JP2014133213A - 制御装置、制御システム及び制御方法 - Google Patents
制御装置、制御システム及び制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014133213A JP2014133213A JP2013002878A JP2013002878A JP2014133213A JP 2014133213 A JP2014133213 A JP 2014133213A JP 2013002878 A JP2013002878 A JP 2013002878A JP 2013002878 A JP2013002878 A JP 2013002878A JP 2014133213 A JP2014133213 A JP 2014133213A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reverse osmosis
- osmosis membrane
- fresh water
- control
- calculating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/12—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/14—Pressure control
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
- C02F2209/006—Processes using a programmable logic controller [PLC] comprising a software program or a logic diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/03—Pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/05—Conductivity or salinity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/20—Prevention of biofouling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
【解決手段】実施形態の制御装置は、第3算出手段、第1監視検知手段及び第1制御手段を備えている。前記第3算出手段は、各第2計測データ内の入口圧力の値及び淡水量と、各浸透圧の値とに基づいて、前記各逆浸透膜における抵抗値をそれぞれ算出する。前記第1監視検知手段は、前記算出された各抵抗値に基づいて、前記各逆浸透膜の特性の変化を監視し、かつ異常を検知する。前記第1制御手段は、前記第1監視検知手段により異常が検知されると、前記選択された運転モードに対応付けられた条件式又は演算式を前記記憶手段から読出した後に、当該読出した条件式又は演算式を用いた演算処理を実行し、当該演算処理の結果に基づいて前記海水淡水化プラントの動作を制御する。
【選択図】図1
Description
図1は、第1の実施形態に係る制御装置を含む海水淡水化システムの構成例を示す模式図であり、図2は、同実施形態に係る制御装置内の制御部の動作の一例を示すフローチャートであって、図3は、同実施形態に係る制御装置内の制御部による最適化演算処理を説明するための模式図である。
ここでは、制御部26が、ファウリング抑制モードに係る選択信号を受信した場合の機能について説明する。
ここでは、制御部26が、RO膜メンテナンス負荷平滑化モードに係る選択信号を受信した場合の機能について説明する。
図5は、第2の実施形態に係る制御装置を含む海水淡水化システムの構成例を示す模式図であって、図1に示した構成とは異なり、制御装置20内にRO膜塩分除去率監視部24´を更に設け、運転モードとして、水質優先モード、生産水量最大化モード及び海水取水量最小化モードを更に設けた構成を示している。
ここでは、制御部26が、生産水量最大化モードに係る選択信号を受信した場合の機能について説明する。
ここでは、制御部26が、海水取水量最小化モードに係る選択信号を受信した場合の機能について説明する。
Claims (12)
- 複数の逆浸透膜を有し、かつ複数の運転モードに切替可能な海水淡水化プラントの動作を制御する制御装置であって、
前記各運転モードに対応付けられた複数の条件式及び演算式を記憶する記憶手段と、
前記海水淡水化プラントによって計測され、海水の塩分濃度及び水温を含む第1計測データと、前記逆浸透膜の入口部分に供給される海水の圧力を示す入口圧力の値、前記逆浸透膜を透過する淡水量、前記逆浸透膜に供給される海水量に対する淡水量の比を百分率で示す回収率、及び前記逆浸透膜を透過する淡水の塩分濃度を含む逆浸透膜毎の第2計測データとを取得する取得手段と、
前記取得された第1計測データ内の塩分濃度と、前記取得された各第2計測データ内の回収率とに基づいて、前記各逆浸透膜の入口部分に供給される海水の塩分濃度を示す入口塩分濃度をそれぞれ算出する第1算出手段と、
前記取得された第1計測データ内の水温と、前記算出された各入口塩分濃度とに基づいて、前記各逆浸透膜に生じる浸透圧の値をそれぞれ算出する第2算出手段と、
前記取得された各第2計測データ内の入口圧力の値及び淡水量と、前記算出された各浸透圧の値とに基づいて、前記各逆浸透膜における抵抗値をそれぞれ算出する第3算出手段と、
前記算出された各抵抗値に基づいて、前記各逆浸透膜の特性の変化を監視し、かつ異常を検知する第1監視検知手段と、
前記各運転モードのうち、1つの運転モードを選択する選択手段と、
前記第1監視検知手段により異常が検知されると、前記選択された運転モードに対応付けられた条件式又は演算式を前記記憶手段から読出した後に、当該読出した条件式又は演算式を用いた演算処理を実行し、当該演算処理の結果に基づいて前記海水淡水化プラントの動作を制御する第1制御手段と
を備えたことを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記第1監視検知手段は、
前記算出された各抵抗値に所定の差が生じたか否かを判定する第1判定手段と、
前記第1判定手段による判定の結果が生じた旨を示すとき、当該判定の結果に係る第1判定結果信号を前記選択手段に送出する第1送出手段と
を備え、
前記選択手段は、
前記送出された第1判定結果信号を受信すると、前記選択された運転モードに係る選択信号を前記第1制御手段に送出する第2送出手段を備えたことを特徴とする制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置において、
前記第1監視検知手段は、
前記第1送出手段により前記第1判定結果信号を送出すると共に、前記算出された各抵抗値に係る演算結果データを前記第1制御手段に送出する第3送出手段を備え、
前記第1制御手段は、
前記海水淡水化プラントのランニングコストを最小にする第1運転モードに係る選択信号と、前記送出された演算結果データとを受信すると、当該第1運転モードに対応付けられた条件式を前記記憶手段から読出した後に、当該条件式
前記算出された修正値に変更するための変更信号を前記海水淡水化プラントに送出する第4送出手段と
を備えたことを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の制御装置において、
前記取得された各第2計測データ内の淡水の塩分濃度と、前記算出された各入口塩分濃度とに基づいて、前記各逆浸透膜による塩分除去率を算出する第7算出手段と、
前記算出された各塩分除去率に基づいて、前記各逆浸透膜の特性の変化を監視し、かつ異常を検知する第2監視検知手段と、
前記第2監視検知手段により異常が検知されると、前記選択された運転モードに対応付けられた条件式又は演算式を前記記憶手段から読出した後に、当該読出した条件式又は演算式を用いた演算処理を実行し、当該演算処理の結果に基づいて前記海水淡水化プラントの動作を制御する第2制御手段と
を更に備えたことを特徴とする制御装置。 - 請求項6に記載の制御装置において、
前記第2監視検知手段は、
前記算出された各塩分除去率に所定の差が生じたか否かを判定する第2判定手段と、
前記第2判定手段による判定の結果が生じた旨を示すとき、当該判定の結果に係る第2判定結果信号を前記選択手段に送出する第5送出手段と
を備え、
前記選択手段は、
前記送出された第2判定結果信号を受信すると、前記選択された運転モードに係る選択信号を前記第2制御手段に送出する第6送出手段を備えたことを特徴とする制御装置。 - 請求項7に記載の制御装置において、
前記第2監視検知手段は、
前記第5送出手段により前記第2判定結果信号を送出すると共に、前記算出された各塩分除去率に係る第2演算結果データを前記第2制御手段に送出する第7送出手段を備え、
前記第2制御手段は、
前記各逆浸透膜を透過する淡水の水質を優先する第4運転モードに係る選択信号と、前記送出された第2演算結果データとを受信すると、当該第4運転モードに対応付けられた演算式を前記記憶手段から読出した後に、当該条件式
前記算出された修正値に変更するための変更信号を前記海水淡水化プラントに送出する第8送出手段と
を備えたことを特徴とする制御装置。 - 複数の逆浸透膜を有し、かつ複数の運転モードに切替可能な海水淡水化プラントと、前記海水淡水化プラントの動作を制御する制御装置とを含む制御システムであって、
前記海水淡水化プラントは、
各種データを計測する計測手段と、
前記制御装置からの指示に応じて動作を制御する制御手段と
を備え、
前記制御装置は、
前記各運転モードに対応付けられた複数の条件式及び演算式を記憶する記憶手段と、
前記海水淡水化プラント内の計測手段によって計測され、海水の塩分濃度及び水温を含む第1計測データと、前記逆浸透膜の入口部分に供給される海水の圧力を示す入口圧力の値、前記逆浸透膜を透過する淡水量、前記逆浸透膜に供給される海水量に対する淡水量の比を百分率で示す回収率、及び前記逆浸透膜を透過する淡水の塩分濃度を含む逆浸透膜毎の第2計測データとを取得する取得手段と、
前記取得された第1計測データ内の塩分濃度と、前記取得された各第2計測データ内の回収率とに基づいて、前記各逆浸透膜の入口部分に供給される海水の塩分濃度を示す入口塩分濃度をそれぞれ算出する第1算出手段と、
前記取得された第1計測データ内の水温と、前記算出された各入口塩分濃度とに基づいて、前記各逆浸透膜に生じる浸透圧の値をそれぞれ算出する第2算出手段と、
前記取得された各第2計測データ内の入口圧力の値及び淡水量と、前記算出された各浸透圧の値とに基づいて、前記各逆浸透膜における抵抗値をそれぞれ算出する第3算出手段と、
前記算出された各抵抗値に基づいて、前記各逆浸透膜の特性の変化を監視し、かつ異常を検知する監視検知手段と、
前記各運転モードのうち、1つの運転モードを選択する選択手段と、
前記監視検知手段により異常が検知されると、前記選択された運転モードに対応付けられた条件式又は演算式を前記記憶手段から読出した後に、当該読出した条件式又は演算式を用いた演算処理を実行し、当該演算処理の結果に基づいて前記海水淡水化プラントの動作を制御するための制御信号を送出する送出手段と
を備えたことを特徴とする制御システム。 - 複数の逆浸透膜を有し、かつ複数の運転モードに切替可能な海水淡水化プラントの動作を制御し、前記各運転モードに対応付けられた複数の条件式及び演算式を記憶する記憶手段を有する制御装置が実行する制御方法であって、
前記海水淡水化プラントによって計測され、海水の塩分濃度及び水温を含む第1計測データと、前記逆浸透膜の入口部分に供給される海水の圧力を示す入口圧力の値、前記逆浸透膜を透過する淡水量、前記逆浸透膜に供給される海水量に対する淡水量の比を百分率で示す回収率、及び前記逆浸透膜を透過する淡水の塩分濃度を含む逆浸透膜毎の第2計測データとを取得する取得ステップと、
前記取得された第1計測データ内の塩分濃度と、前記取得された各第2計測データ内の回収率とに基づいて、前記各逆浸透膜の入口部分に供給される海水の塩分濃度を示す入口塩分濃度をそれぞれ算出する第1算出ステップと、
前記取得された第1計測データ内の水温と、前記算出された各入口塩分濃度とに基づいて、前記各逆浸透膜に生じる浸透圧の値をそれぞれ算出する第2算出ステップと、
前記取得された各第2計測データ内の入口圧力の値及び淡水量と、前記算出された各浸透圧の値とに基づいて、前記各逆浸透膜における抵抗値をそれぞれ算出する第3算出ステップと、
前記算出された各抵抗値に基づいて、前記各逆浸透膜の特性の変化を監視し、かつ異常を検知する監視検知ステップと、
前記各運転モードのうち、1つの運転モードを選択する選択ステップと、
前記監視検知ステップにより異常が検知されると、前記選択された運転モードに対応付けられた条件式又は演算式を前記記憶手段から読出した後に、当該読出した条件式又は演算式を用いた演算処理を実行し、当該演算処理の結果に基づいて前記海水淡水化プラントの動作を制御する制御ステップと
を備えたことを特徴とする制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013002878A JP5638636B2 (ja) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | 制御装置、制御システム及び制御方法 |
PCT/JP2013/057302 WO2014109073A1 (ja) | 2013-01-10 | 2013-03-14 | 制御装置、制御システム及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013002878A JP5638636B2 (ja) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | 制御装置、制御システム及び制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014133213A true JP2014133213A (ja) | 2014-07-24 |
JP5638636B2 JP5638636B2 (ja) | 2014-12-10 |
Family
ID=51166740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013002878A Active JP5638636B2 (ja) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | 制御装置、制御システム及び制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5638636B2 (ja) |
WO (1) | WO2014109073A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160130006A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-10 | 부경대학교 산학협력단 | 분리막 이상상태 실시간 감지방법 |
KR20180008152A (ko) * | 2016-07-15 | 2018-01-24 | 두산중공업 주식회사 | 담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템 |
KR20220029948A (ko) | 2020-09-02 | 2022-03-10 | 국민대학교산학협력단 | 해수 담수화 장치의 가변 부하 운전 방법 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10314734A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-02 | Toshiba Corp | 造水プラント制御装置 |
JPH1133360A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-02-09 | Toshiba Corp | 造水プラントの運転制御装置 |
JP2001239134A (ja) * | 2000-03-01 | 2001-09-04 | Toray Ind Inc | 逆浸透処理装置の運転方法とその制御装置および造水方法 |
JP2007105644A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Hitachi Ltd | 膜ろ過処理装置の運転制御装置および運転支援装置 |
-
2013
- 2013-01-10 JP JP2013002878A patent/JP5638636B2/ja active Active
- 2013-03-14 WO PCT/JP2013/057302 patent/WO2014109073A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10314734A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-02 | Toshiba Corp | 造水プラント制御装置 |
JPH1133360A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-02-09 | Toshiba Corp | 造水プラントの運転制御装置 |
JP2001239134A (ja) * | 2000-03-01 | 2001-09-04 | Toray Ind Inc | 逆浸透処理装置の運転方法とその制御装置および造水方法 |
JP2007105644A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Hitachi Ltd | 膜ろ過処理装置の運転制御装置および運転支援装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160130006A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-10 | 부경대학교 산학협력단 | 분리막 이상상태 실시간 감지방법 |
KR101706452B1 (ko) | 2015-04-30 | 2017-02-16 | 부경대학교 산학협력단 | 분리막 이상상태 실시간 감지방법 |
KR20180008152A (ko) * | 2016-07-15 | 2018-01-24 | 두산중공업 주식회사 | 담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템 |
KR101867063B1 (ko) | 2016-07-15 | 2018-06-14 | 두산중공업 주식회사 | 담수화 플랜트 설비 관리 장치 및 시스템 |
KR20220029948A (ko) | 2020-09-02 | 2022-03-10 | 국민대학교산학협력단 | 해수 담수화 장치의 가변 부하 운전 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5638636B2 (ja) | 2014-12-10 |
WO2014109073A1 (ja) | 2014-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6053175B2 (ja) | 異常検出機能を有する淡水化システム | |
Radu et al. | Modeling the effect of biofilm formation on reverse osmosis performance: Flux, feed channel pressure drop and solute passage | |
AU2010351847B2 (en) | A method and system for optimizing membrane cleaning process | |
Martin et al. | Effect of fouling layer spatial distribution on permeate flux: a theoretical and experimental study | |
WO2011153625A2 (en) | Method for fluorescence-based fouling forecasting and optimization in membrane filtration operations | |
Gao et al. | Energy-optimal control of RO desalination | |
Alhadidi et al. | Using SDI, SDI+ and MFI to evaluate fouling in a UF/RO desalination pilot plant | |
JP5638636B2 (ja) | 制御装置、制御システム及び制御方法 | |
WO2013093537A1 (en) | A method and a system for monitoring and control of fouling and and optimization thereof of two side membrane fouling process | |
Gu et al. | Ultrafiltration with self-generated RO concentrate pulse backwash in a novel integrated seawater desalination UF-RO system | |
Lee et al. | A fouling model for simulating long-term performance of SWRO desalination process | |
Pratofiorito et al. | Differentiating fouling on the membrane and on the spacer in low-pressure reverse-osmosis under high organic load using optical coherence tomography | |
Boyd et al. | Evaluation of ultrafiltration process fouling using a novel transmembrane pressure (TMP) balance approach | |
Pascual et al. | Data-driven models of steady state and transient operations of spiral-wound RO plant | |
Zhou et al. | Modeling UF fouling and backwash in seawater RO feedwater treatment using neural networks with evolutionary algorithm and Bayesian binary classification | |
JP4718873B2 (ja) | 膜濾過設備の制御装置 | |
WO2015198898A1 (ja) | プラント異常予知装置、異常予知装置、表示装置及び表示方法 | |
Palacin et al. | New dynamic library of reverse osmosis plants with fault simulation | |
Ludwig et al. | An advanced simulation model for membrane bioreactors: development, calibration and validation | |
JP2021159870A (ja) | 水処理システム、水処理システムの運転管理支援システム及び水処理システムの運転方法 | |
Monclús et al. | Knowledge-based control module for start-up of flat sheet MBRs | |
Dologlu et al. | Data driven identification of industrial reverse osmosis membrane process | |
Vrouwenvelder | Biofouling of spiral wound membrane systems | |
Blankert et al. | Potential pitfalls in membrane fouling evaluation: merits of data representation as resistance instead of flux decline in membrane filtration | |
Park et al. | An analysis of the effects of osmotic backwashing on the seawater reverse osmosis process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140701 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140901 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141022 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5638636 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |