CN115103820A - 基于过滤特性预测的造水装置的控制方法、造水装置的故障判定方法、造水装置、造水装置的运行程序、造水装置的故障判定程序和记录介质 - Google Patents
基于过滤特性预测的造水装置的控制方法、造水装置的故障判定方法、造水装置、造水装置的运行程序、造水装置的故障判定程序和记录介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及具有N段的水处理法的造水装置的控制方法，具有：(n‑1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n‑1)段(n为2~N中任一自然数)的水处理法中过滤特性预测和过滤特性的偏离；进一步具有：(n‑1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，前述偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更(n‑1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述偏离达到规定值以内；(n‑1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由前述计算决定并记录控制条件；前述n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，由前述(n‑1)段的水处理法的控制条件变更n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法中过滤特性预测和过滤特性的偏离达到规定值以内；和n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由前述计算决定并记录控制条件。
Description
技术领域
本发明涉及处理河川水・湖水・海水等自然水、污水废水・工业排水而得到处理水的基于造水装置的过滤特性预测的造水装置的控制方法、造水装置的故障判定方法、造水装置、造水装置的运行程序、造水装置的故障判定程序和记录介质。
背景技术
作为水处理法，有沉淀・浮起分离、厌氧处理法、砂过滤法、膜分离法、离子交换法、物理吸附法、氧化・消毒法等，根据原水性状和生产水用途，选择或组合使用这些水处理法。
此外，近年来，由于膜分离法具有节能・省空间和处理水质提高等特长，因此扩大到各种各样的领域中。例如，可以举出将精密过滤膜、超滤膜应用于由河川水、地下水、下水处理水制造工业用水、自来水的净水工艺中；在海水淡化中应用反渗透膜等。此外，通过组合这些分离膜、例如用超滤膜过滤，将该过滤水用反渗透膜处理从而得到进一步清凉的生产水之类的膜分离方法也在增加。
如果将被处理水进行膜过滤，则随着处理水量，在膜表面、膜微孔内污染物质的蓄积量增大(膜结垢)，发生过滤速度的降低或者过滤压力的上升等过滤特性变化。
因此，分离膜为中空丝的模块型的情况下，进行在分离膜的被处理水侧导入气泡，使分离膜晃动，使膜彼此相互接触，由此刮去分离膜表面的污染物质的空气洗涤(空洗)；在与分离膜的过滤方法相反方向上用压力挤入处理水或者清澈水，排除在分离膜表面、膜微孔内附着的污染物质的逆压洗涤(逆洗)等物理洗涤。进一步，以1天~数天1次的频率，使用添加了药品的水进行逆洗后，进行将分离膜在药品中浸渍数十分钟左右的药液强化逆洗(CEB)。
此外，主要应用于下水处理的膜分离活性污泥法中，在生物反应槽内，使用进行生物处理且在反应槽内浸渍的过滤膜等将活性污泥固液分离，得到澄清的处理水，在上述处理过程中，活性污泥本身、向反应槽流入的被处理液中的夹杂物等固体成分附着在分离膜表面，附着的物质引起膜过滤阻抗增加。因此，膜分离活性污泥法中，通过在过滤膜的下部设置的散气管将空气等散去，以使过滤效率不降低，通过利用气泡和上升流的分离膜的振动效果和搅拌效果，剥离分离膜表面的附着物，同时进行过滤。
进一步，主要用于海水淡化、将上述膜处理水进一步过滤处理的情况中使用的反渗透膜中，作为结垢对策，一般注入防结垢剂、杀菌剂等药液，或者不进行过滤而进行分离膜一次侧的物理洗涤(冲洗)等，由此在防止・抑制结垢的同时运行。
然而，即使实施了上述那样的对策也无法去除的污染物质蓄积，过滤特性达到基准值的情况下，需要停止运行，实施用高浓度的药液以长浸渍时间洗涤分离膜的药品洗涤。
为了药品洗涤，需要停止运行，实施用高浓度的药液以浸渍时间洗涤分离膜的药品洗涤。如果该药品洗涤的频率高则因运行的停止而导致生产水量减少，且发生因药品而导致的分离膜的劣化和因药品洗涤而导致的费用增加等问题，因此一般而言以将药品洗涤的间隔尽可能设置为长期的方式运行造水装置。
为此，专利文献1中记载了根据被处理水的变化而使用多个运行值预测过滤通量的变化的方法。此外，为了预测实施药品洗涤的时机，专利文献2中记载了使用被处理液的构成成分量而预测分离膜的过滤特性，由此预测药品洗涤的时机的方法。
然而，各方法均是评价被处理水的结垢的程度，预测造水装置本体的过滤特性的变化，推定药品洗涤的时机，没有记载在运行中被处理水的水质变动、运行条件不适当的情况下，对于所发生的过滤特性变动的故障判定方法和故障对策方法，有时难以根据状况持续长期稳定运行。
此外，组合分离膜的造水装置中，需要在判断各种过滤特性的同时运行，专利文献3中，记载了根据被处理水的水质而变更前段的分离膜的过滤时间，随着过滤时间的变更比率而控制后段的分离膜的过滤流量的方法，但仅根据被处理水的水质进行变更，并非也预测过滤特性和药品洗涤的同时进行运行，难以说是有用的运行方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-18191号公报
专利文献2：国际公开第2009/054506号公报
专利文献3：日本特开2006-326473号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明提供处理河川水・湖水・海水等自然水、污水废水・工业排水而得到处理水的造水装置中，使用分离膜的过滤特性预测的造水装置的控制方法、造水装置的故障判定方法、和造水装置、造水装置的运行程序、造水装置的故障判定程序和记录介质。
用于解决课题的手段
(1)造水装置的控制方法，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置的控制方法，其特征在于，具有：
n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；
(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n-1)段的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离，
进一步具有：
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；
前述n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法的控制条件变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和
n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录前述n段的水处理法的控制条件；
基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置。
(2)造水装置的控制方法，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置的控制方法，其特征在于，具有：
n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；
(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n-1)段的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；
进一步具有：
n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述n段的水处理法的控制条件变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和
(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件决定并记录前述(n-1)段的水处理法的控制条件；
基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置。
(3)根据(1)或(2)所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述造水装置的控制方法进一步具有选择运行模式的运行模式选择步骤，基于前述运行模式选择步骤中选择的运行模式，变更前述N段各段的水处理法过滤特性预测的输入条件。
(4)根据(1)~(3)中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤和前述n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤同时发生偏离的情况下，优先算出前述(n-1)段的水处理法的控制条件。
(5)根据(1)~(4)中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述造水装置的处理流程为下述中任一者，
・将前述(n-1)段的水处理法的处理水的一部分混合在前述n段的水处理法的处理水中；
・将前述n段的水处理法的处理水的一部分混合在前述被处理水或前述(n-1)段的水处理法的处理水中；
・将前述n段的水处理法的排水的一部分或全部量混合在前述被处理水或前述(n-1)段的水处理法的处理水中；
・将前述n段的水处理法的排水的一部分或全部量用于前述(n-1)段的水处理法的洗涤水。
(6)根据(1)~(5)中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述N段的水处理法之中至少任一者是膜分离法，前述膜分离法中使用的分离膜是选自精密过滤膜、超滤膜和反渗透膜中的至少一种分离膜。
(7)根据(1)~(6)中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述过滤特性是选自压差、纯水透过性能和盐透过性能中的至少一个指标。
(8)根据(1)~(7)中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述(n-1)段的水处理法为膜分离法、且(n-1)段的分离膜为精密过滤膜或超滤膜的情况下，前述(n-1)段的水处理法控制条件是选自下述A~C中的至少一个条件，此外前述n段的水处理法为膜分离法、且n段的分离膜为反渗透膜的情况下，前述n段的水处理法控制条件是选自下述F~I中的至少一个条件，
A.过滤步骤的时间、过滤流量、循环流量(交叉流过滤的情况)
B.物理洗涤各步骤・CEB步骤的时间、各步骤次数、各洗涤流量、各步骤的组合、洗涤药液注入浓度、洗涤药液种类
C.凝集剂添加浓度
F.供给水流量、浓缩水流量、透过水流量中的至少任一者、或回收率
G.透过水前后排出流量的比率(分离的情况)
H.供给水防结垢剂、杀菌剂、pH调节剂或还原剂的注入浓度
I.物理洗涤(冲洗)的流量、压力、时间、频率。
(9)造水装置的故障判定方法，其特征在于，具有故障判定步骤，其中，在N段的水处理法中，根据N段各段的水处理法循环预测计算步骤的最终预测输入条件判定N段各段的故障。
(10)根据(9)所述的造水装置的故障判定方法，其特征在于，前述N段各段的水处理法循环预测计算步骤中，前述N段各段的预测输入条件的变更优先变更离线获取的条件。
(11)根据(10)所述的造水装置的故障判定方法，其特征在于，前述N段各段的水处理法循环预测计算步骤中，前述N段各段的预测输入条件的变更细分化为造水装置的运行步骤而分析过滤特性变化，优先变更各步骤中离线获取的条件。
(12)造水方法，其特征在于，根据通过（9）~（11）中任一项所述的故障判定方法得到的结果，在实施至少下述A和B中任一者的同时进行造水，
A.针对故障判定原因，输出警报；
B.控制故障判定原因。
(13)造水装置，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，其特征在于，具有：
水处理法过滤特性预测单元，其根据n段(n为2~N中任一自然数)的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性、
水处理法过滤特性预测单元，其根据(n-1)段的水处理法的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；
进一步具有：
(n-1)段的水处理法循环预测计算单元，其在(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定单元中存在偏离的情况下，变更(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
(n-1)段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；
n段的水处理法循环预测计算单元，其根据前述(n-1)段的水处理法的控制条件变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和
n段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述n段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；
具有：
控制单元，其基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录单元和前述n段的水处理法控制条件记录单元，控制造水装置。
(14)造水装置，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，其具有：
水处理法过滤特性预测单元，其根据n段(n为2~N中任一自然数)的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；
水处理法过滤特性预测单元，其根据(n-1)段的水处理法的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；
进一步具有：
n段的水处理法循环预测计算单元，其在n段的水处理法过滤特性偏离判定单元中存在偏离的情况下，变更n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
n段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述n段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；
(n-1)段的水处理法循环预测计算单元，其根据前述n段的水处理法的控制条件变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
(n-1)段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；
具有控制单元，其基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录单元和前述n段的水处理法控制条件记录单元，控制造水装置。
(15)根据(13)或(14)所述的造水装置，其特征在于，前述造水装置具有选择运行模式的运行模式选择单元，具有基于前述运行模式选择单元中选择的运行模式，变更前述N段各段的水处理法过滤特性预测的输入条件，反复进行预测计算直至前述N段各段的水处理法过滤特性预测和水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内的N段各段的水处理法循环预测计算单元；和基于根据前述N段各段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件决定并记录N段各段的水处理法的控制条件的N段各段的水处理法控制条件记录单元进行控制的控制单元。
(16)根据(13)~(15)中任一项所述的造水装置，其特征在于，前述造水装置的处理流程为下述中任一者：
・将前述(n-1)段的水处理法的处理水的一部分混合在前述n段的水处理法的处理水中
・将前述n段的水处理法的处理水的一部分混合在前述被处理水或前述(n-1)段的水处理法的处理水中
・将前述n段的水处理法的排水的一部分或全部量混合在前述被处理水或前述(n-1)段的水处理法的处理水中
・将前述n段的水处理法的排水的一部分或全部量用于前述(n-1)段的水处理法的洗涤水。
(17)根据(13)~(16)中任一项所述的造水装置，其特征在于，前述N段的水处理法之中至少任一者为膜分离法，前述膜分离法中使用的分离膜为选自精密过滤膜、超滤膜和反渗透膜中的至少一种分离膜。
(18)根据(13)~(17)中任一项所述的造水装置，其特征在于，前述(n-1)段的水处理法为膜分离法、且(n-1)段的分离膜为精密过滤膜或超滤膜的情况下，前述(n-1)段的水处理法控制条件是选自下述A~C中的至少一个条件，此外前述n段的水处理法为膜分离法、且前述n段的分离膜为反渗透膜的情况下，前述n段的水处理法控制条件是选自下述F~I中的至少一个条件，
A.过滤步骤的时间、过滤流量、循环流量(交叉流过滤的情况)
B.物理洗涤各步骤・CEB步骤的时间、各步骤次数、各洗涤流量、各步骤的组合、
洗涤药液注入浓度、洗涤药液种类
C.凝集剂添加浓度
F.供给水流量、浓缩水流量、透过水流量中的至少任一者、或回收率
G.透过水前后排出流量的比率(分离的情况)
H.供给水防结垢剂、杀菌剂、pH调节剂或还原剂的注入浓度
I.物理洗涤(冲洗)的流量、压力、时间、频率。
(19)根据(13)~(18)中任一项所述的造水装置，其特征在于，具有故障判定单元，其根据前述N段各段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件判定故障。
(20)造水装置，其特征在于，具有异常警报输出・控制单元，所述异常警报输出・控制单元根据通过（19）的N段各段的故障判定单元得到的结果，控制故障原因的异常警报输出或故障原因。
(21)造水装置的运行程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，使计算机执行下述步骤：
其具有：
n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；
(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n-1)段的水处理法的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；
进一步具有：
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，前述(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；
n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法控制条件变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和
n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；
控制步骤，其中，基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤控制造水装置。
(22)造水装置的运行程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，使计算机执行下述步骤：
其具有：
n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；
(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n-1)段的水处理法的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；
进一步具有：
n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，前述n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述n段的水处理法控制条件变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和
(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；
控制步骤，其中，基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置。
(23)根据(21)所述的造水装置的运行程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，
前述造水装置的运行程序具有选择运行模式的运行模式选择步骤；使计算机执行下述步骤：
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，基于前述运行模式选择步骤中选择的运行模式，变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离消除；n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，基于运行模式选择单元中选择的运行模式变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离消除；(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤和前述n段的水处理法循环预测计算步骤之中至少前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；和，控制步骤，其中，基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤控制造水装置。
(24)根据(22)所述的造水装置的运行程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，
前述造水装置的运行程序具有选择运行模式的运行模式选择步骤；所述运行程序使计算机执行下述步骤：
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，基于前述运行模式选择步骤中选择的运行模式变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离消除；n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，基于运行模式选择单元中选择的运行模式，变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离消除；n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤和前述n段的水处理法循环预测计算步骤之中至少前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；和，控制步骤，其中，基于前述n段的水处理法控制条件记录步骤控制造水装置。
(25)根据(21)~(24)中任一项所述的造水装置的运行程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，使计算机执行下述控制步骤：
前述(n-1)段的水处理法为膜分离法、且(n-1)段的分离膜为精密过滤膜或超滤膜的情况下，前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤中记录的控制条件是选自下述A~C中的至少一个条件，此外，前述n段的水处理法为膜分离法、且n段的分离膜为反渗透膜的情况下，前述n段的水处理法控制记录步骤中记录的控制条件是选自下述F~I中的至少一个条件；基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置；
A.过滤步骤的时间、过滤流量、循环流量(交叉流过滤的情况)
B.物理洗涤各步骤・CEB步骤的时间、各步骤次数、各洗涤流量、各步骤的组合、
洗涤药液注入浓度、洗涤药液种类
C.凝集剂添加浓度
F.供给水流量、浓缩水流量、透过水流量中的至少任一者、或回收率
G.透过水前后排出流量的比率(分离的情况)
H.供给水防结垢剂、杀菌剂、pH调节剂或还原剂的注入浓度
I.物理洗涤(冲洗)的流量、压力、时间、频率。
(26)造水装置的故障判定程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，使计算机执行由前述N段各段的水处理法循环预测计算步骤的最终预测输入条件判定故障的故障判定步骤。
(27)根据(26)所述的造水装置的故障判定程序，其用于在前述N段各段的循环预测计算步骤中，为了变更前述预测输入条件而使计算机执行优先变更离线获取的条件的条件变更步骤。
(28)根据(27)所述的造水装置的故障判定程序，其用于在前述N段各段的循环预测计算步骤中，为了变更前述预测输入条件而使计算机执行细分化为造水装置的运行步骤而分析过滤特性变化的过滤特性分析步骤。
(29)造水装置的运行程序，其根据(26)~(28)中任一项所述的故障判定程序中得到的结果，为了运行造水装置而使计算机执行至少下述A和B中任一步骤，
A.针对故障判定原因输出警报的警报输出步骤；
B.控制故障判定原因的控制步骤。
(30)记录(21)~(29)中任一项所述的程序的能够被计算机读取的记录介质。
发明的效果
根据本发明，能够极为简便地掌控造水装置故障，与此相伴能够采取早期的异常对策，由此在针对造水装置的故障以良好的效率进行对策的同时，能够持续稳定运行。
附图说明
图1是示出本发明的造水装置的一例的流程图。
图2是示出本发明的形态的概略图。
图3是示出本发明的形态的概略图。
图4是示出本发明的形态的概略图。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式，进一步详细说明本发明。应予说明，以下说明中，针对将膜分离法和水处理法设为2段而阶段地处理的方法进行记载，但本发明不限于以下的实施方式。
本发明的造水装置例如如图1所示，是造水装置7，其设置有：贮留被处理水的原水槽1；第1水处理法为膜分离法的情况下，将被处理水用第1分离膜处理而制造处理水的第1分离膜装置3；将被处理水向第1分离膜装置3输送的供给泵2；贮留被第1分离膜装置3过滤的过滤水的过滤水罐4；第2水处理法为膜分离法的情况下，将该过滤水用第2分离膜进一步处理的第2分离膜装置6；和将该过滤水向第2分离膜装置6输送的高压泵5。
被处理水是指使用水处理法处理的溶液，可以举出河川水、地下水、海水、污水处理水、工厂废水、培养液等为例。
作为第1分离膜装置3中使用的分离膜的孔径，只要是多孔质则没有特别限定，根据期望的被处理水的性质、水量，使用精密过滤膜(MF膜)，或使用超滤膜(UF膜)，或者组合使用两者。例如，想要去除浊质成分、大肠杆菌、隐孢子虫等的情况下，可以使用MF膜和UF膜中任一者，还想去除病毒、高分子有机物等的情况下，优选使用UF膜。作为分离膜的形状，有中空丝膜、平膜、管状膜、整体式膜等，可以为任一者。此外，作为分离膜的材质，优选包含选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、和氯三氟乙烯-乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚砜、乙酸纤维素、聚乙烯醇和聚醚砜、陶瓷等无机原材料中的至少1种，进一步从膜强度、耐药品性的观点出发，更优选为聚偏二氟乙烯(PVDF)，从亲水性高且耐污脏性强的观点出发，更优选为聚丙烯腈。此外，作为膜过滤方式，可以为全流过滤型模块或交叉流过滤型，从能量消耗量少的观点出发，优选为全流过滤型。进一步可以为加压型或浸渍型，从能够进行高通量运行的观点出发，优选为加压型。此外，可以是从膜的外侧供给原水、从内侧得到透过水的外压式，或从膜的内侧供给原水、从外侧得到透过水的内压式，从前处理的简便性的观点出发，优选为外压式。
装填第1分离膜的第1分离膜装置3中，过滤时，被处理水通过供给泵2向第1分离膜装置3的一次侧供给，从二次侧得到过滤水，但随着过滤时间经过，分离膜的过滤阻抗、即第1分离膜的一次侧与二次侧的压力差(以下称为压差)上升。为了抑制该压差上升，一般而言定期进行物理洗涤，反复进行过滤和物理洗涤的同时运行。
物理洗涤一般而言，将过滤暂时停止，按顺序实施逆洗步骤、空洗步骤、排水步骤、给水步骤，也可以同时实施逆洗步骤和空洗步骤、在排水步骤后实施逆洗步骤、或省略或多次实施任一步骤。
逆洗步骤中，将在过滤水罐中储蓄的过滤水通过未图示的逆洗泵，从第1分离膜的二次侧向一次侧在与过滤相反方向上使过滤水逆流，洗涤第1分离膜，从一次侧出来的逆洗液由逆洗排水配管向体系外排出，进行规定时间逆洗后，停止逆洗泵，结束逆洗步骤。
空洗步骤是由未图示的空洗送风机，向第1分离膜的下部供给加压空气，以使分离膜晃动的方式洗涤的步骤，进行规定时间空洗后，停止空洗送风机，结束空洗步骤。应予说明，空气发生源可以是送风机或压缩机，压缩机的情况下，优选不将空气中的油成分供给至分离膜的无油型。
排水步骤中，将在逆洗步骤和空洗步骤中从第1分离膜去除的浊质成分向体系外排出，由连接在第1分离膜的下部的排水配管向体系外排出，进行规定排水时间后，结束排水步骤。
给水步骤是在排水步骤后向第1分离膜的一次侧供给被处理水的步骤，通过供给泵2，向第1分离膜的一次侧供给被处理水，如果一次侧达到满水状态，则过量成分由洗涤配管溢出，进行规定给水时间后，结束给水步骤。
此外，反复进行多次过滤和物理洗涤后，优选进行药液强化逆洗(CEB)。CEB通过在逆洗时使用未图示的逆洗水药液注入泵向逆洗水供给药液，从而进行。
作为药液，可以使用含有盐酸、硫酸、硝酸、柠檬酸、草酸、抗坏血酸、亚硫酸氢钠、氢氧化钠、次氯酸钠等药剂的水溶液。尤其是次氯酸钠等氧化剂高效且有效地去除海水、河川水、污水废水处理水等的包含有机物的污染物质。次氯酸钠的浓度优选为10mg/L至10000mg/L。其理由在于，如果比10mg/L更稀，则洗涤效果不充分，如果比10000mg/L更浓，则药剂的成本变高，是不经济的。从这样的观点出发，次氯酸钠的浓度更优选为100mg/L至5000mg/L。
添加药液后，设置一定时间的接触时间使洗涤效果变高。使膜与药液接触的时间优选为5分钟~3小时左右。其理由在于，如果接触时间过短则洗涤力弱，如果过长则停止装置的时间变长，装置的运行效率降低，故而经济上不利。
图1中，图示了精密过滤膜或超滤膜的加压型，浸渍型分离膜的情况未图示，但为了将被处理液用浸渍型分离膜过滤，也可以在浸渍型膜分离的二次侧设置泵等抽吸，为了以水头压力差作为驱动力进行过滤，过滤水槽的液面也可以设为低于被处理液槽的液面。
浸渍型膜分离的情况下，通过连续或间歇地由空气送风机供给的空气进行空气洗涤。由空气送风机通过在浸渍型分离膜下部设置的散气管向浸渍膜供给空气。由此产生的液体或气液混相的与膜面平行的流动将在膜面上附着的悬浮物从膜面剥离。此外，通常运行工序包括过滤步骤和停止步骤，两步骤中一般均在维持利用空气送风机的空洗的同时，将在过滤步骤中蓄积的悬浮物在停止步骤中从膜面剥离的同时运行。
在此，构成浸渍型分离膜的膜元件中使用的膜没有特别限定，平膜、中空丝膜均可。膜的结构没有特别限定，可以使用例如平膜元件结构；平膜卷绕为螺旋状的平膜元件结构；具有以透过侧的面彼此相对的方式配置的2张平膜、和在前述平膜间设置的集水流路的平膜对，和在前述平膜的周缘部包括密封平膜间的密封部、且具有可挠性的平膜元件结构；进一步将中空丝膜多根捆扎得到的中空丝膜元件结构中任一者。
作为本发明使用的第2分离膜，虽未图示，但可以举出反渗透膜。本方式中，通过向反渗透膜供给被处理水的高压泵将被处理液的压力升高，经升压的被处理液通过反渗透膜而分离为透过水和浓缩水。一般而言，在高压泵的喷出侧，设置控制从高压泵喷出且向反渗透膜供给的被处理液的供给流量的供给流量控制阀、或控制高压泵的频率而控制从高压泵喷出的供给流量的逆变器，和在浓缩水侧，也设置控制浓缩水流量的浓缩流量控制阀，控制供给水和浓缩水的流量的同时运行。
此外，为了防止污垢物，也有时向被处理液中注入防结垢剂、杀菌剂等药液，或设置暂时停止运行而将在一次侧蓄积的悬浮物排出的冲洗步骤，从而运行。
反渗透膜加工为反渗透膜元件而设置在装置中，有将平膜状的膜卷绕在集水管的周围的螺旋型元件；在板型支撑板的两面贴附平膜并隔着间隔件以一定的间隔层叠并模块化的板框型元件；进一步使用管状膜的管型元件、将中空丝膜捆扎而收纳在壳体中的中空丝膜元件。作为元件的形态，可以为任一形态，从操作性、互换性的观点出发，优选使用螺旋型元件。应予说明，元件根数可以根据膜性能而任意设定。作为原材料，可以使用例如聚酰胺系、聚哌嗪酰胺系、聚酯酰胺系、或者水溶性的乙烯基聚合物交联得到的物质等，作为其膜结构，可以使用在膜的至少一面上具有致密层，从致密层向膜内部或者另一面的膜具有缓慢增大的孔径的微细孔的膜(非对称膜)；在这样的非对称膜的致密层上具有用另一原材料形成的非常薄的分离功能层的膜(复合膜)等。然而，为了高造水量，优选为复合膜，从透过水量、耐药品性等观点出发，聚酰胺系复合膜进一步优选为哌嗪聚酰胺系复合膜。
关于图1，如上述那样，记载了第1分离膜为精密过滤膜或超滤膜，第2分离膜为反渗透膜，但也可以将第1分离膜设为精密过滤膜、第2分离膜设为超滤膜，也可以将第1分离膜设为与盐浓度为高浓度的被处理水对应的反渗透膜、第2分离膜设为与盐浓度为低浓度的被处理水对应的反渗透膜。此外，不仅膜分离法，也可以将沉淀・浮起分离、厌氧处理法、砂过滤法、离子交换法、物理吸附法、氧化・消毒法与第1水处理法和第2水处理法组合，也可以在2阶段以上中组合这些水处理法。具体而言，可以为在第1水处理法中使用砂过滤法、第2水处理法中使用膜分离法的精密过滤膜的造水装置；在第1水处理法中使用膜分离法的反渗透膜、第2水处理法中使用离子交换法的造水装置等。
这样的造水装置中，针对图1所示的精密过滤膜或超滤膜的加压型分离膜，即使在实施物理洗涤、CEB的同时，此外针对反渗透膜，即使注入防结垢剂、杀菌剂等药液，或设置暂时停止运行而将在一次侧蓄积的悬浮物排出的冲洗步骤，进行运行，也因膜结垢而导致过滤特性恶化的情况下，需要停止运行，实施用高浓度的药液以长浸渍时间洗涤分离膜的药品洗涤。如果该药品洗涤的频率高则因运行的停止而导致生产水量减少，且因药品而导致的分离膜的劣化和因药品洗涤而导致的费用增加等问题发生，因此也有时如专利文献1、专利文献2中记载那样，预测过滤特性的上升的同时运行。
然而，即使因任何影响而导致预测和实际压差出现偏离，仅针对与预测的差异输出警报，或在该状态下重新实施预测计算而预测该状态下的压差上升，没有实施故障原因为何而为了抑制故障应当如何操作等对策。且组合分离膜的造水装置中，需要按照各自的过滤特性进行运行控制，但没有确立有效的手段。
因此，本发明涉及基于造水装置的过滤特性预测的控制方法，其特征在于，具有图2所示的下述的步骤。
图1所示那样的将被处理水用(n-1)段的水处理法处理，将(n-1)段的水处理法的处理水进一步用n段的水处理法处理的造水装置的控制方法的特征在于，具有：(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤12，其中，由(n-1)段的水处理法的预测输入条件11预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；n段的水处理法过滤特性预测步骤22，其中，由n段的水处理法的预测输入条件21预测n段的水处理法的过滤特性；(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤13，其中，判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤14，其中，(n-1)段的水处理法过滤特性中存在偏离的情况下，变更(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤15，其中，由(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；n段的水处理法循环预测计算步骤24，其中，由(n-1)段的水处理法控制条件变更n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和，n段的水处理法控制条件记录步骤25，其中，由n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件决定并记录n段的水处理法的控制条件；基于(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤15和n段的水处理法控制条件记录步骤25，控制造水装置。
上述对(n-1)段的水处理法中，(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤与(n-1)段的水处理法过滤特性存在偏离的情况进行了记载，也适合的是具有：n段的水处理法循环预测计算步骤24，其中，n段的水处理法过滤特性预测步骤22和判定n段的水处理法过滤特性的偏离的n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤23在n段的水处理法过滤特性存在偏离的情况下，变更n段的水处理法的预测输入条件21，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；n段的水处理法控制条件记录步骤25，其中，由n段的水处理法循环预测计算步骤24的最终输入条件决定并记录n段的水处理法的控制条件；(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤14，其中，由n段的水处理法控制条件记录步骤25变更(n-1)段的水处理法的预测输入条件11，反复进行预测计算直至(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和，(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤15，其中，由(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；基于(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤15和n段的水处理法控制条件记录步骤25，控制造水装置。
针对(n-1)段的水处理法的预测输入条件11和n段的水处理法的预测输入条件21，没有限定，(n-1)段的水处理法和n段的水处理法为膜分离法的情况下，如表1所示，可以举出造水装置的过滤步骤的时间、过滤流量、此外，加压型分离膜的情况下，可以举出物理洗涤各步骤的时间、各步骤的流量、物理洗涤内的各步骤的组合、CEB各步骤的时间、各步骤的流量、CEB步骤内的各步骤的组合，浸渍型分离膜的情况下，可以举出过滤・停止各步骤的时间、空洗步骤的流量，反渗透膜的情况下，可以举出防结垢剂、杀菌剂等药液注入的浓度、时间等注入方法、冲洗步骤的周期、时间・强度等。
[表1]
※注
○：选择
△：根据情况选择
×：未选择。
进一步能够在线取得的运行数据有可能因传感器异常等而导致在线值不正确，但从概率上而言传感器异常发生的概率低，因此预测输入条件变更中，变更预测输入条件时无法在线取得的输入条件优先，对预测进行循环计算，由此能够提高故障判定的精度。具体而言，如表1那样区分在线和离线是合适的。
例如，图1所示的(n-1)段的水处理法为膜分离法、分离膜为加压型分离膜的情况下，作为表1的1.2项的物理洗涤各步骤的流量，可以举出逆洗流量和空洗流量，这些有时未设置在线测量器，无法在线检测运行数据。因此因某种原因而导致这些流量低的情况下，过滤特性恶化，产生与预测的偏离，因此与在线能够取得的预测输入条件相比优先变更无法在线取得的预测输入条件并进行循环预测计算，由此能够算出切实的控制条件。
由这些预测输入条件，在预测过滤特性的(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤12和n段的水处理法过滤特性预测步骤22中预测过滤特性，但也可以根据过滤特性随时间的变化例如画出近似线而预测过滤特性，分离膜为精密过滤膜或超滤膜的情况下，以过滤步骤中的过滤阻抗上升速度、因物理洗涤中未剥离的不可逆结垢而导致的物理洗涤间的过滤阻抗上升速度作为参数，在考虑预测输入条件的基础上预测过滤特性，分离膜为反渗透膜的情况下，也可以由日间平均的过滤特性预测过滤特性。
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤13和n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤23中，也可以设置规定值，偏离值达到该规定值以上的情况下，判定为存在偏离，也可以以随时间变化的移动平均值或变化率作为对象值判定偏离。
此外，也可以多次实施(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤14和或n段的水处理法循环预测计算步骤24，通过循环计算算出多个过滤特性的偏离值达到规定值以内的预测输入条件，将它们作为控制要素而在(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤15和或n段的水处理法控制条件记录步骤25中记录，将这些控制要素从控制履历中标记优先顺位，从有效的可能性高的开始控制是更合适的。
但是，上述记载的预测输入条件也存在无法控制的项目。例如，被处理水的水质等无法控制，在这样的水质中也需要算出控制因素以不与当初的预测值偏离。因此，能够控制的原因以水处理法为膜分离法的情况为例示于表2。其中，随着用于分离膜的膜种类需要变更控制条件，例如(n-1)段的水处理法中使用的分离膜为精密过滤膜或超滤膜的情况下，(n-1)段的水处理法控制条件为下述A~C中的至少任一者，此外，n段的水处理法中使用的分离膜为反渗透膜的情况下，n段的水处理法控制条件适合设为下述F~I中的至少任一者。
A.过滤步骤的时间、过滤流量、循环流量(交叉流过滤的情况)
B.物理洗涤各步骤・CEB步骤的时间、各步骤次数、各洗涤流量、各步骤的组合、洗涤药液注入浓度、洗涤药液种类
C.凝集剂添加浓度
F.供给水流量、浓缩水流量、透过水流量中的至少任一者、或回收率
G.透过水前后排出流量的比率(分离的情况)
H.供给水防结垢剂、杀菌剂、pH调节剂或还原剂的注入浓度
I.物理洗涤(冲洗)的流量、压力、时间、频率
[表2]
应予说明，针对前述G.透过水前后的排出流量的比率(分离的情况)，反渗透膜的情况下，通常将反渗透膜模块化，将其多根装填在压力容器中运行。该情况下，从接近供给水侧的反渗透膜模块按顺序流出透过水，因此越是后段的反渗透膜模块，原水盐浓度越上升，与此相伴地透过水的盐浓度也上升。因此，有时将透过水的排出从压力容器的前(供给水侧)后(浓缩水侧)各自排出，控制透过水前后的排出量，使综合的透过水的盐浓度恒定。控制该前后的排出量以与当初的预测不偏离是合适的。
进一步本发明中，优选具有图3所示的运行模式。针对运行模式没有限定，适合为“生产水量优先”、“生产水质优先”、“电力费用优先”、“药液费用优先”中任一者，此外，水处理法为膜分离法的情况下，适合为“分离膜药液洗涤周期维持优先”或“分离膜交换周期维持优先”中任一者。具有能够选择这些运行模式的运行模式选择步骤32，对每个所选择的运行模式如表2那样对控制项目进行控制是有效的，且对每个运行模式预先设定控制项目的控制范围是更合适的。
此外，本发明中，(n-1)段的水处理法偏离判定步骤和n段的水处理法偏离判定步骤中同时发生偏离的情况下，优选优先算出(n-1)段的水处理法的控制条件。其中，(n-1)段的水处理法和n段的水处理法各自为膜分离法，在分离膜串联连接的造水装置中，随着作为前处理的(n-1)段的水处理法的分离膜的故障，n段的水处理法的分离膜的故障发生的可能性高，通过优先处理(n-1)段的水处理法的分离膜的故障应对，能够提高造水装置整体的运行性。
此外，本发明中过滤特性优选为压差、纯水透过性能、盐透过率的至少任一者。特别是水处理法为膜分离法，其分离膜为反渗透膜的情况下，重要的是过滤特性不仅监视压差，还监视纯水透过性能、盐透水性能各自随时间的变化的同时运行，由这些随时间变化的组合进行故障判定，根据其结果控制是进一步适合的。
进一步(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤13和或n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤23中，例如被处理水的性状好转，与预测的过滤特性相比实际运行的过滤特性更良好，由此偏离发生的情况下，如果例如(n-1)段的水处理法为膜分离法，分离膜为精密过滤膜或超滤膜，则通过上述造水方法算出的原因为过滤时间的延长、物理洗涤和CEB时间的缩短。针对这些原因，也通过本发明控制，由此也能够实现生产水量的增加，削减物理洗涤、CEB所需的动力费、药品费。
此外，N段各段的过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更预测输入条件，使反复进行预测计算直至过滤特性预测与造水装置的过滤特性的偏离消除的循环预测计算步骤发挥功能，则前述循环预测计算步骤的最终输入条件中包含的项目是故障原因，也能够通过本发明判定故障。
此外，可以实施多次前述过滤特性偏离判定步骤，通过循环计算算出多个过滤特性的偏离值达到规定值以下的预测输入条件，将它们判定为故障原因，这些故障原因根据过去的故障履历标记优先顺位而从故障的可能性高的起判定故障是进一步适合的。
进一步能够在线取得的运行数据有可能因传感器异常等而导致在线值不正确，但从概率上而言传感器异常发生的概率低，因此预测输入条件变更中，变更预测输入条件时以无法在线取得的离线获取的预测输入条件为优先对预测进行循环计算，由此能够提高故障判定的精度。
例如，水处理法为加压型分离膜造水装置的情况下，作为表1的1.2项的物理洗涤各步骤的流量，可以举出逆洗流量和空洗流量，其有时未设置在线测量器，无法在线检测运行数据。因此因某种理由而导致这些流量低的情况下，过滤特性恶化，发生与预测的偏离，因此与在线能够取得的预测输入条件相比优先变更无法在线取得的离线取得的预测输入条件并进行故障判定，由此能够提高故障判定的精度。
进一步，针对通过故障判定抽出的故障原因，可以作为异常而输出警报。针对异常时的警报，优选设为能够阶段地输出，也可以由该警报活用邮件等通知功能进行发报。此外，通过控制故障判定中抽出的项目，能够稳定地运行造水装置。
在此，针对具体的本实施方式的事例，针对(n-1)段的水处理法为膜分离法且分离膜为超滤膜，n段的水处理法为膜分离法且分离膜为反渗透膜的情况进行记载。实际运行的过滤特性恶化而在(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤13中发生偏离的情况下，表1所示的控制项目中，假定选择物理洗涤各步骤的时间的变更，则(n-1)段的水处理法的输入条件11中延长物理洗涤各条件的时间，(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤14中在与当初的过滤特性预测的偏离消除的时点结束循环计算，在(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤15中储存该控制条件。在此，物理洗涤各步骤的时间延长针对反复进行过滤步骤和物理洗涤步骤的同时运行的超滤膜，过滤步骤的比例减少，即(n-1)段的水处理法的分离膜中的过滤水量减少。进一步，如果运行模式选择步骤32中优先选择表2所述的生产水量，且设为n段的水处理法的分离膜中未并入物理洗涤的装置，则为了以生产水量为优先，虽然向n段的水处理法的分离膜供给的水流量((n-1)段的水处理法的分离膜的过滤水)减少，但需要透过水流量如规定值所述，即增加n段的水处理法的分离膜的回收率。针对该回收率的增加，变更n段的水处理法的分离膜的预测输入条件，在n段的水处理法循环预测计算步骤24中判断即使变更回收率是否也不存在与当初的过滤特性预测的偏离。如果没有偏离，则循环计算结束，在n段的水处理法控制条件记录步骤25中储存该控制条件。由此，决定造水装置7的(n-1)段的水处理法的分离膜和n段的水处理法的分离膜的控制条件，基于其控制造水装置，由此即使在(n-1)段的水处理法的分离膜中发生故障，(n-1)段的水处理法的分离膜和n段的水处理法的分离膜也均能够稳定运行，且能够以运行模式选择步骤32中选择的生产水量为优先运行。
此外，作为n段的水处理法的分离膜的反渗透膜中，实际运行的压差和或盐透水性能恶化，n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤23中偏离发生的情况下，如果由表1所示的控制项目中，假定选择供给水的防结垢剂或杀菌剂的注入浓度增加，则n段的水处理法的输入条件21中增加供给水的防结垢剂或杀菌剂的注入浓度，在n段的水处理法循环预测计算步骤24中在与当初的过滤特性预测的偏离消除的时点循环计算结束，在n段的水处理法控制条件记录步骤25中储存该控制条件。在此，药液注入浓度增加对于n段的水处理法的反渗透膜是药品费用增加。进一步，如果运行模式选择步骤32中选择表2所述的药品费用优先，则在n段的水处理法的分离膜中为了减少所增加的药品费用，需要减少在(n-1)段的水处理法的分离膜的CEB步骤、物理洗涤步骤中使用的药液注入浓度。针对该药液注入浓度减少，变更(n-1)段的水处理法的分离膜的预测输入条件，在(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤14中，判断即使减少药液浓度是否也与当初的过滤特性预测没有偏离。如果没有偏离，则循环计算结束，在(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤15中储存该控制条件。由此，决定造水装置7的(n-1)段的水处理法的分离膜和n段的水处理法的分离膜的控制条件，基于其控制造水装置，由此即使n段的水处理法的分离膜中发生故障，(n-1)段的水处理法的分离膜和n段的水处理法的分离膜也均能够稳定运行，且能够以在运行模式选择步骤32中选择的药品费用为优先运行。
应予说明，关于上述的各预测条件的变更，可以由实验式、过去的经验求出变更预测条件的情况的影响，本发明应用的造水装置中预先记录变更预测输入条件的情况的影响，参照其记录变更输入条件是更适合的。
进一步上述中，针对运行模式选择步骤中选择生产水量优先或药品费用优先的情况进行了记载，选择其他模式的情况下，优选针对表2所示的控制条件进行变更。
未针对全部实施方式记载，但水处理法为膜处理法、例如选择生产水质优先的情况下，(n-1)段的水处理法的分离膜中，过滤步骤的时间、过滤流量和交叉流运行的情况下，通过控制循环流量而改善向n段的分离膜供给的水质，与此相伴也改善n段的水处理法的分离膜中的生产水质(透过水水质)。此外，n段的水处理法的分离膜中，例如透过水前后的排出量中，如果增加供给水的盐浓度低、透过水盐浓度低的前方的排出量，相反削减后方的排出量，则生产水质也提高。
此外，选择电力费用优先的情况下，(n-1)段的水处理法的分离膜中，通过削减物理洗涤步骤的时间、各流量，能够削减逆洗泵等电力费用，n段的水处理法的分离膜中，如果也削减例如回收率，则能够降低向n段的水处理法的分离膜供给的压力、即高压泵的供给压，因此能够削减电力费用。
此外，选择分离膜洗涤周期维持优先的情况下，(n-1)段的水处理法的分离膜中，通过减少过滤步骤的时间、流量，能够削减在过滤步骤中在分离膜上蓄积的污垢物量，维持分离膜的洗涤周期。n段的水处理法的分离膜中也并入物理洗涤的装置中，通过增加分离洗涤的流量等，强化物理洗涤，能够通过物理洗涤排出污垢物，维持分离膜的洗涤周期。
进一步，选择分离膜更换周期维持优先的情况下，分离膜因物理劣化、化学劣化而损伤，需要更换，因此(n-1)段的水处理法的分离膜中，通过降低例如CEB步骤中的洗涤药液注入浓度，能够削减化学劣化而延长分离膜的更换周期，n段的水处理法的分离膜中，通过削减供给水的杀菌剂、pH调节剂，也能够削减化学劣化而延长分离膜的更换周期。
此外，本发明如上所述涉及组合(n-1)段的水处理法和n段的水处理法的造水装置，各个水处理法在如下所述应用于相互影响的流程中是更适合的。
・将(n-1)段的水处理法的处理水的一部分混合在n段的水处理法的处理水中。
・将n段的水处理法的处理水的一部分混合在被处理水或(n-1)段的水处理法的处理水中。
・将n段的水处理法的排水的一部分或全部量混合在被处理水或(n-1)段的水处理法的处理水中。
・将n段的水处理法的排水的一部分或全部量用于(n-1)段的水处理法的洗涤水。
上述中，以(n-1)段的水处理法为膜分离法，分离膜为精密过滤膜，n段的水处理法也同样为膜分离法，分离膜为反渗透膜的情况为例具体示出。
被处理水的性状因季节变动等、负载变动而有变动，且规定生产水质的情况下，有时仅用反渗透膜处理精密过滤膜的处理水的一部分，精密过滤膜的其余处理水与反渗透膜的处理水混合，制成生产水。此外，这样的流程中，被处理水的水质良好的情况、反渗透膜的处理水良好等的情况(例如冬季等)下，为了降低反渗透膜中的负载而降低反渗透膜的处理水量，有时增加精密过滤膜的处理水在生产水中的混合量，进行将生产水的水量和水质设为规定值以内的控制。
此外，所规定的生产水质严格的情况下，还有时设为通过将反渗透膜的处理水的一部分向被处理水或精密过滤膜的处理水(反渗透膜的供给水)循环，提高反渗透膜供给水的水质，由此也提高反渗透膜的过滤水质的流程。
进一步，还有时设为通过将反渗透膜的排水的一部分或全部量用于被处理水、精密过滤膜的处理水或精密过滤膜的逆洗水等洗涤水，提高造水装置整体中的相对于被处理水量的生产水量(全体回收率)的流程。
像这样，造水装置整体中，(n-1)段的水处理法和n段的水处理法的处理水对各个运行性能造成影响的流程中，采用本发明是进一步适合的。
本发明的方式如图4所示，可以将故障判定方法制成能够被计算机读取的程序，在记录该程序的计算机可读的记录介质中保存，作为运行管理装置41而应用在造水装置7的运行中。该情况程序44能够在计算机42的硬盘等记录介质43、造水装置中通常设置的PLC、DCS等控制管理系统的记录介质中记录，也可以由控制管理系统使用远程监视装置，经由互联网读取运行数据，在任意场所设置的预置型服务器（on-premise server）或云服务器的记录介质中保存。
应予说明，图4是用于根据过滤特性预测而由计算机执行造水装置7的运行的运行程序。针对运行程序，其特征在于，具有下述的步骤。是用于执行下述步骤的造水装置的运行程序：(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，由(n-1)段的水处理法控制条件变更n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件决定并记录n段的水处理法的控制条件；和控制步骤，其中，基于(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置。
此外，上述为(n-1)段的水处理法中，(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况，但n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，通过用于执行下述步骤的造水装置的运行程序而能够应对：(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n-1)段的水处理法的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件决定并记录n段的水处理法的控制条件；(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，由n段的水处理法控制条件变更(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；和控制步骤，其中，基于(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置。
进一步，本发明中，用于执行下述步骤的造水装置的运行程序是更适合的：基于运行模式选择单元中选择的例如表2所述的运行模式的(n-1)段的水处理法过滤特性预测的输入条件的变更步骤和或n段的水处理法过滤特性预测的输入条件的变更步骤；和控制步骤，其中，基于(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和n段的水处理法控制条件记录步骤控制造水装置。
此外，伴随水处理法为膜分离法且用于分离膜的膜种，对于控制条件记录步骤中记录的控制条件，例如(n-1)段的水处理法的分离膜为精密过滤膜或超滤膜的情况下，(n-1)段的水处理法控制条件是下述A~C的至少任一者，此外，n段的水处理法的分离膜为反渗透膜的情况下，n段的水处理法控制条件是下述F~I的至少任一者是适合的。
A.过滤步骤的时间、过滤流量、循环流量(交叉流过滤的情况)
B.物理洗涤各步骤・CEB步骤的时间、各步骤次数、各洗涤流量、各步骤的组合、洗涤药液注入浓度、洗涤药液种类
C.凝集剂添加浓度
F.供给水流量、浓缩水流量、透过水流量中的至少任一者、和或回收率
G.透过水前后排出流量的比率(分离的情况)
H.供给水防结垢剂、杀菌剂、pH调节剂或还原剂的注入浓度
I.物理洗涤(冲洗)的流量、压力、时间、频率
本申请基于2020年2月14日提交的日本专利申请2020-023071和2020年3月27日提交的日本专利申请2020-057377，其内容作为参考并入本文。
附图标记说明
1：原水槽
2：供给泵
3：第1分离膜装置
4：过滤水罐
5：高压泵
6：第2分离膜装置
7：造水装置
11：(n-1)段的水处理法预测输入条件
12：(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤
13：(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤
14：(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤
15：(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤
21：n段的水处理法预测输入条件
22：n段的水处理法过滤特性预测步骤
23：n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤
24：n段的水处理法循环预测计算步骤
25：n段的水处理法控制条件记录步骤
31：控制输出
32：运行模式选择步骤
41：运行管理装置
42：计算机
43：记录介质
44：程序。
Claims (30)
1.造水装置的控制方法，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置的控制方法，其特征在于，具有：
n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；
(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n-1)段的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离，
进一步具有：
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；
前述n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法的控制条件变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和
n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录前述n段的水处理法的控制条件；
基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置。
2.造水装置的控制方法，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置的控制方法，其特征在于，具有：
n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；
(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n-1)段的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；
进一步具有：
n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述n段的水处理法的控制条件变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和
(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件决定并记录前述(n-1)段的水处理法的控制条件；
基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置。
3.根据权利要求1或2所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述造水装置的控制方法进一步具有选择运行模式的运行模式选择步骤，基于前述运行模式选择步骤中选择的运行模式，变更前述N段各段的水处理法过滤特性预测的输入条件。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤和前述n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤同时发生偏离的情况下，优先算出前述(n-1)段的水处理法的控制条件。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述造水装置的处理流程为下述中任一者，
・将前述(n-1)段的水处理法的处理水的一部分混合在前述n段的水处理法的处理水中；
・将前述n段的水处理法的处理水的一部分混合在前述被处理水或前述(n-1)段的水处理法的处理水中；
・将前述n段的水处理法的排水的一部分或全部量混合在前述被处理水或前述(n-1)段的水处理法的处理水中；
・将前述n段的水处理法的排水的一部分或全部量用于前述(n-1)段的水处理法的洗涤水。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述N段的水处理法之中至少任一者是膜分离法，前述膜分离法中使用的分离膜是选自精密过滤膜、超滤膜和反渗透膜中的至少一种分离膜。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述过滤特性是选自压差、纯水透过性能和盐透过性能中的至少一个指标。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述(n-1)段的水处理法为膜分离法、且(n-1)段的分离膜为精密过滤膜或超滤膜的情况下，前述(n-1)段的水处理法控制条件是选自下述A~C中的至少一个条件，此外前述n段的水处理法为膜分离法、且n段的分离膜为反渗透膜的情况下，前述n段的水处理法控制条件是选自下述F~I中的至少一个条件，
A.过滤步骤的时间、过滤流量、循环流量(交叉流过滤的情况)
B.物理洗涤各步骤・CEB步骤的时间、各步骤次数、各洗涤流量、各步骤的组合、洗涤药液注入浓度、洗涤药液种类
C.凝集剂添加浓度
F.供给水流量、浓缩水流量、透过水流量中的至少任一者、或回收率
G.透过水前后排出流量的比率(分离的情况)
H.供给水防结垢剂、杀菌剂、pH调节剂或还原剂的注入浓度
I.物理洗涤(冲洗)的流量、压力、时间、频率。
9.造水装置的故障判定方法，其特征在于，具有故障判定步骤，其中，在N段的水处理法中，根据N段各段的水处理法循环预测计算步骤的最终预测输入条件判定N段各段的故障。
10.根据权利要求9所述的造水装置的故障判定方法，其特征在于，前述N段各段的水处理法循环预测计算步骤中，前述N段各段的预测输入条件的变更优先变更离线获取的条件。
11.根据权利要求10所述的造水装置的故障判定方法，其特征在于，前述N段各段的水处理法循环预测计算步骤中，前述N段各段的预测输入条件的变更细分化为造水装置的运行步骤而分析过滤特性变化，优先变更各步骤中离线获取的条件。
12.造水方法，其特征在于，根据通过权利要求9~11中任一项所述的故障判定方法得到的结果，在实施至少下述A和B中任一者的同时进行造水，
A.针对故障判定原因，输出警报；
B.控制故障判定原因。
13.造水装置，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，其特征在于，具有：
水处理法过滤特性预测单元，其根据n段(n为2~N中任一自然数)的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性、
水处理法过滤特性预测单元，其根据(n-1)段的水处理法的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；
进一步具有：
(n-1)段的水处理法循环预测计算单元，其在(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定单元中存在偏离的情况下，变更(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
(n-1)段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；
n段的水处理法循环预测计算单元，其根据前述(n-1)段的水处理法的控制条件变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和
n段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述n段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；
具有：
控制单元，其基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录单元和前述n段的水处理法控制条件记录单元，控制造水装置。
14.造水装置，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，其具有：
水处理法过滤特性预测单元，其根据n段(n为2~N中任一自然数)的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；
水处理法过滤特性预测单元，其根据(n-1)段的水处理法的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；
进一步具有：
n段的水处理法循环预测计算单元，其在n段的水处理法过滤特性偏离判定单元中存在偏离的情况下，变更n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
n段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述n段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；
(n-1)段的水处理法循环预测计算单元，其根据前述n段的水处理法的控制条件变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
(n-1)段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；
具有控制单元，其基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录单元和前述n段的水处理法控制条件记录单元，控制造水装置。
15.根据权利要求13或14所述的造水装置，其特征在于，前述造水装置具有选择运行模式的运行模式选择单元，具有基于前述运行模式选择单元中选择的运行模式，变更前述N段各段的水处理法过滤特性预测的输入条件，反复进行预测计算直至前述N段各段的水处理法过滤特性预测和水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内的N段各段的水处理法循环预测计算单元；和基于根据前述N段各段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件决定并记录N段各段的水处理法的控制条件的N段各段的水处理法控制条件记录单元进行控制的控制单元。
16.根据权利要求13~15中任一项所述的造水装置，其特征在于，前述造水装置的处理流程为下述中任一者：
・将前述(n-1)段的水处理法的处理水的一部分混合在前述n段的水处理法的处理水中
・将前述n段的水处理法的处理水的一部分混合在前述被处理水或前述(n-1)段的水处理法的处理水中
・将前述n段的水处理法的排水的一部分或全部量混合在前述被处理水或前述(n-1)段的水处理法的处理水中
・将前述n段的水处理法的排水的一部分或全部量用于前述(n-1)段的水处理法的洗涤水。
17.根据权利要求13~16中任一项所述的造水装置，其特征在于，前述N段的水处理法之中至少任一者为膜分离法，前述膜分离法中使用的分离膜为选自精密过滤膜、超滤膜和反渗透膜中的至少一种分离膜。
18.根据权利要求13~17中任一项所述的造水装置，其特征在于，前述(n-1)段的水处理法为膜分离法、且(n-1)段的分离膜为精密过滤膜或超滤膜的情况下，前述(n-1)段的水处理法控制条件是选自下述A~C中的至少一个条件，此外前述n段的水处理法为膜分离法、且前述n段的分离膜为反渗透膜的情况下，前述n段的水处理法控制条件是选自下述F~I中的至少一个条件，
A.过滤步骤的时间、过滤流量、循环流量(交叉流过滤的情况)
B.物理洗涤各步骤・CEB步骤的时间、各步骤次数、各洗涤流量、各步骤的组合、
洗涤药液注入浓度、洗涤药液种类
C.凝集剂添加浓度
F.供给水流量、浓缩水流量、透过水流量中的至少任一者、或回收率
G.透过水前后排出流量的比率(分离的情况)
H.供给水防结垢剂、杀菌剂、pH调节剂或还原剂的注入浓度
I.物理洗涤(冲洗)的流量、压力、时间、频率。
19.根据权利要求13~18中任一项所述的造水装置，其特征在于，具有故障判定单元，其根据前述N段各段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件判定故障。
20.造水装置，其特征在于，具有异常警报输出・控制单元，所述异常警报输出・控制单元根据通过权利要求19的N段各段的故障判定单元得到的结果，控制故障原因的异常警报输出或故障原因。
21.造水装置的运行程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，使计算机执行下述步骤：
其具有：
n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；
(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n-1)段的水处理法的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；
进一步具有：
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，前述(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；
n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法控制条件变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和
n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；
控制步骤，其中，基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤控制造水装置。
22.造水装置的运行程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，使计算机执行下述步骤：
其具有：
n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；
(n-1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n-1)段的水处理法的预测输入条件预测(n-1)段的水处理法的过滤特性；
n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和
(n-1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n-1)段的水处理法过滤特性预测和(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离；
进一步具有：
n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，前述n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；
n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述n段的水处理法控制条件变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和
(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；
控制步骤，其中，基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置。
23.根据权利要求21所述的造水装置的运行程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，
前述造水装置的运行程序具有选择运行模式的运行模式选择步骤；使计算机执行下述步骤：
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，基于前述运行模式选择步骤中选择的运行模式，变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离消除；n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，基于运行模式选择单元中选择的运行模式变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离消除；(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤和前述n段的水处理法循环预测计算步骤之中至少前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录(n-1)段的水处理法的控制条件；和，控制步骤，其中，基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤控制造水装置。
24.根据权利要求22所述的造水装置的运行程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，
前述造水装置的运行程序具有选择运行模式的运行模式选择步骤；所述运行程序使计算机执行下述步骤：
(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，基于前述运行模式选择步骤中选择的运行模式变更前述(n-1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n-1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n-1)段的水处理法过滤特性的偏离消除；n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，基于运行模式选择单元中选择的运行模式，变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离消除；n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，由前述(n-1)段的水处理法循环预测计算步骤和前述n段的水处理法循环预测计算步骤之中至少前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；和，控制步骤，其中，基于前述n段的水处理法控制条件记录步骤控制造水装置。
25.根据权利要求21~24中任一项所述的造水装置的运行程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，使计算机执行下述控制步骤：
前述(n-1)段的水处理法为膜分离法、且(n-1)段的分离膜为精密过滤膜或超滤膜的情况下，前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤中记录的控制条件是选自下述A~C中的至少一个条件，此外，前述n段的水处理法为膜分离法、且n段的分离膜为反渗透膜的情况下，前述n段的水处理法控制记录步骤中记录的控制条件是选自下述F~I中的至少一个条件；基于前述(n-1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置；
A.过滤步骤的时间、过滤流量、循环流量(交叉流过滤的情况)
B.物理洗涤各步骤・CEB步骤的时间、各步骤次数、各洗涤流量、各步骤的组合、
洗涤药液注入浓度、洗涤药液种类
C.凝集剂添加浓度
F.供给水流量、浓缩水流量、透过水流量中的至少任一者、或回收率
G.透过水前后排出流量的比率(分离的情况)
H.供给水防结垢剂、杀菌剂、pH调节剂或还原剂的注入浓度
I.物理洗涤(冲洗)的流量、压力、时间、频率。
26.造水装置的故障判定程序，其为了运行将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，使计算机执行由前述N段各段的水处理法循环预测计算步骤的最终预测输入条件判定故障的故障判定步骤。
27.根据权利要求26所述的造水装置的故障判定程序，其用于在前述N段各段的循环预测计算步骤中，为了变更前述预测输入条件而使计算机执行优先变更离线获取的条件的条件变更步骤。
28.根据权利要求27所述的造水装置的故障判定程序，其用于在前述N段各段的循环预测计算步骤中，为了变更前述预测输入条件而使计算机执行细分化为造水装置的运行步骤而分析过滤特性变化的过滤特性分析步骤。
29.造水装置的运行程序，其根据权利要求26~28中任一项所述所述的故障判定程序中得到的结果，为了运行造水装置而使计算机执行至少下述A和B中任一步骤，
A.针对故障判定原因输出警报的警报输出步骤；
B.控制故障判定原因的控制步骤。
30.记录权利要求21~29中任一项所述的程序的能够被计算机读取的记录介质。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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