水处理方法以及水处理装置与流程

1.本发明涉及进行包含总溶解固体成分(tds)等的水的浓缩处理的水处理方法以及水处理装置。


背景技术：

2.近年来，进行尽可能减少从工厂等排出的排水量的处理，采取了使用反渗透膜等使排水浓缩且回收透过水而将排水减容化的方法。水回收率有尽可能提高的趋势，其中，通过蒸发浓缩等方法进行至将大致全部量进行水回收、且将总溶解固体成分等固体化而排出的zld(zero liquid discharge，零液体排放)的工厂等也增加。
3.蒸发浓缩等加热水的方法需要较大的消耗能量，导致成本上升，因此谋求一种通过尽量不进行加热的方法而将排水浓缩为高浓度的方法。反渗透膜法与蒸发浓缩法相比消耗能量较少，但由于渗透压的影响，浓缩变得不充分，有时无法减容至目标水量。
4.在专利文献1中记载了如下方法：使原水或其浓缩水流过由多级式的半透膜组件的半透膜分隔开的第一空间和第二空间，对第一空间进行加压，由此将水进行浓缩。专利文献1的方法是通过减小半透膜组件的第一空间与第二空间的浓度差(渗透压差)，从而与一般的利用反渗透膜的浓缩方法相比，以较少的加压动力即以较少的能量浓缩至高浓度的方法。
5.专利文献1所记载的浓缩法由于不仅需要半透膜组件的第一空间而且还需要控制第二空间的流量以及浓度，因此与反渗透膜法相比，由于原水(被处理水)的水质的变动而容易破坏水平衡，有可能难以稳定地进行排水量的减容化。此外，在使用这样的浓缩至高浓度的方法的情况下，存在回收水的水质恶化而成为不适于回收的水质的可能性。
6.在先技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2018-069198号公报


技术实现要素：

9.(发明要解决的课题)
10.本发明的目的在于，提供一种水处理方法以及水处理装置，在使用半透膜组件的水的浓缩处理中，即使在存在被处理水(原水)的水质变动的情况下，也能够进行稳定的处理。
11.(用于解决课题的技术方案)
12.本发明是一种水处理方法，其包括：加压工序，将包含总溶解固体成分的被处理水加压至0.1mpa以上；第一反渗透膜处理工序，将加压后的所述被处理水通入至第一反渗透膜而得到第一ro透过水以及第一ro浓缩水；半透膜处理工序，使用具有由半透膜分隔开的第一空间和第二空间的半透膜组件，将所述第一ro浓缩水通入至所述第一空间，通过所述加压工序中的加压对所述第一空间进行加压而使所述第一ro浓缩水所含的水透过所述半
透膜从而得到浓缩水，并且向所述第二空间通入所述第一ro浓缩水的一部分或所述浓缩水的至少一部分而得到稀释水；以及流量调整工序，测定所述浓缩水的流量以及所述稀释水的流量，并进行调整使得所述浓缩水的流量的测定值以及所述稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。
13.本发明是一种水处理方法，其包括：加压工序，将包含总溶解固体成分的被处理水加压至0.1mpa以上；第一反渗透膜处理工序，将加压后的所述被处理水通入至第一反渗透膜而得到第一ro透过水以及第一ro浓缩水；半透膜处理工序，使用具有由半透膜分隔开的第一空间和第二空间的连接成多级的半透膜组件，将所述第一ro浓缩水通入至第一级的半透膜组件的第一空间，通过所述加压工序中的加压对所述第一空间进行加压而使所述第一ro浓缩水所含的水透过所述半透膜从而得到浓缩水，对该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件而得到浓缩水，并且向各级的半透膜组件的第二空间通入所述第一ro透过水的一部分或所述浓缩水的至少一部分或从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分而得到稀释水；以及流量调整工序，测定所述浓缩水的流量以及所述稀释水的流量，并进行调整使得所述浓缩水的流量的测定值以及所述稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。
14.在所述水处理方法中，优选的是，所述第一反渗透膜在膜面有效压力1mpa、且25℃的条件下，具有0.2～0.7m3/m2/天的范围的纯水渗透通量，并且具有标准运行压力下的nacl去除率(nacl为32,000mg/l的条件下)为99.5％以上的特性。
15.在所述水处理方法中，优选的是，将所述半透膜处理工序中的所述半透膜组件的渗透通量在膜面有效压力1mpa、且25℃的条件下设为0.005m/d～0.05m/d的范围。
16.在所述水处理方法中，优选的是，紧接在所述第一反渗透膜工序之后的所述第一ro浓缩水的压力为7mpa以上，还包括在所述半透膜处理工序的前级将所述第一ro浓缩水减压至小于7mpa的减压工序。
17.在所述水处理方法中，优选的是，还包括：第二反渗透膜处理工序，将所述稀释水通入至第二反渗透膜而得到第二ro透过水以及第二ro浓缩水。
18.在所述水处理方法中，优选的是，还包括：第三反渗透膜处理工序，将所述第一ro透过水以及所述第二ro透过水中的至少一者通入至第三反渗透膜而得到第三ro透过水以及第三ro浓缩水。
19.在所述水处理方法中，优选的是，所述第一ro浓缩水中，硫酸离子浓度为20000mg/l以上，钠离子以及铵离子中的至少一者的浓度为10000mg/l以上。
20.本发明是一种水处理装置，其具备：加压单元，其将包含总溶解固体成分的被处理水加压至0.1mpa以上；第一反渗透膜处理单元，其将加压后的所述被处理水通入至第一反渗透膜而得到第一ro透过水以及第一ro浓缩水；半透膜处理单元，其使用具有由半透膜分隔开的第一空间和第二空间的半透膜组件，将所述第一ro浓缩水通入至所述第一空间，通过基于所述加压单元的加压对所述第一空间进行加压而使所述第一ro浓缩水所含的水透过所述半透膜从而得到浓缩水，并且向所述第二空间通入所述第一ro浓缩水的一部分或所述浓缩水的至少一部分而得到稀释水；流量调整单元，其测定所述浓缩水的流量以及所述稀释水的流量，并进行调整使得所述浓缩水的流量的测定值以及所述稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。
21.本发明是一种水处理装置，其具备：加压单元，其将包含总溶解固体成分的被处理水加压至0.1mpa以上；第一反渗透膜处理单元，其将加压后的所述被处理水通入至第一反渗透膜而得到第一ro透过水以及第一ro浓缩水；半透膜处理单元，其使用具有由半透膜分隔开的第一空间和第二空间的连接成多级的半透膜组件，将所述第一ro浓缩水通入至第一级的半透膜组件的第一空间，通过基于所述加压单元的加压对所述第一空间进行加压而使所述第一ro浓缩水所含的水透过所述半透膜从而得到浓缩水，对该浓缩水进一步使用下一级以后的半透膜组件而得到浓缩水，并且向各级的半透膜组件的第二空间通入所述第一ro透过水的一部分或所述浓缩水的至少一部分或从其他半透膜组件得到的稀释水的至少一部分而得到稀释水；流量调整单元，其测定所述浓缩水的流量以及所述稀释水的流量，并进行调整使得所述浓缩水的流量的测定值以及所述稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。
22.在所述水处理装置中，优选的是，所述第一反渗透膜在膜面有效压力1mpa、且25℃的条件下具有0.2～0.7m3/m2/天的范围的纯水渗透通量，并且具有标准运行压力下的nacl去除率(nacl为32,000mg/l的条件下)为99.5％以上的特性。
23.在所述水处理装置中，优选的是，还具有渗透通量调整单元，所述渗透通量调整单元进行调整，使得所述半透膜处理单元中的所述半透膜组件的渗透通量在膜面有效压力1mpa、且25℃的条件下，成为0.005m/d～0.05m/d的范围。
24.在所述水处理装置中，优选的是，紧接在所述第一反渗透膜单元之后的所述第一ro浓缩水的压力为7mpa以上，还具备在所述半透膜处理单元的前级将所述第一ro浓缩水减压至小于7mpa的减压单元。
25.在所述水处理装置中，优选的是，还具备：第二反渗透膜处理单元，其将所述稀释水通入至第二反渗透膜而得到第二ro透过水以及第二ro浓缩水。
26.在所述水处理装置中，优选的是，还具备：第三反渗透膜处理单元，其将所述第一ro透过水以及所述第二ro透过水中的至少一者通入至第三反渗透膜而得到第三ro透过水以及第三ro浓缩水。
27.在所述水处理装置中，优选的是，所述第一ro浓缩水中，硫酸离子浓度为20000mg/l以上，钠离子以及铵离子中的至少一者的浓度为10000mg/l以上。
28.(发明效果)
29.根据本发明，能够提供一种水处理方法以及水处理装置，在使用半透膜组件的水的浓缩处理中，即使在存在被处理水(原水)的水质变动的情况下，也能够进行稳定的处理。
附图说明
30.图1是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的一例的概略结构图。
31.图2是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略结构图。
32.图3是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略结构图。
33.图4是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略结构图。
34.图5是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略结构图。
35.图6是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略结构图。
36.图7是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略结构图。
37.图8是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略结构图。
38.图9是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略结构图。
39.图10是示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略结构图。
具体实施方式
40.以下对本发明的实施方式进行说明。本实施方式是实施本发明的一例，本发明并不限定于本实施方式。
41.在图1中示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的一例的概略，对其结构进行说明。
42.图1所示的水处理装置1具备加压泵26作为将包含总溶解固体成分的被处理水加压至0.1mpa以上的加压单元，具备第一反渗透膜处理装置100作为使加压后的被处理水通过第一反渗透膜而得到第一ro透过水以及第一ro浓缩水的第一反渗透膜处理单元，并具备例如第一级膜组件单元12、第二级膜组件单元14、第三级膜组件单元16、第四级膜组件单元18、第五级膜组件单元20作为半透膜处理单元，该半透膜处理单元使用具有由半透膜分隔开的第一空间(浓缩侧)和第二空间(透过侧)的单级式或多级式的半透膜组件，将第一ro浓缩水通入至第一空间，通过加压泵26的加压对第一空间进行加压而使第一ro浓缩水包含的水透过半透膜从而得到浓缩水，并且将第一ro浓缩水的一部分或浓缩水的至少一部分通入至第二空间而得到稀释水。水处理装置1仅在第一反渗透膜处理装置100的前级具备作为将包含总溶解固体成分的被处理水加压至0.1mpa以上的加压单元的加压泵。
43.第一级膜组件单元12例如具备并联连接的6个膜组件，第二级膜组件单元14例如具备并联连接的5个膜组件，第三级膜组件单元16例如具备并联连接的4个膜组件，第四级膜组件单元18例如具备并联连接的3个膜组件，第五级膜组件单元20例如具备并联连接的3个膜组件。各个膜组件具备由半透膜15分隔开的第一空间11以及第二空间13。水处理装置1也可以具备：被处理水槽10，其贮存被处理水；浓缩水槽22，其贮存来自最终级的膜组件单元的浓缩水(在图1的例子中为来自第五级膜组件单元20的浓缩水)；以及第一稀释水槽24，其贮存来自第一级的膜组件单元的稀释水(在图1的例子中为来自第一级膜组件单元12的稀释水)。
44.在图1的水处理装置1中，在被处理水槽10的被处理水入口，连接有配管38。被处理水槽10的出口和第一反渗透膜处理装置100的入口经由加压泵26通过配管40而连接。第一反渗透膜处理装置100的浓缩水出口和第一级膜组件单元12的各膜组件的第一空间入口通过第一ro浓缩水配管106而并联连接。在第一反渗透膜处理装置100的透过水出口，连接有第一ro透过水配管108。第一级膜组件单元12的各膜组件的第一空间出口和第二级膜组件单元14的各膜组件的第一空间入口通过配管42而并联连接。第二级膜组件单元14的各膜组件的第一空间出口和第三级膜组件单元16的各膜组件的第一空间入口通过配管44而并联连接。第三级膜组件单元16的各膜组件的第一空间出口和第四级膜组件单元18的各膜组件的第一空间入口通过配管46而并联连接。第四级膜组件单元18的各膜组件的第一空间出口和第五级膜组件单元20的各膜组件的第一空间入口以及第二空间入口通过配管48而并联连接。第五级膜组件单元20的各膜组件的第一空间出口和浓缩水槽22的入口经由阀32通过配管50而连接。在浓缩水槽22的出口，经由泵28连接有配管52。第五级膜组件单元20的各膜
组件的第二空间出口和第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间入口通过配管54而并联连接。第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间出口和第三级膜组件单元16的各膜组件的第二空间入口通过配管56而并联连接。第三级膜组件单元16的各膜组件的第二空间出口和第二级膜组件单元14的各膜组件的第二空间入口通过配管58而并联连接。第二级膜组件单元14的各膜组件的第二空间出口和第一级膜组件单元12的各膜组件的第二空间入口通过配管60而并联连接。第一级膜组件单元12的各膜组件的第二空间出口和第一稀释水槽24的入口通过配管62而连接。在第一稀释水槽24的出口连接有配管64。另外，水处理装置1可以具备浓缩水槽22、泵28、配管52，也可以不具备。水处理装置1可以具备第一稀释水槽24、配管64，也可以不具备。
45.加压泵26设置于第一反渗透膜处理装置100的前级，例如是以与所输入的驱动频率相应的旋转速度被驱动来吸入被处理水并向第一反渗透膜处理装置100喷出的加压泵。在加压泵26，例如设置有将与所输入的指令信号对应的驱动频率输出到加压泵26的第一逆变器30。在配管50中的阀32与浓缩水槽22的入口之间，设置有第一流量测定装置34，作为对通过最终级的膜组件单元(在图1的例子中为第五级膜组件单元20)的第一空间的浓缩水的流量进行测定的第一流量测定单元。在配管62，设置有第二流量测定装置36，作为对通过第一级的膜组件单元(在图1的例子中为第一级膜组件单元12)的第二空间的稀释水的流量进行测定的第二流量测定单元。阀32设置于最终级的膜组件单元(在图1的例子中为第五级膜组件单元20)的后级，例如是基于第一流量测定装置34以及第二流量测定装置36的测定值调节开度的比例控制阀。水处理装置1具备控制装置66，控制装置66与第一逆变器30、第一流量测定装置34以及第二流量测定装置36通过有线或无线的电连接等而连接。控制装置66也可以与阀32通过有线或无线的电连接等而连接。
46.对本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置1的动作进行说明。
47.水处理装置1是如下装置：使用具有由半透膜15分隔开的第一空间11以及第二空间13的例如多级式的膜组件，将通过对包含总溶解固体成分的被处理水进行反渗透膜处理的第一反渗透膜处理装置100而得到的第一ro浓缩水串联地通入至多级式的膜组件的第一空间11，向最终级的膜组件单元(在图1的例子中为第五级膜组件单元20)的第一空间11以及第二空间13分配其前级的膜组件单元(在图1的例子中为第四级膜组件单元18)的浓缩水，将最终级的膜组件的稀释水串联地返送、通入至其前级的膜组件的第二空间13，通过对第一空间11进行加压而使该第一空间11所含的水透过至第二空间13来浓缩水。即，在水处理装置1中，第一ro浓缩水使用半透膜15而被浓缩，其浓缩水进而使用下一级的半透膜15而被浓缩。向第一级的膜组件单元(在图1的例子中为第一级膜组件单元12)的第一空间11供给第一ro浓缩水，向最终级的膜组件的第一空间11和第二空间13双方供给其前级(在图1的例子中为第四级膜组件单元18)的浓缩水。然后，将通过了最终级的膜组件的第二空间13的稀释水供给到其上游的膜组件的第二空间13，对各级的膜组件的第一空间11进行加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13。
48.具体而言，在水处理装置1中，包含总溶解固体成分的被处理水通过配管38，根据需要贮存于被处理水槽10，从被处理水槽10通过加压泵26加压至0.1mpa以上(加压工序)，通过配管40向第一反渗透膜处理装置100送液。在第一反渗透膜处理装置100中，被加压后的被处理水通入至第一反渗透膜而得到第一ro透过水以及第一ro浓缩水(第一反渗透膜处
理工序)。第一ro透过水通过第一ro透过水配管108而排出。第一ro透过水的至少一部分也可以如后所述进一步向第三反渗透膜处理装置104送液，在第三反渗透膜处理装置104中，进行反渗透膜处理(第三反渗透膜处理工序)。
49.第一ro浓缩水通过第一ro浓缩水配管106向第一级膜组件单元12的各膜组件的第一空间11送液。另一方面，从后述的最终级的第五级膜组件单元20经由第四级膜组件单元18的第二空间13、第三级膜组件单元16的第二空间13、第二级膜组件单元14的第二空间13而返送的稀释水通过配管60，向第一级膜组件单元12的各膜组件的第二空间13送液。在第一级膜组件单元12的各膜组件中，第一空间11通过加压泵26的加压而被加压，从而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第一级))。
50.第一级膜组件单元12的浓缩水通过配管42，向第二级膜组件单元14的各膜组件的第一空间11送液。另一方面，从后述的最终级的第五级膜组件单元20经由第四级膜组件单元18的第二空间13、第三级膜组件单元16的第二空间13而返送的稀释水通过配管58，向第二级膜组件单元14的各膜组件的第二空间13送液。与第一级同样地，在第二级膜组件单元14的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第二级))。
51.第二级膜组件单元14的浓缩水通过配管44，向第三级膜组件单元16的各膜组件的第一空间11送液。另一方面，从后述的最终级的第五级膜组件单元20经由第四级膜组件单元18的第二空间13而返送的稀释水通过配管56，向第三级膜组件单元16的各膜组件的第二空间13送液。与第一级、第二级同样地，在第三级膜组件单元16的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第三级))。
52.第三级膜组件单元16的浓缩水通过配管46，向第四级膜组件单元18的各膜组件的第一空间11送液。另一方面，从后述的最终级的第五级膜组件单元20返送的稀释水通过配管54，向第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间13送液。与第一级、第二级、第三级同样地，在第四级膜组件单元18的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第四级))。
53.第四级膜组件单元18的浓缩水通过配管48，向最终级的第五级膜组件单元20的各膜组件的第一空间11以及第二空间13分配、送液。与第一级～第四级同样地，在第五级膜组件单元20中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第五级))。在此，加压泵26、配管48等作为向最终级的半透膜组件的第一空间和第二空间双方供给其前级的浓缩水的供给单元而发挥功能。
54.第五级膜组件单元20的浓缩水在阀32处于打开状态下，通过配管50，根据需要向浓缩水槽22送液、贮存。浓缩水的至少一部分作为处理水，从浓缩水槽22利用泵28通过配管52向系统外排出。浓缩水的至少一部分也可以被送液至被处理水槽10，在被处理水槽10中与被处理水进行混合。
55.第五级膜组件单元20的稀释水通过配管54，向第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间13送液。如上所述，在第四级膜组件单元18的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第四级))。
56.第四级膜组件单元18的稀释水通过配管56，向第三级膜组件单元16的各膜组件的第二空间13送液。如上所述，在第三级膜组件单元16的各膜组件中，第一空间11被加压而使
该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第三级))。
57.第三级膜组件单元16的稀释水通过配管58，向第二级膜组件单元14的各膜组件的第二空间13送液。如上所述，在第二级膜组件单元14的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第二级))。
58.第二级膜组件单元14的稀释水通过配管60，向第一级膜组件单元12的各膜组件的第二空间13送液。如上所述，在第一级膜组件单元12的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第一级))。
59.第一级膜组件单元12的稀释水通过配管62，根据需要向第一稀释水槽24送液并贮存后，通过配管64向系统外排出。稀释水的至少一部分也可以被送液至被处理水槽10，在被处理水槽10中与被处理水进行混合。稀释水的至少一部分也可以如后所述进一步向第二反渗透膜处理装置102送液，在第二反渗透膜处理装置102中进行反渗透膜处理(第二反渗透膜处理工序)。
60.如上述那样处理，从作为处理对象的包含总溶解固体成分等的被处理水，得到总溶解固体成分等物质被浓缩的处理水(最终级的浓缩水)和稀释水，进行被处理水的减容化。
61.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置1中，测定通过了最终级的半透膜组件的第一空间的浓缩水的流量(第一流量测定工序)，以及测定通过了第一级的半透膜组件的第二空间的稀释水的流量(第二流量测定工序)，并调整向第一级的半透膜组件的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量，使得最终级的浓缩水的流量的测定值以及第一级的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值(流量调整工序)。
62.例如，控制装置66作为流量调整单元而发挥功能，该流量调整单元对向第一级的半透膜组件的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量进行调整，以使得由第一流量测定装置34测定的最终级的膜组件单元(在图1的例子中为第五级膜组件单元20)的浓缩水的流量的测定值、以及由第二流量测定装置36测定的第一级的膜组件单元(在图1的例子中为第一级膜组件单元12)的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。控制装置66例如使用任意的运算式对驱动频率进行运算，将与该运算值对应的指令信号输出到第一逆变器30来控制加压泵26，对向第一级的膜组件单元(在图1的例子中为第一级膜组件单元12)的第一空间11供给的第一ro浓缩水的流量进行调整，以使得第一流量测定装置34以及第二流量测定装置36的测定值成为预先设定的目标流量值。
63.作为其结果，在使用半透膜组件的水的浓缩处理中，即使在通过反渗透膜法将排水量减容化的同时存在被处理水(原水)的水质变动的情况下，也能够进行稳定的处理。
64.具体而言，例如，起动加压泵26，使阀32例如全开(开度100％)，逐渐提高加压泵26所附带的第一逆变器30的输出值。若第一流量测定装置34的测定值达到目标流量，则将阀32关闭例如预先决定的任意的比例(例如，使开度相对于全开为10％)。由于第一流量测定装置34的测定值减少，因此提高加压泵26的第一逆变器30的输出，直到第一流量测定装置34的测定值达到目标流量为止。当关闭阀32时，第二流量测定装置36的测定值增加。之后，反复进行提高第一逆变器30的输出
→
第一流量测定装置34的测定值增加
→
关闭阀32
→
第一流量测定装置34的测定值减少、第二流量测定装置36的测定值增加这样的操作，将第一流量测定装置34和第二流量测定装置36的测定值调节为目标流量即可。
65.被处理水的回收率发生变化时，例如自动地控制第一逆变器30的输出值和阀32的开度，使第一ro浓缩水的流量变化，以使得基于第一流量测定装置34的测定值以及第二流量测定装置36的测定值的被处理水的回收率(回收率＝第二流量测定值/(第一流量测定值+第二流量测定值)
×
100)尽可能恒定。在由第一流量测定装置34测定的第一空间的流量比设定流量少的情况下，只要固定第一逆变器30的输出值，并增大阀32的开度即可(即，打开阀)。阀32的开度的调节例如只要反复进行如下工序即可：打开预先决定的任意的比例(例如，将开度相对于全开设为10％)，在预先决定的时间(例如，1分钟)内，观察由第一流量测定装置34测定的第一空间的流量的情况。或者，也可以固定阀32的开度，提高第一逆变器30的输出值，来增大第一空间的流量。
66.在由第一流量测定装置34测定的第一空间的流量大于设定流量的情况下，只要固定阀32的开度，并降低第一逆变器30的输出即可。但是，在加压泵26达到了保证动作的输出下限值的情况下，减小阀32的开度(关闭阀)。阀32的开度的调节例如可以反复进行如下工序：关闭预先决定的任意的比例(例如，将开度相对于全开设为10％)，在预先决定的时间(例如，1分钟)内，观察由第一流量测定装置34测定的第一空间的流量的情况。或者，也可以固定第一逆变器30的输出值，减小阀32的开度，来减小第一空间的流量。
67.在由第二流量测定装置36测定的第二空间的流量少于设定流量的情况下，由于第一空间的流量变大，因此只要固定第一逆变器30的输出值，并减小阀32的开度即可。或者，也可以固定阀32的开度，提高第一逆变器30的输出值。在由第二流量测定装置36测定的第二空间的流量大于设定流量的情况下，由于第一空间的流量变小，因此固定第一逆变器30的输出值，并增大阀32的开度即可。或者，也可以固定阀32的开度，并降低第一逆变器30的输出值。
68.基于第一流量测定装置34以及第二流量测定装置36的测定值来调节开度的比例控制阀除了阀32以外，也可以在第一空间11的配管，例如在配管106、42、44、46、48中设置一个以上，也可以通过手动来调节阀的开度，还可以通过控制装置66自动地调节阀的开度。
69.除了对通过了最终级的膜组件单元的第一空间的浓缩水的流量进行测定的第一流量测定装置34以外，也可以在第一空间11的配管，例如在配管106、42、44、46、48中设置一个以上的测定第一空间11的流量的流量测定装置。
70.除了对通过第一级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量进行测定的第二流量测定装置36以外，也可以在第二空间13的配管，例如在配管54、56、58、60中设置一个以上的测定第二空间13的流量的流量测定装置。
71.在水处理装置1中，也可以还测定通过最终级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量，调整向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量以及向最终级的前级的第二空间供给的稀释水的流量，使得最终级的浓缩水的流量的测定值、第一级的稀释水的流量的测定值、以及最终级的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。在图2中示出这样的结构的水处理装置。
72.图2所示的水处理装置2还具备贮存来自最终级的膜组件单元的稀释水(在图2的例子中为来自第五级膜组件单元20的稀释水)的第二稀释水槽68。在水处理装置2中，第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间出口和第二稀释水槽68的稀释水入口通过配管76而连接。第二稀释水槽68的出口和第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间入口经由第
二加压泵70通过配管78而并联连接。另外，水处理装置2可以具备浓缩水槽22、泵28、配管52，也可以不具备。水处理装置2可以具备第一稀释水槽24、配管64，也可以不具备。
73.第五级膜组件单元20的稀释水通过配管76，向第二稀释水槽68送液并贮存后，利用第二加压泵70，从第二稀释水槽68通过配管78，向第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间13送液。如上所述，在第四级膜组件单元18的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第四级))。
74.在配管76中，设置有第三流量测定装置74，作为对通过最终级的膜组件单元(在图2的例子中为第五级膜组件单元20)的第二空间的稀释水的流量进行测定的第三流量测定单元。第二加压泵70设置于最终级的膜组件单元(在图2的例子中为第五级膜组件单元20)的后级，例如是以与所输入的驱动频率相应的旋转速度驱动，吸入最终级的膜组件单元的稀释水(在图2的例子中为第五级膜组件单元20的稀释水)并向前级的膜组件单元(在图2的例子中为第四级膜组件单元18)喷出的第二加压泵。在第二加压泵70，例如设置有将与所输入的指令信号对应的驱动频率输出到第二加压泵70的第二逆变器72。第二稀释水槽68、第二加压泵70、流量测定装置74的设置场所并不限定于图2的位置，也可以设置于中途的稀释水的配管中的任意一者，例如配管56、58、60中的任意一者。水处理装置2具备控制装置66，控制装置66通过有线或无线的电连接等而与第一逆变器30、第二逆变器72、第一流量测定装置34、第二流量测定装置36以及第三流量测定装置74连接。控制装置66也可以通过有线或无线的电连接等而与阀32连接。
75.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置2中，测定通过了最终级的膜组件单元的第一空间的浓缩水的流量(第一流量测定工序)，测定通过了第一级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量(第二流量测定工序)，以及测定通过了最终级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量(第三流量测定工序)，调整向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量以及向最终级的前级的膜组件单元的第二空间供给的稀释水的流量，以使得最终级的浓缩水的流量的测定值、第一级的稀释水的流量的测定值、以及最终级的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值(流量调整工序)。
76.例如，控制装置66作为流量调整单元而发挥功能，该流量调整单元调整向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量以及向最终级的前级的膜组件单元的第二空间供给的稀释水的流量，以使得由第一流量测定装置34测定的最终级的膜组件单元(在图2的例子中为第五级膜组件单元20)的浓缩水的流量的测定值、由第二流量测定装置36测定的第一级的膜组件单元(在图2的例子中为第一级膜组件单元12)的稀释水的流量的测定值、以及由第三流量测定装置74测定的最终级的膜组件单元的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。控制装置66例如使用任意的运算式对驱动频率进行运算，将与该运算值对应的指令信号输出到第一逆变器30来控制加压泵26，输出到第二逆变器72来控制第二加压泵70，调整向第一级的膜组件单元(在图2的例子中为第一级膜组件单元12)的第一空间11供给的第一ro浓缩水、以及向最终级的前级的膜组件单元(在图2的例子中为第四级膜组件单元18)的第二空间13供给的稀释水的流量，以使得第一流量测定装置34、第二流量测定装置36以及第三流量测定装置74的测定值成为预先设定的目标流量值。
77.作为其结果，在使用半透膜组件的水的浓缩处理中，即使在通过反渗透膜法将排水量减容化的同时，存在被处理水(原水)的水质变动的情况下，也能够进行更稳定的处理。
通过在第二稀释水槽68中贮存通过了最终级的第二空间的稀释水，即使在第一空间与第二空间的水平衡由于被处理水的水质变动而破坏的情况下也容易进行流量的调整。此外，通过使用第二加压泵70作为吸入最终级的膜组件单元的稀释水并向前级的膜组件单元喷出的第二加压泵，即使仅通过加压泵26存在膜组件单元的级数增加而通水所需的压力不足的情况，也能够减轻加压泵26的负荷，抑制通水所需的压力不足。
78.具体而言，例如，起动加压泵26，使阀32例如全开(开度100％)，逐渐提高加压泵26所附带的第一逆变器30的输出值。若第一流量测定装置34的测定值到达目标流量，则将阀32例如关闭预先决定的任意的比例(例如，将开度相对于全开设为10％)。由于第一流量测定装置34的测定值减少，因此提高加压泵26的第一逆变器30的输出，直到第一流量测定装置34的测定值达到目标流量为止。当关闭阀32时，增加第三流量测定装置74的测定值。之后，反复进行提高第一逆变器30的输出
→
第一流量测定装置34的测定值增加
→
关闭阀32
→
第一流量测定装置34的测定值减少、第三流量测定装置74的测定值增加这样的操作，将第一流量测定装置34和第三流量测定装置74的测定值调节为目标流量即可。此外，也可以利用第二加压泵70所附带的第二逆变器72来设定输出值，将第二流量测定装置36的测定值调节为目标流量。
79.被处理水的回收率发生变化时，例如自动地控制第一逆变器30的输出值、第二逆变器72的输出值和阀32开度，使第一ro浓缩水的流量以及稀释水的流量变化，以使得基于第一流量测定装置34的测定值以及第二流量测定装置36的测定值的被处理水的回收率尽可能恒定。在由第一流量测定装置34测定的第一空间的流量比设定流量少的情况下，只要固定第一逆变器30的输出值，并增大阀32的开度即可(即，打开阀)。阀32的开度的调节例如只要反复进行如下工序即可：关闭预先决定的任意的比例(例如，将开度相对于全开设为10％)，在预先决定的时间(例如，1分钟)内，观察由第一流量测定装置34测定的第一空间的流量的情况。或者，也可以固定阀32的开度，提高第一逆变器30的输出值，来增大第一空间的流量。
80.在由第一流量测定装置34测定的第一空间的流量大于设定流量的情况下，只要固定阀32的开度，并降低第一逆变器30的输出即可。但是，在加压泵26达到了保证动作的输出下限值的情况下，减小阀32的开度(关闭阀)。阀32的开度的调节例如可以反复进行如下工序：以预先决定的任意的比例(例如，将开度相对于全开设为10％)关闭，在预先决定的时间(例如，1分钟)内，观察由第一流量测定装置34测定的第一空间的流量的情况。或者，也可以固定第一逆变器30的输出值，减小阀32的开度，来减小第一空间的流量。
81.在由第二流量测定装置36测定的第二空间的流量比设定流量少的情况下，只要固定阀32的开度，并提高第二逆变器720的输出值即可。在由第二流量测定装置36测定的第二空间的流量大于设定流量的情况下，只要固定阀32的开度，并降低第二逆变器72的输出值即可。
82.在由第三流量测定装置74测定的第二空间的流量比设定流量少的情况下，由于第一空间的流量变大，因此只要固定第一逆变器30的输出值，并减小阀32的开度即可。或者，也可以固定阀32的开度，提高第一逆变器30的输出值。在由第三流量测定装置74测定的第二空间的流量大于设定流量的情况下，由于第一空间的流量变小，因此只要固定第一逆变器30的输出值，并增大阀32的开度即可。或者，也可以固定阀32的开度，并降低第一逆变器
30的输出值。
83.基于第一流量测定装置34、第二流量测定装置36以及第三流量测定装置74的测定值来调节开度的比例控制阀除了阀32以外，也可以在第一空间11的配管，例如在配管106、42、44、46、48中设置一个以上，也可以通过手动来调节阀的开度，还可以通过控制装置66自动地调节阀的开度。
84.除了对通过了最终级的膜组件单元的第一空间的浓缩水的流量进行测定的第一流量测定装置34、对通过了最终级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量进行测定的第三流量测定装置74以外，也可以在第一空间11的配管，例如在配管106、42、44、46、48中设置一个以上的测定第一空间11的流量的流量测定装置。
85.除了对通过了第一级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量进行测定的第二流量测定装置36以外，也可以在第二空间13的配管，例如在配管78、56、58、60中设置一个以上的测定第二空间13的流量的流量测定装置。
86.也可以在第一空间11的配管，例如在配管106、42、44、46、48中，设置一个以上的基于第一流量测定装置34、第二流量测定装置36以及第三流量测定装置74的测定值来调节开度的比例控制阀。
87.在水处理装置2中，也可以不设置第二稀释水槽68。在图3中示出这样的结构的水处理装置。
88.在图3所示的水处理装置3中，在配管54中设置有第三流量测定装置84作为第三流量测定单元，该第三流量测定单元用于测定通过了最终级的膜组件单元(在图3的例子中为第五级膜组件单元20)的第二空间的稀释水的流量。第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间出口和第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间入口经由第二加压泵80通过配管54而并联连接。另外，水处理装置3可以具备浓缩水槽22、泵28、配管52，也可以不具备。水处理装置3可以具备第一稀释水槽24、配管64，也可以不具备。
89.在第二加压泵80例如设置有将与所输入的指令信号对应的驱动频率输出到第二加压泵80的第二逆变器82。水处理装置3具备控制装置66，控制装置66通过有线或无线的电连接等而与第一逆变器30、第二逆变器82、第一流量测定装置34、第二流量测定装置36以及第三流量测定装置84连接。控制装置66也可以通过有线或无线的电连接等而与阀32连接。
90.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置3中，测定通过了最终级的膜组件单元的第一空间的浓缩水的流量(第一流量测定工序)，测定通过了第一级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量(第二流量测定工序)，以及测定通过了最终级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量(第三流量测定工序)，调整向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量以及向最终级的前级的膜组件单元的第二空间供给的稀释水的流量，以使得最终级的浓缩水的流量的测定值、第一级的稀释水的流量的测定值、以及最终级的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值(流量调整工序)。
91.例如，控制装置66作为流量调整单元而发挥功能，该流量调整单元调整向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量以及向最终级的前级的膜组件单元的第二空间供给的稀释水的流量，以使得由第一流量测定装置34测定的最终级的膜组件单元(在图2的例子中为第五级膜组件单元20)的浓缩水的流量的测定值、由第二流量测定装置36测定的第一级的膜组件单元(在图2的例子中为第一级膜组件单元12)的稀释水的流量
的测定值、以及由第三流量测定装置84测定的最终级的膜组件单元的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。控制装置66例如使用任意的运算式对驱动频率进行运算，将与该运算值对应的指令信号输出到第一逆变器30来控制加压泵26，并输出到第二逆变器82来控制第二加压泵80，调整向第一级的膜组件单元(在图2的例子中为第一级膜组件单元12)的第一空间11供给的第一ro浓缩水、以及向最终级的前级的膜组件单元(在图2的例子中为第四级膜组件单元18)的第二空间13供给的稀释水的流量，以使得第一流量测定装置34、第二流量测定装置36以及第三流量测定装置84的测定值成为预先设定的目标流量值。
92.作为其结果，在使用多级式的半透膜组件的水的浓缩处理中，即使在通过反渗透膜法将排水量减容化的同时，存在被处理水(原水)的水质变动的情况下，也能够进行更稳定的处理。此外，通过使用第二加压泵80作为吸入最终级的膜组件单元的稀释水并向前级的膜组件单元喷出的第二加压泵，即使仅通过加压泵26存在膜组件单元的级数增加而通水所需的压力不足的情况，也能够减轻加压泵26的负荷，抑制通水所需的压力不足。
93.在图4中示出本发明的实施方式所涉及的水处理装置的另一例的概略。
94.在图4所示的水处理装置4中，与图1所示的水处理装置1不同之处在于：第四级膜组件单元18的各膜组件的第一空间出口和第五级膜组件单元20的各膜组件的第一空间入口通过配管88而并联连接，配管52中的泵28的下游侧和第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间入口通过配管90经由阀86并联连接。
95.水处理装置4是如下装置：使用具有由半透膜15分隔开的第一空间11以及第二空间13的多级式的膜组件，将第一ro浓缩水串联地通入至多级式的膜组件的第一空间11，向最终级的膜组件单元(在图4的例子中为第五级膜组件单元20)的第二空间13分配最终级的膜组件单元的浓缩水，将最终级的膜组件的稀释水串联地返送、通入至其前级的膜组件的第二空间13，通过对第一空间11进行加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13来浓缩水。即，在水处理装置4中，第一ro浓缩水使用半透膜15而被浓缩，其浓缩水进而使用下一级的半透膜15而被浓缩。向第一级的膜组件单元(在图4的例子中为第一级膜组件单元12)的第一空间11供给第一ro浓缩水，在其浓缩水通过了最终级的膜组件单元(在图1的例子中为第五级膜组件单元20)的第一空间11后，最终级的浓缩水的至少一部分供给至最终级的膜组件的第二空间13。然后，将通过了最终级的膜组件的第二空间13的稀释水供给到其上游的膜组件的第二空间13，对各级的膜组件的第一空间11进行加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13。
96.具体而言，在水处理装置4中，包含总溶解固体成分的被处理水通过配管38，根据需要贮存于被处理水槽10，从被处理水槽10通过加压泵26加压至0.1mpa以上(加压工序)，通过配管40向第一反渗透膜处理装置100送液。在第一反渗透膜处理装置100中，被加压的被处理水通入至第一反渗透膜而得到第一ro透过水以及第一ro浓缩水(第一反渗透膜处理工序)。第一ro透过水通过第一ro透过水配管108而排出。第一ro透过水的至少一部分也可以如后所述进一步向第三反渗透膜处理装置104送液，在第三反渗透膜处理装置104中，进行反渗透膜处理(第三反渗透膜处理工序)。
97.第一ro浓缩水通过第一ro浓缩水配管106向第一级膜组件单元12的各膜组件的第一空间11送液。另一方面，从后述的最终级的第五级膜组件单元20经由第四级膜组件单元18的第二空间13、第三级膜组件单元16的第二空间13、第二级膜组件单元14的第二空间13
而返送的稀释水通过配管60，向第一级膜组件单元12的各膜组件的第二空间13送液。在第一级膜组件单元12的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第一级))。
98.第一级膜组件单元12的浓缩水通过配管42，向第二级膜组件单元14的各膜组件的第一空间11送液。另一方面，从后述的最终级的第五级膜组件单元20经由第四级膜组件单元18的第二空间13、第三级膜组件单元16的第二空间13而返送的稀释水通过配管58，向第二级膜组件单元14的各膜组件的第二空间13送液。与第一级同样地，在第二级膜组件单元14的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第二级))。
99.第二级膜组件单元14的浓缩水通过配管44，向第三级膜组件单元16的各膜组件的第一空间11送液。另一方面，从后述的最终级的第五级膜组件单元20经由第四级膜组件单元18的第二空间13而返送的稀释水通过配管56，向第三级膜组件单元16的各膜组件的第二空间13送液。与第一级、第二级同样地，在第三级膜组件单元16的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第三级))。
100.第三级膜组件单元16的浓缩水通过配管46，向第四级膜组件单元18的各膜组件的第一空间11送液。另一方面，从后述的最终级的第五级膜组件单元20返送的稀释水通过配管92，向第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间13送液。与第一级、第二级、第三级同样地，在第四级膜组件单元18的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第四级))。
101.第四级膜组件单元18的浓缩水通过配管88，向最终级的第五级膜组件单元20的各膜组件的第一空间11送液。另一方面，从后述的最终级的第五级膜组件单元20返送的浓缩水通过配管90，向第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间13送液。与第一级～第四级同样地，在第五级膜组件单元20中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第五级))。
102.第五级膜组件单元20的浓缩水在阀32处于打开状态下，通过配管50，根据需要向浓缩水槽22送液、贮存。在阀86处于关闭状态下，浓缩水的至少一部分作为处理水，从浓缩水槽22利用泵28通过配管52，向系统外排出。浓缩水的至少一部分也可以被送液至被处理水槽10，在被处理水槽10中与被处理水进行混合。
103.第五级膜组件单元20的浓缩水的至少一部分在阀86处于打开状态下，从浓缩水槽22利用泵28通过配管52、配管90，向第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间13送液。如上所述，在第五级膜组件单元20的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第五级))。在此，泵28、配管52、90等作为将最终级的浓缩水的至少一部分供给到最终级的半透膜组件的第二空间的供给单元而发挥功能。另外，如图10的水处理装置17所示，也可以不设置浓缩水槽22、泵28，而从自第五级膜组件单元20的各膜组件的第一空间出口的配管50在阀32的前级侧分支，将经由阀87的配管91向第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间入口进行连接，从而第五级膜组件单元20的浓缩水在阀87处于打开状态下通过配管50、配管91向第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间13送液。此外，水处理装置4可以具备第一稀释水槽24、配管64，也可以不具备。
104.第五级膜组件单元20的稀释水通过配管92向第四级膜组件单元18的各膜组件的
第二空间13送液。如上所述，在第四级膜组件单元18的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第四级))。
105.第四级膜组件单元18的稀释水通过配管56向第三级膜组件单元16的各膜组件的第二空间13送液。如上所述，在第三级膜组件单元16的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第三级))。
106.第三级膜组件单元16的稀释水通过配管58向第二级膜组件单元14的各膜组件的第二空间13送液。如上所述，在第二级膜组件单元14的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第二级))。
107.第二级膜组件单元14的稀释水通过配管60向第一级膜组件单元12的各膜组件的第二空间13送液。如上所述，在第一级膜组件单元12的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第一级))。
108.第一级膜组件单元12的稀释水通过配管62，根据需要向第一稀释水槽24送液并贮存后，通过配管64向系统外排出。稀释水的至少一部分也可以被送液至被处理水槽10，在被处理水槽10中与被处理水进行混合。稀释水的至少一部分也可以如后所述进一步向第二反渗透膜处理装置102送液，在第二反渗透膜处理装置102中，进行反渗透膜处理(第二反渗透膜处理工序)。
109.如上述那样处理，从作为处理对象的包含总溶解固体成分等的被处理水，得到总溶解固体成分等物质被浓缩的处理水(最终级的浓缩水)和稀释水，进行被处理水的减容化。
110.例如，控制装置66作为流量调整单元而发挥功能，该流量调整单元对向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量进行调整，以使得由第一流量测定装置34测定的最终级的膜组件单元(在图1的例子中为第五级膜组件单元20)的浓缩水的流量的测定值、以及由第二流量测定装置36测定的第一级的膜组件单元(在图1的例子中为第一级膜组件单元12)的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。控制装置66例如使用任意的运算式对驱动频率进行运算，将与该运算值对应的指令信号输出到第一逆变器30来控制加压泵26，对向第一级的膜组件单元(在图1的例子中为第一级膜组件单元12)的第一空间11供给的第一ro浓缩水的流量进行调整，以使得第一流量测定装置34以及第二流量测定装置36的测定值成为预先设定的目标流量值。
111.作为其结果，在使用半透膜组件的水的浓缩处理中，即使在通过反渗透膜法将排水量减容化的同时存在被处理水(原水)的水质变动的情况下，也能够进行稳定的处理。
112.在水处理装置4中，也可以与图2所示的水处理装置2同样地，进一步测定通过了最终级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量，对向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量以及向最终级的前级的第二空间供给的稀释水的流量进行调整，以使得最终级的浓缩水的流量的测定值、第一级的稀释水的流量的测定值、以及最终级的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。在图5中示出这样的结构的水处理装置。
113.图5所示的水处理装置5还具备贮存来自最终级的膜组件单元的稀释水(在图5的例子中为来自第五级膜组件单元20的稀释水)的第二稀释水槽68。在水处理装置5中，第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间出口和第二稀释水槽68的稀释水入口通过配管94而连接。第二稀释水槽68的出口和第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间入口经由第
二加压泵70通过配管78而并联连接。另外，也可以与图10的水处理装置17同样地，不设置浓缩水槽22、泵28，而从自第五级膜组件单元20的各膜组件的第一空间出口的配管50在阀32的前级侧分支，将经由阀87的配管91向第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间入口进行连接，从而第五级膜组件单元20的浓缩水在阀87处于打开状态下通过配管50、配管91向第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间13送液。此外，水处理装置5可以具备第一稀释水槽24、配管64，也可以不具备。
114.第五级膜组件单元20的稀释水通过配管94，向第二稀释水槽68送液并贮存后，通过第二加压泵70从第二稀释水槽68通过配管78向第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间13送液。如上所述，在第四级膜组件单元18的各膜组件中，第一空间11被加压而使该第一空间11所含的水透过到第二空间13(浓缩工序(第四级))。
115.在配管94中设置有第三流量测定装置74作为第三流量测定单元，该第三流量测定单元用于测定通过了最终级的膜组件单元(在图5的例子中为第五级膜组件单元20)的第二空间的稀释水的流量。第二加压泵70设置于最终级的膜组件单元(在图2的例子中为第五级膜组件单元20)的后级，例如是以与所输入的驱动频率相应的旋转速度驱动，吸入最终级的膜组件单元的稀释水(在图2的例子中为第五级膜组件单元20的稀释水)并向前级的膜组件单元(在图2的例子中为第四级膜组件单元18)喷出的第二加压泵。在第二加压泵70例如设置有将与所输入的指令信号对应的驱动频率输出到第二加压泵70的第二逆变器72。另外，第二稀释水槽68、第二加压泵70、流量测定装置74的设置场所并不限定于图5的位置，也可以设置于中途的稀释水的配管中的任意一者，例如配管56、58、60中的任意一者。水处理装置5具备控制装置66，控制装置66通过有线或无线的电连接等而与第一逆变器30、第二逆变器72、第一流量测定装置34、第二流量测定装置36以及第三流量测定装置74连接。控制装置66也可以通过有线或无线的电连接等而与阀32连接。
116.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置5中，测定通过了最终级的膜组件单元的第一空间的浓缩水的流量(第一流量测定工序)，测定通过了第一级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量(第二流量测定工序)，以及测定通过了最终级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量(第三流量测定工序)，对向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量以及向最终级的前级的膜组件单元的第二空间供给的稀释水的流量进行调整，以使得最终级的浓缩水的流量的测定值、第一级的稀释水的流量的测定值、以及最终级的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值(流量调整工序)。
117.例如，控制装置66作为流量调整单元而发挥功能，该流量调整单元对向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量以及向最终级的前级的膜组件单元的第二空间供给的稀释水的流量进行调整，以使得由第一流量测定装置34测定的最终级的膜组件单元(在图5的例子中为第五级膜组件单元20)的浓缩水的流量的测定值、由第二流量测定装置36测定的第一级的膜组件单元(在图5的例子中为第一级膜组件单元12)的稀释水的流量的测定值、以及由第三流量测定装置74测定的最终级的膜组件单元的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值。控制装置66例如使用任意的运算式对驱动频率进行运算，将与该运算值对应的指令信号输出到第一逆变器30来控制加压泵26，输出到第二逆变器72来控制第二加压泵70，调整向第一级的膜组件单元(在图5的例子中为第一级膜组件单元12)的第一空间11供给的第一ro浓缩水、以及向最终级的前级的膜组件单元(在图5的
例子中为第四级膜组件单元18)的第二空间13供给的稀释水的流量，以使得第一流量测定装置34、第二流量测定装置36以及第三流量测定装置74的测定值成为预先设定的目标流量值。
118.作为其结果，在使用半透膜组件的水的浓缩处理中，即使在通过反渗透膜法将排水量减容化的同时存在被处理水(原水)的水质变动的情况下，也能够进行更稳定的处理。通过在第二稀释水槽68中贮存通过了最终级的第二空间的稀释水，即使在第一空间与第二空间的水平衡由于被处理水的水质变动而破坏的情况下也容易进行流量的调整。此外，通过使用第二加压泵70作为吸入最终级的膜组件单元的稀释水并向前级的膜组件单元喷出的第二加压泵，即使仅通过加压泵26存在膜组件单元的级数增加而通水所需的压力不足的情况下，也能够减轻加压泵26的负荷，抑制通水所需的压力不足。
119.在水处理装置5中，也可以与图3所示的水处理装置3同样地，不设置第二稀释水槽68。在图6中示出这样的结构的水处理装置。
120.在图6所示的水处理装置6中，在配管92中设置有第三流量测定装置84作为第三流量测定单元，该第三流量测定单元用于测定通过了最终级的膜组件单元(在图6的例子中为第五级膜组件单元20)的第二空间的稀释水的流量。第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间出口和第四级膜组件单元18的各膜组件的第二空间入口经由第二加压泵80通过配管92而并联连接。另外，也可以与图10的水处理装置17同样地，不设置浓缩水槽22、泵28，而从自第五级膜组件单元20的各膜组件的第一空间出口的配管50在阀32的前级侧分支，将经由阀87的配管91向第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间入口进行连接，从而第五级膜组件单元20的浓缩水在阀32处于打开状态下通过配管50、配管91向第五级膜组件单元20的各膜组件的第二空间13送液。此外，水处理装置6可以具备第一稀释水槽24、配管64，也可以不具备。
121.在第二加压泵80例如设置有将与所输入的指令信号对应的驱动频率输出到第二加压泵80的第二逆变器82。水处理装置6具备控制装置66，控制装置66通过有线或无线的电连接等而与第一逆变器30、第二逆变器82、第一流量测定装置34、第二流量测定装置36以及第三流量测定装置84连接。控制装置66也可以通过有线或无线的电连接等而与阀32连接。
122.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置6中，测定通过了最终级的膜组件单元的第一空间的浓缩水的流量(第一流量测定工序)，测定通过了第一级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量(第二流量测定工序)，以及测定通过了最终级的膜组件单元的第二空间的稀释水的流量(第三流量测定工序)，对向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量以及向最终级的前级的膜组件单元的第二空间供给的稀释水的流量进行调整，以使得最终级的浓缩水的流量的测定值、第一级的稀释水的流量的测定值、以及最终级的稀释水的流量的测定值成为预先设定的目标流量值(流量调整工序)。
123.例如，控制装置66作为流量调整单元而发挥功能，该流量调整单元对向第一级的膜组件单元的第一空间供给的第一ro浓缩水的流量以及向最终级的前级的膜组件单元的第二空间供给的稀释水的流量进行调整，以使得由第一流量测定装置34测定的最终级的膜组件单元(在图6的例子中为第五级膜组件单元20)的浓缩水的流量的测定值、由第二流量测定装置36测定的第一级的膜组件单元(在图6的例子中为第一级膜组件单元12)的稀释水的流量的测定值、以及由第三流量测定装置84测定的最终级的膜组件单元的稀释水的流量
的测定值成为预先设定的目标流量值。控制装置66例如使用任意的运算式对驱动频率进行运算，将与该运算值对应的指令信号输出到第一逆变器30来控制加压泵26，输出到第二逆变器82来控制第二加压泵80，对向第一级的膜组件单元(在图6的例子中为第一级膜组件单元12)的第一空间11供给的第一ro浓缩水、以及向最终级的前级的膜组件单元(在图6的例子中为第四级膜组件单元18)的第二空间13供给的稀释水的流量进行调整，以使得第一流量测定装置34、第二流量测定装置36以及第三流量测定装置84的测定值成为预先设定的目标流量值。
124.作为其结果，在使用半透膜组件的水的浓缩处理中，即使在通过反渗透膜法将排水量减容化的同时存在被处理水(原水)的水质变动的情况下，也能够进行更稳定的处理。此外，通过使用第二加压泵80作为吸入最终级的膜组件单元的稀释水并向前级的膜组件单元喷出的第二加压泵，即使仅通过加压泵26存在膜组件单元的级数增加而通水所需的压力不足的情况，也能够减轻加压泵26的负荷，抑制通水所需的压力不足。
125.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置中，膜组件单元的级数只要根据目标处理水的浓度等来决定即可。例如，在想要从浓度更浅的被处理水得到浓度更浓的处理水的情况下，只要增加膜组件单元的级数即可。
126.各膜组件单元中的膜组件的个数只要根据第一ro透过水的流量等来决定即可。
127.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置中，优选仅在第一反渗透膜处理装置100的前级具备作为将包含总溶解固体成分的被处理水加压至0.1mpa以上的加压单元的加压泵。即，优选在第一反渗透膜处理装置100与第一级膜组件单元12之间不具备加压单元(泵等)，第一反渗透膜处理装置100的第一ro浓缩水通过加压泵26的加压而直接通入至第一级膜组件单元12。通过用1台加压泵使反渗透膜装置和半透膜组件运转，能够降低设备成本、动力成本、设备空间等。
128.第一反渗透膜处理装置100中使用的第一反渗透膜优选在膜面有效压力1mpa、25℃条件下具有0.2～0.7m3/m2/天的范围的纯水渗透通量，并且具有标准运行压力下的nacl去除率(nacl为32,000mg/l的条件下)99.5％以上的特性。第一反渗透膜更优选在膜面有效压力1mpa、25℃条件下具有0.3～0.6m3/m2/天的范围的纯水渗透通量，并且具有标准运行压力下的nacl去除率97％以上的特性。在膜面有效压力1mpa、25℃条件下，纯水渗透通量小于0.2m3/m2/天时，有可能无法得到充分的ro透过水量，超过0.7m3/m2/天时，ro透过水量变得过剩，有可能发生膜的堵塞。
129.第一反渗透膜处理装置100也可以是多级式的反渗透膜处理装置。在该情况下，只要将各级的ro浓缩水向下一级的反渗透膜处理装置通入而进行反渗透膜处理，将最终级的ro浓缩水作为第一ro浓缩水而向第一级膜组件单元12的各膜组件的第一空间11进行送液即可。各级的ro透过水也可以排出，ro透过水的至少一部分也可以如后所述进一步向第三反渗透膜处理装置104送液，在第三反渗透膜处理装置104中进行反渗透膜处理(第三反渗透膜处理工序)。
130.在膜面有效压力1mpa、25℃条件下，优选将半透膜处理工序中的半透膜组件的渗透通量设为0.005m/d～0.05m/d的范围，更优选设为0.015m/d～0.04m/d的范围。若半透膜组件的渗透通量在膜面有效压力1mpa、25℃条件下小于0.005m/d，则有时所需要的半透膜组件的个数增加，若超过0.05m/d，则有时会发生膜的堵塞。
131.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置中，优选为，紧接在第一反渗透膜工序之后的第一ro浓缩水的压力为7mpa以上，还包括在半透膜处理工序(第一级膜组件单元12)的前级将第一ro浓缩水减压至小于7mpa的减压工序。在图7中示出这样的结构的例子。
132.在图7的水处理装置7中，第一反渗透膜处理装置100的浓缩水出口和第一级膜组件单元12的各膜组件的第一空间入口经由作为减压单元的减压阀118通过第一ro浓缩水配管106而并联连接。除此以外的结构与图1的水处理装置1相同。在图2～图6、图10的水处理装置2～6、17中，也可以在第一ro浓缩水配管106设置减压阀118。根据本结构，能够在半透膜处理工序的前级将第一ro浓缩水减压至小于半透膜组件的耐压上限即7mpa。在水处理装置7中，优选在第一反渗透膜处理装置100与第一级膜组件单元12之间不具备加压单元(泵等)，第一反渗透膜处理装置100的第一ro浓缩水通过减压阀118将由加压泵26加压后的压力进行减压后，直接通入至第一级膜组件单元12。另外，水处理装置7可以具备浓缩水槽22、泵28、配管52，也可以不具备。水处理装置7可以具备第一稀释水槽24、配管64，也可以不具备。
133.紧跟第一反渗透膜工序之后的第一ro浓缩水的压力优选为7mpa以上，更优选为7mpa～12mpa的范围，进一步优选为7mpa～10mpa的范围。当紧跟第一反渗透膜工序之后的第一ro浓缩水的压力为7mpa时，有时无法高效地浓缩为高浓度，从反渗透膜的耐压性等观点出发，上限优选为12mpa。
134.从半透膜组件的耐压性等观点出发，优选在半透膜处理工序(第一级膜组件单元12)的前级将第一ro浓缩水减压至小于7mpa，更优选减压至3.0mpa～6.9mpa的范围。
135.作为减压单元，只要能够对第一ro浓缩水进行减压即可，并无特别限制，可举出减压阀、节流孔等。
136.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置中，也可以还包含将稀释水通入至第二反渗透膜而得到第二ro透过水以及第二ro浓缩水的第二反渗透膜处理工序。在图8中示出这样的结构的例子。
137.在图8的水处理装置8中，第一稀释水槽24的出口和第二反渗透膜处理装置102的入口经由泵120通过配管64而连接。在第二反渗透膜处理装置102的浓缩水出口连接有第二ro浓缩水配管110，在透过水出口连接有第二ro透过水配管112。除此以外的结构与图1的水处理装置1相同。在图2～图7、图10的水处理装置2～7、17中，也可以设置有第二反渗透膜处理装置102。水处理装置8可以具备浓缩水槽22、泵28、配管52，也可以不具备。水处理装置8可以具备第一稀释水槽24，也可以不具备。在该情况下，可以将配管62与配管64连接，在配管62或配管64设置泵120，也可以不设置。
138.稀释水的至少一部分利用泵120通过配管64向第二反渗透膜处理装置102送液，在第二反渗透膜处理装置102中，进行反渗透膜处理而得到第二ro浓缩水以及第二ro透过水(第二反渗透膜处理工序)。由第二反渗透膜处理装置102得到的第二ro透过水通过第二ro透过水配管112向系统外排出。通过反渗透膜处理而得到的第三ro浓缩水可以通过第二ro浓缩水配管110向系统外排出，也可以送液到被处理水槽10，在被处理水槽10中与被处理水进行混合。根据本结构，能够将稀释水作为第二ro透过水而再利用。
139.在本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置中，也可以还包括第三反渗透
膜处理工序，在该工序中，将第一ro透过水以及第二ro透过水中的至少一者通入至第三反渗透膜而得到第三ro透过水以及第三ro浓缩水。在图9中示出这样的结构的例子。
140.在图9的水处理装置9中，第一反渗透膜处理装置100的透过水出口和第三反渗透膜处理装置104的入口通过第一ro透过水配管108而连接。在第三反渗透膜处理装置104的浓缩水出口连接有第三ro浓缩水配管114，在透过水出口连接有第三ro透过水配管116。除此以外的结构与图1的水处理装置1相同。在图2～图8、图10的水处理装置2～8、17中，也可以设置有第三反渗透膜处理装置104。另外，水处理装置9可以具备浓缩水槽22、泵28、配管52，也可以不具备。水处理装置9可以具备第一稀释水槽24、配管64，也可以不具备。
141.第一ro透过水的至少一部分通过第一ro透过水配管108向第三反渗透膜处理装置104送液，在第三反渗透膜处理装置104中进行反渗透膜处理而得到第三ro浓缩水以及第三ro透过水(第三反渗透膜处理工序)。由第三反渗透膜处理装置104得到的第三ro透过水通过第三ro透过水配管116向系统外排出。通过反渗透膜处理而得到的第三ro浓缩水可以通过第三ro浓缩水配管114向系统外排出，也可以送液到被处理水槽10，在被处理水槽10中与被处理水进行混合。根据本结构，能够对第三ro透过水进行再利用。
142.在图8的水处理装置8中，也可以还包括反渗透膜处理工序，在该工序中，将第二ro透过水通入至反渗透膜而得到ro透过水以及ro浓缩水。
143.作为膜组件具备的半透膜15，例如可举出反渗透膜(ro膜)、正渗透膜(fo膜)、纳滤膜(nf膜)等半透膜。半透膜优选为反渗透膜、正渗透膜、纳滤膜。另外，在使用反渗透膜或正渗透膜、纳滤膜作为半透膜的情况下，第一空间11的对象溶液的压力优选为0.5～10.0mpa。
144.作为构成半透膜15的材料，并无特别限定，例如可举出醋酸纤维素系树脂等纤维素系树脂、聚醚砜系树脂等聚砜系树脂、聚酰胺系树脂等。构成半透膜15的材料优选为醋酸纤维素系树脂。
145.作为半透膜15的形状，可举出平膜、中空纤维膜、螺旋膜等。
146.被处理水只要是包含总溶解固体成分(tds)等的物质的水即可，并无特别限制，例如可举出工厂排水、盐水、海水、药品废液、反渗透膜处理后的浓缩排水等。本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置在被处理水的tds(总溶解固体成分)浓度例如为50000mg/l以上、优选为60000mg/l以上、更优选为100000mg/l以上的情况下，能够适宜地应用。tds(总溶解固体成分)例如以氯化钠等氯化物、碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐、硫酸钙、硫酸镁等硫酸盐等为成分。
147.本实施方式所涉及的水处理方法以及水处理装置在第一ro浓缩水的硫酸离子浓度为20000mg/l以上、钠离子以及铵离子中的至少一者的浓度为10000mg/l以上的情况下，能够适宜地应用。第一ro浓缩水的硫酸离子浓度优选为40000mg/l以上，更优选为40000～250000mg/l的范围。第一ro浓缩水的钠离子以及铵离子中的至少一者的浓度优选为20000mg/l以上，更优选为20000～100000mg/l的范围。
148.(标号说明)
149.1、2、3、4、5、6、7、8、9、17水处理装置，10被处理水槽，11第一空间，12第一级膜组件单元，13第二空间，14第二级膜组件单元，15半透膜，16第三级膜组件单元，18第四级膜组件单元，20第五级膜组件单元，22浓缩水槽，24第一稀释水槽，26加压泵，28、120泵，30第一逆变器，32、86、87阀，34第一流量测定装置，36第二流量测定装置，38、40、42、44、46、48、50、
52、54、56、58、60、62、64、76、78、88、90、91、92、94配管，66控制装置，68第二稀释水槽，70、80第二加压泵，72、82第二逆变器，74、84第三流量测定装置，100第一反渗透膜装置，102第二反渗透膜装置，104第三反渗透膜装置，106第一ro浓缩水配管，108第一ro透过水配管，110第二ro浓缩水配管，112第二ro透过水配管，114第三ro浓缩水配管，116第三ro透过水配管，118减压阀。