不図示）により捕捉され、第１処理水（脱塩水）Ｗ４となる。また、脱塩室５ａ内のイオン交換体に捕捉された残留塩類は、電気エネルギーにより濃縮室５ｂに移動する。そして、残留塩類を含む水は、濃縮室５ｂから第２濃縮水ラインＬ７を介して第２濃縮水Ｗ５として排出される。
【００３８】
ＥＤＩ装置５は、通常運転中においては、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を脱塩処理して、純水としての第１処理水Ｗ４を製造する。ＥＤＩ装置５の通常運転中において、流路部は第１流路（後述）に切り換えられる。第１流路では、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２が第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５へ流通すると共に、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４が第３通水ラインＬ３を介してＣＰ装置６へ流通する。
【００３９】
一方、ＥＤＩ装置５は、再生運転中においては、印加電圧を通常運転時よりも高めることで、イオン交換体に蓄積したイオン類を電気的に溶離させる処理が実施される。ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＥＤＩ装置５において、透過水Ｗ２の脱塩処理は行われない。このため、ＥＤＩ装置５の再生運転中において、流路部は第２流路（後述）に切り換えられる。第２流路では、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２が、ＥＤＩ装置５へ流通することなくＣＰ装置６（後述）へ流通する。すなわち、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＥＤＩ装置５の代わりに、ＣＰ装置６により脱塩処理が行われる。
【００４０】
第３通水ラインＬ３は、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４をＣＰ装置６に流通させるラインである。第３通水ラインＬ３の上流側の端部は、ＥＤＩ装置５の二次側ポート（脱塩室５ａの出口側）に接続されている。また、第３通水ラインＬ３の下流側の端部は、ＣＰ装置６の一次側ポートに接続されている。
【００４１】
第１切換弁１４は、第３通水ラインＬ３に設けられている。第１切換弁１４は、第３通水ラインＬ３において、接続部Ｊ６よりも上流側（ＥＤＩ装置５側）のラインを開閉することができる。第１切換弁１４は、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４を、ＣＰ装置６へ流通させる第１流路、又はＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第５通水ラインＬ５を介してＣＰ装置６へ流通させる第２流路に切り換え可能な弁の一つである。第１切換弁１４は、例えば電動式や電磁式の二方弁により構成される。第１切換弁１４は、制御部１０と電気的に接続されている。第１切換弁１４における弁の開閉は、制御部１０から送信される弁開閉信号により制御される。
【００４２】
第５通水ラインＬ５は、制御部１０により流路部が第２流路（後述）へ切り換えられた場合に、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２を、第３通水ラインＬ３において、第１切換弁１４よりも下流側に合流させるバイパスラインである。第５通水ラインＬ５の上流側の端部は、接続部Ｊ４において第２通水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ４は、接続部Ｊ３と分岐部Ｊ５との間に配置されている。また、第５通水ラインＬ５の下流側の端部は、接続部Ｊ６において第３通水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ６は、第１切換弁１４とＣＰ装置６（後述）との間に配置されている。
【００４３】
第２切換弁１５は、第５通水ラインＬ５に設けられている。第２切換弁１５は、第５通水ラインＬ５を開閉することができる。第２切換弁１５は、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、ＥＤＩ装置５へ流通させる第１流路、又はＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、ＥＤＩ装置５へ流通させずにＣＰ装置６へ流通させる第２流路に切り換え可能な弁の一つである。第２切換弁１５は、例えば電動式や電磁式の二方弁により構成される。第２切換弁１５は、制御部１０と電気的に接続されている。第２切換弁１５における弁の開閉は、制御部１０から送信される弁開閉信号により制御される。
【００４４】
ＣＰ装置６は、ＥＤＩ装置で製造された第１処理水Ｗ４、又はＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を脱塩処理して、第２処理水Ｗ６を製造する装置である。ＣＰ装置６は、ＥＤＩ装置５の通常運転中においては、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４を更に脱塩処理して、第２処理水Ｗ６を製造する。また、ＥＤＩ装置５の再生運転中においては、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を脱塩処理して、第２処理水Ｗ６を製造する。
【００４５】
ＣＰ装置６は、カチオン樹脂及びアニオン樹脂が充填された非再生型のカートリッジ塔を備えた混床式のイオン交換装置である。ＣＰ装置６は、第４通水ラインＬ４を介してＥＤＩ装置５の下流側に接続されている。また、ＣＰ装置６の二次側ポートには、第４通水ラインＬ４が接続されている。第４通水ラインＬ４は、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６を、下流側の需要箇所に送出するラインである。なお、ＣＰ装置６において、カートリッジ塔のイオン除去能力が飽和した場合、再生済みのカチオン樹脂及びアニオン樹脂が充填されたカートリッジ塔に交換される。
【００４６】
流量センサ７は、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２の流量を検出する機器である。流量センサ７は、接続部Ｊ１において第２通水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ１は、ＲＯ膜モジュール４と接続部Ｊ２との間に配置されている。流量センサ７は、制御部１０と電気的に接続されている。流量センサ７で検出された透過水Ｗ２の単位時間当たりの流量（以下、「検出流量値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００４７】
シリカ濃度センサ８は、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２のシリカ濃度を検出する機器である。シリカは、透過水Ｗ２に含まれ得る弱電解質の一種である。シリカ濃度センサ８は、接続部Ｊ２において第２通水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ２は、接続部Ｊ１と接続部Ｊ３との間に配置されている。シリカ濃度センサ８は、制御部１０と電気的に接続されている。シリカ濃度センサ８で検出された透過水Ｗ２のシリカ濃度（以下、「検出シリカ濃度値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００４８】
炭酸濃度センサ９は、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２の炭酸濃度（溶存炭酸濃度）を検出する機器である。炭酸は、透過水Ｗ２に含まれ得る弱電解質の一種である。炭酸濃度センサ９は、接続部Ｊ３において第２通水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ３は、接続部Ｊ２と接続部Ｊ４との間に配置されている。炭酸濃度センサ９は、制御部１０と電気的に接続されている。炭酸濃度センサ９で検出された透過水Ｗ２の炭酸濃度（以下、「検出炭酸濃度値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００４９】
制御部１０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。マイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニット（以下、「ＩＴＵ」ともいう）が組み込まれている。
【００５０】
制御部１０は、流量フィードバック水量制御として、流量センサ７の検出流量値が、予め設定された目標流量となるように、系内の物理量を用いて速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより、加圧ポンプ２を駆動するための駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する電流値信号をインバータ３に出力する。流量フィードバック水量制御については後述する。
【００５１】
制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中に、ＩＴＵによる計時が予め設定された再生待機周期（例えば、２ヶ月）に達した場合には、ＥＤＩ装置５を再生運転するために、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。この場合、制御部１０は、システム管理者に対し、ユーザーインターフェース（不図示）を介して、ＥＤＩ装置５を再生運転する旨のメッセージ等を通知する。また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の再生運転が終了した場合には、ＥＤＩ装置５を通常運転するために、流路部を第２流路から第１流路に切り換える。
【００５２】
第１流路は、ＥＤＩ装置５を通常運転する場合の流路である。制御部１０が流路部を第１流路に切り換えると、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５の脱塩室５ａへ流通する。また、第２流路は、ＥＤＩ装置５を再生運転する場合の流路である。制御部１０が流路部を第２流路に切り換えると、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、ＥＤＩ装置５の脱塩室５ａを流通することなく、第５通水ラインＬ５を介してＣＰ装置６へ流通する。なお、第１流路及び第２流路については後に詳述する。
【００５３】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中に、シリカ濃度センサ８の検出シリカ濃度値が予め設定された基準シリカ濃度値（例えば、０．５ｍｇＳｉＯ２／Ｌ）以上であれば、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。このように、制御部１０は、ＩＴＵによる計時が予め設定された再生待機周期に達していない場合でも、透過水Ｗ２の検出シリカ濃度値が基準シリカ濃度値以上であれば、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。
【００５４】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中に、炭酸濃度センサ９の検出炭酸濃度値が予め設定された基準炭酸濃度値（例えば、１ｍｇＣＯ２／Ｌ）以上であれば、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。このように、制御部１０は、ＩＴＵによる計時が予め設定された再生待機周期に達していない場合でも、透過水Ｗ２の検出炭酸濃度値が基準炭酸濃度値以上であれば、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。
【００５５】
また、制御部１０は、ＲＯ膜モジュール４における第１濃縮水Ｗ３の排水流量制御として、ＥＤＩ装置５の再生運転中に、第１濃縮水Ｗ３の排水流量がＥＤＩ装置５の通常運転中に設定される排出流量よりも多くなるようにＲＯ膜モジュール４の回収率を設定して、第１排水弁１１〜第３排水弁１３を制御する。制御部１０は、設定された目標流量値Ｑｐ´及び回収率Ｒ（後述）に基づいて、第１濃縮水Ｗ３の排水流量Ｑｃを、下記の式（１）により演算する。
Ｑｃ＝Ｑｐ´／Ｒ−Ｑｐ´ （１）
なお、ＲＯ膜モジュール４の回収率制御については後述する。
【００５６】
次に、水処理システム１における第１流路及び第２流路について、図２を参照しながら説明する。なお、図２では、ＲＯ膜モジュール４、ＥＤＩ装置５、ＣＰ装置６、第１通水ラインＬ１〜第５通水ラインＬ５、第２濃縮水ラインＬ７、第１切換弁１４、第２切換弁１５、接続部Ｊ４及びＪ６についてのみ図示する。また、図２では、供給水Ｗ１等が流通するラインを実線で示し、流通しないラインを破線で示す。また、第１切換弁１４及び第２切換弁１５においては、開弁を白塗りで示し、閉弁を黒塗りで示す。
【００５７】
図２（Ａ）は、水処理システム１の第１流路を示す説明図である。第１流路は、ＥＤＩ装置５を通常運転する場合の流路である。制御部１０（不図示）は、ＥＤＩ装置５を通常運転する場合には、図２（Ａ）に示すように、第１切換弁１４を開弁し、第２切換弁１５を閉弁する。これにより、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５へ流通する。そして、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４は、第３通水ラインＬ３を介してＣＰ装置６へ流通する。更に、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第４通水ラインＬ４を介して需要箇所へ送出される。
【００５８】
図２（Ｂ）は、水処理システム１の第２流路を示す説明図である。第２流路は、ＥＤＩ装置５を再生運転する場合の流路である。制御部１０（不図示）は、ＥＤＩ装置５を再生運転する場合には、図２（Ｂ）に示すように、第１切換弁１４を閉弁し、第２切換弁１５を開弁する。これにより、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、接続部Ｊ４において、第２通水ラインＬ２から第５通水ラインＬ５へ流通する。第５通水ラインＬ５を流通した透過水Ｗ２は、接続部Ｊ６において、第３通水ラインＬ３に合流する。このように、第２流路において、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、ＥＤＩ装置５（脱塩室５ａ）へ流通することなく、第５通水ラインＬ５を介してＣＰ装置６へ流通する。そして、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第４通水ラインＬ４を介して需要箇所へ送出される。
【００５９】
本実施形態に係る水処理システム１では、ＥＤＩ装置５の通常運転中においては、流路部が第１流路に切り換えられる。第１流路において、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、ＥＤＩ装置５へ流通する。これにより、透過水Ｗ２は、ＥＤＩ装置５で脱塩処理され、第１処理水Ｗ４が製造される。第１処理水Ｗ４は、更にＣＰ装置６において脱塩処理され、第２処理水Ｗ６が製造される。
【００６０】
一方、ＥＤＩ装置５の再生運転中においては、流路部が第２流路に切り換えられる。第２流路において、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、ＥＤＩ装置５（脱塩室５ａ）へ流通することなく、ＣＰ装置６へ流通する。これにより、透過水Ｗ２は、ＣＰ装置６で脱塩処理され、第２処理水Ｗ６が製造される。このように、本実施形態に係る水処理システム１では、ＥＤＩ装置５の再生運転中においても、ＣＰ装置６により脱塩処理が行われる。従って、本実施形態に係る水処理システム１によれば、ＥＤＩ装置５の再生運転中であっても、純水（第２処理水Ｗ６）を需要箇所に連続して供給することができる。
【００６１】
次に、制御部１０において、流路部を切り換える場合の動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図３に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。
【００６２】
図３に示すステップＳＴ１０１において、制御部１０は、ＩＴＵによる計時ｔ１が再生待機周期Δｔ１に達したか否かを判定する。このステップＳＴ１０１において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時ｔ１が再生待機周期Δｔ１に達した（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０２へ移行する。また、ステップＳＴ１０１において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時ｔ１が再生待機周期Δｔ１に達していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０６へ移行する。
【００６３】
ステップＳＴ１０２（ステップＳＴ１０１：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、流路部を第２流路（図２（Ｂ）参照）に切り換えるように第１切換弁１４及び第２切換弁１５を制御する。制御部１０は、ＩＴＵによる計時ｔ１が再生待機周期Δｔ１に達した場合には、ＥＤＩ装置５の再生運転を実施するため、流路部を第２流路へ切り換えて、透過水Ｗ２をＣＰ装置６へ流通させる。なお、すでに流路部が第２流路へ切り換えられている場合には、流路部の切り換えを行うことなく、処理はステップＳＴ１０４へ移行する。
【００６４】
ステップＳＴ１０３において、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の再生運転を実行する。本実施形態の再生運転では、透過水Ｗ２の脱塩室５ａへの流通を停止させると共に、透過水Ｗ２の一部を濃縮室５ｂへ流通させる。そして、印加電圧を通常運転時よりも高めて通電することで、イオン交換体に蓄積したイオン類を電気的に溶離させ、濃縮室５ｂ側から系外へ排出する。ＥＤＩ装置５の再生運転が終了すると、処理はステップＳＴ１０４へ移行する。
【００６５】
ステップＳＴ１０４において、制御部１０は、流路部を第１流路（図２（Ａ）参照）に切り換えるように第１切換弁１４及び第２切換弁１５を制御する。制御部１０は、ＥＤＩ装置５の再生運転が終了した場合は、ＥＤＩ装置５の通常運転を実施するため、流路部を第１流路に切り換える。
【００６６】
ステップＳＴ１０５において、制御部１０は、ＩＴＵによる計時ｔ１をスタートさせる。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。
【００６７】
一方、ステップＳＴ１０６（ステップＳＴ１０１：ＮＯ判定）において、制御部１０は、シリカ濃度センサ８で検出された透過水Ｗ２の検出シリカ濃度値Ｓｄを取得する。
【００６８】
ステップＳＴ１０７において、制御部１０は、検出シリカ濃度値Ｓｄが予め設定された基準シリカ濃度値Ｓｓ以上か否かを判定する。このステップＳＴ１０７において、制御部１０により、検出シリカ濃度値Ｓｄ≧基準シリカ濃度値Ｓｓである（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０８へ移行する。また、ステップＳＴ１０５において、制御部１０により、検出シリカ濃度値Ｓｄ＜基準シリカ濃度値Ｓｓである（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０９へ移行する。
【００６９】
ステップＳＴ１０８（ステップＳＴ１０７：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、流路部を第２流路（図２（Ｂ）参照）に切り換えるように第１切換弁１４及び第２切換弁１５を制御する。制御部１０は、透過水Ｗ２の検出シリカ濃度値Ｓｄが基準シリカ濃度値Ｓｓ以上となった場合には、ＥＤＩ装置５のイオン交換体にシリカが蓄積するのを抑制するため、流路部を第２流路へ切り換えて、透過水Ｗ２をＣＰ装置６へ流通させる。
【００７０】
また、ステップＳＴ１０９（ステップＳＴ１０７：ＮＯ判定）において、制御部１０は、炭酸濃度センサ９で検出された検出炭酸濃度値Ｃｄを取得する。
【００７１】
ステップＳＴ１１０において、制御部１０は、検出炭酸濃度値Ｃｄが予め設定された基準炭酸濃度値Ｃｓ以上か否かを判定する。このステップＳＴ１１０において、制御部１０により、検出炭酸濃度値Ｃｄ≧基準炭酸濃度値Ｃｓである（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０８へ移行する。このように、検出炭酸濃度値Ｃｄが基準炭酸濃度値Ｃｓ以上の場合においても、ＥＤＩ装置５のイオン交換体に炭酸が蓄積するのを抑制するため、流路部を第２流路へ切り換えて、透過水Ｗ２をＣＰ装置６へ流通させる。
【００７２】
また、ステップＳＴ１１０において、制御部１０により、検出炭酸濃度値Ｃｄ＜基準炭酸濃度値Ｃｓである（ＮＯ）と判定された場合に、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。
【００７３】
次に、制御部１０において、ＲＯ膜モジュール４の回収率を設定する場合の動作について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図４に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。
【００７４】
図４に示すステップＳＴ２０１において、制御部１０は、水処理システム１の通常運転中か否かを判定する。このステップＳＴ２０１において、制御部１０により、通常運転中である（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２０２へ移行する。また、ステップＳＴ２０１において、制御部１０により、通常運転中でない（ＮＯ）、すなわち再生運転中であると判定された場合に、処理はステップＳＴ２０３へ移行する。
【００７５】
ステップＳＴ２０２（ステップＳＴ２０１：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、ＲＯ膜モジュール４の回収率を８０％に設定する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。このように、制御部１０は、通常運転中であれば、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常の回収率（８０％）に設定する。
【００７６】
一方、ステップＳＴ２０３（ステップＳＴ２０１：ＮＯ判定）において、制御部１０は、ＲＯ膜モジュール４の回収率を６０％に設定する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【００７７】
このように、制御部１０は、再生運転中であれば、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常よりも低い回収率（６０％）に設定する。これにより、再生運転中において、ＲＯ膜モジュール４から排出される第１濃縮水Ｗ３の排出水量は、通常運転中に設定される排出流量よりも多くなる。再生運転中において、ＲＯ膜モジュール４の回収率を下げることにより、透過水Ｗ２中にリークするシリカや炭酸等のイオン類の量を減らし、透過水Ｗ２の純度を上げることができる。これにより、ＣＰ装置６の除去能力の低下を抑制しつつ、高純度の純水を製造することができる。
【００７８】
次に、制御部１０において、流量フィードバック水量制御を実行する場合の動作を、図５を参照して説明する。図５に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中に繰り返し実行される。
【００７９】
図５に示すステップＳＴ３０１において、制御部１０は、透過水Ｗ２の目標流量値Ｑｐ´を取得する。この目標流量値Ｑｐ´は、例えば、システム管理者がユーザーインターフェース（不図示）を介して制御部１０のメモリに入力した設定値である。
【００８０】
なお、第２実施形態（後述）の流量フィードバック水量制御において、制御部１０Ａが取得する目標流量値Ｑｐ´は、図８（後述）に示すフローチャートのステップＳＴ５０２、ステップＳＴ５０６又はステップＳＴ５０８において設定された目標流量値となる。
【００８１】
ステップＳＴ３０２において、制御部１０は、ＩＴＵによる計時ｔ２が制御周期Δｔ２（１００ｍｓ）に達したか否かを判定する。このステップＳＴ３０２において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時がΔｔ２に達した（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０３へ移行する。また、ステップＳＴ３０２において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時がΔｔ２に達していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０２へ戻る。
【００８２】
ステップＳＴ３０３（ステップＳＴ３０２：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、流量センサ７で検出された透過水Ｗ２の検出流量値Ｑｐをフィードバック値として取得する。
【００８３】
ステップＳＴ３０４において、制御部１０は、ステップＳＴ３０３で取得した検出流量値（フィードバック値）Ｑｐと、ステップＳＴ３０１で取得した目標流量値Ｑｐ´との偏差がゼロとなるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより操作量Ｕｎを演算する。速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムでは、制御周期Δｔ２（１００ｍｓ）毎に操作量の変化分ΔＵｎを演算し、これを前回の制御周期時点の操作量Ｕｎ−１に加算することで現時点の操作量Ｕｎを決定する。
【００８４】
速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムに用いられる演算式は、下記の式（２ａ）及び式（２ｂ）により表される。
ΔＵｎ＝Ｋｐ｛（ｅｎ−ｅｎ−１）＋（Δｔ２／Ｔｉ）×ｅｎ＋（Ｔｄ／Δｔ２）×（ｅｎ−２ｅｎ−１＋ｅｎ−２）｝ （２ａ）
Ｕｎ＝Ｕｎ−１＋ΔＵｎ （２ｂ）
【００８５】
式（２ａ）及び式（２ｂ）において、Δｔ２：制御周期、Ｕｎ：現時点の操作量、Ｕｎ−１：前回の制御周期時点の操作量、ΔＵｎ：前回から今回までの操作量の変化分、ｅｎ：現時点の偏差の大きさ、ｅｎ−１：前回の制御周期時点の偏差の大きさ、ｅｎ−２：前々回の制御周期時点の偏差の大きさ、Ｋｐ：比例ゲイン、Ｔｉ：積分時間、Ｔｄ：微分時間である。なお、現時点の偏差の大きさｅｎは、下記の式（３）により求められる。
ｅｎ＝Ｑｐ´−Ｑｐ （３）
【００８６】
ステップＳＴ３０５において、制御部１０は、現時点の操作量Ｕｎ、及び加圧ポンプ２の最大駆動周波数Ｆ´（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの設定値）を使用して、下記の式（４）により、加圧ポンプ２の駆動周波数Ｆ［Ｈｚ］を演算する。
Ｆ＝Ｕｎ／２×Ｆ´ （４）
【００８７】
ステップＳＴ３０６において、制御部１０は、駆動周波数Ｆの演算値を、対応する電流値信号（４〜２０ｍＡ）に変換する。電流値信号の出力値Ｉ［ｍＡ］は、例えば、下記の式（５）により演算され、駆動周波数Ｆがゼロの場合にＩ＝４ｍＡ、駆動周波数Ｆが最大駆動周波数Ｆ´の場合にＩ＝２０ｍＡとなる。
Ｉ＝Ｆ／Ｆ´×１６＋４ （５）
【００８８】
ステップＳＴ３０７において、制御部１０は、変換した電流値信号をインバータ３へ出力する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。
【００８９】
なお、ステップＳＴ３０７において、制御部１０が電流値信号をインバータ３へ出力すると、インバータ３は、入力された電流値信号で指定された周波数に変換された駆動電力を加圧ポンプ２に供給する。その結果、加圧ポンプ２は、インバータ３から入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動される。なお、上述した流量フィードバック水量制御は、少なくともＥＤＩ装置５の通常運転中に実行されればよい。
【００９０】
次に、制御部１０において、ＲＯ膜モジュール４の回収率制御を実行する場合の動作について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。図６に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中に繰り返し実行される。
【００９１】
図６に示すステップＳＴ４０１において、制御部１０は、透過水Ｗ２の目標流量値Ｑｐ´を取得する。この目標流量値Ｑｐ´は、図５に示すフローチャートのステップＳＴ３０１において取得される設定値と同じである。
【００９２】
なお、第２実施形態（後述）の流量フィードバック水量制御において、制御部１０Ａが取得する目標流量値Ｑｐ´は、図８に示すフローチャートのステップＳＴ５０２、ステップＳＴ５０６又はステップＳＴ５０８において設定された目標流量値となる。
【００９３】
ステップＳＴ４０２において、制御部１０は、ＲＯ膜モジュール４の回収率Ｒを取得する。この回収率Ｒは、図４に示すフローチャートのステップＳＴ２０２又はステップＳＴ２０３において設定された回収率である。
【００９４】
なお、第２実施形態（後述）の回収率制御において、制御部１０Ａが取得する回収率Ｒは、図８（後述）に示すフローチャートのステップＳＴ５０３又はステップＳＴ５０７において設定された回収率となる。
【００９５】
ステップＳＴ４０３において、制御部１０は、ステップＳＴ４０１で取得した目標流量値Ｑｐ´及びステップＳＴ４０２で取得した回収率Ｒに基づいて、第１濃縮水Ｗ３の排水流量Ｑｃを、上述した式（１）により演算する。
【００９６】
ステップＳＴ４０４において、制御部１０は、第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量ＱｄがステップＳＴ４０３で演算した排水流量Ｑｃとなるように第１排水弁１１〜第３排水弁１３を制御する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ４０１へリターンする）。
【００９７】
上述した第１実施形態に係る水処理システム１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００９８】
第１実施形態に係る水処理システム１において、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中は流路部を第１流路に切り換え、ＥＤＩ装置５の再生運転中は流路部を第２流路に切り換える。
【００９９】
これによれば、ＥＤＩ装置５の通常運転中は、ＥＤＩ装置５により純水としての第１処理水Ｗ４が製造される。また、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＣＰ装置６により純水としての第２処理水Ｗ６が製造される。そのため、ＥＤＩ装置５の再生運転中であっても、透過水Ｗ２の精製処理を中断することがなく、継続して純水を製造することができる。従って、第１実施形態に係る水処理システム１によれば、簡易なシステム構成により、ＥＤＩ装置５の再生運転中においても、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することができる。
【０１００】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中において、シリカ濃度センサ８の検出シリカ濃度値が予め設定された基準シリカ濃度値以上となった場合には、流路部を第１流路から第２流路に切り換えて、ＣＰ装置６により純水としての第２処理水Ｗ６を製造する。このように、制御部１０は、通常運転中（再生運転待機中）であっても、透過水Ｗ２にシリカがリークして水質が悪化した場合には、流路部を第２流路へ切り換えて、透過水Ｗ２をＣＰ装置６へ流通させる。そのため、シリカがリークして水質の悪化した透過水Ｗ２によりＥＤＩ装置５のイオン交換体に弱電解質であるシリカが蓄積するのを抑制することができる。
【０１０１】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中において、炭酸濃度センサ９の検出炭酸濃度値が予め設定された基準炭酸濃度値以上となった場合には、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。このように、制御部１０は、通常運転中（再生運転待機中）であっても、透過水Ｗ２に炭酸がリークして水質が悪化した場合には、流路部を第２流路へ切り換えて、透過水Ｗ２をＣＰ装置６へ流通させる。そのため、炭酸がリークして水質の悪化した透過水Ｗ２によりＥＤＩ装置５のイオン交換体に弱電解質である炭酸が蓄積するのを抑制することができる。
【０１０２】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の運転中（通常運転中及び再生運転中）において、流量フィードバック水量制御を実行する。このため、ＥＤＩ装置５の運転中に、安定した流量の透過水Ｗ２を製造することができる。また、後述するように、ＥＤＩ装置５の再生運転中に、ＲＯ膜モジュール４の回収率を下げた場合においても、通常運転中と同じ流量の透過水Ｗ２を製造することができる。
【０１０３】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の再生運転中においては、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常運転中よりも下げて、第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量がＥＤＩ装置５の通常運転中に設定される目標排出流量よりも多くなるように第１排水弁１１〜第３排水弁１３を制御する。
【０１０４】
このように、ＥＤＩ装置５の再生運転中において、ＲＯ膜モジュール４の回収率を下げて、第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量を多くすることにより、透過水Ｗ２中にリークするシリカや炭酸等のイオン類の量を減らし、透過水Ｗ２の純度を上げることができる。これにより、ＣＰ装置６の除去能力の低下を抑制しつつ、高純度の純水を製造することができる。
【０１０５】
また、第１実施形態に係る水処理システム１では、通常運転中において、ＥＤＩ装置５とＣＰ装置６とが直列に接続される。このため、通常運転中において、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４は、後段のＣＰ装置６において更に脱塩処理され、イオン類のリークが抑制された純度の高い純水となる。従って、第１実施形態の構成によれば、より純度の高い純水を製造することができる。
【０１０６】
なお、第１実施形態の構成では、ＥＤＩ装置５の再生運転中だけでなく、通常運転中においてもＣＰ装置６により脱塩処理が行われる。従って、ＣＰ装置６の除去能力の低下が懸念される。しかし、ＣＰ装置６に供給される第１処理水Ｗ４は、ＥＤＩ装置５において脱塩処理された純度の高い純水である。このため、ＣＰ装置６の除去能力の低下は、実使用上、無視できる程度である。
【０１０７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る水処理システム１Ａについて、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る水処理システム１Ａの全体構成図である。なお、第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。そのため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、その説明を適宜に省略する。第２実施形態において説明しない構成等については、第１実施形態の説明が援用される。
【０１０８】
図７に示すように、第２実施形態に係る水処理システム１Ａは、加圧ポンプ２と、インバータ３と、ＲＯ膜モジュール４と、ＥＤＩ装置５と、ＣＰ装置６と、貯留タンクとしての給水タンク１６と、を備える。また、水処理システム１Ａは、流量センサ７と、シリカ濃度センサ８と、炭酸濃度センサ９と、水位検出手段としての水位センサ１７と、制御部１０Ａと、第１排水弁１１〜第３排水弁１３と、第１切換弁１４と、第２切換弁１５と、を備える。
【０１０９】
また、水処理システム１Ａは、第１通水ラインＬ１〜第５通水ラインＬ５と、第１濃縮水ラインＬ６と、第２濃縮水ラインＬ７と、給水ラインＬ８と、第１排水ラインＬ１１〜第３排水ラインＬ１３と、を備える。
【０１１０】
図７に示すように、第２実施形態に係る水処理システム１Ａは、第１実施形態に係る水処理システム１の構成において、ＣＰ装置６の下流側に給水タンク１６を備える。その他の基本的なシステム構成は第１実施形態（図１参照）と同じである。
【０１１１】
給水タンク１６は、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６を、純水Ｗ７として貯留するタンクである。給水タンク１６には、第４通水ラインＬ４の下流側の端部が接続されている。ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第４通水ラインＬ４を介して給水タンク１６に送出される。また、給水タンク１６は、給水ラインＬ８を介して需要箇所に接続されている。給水タンク１６に貯留された純水Ｗ７は、給水ラインＬ８を介して需要箇所に送出される。
【０１１２】
なお、給水タンク１６には、貯留されている純水Ｗ７に炭酸ガスが溶存しないように、窒素ガスで遮蔽する等の対策を施すことが好ましい。
【０１１３】
水位センサ１７は、給水タンク１６に貯留された純水Ｗ７（第２処理水Ｗ６）の水位を検出する機器である。水位センサ１７は、検出ライン（符号略）を介して給水タンク１６に接続されている。水位センサ１７は、制御部１０Ａと電気的に接続されている。水位センサ１７で検出された給水タンク１６の水位（以下、「検出水位値」ともいう）は、制御部１０Ａへ検出信号として送信される。
【０１１４】
制御部１０Ａは、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。制御部１０Ａは、流量フィードバック水量制御において、水位センサ１７の検出水位値Ｗが予め設定された基準貯留水位値Ｈ以上であれば、ＥＤＩ装置５の再生運転中における透過水Ｗ２の目標流量値を、ＥＤＩ装置５の通常運転中における透過水Ｗ２の目標流量値よりも低く設定する。
【０１１５】
また、制御部１０Ａは、ＥＤＩ装置５の通常運転中においては、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常の回収率（８０％）に設定する。また、制御部１０Ａは、再生運転中においては、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常よりも低い回収率（６０％）に設定する。制御部１０ＡによるＲＯ膜モジュール４の回収率制御は、第１実施形態（図４参照）と同じである。
【０１１６】
制御部１０Ａのその他の機能は、第１実施形態の制御部１０と同じであるため説明を省略する。例えば、制御部１０Ａは、ＥＤＩ装置５の通常運転中に、検出シリカ濃度値が基準シリカ濃度値以上となった場合、及び検出炭酸濃度値が基準炭酸濃度値以上となった場合には、第１実施形態の制御部１０と同様に、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。
【０１１７】
次に、制御部１０Ａにおいて、目標流量値及び回収率を設定する場合の動作について図８を参照しながら説明する。図８は、制御部１０において透過水Ｗ２の目標流量値及び回収率を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。
【０１１８】
図８に示すステップＳＴ５０１において、制御部１０Ａは、水処理システム１の通常運転中か否かを判定する。このステップＳＴ５０１において、制御部１０Ａにより、通常運転中である（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ５０２へ移行する。また、ステップＳＴ５０１において、制御部１０Ａにより、通常運転中でない（ＮＯ）、すなわち再生運転中であると判定された場合に、処理はステップＳＴ５０４へ移行する。
【０１１９】
ステップＳＴ５０２（ステップＳＴ５０１：ＹＥＳ判定）において、制御部１０Ａは、ＲＯ膜モジュール４で製造される透過水Ｗ２の流量を、通常運転時の第１目標流量値に設定する。
【０１２０】
ステップＳＴ５０３において、制御部１０Ａは、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常運転時の８０％に設定する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ５０１へリターンする）。このように、制御部１０Ａは、通常運転中であれば、透過水Ｗ２の目標流量値及び回収率を通常運転時の値に設定する。
【０１２１】
一方、ステップＳＴ５０４（ステップＳＴ５０１：ＮＯ判定）において、制御部１０Ａは、水位センサ１７の検出水位値Ｗを取得する。
【０１２２】
ステップＳＴ５０５において、制御部１０Ａは、検出水位値Ｗが予め設定された基準貯留水位値Ｈ以上か否かを判定する。このステップＳＴ５０５において、制御部１０Ａにより、検出水位値Ｗ≧基準貯留水位値Ｈである（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ５０６へ移行する。また、ステップＳＴ５０５において、制御部１０Ａにより、検出水位値Ｗ＜基準貯留水位値Ｈである（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ５０８へ移行する。
【０１２３】
ステップＳＴ５０６（ステップＳＴ５０５：ＹＥＳ判定）において、制御部１０Ａは、ＲＯ膜モジュール４で製造される透過水Ｗ２の流量を、再生運転時の第２目標流量値に設定する。第２目標流量値は、通常運転時の第１目標流量値よりも低い流量値であり、例えば第１目標流量値の２５〜７５％の範囲から選択される。
【０１２４】
ステップＳＴ５０７において、制御部１０Ａは、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常運転時よりも低い６０％に設定する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ５０１へリターンする）。このように、再生運転中において、給水タンク１６の貯水量が十分にある（基準貯留水位値Ｈ以上）場合には、通常運転時よりも目標流量値を下げることにより、ＣＰ装置６の除去能力の低下を抑制することができる。
【０１２５】
一方、ステップＳＴ５０８（ステップＳＴ５０５：ＮＯ判定）において、制御部１０Ａは、ＲＯ膜モジュール４で製造される透過水Ｗ２の流量を、通常運転時の第１目標流量値に設定する。このように、再生運転中であっても、給水タンク１６の貯水量が少ない（基準貯留水位値Ｈ未満）場合には、通常運転時の目標流量値とする。これにより、需要箇所への純水Ｗ７の供給を極力維持することができる。制御部１０ＡがステップＳＴ５０８の処理を実行した後、処理はステップＳＴ５０７へ移行する。
【０１２６】
なお、第２実施形態において、制御部１０Ａによる流路部の切り換え、流量フィードバック水量制御及び回収率制御は、第１実施形態（図３、図５及び図６参照）と同じであるため説明を省略する。
【０１２７】
上述した第２実施形態に係る水処理システム１Ａによれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。特に、第２実施形態に係る水処理システム１Ａでは、例えば、以下のような特有な効果が得られる。
【０１２８】
第２実施形態に係る水処理システム１Ａにおいて、制御部１０Ａは、ＥＤＩ装置５の通常運転中は流路部を第１流路に切り換え、ＥＤＩ装置５の再生運転中は流路部を第２流路に切り換える。
【０１２９】
これによれば、ＥＤＩ装置５の通常運転中は、ＥＤＩ装置５により純水としての第１処理水Ｗ４が製造される。また、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＣＰ装置６により純水としての第２処理水Ｗ６が製造される。そのため、ＥＤＩ装置５の再生運転中であっても、透過水Ｗ２の脱塩処理を中断することがなく、継続して純水を製造することができる。従って、第２実施形態に係る水処理システム１Ａによれば、ＥＤＩ装置５の再生運転中においても、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することができる。
【０１３０】
また、水処理システム１Ａは、ＣＰ装置６の下流側に給水タンク１６を備える。このため、ＲＯ膜モジュール４で製造される透過水Ｗ２の水量に変動が生じても、貯水量の範囲内において、需要箇所に安定した流量の純水Ｗ７を供給することができる。
【０１３１】
また、制御部１０Ａは、ＥＤＩ装置５の再生運転中において、給水タンク１６の検出水位値Ｗが基準貯留水位値Ｈ以上の場合には、通常運転時よりも目標流量値を下げて流量フィードバック水量制御を行う。このように、給水タンク１６の貯水量が十分にある（基準貯留水位値Ｈ以上）場合には、通常運転時よりも目標流量値を下げることにより、ＣＰ装置６の除去能力の低下を抑制することができる。
【０１３２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る水処理システム１Ｂについて、図９及び図１０を参照しながら説明する。
【０１３３】
図９は、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂの全体構成図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）は、水処理システム１Ｂの第１流路及び第２流路を示す説明図である。なお、第３実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。そのため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、その説明を適宜に省略する。第３実施形態で説明しない構成等については、第１実施形態の説明が援用される。
【０１３４】
図９に示すように、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂは、加圧ポンプ２と、インバータ３と、ＲＯ膜モジュール４と、ＥＤＩ装置５と、ＣＰ装置６と、を備える。また、水処理システム１Ａは、流量センサ７と、シリカ濃度センサ８と、炭酸濃度センサ９と、制御部１０Ｂと、第１排水弁１１〜第３排水弁１３と、第３切換弁１８と、第４切換弁１９と、を備える。
【０１３５】
また、水処理システム１Ｂは、第１通水ラインＬ１〜第３通水ラインＬ３と、第１濃縮水ラインＬ６と、第２濃縮水ラインＬ７と、第６通水ラインＬ９と、第１排水ラインＬ１１〜第３排水ラインＬ１３と、を備える。
【０１３６】
上述した第３切換弁１８、第４切換弁１９、第２通水ラインＬ２、第３通水ラインＬ３、第６通水ラインＬ９は、本実施形態における流路部を構成する。
【０１３７】
図９に示すように、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂは、第６通水ラインＬ９を備える。第６通水ラインＬ９は、制御部１０Ｂにより流路部が第４流路（後述）へ切り換えられた場合に、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２を、ＥＤＩ装置５を流通させずに、ＣＰ装置６に流通させるバイパスラインである。ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第６通水ラインＬ９を介して、第３通水ラインＬ３に合流する。
【０１３８】
第６通水ラインＬ９の上流側の端部は、接続部Ｊ９において、第２通水ラインＬ２に接続されている。第３切換弁１８は、接続部Ｊ９とＣＰ装置６との間に設けられている。また、第６通水ラインＬ９の下流側の端部は、第４切換弁１９を介して第３通水ラインＬ３に接続されている。第４切換弁１９は、第３通水ラインＬ３において、ＥＤＩ装置５の下流側に設けられている。
【０１３９】
第３切換弁１８は、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５へ流通させる流路、又はＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第６通水ラインＬ９を介してＣＰ装置６へ流通させる流路に切り換え可能な弁である。第３切換弁１８は、例えば電動式や電磁式の二方弁により構成される。第３切換弁１８は、制御部１０Ｂと電気的に接続されている。第３切換弁１８における弁の開閉は、制御部１０Ｂからの弁開閉信号により制御される。
【０１４０】
第４切換弁１９は、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４を、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所に送出する流路、又はＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６を、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所に送出する流路に切り換え可能な弁である。第４切換弁１９は、例えば電動式や電磁式の三方弁により構成される。第４切換弁１９は、制御部１０Ｂと電気的に接続されている。第４切換弁１９における弁の開閉は、制御部１０Ｂからの弁開閉信号により制御される。
【０１４１】
ＥＤＩ装置５の通常運転中において、流路部は第３流路（後述）に切り換えられる。第３流路では、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２が第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５へ流通する。
【０１４２】
一方、ＥＤＩ装置５の再生運転中において、流路部は第４流路（後述）に切り換えられる。第２流路では、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２がＥＤＩ装置５へ流通せずに、ＣＰ装置６へ流通する。すなわち、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＥＤＩ装置５の代わりに、ＣＰ装置６により脱塩処理が行われる。
【０１４３】
次に、水処理システム１Ｂにおける第３流路及び第４流路について、図１０を参照しながら説明する。なお、図１０では、ＲＯ膜モジュール４、ＥＤＩ装置５、ＣＰ装置６、第１通水ラインＬ１〜第３通水ラインＬ３、第６通水ラインＬ９、第２濃縮水ラインＬ７、第３切換弁１８及び第４切換弁１９についてのみ図示する。また、図１０では、供給水Ｗ１等が流通するラインを実線で示し、流通しないラインを破線で示す。また、第３切換弁１８においては、開弁を白塗りで示し、閉弁を黒塗りで示す。更に、第４切換弁１９については、開弁している部分を白塗りで示し、閉弁している部分を黒塗りで示す。
【０１４４】
図１０（Ａ）は、水処理システム１Ｂの第３流路を示す説明図である。第３流路は、ＥＤＩ装置５を通常運転する場合の流路である。制御部１０Ｂ（不図示）は、ＥＤＩ装置５の通常運転中は、第３切換弁１８及び第４切換弁１９を下記のように制御する。
【０１４５】
制御部１０Ｂは、第３切換弁１８を閉弁すると共に、第４切換弁１９において、第３通水ラインＬ３に接続する２つのポートを開放し、第６通水ラインＬ９に接続するポートを閉鎖する。これにより、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第６通水ラインＬ９を流通することなく、第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５へ流通する。そして、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４は、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所へ送出される。
【０１４６】
上述したように、流路部が第３流路に切り換えられた場合に、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５に流通し、ＥＤＩ装置５において第１処理水Ｗ４が製造される。そして、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４は、第３通水ラインＬ３を介して下流側の需要箇所へ送出される。
【０１４７】
図１０（Ｂ）は、水処理システム１Ｂの第４流路を示す説明図である。第４流路は、ＥＤＩ装置５を再生運転する場合の流路である。制御部１０Ｂ（不図示）は、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、第３切換弁１８及び第４切換弁１９を下記のように制御する。
【０１４８】
制御部１０Ｂは、第３切換弁１８を開弁すると共に、第４切換弁１９において、第３通水ラインＬ３の下流側（需要箇所側）に接続するポート及び第６通水ラインＬ９に接続するポートを開放し、第３通水ラインＬ３の上流側（ＥＤＩ装置５側）に接続するポートを閉鎖する。これにより、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２から第３切換弁１８を経て第６通水ラインＬ９へ流通する。そして、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第６通水ラインＬ９から第４切換弁１９を経て第３通水ラインＬ３に流通する。この後、第２処理水Ｗ６は、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所へ送出される。
【０１４９】
上述したように、流路部が第４流路に切り換えられた場合に、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２から第３切換弁１８を経て第６通水ラインＬ９へ流通し、ＣＰ装置６において第２処理水Ｗ６が製造される。そして、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第６通水ラインＬ９から第４切換弁１９を経て第３通水ラインＬ３に流通し、更に下流側の需要箇所へ送出される。
【０１５０】
なお、第３実施形態において、制御部１０Ｂによる流路部の切り換え、回収率の設定、流量フィードバック水量制御及び回収率制御は、第１実施形態（図３〜図６参照）と同じであるため説明を省略する。
【０１５１】
上述した第３実施形態に係る水処理システム１Ｂによれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。特に、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂでは、例えば、以下のような特有な効果が得られる。
【０１５２】
第３実施形態に係る水処理システム１Ｂおいて、制御部１０Ｂは、ＥＤＩ装置５の通常運転中は流路部を第３流路に切り換え、ＥＤＩ装置５の再生運転中は流路部を第４流路に切り換える。
【０１５３】
これによれば、ＥＤＩ装置５の通常運転中は、ＥＤＩ装置５により純水としての第１処理水Ｗ４が製造される。また、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＣＰ装置６により純水としての第２処理水Ｗ６が製造される。そのため、ＥＤＩ装置５の再生運転中であっても、透過水Ｗ２の脱塩処理を中断することがなく、継続して純水を製造することができる。従って、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂによれば、簡易なシステム構成により、ＥＤＩ装置５の再生運転中においても、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することができる。
【０１５４】
また、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂでは、ＥＤＩ装置５に対してＣＰ装置６が並列に接続される。このため、通常運転中において、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２はＥＤＩ装置５で脱塩処理され、ＣＰ装置６が使用されることがない。このため、通常運転中におけるＣＰ装置６の除去能力の低下を最小限に抑制することができる。
【０１５５】
なお、第３実施形態において、第３通水ラインＬ３の下流側に、更に給水タンク１６（図７参照）を設けた構成としてもよい。第３実施形態においても、給水タンク１６を設けることにより、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【０１５７】
例えば、第１及び第２実施形態では、第１流路と第２流路とを切り換えるための構成として、二方弁（第１切換弁１４及び第２切換弁１５）を用いた例について説明した。これに限らず、第３実施形態に示すような電動式や電磁式の三方弁（第３切換弁１８及び第４切換弁１９）を用いることもできる。この場合には、図１に示す接続部Ｊ４及び接続部Ｊ６の位置にそれぞれ三方弁を設ける。
【０１５８】
また、第３実施形態では、第３流路と第４流路とを切り換えるための構成として、三方弁（第３切換弁１８及び第４切換弁１９）を用いた例について説明した。これに限らず、第１及び第２実施形態に示すような電動式や電磁式の二方弁（第１切換弁１４及び第２切換弁１５）を用いることもできる。
【０１５９】
この場合には、図９に示す第３切換弁１８の位置において、第２通水ラインＬ２と第６通水ラインＬ９の上流側の端部とを接続する。また、第４切換弁１９の位置において、第３通水ラインＬ３と第６通水ラインＬ９の下流側の端部とを接続する。そして、第６通水ラインＬ９の上流側の端部近傍及び下流側の端部近傍にそれぞれ二方弁を設ける。
【０１６０】
また、第１実施形態〜第３実施形態において、第１濃縮水ラインＬ６を流通する第１濃縮水Ｗ３の一部を、加圧ポンプ２よりも上流側の第１通水ラインＬ１に還流させる濃縮水還流ラインを設けた構成としてもよい。濃縮水還流ラインを設けることにより、膜表面での流速を高めることができるため、ＲＯ膜モジュール４におけるファウリングの発生を抑制することができる。
【０１６１】
第１実施形態〜第３実施形態では、ＥＤＩ装置５の濃縮室５ｂから排出された第２濃縮水Ｗ５をすべて排出する例について説明した。しかし、第２濃縮水Ｗ５は、供給水Ｗ１よりも純度が高い。そのため、第２濃縮水Ｗ５の一部又は全部を、第１通水ラインＬ１において、ＲＯ膜モジュール４よりも上流側に戻す濃縮水返送ラインを設けた構成としてもよい。濃縮水返送ラインを設けることにより、造水コストを抑制することができる。
【０１６２】
また、第１実施形態〜第３実施形態では、第１排水弁１１〜第３排水弁１３を選択的に開閉することにより、第１濃縮水Ｗ３の排水流量を段階的に調節する例について説明した。これに限らず、排水ラインを分岐せずに１本とし、このラインに比例制御弁を設けた構成としてもよい。その場合には、制御部１０（１０Ａ、１０Ｂ）からそれぞれのＲＯ膜モジュール４に、電流値信号（例えば、４〜２０ｍＡ）を比例制御弁に送信して弁開度を制御することにより、第１濃縮水Ｗ３の排水流量を調節することができる。
【０１６３】
また、比例制御弁を設けた構成において、それぞれのＲＯ膜モジュール４の排水ラインに流量センサを設けた構成としてもよい。流量センサで検出された流量値を、制御部１０（１０Ａ、１０Ｂ）にフィードバック値として入力する。これにより、第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量をより正確に制御することができる。
【０１６４】
また、第１実施形態〜第３実施形態では、流量フィードバック水量制御を実行する例について説明した。しかし、純水Ｗ７の使用量が少ない場合や透過水Ｗ２の流量を目標流量値に保つ必要がない場合等においては、必ずしも流量フィードバック水量制御を実行しなくてもよい。同様に、第１〜第３実施形態においては、回収率制御を実行する例について説明した。しかし、供給水Ｗ１の水質が高い場合や純水Ｗ７の使用量が少ない場合等においては、必ずしも回収率制御を実行しなくてもよい。
【０１６５】
また、第１実施形態〜第３実施形態では、主にＥＤＩ装置５の再生運転中に流路部を第２流路又は第４流路に切り換える例について説明した。これに限らず、ＥＤＩ装置５の薬品洗浄中又は交換中に流路部を第２流路又は第４流路に切り換えてもよい。
また、ＥＤＩ装置５に代えて、再生型の混床式イオン交換装置を配置した構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１６６】
１，１Ａ，１Ｂ 水処理システム
２ 加圧ポンプ
３ インバータ
４ ＲＯ膜モジュール（膜分離装置）
５ ＥＤＩ装置（電気式イオン交換装置）
６ ＣＰ装置（混床式イオン交換装置）
７ 流量センサ（流量検出手段）
８ シリカ濃度センサ（シリカ濃度検出手段）
９ 炭酸濃度センサ（炭酸濃度検出手段）
１０，１０Ａ，１０Ｂ 制御部
１１ 第１排水弁（排水弁）
１２ 第２排水弁（排水弁）
１３ 第３排水弁（排水弁）
１４ 第１切換弁
１５ 第２切換弁
１６ 給水タンク（貯留タンク）
１７ 水位センサ（水位検出手段）
１８ 第３切換弁
１９ 第４切換弁
Ｌ１ 第１通水ライン（供給水ライン）
Ｌ２ 第２通水ライン
Ｌ３ 第３通水ライン
Ｌ４ 第４通水ライン
Ｌ５ 第５通水ライン
Ｌ６ 第１濃縮水ライン
Ｌ７ 第２濃縮水ライン
Ｌ８ 給水ライン
Ｌ９ 第６通水ライン
Ｗ１ 供給水
Ｗ２ 透過水
Ｗ３ 第１濃縮水
Ｗ４ 第１処理水
Ｗ５ 第２濃縮水
Ｗ６ 第２処理水
Ｗ７ 純水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜分離装置により製造された透過水を、電気式イオン交換装置により精製（脱塩）して純水を製造する水処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程や電子部品の洗浄、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。この種の純水を製造する場合には、一般に、地下水や水道水等の供給水を、逆浸透膜を用いた膜分離装置（以下、「ＲＯ膜モジュール」ともいう）において膜分離処理することにより、溶存塩類の大部分を除去した透過水を製造する。その後、透過水を電気式イオン交換装置（電気脱イオン装置；以下、「ＥＤＩ装置」ともいう）で精製することにより、更に純度を高めている。
【０００３】
ＥＤＩ装置は、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜で区画された脱塩室及び濃縮室を備える。脱塩室には、イオン交換体（樹脂や繊維）が充填されている。脱塩室及び濃縮室に透過水を供給すると、透過水に含まれる残留塩類（イオン）は、脱塩室のイオン交換体で捕捉され、透過水は精製された処理水（脱塩水）となる。また、脱塩室のイオン交換体に捕捉された残留塩類は、電気エネルギーにより濃縮室に移動する。そして、濃縮室から濃縮水として排出される。このように、ＥＤＩ装置では、イオン交換体に捕捉されたイオンが濃縮室に移動するため、常に再生状態に保つことができる。
【０００４】
しかし、ＥＤＩ装置に供給される透過水には、イオン交換体に対して選択性の高い多価イオンや、電気的に溶離しにくいシリカや炭酸等の弱電解質（以下、「イオン類」ともいう）が含まれる。これらイオン類は、イオン交換体に徐々に蓄積する。イオン交換体に蓄積したイオン類が処理水に溶出すると、処理水の水質が低下する。そのため、ＥＤＩ装置では、数ヶ月毎に精製処理を停止し、イオン交換体に蓄積したイオン類を電気的に溶離させる再生運転を実施している（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−５７４２０号公報
【特許文献２】特開２０１０−９９５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の水処理システムにおいて、ＥＤＩ装置の再生運転中は、透過水の精製処理が一時的に中断する。この間、純水を需要箇所に供給できなくなるので、需要箇所の稼動効率や生産性が低下することになる。このため、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することのできる水処理システムが望まれていた。
【０００７】
従って、本発明は、簡易なシステム構成により、電気式イオン交換装置の再生運転中においても、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することができる水処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、供給水を透過水と濃縮水とに膜分離処理する膜分離装置と、透過水を精製処理して第１処理水を製造する電気式イオン交換装置と、透過水又は第１処理水を脱塩処理して第２処理水を製造する混床式イオン交換装置と、透過水を、（ｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させると共に、当該電気式イオン交換装置で製造された第１処理水を前記混床式イオン交換装置へ流通させる第１流路、（ｉｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させずに、前記混床式イオン交換装置へ流通させる第２流路に切り換え可能な流路部と、前記電気式イオン交換装置の通常運転中は、前記流路部を前記第１流路に切り換え、前記電気式イオン交換装置の再生運転中は、前記流路部を前記第２流路に切り換える制御部と、を備える水処理システムに関する。
【０００９】
また、本発明は、供給水を透過水と濃縮水とに膜分離処理する膜分離装置と、透過水を脱塩処理して第１処理水を製造する電気式イオン交換装置と、透過水を脱塩処理して第２処理水を製造する混床式イオン交換装置と、透過水を、（ｉ）前記混床式イオン交換装置へ流通させずに、前記電気式イオン交換装置へ流通させる第３流路、（ｉｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させずに、前記混床式イオン交換装置へ流通させる第４流路に切り換え可能な流路部と、前記電気式イオン交換装置の通常運転中は、前記流路部を前記第３流路に切り換え、前記電気式イオン交換装置の再生運転中は、前記流路部を前記第４流路に切り換える制御部と、を備える水処理システムに関する。
【００１０】
また、前記膜分離装置により製造された透過水のシリカ濃度を検出するシリカ濃度検出手段を備え、前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記シリカ濃度検出手段の検出シリカ濃度が予め設定された基準シリカ濃度以上であれば、前記流路部を前記第２流路又は前記第４流路に切り換えることが好ましい。
【００１１】
また、前記膜分離装置により製造された透過水の炭酸濃度を検出する炭酸濃度検出手段を備え、前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記炭酸濃度検出手段の検出炭酸濃度が予め設定された基準炭酸濃度以上であれば、前記流路部を前記第２流路又は前記第４流路に切り換えることが好ましい。
【００１２】
また、前記膜分離装置により製造された透過水の流量を検出し、当該流量に応じた検出流量値を出力する流量検出手段と、供給水を前記膜分離装置に供給する供給水ラインと、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、前記供給水ラインを流通する供給水を前記膜分離装置に向けて圧送する加圧ポンプと、入力された電流値信号に対応する駆動周波数を前記加圧ポンプに出力するインバータと、を備え、前記制御部は、少なくとも前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記流量検出手段から出力された検出流量値が、予め設定された目標流量値となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより前記加圧ポンプの駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する電流値信号を前記インバータに出力することが好ましい。
【００１３】
また、前記膜分離装置から排出される濃縮水の排出流量を調節可能な排水弁を備え、前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の再生運転中において、濃縮水の排水流量が、前記電気式イオン交換装置の通常運転中に設定される排出流量よりも多くなるように前記排水弁を制御することが好ましい。
【００１４】
また、第１処理水及び／又は第２処理水を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの水位を検出する水位検出手段と、を備え、前記制御部は、前記水位検出手段の検出水位が予め設定された基準貯留水位以上であれば、前記電気式イオン交換装置の再生運転中における透過水の目標流量値を、前記電気式イオン交換装置の通常運転中における透過水の目標流量値よりも低く設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易なシステム構成により、電気式イオン交換装置の再生運転中においても、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することができる水処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１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２】（Ａ）は水処理システム１の第１流路を示す説明図である。（Ｂ）は水処理システム１の第１流路及び第２流路を示す説明図である。
【図３】制御部１０において流路部を切り換える場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】制御部１０においてＲＯ膜モジュールの回収率を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】制御部１０において流量フィードバック水量制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】制御部１０においてＲＯ膜モジュールの回収率制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る水処理システム１Ａの全体構成図である。
【図８】制御部１０において透過水Ｗ２の目標流量値及び回収率を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態に係る水処理システム１Ｂの全体構成図である。
【図１０】（Ａ）は水処理システム１Ｂの第１流路を示す説明図である。（Ｂ）は水処理システム１Ｂの第２流路を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る水処理システム１について、図面を参照しながら説明する。第１実施形態に係る水処理システム１は、例えば、淡水から純水を製造する純水製造システムに適用される。
【００１８】
図１は、第１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２（Ａ）、（Ｂ）は、水処理システム１の第１流路及び第２流路を示す説明図である。図３は、制御部１０において流路部を切り換える場合の処理手順を示すフローチャートである。図４は、制御部１０においてＲＯ膜モジュールの回収率を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。図５は、制御部１０において流量フィードバック水量制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図６は、制御部１０においてＲＯ膜モジュールの回収率制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【００１９】
図１に示すように、第１実施形態に係る水処理システム１は、加圧ポンプ２と、インバータ３と、膜分離装置としてのＲＯ膜モジュール４と、ＥＤＩ装置（電気式イオン交換装置）５と、混床式イオン交換装置としてのカートリッジポリッシャ装置（以下、「ＣＰ装置」ともいう）６と、を備える。また、水処理システム１は、流量検出手段としての流量センサ７と、シリカ濃度検出手段としてのシリカ濃度センサ８と、炭酸濃度検出手段としての炭酸濃度センサ９と、制御部１０と、第１排水弁１１と、第２排水弁１２と、第３排水弁１３と、第１切換弁１４と、第２切換弁１５と、を備える。
【００２０】
また、水処理システム１は、供給水ラインとしての第１通水ラインＬ１と、第２通水ラインＬ２と、第３通水ラインＬ３と、第４通水ラインＬ４と、第５通水ラインＬ５と、第１濃縮水ラインＬ６と、第２濃縮水ラインＬ７と、第１濃縮水Ｗ３の排水ライン（第１排水ラインＬ１１、第２排水ラインＬ１２及び第３排水ラインＬ１３）と、を備える。
【００２１】
上述した第１切換弁１４、第２切換弁１５、及び第２通水ラインＬ２〜第５通水ラインＬ５は、本実施形態における流路部を構成する（以下、これらを総称して「流路部」ともいう）。なお、本明細書における「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。
【００２２】
第１通水ラインＬ１は、供給水Ｗ１を、ＲＯ膜モジュール４へ供給するラインである。第１通水ラインＬ１の上流側の端部は、供給水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。また、第１通水ラインＬ１の下流側の端部は、ＲＯ膜モジュール４の一次側入口ポートに接続されている。
【００２３】
加圧ポンプ２は、第１通水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１を吸入し、ＲＯ膜モジュール４に向けて吐出する装置である。加圧ポンプ２は、第１通水ラインＬ１において、ＲＯ膜モジュール４の上流側に設けられている。加圧ポンプ２は、インバータ３（後述）と電気的に接続されている。加圧ポンプ２には、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。加圧ポンプ２は、供給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。
【００２４】
インバータ３は、加圧ポンプ２に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路である。インバータ３は、制御部１０と電気的に接続されている。インバータ３には、制御部１０から電流値信号が入力される。インバータ３は、入力された電流値信号に対応する駆動周波数の駆動電力を加圧ポンプ２に出力する。
【００２５】
ＲＯ膜モジュール４は、加圧ポンプ２から送出された供給水Ｗ１を、溶存塩類が除去された透過水Ｗ２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。ＲＯ膜モジュール４は、単一又は複数の逆浸透膜エレメント（不図示）を備える。ＲＯ膜モジュール４は、これら逆浸透膜エレメントにより供給水Ｗ１を膜分離処理し、透過水Ｗ２及び第１濃縮水Ｗ３を製造する。
【００２６】
また、ＲＯ膜モジュール４の一次側出口ポートには、第１濃縮水ラインＬ６の上流側の端部が接続されている。第１濃縮水ラインＬ６は、第１濃縮水Ｗ３をＲＯ膜モジュール４の外に送出するラインである。第１濃縮水ラインＬ６の下流側は、分岐部Ｊ７及びＪ８において、第１排水ラインＬ１１、第２排水ラインＬ１２及び第３排水ラインＬ１３に分岐している。
【００２７】
第１排水ラインＬ１１には、第１排水弁１１が設けられている。第２排水ラインＬ１２には、第２排水弁１２が設けられている。第３排水ラインＬ１３には、第３排水弁１３が設けられている。
【００２８】
第１排水弁１１〜第３排水弁１３は、第１濃縮水ラインＬ６から送出された第１濃縮水Ｗ３の排水流量を調節する弁である。第１排水弁１１は、第１排水ラインＬ１１を開閉することができる。第２排水弁１２は、第２排水ラインＬ１２を開閉することができる。第３排水弁１３は、第３排水ラインＬ１３を開閉することができる。
【００２９】
第１排水弁１１〜第３排水弁１３は、それぞれ定流量弁機構（不図示）を備える。定流量弁機構は、第１排水弁１１〜第３排水弁１３において、それぞれ異なる流量値に設定されている。例えば、第１排水弁１１は、開状態において、ＲＯ膜モジュール４の回収率が８０％となるように排水流量が設定されている。第２排水弁１２は、開状態において、ＲＯ膜モジュール４の回収率が７５％となるように排水流量が設定されている。第３排水弁１３は、開状態において、ＲＯ膜モジュール４の回収率が７０％となるように排水流量が設定されている。
【００３０】
なお、回収率とは、ＲＯ膜モジュール４へ供給される供給水Ｗ１の流量Ｑ１に対する透過水Ｗ２の流量Ｑ２の割合（すなわち、Ｑ２／Ｑ１×１００）をいう。従って、ＥＤＩ装置５の再生運転中に、通常運転中よりも回収率を下げた場合、ＲＯ膜モジュール４から排出される第１濃縮水Ｗ３の排水流量は、通常運転中の排出流量よりも多くなる。
【００３１】
第１濃縮水ラインＬ６から排出される第１濃縮水Ｗ３の排水流量は、第１排水弁１１〜第３排水弁１３を選択的に開閉することにより、段階的に調節できる。例えば、第２排水弁１２のみを開状態とし、第１排水弁１１及び第３排水弁１３を閉状態とする。この場合には、ＲＯ膜モジュール４の回収率を７５％とすることができる。また、第１排水弁１１及び第２排水弁１２を開状態とし、第３排水弁１３のみを閉状態とする。この場合には、ＲＯ膜モジュール４の回収率を７０％とすることができる。従って、本実施形態において、第１濃縮水Ｗ３の排水流量は、第１排水弁１１〜第３排水弁１３を選択的に開閉することにより、ＲＯ膜モジュール４の回収率を５０％〜８０％までの間で、５％毎に段階的に調節することができる。
【００３２】
本実施形態において、ＲＯ膜モジュール４の回収率は、通常運転中においては８０％、再生運転中においては６０％に設定される。すなわち、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中においては、回収率を８０％に設定して、ＲＯ膜モジュール４から排出される第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量が予め設定された目標排水流量と同じ排水流量となるように第１排水弁１１〜第３排水弁１３の開閉を制御する。
【００３３】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の再生運転中においては、通常運転中よりも低い回収率を６０％に設定して、ＲＯ膜モジュール４から排出される第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量が予め設定された目標排水流量よりも多い排水流量となるように第１排水弁１１〜第３排水弁１３の開閉を制御する。
【００３４】
なお、ＲＯ膜モジュール４の回収率は、通常運転中の回収率と、それよりも低い再生運転中の回収率とに設定できればよい。上述したように、本実施形態の構成において、第１濃縮水Ｗ３の排水流量は段階的に調節できる。このため、通常運転中の回収率及び再生運転中の回収率は、５０％〜８０％までの間で適宜に選択することができる。
【００３５】
第１排水弁１１〜第３排水弁１３は、それぞれ制御部１０と電気的に接続されている。第１排水弁１１〜第３排水弁１３における弁体の開閉は、制御部１０からの駆動信号により制御される。
【００３６】
第２通水ラインＬ２は、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、ＥＤＩ装置５に供給するラインである。第２通水ラインＬ２の上流側の端部は、ＲＯ膜モジュール４の二次側ポートに接続されている。また、第２通水ラインＬ２の下流側の端部は、ＥＤＩ装置５の一次側ポート（後述する脱塩室５ａ及び濃縮室５ｂの入口側）に接続されている。
【００３７】
ＥＤＩ装置５は、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を脱塩処理して、純水としての第１処理水Ｗ４を製造する装置である。ＥＤＩ装置５は、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜で区画された複数の脱塩室及び複数の濃縮室を備える（図１では、図を簡略化して脱塩室５ａ及び濃縮室５ｂとして示す）。第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２は、分岐部Ｊ５で分岐し、脱塩室５ａ及び濃縮室５ｂにそれぞれ供給される。透過水Ｗ２に含まれる残留塩類は、脱塩室５ａ内に充填されたイオン交換体（不図示）により捕捉され、第１処理水（脱塩水）Ｗ４となる。また、脱塩室５ａ内のイオン交換体に捕捉された残留塩類は、電気エネルギーにより濃縮室５ｂに移動する。そして、残留塩類を含む水は、濃縮室５ｂから第２濃縮水ラインＬ７を介して第２濃縮水Ｗ５として排出される。
【００３８】
ＥＤＩ装置５は、通常運転中においては、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を脱塩処理して、純水としての第１処理水Ｗ４を製造する。ＥＤＩ装置５の通常運転中において、流路部は第１流路（後述）に切り換えられる。第１流路では、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２が第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５へ流通すると共に、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４が第３通水ラインＬ３を介してＣＰ装置６へ流通する。
【００３９】
一方、ＥＤＩ装置５は、再生運転中においては、印加電圧を通常運転時よりも高めることで、イオン交換体に蓄積したイオン類を電気的に溶離させる処理が実施される。ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＥＤＩ装置５において、透過水Ｗ２の脱塩処理は行われない。このため、ＥＤＩ装置５の再生運転中において、流路部は第２流路（後述）に切り換えられる。第２流路では、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２が、ＥＤＩ装置５へ流通することなくＣＰ装置６（後述）へ流通する。すなわち、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＥＤＩ装置５の代わりに、ＣＰ装置６により脱塩処理が行われる。
【００４０】
第３通水ラインＬ３は、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４をＣＰ装置６に流通させるラインである。第３通水ラインＬ３の上流側の端部は、ＥＤＩ装置５の二次側ポート（脱塩室５ａの出口側）に接続されている。また、第３通水ラインＬ３の下流側の端部は、ＣＰ装置６の一次側ポートに接続されている。
【００４１】
第１切換弁１４は、第３通水ラインＬ３に設けられている。第１切換弁１４は、第３通水ラインＬ３において、接続部Ｊ６よりも上流側（ＥＤＩ装置５側）のラインを開閉することができる。第１切換弁１４は、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４を、ＣＰ装置６へ流通させる第１流路、又はＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第５通水ラインＬ５を介してＣＰ装置６へ流通させる第２流路に切り換え可能な弁の一つである。第１切換弁１４は、例えば電動式や電磁式の二方弁により構成される。第１切換弁１４は、制御部１０と電気的に接続されている。第１切換弁１４における弁の開閉は、制御部１０から送信される弁開閉信号により制御される。
【００４２】
第５通水ラインＬ５は、制御部１０により流路部が第２流路（後述）へ切り換えられた場合に、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２を、第３通水ラインＬ３において、第１切換弁１４よりも下流側に合流させるバイパスラインである。第５通水ラインＬ５の上流側の端部は、接続部Ｊ４において第２通水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ４は、接続部Ｊ３と分岐部Ｊ５との間に配置されている。また、第５通水ラインＬ５の下流側の端部は、接続部Ｊ６において第３通水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ６は、第１切換弁１４とＣＰ装置６（後述）との間に配置されている。
【００４３】
第２切換弁１５は、第５通水ラインＬ５に設けられている。第２切換弁１５は、第５通水ラインＬ５を開閉することができる。第２切換弁１５は、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、ＥＤＩ装置５へ流通させる第１流路、又はＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、ＥＤＩ装置５へ流通させずにＣＰ装置６へ流通させる第２流路に切り換え可能な弁の一つである。第２切換弁１５は、例えば電動式や電磁式の二方弁により構成される。第２切換弁１５は、制御部１０と電気的に接続されている。第２切換弁１５における弁の開閉は、制御部１０から送信される弁開閉信号により制御される。
【００４４】
ＣＰ装置６は、ＥＤＩ装置で製造された第１処理水Ｗ４、又はＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を脱塩処理して、第２処理水Ｗ６を製造する装置である。ＣＰ装置６は、ＥＤＩ装置５の通常運転中においては、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４を更に脱塩処理して、第２処理水Ｗ６を製造する。また、ＥＤＩ装置５の再生運転中においては、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を脱塩処理して、第２処理水Ｗ６を製造する。
【００４５】
ＣＰ装置６は、カチオン樹脂及びアニオン樹脂が充填された非再生型のカートリッジ塔を備えた混床式のイオン交換装置である。ＣＰ装置６は、第４通水ラインＬ４を介してＥＤＩ装置５の下流側に接続されている。また、ＣＰ装置６の二次側ポートには、第４通水ラインＬ４が接続されている。第４通水ラインＬ４は、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６を、下流側の需要箇所に送出するラインである。なお、ＣＰ装置６において、カートリッジ塔のイオン除去能力が飽和した場合、再生済みのカチオン樹脂及びアニオン樹脂が充填されたカートリッジ塔に交換される。
【００４６】
流量センサ７は、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２の流量を検出する機器である。流量センサ７は、接続部Ｊ１において第２通水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ１は、ＲＯ膜モジュール４と接続部Ｊ２との間に配置されている。流量センサ７は、制御部１０と電気的に接続されている。流量センサ７で検出された透過水Ｗ２の単位時間当たりの流量（以下、「検出流量値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００４７】
シリカ濃度センサ８は、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２のシリカ濃度を検出する機器である。シリカは、透過水Ｗ２に含まれ得る弱電解質の一種である。シリカ濃度センサ８は、接続部Ｊ２において第２通水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ２は、接続部Ｊ１と接続部Ｊ３との間に配置されている。シリカ濃度センサ８は、制御部１０と電気的に接続されている。シリカ濃度センサ８で検出された透過水Ｗ２のシリカ濃度（以下、「検出シリカ濃度値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００４８】
炭酸濃度センサ９は、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２の炭酸濃度（溶存炭酸濃度）を検出する機器である。炭酸は、透過水Ｗ２に含まれ得る弱電解質の一種である。炭酸濃度センサ９は、接続部Ｊ３において第２通水ラインＬ２に接続されている。接続部Ｊ３は、接続部Ｊ２と接続部Ｊ４との間に配置されている。炭酸濃度センサ９は、制御部１０と電気的に接続されている。炭酸濃度センサ９で検出された透過水Ｗ２の炭酸濃度（以下、「検出炭酸濃度値」ともいう）は、制御部１０へ検出信号として送信される。
【００４９】
制御部１０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。マイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニット（以下、「ＩＴＵ」ともいう）が組み込まれている。
【００５０】
制御部１０は、流量フィードバック水量制御として、流量センサ７の検出流量値が、予め設定された目標流量となるように、系内の物理量を用いて速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより、加圧ポンプ２を駆動するための駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する電流値信号をインバータ３に出力する。流量フィードバック水量制御については後述する。
【００５１】
制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中に、ＩＴＵによる計時が予め設定された再生待機周期（例えば、２ヶ月）に達した場合には、ＥＤＩ装置５を再生運転するために、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。この場合、制御部１０は、システム管理者に対し、ユーザーインターフェース（不図示）を介して、ＥＤＩ装置５を再生運転する旨のメッセージ等を通知する。また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の再生運転が終了した場合には、ＥＤＩ装置５を通常運転するために、流路部を第２流路から第１流路に切り換える。
【００５２】
第１流路は、ＥＤＩ装置５を通常運転する場合の流路である。制御部１０が流路部を第１流路に切り換えると、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５の脱塩室５ａへ流通する。また、第２流路は、ＥＤＩ装置５を再生運転する場合の流路である。制御部１０が流路部を第２流路に切り換えると、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、ＥＤＩ装置５の脱塩室５ａを流通することなく、第５通水ラインＬ５を介してＣＰ装置６へ流通する。なお、第１流路及び第２流路については後に詳述する。
【００５３】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中に、シリカ濃度センサ８の検出シリカ濃度値が予め設定された基準シリカ濃度値（例えば、０．５ｍｇＳｉＯ２／Ｌ）以上であれば、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。このように、制御部１０は、ＩＴＵによる計時が予め設定された再生待機周期に達していない場合でも、透過水Ｗ２の検出シリカ濃度値が基準シリカ濃度値以上であれば、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。
【００５４】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中に、炭酸濃度センサ９の検出炭酸濃度値が予め設定された基準炭酸濃度値（例えば、１ｍｇＣＯ２／Ｌ）以上であれば、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。このように、制御部１０は、ＩＴＵによる計時が予め設定された再生待機周期に達していない場合でも、透過水Ｗ２の検出炭酸濃度値が基準炭酸濃度値以上であれば、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。
【００５５】
また、制御部１０は、ＲＯ膜モジュール４における第１濃縮水Ｗ３の排水流量制御として、ＥＤＩ装置５の再生運転中に、第１濃縮水Ｗ３の排水流量がＥＤＩ装置５の通常運転中に設定される排出流量よりも多くなるようにＲＯ膜モジュール４の回収率を設定して、第１排水弁１１〜第３排水弁１３を制御する。制御部１０は、設定された目標流量値Ｑｐ´及び回収率Ｒ（後述）に基づいて、第１濃縮水Ｗ３の排水流量Ｑｃを、下記の式（１）により演算する。
Ｑｃ＝Ｑｐ´／Ｒ−Ｑｐ´ （１）
なお、ＲＯ膜モジュール４の回収率制御については後述する。
【００５６】
次に、水処理システム１における第１流路及び第２流路について、図２を参照しながら説明する。なお、図２では、ＲＯ膜モジュール４、ＥＤＩ装置５、ＣＰ装置６、第１通水ラインＬ１〜第５通水ラインＬ５、第２濃縮水ラインＬ７、第１切換弁１４、第２切換弁１５、接続部Ｊ４及びＪ６についてのみ図示する。また、図２では、供給水Ｗ１等が流通するラインを実線で示し、流通しないラインを破線で示す。また、第１切換弁１４及び第２切換弁１５においては、開弁を白塗りで示し、閉弁を黒塗りで示す。
【００５７】
図２（Ａ）は、水処理システム１の第１流路を示す説明図である。第１流路は、ＥＤＩ装置５を通常運転する場合の流路である。制御部１０（不図示）は、ＥＤＩ装置５を通常運転する場合には、図２（Ａ）に示すように、第１切換弁１４を開弁し、第２切換弁１５を閉弁する。これにより、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５へ流通する。そして、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４は、第３通水ラインＬ３を介してＣＰ装置６へ流通する。更に、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第４通水ラインＬ４を介して需要箇所へ送出される。
【００５８】
図２（Ｂ）は、水処理システム１の第２流路を示す説明図である。第２流路は、ＥＤＩ装置５を再生運転する場合の流路である。制御部１０（不図示）は、ＥＤＩ装置５を再生運転する場合には、図２（Ｂ）に示すように、第１切換弁１４を閉弁し、第２切換弁１５を開弁する。これにより、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、接続部Ｊ４において、第２通水ラインＬ２から第５通水ラインＬ５へ流通する。第５通水ラインＬ５を流通した透過水Ｗ２は、接続部Ｊ６において、第３通水ラインＬ３に合流する。このように、第２流路において、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、ＥＤＩ装置５（脱塩室５ａ）へ流通することなく、第５通水ラインＬ５を介してＣＰ装置６へ流通する。そして、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第４通水ラインＬ４を介して需要箇所へ送出される。
【００５９】
本実施形態に係る水処理システム１では、ＥＤＩ装置５の通常運転中においては、流路部が第１流路に切り換えられる。第１流路において、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、ＥＤＩ装置５へ流通する。これにより、透過水Ｗ２は、ＥＤＩ装置５で脱塩処理され、第１処理水Ｗ４が製造される。第１処理水Ｗ４は、更にＣＰ装置６において脱塩処理され、第２処理水Ｗ６が製造される。
【００６０】
一方、ＥＤＩ装置５の再生運転中においては、流路部が第２流路に切り換えられる。第２流路において、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、ＥＤＩ装置５（脱塩室５ａ）へ流通することなく、ＣＰ装置６へ流通する。これにより、透過水Ｗ２は、ＣＰ装置６で脱塩処理され、第２処理水Ｗ６が製造される。このように、本実施形態に係る水処理システム１では、ＥＤＩ装置５の再生運転中においても、ＣＰ装置６により脱塩処理が行われる。従って、本実施形態に係る水処理システム１によれば、ＥＤＩ装置５の再生運転中であっても、純水（第２処理水Ｗ６）を需要箇所に連続して供給することができる。
【００６１】
次に、制御部１０において、流路部を切り換える場合の動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図３に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。
【００６２】
図３に示すステップＳＴ１０１において、制御部１０は、ＩＴＵによる計時ｔ１が再生待機周期Δｔ１に達したか否かを判定する。このステップＳＴ１０１において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時ｔ１が再生待機周期Δｔ１に達した（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０２へ移行する。また、ステップＳＴ１０１において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時ｔ１が再生待機周期Δｔ１に達していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０６へ移行する。
【００６３】
ステップＳＴ１０２（ステップＳＴ１０１：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、流路部を第２流路（図２（Ｂ）参照）に切り換えるように第１切換弁１４及び第２切換弁１５を制御する。制御部１０は、ＩＴＵによる計時ｔ１が再生待機周期Δｔ１に達した場合には、ＥＤＩ装置５の再生運転を実施するため、流路部を第２流路へ切り換えて、透過水Ｗ２をＣＰ装置６へ流通させる。なお、すでに流路部が第２流路へ切り換えられている場合には、流路部の切り換えを行うことなく、処理はステップＳＴ１０４へ移行する。
【００６４】
ステップＳＴ１０３において、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の再生運転を実行する。本実施形態の再生運転では、透過水Ｗ２の脱塩室５ａへの流通を停止させると共に、透過水Ｗ２の一部を濃縮室５ｂへ流通させる。そして、印加電圧を通常運転時よりも高めて通電することで、イオン交換体に蓄積したイオン類を電気的に溶離させ、濃縮室５ｂ側から系外へ排出する。ＥＤＩ装置５の再生運転が終了すると、処理はステップＳＴ１０４へ移行する。
【００６５】
ステップＳＴ１０４において、制御部１０は、流路部を第１流路（図２（Ａ）参照）に切り換えるように第１切換弁１４及び第２切換弁１５を制御する。制御部１０は、ＥＤＩ装置５の再生運転が終了した場合は、ＥＤＩ装置５の通常運転を実施するため、流路部を第１流路に切り換える。
【００６６】
ステップＳＴ１０５において、制御部１０は、ＩＴＵによる計時ｔ１をスタートさせる。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。
【００６７】
一方、ステップＳＴ１０６（ステップＳＴ１０１：ＮＯ判定）において、制御部１０は、シリカ濃度センサ８で検出された透過水Ｗ２の検出シリカ濃度値Ｓｄを取得する。
【００６８】
ステップＳＴ１０７において、制御部１０は、検出シリカ濃度値Ｓｄが予め設定された基準シリカ濃度値Ｓｓ以上か否かを判定する。このステップＳＴ１０７において、制御部１０により、検出シリカ濃度値Ｓｄ≧基準シリカ濃度値Ｓｓである（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０８へ移行する。また、ステップＳＴ１０５において、制御部１０により、検出シリカ濃度値Ｓｄ＜基準シリカ濃度値Ｓｓである（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０９へ移行する。
【００６９】
ステップＳＴ１０８（ステップＳＴ１０７：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、流路部を第２流路（図２（Ｂ）参照）に切り換えるように第１切換弁１４及び第２切換弁１５を制御する。制御部１０は、透過水Ｗ２の検出シリカ濃度値Ｓｄが基準シリカ濃度値Ｓｓ以上となった場合には、ＥＤＩ装置５のイオン交換体にシリカが蓄積するのを抑制するため、流路部を第２流路へ切り換えて、透過水Ｗ２をＣＰ装置６へ流通させる。
【００７０】
また、ステップＳＴ１０９（ステップＳＴ１０７：ＮＯ判定）において、制御部１０は、炭酸濃度センサ９で検出された検出炭酸濃度値Ｃｄを取得する。
【００７１】
ステップＳＴ１１０において、制御部１０は、検出炭酸濃度値Ｃｄが予め設定された基準炭酸濃度値Ｃｓ以上か否かを判定する。このステップＳＴ１１０において、制御部１０により、検出炭酸濃度値Ｃｄ≧基準炭酸濃度値Ｃｓである（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０８へ移行する。このように、検出炭酸濃度値Ｃｄが基準炭酸濃度値Ｃｓ以上の場合においても、ＥＤＩ装置５のイオン交換体に炭酸が蓄積するのを抑制するため、流路部を第２流路へ切り換えて、透過水Ｗ２をＣＰ装置６へ流通させる。
【００７２】
また、ステップＳＴ１１０において、制御部１０により、検出炭酸濃度値Ｃｄ＜基準炭酸濃度値Ｃｓである（ＮＯ）と判定された場合に、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。
【００７３】
次に、制御部１０において、ＲＯ膜モジュール４の回収率を設定する場合の動作について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図４に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。
【００７４】
図４に示すステップＳＴ２０１において、制御部１０は、水処理システム１の通常運転中か否かを判定する。このステップＳＴ２０１において、制御部１０により、通常運転中である（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２０２へ移行する。また、ステップＳＴ２０１において、制御部１０により、通常運転中でない（ＮＯ）、すなわち再生運転中であると判定された場合に、処理はステップＳＴ２０３へ移行する。
【００７５】
ステップＳＴ２０２（ステップＳＴ２０１：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、ＲＯ膜モジュール４の回収率を８０％に設定する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。このように、制御部１０は、通常運転中であれば、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常の回収率（８０％）に設定する。
【００７６】
一方、ステップＳＴ２０３（ステップＳＴ２０１：ＮＯ判定）において、制御部１０は、ＲＯ膜モジュール４の回収率を６０％に設定する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。
【００７７】
このように、制御部１０は、再生運転中であれば、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常よりも低い回収率（６０％）に設定する。これにより、再生運転中において、ＲＯ膜モジュール４から排出される第１濃縮水Ｗ３の排出水量は、通常運転中に設定される排出流量よりも多くなる。再生運転中において、ＲＯ膜モジュール４の回収率を下げることにより、透過水Ｗ２中にリークするシリカや炭酸等のイオン類の量を減らし、透過水Ｗ２の純度を上げることができる。これにより、ＣＰ装置６の除去能力の低下を抑制しつつ、高純度の純水を製造することができる。
【００７８】
次に、制御部１０において、流量フィードバック水量制御を実行する場合の動作を、図５を参照して説明する。図５に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中に繰り返し実行される。
【００７９】
図５に示すステップＳＴ３０１において、制御部１０は、透過水Ｗ２の目標流量値Ｑｐ´を取得する。この目標流量値Ｑｐ´は、例えば、システム管理者がユーザーインターフェース（不図示）を介して制御部１０のメモリに入力した設定値である。
【００８０】
なお、第２実施形態（後述）の流量フィードバック水量制御において、制御部１０Ａが取得する目標流量値Ｑｐ´は、図８（後述）に示すフローチャートのステップＳＴ５０２、ステップＳＴ５０６又はステップＳＴ５０８において設定された目標流量値となる。
【００８１】
ステップＳＴ３０２において、制御部１０は、ＩＴＵによる計時ｔ２が制御周期Δｔ２（１００ｍｓ）に達したか否かを判定する。このステップＳＴ３０２において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時がΔｔ２に達した（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０３へ移行する。また、ステップＳＴ３０２において、制御部１０により、ＩＴＵによる計時がΔｔ２に達していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０２へ戻る。
【００８２】
ステップＳＴ３０３（ステップＳＴ３０２：ＹＥＳ判定）において、制御部１０は、流量センサ７で検出された透過水Ｗ２の検出流量値Ｑｐをフィードバック値として取得する。
【００８３】
ステップＳＴ３０４において、制御部１０は、ステップＳＴ３０３で取得した検出流量値（フィードバック値）Ｑｐと、ステップＳＴ３０１で取得した目標流量値Ｑｐ´との偏差がゼロとなるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより操作量Ｕｎを演算する。速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムでは、制御周期Δｔ２（１００ｍｓ）毎に操作量の変化分ΔＵｎを演算し、これを前回の制御周期時点の操作量Ｕｎ−１に加算することで現時点の操作量Ｕｎを決定する。
【００８４】
速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムに用いられる演算式は、下記の式（２ａ）及び式（２ｂ）により表される。
ΔＵｎ＝Ｋｐ｛（ｅｎ−ｅｎ−１）＋（Δｔ２／Ｔｉ）×ｅｎ＋（Ｔｄ／Δｔ２）×（ｅｎ−２ｅｎ−１＋ｅｎ−２）｝ （２ａ）
Ｕｎ＝Ｕｎ−１＋ΔＵｎ （２ｂ）
【００８５】
式（２ａ）及び式（２ｂ）において、Δｔ２：制御周期、Ｕｎ：現時点の操作量、Ｕｎ−１：前回の制御周期時点の操作量、ΔＵｎ：前回から今回までの操作量の変化分、ｅｎ：現時点の偏差の大きさ、ｅｎ−１：前回の制御周期時点の偏差の大きさ、ｅｎ−２：前々回の制御周期時点の偏差の大きさ、Ｋｐ：比例ゲイン、Ｔｉ：積分時間、Ｔｄ：微分時間である。なお、現時点の偏差の大きさｅｎは、下記の式（３）により求められる。
ｅｎ＝Ｑｐ´−Ｑｐ （３）
【００８６】
ステップＳＴ３０５において、制御部１０は、現時点の操作量Ｕｎ、及び加圧ポンプ２の最大駆動周波数Ｆ´（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの設定値）を使用して、下記の式（４）により、加圧ポンプ２の駆動周波数Ｆ［Ｈｚ］を演算する。
Ｆ＝Ｕｎ／２×Ｆ´ （４）
【００８７】
ステップＳＴ３０６において、制御部１０は、駆動周波数Ｆの演算値を、対応する電流値信号（４〜２０ｍＡ）に変換する。電流値信号の出力値Ｉ［ｍＡ］は、例えば、下記の式（５）により演算され、駆動周波数Ｆがゼロの場合にＩ＝４ｍＡ、駆動周波数Ｆが最大駆動周波数Ｆ´の場合にＩ＝２０ｍＡとなる。
Ｉ＝Ｆ／Ｆ´×１６＋４ （５）
【００８８】
ステップＳＴ３０７において、制御部１０は、変換した電流値信号をインバータ３へ出力する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。
【００８９】
なお、ステップＳＴ３０７において、制御部１０が電流値信号をインバータ３へ出力すると、インバータ３は、入力された電流値信号で指定された周波数に変換された駆動電力を加圧ポンプ２に供給する。その結果、加圧ポンプ２は、インバータ３から入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動される。なお、上述した流量フィードバック水量制御は、少なくともＥＤＩ装置５の通常運転中に実行されればよい。
【００９０】
次に、制御部１０において、ＲＯ膜モジュール４の回収率制御を実行する場合の動作について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。図６に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中に繰り返し実行される。
【００９１】
図６に示すステップＳＴ４０１において、制御部１０は、透過水Ｗ２の目標流量値Ｑｐ´を取得する。この目標流量値Ｑｐ´は、図５に示すフローチャートのステップＳＴ３０１において取得される設定値と同じである。
【００９２】
なお、第２実施形態（後述）の流量フィードバック水量制御において、制御部１０Ａが取得する目標流量値Ｑｐ´は、図８に示すフローチャートのステップＳＴ５０２、ステップＳＴ５０６又はステップＳＴ５０８において設定された目標流量値となる。
【００９３】
ステップＳＴ４０２において、制御部１０は、ＲＯ膜モジュール４の回収率Ｒを取得する。この回収率Ｒは、図４に示すフローチャートのステップＳＴ２０２又はステップＳＴ２０３において設定された回収率である。
【００９４】
なお、第２実施形態（後述）の回収率制御において、制御部１０Ａが取得する回収率Ｒは、図８（後述）に示すフローチャートのステップＳＴ５０３又はステップＳＴ５０７において設定された回収率となる。
【００９５】
ステップＳＴ４０３において、制御部１０は、ステップＳＴ４０１で取得した目標流量値Ｑｐ´及びステップＳＴ４０２で取得した回収率Ｒに基づいて、第１濃縮水Ｗ３の排水流量Ｑｃを、上述した式（１）により演算する。
【００９６】
ステップＳＴ４０４において、制御部１０は、第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量ＱｄがステップＳＴ４０３で演算した排水流量Ｑｃとなるように第１排水弁１１〜第３排水弁１３を制御する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ４０１へリターンする）。
【００９７】
上述した第１実施形態に係る水処理システム１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００９８】
第１実施形態に係る水処理システム１において、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中は流路部を第１流路に切り換え、ＥＤＩ装置５の再生運転中は流路部を第２流路に切り換える。
【００９９】
これによれば、ＥＤＩ装置５の通常運転中は、ＥＤＩ装置５により純水としての第１処理水Ｗ４が製造される。また、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＣＰ装置６により純水としての第２処理水Ｗ６が製造される。そのため、ＥＤＩ装置５の再生運転中であっても、透過水Ｗ２の精製処理を中断することがなく、継続して純水を製造することができる。従って、第１実施形態に係る水処理システム１によれば、簡易なシステム構成により、ＥＤＩ装置５の再生運転中においても、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することができる。
【０１００】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中において、シリカ濃度センサ８の検出シリカ濃度値が予め設定された基準シリカ濃度値以上となった場合には、流路部を第１流路から第２流路に切り換えて、ＣＰ装置６により純水としての第２処理水Ｗ６を製造する。このように、制御部１０は、通常運転中（再生運転待機中）であっても、透過水Ｗ２にシリカがリークして水質が悪化した場合には、流路部を第２流路へ切り換えて、透過水Ｗ２をＣＰ装置６へ流通させる。そのため、シリカがリークして水質の悪化した透過水Ｗ２によりＥＤＩ装置５のイオン交換体に弱電解質であるシリカが蓄積するのを抑制することができる。
【０１０１】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の通常運転中において、炭酸濃度センサ９の検出炭酸濃度値が予め設定された基準炭酸濃度値以上となった場合には、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。このように、制御部１０は、通常運転中（再生運転待機中）であっても、透過水Ｗ２に炭酸がリークして水質が悪化した場合には、流路部を第２流路へ切り換えて、透過水Ｗ２をＣＰ装置６へ流通させる。そのため、炭酸がリークして水質の悪化した透過水Ｗ２によりＥＤＩ装置５のイオン交換体に弱電解質である炭酸が蓄積するのを抑制することができる。
【０１０２】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の運転中（通常運転中及び再生運転中）において、流量フィードバック水量制御を実行する。このため、ＥＤＩ装置５の運転中に、安定した流量の透過水Ｗ２を製造することができる。また、後述するように、ＥＤＩ装置５の再生運転中に、ＲＯ膜モジュール４の回収率を下げた場合においても、通常運転中と同じ流量の透過水Ｗ２を製造することができる。
【０１０３】
また、制御部１０は、ＥＤＩ装置５の再生運転中においては、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常運転中よりも下げて、第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量がＥＤＩ装置５の通常運転中に設定される目標排出流量よりも多くなるように第１排水弁１１〜第３排水弁１３を制御する。
【０１０４】
このように、ＥＤＩ装置５の再生運転中において、ＲＯ膜モジュール４の回収率を下げて、第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量を多くすることにより、透過水Ｗ２中にリークするシリカや炭酸等のイオン類の量を減らし、透過水Ｗ２の純度を上げることができる。これにより、ＣＰ装置６の除去能力の低下を抑制しつつ、高純度の純水を製造することができる。
【０１０５】
また、第１実施形態に係る水処理システム１では、通常運転中において、ＥＤＩ装置５とＣＰ装置６とが直列に接続される。このため、通常運転中において、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４は、後段のＣＰ装置６において更に脱塩処理され、イオン類のリークが抑制された純度の高い純水となる。従って、第１実施形態の構成によれば、より純度の高い純水を製造することができる。
【０１０６】
なお、第１実施形態の構成では、ＥＤＩ装置５の再生運転中だけでなく、通常運転中においてもＣＰ装置６により脱塩処理が行われる。従って、ＣＰ装置６の除去能力の低下が懸念される。しかし、ＣＰ装置６に供給される第１処理水Ｗ４は、ＥＤＩ装置５において脱塩処理された純度の高い純水である。このため、ＣＰ装置６の除去能力の低下は、実使用上、無視できる程度である。
【０１０７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る水処理システム１Ａについて、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る水処理システム１Ａの全体構成図である。なお、第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。そのため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、その説明を適宜に省略する。第２実施形態において説明しない構成等については、第１実施形態の説明が援用される。
【０１０８】
図７に示すように、第２実施形態に係る水処理システム１Ａは、加圧ポンプ２と、インバータ３と、ＲＯ膜モジュール４と、ＥＤＩ装置５と、ＣＰ装置６と、貯留タンクとしての給水タンク１６と、を備える。また、水処理システム１Ａは、流量センサ７と、シリカ濃度センサ８と、炭酸濃度センサ９と、水位検出手段としての水位センサ１７と、制御部１０Ａと、第１排水弁１１〜第３排水弁１３と、第１切換弁１４と、第２切換弁１５と、を備える。
【０１０９】
また、水処理システム１Ａは、第１通水ラインＬ１〜第５通水ラインＬ５と、第１濃縮水ラインＬ６と、第２濃縮水ラインＬ７と、給水ラインＬ８と、第１排水ラインＬ１１〜第３排水ラインＬ１３と、を備える。
【０１１０】
図７に示すように、第２実施形態に係る水処理システム１Ａは、第１実施形態に係る水処理システム１の構成において、ＣＰ装置６の下流側に給水タンク１６を備える。その他の基本的なシステム構成は第１実施形態（図１参照）と同じである。
【０１１１】
給水タンク１６は、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６を、純水Ｗ７として貯留するタンクである。給水タンク１６には、第４通水ラインＬ４の下流側の端部が接続されている。ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第４通水ラインＬ４を介して給水タンク１６に送出される。また、給水タンク１６は、給水ラインＬ８を介して需要箇所に接続されている。給水タンク１６に貯留された純水Ｗ７は、給水ラインＬ８を介して需要箇所に送出される。
【０１１２】
なお、給水タンク１６には、貯留されている純水Ｗ７に炭酸ガスが溶存しないように、窒素ガスで遮蔽する等の対策を施すことが好ましい。
【０１１３】
水位センサ１７は、給水タンク１６に貯留された純水Ｗ７（第２処理水Ｗ６）の水位を検出する機器である。水位センサ１７は、検出ライン（符号略）を介して給水タンク１６に接続されている。水位センサ１７は、制御部１０Ａと電気的に接続されている。水位センサ１７で検出された給水タンク１６の水位（以下、「検出水位値」ともいう）は、制御部１０Ａへ検出信号として送信される。
【０１１４】
制御部１０Ａは、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。制御部１０Ａは、流量フィードバック水量制御において、水位センサ１７の検出水位値Ｗが予め設定された基準貯留水位値Ｈ以上であれば、ＥＤＩ装置５の再生運転中における透過水Ｗ２の目標流量値を、ＥＤＩ装置５の通常運転中における透過水Ｗ２の目標流量値よりも低く設定する。
【０１１５】
また、制御部１０Ａは、ＥＤＩ装置５の通常運転中においては、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常の回収率（８０％）に設定する。また、制御部１０Ａは、再生運転中においては、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常よりも低い回収率（６０％）に設定する。制御部１０ＡによるＲＯ膜モジュール４の回収率制御は、第１実施形態（図４参照）と同じである。
【０１１６】
制御部１０Ａのその他の機能は、第１実施形態の制御部１０と同じであるため説明を省略する。例えば、制御部１０Ａは、ＥＤＩ装置５の通常運転中に、検出シリカ濃度値が基準シリカ濃度値以上となった場合、及び検出炭酸濃度値が基準炭酸濃度値以上となった場合には、第１実施形態の制御部１０と同様に、流路部を第１流路から第２流路に切り換える。
【０１１７】
次に、制御部１０Ａにおいて、目標流量値及び回収率を設定する場合の動作について図８を参照しながら説明する。図８は、制御部１０において透過水Ｗ２の目標流量値及び回収率を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。
【０１１８】
図８に示すステップＳＴ５０１において、制御部１０Ａは、水処理システム１の通常運転中か否かを判定する。このステップＳＴ５０１において、制御部１０Ａにより、通常運転中である（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ５０２へ移行する。また、ステップＳＴ５０１において、制御部１０Ａにより、通常運転中でない（ＮＯ）、すなわち再生運転中であると判定された場合に、処理はステップＳＴ５０４へ移行する。
【０１１９】
ステップＳＴ５０２（ステップＳＴ５０１：ＹＥＳ判定）において、制御部１０Ａは、ＲＯ膜モジュール４で製造される透過水Ｗ２の流量を、通常運転時の第１目標流量値に設定する。
【０１２０】
ステップＳＴ５０３において、制御部１０Ａは、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常運転時の８０％に設定する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ５０１へリターンする）。このように、制御部１０Ａは、通常運転中であれば、透過水Ｗ２の目標流量値及び回収率を通常運転時の値に設定する。
【０１２１】
一方、ステップＳＴ５０４（ステップＳＴ５０１：ＮＯ判定）において、制御部１０Ａは、水位センサ１７の検出水位値Ｗを取得する。
【０１２２】
ステップＳＴ５０５において、制御部１０Ａは、検出水位値Ｗが予め設定された基準貯留水位値Ｈ以上か否かを判定する。このステップＳＴ５０５において、制御部１０Ａにより、検出水位値Ｗ≧基準貯留水位値Ｈである（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ５０６へ移行する。また、ステップＳＴ５０５において、制御部１０Ａにより、検出水位値Ｗ＜基準貯留水位値Ｈである（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ５０８へ移行する。
【０１２３】
ステップＳＴ５０６（ステップＳＴ５０５：ＹＥＳ判定）において、制御部１０Ａは、ＲＯ膜モジュール４で製造される透過水Ｗ２の流量を、再生運転時の第２目標流量値に設定する。第２目標流量値は、通常運転時の第１目標流量値よりも低い流量値であり、例えば第１目標流量値の２５〜７５％の範囲から選択される。
【０１２４】
ステップＳＴ５０７において、制御部１０Ａは、ＲＯ膜モジュール４の回収率を通常運転時よりも低い６０％に設定する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ５０１へリターンする）。このように、再生運転中において、給水タンク１６の貯水量が十分にある（基準貯留水位値Ｈ以上）場合には、通常運転時よりも目標流量値を下げることにより、ＣＰ装置６の除去能力の低下を抑制することができる。
【０１２５】
一方、ステップＳＴ５０８（ステップＳＴ５０５：ＮＯ判定）において、制御部１０Ａは、ＲＯ膜モジュール４で製造される透過水Ｗ２の流量を、通常運転時の第１目標流量値に設定する。このように、再生運転中であっても、給水タンク１６の貯水量が少ない（基準貯留水位値Ｈ未満）場合には、通常運転時の目標流量値とする。これにより、需要箇所への純水Ｗ７の供給を極力維持することができる。制御部１０ＡがステップＳＴ５０８の処理を実行した後、処理はステップＳＴ５０７へ移行する。
【０１２６】
なお、第２実施形態において、制御部１０Ａによる流路部の切り換え、流量フィードバック水量制御及び回収率制御は、第１実施形態（図３、図５及び図６参照）と同じであるため説明を省略する。
【０１２７】
上述した第２実施形態に係る水処理システム１Ａによれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。特に、第２実施形態に係る水処理システム１Ａでは、例えば、以下のような特有な効果が得られる。
【０１２８】
第２実施形態に係る水処理システム１Ａにおいて、制御部１０Ａは、ＥＤＩ装置５の通常運転中は流路部を第１流路に切り換え、ＥＤＩ装置５の再生運転中は流路部を第２流路に切り換える。
【０１２９】
これによれば、ＥＤＩ装置５の通常運転中は、ＥＤＩ装置５により純水としての第１処理水Ｗ４が製造される。また、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＣＰ装置６により純水としての第２処理水Ｗ６が製造される。そのため、ＥＤＩ装置５の再生運転中であっても、透過水Ｗ２の脱塩処理を中断することがなく、継続して純水を製造することができる。従って、第２実施形態に係る水処理システム１Ａによれば、ＥＤＩ装置５の再生運転中においても、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することができる。
【０１３０】
また、水処理システム１Ａは、ＣＰ装置６の下流側に給水タンク１６を備える。このため、ＲＯ膜モジュール４で製造される透過水Ｗ２の水量に変動が生じても、貯水量の範囲内において、需要箇所に安定した流量の純水Ｗ７を供給することができる。
【０１３１】
また、制御部１０Ａは、ＥＤＩ装置５の再生運転中において、給水タンク１６の検出水位値Ｗが基準貯留水位値Ｈ以上の場合には、通常運転時よりも目標流量値を下げて流量フィードバック水量制御を行う。このように、給水タンク１６の貯水量が十分にある（基準貯留水位値Ｈ以上）場合には、通常運転時よりも目標流量値を下げることにより、ＣＰ装置６の除去能力の低下を抑制することができる。
【０１３２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る水処理システム１Ｂについて、図９及び図１０を参照しながら説明する。
【０１３３】
図９は、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂの全体構成図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）は、水処理システム１Ｂの第１流路及び第２流路を示す説明図である。なお、第３実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。そのため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、その説明を適宜に省略する。第３実施形態で説明しない構成等については、第１実施形態の説明が援用される。
【０１３４】
図９に示すように、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂは、加圧ポンプ２と、インバータ３と、ＲＯ膜モジュール４と、ＥＤＩ装置５と、ＣＰ装置６と、を備える。また、水処理システム１Ａは、流量センサ７と、シリカ濃度センサ８と、炭酸濃度センサ９と、制御部１０Ｂと、第１排水弁１１〜第３排水弁１３と、第３切換弁１８と、第４切換弁１９と、を備える。
【０１３５】
また、水処理システム１Ｂは、第１通水ラインＬ１〜第３通水ラインＬ３と、第１濃縮水ラインＬ６と、第２濃縮水ラインＬ７と、第６通水ラインＬ９と、第１排水ラインＬ１１〜第３排水ラインＬ１３と、を備える。
【０１３６】
上述した第３切換弁１８、第４切換弁１９、第２通水ラインＬ２、第３通水ラインＬ３、第６通水ラインＬ９は、本実施形態における流路部を構成する。
【０１３７】
図９に示すように、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂは、第６通水ラインＬ９を備える。第６通水ラインＬ９は、制御部１０Ｂにより流路部が第４流路（後述）へ切り換えられた場合に、第２通水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２を、ＥＤＩ装置５を流通させずに、ＣＰ装置６に流通させるバイパスラインである。ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第６通水ラインＬ９を介して、第３通水ラインＬ３に合流する。
【０１３８】
第６通水ラインＬ９の上流側の端部は、接続部Ｊ９において、第２通水ラインＬ２に接続されている。第３切換弁１８は、接続部Ｊ９とＣＰ装置６との間に設けられている。また、第６通水ラインＬ９の下流側の端部は、第４切換弁１９を介して第３通水ラインＬ３に接続されている。第４切換弁１９は、第３通水ラインＬ３において、ＥＤＩ装置５の下流側に設けられている。
【０１３９】
第３切換弁１８は、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５へ流通させる流路、又はＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２を、第６通水ラインＬ９を介してＣＰ装置６へ流通させる流路に切り換え可能な弁である。第３切換弁１８は、例えば電動式や電磁式の二方弁により構成される。第３切換弁１８は、制御部１０Ｂと電気的に接続されている。第３切換弁１８における弁の開閉は、制御部１０Ｂからの弁開閉信号により制御される。
【０１４０】
第４切換弁１９は、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４を、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所に送出する流路、又はＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６を、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所に送出する流路に切り換え可能な弁である。第４切換弁１９は、例えば電動式や電磁式の三方弁により構成される。第４切換弁１９は、制御部１０Ｂと電気的に接続されている。第４切換弁１９における弁の開閉は、制御部１０Ｂからの弁開閉信号により制御される。
【０１４１】
ＥＤＩ装置５の通常運転中において、流路部は第３流路（後述）に切り換えられる。第３流路では、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２が第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５へ流通する。
【０１４２】
一方、ＥＤＩ装置５の再生運転中において、流路部は第４流路（後述）に切り換えられる。第２流路では、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２がＥＤＩ装置５へ流通せずに、ＣＰ装置６へ流通する。すなわち、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＥＤＩ装置５の代わりに、ＣＰ装置６により脱塩処理が行われる。
【０１４３】
次に、水処理システム１Ｂにおける第３流路及び第４流路について、図１０を参照しながら説明する。なお、図１０では、ＲＯ膜モジュール４、ＥＤＩ装置５、ＣＰ装置６、第１通水ラインＬ１〜第３通水ラインＬ３、第６通水ラインＬ９、第２濃縮水ラインＬ７、第３切換弁１８及び第４切換弁１９についてのみ図示する。また、図１０では、供給水Ｗ１等が流通するラインを実線で示し、流通しないラインを破線で示す。また、第３切換弁１８においては、開弁を白塗りで示し、閉弁を黒塗りで示す。更に、第４切換弁１９については、開弁している部分を白塗りで示し、閉弁している部分を黒塗りで示す。
【０１４４】
図１０（Ａ）は、水処理システム１Ｂの第３流路を示す説明図である。第３流路は、ＥＤＩ装置５を通常運転する場合の流路である。制御部１０Ｂ（不図示）は、ＥＤＩ装置５の通常運転中は、第３切換弁１８及び第４切換弁１９を下記のように制御する。
【０１４５】
制御部１０Ｂは、第３切換弁１８を閉弁すると共に、第４切換弁１９において、第３通水ラインＬ３に接続する２つのポートを開放し、第６通水ラインＬ９に接続するポートを閉鎖する。これにより、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第６通水ラインＬ９を流通することなく、第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５へ流通する。そして、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４は、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所へ送出される。
【０１４６】
上述したように、流路部が第３流路に切り換えられた場合に、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２を介してＥＤＩ装置５に流通し、ＥＤＩ装置５において第１処理水Ｗ４が製造される。そして、ＥＤＩ装置５で製造された第１処理水Ｗ４は、第３通水ラインＬ３を介して下流側の需要箇所へ送出される。
【０１４７】
図１０（Ｂ）は、水処理システム１Ｂの第４流路を示す説明図である。第４流路は、ＥＤＩ装置５を再生運転する場合の流路である。制御部１０Ｂ（不図示）は、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、第３切換弁１８及び第４切換弁１９を下記のように制御する。
【０１４８】
制御部１０Ｂは、第３切換弁１８を開弁すると共に、第４切換弁１９において、第３通水ラインＬ３の下流側（需要箇所側）に接続するポート及び第６通水ラインＬ９に接続するポートを開放し、第３通水ラインＬ３の上流側（ＥＤＩ装置５側）に接続するポートを閉鎖する。これにより、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２から第３切換弁１８を経て第６通水ラインＬ９へ流通する。そして、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第６通水ラインＬ９から第４切換弁１９を経て第３通水ラインＬ３に流通する。この後、第２処理水Ｗ６は、第３通水ラインＬ３を介して需要箇所へ送出される。
【０１４９】
上述したように、流路部が第４流路に切り換えられた場合に、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２は、第２通水ラインＬ２から第３切換弁１８を経て第６通水ラインＬ９へ流通し、ＣＰ装置６において第２処理水Ｗ６が製造される。そして、ＣＰ装置６で製造された第２処理水Ｗ６は、第６通水ラインＬ９から第４切換弁１９を経て第３通水ラインＬ３に流通し、更に下流側の需要箇所へ送出される。
【０１５０】
なお、第３実施形態において、制御部１０Ｂによる流路部の切り換え、回収率の設定、流量フィードバック水量制御及び回収率制御は、第１実施形態（図３〜図６参照）と同じであるため説明を省略する。
【０１５１】
上述した第３実施形態に係る水処理システム１Ｂによれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。特に、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂでは、例えば、以下のような特有な効果が得られる。
【０１５２】
第３実施形態に係る水処理システム１Ｂおいて、制御部１０Ｂは、ＥＤＩ装置５の通常運転中は流路部を第３流路に切り換え、ＥＤＩ装置５の再生運転中は流路部を第４流路に切り換える。
【０１５３】
これによれば、ＥＤＩ装置５の通常運転中は、ＥＤＩ装置５により純水としての第１処理水Ｗ４が製造される。また、ＥＤＩ装置５の再生運転中は、ＣＰ装置６により純水としての第２処理水Ｗ６が製造される。そのため、ＥＤＩ装置５の再生運転中であっても、透過水Ｗ２の脱塩処理を中断することがなく、継続して純水を製造することができる。従って、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂによれば、簡易なシステム構成により、ＥＤＩ装置５の再生運転中においても、純水を連続且つ安定して需要箇所に供給することができる。
【０１５４】
また、第３実施形態に係る水処理システム１Ｂでは、ＥＤＩ装置５に対してＣＰ装置６が並列に接続される。このため、通常運転中において、ＲＯ膜モジュール４で製造された透過水Ｗ２はＥＤＩ装置５で脱塩処理され、ＣＰ装置６が使用されることがない。このため、通常運転中におけるＣＰ装置６の除去能力の低下を最小限に抑制することができる。
【０１５５】
なお、第３実施形態において、第３通水ラインＬ３の下流側に、更に給水タンク１６（図７参照）を設けた構成としてもよい。第３実施形態においても、給水タンク１６を設けることにより、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【０１５７】
例えば、第１及び第２実施形態では、第１流路と第２流路とを切り換えるための構成として、二方弁（第１切換弁１４及び第２切換弁１５）を用いた例について説明した。これに限らず、第３実施形態に示すような電動式や電磁式の三方弁（第３切換弁１８及び第４切換弁１９）を用いることもできる。この場合には、図１に示す接続部Ｊ４及び接続部Ｊ６の位置にそれぞれ三方弁を設ける。
【０１５８】
また、第３実施形態では、第３流路と第４流路とを切り換えるための構成として、三方弁（第３切換弁１８及び第４切換弁１９）を用いた例について説明した。これに限らず、第１及び第２実施形態に示すような電動式や電磁式の二方弁（第１切換弁１４及び第２切換弁１５）を用いることもできる。
【０１５９】
この場合には、図９に示す第３切換弁１８の位置において、第２通水ラインＬ２と第６通水ラインＬ９の上流側の端部とを接続する。また、第４切換弁１９の位置において、第３通水ラインＬ３と第６通水ラインＬ９の下流側の端部とを接続する。そして、第６通水ラインＬ９の上流側の端部近傍及び下流側の端部近傍にそれぞれ二方弁を設ける。
【０１６０】
また、第１実施形態〜第３実施形態において、第１濃縮水ラインＬ６を流通する第１濃縮水Ｗ３の一部を、加圧ポンプ２よりも上流側の第１通水ラインＬ１に還流させる濃縮水還流ラインを設けた構成としてもよい。濃縮水還流ラインを設けることにより、膜表面での流速を高めることができるため、ＲＯ膜モジュール４におけるファウリングの発生を抑制することができる。
【０１６１】
第１実施形態〜第３実施形態では、ＥＤＩ装置５の濃縮室５ｂから排出された第２濃縮水Ｗ５をすべて排出する例について説明した。しかし、第２濃縮水Ｗ５は、供給水Ｗ１よりも純度が高い。そのため、第２濃縮水Ｗ５の一部又は全部を、第１通水ラインＬ１において、ＲＯ膜モジュール４よりも上流側に戻す濃縮水返送ラインを設けた構成としてもよい。濃縮水返送ラインを設けることにより、造水コストを抑制することができる。
【０１６２】
また、第１実施形態〜第３実施形態では、第１排水弁１１〜第３排水弁１３を選択的に開閉することにより、第１濃縮水Ｗ３の排水流量を段階的に調節する例について説明した。これに限らず、排水ラインを分岐せずに１本とし、このラインに比例制御弁を設けた構成としてもよい。その場合には、制御部１０（１０Ａ、１０Ｂ）からそれぞれのＲＯ膜モジュール４に、電流値信号（例えば、４〜２０ｍＡ）を比例制御弁に送信して弁開度を制御することにより、第１濃縮水Ｗ３の排水流量を調節することができる。
【０１６３】
また、比例制御弁を設けた構成において、それぞれのＲＯ膜モジュール４の排水ラインに流量センサを設けた構成としてもよい。流量センサで検出された流量値を、制御部１０（１０Ａ、１０Ｂ）にフィードバック値として入力する。これにより、第１濃縮水Ｗ３の実際排水流量をより正確に制御することができる。
【０１６４】
また、第１実施形態〜第３実施形態では、流量フィードバック水量制御を実行する例について説明した。しかし、純水Ｗ７の使用量が少ない場合や透過水Ｗ２の流量を目標流量値に保つ必要がない場合等においては、必ずしも流量フィードバック水量制御を実行しなくてもよい。同様に、第１〜第３実施形態においては、回収率制御を実行する例について説明した。しかし、供給水Ｗ１の水質が高い場合や純水Ｗ７の使用量が少ない場合等においては、必ずしも回収率制御を実行しなくてもよい。
【０１６５】
また、第１実施形態〜第３実施形態では、主にＥＤＩ装置５の再生運転中に流路部を第２流路又は第４流路に切り換える例について説明した。これに限らず、ＥＤＩ装置５の薬品洗浄中又は交換中に流路部を第２流路又は第４流路に切り換えてもよい。
また、ＥＤＩ装置５に代えて、再生型の混床式イオン交換装置を配置した構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１６６】
１，１Ａ，１Ｂ 水処理システム
２ 加圧ポンプ
３ インバータ
４ ＲＯ膜モジュール（膜分離装置）
５ ＥＤＩ装置（電気式イオン交換装置）
６ ＣＰ装置（混床式イオン交換装置）
７ 流量センサ（流量検出手段）
８ シリカ濃度センサ（シリカ濃度検出手段）
９ 炭酸濃度センサ（炭酸濃度検出手段）
１０，１０Ａ，１０Ｂ 制御部
１１ 第１排水弁（排水弁）
１２ 第２排水弁（排水弁）
１３ 第３排水弁（排水弁）
１４ 第１切換弁
１５ 第２切換弁
１６ 給水タンク（貯留タンク）
１７ 水位センサ（水位検出手段）
１８ 第３切換弁
１９ 第４切換弁
Ｌ１ 第１通水ライン（供給水ライン）
Ｌ２ 第２通水ライン
Ｌ３ 第３通水ライン
Ｌ４ 第４通水ライン
Ｌ５ 第５通水ライン
Ｌ６ 第１濃縮水ライン
Ｌ７ 第２濃縮水ライン
Ｌ８ 給水ライン
Ｌ９ 第６通水ライン
Ｗ１ 供給水
Ｗ２ 透過水
Ｗ３ 第１濃縮水
Ｗ４ 第１処理水
Ｗ５ 第２濃縮水
Ｗ６ 第２処理水
Ｗ７ 純水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給水を透過水と濃縮水とに膜分離処理する膜分離装置と、
透過水を脱塩処理して第１処理水を製造する電気式イオン交換装置と、
透過水又は第１処理水を脱塩処理して第２処理水を製造する混床式イオン交換装置と、
透過水を、（ｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させると共に、当該電気式イオン交換装置で製造された第１処理水を前記混床式イオン交換装置へ流通させる第１流路、（ｉｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させずに、前記混床式イオン交換装置へ流通させる第２流路に切り換え可能な流路部と、
前記電気式イオン交換装置の通常運転中は、前記流路部を前記第１流路に切り換え、前記電気式イオン交換装置の再生運転中は、前記流路部を前記第２流路に切り換える制御部と、
を備える水処理システム。
【請求項２】
供給水を透過水と濃縮水とに膜分離処理する膜分離装置と、
透過水を脱塩処理して第１処理水を製造する電気式イオン交換装置と、
透過水を脱塩処理して第２処理水を製造する混床式イオン交換装置と、
透過水を、（ｉ）前記混床式イオン交換装置へ流通させずに、前記電気式イオン交換装置へ流通させる第３流路、（ｉｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させずに、前記混床式イオン交換装置へ流通させる第４流路に切り換え可能な流路部と、
前記電気式イオン交換装置の通常運転中は、前記流路部を前記第３流路に切り換え、前記電気式イオン交換装置の再生運転中は、前記流路部を前記第４流路に切り換える制御部と、
を備える水処理システム。
【請求項３】
前記膜分離装置により製造された透過水のシリカ濃度を検出するシリカ濃度検出手段を備え、
前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記シリカ濃度検出手段の検出シリカ濃度が予め設定された基準シリカ濃度以上であれば、前記流路部を前記第２流路又は前記第４流路に切り換える、
請求項１又は２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記膜分離装置により製造された透過水の炭酸濃度を検出する炭酸濃度検出手段を備え、
前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記炭酸濃度検出手段の検出炭酸濃度が予め設定された基準炭酸濃度以上であれば、前記流路部を前記第２流路又は前記第４流路に切り換える、
請求項１又は２に記載の水処理システム。
【請求項５】
前記膜分離装置により製造された透過水の流量を検出し、当該流量に応じた検出流量値を出力する流量検出手段と、
供給水を前記膜分離装置に供給する供給水ラインと、
入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、前記供給水ラインを流通する供給水を前記膜分離装置に向けて圧送する加圧ポンプと、
入力された電流値信号に対応する駆動周波数を前記加圧ポンプに出力するインバータと、を備え、
前記制御部は、少なくとも前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記流量検出手段から出力された検出流量値が、予め設定された目標流量値となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより前記加圧ポンプの駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する電流値信号を前記インバータに出力する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の水処理システム。
【請求項６】
前記膜分離装置から排出される濃縮水の排出流量を調節可能な排水弁を備え、
前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の再生運転中において、濃縮水の排水流量が、前記電気式イオン交換装置の通常運転中に設定される排出流量よりも多くなるように前記排水弁を制御する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の水処理システム。
【請求項７】
第１処理水及び／又は第２処理水を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの水位を検出する水位検出手段と、を備え、
前記制御部は、前記水位検出手段の検出水位が予め設定された基準貯留水位以上であれば、前記電気式イオン交換装置の再生運転中における透過水の目標流量値を、前記電気式イオン交換装置の通常運転中における透過水の目標流量値よりも低く設定する、
請求項５又は６に記載の水処理システム。
【請求項１】
供給水を透過水と濃縮水とに膜分離処理する膜分離装置と、
透過水を脱塩処理して第１処理水を製造する電気式イオン交換装置と、
透過水又は第１処理水を脱塩処理して第２処理水を製造する混床式イオン交換装置と、
透過水を、（ｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させると共に、当該電気式イオン交換装置で製造された第１処理水を前記混床式イオン交換装置へ流通させる第１流路、（ｉｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させずに、前記混床式イオン交換装置へ流通させる第２流路に切り換え可能な流路部と、
前記電気式イオン交換装置の通常運転中は、前記流路部を前記第１流路に切り換え、前記電気式イオン交換装置の再生運転中は、前記流路部を前記第２流路に切り換える制御部と、
を備える水処理システム。
【請求項２】
供給水を透過水と濃縮水とに膜分離処理する膜分離装置と、
透過水を脱塩処理して第１処理水を製造する電気式イオン交換装置と、
透過水を脱塩処理して第２処理水を製造する混床式イオン交換装置と、
透過水を、（ｉ）前記混床式イオン交換装置へ流通させずに、前記電気式イオン交換装置へ流通させる第３流路、（ｉｉ）前記電気式イオン交換装置へ流通させずに、前記混床式イオン交換装置へ流通させる第４流路に切り換え可能な流路部と、
前記電気式イオン交換装置の通常運転中は、前記流路部を前記第３流路に切り換え、前記電気式イオン交換装置の再生運転中は、前記流路部を前記第４流路に切り換える制御部と、
を備える水処理システム。
【請求項３】
前記膜分離装置により製造された透過水のシリカ濃度を検出するシリカ濃度検出手段を備え、
前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記シリカ濃度検出手段の検出シリカ濃度が予め設定された基準シリカ濃度以上であれば、前記流路部を前記第２流路又は前記第４流路に切り換える、
請求項１又は２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記膜分離装置により製造された透過水の炭酸濃度を検出する炭酸濃度検出手段を備え、
前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記炭酸濃度検出手段の検出炭酸濃度が予め設定された基準炭酸濃度以上であれば、前記流路部を前記第２流路又は前記第４流路に切り換える、
請求項１又は２に記載の水処理システム。
【請求項５】
前記膜分離装置により製造された透過水の流量を検出し、当該流量に応じた検出流量値を出力する流量検出手段と、
供給水を前記膜分離装置に供給する供給水ラインと、
入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、前記供給水ラインを流通する供給水を前記膜分離装置に向けて圧送する加圧ポンプと、
入力された電流値信号に対応する駆動周波数を前記加圧ポンプに出力するインバータと、を備え、
前記制御部は、少なくとも前記電気式イオン交換装置の通常運転中において、前記流量検出手段から出力された検出流量値が、予め設定された目標流量値となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより前記加圧ポンプの駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する電流値信号を前記インバータに出力する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の水処理システム。
【請求項６】
前記膜分離装置から排出される濃縮水の排出流量を調節可能な排水弁を備え、
前記制御部は、前記電気式イオン交換装置の再生運転中において、濃縮水の排水流量が、前記電気式イオン交換装置の通常運転中に設定される排出流量よりも多くなるように前記排水弁を制御する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の水処理システム。
【請求項７】
第１処理水及び／又は第２処理水を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの水位を検出する水位検出手段と、を備え、
前記制御部は、前記水位検出手段の検出水位が予め設定された基準貯留水位以上であれば、前記電気式イオン交換装置の再生運転中における透過水の目標流量値を、前記電気式イオン交換装置の通常運転中における透過水の目標流量値よりも低く設定する、
請求項５又は６に記載の水処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０３１９４（Ｐ２０１３−１０３１９４Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９７９８（Ｐ２０１１−２４９７９８）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
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