JP2002102615A - 濾過処理システム - Google Patents
濾過処理システムInfo
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Abstract
能力限界値に基づいて使用できると同時に、安全保持期
間内であることを明確に計測し更新時期を明示して効率
的に濾過手段を用いて原水中の不純物を濾過手段に付着
させて除去し、純水水質をより確実に維持できる濾過処
理システムを提供する。 【解決手段】 流量計測手段10と濾過手段20とを備
えてなる濾過処理システム50において、原水の水質の
変化に応じた所定時期に前記原水の水質を分析して得た
前記原水中の不純物の濃度値と前記濾過手段への不純物
付着量の所定の上限値とを記憶する記憶手段30と、更
新時期算定手段40とをさらに具備し、該更新時期算定
手段は、前記流量計測手段に接続されており、該計測手
段から得た前記流量値と前記濃度値とに基づいて前記上
限値までの不純物付着可能量を求めることにより前記濾
過手段の更新時期を算定して出力する。
Description
テムに関する。
管理は、産業用水にあっては、工業製品の品質維持、飲
食品や農業産品の安全性確保とその維持、生活用水にあ
っては住民の健康維持というような観点において、今
日、重要な社会的課題である。
ば、各種機器に使用する水の配管へのスケール付着や腐
食は、把握が困難であり、しかも各産業の生産品品質に
直接ダメージを与えかねないため、各種用水の水質確保
は重要である。
素処理、オゾン処理、逆浸透膜法、活性炭吸着、各種フ
ィルタ濾過等の手法による水処理が行なわれている。こ
れらのうち、次亜塩素処理、オゾン処理は主として殺菌
に利用され、特にオゾン処理は他に脱臭も兼ねて利用さ
れている。逆浸透膜法は、イオン化した物質の多くを除
去するのに専ら用いられている。
に混在する不純物物質を、主として物理的な吸着によっ
て除去するのに利用されている。特に、フィルタ濾過は
一般消費者レベルでも利用され得る汎用的な手法であ
り、水処理分野で量的かつ質的な重要性は大きい。
処理の進行に伴って、原水中から除去すべき不純物物質
が、処理手段である部材や装置中に付着又は沈着するこ
とにより処理手段の処理能力が低下することが避けられ
ず、前記処理手段の定期的な洗浄や交換が必要である。
に洗浄や交換を行なうかを管理する点で、前記処理手段
の寿命は重要なファクタである。例えば、フィルタ濾過
の場合は、フィルタの寿命は、原水中から除去すべき不
純物物質、その濃度、原水流量によって左右されること
は容易に理解されるであろう。
ために用いるフィルタの寿命値は、フィルタを通過する
通過水量の積算値にその不純物物質の濃度を乗じて不純
物物質量を算出し、その不純物物質がフィルタに付着す
るものと考えれば、不純物物質付着量の上限値によって
設定されることになる。
期間が設定され、その可使期間が管理されることによっ
てフィルタの濾過材の洗浄又は交換が行なわれる。
種々の原水の水質条件にバラツキがあることを見込んで
安全サイドに設定される傾向とならざるを得ないであろ
うから、このようにして設定した可使期間に従えば、フ
ィルタの能力はフルに利用されていないという可能性が
あり得る。要するに、可使期間は、科学的データに基づ
いて定量的に設定されているとは言い難い面がある。
濾過材が可使期間を過ぎているか否かということは、例
えば目視では容易に判断できるものではないにも拘ら
ず、個々の管理者が恣意的に判断して洗浄又は交換を実
施せずに可使期間を徒過してしまうという危険性がある
とも考えられる。このような恣意的な判断が存在すると
すれば、その原因は、前記管理者が、可使期間の設定に
おいて科学的データに基づいた分析が充分なされていな
いが故に、設定基準が不明確であると認識しているから
ではないかと考えられる。
に鑑みてなされたものであり、水質条件の変化の影響も
計算に入れて科学的能力限界値に基づいて使用できると
同時に、安全保持期間内であることを明確に計測し更新
時期を明示して効率的に濾過手段を用いて原水中の不純
物を濾過手段に付着させて除去し、純水水質をより確実
に維持できる濾過処理システムを提供する。
め、本発明は、濾過処理を行なうべき原水の流量を計測
して得た流量値を出力する流量計測手段と、前記原水を
濾過して原水中の不純物を除去する濾過手段とを備えて
なる濾過処理システムにおいて、前記原水の水質の変化
に応じた所定時期に前記原水の水質を分析して得た前記
原水中の不純物の濃度値と前記濾過手段への不純物付着
量の所定の上限値とを記憶する記憶手段と、更新時期算
定手段とをさらに具備し、該更新時期算定手段は、前記
流量計測手段に接続されており、該計測手段から得た前
記流量値と前記濃度値とに基づいて前記上限値までの不
純物付着可能量を求めることにより前記濾過手段の更新
時期を算定して出力することを特徴とする濾過処理シス
テムを提供する。
段において、前記濃度値と前記流量値とに基づいて現時
点での前記濾過手段への不純物付着量が算定され、前記
上限値に対して前記不純物付着量から前記更新時期が算
定され、出力される。従って、前記更新時期という情報
は、水質及び流量という実際の使用状況における根拠の
あるデータから直接導出された科学的分析データに基づ
いた安全保持期間内にあり、本システムは、前記更新時
期を明示できる。
分析データに基づいており、本システムは前記更新時期
を明示できるので、前記濾過手段の管理者に対して前記
更新時期を守らせやすいという拘束力が強いものと期待
できる。そして、前記濾過手段の管理者は、前記更新時
期を目標管理して前記濾過手段を更新できることによ
り、前記濾過手段の可使期間が過ぎてしまうことを殆ど
なくすことができ、しかも、前記濾過手段を科学的能力
限界値に基づいて使用することができるので、定量的
に、かつ、むだなく効率的に前記濾過手段を用いて前記
原水中の不純物を除去できる。このようにして、本シス
テムは、純水水質をより確実に維持できる。
動に応じて定めるようにすれば該変動に対して不純物濃
度をきめ細かく分析して濃度値を得ることが可能であ
り、前記更新時期算定手段は、より精密に水質に対応し
て不純物付着量を算定でき、前記更新時期を算定する際
の精度が向上する。尚、本発明は、濾過手段への不純物
付着によって原水を濾過するという作用原理と同様の作
用原理に基づく水の浄化方法であれば、適用することが
できる。また、本明細書において、更新は、交換又は洗
浄を含む意味である。
数系統の各原水に対してそれぞれ設けられ、各原水の流
量を計測して得た流量値を出力する流量計測手段と、前
記複数系統の各原水に対してそれぞれ設けられ、各原水
を濾過して該原水中の不純物を除去する濾過手段とを備
えた濾過処理システムにおいて、前記複数系統の各原水
の水質の変化に応じた所定時期にそれぞれ分析して得た
前記各原水中の不純物の濃度値と前記各濾過手段への不
純物付着量の所定の上限値とを記憶する記憶手段と、更
新時期管理手段とをさらに備え、前記流量計測手段は、
それぞれ前記更新時期管理手段に接続されており、該更
新時期管理手段は、前記各原水ごとに前記計測手段から
得た前記流量値と前記濃度値とに基づいて前記上限値ま
での不純物付着可能量を求めることにより前記各濾過手
段の更新時期を算定して該更新時期を前記各濾過手段の
管理者に伝達することを特徴とする濾過処理システムを
提供する。
段において、前記濃度値と前記流量値とに基づいて現時
点での前記濾過手段への不純物付着量が算定され、前記
上限値に対して前記不純物付着量から前記更新時期が算
定され、前記管理者に伝達される。従って、前記更新時
期という情報は、水質及び流量という実際の使用状況に
おける根拠のあるデータから直接導出された科学的分析
データに基づいた安全保持期間内にあり、本システムは
更新時期を明示できる。
分析データに基づいた安全保持期間であり、本システム
は更新時期を明示できるので、前記濾過手段の管理者に
対して前記更新時期を守らせやすいという拘束力が強い
ものと期待できる。そして、各濾過手段の管理者は、前
記更新時期を目標管理して前記濾過手段を更新できるこ
とにより、可使期間が過ぎてしまうことを殆どなくすこ
とができ、しかも、前記濾過手段を科学的能力限界値に
基づいて使用することができるので、定量的に、かつ、
むだなく効率的に前記濾過手段を用いて前記原水中の不
純物を除去できる。このようにして、本システムは、純
水水質をより確実に維持できる。
動に応じて定めるようにすれば該変動に対して不純物濃
度をきめ細かく分析して濃度値を得ることが可能であ
り、前記更新時期管理手段は、より精密に水質に対応し
て不純物付着量を算定でき、更新時期を算定する際の精
度が向上する。
水系統別の不純物濃度値及び流量値が入力されるので、
前記更新時期管理手段は、これらの値を集約的に監視可
能状態にさせることができ、各原水系統別に不純物濃度
値を保存してデータベース化が可能である。
系統別の不純物濃度値を集約的に監視可能にさせるの
で、ある原水系統において異常値が発生した場合に、他
の原水系統へ異常値発生を伝達する等の対策を講じるこ
とができる。
発明の実施形態について説明する。
テム50の概略構成を示すブロック図である。図1にお
いて、1は、例えば工場施設等の水使用施設、2は水
路、10は流量計測手段としての流量計、20は濾過手
段としてのフィルタ、30は記憶手段としてのメモリ、
40はフィルタの更新時期を算定する更新時期算定手段
としてのコンピュータである。
は、流量計10、フィルタ20、メモリ30、コンピュ
ータ40を具備しており、しかも、メモリ30は、水使
用施設1へ供給する原水中の不純物の濃度値Cと、フィ
ルタ20に付着する不純物付着量の所定上限値(MXと略
記)とを記憶しており、コンピュータ40は、流量計1
0から得られた流量値(F)と不純物濃度値(C)とに基づ
いて上限値MXまでの不純物付着可能量(MA)を求めるこ
とによりフィルタ20の更新時期(TX)を算定して出力
する。
測できるように、例えば、水使用施設1からの排水経路
となる水路2上に設けられる。そして、流量計10は、
有線又は無線の回線によりメモリ30に接続されてお
り、流量値データは、流量値データの流れ32で示され
る。同様に、メモリ30はコンピュータ40に接続され
ており、更新時期データは更新時期データの流れ33で
示されている。そして、不純物濃度値Cは、例えば、図
示したようにフィルタ20の上流側の原水を採取してそ
の水質を分析した結果の値が、不純物濃度値データの流
れ31として示されている。
る。
の流量を計測するものであり、原水の流量や流速、計測
精度等に応じて種々の流量計を用いることができる。流
量の計測頻度は、通常、略、常時継続的に、乃至は、所
定間隔で定期的に、行なうことができる。流量計によっ
て計測された流量値Fは、計測の都度、メモリ30に送
られ、記憶される。
不純物を除去するものであり、原水の水質や流量等に応
じて種々のフィルタを1種又は複数種の組合せにより用
いることができる。水質に関しては、原水に含有される
不純物の種類、大きさ、量、毒性の強弱、水質基準等を
考慮する必要がある。フィルタの更新は、各フィルタの
特徴に応じて交換、又は、洗浄によって行なうことがで
きる。
と考えられることは、例えば、水資源の水源地域におけ
る山林資源の老化、畜産団地からの排水、施設園芸によ
る窒素成分の投下、ゴルフ場における化学肥料、ゴミ焼
却処理場における廃棄物等による影響等が挙げられる。
によって種々の観点で管理される。産業用水にあって
は、工業製品の品質維持や農業産品の安全性維持が主目
的となる。原水中の不純物としては、例えば、砒素、ナ
トリウム、水銀、鉛、鉄、カドミウム、カリウム、カル
シウム、硫酸鉛、燐酸塩、マグネシウム、塩化物、フッ
素、ダイオキシン、塩素イオン、放射性物質、アスベス
ト、硝酸塩、亜硝酸塩、硝酸イオン、農薬、殺虫剤、ト
リハロメタン、有機物、バクテリア、ウイルス等が挙げ
られる。
的となる。前述したような原水中の不純物等によって、
アトピー性皮膚炎、肝臓疾患、腎臓疾患、癌等が引き起
こされる可能性があると懸念される。以上のような種々
の不純物に対して、目的に応じたフィルタを選定して用
いることができる。
ードフィルタ、セデメントフィルタ、プレカーボンフィ
ルタ、メンブレンフィルタ、ポストカーボンフィルタ等
が挙げられる。一般的には、ガードフィルタは、鉄錆等
の比較的粒子の粗い固体を除去し、セデメントフィル
タ、プレカーボンフィルタは、結晶化しやすい金属イオ
ン等を除去し、メンブレンフィルタは大きさや濃度がさ
らに微細の物質を除去するような使い分けがされること
が多い。
全溶解固形物量)で測定できないような粗い鉄錆等を除
去する能力を備えており、鉄の含有量が、例えば、5p
pm以上の原水の処理に用いられることが多い。
とすると、10ppm/lの鉄錆を含んだ原水が1ton
/日通過すると、フィルタには1gの鉄が付着され、原
水中から除去される。従って、フィルタには、300日
で能力一杯の300gの鉄が付着することになる。
フィルタへの不純物付着量の所定の上限値MXを記憶す
る。不純物濃度値Cは、原水の水質を、例えば、化学分
析等の手法により分析して得た値であることが好まし
い。本実施形態においては、不純物濃度値は、適宜の化
学分析装置等を用いて水質の変化に応じた所定時期に分
析して得ることができる。
いう季節間にわたる年間を通した変動要因、梅雨や融雪
水のような特定の季節だけの特有の変動要因があるの
で、これらの変動に対応するように、例えば、3箇月ご
とのように、前記所定時期を設定しておいて水質の分析
を行い、不純物濃度値Cを得ることが望ましい。
変動に応じて定めるようにすれば該変動に対して不純物
濃度をきめ細かく分析して濃度値を得ることが可能であ
り、前記コンピュータ40は、より精密に水質に対応し
て不純物付着量を算定でき、前記更新時期を算定する際
の精度が向上する。
値Fと、前記濃度値Cとからフィルタの更新時期を算定
して出力できるように構成される。このため、コンピュ
ータ40は、このように算定するのに以下に説明する所
要の手順がプログラムされている。さらに、算定した更
新時期を見易く表示したりするため、コンピュータ40
に表示画面(図示せず)等を接続しておくこともできる。
示すグラフである。ある不純物物質を除去するために用
いるフィルタ20の寿命値は、まず、フィルタを通過す
る通過水量を流量値Fと、フィルタの使用開始からの経
過時間Tとから求め、次に、該通過水量の積算値F×T
にその不純物物質の濃度値Cを乗じて不純物物質量Mを
算出し、その不純物物質がフィルタに付着するものと考
えることによって、不純物物質付着量の上限値MXによ
って設定されることになる。
よって不純物物質付着量の上限値M Xを求めるので、こ
の上限値MXを限度とする更新時期TXを算定する。
は、まず現時点T1の不純物付着量のM1、及び、上限値
MXに到達するまでの不純物付着可能量MAを算定する。
即ち、フィルタの使用開始からの経過時間T1を算定
し、M1=C×F×T1によって現時点(T1)での不純物
付着量M1を求める。
されている不純物物質付着量の上限値MXを得て、不純
物付着可能量MAが、MA=MX−M1により求められる。
ば、Cを用いて、乃至は、不純物濃度値Cが変動δC
を生じていれば、変動δCを含んだ濃度値C′=C+δ
Cを用いて、MAと流量Fとに基づいて、不純物付着可
能量MAが消化されるまでの期間TAを、TA=MA÷(C
×F)によって求める。
を算定する。水質の分析を行なう前記所定時期をきめ細
かく設定しておくと、前記変動δCがきめ細かく得られ
るので、更新時期TXもその都度、より厳密に算定され
得る。
物物質濃度値は、原水の水質の変動を織り込んで得られ
る値であるので、水質及び流量という実際の使用状況に
おける根拠のあるデータから直接導出された科学的分析
データである。
50を構成したので、コンピュータ40において、濃度
値Cと流量値Fとに基づいて現時点でのフィルタ20へ
の不純物付着量M1が算定され、前記上限値TXに対して
不純物付着可能量MAから前記更新時期TXが算定され、
出力される。尚、複数種のフィルタを組合せて用いる場
合は、律速となるフィルタについて、上述した説明と同
じ要領で更新時期T Xが算定される。
TXという情報は、水路2における水質及び流量という
実際の使用状況における根拠のあるデータから直接導出
された科学的分析データに基づいた安全保持期間内にあ
り、本システムは実際の使用状況を反映した更新時期を
明示できる。
分析データに基づいており、従来のように設定基準が不
明ではなく、本システムは更新時期を明示できるので、
更新のための時間的猶予を従来のようには見込んでおら
ず、フィルタの管理者に対して更新時期TXを守らせや
すいという意味において拘束力乃至は強制力が強いもの
と期待できる。
うな定量的な算定に基づく正確な更新時期TXを目標管
理してフィルタを更新できることにより、フィルタの可
使期間が過ぎてしまうことを殆どなくすことができ、し
かも、フィルタを科学的能力限界値に基づいて使用する
ことができるので、定量的に、かつ、むだなく効率的に
フィルタを用いて前記原水中の不純物を除去することが
できる。このようにして、本システムは、純水水質をよ
り確実に維持できる。
水系に設けるように構成したものである。図3は、実施
形態2に係る濾過処理システム150の概要構成を示す
ブロック図である。
〜26はフィルタ、35は記憶手段としてのメモリ、4
5は更新時期管理手段としてのコンピュータ、101〜
106は各種の水使用施設、201〜206は水路、を
それぞれ示す。水系の数は6個の場合を示したが、6個
に限定されるものではない。以下、特に説明しない点に
ついては、実施形態1と同様に構成できる。
6、各種の水使用施設101〜106は、実施形態1と
同様のものによって構成され得る。水使用施設の例とし
ては、例えば、工場、病院、学校、一般住宅等が挙げら
れる。
の回線(例えば、NTT公衆回線を利用してもよい)によ
りメモリ35に接続されており、流量値データは、流量
値データの流れ32で示され、同様にメモリ35はコン
ピュータ45に接続されており、更新時期データは更新
時期データの流れ33で示されている。
に示したようにフィルタ21〜26の上流側の原水を採
取してその水質を分析した結果の値が、不純物濃度値デ
ータの流れ31として示されている。
た水使用施設201〜206のそれぞれにおいて要求さ
れる水質に適合したものが選定され得る。
れの不純物濃度値C及び不純物付着量上限値MXを水系
別に記憶する。
に、まず、前記各原水ごとに各流量計11〜16から得
た各流量値Fと前記各濃度値Cとに基づいてそれぞれの
前記上限値MXまでの不純物付着可能量MAを個別に求め
る。コンピュータ45は、次に、各フィルタ21〜26
の更新時期TXを算定して該更新時期TXを、各フィルタ
21〜26の管理者、乃至は、各水使用施設101〜1
06の管理者に伝達する。さらに、コンピュータ45
は、各フィルタ21〜26の更新を行なわせるように前
記管理者に対して勧告等を実施することもできる。
も、コンピュータ45において、濃度値Cと流量値Fと
に基づいて現時点でのフィルタ21〜26への不純物付
着量M1がそれぞれ算定され、上限値MXに対して不純物
付着量M1から不純物付着可能量MAが算定され、さら
に、更新時期TXが算定され、更新時期TXが前記管理者
に伝達される。
及び流量という実際の使用状況における根拠のあるデー
タから直接導出された科学的分析データに基づいた安全
保持期間にあり、本システムは更新時期を明示できるの
で、各フィルタの管理者、即ち、各水使用施設の管理者
に対して更新時期TXを守らせやすいという意味で、拘
束力が強いものと期待できる。
前記更新時期を目標管理して前記フィルタを更新できる
ことにより、可使期間が過ぎてしまうことを殆どなくす
ことができ、しかも、前記フィルタを科学的能力限界値
に基づいて使用することができるので、定量的に、か
つ、むだなく効率的に前記フィルタを用いて前記原水中
の不純物を除去できる。このようにして、本システム1
50は、純水水質をより確実に維持できる。
する所定時期を、例えば、季節の変動に応じて定めるよ
うにすれば、該変動に対して不純物濃度をきめ細かく分
析して濃度値Cを得ることが可能である。従って、コン
ピュータ45は、より精密に水質に対応して不純物付着
量を算定でき、更新時期TXを算定する際の精度が向上
する。
統別の不純物濃度値及び流量値が入力されるので、コン
ピュータ45は、これらの値を集約的に監視可能状態に
させることができ、各原水系統別に不純物濃度値を保存
してデータベース化することも可能である。
別の不純物濃度値を集約的に監視可能にさせるので、本
システム150は、ある原水系統において異常値が発生
した場合に、他の原水系統へ異常値発生を伝達する等の
対策を、地域全体の水質を安全に管理するという地域的
な観点から講じさせることができるという利点を有す
る。
保持期間内であることを明確に計測して更新時期を明示
でき、濾過手段を科学的能力限界値に基づいて使用でき
ると同時に、可使期間を過ぎてしまうことを殆どなくせ
るように定量的かつ効率的に用いることができ、原水中
の不純物を濾過手段に付着させて除去し、純水水質をよ
り確実に維持できる効果を奏する。
概略構成を示すブロック図。
明するためのグラフ。
概略構成を示すブロック図。
…水路、10〜16…流量計、20〜26…フィルタ、
30、35…メモリ、40、45…コンピュータ、5
0、150…濾過処理システム
Claims (2)
- 【請求項1】 濾過処理を行なうべき原水の流量を計測
して得た流量値を出力する流量計測手段と、前記原水を
濾過して原水中の不純物を除去する濾過手段とを備えて
なる濾過処理システムにおいて、前記原水の水質の変化
に応じた所定時期に前記原水の水質を分析して得た前記
原水中の不純物の濃度値と前記濾過手段への不純物付着
量の所定の上限値とを記憶する記憶手段と、更新時期算
定手段とをさらに具備し、該更新時期算定手段は、前記
流量計測手段に接続されており、該計測手段から得た前
記流量値と前記濃度値とに基づいて前記上限値までの不
純物付着可能量を求めることにより前記濾過手段の更新
時期を算定して出力することを特徴とする濾過処理シス
テム。 - 【請求項2】 濾過処理を行なうべき複数系統の各原水
に対してそれぞれ設けられ、各原水の流量を計測して得
た流量値を出力する流量計測手段と、前記複数系統の各
原水に対してそれぞれ設けられ、各原水を濾過して該原
水中の不純物を除去する濾過手段とを備えた濾過処理シ
ステムにおいて、前記複数系統の各原水の水質の変化に
応じた所定時期にそれぞれ分析して得た前記各原水中の
不純物の濃度値と前記各濾過手段への不純物付着量の所
定の上限値とを記憶する記憶手段と、更新時期管理手段
とをさらに備え、前記流量計測手段は、それぞれ前記更
新時期管理手段に接続されており、該更新時期管理手段
は、前記各原水ごとに前記計測手段から得た前記流量値
と前記濃度値とに基づいて前記上限値までの不純物付着
可能量を求めることにより前記各濾過手段の更新時期を
算定して該更新時期を前記各濾過手段の管理者に伝達す
ることを特徴とする濾過処理システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000293969A JP2002102615A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 濾過処理システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000293969A JP2002102615A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 濾過処理システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002102615A true JP2002102615A (ja) | 2002-04-09 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000293969A Pending JP2002102615A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 濾過処理システム |
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---|---|
JP (1) | JP2002102615A (ja) |
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