JP2014188457A - 水処理プロセスのシミュレーション装置、方法、及びプログラム - Google Patents
水処理プロセスのシミュレーション装置、方法、及びプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014188457A JP2014188457A JP2013066785A JP2013066785A JP2014188457A JP 2014188457 A JP2014188457 A JP 2014188457A JP 2013066785 A JP2013066785 A JP 2013066785A JP 2013066785 A JP2013066785 A JP 2013066785A JP 2014188457 A JP2014188457 A JP 2014188457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- balance
- calculation
- water
- 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
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 167
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 156
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 26
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 7
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 3
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- -1 temperature Substances 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
【解決手段】 水処理プロセスをコンピュータ上で模擬したシミュレーション方法であって、水処理装置に対応するユニットの配置及びユニット間を接続するストリームの形成により水処理プロセスの処理フローを作成する工程と、少なくとも1つのストリームに対して流量、温度、及び水質の初期値を設定する工程と、前記初期値の設定後、各ユニットについて水収支を計算する工程と、前記水収支の計算後、各ユニットについて熱収支を計算する工程と、前記熱収支の計算後、各ユニットについて物質収支を計算する工程と、前記物質収支の計算後、各ユニットの設計計算を行う工程と、を備える。
【選択図】 図5
Description
ユーザが、入力装置2を用いて、ユニットの配置及びユニット間の接続(ストリーム形成)を行い、水処理プロセスの処理フローを作成する。
ユーザが、入力装置2を用いて、原水情報を入力する。
初期値設定部220が、ステップS102で入力された原水情報を、処理フロー内の原水に対応するストリームに設定する。また、初期値設定部220が、原水情報や処理フローの構成などに基づいて、各ストリームに対して、ストリーム情報(流量、温度、水質)の初期値を求めて設定する。初期値は、ストリーム情報データベース23の該当ストリーム領域に書き込まれる。
水収支計算部230が、ステップS103で設定された初期値を用いて、処理フロー全体の水収支を計算する。
水収支が収束した場合、すなわち全てのユニットにおいて、入口流量と出口流量の差が所定値未満となった場合、ステップS106に進む。このとき、全てのユニットのアイコンを青色で表示してもよい。
熱収支計算部240が、水収支計算部230による計算結果を用いて、処理フロー全体の熱収支を計算する。熱収支計算の過程で各ユニットの出口側ストリームの温度が計算で求められて、ストリーム情報データベース23における該当ストリーム領域の温度データが更新される。
熱収支が収束した場合、すなわち全てのユニットにおいて、入口熱量と出口熱量の差が所定値未満となった場合、ステップS108に進む。
物質収支計算部250が、水収支計算部230による計算結果を用いて、各ユニットについて、各成分の物質収支を計算する。
物質収支が収束した場合、すなわち全てのユニットにおいて、各成分について、入口成分質量流量と出口成分質量流量の差が所定値未満となった場合、ステップS110に進む。
ユニット設計計算部260が、各ユニットの設計計算を行う。この設計計算には、既設プラントの装置性能確認計算及びランニングコスト計算が含まれる。
設計エラーが無い場合は、設計計算を終了する。一方、設計エラーのユニットがある場合、例えば、設定値や計算結果が設計基準の範囲外である場合は、ステップS112に進む。
エラー報知部213が、エラーが発生したユニットを報知する。例えば、水収支が収束しなかった場合、エラーの発生したユニットのアイコンを黄色で表示する。また、例えば、熱収支が収束しなかった場合、エラーの発生したユニットのアイコンを橙色で表示する。また、例えば、物質収支が収束しなかった場合、エラーの発生したユニットのアイコンを黄緑色で表示する。また、例えば、設計エラーの発生したユニットのアイコンを赤色で表示する。このように、エラー報知部213は、エラーが発生したユニットのアイコンを、エラー要因毎に異なる色で表示する。このことにより、ユーザは、表示装置3に表示されたアイコンの色を見るだけで、発生したエラーの要因を容易に把握することができる。
2 入力装置
3 表示装置
11 CPU
12 メインメモリ
13 ディスク装置
14 入出力部
15 バス
21 シミュレーションプログラム
22 ユニット情報データベース
23 ストリーム情報データベース
210 描画部
211 ユニット配置部
212 ストリーム形成部
213 エラー報知部
220 初期値設定部
230 水収支計算部
240 熱収支計算部
250 物質収支計算部
260 ユニット設計計算部
Claims (5)
- 水処理プロセスをコンピュータ上で模擬した水処理プロセスのシミュレーション方法であって、
水処理装置に対応するユニットの配置及びユニット間を接続するストリームの形成により水処理プロセスの処理フローを作成する工程と、
少なくとも1つのストリームに対して流量、温度、及び水質の初期値を設定する工程と、
前記初期値の設定後、各ユニットについて水収支を計算する工程と、
前記水収支の計算後、各ユニットについて熱収支を計算する工程と、
前記熱収支の計算後、各ユニットについて物質収支を計算する工程と、
前記物質収支の計算後、各ユニットの設計計算を行う工程と、
を備える水処理プロセスのシミュレーション方法。 - 前記処理フローを表示装置に表示する工程をさらに備え、
前記水収支の計算、前記熱収支の計算、前記物質収支の計算、又は前記設計計算においてエラーが発生したユニットがある場合、当該ユニットを各計算によって異なる色で表示することを特徴とする請求項1に記載の水処理プロセスのシミュレーション方法。 - 前記水収支を計算する工程、前記熱収支を計算する工程、又は前記物質収支を計算する工程の終了に伴い、後続の計算工程を省略可能とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の水処理プロセスのシミュレーション方法。
- 水処理装置に対応するユニットの配置及びユニット間を接続するストリームの形成により水処理プロセスの処理フローを作成するステップと、
少なくとも1つのストリームに対して流量、温度、及び水質の初期値を設定するステップと、
前記初期値の設定後、各ユニットについて水収支を計算するステップと、
前記水収支の計算後、各ユニットについて熱収支を計算するステップと、
前記熱収支の計算後、各ユニットについて物質収支を計算するステップと、
前記物質収支の計算後、各ユニットの設計計算を行うステップと、
をコンピュータに実行させる水処理プロセスのシミュレーションプログラム。 - 水処理装置に対応するユニットを配置するユニット配置部と、
配置されたユニット間を接続するストリームを形成し、水処理プロセスの処理フローを作成するストリーム形成部と、
少なくとも1つのストリームに対して流量、温度、及び水質の初期値を設定する初期値設定部と、
前記初期値を用いて、各ユニットについて水収支を計算する水収支計算部と、
前記水収支計算部の計算結果を用いて、各ユニットについて熱収支を計算する熱収支計算部と、
前記前記熱収支計算部の計算終了後、前記水収支計算部の計算結果を用いて、各ユニットについて物質収支を計算する物質収支計算部と、
前記物質収支計算部の計算終了後、各ユニットの設計計算を行うユニット設計計算部と、
を備える水処理プロセスのシミュレーション装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013066785A JP6107303B2 (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 水処理プロセスのシミュレーション装置、方法、及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013066785A JP6107303B2 (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 水処理プロセスのシミュレーション装置、方法、及びプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014188457A true JP2014188457A (ja) | 2014-10-06 |
JP6107303B2 JP6107303B2 (ja) | 2017-04-05 |
Family
ID=51835345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013066785A Active JP6107303B2 (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 水処理プロセスのシミュレーション装置、方法、及びプログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6107303B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017170274A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-28 | 栗田工業株式会社 | 水処理システムの提案支援装置、提案支援方法、及びプログラム |
JP2018075539A (ja) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | 栗田工業株式会社 | 水処理プロセスの設計装置、方法及びプログラム |
JP2018167143A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社日立製作所 | 水処理エネルギーシミュレータ及びそれを有する水処理システムの設計支援装置 |
JP2020095604A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 栗田工業株式会社 | 水処理プラントの管理支援システム |
WO2023153147A1 (ja) * | 2022-02-09 | 2023-08-17 | イーセップ株式会社 | 膜反応器の開発支援方法、及び、開発支援プログラム |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115306115B (zh) * | 2022-09-02 | 2023-12-01 | 爱凤环环保科技有限公司 | 一种高楼垃圾分类处理系统及其应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10235333A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-08 | Toshiba Corp | 下水処理プロセスシミュレータ |
JP2002351536A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Ebara Corp | コンピュータによるフローシート上での物質収支の表示装置及び方法並びにフローシート上での物質収支の表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
JP2005288305A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | 膜分離プロセスシミュレーション方法及びその装置 |
JP2007229550A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Toshiba Corp | 下水処理場運転支援装置 |
US20090043406A1 (en) * | 2005-01-28 | 2009-02-12 | Abb Research Ltd. | System and Method for Planning the Operation of, Monitoring Processes in, Simulating, and Optimizing a Combined Power Generation and Water Desalination Plant |
-
2013
- 2013-03-27 JP JP2013066785A patent/JP6107303B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10235333A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-08 | Toshiba Corp | 下水処理プロセスシミュレータ |
JP2002351536A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Ebara Corp | コンピュータによるフローシート上での物質収支の表示装置及び方法並びにフローシート上での物質収支の表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
JP2005288305A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | 膜分離プロセスシミュレーション方法及びその装置 |
US20090043406A1 (en) * | 2005-01-28 | 2009-02-12 | Abb Research Ltd. | System and Method for Planning the Operation of, Monitoring Processes in, Simulating, and Optimizing a Combined Power Generation and Water Desalination Plant |
JP2007229550A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Toshiba Corp | 下水処理場運転支援装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
堀井 重希,佐々木 友野: "水処理プロセスシミュレータ", EICA, vol. 第17巻,第1号, JPN6016040002, 2012, pages 41 - 44, ISSN: 0003492207 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017170274A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-28 | 栗田工業株式会社 | 水処理システムの提案支援装置、提案支援方法、及びプログラム |
JP2018075539A (ja) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | 栗田工業株式会社 | 水処理プロセスの設計装置、方法及びプログラム |
JP2018167143A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社日立製作所 | 水処理エネルギーシミュレータ及びそれを有する水処理システムの設計支援装置 |
JP2020095604A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 栗田工業株式会社 | 水処理プラントの管理支援システム |
JP7127519B2 (ja) | 2018-12-14 | 2022-08-30 | 栗田工業株式会社 | 水処理プラントの管理支援システム |
WO2023153147A1 (ja) * | 2022-02-09 | 2023-08-17 | イーセップ株式会社 | 膜反応器の開発支援方法、及び、開発支援プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6107303B2 (ja) | 2017-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6107303B2 (ja) | 水処理プロセスのシミュレーション装置、方法、及びプログラム | |
Atab et al. | An operational and economic study of a reverse osmosis desalination system for potable water and land irrigation | |
Sobana et al. | Identification, modelling, and control of continuous reverse osmosis desalination system: a review | |
Im et al. | Performance evaluation of two-stage spiral wound forward osmosis elements at various operation conditions | |
Karuppiah et al. | Optimal design of reverse osmosis‐based water treatment systems | |
Wu et al. | State-of-the-art and opportunities for forward osmosis in sewage concentration and wastewater treatment | |
Han et al. | An intelligent detecting system for permeability prediction of MBR | |
Kotb et al. | Effect of operating conditions on salt concentration at the wall of RO membrane | |
Jeon et al. | An optimal design approach of forward osmosis and reverse osmosis hybrid process for seawater desalination | |
Nazif et al. | Artificial intelligence–based optimization of reverse osmosis systems operation performance | |
JP6848368B2 (ja) | 水処理プロセスの設計装置、方法及びプログラム | |
Patel et al. | Techno-economic analysis of forward osmosis system for domestic wastewater treatment | |
Chew et al. | Feasibility of solar-powered ultrafiltration membrane water treatment systems for rural water supply in Malaysia | |
López-Porfiri et al. | Towards the technological maturity of membrane distillation: the MD module performance curve | |
Mafukidze et al. | Synthesis and optimisation of an integrated water and membrane network framework with multiple electrodialysis regenerators | |
Sadri et al. | Multi objective optimization of reverse osmosis desalination plant with exergy approach | |
WO2015151556A1 (ja) | 逆浸透膜設備設計支援装置及び設備設計支援方法 | |
CN202729914U (zh) | 小产量双泵型双级反渗透系统 | |
Sassi | Optimal scheduling, design, operation and control of reverse osmosis desalination. Prediction of RO membrane performance under different design and operating conditions, synthesis of RO networks using MINLP optimization framework involving fouling, boron removal, variable seawater temperature and variable fresh water demand. | |
Rahmanian et al. | Fuzzy inference system for modeling of zinc removal using micellar-enhanced ultrafiltration | |
CN104914897B (zh) | 一种连续性活性污泥法的曝气控制方法及系统 | |
Nezungai et al. | Optimum synthesis of an electrodialysis framework with a Background Process II: Optimization and synthesis of a water network | |
Al-Sakaji et al. | A review on the development of an integer system coupling forward osmosis membrane and ultrasound waves for water desalination processes | |
Thöming | Optimal design of zero-water discharge rinsing systems | |
Croft et al. | Synthesis of an optimal schedule and water network for a multipurpose multiproduct textile industry through a sequential MILP-NLP technique |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160201 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161012 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161025 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161201 |
|
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: 20170207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6107303 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |