JP2010131579A - System for improving water quality - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily achieve energy saving by reducing power consumption of a pump while maintaining the water quality of treated water regardless of change of water temperature and the like. <P>SOLUTION: A system for improving water quality comprises a reverse osmosis membrane portion 9, a pump 10 for supplying water to be treated to the reverse osmosis membrane portion 9, and a control means for controlling the number of revolutions of the pump 10. The system includes at least a water temperature sensor 11e for detecting water temperature, a required water quality determining means for determining the required water quality of an apparatus 2, and a flow rate sensor 11a for detecting the flow rate of treated water. The control means 12 performs a first step for setting mutual relational characteristics among the flow rate of the treated water, water temperature, and the water quality of the treated water, a second step for calculating a predetermined flow rate satisfying the required water quality from the relational characteristics based on the water temperature detected by the water temperature sensor 11e and the required water quality determined by the required water quality determining means, and a third step for controlling the number of revolutions of the pump 10 so that the flow rate detected by the flow rate sensor 11a may becomes the predetermined flow rate. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ボイラなどの機器に供給するための給水の水質を膜濾過装置を用いて改質する水質改質システムに関する。   The present invention relates to a water quality reforming system for reforming the quality of water supplied to equipment such as a boiler using a membrane filtration device.

この種の水質改質システムにおいては、逆浸透膜が水温により水の粘性や膜特性が変化するため、濾過処理流量が大きく変化してしまう。この問題を解決するために、出願人は、つぎのようなシステムを特許文献1にて提案している。この水質改質システムは、機器への給水の水質を改質する水質改質システムであって、給水中の不純物を除去する逆浸透膜部と、給水を前記逆浸透膜部へ供給するポンプと、前記逆浸透膜部からの透過水の流量を検知する流量センサと、前記ポンプの回転数を出力周波数に応じて可変させるインバータと、前記流量センサからの流量検知信号に基づいて、前記インバータへ指令信号を出力する制御部とを備えることを特徴とするものである。   In this type of water quality reforming system, the reverse osmosis membrane changes in water viscosity and membrane characteristics depending on the water temperature, so the filtration flow rate changes greatly. In order to solve this problem, the applicant has proposed the following system in Patent Document 1. This water quality reforming system is a water quality reforming system for reforming the quality of water supplied to equipment, a reverse osmosis membrane part for removing impurities in the feed water, and a pump for supplying feed water to the reverse osmosis membrane part. A flow rate sensor for detecting the flow rate of the permeated water from the reverse osmosis membrane part, an inverter for changing the rotational speed of the pump according to an output frequency, and a flow rate detection signal from the flow rate sensor to the inverter. And a control unit that outputs a command signal.

この水質改質システムにおいては、制御される前記ポンプの目標回転数は、一般的には、前記機器による処理水の要求流量(要求処理水流量)に設定されるため、処理水の水質が前記機器の要求水質を超える過剰な水質となる。すなわち、この従来の水質改質システムは、前記要求流量優先の制御であり、前記要求処理水流量を考慮せず、前記要求水質を満たしつつ、さらに一層のポンプの省エネ運転を行う制御までは、具体的に言及していない。   In this water quality reforming system, the target rotational speed of the pump to be controlled is generally set to the required flow rate of the treated water (required treated water flow rate) by the equipment, so that the quality of the treated water is Excessive water quality exceeding the required water quality of the equipment. That is, this conventional water quality reforming system is a control with priority on the required flow rate, and without considering the required treated water flow rate, up to the control for further energy saving operation of the pump while satisfying the required water quality, Not specifically mentioned.

特開2005−296945号公報JP 2005-296945 A

この出願の発明者等は、システムの使用形態を検討した結果、前記機器の処理水流量を考慮せずにシステムを運転できる使用形態が存在することに着目し、こうした使用形態を積極的に利用することにより、水温等の変化に拘わらず、処理水の水質を維持しつつポンプの消費電力を低減し、省エネを簡易に実現することを発明の課題とするものである。   As a result of studying the usage pattern of the system, the inventors of this application pay attention to the fact that there is a usage pattern that can operate the system without considering the treated water flow rate of the equipment, and actively use such usage pattern. Accordingly, it is an object of the present invention to reduce the power consumption of the pump while maintaining the quality of the treated water regardless of changes in the water temperature or the like, and to easily realize energy saving.

この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、被処理水中の不純物を除去して処理水を機器へ供給する逆浸透膜部と、被処理水を前記逆浸透膜部へ供給するポンプと、前記ポンプの回転数を制御する制御手段とを備える水質改質システムであって、前記逆浸透膜部の処理水水質の変化要因の値を検出するものであって、少なくとも水温を検出する要因値検出手段と、処理水に対する前記機器の要求水質を判定する要求水質判定手段と、前記逆浸透膜部の処理水流量を検出する流量検出手段とを備え、前記制御手段は、前記逆浸透膜部の処理水流量,水温および処理水水質の相互の関係特性を設定する第一ステップと、前記要因値検出手段による水温および前記要求水質判定手段による要求水質に基づき、前記関係特性から前記要求水質を満たす所定流量を演算する第二ステップと、前記流量検出手段の検出流量が前記所定流量となるように前記ポンプの回転数を制御する第三ステップとを行うことを特徴としている。   This invention was made in order to solve the said subject, The invention of Claim 1 removes the impurity in to-be-processed water, the reverse osmosis membrane part which supplies treated water to an apparatus, and to-be-processed water Is a water quality reforming system comprising a pump for supplying water to the reverse osmosis membrane part, and a control means for controlling the rotation speed of the pump, and detects a value of a change factor of the treated water quality of the reverse osmosis membrane part And at least a factor value detecting means for detecting a water temperature, a required water quality determining means for determining a required water quality of the device for treated water, and a flow rate detecting means for detecting a treated water flow rate of the reverse osmosis membrane part. The control means includes a first step of setting the mutual relational characteristics of the treated water flow rate, the water temperature, and the treated water quality of the reverse osmosis membrane unit, the water temperature by the factor value detecting means, and the request by the required water quality judging means. Based on water quality Performing a second step of calculating a predetermined flow rate satisfying the required water quality from the relationship characteristics, and a third step of controlling the number of revolutions of the pump so that the detected flow rate of the flow rate detection means becomes the predetermined flow rate. It is a feature.

請求項1に記載の発明によれば、前記逆浸透膜部の前記関係特性から前記要求水質を満たし、かつ省エネを実現できる前記所定流量を簡易に演算できる。その結果、処理水の要
求水質を満たしつつ前記ポンプの消費電力を低減して、省エネを簡易に実現することができる。また、処理水水質を検出してフィードバック制御するものは、応答性においてハンチングする可能性があるが、請求項1に記載の発明よれば、前記所定流量となるように前記ポンプの回転数を制御するので、処理水水質を検出して所定の処理水質となるように制御するものと比較して、安定した水質、流量制御を行うことができるという効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, the predetermined flow rate that satisfies the required water quality and realizes energy saving can be easily calculated from the relational characteristics of the reverse osmosis membrane portion. As a result, energy consumption can be easily realized by reducing the power consumption of the pump while satisfying the required water quality of the treated water. In addition, the one that detects the quality of the treated water and performs feedback control may cause hunting in response, but according to the invention described in claim 1, the number of rotations of the pump is controlled so as to achieve the predetermined flow rate. Therefore, compared with what detects the treated water quality and controls it to become a predetermined treated water quality, there is an effect that stable water quality and flow rate control can be performed.

請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記所定流量が前記要求水質を満たす最小流量であることを特徴としている。   The invention according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the predetermined flow rate is a minimum flow rate satisfying the required water quality.

請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明による効果に加えて、前記所定流量を最小流量とすることで、最大の省エネを実現することができるという効果を奏する。   According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, there is an effect that the maximum energy saving can be realized by setting the predetermined flow rate to the minimum flow rate.

請求項3記載の発明は、請求項2において、前記制御手段は、前記機器の要求処理水流量が前記最小流量を超えるとき、要求処理水流量となるように前記ポンプの回転数を制御することを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the control means controls the number of rotations of the pump so that the required treated water flow rate is obtained when the required treated water flow rate of the device exceeds the minimum flow rate. It is characterized by.

請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明による効果に加えて、要求処理水流量が前記最小流量を超えるとき、前記要求処理水流量および前記要求水質を満たすことができるという効果を奏する。   According to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, when the required treated water flow rate exceeds the minimum flow rate, the required treated water flow rate and the required water quality can be satisfied. There is an effect.

この発明によれば、処理水の水質を維持しつつポンプの消費電力を低減し、省エネを簡易に実現することができる。   According to this invention, the power consumption of the pump can be reduced while maintaining the quality of the treated water, and energy saving can be easily realized.

本発明を実施した水質改質システムの実施例1の概略構成図である。It is a schematic block diagram of Example 1 of the water quality modification system which implemented this invention. 同実施例1の制御手順の要部を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the principal part of the control procedure of the Example 1. FIG. 同実施例1の処理水タンク水位と運転モードとの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the treated water tank water level of the same Example 1, and an operation mode. 同実施例1の流量比率および水温をパラメータとした透過比率の特性図である。It is the characteristic figure of the permeation | transmission ratio which used the flow rate ratio and the water temperature of the Example 1 as a parameter. 同実施例1の流量比率および水温をパラメータとした水質特性図である。It is a water quality characteristic figure which made the flow rate ratio and water temperature of Example 1 the parameter. 同実施例1の流量比率および水温をパラメータとした有効操作圧力特性図である。It is an effective operation pressure characteristic figure which made the flow rate ratio and water temperature of Example 1 the parameter. 同実施例1の流量比率および水温をパラメータとした省エネ比率特性図である。It is an energy-saving ratio characteristic figure which made the flow rate ratio and water temperature of the Example 1 the parameter. 本発明を実施した水質改質システムの実施例2の概略構成図である。It is a schematic block diagram of Example 2 of the water quality modification system which implemented this invention. 同実施例2の要部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the principal part of the Example 2. 本発明を実施した水質改質システムの実施例3の概略構成図である。It is a schematic block diagram of Example 3 of the water quality modification system which implemented this invention.

1 水質改質システム
2 熱機器
3 給水ライン
7 膜濾過装置
8 処理水タンク
9 逆浸透膜部
10 ポンプ
11a 流量センサ
11b 水温センサ
11c 入口圧力センサ
11d 出口背圧センサ
11e 電気伝導センサ
12 第一制御器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water quality reforming system 2 Thermal equipment 3 Water supply line 7 Membrane filtration device 8 Treated water tank 9 Reverse osmosis membrane part 10 Pump 11a Flow rate sensor 11b Water temperature sensor 11c Inlet pressure sensor 11d Outlet back pressure sensor 11e Electric conduction sensor 12 First controller

この発明の実施の形態を説明する。この発明の実施の形態は、ナノ濾過膜(NF膜、NF:Nanofiltration)を含む逆浸透膜による濾過処理部を用いた水質改質システムに好適に実施することができる。   An embodiment of the present invention will be described. The embodiment of the present invention can be suitably implemented in a water quality reforming system using a filtration treatment unit using a reverse osmosis membrane including a nanofiltration membrane (NF membrane, NF: Nanofiltration).

(実施の形態1)
この発明の実施の形態1は、被処理水中の不純物を除去した処理水を機器へ供給する逆浸透膜部と、被処理水を前記逆浸透膜部へ供給するポンプと、前記ポンプの回転数を制御する制御手段とを備える水質改質システムであって、前記逆浸透膜部の処理水の水質(処理水水質)の変化の要因(変化要因)の値の変化を検出する要因値検出手段と、処理水に対する前記機器の要求水質を判定する要求水質判定手段と、前記逆浸透膜部の処理水の流量を検出する流量検出手段とを備え、前記制御手段は、前記逆浸透膜部の処理水流量,水温および処理水水質の相互の関係特性を設定する第一ステップと、前記要求水質判定手段による要求水質に基づき、前記関係特性から前記要求水質を満たす所定流量を演算する第二ステップと、前記流量検出手段の検出流量が前記所定流量となるように前記ポンプの回転数を制御する第三ステップとを行うことを特徴とする水質改質システムである。ここで被処理水,処理水とは、それぞれ前記逆浸透膜部にて処理される前の水,処理された後の水を意味する。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention includes a reverse osmosis membrane part that supplies treated water from which impurities in the treated water are removed to a device, a pump that supplies treated water to the reverse osmosis membrane part, and the rotational speed of the pump A water quality reforming system comprising a control means for controlling the water quality, and a factor value detection means for detecting a change in a value of a change factor (change factor) of the quality of the treated water (treated water quality) of the reverse osmosis membrane portion And a required water quality determining means for determining the required water quality of the device for treated water, and a flow rate detecting means for detecting a flow rate of treated water in the reverse osmosis membrane part, wherein the control means includes the reverse osmosis membrane part. A first step of setting mutual relational characteristics of the treated water flow rate, water temperature and treated water quality, and a second step of calculating a predetermined flow rate satisfying the required water quality from the relational characteristics based on the required water quality by the required water quality judging means And the flow rate detection hand Detected flow of a water reforming system and carrying out the third step of controlling the rotational speed of the pump so that the predetermined flow rate. Here, the water to be treated and the treated water mean water before being treated in the reverse osmosis membrane part and water after being treated, respectively.

この実施の形態1において、被処理水の水質の変化が殆ど無い使用環境であると仮定して、前記変化要因を処理水流量,水温,前記逆浸透膜部の膜性能とし、前記要因値検出手段を水温検出手段と膜性能検出手段とした場合、この実施の形態1は、好ましくは、つぎのような構成を具備した水質改質システムである。   In the first embodiment, assuming that the use environment has almost no change in the quality of the water to be treated, the change factors are treated water flow rate, water temperature, and membrane performance of the reverse osmosis membrane portion, and the factor value detection is performed. In the case where the means is a water temperature detecting means and a membrane performance detecting means, the first embodiment is preferably a water quality reforming system having the following configuration.

この水質改質システムは、前記要因値検出手段としての水温を検出する水温検出手段および前記逆浸透膜部の膜性能を検出する膜性能検出手段と、前記機器の要求水質を判定する要求水質判定手段と、前記逆浸透膜部の処理水の流量を検出する流量検出手段とを備え、前記制御手段は、前記逆浸透膜部の処理水流量,水温,膜性能および処理水水質の相互の関係特性を設定する第一ステップと、前記要求水質判定手段による要求水質と前記水温検出手段による検出水温と前記膜性能検出手段による膜性能とに基づき、前記関係特性から前記要求水質を満たす所定流量を演算する第二ステップと、前記流量検出手段の検出流量が前記所定流量となるように前記ポンプの回転数を制御する第三ステップとを行うものである。前記膜性能検出手段は、好ましくは、透過率または除去率を検出するものとする。   The water quality reforming system includes a water temperature detecting means for detecting a water temperature as the factor value detecting means, a membrane performance detecting means for detecting the membrane performance of the reverse osmosis membrane section, and a required water quality determination for determining a required water quality of the device. And flow rate detection means for detecting the flow rate of the treated water in the reverse osmosis membrane part, and the control means is a mutual relationship between the treated water flow rate, water temperature, membrane performance and treated water quality of the reverse osmosis membrane part. Based on the first step of setting the characteristics, the required water quality by the required water quality determining means, the detected water temperature by the water temperature detecting means, and the membrane performance by the membrane performance detecting means, a predetermined flow rate that satisfies the required water quality from the relational characteristics is determined. A second step of calculating and a third step of controlling the number of revolutions of the pump so that the detected flow rate of the flow rate detecting means becomes the predetermined flow rate are performed. The membrane performance detecting means preferably detects a transmittance or a removal rate.

前記逆浸透膜部の関係特性は、流量比率および水温をパラメータとした処理水の水質特性として表現できる。以下に、この水質特性について説明する。処理水水質をイオン除去率%(被処理水のイオン量で前記逆浸透膜部で除去されたイオン量を除した値)で表現すると、イオン除去率は、水温を一定とした場合、流量比率が増大するにつれて増大(水質が向上)し、流量比率を一定とした場合、水温が上昇するにつれて減少(水質が低下)する傾向を示す。   The relational characteristic of the reverse osmosis membrane part can be expressed as the water quality characteristic of the treated water using the flow rate ratio and the water temperature as parameters. Below, this water quality characteristic is demonstrated. When the treated water quality is expressed in terms of ion removal rate% (the amount of treated water divided by the amount of ions removed by the reverse osmosis membrane), the ion removal rate is the flow rate ratio when the water temperature is constant. As the water temperature rises, it increases (water quality improves), and when the flow rate ratio is constant, it shows a tendency to decrease (water quality decreases) as the water temperature rises.

前記水質特性において、処理水水質は、イオン透過率%(被処理水のイオン量で前記逆浸透膜部を透過したイオン量を除した値)で表現することができる。このイオン透過率は
、水温を一定とした場合、流量比率が増大するにつれて減少(水質が向上)し、流量比率を一定とした場合、水温が上昇するにつれて増大(水質が低下)する傾向を示す。
In the water quality characteristics, the treated water quality can be expressed by ion permeability% (a value obtained by dividing the amount of ions of the water to be treated divided by the amount of ions permeated through the reverse osmosis membrane). When the water temperature is constant, the ion permeability decreases as the flow rate increases (water quality improves), and when the flow rate is constant, the ion permeability shows a tendency to increase (water quality decreases) as the water temperature increases. .

また、処理水水質は、イオン透過比率で表現することができる。このイオン透過比率は、特定の流量比率および特定の水温でのイオン透過率で、流量比率および水温を変化させたときのイオン透過率を除した値である。イオン透過比率は、流量比率および水温の増減に対する値の変化は、イオン透過率と同様の傾向で変化する。   Further, the quality of treated water can be expressed by an ion transmission ratio. This ion permeation ratio is a value obtained by dividing the ion permeation rate when the flow rate ratio and the water temperature are changed by the ion permeation rate at a specific flow rate ratio and a specific water temperature. The change in the value of the ion permeation ratio with respect to the increase and decrease in the flow rate ratio and the water temperature changes with the same tendency as the ion permeation rate.

さらに、処理水水質は、水質(mg/L)で直接的に表現することができ、電気伝導度(電気伝導率)(mS/m)にて検出することができる。水質(mg/L)は、イオン透過率およびイオン透過比率と同様の傾向を示す。すなわち、水質(mg/L)は、水温を一定とした場合、流量比率が増大するにつれて減少(水質が向上)し、流量比率を一定とした場合、水温が上昇するにつれて増大(水質が低下)する傾向を示す。   Furthermore, the quality of treated water can be directly expressed by water quality (mg / L) and can be detected by electric conductivity (electric conductivity) (mS / m). Water quality (mg / L) shows the same tendency as ion permeability and ion permeability ratio. That is, water quality (mg / L) decreases as the flow rate ratio increases (water quality improves) when the water temperature is constant, and increases as the water temperature increases (water quality decreases) when the flow rate ratio is constant. Show a tendency to

前記イオン除去率,イオン透過率は、望ましくは、リアルタイムで求めるが、試運転時等のデータからイオン透過率を計算して前記制御手段内または外の記憶手段に入力してこれを一定条件(たとえば、水温25℃等)下における初期のイオン透過率とすることができる。こうして求めたイオン透過率からイオン透過比率を求めておき、このイオン透過比率と、特定の流量比率および特定の水温で実測した水質(mg/L)とから処理水の水質(mg/L)特性を求めることができる。この水質特性は、流量比率を含む変化要因をパラメータとした特性である。こうして求めた水質特性(関係特性)を前記記憶手段に記憶させる。   The ion removal rate and ion transmission rate are preferably obtained in real time, but the ion transmission rate is calculated from data such as during a trial run and is input to the storage means inside or outside the control means, and this is inputted under certain conditions (for example, , And the initial ion permeability under a water temperature of 25 ° C. or the like. The ion permeability ratio is obtained from the ion permeability thus obtained, and the water quality (mg / L) characteristics of the treated water from the ion permeability ratio and the water quality (mg / L) measured at a specific flow rate ratio and a specific water temperature. Can be requested. This water quality characteristic is a characteristic using a change factor including a flow rate ratio as a parameter. The water quality characteristics (relationship characteristics) thus determined are stored in the storage means.

この水質特性における「流量比率」は、処理流量と等価であり、操作圧とも所定の関係を有するので、「流量比率」を処理水流量または操作圧に置き換えて表現することができる。また、「水質(mg/L)」は、イオン除去率,イオン透過率,イオン透過比率と所定の関係を有するので、「水質(mg/L)」をイオン除去率,イオン透過率,イオン透過比率のいずれかで表現することができる。よって、この発明において「流量比率」は、処理水流量,操作圧を含み、「水質(mg/L)」は、電気伝導率,イオン除去率,イオン透過率,イオン透過比率を含む概念とする。要するに、前記水質特性は、所定の処理水水質から処理水流量を直接的または間接的に求めることができるものであればよい。   Since the “flow rate ratio” in this water quality characteristic is equivalent to the treatment flow rate and has a predetermined relationship with the operation pressure, it can be expressed by replacing the “flow rate ratio” with the treatment water flow rate or the operation pressure. In addition, since “water quality (mg / L)” has a predetermined relationship with the ion removal rate, ion transmission rate, and ion transmission rate, “water quality (mg / L)” is the ion removal rate, ion transmission rate, and ion transmission rate. It can be expressed as any of the ratios. Accordingly, in the present invention, “flow rate ratio” includes treated water flow rate and operating pressure, and “water quality (mg / L)” is a concept including electrical conductivity, ion removal rate, ion permeability, and ion permeability ratio. . In short, the water quality characteristic is not particularly limited as long as the flow rate of the treated water can be directly or indirectly determined from the predetermined treated water quality.

この実施の形態1では、変化要因に少なくとも処理水流量,水温を含み、好ましくは、膜性能をさらに含むが、前記要因値検出手段は、変化要因の値を検出するセンサ,計測器とすることができる。どの変化要因を選択するかは、水質改質システムの使用環境に応じて決められる。被処理水の水温は、水温検出手段としての水温センサにより検出するが、処理水の水温または前記逆浸透膜部からの排水(濃縮水)の水温により間接的に検出するように構成することができる。前記被処理水の水質は、前記逆浸透膜部により除去される成分の濃度を検出する水質センサ(好ましくは、電気伝導率センサで、硬度センサやシリカ濃度を検出するセンサ)により検出する。   In the first embodiment, the change factor includes at least the treated water flow rate and the water temperature, and preferably further includes the membrane performance. However, the factor value detection means is a sensor or a measuring instrument for detecting the value of the change factor. Can do. Which change factor is selected is determined according to the environment in which the water quality reforming system is used. The temperature of the water to be treated is detected by a water temperature sensor as a water temperature detecting means, but may be configured to be indirectly detected based on the temperature of the treated water or the temperature of the drainage (concentrated water) from the reverse osmosis membrane. it can. The quality of the water to be treated is detected by a water quality sensor that detects the concentration of the component removed by the reverse osmosis membrane (preferably, a conductivity sensor, a hardness sensor or a sensor that detects the silica concentration).

前記要因値検出手段としての前記各逆浸透膜の膜性能検出手段は、前記個体差を含め、膜の詰りおよび膜の劣化による膜性能の状態を検出する。この膜性能は、処理水水質(電気伝導度)、除去率(イオン成分を除去した割合)または透過率、透過流束などにより検出可能である。処理水水質および透過率(または除去率)により膜の劣化度に関する膜性能が検出可能であり、透過流束により膜の詰り度に関する膜性能が検出可能である。   The membrane performance detecting means for each reverse osmosis membrane as the factor value detecting means detects the state of the membrane performance due to clogging of the membrane and deterioration of the membrane including the individual differences. This membrane performance can be detected based on the quality of treated water (electrical conductivity), removal rate (ratio from which ion components are removed) or permeability, permeation flux, and the like. The membrane performance relating to the degree of membrane degradation can be detected by the treated water quality and the permeability (or removal rate), and the membrane performance relating to the degree of membrane clogging can be detected by the permeation flux.

前記透過率について説明する。前記各逆浸透膜部の膜は、固体差による初期基準性能(初期特性)を有している。この初期基準性能は、初期基準透過率で表すことができる。この初期基準透過率は、システムの使用開始時に通水して前記制御部により求めることもで
きるが、システムの出荷前に、前記各逆浸透膜部毎に初期基準透過率を求めてインプットしておくことができる。
透過率(%)=100−除去率(%)とする。透過率および除去率は、水質を表し、膜の固体差および劣化による膜性能を表す数値である。この透過率および除去率は、それぞれイオン透過率,イオン除去率と称することができる。
The transmittance will be described. The membranes of the reverse osmosis membrane portions have initial reference performance (initial characteristics) due to solid differences. This initial reference performance can be expressed by an initial reference transmittance. The initial reference transmittance can be obtained by the control unit through the water at the start of system use, but before the system is shipped, the initial reference transmittance is obtained and input for each reverse osmosis membrane unit. I can leave.
Transmittance (%) = 100−removal rate (%). The transmittance and the removal rate represent water quality, and are numerical values representing the membrane performance due to the solid difference and deterioration of the membrane. This transmittance and removal rate can be referred to as ion transmittance and ion removal rate, respectively.

透過率は水温、圧力(流量)により影響を受ける。よって、実際の運転条件下での基準透過率は、次式で求めることができる。
実際の運転条件下での基準透過率=基準透過率(25℃、基準定格流量)×水温補正係数X×圧力(流量)補正係数
The permeability is affected by the water temperature and pressure (flow rate). Therefore, the reference transmittance under actual operating conditions can be obtained by the following equation.
Reference transmittance under actual operating conditions = Reference transmittance (25 ° C, reference rated flow rate) x water temperature correction factor X × pressure (flow rate) correction factor

実際に前記各逆浸透膜部を使用していくと除去率は、膜の劣化等によって悪くなる可能性もあるため、基準透過率は経時的に変化する。よって、劣化を考慮した実際の運転条件下での基準透過率は、次式となる。
実際の運転条件下での基準透過率=基準透過率(25℃、基準定格流量)×水温補正係数X×圧力(流量)補正係数×劣化補正係数Y
When the reverse osmosis membrane portions are actually used, the removal rate may be deteriorated due to deterioration of the membrane or the like, so that the reference transmittance changes with time. Therefore, the reference transmittance under actual operating conditions considering degradation is represented by the following equation.
Reference transmittance under actual operating conditions = reference transmittance (25 ° C., reference rated flow rate) × water temperature correction factor X × pressure (flow rate) correction factor × deterioration correction factor Y

この劣化補正係数Y=現在の基準透過率/初期基準透過率によって求めることができる。この劣化補正係数Yは、リアルタイムで求めてもよいし、通水時間によってあらかじめ一定の係数としてもよい。例えば、1000h通水で劣化補正係数1.1とする。   This deterioration correction coefficient Y = current reference transmittance / initial reference transmittance can be obtained. The deterioration correction coefficient Y may be obtained in real time, or may be a constant coefficient in advance depending on the water passage time. For example, the deterioration correction coefficient is 1.1 after 1000 hours of water flow.

前記除去率は、前記各逆浸透膜部の入口側と出口側の電気伝導度の差を入口側の電気伝導度で除すことで求める。   The removal rate is obtained by dividing the difference in electrical conductivity between the inlet side and the outlet side of each reverse osmosis membrane part by the electrical conductivity on the inlet side.

前記透過流束は、膜の水透過性能,すなわち前記膜の詰まり状態を示す指標で、特開2008−55336号公報に記載の方法により求めることができる。すなわち、単位時間当たり、単位膜面積を透過する水の量を単位膜差圧当たりとして標準温度条件下に換算したものである。これを数式にて表現すると、次式1にて表現できる。   The permeation flux is an index indicating the water permeation performance of the membrane, that is, the clogging state of the membrane, and can be obtained by the method described in JP-A-2008-55336. In other words, the amount of water permeating through the unit membrane area per unit time is converted under standard temperature conditions as per unit membrane differential pressure. If this is expressed by an equation, it can be expressed by the following equation 1.

透過流束(L/m2・h・MPa)=処理水瞬間流量/[{入口運転圧力−(装置差圧÷2)−出口背圧−浸透圧}×温度補正係数×膜面積]………………式1 Permeation flux (L / m 2 · h · MPa) = instantaneous flow rate of treated water / [{inlet operating pressure-(device differential pressure ÷ 2)-outlet back pressure-osmotic pressure} x temperature correction coefficient x membrane area] ... ............ Formula 1

ここで、処理水瞬間流量:処理水流量計での検出値(単位:L/h),入口運転圧力:入口運転圧力センサでの検出値(単位:MPa),装置差圧:設定値(単位:MPa),出口背圧:設定値(単位:MPa),浸透圧:設定値(単位:MPa),温度補正係数:A(給水水温センサで検出される給水温度の関数),膜面積:設定値(単位:m2)である。 Here, treated water instantaneous flow rate: detected value with treated water flow meter (unit: L / h), inlet operating pressure: detected value with inlet operating pressure sensor (unit: MPa), device differential pressure: set value (unit) : MPa), outlet back pressure: set value (unit: MPa), osmotic pressure: set value (unit: MPa), temperature correction coefficient: A (function of feed water temperature detected by feed water temperature sensor), membrane area: set Value (unit: m 2 ).

この透過流束を演算するためのデータ(処理水瞬間流量,入口運転圧力および給水温度)は、各データの測定(検出)手段により検出される。これらのデータのサンプリングは、前記制御手段により前記逆浸透膜部の濾過性能が安定するタイミングで行われる。前記の装置差圧、浸透圧、出口背圧は、必ずしも設定値でなくてもよく、センサでリアルタイムに検出して求めてもよい。前記透過流束は、前記サンプリングを複数回行うことにより得た複数の透過流束の平均値とすることが望ましい。   Data for calculating the permeation flux (the instantaneous flow rate of treated water, the inlet operating pressure, and the feed water temperature) is detected by each data measurement (detection) means. The sampling of these data is performed at the timing when the filtration performance of the reverse osmosis membrane portion is stabilized by the control means. The device differential pressure, osmotic pressure, and outlet back pressure are not necessarily set values, and may be obtained by detecting in real time with a sensor. The permeation flux is preferably an average value of a plurality of permeation fluxes obtained by performing the sampling a plurality of times.

また、前記透過流束(L/m2・h・MPa)を表現する式は、前記式1に限定されず、次の式2にても表現可能である。
処理水瞬間流量/[{(入口圧力−出口圧力)÷2−出口背圧−浸透圧}×温度補正係数×膜面積]……式2
また、前記式1または前記式2において、膜面積を削除したり、出口背圧や浸透圧の影響が無視できる(一定)の場合は、これらを削除することができる。
Further, the expression for expressing the permeation flux (L / m 2 · h · MPa) is not limited to Expression 1 but can also be expressed by Expression 2 below.
Treated water instantaneous flow rate / [{(Inlet pressure−Outlet pressure) ÷ 2-Outlet back pressure−Osmotic pressure} × Temperature correction coefficient × Membrane area] …… Equation 2
Moreover, in the said Formula 1 or the said Formula 2, when the influence of an outlet back pressure or an osmotic pressure can be disregarded (constant), these can be deleted.

前記関係特性は、前記流量比率,水温および前記逆浸透膜部の膜性能をパラメータとした処理水の水質特性として求めることができる。具体的には、水温と前記逆浸透膜部の流量比率を変化させて得られる処理水水質の特性を水質特性とする、そして、この水質特性に対し、検出した膜性能に基づく前記劣化補正係数Yにより補正することで求めることができる。この劣化補正係数(膜の劣化係数)Yは、好ましくは、前述のように検出膜性能/初期膜性能である。   The relational characteristic can be obtained as a water quality characteristic of treated water using the flow rate ratio, the water temperature, and the membrane performance of the reverse osmosis membrane part as parameters. Specifically, the characteristic of the treated water obtained by changing the water temperature and the flow rate ratio of the reverse osmosis membrane part is the water quality characteristic, and the deterioration correction coefficient based on the detected membrane performance with respect to this water quality characteristic It can be obtained by correcting with Y. The deterioration correction coefficient (film deterioration coefficient) Y is preferably the detection film performance / initial film performance as described above.

前記水質特性をテーブルで表現した場合は、このテーブルの値にYを乗ずることで水質特性の補正を行うことができる。   When the water quality characteristic is expressed in a table, the water quality characteristic can be corrected by multiplying the value in this table by Y.

前記水質特性を式(関数)で表現した場合につき説明する。流量比率,水温をパラメータとした水質特性の予想水質をつぎの関係式で求めることができる。
予想水質=α×K×劣化補正係数Y
ただし、αは特定の水温および特定の流量比率での水質,Kはイオン透過比率。
The case where the water quality characteristic is expressed by an expression (function) will be described. The expected water quality of the water quality characteristics with flow rate ratio and water temperature as parameters can be obtained by the following relational expression.
Expected water quality = α × K × degradation correction coefficient Y
Where α is the water quality at a specific water temperature and specific flow rate ratio, and K is the ion permeation ratio.

そして、この実施の形態の水質改質システムにおいては、前記制御手段は、前記第一ステップを行う。この第一ステップは、前記逆浸透膜部の処理水流量,水温,膜性能および処理水水質の相互の関係特性を求めて設定するものである。この設定は、つぎの二つの方法を含む。第一の方法は、処理水流量,水温,膜性能および処理水水質の相互の関係特性を予め求め、前記記憶手段に記憶しておき、記憶した関係特性を読み出して設定する方法である。第二の方法は、処理水流量,水温および処理水水質の相互の関係特性を予め求め、前記記憶手段に記憶しておき、この関係特性を読み出して、前記膜性能検出手段により検出した膜性能に基づき、この関係特性を補正する方法である。   In the water quality reforming system of this embodiment, the control means performs the first step. This first step is to determine and set the interrelated characteristics of the treated water flow rate, water temperature, membrane performance and treated water quality of the reverse osmosis membrane part. This setting includes the following two methods. The first method is a method in which mutual relational characteristics of treated water flow rate, water temperature, membrane performance and treated water quality are obtained in advance, stored in the storage means, and the stored relational characteristics are read and set. In the second method, the mutual performance characteristics of the treated water flow rate, the water temperature, and the treated water quality are obtained in advance, stored in the storage means, the relation characteristics are read out, and the membrane performance detected by the membrane performance detection means. This is a method for correcting this relational characteristic.

第二ステップでは、予め設定されている前記機器の要求水質、または変化する前記機器からの要求水質を前記要求水質判定手段により判定した要求水質と、前記水温検出手段により検出された検出水温と、前記膜性能検出手段により検出された膜性能とに基づき、前記各関係特性から前記要求水質を満たす所定流量を演算する。   In the second step, the required water quality of the device set in advance or the required water quality from the device that changes is determined by the required water quality determination means, the detected water temperature detected by the water temperature detection means, Based on the membrane performance detected by the membrane performance detecting means, a predetermined flow rate that satisfies the required water quality is calculated from the relational characteristics.

そして、第三ステップでは、前記流量検出手段の検出流量が前記所定流量となるように前記ポンプの回転数をフィードバック制御する。前記所定流量は、省エネの観点から前記要求水質を満たす処理水流量のうち最小の流量(最小流量)とする。   In the third step, the rotational speed of the pump is feedback-controlled so that the flow rate detected by the flow rate detection means becomes the predetermined flow rate. The predetermined flow rate is the minimum flow rate (minimum flow rate) of the treated water flow rate that satisfies the required water quality from the viewpoint of energy saving.

この水質改質システムによれば、前記関係特性から前記要求水質を満たす所定流量を簡易に演算できる。この所定流量は、限りなく前記要求水質を満たす最小流量とすることができ、水温および膜性能の変化に拘わらず、処理水の水質を維持しつつポンプの消費電力を低減し、省エネを簡易に実現することができる。   According to this water quality reforming system, a predetermined flow rate that satisfies the required water quality can be easily calculated from the relational characteristics. This predetermined flow rate can be set to the minimum flow rate that satisfies the required water quality as much as possible, reducing the power consumption of the pump while maintaining the quality of the treated water regardless of changes in the water temperature and membrane performance, and simplifying energy saving. Can be realized.

この水質改質システムにおいて、前記最小流量で運転する運転モードを省エネ運転とする。この省エネ運転は、前記機器の要求処理水流量を考慮しない条件下での運転であり、例えば、処理水を処理水タンクに一度貯留してから前記機器へ処理水を供給する処理水タンク保有システムにおいて、前記処理水タンクの水位が第一設定水位以上ある場合などにおいて実施される。   In this water quality reforming system, the operation mode for operation at the minimum flow rate is energy saving operation. This energy-saving operation is an operation under conditions that do not take into account the required treated water flow rate of the equipment. For example, a treated water tank holding system that stores treated water in the treated water tank and then supplies treated water to the equipment. In the case where the water level of the treated water tank is equal to or higher than the first set water level, etc.

この水質改質システムにおいては、好ましくは、前記省エネ運転に加えて、非省エネ運転を加える。この非省エネ運転は、前記逆浸透膜部に対する要求処理水流量が前記逆浸透膜部の最小流量を超えるとき、前記逆浸透膜部のポンプの回転数を上昇させることで、要求処理水流量となるように制御する運転とすることができる。この非省エネ運転は、前記処理水タンク保有システムにおいては、前記処理水タンクの水位が第二設定水位(<第一
設定水位)未満のとき行われる。この非省エネ運転は、好ましくは、前記逆浸透膜部の定格流量運転とするが、定格流量より少なく、前記最小流量より多い流量とすることができる。この場合は、前記処理水タンクの水位の回復が遅くなる。また、省エネ運転においては、前記最小流量より若干多い流量とすることができる。この場合は、省エネ効果が減少する。
In this water quality reforming system, preferably, non-energy-saving operation is added in addition to the energy-saving operation. In this non-energy-saving operation, when the required treatment water flow rate for the reverse osmosis membrane portion exceeds the minimum flow rate of the reverse osmosis membrane portion, the required treatment water flow rate is increased by increasing the rotation speed of the pump of the reverse osmosis membrane portion. It can be set as the driving | running controlled to become. This non-energy-saving operation is performed in the treated water tank holding system when the water level of the treated water tank is lower than the second set water level (<first set water level). This non-energy-saving operation is preferably a rated flow rate operation of the reverse osmosis membrane part, but can be a flow rate that is less than the rated flow rate and greater than the minimum flow rate. In this case, recovery of the water level of the treated water tank is delayed. In energy saving operation, the flow rate can be slightly higher than the minimum flow rate. In this case, the energy saving effect is reduced.

前記省エネ運転は、前記要求水質を満たしつつ低回転数で前記ポンプを制御する運転であり、前記非省エネ運転は、前記要求水質を満たしつつ要求処理水流量を満たすように前記ポンプを制御する運転である。   The energy-saving operation is an operation for controlling the pump at a low rotational speed while satisfying the required water quality, and the non-energy-saving operation is an operation for controlling the pump so as to satisfy the required water quality while satisfying the required water quality. It is.

ここで、処理水流量を低くすると省エネとなる理由につき説明する。前記逆浸透膜部の流量比率(処理水流量)と水温をパラメータとする操作圧特性は、水温を一定とした場合、流量比率が増大するにつれて当該処理水流量とするために必要とする操作圧が増大する傾向を示す。前記流量比率を一定とした場合、水温が上昇するにつれて当該流量比率とするために必要とする操作圧が減少する傾向を示す。   Here, the reason why energy saving is achieved when the treated water flow rate is lowered will be described. The operating pressure characteristic with the flow rate ratio (treated water flow rate) of the reverse osmosis membrane part and the water temperature as parameters is the operating pressure required to obtain the treated water flow rate as the flow rate ratio increases when the water temperature is constant. Shows a tendency to increase. When the flow rate ratio is constant, the operation pressure required to obtain the flow rate ratio tends to decrease as the water temperature rises.

一方、前記ポンプの消費電力は、操作圧力の1.5乗に比例する。よって、省エネ比率=(W2/W1)∝(P2/P1)1.5で表される。ここでW1は、前記ポンプの基準処理水流量における基準消費電力,W2は、前記ポンプの比較対象となる処理水流量での消費電力であり、P1,P2は、それぞれW1,W2に対応する操作圧力である。すなわち、省エネ比率は、処理水流量を少なくするほど、低くなる(省エネルギーとなる)。この低くなる程度は、処理水流量の1.5乗できいてくるので、処理水流量の低減による省エネ効果は、大きいものとなる。 On the other hand, the power consumption of the pump is proportional to the 1.5th power of the operating pressure. Therefore, the energy saving ratio = (W2 / W1) ∝ (P2 / P1) 1.5 . Here, W1 is the reference power consumption at the reference treated water flow rate of the pump, W2 is the power consumption at the treated water flow rate to be compared with the pump, and P1 and P2 are operations corresponding to W1 and W2, respectively. Pressure. That is, the energy saving ratio decreases as the treated water flow rate decreases (energy saving). Since the lower level is 1.5 power of the treated water flow rate, the energy saving effect by reducing the treated water flow rate is great.

ここで、この実施の形態1の構成要素について説明する。前記使用機器は、前記逆浸透膜部により処理された処理水が使用される機器であって、ボイラなどとされる。   Here, the components of the first embodiment will be described. The device used is a device in which treated water treated by the reverse osmosis membrane unit is used, and is a boiler or the like.

前記逆浸透膜部は、ナノ濾過膜等の逆浸透膜によりイオン成分を除去する逆浸透膜部を有する濾過装置であればよく、特定の構造の濾過装置に限定されるものではない。   The reverse osmosis membrane portion may be a filtration device having a reverse osmosis membrane portion that removes ionic components by a reverse osmosis membrane such as a nanofiltration membrane, and is not limited to a filtration device having a specific structure.

前記ポンプは、回転数が制御可能なものであれば、特定のポンプに限定されない。回転数の制御は、好ましくは、インバータにより制御するものとする。   The pump is not limited to a specific pump as long as the rotation speed can be controlled. The rotational speed is preferably controlled by an inverter.

この発明は、上述の実施の形態1に限定されるものではなく、つぎの実施の形態2、3を含む。   The present invention is not limited to the first embodiment described above, but includes the following second and third embodiments.

(実施の形態2)
前記実施の形態2は、前記実施の形態1において、前記水質改質システムが、互いに並列接続された複数の逆浸透膜部と、前記各逆浸透膜部毎に設けられ被処理水を前記逆浸透膜部へ供給するポンプとから構成されることを特徴とするものである。
(Embodiment 2)
The second embodiment is the same as the first embodiment, wherein the water quality reforming system is provided with a plurality of reverse osmosis membrane parts connected in parallel to each other and the reverse osmosis membrane part for each of the water to be treated. It is comprised from the pump supplied to an osmosis membrane part.

この実施の形態2においては、前記各逆浸透膜部毎に関係特性が求められ、前記実施の形態1と同様に、前記制御手段は、処理水流量が前記所定流量となるように前記各ポンプの回転数を制御する。そして、前記要因値検出手段を前記膜性能検出手段とし、前記関係特性に膜性能を要因として含ませることにより、膜性能の変化を加味した流量制御を行うことができる。   In the second embodiment, a relational characteristic is obtained for each of the reverse osmosis membrane units, and, similarly to the first embodiment, the control means controls the pumps so that the treated water flow rate becomes the predetermined flow rate. Control the number of revolutions. Then, the factor value detection means is the membrane performance detection means, and by including the membrane performance as a factor in the relational characteristic, the flow rate control considering the change in the membrane performance can be performed.

この実施の形態2によれば、前記実施の形態1による効果を、並列接続された複数の逆浸透膜部と、前記各逆浸透膜部毎に設けられ被処理水を前記逆浸透膜部へ供給するポンプとから構成される改質システムにおいて実現できる。   According to the second embodiment, the effect of the first embodiment is obtained by connecting a plurality of reverse osmosis membrane portions connected in parallel and the water to be treated provided for each of the reverse osmosis membrane portions to the reverse osmosis membrane portion. This can be realized in a reforming system including a pump to be supplied.

(実施の形態3)
前記実施の形態3は、前記実施の形態1において、前記水質改質システムが、互いに並列接続され、共通の前記関係特性を有する複数の逆浸透膜部と、前記各逆浸透膜部に共通に設けられ被処理水を前記各逆浸透膜部へ供給するポンプとから構成されることを特徴とするものである。
(Embodiment 3)
The third embodiment is the same as the first embodiment, in which the water quality reforming system is connected in parallel to each other and has a plurality of reverse osmosis membrane portions having the same relational characteristics, and is common to the respective reverse osmosis membrane portions. And a pump for supplying the water to be treated to each of the reverse osmosis membrane portions.

この実施の形態3においては、前記実施の形態1と同様に、前記制御手段は、前記逆浸透膜部の関係特性から処理水流量が前記所定流量となるように前記各ポンプの回転数を制御する。   In the third embodiment, as in the first embodiment, the control means controls the rotation speed of each pump so that the treated water flow rate becomes the predetermined flow rate from the relational characteristics of the reverse osmosis membrane portion. To do.

この実施の形態3によれば、前記実施の形態1による効果を、並列接続された複数の逆浸透膜部と、前記各逆浸透膜部に共通に設けられ被処理水を前記各逆浸透膜部へ供給するポンプとから構成される改質システムにおいて実現できる。   According to the third embodiment, the effects of the first embodiment are obtained by combining the plurality of reverse osmosis membrane portions connected in parallel and the respective reverse osmosis membrane portions with the water to be treated provided in the respective reverse osmosis membranes. This can be realized in a reforming system including a pump for supplying to the section.

以下、この発明の水質改質システムの実施例1を図面に基づき説明する。図1は、同実施例1の概略構成図である。図2は、同実施例1の制御手順を説明するフローチャート図である。図3は、同実施例1の処理水タンク水位と運転モードとの関係を説明する図である。図4は、同実施例1の流量比率および水温をパラメータとした透過比率の特性図であり、図5は、同実施例1の流量比率および水温をパラメータとした水質特性図であり、図6は、同実施例1の流量比率および水温をパラメータとした有効操作圧力特性図であり、図7は、同実施例1の流量比率および水温をパラメータとした省エネ比率特性図である。   Embodiment 1 of the water quality reforming system of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the first embodiment. FIG. 2 is a flowchart for explaining the control procedure of the first embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the treated water tank water level and the operation mode of the first embodiment. 4 is a characteristic diagram of the permeation ratio with the flow rate ratio and the water temperature of the first embodiment as parameters, and FIG. 5 is a water quality characteristic diagram with the flow ratio and the water temperature of the first embodiment as parameters. FIG. 7 is an effective operation pressure characteristic diagram with the flow rate ratio and water temperature of the first embodiment as parameters, and FIG. 7 is an energy saving ratio characteristic diagram with the flow rate ratio and water temperature of the first embodiment as parameters.

図1において、実施例1の水質改質システム1は、熱機器2へ供給する給水の水質を改質するための水質改質システムであって、前記熱機器2へ給水を供給する給水ライン3と、この給水ライン3に接続される活性炭濾過装置4と、軟水装置5と、プレフィルタ6と、逆浸透膜部9と、前記熱機器2へ供給する処理水を貯留する処理水タンク8とを備えて構成されている。前記給水は、前記逆浸透膜部9の上流側を被処理水と称し、前記逆浸透膜部9の下流側を処理水と称する。また、前記給水ライン3は、前記逆浸透膜部9の上流側を被処理水ライン3−1と称し、前記逆浸透膜部9の下流側を処理水ライン3−2と称する。   In FIG. 1, a water quality reforming system 1 of Example 1 is a water quality reforming system for reforming the quality of feed water supplied to a thermal device 2, and a feed water line 3 for supplying feed water to the thermal device 2. And the activated carbon filtration apparatus 4 connected to this water supply line 3, the soft water apparatus 5, the prefilter 6, the reverse osmosis membrane part 9, and the treated water tank 8 which stores the treated water supplied to the said heat apparatus 2; It is configured with. In the water supply, the upstream side of the reverse osmosis membrane unit 9 is referred to as treated water, and the downstream side of the reverse osmosis membrane unit 9 is referred to as treated water. In the water supply line 3, the upstream side of the reverse osmosis membrane unit 9 is referred to as a treated water line 3-1, and the downstream side of the reverse osmosis membrane unit 9 is referred to as a treated water line 3-2.

前記熱機器2は、蒸気ボイラ、温水ボイラ、クーリングタワー、給湯器等である。前記活性炭濾過装置4は、給水中に溶存する次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤を吸着除去するための装置として構成されている。前記軟水装置5は、前記残留塩素が除去された給水中に含まれるカルシウム、マグネシウム等の硬度成分をイオン交換樹脂(図示省略)により除去する装置として構成されている。前記プレフィルタ6は、給水中のゴミ等を除去するためのものである。   The thermal device 2 is a steam boiler, a hot water boiler, a cooling tower, a water heater, or the like. The activated carbon filtration device 4 is configured as a device for adsorbing and removing an oxidizing agent such as sodium hypochlorite dissolved in the water supply. The soft water device 5 is configured as a device that removes hardness components such as calcium and magnesium contained in the water supply from which the residual chlorine has been removed with an ion exchange resin (not shown). The pre-filter 6 is for removing dust and the like in the water supply.

この改質システムは、前記逆浸透膜部9の上流側に接続されるポンプ10と、前記逆浸透膜部9の上流側および下流側に接続される各種検出器11(11a〜11e)と、前記ポンプ10に接続されるインバータ(図示省略)と、前記ポンプ10の制御などを行う第一制御器12とを備えて構成されている。以下、前記各構成について説明する。   The reforming system includes a pump 10 connected to the upstream side of the reverse osmosis membrane unit 9, various detectors 11 (11a to 11e) connected to the upstream side and the downstream side of the reverse osmosis membrane unit 9, An inverter (not shown) connected to the pump 10 and a first controller 12 that controls the pump 10 and the like are provided. Hereafter, each said structure is demonstrated.

前記逆浸透膜部9は、濾過部材としてナノ濾過膜(NF膜、NF:Nanofiltration)を備えて構成されている。   The said reverse osmosis membrane part 9 is provided with the nanofiltration membrane (NF membrane, NF: Nanofiltration) as a filtration member.

前記逆浸透膜部9の一端には、前記ポンプ10から送り出された給水が流入するようになっている。流入した給水は、前記逆浸透膜部9の内部において、ナノ濾過膜により、濾
過成分としての腐食促進成分が捕捉されるとともに腐食抑制成分が透過されるようになっている。前記逆浸透膜部9の他端からは、透過水と濃縮水とが流出するようになっている。その透過水は、処理水として前記処理水ライン3−2を流れて前記処理水タンク8に貯留されるようになっている。一方、濃縮水は、その一部が排水ライン13側へ流れるとともに、残りが循環水ライン14を流れて前記ポンプ10の上流側に供給されるようになっている。
Water supplied from the pump 10 flows into one end of the reverse osmosis membrane portion 9. In the supplied water, inside the reverse osmosis membrane portion 9, the nanofiltration membrane captures the corrosion promoting component as a filtration component and allows the corrosion inhibiting component to permeate. From the other end of the reverse osmosis membrane portion 9, permeated water and concentrated water flow out. The permeated water flows through the treated water line 3-2 as treated water and is stored in the treated water tank 8. On the other hand, a part of the concentrated water flows toward the drainage line 13 and the rest flows through the circulating water line 14 and is supplied to the upstream side of the pump 10.

前記ポンプ10は、前記プレフィル6の下流側の被処理水ライン3−1を流れる、ゴミ等が除去された給水を前記逆浸透膜部9に供給するためのものであって、その回転数は、前記インバータから出力される出力周波数に応じて可変するように構成されている。   The pump 10 is for supplying the reverse osmosis membrane section 9 with feed water from which dust and the like flowing through the water to be treated 3-1 on the downstream side of the prefill 6 are removed. The output frequency is variable according to the output frequency output from the inverter.

前記各種検出器11としては、流量センサ11a、水温センサ11b、入口圧力センサ11c、出口圧力センサ11d、電気伝導センサ11e,11fを含む。前記流量センサ11aは、前記逆浸透膜部9を通過した透過水の水量を検知して流量検知信号を前記第一制御器12に出力するものであって、前記逆浸透膜部9の下流側の処理水ライン3−2に接続されている。   The various detectors 11 include a flow rate sensor 11a, a water temperature sensor 11b, an inlet pressure sensor 11c, an outlet pressure sensor 11d, and electrical conduction sensors 11e and 11f. The flow sensor 11 a detects the amount of permeated water that has passed through the reverse osmosis membrane unit 9 and outputs a flow rate detection signal to the first controller 12, and is downstream of the reverse osmosis membrane unit 9. Is connected to the treated water line 3-2.

前記水温センサ11bは、この発明の水温検出手段として機能するもので、前記逆浸透膜部9の上流側の被処理水ライン3−1、前記逆浸透膜部9の下流側の処理水ライン3−2、前記排水ライン13のいずれかに接続され、この実施例1では、前記逆浸透膜部9の上流側であって、前記ポンプ10の上流側の被処理水ライン3−1に接続されている。この水温センサ11bは、給水の温度を検知して温度検知信号を前記第一制御器12に出力するように構成されている。   The water temperature sensor 11b functions as the water temperature detecting means of the present invention. The treated water line 3-1 on the upstream side of the reverse osmosis membrane portion 9 and the treated water line 3 on the downstream side of the reverse osmosis membrane portion 9 are used. -, Connected to any one of the drainage lines 13, and in this embodiment 1, connected to the treated water line 3-1 upstream of the reverse osmosis membrane 9 and upstream of the pump 10. ing. The water temperature sensor 11 b is configured to detect the temperature of the water supply and output a temperature detection signal to the first controller 12.

前記入口運転圧力センサ11c,前記出口背圧センサ11dは、それぞれ前記逆浸透膜部9の上流側,下流側の被処理水ライン3−1,処理水ライン3−2に接続され、給水の圧力を検知して圧力検知信号を前記第一制御器12に出力するように構成されている。   The inlet operating pressure sensor 11c and the outlet back pressure sensor 11d are connected to the treated water line 3-1 and the treated water line 3-2 on the upstream side and the downstream side of the reverse osmosis membrane part 9, respectively, and the pressure of the feed water And a pressure detection signal is output to the first controller 12.

前記電気伝導度センサ11e,11fは、それぞれ前記各逆浸透膜部9の下流側の処理水ライン3−2,上流側の被処理水ライン3−1に接続され、前記各逆浸透膜部9を通過した透過水,被処理水の電気伝導度を検知してその検知信号を前記第一制御器12に出力するように構成されている   The electrical conductivity sensors 11e and 11f are connected to the treated water line 3-2 on the downstream side of each reverse osmosis membrane unit 9 and the treated water line 3-1 on the upstream side, respectively. The electric conductivity of the permeated water and the water to be treated that has passed through is detected and the detection signal is output to the first controller 12.

前記流量センサ11a,前記入口運転力センサ11c,前記水温センサ11bは、透過流束を検出する膜性能検出手段として機能する。前記電気伝導度センサ11e,11fは、イオン透過率(除去率)を検出する膜性能手段として機能する。   The flow rate sensor 11a, the inlet operating force sensor 11c, and the water temperature sensor 11b function as a membrane performance detection unit that detects a permeation flux. The electrical conductivity sensors 11e and 11f function as membrane performance means for detecting ion permeability (removal rate).

前記第一制御器12は、CPU,記憶手段(ROM,RAM)およびインタフェースを備えている。前記記憶手段には、前記逆浸透膜部9の処理水流量比率,水温および前記逆浸透膜部の処理水水質の相互の関係特性を予め記憶している、前記関係特性は、前記逆浸透膜部の流量比率と水温をパラメータとした処理水の水質特性である。   The first controller 12 includes a CPU, storage means (ROM, RAM), and an interface. The storage means stores in advance the relational characteristics of the treated water flow rate ratio, the water temperature of the reverse osmosis membrane part 9 and the treated water quality of the reverse osmosis membrane part, the relational characteristic being the reverse osmosis membrane It is the water quality characteristic of the treated water which used the flow rate ratio and water temperature of the part as parameters.

前記水質特性は、この実施例1では、図5で示すようなテーブル形式で記憶している。そして、この水質特性は、つぎのようにして求めている。まず、図4に示すように、流量比率および水温をパラメータとしてイオン透過比率を求める。このイオン透過比率の流量比率−水温特性は、補正係数K(K11〜K65,ただしK63=1.000)で表現される。そして、水温25℃,流量比率100%の水質(mg/L)の値を10.9(被処理水水質および回収率が一定の場合)として、この値に前記補正係数Kを乗じることにより、図5のように、水質の流量比率および水温をパラメータとした水質(mg/L)を求める。これを水質特性として前記記憶手段に記憶している。   In the first embodiment, the water quality characteristics are stored in a table format as shown in FIG. And this water quality characteristic is calculated | required as follows. First, as shown in FIG. 4, the ion permeation ratio is obtained using the flow rate ratio and the water temperature as parameters. The flow rate ratio-water temperature characteristic of the ion permeation ratio is expressed by a correction coefficient K (K11 to K65, where K63 = 1.000). And by setting the value of water quality (mg / L) at a water temperature of 25 ° C. and a flow rate ratio of 100% to 10.9 (when the treated water quality and recovery rate are constant), this value is multiplied by the correction coefficient K, As shown in FIG. 5, the water quality (mg / L) is obtained using the water flow rate ratio and the water temperature as parameters. This is stored in the storage means as water quality characteristics.

前記第一制御器12は、前記各種検出器11a〜11fおよび前記水位センサ15からの信号を入力して、前記記憶手段に記憶している図2に示す流量制御手順などを実行する。   The first controller 12 inputs signals from the various detectors 11a to 11f and the water level sensor 15, and executes the flow rate control procedure shown in FIG. 2 stored in the storage means.

この流量制御手順は、前記逆浸透膜部9の処理水流量比率,水温,前記逆浸透膜部9の膜性能および前記逆浸透膜部9の処理水水質の相互の関係特性を設定する第一ステップと、前記熱機器2の要求水質Q1と前記水温センサ11bによる検出水温と前記膜性能検出手段による膜性能とに基づき、前記関係特性から前記要求水質Q1を満たす所定流量を演算する第二ステップと、前記流量センサ11aの検出流量が前記所定流量となるように前記ポンプ10の回転数を制御する第三ステップとを行うことを特徴としている。前記所定流量は、この実施例1では前記要求水質Q1を満たす処理水流量の最小値である最小流量としている。   This flow rate control procedure sets the relational characteristics of the treated water flow rate ratio, the water temperature, the membrane performance of the reverse osmosis membrane unit 9 and the treated water quality of the reverse osmosis membrane unit 9 in the reverse osmosis membrane unit 9. A second step of calculating a predetermined flow rate satisfying the required water quality Q1 from the relational characteristics based on the step, the required water quality Q1 of the thermal device 2, the detected water temperature by the water temperature sensor 11b, and the membrane performance by the membrane performance detecting means. And a third step of controlling the rotational speed of the pump 10 so that the detected flow rate of the flow rate sensor 11a becomes the predetermined flow rate. In the first embodiment, the predetermined flow rate is the minimum flow rate that is the minimum value of the treated water flow rate that satisfies the required water quality Q1.

この流量制御手順には、前記水位センサ15の検出水位に応じた停止,省エネ流量運転,定格流量運転を行う制御手順を含んでいる。その制御手順は、つぎのように構成されている。   This flow rate control procedure includes a control procedure for performing stop, energy saving flow rate operation, and rated flow rate operation according to the detected water level of the water level sensor 15. The control procedure is configured as follows.

すなわち、図3に示すように、前記処理水タンク8の水位上昇時において、水位が第一水位L未満のとき、前記ポンプ10を定格流量運転させ、第一水位L+A以上となると前記ポンプ10を前記省エネ運転させ、第二水位H以上となると前記ポンプ10を停止させる制御を行うものである。   That is, as shown in FIG. 3, when the water level of the treated water tank 8 rises, when the water level is lower than the first water level L, the pump 10 is operated at a rated flow rate, and when the water level is equal to or higher than the first water level L + A, When the energy saving operation is performed and the water level is equal to or higher than the second water level H, control for stopping the pump 10 is performed.

また、前記第一制御器12は、前記電気伝導度センサ11aの検出信号により、要求水質Q1が満たされているかどうかを判定し、満たされていない場合には、通報手段(図示省略)により使用者に通報する制御も行う。この通報は、ブザーや表示パネル(図示省略)により、使用者に知らせる通報および通信による管理装置(図示省略)への通報を含む。また、要求水質Q1が満たされていない場合、要求水質Q1を満たすように前記省エネ運転で設定された流量比率を大きくする制御を行うことが望ましい。   Further, the first controller 12 determines whether or not the required water quality Q1 is satisfied based on the detection signal of the electrical conductivity sensor 11a. If not, the first controller 12 is used by a reporting means (not shown). Also controls to notify the person. This notification includes a notification to inform the user by a buzzer or a display panel (not shown) and a notification to a management device (not shown) by communication. When the required water quality Q1 is not satisfied, it is desirable to perform control to increase the flow rate ratio set in the energy saving operation so as to satisfy the required water quality Q1.

つぎに、この実施例1の動作を以下に説明する。(全体的な動作) 図示しない被処理水タンクから流出した給水は、先ず、前記活性炭濾過装置4を通過し、残留塩素が除去された状態の給水となる。次に、その給水は、前記軟水装置5を通過して軟水となる。続いて、その軟水である給水(被処理水)は、前記逆浸透膜部9において濾過処理がなされて処理水となり前記熱機器2へ供給可能な給水となる。具体的には、軟水である被処理水が前記逆浸透膜部9において、ナノ濾過膜を通過する際に、硫酸イオン、塩化物イオン等の腐食促進成分がナノ濾過膜により捕捉される。すなわち、腐食促進成分が軟水から除去される。一方、軟水に含まれるシリカ、すなわち腐食抑制成分は、軟水と共にナノ濾過膜を透過する。濾過処理後の腐食抑制成分を含む軟水となる処理水は、前記熱機器2へ供給可能な給水として前記処理水タンク8に貯留される。   Next, the operation of the first embodiment will be described below. (Overall Operation) The feed water that has flowed out from the untreated water tank (not shown) first passes through the activated carbon filtration device 4 and becomes the feed water in a state where residual chlorine is removed. Next, the water supply passes through the water softening device 5 and becomes soft water. Subsequently, the soft water (water to be treated) is filtered in the reverse osmosis membrane section 9 to become treated water that can be supplied to the thermal equipment 2. Specifically, when water to be treated, which is soft water, passes through the nanofiltration membrane in the reverse osmosis membrane portion 9, corrosion promoting components such as sulfate ions and chloride ions are captured by the nanofiltration membrane. That is, the corrosion promoting component is removed from the soft water. On the other hand, silica contained in the soft water, that is, the corrosion inhibiting component permeates the nanofiltration membrane together with the soft water. The treated water that becomes soft water containing the corrosion inhibiting component after the filtration treatment is stored in the treated water tank 8 as feed water that can be supplied to the thermal equipment 2.

(流量制御動作)
つぎに、図2の制御手順に基づく、この実施例1の動作を説明する。 処理ステップS1(以下、処理ステップSNは、単にSNと称する。)において、事前に設定し前記記憶手段に記憶した前記熱機器2の要求水質Q1を読み出す(判定する)。S2において、前記水温センサ11aにより水温を検出する。
(Flow control operation)
Next, the operation of the first embodiment based on the control procedure of FIG. 2 will be described. In processing step S1 (hereinafter, processing step SN is simply referred to as SN), the required water quality Q1 of the thermal device 2 set in advance and stored in the storage means is read (determined). In S2, the water temperature is detected by the water temperature sensor 11a.

S3において、膜性能の検出,すなわちイオン透過率を演算する。このイオン透過率の演算は、つぎのようにして行う。前記各逆浸透膜部9の上流側の電気伝導度センサ11fの検出値から下流側の電気伝導度センサ11eの検出値を引いた値を上流側の電気伝導度
センサ11fの検出値で割ることにより、イオン除去率を求め、(100−イオン除去率)により、イオン透過率を演算する。
In S3, the membrane performance is detected, that is, the ion transmittance is calculated. The calculation of the ion transmittance is performed as follows. The value obtained by subtracting the detection value of the downstream conductivity sensor 11e from the detection value of the upstream conductivity sensor 11f of each reverse osmosis membrane portion 9 is divided by the detection value of the upstream conductivity sensor 11f. Thus, the ion removal rate is obtained, and the ion transmittance is calculated by (100−ion removal rate).

S4において、前記記憶手段に記憶している図6に示すような水質特性を読み出し、S5において、この水質特性をS3で検出したイオン透過率の値を前記各逆浸透膜部9の初期イオン透過率(製品出荷時のイオン透過率)の値で除した補正係数Yにより補正する。具体的には、図6の水質値にYを乗じて前記水質特性を補正する。すなわち、補正された水質特性は、10.9×K(イオン透過比率)×Yにて求められる。S4およびS5が、前記第一ステップに相当する。   In S4, the water quality characteristic as shown in FIG. 6 stored in the storage means is read out. In S5, the value of the ion permeability detected in S3 is used as the initial ion permeability of each reverse osmosis membrane section 9. Correction is performed by a correction coefficient Y divided by the value of the rate (ion transmittance at the time of product shipment). Specifically, the water quality characteristic is corrected by multiplying the water quality value in FIG. 6 by Y. That is, the corrected water quality characteristic is obtained by 10.9 × K (ion transmission ratio) × Y. S4 and S5 correspond to the first step.

ついで、S6において、S1にて判定された要求水質Q1と、S2による検出水温とに基づき、前記イオン透過率により補正した図5の前記水質特性から前記要求水質Q1を満たす最小流量を演算する。具体的には、今、Y=1とし、要求水質Q1がQ33であり、検出水温が25℃であると仮定すると、図5のテーブルにて、水温25℃の列から、水質がQ33となる流量比率を求める。すなわち、要求水質がQ33の場合は、流量比率は、70%となる。要求水質Q1の値がテーブルに無い場合、例えばQ23とQ33との間である場合は、流量比率60%と70%との間で比例配分して求める。すなわち、60%+10%×(Q23−Q1)/(Q23−Q33)で求めることができる。このS6は、前記第二ステップに相当する。   Next, in S6, based on the required water quality Q1 determined in S1 and the detected water temperature in S2, the minimum flow rate that satisfies the required water quality Q1 is calculated from the water quality characteristics of FIG. 5 corrected by the ion permeability. Specifically, assuming that Y = 1, the required water quality Q1 is Q33, and the detected water temperature is 25 ° C., the water quality is Q33 from the column of the water temperature 25 ° C. in the table of FIG. Obtain the flow rate ratio. That is, when the required water quality is Q33, the flow rate ratio is 70%. When the value of the required water quality Q1 is not in the table, for example, between Q23 and Q33, it is obtained by proportional distribution between the flow rate ratios of 60% and 70%. That is, it can be obtained by 60% + 10% × (Q23−Q1) / (Q23−Q33). This S6 corresponds to the second step.

そして、S7において、前記水位センサ15からの信号に基づき、前記第一制御器12は、運転モードを判定する。前記処理水タンク8の水位が第一水位L未満であると、S7にて、定格流量運転が判定され、S8へ移行して、前記ポンプ10を定格流量,すなわち流量比率100%で運転する。この定格流量運転により、前記逆浸透膜部9から最大処理流量で処理水が前記処理水タンク8へ供給されるので、前記処理水タンク8の水位は急速に上昇する。   In S7, based on the signal from the water level sensor 15, the first controller 12 determines the operation mode. If the water level of the treated water tank 8 is less than the first water level L, the rated flow operation is determined in S7, the process proceeds to S8, and the pump 10 is operated at the rated flow, that is, the flow rate ratio 100%. By this rated flow rate operation, treated water is supplied from the reverse osmosis membrane portion 9 to the treated water tank 8 at a maximum treated flow rate, so that the water level of the treated water tank 8 rises rapidly.

前記処理水タンク8の水位が第二水位(L+A)以上となると、S7にて、省エネ流量運転が判定され、S9へ移行して、前記第一制御器12は、前記ポンプ10を処理水流量がS6にて演算した前記最小流量となるように制御する。すなわち、前記流量センサ11aの検出流量が前記最小流量となるように前記ポンプ10の回転数を前記インバータを用いてフィードバック制御する。このS9は、前記第三ステップに相当する。   When the water level of the treated water tank 8 is equal to or higher than the second water level (L + A), an energy-saving flow operation is determined in S7, the process proceeds to S9, and the first controller 12 sets the pump 10 to the treated water flow rate. Is controlled to be the minimum flow rate calculated in S6. That is, the rotational speed of the pump 10 is feedback-controlled using the inverter so that the detected flow rate of the flow rate sensor 11a becomes the minimum flow rate. This S9 corresponds to the third step.

ここで、処理水流量が最小流量となるように前記ポンプ10を制御することにより、省エネが実現される理由について説明する。今、前記透過流束を40(L/m2・h・MPa),定格流量を4000(L/h)とした場合、前記逆浸透膜部9の流量比率(処理水流量)と水温とをパラメータとした操作圧特性は、例えば、図6で示すような特性となる。この特性は、水温を一定とした場合、流量比率が増大するにつれて当該処理水流量とするために必要とする操作圧が増大する傾向を示している。   Here, the reason why energy saving is realized by controlling the pump 10 so that the treated water flow rate becomes the minimum flow rate will be described. Now, when the permeation flux is 40 (L / m 2 · h · MPa) and the rated flow rate is 4000 (L / h), the flow rate ratio (treated water flow rate) of the reverse osmosis membrane section 9 and the water temperature are parameters. The operating pressure characteristics are as shown in FIG. 6, for example. This characteristic shows that when the water temperature is constant, the operating pressure required to obtain the treated water flow rate increases as the flow rate ratio increases.

一方、前記ポンプの消費電力は、操作圧力の1.5乗に比例する。すなわち、省エネ比率=(W2/W1)∝(P2/P1)1.5で表される。操作圧力特性が図6であるとすると、省エネ比率は、図7のようになる。したがって、要求水質Q1=Q33を満たす最小流量とする流量比率が70%運転の場合、ポンプ消費電力比は、100/70(時間比)×0.586(ポンプ消費電力比)=0.837となり、16.3%の省電力となる。同様に60%運転なら22.5%の省電力,50%運転なら29.2%の省電力となる。 On the other hand, the power consumption of the pump is proportional to the 1.5th power of the operating pressure. That is, the energy saving ratio = (W2 / W1) ∝ (P2 / P1) 1.5 . If the operating pressure characteristic is as shown in FIG. 6, the energy saving ratio is as shown in FIG. Therefore, when the flow rate ratio that satisfies the required water quality Q1 = Q33 is 70%, the pump power consumption ratio is 100/70 (time ratio) × 0.586 (pump power consumption ratio) = 0.837. 16.3% power saving. Similarly, 60% operation results in 22.5% power saving, and 50% operation results in 29.2% power saving.

また、前記処理水タンク8の水位が第三水位H以上となると、S7にて、停止が判定され、前記ポンプ10は運転停止となる。前記処理水タンク8の水位が低下する場合は、停止から前記第三水位,前記第二水位をそれぞれ所定のディファレンシャルで下回る毎に、
省エネ運転→定格流量運転となる制御が行われる。
Further, when the water level of the treated water tank 8 is equal to or higher than the third water level H, it is determined in S7 that the water is stopped, and the pump 10 is stopped. When the water level of the treated water tank 8 falls, every time the third water level and the second water level fall below a predetermined differential from the stop,
Control that energy-saving operation → rated flow operation is performed.

この実施例1の水質改質システムによれば、前記水質特性から前記要求水質Q1を満たす最小流量を簡易に演算できる。そして、水温および膜性能の変化に拘わらず、処理水の水質を維持しつつポンプの消費電力を低減し、高い省エネを簡易に実現することができる。また、前記逆浸透膜部9毎に膜性能の変化を考慮した流量制御を行えるので、前記逆浸透膜部9の処理水の水質を要求水質Q1を満たしつつ均一化できるものである。   According to the water quality reforming system of the first embodiment, the minimum flow rate that satisfies the required water quality Q1 can be easily calculated from the water quality characteristics. And, regardless of changes in water temperature and membrane performance, the power consumption of the pump can be reduced while maintaining the quality of the treated water, and high energy saving can be easily realized. Moreover, since the flow rate control considering the change in membrane performance can be performed for each reverse osmosis membrane portion 9, the quality of the treated water in the reverse osmosis membrane portion 9 can be made uniform while satisfying the required water quality Q1.

また、処理水水質の変化を処理水流量で捉えて、前記所定流量となるように前記ポンプ10の回転数を制御するように構成しているので、処理水水質を検出して所定の処理水質となるように制御するものと比較して、ハンチングの可能性が少なく、安定した水質、流量制御を行うことができる。   In addition, since the change in the treated water quality is captured by the treated water flow rate and the rotational speed of the pump 10 is controlled so as to be the predetermined flow rate, the treated water quality is detected and the predetermined treated water quality is determined. Compared with what controls so that it becomes, there is little possibility of hunting, and stable water quality and flow rate control can be performed.

この実施例2は、図8および図9に示すように、前記実施例1において、前記水質改質システムが、互いに並列接続された複数の膜濾過装置7,7,…からなるものである。前記各膜濾過装置7は、図9に示すように、それぞれ前記逆浸透膜部9,前記ポンプ10,前記各種検出器11,前記排水ライン13,前記循環ライン14とを含んで構成されている。以下、この実施例2において、前記実施例1と異なる部分を中心に説明し、同じ部分は同じ符号を付して説明を省略する。   As shown in FIGS. 8 and 9, the second embodiment is configured such that, in the first embodiment, the water quality reforming system includes a plurality of membrane filtration devices 7, 7,. As shown in FIG. 9, each of the membrane filtration devices 7 includes the reverse osmosis membrane portion 9, the pump 10, the various detectors 11, the drainage line 13, and the circulation line 14, respectively. . In the following, the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.

図8を参照して、前記各膜濾過装置7の下流側には、それぞれ電磁弁16(16−1,16−2,16−3)を設けるとともに、前記処理水タンク8の上流側であって、前記各膜濾過装置7の処理水が合流して流れる前記処理水ライン3−2には、水質確認用の第二の電気伝導率センサ17および流量確認用の第二の流量センサ18を設けており、その検出信号は、第二制御器19へ入力される。   Referring to FIG. 8, electromagnetic valves 16 (16-1, 16-2, 16-3) are provided on the downstream side of the membrane filtration devices 7, respectively, and on the upstream side of the treated water tank 8. In the treated water line 3-2 where the treated water of the membrane filtration devices 7 flows and flows, a second electrical conductivity sensor 17 for water quality confirmation and a second flow rate sensor 18 for flow rate confirmation are provided. The detection signal is input to the second controller 19.

システムを全体的に制御する前記第二制御器19は、図9に示す前記各膜濾過装置7の各第一制御器12と接続され、前記各膜濾過装置7を制御するとともに、前記各電磁弁16を制御する。前記各電磁弁16は、前記逆浸透膜部9の洗浄が必要となったとき,運転停止時や運転待機時閉じられる。   The second controller 19 for overall control of the system is connected to each first controller 12 of each membrane filtration device 7 shown in FIG. 9 to control each membrane filtration device 7 and each electromagnetic The valve 16 is controlled. Each electromagnetic valve 16 is closed when the reverse osmosis membrane portion 9 needs to be cleaned, when the operation is stopped or when the operation is on standby.

この実施例2では、前記第二制御器19は、前記水位センサ15の検出水位に応じて、停止,省エネ流量運転,定格流量運転の信号を前記各第一制御器12へ送り、前記膜濾過装置7を制御する。その制御手順は、つぎのように構成されている。   In the second embodiment, the second controller 19 sends stop, energy saving flow rate operation, and rated flow rate operation signals to the first controller 12 in accordance with the detected water level of the water level sensor 15, and the membrane filtration. The apparatus 7 is controlled. The control procedure is configured as follows.

すなわち、図4に示すように、前記処理水タンク8の水位上昇時において、水位が第一水位L未満のとき、前記各ポンプ10を定格流量運転させる第一指令を、第一水位L+A以上となると前記各ポンプ10を前記省エネ運転させる第二指令を、第二水位H以上となると前記各ポンプ10を停止させる第三指令を前記第一制御器12へ送信する制御を行うものである。また、前記第二制御器19は、前記第二電気伝導度センサ17の検出信号により、要求水質Q1が満たされているかどうかを判定し、前記流量センサ18の検出信号により、処理水流量が満たされているかどうかを判定し、満たされていない場合には、前記実施例1と同様に、前記通報手段により使用者に通報する制御も行う。   That is, as shown in FIG. 4, when the water level of the treated water tank 8 rises, when the water level is less than the first water level L, the first command for operating the pumps 10 at the rated flow rate is set to the first water level L + A or higher. Then, the second command for causing the pumps 10 to perform the energy saving operation and the third command for stopping the pumps 10 when the water level H is equal to or higher than the second water level H are controlled to be transmitted to the first controller 12. The second controller 19 determines whether or not the required water quality Q1 is satisfied based on the detection signal of the second electrical conductivity sensor 17, and the treated water flow rate is satisfied based on the detection signal of the flow sensor 18. In the case where it is not satisfied, as in the first embodiment, the notification means is also used to notify the user.

前記第一指令は、この実施例1のシステムに対する総要求処理水流量を前記逆浸透膜部9の定格流量×前記逆浸透膜部9の台数とするものと考えることができる。また、前記第二指令は、総要求処理水流量が存在しないものと考えることができる。   The first command can be considered to be the total required treatment water flow rate for the system of Example 1 as the rated flow rate of the reverse osmosis membrane unit 9 × the number of the reverse osmosis membrane units 9. Further, the second command can be considered that there is no total required treated water flow rate.

前記第二制御器19の制御手順には、前記各電磁弁16を前記逆浸透膜部9の洗浄が必
要となったときなどに閉じ、それ以外は開く制御を含んでいる。
The control procedure of the second controller 19 includes a control for closing each electromagnetic valve 16 when the reverse osmosis membrane portion 9 needs to be cleaned, and opening the others.

この第二制御器19の制御機能は、前記各第一制御器12に持たせることができる。この場合、前記第二制御器19を省略することができる。また、前記各第一制御器12の制御機能を前記第二制御器19に統合して持たせることができる。この場合、前記第一制御器12を省略することができる。   The control function of the second controller 19 can be given to each of the first controllers 12. In this case, the second controller 19 can be omitted. The control function of each first controller 12 can be integrated with the second controller 19. In this case, the first controller 12 can be omitted.

この実施例2においては、前記各逆浸透膜部9毎に前記関係特性が求められ、前記実施例1と同様に、前記制御器12,19は、前記各逆浸透膜部9の処理水流量が前記所定流量となるように前記各ポンプ10の回転数を制御する。そして、前記要因値検出手段を前記膜性能検出手段とし、前記関係特性に膜性能を要因として含ませることにより、膜性能の変化を加味した流量制御を行うことができる。   In this Example 2, the said relational characteristic is calculated | required for every said reverse osmosis membrane part 9, and similarly to the said Example 1, the said controllers 12 and 19 are the treated water flow rates of each said reverse osmosis membrane part 9. The number of rotations of each pump 10 is controlled so that the predetermined flow rate is achieved. Then, the factor value detection means is the membrane performance detection means, and by including the membrane performance as a factor in the relational characteristic, the flow rate control considering the change in the membrane performance can be performed.

この実施例3は、図10に示すように、前記実施例1において、前記水質改質システムが、互いに並列接続され、共通の前記関係特性を有する複数の逆浸透膜部9(9−1,9−2,9−3)と、前記各逆浸透膜部9に共通に設けられ被処理水を前記各逆浸透膜部へ供給するポンプ10とから構成されることを特徴とするものである。以下、この実施例3において、前記実施例1,2と異なる部分を中心に説明し、同じ部分は同じ符号を付して説明を省略する。   As shown in FIG. 10, the third embodiment includes a plurality of reverse osmosis membrane portions 9 (9-1, 9-1) having the same relational characteristics in which the water quality reforming systems are connected in parallel to each other in the first embodiment. 9-2, 9-3) and a pump 10 that is provided in common to each of the reverse osmosis membrane units 9 and supplies treated water to each of the reverse osmosis membrane units. . In the following description, the third embodiment will be described with a focus on the differences from the first and second embodiments.

図10を参照して、前記各逆浸透膜部9の下流側には、それぞれ電磁弁16(16−1,16−2,16−3)を設け、前記第一制御器12によりこれらを制御するように構成している。   Referring to FIG. 10, electromagnetic valves 16 (16-1, 16-2, 16-3) are provided on the downstream side of each reverse osmosis membrane unit 9, and these are controlled by the first controller 12. It is configured to do.

この実施例3においては、前記実施例1と同様に、前記第一制御器12は、前記逆浸透膜部9の関係特性から前記流量センサ11aにより検出される処理水流量が前記所定流量となるように前記ポンプ10の回転数を制御する。   In the third embodiment, as in the first embodiment, the first controller 12 is configured such that the treated water flow rate detected by the flow sensor 11a from the relational characteristics of the reverse osmosis membrane unit 9 becomes the predetermined flow rate. Thus, the rotation speed of the pump 10 is controlled.

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。すなわち、前記実施例1において、特開2008−658号公報に記載のように、つぎの構成を付加することができる。その構成は、給水中の不純物を除去する逆浸透膜部を備え、この逆浸透膜部からの濃縮水の一部を排水するとともに、残部を前記逆浸透膜部の上流側へ還流させる水質改質システムであって、濃縮水の還流量調節手段と、前記逆浸透膜部からの濃縮水の排水量または前記逆浸透膜部からの透過水量に応じて、前記還流量調節手段を制御する制御手段とを備えるものである。   It goes without saying that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention. That is, in the first embodiment, the following configuration can be added as described in JP-A-2008-658. The structure includes a reverse osmosis membrane part for removing impurities in the feed water, drains part of the concentrated water from the reverse osmosis membrane part, and recirculates the remaining part to the upstream side of the reverse osmosis membrane part. And a control means for controlling the reflux amount adjusting means according to the drainage amount of the concentrated water from the reverse osmosis membrane part or the permeated water amount from the reverse osmosis membrane part. Are provided.

こうした構成を付加することにより、前記所定流量で前記ポンプを制御する際に、透過水量に対する濃縮水量の割合を維持することができる。これにより、前記逆浸透膜部へ給水を供給するためのポンプにおいて無駄な電力を消費することを防止することができるとともに、前記逆浸透膜部の濾過膜の表面での流速が維持されてファウリングによる前記濾過膜の詰まりを防止することができるという効果を奏する。   By adding such a configuration, the ratio of the concentrated water amount to the permeated water amount can be maintained when the pump is controlled at the predetermined flow rate. As a result, it is possible to prevent wasteful power consumption in the pump for supplying water to the reverse osmosis membrane part, and to maintain the flow velocity at the surface of the filtration membrane of the reverse osmosis membrane part. The filter membrane can be prevented from being clogged by the ring.

Claims (3)

被処理水中の不純物を除去して処理水を機器へ供給する逆浸透膜部と、被処理水を前記逆浸透膜部へ供給するポンプと、前記ポンプの回転数を制御する制御手段とを備える水質改質システムであって、
前記逆浸透膜部の処理水水質の変化要因の値を検出するものであって、少なくとも水温を検出する要因値検出手段と、
処理水に対する前記機器の要求水質を判定する要求水質判定手段と、
前記逆浸透膜部の処理水流量を検出する流量検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記逆浸透膜部の処理水流量,水温および処理水水質の相互の関係特性を設定する第一ステップと、前記要因値検出手段による水温および前記要求水質判定手段による要求水質に基づき、前記関係特性から前記要求水質を満たす所定流量を演算する第二ステップと、前記流量検出手段の検出流量が前記所定流量となるように前記ポンプの回転数を制御する第三ステップとを行うことを特徴とする水質改質システム。
A reverse osmosis membrane part that removes impurities in the water to be treated and supplies the treated water to the device, a pump that supplies the water to be treated to the reverse osmosis membrane part, and a control unit that controls the rotation speed of the pump A water quality reforming system,
A value of a factor of change in the quality of treated water in the reverse osmosis membrane portion, and a factor value detection means for detecting at least a water temperature;
A required water quality determination means for determining a required water quality of the equipment for treated water;
A flow rate detecting means for detecting the treated water flow rate of the reverse osmosis membrane part,
The control means sets the mutual characteristics of the treated water flow rate, the water temperature and the treated water quality of the reverse osmosis membrane part, the water temperature by the factor value detecting means and the required water quality by the required water quality judging means. And a second step of calculating a predetermined flow rate satisfying the required water quality from the relational characteristics, and a third step of controlling the rotational speed of the pump so that the detected flow rate of the flow rate detection means becomes the predetermined flow rate. Water quality reforming system characterized by this.
前記所定流量が前記要求水質を満たす最小流量であることを特徴とする請求項1に記載の水質改質システム。   The water quality reforming system according to claim 1, wherein the predetermined flow rate is a minimum flow rate that satisfies the required water quality. 前記制御手段は、前記機器の要求処理水流量が前記最小流量を超えるとき、要求処理水流量となるように前記ポンプの回転数を制御することを特徴とする請求項2に記載の水質改質システム。   The water quality reforming according to claim 2, wherein the control means controls the number of rotations of the pump so that the required treated water flow rate is obtained when the required treated water flow rate of the device exceeds the minimum flow rate. system.
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