水質改質システム
【課題】 濾過成分に関する第一要求水質および溶存酸素に関する第二要求水質を満たしつつ、システムの省エネを実現する水質改質システムを提供すること。
【解決手段】 互いに並列接続された複数の濾過膜部１０，１０，…と、各濾過膜部１０，１０，…毎に設けられ被処理水を各濾過膜部１０，１０，…へ供給するポンプ１１と、各濾過膜部１０，１０，…の下流側に接続される脱気膜部８と、各ポンプ１１を制御する制御部１３，２０とを備える水質改質システムであって、各ポンプ１１が回転数制御可能に構成され、制御部１３，２０は、各濾過膜部１０，１０，…による濾過成分に関する処理水の水質が第一要求水質以上を満たすとともに、脱気膜部８による溶存酸素に関する処理水の水質が第二要求水質以上を満たす処理水流量の範囲で各ポンプ１１の回転数を制御する。
【解決手段】 互いに並列接続された複数の濾過膜部１０，１０，…と、各濾過膜部１０，１０，…毎に設けられ被処理水を各濾過膜部１０，１０，…へ供給するポンプ１１と、各濾過膜部１０，１０，…の下流側に接続される脱気膜部８と、各ポンプ１１を制御する制御部１３，２０とを備える水質改質システムであって、各ポンプ１１が回転数制御可能に構成され、制御部１３，２０は、各濾過膜部１０，１０，…による濾過成分に関する処理水の水質が第一要求水質以上を満たすとともに、脱気膜部８による溶存酸素に関する処理水の水質が第二要求水質以上を満たす処理水流量の範囲で各ポンプ１１の回転数を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラなどの機器に供給するための給水の水質を膜濾過装置を用いて改質する水質改質システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種水質改質システムにおいて、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、各濾過膜部毎に設けられ被処理水を濾過膜部へ供給するポンプと、濾過膜部の下流側に接続される脱気膜部と、ポンプを制御する制御部とを備え、濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質（除去成分残存値）が第一要求水質以上を満たすとともに、脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質（溶存酸素濃度）が第二要求水質以上を満たし、かつ機器の要求処理水流量となるようにポンプを制御するものは、特許文献１（図１参照）にて公知である。
【０００３】
この水質改質システムは、各ポンプの運転と停止とを行う，すなわちポンプの運転台数を制御するのみであるので、要求処理水流量が減少してもポンプの消費電力の効果的な低減ができないとともに、運転中の各濾過膜部の処理水流量が第一要求水質以上となることが多く、第一要求水質を超える過剰水質の処理水を供給してしまう虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、前記第一要求水質および前記第二要求水質を満たしつつ、システムの省エネを実現する水質改質システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される脱気膜部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質が第一要求水質以上を満たすとともに、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質が第二要求水質以上を満たす処理水流量の範囲で前記各ポンプの回転数を制御することを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、前記ポンプの運転台数のみで流量を制御する従来装置と比較して、きめ細かく前記各ポンプの回転数を制御できるので、前記ポンプの消費電力を低減することができるとともに、前記第一要求水質に関して水質過剰を抑えることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記制御部は、前記処理水流量の範囲の下限値に近い処理水流量とする省エネ優先運転と前記処理水流量の範囲の上限値に近い処理水流量とする流量優先運転とを選択することを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、省エネ優
先運転を行うことにより、省エネを実現できるとともに、前記流量優先運転を行うことで、供給処理水流量を多くできるという効果を奏する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される脱気膜部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質が第一要求水質以上を満たし、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質が第二要求水質以上を満たすとともに前記機器からの総要求処理水流量以上となるように、前記各ポンプの回転数を制御するとともに前記ポンプの運転台数を制御することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、前記ポンプの運転台数のみで流量を制御する従来装置と比較して、きめ細かく前記各ポンプの回転数を制御し、かつポンプ運転台数を制御できるので、前記ポンプの消費電力を低減することができるとともに、前記第一要求水質に関して水質過剰を抑えることができ、しかも前記総要求処理水流量以上の処理水を供給することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、前記ポンプの運転台数のみで流量を制御する従来装置と比較して、前記ポンプの消費電力を低減することができるとともに、きめ細かく前記各ポンプの回転数を制御できるので、前記第一要求水質に関して水質過剰を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を実施した水質改質システムの実施例１の概略構成図である。
【図２】同実施例１の逆浸透膜部の概略構成図である。
【図３】同実施例１の制御手順の要部を示すフローチャート図である。
【図４】同実施例１の処理水タンク水位と運転モードとの関係を説明する図である。
【図５】同実施例１の流量比率に対する濾過水質（第一水質）Ｑ１および脱気水質（第二水質）Ｑ２の模式的特性図である。
【図６】同実施例１の濾過水質（第一水質）Ｑ１および脱気水質（第二水質）Ｑ２の水温による変化を説明する模式的性図である。
【図７】同実施例１の流量比率および水温をパラメータとした有効操作圧力特性図である。
【図８】同実施例１の流量比率および水温をパラメータとした省エネ比率特性図である。
【図９】この発明の実施例２の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図１０】同実施例２の処理水タンク水位と運転モードとの関係を説明する図である。
【図１１】同実施例２における前記各逆浸透膜部および前記各脱気膜部の処理水流量と運転台数との関係を説明する図である。
【図１２】この発明の実施例３の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図１３】同実施例３における前記各逆浸透膜部および前記各脱気膜部の処理水流量と運転台数との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の実施の形態を説明する。この発明の実施の形態は、ナノ濾過膜（ＮＦ膜、ＮＦ：Ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）を含む逆浸透膜による濾過処理部および脱気膜による脱気処理部を用いた水質改質システムに好適に実施することができる。
【００１５】
（実施の形態１）
この発明の実施の形態１は、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される脱気膜部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質Ｑ１が第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たす処理水流量の範囲で前記各ポンプの回転数を制御することを特徴とする水質改質システムである。前記濾過膜部，前記脱気膜部は、それぞれ膜濾過部，膜脱気部と称することができる。
【００１６】
この実施の形態１においては、前記濾過膜部において被処理水中の不純物が除去され、前記脱気膜部にて被処理水中の溶存気体が除去される。この実施の形態１の水質改質システムは、前記濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質Ｑ１が第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たす所定の処理水流量の範囲（所定流量範囲ＲＷ）が存在するように構成されている。前記制御部は、前記各ポンプの回転数を制御して、処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷに収まるように制御することにより、処理水の濾過水質（第一水質）Ｑ１を第一要求水質Ｑ１０以上で、かつ脱気水質（第二水質）Ｑ２を第二要求水質Ｑ２０以上に制御する。
【００１７】
この実施の形態１によれば、ポンプの運転台数のみで流量を制御する従来装置と比較して、きめ細かく前記各ポンプの回転数を制御して流量を制御できるので、前記ポンプの消費電力を低減し、省エネを実現できるとともに、前記第一要求水質に関して水質過剰となることを抑制することができる。
【００１８】
ここで、この実施の形態１の構成要素について説明する。前記濾過膜部は、好ましくは、ナノ濾過膜等の逆浸透膜により濾過成分を除去する逆浸透膜部を有する濾過装置とするが、逆浸透膜以外の限外濾過膜（ＵＦ膜）や精密濾過膜（ＭＦ膜）などの濾過膜を用いた濾過膜部とすることができ、特定の構造の濾過装置に限定されるものではない。
【００１９】
前記濾過膜部の処理水流量（または流量比率）に対する濾過水質（第一水質）Ｑ１は、処理水流量が多くなるほど濾過成分残存濃度が減少する（水質が良くなる）特性を有している。そして、この第一水質Ｑ１は、被処理水の水温が上昇すると水質値が全体的に悪くなり（下がり）、水温が低下すると水質値が全体的に良くなる（上がる）特性を有するものである。前記流量比率とは定格流量などの特定流量に対する処理水流量の比率である。
【００２０】
前記脱気膜部は、被処理水中の溶存気体を除去する脱気膜を有する脱気装置とするが、特定の構造の脱気装置に限定されるものではない。
【００２１】
前記脱気膜部の処理水流量（または流量比率）に対する脱気水質（第二水質）Ｑ２は、前記濾過膜部の特性と反対の特性，すなわち処理水流量が多くなるほど溶存気体残存濃度が増加する（水質が悪くなる）特性を有している。そして、この第二水質Ｑ２は、被処理水の水温が上昇すると水質値が全体的に良くなり、水温が低下すると水質値が全体的に悪くなる特性を有するものである。
【００２２】
前記ポンプは、回転数が制御可能なものであれば、特定のポンプに限定されない。回転数の制御は、好ましくは、インバータにより行うものとする。
【００２３】
前記制御部は、被処理水の水温を検出する水温検出手段による検出信号に基づいて、検
出温度における前記第一水質Ｑ１の特性（第一水質特性）および前記第二水質Ｑ２の特性（第二水質特性）を特定する第一ステップと、処理水を使用する機器が要求する前記第一水質Ｑ１に関する第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記機器が要求する第二水質Ｑ２に関する第二要求水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たす処理水流量の範囲（所定流量範囲ＲＷ）を演算する第二ステップと、前記各膜濾過部の処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷ内の制御流量となるように前記各ポンプの回転数を制御する第三ステップを行う機能を有する。
【００２４】
前記第一ステップにおける前記第一水質特性および前記第二水質特性の特定とは、前記制御部内または外部の記憶手段に記憶した特定温度における前記第一水質特性および前記第二水質特性を前記特定温度と前記水温検出手段による検出水温との差に基づく水温補正係数Ｘで補正する制御である。前記第一水質特性および前記第二水質特性は、処理水流量および水温をパラメータとして水質を表現するテーブル形式とするか、水質を処理水流量および水温の関数として表現した数式とすることができる。
【００２５】
前記第二ステップにおいては、特定した前記第一水質特性と前記第一要求水質Ｑ１０とからこの第一要求水質Ｑ１０を満たす第一流量Ｒ１０が演算され、特定した前記第二水質特性と前記第二要求水質Ｑ２０とからこの第二要求水質Ｑ１０を満たす第二流量Ｒ２０が演算される。前記第一流量Ｒ１０と前記第二流量Ｒ２０との間が前記所定流量範囲ＲＷとされる。
【００２６】
前記第一流量Ｒ１０は、好ましくは、前記所定流量範囲ＲＷの下限値とするが、前記第一要求水質Ｑ１０以上を確実に満たすために、前記下限値に所定値を加算した値とすることが望ましい。また、前記第二流量Ｒ２０は、好ましくは、前記所定流量範囲ＲＷの上限値とするが、前記第二要求水質Ｑ２０以下を確実に満たすために、前記上限値から所定値を減算した値とすることが望ましい。
【００２７】
前記第三ステップは、好ましくは、前記所定流量範囲ＲＷの下限値（第一流量Ｒ１０）またはこれに近い処理水流量とする省エネ優先運転と、前記所定流量範囲ＲＷの上限値（第二流量Ｒ２０）またはこれに近い処理水流量とする流量優先運転とを選択するように構成する。この省エネ優先運転と流量優先運転との切り換えは、前記脱気膜部にて処理された処理水を貯留する処理水タンクの水位に応じて行うよう構成する。具体的には、前記処理水タンクの水位が設定水位未満の場合は、流量優先運転を行い、前記水位が設定水位以上の場合は、省エネ優先運転を行うように構成することができる。
【００２８】
前記水温検出手段は、水温センサにより被処理水の温度を検出するが、処理水の水温または前記各逆浸透膜部からの排水（濃縮水）の水温により間接的に検出するように構成することができる。
【００２９】
前記実施の形態１においては、前記各濾過膜部の膜性能が一定という条件で説明したが、好ましくは、前記膜性能の変化を考慮した制御とする。この場合、前記各濾過膜部の膜性能を検出する膜性能検出手段を備え、前記制御部は、検出した膜性能に基づく劣化補正係数Ｙにより前記第一水質特性を補正することで求めることができる。前記膜性能検出手段により検出する膜性能は、膜の個体差および劣化に基づくもので、好ましくは、除去率または透過率として検出される。
【００３０】
ここで、前記温度補正係数Ｘおよび前記劣化補正係数Ｙについて説明する。前記各濾過膜部の膜は、固体差による初期基準性能を有している。この初期基準性能は、初期基準透過率で表すことができる。この初期基準透過率は、システムの使用開始時に通水して前記制御部により求めることもできるが、システムの出荷前に、前記各濾過膜部毎に初期基準
透過率を求めてインプットしておくことができる。
透過率（％）＝１００−除去率（％）とする。透過率および除去率は、水質を表し、膜の固体差および劣化による膜性能を表す数値である。
【００３１】
透過率は水温、圧力（流量）により影響を受ける。よって、実際の運転条件下での基準透過率は、次式で求めることができる。
実際の運転条件下での基準透過率＝基準透過率（２５℃、基準定格流量）×水温補正係数Ｘ×圧力（流量）補正係数
【００３２】
実際に前記各濾過膜部を使用していくと除去率は、膜の劣化等によって悪くなる可能性もあるため、基準透過率は経時的に変化する。よって、劣化を考慮した実際の運転条件下での基準透過率は、次式となる。
実際の運転条件下での基準透過率＝基準透過率（２５℃、基準定格流量）×水温補正係数×圧力（流量）補正係数×劣化補正係数Ｙ
この劣化補正係数Ｙは、現在の基準透過率／初期基準透過率によって求めることができる。この劣化補正係数Ｙは、リアルタイムで求めてもよいし、通水時間によってあらかじめ一定の係数としてもよい。例えば、１０００ｈ通水で劣化補正係数１．１とする。
【００３３】
この実施の形態１においては、前記第一水質特性を流量変化に対する水質特性としているので、水温変化による補正は、前記第一水質特性に前記温度係数Ｘを乗ずることで行うことができ、膜性能変化による補正は、前記第一水質特性に前記劣化係数Ｙを乗ずることにより行うことができる。
前記除去率は、前記各膜濾過部の入口側と出口側の電気伝導度の差を入口側の電気伝導度で除すことで求める。
【００３４】
結局、前記実施の形態１は、好ましくは、つぎのような構成を具備した水質改質システムである。
【００３５】
この水質改質システムは、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記濾過膜部へ供給するポンプと、前記濾過膜部の下流側に接続される膜脱気部と、前記ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、被処理水の水温を検出する水温検出手段と前記各濾過膜部の膜性能を検出する膜性能検出手段とを備え、前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、前記制御部は、前記水温検出手段による水温および前記膜性能検出手段による膜性能に基づき、前記各濾過膜部の第一水質特性および前記第二水質特性を特定し、前記濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質Ｑ１が第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記膜脱気部による溶存酸素に関する処理水の水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たす所定処理水流量の範囲で前記各ポンプの回転数を制御することを特徴とする水質改質システムである。
【００３６】
この水質改質システムによれば、前記各濾過膜部の膜性能を考慮した流量制御を行うので、前記所定流量範囲ＲＷを適確に求めることができる。
【００３７】
前記各濾過膜部が同じ構造で、同じ定格処理流量のものであり、かつ膜の初期性能が実質的に同じである場合は、前記記憶手段に記憶する前記第一水質特性は共通のものとすることができる。
【００３８】
前記各濾過膜部の膜の初期性能が異なる場合は、前記水質特性を補正して前記各濾過膜部毎に求める。この場合、前記制御部は、前記各濾過膜部の膜の初期性能の相違に基づき前記第一水質特性を補正して前記所定流量範囲ＲＷを求めることができる。
【００３９】
（実施の形態２）
この発明は、上述の実施の形態１に限定されるものではなく、つぎの実施の形態２とすることができる。この実施の形態２は、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される膜脱気部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質Ｑ１が第一要求水質Ｑ１０以上を満たし、前記膜脱気部による溶存酸素に関する処理水の水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たすとともに要求処理水流量以上となるように、前記各ポンプの回転数を制御するとともに前記ポンプの運転台数を制御することを特徴とする水質改質システムである。
【００４０】
この実施の形態２は、前記制御部が前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０を満たすように前記各ポンプの回転数を制御する構成において、前記実施の形態１と同様であるが、前記脱気膜部から流出する処理水について所定の要求流量が存在し、前記制御部がこの要求流量を満たすために、前記ポンプの運転台数をも制御する点で前記実施の形態１とは異なる。
【００４１】
この実施の形態２において、前記制御部は、被処理水の水温を検出する水温検出手段による検出信号に基づいて、検出温度における前記第一水質Ｑ１の特性（第一水質特性）および前記第二水質Ｑ２の特性（第二水質特性）を特定する第一ステップと、処理水を使用する機器が要求する前記第一水質Ｑ１に関する第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記機器が要求する第二水質Ｑ２に関する第二要求水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たす処理水流量の所定流量範囲ＲＷを演算する第二ステップと、この第二ステップによる所定流量範囲ＲＷおよび前記機器の要求流量から、前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２以上を満たすとともに、前記各濾過膜部にて処理された処理水流量の合計が前記要求流量以上となるポンプ運転台数および前記各濾過膜部の制御流量（目標流量）を演算する第三ステップと、この第三ステップにて設定されたポンプ運転台数となるようにポンプ運転台数を制御する第四ステップと、前記各膜濾過部の処理水流量が前記制御流量となるように前記各ポンプの回転数を制御する第五ステップとを行う機能を有する。
【００４２】
この実施の形態２における前記第一ステップ，第二ステップおよび第五ステップは、それぞれ前記実施の形態１の前記第一ステップ，第二ステップおよび第三ステップに相当するので、その説明を省略する。
【００４３】
前記第四ステップは、要求流量以上を満たす流量優先運転であり、ある水温において前記各濾過膜部の処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷに入らない場合は、前記ポンプの運転台数を制御することにより、前記各濾過膜部の処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷに入るように、かつ前記各濾過膜部の処理水流量の合計流量が前記要求流量以上となるように制御する。
【００４４】
この実施の形態２においては、好ましくは、前記流量優先運転と省エネ優先運転とを選択可能に構成する。この省エネ優先運転は、前記要求流量を考慮しない運転で、前記実施の形態１の省エネ優先運転と同様である。
【００４５】
前記実施の形態１、２において、前記脱気膜部が互いに並列の関係に接続される複数の脱気膜部から構成される場合、前記各脱気膜部の前記各濾過膜部に対する接続関係は、つぎの二つの態様を含んでいる。
【００４６】
第一の態様は、前記各濾過膜部の出口配管が集合され、前記各脱気膜部の入口配管が集合されている態様である。この態様においては、前記濾過膜部の運転台数を前記ポンプの運転台数で制御することができるが、前記各脱気膜部の処理水の流れを制御する弁を設けない場合は、前記脱気膜部の運転台数を制御することはできない。前記各脱気膜部の処理水の流れを制御する弁を設ける場合は、前記脱気膜部の運転台数を制御することができる。
【００４７】
第二の態様は、前記各濾過膜部の出口配管および前記各脱気膜部の入口配管が集合されず、前記各濾過膜部の出口配管に前記各脱気膜部を接続した態様である。この態様では、前記ポンプの運転を停止した前記各濾過膜部および前記各脱気膜部には被処理水は流れない、すなわち前記濾過膜部の運転台数と前記脱気膜部の運転台数とを別個に制御することはできない。
【実施例１】
【００４８】
以下、この発明の水質改質システムの実施例１を図面に基づき説明する。図１は、同実施例１の概略構成図である。図２は、同実施例１の各膜濾過部の概略構成図である。図３は、同実施例１の制御手順を説明するフローチャート図である。図４は、同実施例１の処理水タンク水位と運転モードとの関係を説明する図である。図５は、同実施例１の流量比率に対する濾過水質（第一水質）Ｑ１および脱気水質（第二水質）Ｑ２の模式的特性図であり、図６は、同実施例１の濾過水質（第一水質）Ｑ１および脱気水質（第二水質）Ｑ２の水温による変化を説明する模式的特性図であり、図７は、同実施例１の流量比率および水温をパラメータとした有効操作圧力特性図であり、図８は、同実施例１の流量比率および水温をパラメータとした省エネ比率特性図である。
【００４９】
図１において、実施例１の水質改質システム１は、熱機器２へ供給する給水の水質を改質するための水質改質システムであって、前記熱機器２へ給水を供給する給水ライン３と、この給水ライン３に接続される活性炭濾過装置４と、軟水装置５と、プレフィルタ６と、互いに並列に接続される複数の膜濾過装置７（７−１，７−２，７−３）と、互いに並列に接続される複数の脱気膜部８（８−１，８−２，８−３）と、前記熱機器２へ供給する処理水を貯留する処理水タンク９とを備えて構成されている。前記各膜濾過装置７の出口配管は、１本の集合配管（符号省略）にて連結され、前記各脱気膜部８の入口配管は、１本の集合配管（符号省略）にて連結されている。
【００５０】
前記熱機器２は、蒸気ボイラ、温水ボイラ、クーリングタワー、給湯器等である。前記活性炭濾過装置４は、給水中に溶存する次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤を吸着除去するための装置として構成されている。前記軟水装置５は、前記残留塩素が除去された給水中に含まれるカルシウム、マグネシウム等の硬度成分をイオン交換樹脂（図示省略）により除去する装置として構成されている。前記プレフィルタ６は、給水中のゴミ等を除去するためのものである。
【００５１】
図２を参照して、前記各膜濾過装置７は、それぞれ逆浸透膜部１０と、この逆浸透膜部１０の上流側に接続されるポンプ１１と、前記各逆浸透膜部１０の上流側および下流側に接続される各種検出器１２（１２a〜１２ｅ）と、前記ポンプ１１に接続されるインバータ（図示省略）と、前記ポンプ１１の制御と、前記各逆浸透膜部１０の濾過部材の詰まりおよび／または劣化の判断、および装置全体の制御と、前記詰まりおよび／または劣化の警報を表示にて行う通報手段（図示省略）の制御とを行う第一制御器１３とを備えて構成されている。以下、前記各構成について説明する。
【００５２】
前記各逆浸透膜部１０は、濾過部材としてナノ濾過膜（ＮＦ膜、ＮＦ：Ｎａｎｏｆｉｌ
ｔｒａｔｉｏｎ）を備えて構成されている。
【００５３】
前記各逆浸透膜部１０の一端には、前記ポンプ１１から送り出された給水が流入するようになっている。流入した給水は、前記各逆浸透膜部１０の内部において、ナノ濾過膜により、濾過成分としての腐食促進成分が捕捉されるとともに腐食抑制成分が透過されるようになっている。前記各逆浸透膜部１０の他端からは、透過水と濃縮水とが流出するようになっている。その透過水は、処理水として前記給水ライン３を流れて前記処理水タンク９に貯留されるようになっている。一方、濃縮水は、その一部が排水ライン１４側へ流れるとともに、残りが循環水ライン１５を流れて前記ポンプ１１の上流側に供給されるようになっている。
【００５４】
前記ポンプ１１は、前記プレフィルタ６の下流側の給水ライン３を流れる、ゴミ等が除去された給水を前記各逆浸透膜部１０に供給するためのものであって、その回転数は、前記インバータから出力される出力周波数に応じて可変するように構成されている。
【００５５】
前記各脱気膜部８は、脱気膜の一側に被処理水を流し、前記脱気膜の他側を真空ポンプ（図示省略）により真空引きして被処理水中に含まれる溶存気体を除去するもので、周知の構成のものが使用される。
【００５６】
前記各種検出器１２としては、第一流量センサ１２ａ、水温センサ１２ｂ、第一電気伝導度センサ１２ｃ、第二電気伝導度センサ１２ｄを含む。前記第一流量センサ１２ａは、前記各逆浸透膜部１０を通過した透過水の水量を検知して流量検知信号を前記第一制御器１３に出力するものであって、前記各逆浸透膜部１０の下流側の給水ライン３に接続されている。
【００５７】
前記水温センサ１２ｂは、水温検出手段として機能するもので、前記各逆浸透膜部１０の上流側の給水ライン３、前記各逆浸透膜部１０の下流側の給水ライン３、前記排水ライン１４のいずれかに接続され、この実施例１では、前記各逆浸透膜部１０の上流側であって、前記ポンプ１１の上流側の給水ライン３に接続されている。この水温センサ１２ｂは、給水の温度を検知して温度検知信号を前記第一制御器１３に出力するように構成されている。
【００５８】
前記第一伝導度センサ１２ｃ，前記第二電気伝導度センサ１２ｄは、それぞれ前記各逆浸透膜部１０の上流側の給水ライン３，下流側の給水ライン３に接続され、その検知信号を前記第一制御器１３に出力するように構成されている。
【００５９】
前記第一電気伝導度センサ１２ｃ，前記第二電気伝導度センサ１２ｄは、透過率を検出する膜性能検出手段として機能する。
【００６０】
前記第一制御器１３は、ＣＰＵ，記憶手段（ＲＯＭ，ＲＡＭ）およびインタフェースを備えている。前記記憶手段には、前記各逆浸透膜部１０の処理水流量，水温および濾過水質（第一水質）Ｑ１の相互の関係特性と、前記各脱気膜部８の処理水流量，水温および脱気水質（第二水質）Ｑ２の相互の関係特性とを予め記憶している。
【００６１】
ある膜性能における前記逆浸透膜部１０の処理水流量に対する第一水質Ｑ１は、図５の太い実線で模式的に示すように、処理水流量が多くなるほど濾過水質が良くなる特性（第一水質特性）となっている。そして、この第一水質Ｑ１は、図６に示すように、被処理水の水温が上昇すると水質値が全体的に悪くなり、水温が低下すると水質値が全体的に良くなる特性を有するものである。水温変化に伴う前記第一水質Ｑ１は、基準温度（例えば、２５℃）における第一水質特性Ｑ１に前記各逆浸透膜部１０の温度補正係数を乗ずること
で求める。
【００６２】
また、ある膜性能における前記脱気膜部８の処理水流量に対する第二水質Ｑ２は、図５の細い実線で模式的に示すように、前記逆浸透膜部１０の特性と逆に，処理水流量が多くなるほど脱気水質が悪くなる特性（第二水質特性）となっている。そして、この第二水質Ｑ２は、図６に示すように、被処理水の水温が上昇すると水質値が全体的に良くなり、水温が低下すると水質値が全体的に悪くなる特性となっている。水温変化に伴う前記第一水質Ｑ１は、基準温度（例えば、２５℃）における第二水質特性Ｑ２に前記各脱気膜部８の温度補正係数を乗ずることで求める。
【００６３】
よって、前記熱機器２による前記第一水質Ｑ１の第一要求水質をＱ１０，前記第二水質Ｑ２の第二要求水質をＱ２０とした場合、被処理水の水温が所定の低温，中温，高温における前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０を満たす処理水流量の範囲（所定流量範囲ＲＷ）は、図６のように模式的に変化する。但し、これは、前記逆浸透膜部１０および前記脱気膜部８のそれぞれの膜性能を所定値とし、被処理水の第一水質Ｑ１および第二水質Ｑ２を一定にするという条件下において成立する。
【００６４】
前記第一制御器１３は、前記各種検出器１２ａ〜１２ｅからの信号と後記第二制御器２０からの信号を入力して、前記記憶手段に記憶している図３に示す流量制御手順などを実行する。この流量制御手順は、検出温度における前記第一水質特性および前記第二水質特性を特定する第一ステップと、前記第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記第二要求水質Ｑ２０以上を満たす所定流量範囲ＲＷを演算する第二ステップと、前記各逆浸透膜部１０の処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷ内の所定制御流量となるように前記各ポンプ１１の回転数を制御する第三ステップを行うものである。この実施例１では、前記第一要求水質Ｑ１０は、腐食促進成分残存許容値であり、前記第二要求水質Ｑ２０は、溶存酸素残存許容値である。
【００６５】
前記第三ステップは、前記所定流量範囲ＲＷの下限値の処理水流量（第一流量Ｒ１０）とする省エネ優先運転と、前記所定流量範囲ＲＷの上限値の処理水流量（第二流量Ｒ２０）とする流量優先運転とを選択するように構成されている。
【００６６】
図１を再び参照して、前記各膜濾過装置７の下流側には、それぞれ電磁弁１７（１７−１，１７−２，１７−３）を設けるとともに、前記処理水タンク９の上流側であって、前記各膜濾過装置７の処理水が合流して流れる前記給水ライン３には、第一水質確認用の第三電気伝導度センサ１２ｅおよび流量確認用の第二流量センサ１２ｆを設け、前記各脱気膜部８と前記処理水タンク８との間の給水ライン３には、第二水質確認用の溶存酸素濃度センサ１２ｇを設けており、その検出信号は、第二制御器２０へ入力される。
【００６７】
前記第二制御器２０は、前記各第一制御器１３と接続され、前記各膜濾過装置７を制御するとともに、前記各電磁弁１７を制御する。前記各電磁弁１７は、前記各逆浸透膜部１０の洗浄が必要となったときなどに、閉じられるが、それ以外は開いている。
【００６８】
前記第二制御器２０は、前記水位センサ１６の検出水位に応じて、停止，省エネ優先運転，流量優先運転の信号を前記各第一制御器１３へ送り、前記膜濾過装置７および前記脱気膜部８を制御する。その制御手順は、つぎのように構成されている。
【００６９】
すなわち、図４に示すように、前記処理水タンク９の水位上昇時において、水位が第一水位Ｌ未満のとき、前記各ポンプ１１を流量優先運転させる第一指令を、第一水位Ｌ＋Ａ以上となると前記各ポンプ１１を前記省エネ優先運転させる第二指令を、第二水位Ｈ以上となると前記各ポンプ１１を停止させる第三指令を前記第一制御器１３へ送信する制御を
行うものである。
【００７０】
また、前記第二制御器２０は、前記第三電気伝導度センサ１２ｅおよび前記溶存酸素濃度センサ１２ｇの検出信号により、第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０が満たされているかどうかを判定することが望ましい。そして、両要求水質Ｑ１０，Ｑ２０が満たされていない場合は、前記制御流量を調整して前記流量センサ１９の検出信号により、要求水量が満たされているかどうかを判定し、満たされていない場合には、通報手段により使用者に通報する制御を行うことが望ましい。さらに、この場合、両要求水質Ｑ１０，Ｑ２０が満たされるように制御流量の自動的な変更を行うことが望ましい。
【００７１】
前記第二制御器２０の制御手順には、前記各電磁弁１７を前記各逆浸透膜部１０の洗浄が必要となったときなどに閉じ、それ以外は開く制御を含んでいる。
【００７２】
この第二制御器２０の制御機能は、前記各第一制御器１３に持たせることができる。この場合、前記第二制御器２０を省略することができる。また、前記各第一制御器１３の制御機能を前記第二制御器２０に統合して持たせることができる。この場合、前記第一制御器１３を省略することができる。
【００７３】
つぎに、この実施例１の動作を以下に説明する。
（全体的な動作）
図示しない被処理水タンクから流出した給水は、先ず、前記活性炭濾過装置４を通過し、残留塩素が除去された状態の給水となる。次に、その給水は、前記軟水装置５を通過して軟水となる。続いて、その軟水である給水（被処理水）は、前記プレフィルタ６を通過以後、前記各膜濾過装置７において濾過処理がなされて処理水となり前記熱機器２へ供給可能な給水となる。具体的には、軟水である被処理水が前記膜濾過装置７の各逆浸透膜部１０において、ナノ濾過膜を通過する際に、硫酸イオン、塩化物イオン等の腐食促進成分がナノ濾過膜により捕捉される。すなわち、腐食促進成分が軟水から除去される。一方、軟水に含まれるシリカ、すなわち腐食抑制成分は、軟水と共にナノ濾過膜を透過する。濾過処理後の腐食抑制成分を含む軟水となる処理水は、前記各脱気膜部８へ供給され、ここで脱気された後、前記熱機器２へ供給可能な給水として前記処理水タンク９に貯留される。
【００７４】
（流量制御動作）
つぎに、図３の制御手順に基づく、この実施例１の動作を説明する。
処理ステップＳ１（以下、処理ステップＳＮは、単にＳＮと称する。）において、事前に前記記憶手段に記憶した前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０を読み出す（判定する）。Ｓ２において前記第二要求、前記水温センサ１２ａにより水温を検出する。
【００７５】
Ｓ３において、前記各逆浸透膜部１０の膜性能の検出，すなわち透過率を演算する。この透過率（％）の演算は、１００−除去率（％）で求める。前記除去率は、前記各膜濾過部の入口側と出口側の電気伝導度の差を入口側の電気伝導度で割ることにより求める。
【００７６】
Ｓ４において、前記記憶手段に記憶している図５に示すような前記第一水質特性Ｑ１および前記第二水質特性Ｑ２を読み出す。そして、Ｓ５において、前記第一水質特性Ｑ１について、Ｓ３で検出した膜性能に基づき補正する。具体的には、前記第一水質特性Ｑ１に、つぎの前記劣化補正係数Ｙを乗ずることにより補正する。
劣化補正係数Ｙ＝検出(現在）基準透過率÷初期基準透過率
但し、初期基準透過率は、前記各膜濾過部１０の膜性能の個体差を表すシステム運転開始当初の透過率であり、検出基準透過率は、現在の透過率である。
【００７７】
ついで、Ｓ６において、補正した前記第一水質特性および前記第二水質特性から前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０を満たす前記所定流量範囲ＲＷ（図６参照）を演算する。
【００７８】
そして、Ｓ７において、前記第二制御器２０からの指令に基づき、前記第一制御器１３は、運転モードを判定する。前記処理水タンク９の水位が第一水位Ｌ未満であると、前記第二制御器２０から流量優先運転の指令が送付される。すると、Ｓ７にて、流量優先運転が判定され、Ｓ１０へ移行して、前記各ポンプ１１による制御流量を前記所定流量範囲ＲＷの上限値Ｒ２０に設定する。Ｓ１１で、前記各ポンプ１１の回転数を前記各流量センサ１２ａの検出流量がＳ１０で設定した制御流量となるようにフィードバック制御する。この流量優先運転により、処理水が前記各逆浸透膜部１０から前記所定流量範囲ＲＷの最大処理流量で前記処理水タンク９へ供給されるので、前記処理水タンク９の水位は比較的速く上昇する。
【００７９】
前記処理水タンク９の水位が第二水位（Ｌ＋Ａ）以上となると、前記第二制御器２０から省エネ優先運転の指令が送付される。すると、Ｓ７にて、省エネ優先運転が判定され、Ｓ８へ移行して、前記第一制御器１３は、前記各ポンプ１１による制御流量を前記所定流量範囲ＲＷの下限値Ｒ１０に設定する。そして、Ｓ９にて、前記各ポンプ１１の回転数を前記各流量センサ１２ａの検出流量がＳ８で設定した制御流量となるようにフィードバック制御する。
【００８０】
ここで、処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷにおける最小流量となるように前記各ポンプ１１を制御することによりと省エネが実現される理由について説明する。今、前記透過流束を４０（L／m2・ｈ・MPa），定格流量を４０００（L／h）とした場合、前記逆浸透膜部１０の流量比率（処理水流量）と水温とをパラメータとした操作圧特性は、例えば、図７で示すような特性となる。この特性は、水温を一定とした場合、流量比率が増大するにつれて当該処理水流量とするために必要とする操作圧が増大する傾向を示している。
【００８１】
一方、前記ポンプの消費電力は、操作圧力の１．５乗に比例する。すなわち、省エネ比率＝（Ｗ２／Ｗ１）∝（Ｐ２／Ｐ１）1.5で表される。操作圧力特性が図７であるとすると、省エネ比率は、図８のようになる。したがって、前記第一要求水質Ｑ１０を満たす最小流量とする流量比率が７０％運転の場合、ポンプ消費電力比は、１００／７０（時間比）×０．５８６（ポンプ消費電力比）＝０．８３７となり、１６．３％の省電力となる。同様に６０％運転なら２２．５％の省電力，５０％運転なら２９．２％の省電力となる。
【００８２】
また、前記処理水タンク９の水位が第三水位Ｈ以上となると、前記第二制御器２０から停止の指令が送付される。すると、Ｓ７にて、停止が判定され、Ｓ１２にて前記各ポンプ１１は運転停止となる。前記処理水タンク９の水位が低下する場合は、停止から前記第三水位，前記第二水位をそれぞれ所定のディファレンシャルで下回る毎に、省エネ優先運転→流量優先運転となる制御が行われる。
【００８３】
この実施例１の水質改質システムによれば、ポンプの運転台数のみで流量を制御する従来装置と比較して、きめ細かく前記各ポンプ１１の回転数を制御して流量を制御できるので、前記各ポンプ１１の消費電力を低減し、省エネを実現できるとともに、前記第一要求水質Ｑ１０に関して水質過剰となることを抑制することができる。そして、水温および前記各逆浸透膜部１０の膜性能の変化（膜の劣化）に拘わらず、処理水の水質を維持しつつポンプの消費電力を低減し、高い省エネを簡易に実現することができる。また、前記各逆浸透膜部１０毎に膜性能の変化を考慮した流量制御を行えるので、前記各逆浸透膜部１０の処理水の水質を前記第一要求水質Ｑ１０を満たしつつ均一化できるものである。
【００８４】
また、処理水水質の変化を処理水流量で捉えて、前記所定流量となるように前記各ポンプ１１の回転数を制御するように構成しているので、処理水水質を検出して所定の処理水質となるように制御するものと比較して、ハンチングの可能性が少なく、安定した水質、流量制御を行うことができる。
【実施例２】
【００８５】
この発明は、前記実施例１に限定されるものではなく、図９に示す制御手順を実行する実施例２を含むものである。この実施例２は、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の逆浸透膜部１０，１０，１０と、前記各逆浸透膜部１０毎に設けられ被処理水を前記逆浸透膜部へ供給するポンプ１１と、前記逆浸透膜部１０の下流側に接続される膜脱気部８と、前記ポンプ１１を制御する制御器１３，２０とを備える水質改質システムであって、被処理水の水温を検出する水温センサ１２ｂと前記各逆浸透膜部１０の膜性能を検出する膜性能検出手段とを備え、前記各ポンプ１１が回転数制御可能に構成され、前記制御器１２、１３は、前記水温センサ１２ｂによる水温および前記膜性能検出手段による膜性能に基づき、前記各逆浸透膜部１０の第一水質特性および前記第二水質特性を特定し、前記各逆浸透膜部１０による濾過成分に関する処理水の水質Ｑ１が第一要求水質Ｑ１０以上を満たし、前記膜脱気部８による溶存酸素に関する処理水の水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たすとともに前記機器の要求処理水流量以上となるように、前記各ポンプ１１の回転数を制御するとともに前記ポンプ１１の運転台数を制御することを特徴とする水質改質システムである。
【００８６】
以下、実施例２の水質改質システムを図面に基づき説明する。以下の実施例２の説明で、前記実施例１と異なる構成を中心に説明し、それ以外は、前記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。図９は、同実施例２の制御手順を説明するフローチャート図である。図１０は、同実施例２の処理水タンク水位と運転モードとの関係を説明する図である。図１１は、同実施例２における前記各逆浸透膜部１０および前記各脱気膜部８の処理水流量と運転台数との関係を説明する図である。前記処理水流量は、前記各ポンプ１１の回転数に対応する。
【００８７】
前記実施例１と異なるのは、処理水タンク水位と運転モードとの関係と制御手順である。処理水タンク水位と運転モードとの関係については、図１０に示すように、水位が第一水位Ｌ未満のとき、流量優先運転において、前記第一要求水質Ｑ１０以上および前記第二要求水質Ｑ２０以上という条件に加えて前記逆浸透膜部１０に対する要求流量の合計値である総要求処理水流量（流量比率）を所定値，この実施例２では６t／ｈ（流量比率６０％）以上とするという条件が新たに加えている点である。
【００８８】
また、前記制御手順において前記実施例１と異なるのは、図９に示すように、流量優先運転の際には、前記要求流量とＳ６にて演算した所定流量範囲ＲＷとから、前記各ポンプ１１の制御流量と運転台数を設定する制御（Ｓ１３）と、前記ポンプ１１の運転台数をＳ１３で設定された運転台数とする制御（Ｓ１４）とを加えた点である。その他の構成は、前記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００８９】
この実施例２について、前記総要求処理水流量を６t／ｈ以上としていて、ある水温高における前記所定流量範囲ＲＷが３．５〜４．０t／hであるとし、ある水温中における前記所定流量範囲ＲＷが２．５〜３．０t／hであるとし、ある水温低における前記所定流量範囲ＲＷが２．０〜２．５t／hであるとした場合について、以下に説明する。
【００９０】
こうした条件の場合、Ｓ１３の処理は、水温高時には、図１１に示すように、全ての前記各ポンプ１１を定格流量の４．０t／hの処理流量となるように制御する。こうすること
により、総処理水流量は、４×３＝１２で、前記総要求処理水流量以上となる。また、前記各逆浸透膜部１０においては、前記第一要求水質Ｑ１０に対応する３．５t／h以上であるので前記第一要求水質Ｑ１０以上を満たす。また、前記各脱気膜１０においては、前記第二要求水質Ｑ２０に対応する４．０t／h以下であるので前記第二要求水質Ｑ２０以上を満たす。
【００９１】
また、水温中時には、図１１に示すように、一台の前記ポンプ１１を停止し、他の前記各ポンプ１１を３．０t／hの処理流量となるように制御する。こうすることにより、総処理水流量は、３×２＝６で、前記総要求処理水流量以上となる。また、前記各逆浸透膜部１０においては、前記第一要求水質Ｑ１０に対応する２．５t／h以上であるので前記第一要求水質Ｑ１０以上を満たす。また、前記各脱気膜１０においては、前記第二要求水質Ｑ２０に対応する３．０t／h以下であるので前記第二要求水質Ｑ２０以上を満たすことになる。
【００９２】
さらに、水温高時には、図１１に示すように、全ての前記各ポンプ１１を２．０t／hの処理流量となるように制御する。こうすることにより、総処理水流量は、２×３＝６で、前記総要求処理水流量以上となる。また、前記各逆浸透膜部１０においては、前記第一要求水質Ｑ１０に対応する２．０t／h以上であるので前記第一要求水質Ｑ１０以上を満たす。また、前記各脱気膜１０においては、前記第二要求水質Ｑ２０に対応する２．５t／h以下であるので前記第二要求水質Ｑ２０以上を満たすことになる。
【００９３】
以上のように、この実施例２によれば、前記ポンプ１１の運転台数と回転数を制御することにより、処理水の供給量を前記総要求処理水流量以上とするとともに、処理水の水質を前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０を満たすものとすることができる。
【実施例３】
【００９４】
この発明は、前記実施例１，２に限定されるものではなく、図１２に示す実施例３を含むものである。この実施例３は、複数の前記逆浸透膜部１０−１，１０−２，１０−３と複数の前記脱気膜部８−１，８−２，８−３との接続関係を異ならせている。すなわち、前記実施例１では、前記各逆浸透膜部１０の出口配管が集合され、前記各脱気膜部８の入口配管が集合されているのに対して、この実施例３においては、前記各逆浸透部１０の出口配管および前記各脱気膜部８の入口配管を集合させず、前記各逆浸透膜部１０の出口配管に前記各脱気膜部８を接続している点である。
【００９５】
この実施例３においても、前記実施例１の図３に示す制御手順および前記実施例２の図９に示す制御手順が適用可能である。図９の制御手順を適用し、前記実施例２と同じ条件とした場合、この実施例３では、前記ポンプ１１の運転を停止した前記各逆浸透膜部１０および前記各脱気膜部８には被処理水は流れず、前記逆浸透膜部１０の運転台数と前記脱気膜部８の運転台数とを別個に制御することはできない。
【００９６】
よって、図１３に示すように、水温中時には、１台の前記ポンプ１１が停止され、前記各脱気膜１０においては、３．０t／hが流れるが、前記第二要求水質Ｑ２０に対応する３．０t／h以下であるので前記第二要求水質Ｑ２０以上を満たすことができる。その他の構成および動作は、前記実施例１および前記実施例２と同様であるので、その説明を省略する。
【００９７】
本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。すなわち、前記実施例１において、前記各脱気膜部１０に処理水の流れを制御する弁（図示省略）を設けることができる。この場合は、前記逆浸透膜部１０の運転台数と独立して前記脱
気膜部１０の運転台数を制御することができる。
【００９８】
また、前記実施例１において、特願２００６−１７０８７２号公報に記載のように、つぎの回収率調整の構成を付加することができる。その構成は、給水中の不純物を除去する逆浸透膜部を備え、この逆浸透膜部からの濃縮水の一部を排水するとともに、残部を前記逆浸透膜部の上流側へ還流させる水質改質システムであって、濃縮水の還流量調節手段と、前記逆浸透膜部からの濃縮水の排水量または前記逆浸透膜部からの透過水量に応じて、前記還流量調節手段を制御する制御手段とを備えるものである。
【００９９】
こうした構成を付加することにより、前記所定流量で前記ポンプを制御する際に、透過水量に対する濃縮水量の割合を維持することができる。これにより、前記逆浸透膜部へ給水を供給するためのポンプにおいて無駄な電力を消費することを防止することができるとともに、前記逆浸透膜部の濾過膜の表面での流速が維持されてファウリングによる前記濾過膜の詰まりを防止することができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【０１００】
１ 水質改質システム
２ 熱機器
３ 給水ライン
７ 膜濾過装置
８ 脱気膜部
９ 処理水タンク
１０ 逆浸透膜部
１１ ポンプ
１２ａ 第一流量センサ
１２ｂ 水温センサ
１２ｃ 第一電気伝導度センサ
１２ｄ 第二電気伝導度センサ
１２ｅ 第三電気伝導センサ
１３ 第一制御器
１４ 第二制御器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラなどの機器に供給するための給水の水質を膜濾過装置を用いて改質する水質改質システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種水質改質システムにおいて、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、各濾過膜部毎に設けられ被処理水を濾過膜部へ供給するポンプと、濾過膜部の下流側に接続される脱気膜部と、ポンプを制御する制御部とを備え、濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質（除去成分残存値）が第一要求水質以上を満たすとともに、脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質（溶存酸素濃度）が第二要求水質以上を満たし、かつ機器の要求処理水流量となるようにポンプを制御するものは、特許文献１（図１参照）にて公知である。
【０００３】
この水質改質システムは、各ポンプの運転と停止とを行う，すなわちポンプの運転台数を制御するのみであるので、要求処理水流量が減少してもポンプの消費電力の効果的な低減ができないとともに、運転中の各濾過膜部の処理水流量が第一要求水質以上となることが多く、第一要求水質を超える過剰水質の処理水を供給してしまう虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、前記第一要求水質および前記第二要求水質を満たしつつ、システムの省エネを実現する水質改質システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される脱気膜部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質が第一要求水質以上を満たすとともに、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質が第二要求水質以上を満たす処理水流量の範囲で前記各ポンプの回転数を制御することを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、前記ポンプの運転台数のみで流量を制御する従来装置と比較して、きめ細かく前記各ポンプの回転数を制御できるので、前記ポンプの消費電力を低減することができるとともに、前記第一要求水質に関して水質過剰を抑えることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記制御部は、前記処理水流量の範囲の下限値に近い処理水流量とする省エネ優先運転と前記処理水流量の範囲の上限値に近い処理水流量とする流量優先運転とを選択することを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、省エネ優
先運転を行うことにより、省エネを実現できるとともに、前記流量優先運転を行うことで、供給処理水流量を多くできるという効果を奏する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される脱気膜部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質が第一要求水質以上を満たし、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質が第二要求水質以上を満たすとともに前記機器からの総要求処理水流量以上となるように、前記各ポンプの回転数を制御するとともに前記ポンプの運転台数を制御することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、前記ポンプの運転台数のみで流量を制御する従来装置と比較して、きめ細かく前記各ポンプの回転数を制御し、かつポンプ運転台数を制御できるので、前記ポンプの消費電力を低減することができるとともに、前記第一要求水質に関して水質過剰を抑えることができ、しかも前記総要求処理水流量以上の処理水を供給することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、前記ポンプの運転台数のみで流量を制御する従来装置と比較して、前記ポンプの消費電力を低減することができるとともに、きめ細かく前記各ポンプの回転数を制御できるので、前記第一要求水質に関して水質過剰を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を実施した水質改質システムの実施例１の概略構成図である。
【図２】同実施例１の逆浸透膜部の概略構成図である。
【図３】同実施例１の制御手順の要部を示すフローチャート図である。
【図４】同実施例１の処理水タンク水位と運転モードとの関係を説明する図である。
【図５】同実施例１の流量比率に対する濾過水質（第一水質）Ｑ１および脱気水質（第二水質）Ｑ２の模式的特性図である。
【図６】同実施例１の濾過水質（第一水質）Ｑ１および脱気水質（第二水質）Ｑ２の水温による変化を説明する模式的性図である。
【図７】同実施例１の流量比率および水温をパラメータとした有効操作圧力特性図である。
【図８】同実施例１の流量比率および水温をパラメータとした省エネ比率特性図である。
【図９】この発明の実施例２の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図１０】同実施例２の処理水タンク水位と運転モードとの関係を説明する図である。
【図１１】同実施例２における前記各逆浸透膜部および前記各脱気膜部の処理水流量と運転台数との関係を説明する図である。
【図１２】この発明の実施例３の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図１３】同実施例３における前記各逆浸透膜部および前記各脱気膜部の処理水流量と運転台数との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の実施の形態を説明する。この発明の実施の形態は、ナノ濾過膜（ＮＦ膜、ＮＦ：Ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）を含む逆浸透膜による濾過処理部および脱気膜による脱気処理部を用いた水質改質システムに好適に実施することができる。
【００１５】
（実施の形態１）
この発明の実施の形態１は、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される脱気膜部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質Ｑ１が第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たす処理水流量の範囲で前記各ポンプの回転数を制御することを特徴とする水質改質システムである。前記濾過膜部，前記脱気膜部は、それぞれ膜濾過部，膜脱気部と称することができる。
【００１６】
この実施の形態１においては、前記濾過膜部において被処理水中の不純物が除去され、前記脱気膜部にて被処理水中の溶存気体が除去される。この実施の形態１の水質改質システムは、前記濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質Ｑ１が第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たす所定の処理水流量の範囲（所定流量範囲ＲＷ）が存在するように構成されている。前記制御部は、前記各ポンプの回転数を制御して、処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷに収まるように制御することにより、処理水の濾過水質（第一水質）Ｑ１を第一要求水質Ｑ１０以上で、かつ脱気水質（第二水質）Ｑ２を第二要求水質Ｑ２０以上に制御する。
【００１７】
この実施の形態１によれば、ポンプの運転台数のみで流量を制御する従来装置と比較して、きめ細かく前記各ポンプの回転数を制御して流量を制御できるので、前記ポンプの消費電力を低減し、省エネを実現できるとともに、前記第一要求水質に関して水質過剰となることを抑制することができる。
【００１８】
ここで、この実施の形態１の構成要素について説明する。前記濾過膜部は、好ましくは、ナノ濾過膜等の逆浸透膜により濾過成分を除去する逆浸透膜部を有する濾過装置とするが、逆浸透膜以外の限外濾過膜（ＵＦ膜）や精密濾過膜（ＭＦ膜）などの濾過膜を用いた濾過膜部とすることができ、特定の構造の濾過装置に限定されるものではない。
【００１９】
前記濾過膜部の処理水流量（または流量比率）に対する濾過水質（第一水質）Ｑ１は、処理水流量が多くなるほど濾過成分残存濃度が減少する（水質が良くなる）特性を有している。そして、この第一水質Ｑ１は、被処理水の水温が上昇すると水質値が全体的に悪くなり（下がり）、水温が低下すると水質値が全体的に良くなる（上がる）特性を有するものである。前記流量比率とは定格流量などの特定流量に対する処理水流量の比率である。
【００２０】
前記脱気膜部は、被処理水中の溶存気体を除去する脱気膜を有する脱気装置とするが、特定の構造の脱気装置に限定されるものではない。
【００２１】
前記脱気膜部の処理水流量（または流量比率）に対する脱気水質（第二水質）Ｑ２は、前記濾過膜部の特性と反対の特性，すなわち処理水流量が多くなるほど溶存気体残存濃度が増加する（水質が悪くなる）特性を有している。そして、この第二水質Ｑ２は、被処理水の水温が上昇すると水質値が全体的に良くなり、水温が低下すると水質値が全体的に悪くなる特性を有するものである。
【００２２】
前記ポンプは、回転数が制御可能なものであれば、特定のポンプに限定されない。回転数の制御は、好ましくは、インバータにより行うものとする。
【００２３】
前記制御部は、被処理水の水温を検出する水温検出手段による検出信号に基づいて、検
出温度における前記第一水質Ｑ１の特性（第一水質特性）および前記第二水質Ｑ２の特性（第二水質特性）を特定する第一ステップと、処理水を使用する機器が要求する前記第一水質Ｑ１に関する第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記機器が要求する第二水質Ｑ２に関する第二要求水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たす処理水流量の範囲（所定流量範囲ＲＷ）を演算する第二ステップと、前記各膜濾過部の処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷ内の制御流量となるように前記各ポンプの回転数を制御する第三ステップを行う機能を有する。
【００２４】
前記第一ステップにおける前記第一水質特性および前記第二水質特性の特定とは、前記制御部内または外部の記憶手段に記憶した特定温度における前記第一水質特性および前記第二水質特性を前記特定温度と前記水温検出手段による検出水温との差に基づく水温補正係数Ｘで補正する制御である。前記第一水質特性および前記第二水質特性は、処理水流量および水温をパラメータとして水質を表現するテーブル形式とするか、水質を処理水流量および水温の関数として表現した数式とすることができる。
【００２５】
前記第二ステップにおいては、特定した前記第一水質特性と前記第一要求水質Ｑ１０とからこの第一要求水質Ｑ１０を満たす第一流量Ｒ１０が演算され、特定した前記第二水質特性と前記第二要求水質Ｑ２０とからこの第二要求水質Ｑ１０を満たす第二流量Ｒ２０が演算される。前記第一流量Ｒ１０と前記第二流量Ｒ２０との間が前記所定流量範囲ＲＷとされる。
【００２６】
前記第一流量Ｒ１０は、好ましくは、前記所定流量範囲ＲＷの下限値とするが、前記第一要求水質Ｑ１０以上を確実に満たすために、前記下限値に所定値を加算した値とすることが望ましい。また、前記第二流量Ｒ２０は、好ましくは、前記所定流量範囲ＲＷの上限値とするが、前記第二要求水質Ｑ２０以下を確実に満たすために、前記上限値から所定値を減算した値とすることが望ましい。
【００２７】
前記第三ステップは、好ましくは、前記所定流量範囲ＲＷの下限値（第一流量Ｒ１０）またはこれに近い処理水流量とする省エネ優先運転と、前記所定流量範囲ＲＷの上限値（第二流量Ｒ２０）またはこれに近い処理水流量とする流量優先運転とを選択するように構成する。この省エネ優先運転と流量優先運転との切り換えは、前記脱気膜部にて処理された処理水を貯留する処理水タンクの水位に応じて行うよう構成する。具体的には、前記処理水タンクの水位が設定水位未満の場合は、流量優先運転を行い、前記水位が設定水位以上の場合は、省エネ優先運転を行うように構成することができる。
【００２８】
前記水温検出手段は、水温センサにより被処理水の温度を検出するが、処理水の水温または前記各逆浸透膜部からの排水（濃縮水）の水温により間接的に検出するように構成することができる。
【００２９】
前記実施の形態１においては、前記各濾過膜部の膜性能が一定という条件で説明したが、好ましくは、前記膜性能の変化を考慮した制御とする。この場合、前記各濾過膜部の膜性能を検出する膜性能検出手段を備え、前記制御部は、検出した膜性能に基づく劣化補正係数Ｙにより前記第一水質特性を補正することで求めることができる。前記膜性能検出手段により検出する膜性能は、膜の個体差および劣化に基づくもので、好ましくは、除去率または透過率として検出される。
【００３０】
ここで、前記温度補正係数Ｘおよび前記劣化補正係数Ｙについて説明する。前記各濾過膜部の膜は、固体差による初期基準性能を有している。この初期基準性能は、初期基準透過率で表すことができる。この初期基準透過率は、システムの使用開始時に通水して前記制御部により求めることもできるが、システムの出荷前に、前記各濾過膜部毎に初期基準
透過率を求めてインプットしておくことができる。
透過率（％）＝１００−除去率（％）とする。透過率および除去率は、水質を表し、膜の固体差および劣化による膜性能を表す数値である。
【００３１】
透過率は水温、圧力（流量）により影響を受ける。よって、実際の運転条件下での基準透過率は、次式で求めることができる。
実際の運転条件下での基準透過率＝基準透過率（２５℃、基準定格流量）×水温補正係数Ｘ×圧力（流量）補正係数
【００３２】
実際に前記各濾過膜部を使用していくと除去率は、膜の劣化等によって悪くなる可能性もあるため、基準透過率は経時的に変化する。よって、劣化を考慮した実際の運転条件下での基準透過率は、次式となる。
実際の運転条件下での基準透過率＝基準透過率（２５℃、基準定格流量）×水温補正係数×圧力（流量）補正係数×劣化補正係数Ｙ
この劣化補正係数Ｙは、現在の基準透過率／初期基準透過率によって求めることができる。この劣化補正係数Ｙは、リアルタイムで求めてもよいし、通水時間によってあらかじめ一定の係数としてもよい。例えば、１０００ｈ通水で劣化補正係数１．１とする。
【００３３】
この実施の形態１においては、前記第一水質特性を流量変化に対する水質特性としているので、水温変化による補正は、前記第一水質特性に前記温度係数Ｘを乗ずることで行うことができ、膜性能変化による補正は、前記第一水質特性に前記劣化係数Ｙを乗ずることにより行うことができる。
前記除去率は、前記各膜濾過部の入口側と出口側の電気伝導度の差を入口側の電気伝導度で除すことで求める。
【００３４】
結局、前記実施の形態１は、好ましくは、つぎのような構成を具備した水質改質システムである。
【００３５】
この水質改質システムは、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記濾過膜部へ供給するポンプと、前記濾過膜部の下流側に接続される膜脱気部と、前記ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、被処理水の水温を検出する水温検出手段と前記各濾過膜部の膜性能を検出する膜性能検出手段とを備え、前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、前記制御部は、前記水温検出手段による水温および前記膜性能検出手段による膜性能に基づき、前記各濾過膜部の第一水質特性および前記第二水質特性を特定し、前記濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質Ｑ１が第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記膜脱気部による溶存酸素に関する処理水の水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たす所定処理水流量の範囲で前記各ポンプの回転数を制御することを特徴とする水質改質システムである。
【００３６】
この水質改質システムによれば、前記各濾過膜部の膜性能を考慮した流量制御を行うので、前記所定流量範囲ＲＷを適確に求めることができる。
【００３７】
前記各濾過膜部が同じ構造で、同じ定格処理流量のものであり、かつ膜の初期性能が実質的に同じである場合は、前記記憶手段に記憶する前記第一水質特性は共通のものとすることができる。
【００３８】
前記各濾過膜部の膜の初期性能が異なる場合は、前記水質特性を補正して前記各濾過膜部毎に求める。この場合、前記制御部は、前記各濾過膜部の膜の初期性能の相違に基づき前記第一水質特性を補正して前記所定流量範囲ＲＷを求めることができる。
【００３９】
（実施の形態２）
この発明は、上述の実施の形態１に限定されるものではなく、つぎの実施の形態２とすることができる。この実施の形態２は、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される膜脱気部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質Ｑ１が第一要求水質Ｑ１０以上を満たし、前記膜脱気部による溶存酸素に関する処理水の水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たすとともに要求処理水流量以上となるように、前記各ポンプの回転数を制御するとともに前記ポンプの運転台数を制御することを特徴とする水質改質システムである。
【００４０】
この実施の形態２は、前記制御部が前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０を満たすように前記各ポンプの回転数を制御する構成において、前記実施の形態１と同様であるが、前記脱気膜部から流出する処理水について所定の要求流量が存在し、前記制御部がこの要求流量を満たすために、前記ポンプの運転台数をも制御する点で前記実施の形態１とは異なる。
【００４１】
この実施の形態２において、前記制御部は、被処理水の水温を検出する水温検出手段による検出信号に基づいて、検出温度における前記第一水質Ｑ１の特性（第一水質特性）および前記第二水質Ｑ２の特性（第二水質特性）を特定する第一ステップと、処理水を使用する機器が要求する前記第一水質Ｑ１に関する第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記機器が要求する第二水質Ｑ２に関する第二要求水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たす処理水流量の所定流量範囲ＲＷを演算する第二ステップと、この第二ステップによる所定流量範囲ＲＷおよび前記機器の要求流量から、前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２以上を満たすとともに、前記各濾過膜部にて処理された処理水流量の合計が前記要求流量以上となるポンプ運転台数および前記各濾過膜部の制御流量（目標流量）を演算する第三ステップと、この第三ステップにて設定されたポンプ運転台数となるようにポンプ運転台数を制御する第四ステップと、前記各膜濾過部の処理水流量が前記制御流量となるように前記各ポンプの回転数を制御する第五ステップとを行う機能を有する。
【００４２】
この実施の形態２における前記第一ステップ，第二ステップおよび第五ステップは、それぞれ前記実施の形態１の前記第一ステップ，第二ステップおよび第三ステップに相当するので、その説明を省略する。
【００４３】
前記第四ステップは、要求流量以上を満たす流量優先運転であり、ある水温において前記各濾過膜部の処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷに入らない場合は、前記ポンプの運転台数を制御することにより、前記各濾過膜部の処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷに入るように、かつ前記各濾過膜部の処理水流量の合計流量が前記要求流量以上となるように制御する。
【００４４】
この実施の形態２においては、好ましくは、前記流量優先運転と省エネ優先運転とを選択可能に構成する。この省エネ優先運転は、前記要求流量を考慮しない運転で、前記実施の形態１の省エネ優先運転と同様である。
【００４５】
前記実施の形態１、２において、前記脱気膜部が互いに並列の関係に接続される複数の脱気膜部から構成される場合、前記各脱気膜部の前記各濾過膜部に対する接続関係は、つぎの二つの態様を含んでいる。
【００４６】
第一の態様は、前記各濾過膜部の出口配管が集合され、前記各脱気膜部の入口配管が集合されている態様である。この態様においては、前記濾過膜部の運転台数を前記ポンプの運転台数で制御することができるが、前記各脱気膜部の処理水の流れを制御する弁を設けない場合は、前記脱気膜部の運転台数を制御することはできない。前記各脱気膜部の処理水の流れを制御する弁を設ける場合は、前記脱気膜部の運転台数を制御することができる。
【００４７】
第二の態様は、前記各濾過膜部の出口配管および前記各脱気膜部の入口配管が集合されず、前記各濾過膜部の出口配管に前記各脱気膜部を接続した態様である。この態様では、前記ポンプの運転を停止した前記各濾過膜部および前記各脱気膜部には被処理水は流れない、すなわち前記濾過膜部の運転台数と前記脱気膜部の運転台数とを別個に制御することはできない。
【実施例１】
【００４８】
以下、この発明の水質改質システムの実施例１を図面に基づき説明する。図１は、同実施例１の概略構成図である。図２は、同実施例１の各膜濾過部の概略構成図である。図３は、同実施例１の制御手順を説明するフローチャート図である。図４は、同実施例１の処理水タンク水位と運転モードとの関係を説明する図である。図５は、同実施例１の流量比率に対する濾過水質（第一水質）Ｑ１および脱気水質（第二水質）Ｑ２の模式的特性図であり、図６は、同実施例１の濾過水質（第一水質）Ｑ１および脱気水質（第二水質）Ｑ２の水温による変化を説明する模式的特性図であり、図７は、同実施例１の流量比率および水温をパラメータとした有効操作圧力特性図であり、図８は、同実施例１の流量比率および水温をパラメータとした省エネ比率特性図である。
【００４９】
図１において、実施例１の水質改質システム１は、熱機器２へ供給する給水の水質を改質するための水質改質システムであって、前記熱機器２へ給水を供給する給水ライン３と、この給水ライン３に接続される活性炭濾過装置４と、軟水装置５と、プレフィルタ６と、互いに並列に接続される複数の膜濾過装置７（７−１，７−２，７−３）と、互いに並列に接続される複数の脱気膜部８（８−１，８−２，８−３）と、前記熱機器２へ供給する処理水を貯留する処理水タンク９とを備えて構成されている。前記各膜濾過装置７の出口配管は、１本の集合配管（符号省略）にて連結され、前記各脱気膜部８の入口配管は、１本の集合配管（符号省略）にて連結されている。
【００５０】
前記熱機器２は、蒸気ボイラ、温水ボイラ、クーリングタワー、給湯器等である。前記活性炭濾過装置４は、給水中に溶存する次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤を吸着除去するための装置として構成されている。前記軟水装置５は、前記残留塩素が除去された給水中に含まれるカルシウム、マグネシウム等の硬度成分をイオン交換樹脂（図示省略）により除去する装置として構成されている。前記プレフィルタ６は、給水中のゴミ等を除去するためのものである。
【００５１】
図２を参照して、前記各膜濾過装置７は、それぞれ逆浸透膜部１０と、この逆浸透膜部１０の上流側に接続されるポンプ１１と、前記各逆浸透膜部１０の上流側および下流側に接続される各種検出器１２（１２a〜１２ｅ）と、前記ポンプ１１に接続されるインバータ（図示省略）と、前記ポンプ１１の制御と、前記各逆浸透膜部１０の濾過部材の詰まりおよび／または劣化の判断、および装置全体の制御と、前記詰まりおよび／または劣化の警報を表示にて行う通報手段（図示省略）の制御とを行う第一制御器１３とを備えて構成されている。以下、前記各構成について説明する。
【００５２】
前記各逆浸透膜部１０は、濾過部材としてナノ濾過膜（ＮＦ膜、ＮＦ：Ｎａｎｏｆｉｌ
ｔｒａｔｉｏｎ）を備えて構成されている。
【００５３】
前記各逆浸透膜部１０の一端には、前記ポンプ１１から送り出された給水が流入するようになっている。流入した給水は、前記各逆浸透膜部１０の内部において、ナノ濾過膜により、濾過成分としての腐食促進成分が捕捉されるとともに腐食抑制成分が透過されるようになっている。前記各逆浸透膜部１０の他端からは、透過水と濃縮水とが流出するようになっている。その透過水は、処理水として前記給水ライン３を流れて前記処理水タンク９に貯留されるようになっている。一方、濃縮水は、その一部が排水ライン１４側へ流れるとともに、残りが循環水ライン１５を流れて前記ポンプ１１の上流側に供給されるようになっている。
【００５４】
前記ポンプ１１は、前記プレフィルタ６の下流側の給水ライン３を流れる、ゴミ等が除去された給水を前記各逆浸透膜部１０に供給するためのものであって、その回転数は、前記インバータから出力される出力周波数に応じて可変するように構成されている。
【００５５】
前記各脱気膜部８は、脱気膜の一側に被処理水を流し、前記脱気膜の他側を真空ポンプ（図示省略）により真空引きして被処理水中に含まれる溶存気体を除去するもので、周知の構成のものが使用される。
【００５６】
前記各種検出器１２としては、第一流量センサ１２ａ、水温センサ１２ｂ、第一電気伝導度センサ１２ｃ、第二電気伝導度センサ１２ｄを含む。前記第一流量センサ１２ａは、前記各逆浸透膜部１０を通過した透過水の水量を検知して流量検知信号を前記第一制御器１３に出力するものであって、前記各逆浸透膜部１０の下流側の給水ライン３に接続されている。
【００５７】
前記水温センサ１２ｂは、水温検出手段として機能するもので、前記各逆浸透膜部１０の上流側の給水ライン３、前記各逆浸透膜部１０の下流側の給水ライン３、前記排水ライン１４のいずれかに接続され、この実施例１では、前記各逆浸透膜部１０の上流側であって、前記ポンプ１１の上流側の給水ライン３に接続されている。この水温センサ１２ｂは、給水の温度を検知して温度検知信号を前記第一制御器１３に出力するように構成されている。
【００５８】
前記第一伝導度センサ１２ｃ，前記第二電気伝導度センサ１２ｄは、それぞれ前記各逆浸透膜部１０の上流側の給水ライン３，下流側の給水ライン３に接続され、その検知信号を前記第一制御器１３に出力するように構成されている。
【００５９】
前記第一電気伝導度センサ１２ｃ，前記第二電気伝導度センサ１２ｄは、透過率を検出する膜性能検出手段として機能する。
【００６０】
前記第一制御器１３は、ＣＰＵ，記憶手段（ＲＯＭ，ＲＡＭ）およびインタフェースを備えている。前記記憶手段には、前記各逆浸透膜部１０の処理水流量，水温および濾過水質（第一水質）Ｑ１の相互の関係特性と、前記各脱気膜部８の処理水流量，水温および脱気水質（第二水質）Ｑ２の相互の関係特性とを予め記憶している。
【００６１】
ある膜性能における前記逆浸透膜部１０の処理水流量に対する第一水質Ｑ１は、図５の太い実線で模式的に示すように、処理水流量が多くなるほど濾過水質が良くなる特性（第一水質特性）となっている。そして、この第一水質Ｑ１は、図６に示すように、被処理水の水温が上昇すると水質値が全体的に悪くなり、水温が低下すると水質値が全体的に良くなる特性を有するものである。水温変化に伴う前記第一水質Ｑ１は、基準温度（例えば、２５℃）における第一水質特性Ｑ１に前記各逆浸透膜部１０の温度補正係数を乗ずること
で求める。
【００６２】
また、ある膜性能における前記脱気膜部８の処理水流量に対する第二水質Ｑ２は、図５の細い実線で模式的に示すように、前記逆浸透膜部１０の特性と逆に，処理水流量が多くなるほど脱気水質が悪くなる特性（第二水質特性）となっている。そして、この第二水質Ｑ２は、図６に示すように、被処理水の水温が上昇すると水質値が全体的に良くなり、水温が低下すると水質値が全体的に悪くなる特性となっている。水温変化に伴う前記第一水質Ｑ１は、基準温度（例えば、２５℃）における第二水質特性Ｑ２に前記各脱気膜部８の温度補正係数を乗ずることで求める。
【００６３】
よって、前記熱機器２による前記第一水質Ｑ１の第一要求水質をＱ１０，前記第二水質Ｑ２の第二要求水質をＱ２０とした場合、被処理水の水温が所定の低温，中温，高温における前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０を満たす処理水流量の範囲（所定流量範囲ＲＷ）は、図６のように模式的に変化する。但し、これは、前記逆浸透膜部１０および前記脱気膜部８のそれぞれの膜性能を所定値とし、被処理水の第一水質Ｑ１および第二水質Ｑ２を一定にするという条件下において成立する。
【００６４】
前記第一制御器１３は、前記各種検出器１２ａ〜１２ｅからの信号と後記第二制御器２０からの信号を入力して、前記記憶手段に記憶している図３に示す流量制御手順などを実行する。この流量制御手順は、検出温度における前記第一水質特性および前記第二水質特性を特定する第一ステップと、前記第一要求水質Ｑ１０以上を満たすとともに、前記第二要求水質Ｑ２０以上を満たす所定流量範囲ＲＷを演算する第二ステップと、前記各逆浸透膜部１０の処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷ内の所定制御流量となるように前記各ポンプ１１の回転数を制御する第三ステップを行うものである。この実施例１では、前記第一要求水質Ｑ１０は、腐食促進成分残存許容値であり、前記第二要求水質Ｑ２０は、溶存酸素残存許容値である。
【００６５】
前記第三ステップは、前記所定流量範囲ＲＷの下限値の処理水流量（第一流量Ｒ１０）とする省エネ優先運転と、前記所定流量範囲ＲＷの上限値の処理水流量（第二流量Ｒ２０）とする流量優先運転とを選択するように構成されている。
【００６６】
図１を再び参照して、前記各膜濾過装置７の下流側には、それぞれ電磁弁１７（１７−１，１７−２，１７−３）を設けるとともに、前記処理水タンク９の上流側であって、前記各膜濾過装置７の処理水が合流して流れる前記給水ライン３には、第一水質確認用の第三電気伝導度センサ１２ｅおよび流量確認用の第二流量センサ１２ｆを設け、前記各脱気膜部８と前記処理水タンク８との間の給水ライン３には、第二水質確認用の溶存酸素濃度センサ１２ｇを設けており、その検出信号は、第二制御器２０へ入力される。
【００６７】
前記第二制御器２０は、前記各第一制御器１３と接続され、前記各膜濾過装置７を制御するとともに、前記各電磁弁１７を制御する。前記各電磁弁１７は、前記各逆浸透膜部１０の洗浄が必要となったときなどに、閉じられるが、それ以外は開いている。
【００６８】
前記第二制御器２０は、前記水位センサ１６の検出水位に応じて、停止，省エネ優先運転，流量優先運転の信号を前記各第一制御器１３へ送り、前記膜濾過装置７および前記脱気膜部８を制御する。その制御手順は、つぎのように構成されている。
【００６９】
すなわち、図４に示すように、前記処理水タンク９の水位上昇時において、水位が第一水位Ｌ未満のとき、前記各ポンプ１１を流量優先運転させる第一指令を、第一水位Ｌ＋Ａ以上となると前記各ポンプ１１を前記省エネ優先運転させる第二指令を、第二水位Ｈ以上となると前記各ポンプ１１を停止させる第三指令を前記第一制御器１３へ送信する制御を
行うものである。
【００７０】
また、前記第二制御器２０は、前記第三電気伝導度センサ１２ｅおよび前記溶存酸素濃度センサ１２ｇの検出信号により、第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０が満たされているかどうかを判定することが望ましい。そして、両要求水質Ｑ１０，Ｑ２０が満たされていない場合は、前記制御流量を調整して前記流量センサ１９の検出信号により、要求水量が満たされているかどうかを判定し、満たされていない場合には、通報手段により使用者に通報する制御を行うことが望ましい。さらに、この場合、両要求水質Ｑ１０，Ｑ２０が満たされるように制御流量の自動的な変更を行うことが望ましい。
【００７１】
前記第二制御器２０の制御手順には、前記各電磁弁１７を前記各逆浸透膜部１０の洗浄が必要となったときなどに閉じ、それ以外は開く制御を含んでいる。
【００７２】
この第二制御器２０の制御機能は、前記各第一制御器１３に持たせることができる。この場合、前記第二制御器２０を省略することができる。また、前記各第一制御器１３の制御機能を前記第二制御器２０に統合して持たせることができる。この場合、前記第一制御器１３を省略することができる。
【００７３】
つぎに、この実施例１の動作を以下に説明する。
（全体的な動作）
図示しない被処理水タンクから流出した給水は、先ず、前記活性炭濾過装置４を通過し、残留塩素が除去された状態の給水となる。次に、その給水は、前記軟水装置５を通過して軟水となる。続いて、その軟水である給水（被処理水）は、前記プレフィルタ６を通過以後、前記各膜濾過装置７において濾過処理がなされて処理水となり前記熱機器２へ供給可能な給水となる。具体的には、軟水である被処理水が前記膜濾過装置７の各逆浸透膜部１０において、ナノ濾過膜を通過する際に、硫酸イオン、塩化物イオン等の腐食促進成分がナノ濾過膜により捕捉される。すなわち、腐食促進成分が軟水から除去される。一方、軟水に含まれるシリカ、すなわち腐食抑制成分は、軟水と共にナノ濾過膜を透過する。濾過処理後の腐食抑制成分を含む軟水となる処理水は、前記各脱気膜部８へ供給され、ここで脱気された後、前記熱機器２へ供給可能な給水として前記処理水タンク９に貯留される。
【００７４】
（流量制御動作）
つぎに、図３の制御手順に基づく、この実施例１の動作を説明する。
処理ステップＳ１（以下、処理ステップＳＮは、単にＳＮと称する。）において、事前に前記記憶手段に記憶した前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０を読み出す（判定する）。Ｓ２において前記第二要求、前記水温センサ１２ａにより水温を検出する。
【００７５】
Ｓ３において、前記各逆浸透膜部１０の膜性能の検出，すなわち透過率を演算する。この透過率（％）の演算は、１００−除去率（％）で求める。前記除去率は、前記各膜濾過部の入口側と出口側の電気伝導度の差を入口側の電気伝導度で割ることにより求める。
【００７６】
Ｓ４において、前記記憶手段に記憶している図５に示すような前記第一水質特性Ｑ１および前記第二水質特性Ｑ２を読み出す。そして、Ｓ５において、前記第一水質特性Ｑ１について、Ｓ３で検出した膜性能に基づき補正する。具体的には、前記第一水質特性Ｑ１に、つぎの前記劣化補正係数Ｙを乗ずることにより補正する。
劣化補正係数Ｙ＝検出(現在）基準透過率÷初期基準透過率
但し、初期基準透過率は、前記各膜濾過部１０の膜性能の個体差を表すシステム運転開始当初の透過率であり、検出基準透過率は、現在の透過率である。
【００７７】
ついで、Ｓ６において、補正した前記第一水質特性および前記第二水質特性から前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０を満たす前記所定流量範囲ＲＷ（図６参照）を演算する。
【００７８】
そして、Ｓ７において、前記第二制御器２０からの指令に基づき、前記第一制御器１３は、運転モードを判定する。前記処理水タンク９の水位が第一水位Ｌ未満であると、前記第二制御器２０から流量優先運転の指令が送付される。すると、Ｓ７にて、流量優先運転が判定され、Ｓ１０へ移行して、前記各ポンプ１１による制御流量を前記所定流量範囲ＲＷの上限値Ｒ２０に設定する。Ｓ１１で、前記各ポンプ１１の回転数を前記各流量センサ１２ａの検出流量がＳ１０で設定した制御流量となるようにフィードバック制御する。この流量優先運転により、処理水が前記各逆浸透膜部１０から前記所定流量範囲ＲＷの最大処理流量で前記処理水タンク９へ供給されるので、前記処理水タンク９の水位は比較的速く上昇する。
【００７９】
前記処理水タンク９の水位が第二水位（Ｌ＋Ａ）以上となると、前記第二制御器２０から省エネ優先運転の指令が送付される。すると、Ｓ７にて、省エネ優先運転が判定され、Ｓ８へ移行して、前記第一制御器１３は、前記各ポンプ１１による制御流量を前記所定流量範囲ＲＷの下限値Ｒ１０に設定する。そして、Ｓ９にて、前記各ポンプ１１の回転数を前記各流量センサ１２ａの検出流量がＳ８で設定した制御流量となるようにフィードバック制御する。
【００８０】
ここで、処理水流量が前記所定流量範囲ＲＷにおける最小流量となるように前記各ポンプ１１を制御することによりと省エネが実現される理由について説明する。今、前記透過流束を４０（L／m2・ｈ・MPa），定格流量を４０００（L／h）とした場合、前記逆浸透膜部１０の流量比率（処理水流量）と水温とをパラメータとした操作圧特性は、例えば、図７で示すような特性となる。この特性は、水温を一定とした場合、流量比率が増大するにつれて当該処理水流量とするために必要とする操作圧が増大する傾向を示している。
【００８１】
一方、前記ポンプの消費電力は、操作圧力の１．５乗に比例する。すなわち、省エネ比率＝（Ｗ２／Ｗ１）∝（Ｐ２／Ｐ１）1.5で表される。操作圧力特性が図７であるとすると、省エネ比率は、図８のようになる。したがって、前記第一要求水質Ｑ１０を満たす最小流量とする流量比率が７０％運転の場合、ポンプ消費電力比は、１００／７０（時間比）×０．５８６（ポンプ消費電力比）＝０．８３７となり、１６．３％の省電力となる。同様に６０％運転なら２２．５％の省電力，５０％運転なら２９．２％の省電力となる。
【００８２】
また、前記処理水タンク９の水位が第三水位Ｈ以上となると、前記第二制御器２０から停止の指令が送付される。すると、Ｓ７にて、停止が判定され、Ｓ１２にて前記各ポンプ１１は運転停止となる。前記処理水タンク９の水位が低下する場合は、停止から前記第三水位，前記第二水位をそれぞれ所定のディファレンシャルで下回る毎に、省エネ優先運転→流量優先運転となる制御が行われる。
【００８３】
この実施例１の水質改質システムによれば、ポンプの運転台数のみで流量を制御する従来装置と比較して、きめ細かく前記各ポンプ１１の回転数を制御して流量を制御できるので、前記各ポンプ１１の消費電力を低減し、省エネを実現できるとともに、前記第一要求水質Ｑ１０に関して水質過剰となることを抑制することができる。そして、水温および前記各逆浸透膜部１０の膜性能の変化（膜の劣化）に拘わらず、処理水の水質を維持しつつポンプの消費電力を低減し、高い省エネを簡易に実現することができる。また、前記各逆浸透膜部１０毎に膜性能の変化を考慮した流量制御を行えるので、前記各逆浸透膜部１０の処理水の水質を前記第一要求水質Ｑ１０を満たしつつ均一化できるものである。
【００８４】
また、処理水水質の変化を処理水流量で捉えて、前記所定流量となるように前記各ポンプ１１の回転数を制御するように構成しているので、処理水水質を検出して所定の処理水質となるように制御するものと比較して、ハンチングの可能性が少なく、安定した水質、流量制御を行うことができる。
【実施例２】
【００８５】
この発明は、前記実施例１に限定されるものではなく、図９に示す制御手順を実行する実施例２を含むものである。この実施例２は、被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の逆浸透膜部１０，１０，１０と、前記各逆浸透膜部１０毎に設けられ被処理水を前記逆浸透膜部へ供給するポンプ１１と、前記逆浸透膜部１０の下流側に接続される膜脱気部８と、前記ポンプ１１を制御する制御器１３，２０とを備える水質改質システムであって、被処理水の水温を検出する水温センサ１２ｂと前記各逆浸透膜部１０の膜性能を検出する膜性能検出手段とを備え、前記各ポンプ１１が回転数制御可能に構成され、前記制御器１２、１３は、前記水温センサ１２ｂによる水温および前記膜性能検出手段による膜性能に基づき、前記各逆浸透膜部１０の第一水質特性および前記第二水質特性を特定し、前記各逆浸透膜部１０による濾過成分に関する処理水の水質Ｑ１が第一要求水質Ｑ１０以上を満たし、前記膜脱気部８による溶存酸素に関する処理水の水質Ｑ２が第二要求水質Ｑ２０以上を満たすとともに前記機器の要求処理水流量以上となるように、前記各ポンプ１１の回転数を制御するとともに前記ポンプ１１の運転台数を制御することを特徴とする水質改質システムである。
【００８６】
以下、実施例２の水質改質システムを図面に基づき説明する。以下の実施例２の説明で、前記実施例１と異なる構成を中心に説明し、それ以外は、前記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。図９は、同実施例２の制御手順を説明するフローチャート図である。図１０は、同実施例２の処理水タンク水位と運転モードとの関係を説明する図である。図１１は、同実施例２における前記各逆浸透膜部１０および前記各脱気膜部８の処理水流量と運転台数との関係を説明する図である。前記処理水流量は、前記各ポンプ１１の回転数に対応する。
【００８７】
前記実施例１と異なるのは、処理水タンク水位と運転モードとの関係と制御手順である。処理水タンク水位と運転モードとの関係については、図１０に示すように、水位が第一水位Ｌ未満のとき、流量優先運転において、前記第一要求水質Ｑ１０以上および前記第二要求水質Ｑ２０以上という条件に加えて前記逆浸透膜部１０に対する要求流量の合計値である総要求処理水流量（流量比率）を所定値，この実施例２では６t／ｈ（流量比率６０％）以上とするという条件が新たに加えている点である。
【００８８】
また、前記制御手順において前記実施例１と異なるのは、図９に示すように、流量優先運転の際には、前記要求流量とＳ６にて演算した所定流量範囲ＲＷとから、前記各ポンプ１１の制御流量と運転台数を設定する制御（Ｓ１３）と、前記ポンプ１１の運転台数をＳ１３で設定された運転台数とする制御（Ｓ１４）とを加えた点である。その他の構成は、前記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００８９】
この実施例２について、前記総要求処理水流量を６t／ｈ以上としていて、ある水温高における前記所定流量範囲ＲＷが３．５〜４．０t／hであるとし、ある水温中における前記所定流量範囲ＲＷが２．５〜３．０t／hであるとし、ある水温低における前記所定流量範囲ＲＷが２．０〜２．５t／hであるとした場合について、以下に説明する。
【００９０】
こうした条件の場合、Ｓ１３の処理は、水温高時には、図１１に示すように、全ての前記各ポンプ１１を定格流量の４．０t／hの処理流量となるように制御する。こうすること
により、総処理水流量は、４×３＝１２で、前記総要求処理水流量以上となる。また、前記各逆浸透膜部１０においては、前記第一要求水質Ｑ１０に対応する３．５t／h以上であるので前記第一要求水質Ｑ１０以上を満たす。また、前記各脱気膜１０においては、前記第二要求水質Ｑ２０に対応する４．０t／h以下であるので前記第二要求水質Ｑ２０以上を満たす。
【００９１】
また、水温中時には、図１１に示すように、一台の前記ポンプ１１を停止し、他の前記各ポンプ１１を３．０t／hの処理流量となるように制御する。こうすることにより、総処理水流量は、３×２＝６で、前記総要求処理水流量以上となる。また、前記各逆浸透膜部１０においては、前記第一要求水質Ｑ１０に対応する２．５t／h以上であるので前記第一要求水質Ｑ１０以上を満たす。また、前記各脱気膜１０においては、前記第二要求水質Ｑ２０に対応する３．０t／h以下であるので前記第二要求水質Ｑ２０以上を満たすことになる。
【００９２】
さらに、水温高時には、図１１に示すように、全ての前記各ポンプ１１を２．０t／hの処理流量となるように制御する。こうすることにより、総処理水流量は、２×３＝６で、前記総要求処理水流量以上となる。また、前記各逆浸透膜部１０においては、前記第一要求水質Ｑ１０に対応する２．０t／h以上であるので前記第一要求水質Ｑ１０以上を満たす。また、前記各脱気膜１０においては、前記第二要求水質Ｑ２０に対応する２．５t／h以下であるので前記第二要求水質Ｑ２０以上を満たすことになる。
【００９３】
以上のように、この実施例２によれば、前記ポンプ１１の運転台数と回転数を制御することにより、処理水の供給量を前記総要求処理水流量以上とするとともに、処理水の水質を前記第一要求水質Ｑ１０および前記第二要求水質Ｑ２０を満たすものとすることができる。
【実施例３】
【００９４】
この発明は、前記実施例１，２に限定されるものではなく、図１２に示す実施例３を含むものである。この実施例３は、複数の前記逆浸透膜部１０−１，１０−２，１０−３と複数の前記脱気膜部８−１，８−２，８−３との接続関係を異ならせている。すなわち、前記実施例１では、前記各逆浸透膜部１０の出口配管が集合され、前記各脱気膜部８の入口配管が集合されているのに対して、この実施例３においては、前記各逆浸透部１０の出口配管および前記各脱気膜部８の入口配管を集合させず、前記各逆浸透膜部１０の出口配管に前記各脱気膜部８を接続している点である。
【００９５】
この実施例３においても、前記実施例１の図３に示す制御手順および前記実施例２の図９に示す制御手順が適用可能である。図９の制御手順を適用し、前記実施例２と同じ条件とした場合、この実施例３では、前記ポンプ１１の運転を停止した前記各逆浸透膜部１０および前記各脱気膜部８には被処理水は流れず、前記逆浸透膜部１０の運転台数と前記脱気膜部８の運転台数とを別個に制御することはできない。
【００９６】
よって、図１３に示すように、水温中時には、１台の前記ポンプ１１が停止され、前記各脱気膜１０においては、３．０t／hが流れるが、前記第二要求水質Ｑ２０に対応する３．０t／h以下であるので前記第二要求水質Ｑ２０以上を満たすことができる。その他の構成および動作は、前記実施例１および前記実施例２と同様であるので、その説明を省略する。
【００９７】
本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。すなわち、前記実施例１において、前記各脱気膜部１０に処理水の流れを制御する弁（図示省略）を設けることができる。この場合は、前記逆浸透膜部１０の運転台数と独立して前記脱
気膜部１０の運転台数を制御することができる。
【００９８】
また、前記実施例１において、特願２００６−１７０８７２号公報に記載のように、つぎの回収率調整の構成を付加することができる。その構成は、給水中の不純物を除去する逆浸透膜部を備え、この逆浸透膜部からの濃縮水の一部を排水するとともに、残部を前記逆浸透膜部の上流側へ還流させる水質改質システムであって、濃縮水の還流量調節手段と、前記逆浸透膜部からの濃縮水の排水量または前記逆浸透膜部からの透過水量に応じて、前記還流量調節手段を制御する制御手段とを備えるものである。
【００９９】
こうした構成を付加することにより、前記所定流量で前記ポンプを制御する際に、透過水量に対する濃縮水量の割合を維持することができる。これにより、前記逆浸透膜部へ給水を供給するためのポンプにおいて無駄な電力を消費することを防止することができるとともに、前記逆浸透膜部の濾過膜の表面での流速が維持されてファウリングによる前記濾過膜の詰まりを防止することができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【０１００】
１ 水質改質システム
２ 熱機器
３ 給水ライン
７ 膜濾過装置
８ 脱気膜部
９ 処理水タンク
１０ 逆浸透膜部
１１ ポンプ
１２ａ 第一流量センサ
１２ｂ 水温センサ
１２ｃ 第一電気伝導度センサ
１２ｄ 第二電気伝導度センサ
１２ｅ 第三電気伝導センサ
１３ 第一制御器
１４ 第二制御器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される脱気膜部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、
前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、
前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質が第一要求水質以上を満たすとともに、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質が第二要求水質以上を満たす処理水流量の範囲で前記各ポンプの回転数を制御することを特徴とする水質改質システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記処理水流量の範囲の下限値に近い処理水流量とする省エネ優先運転と前記処理水流量の範囲の上限値に近い処理水流量とする流量優先運転とを選択することを特徴とする請求項１に記載の水質改質システム。
【請求項３】
被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される膜脱気部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、
前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、
前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質が第一要求水質以上を満たし、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質が第二要求水質以上を満たすとともに前記機器からの総要求処理水流量以上となるように、前記各ポンプの回転数を制御するとともに前記ポンプの運転台数を制御することを特徴とする水質改質システム。
【請求項１】
被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される脱気膜部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、
前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、
前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質が第一要求水質以上を満たすとともに、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質が第二要求水質以上を満たす処理水流量の範囲で前記各ポンプの回転数を制御することを特徴とする水質改質システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記処理水流量の範囲の下限値に近い処理水流量とする省エネ優先運転と前記処理水流量の範囲の上限値に近い処理水流量とする流量優先運転とを選択することを特徴とする請求項１に記載の水質改質システム。
【請求項３】
被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記各濾過膜部へ供給するポンプと、前記各濾過膜部の下流側に接続される膜脱気部と、前記各ポンプを制御する制御部とを備える水質改質システムであって、
前記各ポンプが回転数制御可能に構成され、
前記制御部は、前記各濾過膜部による濾過成分に関する処理水の水質が第一要求水質以上を満たし、前記脱気膜部による溶存酸素に関する処理水の水質が第二要求水質以上を満たすとともに前記機器からの総要求処理水流量以上となるように、前記各ポンプの回転数を制御するとともに前記ポンプの運転台数を制御することを特徴とする水質改質システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１６２５００（Ｐ２０１０−１６２５００Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７９１３（Ｐ２００９−７９１３）
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【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２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
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