WO2010061879A1

WO2010061879A1 - 淡水生成方法、淡水生成装置、海水淡水化方法および海水淡水化装置

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Publication number: WO2010061879A1
Application number: PCT/JP2009/069932
Authority: WO
Inventors: 伊藤　裕; 克英本島; 一也植松; 野下　昌伸; 一貴高田; 島田　光重; 恵真鍋; 昇宮岡; 憲治竹坂
Original assignee: 株式会社神鋼環境ソリューション
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2010-06-03
Also published as: IL208665A; IL215410A0; TWI345998B; SG170103A1; TWI344941B; CN102557196A; TWI348458B; EP2537810B1; SG170105A1; KR101017310B1; EP2537808A3; US8062527B2; KR20110098865A; IL215411A0; KR101024565B1; SG170104A1; US20110147310A1; US8070953B2; KR20100134137A; CN102557196B

Abstract

　海水等の非浄化水から淡水等の浄化水を効率良く得ることができる淡水生成方法を提供することを課題とする。本発明は、逆浸透膜ろ過によって淡水を生成する淡水生成方法であって、海水よりも低塩濃度の低塩濃度水と海水とを混合し、該混合により得られた混合水を逆浸透膜ろ過することにより淡水を生成する淡水生成方法を提供することにある。

Description

淡水生成方法、淡水生成装置、海水淡水化方法および海水淡水化装置

　本発明は、逆浸透膜ろ過によって淡水を生成する淡水生成方法および淡水生成装置に関し、例えば、逆浸透膜装置を用いたろ過によって海水を淡水化する海水淡水化方法および海水淡水化装置に関する。

　近年、地球温暖化等により雨が局所的に若しくは短時間に降ってしまい水資源が地理的若しくは時間的に偏在してしまうことや、林業衰退や森林伐採等により山間部の保水力が低下しまうこと等により、水資源を安定的に確保することが難しいという問題がある。

　水資源を安定的に確保すべく、例えば、臨海地域では、逆浸透膜を用いたろ過処理によって海水を淡水化することが提案されている（例えば、特許文献１）。

日本国特開２００８－５５３１７号公報

　しかしながら、従来の海水淡水化技術は、海水を逆浸透膜でろ過処理するのに海水を加圧してポンプ等で逆浸透膜ユニットに圧送する必要があることから、海水の塩濃度（溶解塩類濃度）が高いほど多大なエネルギーが必要となるという問題を有している。

　本発明は、上記問題点に鑑み、海水等の非浄化水から淡水等の浄化水を効率良く得ることができる淡水生成方法、淡水生成装置、海水淡水化方法および海水淡水化装置を提供することを課題とする。

　本発明は、逆浸透膜ろ過によって淡水を生成する淡水生成方法であって、
　海水よりも低塩濃度の低塩濃度水と海水とを混合し、該混合により得られた混合水を逆浸透膜ろ過することにより淡水を生成する淡水生成方法にある。

　また、本発明は、逆浸透膜ろ過によって淡水が生成されるように構成されてなる淡水生成装置であって、
　海水よりも低塩濃度の低塩濃度水と海水とが混合され、該混合により得られた混合水が逆浸透膜ろ過されることにより淡水が生成されるように構成されてなる淡水生成装置にある。

　さらに、本発明は、逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化する海水淡水化方法であって、
　有機性廃水を生物処理して得られる生物処理水を希釈水として海水に混合する混合工程と、該混合工程により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理工程とを実施して海水を淡水化することを特徴とする海水淡水化方法にある。

　斯かる海水淡水化方法によれば、海水よりも塩濃度が低い生物処理水を希釈水として海水に混合することにより得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理することにより、該逆浸透膜装置に混合水を圧送するための圧力を海水を圧送する場合に比して抑制することができるため、得られる淡水の単位量当たりにおける圧送に必要なエネルギー量を抑制できる。また、逆浸透膜装置の膜の透過流束（フラックス）を大きくすることができ、ろ過水量を増加させることができる。さらに、膜への負荷（海水中の塩による化学的負荷、及び圧力による物理的負荷）も抑制することができ、該膜の寿命を延ばし得る。また、生物処理水を有効に活用することができる。

　また、前記生物処理水を用いる海水淡水化方法においては、好ましくは、有機性廃水を生物処理して生物処理水を得、更に、精密ろ過膜、限外ろ過膜、及び砂ろ過手段の少なくとも何れかを有する除濁装置を用いてろ過処理し透過水を得、該透過水を逆浸透膜装置を用いたろ過処理により透過水たる浄化水と濃縮水とを得る廃水処理工程を実施し、前記混合工程では、前記濃縮水たる生物処理水を前記希釈水として用いる。

　斯かる海水淡水化方法によれば、前記廃水処理工程において浄化水を回収することができ、より一層効率良く浄化水を回収し得るという利点がある。

　前記廃水処理工程を備えてなる海水淡水化方法においては、好ましくは、前記廃水処理工程で、生物処理するための生物処理槽内の液面下に除濁装置を浸漬膜として設置してろ過処理する。

　斯かる海水淡水化方法によれば、生物処理で活性汚泥を用いる場合、浸漬膜を通して活性汚泥を含む生物処理水から活性汚泥をほとんど含まないろ過水のみを得ることができるため、容易に生物処理槽内の生物濃度を高めることができ、生物処理槽の容積をコンパクト化できるという利点がある。また、除濁装置を生物処理槽外に設置する場合に比して、海水淡水化方法で用いる装置をより一層コンパクト化でき、更に、除濁装置で濃縮された汚泥を生物処理槽に返送する経路も不要となるという利点がある。

　さらに、前記生物処理水を用いる海水淡水化方法においては、好ましくは、前記混合水処理工程で逆浸透膜装置を用いてろ過処理する前に、精密ろ過膜、限外ろ過膜、及び砂ろ過手段の少なくとも何れかを有する除濁装置を用いて混合水をろ過処理する。

　斯かる海水淡水化方法によれば、混合水処理工程で用いる逆浸透膜装置の膜面に有機性固形物質が付着してしまうのを抑制することができ、より一層効率よく淡水を得るという利点がある。また、より一層純度の高い淡水を得ることができるという利点もある。

　前記混合水処理工程で逆浸透膜装置を用いてろ過処理する前に、前記除濁装置を用いて混合水をろ過処理する海水淡水化方法においては、好ましくは、前記混合水処理工程で除濁装置を用いて混合水をろ過する前に混合水を生物処理する。

　斯かる海水淡水化方法によれば、混合水中の溶解性有機物濃度が低減されるので、除濁装置と逆浸透膜装置との間で発生する微生物の増殖を抑えることができ、混合水処理工程で用いる逆浸透膜装置の膜面に微生物等の有機性固形物質が付着してしまうのを抑制することができ、より一層効率よく淡水を得ることができるという利点がある。また、より一層純度の高い淡水を得ることができるという利点もある。

　また、前記生物処理水を用いる海水淡水化方法においては、好ましくは、前記混合工程で海水と希釈水との混合体積比を海水１に対して希釈水０．１以上とする。

　斯かる海水淡水化方法によれば、得られる淡水の量当たりにおける、海水を淡水化するのに必要なエネルギー量を確実に抑制できるとともに、混合工程や混合水処理工程に用いられる機器の腐食を抑制できるという利点がある。また、混合水処理工程に生物処理を実施する場合は、生物処理が良好に行われるという利点もある。

　さらに、前記生物処理水を用いる海水淡水化方法においては、好ましくは、除濁装置を用いて海水をろ過処理し、前記混合工程では、該ろ過処理された海水と希釈水とを混合する。

　斯かる海水淡水化方法によれば、より一層純度の高い淡水を得ることができるという利点がある。また、希釈水としての生物処理水がろ過処理された場合には該希釈水に含まれる固形物質濃度が小さくなり、また、希釈水に混合される海水に含まれる固形物質濃度が抑制されているので、より一層効率良く淡水を得ることができるという利点がある。

　また、本発明は、逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化するように構成されてなる海水淡水化装置であって、
　有機性廃水を生物処理して得られる生物処理水を希釈水として海水に混合し、該混合により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理部を備えてなることを特徴とする海水淡水化装置にある。

　さらに、本発明は、逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化する海水淡水化方法であって、
　無機性廃水を沈殿分離して得られる上澄水たる沈殿処理水を希釈水として海水に混合する混合工程と、該混合工程により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理工程とを実施して海水を淡水化することを特徴とする海水淡水化方法にある。

　斯かる海水淡水化方法によれば、海水よりも塩濃度が低い沈殿処理水を希釈水として海水に混合することにより得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理することにより、該逆浸透膜装置に混合水を圧送するための圧力を海水を圧送する場合に比して抑制することができるため、得られる淡水の単位量当たりにおける圧送に必要なエネルギー量を抑制できる。また、該逆浸透膜装置に供給される混合水たる供給水の塩濃度が小さくなるため、処理水回収率を高くでき、得られる淡水の単位量当たりにおける圧送に必要なエネルギー量を抑制できる。さらに、逆浸透膜装置の膜の透過流束（フラックス）を大きくすることができ、ろ過水量を増加させることができる。さらに、膜への負荷（海水中の塩による化学的負荷、及び圧力による物理的負荷）も抑制することができ、該膜の寿命を延ばし得る。また、沈殿処理水を有効に活用することができる。

　また、前記沈殿処理水を用いる海水淡水化方法においては、好ましくは、無機性廃水を沈殿分離して沈殿処理水を得、更に、砂ろ過手段、精密ろ過膜及び限外ろ過膜の少なくとも何れかを有する除濁装置を用いてろ過処理し透過水を得、該透過水を逆浸透膜装置を用いたろ過処理により透過水たる浄化水と濃縮水とを得る廃水処理工程を実施し、前記混合工程では、前記濃縮水たる沈殿処理水を前記希釈水として用いる。

　さらに、前記沈殿処理水を用いる海水淡水化方法においては、好ましくは、前記混合水処理工程で逆浸透膜装置を用いてろ過処理する前に砂ろ過手段、精密ろ過膜及び限外ろ過膜の少なくとも何れかを有する除濁装置を用いて混合水をろ過処理する。

　斯かる海水淡水化方法によれば、混合水処理工程で用いる逆浸透膜装置の膜面に無機性固形物質が付着してしまうのを抑制することができ、より一層効率よく淡水を得るという利点がある。また、より一層純度の高い淡水を得ることができるという利点もある。

　また、前記沈殿処理水を用いる海水淡水化方法においては、好ましくは、前記混合工程で海水と希釈水との混合体積比を海水１に対して希釈水０．１以上とする。

　斯かる海水淡水化方法によれば、海水を淡水化するのに必要なエネルギーに関し、得られる淡水の量当たりのエネルギー量を確実に抑制できるとともに、混合工程や混合水処理工程に用いられる機器の腐食を抑制できるという利点がある。

　さらに、前記沈殿処理水を用いる海水淡水化方法においては、好ましくは、除濁装置を用いて海水をろ過処理し、前記混合工程では、該ろ過処理された海水と希釈水とを混合する。

　斯かる海水淡水化方法によれば、より一層純度の高い淡水を得ることができるという利点がある。また、希釈水としての沈殿処理水がろ過処理された場合には該希釈水に含まれる固形物質濃度が小さくなり、また、希釈水に混合される海水に含まれる固形物質濃度が抑制されているので、より一層効率良く淡水を得ることができるという利点がある。

　また、本発明は、逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化するように構成されてなる海水淡水化装置であって、
　無機性廃水を沈殿分離して得られる上澄水たる沈殿処理水を希釈水として海水に混合し、該混合により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理部を備えてなることを特徴とする海水淡水化装置にある。

　さらに、本発明は、逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化する海水淡水化方法であって、
　無機性廃水を希釈水として海水に混合する混合工程と、該混合工程により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理工程とを実施して海水を淡水化することを特徴とする海水淡水化方法にある。

　斯かる海水淡水化方法によれば、海水よりも塩濃度が低い無機性廃水を希釈水として海水に混合することにより得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理することにより、該逆浸透膜装置に混合水を圧送するための圧力を海水を圧送する場合に比して抑制することができるため、得られる淡水の単位量当たりにおける圧送に必要なエネルギー量を抑制できる。また、該逆浸透膜装置に供給される混合水たる供給水の塩濃度が小さくなるため、処理水回収率を高くでき、得られる淡水の単位量当たりにおける圧送に必要なエネルギー量を抑制できる。さらに、逆浸透膜装置の膜の透過流束（フラックス）を大きくすることができ、ろ過水量を増加させることができる。さらに、膜への負荷（海水中の塩による化学的負荷、及び圧力による物理的負荷）も抑制することができ、該膜の寿命を延ばし得る。

　また、本発明は、逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化するように構成されてなる海水淡水化装置であって、
　無機性廃水を希釈水として海水に混合し、該混合により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理部を備えてなることを特徴とする海水淡水化装置にある。

　さらに、本発明は、海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理部と、該第１処理部で生成された濃縮水を海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理部とを備え、各処理部にて分離された透過水が淡水として得られる淡水生成装置であって、
　前記第１処理部には、前記低塩濃度廃水の塩濃度を測定する第１塩濃度測定手段が備えられ、得られた測定値に基づいて、前記第１処理部で得られる透過水の生成量と、前記第２処理部で得られる透過水の生成量とが制御されるように構成されていることを特徴とする淡水生成装置を提供する。

　斯かる淡水生成装置に於いては、第１処理部にて低塩濃度廃水を淡水資源として利用することから、その分だけ海水のみを淡水資源とするものに比して低エネルギーで淡水を生成することができる。
　また、第２処理部では、海水を希釈できることから塩濃度を下げることができ、この点に於いても低エネルギーで淡水を生成することができる。
　更に、淡水資源として海水をも用いることから、安定して淡水資源を確保することができ、低塩濃度廃水の塩濃度が変動した場合には、第１処理部及び第２処理部での生成量を制御してトータルの生成量を安定化させることもできる。

　前記塩濃度測定手段が備えられる淡水生成装置に於いては、前記測定値が所定基準以下又は未満である場合には、前記第１処理部での生成量を上げ、前記第２処理部での生成量を下げるように制御されてなるものが好ましい。
　斯かる構成に於いては、塩濃度の測定値が所定基準以下又は未満である場合には、基準内である場合に比して、回収率を上げて同じエネルギーでより多くの淡水を得ることができる。
　従って、その分だけ高エネルギーを要する第２処理部における生成量（淡水量）を少なくすることができ、同じエネルギーで効率よく淡水を得ることができる。

　また、本発明は、海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理部と、該第１処理部にて生成した濃縮水を希釈用として海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理部とを備え、各処理部にて分離された透過水が淡水として得られる淡水生成装置であって、前記第１処理部には、流入した低塩濃度廃水の流入量を測定する流量測定手段が備えられてなり、得られた測定値に基づいて、前記第１処理部及び前記第２処理部でのろ過処理量を制御できるように構成されていることを特徴とする淡水生成装置を提供する。

　斯かる淡水生成装置に於いては、第１処理部にて低塩濃度廃水を淡水資源として利用することから、その分だけ海水のみを淡水資源とするものに比して低エネルギーで淡水を生成することができる。
　また、第２処理部では、海水を希釈できることから塩濃度を下げることができ、この点に於いても低エネルギーで淡水を生成することができる。
　更に、低塩濃度廃水の取水量が減少しても、第１処理部での処理量を減少させ、海水を淡水資源として用いる第２処理部での処理量を増加させるように制御することもでき、逆に取水量が増大しても、第１処理部での処理量を増大させ、第２処理部での処理量を減少させることができ、過剰に大きな貯留槽のための巨大なスペースを要せずとも得られる淡水量を安定化させることができる。
　また、低塩濃度廃水を廃棄しなければならないようなことを防止でき、低コストで淡水を生成しうる低塩濃度廃水を十分に有効利用でき、効率よく淡水を得ることができる。

　前記流量測定手段が備えられてなる淡水生成装置に於いて、前記第１処理部及び第２処理部は、それぞれ逆浸透膜ろ過を行う複数の逆浸透膜ユニットを備えてなり、前記測定値に基づいて、前記第１処理部及び前記第２処理部で逆浸透膜ろ過を行う逆浸透膜ユニットの数を制御できるように構成されているものが好ましい。
　斯かる淡水生成装置に於いては、各処理部でのろ過を行う逆浸透膜ユニットの数を制御することにより、容易に各処理部での処理量を制御することができる。
　更に、斯かる態様に於いては、前記測定値が上昇する場合には、前記第１処理部での逆浸透膜ろ過を行う逆浸透膜ユニット数が増加し、前記第２処理部での逆浸透膜ろ過を行うユニット数が減少するように制御されるものが好ましい。
　斯かる淡水生成装置に於いては、流入する低塩濃度廃水量が増大しても、第１処理部での逆浸透膜ユニット数が増加することにより、増大した低塩濃度廃水を淡水資源として十分に利用することができ、一方、第２処理部での逆浸透膜ユニット数が減少することにより、コストのかかる海水の処理量を減らすことができ、効率よく所定量の淡水を得ることができる。

　また、本発明は、海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理部と、該第１処理部にて生成した濃縮水を希釈用として海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理部とを備え、前記第１処理部での低塩濃度廃水の一部をバイパスさせて前記第２処理部での海水に希釈用として供給しうるように構成され、各処理部にて分離された透過水が淡水として得られる淡水生成装置であって、
　前記第１処理部には、流入した低塩濃度廃水の流入量を測定する流量測定手段が備えられてなり、得られた測定値に基づいて、前記低塩濃度廃水のバイパス量を制御できるように構成されていることを特徴とする淡水生成装置を提供する。
　斯かる淡水生成装置に於いては、流入した低塩濃度廃水の量が多い場合には、その一部をバイパスさせて海水希釈用として利用することができ、それによって第２処理部での海水の塩濃度を低下させることができ、結果として、第２処理部での逆浸透膜ろ過に要する動力コストを低減することができる。

　更に、本発明は、海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理工程と、該第１処理工程にて生成した濃縮水を希釈用として海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理工程とを実施し、各処理工程にて分離した透過水を淡水として得る淡水生成方法であって、
　処理される低塩濃度廃水の量を測定し、得られた測定値に基づいて、前記第１処理工程及び前記第２処理工程でのろ過処理量を制御することを特徴とする淡水生成方法を提供する。
　また、海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理工程と、該第１処理工程にて生成した濃縮水を希釈用として海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理工程とを実施し、各処理工程にて分離した透過水を淡水として得る淡水生成方法であって、
　処理される低塩濃度廃水の量を測定し、得られた測定値に基づいて、その一部を前記第２処理工程での海水希釈用として海水に混合するように制御することを特徴とする淡水生成方法を提供する。

　以上のように、本発明によれば、海水等の非浄化水から淡水等の浄化水を効率良く得ることができる。

一実施形態に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。他実施形態に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。他実施形態に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。他実施形態に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。他実施形態に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。他実施形態に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。第２生物処理槽及び該槽内の概略図。他実施形態に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。他実施形態に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。他実施形態に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。他実施形態に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。一実施形態に係る淡水生成装置の概略ブロック図。他実施形態に係る淡水生成装置の概略ブロック図。他実施形態に係る淡水生成装置の概略ブロック図。他実施形態に係る淡水生成装置の概略ブロック図。試験例１に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。試験例１の結果。実施例１に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。比較例１に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。試験例３に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。試験例３の結果。実施例２に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。比較例２に係る海水淡水化装置の概略ブロック図。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

第１実施形態
　まず、第１実施形態の淡水生成装置としての海水淡水化装置、および淡水生成方法としての海水淡水化方法について説明する。

　ところで、従来の海水淡水化方法では、海水を逆浸透膜装置でろ過処理するのに海水を加圧してポンプ等で逆浸透膜装置に圧送する必要があり、海水の塩濃度が高いほど多大なエネルギーが必要となってしまうという問題がある。

　一方で、上記の海水とは別に、例えば下水に代表される有機物を含有する廃水（以下、「有機性廃水」ともいう。）は、通常、生物処理されている。しかるに、この有機性廃水を生物処理して得られる生物処理水は、現状では、海洋や河川に放出されてしまい、ほとんど有効利用されていないという問題がある。

　第１実施形態は、上記問題点に鑑み、有機性廃水を生物処理して得られる生物処理水を活用しつつ、淡水等の浄化水を効率良く得ることができる海水淡水化方法および海水淡水化装置を提供することを課題とする。

　先ず、第１実施形態に係る海水淡水化装置について説明する。

　図１は、第１実施形態の海水淡水化装置の概略ブロック図である。
　第１実施形態の海水淡水化装置１は、図１に示すように、有機性廃水Ｂを生物種により生物処理する生物処理部３と、該生物処理部３より得られる生物処理水を希釈水として海水Ａに混合し該混合により得られた混合水を第１逆浸透膜装置２３に供給してろ過処理し透過水たる淡水Ｃと濃縮水Ｄとを得る混合水処理部２と、前記生物処理部３で生物処理により増殖した生物種を発酵させてメタンを得るメタン発酵部４とを備えてなる。
　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、海水Ａを混合水処理部２に、有機性廃水Ｂを生物処理部３に、生物処理水を混合水処理部２に、増殖した生物種をメタン発酵部４に、前記濃縮水Ｄを濃縮水貯留槽（図示せず）に移送するように構成されてなる。
　さらに、第１実施形態の海水淡水化装置１は、前記透過水たる淡水Ｃを回収するように構成されてなる。

　生物処理は、細菌、原生動物、後生動物等の生物種によって水に含まれる有機物を分解する処理である。具体的には、活性汚泥を用いた曝気処理等を挙げることができる。

　海水Ａは、塩を含む水であり、例えば、塩濃度が１．０～８．０質量％程度の水であり、より具体的には、塩濃度が２．５～６．０質量％である。
　本明細書において、海水Ａは、海に存在する水に限定されず、塩濃度が１．０質量％以上の水であれば、湖（塩湖、汽水湖）の水、沼水、池水等の陸に存在する水も含む。

　有機性廃水Ｂは、有機物を含む廃水であり、例えば、有機物濃度の指標としてのＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）が２０００ｍｇ/Ｌ以下の廃水であり、より具体的には、２００ｍｇ／Ｌ程度の廃水である。また、有機性廃水Ｂは、海水Ａよりも塩濃度が低い水である。有機性廃水Ｂは、例えば、海水Ａの塩濃度に対する有機性廃水Ｂの塩濃度の比が０．１以下のもの、より具体的には、海水Ａの塩濃度に対する有機性廃水Ｂの塩濃度の比が０．０１以下のものである。
　有機性廃水Ｂとしては、下水（生活廃水や雨水が下水道に流れた水等）や、工業廃水（食品工場、化学工場、電子産業工場、パルプ工場等の工場から排出される廃水）等が挙げられる。

　混合水処理部２は、生物処理部３より得られる生物処理水を希釈水として海水Ａに混合するように構成されてなる。
　また、混合水処理部２は、該混合により得られた混合水を生物処理する第１生物処理槽２１と、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れかを有し且つ第１生物処理槽２１で生物処理された混合水をろ過処理により除濁して第１透過水及び第１濃縮水を得る第１除濁装置２２と、第１透過水たる混合水をろ過処理して第２透過水たる淡水Ｃ及び第２濃縮水を得る第１逆浸透膜装置２３とを備えてなる。
　また、混合水処理部２は、生物処理部３より得られる生物処理水を希釈水として海水Ａに混合し該混合により得られた混合水を第１生物処理槽２１に移送して第１生物処理槽２１により生物処理し、該生物処理された混合水を第１除濁装置２２に移送して第１除濁装置２２によりろ過処理し第１透過水及び第１濃縮水を得、第１濃縮水を濃縮水貯留槽（図示せず）に移送し、第１透過水たる混合水を第１逆浸透膜装置２３に移送して第１逆浸透膜装置２３によりろ過処理し第２透過水たる淡水Ｃ及び第２濃縮水を得るように構成されてなる。
　尚、本明細書に於いて、除濁とは逆浸透膜ろ過よりも粗いろ過、即ち、逆浸透膜装置でろ過処理する前に実施され、逆浸透膜で分離するよりも粗い不純物(例えば、固形物質等)を除去することを意味する。

　第１実施形態における海水淡水化装置１は、第２透過水たる淡水Ｃを回収するように構成されてなる。

　第１逆浸透膜装置２３は、圧力容器に逆浸透膜（ＲＯ膜）が収容されたタイプのものである。

　混合水処理部２は、第１透過水を加圧して第１逆浸透膜装置２３に圧送する第１ポンプ２４を備え、第１透過水を第１ポンプ２４を介して第１逆浸透膜装置２３に圧送することにより第１逆浸透膜装置２３から第２濃縮水を圧送するように構成されてなる。

　混合水処理部２は、スケール防止剤（ＲＯ膜に生じ得るスケールを抑制し得る薬剤）が含有されるスケール防止薬液を第１逆浸透膜装置２３のＲＯ膜に供給する第１スケール防止薬液供給手段（図示せず）が備えられてなる。
　前記スケール防止剤としては、例えば、カルボン酸重合物、カルボン酸重合物配合品、ホスホン酸塩等が挙げられる。

　また、混合水処理部２は、膜洗浄剤（膜に付着され得る付着物の原因物質を溶解し得る薬剤）が含有される膜洗浄薬液を第１逆浸透膜装置２３のＲＯ膜に供給する第１膜洗浄薬液供給手段（図示せず）が備えられてなる。
　前記膜洗浄剤は、特に限定されるものではないが、該膜洗浄剤としては、例えば、酸、アルカリ、酸化剤、キレート剤、界面活性剤等の薬品が挙げられる。酸としては、例えば、有機酸（クエン酸、シュウ酸等）、無機酸（塩酸、硫酸、硝酸等）が挙げられる。アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム等が挙げられる。酸化剤としては、例えば、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム等が挙げられる。
　また、該膜洗浄薬液としては、２種以上の膜洗浄剤が混合された混合液（例えば、水酸化ナトリウムと界面活性剤とが混合されたもの）も用いることができる。

　混合水処理部２は、第１逆浸透膜装置２３から圧送された第２濃縮水の圧力で動力を得る水力タービン２５を備え、第１逆浸透膜装置２３から圧送された第２濃縮水を水力タービン２５に移送し第２濃縮水の圧力で水力タービン２５を駆動して動力を得るように構成されてなる。

　第１実施形態の海水淡水化装置１は、水力タービン２５を駆動するのに用いられた第２濃縮水を濃縮水貯留槽（図示せず）に移送するように構成されてなる。

　第１除濁装置２２は、第１生物処理槽２１外に設置されるタイプのものである。

　混合水処理部２は、前記膜洗浄薬液を第１除濁装置２２の膜に供給する第２膜洗浄薬液供給手段（図示せず）が備えられてなる。

　生物処理部３は、有機性廃水を生物処理して生物処理水を得る第２生物処理槽３１と、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れかを有し且つ第２生物処理槽３１で得られた生物処理水をろ過処理して第３透過水及び第３濃縮水を得る第２除濁装置３２と、第３透過水たる生物処理水をろ過処理して第４透過水たる浄化水Ｅ及び第４濃縮水たる生物処理水を得る第２逆浸透膜装置３３とを備えてなる。

　第２除濁装置３２は、第２生物処理槽３１の液面下に浸漬膜として設置されてなる。

　生物処理部３は、前記膜洗浄薬液を第２生物処理槽３１の膜に供給する第４膜洗浄薬液供給手段（図示せず）が備えられてなる。

　第１実施形態の海水淡水化装置１は、有機性廃水Ｂを第２生物処理槽３１に移送するように構成されてなる。

　生物処理部３は、該移送された有機性廃水Ｂを第２生物処理槽３１により生物処理して生物処理水を得、且つ該生物処理水を第２除濁装置３２を用いたろ過処理により第３透過水と第３濃縮水とを得、且つ第３透過水を第２逆浸透膜装置３３に移送し、且つ第３透過水を第２逆浸透膜装置３３を用いたろ過処理により第４透過水たる浄化水Ｅと第４濃縮水たる生物処理水とを得るように構成されてなる。

　第１実施形態の海水淡水化装置１は、第３濃縮水をメタン発酵部４に、第４濃縮水たる生物処理水を希釈水として混合水処理部２に移送し、第４透過水を浄化水Ｅとして回収するように構成されてなる。

　第２逆浸透膜装置３３は、圧力容器に逆浸透膜が収容されたタイプのものである。
　尚、第１実施形態の該第２逆浸透膜装置３３のＲＯ膜には、ナノろ過膜（ＮＦ膜）も含まれる。

　生物処理部３は、第３透過水を第２ポンプ３４を介して加圧してから第２逆浸透膜装置３３に供給するように構成されてなる。

　生物処理部３は、前記スケール防止薬液を第２逆浸透膜装置３３のＲＯ膜に供給する第２スケール防止薬液供給手段（図示せず）を備えてなる。

　また、生物処理部３は、前記膜洗浄薬液を第２逆浸透膜装置３３のＲＯ膜に供給する第３膜洗浄薬液供給手段（図示せず）が備えられてなる。

　第１実施形態の海水淡水化装置１は、膜洗浄剤が酸、アルカリ、キレート剤、界面活性剤等である場合には、第１生物処理槽２１及び第２生物処理槽３１の少なくとも何れか一方の生物処理槽に、膜の洗浄に用いられた膜洗浄薬液（「使用済み膜洗浄薬液」ともいう。）が移送されるように構成されてなる。また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、必要に応じて、使用済み膜洗浄薬液が生物処理槽に移送される前に該使用済み膜洗浄薬液を中和させる膜洗浄薬液中和手段（図示せず）が備えられてなる。該膜洗浄薬液中和手段は、該使用済み膜洗浄薬液に酸若しくはアルカリを加え混合し、該使用済み膜洗浄薬液を中和するように構成されてなる。該膜洗浄薬液中和手段は、中和された膜洗浄薬液のｐＨが、好ましくは、５～９、より好ましくは、６～８となるように構成されてなる。
　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、膜洗浄剤が酸化剤の場合には、必要に応じて、使用済み膜洗浄薬液と第３濃縮水とが混合され且つ脱水され、脱水により生成された固形物質が第３濃縮水としてメタン発酵部４に移送され、脱水により生成された水溶液（脱離液）が生物処理水として第２生物処理槽３１に移送されるように構成されてなる。

　メタン発酵部４は、前記生物処理部３で生物処理により増殖した生物が濃縮された水たる第３濃縮水に含まれる生物種を酸生成菌、メタン生成菌等の嫌気性微生物によって発酵しメタンを得るように構成されてなる。

　第１実施形態の海水淡水化装置１は、メタン発酵部４で得られたメタンを燃焼することにより蒸気発電を行う蒸気発電部（図示せず）を備えてなる。
　第１実施形態の海水淡水化装置１は、蒸気発電部で生成される蒸気等の廃熱により、生物処理槽内の生物処理水が昇温されるように構成されてなる。また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、該廃熱により、膜処理されるために膜装置に移送される被処理水が昇温されるように構成されてなる。

　第１実施形態の海水淡水化装置１は、第２濃縮水の塩の濃度と第３透過水の塩の濃度との差を利用して発電する濃度差発電部５を備えてなる。

　濃度差発電部５は、槽５１と、槽５１内を２つに区画する半透膜５４とを備えてなる。
　また、濃度差発電部５は、第３透過水を収容する第３透過水収容部５２と第２濃縮水を収容する第２濃縮水収容部５３とを備えてなる。

　第３透過水収容部５２と第２濃縮水収容部５３とは、槽５１内が半透膜５４により２つに区画されることにより形成されてなる。

　第１実施形態の海水淡水化装置１は、第３透過水の一部を第３透過水収容部５２に、第２濃縮水を濃縮水貯留槽（図示せず）に移送する前に第２濃縮水収容部５３に移送するように構成されてなる。

　濃度差発電部５は、第２濃縮水の塩の濃度と第３透過水の塩の濃度との差により、第２濃縮水の水分のみが半透膜５４を介して第３透過水収容部５２に移送されて第３透過水収容部５２の水面が高まることによる水面の高低差を利用して発電するように構成されてなる。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、濃度差発電部５で用いられた第２濃縮水及び半透膜５４を介して移送された第３透過水の水分を濃縮水Ｄとして濃縮水貯留槽（図示せず）に移送し、濃度差発電部５で用いられ且つ第３透過水収容部５２に留まった第３透過水を工業用水Ｆとして回収するように構成されてなる。
　尚、濃度差発電部５は、第３透過水に代えて、浄化水Ｅあるいは淡水Ｃを用いて発電するように構成されてもよい。即ち、濃度差発電部５は、第３透過水収容部５２の代わりに、浄化水Ｅを収容する浄化水収容部あるいは淡水Ｃを収容する淡水収容部を備えてもよい。この場合、第１実施形態の海水淡水化装置１は、浄化水Ｅあるいは淡水Ｃを濃度差発電部５に移送するように構成されてなる。

　次に、第１実施形態の海水淡水化方法について説明する。
　第１実施形態の海水淡水化方法は、有機性廃水を生物処理して得られる生物処理水を希釈水として海水に混合する混合工程と、該混合工程により得られた混合水を逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理工程とを実施して海水を淡水化する方法である。

　詳しくは、第１実施形態の海水淡水化方法は、有機性廃水Ｂを第２生物処理槽３１内で生物処理して生物処理水を得、更に、該生物処理水を第２除濁装置３２を用いてろ過処理し第３透過水及び第３濃縮水を得、そして、第３透過水たる生物処理水を第２逆浸透膜装置３３を用いたろ過処理により第４透過水と第４濃縮水たる生物処理水とを得る廃水処理工程と、第４濃縮水たる生物処理水を前記希釈水として海水Ａに混合する混合工程と、該混合工程により得られた混合水を第１生物処理槽２１内で生物処理して生物処理水を得、更に、生物処理水たる混合水を第１除濁装置２２を用いてろ過処理し第１透過水及び第１濃縮水を得、そして、第１透過水たる混合水を第１逆浸透膜装置２３を用いたろ過処理により第２透過水と第２濃縮水とを得る混合水処理工程とを実施して海水Ａを淡水化する方法である。

　混合工程では、希釈効果を明確にさせるために、海水Ａと希釈水との混合体積比を、好ましくは、海水１に対して希釈水０．１以上とし、より好ましくは、海水１に対して希釈水１以上とする。

　第１実施形態の海水淡水化方法は、海水Ａと希釈水との混合体積比を海水１に対して希釈水０．１以上とすることにより、塩濃度を下げることができ、得られる淡水の単位量当たりにおける、海水Ａを淡水化するのに必要なエネルギー量を確実に抑制できるとともに、混合工程や混合水処理工程に用いられる機器の腐食を抑制できるという利点がある。また、混合水処理工程における生物処理が良好に行われるという利点もある。

　また、第１実施形態の海水淡水化方法は、混合水の塩濃度を３．０質量％以下にすることが好ましく、１．８質量％以下にすることがより好ましい。また、第１実施形態の海水淡水化方法は、希釈水の塩濃度を、希釈水で希釈される海水Ａの塩濃度の１／３以下にすることが好ましく、希釈水で希釈される海水Ａの塩濃度の１／１０以下にすることがより好ましい。第１実施形態の海水淡水化方法は、希釈水の塩濃度を、希釈水で希釈される海水Ａの塩濃度の１／３以下にすることにより、より一層純度の高い純度の高い淡水Ｃを得ることができるという利点がある。

　第１実施形態の海水淡水化装置、及び第１実施形態の海水淡水化方法は、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。

　即ち、第１実施形態の海水淡水化方法は、海水Ａよりも塩濃度が低い生物処理水を希釈水として海水Ａに混合する混合工程と該混合工程により得られた混合水を第１逆浸透膜装置２３に供給してろ過処理する混合水処理工程とを実施して海水Ａを淡水化することにより、第１逆浸透膜装置２３に混合水を圧送するための圧力を海水Ａを圧送する場合に比して抑制することができるため、得られる淡水Ｃの単位量当たりにおける圧送に必要なエネルギー量を抑制できる。また、第１逆浸透膜装置２３の膜の透過流束（フラックス）を大きくすることができ、ろ過水量を増加させることができる。また、第１逆浸透膜装置２３の膜への負荷（海水Ａ中の塩による化学的負荷、及び圧力による物理的負荷）も抑制することができ、該膜の寿命を延ばし得る。また、生物処理水を有効に活用することができる。

　また、第１実施形態の海水淡水化方法は、混合水処理工程で第１逆浸透膜２３を用いてろ過処理する前に第１除濁装置２２を用いて混合水をろ過処理することにより、第１逆浸透膜装置２３の膜面に有機性固形物質や塩が付着してしまうのを抑制することができ、より一層効率よく淡水を得るという利点がある。また、より一層純度の高い淡水Ｃを得ることができるという利点もある。

　さらに、第１実施形態の海水淡水化方法は、混合水処理工程で第１除濁装置２２を用いて混合水をろ過処理する前に混合水を生物処理することにより、混合水中の溶解性有機物濃度が低減されるので、第１除濁装置２２と第１逆浸透膜装置２３との間で発生する微生物の増殖を抑えることができ、第１逆浸透膜装置２３の膜面に微生物等の有機性固形物質が付着してしまうのを抑制することができ、より一層効率良く淡水Ｃを得るという利点がある。また、より一層純度の高い淡水Ｃを得ることができるという利点もある。

　また、第１実施形態の海水淡水化方法は、有機性廃水を第２生物処理槽３１内で生物処理して生物処理水を得、更に、該生物処理水を第２除濁装置３２を用いてろ過処理し第３透過水と第３濃縮水とを得、そして、第３透過水を第２逆浸透膜装置３３を用いたろ過処理により第４透過水と第４濃縮水とを得る廃水処理工程を実施することにより、前記廃水処理工程において浄化水Ｅを回収することができ、より一層効率良く浄化水を回収し得るという利点がある。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第２除濁装置３２が第２生物処理槽３１の液面下に浸漬膜として設置されてなることにより、生物処理で活性汚泥を用いる場合、浸漬膜を通して活性汚泥を含む生物処理水から活性汚泥をほとんど含まないろ過水のみを得ることができるため、容易に第２生物処理槽３１内の生物濃度を高めることができ、第２生物処理槽３１の容積をコンパクト化できるという利点がある。また、第２除濁装置３２を生物処理槽外に設置する場合に比して、海水淡水化装置１をより一層コンパクト化でき、更に、第２除濁装置３２で濃縮された汚泥を第２生物処理槽３１に返送する経路も不要となるという利点がある。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第１透過水を第１ポンプ２４を介して加圧してから第１逆浸透膜装置２３に供給して第２濃縮水を得、第２濃縮水の圧力で水力タービン２５を駆動して動力を得るように構成されてなることにより、エネルギーを得ることができるという利点がある。また、この得られたエネルギーを海水や下水から浄化水を得る工程で利用すれば、より一層効率よく浄化水を回収し得るという利点もある。

　さらに、第１実施形態の海水淡水化装置１は、生物処理部３で生物処理により増殖した生物種を発酵してメタンを得るメタン発酵部４を備えてなることにより、エネルギーを得ることができるという利点がある。また、この得られたエネルギーを海水や下水から浄化水を得る工程で利用すれば、より一層効率よく浄化水を回収し得るという利点もある。また、余剰の生物種を有効利用しつつ減少させることができるという利点がある。
　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、前記蒸気発電部を備え、該蒸気発電部で生成される蒸気等の廃熱により、生物処理槽内の生物処理水が昇温されるように構成されてなることにより、特に冬期のように気温が低く活性汚泥における生物種の活性が低下している場合に、生物種の活性が高い温度に生物処理槽内の生物処理水を昇温することができるため、得られたエネルギーを有効利用しつつ、より一層効率よく浄化水を回収し得るという利点もある。
　さらに、第１実施形態の海水淡水化装置１は、前記蒸気発電部を備え、該蒸気発電部で生成される蒸気等の廃熱により、膜処理されるために膜装置に移送される被処理水が昇温されるように構成されてなることにより、該被処理水の粘度が低下されて該被処理水の透過流束が上がりやすくなるため、より一層効率よく浄化水を回収し得るという利点もある。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、混合水よりも塩濃度が高い第２濃縮水の塩の濃度と第３透過水の塩の濃度との差を利用して発電する濃度差発電部５を備えてなることにより、エネルギーを得ることができるという利点がある。また、この得られたエネルギーを海水や下水から浄化水を得る工程で利用すれば、より一層効率よく浄化水を回収し得るという利点もある。

　さらに、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第１スケール防止薬液供給手段および第２スケール防止薬液供給手段を備えてなることにより、第１逆浸透膜装置２３の逆浸透膜および第２逆浸透膜装置３３の逆浸透膜に生じ得るスケールが抑制され得るため、より一層効率よく浄化水を回収し得るという利点がある。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、膜洗浄剤が酸、アルカリ、キレート剤、界面活性剤の場合には、生物処理槽に使用済み膜洗浄薬液が移送されるように構成されてなることにより、使用済み膜洗浄薬液内に含まれる有機物を生物処理槽内で分解させることができ、該使用済み膜洗浄薬液の有機物を別途分解させる必要がなくなるという利点がある。
　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、膜洗浄剤が酸化剤の場合には、使用済み膜洗浄薬液と第３濃縮水とが混合され且つ脱水され、脱水により生成された固形物質が第３濃縮水としてメタン発酵部４に移送され、脱水により生成された水溶液（脱離液）が生物処理水として第２生物処理槽３１に移送されるように構成されてなることにより、酸化剤によって生物種を死滅させてしまうことを抑制しつつ、使用済み膜洗浄薬液内に含まれる有機物を生物処理槽内で分解させることができ、該使用済み膜洗浄薬液の有機物を別途分解させる必要がなくなるという利点がある。

　尚、第１実施形態の海水淡水化装置、及び第１実施形態の海水淡水化方法は、上記の利点を有するものであるが、本発明の海水淡水化装置、及び本発明の海水淡水化方法は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。

　例えば、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第２除濁装置３２が第２生物処理槽３１の液面下に浸漬膜として設置されてなるが、図２に示すように、第２除濁装置３２が第２生物処理槽３１外に設置されるタイプのものであってもよい。この場合には、本発明の海水淡水化装置１は、第２生物処理槽３１で生物処理された生物処理水を第２除濁装置３２に移送するように構成されてなる。
　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第１除濁装置２２が第１生物処理槽２１外に設置されるタイプのものであるが、第１除濁装置２２が第１生物処理槽２１の液面下に浸漬膜として設置されるタイプのものであってもよい。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第１スケール防止薬液供給手段および第２スケール防止薬液供給手段を備えてなるが、第１スケール防止薬液供給手段を備えずに第２スケール防止薬液供給手段のみを備え、該第２スケール防止薬液供給手段によって第２逆浸透膜装置３３に供給されたスケール防止薬液が第４濃縮水として第２逆浸透膜装置３３から排出され、該スケール防止薬液が第１逆浸透膜装置２３に供給されるように構成されてもよい。
　第１実施形態の海水淡水化装置１は、このように構成されてなることにより、前記スケール防止剤が逆浸透膜を透過し難いため、第２逆浸透膜装置３３で使用されたスケール防止薬液を第１逆浸透膜装置２３でも利用でき、また、スケール防止薬液を供給するための動力も抑制することができるため、より一層効率良く浄化水を回収し得るという利点がある。
　また、この場合には、本発明の海水淡水化装置１は、第４濃縮水として第２逆浸透膜装置３３から排出されたスケール防止薬液が、第１生物処理槽２１や第１除濁装置２２を介して第１逆浸透膜装置２３に供給されるように構成されてもよく、該スケール防止薬液が、第１生物処理槽２１や第１除濁装置２２を介さずに直接第１逆浸透膜装置２３に供給されるように構成されてもよい。特に、本発明の海水淡水化装置１は、該スケール防止薬液が、第１生物処理槽２１や第１除濁装置２２を介さずに直接第１逆浸透膜装置２３に供給されるように構成されてなることにより、該スケール防止薬液が、第１生物処理槽２１や第１除濁装置２２で希釈されてしまうことが抑制され、第１逆浸透膜装置２３にスケール防止薬液が効率良く供給されるため、より一層効率良く浄化水を回収し得るという利点がある。

　また、第１実施形態の海水淡水化方法では、混合水処理工程において、第１逆浸透膜装置２３を用いてろ過処理する前に、第１生物処理槽２１を用いて混合水を生物処理し、第１除濁装置２２を用いて生物処理された混合水をろ過処理したが、本発明の海水淡水化方法では、混合水の第１生物処理槽２１による生物処理及び第１除濁装置２２によるろ過処理を行わない態様であってもよい。
　このような態様の場合、本発明の海水淡水化方法は、好ましくは、図３、４に示すように、海水Ａと希釈水としての第４濃縮水たる生物処理水とを混合する前に、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れかを有する第３除濁装置１０を用いて海水Ａをろ過処理して第５透過水と第５濃縮水を得、第５透過水たる海水Ａと希釈水とを混合して混合水を生成する。
　斯かる海水淡水化方法によれば、より一層純度の高い淡水Ｃを得ることができるという利点がある。また、希釈水としての生物処理水がろ過処理された場合には該希釈水に含まれる固形物質濃度が小さくなり、また、希釈水に混合される海水Ａに含まれる固形物質濃度が抑制されているので、より一層効率良く淡水Ｃを得ることができるという利点がある。
　また、本発明の海水淡水化方法は、第１濃縮水と同様な濃縮水として第５濃縮水を扱うことができる。

　さらに、第１実施形態の海水淡水化方法では、廃水処理工程において、第２逆浸透膜装置３３を用いて第２除濁装置３２から得た第３透過水をろ過処理したが、第２逆浸透膜装置３３による第３透過水のろ過処理を行わない態様であってもよい。
　このような態様の場合、本発明の海水淡水化方法は、好ましくは、図５、６に示すように、海水Ａと希釈水としての第３透過水たる生物処理水とを混合する前に、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れかを有する第３除濁装置１０を用いて海水Ａをろ過処理し、該第３除濁装置１０を用いてろ過処理された海水Ａと希釈水としての第３透過水たる生物処理水を混合して混合水を生成する。

　さらに、第１実施形態の海水淡水化方法は、生物処理部３で生物処理により増殖した生物種をメタン発酵部４により発酵してメタンを得たが、本発明の海水淡水化方法は、該生物種に対して脱水等の他の処理を行う方法であってもよい。

　また、第１実施形態に於いて、第１除濁装置２２は、第１除濁装置２２に移送される混合水が精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてなるが、砂ろ過器を有する砂ろ過手段により該混合水がろ過処理されるように構成されてもよい。第１実施形態は、このように構成されてなることにより、低動力で多量の水の濁質を除去できるという利点がある。
　また、第１除濁装置２２は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過が１段で行われるように構成されてもよく、砂ろ過が２段以上で行われるように構成されてもよい。
　尚、砂ろ過の段とは、砂ろ過器が直列に接続された台数を意味する。
　また、第１除濁装置２２は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過手段によりろ過処理された混合水が、更に、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　尚、第１除濁装置２２が砂ろ過である場合は、砂ろ過層を洗浄するための洗浄手段（図示せず）が備えられてなる。

　また、第１実施形態に於いて、第２除濁装置３２は、第２除濁装置３２に移送される生物処理水が精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてなるが、該生物処理水が沈殿池で固液分離され該固液分離された生物処理水が砂ろ過手段によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　また、第２除濁装置３２は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過が１段で行われるように構成されてもよく、砂ろ過が２段以上で行われるように構成されてもよい。
　また、第２除濁装置３２は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過手段によりろ過処理された生物処理水が、更に、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　また、第１実施形態では、第２除濁装置３２は、生物処理水が沈殿池で固液分離され該固液分離された生物処理水が精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　尚、第２除濁装置３２が砂ろ過である場合は、砂ろ過層を洗浄するための洗浄手段（図示せず）が備えられてなる。

　また、第１実施形態が第３除濁装置１０を備える態様の場合、第１実施形態において、第３除濁装置１０は、第３除濁装置１０に移送される海水Ａが精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてなるが、該海水Ａが砂ろ過手段によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　また、第３除濁装置１０は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過が１段で行われるように構成されてもよく、砂ろ過が２段以上で行われるように構成されてもよい。
　また、第３除濁装置１０は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過手段によりろ過処理された海水が、更に、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　尚、第３除濁装置１０が砂ろ過である場合は、砂ろ過層を洗浄するための洗浄手段（図示せず）が備えられてなる。

　さらに、第１実施形態では、自然エネルギー（波力、潮力、風力、太陽光、地熱等）を利用して発電し、第１実施形態の海水淡水化装置１のポンプ等の駆動電力として自然エネルギーから得られる電力を利用してもよい。第１実施形態は、自然エネルギーから得られる動力を利用することにより、ＣＯ_２等の環境に影響を与え得るガスを抑制したり、化石燃料の枯渇を抑制したり、原子力事故等のリスクを避けることができるという利点がある。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、混合水処理部２に水力タービン２５を備えてなるが、水力タービン２５の代わりに、第１逆浸透膜装置２３から圧送された第２濃縮水の圧力を、直接（電気を介さず）混合水が第１逆浸透膜装置２３に移送されるための圧力に変換する圧力変換装置（圧力回収装置）を備えてもよい。
　第１実施形態の海水淡水化装置１は、前記圧力変換装置を備える場合、第１逆浸透膜装置２３から圧送された第２濃縮水が前記圧力変換装置に移送され、該圧力変換装置で用いられた第２濃縮水が濃縮水貯留槽に移送されるように構成されてなる。また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、混合水が第１ポンプ２４を介する前に前記圧力変換装置に移送され、該圧力変換装置で圧力が得られた混合水が第１ポンプ２４を介して第１逆浸透膜装置２３に移送されるように構成されてなる。
　第１実施形態の海水淡水化装置１は、このように構成されてなることにより、第１ポンプ２４の動力を抑制することができるという利点がある。

　さらに、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第３濃縮水がメタン発酵部４に移送されるように構成されてなるが、薬剤（アルカリ、酸、酸化剤等）、超音波、熱、汚泥可溶化能を有する微生物等によって、第３濃縮水に含まれる生物種（生物種が活性汚泥に含まれたものである場合には、活性汚泥も含めたものを意味する。）を分解し溶解して可溶化させる可溶化手段が備えられてもよい。
　第１実施形態の海水淡水化装置１は、前記可溶化手段を備えてなる場合、第３濃縮水が可溶化手段に移送され、該可溶化手段により可溶化された可溶化処理液たる第３濃縮水がメタン発酵部４に移送されるように構成されてなる。また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、薬剤により可溶化する場合、必要に応じて、可溶化処理液が中性付近にｐＨ調整され（例えば、ｐＨ６～８）、該ｐＨ調整された可溶化処理液たる第３濃縮水がメタン発酵部４に移送されるように構成されてなる。
　第１実施形態は、このように構成されてなることにより、前記可溶化手段によって生物種が分解されるため、該生物種が嫌気性微生物（メタン生成菌等）によって分解されやすいものとなるという利点がある。
　前記可溶化手段で用いられる薬剤としては、逆浸透膜等の膜の洗浄に使用された薬剤（アルカリ、酸、酸化剤）が好ましい。第１実施形態に於いて、前記可溶化手段で用いられる薬剤が該洗浄に使用された薬剤であることにより、該使用された薬剤が別途無害化処理される必要性が抑制されるという利点がある。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第３濃縮水の生物種がメタン発酵部４でメタン発酵されて生成されたメタン発酵消化液を脱水ケーキと脱離液とに分離する脱水機と、該脱水ケーキを焼却する焼却施設とが備えられてもよい。
　第１実施形態の海水淡水化装置１は、前記脱水機と前記焼却施設が備えられてなる場合、前記メタン発酵消化液が前記脱水機に移送され、前記脱水ケーキが前記焼却施設に移送され、前記脱離液が生物処理水として第２生物処理槽３１に移送されるように構成されてなる。また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、前記可溶化手段を備え、前記可溶化手段で可溶化処理液たる第３濃縮水がメタン発酵部４に移送されるように構成されてなることが好ましい。第１実施形態の海水淡水化装置１は、このように構成されてなることにより、生物種が前記可溶化手段により分解されて嫌気性微生物（メタン生成菌等）により分解されやすいものとなるため、嫌気性微生物による生物種の分解効率が向上する。従って、第１実施形態の海水淡水化装置１は、前記メタン発酵消化液に含まれる固形分の量が抑制され、その結果、焼却施設で焼却すべき脱水ケーキの量が抑制されるため、焼却施設における焼却コストが抑制されるという利点がある。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、前記可溶化手段を備えてなる場合、可溶化処理液が生物処理水として第２生物処理槽３１に移送されるように構成されてもよい。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第２生物処理槽３１内において活性汚泥を用いて生物処理が実施されるように構成されてなる場合、図７に示すように、前記第２生物処理槽３１内に活性汚泥を凝集させる担体３５が配されてもよい。
　第１実施形態の海水淡水化装置１は、第２生物処理槽３１内に前記担体３５が配されてなる場合、担体３５によって凝集され担体３５から分離された活性汚泥たる凝集汚泥体が形成され、更に、該凝集汚泥体と有機性廃水とが混合されて生物処理水が生成されるように構成されてなる。また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、該第２生物処理槽３１内を曝気する曝気手段３６が備えられてなる。
　第１実施形態の海水淡水化装置１は、該担体３５を備えてなることにより、活性汚泥が凝集されて沈降速度が高まる。従って、活性汚泥の沈降分離性が高まるため、生物処理水の膜分離性が向上するという利点がある。

　前記担体３５は、前記活性汚泥が付着される付着体３５ａと該付着体３５ａを支持する支持部３５ｂとを備えてなる。また、前記担体３５は、前記曝気手段３６による曝気によって生じる水流で前記付着体３５ａが揺動するように構成されてなる。

　前記支持部３５ｂは、糸状に形成されてなる。また、前記支持部３５ｂは、該糸の軸が生物処理槽３１内における水面に対して略垂直となるように設けられてなる。さらに、支持部３５ｂは、第２生物処理槽３１内に固定されてなる。
　前記支持部３５ｂを構成する材料は、該付着体３５ａを支持するものであれば特に限定されるものではないが、該材料としては、例えば、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、炭素繊維等が挙げられる。

　前記付着体３５ａは、糸状に形成されてなる。
　前記付着体３５ａを構成する材料は、前記活性汚泥が付着しやすいものであれば特に限定されるものではないが、該材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリエチレン、炭素繊維等が挙げられる。

　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第２逆浸透膜装置３３を用いたろ過処理により得られた第４濃縮水たる生物処理水にオゾンを添加するオゾン添加装置（図示せず）を備え、且つ、希釈水としての該オゾン処理された生物処理水と海水Ａと混合するように構成されてもよい。
　第１実施形態の海水淡水化装置１は、このように構成されてなることにより、該希釈水に含まれる有機物質濃度が小さくなり、その結果、該希釈水と海水Ａとが混合されて得られる混合水に含まれる有機物質濃度が小さくなる。従って、第１実施形態の海水淡水化装置１は、第１逆浸透膜装置２３の膜面に有機性固形物質が付着してしまうのを抑制することができるため、効率良く第１逆浸透膜装置２３の膜の透過流束（フラックス）を大きくすることができ、その結果、より一層効率良く淡水Ｃを得ることができるという利点がある。
　また、第１実施形態の海水淡水化装置１は、このように構成されてなることにより、オゾンにより希釈水に含まれる臭気成分が低減され、かつ、希釈水に含まれる微生物も殺菌されるため、より一層高品質な淡水Ｃを得ることができるという利点もある。

　以上のように、第１実施形態によれば、有機性廃水を生物処理して得られる生物処理水を活用しつつ、淡水等の浄化水を効率良く得ることができる。

第２実施形態
　次に、第２実施形態の淡水生成装置としての海水淡水化装置、および淡水生成方法としての海水淡水化方法について説明する。

　一方で、上記の海水とは別に、例えば鉄鋼等の金属製造工場等の廃水に代表される金属等の無機物を含有する廃水（以下、「無機性廃水」ともいう。）は、通常、ｐＨ調整等の前処理を施し固形化させたのち、沈殿分離されている。しかるに、この無機性廃水を沈殿分離して得られる上澄水たる沈殿処理水は、現状では、海洋や河川に放出されてしまい、有効利用されていない水が多量に存在するという問題がある。

　第２実施形態は、上記問題点に鑑み、無機性廃水を活用しつつ、淡水等の浄化水を効率良く得ることができる海水淡水化方法および海水淡水化装置を提供することを課題とする。

　先ず、第２実施形態に係る海水淡水化装置について説明する。

　図８は、第２実施形態の海水淡水化装置の概略ブロック図である。
　第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、図８に示すように、無機性廃水２００Ｂを沈殿分離（「沈殿処理」ともいう。）して上澄水たる沈殿処理水と固形物質を多く含む濃縮水２００Ｄとを得る沈殿処理部２０３と、該沈殿処理部２０３より得られる上澄水たる沈殿処理水を希釈水として海水２００Ａに混合し該混合により得られた混合水を逆浸透膜装置２２３に供給してろ過処理し透過水たる淡水２００Ｃと濃縮水２００Ｄとを得る混合水処理部２０２とを備えてなる。
　また、第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、海水２００Ａを混合水処理部２０２に、無機性廃水２００Ｂを沈殿処理部２０３に、沈殿処理水を混合水処理部２０２に、前記濃縮水２００Ｄを濃縮水貯留槽（図示せず）に移送するように構成されてなる。
　さらに、第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、前記透過水たる淡水２００Ｃを回収するように構成されてなる。

　海水２００Ａは、塩を含む水であり、例えば、塩濃度が１．０～８．０質量％程度の水であり、より具体的には、塩濃度が２．５～６．０質量％である。
　本明細書において、海水２００Ａは、海に存在する水に限定されず、塩濃度が１．０質量％以上の水であれば、湖（塩湖、汽水湖）の水、沼水、池水等の陸に存在する水も含む。

　無機性廃水２００Ｂは、無機物が含まれ且つ有機物濃度が低い廃水で、例えば、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）が５０ｍｇ/Ｌ以下の廃水であり、好ましくは、１０ｍｇ/Ｌ以下の廃水である。
　また、無機性廃水２００Ｂは、海水２００Ａよりも塩濃度が低い水である。無機性廃水２００Ｂは、例えば、海水２００Ａの塩濃度に対する無機性廃水２００Ｂの塩濃度の比が０．１以下のもの、より具体的には、海水２００Ａの塩濃度に対する無機性廃水２００Ｂの塩濃度の比が０．０１以下のものである。
　無機性廃水２００Ｂとしては、工業廃水（鉄鋼工場、化学工場、電子産業工場等の工場から排出される廃水）等が挙げられる。

　混合水処理部２０２は、沈殿処理部２０３より得られる沈殿処理水を希釈水として海水２００Ａに混合して混合水を得るように構成されてなる。
　また、混合水処理部２０２は、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れかを有し且つ前記混合水をろ過処理により除濁して第１透過水及び第１濃縮水を得る第１除濁装置２２２と、第１透過水たる混合水をろ過処理して第２透過水たる淡水２００Ｃ及び第２濃縮水を得る第１逆浸透膜装置２２３とを備えてなる。
　また、混合水処理部２０２は、沈殿処理部２０３より得られる沈殿処理水を希釈水として海水２００Ａに混合し該混合により得られた混合水を第１除濁装置２２２に移送して第１除濁装置２２２によりろ過処理し第１透過水及び第１濃縮水を得、第１濃縮水を濃縮水貯留槽（図示せず）に移送し、第１透過水たる混合水を第１逆浸透膜装置２２３に移送して第１逆浸透膜装置２２３によりろ過処理し第２透過水たる淡水２００Ｃ及び第２濃縮水を得るように構成されてなる。
　尚、本明細書に於いて、除濁とは逆浸透膜ろ過よりも粗いろ過、即ち、逆浸透膜装置でろ過処理する前に実施され、逆浸透膜で分離するよりも粗い不純物(例えば、固形物質等)を除去することを意味する。

　第２実施形態における海水淡水化装置２０１は、第２透過水たる淡水２００Ｃを回収するように構成されてなる。

　第１逆浸透膜装置２２３は、圧力容器に逆浸透膜（ＲＯ膜）が収容されたタイプのものである。

　混合水処理部２０２は、第１透過水を加圧して第１逆浸透膜装置２２３に圧送する第１ポンプ２２４を備え、第１透過水を第１ポンプ２２４を介して第１逆浸透膜装置２２３に圧送することにより第１逆浸透膜装置２２３から第２濃縮水を圧送するように構成されてなる。

　混合水処理部２０２は、スケール防止剤（ＲＯ膜に生じ得るスケールを抑制し得る薬剤）が含有されるスケール防止薬液を第１逆浸透膜装置２２３のＲＯ膜に供給する第１スケール防止薬液供給手段（図示せず）が備えられてなる。
　前記スケール防止剤としては、例えば、カルボン酸重合物、カルボン酸重合物配合品、ホスホン酸塩等が挙げられる。

　また、混合水処理部２０２は、膜洗浄剤（膜に付着され得る付着物の原因物質を溶解し得る薬剤）が含有される膜洗浄薬液を第１逆浸透膜装置２２３のＲＯ膜に供給する第１膜洗浄薬液供給手段（図示せず）が備えられてなる。
　前記膜洗浄剤は、特に限定されるものではないが、該膜洗浄剤としては、例えば、酸、アルカリ、酸化剤、キレート剤、界面活性剤等が挙げられる。酸としては、例えば、有機酸（クエン酸、シュウ酸等）、無機酸（塩酸、硫酸、硝酸等）が挙げられる。アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム等が挙げられる。酸化剤としては、例えば、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム等が挙げられる。
　また、該膜洗浄薬液としては、２種以上の膜洗浄剤が混合された混合液（例えば、水酸化ナトリウムと界面活性剤とが混合されたもの）も用いることができる。

　混合水処理部２０２は、第１逆浸透膜装置２２３から圧送された第２濃縮水の圧力で動力を得る水力タービン２２５を備え、第１逆浸透膜装置２２３から圧送された第２濃縮水を水力タービン２２５に移送し第２濃縮水の圧力で水力タービン２２５を駆動して動力を得るように構成されてなる。

　第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、水力タービン２２５を駆動するのに用いられた第２濃縮水を濃縮水貯留槽（図示せず）に移送するように構成されてなる。

　第１除濁装置２２２は、槽外に設置されるタイプのものである。

　混合水処理部２０２は、前記膜洗浄薬液を第１除濁装置２２２の膜に供給する第２膜洗浄薬液供給手段（図示せず）が備えられてなる。

　沈殿処理部２０３は、無機性廃水２００Ｂを沈殿分離して上澄水たる沈殿処理水と濃縮水２００Ｄとを得る沈殿分離槽２３１と、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れかを有し且つ沈殿分離槽２３１で得られた沈殿処理水をろ過処理して第３透過水及び第３濃縮水を得る第２除濁装置２３２と、第３透過水たる沈殿処理水をろ過処理して第４透過水たる浄化水２００Ｅ及び第４濃縮水たる沈殿処理水を得る第２逆浸透膜装置２３３とを備えてなる。

　第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、必要に応じて、沈殿分離槽２３１に凝集剤を添加する凝集剤添加手段を備え、該凝集剤により無機性廃水２００Ｂが凝集沈殿分離されるように構成されてなる。

　第２除濁装置２３２は、沈殿分離槽２３１外に設置されるタイプのものである。

　沈殿処理部２０３は、前記膜洗浄薬液を第２除濁装置２３２の膜に供給する第４膜洗浄薬液供給手段（図示せず）が備えられてなる。

　第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、無機性廃水２００Ｂを沈殿分離槽２３１に移送するように構成されてなる。

　沈殿処理部２０３は、該移送された無機性廃水２００Ｂを沈殿分離槽２３１により沈殿分離して上澄水たる沈殿処理水と濃縮水２００Ｄとを得、且つ沈殿処理水を第２除濁装置２３２に移送し、且つ該濃縮水２００Ｄを濃縮水貯留槽（図示せず）に移送し、且つ該沈殿処理水を第２除濁装置２３２を用いたろ過処理により第３透過水と第３濃縮水とを得、且つ第３透過水を第２逆浸透膜装置２３３に移送し、且つ第３透過水を第２逆浸透膜装置２３３を用いたろ過処理により第４透過水たる浄化水２００Ｅと第４濃縮水たる沈殿処理水とを得るように構成されてなる。

　第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、第４濃縮水たる沈殿処理水を希釈水として混合水処理部２０２に移送し、第４透過水を浄化水２００Ｅとして回収するように構成されてなる。

　第２逆浸透膜装置２３３は、圧力容器に逆浸透膜が収容されたタイプのものである。
　尚、第２実施形態の該第２逆浸透膜装置２３３のＲＯ膜には、ナノろ過膜（ＮＦ膜）も含まれる。

　沈殿処理部２０３は、第３透過水を第２ポンプ２３４を介して加圧してから第２逆浸透膜装置２３３に供給するように構成されてなる。

　沈殿処理部２０３は、前記スケール防止薬液を第２逆浸透膜装置２３３のＲＯ膜に供給する第２スケール防止薬液供給手段（図示せず）を備えてなる。

　また、沈殿処理部２０３は、前記膜洗浄薬液を第２逆浸透膜装置２３３のＲＯ膜に供給する第３膜洗浄薬液供給手段（図示せず）が備えられてなる。

　第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、第２濃縮水の塩の濃度と第３透過水の塩の濃度との差を利用して発電する濃度差発電部２０５を備えてなる。

　濃度差発電部２０５は、槽２５１と、槽２５１内を２つに区画する半透膜２５４とを備えてなる。
　また、濃度差発電部２０５は、第３透過水を収容する第３透過水収容部２５２と第２濃縮水を収容する第２濃縮水収容部２５３とを備えてなる。

　第３透過水収容部２５２と第２濃縮水収容部２５３とは、槽２５１内が半透膜２５４により２つに区画されることにより形成されてなる。

　第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、第３透過水の一部を第３透過水収容部２５２に、第２濃縮水を濃縮水貯留槽（図示せず）に移送する前に第２濃縮水収容部２５３に移送するように構成されてなる。

　濃度差発電部２０５は、第２濃縮水の塩の濃度と第３透過水の塩の濃度との差により、第２濃縮水の水分のみが半透膜２５４を介して第３透過水収容部２５２に移送されて第３透過水収容部２５２の水面が高まることによる水面の高低差を利用して発電するように構成されてなる。

　また、第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、濃度差発電部２０５で用いられた第２濃縮水及び半透膜２５４を介して移送された第３透過水の水分を濃縮水２００Ｄとして濃縮水貯留槽（図示せず）に移送し、濃度差発電部２０５で用いられ且つ第３透過水収容部２５２に留まった第３透過水を工業用水２００Ｆとして回収するように構成されてなる。
　尚、濃度差発電部２０５は、第３透過水に代えて、浄化水２００Ｅあるいは淡水２００Ｃを用いて発電するように構成されてもよい。即ち、濃度差発電部２０５は、第３透過水収容部２５２の代わりに、浄化水２００Ｅを収容する浄化水収容部あるいは淡水２００Ｃを収容する淡水収容部を備えてもよい。この場合、第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、浄化水２００Ｅあるいは淡水２００Ｃを濃度差発電部２０５に移送するように構成されてなる。

　次に、第２実施形態の海水淡水化方法について説明する。
　第２実施形態の海水淡水化方法は、無機性廃水を沈殿分離して得られる上澄水たる沈殿処理水を希釈水として海水に混合する混合工程と、該混合工程により得られた混合水を逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理工程とを実施して海水を淡水化する方法である。

　詳しくは、第２実施形態の海水淡水化方法は、無機性廃水２００Ｂを沈殿分離槽２３１内で沈殿分離して上澄水たる沈殿処理水を得、更に、該沈殿処理水を第２除濁装置２３２を用いてろ過処理し第３透過水及び第３濃縮水を得、そして、第３透過水たる沈殿処理水を第２逆浸透膜装置２３３を用いたろ過処理により第４透過水と第４濃縮水たる沈殿処理水とを得る廃水処理工程と、第４濃縮水たる沈殿処理水を前記希釈水として海水２００Ａに混合する混合工程と、該混合工程により得られた混合水を第１除濁装置２２２を用いてろ過処理し第１透過水及び第１濃縮水を得、そして、第１透過水たる混合水を第１逆浸透膜装置２２３を用いたろ過処理により第２透過水と第２濃縮水とを得る混合水処理工程とを実施して海水を淡水化する方法である。

　混合工程では、希釈効果を明確にさせるために、海水２００Ａと希釈水との混合体積比を、好ましくは、海水１に対して希釈水０．１以上とし、より好ましくは、海水１に対して希釈水１以上とする。

　第２実施形態の海水淡水化方法は、海水２００Ａと希釈水との混合体積比を海水１に対して希釈水０．１以上とすることにより、塩濃度を下げることができ、得られる淡水２００Ｃの単位量当たりにおける、海水２００Ａを淡水化するのに必要なエネルギー量を確実に抑制できるとともに、混合工程や混合水処理工程に用いられる機器の腐食を抑制できるという利点がある。

　また、第２実施形態の海水淡水化方法は、混合水の塩濃度を３．０質量％以下にすることが好ましく、１．８質量％以下にすることがより好ましい。また、第２実施形態の海水淡水化方法は、希釈水の塩濃度を、希釈水で希釈される海水２００Ａの塩濃度の１／３以下にすることが好ましく、希釈水で希釈される海水２００Ａの塩濃度の１／１０以下にすることがより好ましい。第２実施形態の海水淡水化方法は、希釈水の塩濃度を、希釈水で希釈される海水２００Ａの濃度の１／３以下にすることにより、より一層純度の高い純度の高い淡水２００Ｃを得ることができるという利点がある。

　第２実施形態の海水淡水化装置、及び第２実施形態の海水淡水化方法は、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。

　即ち、第２実施形態の海水淡水化方法は、海水２００Ａよりも塩濃度が低い沈殿処理水を希釈水として海水２００Ａに混合する混合工程と該混合工程により得られた混合水を第１逆浸透膜装置２２３に供給してろ過処理する混合水処理工程とを実施して海水２００Ａを淡水化することにより、第１逆浸透膜装置２２３に混合水を圧送するための圧力を海水２００Ａを圧送する場合に比して抑制することができるため、得られる淡水２００Ｃの単位量当たりにおける圧送に必要なエネルギー量を抑制できる。また、第１逆浸透膜装置２２３の膜の透過流束（フラックス）を大きくすることができ、ろ過水量を増加させることができる。また、第１逆浸透膜装置２２３の膜への負荷（海水中の塩による化学的負荷、及び圧力による物理的負荷）も抑制することができ、該膜の寿命を延ばし得る。また、沈殿処理水を有効に活用することができる。

　また、第２実施形態の海水淡水化方法は、混合水処理工程で第１逆浸透膜装置２２３を用いてろ過処理する前に第１除濁装置２２２を用いて混合水をろ過処理することにより、第１逆浸透膜装置２２３の膜面に無機性固形物質や塩が付着してしまうのを抑制することができ、より一層効率よく淡水２００Ｃを得るという利点がある。また、より一層純度の高い淡水２００Ｃを得ることができるという利点もある。

　また、第２実施形態の海水淡水化方法は、無機性廃水２００Ｂを沈殿分離槽２３１内で沈殿分離して上澄水たる沈殿処理水を得、更に、該沈殿処理水を第２除濁装置２３２を用いてろ過処理し第３透過水と第３濃縮水とを得、そして、第３透過水を第２逆浸透膜装置２３３を用いたろ過処理により第４透過水と第４濃縮水とを得る廃水処理工程を実施することにより、前記廃水処理工程において浄化水２００Ｅを回収することができ、より一層効率良く浄化水を回収し得るという利点がある。

　また、第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、第１透過水を第１ポンプ２２４を介して加圧してから第１逆浸透膜装置２２３に供給して第２濃縮水を得、第２濃縮水の圧力で水力タービン２２５を駆動して動力を得るように構成されてなることにより、エネルギーを得ることができるという利点がある。また、この得られたエネルギーを海水２００Ａや無機性廃水２００Ｂから浄化水を得る工程で利用すれば、より一層効率よく浄化水を回収し得るという利点もある。

　また、第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、混合水よりも塩濃度が高い第２濃縮水の塩の濃度と第３透過水の塩の濃度との差を利用して発電する濃度差発電部２０５を備えてなることにより、エネルギーを得ることができるという利点がある。また、この得られたエネルギーを海水２００Ａや無機性廃水２００Ｂから浄化水を得る工程で利用すれば、より一層効率よく浄化水を回収し得るという利点もある。

　さらに、第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、第１スケール防止薬液供給手段および第２スケール防止薬液供給手段を備えてなることにより、第１逆浸透膜装置２２３の逆浸透膜および第２逆浸透膜装置２３３の逆浸透膜に生じ得るスケールが抑制され得るため、より一層効率よく浄化水を回収し得るという利点がある。

　尚、第２実施形態の海水淡水化装置、及び第２実施形態の海水淡水化方法は、上記の利点を有するものであるが、本発明の海水淡水化装置、及び本発明の海水淡水化方法は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。

　例えば、第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、第１スケール防止薬液供給手段および第２スケール防止薬液供給手段を備えてなるが、第１スケール防止薬液供給手段を備えずに第２スケール防止薬液供給手段のみを備え、該第２スケール防止薬液供給手段によって第２逆浸透膜装置２３３に供給されたスケール防止薬液が第４濃縮水として第２逆浸透膜装置２３３から排出され、該スケール防止薬液が第１逆浸透膜装置２２３に供給されるように構成されてもよい。
　第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、このように構成されてなることにより、前記スケール防止剤が逆浸透膜を透過し難いため、第２逆浸透膜装置２３３で使用されたスケール防止薬液を第１逆浸透膜装置２２３でも利用でき、また、スケール防止薬液を供給するための動力も抑制することができるため、より一層効率良く浄化水を回収し得るという利点がある。
　また、この場合には、本発明の海水淡水化装置２０１は、第４濃縮水として第２逆浸透膜装置２３３から排出されたスケール防止薬液が、第１除濁装置２２２を介して第１逆浸透膜装置２２３に供給されるように構成されてもよく、該スケール防止薬液が、第１除濁装置２２２を介さずに直接第１逆浸透膜装置２２３に供給されるように構成されてもよい。特に、本発明の海水淡水化装置２０１は、該スケール防止薬液が、第１除濁装置２２２を介さずに直接第１逆浸透膜装置２２３に供給されるように構成されてなることにより、該スケール防止薬液が、第１除濁装置２２２で希釈されてしまうことが抑制され、第１逆浸透膜装置２２３にスケール防止薬液が効率良く供給されるため、より一層効率良く浄化水を回収し得るという利点がある。

　また、第２実施形態の海水淡水化方法では、混合水処理工程において、第１逆浸透膜装置２２３を用いてろ過処理する前に、第１除濁装置２２２を用いて混合水をろ過処理したが、本発明の海水淡水化方法では、第１除濁装置２２２によるろ過処理を行わない態様であってもよい。
　このような態様の場合、本発明の海水淡水化方法は、好ましくは、図９に示すように、海水２００Ａと希釈水としての第４濃縮水たる沈殿処理水とを混合する前に、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れかを有する第３除濁装置２１０を用いて海水２００Ａをろ過処理して第５透過水と第５濃縮水を得、第５透過水たる海水２００Ａと希釈水とを混合して混合水を生成する。
　また、本発明の海水淡水化方法は、第１濃縮水と同様な濃縮水として第５濃縮水を扱うことができる。

　さらに、第２実施形態の海水淡水化方法では、廃水処理工程において、第２逆浸透膜装置２３３を用いて第２除濁装置２３２から得た第３透過水をろ過処理したが、第２逆浸透膜装置２３３による第３透過水のろ過処理を行わない態様であってもよい。
　このような態様の場合、本発明の海水淡水化方法は、好ましくは、図１０に示すように、海水２００Ａと希釈水としての第３透過水たる沈殿処理水とを混合する前に、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れかを有する第３除濁装置２１０を用いて海水をろ過処理し、該第３除濁装置２１０を用いてろ過処理された海水２００Ａと希釈水としての第３透過水たる沈殿処理水とを混合して混合水を生成する。また、図１１に示すように、沈殿処理水を第２除濁装置２３２でろ過処理せずに希釈水とし、海水２００Ａと希釈水としての沈殿処理水とを混合して混合水を生成し、混合水を第３除濁装置２１０を用いてろ過処理してもよい。

　また、第２実施形態に於いて、第１除濁装置２２２は、第１除濁装置２２２に移送される混合水が精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてなるが、砂ろ過器を有する砂ろ過手段により該混合水がろ過処理されるように構成されてもよい。第２実施形態は、このように構成されてなることにより、低動力で多量の水の濁質を除去できるという利点がある。
　また、第１除濁装置２２２は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過が１段で行われるように構成されてもよく、砂ろ過が２段以上で行われるように構成されてもよい。
　尚、砂ろ過の段とは、砂ろ過器が直列に接続された台数を意味する。
　また、第１除濁装置２２２は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過手段によりろ過処理された混合水が、更に、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　尚、第１除濁装置２２２が砂ろ過である場合は、砂ろ過層を洗浄するための洗浄手段（図示せず）が備えられてなる。

　また、第２実施形態に於いて、第２除濁装置２３２は、第２除濁装置２３２に移送される沈殿処理水が精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてなるが、該沈殿処理水が砂ろ過手段によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　また、第２除濁装置２３２は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過が１段で行われるように構成されてもよく、砂ろ過が２段以上で行われるように構成されてもよい。
　また、第２除濁装置２３２は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過手段によりろ過処理された沈殿処理水が、更に、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　尚、第２除濁装置２３２が砂ろ過である場合は、砂ろ過層を洗浄するための洗浄手段（図示せず）が備えられてなる。

　また、第２実施形態が第３除濁装置２１０を備える態様の場合、第２実施形態において、第３除濁装置２１０は、第３除濁装置２１０に移送される海水が精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてなるが、該海水が砂ろ過手段によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　また、第３除濁装置２１０は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過が１段で行われるように構成されてもよく、砂ろ過が２段以上で行われるように構成されてもよい。
　また、第３除濁装置２１０は、砂ろ過が行われる態様の場合、砂ろ過手段によりろ過処理された海水が、更に、精密ろ過膜（ＭＦ膜）及び限外ろ過膜（ＵＦ膜）の少なくとも何れか一方によりろ過処理されるように構成されてもよい。
　尚、第３除濁装置２１０が砂ろ過である場合は、砂ろ過層を洗浄するための洗浄手段（図示せず）が備えられてなる。

　さらに、第２実施形態では、自然エネルギー（波力、潮力、風力、太陽光、地熱等）を利用して発電し、第２実施形態の海水淡水化装置のポンプ等の駆動電力として自然エネルギーから得られる電力を利用してもよい。第２実施形態は、自然エネルギーから得られる動力を利用することにより、ＣＯ_２等の環境に影響を与え得るガスを抑制したり、化石燃料の枯渇を抑制したり、原子力事故等のリスクを避けることができるという利点がある。

　また、第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、混合水処理部２０２に水力タービン２２５を備えてなるが、水力タービン２２５の代わりに、第１逆浸透膜装置２２３から圧送された第２濃縮水の圧力を、直接（電気を介さず）混合水が第１逆浸透膜装置２２３に移送されるための圧力に変換する圧力変換装置（圧力回収装置）を備えてもよい。
　第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、前記圧力変換装置を備える場合、第１逆浸透膜装置２２３から圧送された第２濃縮水が前記圧力変換装置に移送され、該圧力変換装置で用いられた第２濃縮水が濃縮水貯留槽に移送されるように構成されてなる。また、第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、混合水が第１ポンプ２２４を介する前に前記圧力変換装置に移送され、該圧力変換装置で圧力が得られた混合水が第１ポンプ２２４を介して第１逆浸透膜装置２２３に移送されるように構成されてなる。
　第２実施形態の海水淡水化装置２０１は、このように構成されてなることにより、第１ポンプ２２４の動力を抑制することができるという利点がある。

　さらに、第２実施形態では、無機性廃水２００Ｂを沈殿分離槽２３１に移送する前に、アルカリ（例えば、水酸化ナトリウム等）若しくは酸（例えば、硝酸、硫酸、塩酸等）により無機性廃水２００ＢのｐＨを中性付近（例えば、ｐＨ４～１０）に調整してもよい。また、無機性廃水２００Ｂを沈殿分離槽２３１に移送する前に、酸化剤（例えば、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム等）若しくは還元剤（例えば、重亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム等）により無機性廃水２００Ｂを酸化処理若しくは還元処理してもよい。

　また、第２実施形態では、沈殿処理水を希釈水として海水２００Ａに混合するが、沈殿処理されていない無機性廃水２００Ｂを希釈水として海水２００Ａに混合してもよい。第２実施形態では、沈殿処理されていない無機性廃水を希釈水とする場合、該無機性廃水を海水２００Ａに混合する前に、無機性廃水２００ＢのｐＨを中性付近（例えば、ｐＨ４～１０）に調整してもよい。また、該無機性廃水２００Ｂを海水２００Ａに混合する前に、無機性廃水２００Ｂを酸化処理、又は還元処理してもよい。

　以上のように、第２実施形態によれば、無機性廃水２００Ｂを活用しつつ、淡水２００Ｃ等の浄化水を効率良く得ることができる。

第３実施形態
　次に、第３実施形態の淡水生成装置および淡水生成方法について説明する。

　ところで、従来の海水淡水化では、海水を逆浸透膜でろ過処理するのに海水を加圧してポンプ等で逆浸透膜ユニットに圧送する必要があることから、海水の塩濃度が高いほど多大なエネルギーが必要となるという問題を有している。

　一方、上記の海水とは別に、例えば下水に代表される有機物を含有する廃水（以下、「有機性廃水」ともいう。）や、有機性廃水が生物処理された生物処理廃水、更には、鉄鋼等の金属製造工場等の廃水に代表される重金属等の無機物を含有する廃水（以下、「無機性廃水」ともいう。）や、無機性廃水が沈殿分離された沈殿処理廃水は、海洋や河川に放出されてしまい、ほとんど有効利用されていないという現状がある。

　これらの廃水または処理廃水等は、通常、塩濃度が海水よりも低い低塩濃度廃水であり、淡水資源として有効利用すれば、逆浸透膜ろ過を比較的低圧のポンプでもって効率よく淡水としうるものと考えられる。しかしながら、これらの低塩濃度廃水は、海水の如く無尽蔵に存在するものではないことから淡水資源として安定した量を確保できないケースも考えられ、また、状況によって塩濃度が大きく変動することから低圧ポンプを用いたろ過処理では安定した生成量を確保できないケースも考えられ、安定して所定の淡水量が得られなくなる虞がある。

　第３実施形態は、上記問題点等に鑑み、淡水を効率良く安定して得ることができる淡水生成装置および淡水生成方法を提供することを課題とする。

　先ず、第３実施形態に係る淡水生成装置について説明する。

　図１２は、第３実施形態の淡水生成装置の概略ブロック図である。
　第３実施形態の淡水生成装置３０１は、図１２に示すように、海水３００Ａよりも低塩濃度の低塩濃度廃水３００Ｂを逆浸透膜ろ過によって第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１処理部３０２と、該第１処理部で生成された第１濃縮水を希釈水として海水３００Ａに混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２処理部３０３とを備えてなる。

　第３実施形態の淡水生成装置３０１は、第１処理部３０２に低塩濃度廃水３００Ｂが移送され、濃縮水貯留槽（図示せず）に第２濃縮水を濃縮水３００Ｅとして移送されるように構成されてなる。

　また、第３実施形態の淡水生成装置３０１は、第１透過水が淡水３００Ｃとして得られ、第２透過水が淡水３００Ｄとして得られるように構成されてなる。

　前記海水３００Ａは、塩を含む水であり、例えば、塩濃度が１．０～８．０質量％程度の水であり、より具体的には、塩濃度が２．５～６．０質量％である。
　本明細書において、海水３００Ａは、海に存在する水に限定されず、塩濃度が１．０質量％以上の水であれば、湖（塩湖、汽水湖）の水、沼水、池水等の陸に存在する水も含む。

　前記低塩濃度廃水３００Ｂは、海水３００Ａよりも塩濃度が低い水である。低塩濃度廃水３００Ｂは、例えば、海水３００Ａの塩濃度に対する低塩濃度廃水３００Ｂの塩濃度の比が０．１以下のもの、より一般的には、海水３００Ａの塩濃度に対する低塩濃度廃水３００Ｂの塩濃度の比が０．０１以下のものである。
　前記低塩濃度廃水３００Ｂは、有機物を含む廃水（以下、「有機性廃水」ともいう。）、無機物を含む廃水（以下、「無機性廃水」ともいう。）、若しくは有機物及び無機物を含む廃水である。
　前記有機性廃水は、例えば、有機物濃度の指標としてのＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）が２０００ｍｇ/Ｌ以下の廃水であり、より具体的には、２００ｍｇ/L程度の廃水である。有機性廃水としては、下水（生活廃水や雨水が下水道に流れた水等）や、工業廃水（食品工場、化学工場、電子産業工場、パルプ工場等の工場から排出される廃水）等が挙げられる。
　前記無機性廃水は、無機物が含まれ且つ有機物濃度が低い廃水で、例えば、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）が５０ｍｇ／Ｌ以下の廃水であり、好ましくは、１０ｍｇ／Ｌ以下の廃水である。無機性廃水としては、工業廃水（鉄鋼工場、化学工場、電子産業工場等の工場から排出される廃水）等が挙げられる。
　さらに、前記低塩濃度廃水３００Ｂは、廃水が沈殿分離槽で沈殿分離された上澄水、精密ろ過膜（ＭＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）、砂ろ過池等でろ過され除濁された透過水であってもよい。また、前記低塩濃度廃水３００Ｂは、有機性廃水の場合、生物種により浄化処理された生物処理水であってもよい。
　尚、本明細書に於いて、除濁とは逆浸透膜ろ過よりも粗いろ過、即ち、逆浸透膜装置でろ過処理する前に実施され、逆浸透膜で分離するよりも粗い不純物(例えば、固形物質等)を除去することを意味する。
　また、本明細書に於いて、生物種による浄化処理とは、細菌、原生動物、後生動物等の生物種によって水に含まれる有機物を分解することを意味する。具体的には、活性汚泥を用いた曝気処理等を挙げることができる。

　前記逆浸透膜としては、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニールアルコールなどの素材により形成された直径数ｍｍの中空糸状に形成されたいわゆる中空糸膜などと呼ばれるタイプのものや、該中空糸膜よりも径の太い数ｃｍ程度の太さを有するいわゆるチューブラー膜と呼ばれるタイプのもの、さらには、使用時に内部にメッシュなどの支持材が配された状態でロール状に巻回されて用いられる封筒状のいわゆるスパイラル膜と呼ばれるものなど従来公知のものを採用することができる。

　前記第１処理部３０２は、前記低塩濃度廃水３００Ｂを逆浸透膜ろ過によって第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１逆浸透膜ユニット３２１を備えてなり、また、第１ポンプ３２２を介して低塩濃度廃水３００Ｂが第１逆浸透膜ユニット３２１に圧送されるように構成されてなる。

　また、前記第１処理部３０２は、前記第１逆浸透膜ユニット３２１に移送される低塩濃度廃水３００Ｂの塩濃度を測定する第１塩濃度測定手段３２３と、第１透過水の流量を調節する第１水量調整機構３２４とを備えてなる。

　前記第１塩濃度測定手段３２３としては、塩濃度を測定するための電気伝導度計やイオン計などを備えたものを例示することができる。
　尚、電気伝導度は、塩濃度との相関関係を有し測定も容易である点において、前記第１塩濃度測定手段３２３としては、電気伝導度を測定する機構を有するものが好適である。
　しかも、電気伝導度計は、安価でメンテナンスも容易であることから、電気伝導度計を備えた第１塩濃度測定手段３２３は、淡水生成装置コスト、メンテナンスコストの低減に有効である。

　前記第２処理部３０３は、海水３００Ａに希釈水としての第１濃縮水を混合して混合水を得る混合槽３３６と、該混合水を逆浸透膜ろ過によって第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２逆浸透膜ユニット３３１とを備えてなり、また、第２ポンプ３３２を介して前記混合水が第２逆浸透膜ユニット３３１に圧送されるように構成されてなる。

　第３実施形態の淡水生成装置３０１は、前記混合槽３３６に海水３００Ａが移送され、該混合槽３３６に希釈水としての第１濃縮水が移送されるように構成されてなる。

　前記第２処理部３０３は、該海水３００Ａの流量を調節する第２水量調整機構３３４を備えてなる。

　前記第１水量調整機構３２４及び前記第２水量調整機構３３４には、前記第１塩濃度測定手段３２３から発信された信号に基づいて、それぞれ、第１透過水の水量及び海水３００Ａの水量を変化させるべくバタフライ弁など開度調整可能な開度調整弁が用いられている。

　第３実施形態の淡水生成装置３０１は、前記第１塩濃度測定手段３２３から発信された信号を、例えば、前記開度調整弁の開度を変更する制御信号として前記第１水量調整機構３２４及び前記第２水量調整機構３３４に伝達するための信号伝達機構３０４を備えてなる。

　第３実施形態の淡水生成装置３０１は、前記第１塩濃度測定手段３２３によって得られた測定値に基づいて、前記第１処理部３０２で得られる第１透過水の生成量と、前記第２処理部３０３で得られる第２透過水の生成量が制御されるように構成されてなる。具体的には、第３実施形態の淡水生成装置３０１は、前記第１塩濃度測定手段３２３によって得られた測定値に基づいて前記信号伝達機構３０４により、第１水量調整機構３２４により第１透過水の流量を調節し且つ第２水量調整機構３３４により海水３００Ａの流量を調節して、前記第１処理部３０２で得られる第１透過水の生成量と、前記第２処理部３０３で得られる第２透過水の生成量とが制御されるように構成されてなる。

　また、第３実施形態の淡水生成装置３０１は、前記第１塩濃度測定手段３２３によって得られた測定値が所定基準値以下又は未満である場合には、前記第１処理部３０２での第１透過水の生成量を上げ、第２処理部３０３での第２透過水の生成量を下げるように制御されるように構成されてなる。

　第３実施形態の淡水生成装置３０１は、上記の如く構成されてなるが、次ぎに、第３実施形態の淡水生成方法について説明する。

　第３実施形態の淡水生成方法は、低塩濃度廃水３００Ｂを第１逆浸透膜ユニット３２１によって第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１処理工程と、該第１処理工程で生成した第１濃縮水を希釈水として海水３００Ａに混合槽３３６で混合して混合水とし、該混合水を第２逆浸透膜ユニット３３１によって第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２処理工程とを実施し、各工程の透過水を淡水として得る。

　また、第３実施形態の淡水生成方法は、第１塩濃度測定手段３２３で低塩濃度廃水３００Ｂの塩濃度を測定し、この測定で得られた測定値に基づいて、前記第１処理工程での透過水の生成量と、前記第２処理工程での透過水の生成量とを制御する。
　具体的には、第３実施形態の淡水生成方法は、前記第１塩濃度測定手段３２３によって得られた測定値に基づいて前記信号伝達機構３０４により、第１水量調整機構３２４により第１透過水の流量を調節し且つ第２水量調整機構３３４により海水３００Ａの流量を調節して、前記第１処理部３０２で得られる第１透過水の生成量と、前記第２処理部３０３で得られる第２透過水の生成量とを制御する。

　また、第３実施形態の淡水生成方法は、前記第１塩濃度測定手段３２３によって得られた測定値が所定基準値以下又は未満である場合には、前記第１処理部３０２での第１透過水の生成量を上げ、第２処理部３０３での第２透過水の生成量を下げるように制御する。

　尚、ここでは詳述しないが、従来公知の淡水生成装置に用いられている各種の装置類を本発明の効果を損ねない範囲において本発明の淡水生成装置に採用することも可能である。また、従来公知の淡水生成方法における各種の制御や設備運転方法を本発明の淡水生成方法においても採用可能である。

　例えば、第３実施形態の淡水生成装置３０１は、第１水量調整機構３２４が備えられてなるが、本発明の淡水生成装置は、図１３に示すように、第１塩濃度測定手段３２３の測定結果に基づいて第１ポンプ３２２の回転数を変化させるための第１インバータ３２５が設けられ、信号伝達機構３０４が該第１インバータ３２５に接続されてもよい。
　また、第３実施形態の淡水生成装置３０１は、第２水量調整機構３３４が備えられてなるが、本発明の淡水生成装置は、図１３に示すように、第１塩濃度測定手段３２３の測定結果に基づいて第２ポンプ３３２の回転数を変化させるための第２インバータ３３５が設けられ、信号伝達機構３０４が該第２インバータ３３５に接続されてもよい。

　また、第３実施形態の淡水生成装置３０１は、図１４に示すように、前記混合槽３３６に移送される海水３００Ａの塩濃度を測定する第２塩濃度測定手段３３３が前記第２処理部３０３に備えられてもよい。
　ここで、海水３００Ａの塩濃度が変動した場合、前記第２逆浸透膜ユニット３３１での第２透過水の生成効率が変動する。具体的には、海水３００Ａの塩濃度が低下した場合は第２透過水の生成効率が上昇し、海水３００Ａの塩濃度が上昇した場合は第２透過水の生成効率は低下する。
　そこで、第３実施形態の淡水生成装置３０１は、前記第１塩濃度測定手段３２３によって得られた測定値に基づいて前記信号伝達機構３０４により、第１水量調整機構３２４により第１透過水の流量を調節し且つ第２水量調整機構３３４により海水３００Ａの流量を調節すべく制御するように構成されてなるが、前記第２塩濃度測定手段３３３によって得られた海水３００Ａの塩濃度に応じて決定される第２透過水の生成効率に基づいて海水３００Ａの流量を補正するように構成されてなる。

　以上のように、第３実施形態によれば、淡水を効率良く安定して得ることができる。

第４実施形態
　次に、第４実施形態の淡水生成装置および淡水生成方法について説明する。

　ところで、従来の海水淡水化技術では、海水を逆浸透膜でろ過処理するのに海水を加圧してポンプ等で逆浸透膜ユニットに圧送する必要があることから、海水の塩濃度が高いほど多大なエネルギーが必要となるという問題がある。

　一方、上記の海水とは別に、例えば下水に代表される有機物を含有する有機性廃水や、有機性廃水が生物処理された生物処理廃水、更には、鉄鋼等の金属製造工場等の廃水に代表される金属等の無機物を含有する無機性廃水や、無機性廃水をｐＨ調整等の前処理を施し固形化させたのち、沈殿処理した後の沈殿処理廃水は、海洋や河川に放出されているなど、ほとんど有効利用されていないという現状がある。

　これらの廃水または処理廃水等は、通常、塩濃度が海水よりも低い低塩濃度廃水であり、淡水資源として有効利用すれば、逆浸透膜ろ過を比較的低圧のポンプでもって効率よく淡水としうるはずである。
　ところが、これらの低塩濃度廃水は、状況によって取水量が大きく変動するものである。例えば、下水であれば時間帯や季節により変動し、工場廃水であれば生産量、生産工程等により変動するものである。
　即ち、低塩濃度廃水は、海水の如く無尽蔵に存在するものではないことから淡水資源として必要量を安定して確保できないケースや、貯留槽を有していても取水量が多い場合には適宜廃棄しなければならないケースも発生する。
　従って、安定して所定量の淡水を得ることができなかったり、低コストで淡水を生成しうる淡水資源を十分に利用しきれずに効率が悪くなるという問題も生じうる。
　このような問題に対して、過剰に大きな貯留槽を備えた装置を用いる対策も考えられるが、このためには、巨大なスペースを要することとなる。

　第４実施形態は、上記問題点等に鑑み、過剰に大きな貯留槽のための巨大なスペースを要せず、しかも、安定して所定量の淡水を効率よく得ることができる淡水生成装置及び淡水生成方法を提供することを課題とする。

　先ず、第４実施形態に係る淡水生成装置について説明する。

　図１５は、第４実施形態の淡水生成装置の概略ブロック図である。
　第４実施形態の淡水生成装置４０１は、図１５に示すように、海水４００Ａよりも低塩濃度の低塩濃度廃水４００Ｂを逆浸透膜ろ過によって第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１処理部４０２と、該第１処理部で生成された第１濃縮水を希釈水として海水４００Ａに混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２処理部４０３とを備えてなる。

　第４実施形態の淡水生成装置４０１は、第１処理部４０２に低塩濃度廃水４００Ｂが供給され、濃縮水貯留槽（図示せず）に第２濃縮水を濃縮水４００Ｅとして移送されるように構成されてなる。

　また、第４実施形態の淡水生成装置４０１は、第１透過水が淡水４００Ｃとして得られ、第２透過水が淡水４００Ｄとして得られるように構成されてなる。

　前記海水４００Ａは、塩を含む水であり、例えば、塩濃度が１．０～８．０質量％程度の水であり、一般的には、塩濃度が２．５～６．０質量％である。
　本明細書において、海水４００Ａは、海に存在する水に限定されず、塩濃度が１．０質量％以上の水であれば、湖（塩湖、汽水湖）の水、沼水、池水等の陸に存在する水も含む。

　前記低塩濃度廃水４００Ｂは、海水４００Ａよりも塩濃度が低い水である。低塩濃度廃水４００Ｂは、例えば、海水４００Ａの塩濃度に対する低塩濃度廃水４００Ｂの塩濃度の比が０．１以下のもの、より一般的には、海水４００Ａの塩濃度に対する低塩濃度廃水４００Ｂの塩濃度の比が０．０１以下のものである。
　前記低塩濃度廃水４００Ｂとしては、有機物を含む有機性廃水や無機物を含む無機性廃水を挙げることができる。
　前記有機性廃水は、例えば、有機物濃度の指標としてのＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）が２０００ｍｇ/Ｌ以下の廃水であり、より一般的には、２００ｍｇ/L程度の廃水である。有機性廃水としては、下水（生活廃水や雨水が下水道に流れた水等）や、工業廃水（食品工場、化学工場、電子産業工場、パルプ工場等の工場から排出される廃水）等が挙げられる。
　前記無機性廃水は、例えば、有機物濃度が低い廃水で、有機物の指標であるＢＯＤが５０ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは１０ｍｇ／Ｌ以下の廃水である。無機性廃水としては、工業廃水（鉄鋼工場、化学工場、電子産業工場、等の工場から排出される廃水）等が挙げられる。
　さらに、前記低塩濃度廃水４００Ｂは、廃水（有機性廃水または無機性廃水）が沈殿分離槽で沈殿分離された上澄水、精密ろ過膜（ＭＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）、砂ろ過池等でろ過され除濁された透過水であってもよい。また、前記低塩濃度廃水４００Ｂは、有機性廃水の場合、生物種により浄化処理された生物処理水であってもよい。
　尚、本明細書に於いて、除濁とは逆浸透膜ろ過よりも粗いろ過、即ち、逆浸透膜装置でろ過処理する前に実施され、逆浸透膜で分離するよりも粗い不純物（例えば、固形物質等）を除去することを意味する。
　また、本明細書に於いて、生物種による浄化処理とは、細菌、原生動物、後生動物等の生物種によって水に含まれる有機物を分解することを意味する。具体的には、活性汚泥を用いた曝気処理等を挙げることができる。

　前記逆浸透膜としては、中空糸膜と呼ばれるタイプのものや、チューブラー膜と呼ばれるタイプのもの、スパイラル膜と呼ばれるものなど従来公知のものを採用することができる。

　前記第１処理部４０２は、前記低塩濃度廃水４００Ｂを逆浸透膜ろ過によって第１透過水と第１濃縮水とに分離する複数の第１逆浸透膜ユニット４２１と、それぞれ各第１逆浸透膜ユニット４２１に低塩濃度廃水４００Ｂを圧送する複数の第１ポンプ４２２と、第１処理部４０２に供給される低塩濃度廃水４００Ｂの流量を測定する流量測定手段としての第１流量測定装置４２３とを備えてなる。

　前記第２処理部４０３は、海水４００Ａに希釈水としての第１濃縮水を混合して混合水を得る混合槽４３６と、該混合水を逆浸透膜ろ過によって第２透過水と第２濃縮水とに分離する複数の第２逆浸透膜ユニット４３１と、それぞれ各第２逆浸透膜ユニット４３１に混合水を圧送する複数の第２ポンプ４３２とを備え、該第２ポンプ４３２を介して前記混合水が第２逆浸透膜ユニット４３１に圧送されるように構成されてなる。

　第４実施形態の淡水生成装置４０１は、前記混合槽４３６に海水４００Ａがポンプ（図示せず）によって供給され、該混合槽４３６に希釈水としての第１濃縮水が移送されるように構成されてなる。

　前記第２処理部４０３は、海水４００Ａの流量を測定する第２流量測定装置４３５と該海水４００Ａの混合槽４３６へ流量を調節する流量調整機構４３４としてのコントロールバルブとを備えてなる。

　第４実施形態の淡水生成装置４０１は、前記第１流量測定装置４２３によって測定された流量の測定値に基づいて、第１処理部４０２及び第２処理部４０３でのろ過処理量が制御されるようになっている。
　具体的には、測定値の上昇に基づいて、第１処理部４０２で稼働する第１逆浸透膜ユニット４２１数が増加し、第２処理部４０３で稼働する第２逆浸透膜ユニット４３１数が減少するように制御されている。
　この点について、更に詳細に説明すると、前記第１流量測定装置４２３と各第１ポンプ４２２とは電気的に接続されており、第１流量測定装置４２３による測定値に基づいて、必要数の第１ポンプ４２２が稼働するように制御されており、測定値が上昇すると稼働する第１ポンプ４２２数が増加し、それに対応して逆浸透膜ろ過を行う第１逆浸透膜ユニット４２１の数も増加し、第１処理部４０２における処理量が上昇することとなる。
　また、前記第１流量測定装置４２３と流量調整機構４３４とが電気的に接続され且つ第２流量測定装置４３５と各第２ポンプ４３２とが電気的に接続されており、第１流量測定装置４２３による測定値に基づいて、第２処理部４０３の混合槽４３６に流入する海水４００Ａの流量が制御されており、測定値が上昇すると第２処理部４０３では逆に海水４００Ａの流量が減少し、それに応じて第２流量測定装置４３５による測定値が低下し、該測定値に基づいて（具体的には、該測定値及び第１濃縮水の流量を考慮して）稼働する第２ポンプ４３２の数（即ち稼働する第２逆浸透膜ユニット４３１の数）が減少するようになっている。
　尚、当然ながら、測定値が下降した場合には、第１処理部４０２で稼働する第１逆浸透膜ユニット４２１数が減少し、第２処理部４０３で稼働する第２逆浸透膜ユニット４３１数が増加するように制御されている。

　更に、第４実施形態に於いては、第１処理部４０２での低塩濃度廃水４００Ｂの一部をバイパスさせて前記混合槽４３６へ供給するバイパスライン４４０を備えており、前記第１流量測定装置４２３による測定値に基づいて、バイパス供給量を制御できるように構成されている。
　例えば、第１処理部４０２での逆浸透膜ろ過処理能力を超える流量が測定された場合に、超える流量分がバイパスライン４４０を介して、混合槽４３６に供給されるように制御されている。
　第４実施形態に於いては、このようなバイパスライン４４０が備えられていることから、予期せぬ量の低塩濃度廃水４００Ｂが測定された場合でも、該低塩濃度廃水４００Ｂを廃棄すること無く淡水資源として利用することができる。
　尚、第４実施形態においては、第１処理部４０２での処理能力を超える流量を測定した場合にバイパスライン４４０を介して、混合槽４３６に供給するように制御されているが、本発明に於いては、これに限定されず、第１流量測定装置４２３による測定値が一定値以上となった場合に第１処理部４０２での低塩濃度廃水４００Ｂの一部をバイパスさせて前記混合槽４３６へと供給するように制御しても良い。

　第４実施形態の淡水生成装置４０１は、上記の如く構成されてなるが、次ぎに、第４実施形態の淡水生成方法について説明する。
　第４実施形態の淡水生成方法は、図１５の装置を用い、海水４００Ａよりも低塩濃度の低塩濃度廃水４００Ｂを第１逆浸透膜ユニット４２１でのろ過によって第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１処理工程と、該第１処理工程にて生成した第１濃縮水を希釈用として混合槽４３６に供給し該混合槽４３６にて海水４００Ａと混合して混合水とし、該混合水を第２逆浸透膜ユニット４３１でのろ過によって第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２処理工程とを実施し、各処理工程にて分離した第１透過水及び第２透過水を淡水として得る淡水生成方法である。
　第４実施形態に於いては、第１流量測定装置４２３にて低塩濃度廃水４００Ｂの流量を測定し、測定値に基づいて、前記第１処理部４０２及び前記第２処理部４０３でのろ過処理量を制御する。
　具体的には、第１処理部４０２での稼働する第１ポンプ４２２数（第１逆浸透膜ユニット４２１数）および第２処理部４０３での流量調整機構４３４を制御し、結果的に第２ポンプ４３２数（第２逆浸透膜ユニット４３１数）を制御して淡水を得る。
　なお、第４実施形態における淡水生成方法においても、第１流量測定装置にて低塩濃度廃水４００Ｂの流量を測定し、測定値に基づいて、バイパスライン４４０を通じて混合槽４３６へ供給する低塩濃度廃水４００Ｂの水量を制御するようにしても良い。この場合、第１処理部４０２での逆浸透膜ろ過処理能力を超える流量が測定された場合に、超える流量分がバイパスライン４４０を介して混合槽４３６に供給されるように制御するのが好ましいが、これに限定されず、第１流量測定装置４２３にて所定流量以上が測定された場合にバイパスライン４４０を介して、混合槽４３６に供給されるように制御してもよい。

　尚、第４実施形態の淡水生成装置４０１及び淡水生成方法は、上記の通りであるが、本発明の淡水生成装置及び淡水生成方法は、上記構成に限定されず本発明の意図する範囲内に於いて適宜設計変更可能である。
　例えば、図示していないが、バイパスライン４４０に流量調整バルブが設けられ、該流量調整バルブにより、バイパスライン４４０を介する混合槽４３６への供給量が制御されるように構成されていてもよい。
　また、本発明に於いては、第１流量測定装置４２３の測定値のみに基づいて稼働する第１ポンプ４２２数や第２ポンプ４３２数等を制御する態様に限定されず、他の場所に配された流量測定装置の測定値をも加味して稼働する第１ポンプ４２２数や第２ポンプ４３２数等を制御するものであってもよい。
　例えば、第１逆浸透膜ユニット４２１の後段に第１濃縮水の流量を測定する流量測定装置が設置され、当該流量測定装置の測定値と、前記第１流量測定装置４２３の測定値の両方に基づいて、稼働する第２ポンプ４３２の数やバイパスライン４４０を通じて混合槽４３６へ供給する低塩濃度廃水４００Ｂの量が調整制御されていてもよい。
　また、第４実施形態では第２流量測定装置４３５の測定値に基づいて（具体的には、該測定値及び第１濃縮水の流量を考慮して）稼働する第２ポンプ４３２の数が制御されているが、バイパスライン４４０を介して低塩濃度廃水４００Ｂが混合槽４３６にバイパス供給される場合を考慮して、第１濃縮水の流量、バイパス供給量を測定する流量測定装置が設けられ、第２流量測定装置４３５の測定値、第１濃縮水量の測定値及びバイパス供給量の測定値の合計値に基づいて稼働する第２ポンプ４３２の数が制御されていてもよい。なお、第１濃縮水量を測定する流量測定装置が設けられておらず、第１逆浸透膜ユニット４２１への供給量に応じて計算により求められた値を利用するものであっても良い。

　以上のように、第４実施形態によれば、過剰に大きな貯留槽のための巨大なスペースを要せず、しかも、安定して所定量の淡水を効率よく得ることができる。

　次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。

　まず、第１実施形態についてさらに具体的に説明する。

（試験例１）
　図１６に示すように、有機性廃水Ｂとしての下水を生物処理した生物処理水たる希釈水Ｇと海水Ａとを表１の量で混合し、該混合により得られた混合水を第１逆浸透膜装置２３にポンプ２４を介して供給してろ過処理し透過水たる淡水Ｃと濃縮水Ｄとを得た。ろ過処理時における第１ポンプ２４から第１逆浸透膜装置２３への混合水の供給圧力（ａｔａ）、第１ポンプ２４の消費電力（Ｗ）、透過水たる淡水Ｃ及び濃縮水Ｄの量（Ｌ）を試算した。これらの試算結果を表１、図１７に示す。
　尚、表１における単位動力比とは、生物処理水で希釈していない海水Ａをろ過処理するのに消費した単位透過水量当たりの電力を１００とした時における各混合水の単位透過水量当たりの電力の比を示す。また、混合水の塩濃度の単位である％は、質量％を意味する。

　表１や図１７に示すように、海水を生物処理水で希釈するほど、単位動力比を小さくすることができることが分かる。また、海水１に対して希釈水０．１以上にすることで、消費電力の低減の効果があることが分かる。

（試験例２）
実施例１
　実施例１では、図１８に示す海水淡水化装置を用い以下のようにして下水を生物処理した生物処理水を用いて海水Ａ（塩濃度：３．５質量％）を淡水化した。
　まず、１００，０００トン／ｄで有機性廃水Ｂとしての下水を生物処理部３に移送し、該下水を生物処理部３の第２生物処理槽３１内で生物処理して生物処理水を生成し、該生物処理水を精密ろ過膜を有し且つ浸漬膜である第２除濁装置３２を用いてろ過処理して透過水を得、該透過水を第２ポンプ３４を介して第２逆浸透膜装置３３に移送して第２逆浸透膜装置３３を用いて透過水たる浄化水Ｅ及び濃縮水たる生物処理水を得た。浄化水Ｅは、７０，０００トン／ｄで得られ、該濃縮水たる生物処理水は、３０，０００トン／ｄで得られた。
　次ぎに、該浄化水Ｅを回収し、該濃縮水たる生物処理水を希釈水として混合水処理部２に移送した。
　そして、３０，０００トン／ｄで海水Ａを混合水処理部２に移送し、前記濃縮水たる生物処理水を希釈水として海水Ａに混合して混合水（塩濃度：１．８質量％）を得、該混合水を第１ポンプ２４を介してを第１逆浸透膜装置２３に移送して第１逆浸透膜装置２３を用いて透過水たる淡水Ｃ及び濃縮水Ｄを得た。該淡水Ｃたる浄化水は、３６，０００トン／ｄで得られ、該濃縮水Ｄは、２４，０００トン／ｄで得られた。
　従って、浄化水（淡水Ｃも含む）は、１０６，０００トン／ｄで得られた。

比較例１
　比較例１では、図１９に示す海水淡水化装置を用い以下のようにして海水Ａ（塩濃度：３．５質量％）を淡水化した。
　まず、１００，０００トン／ｄで有機性廃水Ｂとしての下水を生物処理槽７に移送し、該下水を生物処理槽７内で生物処理して生物処理水Ｈを生成した。この生物処理水Ｈは放流した。
　そして、２５０，０００トン／ｄで海水Ａを第１ポンプ８を介してを逆浸透膜装置９に移送して逆浸透膜装置９を用いて透過水たる淡水Ｉ及び濃縮水Ｊを得た。該淡水Ｉたる浄化水は、１００，０００トン／ｄで得られ、該濃縮水は、１５０，０００トン／ｄで得られた。

　実施例１及び比較例１の海水淡水化方法で消費した電力（消費電力）、得られた浄化水の量等の結果を表２に示す。
　尚、得られた浄化水の量は、淡水の量も含めた量である。合計消費電力は、第１ポンプ及び第２ポンプを駆動するのに消費された電力とした（比較例１では、第２ポンプを使用していないため第１ポンプを駆動するのに消費された電力のみとした）。年間消費電力量は、年間の稼働時間を３３０×２４時間として算出した。年間ＣＯ_２排出量は、ＣＯ_２排出原単位量を０．４１ｋｇ－ＣＯ_２／ｋＷｈとして算出した。

　本発明の範囲内である実施例１の海水淡水化方法によって得られた浄化水の量と、海水を希釈せずに淡水化した比較例１の海水淡水化方法によって得られた浄化水の量とは略同程度であるにも関わらず、実施例１の合計消費電力は、比較例１のものに比してかなり低い値を示した。また、実施例１の年間のＣＯ_２排出量も、比較例１のものに比してかなり低い値を示した。

　次に、第２実施形態について具体的に説明する。

（試験例３）
　図２０に示すように、無機性廃水としての鉄鋼廃水たる希釈水２００Ｇと海水２００Ａとを表３の量で混合し、該混合により得られた混合水を第１逆浸透膜装置２２３にポンプ２４を介して供給してろ過処理し透過水たる淡水２００Ｃと濃縮水２００Ｄとを得た。ろ過処理時における第１ポンプ２２４から第１逆浸透膜装置２２３への混合水の供給圧力（ＭＰａ）、第１ポンプ２２４の消費電力（Ｗ）、透過水たる淡水２００Ｃ及び濃縮水２００Ｄの量（Ｌ）を試算した。これらの試算結果を表３、図２１に示す。
　尚、表３における単位動力比とは、無機性廃水で希釈していない海水２００Ａをろ過処理するのに消費した単位透過水量当たりの電力を１００とした時における各混合水の単位透過水量当たりの電力の比を示す。また、混合水の塩濃度の単位である％は質量％を意味する。

　表３や図２１に示すように、海水を希釈水で希釈するほど、単位動力比を小さくすることができることが分かる。また、海水１に対して希釈水０．１以上にすることで、消費電力の低減の効果があることが分かる。

（試験例４）
実施例２
　実施例２では、図２２に示す海水淡水化装置を用い以下のようにして鉄鋼廃水を凝集沈殿して得られた上澄水たる沈殿処理水を用いて海水２００Ａ（塩濃度：３．５質量％）を淡水化した。
　まず、１００，０００トン／ｄで無機性廃水２００Ｂとしての鉄鋼廃水を沈殿処理部２０３に移送し、該鉄鋼廃水を沈殿処理部２０３の沈殿分離槽２３１内で沈殿分離して上澄水たる沈殿処理水を生成し、該沈殿処理水を精密ろ過膜を有する第２除濁装置２３２に移送しろ過処理して透過水を得、該透過水を第２ポンプ２３４を介して第２逆浸透膜装置２３３に移送して第２逆浸透膜装置２３３を用いて透過水たる浄化水２００Ｅ及び濃縮水たる沈殿処理水を得た。浄化水２００Ｅは、７０，０００トン／ｄで得られ、該濃縮水たる沈殿処理水は、３０，０００トン／ｄで得られた。
　次ぎに、該浄化水２００Ｅを回収し、該濃縮水たる沈殿処理水を希釈水として混合水処理部２０２に移送した。
　そして、３０，０００トン／ｄで海水２００Ａを混合水処理部２０２に移送し、前記濃縮水たる沈殿処理水を希釈水として海水２００Ａに混合して混合水（塩濃度：１．９３質量％）を得、該混合水を第１ポンプ２２４を介してを第１逆浸透膜装置２２３に移送して第１逆浸透膜装置２２３を用いて透過水たる淡水２００Ｃ及び濃縮水２００Ｄを得た。該淡水２００Ｃたる浄化水は、３４，８００トン／ｄで得られ、該濃縮水２００Ｄは、２５，２００トン／ｄで得られた。
　従って、浄化水（淡水２００Ｃも含む）は、１０４，８００トン／ｄで得られた。

比較例２
　比較例２では、図２３に示す海水淡水化装置を用い以下のようにして海水２００Ａ（塩濃度：３．５質量％）を淡水化した。
　まず、１００，０００トン／ｄで無機性廃水２００Ｂとしての鉄鋼廃水を沈殿分離槽２０７に移送し、該鉄鋼廃水を沈殿分離槽２０７内で沈殿分離して上澄水たる沈殿処理水２００Ｈを生成した。この沈殿処理水２００Ｈは放流した。
　そして、２５０，０００トン／ｄで海水２００Ａを第１ポンプ２０８を介してを逆浸透膜装置２０９に移送して逆浸透膜装置２０９を用いて透過水たる淡水２００Ｉ及び濃縮水２００Ｊを得た。該淡水２００Ｉたる浄化水は、１００，０００トン／ｄで得られ、該濃縮水は、１５０，０００トン／ｄで得られた。

　実施例２及び比較例２の海水淡水化方法で消費した電力（消費電力）、得られた浄化水の量等の結果を表４に示す。
　尚、得られた浄化水の量は、淡水の量も含めた量である。合計消費電力は、第１ポンプ及び第２ポンプを駆動するのに消費された電力とした（比較例２では、第２ポンプを使用していないため第１ポンプを駆動するのに消費された電力のみとした）。年間消費電力量は、年間の稼働時間を３３０×２４時間として算出した。年間ＣＯ_２排出量は、ＣＯ_２排出原単位量を０．４１ｋｇ－ＣＯ_２／ｋＷｈとして算出した。

　本発明の範囲内である実施例２の海水淡水化方法によって得られた浄化水の量と、海水を希釈せずに淡水化した比較例２の海水淡水化方法によって得られた浄化水の量とは略同程度であるにも関わらず、実施例２の合計消費電力は、比較例２のものに比してかなり低い値を示した。また、実施例２の年間のＣＯ_２排出量も、比較例２のものに比してかなり低い値を示した。

　１：海水淡水化装置、２：混合水処理部、３：生物処理部、４：メタン発酵部、５：濃度差発電部、７：生物処理槽、８：第１ポンプ、９：逆浸透膜装置、１０：第３除濁装置、２１：第１生物処理槽、２２：第１除濁装置、２３：第１逆浸透膜装置、２４、第１ポンプ、２５：水力タービン、３１：第２生物処理槽、３２：第２除濁装置、３３：第２逆浸透膜装置、３４：第２ポンプ、３５：担体、３５ａ：付着体、３５ｂ：支持部、３６：曝気手段、Ａ：海水、Ｂ：有機性廃水、Ｃ：淡水、Ｄ：濃縮水、Ｅ：浄化水、Ｆ：工業用水、Ｇ：希釈水、Ｈ：生物処理水、Ｉ：淡水、Ｊ：濃縮水、２０１：海水淡水化装置、２０２：混合水処理部、２０３：沈殿処理部、２０５：濃度差発電部、２０７：沈殿分離槽、２０８：第１ポンプ、２０９：逆浸透膜装置、２１０：第３除濁装置、２２２：第１除濁装置、２２３：第１逆浸透膜装置、２２４、第１ポンプ、２２５：水力タービン、２３１：沈殿分離槽、２３２：第２除濁装置、２３３：第２逆浸透膜装置、２３４：第２ポンプ、２００Ａ：海水、２００Ｂ：無機性廃水、２００Ｃ：淡水、２００Ｄ：濃縮水、２００Ｅ：浄化水、２００Ｆ：工業用水、２００Ｇ：希釈水、２００Ｈ：沈殿処理水、２００Ｉ：淡水、２００Ｊ：濃縮水、３０１：淡水生成装置、３０２：第１処理部、３０３：第２処理部、３０４：信号伝達機構、３２１：第１逆浸透膜ユニット、３２２：第１ポンプ、３２３：第１塩濃度測定手段、３２４：第１水量調整機構、３２５：第１インバータ、３３１：第２逆浸透膜ユニット、３３２：第２ポンプ、３３３：第２塩濃度測定手段、３３４：第２水量調整機構、３３５：第２インバータ、３３６：混合槽、３００Ａ：海水、３００Ｂ：低塩濃度廃水、３００Ｃ：淡水、３００Ｄ：淡水、３００Ｅ：濃縮水、４０１：淡水生成装置、４０２：第１処理部、４０３：第２処理部、４２１：第１逆浸透膜ユニット、４２２：第１ポンプ、４２３：第１流量測定装置、４３１：第２逆浸透膜ユニット、４３２：第２ポンプ、４３４：流量調整機構、４３５：第２流量測定装置、４３６：混合槽、４４０：バイパスライン、４００Ａ：海水、４００Ｂ：低塩濃度廃水、４００Ｃ：淡水、４００Ｄ：淡水、４００Ｅ：濃縮水

Claims

　逆浸透膜ろ過によって淡水を生成する淡水生成方法であって、
　海水よりも低塩濃度の低塩濃度水と海水とを混合し、該混合により得られた混合水を逆浸透膜ろ過することにより淡水を生成する淡水生成方法。
　逆浸透膜ろ過によって淡水が生成されるように構成されてなる淡水生成装置であって、
　海水よりも低塩濃度の低塩濃度水と海水とが混合され、該混合により得られた混合水が逆浸透膜ろ過されることにより淡水が生成されるように構成されてなる淡水生成装置。
　逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化する海水淡水化方法であって、
　有機性廃水を生物処理して得られる生物処理水を希釈水として海水に混合する混合工程と、該混合工程により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理工程とを実施して海水を淡水化することを特徴とする海水淡水化方法。
　有機性廃水を生物処理して生物処理水を得、更に、精密ろ過膜、限外ろ過膜、及び砂ろ過手段の少なくとも何れかを有する除濁装置を用いてろ過処理し透過水を得、該透過水を逆浸透膜装置を用いたろ過処理により透過水たる浄化水と濃縮水とを得る廃水処理工程を実施し、前記混合工程では、前記濃縮水を前記希釈水として用いる請求項３記載の海水淡水化方法。
　前記廃水処理工程では、生物処理するための生物処理槽内の液面下に前記除濁装置を浸漬膜として設置してろ過処理する請求項４記載の海水淡水化方法。
　前記混合水処理工程では、逆浸透膜装置を用いてろ過処理する前に、精密ろ過膜、限外ろ過膜、及び砂ろ過手段の少なくとも何れかを有する除濁装置を用いて混合水をろ過処理する請求項３～５の何れかに記載の海水淡水化方法。
　前記混合水処理工程では、除濁装置を用いて混合水をろ過処理する前に、混合水を生物処理する請求項６記載の海水淡水化方法。
　前記混合工程では、海水と希釈水との混合体積比を海水１に対して希釈水０．１以上とする請求項３～７の何れかに記載の海水淡水化方法。
　除濁装置を用いて海水をろ過処理し、前記混合工程では、該ろ過処理された海水と希釈水と混合する請求項３～５の何れかに記載の海水淡水化方法。
　逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化するように構成されてなる海水淡水化装置であって、
　有機性廃水を生物処理して得られる生物処理水を希釈水として海水に混合し、該混合により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理部を備えてなることを特徴とする海水淡水化装置。
　逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化する海水淡水化方法であって、
　無機性廃水を沈殿分離して得られる上澄水たる沈殿処理水を希釈水として海水に混合する混合工程と、該混合工程により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理工程とを実施して海水を淡水化することを特徴とする海水淡水化方法。
　無機性廃水を沈殿分離して沈殿処理水を得、更に、砂ろ過手段、精密ろ過膜及び限外ろ過膜の少なくとも何れかを有する除濁装置を用いてろ過処理し透過水を得、該透過水を逆浸透膜装置を用いたろ過処理により透過水たる浄化水と濃縮水とを得る廃水処理工程を実施し、前記混合工程では、前記濃縮水たる沈殿処理水を前記希釈水として用いる請求項１１記載の海水淡水化方法。
　前記混合水処理工程では、逆浸透膜装置を用いてろ過処理する前に、砂ろ過手段、精密ろ過膜及び限外ろ過膜の少なくとも何れかを有する除濁装置を用いて混合水をろ過処理する請求項１１又は１２記載の海水淡水化方法。
　前記混合工程では、海水と希釈水との混合体積比を海水１に対して希釈水０．１以上とする請求項１１～１３の何れかに記載の海水淡水化方法。
　除濁装置を用いて海水をろ過処理し、前記混合工程では、該ろ過処理された海水と希釈水と混合する請求項１１又は１２記載の海水淡水化方法。
　逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化するように構成されてなる海水淡水化装置であって、
　無機性廃水を沈殿分離して得られる上澄水たる沈殿処理水を希釈水として海水に混合し、該混合により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理部を備えてなることを特徴とする海水淡水化装置。
　逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化する海水淡水化方法であって、
　無機性廃水を希釈水として海水に混合する混合工程と、該混合工程により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理工程とを実施して海水を淡水化することを特徴とする海水淡水化方法。
　逆浸透膜装置を用いたろ過処理によって海水を淡水化するように構成されてなる海水淡水化装置であって、
　無機性廃水を希釈水として海水に混合し、該混合により得られた混合水を前記逆浸透膜装置に供給してろ過処理する混合水処理部を備えてなることを特徴とする海水淡水化装置。
　海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理部と、該第１処理部で生成された濃縮水を海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理部とを備え、各処理部にて分離された透過水が淡水として得られる淡水生成装置であって、
　前記第１処理部には、前記低塩濃度廃水の塩濃度を測定する第１塩濃度測定手段が備えられ、得られた測定値に基づいて、前記第１処理部で得られる透過水の生成量と、前記第２処理部で得られる透過水の生成量とが制御されるように構成されていることを特徴とする淡水生成装置。
　前記測定値が所定基準以下又は未満である場合には、前記第１処理部での生成量を上げ、前記第２処理部での生成量を下げるように制御されてなる請求項１９記載の淡水生成装置。
　海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理工程と、該第１処理工程で生成した濃縮水を海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理工程とを実施し、各工程の透過水を淡水として得る淡水生成方法であって、
　前記低塩濃度廃水の塩濃度を測定し、得られた測定値に基づいて、前記第１処理工程での透過水の生成量と、前記第２処理工程での透過水の生成量とを制御することを特徴とする淡水生成方法。
　海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理部と、該第１処理部にて生成した濃縮水を希釈用として海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理部とを備え、各処理部にて分離された透過水が淡水として得られる淡水生成装置であって、
　前記第１処理部には、流入した低塩濃度廃水の流入量を測定する流量測定手段が備えられてなり、得られた測定値に基づいて、前記第１処理部及び前記第２処理部でのろ過処理量を制御できるように構成されていることを特徴とする淡水生成装置。
　前記第１処理部及び第２処理部は、それぞれ逆浸透膜ろ過を行う複数の逆浸透膜ユニットを備えてなり、前記測定値に基づいて、前記第１処理部及び前記第２処理部で逆浸透膜ろ過を行う逆浸透膜ユニットの数を制御できるように構成されている請求項２２記載の淡水生成装置。
　前記測定値が上昇する場合には、前記第１処理部での逆浸透膜ろ過を行う逆浸透膜ユニット数が増加し、前記第２処理部での逆浸透膜ろ過を行うユニット数が減少するように制御される請求項２３記載の淡水生成装置。
　海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理部と、該第１処理部にて生成した濃縮水を希釈用として海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理部とを備え、前記第１処理部での低塩濃度廃水の一部をバイパスさせて前記第２処理部での海水に希釈用として供給しうるように構成され、各処理部にて分離された透過水が淡水として得られる淡水生成装置であって、
　前記第１処理部には、流入した低塩濃度廃水の流入量を測定する流量測定手段が備えられてなり、得られた測定値に基づいて、前記低塩濃度廃水のバイパス量を制御できるように構成されていることを特徴とする淡水生成装置。
　海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理工程と、該第１処理工程にて生成した濃縮水を希釈用として海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理工程とを実施し、各処理工程にて分離した透過水を淡水として得る淡水生成方法であって、
　処理される低塩濃度廃水の量を測定し、得られた測定値に基づいて、前記第１処理工程及び前記第２処理工程でのろ過処理量を制御することを特徴とする淡水生成方法。
　海水よりも低塩濃度の低塩濃度廃水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第１処理工程と、該第１処理工程にて生成した濃縮水を希釈用として海水に混合して混合水とし、該混合水を逆浸透膜ろ過によって透過水と濃縮水とに分離する第２処理工程とを実施し、各処理工程にて分離した透過水を淡水として得る淡水生成方法であって、
　処理される低塩濃度廃水の量を測定し、得られた測定値に基づいて、その一部を前記第２処理工程での海水希釈用として海水に混合するように制御することを特徴とする淡水生成方法。