CN112135682B - 逆渗透系统的诊断装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种逆渗透系统的诊断装置，其能够容易地获知动作失常的原因。本发明的逆渗透系统的诊断装置，对RO系统的动作状态进行诊断，所述RO系统包括对被处理水进行膜过滤的RO装置(5)，其中，所述逆渗透系统的诊断装置包括：所述逆渗透系统的浓缩倍率的输入部；储存部，该储存部储存表示浓缩倍率与所述逆渗透系统的动作失常状态的关系的数据；以及判定部(35)，该判定部基于由所述输入部输入的浓缩倍率及所述储存部中所储存的数据，判定逆渗透装置的动作失常的原因。
Description
技术领域
本发明涉及一种诊断装置，其是用于对逆渗透系统的动作失常原因进行诊断的诊断装置，所述逆渗透系统是对被处理水进行逆渗透(reverse osmosis，RO)处理的逆渗透系统。
背景技术
在以井水、工业用水、自来水等为原水的用水处理、各种排水处理、排水回收等之中，会进行如下的方法，即，在原水中添加凝集剂，使原水中的悬浊物质、胶体成分或有机物质等凝集且粗大化之后，通过沉淀、悬浮、过滤、膜过滤等进行固液分离的方法，或者进行如下的处理，即，单独通过膜过滤进行除浊/除菌而回收处理水。
通常，作为RO膜的膜堵塞原因，可举出：(i)供水的浊质过多；(ii)水垢(scale)、黏泥(slime)的附着；(iii)在有前处理的情况下为前处理不良等。作为其对策，可进行如下的操作。
关于(i)，例如测定RO供水的污泥密度指数(silt density index，SDI)。在规定SDI以上的情况下，通过变更前处理条件等来应对。关于(ii)，例如测定RO供水、RO处理水及RO浓缩水的水质，进行回收率的优化。关于(iii)，确认前处理的凝集剂的添加浓度，在容许添加浓度以上的情况下，调整为容许添加浓度以下。
当RO膜的过滤阻力上升时，进行反洗或利用酸、碱等的化学品清洗(专利文献1等)。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2016-185520号公报。
作为RO膜的堵塞原因，有供水的浊质过多、水垢或黏泥的附着、前处理不良等诸多原因，应对策略因原因而不同，因此，要求准确地判断原因，迅速且适当地建立应对策略。
发明内容
本发明的目的在于提供一种逆渗透系统的诊断装置，其能够容易地获知逆渗透(RO)系统的动作失常的原因。
用于解决课题的手段
本发明的逆渗透系统的诊断装置是一种对逆渗透系统的动作状态进行诊断的诊断装置，所述逆渗透系统包括对被处理水进行逆渗透处理的逆渗透装置，所述逆渗透系统的诊断装置包括：所述逆渗透系统的浓缩倍率的输入部；储存部，该储存部储存表示浓缩倍率与所述逆渗透系统的动作失常状态的关系的数据；以及判定部，该判定部基于由所述输入部输入的浓缩倍率及所述储存部中所储存的数据，判定逆渗透装置的动作失常的原因。
在本发明的一个方案中，所述判定部对非析出性的标准物质的浓缩倍率与有机物的浓缩倍率进行对比。
在本发明的一个方案中，所述判定部对非析出性的标准物质的浓缩倍率与水垢形成性物质的浓缩倍率进行对比。
在本发明的一个方案中，所述非析出性的标准物质是Na，水垢形成性物质是Si、Ca或Mg。
在本发明的一个方案中，在所述逆渗透装置的一次侧流路压差成为规定值以上的情况、一次侧流路压差的上升速度成为规定值以上的情况、修正通量(flux)成为规定范围外的情况、或修正通量的下降速度成为规定值以上的情况时，进行所述诊断。
发明的效果
根据本发明，能够适当地确定RO系统的失常的原因。
附图说明
图1是RO系统的构成图。
图2是RO系统的诊断装置的构成图。
图3是表示RO系统的诊断方法的流程图。
图4是前处理装置的构成图。
具体实施方式
图1是实施方式的RO系统的构成图。原水是通过前处理装置1进行凝集处理及过滤处理后，经由泵2、阀3及配管4供给至RO装置5。在所述实施方式中，作为前处理装置1，如图4所示，是使用包括如下构件的装置：凝集处理装置1a；过滤装置1b，对凝集处理水进行过滤处理；以及中继槽1d，贮存过滤处理水；但并不限定于此。符号1c表示过滤水向中继槽1d的流入配管，1e表示自中继槽1d向所述泵2的配管。在所述配管1e设置有pH计19。
作为过滤装置1b，优选为重力过滤器、压力过滤器、微过滤(microfiltration，MF)膜模组、超滤(ultrafiltration，UF)膜模组等，在所述实施方式中，是使用中空丝UF膜模组。
RO装置5的RO膜5a的透过水经由配管6及阀7作为处理水而取出，未透过RO膜5a的原水经由配管17及阀18作为浓缩水而取出。在配管4、配管6、配管17，分别设置有压力传感器8、压力传感器9、压力传感器27。在配管6，进而设置有流量计9A、温度计9B。将流量计9A、压力传感器8、压力传感器9、压力传感器27及温度计9B的检测值输入至运算电路20，运算修正通量(修正透过流束)。
将所述压力传感器8、压力传感器27的检测压力输入至运算电路20，算出两者的差作为一次侧流路压差。当所述压差过大(规定值a以上)，或压差的上升速度过大(规定值b以上)时，对警报(alarm)电路21发送信号而产生由声音及/或光形成的警报，并且对诊断装置30发送信号而进行诊断。在根据所述流量计9A的检测流量等而求出的修正通量为规定范围外，或修正通量的下降速度为规定值以上的情况下，也对警报电路21发送信号而产生由声音及/或光形成的警报，并且对诊断装置30发送信号而进行诊断。
诊断装置30如图2所示，包括本体部31、及具有触摸开关功能的作为输入部的液晶显示面板36。本体部31包括数据收集部32、数据保存部33、数据库(储存部)34及判定部35。
本体部31通过由中央处理器(central process unit，CPU)(中央运算处理装置)、快闪存储器(flash memory)、唯读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、硬盘等构成的电脑构成。
通过本体部31的CPU执行管理程序，而实现数据收集部32、数据保存部33、数据库34及判定部35的功能。
数据收集部32除了接收一次侧流路压差及修正通量数据以外，也接收来自显示面板36的浓缩倍率数据。数据保存部33保存着各数据及后述的判定结果。在数据库34，存储着表示各浓缩倍率与RO系统的动作失常原因的关系的数据。
判定部35基于数据收集部32所收集的来自显示面板36的浓缩倍率数据及数据库34的原因数据，确定动作失常原因，并显示于显示面板36。
如图3所示，当RO装置5的一次侧流路压差中存在异常时(在压差或压差上升速度为规定值以上的情况)，或当RO装置5的修正通量中存在异常时(在通量为规定值以下的情况、或通量的下降速度为规定值以上的情况)，使警报工作，并且例如使如下的各成分的浓度输入画面与十键(ten key)部(图示略)一并显示于显示面板36，利用所述十键部在各项目的右侧的输入栏内输入各成分的浓度。所述输入操作是由RO系统的运转负责人等进行。再者，也可设为伴随着警报工作，使显示面板36显示警报开关，当运转负责人等触摸至所述警报开关时，显示所述输入画面。
供水Na浓度□□□mg/L
浓缩水Na浓度□□□mg/L
供水Ca浓度□□□mg/L
浓缩水Ca浓度□□□mg/L
供水Mg浓度□□□mg/L
浓缩水Mg浓度□□□mg/L
供水Si浓度□□□mg/L
浓缩水Si浓度□□□mg/L
供水TOC(Total Organic Carbon，总有机碳)浓度□□□mg/L
浓缩水TOC浓度□□□mg/L
供水UV(ultraviolet，紫外线)260浓度□□□mg/L
浓缩水UV260浓度□□□mg/L
所述Na是非析出性的标准物质，Ca、Mg、Si是析出性标准物质(水垢形成物质)。所谓UV260，表示通过波长260nm的紫外线吸光光度法而测定的有机物质。作为非析出性的标准物质，也可使用K、Cl等。又，作为析出性标准物质，可使用Ba、Sr等。
进行所有项目的浓度的输入之后，触摸表示回答结束的输入(enter，Ent)开关。由此，将回答数据自显示面板36发送至数据收集部32。
判定部35基于供水及浓缩水中的各成分浓度，运算各成分浓缩倍率。并且，对Na的浓缩倍率与较TOC及UV260的各浓缩倍率大规定值以上的基准值进行对比。即，当将Na的浓缩倍率设为n，将TOC的浓缩倍率设为t，将UV260的浓缩倍率设为u时，分别判断是否n＞(t+α)、n＞(u+β)。(t+α、u+β为基准值)。并且，当所述Na浓缩倍率大于各基准值时，判定为已产生有机物污染，当小于基准值时，判定为未产生有机物污染。
又，对Na的浓缩倍率与较Ca、Mg及Si的各浓缩倍率大规定值以上的基准值进行对比，当所述Na浓缩倍率大于各基准值时，判定为产生有Ca、Mg或Si水垢污染，当小于基准值时，判定为未产生由Ca、Mg及Si水垢引起的污染。
再者，当通量超过规定的上限值时，判定为RO膜已老化，在显示面板显示应更换RO膜的内容的表示。
如此一来，在RO系统的RO装置中产生有失常的情况下，可准确地获知其原因，因此可基于所述原因，火速采取有效的对策。
再者，在所述方案中，是通过输入供水及浓缩水的各成分的浓度，而计算各成分的浓缩倍率，但也可直接输入各成分的浓缩倍率。
虽对本发明无特别限定，但作为原水，可例示自来水、工业用水、井水、所有排水。
用于凝集处理的凝集剂、助凝剂并未特别限定，但理想的是使用铁系凝集剂。再者，根据水质，可省略凝集处理。
在使用铁系凝集剂的情况下，优选为pH4.5～pH7.0，特别优选为pH5.0～pH6.0。若pH过低，则存在通过铁漏出而堵塞膜的风险。若pH过高则存在凝集不良的可能性。
在原水中优选为添加氧化剂(通常为次氯酸钠)。添加量优选为0.3mg/L(以Cl2为基准)～1.0mg/L(以Cl2为基准)左右。
当在过滤装置1b中使用膜过滤模组时，既可为扫流(cross flow)方式，也可为总量过滤方式。
利用膜过滤模组的处理工序包括通水、空气起泡、反洗、充水的各工序。过滤通水时间是20分钟～40分钟。初始的膜间压差(元件或模组的一次侧压与二次侧压的差)是在0.02MPa～0.05MPa左右而运转。在膜间压差为0.07MPa～0.10MPa的情况下，优选为进行定置清洗。膜的材质为聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride，PVDF)，耐化学品性良好而优选。孔径优选为0.01μm～0.5μm。
RO装置5的盐水(brine)量优选为3.6m3/h以上。作为RO膜，并无特别限定，但优选为标准压力0.735MPa的超低压膜，膜面积优选为35m2～41m2。优选为初始纯水通量：1.0m/d(25℃)以上、0.735MPa、初始脱盐率：98％以上。优选为以钙硬度朗格利尔指数(LangelierIndex)为0以下的方式而设定回收率。优选为以盐水中的二氧化硅浓度为溶解度以内的方式而设定回收率。再者，回收率通常为50％～80％。
已利用特定的方案对本发明进行了详细说明，但本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明的意图及范围的情况下可进行各种变更。
本申请是基于2018年5月21日申请的日本特愿2018-97219而提出的，通过引用而援引其全文。
附图标记的说明
1：前处理装置；5：RO装置；30：诊断装置；36：显示面板。
Claims (3)
1.一种逆渗透系统的诊断装置，其是对逆渗透系统的动作状态进行诊断的诊断装置，所述逆渗透系统包括对被处理水进行逆渗透处理的逆渗透装置，其中，
所述逆渗透系统的诊断装置包括：
该被处理水及该逆渗透装置的浓缩水的Na浓度、总有机碳浓度以及UV260浓度的输入部，所述UV260表示通过波长260nm的紫外线吸光光度法而测定的有机物质；以及
判定部，该判定部基于输入的Na浓度、总有机碳浓度以及UV260浓度，运算Na、总有机碳以及UV260的浓缩倍率，当Na的浓缩倍率比总有机碳的浓缩倍率大规定值以上并且Na的浓缩倍率比UV260的浓缩倍率大规定值以上时，判定为逆渗透装置已产生有机物污染。
2.一种逆渗透系统的诊断装置，其是对逆渗透系统的动作状态进行诊断的诊断装置，所述逆渗透系统包括对被处理水进行逆渗透处理的逆渗透装置，其中，
所述逆渗透系统的诊断装置包括：
该被处理水及该逆渗透装置的浓缩水的Na浓度、Ca浓度、Mg浓度以及Si浓度的输入部；以及
判定部，该判定部基于输入的Na浓度、Ca浓度、Mg浓度以及Si浓度，运算Na、Ca、Mg以及Si的浓缩倍率，当Na的浓缩倍率比Ca的浓缩倍率大规定值以上时或者当Na的浓缩倍率比Mg的浓缩倍率大规定值以上时或者当Na的浓缩倍率比Si的浓缩倍率大规定值以上时，判定为逆渗透装置已产生Ca、Mg或Si水垢污染。
3.如权利要求1或2所述的逆渗透系统的诊断装置，其中，
在所述逆渗透装置的一次侧流路压差成为规定值以上的情况、一次侧流路压差的上升速度成为规定值以上的情况、修正通量成为规定范围外的情况、或修正通量的下降速度成为规定值以上的情况时，进行所述诊断。
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