JP2010162501A - 水質改質システムおよび水質改質方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 互いに並列接続された複数の分離膜部9,9,…,被処理水を前記各分離膜部9,9,…へ供給するポンプ10および分離膜部9,9,…の運転台数を制御する制御手段12,19とを備える水質改質システムであって、各分離膜部9,9,…の膜性能を検出する膜性能検出手段を備え、制御手段12,19は、運転台数増または減と判定したとき、膜性能が高い分離膜部9,9,…を優先して運転および/または運転中の膜性能が低い分離膜部を優先して停止する。
【選択図】 図1
Description
膜性能が低い前記分離膜部を優先して停止することを特徴としている。
劣化を均一化することができる。
この発明の実施の形態1は、つぎの構成要素を含む水質改質システムである。すなわち、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互いに並列接続された複数の分離膜部と、被処理水を前記各分離膜部へ供給するポンプと、前記分離膜部の運転台数を制御する制御手段とを備えている。前記制御手段は、運転台数増または減と判定したとき、膜性能が高い分離膜部を優先して使用することを特徴としている。ここで使用は、通水と言い換えることができる。
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。
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
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×圧力(流量)補正係数×劣化補正係数Y
この劣化補正係数Yは、次式によって求めることができる。
劣化補正係数Y=現在の基準透過率/初期基準透過率
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。
前記除去率は、前記各膜濾過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。
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。
うに構成できる。
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、例えば、特許文献1(特開2005−279462号公報)の図1に示す水質改質システムと類似のシステムに適用した実施の形態2とすることができる。
る弁を設け、前記制御手段は、前記脱気膜部の運転台数の増減を判定し、運転台数増または減と判定したとき、膜性能が高い前記脱気膜部を優先して使用,すなわち膜性能が高い前記脱気膜部を優先して運転および/または膜性能が低い前記脱気膜部を優先して停止する。
この発明は、前記実施の形態1に限定されるものではなく、前記分離膜を前記脱気膜とした実施の形態3を含むものである。
第一制御器12に出力するように構成されている。
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。
(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、前記プレフィルタ6を通過後前記各膜濾過装置7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膜濾過装置7の各逆浸透膜部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。
つぎに、図3および図4の制御手順に基づく、この実施例1の動作を説明する。
止は、当該逆浸透膜部9に接続した前記ポンプ10を運転/停止と、電磁弁16を開/閉により行われる。
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、一例として、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11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。
プの回転数を制御する手順である。より具体的には、透過流束が大きい前記逆浸透膜部9の優先順位を高く設定し、図9に示すように、前記処理水タンク8の水位がH以上,H〜M2,M2〜M1,M1〜L,L以下に対して、前記逆浸透膜部9の運転台数を、それぞれ0台,1台,2台,3台,3台に設定する。そして、水位がH〜M2,M2〜M1,M1〜Lの場合、前記各逆浸透膜部9の設定流量を前記要求水質維持流量R1となるように、またL以下の場合、定格流量となるように制御する。
(各膜濾過装置7の流量制御動作)
図6の制御手順に基づく、この実施例2の動作を説明する。以下の説明では、被処理水の水質が一定であると仮定して説明する。
比率70%),定格運転のいずれかの運転パターンに設定し、前記濾過膜装置7−3を停止,流量制御運転(流量比率80%),定格運転のいずれかの運転パターンに設定する。S3の処理は、前記実施例1と同様であるので、その説明を省略する。また、S4の処理も前記実施例1と同様であるので、その説明を省略する。
の回転数制御する点で、前記実施例1,2と異なる。
つぎに、図14,図15の制御手順に基づく、この実施例3の動作を説明する。以下の説明では、被処理水の水質が一定であると仮定して説明する。
て、台数制御を行う際には、膜性能が高い前記逆浸透膜部9を優先して使用(膜性能がたかいものを運転、または膜性能が低いものを停止)するように構成している。前記要求水質維持流量R1は、前記逆浸透膜部9の中でもっとも多い値が採用される。
御は、具体的には、前記処理水の流量および水質が所定の範囲内となるように、被処理水の温度変化に応じて被処理水の供給圧力を制御し、かつ、逆浸透膜部の運転台数を制御するものである。
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
11f 電気伝導センサ
12 第一制御器
Claims (5)
- 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互いに並列接続された複数の分離膜部と、被処理水を前記各分離膜部へ供給するポンプと、前記分離膜部の運転台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、
前記各分離膜部の膜性能を検出する膜性能検出手段を備え、
前記制御手段は、前記分離膜部の運転台数の増減を判定し、運転台数増または減と判定したとき、膜性能が高い前記分離膜部を優先して運転および/または運転中の膜性能が低い前記分離膜部を優先して停止することを特徴とする水質改質システム。 - 前記分離膜部が逆浸透膜部であり、
前記ポンプを回転数制御可能に構成し、
前記膜性能検出手段が透過流束を検出するものであり、
前記制御手段は、透過流束が高い前記逆浸透膜部を優先して運転および/または透過流束が低い前記逆浸透膜部を優先して停止す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。 - 被処理水中の不純物を除去して機器へ供給する互いに並列接続された複数の濾過膜部と、前記各濾過膜部毎に設けられ被処理水を前記濾過膜部へ供給するポンプと、前記濾過膜部の下流側に接続される膜脱気装置と、前記ポンプ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、
前記制御手段は、前記濾過膜部の運転台数の増減を判定し、運転台数増または減と判定したとき、膜性能が高い前記濾過膜部を優先して運転および/または膜性能が低い前記濾過膜部を優先して停止することを特徴とする水質改質システム。 - 前記膜脱気装置が互いに並列に接続される複数の脱気膜部から構成され、
前記各脱気膜部の給水ラインに処理水の流れを制御する弁を設け、
前記制御手段は、前記脱気膜部の運転台数の増減を判定し、運転台数増または減と判定したとき、膜性能が高い前記脱気膜部を優先して運転および/または膜性能が低い前記脱気膜部を優先して停止することを特徴とする請求項3に記載の水質改質システム。 - 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互いに並列接続された複数の分離膜部と、被処理水を前記各分離膜部へ供給するポンプとを備え、前記分離膜部の運転台数を制御する水質改質方法であって、
前記各分離膜部の膜性能を検出する第一ステップと、
前記分離膜部の運転台数の増減を判定する第二ステップと、
前記第二ステップにおいて運転台数増または減と判定したとき、前記第一ステップにより検出された膜性能が高い前記分離膜部を優先して運転および/または膜性能が低い前記分離膜部を優先して停止する第三ステップとを行うことを特徴とする水質改質方法。
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