JP2014184411A - 水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水処理装置1は、前処理ユニット10と、第1ポンプ8と、第1インバータ9と、前処理水W2を貯留する中間タンク11と、中間タンク11の水位を検出水位値として出力する水位検出手段と、前処理水W2から透過水W4を製造する膜分離ユニット14と、第2ポンプ12と、第2インバータ13と、透過水W4の流量を検出流量値として出力する流量検出手段と、中間タンク11の検出水位値が目標水位値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより演算した第1駆動周波数に対応する指令信号を第1インバータ9に出力する第1制御部31と、透過水W4の検出流量値が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演算した第2駆動周波数に対応する指令信号を第2インバータ13に出力する第2制御部32と、を備える。
【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の全体構成図の第1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の全体構成図の第2中段部分である。図2D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、前段RO膜モジュール10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。
後段RO透過水ラインL23は、前段側透過水ラインL231と、中段側透過水ラインL232と、脱塩室流入ラインL233と、濃縮室流入ラインL234と、を有する。前段側透過水ラインL231には、上流側から順に、図2Cに示すように、第4逆止弁V64、接続部J23、及び第9開閉弁V19が設けられている。また、第9開閉弁V19以降には、図2Dに示すように、接続部J31、接続部J32、及び第1流路切換弁V71が設けられている。
ΔUn=Kp{(en−en−1)+(Δt/Ti)×en+(Td/Δt)×(en−2en−1+en−2)} (1a)
Un=Un−1+ΔUn (1b)
en=M−W (2)
en=Qp´−Qp (3)
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5、図6A及び図6Bを参照しながら説明する。図5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6A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6B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。なお、第2実施形態に係る純水製造装置1Aの前段部分及び第1中段部分は、図2A及び図2B(第1実施形態)と同じであるため図示と説明を省略する。
8 前段加圧ポンプ(第1ポンプ)
9 前段インバータ(第1インバータ)
12 後段加圧ポンプ(第2ポンプ)
13 後段インバータ(第2インバータ)
10 前段RO膜モジュール(前処理ユニット)
14 後段RO膜モジュール(膜分離ユニット)
15 脱炭酸装置 (脱炭酸ユニット)
16 電気脱イオンスタック(精製ユニット)
17 イオン交換器(精製ユニット)
30,30A 制御ユニット
31,31A 第1制御部
32,32A 第2制御部
FM2 第2流量センサ(流量検出手段)
L1 供給水ライン
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
W9 脱イオン水
Claims (5)
- 供給水から前処理水を製造する前処理ユニットと、
入力された第1駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を前記前処理ユニットに向けて吐出する第1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第1ポンプに出力する第1インバータと、
前処理水を貯留する中間タンクと、
前記中間タンクの水位を検出する水位検出手段と、
前記中間タンクに貯留された前処理水から透過水を製造する膜分離ユニットと、
入力された第2駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、前処理水を前記膜分離ユニットに向けて吐出する第2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第2ポンプに出力する第2インバータと、
前記膜分離ユニットで製造された透過水の流量する流量検出手段と、
前記水位検出手段の検出水位値が予め設定された目標水位値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第1ポンプの第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第1インバータに出力する第1制御部と、
前記流量検出手段の検出流量値が予め設定された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第2ポンプの第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第2インバータに出力する第2制御部と、
を備える水処理装置。 - 前記前処理ユニットは、供給水から前処理水としての第1透過水を製造する第1膜分離ユニットであり、
前記中間タンクは、第1透過水を貯留し、
前記膜分離ユニットは、前記中間タンクに貯留された第1透過水から第2透過水を製造する第2膜分離ユニットである、
請求項1に記載の水処理装置。 - 第2透過水から精製水を製造する精製ユニットを備え、
前記第1膜分離ユニット及び前記第2膜分離ユニットは、それぞれ逆浸透膜モジュールを含んで構成され、
前記精製ユニットは、電気脱イオンスタック又はイオン交換樹脂床を含んで構成される、
請求項2に記載の水処理装置。 - 第2透過水から脱炭酸水を製造する脱炭酸ユニットと、
脱炭酸水から精製水を製造する精製ユニットと、を備え、
前記第1膜分離ユニット及び前記第2膜分離ユニットは、それぞれ逆浸透膜モジュールを含んで構成され、
前記脱炭酸ユニットは、脱炭酸膜モジュールを含んで構成され、
前記精製ユニットは、電気脱イオンスタック又はイオン交換樹脂床を含んで構成される、
請求項2に記載の水処理装置。 - 前記第1制御部は、前記水位検出手段の検出水位値が目標水位値よりも低い警戒水位値未満の場合には、前記第1ポンプの第1駆動周波数を前記水位検出手段の検出水位値が警戒水位値以上の場合に出力される前記第1駆動周波数の範囲よりも高い規定駆動周波数に固定して、当該規定駆動周波数に対応する指令信号を前記第1インバータに出力する、
請求項1〜4のいずれかに記載の水処理装置。
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