JP2014184410A - 水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】逆浸透膜モジュール7と、透過水W2の第1流量検出手段と、ポンプ5と、インバータ6と、電気脱イオンスタック16と、直流電源装置50と、脱塩水W6の第2流量検出手段と、第1流量検出手段の第1検出流量値が第1目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムによりポンプ5の駆動周波数を演算し、対応する指令信号をインバータ6に出力する第1制御部31と、電気脱イオンスタック16に予め設定された電流値又は電圧値の電力が供給されるように、対応する指令信号を直流電源装置50に出力する第2制御部32と、を備え、第1制御部31は、第2流量検出手段の第2検出流量値が第2目標流量値となるように第1目標流量値を変更する。
【選択図】図1
Description
(第1実施形態)
まず、第1実施形態に係る純水製造装置1について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る純水製造装置1の全体概略図である。図2Aは、第1実施形態に係る純水製造装置1の全体構成図の前段部分である。図2Bは、第1実施形態に係る純水製造装置1の全体構成図の中段部分である。図2Cは、第1実施形態に係る純水製造装置1の全体構成図の後段部分である。本実施形態に係る純水製造装置1は、例えば、原水(例えば、水道水)から脱塩水(脱イオン水)を製造する純水製造装置に適用される。純水製造装置1で製造された脱塩水は、純水として、需要箇所等に送出される。なお、本実施形態に係る純水製造装置1において、需要箇所等へ純水を供給することを「採水」ともいう。
図1及び図2Aに示すように、供給水ラインL1には、供給水W1が流通する。供給水ラインL1は、供給水W1を、RO膜モジュール7へ流通させるラインである。供給水ラインL1は、第1供給水ラインL11と、第2供給水ラインL12と、を有する。
図2Bに示すように、接続部J6には、真空破壊弁V41が接続されている。真空破壊弁V41は、常閉式の圧力作動弁であり、供給水ラインL1の管内圧力が大気圧力よりも低くなった場合に弁体が開いて大気を吸入する。真空破壊弁V41を設けることにより、原水W11(供給水W1)が断水となって供給水ラインL1が負圧になったとしても、RO膜モジュール7の膜の破損等の不具合を防止することができる。
図2Cにおいて、脱炭酸装置15は、透過水W2に含まれる遊離炭酸(溶存炭酸ガス)を、気体分離膜モジュールにより脱気処理して、脱気水(脱気透過水)を得る設備である。RO膜モジュール7の下流側に脱炭酸装置15を設けることにより、RO膜を透過しやすい遊離炭酸を透過水W2から除去することができる。従って、より純度の高い透過水W2を得ることができる。本実施形態の脱炭酸装置15では、中空糸膜からなる外部灌流式の気体分離膜モジュールを用い、中空糸膜の内側を真空ポンプ(不図示)で吸引しながら、空気等の掃引ガスを導入し、膜壁を介して遊離炭酸を掃引ガス中に移行させつつ排気する。このような用途に適した気体分離膜モジュールとしては、例えば、セルガード社製:製品名「Liqui−Cel G−521R」等が挙げられる。気体分離膜モジュールに接続される真空ポンプは、制御ユニット30(第1制御部31)と電気的に接続されている。
ΔUn=Kp{(en−en−1)+(Δt/Ti)×en+(Td/Δt)×(en−2en−1+en−2)} (1a)
Un=Un−1+ΔUn (1b)
en=Qp´−Qp (2)
次に、本発明の第2実施形態に係る純水製造装置1Aについて、図6及び図7A〜図7Cを参照しながら説明する。図6は、第2実施形態に係る純水製造装置1Aの全体概略図である。図7Aは、第2実施形態に係る純水製造装置1Aの全体構成図の第1中段部分である。図7Bは、第2実施形態に係る純水製造装置1Aの全体構成図の第2中段部分である。図7Cは、第2実施形態に係る純水製造装置1Aの全体構成図の後段部分である。
5,8,12 加圧ポンプ(ポンプ)
6,9,13 インバータ
7 RO膜モジュール(逆浸透膜モジュール)
10 前段RO膜モジュール(逆浸透膜モジュール)
14 後段RO膜モジュール(逆浸透膜モジュール)
16 EDIスタック(電気脱イオンスタック)
30、30A 制御ユニット
31、31A 第1制御部
32、32A 第2制御部
FM1 第1流量センサ(第1流量検出手段)
FM2 第2流量センサ(第2流量検出手段)
FM3 第3流量センサ(第1流量検出手段)
TE3 第3温度センサ(水温検出手段)
L1 供給水ライン
L21 透過水ライン
W1 供給水
W2 透過水、前段透過水
W4 後段透過水
W3,W5,W7 濃縮水
W6 脱塩水
Claims (4)
- 供給水を透過水と第1濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、
透過水の流量を検出する第1流量検出手段と、
入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を吸入して前記逆浸透膜モジュールに向けて吐出するポンプと、
入力された指令信号に対応する駆動周波数を前記ポンプに出力するインバータと、
入力された電力により透過水を脱塩処理して脱塩水と第2濃縮水とを製造する電気脱イオンスタックと、
入力された指令信号に対応する電流値又は電圧値の電力を前記電気脱イオンスタックに供給する直流電源装置と、
脱塩水の流量を検出する第2流量検出手段と、
前記第1流量検出手段の第1検出流量値が予め設定された第1目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記ポンプの駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記インバータに出力する第1制御部と、
前記電気脱イオンスタックに予め設定された電流値又は電圧値の電力が供給されるように、当該電流値又は電圧値に対応する指令信号を前記直流電源装置に出力する第2制御部と、を備え、
前記第1制御部は、前記第2流量検出手段の第2検出流量値が予め設定された第2目標流量値となるように、前記第1目標流量値を変更する、
水処理装置。 - 前記第1制御部は、前記第2検出流量値が予め設定された前記第2目標流量値を超過する場合には、前記第1目標流量値を予め設定された流量単位で減少させ、前記第2検出流量値が予め設定された前記第2目標流量値以下の場合には、前記第1目標流量値を予め設定された流量単位で増加させる、
請求項1に記載の水処理装置。 - 前記第2制御部は、前記電気脱イオンスタックで製造された脱塩水及び/又は第2濃縮水の水温及び/又は水質に応じて、前記電気脱イオンスタックに供給する電力の電流値又は電圧値を変更する、
請求項1又は2に記載の水処理装置。 - 前記第2制御部は、前記電気脱イオンスタックで製造された脱塩水及び/又は第2濃縮水の水温及び/又は水質が低下するに従い、前記電気脱イオンスタックに供給する電力の電流値又は電圧値を増加させ、前記電気脱イオンスタックで製造された脱塩水及び/又は第2濃縮水の水温及び/又は水質が上昇するに従い、前記電気脱イオンスタックに供給する電力の電流値又は電圧値を減少させる、
請求項3に記載の水処理装置。
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