CN113242758B - 过滤装置及其运转方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种过滤装置，具备流量控制机构和分离膜模块的过滤装置具备：液体流量检测机构，检测任意的部位处的液体流量；以及外部控制机构，控制前述流量控制机构的状态；前述外部控制机构具备：目标范围设定工序，设定前述任意的部位处的包含目标液体流量的目标流量范围A；控制状态记录工序，在开始向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液后，记录前述任意的部位处的液体流量初次进入目标流量范围A时的前述流量控制机构的状态S；状态设定工序，将前述流量控制机构设为被前述控制状态记录机构记录的前述状态S；以及流量控制工序，将前述液体流量控制在前述目标流量范围A。

Description

过滤装置及其运转方法
技术领域
本发明涉及过滤装置及其运转方法。
背景技术
使用分离膜的过滤在饮料水制造、净水处理、排水处理等水处理领域、伴随着微生物或培养细胞的培养的发酵领域、食品工业领域等各种各样的方面被利用。
伴随着使用分离膜将被过滤液过滤的过滤运转的持续，堆积物积蓄于分离膜表面，分离膜的过滤性能下降不可避免。因此，作为将持续一定时间过滤运转后的分离膜表面的堆积物除去的手段之一，存在使反洗液向分离膜反流的反流清洗运转。通过交替地进行这些过滤运转和反流清洗运转，能够定期地将分离膜表面的堆积物除去，保持分离膜的过滤性能。
但是，由于开始这样的过滤运转或反流清洗运转时的分离膜等的状态并不总是一定，所以被视作问题的是：在开始向分离膜供给被过滤液或反洗液后，为了使这些液体的流量在目标范围内稳定化而每次需要长时间。
对此，作为用来在运转开始后使液体流量较早地稳定化的技术，公开了将在前次的运转中液体流量稳定化时的控制装置的状态在下次的运转开始时再现规定时间的方法(专利文献1)、将前次的控制运转即将结束前的状态设为下次的控制运转开始前的目标状态而进行预备性的控制的方法(专利文献2)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-13797号公报
专利文献2：日本特开昭61-236068号公报。
发明内容
发明要解决的课题
但是，用于液体流量的较早稳定化的以往的方法，其效果不充分，或者在目标流量较大不同的过滤运转和反流清洗运转被持续实施的情况下等不能进行灵活的应用。此外，以往的方法由于运转刚开始后的液体流量相比目标流量大幅变高，所以有膜的闭塞容易发展这一问题。
所以，本发明的目的是提供不易受到目标流量的较大的差异影响、在运转开始后能够使液体流量较早地稳定化、并且能够抑制运转刚开始后的液体流量相比目标流量大幅变高的过滤装置及其运转方法。
用来解决课题的手段
为了解决该课题，本发明提供以下的过滤装置及其运转方法。
(1)一种过滤装置，具备流量控制机构和分离膜模块的过滤装置具备：液体流量检测机构，检测任意的部位处的液体流量；以及外部控制机构，控制前述流量控制机构的状态；前述外部控制机构具备：目标范围设定工序，设定前述任意的部位处的包含目标液体流量的目标流量范围A；控制状态记录工序，在开始向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液后，记录前述任意的部位处的液体流量初次进入目标流量范围A时的前述流量控制机构的状态S；状态设定工序，将前述流量控制机构设为在前述控制状态记录工序中被记录的前述状态S；以及流量控制工序，将前述液体流量控制在前述目标流量范围A。
(2)如(1)所述的过滤装置，前述目标流量范围A是相对于前述目标液体流量±10％以内的范围。
(3)如(1)或(2)所述的过滤装置，前述流量控制机构是阀及/或泵。
(4)一种过滤装置的运转方法，具备：目标范围设定工序，设定具备流量控制机构和分离膜模块的过滤装置的任意的部位处的包含目标液体流量的目标流量范围A；控制状态记录工序，在开始向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液后，记录前述任意的部位处的液体流量初次进入目标流量范围A时的前述流量控制机构的状态S；通液工序I，将前述流量控制机构设为在前述控制状态记录工序中被记录的前述状态S，向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液；以及通液工序P，借助前述流量控制机构，将向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液的流量控制在前述目标流量范围。
(5)如(4)所述的过滤装置的运转方法，在结束前述控制状态记录工序后，停止被过滤液或反洗液的供给，开始前述通液工序I中的被过滤液或反洗液的供给。
(6)如(4)或(5)所述的过滤装置的运转方法，将前述通液工序I持续5秒以上。
(7)如(4)～(6)中任一项所述的过滤装置的运转方法，前述目标流量范围A是相对于前述目标液体流量±10％以内的范围。
(8)如(4)～(7)中任一项所述的过滤装置的运转方法，前述流量控制机构是阀及/或泵。
发明效果
根据本发明的过滤装置及其运转方法，即使在目标流量较大地不同的过滤运转和反流清洗运转被持续实施的情况下等，也能够不受其影响而将到运转开始后的液体流量的稳定化为止的时间大幅地缩短。进而，防止运转开始后的流量相比目标流量大幅地变多，抑制膜的闭塞的发展，所以能够延长过滤时间。
附图说明
图1是表示本发明的过滤装置的一例的概略流程图。
图2是表示本发明的外部控制装置的一例的概略流程图。
图3是表示本发明的液体流量推移的一例的概略图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式详细地进行说明，但本发明完全不受它们限定。
图1是表示本发明的过滤装置的一例的概略流程图。该例的过滤装置分别作为流量控制机构而具备控制阀V1、控制阀V2，作为分离膜模块而具备外压式的中空丝膜模块(以下称作“中空丝膜模块”)6，作为液体流量检测机构而具备流量计9、流量计8，作为外部控制机构而具备计算机13、计算机14，作为压力检测机构而具备压力计5、压力计10。将压力计5与压力计10的差作为膜间差压进行监视。
图2是表示流体液量检测机构和外部控制机构、流量控制机构的信号流的概略图。由液体流量检测机构21(在图1中相当于流量计9、流量计8)检测到的任意的部位处的液体流量被向外部控制机构22(在图1中相当于计算机13、计算机14)发送。在外部控制机构22中进行运算，将关于流量控制机构23(在图1中相当于控制阀V1、控制阀V2)的状态的信号向流量控制机构23发送。
外部控制机构22具备：目标范围设定工序24，设定液体流量检测机构21的包含目标液体流量的目标流量范围A；控制状态记录工序25，在开始向中空丝膜模块6供给被过滤液之后，记录由液体流量检测机构21检测到的液体流量初次进入目标流量范围A时的流量控制机构23的状态S；状态设定工序26，将流量控制机构23设为在控制状态记录工序25中被记录的状态S；以及流量控制工序27，根据目标液体流量对流量控制机构23的状态进行控制。
本发明的发明人们发现，通过外部控制机构22具备目标范围设定工序24和控制状态记录工序25、状态设定工序26及流量控制工序27，当在本发明的过滤装置中将被过滤液用中空丝膜模块6过滤时，能够将到运转开始后的液体流量的稳定化为止的时间大幅地缩短，并且能够抑制因在运转刚开始后液体流量变得比目标值高而造成的膜的孔眼堵塞发展。以下，在图1、图2所示的过滤装置中一边表示具体的运转方法一边进行说明。
在本发明的过滤装置中，由供给泵2将贮存于被过滤液槽1的被过滤液向中空丝膜模块6供给。被过滤液借助收纳于中空丝膜模块6内的中空丝膜从中空丝膜被过滤液侧(1次侧)向中空丝膜过滤液侧(2次侧)过滤而成为过滤液。过滤液经过过滤液配管11被向过滤液贮存槽7送液并贮存。
由流量计9监视向中空丝膜模块6供给的被过滤液的流量，由计算机13控制作为流量控制装置的控制阀V1的阀开度。此外，被过滤液的一部分没有被过滤，借助循环泵3而被循环，被再次向中空丝膜模块6供给。
在进行过滤运转后，为了将堆积于中空丝膜模块6内的中空丝膜的表面的污物除去，进行中空丝膜模块6的反流清洗运转(以下称作“反洗运转”)。在反洗运转中，由反洗泵12将贮存于过滤液贮存槽7的反洗液送液，经过过滤液配管11向中空丝膜模块6供给。使反洗液从中空丝膜模块6内的中空丝膜的中空丝膜过滤液侧(2次侧)向中空丝膜被过滤液侧(1次侧)反流。由流量计9监视向中空丝膜模块6供给的反洗液的流量，由计算机13控制作为流量控制机构的控制阀V1的阀开度。
对于反复进行过滤运转和反洗运转、但在一次过滤工序之后实施一次反洗工序这样一系列的流程设为1个“循环”的情况下的多次循环中的本发明的过滤装置的运转方法的实施，以下举一例详细地进行说明。
作为过滤装置内的任意的部位，选择作为流量计9的流量测量对象部位的p1(未图示)。然后，设定该p1处的包含目标液体流量的目标流量范围A(目标范围设定工序)。在实施该目标范围设定工序之后，开始过滤装置的过滤运转。另外，也可以在过滤装置的过滤运转或反洗运转的开始后实施目标范围设定工序。另外，在该例中，单独地设定面向过滤运转的目标流量范围An和面向反洗运转的目标流量范围Ar，但两者的值也可以是共通的。
在第一循环的过滤运转中，在该运转开始的同时，一边基于由流量计9测量的流量由计算机13对控制阀V1的开度进行控制，一边向中空丝膜模块6供给被过滤液(通液工序P)。只要流量计9中的流量收纳在目标液体范围An中，控制的方法是怎样的方法都可以，但从向目标流量范围An的收敛性的观点，优选的是PID(Proportional-Integral-Differential；比例积分微分)控制。
在开始通液工序P之后，监视上述p1处的液体流量。并且，将p1处的液体流量初次进入预先设定的目标流量范围An时的流量控制机构的状态Sn(在该例中是控制阀V1的开度)向计算机13记录(控制状态记录工序)。这里，所谓的初次进入目标流量范围An时，是指液体流量连续1秒以上进入目标流量范围An的时点，优选的是连续3秒以上进入的时点，更优选的是连续5秒以上进入的时点。
作为向计算机13记录状态Sn的机构，可以考虑各种各样的结构，但只要是能够记录为了使流量控制机构再次回到状态Sn所需要的足够的信息的机构就可以，没有被特别限定。
在控制状态记录工序中将流量控制机构的状态Sn记录起规定时间后，结束过滤运转。然后，实施第一循环的反洗运转。在第一循环的反洗运转中，也在该运转开始的同时，一边基于由流量计9测量的流量由计算机13对控制阀V1的开度进行控制，一边向中空丝膜模块6供给过滤液(通液工序P)。在此情况下，也只要流量计9中的流量收纳在目标流量范围Ar中，对控制阀V1的开度进行控制的方法是怎样的方法都可以，但从向目标流量范围Ar的收敛性的观点，优选的是由计算机13进行PID控制。
在开始通液工序P之后，监视上述p1处的液体流量。并且，将p1处的液体流量初次进入目标流量范围Ar时的流量控制机构的状态Sr(在该例中是控制阀V1的开度)向计算机13记录(控制状态记录工序)。这里，所谓的初次进入目标流量范围Ar时，是指液体流量连续1秒以上进入目标流量范围A的时点，优选的是连续3秒以上进入的时点，更优选的是连续5秒以上进入的时点。记录状态Sr的机构也没有被特别限定。
在控制状态记录工序中将流量控制机构的状态Sr记录起规定时间后，结束反洗运转。然后，实施第二循环的过滤运转。
在第二循环的过滤运转中，在被过滤液向中空丝膜模块6的供给开始的同时，将作为流量控制机构的控制阀V1设为状态Sn，向中空丝膜模块6供给被过滤液(通液工序I)。
在将第二循环的过滤运转的通液工序I实施规定时间后，将被过滤液向中空丝膜模块6的供给切换为PID控制，继续过滤运转(通液工序P)。
在到这里为止的关于从第一循环到第二循环的过滤运转的一系列的流程中，执行具备以下工序的关于过滤运转的本发明的过滤装置的运转方法：(1)目标范围设定工序，设定目标流量范围An；(2)控制状态记录工序，记录流量控制机构的状态Sn；(3)通液工序I，将流量控制机构设为状态Sn；以及(4)通液工序P。
在规定时间后结束过滤运转，实施第二循环的反洗运转。在第二循环的反洗运转中，也在其运转开始的同时，将作为流量控制机构的控制阀V1设为状态Sr，向中空丝膜模块6供给反洗液(通液工序I)。在将第二循环的反洗运转的通液工序I实施规定时间后，将反洗液向中空丝膜模块6的供给切换为PID控制，继续反洗运转(通液工序P)。
在到这里为止的关于从第一循环到第二循环的反洗运转的一系列的流程中，执行具备以下工序的关于反洗运转的本发明的过滤装置的运转方法：(1)目标范围设定工序，设定目标流量范围Ar；(2)控制状态记录工序，记录流量控制机构的状态Sr；(3)通液工序I，将流量控制机构设为状态Sr；以及通液工序P。
如以上这样，在开始向分离膜模块供给被过滤液或反洗液后，记录过滤装置的任意的部位处的液体流量初次进入目标流量范围A时的流量控制机构的状态S，并对然后的通液工序I应用，由此，通液工序I的开始时的上升控制变得容易，能够更早地实现稳定的目标液体流量。
本发明的过滤装置的运转方法在结束上述控制状态记录工序后停止被过滤液或反洗液的供给、开始上述通液工序I中的被过滤液或反洗液的供给的形态的流程中起到特别适当的效果。
另一方面，在记录液体流量进入目标流量范围A起经过一定时间后的流量控制机构的状态S并将其对然后的通液工序I应用的情况下，通液工序中的上升控制变得困难，到稳定的目标液体流量的实现为止需要长时间。这是因为由一定时间的经过带来的分离膜的膜闭塞等的影响。
例如，在过滤运转的控制状态记录工序中，如果任意的部位处的液体流量进入目标流量范围A并经过一定时间，则分离膜的膜闭塞发展，为了与此对应调整液体流量，作为流量控制机构的控制阀V1的开度变大。
即使将该状况下的控制阀V1的开度作为状态S记录，在然后的反洗运转中分离膜的膜闭塞被消除的情况下，该状态S也不适合于然后的过滤运转中的通液工序I。由于控制阀的开度过大，所以液体流量大幅超过目标流量范围，结果到实现稳定的目标液体流量为止花费长时间，进而因液体流量过大而成为带来分离膜的膜闭塞更容易发展这一恶性循环的结果。
图3是示意地表示本发明的通液工序I中的过滤流量的推移(a)、应用了以往技术的情况下的过滤流量的推移(b)及不实施通液工序I而从过滤运转的开始时实施PID控制的情况下的过滤流量的推移(c)的图。通过应用本发明的通液工序I，能够较早到达目标液体流量，并抑制运转开始后的流量的大幅的增大。
也可以在将第二循环的通液工序P进行规定时间后结束反洗工序，并同样实施第三循环、第四循环的过滤运转及反洗运转。此外，也可以在第二循环的过滤运转及反洗运转的各自中实施控制状态记录工序，重新记录状态Sn及状态Sr，应用它们来实施第三循环的过滤运转及反洗运转。
在上述那样的循环的反复中，在实施第n次循环的过滤运转及反洗运转的情况下，为了进行精度更高的流量控制，优选的是应用在紧前的循环(第n－1次循环)中实施的控制状态记录工序中被记录的状态Sn及状态Sr。
此外，也可以根据紧前的几个循环(例如从第n－5次到第n－1次的几个循环)的趋势来设定第n次循环的开度。例如在将控制阀V1的第n－5次的循环开度Sn(n－5)到第n－1次的循环的开度Sn(n－1)对应于循环数标绘、用最小二乘法引出近似直线的情况下，也可以根据近似直线来计算第n循环的开度Sn(n)而设为Sn。在此情况下，优选的是根据紧前的3个循环以上来预测Sn。
该方法是在例如在持续运转中被过滤液的特性急剧恶化或改善的情况下较有效的方法，特别是在被过滤液的特性改善的情况下，对于防止以比目标值高的流量运转是有效的。
另外，在目标范围设定工序中选择的“任意的部位”在过滤装置内并不限于一个部位，也可以选择多个“任意的部位”。在选择了多个“任意的部位”的情况下，需要将各自对应的流量控制机构建立关联。另一方面，即使“任意的部位”是一个部位，也可以是在控制状态记录工序中记录关于多个流量控制机构的状态S那样的形态。
例如，在图1所示的过滤装置中，既可以在控制阀V1以外，将控制阀V2、供给泵2、循环泵3或反洗泵12作为流量控制机构，也可以将控制阀V2的开度、反洗泵12、供给泵2及循环泵3的输出作为状态S在控制状态记录工序中记录。在控制阀V2的情况下，基于由流量计8检测到的液体流量，由计算机14对开度进行控制。
在本发明的过滤装置的运转方法中，优选的是使保持状态S的上述通液工序I持续5秒以上，更优选的是持续10秒以上。通过使通液工序I持续5秒以上，通液工序I的开始时的上升控制变得更容易。另一方面，为了在更早的阶段实施通液工序P，通液工序I优选的是60秒以下，更优选的是30秒以下，进一步优选的是20秒以下。
本发明的过滤装置的运转方法具备的目标范围设定工序中的目标流量范围A优选的是相对于目标液体流量±20％以内的范围，更优选的是±10％以内的范围，进一步优选的是±5％以内的范围。在一方目标流量范围A过窄的情况下，由于到初次进入目标流量范围A为止的时间变长，所以优选的是±1％以上。通过设为该范围，通液工序I的开始时的上升控制进一步变得容易，能够进一步较早地实现稳定的目标液体流量。
应用本发明的过滤装置的运转方法的过滤装置具备的流量控制机构优选的是能够进行更简便且精度更高的流量控制的阀及/或泵。
作为应用本发明的过滤装置的运转方法的过滤装置具备的分离膜模块没有被特别限定，可以应用公知的结构。
分离膜模块具备的分离膜只要是能够反洗的膜，既可以是有机膜也可以是无机膜，例如可以举出聚偏二氟乙烯制、聚砜制、聚醚砜制、聚四氟乙烯制、聚乙烯制或聚丙烯制的有机膜，或陶瓷制的无机膜，但优选的是不易发生由有机物带来的污物且清洗较容易、进而耐久性也优良的聚偏二氟乙烯制的分离膜。
作为分离膜的种类，例如可以举出平均细孔径为0.001μm以上且小于10μm的精密过滤膜或超过滤膜。此外，作为分离膜的形状，例如可以举出中空丝膜、管状膜、整体膜或褶状膜，但优选的是膜表面积相比分离膜模块的体积较大的中空丝膜。
作为中空丝膜，是从中空丝的外侧朝向内侧过滤的外压式、从内侧朝向外侧过滤的内压式的哪种都可以，但优选的是不易发生由浑浊质造成的闭塞的外压式的中空丝膜。外压式的中空丝膜的外径优选的是0.5～3mm。通过外径是0.5mm以上，能够将在中空丝膜中流动的过滤液的阻力抑制为比较小。另一方面，通过外径是3mm以下，能够抑制由被过滤液的压力造成的中空丝膜的压溃。此外，内压式的中空丝膜内径优选的是0.5～3mm。通过内径是0.5mm以上，能够将在中空丝膜中流动的被过滤液的阻力抑制为比较小。另一方面，通过内径是3mm以下，能够确保更大的膜表面积。
使用分离膜是中空丝膜的分离膜模块的过滤的样式，既可以是全量过滤，也可以是横流(cross flow)式过滤。但是，在含有高浓度的有机物的被过滤液中，由于附着于分离膜的污物的量较多，所以为了将该污物有效地除去，优选的是能得到循环的被过滤液的剪切力的横流式过滤。
本发明的过滤装置及过滤装置的运转方法适合用于1循环中的膜间差压的上升速度较快的被过滤液的过滤。具体而言，1循环中的膜间差压的上升速度是1kPa/分钟以上，优选的是1.5kPa/分钟以上，更优选的是2kPa/分钟以上。在上升速度为1kPa/分钟以上的被过滤液的过滤中，由于分离膜的膜闭塞的发展较快，所以本发明效果显著。
此外，作为1循环中的膜间差压的上升速度较快的被过滤液，例如可以举出浑浊度为20NTU以上的液体、或全部有机物浓度(TOC)为10mg/L以上的液体。具体而言，可以举出高浑浊度的地表水、下水二次处理水、工厂废水、生物发酵液等。
实施例
(聚偏二氟乙烯精密过滤中空丝膜的制作)
将重量平均分子量41.7万的偏二氟乙烯均聚物38质量部和γ-丁内酯62质量部混合，在160℃下熔化。一边将γ-丁内酯85质量％水溶液作为中空部形成液体并使该高分子溶液伴随着γ-丁内酯85质量％水溶液，一边将该高分子溶液从双层管的管头喷出，使其在设置于管头的下方30mm处的温度5℃的由γ-丁内酯85质量％水溶液构成的冷却浴中凝固，制作出聚偏二氟乙烯(以下称作PVDF)精密过滤中空丝膜。得到的PVDF中空丝膜是外径1250μm、内径800μm，平均孔径是0.3μm。
(外压式PVDF精密过滤中空丝膜模块的制作)
在内径22mm、长度300mm的聚砜制的筒状壳体内，将所得到的中空丝膜填充100根，使双酚F型环氧树脂(HUNTSMAN公司制，LST868-R14)与脂肪族胺类硬化剂(HUNTSMAN公司制，LST868-H14)以质量比成为100：30的方式混合的液体向一方的端部流入，使其硬化而形成浇灌(potting)部。同样在另一方的端部也形成浇灌部，在两端都将浇灌部切断而使中空丝膜的中空部开口，制作出外压式PVDF精密过滤中空丝膜模块。
(实施例1)
将制作出的外压式PVDF精密过滤中空丝膜模块作为分离膜模块，构成图1所示的过滤装置。
在该过滤装置中，反复进行横流式过滤运转和反洗运转的循环。更具体地讲，将市面销售的无过滤葡萄酒作为被过滤液，以目标过滤流束2.2m3/m2/天进行550秒横流式过滤运转，将该过滤运转的过滤液作为反洗液，以目标反洗流束3.0m3/m2/天进行反洗运转。另外，使得横流式过滤运转中的膜面线速度成为1.5m/s。
在进行第一循环的过滤运转前，作为过滤装置的任意的部位而选定作为流量计9的流量测量对象部位的p1，将包含作为目标液体流量的目标过滤流束2.2m3/m2/天的相对于目标过滤流束2.2m3/m2/天±10％的范围设定为目标流量范围A(目标范围设定工序)。
在第一循环的过滤运转中，在通过PID控制而开始向分离膜模块供给被过滤液后，将p1处的液体流量(过滤流束)进入作为目标流量范围A的2.2m3/m2/天±10％的范围时(从过滤运转的开始起60秒后)的控制阀V1的阀开度作为状态S进行记录(控制状态记录工序)。
在第二循环的过滤运转中，将控制阀V1的阀开度设为在第一循环的过滤运转中被记录的状态S，以5秒向分离膜模块供给被过滤液(通液工序I)，然后，通过PID控制供给被过滤液(通液工序P)。从第二循环的过滤运转的开始时到p1处的液体流量初次进入目标流量范围A的时间是20秒，能够较早地使液体流量稳定化。此外，关于液体流量的推移，是图3(a)所示那样的推移，没有从目标液体流量大幅地变高的情况。
(实施例2)
除了将通液工序I的时间改变为10秒以外，与实施例1同样地将过滤装置运转。从第二循环的过滤运转的开始时到p1处的液体流量初次进入目标流量范围A的时间是15秒，能够较早地使液体流量稳定化。此外，关于液体流量的推移，是图3(a)所示那样的推移，没有从目标液体流量大幅地变高的情况。
(实施例3)
除了将通液工序I的时间改变为15秒以外，与实施例1同样地将过滤装置运转。从第二循环的过滤运转的开始时到p1处的液体流量初次进入目标流量范围A的时间是20秒，能够较早地使液体流量稳定化。此外，关于液体流量的推移，是图3(a)所示那样的推移，没有从目标液体流量大幅地变高的情况。
(实施例4)
除了将通液工序I的时间改变为20秒以外，与实施例1同样地将过滤装置运转。从第二循环的过滤运转的开始时到p1处的液体流量初次进入目标流量范围A的时间是25秒，能够较早地使液体流量稳定化。此外，关于液体流量的推移，是图3(a)所示那样的推移，没有从目标液体流量大幅地变高的情况。
(比较例1)
除了在第二循环的过滤运转中不实施通液工序I而从过滤运转的开始时通过PID控制供给被过滤液以外，与实施例1同样地将过滤装置运转。从第二循环的过滤运转的开始时到p1处的液体流量初次进入目标流量范围A的时间是60秒，不能较早地使液体流量稳定化。此外，关于液体流量的推移，是图3(c)所示那样的推移，第二循环的过滤开始时的过滤流量也有从目标液体流量大幅地变高的情况。
(比较例2)
除了在第一循环的过滤运转中将过滤运转的开始后经过545秒时的控制阀V1的阀开度记录、在第二循环的过滤运转中将通液工序I的时间改变为10秒以外，与实施例1同样将过滤装置运转。在第一循环的过滤运转中，p1处的液体流量(过滤流束)进入作为目标流量范围A的2.2m3/m2/天±10％的范围与实施例1同样是从过滤运转的开始起60秒后，但与该时点相比，在过滤运转的开始后经过545秒时分离膜的闭塞发展到相当程度，控制阀V1的阀开度变大。结果，第二循环的过滤运转开始时的控制阀V1的阀开度成为过大，所以从过滤运转的开始时起，p1处的液体流量的推移成为图3(b)所示那样的推移，大幅地超过了目标流量范围A，到然后再次进入目标流量范围A为止的时间成为55秒，不能较早地使液体流量稳定化。
将本发明详细地此外参照特定的实施方式进行了说明，但对于本领域技术人员而言，显然能够不脱离本发明的精神和范围而加以各种各样的变更及修正。
本申请是基于2018年12月26日申请的日本专利申请(日本特愿2018-242780)的，将其内容作为参照而取入到这里。
产业上的可利用性
本发明的过滤装置及其运转方法优选的是应用于在饮料水制造、净水处理、排水处理等水处理领域、伴随着微生物或培养细胞的培养的发酵领域、食品工业领域等各种各样的方面的被过滤液的过滤处理。
附图标记说明
1被过滤液槽
2供给泵
3循环泵
4流量计
5压力计
6中空丝膜模块
7过滤液贮存槽
8流量计
9流量计
10压力计
11过滤液配管
12反洗泵
13计算机
14计算机
V1控制阀
V2控制阀
V3阀
V4阀
21液体流量检测机构
22外部控制机构
23流量控制机构
24目标范围设定工序
25控制状态记录工序
26状态设定工序
27流量控制工序。

Claims (10)

1.一种过滤装置，其特征在于，
过滤装置具备流量控制机构和分离膜模块，且多次反复进行至少包括过滤运转和反洗运转的过滤循环；
该过滤装置具备：
液体流量检测机构，检测任意的部位处的液体流量；以及
外部控制机构，控制前述流量控制机构的状态；
前述外部控制机构具备：
目标范围设定工序，设定前述任意的部位处的包含目标液体流量的目标流量范围A；
控制状态记录工序，在开始向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液后，记录前述任意的部位处的液体流量初次进入目标流量范围A时的前述流量控制机构的状态S；
状态设定工序，将前述流量控制机构设为在前述控制状态记录工序中被记录的前述状态S；以及
流量控制工序，将前述液体流量控制在前述目标流量范围A；
前述过滤运转及/或反洗运转包括：
通液工序I，将前述流量控制机构设为在前述控制状态记录工序中被记录的前述状态S，向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液；以及
通液工序P，借助前述流量控制机构，将向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液的流量控制在前述目标流量范围A；
借助前述外部控制机构，将第n次过滤循环的通液工序I的流量控制机构设为在第n－1次过滤循环中被记录的状态，其中，n为2以上的自然数。
2.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，
前述目标流量范围A是相对于前述目标液体流量±10%以内的范围。
3.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，
前述流量控制机构是阀及/或泵。
4.一种过滤装置的运转方法，其特征在于，
过滤装置具备流量控制机构和分离膜模块，且多次反复进行至少包括过滤运转和反洗运转的过滤循环；
该过滤装置具备：
液体流量检测机构，检测任意的部位处的液体流量；以及
外部控制机构，控制前述流量控制机构的状态；
前述外部控制机构具备：
目标范围设定工序，设定任意的部位处的包含目标液体流量的目标流量范围A；
控制状态记录工序，在开始向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液后，记录前述任意的部位处的液体流量初次进入目标流量范围A时的前述流量控制机构的状态S；
状态设定工序，将前述流量控制机构设为在前述控制状态记录工序中被记录的前述状态S；以及
流量控制工序，将前述液体流量控制在前述目标流量范围A；
前述过滤运转及/或反洗运转包括：
通液工序I，将前述流量控制机构设为在前述控制状态记录工序中被记录的前述状态S，向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液；以及
通液工序P，借助前述流量控制机构，将向前述分离膜模块供给被过滤液或反洗液的流量控制在前述目标流量范围A；
借助前述外部控制机构，将第n次过滤循环的通液工序I的流量控制机构设为在第n－1次过滤循环中被记录的状态，其中，n为2以上的自然数。
5.如权利要求4所述的过滤装置的运转方法，其特征在于，
在结束前述控制状态记录工序后，停止被过滤液或反洗液的供给，开始前述通液工序I中的被过滤液或反洗液的供给。
6.如权利要求4或5所述的过滤装置的运转方法，其特征在于，
将前述通液工序I持续5秒以上。
7.如权利要求4或5所述的过滤装置的运转方法，其特征在于，
前述目标流量范围A是相对于前述目标液体流量±10%以内的范围。
8.如权利要求4或5所述的过滤装置的运转方法，其特征在于，
前述流量控制机构是阀及/或泵。
9.如权利要求4或5所述的过滤装置的运转方法，其特征在于，
前述被过滤液的浑浊度为20NTU以上。
10.如权利要求4或5所述的过滤装置的运转方法，其特征在于，
前述过滤运转中的前述被过滤液的膜间差压的上升速度为1kPa/分钟以上。
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