JP2015134327A - Evaluation method of separation membrane surface, control method of water treatment system and water treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水を浄化する水処理システムにおける分離膜面評価方法、当該水処理システムの制御方法、および、水処理システムに関する。 The present invention relates to a separation membrane surface evaluation method in a water treatment system for purifying water, a control method for the water treatment system, and a water treatment system.
海水や廃水などを浄化する水処理システムでは、原水から被分離物質を除去するために分離膜が使われる場合が多い。このような分離膜には、ミクロの孔(微孔)が形成されてその微孔より大きな被分離物質の粒子を物理的に排除する精密ろ過膜や限外ろ過膜と、分離膜の中の分子の拡散速度と透過速度の差や分離膜と分子との親和性を利用して被分離物質を除去する、逆浸透膜(RO膜)、ナノフィルタ膜(NF膜)、イオン交換膜などがある。 In water treatment systems that purify seawater and wastewater, separation membranes are often used to remove substances to be separated from raw water. In such a separation membrane, microfiltration membranes or ultrafiltration membranes in which micropores (micropores) are formed to physically exclude particles larger than the micropores, Reverse osmosis membranes (RO membranes), nanofilter membranes (NF membranes), ion exchange membranes, etc. that remove substances to be separated using the difference between the diffusion rate and permeation rate of molecules and the affinity between separation membranes and molecules is there.
しかしながら、いずれのタイプの分離膜でもファウリング(目詰まり)がある頻度で発生する。例えば、精密ろ過膜や限外ろ過膜では微孔の中に微小物質が入り込んで微孔が閉塞し目詰まりが発生する。また、RO膜、NF膜、イオン交換膜などでは、分離膜の表面に分子が吸着したり、その分子を培地として微生物が増殖したりしてファウリングが発生する。ファウリングが発生すると被分離物質を原水から分離する分離性能が低下する。 However, fouling (clogging) occurs with any type of separation membrane. For example, in microfiltration membranes and ultrafiltration membranes, minute substances enter into the micropores and the micropores are clogged, resulting in clogging. Further, in RO membranes, NF membranes, ion exchange membranes, etc., fouling occurs due to the adsorption of molecules on the surface of the separation membrane or the growth of microorganisms using the molecules as a medium. When fouling occurs, the separation performance for separating the substance to be separated from the raw water decreases.
そのため、ファウリングを検知する技術として、特許文献1や特許文献2に開示される技術が知られている。特許文献1には、分離膜材料に類似する材料を表面に成膜したセンサを用い、センサ表面への被分離物質の吸着量の変化や、センサ前後の有機物濃度変化から供給水(原水)の水質がファウリングに及ぼす影響を評価する技術が開示されている。また、特許文献2には、逆浸透膜システム内にバイオフィルム形成基材を配し、バイオフィルム量を測定してシステムの運転を制御する制御方法が開示されている。
Therefore, techniques disclosed in
分離膜のファウリングには、凡そ3つのモードがあると考えられる。無機物質の堆積、有機物質の吸着、微生物の増殖である。水処理システムに使用される分離膜の微孔の物理的な閉塞に関する評価法として、JIS規格であるFI法(Fouling Index)があるが、この方法は主に1μm前後の粒子を分離する精密ろ過膜を対象とする評価法であり、無機物質の堆積によるファウリングを評価するのに適している。 There are roughly three modes of fouling of the separation membrane. Inorganic material deposition, organic material adsorption, and microbial growth. The FI method (Fouling Index), which is a JIS standard, is used as an evaluation method for physical blockage of micropores in separation membranes used in water treatment systems. This method is mainly used for microfiltration that separates particles around 1 μm. This is an evaluation method for a film, and is suitable for evaluating fouling caused by deposition of inorganic substances.
また、特許文献1には、分離膜材料と類似する材料が成膜されたセンサの表面への有機物の吸着量を測定する方法およびその方法を用いて水処理システムの前処理を実行する方法が開示されている。この方法は、有機物質の吸着によるファウリングを評価するのに適している。
FI法、また特許文献1の方法は、原水を分析するものであり、実際のファウリングが発生する前に、その可能性を捉えることができる。一方で、微生物の増殖によるファウリングは、原水の分析だけでは評価できない。その理由は以下のようである。まず、原水中の全ての物質が微生物の増殖の養分となるわけではないことが挙げられる。また、微生物の増殖の速度は微生物の置かれている環境のわずかな変化の影響をも受けることも、ある時刻において原水中に含まれる物質の分析や温度、pHなどの測定のみでは微生物の増殖を評価できないことの理由である。
The FI method and the method of
特許文献2には、分離膜そのものをシステム内に配置して適宜切り出し、生物が持つエネルギ物質であるATP(アデノシン三燐酸)の量で表面に付着したバイオフィルム量を評価する技術が開示されている。この技術では、細胞として存在する被分離物質(生物由来の物質)は検出可能であり、微生物の増殖によるファウリングを評価するのに適している。しかしながら、実際にファウリングに相当する現象が発生してから検知することになり、ファウリングを事前に検知してシステムの制御などにフィードバックすることができない。また、システム内からバイオフィルム形成基材を切り出して分析するため、システム内の水質変化を連続的にインラインで監視できない。
かかる状況に鑑みると、本発明によって解決すべき課題は、分離膜表面に微生物が繁殖することで発生するファウリング(バイオファウリング)を、実際にファウリングが発生するよりも早く検出する分離膜面評価方法と、該分離膜面評価方法を用いた水処理システムの制御方法、および、前記分離膜面評価方法を備えた水処理システムを提供することである。 In view of such a situation, the problem to be solved by the present invention is a separation membrane that detects fouling (biofouling) generated by the propagation of microorganisms on the surface of the separation membrane earlier than the actual occurrence of fouling. A surface evaluation method, a control method of a water treatment system using the separation membrane surface evaluation method, and a water treatment system provided with the separation membrane surface evaluation method.
前記課題は、被分離物質を原水から分離する分離膜の上流で、前記原水の流れのうちの前記分離膜に向かう主流と、その他方である分岐流であって微生物の増殖を加速する加速機構と前記分離膜と同質の薄膜を備えた計測センサとが配置された分岐流と、に分岐する分岐工程と、前記加速機構によって増殖した微生物により前記計測センサの測定部に発生する変化に基づいて、前記分離膜面の表面で発生する変化を評価する評価工程と、を含むことを特徴とする分離膜面評価方法と、その分離膜面評価方法を利用して水処理システムを制御する制御方法、および、水処理システムを用いることで、解決される。 The problem is that an acceleration mechanism for accelerating the growth of microorganisms in the upstream of the separation membrane that separates the substance to be separated from the raw water, the main flow toward the separation membrane in the flow of the raw water, and the other branch flow And a branch flow in which a measurement sensor having a thin film of the same quality as the separation membrane is arranged, a branching process that branches into the flow, and a change that occurs in the measurement unit of the measurement sensor due to microorganisms grown by the acceleration mechanism An evaluation step for evaluating a change occurring on the surface of the separation membrane surface, and a control method for controlling a water treatment system using the separation membrane surface evaluation method And by using a water treatment system.
本発明によると、水処理システムの安定な制御方法を提供できる。 According to the present invention, a stable control method for a water treatment system can be provided.
以下、本発明の実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
(実施例1)
本実施形態ではRO膜を用いて海水を淡水化する海水淡水化システムを水処理システムの例とするが、本発明は、RO膜のほかNF膜、イオン交換膜などを用いた海水淡水化システム、廃水を浄化して再利用水を生成する再利用水製造システム、純水や超純水を生成する純水・超純水製造システム等にも適用できる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
Example 1
In this embodiment, a seawater desalination system that desalinates seawater using an RO membrane is used as an example of a water treatment system, but the present invention is a seawater desalination system that uses an NF membrane, an ion exchange membrane, etc. in addition to the RO membrane. Also, the present invention can be applied to a reuse water production system that purifies waste water to produce reuse water, a pure water / ultra pure water production system that produces pure water or ultra pure water, and the like.
図1に示すように、本実施形態に係る海水淡水化システム1は、海水に含まれる、塩分、有機物、微生物、菌類、ホウ素、懸濁物質となる固形浮遊物などを被分離物質として除去して淡水化する水処理システムであって、上流側から海水取水部10、前処理部20、脱塩部30、の順に、主に3つの部分を含んで構成される。なお、以下、菌類も含めて微生物と称する。
As shown in FIG. 1, the
海水取水部10は、取水管11、取水ポンプ12、原水タンク13を含んで構成される。取水管11は海中に設置されて原水となる海水を吸上げる構成のほか、沖まで伸ばして深層水を原水として吸上げる構成であってもよいし、海底に埋設して海底砂でろ過した後に海水(原水)を吸上げる構成であってもよい。また、取水ポンプ12は陸上に設置される構成のほか、海中に設置される構成であってもよい。
The seawater intake unit 10 includes an intake pipe 11, an
また、取水管11内で微生物、藻類、貝類等が増殖して取水管11が閉塞することを防止するため、これらの生物の増殖を防止する薬品(殺菌剤等)が取水管11内に注入される構成としてもよい。 In addition, in order to prevent microorganisms, algae, shellfish, etc. from growing in the intake pipe 11 and blocking the intake pipe 11, chemicals (such as bactericides) that prevent the growth of these organisms are injected into the intake pipe 11. It is good also as a structure to be made.
前処理部20は、例えば砂ろ過槽21、限外ろ過膜モジュール22、送水ポンプ22a、RO膜供給水タンク23を含んで構成され、生きている微生物の殺菌やその他の有機物を除去する前処理工程を実行する。さらに、前処理部20には複数種類の薬品を原水に注入する薬注システム24が備わっている。薬注システム24は原水に注入する薬品の種類に応じて構成され、図1には、微生物を殺菌する殺菌剤を注入する殺菌剤注入部24a、多価イオンによるスケール防止や凝集の効率向上のためのpH調整剤を注入するpH調整剤注入部24b、砂ろ過槽21で効率よく被分離物質となる懸濁成分(有機物)を取り除くための凝集剤を注入する凝集剤注入部24c、中和剤や還元剤を注入する中和還元剤注入部24d、が図示されている。
The pretreatment unit 20 includes, for example, a
殺菌剤注入部24aからは微生物を殺菌する殺菌剤として、次亜塩素酸や塩素などが原水に注入される。殺菌剤注入部24aから注入される殺菌剤の間歇注入の間隔や濃度によって原水における微生物の死滅率や生存率が変化する。
Hypochlorous acid, chlorine, or the like is injected from the sterilizing
なお、殺菌剤として注入される次亜塩素酸や塩素は、脱塩部30のRO膜モジュール32に備わるRO膜の膜機能を低下させるため、原水がRO膜モジュール32に送水される前に還元される構成が好ましい。そのため、殺菌剤の過剰な注入は回避されることが好ましく、殺菌剤注入部24aには殺菌剤の注入量を調節する調節バルブVL1が備わっている。
Hypochlorous acid and chlorine injected as a bactericidal agent reduce the membrane function of the
また、殺菌剤注入部24aから取水管11に殺菌剤が注入される構成であってもよい。この場合、取水管11に殺菌剤を注入する管路にも注入量を調節する調節バルブVL8が備わる構成が好ましい。
Moreover, the structure by which a disinfectant is inject | poured into the intake pipe 11 from the
また、多価イオンによるスケールの発生を防止し、かつ、凝集効率を向上させるため、海水淡水化システム1で処理される原水は酸性(pH3〜5)に調整されることが好ましい。そこで、pH調整剤注入部24bから硫酸などのpH調整剤が原水に注入されて好適にpHが調整される。符号VL2は、pH調整剤の注入量を調節する調節バルブである。
Moreover, in order to prevent generation | occurrence | production of the scale by a multivalent ion and to improve agglomeration efficiency, it is preferable that the raw | natural water processed with the
また、凝集剤注入部24cからポリ塩化アルミニウム、塩化第2鉄などの凝集剤が原水に注入される。原水に含まれる懸濁成分(有機物)のフロックは凝集剤によって成長が促進されるため、凝集剤の注入によって懸濁成分の0.1μm以上の微粒子が1μm以上のフロックに成長しやすくなり、砂ろ過槽21における懸濁成分除去の効率が向上する。凝集剤の注入量が過少の場合はフロックが好適に成長せず被分離物質である懸濁成分(有機物)が砂ろ過槽21を通り抜ける場合がある。また、凝集剤の注入量が過剰の場合はフロックの成長に使用されない余剰分が、脱塩部30のRO膜モジュール32に備わるRO膜に負荷を与える。したがって、凝集剤注入部24cには凝集剤の注入量を調節する調節バルブVL3が備わっている。
Further, a coagulant such as polyaluminum chloride or ferric chloride is injected into the raw water from the
中和還元剤注入部24dからは、pH3〜5の酸性に調節されている原水を中和するための中和剤や、主に殺菌剤を還元するための還元剤が原水に注入される。符号VL4は、中和剤や還元剤の注入量を調節する調節バルブである。
From the neutralization reducing
以上のように、前処理部20における前処理工程では、殺菌剤の注入によって微生物を殺菌する工程と、凝集剤を注入して有機物のフロックを成長させ、砂ろ過槽21で有機物を除去する工程と、が実行される。
As described above, in the pretreatment process in the pretreatment unit 20, a process of sterilizing microorganisms by injecting a bactericide, a process of injecting a flocculant to grow organic flocs, and removing organic substances in the
なお、前処理部20を構成する装置は本実施例に限定されるものではなく、水質に応じて、例えば砂ろ過槽21を省略したりしてもよい。
In addition, the apparatus which comprises the pre-processing part 20 is not limited to a present Example, For example, the
脱塩部30は、高圧ポンプ31、RO膜モジュール32および淡水タンク33を含んで構成される主ラインLMと、RO膜モジュール32、エネルギ回収装置34および濃縮水タンク35を含んで構成される副ラインLSと、を備える。さらに脱塩部30には、廃水タンク36と、測定部38と、複数種類の薬品を原水に注入する薬注システム39が備わっている。
The desalination unit 30 includes a main line LM configured to include a high-
RO膜モジュール32に備わるRO膜の表面(RO膜表面)には半透膜が用いられている。半透膜は、水分子および被分離物質と膜の相互作用の違いによって水分子のみを透過させる膜であり、酢酸セルロース系のものや芳香族ポリアミド系のものなどがある。このうち、芳香族ポリアミド系のRO膜は水分子の透過性や電解質除去性能が高いため工業用の半透膜として広く用いられている。本実施形態は、芳香族ポリアミド系のRO膜を使用する構成とするが、酢酸セルロース系など他の材質のRO膜を使用する構成としてもよい。
A semipermeable membrane is used on the surface of the RO membrane (RO membrane surface) provided in the
RO膜モジュール32の構成は限定するものではない。例えば、いずれも図示しないが、厚さ数100μmの微孔多孔質支持体に厚さ0.1μm以下のポリアミド膜を形成した複合膜(RO膜)をスパイラルと呼ばれる形状に折り畳んだエレメントや、中空糸状膜を束ねたエレメントで構成されるRO膜モジュール32とすればよい。この場合のエレメントは直径が4インチ(約10cm)、8インチ(約20cm)、16インチ(約40cm)で長さが1m程度の円筒形のものが多く、このようなエレメントをベッセルという耐圧容器内に直列に並べたRO膜モジュール32が用いられる。
The configuration of the
例えば複合膜をスパイラル状に折り畳んだ形状のエレメントでは、膜同士の密着を防止するため膜間にポリエチレン製のスペーサが挟み込まれるが、スペーサと複合膜の間隙は0.5μm程度となって狭くなる。そこで、RO膜モジュール32の上流側には数μmの被分離物質を除去する保安フィルタが取り付けられる構成としてもよい。
For example, in an element with a composite membrane folded in a spiral shape, a polyethylene spacer is sandwiched between the membranes to prevent the membranes from sticking to each other, but the gap between the spacer and the composite membrane is reduced to about 0.5 μm. . In view of this, a safety filter that removes a substance to be separated of several μm may be attached upstream of the
1μm以上の大きな被分離物質は前処理部20で取り除かれるが、原水がRO膜モジュール32に到達するまでに、前処理部20で取り除かれなかった微小な有機物(被分離物質)が再凝集したり、配管から被分離物質となる有機物等が剥離したりして数μmの被分離物質が発生する場合がある。RO膜モジュール32の保安フィルタは、このような被分離物質がRO膜モジュール32内に流れ込んでエレメントにおける原水の流路を閉塞すること、を防止するために取り付けられる。
Large substances to be separated having a size of 1 μm or more are removed by the pretreatment unit 20, but by the time the raw water reaches the
薬注システム39はRO膜モジュール32の洗浄に用いる薬品の種類に応じて構成され、図1には、微生物の繁殖を抑制する制菌剤を注入する制菌剤注入部39a、主にスケーリングを除去するための酸注入部39b、主に有機物を除去するためのアルカリ注入部39c、が図示されている。
The
制菌剤注入部39aからは微生物の繁殖を抑制する制菌剤として、2,2-ジブロモ-3-ニトリロプロピオンアミド(通称DBNPA)などが原水に注入される。制菌剤注入部39aから注入される制菌剤の間歇注入の間隔や濃度によって原水における微生物の死滅率や生存率が変化する。
2,2-Dibromo-3-nitrilopropionamide (commonly known as DBNPA) or the like is injected into the raw water as an antibacterial agent that suppresses the growth of microorganisms from the antibacterial
なお、制菌剤として注入されるDBNPAなどの過剰な注入は回避されることが好ましく、制菌剤注入部39aには殺菌剤の注入量を調節する調節バルブVL5が備わっている。
It should be noted that excessive injection of DBNPA or the like injected as a bactericide is preferably avoided, and the
また、発生したスケールを定期的に除去するため、酸注入部39bから硫酸などの酸がRO膜供給水に注入される。符号VL6は、酸の注入量を調節する調節バルブである。
Further, in order to periodically remove the generated scale, an acid such as sulfuric acid is injected into the RO membrane supply water from the
また、アルカリ注入部39cからは、苛性ソーダなどのアルカリがRO供給水に注入される。アルカリ注入部39cにはアルカリの注入量を調節する調節バルブVL7が備わっている。
Further, alkali such as caustic soda is injected into the RO supply water from the
以上、図1に示すように構成される海水淡水化システム1においては、海水取水部10の取水ポンプ12によって取水管11を介して海から取水された海水(原水)は原水タンク13に一時貯水され、原水に含まれる被分離物質の一部が沈殿除去された後に前処理部20に送水される。
As described above, in the
前処理部20では、殺菌剤注入部24aからの殺菌剤注入と、pH調整剤注入部24bからのpH調整剤注入と、凝集剤注入部24cからの凝集剤注入と、がなされた原水が砂ろ過槽21に流れ込む。砂ろ過槽21では、主に凝集剤によって1μm以上に成長した被分離物質(有機物)のフロックがろ過されて除去され、砂ろ過槽21を透過した原水は送水ポンプ22aによって限外ろ過膜モジュール22に送水される。限外ろ過膜モジュール22では、さらに細かい0.1μm以上の粒子状の被分離物質や、分子量が数千の高分子、細菌などが原水から分離除去される。原水に含まれる細菌などの微生物は限外ろ過膜モジュール22によってほぼ100%除去される。
In the pretreatment unit 20, the raw water subjected to the bactericide injection from the
原水は、例えば送水ポンプ22aなどの加圧手段によって0.1〜0.5MPa程度まで加圧されて限外ろ過膜モジュール22に送水(圧送)される。限外ろ過膜モジュール22に送水される原水は高圧であるほど限外ろ過膜モジュール22を透過する速度が高くなるが、被分離物質を原水から分離する性能(分離性能)は低下する。
The raw water is pressurized to about 0.1 to 0.5 MPa by a pressurizing means such as a
限外ろ過膜モジュール22を透過した原水には中和還元剤注入部24dから中和剤と還元剤が注入され、pH調整剤で酸性に調整されている原水が中和されるとともに、注入されている殺菌剤が還元される。そして原水はRO膜供給水タンク23に貯水される。
The raw water that has passed through the
RO膜供給水タンク23に貯水された原水は、脱塩部30の高圧ポンプ31で加圧され、RO膜モジュール32に送水(圧送)されてろ過される。そしてRO膜モジュール32で被分離物質が除去された原水は淡水として淡水タンク33に貯水される。一方、RO膜モジュール32のRO膜を透過しない原水は、高圧ポンプ31で加圧された状態で被分離物質を含む濃縮水となって濃縮水タンク35に貯水される。
The raw water stored in the RO membrane
なお、濃縮水タンク35に貯水された濃縮水を例えば海に戻す排水系(図示せず)が備わる場合もある。この場合、排水系では、塩分濃度を低下させる処理や、塩分および化学薬品の原料となりうる物質を取り出す処理が実施されるように構成される。
In some cases, a drainage system (not shown) for returning the concentrated water stored in the
また、脱塩部30に備わるエネルギ回収装置34は、例えば、高圧の水(高圧水)が排水されるときのエネルギで回転するタービンとそのタービンの回転で発電する発電機であり、発電した電力を高圧ポンプ31等の駆動電力として利用可能に構成される。一例として、高圧の水(高圧水)は濃縮水タンク35に貯水されたものであってもよい。
The
以上のように、原水である海水を淡水化する海水淡水化システム1において、RO膜モジュール32には分離膜としてRO膜が備わっている。このような分離膜で原水をろ過するろ過方式には下記の2つの方式が知られている。
As described above, in the
ろ過方式の1つは「全量ろ過方式」であり、原水の全量を分離膜に通す方式である。この方式では分離膜を透過しない被分離物質は分離膜の膜面に堆積する。そして、被分離物質の堆積によって分離膜の微孔が閉塞するため、透過水量が運転時間とともに低下する現象(ファウリング)が発生する。 One of the filtration methods is a “total amount filtration method”, which is a method in which the entire amount of raw water is passed through a separation membrane. In this method, the substance to be separated that does not pass through the separation membrane is deposited on the membrane surface of the separation membrane. And since the micropore of a separation membrane is obstruct | occluded by deposition of a to-be-separated substance, the phenomenon (fouling) that permeated water amount falls with an operating time generate | occur | produces.
ろ過方式の他の1つは「クロスフローろ過方式」であり、分離膜の膜面に沿うように原水を流し、その一部が分離膜を透過するように構成される。クロスフローろ過方式では、分離膜を透過しない被分離物質は原水とともに排出されて膜面等に堆積しない。したがって、理想的なクロスフローろ過方式では、分離膜を透過する水量は原水の流速と膜間差圧によって主に決定され運転時間によらずほぼ安定している。 Another one of the filtration methods is a “cross-flow filtration method”, in which raw water is allowed to flow along the membrane surface of the separation membrane, and a part thereof passes through the separation membrane. In the cross-flow filtration method, the substance to be separated that does not permeate the separation membrane is discharged together with the raw water and does not accumulate on the membrane surface or the like. Therefore, in the ideal cross flow filtration method, the amount of water that permeates the separation membrane is determined mainly by the flow rate of the raw water and the transmembrane pressure difference, and is almost stable regardless of the operation time.
精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、RO膜を用いたモジュールでは、クロスフローろ過方式が用いられる場合がある。 In a module using a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, a nanofiltration membrane, or an RO membrane, a crossflow filtration method may be used.
しかしながら、クロスフローろ過方式でも長時間の運転によって原水に含まれる有機物(被分離物質)が分離膜に少しずつ吸着して微孔が閉塞し、分離膜の透過水量が次第に低下する現象(これもファウリングと称する)が発生する。 However, even in the cross-flow filtration method, the organic matter (substance to be separated) contained in the raw water is gradually adsorbed on the separation membrane due to long-time operation, the micropores are blocked, and the permeated water amount of the separation membrane gradually decreases (also this Called fouling).
クロスフローろ過方式の分離膜に吸着する物質としては、膜面付近で電解質の濃度が高くなって析出する無機物スケール、原水に含まれる微生物が膜面で増殖することによるバイオファウリングのほか、原水に含まれる有機物が吸着する有機物スケールなどがある。 The substances adsorbed on the separation membrane of the cross-flow filtration method include inorganic scale that precipitates due to high electrolyte concentration near the membrane surface, bio-fouling caused by the growth of microorganisms contained in the raw water on the membrane surface, and raw water. There is an organic matter scale that adsorbs organic matter contained in.
例えば、電解質濃度が高くなって析出する無機物スケールについては、無機物スケール防止剤やpH調整剤の注入によって電解質濃度が高くなっても無機物スケールが析出しにくい条件に調整することや、膜面に清浄水を流して除去すること、によって対応可能である。 For example, for inorganic scales that precipitate when the electrolyte concentration increases, it is possible to adjust the conditions so that the inorganic scale does not easily precipitate even when the electrolyte concentration increases by injecting an inorganic scale inhibitor or pH adjuster, or to clean the membrane surface. This can be done by removing the water by flowing it.
しかしながら、有機物スケールはせん断力で完全に除去することができず、長時間の運転によって次第に蓄積する。例えば、図1に示す海水淡水化システム1の場合、前処理部20の構成や性能、海水(原水)の水質、薬注システム24で注入される薬品の種類等による変動はあるが、TOC(Total Organic Carbon:全有機炭素量)換算で、0.1〜10mg/L程度の有機物が脱塩部30に送水される原水に含まれる。
However, the organic matter scale cannot be completely removed by the shearing force and gradually accumulates over a long period of operation. For example, in the case of the
また、有機物スケールが分離膜に吸着して蓄積すると、その有機物を培地として微生物が増殖しバイオフィルムを形成してバイオファウリングの要因となる。 Further, when the organic matter scale is adsorbed and accumulated on the separation membrane, microorganisms grow using the organic matter as a culture medium to form a biofilm, which causes biofouling.
図1に示す海水淡水化システム1の場合、海水(原水)に含まれる微生物は、殺菌剤注入部24aから注入される殺菌剤によって死滅する。しかしながら、前記したようにRO膜(特に、芳香族ポリアミド系)は殺菌剤である次亜塩素酸や塩素に弱いため、殺菌剤が還元剤によって還元されて殺菌成分が含まれない状態の原水が脱塩部30に送水される。
In the case of the
脱塩部30を構成する配管等の部材は施工後に充分洗浄され、さらに、使用開始後も定期的に薬品によって洗浄されるが、配管等の部材から完全に微生物を排除することは不可能である。 The members such as pipes constituting the desalination unit 30 are sufficiently cleaned after construction, and further regularly cleaned with chemicals after the start of use, but it is impossible to completely eliminate microorganisms from the members such as pipes. is there.
また、殺菌剤注入部24aから注入される殺菌剤で殺菌しきれない微生物が脱塩部30に流れ込むこともあり、脱塩部30(より詳細には、RO膜供給水タンク23の下流)に微生物が存在する場合がある。そしてこの場合、脱塩部30に送水される原水には殺菌成分(殺菌力のある殺菌剤)が含まれていないため、脱塩部30に存在する微生物を除去できず、このように脱塩部30に存在する微生物によってバイオフィルムが形成される。
In addition, microorganisms that cannot be sterilized by the sterilizing agent injected from the sterilizing
このようにRO膜モジュール32に、有機物スケールによるファウリング(有機物ファウリング)やバイオフィルムによるバイオファウリングが発生すると、RO膜における原水のろ過能力が低下するためRO膜の交換が必要になる。図1に示す海水淡水化システム1においてはRO膜モジュール32のエレメントの洗浄や、RO膜モジュール32の交換となる。
Thus, when fouling due to organic matter scale (organic matter fouling) or biofouling due to biofilm occurs in the
このようなエレメントの洗浄時や交換時は、海水淡水化システム1を長時間停止するため稼動率が低下する。また、エレメントの部品代や交換の作業費用がランニングコストに加算されるため、海水淡水化システム1のランニングコストが上昇する。
When such elements are washed or replaced, the
海水淡水化システム1で淡水化する海水(原水)には多種類の被分離物質(有機物および微生物)が含まれるが、有機物ファウリングおよびバイオファウリングの原因となる有機物や微生物はその種類が限られている。
Seawater (raw water) desalinated by the
例えば、有機物についてはRO膜との親和性の違い等、微生物については増殖力やバイオフィルムの特性(粘性や代謝物の分子量など)の違い等、によってファウリング発生に対する影響度が異なる。したがって、原水の全有機炭素量および微生物量(ATP(アデノシン三りん酸)量)と、RO膜でのファウリング発生と、の相関が必ずしも高いとはいえない。換言すると、全有機炭素量や微生物量に基づいてRO膜の交換時期を判定すると、本来は交換する必要のないときに交換する場合もある。 For example, the degree of influence on the occurrence of fouling differs depending on the difference in affinity with the RO membrane for organic substances and the difference in growth power and biofilm characteristics (viscosity, molecular weight of metabolites, etc.) for microorganisms. Therefore, the correlation between the total organic carbon amount and the microbial amount (ATP (adenosine triphosphate) amount) of raw water and the occurrence of fouling in the RO membrane is not necessarily high. In other words, if the RO membrane replacement time is determined based on the total amount of organic carbon and the amount of microorganisms, the RO membrane may be replaced when it is not originally required to be replaced.
したがって、ファウリングが実際に発生しているか否かを測定して、その測定結果に基づいてRO膜の交換時期を判定する構成が好ましい。そのため、図2に示すように、本実施形態に係る海水淡水化システム1(図1参照)の脱塩部30には、有機物の吸着量および微生物の吸着量を検出可能に構成される測定部38が備わる。 Therefore, it is preferable to measure whether or not fouling actually occurs and determine the replacement timing of the RO membrane based on the measurement result. Therefore, as shown in FIG. 2, the desalination unit 30 of the seawater desalination system 1 (see FIG. 1) according to the present embodiment has a measuring unit configured to detect the adsorption amount of organic matter and the adsorption amount of microorganisms. 38 is provided.
図2に示すように、測定部38は、高圧ポンプ31より下流(つまり、高圧ポンプ31よりRO膜モジュール32(図1参照)の側)に配置され、温度調節部37を有してなり、高圧ポンプ31とRO膜モジュール32を接続する配管PMの途中から分岐した、分岐配管PBに備わる。温度調節部37はさらに、加熱冷却素子37aと、断熱部37bと、測定センサ38aと、を有してなる。この場合、高圧ポンプ31を共通として使用することができるため、別の装置を追加せずに運用することで可能となる。なお、本実施例の変形例のひとつとして、上述の測定部38は、高い圧力がかかるため高圧ポンプ31の上流側に配置してもよい。変形例の場合は、送液ポンプを接続する必要がある。
As shown in FIG. 2, the
加熱冷却素子37aは、本実施形態ではペルチェ素子を使用した。断熱部37bは、本実施形態では周囲を発泡スチロールで包囲されたチタン製金属ブロックを使用した。
The heating /
測定センサ38aは、本実施形態においては水晶振動子マイクロバランス法によってセンサの測定面(測定部)に吸着する吸着物の質量を測定する重量計測センサとした。以下、測定センサ38aを例として、その具体的な構成の例を説明する。
In the present embodiment, the
水晶振動子マイクロバランス法は、図3に示すように、例えば、測定センサ38aのATカット水晶板250aに発生するずり振動の共振周波数がATカット水晶板250aの質量に比例する原理を用いた測定方法であり、測定面F1(SiO2(250c)が成膜されている面)に吸着物が付着、或いは微生物が増殖したときの質量変化を共振周波数の変化として検出する。つまり、共振周波数の変化が吸着物または増殖物の質量の変化となる。
As shown in FIG. 3, in the quartz crystal microbalance method, for example, measurement using the principle that the resonance frequency of shear vibration generated in the AT cut
測定センサ38aは、例えば、厚さ約0.3mm、直径約14mmの薄い円板形状を呈する水晶振動子(ATカット水晶板250a)の両面に厚さ約300nmの金電極250bが形成され、さらに、測定面F1には厚さ約100nmのSiO2(250c)がスパッタ成膜されているセンサチップ250(例えば、Q−Sense社製の市販品)の測定面F1に、芳香族ポリアミド膜251が成膜された構成とする。
In the
なお、測定センサ38aの構造、測定センサ38aによる質量の計測方法の詳細は、前記した特許文献1に記載されている。本実施形態では、測定センサ38aの構造や質量の計測方法について特許文献1を例に挙げたが、もちろん他の構造、手法を用いても構わない。
The details of the structure of the
また、測定センサ38aに用いる膜質は、RO膜モジュール32と同質の薄膜を採用してもよい。同質とは、同一の素材や、同一のロットで生産された薄膜であることや、同一の製品の型番であること等を意味し、まったく同じものを使用するという限定的な意味ではない。このように、同質の薄膜を採用することによって、測定センサ38aとRO膜モジュール32の膜表面には微生物の増殖が近い状態を作ることができ、ファウリングの進行を予測あるいは先行して検出することができる。したがって、同質の膜質とは、上記の微生物の増殖にかかる環境が近くなるものであればよいことは明らかである。
The film quality used for the
また、測定センサ38aに用いる膜質は、RO膜モジュール32よりも微生物の増殖が起こりやすい薄膜を採用してもよい。この場合には、RO膜モジュール32表面の周囲の環境よりも測定センサ38a周辺の環境の方が微生物の増殖が活発となり、RO膜表面でのファウリングの進行を予測あるいは検出することができる。
Further, the membrane used for the
これらの測定センサ38aを複数用意し、複数用意した薄膜には、RO膜モジュール32の薄膜と同質の薄膜と、ROモジュール32の薄膜よりも微生物の増殖が起こりやすい薄膜を組み合わせてもよい。この場合、RO膜モジュール32周辺の環境とさらにファウリングが起こりやすい環境を併せて計測・測定することができるようになる。つまり、実際の環境とこれから起こりうる環境を予測することができる。上記の薄膜の膜質の関係は、後述の実施例2にも採用でき、上記の効果をそれぞれ奏するものである。
A plurality of these
本実施形態に係る海水淡水化システム1(図1参照)には、図2に示すように、温度調節部37内に配置された測定センサ38aを備える測定部38を有し、微生物の増殖によるファウリングの進行を、RO膜表面での進行より先行して検出することができる。
As shown in FIG. 2, the
配管PMと分岐配管PBには同じ被分離物質を含む原水が流れ込む。分岐配管PBに備わる測定センサ38aの測定面F1(図3参照)には、微生物と有機物が吸着する。また、測定センサ38aの測定面F1には、RO膜モジュール32(図1参照)に備わるRO膜と同等の芳香族ポリアミド膜251(図3参照)が成膜されているため、測定センサ38aの測定面F1に吸着する有機物や微生物はRO膜モジュール32に吸着する被分離物質である。つまり、測定センサ38aの測定面F1にはRO膜モジュール32で除去する被分離物質となる物質が吸着する。このとき、温度調節部37(図2参照)の温度を配管PMより微生物の増殖にとって好適に、例えば配管PMの温度が15℃から25℃であるときに温度調節部37の温度を20℃から30℃に設定する。このような微生物の増殖によってRO膜モジュール32にファウリングが発生する。これにより、測定センサ38aの表面を測定する測定面F1では、RO膜モジュール32のRO膜表面より、微生物の増殖が速やかに進行することから、微生物の増殖由来の質量変化を実際のファウリングより早く検出することが可能となる。
Raw water containing the same substance to be separated flows into the pipe PM and the branch pipe PB. Microorganisms and organic substances are adsorbed on the measurement surface F1 (see FIG. 3) of the
例えば、図4に示すように、RO膜モジュール32上での微生物の増殖に対応した質量変化推定値WR(破線)に対して、測定センサ38aの表面の測定面F1での微生物の増殖に対応した質量測定値はWS(実線)のようになる。そして、測定センサ38aの質量変化測定値WSとRO膜モジュール32上での質量変化推定値WBの差ΔTは、微生物の増殖の加速量を示し、ΔTだけ早期に検知できることを示す。
For example, as shown in FIG. 4, with respect to the mass change estimated value WR (broken line) corresponding to the growth of microorganisms on the
また、以上のように測定される、RO膜モジュール32のRO膜における微生物の増殖に起因するファウリングの量を利用して、効率よく海水を淡水化するように海水淡水化システム1(図1参照)を運転できる。例えば、下記の3つの方法で、効率よく海水を淡水化するように海水淡水化システム1を運転できる。
Further, the seawater desalination system 1 (FIG. 1) is used to efficiently desalinate seawater using the amount of fouling caused by the growth of microorganisms in the RO membrane of the
《前処理部20の運転を制御する》
前記したように測定センサ38aの測定値は、前処理部20(図1参照)で殺菌されない微生物がRO膜モジュール32(図1参照)のRO膜で増殖する増殖量を示す。そこで、微生物の増殖を抑制するように前処理部20における殺菌処理を調節する構成とする。
<Controlling the operation of the pretreatment unit 20>
As described above, the measurement value of the
例えば、微生物の増殖量が一定値Wxに到達するまでの日数Δtが5日以上であることを維持するように、前処理部20における殺菌剤の濃度や間歇注入の間隔を調節し、さらに、還元剤の濃度や注入量を調節する構成とする。 For example, the concentration of the bactericide in the pretreatment unit 20 and the interval of intermittent injection are adjusted so that the number of days Δt until the amount of growth of the microorganisms reaches a certain value Wx is 5 days or more, The concentration of the reducing agent and the injection amount are adjusted.
つまり、RO膜モジュール32のRO膜において、微生物が予め決定される所定の増殖速度Wx/Δtを超えて増殖するときには、前処理部20での前処理工程における微生物の殺菌を強化する構成とする。
That is, in the RO membrane of the
しかしながら、RO膜モジュール32における微生物の増殖が増加すると、前処理部20での殺菌を強化しても増殖を抑制できない。したがって、例えば、バイオファウリング量(微生物の増殖量)が予め設定される所定値Wyを超えた場合は、そのときの殺菌剤の濃度や間歇注入の間隔を維持するように構成する。このことによって、前処理部20の原水における殺菌剤の濃度を必要最低限とすることができる。
However, when the proliferation of microorganisms in the
《RO膜を洗浄する》
分岐配管PBに備わる測定センサ38a(図2参照)の測定値WAは、1日乃至数日後のRO膜モジュール32のRO膜のエレメント上の微生物の増殖によるファウリング量を示す。そこで、例えば、測定センサ38aの測定値WAが所定値を超えたときに、RO膜モジュール32に洗浄剤を流して洗浄する構成とする。本実施形態では、脱塩部30は制菌剤注入部39a、酸注入部39b、アルカリ注入部39cから構成される薬注システム39を備えてなる。このうち適切な薬剤を選択してRO膜モジュール32に注入することにより、RO膜エレメント表面のバイオファウリング層(微生物の増殖層)を除去することができる。
<Cleaning the RO membrane>
The measurement value WA of the
なお、このとき温度調節部37の温度を主配管PMと同じに設定し、分岐配管PBにも主配管PMと同様に薬剤を注入して、測定センサ38aの重量変化を測定することにより、洗浄処理による微生物増殖層の除去をリアルタイムで測定することができる。これにより、薬剤の濃度や流量を調節したり、洗浄終了時期を判定したりすることができる。
At this time, the temperature of the temperature adjusting unit 37 is set to be the same as that of the main pipe PM, and a chemical is injected into the branch pipe PB in the same manner as the main pipe PM, and the change in the weight of the
以上のように、本実施形態に係る海水淡水化システム1(図1参照)は、RO膜モジュール32(図1参照)の上流に配置され、温度調節部37(図2参照)が備わる分岐配管PB(図2参照)に備わる測定センサ38aの測定値に基づいて、RO膜モジュール32(図1参照)のRO膜への微生物の増殖を測定できる。すなわち、微生物由来のファウリングを事前に検知できることとなる
そして、RO膜上の微生物の増殖量に応じて好適に海水淡水化システム1を運転して、効率よく海水を淡水化できる。
As described above, the seawater desalination system 1 (see FIG. 1) according to the present embodiment is arranged upstream of the RO membrane module 32 (see FIG. 1), and is provided with a temperature control unit 37 (see FIG. 2). The growth of microorganisms on the RO membrane of the RO membrane module 32 (see FIG. 1) can be measured based on the measurement value of the
本実施例は上記構成をとることによって、従来の装置構成に比べて簡便な装置で構成することができるため、安価な水処理システムを提供できる。
(実施例2)
本実施形態では、実施例1と同様の海水淡水化システム1を使用した。ただし、測定部38の構成が実施例1と異なる。
Since the present embodiment can be configured with a simpler apparatus than the conventional apparatus configuration by adopting the above configuration, an inexpensive water treatment system can be provided.
(Example 2)
In this embodiment, the
図5に示すように、本実施形態における測定部38は、高圧ポンプ31より下流(つまり、高圧ポンプ31よりRO膜モジュール32(図1参照)の側)に配置され、温度調節部37を有してなり、高圧ポンプ31とRO膜モジュール32を接続する配管PMの途中から分岐した、分岐配管PBに備わる。温度調節部37はさらに、加熱冷却素子37aと、断熱部37bと、測定センサ38aと、を有してなる。また、分岐配管PBに薬液を注入するための薬注システム38bを備える。なお、実施例1と同様に、本実施例の変形例のひとつとして、上述の測定部38は、高い圧力がかかるため高圧ポンプ31の上流側に配置してもよい。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態に係る海水淡水化システム1において、測定センサ38aが、微生物の増殖によるファウリングの進行を、RO膜表面での進行より先行して検出することができる理由は以下による。
In the
配管PMと分岐配管PBには同じ被分離物質を含む原水が流れ込む。分岐配管PBに備わる測定センサ38aの測定面F1(図3参照)には、微生物と有機物が吸着する。また、測定センサ38aの測定面F1には、RO膜モジュール32(図1参照)に備わるRO膜と同等の芳香族ポリアミド膜251(図3参照)が成膜されているため、測定センサ38aの測定面F1に吸着する有機物や微生物はRO膜モジュール32に吸着する被分離物質である。つまり、測定センサ38aの測定面F1にはRO膜モジュール32で除去する被分離物質となる物質が吸着する。このとき、薬注システム38bより、微生物の増殖に対して養分となる物質、例えばアミノ酸等を連続的に、或いは間歇的に供給することにより、RO膜モジュール32のRO膜エレメント表面より早期に、微生物の増殖を進行させることが可能となる。
Raw water containing the same substance to be separated flows into the pipe PM and the branch pipe PB. Microorganisms and organic substances are adsorbed on the measurement surface F1 (see FIG. 3) of the
なお、温度調節部37(図5参照)の温度は配管PMの温度と等しくてもよいが、より微生物の増殖にとって好適に、例えば配管PMの温度が15℃から25℃であるときに温度調節部37の温度を20℃から30℃に、などのように設定してもよい。このような微生物の増殖によってRO膜モジュール32にファウリングが発生する。測定センサ38aの表面では、RO膜モジュール32のRO膜表面より、微生物の増殖が速やかに進行することから、微生物の増殖由来の質量変化を実際のファウリングより早く検出することが可能となる。すなわち、微生物由来のファウリングを事前に検知できることとなる。その結果、前処理部20の運転を制御したり、RO膜モジュール32の洗浄を適切に行うことなどが可能となる。
Note that the temperature of the temperature adjusting unit 37 (see FIG. 5) may be equal to the temperature of the pipe PM, but is more suitable for the growth of microorganisms, for example, when the temperature of the pipe PM is 15 ° C. to 25 ° C. The temperature of the section 37 may be set from 20 ° C. to 30 ° C. Fouling occurs in the
なお、本発明は、発明の趣旨を変更しない範囲において適宜設計変更可能である。 Note that the design of the present invention can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
例えば、図2および図5に示すように、測定センサ38aはRO膜モジュール32をバイパスする分岐配管PBに備わる構成としたが、分岐配管PBが測定センサ38aの下流で配管PMに合流する構成であってもよい。
For example, as shown in FIGS. 2 and 5, the
また、分岐配管PBを流れた原水を溜める貯水槽(図示せず)が備わる構成であってもよい。 Moreover, the structure provided with the water storage tank (not shown) which stores the raw | natural water which flowed through the branch piping PB may be sufficient.
本実施例によれば、上記構成をとることによって、従来の装置構成に比べて簡便な装置で構成することができるため、安価な水処理システムを提供できる。 According to the present embodiment, by adopting the above configuration, it is possible to configure with a simpler apparatus as compared with the conventional apparatus configuration, and thus it is possible to provide an inexpensive water treatment system.
また、測定センサ38a(図2および図5参照)における微生物の増殖量の測定方法は、水晶振動子マイクロバランス法に限定されない。水晶振動子マイクロバランス法の他の測定方法として、表面プラズモン共鳴法、全反射フーリエ変換赤外吸収法、エリプソメトリ法などがある。また、表面反射率測定を実施する測定機器の測定面にファウリングを評価する分離膜と同等の薄膜を成膜して微生物の増殖を測定する方法もある。
Further, the method for measuring the amount of growth of microorganisms in the
1 海水淡水化システム(水処理システム)
10 海水取水部
20 前処理部
30 脱塩部
38a 測定センサ
32 RO膜モジュール(RO膜、分離膜)
250 ATカット水晶板(水晶振動子)
F1 測定面(測定部)
PM 主配管
PB 分岐配管
1 Seawater desalination system (water treatment system)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Seawater intake part 20 Pretreatment part 30
250 AT-cut quartz plate (quartz crystal)
F1 measurement surface (measurement part)
PM main piping PB branch piping
Claims (13)
前記加速機構によって増殖した微生物により前記計測センサの測定部に発生する変化に基づいて、前記分離膜面の表面で発生する変化を評価する評価工程と、
を有することを特徴とする分離膜面評価方法。 Acceleration mechanism for accelerating the growth of microorganisms in the upstream of the separation membrane for separating the substance to be separated from the raw water, and the main flow toward the separation membrane in the flow of the raw water and the branch flow that is the other of the main flows. And a branch flow in which a measurement sensor having a thin film of the same quality as the separation membrane is arranged,
An evaluation step for evaluating a change that occurs on the surface of the separation membrane, based on a change that occurs in the measurement part of the measurement sensor due to microorganisms that have grown by the acceleration mechanism,
A separation membrane surface evaluation method characterized by comprising:
前記同質の薄膜は、前記分離膜とは異なる薄膜であって、前記分離膜よりも微生物の増殖が起こりやすい薄膜である、
ことを特徴とする分離膜面評価方法。 The separation membrane surface evaluation method according to claim 1,
The thin film of the same quality is a thin film different from the separation membrane, and is a thin film that is more prone to microbial growth than the separation membrane.
Separation membrane surface evaluation method characterized by the above.
前記評価工程は、温度調節機構を有しており、前記計測センサで検出される温度を前記分離膜の温度より高く維持することによって微生物を増殖させる、
ことを特徴とする分離膜面評価方法。 The separation membrane surface evaluation method according to claim 1,
The evaluation step has a temperature adjustment mechanism, and grows microorganisms by maintaining the temperature detected by the measurement sensor higher than the temperature of the separation membrane,
Separation membrane surface evaluation method characterized by the above.
前記評価工程では、前記加速機構は前記計測センサより上流に配置された微生物の増殖を促進する物質を補給する薬注システムによって微生物を増殖させる処理を行う工程を有する、
ことを特徴とする分離膜面評価方法。 The separation membrane surface evaluation method according to claim 1,
In the evaluation step, the acceleration mechanism includes a step of performing a process of growing microorganisms by a chemical injection system that replenishes a substance that promotes the growth of microorganisms arranged upstream of the measurement sensor.
Separation membrane surface evaluation method characterized by the above.
前記分岐工程では、逆浸透膜である前記分離膜の上流で、前記主流と前記分岐流とに分岐し、
前記評価工程では、逆浸透膜である前記分離膜の表面で発生する変化を評価する、
ことを特徴とする分離膜面評価方法。 The separation membrane surface evaluation method according to claim 1,
In the branching step, upstream of the separation membrane that is a reverse osmosis membrane, branching into the main flow and the branch flow,
In the evaluation step, a change occurring on the surface of the separation membrane which is a reverse osmosis membrane is evaluated.
Separation membrane surface evaluation method characterized by the above.
前記評価工程では、水晶振動子の1つの面に前記薄膜が成膜されてなる前記測定部を備える前記計測センサを用いた水晶振動子マイクロバランス法で計測された重量変化を用いて、前記分離膜面に発生する変化を評価する、
ことを特徴とする分離膜面評価方法。 The separation membrane surface evaluation method according to claim 1,
In the evaluation step, the separation is performed using a weight change measured by a quartz crystal microbalance method using the measurement sensor including the measurement unit in which the thin film is formed on one surface of the crystal resonator. Evaluate changes that occur on the membrane surface,
Separation membrane surface evaluation method characterized by the above.
前記評価工程では、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の分離膜面評価方法で前記分離膜面への微生物の増殖を評価し、前記前処理工程では、前記分離膜への微生物の増殖が所定値を超えて増える場合は、前記微生物の殺菌を強化する、
ことを特徴とする水処理システムの制御方法。 A control method of a water treatment system for sterilizing microorganisms contained in the raw water in a pretreatment step upstream of a separation membrane for separating a substance to be separated from raw water,
In the evaluation step, growth of microorganisms on the separation membrane surface is evaluated by the separation membrane surface evaluation method according to any one of claims 1 to 6, and in the pretreatment step, If the growth of microorganisms exceeds a predetermined value, enhance the sterilization of the microorganisms,
A method for controlling a water treatment system.
前記評価工程では、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の分離膜面評価方法で前記分離膜面への微生物の増殖を評価し、前記薬注工程では、前記分離膜への微生物の増殖が所定値を超えて増える場合は、前記薬注システムにより前記分離膜面を洗浄する、
ことを特徴とする水処理システムの制御方法。 In a chemical injection process performed by a chemical injection system disposed upstream of a separation membrane that separates a substance to be separated from raw water, at least one of an acid, an alkali, an antibacterial agent for washing the separation membrane in the raw water, or A method for controlling a water treatment system for injecting a plurality of cleaning agents comprising:
In the evaluation step, the growth of microorganisms on the separation membrane surface is evaluated by the separation membrane surface evaluation method according to any one of claims 1 to 5, and in the drug injection step, the separation membrane surface is evaluated. When the growth of microorganisms exceeds a predetermined value, the separation membrane surface is washed by the chemical injection system.
A method for controlling a water treatment system.
前記分離膜の上流で、前記原水の流れのうちの前記分離膜に向かう主流と、前記主流とは異なる他方である分岐流に分岐する分岐部と、
前記分岐流に配置される微生物の増殖を加速する加速機構と、
前記分岐流に配置される前記分離膜と同質の薄膜を備えた計測センサと、
前記加速機構によって増殖した微生物により前記計測センサの測定部に発生する変化に基づいて、前記分離膜面の表面で発生する変化を評価する評価部と、
を備えることを特徴とする水処理システム。 A separation membrane for separating the material to be separated from the raw water;
Upstream of the separation membrane, a main flow toward the separation membrane in the flow of the raw water, and a branch portion that branches into a branch flow that is the other different from the main flow,
An acceleration mechanism for accelerating the growth of microorganisms arranged in the branch flow;
A measurement sensor comprising a thin film of the same quality as the separation membrane disposed in the branch flow;
An evaluation unit that evaluates a change that occurs on the surface of the separation membrane surface, based on a change that occurs in the measurement unit of the measurement sensor due to microorganisms grown by the acceleration mechanism;
A water treatment system comprising:
前記同質の薄膜は、前記分離膜とは異なる薄膜であって、前記分離膜よりも微生物の増殖が起こりやすい薄膜である、
ことを特徴とする水処理システム。 The water treatment system according to claim 9,
The thin film of the same quality is a thin film different from the separation membrane, and is a thin film that is more prone to microbial growth than the separation membrane.
A water treatment system characterized by that.
前記評価部は、温度調節機構を有しており、前記計測センサで検出される温度を前記分離膜の温度より高く維持することによって微生物を増殖させる、
ことを特徴とする水処理システム。 The water treatment system according to claim 9,
The evaluation unit has a temperature adjustment mechanism, and grows microorganisms by maintaining the temperature detected by the measurement sensor higher than the temperature of the separation membrane,
A water treatment system characterized by that.
前記評価部は、前記加速機構は、前記計測センサより上流に配置された微生物の増殖を促進する物質を補給する薬注システムによって微生物を増殖させる、
ことを特徴とする水処理システム。 The water treatment system according to claim 9,
In the evaluation unit, the acceleration mechanism causes microorganisms to grow by a chemical injection system that replenishes a substance that promotes the growth of microorganisms arranged upstream from the measurement sensor.
A water treatment system characterized by that.
前記分岐流は、逆浸透膜である前記分離膜の上流で、前記主流と前記分岐流とに分岐し、前記評価部では、逆浸透膜である前記分離膜の表面で発生する変化を評価する、
ことを特徴とする水処理システム。 The water treatment system according to claim 9,
The branched flow is branched into the main flow and the branched flow upstream of the separation membrane that is a reverse osmosis membrane, and the evaluation unit evaluates a change that occurs on the surface of the separation membrane that is a reverse osmosis membrane. ,
A water treatment system characterized by that.
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