JP2017209654A - 逆浸透膜装置及び逆浸透膜装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＯ膜の洗浄を効率的に行い、安定した水量でＲＯ膜透過水を得ることのできる、逆浸透膜装置及び逆浸透膜装置の運転方法を提供する。【解決手段】被処理水の流路に多段に設置されたＲＯ膜バンクと、前記各段のＲＯ膜バンクの閉塞度をそれぞれ独立に検出する閉塞度出手段と、前記各段のＲＯ膜バンクに濃縮側から洗浄水を通水して前記各段のＲＯ膜バンクを洗浄するための逆浸透膜洗浄手段と、前記各段のＲＯ膜バンクへの通水・洗浄を切り替える通水・洗浄制御弁と、前記逆浸透膜洗浄手段を所定のタイミングで作動させて、各段の逆浸透膜バンクの洗浄を行う洗浄制御手段と、前記洗浄制御手段により前記逆浸透膜洗浄手段及び前記通水・洗浄制御弁を制御して、前記閉塞度出手段により測定される前記各段のＲＯ膜バンクの閉塞度があらかじめ設定された交換閉塞度に達するまでの間、前記各段のＲＯ膜バンクの通水・洗浄を行う制御装置とを備えた逆浸透膜装置。【選択図】図１

Description

本発明は、逆浸透膜装置及び逆浸透膜装置の運転方法に関する。

従来、医療用水や超純水の製造において、原水中のイオン成分やコロイド成分を除去するために、逆浸透（ＲＯ）膜装置が用いられている。ＲＯ膜装置は、通常、中空糸状、スパイラル状、平板状、チューブ状等に形成したＲＯ膜を備えるＲＯ膜モジュールと、ＲＯ膜モジュールを支持する構造物からなるＲＯ膜ベッセルを複数有したＲＯ膜バンクを備えて構成される。

ＲＯ膜装置によって処理される原水中に濁質、微粒子、スケール成分等の非溶解性物質が混入している場合や、微生物の繁殖し易い系では、ＲＯ膜の表面に濁質、微粒子、微生物等が付着し、透過水量が減少してしまう。

ＲＯ膜の表面に付着した濁質、微粒子、微生物、スケール成分等は、ＲＯ膜モジュールを洗浄することで除去される。ＲＯ膜モジュールの洗浄は、一般的に、通水差圧の上昇あるいは透過水量の減少時に、薬品クリーニング洗浄によって行われる。また、原水をブライン側から給水側に通水する方法もある（例えば、特許文献１参照。）。これらの方法では、界面活性剤、殺菌剤、酸又はアルカリ剤等により、ＲＯ膜面に付着した無機物、有機物等の除去効果を向上させることも行われる。

ＲＯ膜の洗浄方法として、ＲＯ膜モジュールを多段に構成したかん水脱塩装置において、シリカスケールによる膜性能の低下を防止する目的で、２段目以降のＲＯ膜モジュールに透過水側から逆流洗浄を行うことも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

また、ＲＯ膜以外にも、中空糸膜を用いたろ過膜の洗浄方法として、ろ過膜に原水を透過させてろ過水を得るろ過工程と、ろ過水により膜の洗浄を行う洗浄工程とを交互に繰り返し行う水処理方法において、ろ過圧やろ過流量などを目安にして、薬液によってろ過膜を洗浄することも行われている（例えば、特許文献３参照。）。

このように、ＲＯ膜を用いて逆浸透膜処理を行う方法では、ＲＯ膜をより効率的に洗浄する方法が検討されている。

国際公開２００９／１２８３２８号 特開平１１−２９０８４９号公報 特開２０１３−２１２４９７号公報

本発明は、ＲＯ膜の洗浄を効率的に行い、長期間安定した水量でＲＯ膜透過水を得ることのできる、逆浸透膜装置及び逆浸透膜装置の運転方法を提供することを目的とする。

上記した従来の方法のうち、通水差圧の上昇あるいは透過水量の減少時に、薬品クリーニング洗浄を行う方法では、洗浄時にはＲＯ膜表面への上記付着物の付着、堆積が進行しており、洗浄に時間がかかる。特に、シリカスケールやカルシウムスケールのＲＯ膜表面への付着、堆積が進行すると、これらスケール成分がＲＯ膜面に沈着してしまい、洗浄が困難になることもある。また、洗浄時にＲＯ膜装置を停止し、洗浄後に、停止したＲＯ膜装置を再運転するが、再運転時の透過水の流量や圧力を測定して初めて、洗浄が十分に行われたかどうかの判断が可能になる。そのため、再運転時の上記測定結果によっては、再度の洗浄を要する場合もある。したがって、例えば、極めて高純度の超純水を大量に製造する場合等には、製造効率の大幅な低下につながるという問題がある。

また、薬品を使用する洗浄方法では、ＲＯ膜面の洗浄効果が得られるものの、ＲＯ膜面の付着物の種類により薬品の種類を選定する必要がある。また、複数の種類の薬品で洗浄することが必要になる場合や、所望の洗浄効果が得られずに再度の薬品洗浄を要することもある。そのため、薬品の選定等の操作が煩雑になる。さらに、ＲＯ膜の洗浄に、界面活性剤、殺菌剤、酸又はアルカリ剤等、管理負荷や環境負荷の高い薬品を使用する。このようなことから、薬品保管管理設備や廃水処理設備等を設置することで、設備の規模が大きくなったり、洗浄及び廃水処理操作が煩雑になりすぎるという問題もある。

本発明は、次の構成により、逆浸透膜装置に備えられるＲＯ膜面への、スケール成分の付着、堆積が進行する前に、ＲＯ膜を、所定のタイミングで自動洗浄することで、上記問題を解決するものである。すなわち、本発明の逆浸透膜装置は、被処理水の流路に多段に設置された逆浸透膜バンクと、前記各段の逆浸透膜バンクの閉塞度をそれぞれ独立に検出する閉塞度検出手段と、前記各段の逆浸透膜バンクに濃縮側から洗浄水を通水して前記各段の逆浸透膜バンクを洗浄するための逆浸透膜洗浄手段と、前記各段の逆浸透膜バンクへの通水・洗浄を切り替える通水・洗浄制御弁と、前記逆浸透膜洗浄手段を所定のタイミングで作動させて、各段の逆浸透膜バンクの洗浄を行う洗浄制御手段と、前記洗浄制御手段により前記逆浸透膜洗浄手段及び通水・洗浄制御弁を制御して、前記閉塞度検出手段により検出される前記各段の逆浸透膜バンクの閉塞度があらかじめ設定された交換閉塞度に達するまでの間、前記各段の逆浸透膜バンクの通水・洗浄を行う制御装置とを備えることを特徴とする。

本発明の逆浸透膜装置において、前記洗浄制御手段は、経過期間を測定して、前記測定した経過期間による所定のタイミングで前記逆浸透膜洗浄手段を作動させることが好ましい。

本発明の逆浸透膜装置において、前記制御装置は、前記各段の逆浸透膜バンクの洗浄を、前記各段の逆浸透膜バンク毎にそれぞれ独立的に行うことが好ましい。

本発明の逆浸透膜装置において、前記各段の逆浸透膜バンクは、１又は２基以上の逆浸透膜ベッセルが並列に接続されて構成されることが好ましい。

本発明の逆浸透膜装置において、前記洗浄水は、前記各段の逆浸透膜バンクの透過水であることが好ましい。

本発明の逆浸透膜装置において、前記制御装置は、前記各段の逆浸透膜バンクの通水・洗浄を定期的に行うことが好ましい。

本発明の逆浸透膜装置において、前記各段の逆浸透膜バンクの通水を１時間〜数日間、前記洗浄を１〜１０分間行うことが好ましい。

本発明の逆浸透膜装置の運転方法は、被処理水の流路に多段に設置された逆浸透膜バンクと、前記各段の逆浸透膜バンクを洗浄するための逆浸透膜洗浄手段と、前記各段の逆浸透膜バンクへの通水・洗浄を切り替える通水・洗浄制御弁とを備える逆浸透膜装置の洗浄方法であって、前記逆浸透膜装置により被処理水を処理する通水工程と、前記逆浸透膜洗浄手段により前記各段の逆浸透膜バンクに濃縮側から洗浄水を通水して前記各段の逆浸透膜バンクを洗浄する洗浄工程と、を有し、前記逆浸透膜洗浄手段及び前記通水・洗浄制御弁を制御して、前記各段の逆浸透膜バンクの閉塞度があらかじめ設定された交換閉塞度に達するまでの間、前記通水工程と前記洗浄工程をそれぞれ所定のタイミングで行うことを特徴とする。

本発明の逆浸透膜装置の運転方法は、前記通水・洗浄制御弁を制御して、前記各段の逆浸透膜バンクの洗浄を前記各段の逆浸透膜毎に独立的に行うことが好ましい。

本発明の逆浸透膜装置の運転方法は、前記通水・洗浄制御弁を制御して、前記各段の逆浸透膜バンク毎の洗浄を順に行うことが好ましい。

本発明の逆浸透膜装置の運転方法は、前記通水・洗浄制御弁を制御して、前記各段の逆浸透膜バンク毎の洗浄を前記各段の逆浸透膜バンクのうち、複数を組み合わせた逆浸透膜バンク群毎に順に行うことが好ましい。

本発明の逆浸透膜装置及び逆浸透膜装置の運転方法によれば、ＲＯ膜の洗浄を効率的に行い、長期間安定した水量でＲＯ膜透過水を得ることができる。

第１の実施形態に係る逆浸透膜装置を概略的に表わす図である。 第２の実施形態に係る逆浸透膜装置を概略的に表わす図である。 実施形態の逆浸透膜装置による、逆浸透膜の通水差圧の変化を表わすグラフである。 実施形態に係る超純水製造システムを模式的に表わす図である。

以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１に、本実施形態に係る逆浸透（ＲＯ）膜装置１００を概略的に表わす。図１に示すＲＯ膜装置１００は、第１の逆浸透（ＲＯ）膜バンク１０と、第２の逆浸透（ＲＯ）膜バンク２０と、第３の逆浸透（ＲＯ）膜バンク３０とを直列に接続されて、３段に構成されている。第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０の透過水は貯留するタンク４０に供給される。また、ＲＯ膜装置１００は、被処理水を移送するポンプＰ１を備えている。ポンプＰ１は、ＲＯ膜装置１００に備えられなくてもよい。この場合は、ＲＯ膜装置１００の前段に設けられる。

ＲＯ膜装置１００は、第１のＲＯ膜バンク１０、第２のＲＯ膜バンク２０、第３の逆浸透ＲＯ膜バンク３０の通水差圧や透過水量等に基づいて、各ＲＯ膜バンクの閉塞度を測定する閉塞度検出手段１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、２０ａ、２０ｂ、３０ａ、３０ｂを備えている。

ＲＯ膜装置１００は、各ＲＯ膜バンクを独立に洗浄する逆浸透膜洗浄手段と、通水・洗浄制御弁とを備えている。逆浸透膜洗浄手段は、例えば、洗浄水を移送するポンプＰ２と、各ＲＯ膜バンクに接続された配管とからなる。

通水・洗浄制御弁は、例えば、被処理水又は洗浄水を、各ＲＯ膜バンクに供給し、排出する配管の経路に設けられ、洗浄水の配管への通水及び通水の停止を切り替えるバルブである。ＲＯ膜装置１００は、通水・洗浄制御弁として、第１のＲＯ膜バンク１０への被処理水の供給を制御するバルブＶ２と、各ＲＯ膜バンクの透過水のタンク４０への供給を制御するバルブＶ１と、第１のＲＯ膜バンク１０、第２のＲＯ膜バンク２０、第３の逆浸透ＲＯ膜バンク３０の濃縮水の後段への通水と系外への排出、洗浄水の各ＲＯ膜バンクへの通水と排出を制御するバルブＶ１１〜１３、Ｖ２１〜２３、Ｖ３１、Ｖ３３を備えている。

また、ＲＯ膜装置１００は、逆浸透膜洗浄手段及び通水・洗浄制御弁を所定のタイミングで作動させる洗浄制御手段としてのタイマー手段４２と、装置全体の作動を統括的に制御する制御装置４１とを備えている。タイマー手段４２は、所定の時点を起点として経過期間を測定して、この測定した経過期間による所定のタイミングで逆浸透膜洗浄手段を作動させる。

第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０はそれぞれ、複数のＲＯ膜ベッセルが並列に接続された構成である。各ＲＯ膜ベッセルには、複数のＲＯ膜モジュールが多段で設置されている。第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０においては、それぞれ、前段側のＲＯ膜バンクの濃縮水を後段側のＲＯ膜バンクで処理する。もっとも下流側のＲＯ膜バンクの濃縮水は、系外に排出される。

各ＲＯ膜ベッセルに備えられるＲＯ膜モジュールは、例えば、ケーシング内に、ＲＯ膜と、ＲＯ膜に被処理水を通水するための流路材とを収容して構成される。ＲＯ膜モジュールにおいて、ＲＯ膜は、中空糸状、スパイラル状、平板状、チューブ状等に形成される。本実施形態のＲＯ膜モジュールにおいては、ＲＯ膜は、耐圧性を高くして処理効率を向上させる点から、スパイラル状のＲＯ膜であることが好ましい。

なお、ＲＯ膜装置１００は、第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０を備えているが、ＲＯ膜装置に備えられるＲＯ膜バンクの数はこれに限定されない。ＲＯ膜装置１００の有するＲＯ膜バンクは２段以上の任意の段数であってもよい。

次に、本実施形態のＲＯ膜装置１００において、ＲＯ膜装置１００の全体を洗浄する方法について説明する。タイマー手段４２が例えば、ＲＯ膜装置１００の運転開始からの経過時間を測定し、あらかじめ設定した所定の期間が経過した際に、最初の洗浄開始信号を制御装置４１に入力する。これにより、制御装置４１が、ＲＯ膜バンクの最初の洗浄開始を判断する。制御装置４１は、洗浄開始を判断すると、逆浸透膜洗浄手段を作動させて、ＲＯ膜バンクの洗浄を開始する。これにより、自動で、ＲＯ膜バンクの洗浄工程が行われる。

このＲＯ膜バンクの洗浄工程では、例えば、洗浄水が各ＲＯ膜バンクの濃縮側から通水される。洗浄後の洗浄水は各ＲＯ膜バンクの入口側から排出される。洗浄工程において、洗浄水は、各ＲＯ膜バンクに、０．１〜０．４ＭＰａの圧力で供給することが好ましい。これにより、スケール成分を含む付着物を、効率よく洗浄することができる。

そして、タイマー手段４２が、あらかじめ設定した所定の洗浄期間が経過した際に、信号を制御装置４１に入力する。これにより、制御装置４１が、ＲＯ膜バンクの洗浄停止を判断する。制御装置４１は、ＲＯ膜バンクの洗浄停止を判断すると、逆浸透膜洗浄手段を制御して、ＲＯ膜バンクへの洗浄水の供給を停止する。これによりＲＯ膜バンクの洗浄が停止される。

さらに、タイマー手段４２は、あらかじめ設定した所定の期間が経過した際に、次の洗浄開始信号を制御装置４１に入力する。これにより、制御装置４１が、ＲＯ膜バンクの次の洗浄開始を判断する。制御装置４１は、ＲＯ膜バンクの次の洗浄開始を判断すると、逆浸透膜洗浄手段を制御して、上記最初の洗浄と同様に、ＲＯ膜バンクの洗浄を開始する。その後、上記最初の洗浄と同様に、タイマー手段４２及び制御装置４１によって、ＲＯ膜バンクの洗浄が停止される。

次いで、最後の洗浄が停止した後に、制御装置４１は、必要に応じて後述の通水準備工程の開始を判断する。通水準備工程では、第１のＲＯ膜バンク１０の供給水側から洗浄水を通水し、第１のＲＯ膜バンク１０の濃縮水を第２のＲＯ膜バンク２０に、第２のＲＯ膜バンク２０の濃縮水を第３のＲＯ膜バンク３０に、順に通水する。第３のＲＯ膜バンク３０の濃縮水及び第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０の透過水は系外に排出する。これにより、ＲＯ膜装置１の配管内に残留した空気等を排出して通水の準備を行う。そして、制御装置４１は、あらかじめ設定された所定の時間通水準備工程を必要に応じて行った後、ＲＯ膜装置１００による原水の処理の開始を判断する。制御装置４１は、原水の処理の開始を判断すると、逆浸透膜洗浄手段を停止し、通水・洗浄制御弁を切り替えて、ポンプＰ１によってＲＯ膜装置１００に原水を供給する。

このようにして、所定の洗浄期間毎に、ＲＯ膜バンクの洗浄工程と通水が交互に繰り返し行われる。

通常、ＲＯ膜バンクに対しては、定速ろ過では通水差圧の上昇、定圧ろ過では透過水量の減少を目安として、通水差圧が許容値を超えるか、又は透過水量が許容値を下回った際に、ＲＯ膜への、濁質、微生物、カルシウムスケール、シリカスケール等のスケール物質などからなる付着物の付着、堆積により、ＲＯ膜の目詰まり等が生じたことを判断する。この際には、ＲＯ膜装置全体を停止してＲＯ膜モジュールの薬品クリーニング洗浄を行う。ここで、許容値は、通常のＲＯ膜の薬品クリーニング洗浄を行う方法において、薬品クリーニング洗浄が開始される際の値である。また、通水差圧や透過水量によって評価される、ＲＯ膜への上記付着物の付着によるＲＯ膜の目詰まり度合いを閉塞度と称する。

このように、通常ＲＯ膜装置は、薬品クリーニング洗浄を行って再度通水されるが、薬品クリーニング洗浄と通水を交互に行いながら通水を続けていくと、最終的には、ＲＯ膜モジュールの交換を要するとされる交換閉塞度に達する。

本実施形態において、洗浄工程は、上記薬品クリーニング洗浄の行われる際のＲＯ膜の閉塞度よりも低い閉塞度で行う。そのため、本実施形態において各ＲＯ膜装置１００の洗浄開始が判断されるまでの、ＲＯ膜装置１００の運転開始からの経過期間及び先の洗浄から次の洗浄までの経過期間は、通常のＲＯ膜の薬品クリーニング洗浄を行う方法において、ＲＯ膜バンクにおける通水差圧が許容値を超えるまでの期間、あるいは透過水量が許容量を下回るまでの期間よりも、短い期間で設定する。ＲＯ膜バンクの洗浄工程の開始までの期間は、例えば、各ＲＯ膜バンクの通水差圧、被処理水水質や、各ＲＯ膜バンクの処理水量等によってあらかじめ決定する。

本実施形態のＲＯ膜装置１００においては、洗浄工程を、通水差圧が許容値を超える際の閉塞度より低い閉塞度で行って、膜面に付着した付着物の付着、堆積が進行する前に、これらを洗い流す。洗浄工程を、上記短い周期で定期的に繰り返すことで、閉塞度が許容値を超えるまでの期間を極めて長くして、薬品クリーニング洗浄を行わずに長期間安定して処理水を得ることできる。また、ＲＯ膜装置運転時のＲＯ通水差圧の変化に依らずに、あらかじめ決定した周期でＲＯ膜装置の洗浄工程を行うため、ＲＯ膜装置の洗浄工程を行うタイミングを経過時間に基づいて容易に自動制御することができる。

なお、上記では、タイマー手段４２により測定される経過時間によって、ＲＯ膜バンクの洗浄開始及び洗浄停止を判断する例について説明したが、例えば、各ＲＯ膜バンクの給水側と透過水側、濃縮水側に設けた水圧計又は流量計（閉塞度測定手段）の測定値に基づいて、給水側と透過水側、濃縮水側の水圧の差（通水差圧）又は流量の差によって閉塞度を評価し、あらかじめ設定した閉塞度に達したタイミングで、洗浄制御手段が制御装置４１に洗浄開始・停止等の信号を入力し、これに基づいて制御装置４１がＲＯ膜装置の洗浄開始・停止等を判断してもよい。この場合にも、洗浄開始時の閉塞度は、通常の薬品クリーニング洗浄の開始が判断される場合の閉塞度よりも小さく設定される。

洗浄水としては、タンク４０に貯留された処理水を用いることができる。この場合、洗浄開始が判断されると、制御装置４１が、逆浸透膜洗浄手段の各弁及びポンプを制御して、図１の太線で示したように、洗浄水をＲＯ膜装置１００の濃縮側から通水する。これは、ＲＯ膜バンク前方（上流側）に付着した付着物を後方(下流側)より押し出す効果が高いためである。また、洗浄水を濃縮側から低圧で通水し、ＲＯ膜を透過させずにＲＯ膜面を洗浄することで、洗浄水の供給量を多くして、洗浄効率を向上させることができる。このようにして、ＲＯ膜面に生成したスケールが堆積・沈着する前に、洗い流すことができる。

洗浄水の、ＲＯ膜装置１００の濃縮側からの通水方法としては、例えば、第１〜３のＲＯ膜バンク１０、２０、３０の１台ずつを下流側から、第３のＲＯ膜バンク３０、第２のＲＯ膜バンク２０、第１のＲＯ膜バンク１０の順に濃縮側から通水することができる。

また、洗浄工程は、ＲＯ膜バンク毎に順に行ってもよい。この場合には、各ＲＯ膜バンクにそれぞれ洗浄開始のタイミングが決定され、これに基づいて、タイマー手段４２を用いて各ＲＯ膜バンクの洗浄開始を判断すればよい。洗浄工程を、ＲＯ膜バンク毎に順に行うことで、洗浄廃水等による洗浄対象外のＲＯ膜バンクの汚染を防止することができる。

例えば、ＲＯ膜装置１００が、多数のＲＯ膜バンクを備える場合、各ＲＯ膜バンクに洗浄水を一括通水して、全体的に洗浄すると、前段側（上流側）のＲＯ膜バンクにおける最適流量が確保しにくく、前段側（上流側）のＲＯ膜バンクの洗浄が不十分になることがある。この問題は、ＲＯ膜バンクの数が増えるほど、顕著になる。ここで、ＲＯ膜バンク毎に洗浄工程を実施することで、各ＲＯ膜バンクでの洗浄水量を、洗浄の最適値以上の流量で確保できるので、より効果的に各ＲＯ膜バンクの洗浄を行うことができる。

また、ＲＯ膜面へのスケール成分の付着、堆積、沈着は、後段側(下流側)のＲＯ膜の方がより進行しやすい。したがって、多数のＲＯ膜バンクを備えるＲＯ膜装置では、後段側のＲＯ膜バンクの洗浄を優先的に行うほうがより優れた洗浄効果を得ることができる。具体的には、後段側のＲＯ膜バンクを前段側よりも洗浄頻度を上げて、後段側のＲＯ膜バンクの洗浄を優先的に行うことで、より優れた洗浄効果を得ることができる。この場合、例えば、ＲＯ膜装置が３段のＲＯ膜バンクを備える場合、２段目と３段目のみ洗浄工程を行うことも可能である。

また、ＲＯ膜装置１００が、多数のＲＯ膜バンクを備える場合、これらをいくつかのグループに分けて、洗浄工程を、バンク群からなる各グループについて順に行ってもよい。各洗浄工程において洗浄されるＲＯ膜バンクの数や組合せは、ＲＯ膜バンクに備えられるＲＯ膜ベッセルの数等に基づいて適宜設定することができる。

ＲＯ膜装置１００が、多数のＲＯ膜バンクを備える場合などには、ＲＯ膜装置において、ＲＯ膜バンクの処理流量は、ＲＯ膜バンク毎に異なる場合がある。この場合、特に、多数のＲＯ膜バンクを備えるＲＯ膜装置においては、ＲＯ膜バンク毎に、閉塞度の上昇の速度やタイミングが異なる。洗浄工程を、閉塞度の上昇の速度が同等である複数のＲＯ膜バンク、又はこれらのＲＯ膜バンク群毎に行うことで、例えば、閉塞度の上昇の速度が遅いＲＯ膜バンクと閉塞度の上昇が早いＲＯ膜バンクをまとめて、それぞれ異なったタイミングで洗浄することができる。そのため、無駄な洗浄工程を省くことができる。また、閉塞度が交換基準値まで上昇してしまうと、ＲＯ膜モジュールの交換が必要になる。本実施形態のＲＯ膜装置の運転方法では、ＲＯ膜バンク毎の閉塞度が高まるより短い洗浄周期で洗浄工程を行うため、ＲＯ膜モジュールの交換頻度を低減することができる。

また、上記洗浄工程において、洗浄効果を向上させるために、洗浄水に空気、不活性ガス、水蒸気などの気体からなる微細気泡を含有させてもよいし、洗浄水に超音波を印加してもよい。これらは、ＲＯ膜面のスケール成分の洗浄に効果的である。また、薬品は使用しない方が、洗浄操作を簡易にできるためＲＯ膜透過水の製造効率は向上するが、必要に応じて、洗浄水にＲＯ膜洗浄用の薬品を混合してもよい。

上記で説明した本実施形態の方法で、定期的に洗浄工程を行いながらＲＯ膜透過水を製造した場合には、従来の薬品クリーニング洗浄による洗浄を行ってＲＯ膜透過水を得る方法に比べて、薬品クリーニング洗浄の回数を削減するか、薬品クリーニング洗浄自体をなくすこともできる。そのため、薬品によるＲＯ膜劣化によるＲＯ膜除去率性能の低下を防ぐことができる

次に、各段のＲＯ膜バンクを、ＲＯ膜バンク毎に順に洗浄する実施形態のＲＯ膜装置の運転方法について、図２を参照してより詳しく説明する。図２は、ＲＯ膜装置１００の具体例であるＲＯ膜装置１を詳細に表わすブロック図である。図２に示すように、ＲＯ膜装置１は、ＲＯ膜装置１００と同様に、第１の逆浸透（ＲＯ）膜バンク１０と、第２のＲＯ膜バンク２０と、第３のＲＯ膜バンク３０を備えている。第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０の透過水はタンク４０に供給される。なお、ＲＯ膜装置１において、上記で説明したＲＯ膜装置１００と同様の機能を奏する構成は同一の符号を付して重複する説明を省略する。

ＲＯ膜装置１は、各ＲＯ膜バンクの透過水を集水してタンク４０に移送する透過水集水管６０と、各ＲＯ膜バンクから排出された洗浄後の洗浄水を系外に排出する洗浄水排出管７０とを備えている。洗浄水排出管７０はその排出側に分岐管接続して、当該分岐管から洗浄水を系外に排出する。

透過水集水管６０には、透過水の通流と通流の停止を切りかえ、また、透過水をタンク４０に送水するバルブＶ１が介挿されている。また、透過水集水管６０には、透過水を、タンク４０を介さずに、洗浄水排出管７０を介して系外に排出する透過水排出管６１を備えている。透過水排出管６１にはバルブＶ３４が介挿されている。

第１のＲＯ膜バンク１０は、２基のＲＯ膜ベッセル１１、１２を並列に配置して構成されている。第１のＲＯ膜バンク１０は、ＲＯ膜ベッセル１１に被処理水を供給する供給管１１ａと、供給管１１ａから分岐してＲＯ膜ベッセル１２に被処理水を供給する供給管１２ａを備えている。供給管１１ａには、ポンプＰ１と、バルブＶ２が順に介挿されている。供給管１１ａとタンク４０の間には、タンク４０の処理水を第１のＲＯ膜バンク１０に供給する洗浄水管５０が、バルブＶ５を介して接続されている。洗浄水管５０の経路にはバルブＶ６を介して洗浄水排出管７０が接続されている。

ＲＯ膜ベッセル１１、１２には、ＲＯ透膜ベッセル１１、１２の透過水を移送する透過水管１１ｂ、１２ｂと、濃縮水を移送する濃縮水管１１ｃ、１２ｃがそれぞれ接続されている。

透過水管１１ｂ、１２ｂには、透過水管１１ｂ、１２ｂから送られるＲＯ膜ベッセル１１、１２の透過水を集水する透過水集水管１３が接続されている。透過水集水管１３は、透過水集水管６０に接続されている。

濃縮水管１１ｃは、濃縮水管１２ｃに合流されている。濃縮水管１２ｃの上記合流点の下流側には、バルブＶ１１を介して濃縮水集水管１４が接続されている。濃縮水集水管１４は、ＲＯ膜ベッセル１１、１２の濃縮水を、後段の第２のＲＯ膜バンク２０に移送する。濃縮水集水管１４のバルブＶ１１の下流側には、バルブＶ１２を介して洗浄水排出管１２ｄが接続されている。洗浄水排出管１２ｄは、後段の第２のＲＯ膜バンク２０を洗浄後の洗浄水を洗浄水排出管７０に送る。

また、濃縮水管１１ｃと濃縮水管１２ｃの合流点の下流側には、洗浄水管５０から分岐した洗浄水管１５が接続されている。洗浄水管１５にはバルブＶ１３が介挿されている。

次に、第２のＲＯ膜バンク２０、第３のＲＯ膜バンク３０について説明する。第２のＲＯ膜バンク２０、第３のＲＯ膜バンク３０の構成及び配管系の基本的な構成は第１のＲＯ膜バンク１０と同様である。

第２のＲＯ膜バンク２０は、２基のＲＯ膜ベッセル２１、２２を並列に配置して構成されている。第２のＲＯ膜バンク２０は、ＲＯ膜ベッセル２１に被処理水を供給する供給管２１ａと、ＲＯ膜ベッセル２２に被処理水を供給する供給管２２ａを備えている。供給管２１ａ、２２ａは第１のＲＯ膜バンクの濃縮水を移送する濃縮水集水管１４に接続されている。

また、ＲＯ膜ベッセル２１、２２には、ＲＯ透膜ベッセル２１、２２の透過水を移送する透過水管２１ｂ、２２ｂと、濃縮水を移送する濃縮水管２１ｃ、２２ｃがそれぞれ接続されている。

さらに、透過水管２１ｂ、２２ｂには、透過水管２１ｂ、２２ｂから送られるＲＯ膜ベッセル２１、２２の透過水を集水する透過水集水管２３が接続されている。透過水集水管２３は、透過水集水管６０に接続されている。

濃縮水管２１ｃは、濃縮水管２２ｃに合流されている。濃縮水管２２ｃの上記合流点の下流側には、バルブＶ２１を介して濃縮水集水管２４が接続されている。濃縮水集水管２４は、ＲＯ膜ベッセル２１、２２の濃縮水を、後段の第３のＲＯ膜バンク３０に移送する。濃縮水集水管２４のバルブＶ２１の下流側には、バルブＶ２２を介して洗浄水排出管２２ｄが接続されている。洗浄水排出管２２ｄは、洗浄水排出管７０の経路に接続され、後段の第３のＲＯ膜バンク３０を洗浄後の洗浄水を洗浄水排出管７０に送る。

また、濃縮水管２２ｃの、濃縮水管２１ｃの合流点の下流側には、洗浄水管５０から分岐した洗浄水管２５が接続されている。洗浄水管２５にはバルブＶ２３が介挿されている。

第３のＲＯ膜バンク３０は、２基のＲＯ膜ベッセル３１、３２を並列に配置して構成されている。第３のＲＯ膜バンク３０は、ＲＯ膜ベッセル３１に被処理水を供給する供給管３１ａと、ＲＯ膜ベッセル３２に被処理水を供給する供給管３２ａを備えている。供給管３１ａ、３２ａは第２のＲＯ膜バンク２０の濃縮水を移送する濃縮水集水管２４に接続されている。

また、ＲＯ膜ベッセル３１、３２には、ＲＯ透膜ベッセル３１、３２の透過水を移送する透過水管３１ｂ、３２ｂと、濃縮水を移送する濃縮水管３１ｃ、３２ｃがそれぞれ接続されている。

さらに、透過水管３１ｂ、３２ｂには、透過水管３１ｂ、３２ｂから送られるＲＯ膜ベッセル３１、３２の透過水を集水する透過水集水管３３が接続されている。透過水集水管３３は、透過水集水管６０に接続されている。

濃縮水管３１ｃは、濃縮水管３２ｃに合流されている。濃縮水管３２ｃの上記合流点の下流側には、バルブＶ３１を介して濃縮水集水管３４が接続されている。濃縮水集水管３４は、ＲＯ膜ベッセル３１、３２の濃縮水を、系外に排出する。濃縮水集水管３４のバルブＶ３１の上流側には、バルブＶ３２を介して洗浄水排出管３２ｄが接続されている。洗浄水排出管３２ｄは、洗浄水排出管７０の経路に接続され、ＲＯ膜バンクを通水側から洗浄した後の洗浄水を洗浄水排出管７０に送る。

また、濃縮水管３２ｃの、濃縮水管３１ｃの合流点の下流側には、洗浄水管５０から分岐した洗浄水管３５が接続されている。洗浄水管３５にはバルブＶ３３が介挿されている。

なお、ＲＯ膜装置１は、第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０を備えているが、ＲＯ膜装置に備えられるＲＯ膜バンクの数はこれに限定されない。ＲＯ膜装置１の有するＲＯ膜バンクは２段以上の任意の段数であってもよい。また、第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０はそれぞれ２基のＲＯ膜ベッセルを備えているが、これに限定されず、１台のＲＯ膜バンクに備えられるＲＯ膜ベッセルの数は１基でもよく、２基以上の任意の数でもよい。また、ＲＯ膜装置１が複数のＲＯ膜バンクを備える場合、それぞれのＲＯ膜バンクに備えられるＲＯ膜ベッセルの数は、同じであっても、異なっていてもよい。また、それぞれのＲＯ膜ベッセルが有するＲＯ膜モジュールの数も、同じであっても、異なっていてもよい。

次に、ＲＯ膜装置１の運転方法について説明する。本実施形態のＲＯ膜装置１の運転方法は、ＲＯ膜透過水を得る逆浸透膜処理工程と、ＲＯ膜バンクを洗浄する洗浄工程とを備えている。洗浄工程は、第１のＲＯ膜バンク１０を洗浄する工程と、第２のＲＯ膜バンク２０を洗浄する工程と、第３のＲＯ膜バンク３０を洗浄する工程とを有している。以下、被処理水として原水を用い、洗浄水としてタンク４０内の処理水を用いた場合を例に説明するがこれに限定されない。

逆浸透膜処理工程では、先ず、制御装置４１が、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ１１、Ｖ２１、Ｖ３１を開き、ポンプＰ１を作動させ、原水を、ＲＯ膜装置１のもっとも前段に配置された、第１のＲＯ膜バンク１０に供給する。第１のＲＯ膜バンク１０に供給された原水は、供給管１１ａ、１２ａを介して、ＲＯ膜ベッセル１１、１２に分水して供給される。この際、バルブＶ１２、Ｖ１３、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ３２、Ｖ３３、Ｖ５、Ｖ６は通常、閉じ、ポンプＰ２は停止する。

ＲＯ膜ベッセル１１、１２は供給された原水を逆浸透膜処理して、透過水と濃縮水を生成する。透過水は透過水管１１ｂ、１２ｂを介して、濃縮水は濃縮水管１１ｃ、１２ｃを介して、それぞれＲＯ膜ベッセル１１、１２から流出する。

透過水管１１ｂ、１２ｂから流出した透過水は、透過水集水管１３を介して透過水集水管６０に送られ、その後、タンク４０に収容される。濃縮水管１１ｃ、１２ｃから流出した濃縮水は、濃縮水集水管１４を介して、第２のＲＯ膜バンク２０に供給される。

第２のＲＯ膜バンク２０に供給された第１のＲＯ膜バンク１０の濃縮水は、供給管２１ａ、２２ａを介して、ＲＯ膜ベッセル２１、２２に分水して供給される。ＲＯ膜ベッセル２１、２２は供給された被処理水を逆浸透膜処理して、透過水と濃縮水を生成する。透過水は透過水管２１ｂ、２２ｂを介して、濃縮水は濃縮水管２１ｃ、２２ｃを介して、それぞれＲＯ膜ベッセル２１、２２から流出する。

透過水管２１ｂ、２２ｂから流出した透過水は、透過水集水管２３を介して透過水集水管６０に送られ、その後、タンク４０に収容される。濃縮水管２１ｃ、２２ｃから流出した濃縮水は、濃縮水集水管２４を介して、第３のＲＯ膜バンク３０に供給される。

第３のＲＯ膜バンク３０に供給された第２のＲＯ膜バンク２０の濃縮水は、供給管３１ａ、３２ａを介して、ＲＯ膜ベッセル３１、３２に分水して供給される。ＲＯ膜ベッセル３１、３２は供給された被処理水を逆浸透膜処理して、透過水と濃縮水を生成する。透過水は透過水管３１ｂ、３２ｂを介して、濃縮水は濃縮水管３１ｃ、３２ｃを介して、それぞれＲＯ膜ベッセル３１、３２から流出する。

透過水管３１ｂ、３２ｂから流出した透過水は、透過水集水管３３を介して透過水集水管６０に送られ、その後、タンク４０に収容される。濃縮水管３１ｃ、３２ｃから流出した濃縮水は、濃縮水集水管３４を介して系外に排出される。

このように、ＲＯ膜バンクを多段に構成することで、高い水回収率で、高純度のＲＯ透過水を得ることが可能となる。

続いて、所定時間経過後に、次に説明するように洗浄工程を行う。本実施形態では、洗浄工程は、第３のＲＯ膜バンク３０の洗浄工程、第２のＲＯ膜バンクの洗浄工程、第１のＲＯ膜バンクの洗浄工程を順に行う。タイマー手段４２が、第３のＲＯ膜バンク３０への通水開始からの期間を測定し、あらかじめ設定した期間が経過した際に、制御装置４１に信号を入力する。これにより、制御装置４１が、第３のＲＯ膜バンク３０の洗浄の開始を判断する。

制御装置４１は、第３のＲＯ膜バンク３０の洗浄の開始を判断すると、先ず、バルブＶ５、Ｖ６、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ２３、Ｖ３２を閉じた状態で、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ１１、Ｖ２１、Ｖ３１を閉じて、バルブＶ２２、Ｖ３３を開く。ポンプＰ１を停止し、ポンプＰ２を作動させて、タンク４０内の処理水を、洗浄水管５０、３５、濃縮水管３１ｃ、３２ｃを介して、ＲＯ膜ベッセル３１、３２に、濃縮側から通水する。ＲＯ膜ベッセル３１、３２を通水された洗浄後の洗浄水は、供給管３１ａ、３２ａ、濃縮水集水管２４、洗浄水排出管２２ｄを順に経て、洗浄水排出管７０から系外に排出される。これにより、第３の逆浸透膜バンク３０の洗浄が行われる。

続いて、タイマー手段４２が、第３のＲＯ膜バンク３０の洗浄開始からの期間を測定し、洗浄開始からあらかじめ設定した洗浄期間が経過した際に、制御装置４１に信号を入力する。これにより、制御装置４１は、第３のＲＯ膜バンク３０の洗浄の停止を判断する。制御装置４１は、洗浄の停止を判断すると、バルブＶ２２、Ｖ３３を閉じて、第３のＲＯ膜バンク３０の洗浄を停止する。

また、制御装置４１は、第３のＲＯ膜バンク３０の洗浄の停止後に、第２のＲＯ膜バンク２０の洗浄の開始を判断する。制御装置４１は、第２のＲＯ膜バンク２０の洗浄の開始を判断すると、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ１１、Ｖ１３、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ３３が閉じた状態で、バルブＶ１２、Ｖ２３を開く。これにより、タンク４０内の処理水を、洗浄水管５０、２５、濃縮水管２１ｃ、２２ｃを介して、ＲＯ膜ベッセル２１、２２に、濃縮側から通水する。ＲＯ膜ベッセル２１、２２を通水された洗浄後の洗浄水は、供給管２１ａ、２２ａ、濃縮水集水管１４、洗浄水排出管１２ｄを順に経て、洗浄水排出管７０に移送され系外に排出される。これにより、第２の逆浸透膜バンク２０の洗浄が行われる。

続いて、タイマー手段４２が、第２のＲＯ膜バンク２０の洗浄開始からあらかじめ設定した洗浄期間が経過した際に、制御装置４１に信号を入力する。これにより、制御装置４１が、第２のＲＯ膜バンク２０の洗浄の停止を判断する。制御装置４１は、洗浄の停止を判断すると、バルブＶ１２、Ｖ２３を閉じて、第２のＲＯ膜バンク２０の洗浄を停止する。

また、制御装置４１は、第２のＲＯ膜バンク２０の洗浄の停止後に、第１のＲＯ膜バンク１０の洗浄の開始を判断する。制御装置４１は、第１のＲＯ膜バンク１０の洗浄の開始を判断すると、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１〜２３、Ｖ３１〜３３を閉じた状態で、バルブＶ６、Ｖ１３を開く。これにより、タンク４０内の処理水を、洗浄水管５０、１５、濃縮水管１１ｃ、１２ｃを介して、ＲＯ膜ベッセル１１、１２に濃縮側から通水する。ＲＯ膜ベッセル１１、１２を通水された洗浄後の洗浄水は、供給管１１ａ、１２ａ、洗浄水管５０を経て濃縮水排出管７０に移送され系外に排出される。これにより、第１の逆浸透膜バンク１０の洗浄が行われる。

続いて、タイマー手段４２が、第１のＲＯ膜バンク１０の洗浄開始からあらかじめ設定した洗浄期間が経過した際に、制御装置４１に信号を入力する。これにより、制御装置４１が、第１のＲＯ膜バンク１０の洗浄の停止を判断する。制御装置４１は、洗浄の停止を判断すると、バルブＶ６、Ｖ１３を閉じて、第１のＲＯ膜バンク１０の洗浄を停止する。

上記第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０の各洗浄工程は連続的に行ってもよいし、断続的に行ってもよい。断続的に行う場合には、制御装置４１は、各ＲＯ膜バンクの洗浄の停止を判断した際にポンプＰ２を停止し、各洗浄の開始を判断した際にポンプＰ２を作動させればよい。

また、上記第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０の洗浄工程が完了した後に、ＲＯ膜装置１の流路内に残留する気泡等を排出するための通水準備工程を行ってもよい。上記第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０の洗浄工程が完了した所定の期間経過後に、タイマー手段４２が信号を制御装置４１に入力する。これにより、制御装置４１が、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ６、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ３３を閉じて、バルブＶ５、Ｖ１１、Ｖ２１、Ｖ３２、Ｖ３４を開く。

これにより、タンク４０内の処理水を、洗浄水管５０、バルブＶ５、供給管１１ａ、１２ａを介して、ＲＯ膜ベッセル１１、１２に通水する。このＲＯ膜ベッセル１１、１２の濃縮水を、濃縮水集水管１４、供給管２１ａ、２２ａを介して、ＲＯ膜ベッセル２１、２２に通水する。同様に、ＲＯ膜ベッセル２１、２２の濃縮水を、濃縮水集水管２４、供給管３１ａ、３２ａを介して、ＲＯ膜ベッセル３１、３２に通水する。ＲＯ膜ベッセル３１、３２の濃縮水は、洗浄水排出管３２ｄ、洗浄水排出管７０を介して系外に排出する。ＲＯ膜ベッセル１１、１２、２１、２２、３１、３２の透過水は、それぞれ、透過水集水管１３、２３、３３から、透過水集水管６０、透過水排出管６１、洗浄水排出管７０を順に経て系外に排出される。

このようにして、逆浸透膜処理工程、洗浄工程を行い、さらに必要に応じて通水準備工程を行い、その後、再度、逆浸透膜処理工程から開始する。これにより、逆浸透膜処理工程、洗浄工程、必要に応じて行われる通水準備工程を自動で繰り返し実行する。

例えば、ＲＯ膜装置１における処理流量が５０ｍ^３／ｈ〜２５０ｍ^３／ｈである場合、１つのＲＯ膜ベッセルに、処理流量が７００Ｌ／ｈ〜１７００Ｌ／ｈのＲＯ膜モジュールが、４〜６台、直列に接続される。また、１つのＲＯ膜バンクには、処理流量が２．８ｍ^３／ｈ〜１０．２ｍ^３／ｈのＲＯ膜ベッセルが１〜４０基並列に接続される。このようなＲＯ膜装置１では、例えば、１時間〜数日間、具体的には１時間〜７日ないし１０日間の逆浸透膜処理工程と、１段のＲＯ膜バンクについて各洗浄工程を１〜３分間、３段では合計１〜１０分間繰り返し行う。この際、通水準備工程は、必要に応じて、例えば、１〜１０分間行う。これにより、逆浸透膜処理時間及び洗浄時間の設定によって、自動的にＲＯ膜バンクを洗浄して、長期間安定的にＲＯ膜透過水を得ることができる。

なお、上記した実施形態では、第１〜３のＲＯ膜バンク１０〜３０の洗浄工程について、下流側の第３のＲＯ膜バンク３０から上流側へ順に行う例について説明したが、これに限定されない。各ＲＯ膜バンクの有するＲＯ膜ベッセルの数や、処理流量によって、ＲＯ膜バンクの洗浄の順序や時間、手順は適宜設定することができる。

また、上記した実施形態では、タイマー手段の測定する時間の経過に基づいて、各ＲＯ膜バンクの洗浄開始を判断する例について説明したが、例えば、各ＲＯ膜バンクの供給管と透過水管に水圧計又は流量計を設けて、測定される供給管側と透過水管側の水圧又は流量の差に基づいて、閉塞度を評価して、あらかじめ設定した所定の閉塞度に基づいて、制御装置４１が各ＲＯ膜バンクの洗浄開始を判断してもよい。この場合にも、ＲＯ膜装置の洗浄開始時期は、一般的に、ＲＯ膜装置の薬品クリーニング洗浄が行われる１〜１０％程度の閉塞度、あるいは、ＲＯ膜装置の通水開始から薬品クリーニング洗浄が行われるまでの期間の０．５〜３０％程度の期間となるように洗浄開始時の閉塞度が設定される。

図３に、ＲＯ膜装置による逆浸透膜処理工程とＲＯ膜装置の洗浄工程とを繰り返す上記実施形態でＲＯ膜透過水を得た場合の、ＲＯ膜装置における通水差圧の変化を模式的に表わす。図３において、実施形態の洗浄方法を行った場合を実線で示し、比較として、従来の薬品クリーニング洗浄による方法を行った場合を破線で示す。

図３に示すように、本実施形態の方法で、定期的に洗浄工程を行いながらＲＯ膜透過水を製造した場合には、従来の薬品クリーニング洗浄による洗浄を行ってＲＯ膜透過水を得る方法に比べて、１回ごとの洗浄時間を短縮できるだけでなく、膜モジュール交換までの期間を延長することができる。または、薬品クリーニング洗浄の回数を削減するか、薬品クリーニング洗浄自体をなくすこともできる。

本実施形態のＲＯ膜装置の運転方法は、例えば、超純水の製造に用いられるＲＯ膜装置に適用することで、多大な効果を得ることができる。図４に、脱塩装置として、上記した実施形態のＲＯ膜装置１と同様のＲＯ膜装置を２基並列に備える超純水製造システム２００を概略的に示す。

図４に示す超純水製造システム２００は、前処理装置２１０と、一次純水製造装置２２０と、二次純水製造装置２３０を備えている。一次純水製造装置２２０は、脱塩装置として、上記した実施形態のＲＯ膜装置１と同様のＲＯ膜装置１ａ及びＲＯ膜装置１ｂと、イオン交換樹脂装置２２１とを備えている。ＲＯ膜装置１ａ及びＲＯ膜装置１ｂは、並列に接続されている。

前処理装置２１０は、原水を除濁して前処理水を得るものである。前処理装置２１０は、例えば、凝集沈澱装置や砂ろ過装置、精密ろ過装置等を備える。

一次純水製造装置２２０は、前処理水中のイオン成分及び非イオン成分を除去して一次純水を得るものである。一次純水製造装置２２０は、上記脱塩装置以外に、活性炭装置、溶存ガスを除去する脱気装置（真空脱気装置、膜式脱気装置、脱気塔等）、有機物を分解する紫外線酸化装置、粒子状不純物を除去する精密ろ過装置等を適宜選択して備えていてもよい。

二次純水製造装置２３０は、上記で得られた一次純水中の微量残存不純物を除去して、高純度の超純水を得るものである。二次純水製造装置２３０は、一次純水の水温を調節する熱交換器の下流側に、有機物を分解する紫外線酸化装置、イオン成分を除去する非再生型の混床式イオン交換樹脂装置（Ｐｏｌｉｓｈｅｒ）、溶存ガスを除去する脱気膜装置、微粒子状不純物を除去する限外ろ過装置等を備えて構成される。

一次純水製造装置２２０は、その前段側にＲＯ膜装置１ａ、１ｂを備え、当該前段側のＲＯ膜装置でほとんどの脱塩を行う構成である。一般的に、このような前段ＲＯ膜装置型の一次純水製造装置では、比較的不純物濃度の高い前処理水がＲＯ膜装置１ａ、１ｂに供給されるため、ＲＯ膜の表面に付着物が付着しやすい環境にあり、そのため、ＲＯ膜の薬品クリーニング洗浄頻度も増大しやすい。

本実施形態における一次純水製造装置２２０は、ＲＯ膜装置１ａ、１ｂとして、上記実施形態の、自動洗浄機能を備えたＲＯ膜装置を使用する。これにより、比較的不純物濃度の高い前処理水を処理するに際しても、ＲＯ膜への付着物の付着を長期間抑制し、長期間安定してＲＯ膜透過水を得ることができる。

また、超純水製造システム２００の一次純水製造装置２２０においては、ＲＯ膜装置１ａ、１ｂの２基が並列に設けられている。並列に設けられた２基のＲＯ膜装置１ａ、１ｂの洗浄工程のタイミングが重ならないように、その実行時期をずらすことで、ＲＯ膜処理を停止せずに、各ＲＯ膜バンクの洗浄を行うことができる。そのため、長期間安定した水量でＲＯ透過水を得ることができる。

この、ＲＯ膜装置１ａ、１ｂの２基の洗浄工程の実行時期は、上記で説明したＲＯ膜装置１の洗浄工程と同様に、超純水製造システム２００における超純水の製造開始からの経過時間に基づいて自動で行うことができる。また、ＲＯ膜装置１ａ、１ｂにおける通水差圧あるいは透過水量をそれぞれ測定し、測定された通水差圧や透過水量により閉塞度を評価して、当該閉塞度と上記経過時間と組み合わせて、洗浄工程のタイミングが重ならないように、洗浄開始を判断することもできる。

上記実施形態の超純水製造システムによれば、一次純水製造装置に備えられるＲＯ膜装置が定期的に自動洗浄されるため、ＲＯ膜への付着物の付着を抑制して長期間安定的にＲＯ透過水を得ることができる。上記したように、このＲＯ膜装置の洗浄工程においては、制御装置の設定により、ＲＯ膜装置に備えられるＲＯ膜バンクを全体的に洗浄することもできるし、ＲＯ膜バンク毎やＲＯ膜バンク群毎に洗浄することもできる。そのため、洗浄工程のタイミング設定の自由度も高い。そのため、ＲＯ膜洗浄に伴う操作や薬品使用量を低減して、極めて効率よく高純度の超純水を製造することができる。

１，１ａ，１ｂ，１００…逆浸透（ＲＯ）膜装置、１０，２０，３０…逆浸透（ＲＯ）膜バンク、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂ…閉塞度検出手段、１１，１２，２１，２２，３１，３２…逆浸透（ＲＯ）膜ベッセル、１１ａ，１２ａ，２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａ…供給管、１１ｂ，１２ｂ，２１ｂ，２２ｂ，３１ｂ，３２ｂ…透過水管、１１ｃ，１２ｃ，２１ｃ，２２ｃ，３１ｃ，３２ｃ…濃縮水管、１２ｄ，２２ｄ，３２ｄ…洗浄水排出管、１３，２３，３３…透過水集水管、１５，２５，３５，５０…洗浄水管、４０…タンク、４１…制御装置、４２…タイマー手段、６０…透過水集水管、６１…透過水排出管、７０…洗浄水排出管、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ１１〜１３，Ｖ２１〜２３，Ｖ３１〜３４…バルブ、Ｐ１，Ｐ２…ポンプ，２００…超純水製造システム、２１０…前処理装置、２２０…一次純水製造装置、２２１…イオン交換樹脂装置、２３０…二次純水製造装置。

Claims (11)

1. 被処理水の流路に多段に設置された逆浸透膜バンクと、
   前記各段の逆浸透膜バンクの閉塞度をそれぞれ独立に検出する閉塞度検出手段と、
   前記各段の逆浸透膜バンクに濃縮側から洗浄水を通水して前記各段の逆浸透膜バンクを洗浄するための逆浸透膜洗浄手段と、
   前記各段の逆浸透膜バンクへの通水・洗浄を切り替える通水・洗浄制御弁と、
   前記逆浸透膜洗浄手段を所定のタイミングで作動させて、前記各段の逆浸透膜バンクの洗浄を行う洗浄制御手段と、
   前記洗浄制御手段により前記逆浸透膜洗浄手段及び前記通水・洗浄制御弁を制御して、前記閉塞度検出手段で検出される前記各段の逆浸透膜バンクの閉塞度があらかじめ設定された交換閉塞度に達するまでの間、前記各段の逆浸透膜バンクの通水・洗浄を行う制御装置と
   を備えることを特徴とする逆浸透膜装置。
2. 前記洗浄制御手段は、経過期間を測定して、前記測定した経過期間による所定のタイミングで前記逆浸透膜洗浄手段を作動させることを特徴とする請求項１記載の逆浸透膜装置。
3. 前記制御装置は、前記各段の逆浸透膜バンクの洗浄を、前記各段の逆浸透膜バンク毎にそれぞれ独立的に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の逆浸透膜装置。
4. 前記各段の逆浸透膜バンクは、１又は２基以上の逆浸透膜ベッセルが並列に接続されて構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の逆浸透膜装置。
5. 前記洗浄水は、前記各段の逆浸透膜バンクの透過水であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の逆浸透膜装置。
6. 前記制御装置は、前記各段の逆浸透膜バンクの通水・洗浄を定期的に行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の逆浸透膜装置。
7. 前記制御装置は、前記各段の逆浸透膜バンクの通水を１時間〜数日間、前記洗浄を１〜１０分間行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の逆浸透膜装置。
8. 被処理水の流路に多段に設置された逆浸透膜バンクと、
   前記各段の逆浸透膜バンクを洗浄するための逆浸透膜洗浄手段と、
   前記各段の逆浸透膜バンクへの通水・洗浄を切り替える通水・洗浄制御弁と
   を備える逆浸透膜装置の洗浄方法であって、
   前記逆浸透膜装置により被処理水を処理する通水工程と、
   前記逆浸透膜洗浄手段により前記各段の逆浸透膜バンクに濃縮側から洗浄水を通水して前記各段の逆浸透膜バンクを洗浄する洗浄工程と、を有し、
   前記逆浸透膜洗浄手段及び前記通水・洗浄制御弁を制御して、前記各段の逆浸透膜バンクの閉塞度があらかじめ設定された交換閉塞度に達するまでの間、前記通水工程と前記洗浄工程をそれぞれ所定のタイミングで行うことを特徴とする逆浸透膜装置の運転方法。
9. 前記通水・洗浄制御弁を制御して、前記各段の逆浸透膜バンクの洗浄を前記各段の逆浸透膜毎に独立的に行うことを特徴とする請求項８記載の逆浸透膜装置の運転方法。
10. 前記通水・洗浄制御弁を制御して、前記各段の逆浸透膜バンク毎の洗浄を順に行うことを特徴とする請求項９記載の逆浸透膜装置の運転方法。
11. 前記通水・洗浄制御弁を制御して、前記各段の逆浸透膜バンク毎の洗浄を前記各段の逆浸透膜バンクのうち、複数を組み合わせた逆浸透膜バンク群毎に順に行うことを特徴とする請求項９記載の逆浸透膜装置の運転方法。

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