JP2017018859A - Membrane washing control method, membrane washing control device, and water treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、膜洗浄制御方法、膜洗浄制御装置、及び水処理システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a membrane cleaning control method, a membrane cleaning control device, and a water treatment system.
水処理システムでは、一般的に、被処理水を固液分離するためにろ過膜が用いられている。しかしながら、ろ過膜によるろ過を継続することにより、膜面上や膜内に濁質や浮遊物質などが付着又は堆積し、膜の目詰まり(ファウリング)が生じる。ファウリングが生じると、膜の被処理水側(一次側)と透過水側(二次側)の圧力差、つまり膜間差圧(TMP;Trans Membrance Pressure)が上昇する。TMPが上昇すると、透過流束が低減し、安定的に被処理水を確保できなくなるため問題である。 In a water treatment system, a filtration membrane is generally used for solid-liquid separation of water to be treated. However, by continuing filtration with a filtration membrane, turbidity, suspended substances, etc. adhere or accumulate on the membrane surface or in the membrane, resulting in clogging (fouling) of the membrane. When fouling occurs, the pressure difference between the treated water side (primary side) and the permeated water side (secondary side) of the membrane, that is, the transmembrane pressure (TMP) increases. When TMP rises, the permeation flux decreases, and it becomes a problem because it becomes impossible to secure treated water stably.
そのため、TMP値が所定の値に達した段階で、ろ過膜を薬液洗浄する。現状では、薬液洗浄をする際に使用する薬液の濃度や洗浄時間は、初期に設定した値から変更しないことが多い。そのため、例えば、初期に設定した薬液濃度が低い場合や洗浄時間が短い場合、ろ過膜の洗浄が不十分となり、洗浄を繰り返すごとに急激にTMP値が上昇するといった場合があった。また、初期に設定した薬液濃度が高い場合や洗浄時間が長い場合、過剰洗浄となり、薬液コストが増加する場合や、膜寿命が低下する場合があった。 Therefore, when the TMP value reaches a predetermined value, the filtration membrane is washed with a chemical solution. At present, the concentration and cleaning time of the chemical solution used for cleaning the chemical solution are often not changed from the initial values. Therefore, for example, when the initially set concentration of the chemical solution is low or when the cleaning time is short, the filtration membrane is not sufficiently cleaned, and the TMP value may increase rapidly each time the cleaning is repeated. Further, when the initially set concentration of the chemical solution is high or when the cleaning time is long, excessive cleaning is performed, and the cost of the chemical solution may increase, or the film life may be reduced.
本発明が解決しようとする課題は、少ない薬液で効率的にろ過膜を洗浄することができる膜洗浄制御方法、膜洗浄制御装置、及び水処理システムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a membrane cleaning control method, a membrane cleaning control device, and a water treatment system capable of efficiently cleaning a filtration membrane with a small amount of chemical solution.
実施形態の膜洗浄制御方法は、取得工程と決定工程とを持つ。取得工程ではろ過膜を薬液洗浄し、ろ過を再開した直後のろ過膜の膜間差圧値(TMP0)又は膜ろ過抵抗値を取得する。決定工程では、ろ過膜を薬液洗浄し、ろ過を再開した直後のろ過膜の膜間差圧値(TMP0)又は膜ろ過抵抗値に基づいて、次の薬液洗浄を行う際の洗浄強度を決定する。 The film cleaning control method of the embodiment has an acquisition step and a determination step. In the acquisition step, the filtration membrane is washed with a chemical solution, and the transmembrane differential pressure value (TMP 0 ) or membrane filtration resistance value of the filtration membrane immediately after resumption of filtration is obtained. In the determination step, the cleaning strength for the next chemical cleaning is determined based on the transmembrane differential pressure value (TMP 0 ) or membrane filtration resistance value of the filtration membrane immediately after the filtration membrane is washed with the chemical solution and filtration is resumed. To do.
以下、実施形態の膜洗浄制御方法、膜洗浄制御装置、及び水処理システムを、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で用いられる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。また、以下の説明で例示される材料、寸法等は一例であって、実施形態はそれらに必ずしも限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能である。
Hereinafter, a membrane cleaning control method, a membrane cleaning control device, and a water treatment system of an embodiment will be described with reference to the drawings.
In the drawings used in the following description, in order to make each component easy to see, the scale of the size may be changed depending on the component. In addition, the materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are examples, and the embodiment is not necessarily limited thereto, and can be implemented with appropriate modifications.
先ず、実施形態の水処理システムについて、図1を参照して説明する。図1は、実施形態の水処理システムを示す概略構成図である。図1に示すように、水処理システム1は、無酸素槽2と、好気槽(槽)3と、ろ過膜を備えた膜モジュール4と、圧力計5と、処理水槽6と、薬液槽7と、薬液濃度調整槽8と、洗浄薬液排出槽9と、膜洗浄制御装置10とを備える。水処理システム1は、有機物やアンモニア性窒素などの窒素成分を含む水(以下、「原水」と記載する)から、有機物や窒素成分を分解除去し、分解除去後の処理水を、膜モジュール4を通じて外部へ排出するシステムである。
First, the water treatment system of embodiment is demonstrated with reference to FIG. Drawing 1 is a schematic structure figure showing a water treatment system of an embodiment. As shown in FIG. 1, a water treatment system 1 includes an
無酸素槽2は、送水経路L1が接続されており、送水経路L1を介して、外部から原水が供給されている。また、無酸素槽2は、返送経路L2が接続されており、返送経路L2を介して、原水と活性汚泥の混合液が無酸素槽2及び好気槽3を循環する。
The
無酸素槽2中には、様々な微生物群で構成される活性汚泥が存在する。活性汚泥は無酸素槽2、好気槽3、返送経路L2を介して循環している。無酸素槽2は、無酸素状態に維持されており、活性汚泥中の脱窒菌の働きが活発になっている。無酸素槽2内では、脱窒菌の働きにより硝酸性窒素を窒素ガスに分解することができる。生成した窒素ガスは大気中に放出されることで水中の窒素成分が除去される。また、有機物の一部は、活性汚泥中の微生物の働きにより、低分子化されるとともに脱窒菌に利用されることでCO2まで分解される。
In the
無酸素槽2の内部には、撹拌機11が設けられている。撹拌機11により、無酸素槽2内の原水と活性汚泥との接触効率が高まり、これにより硝酸性窒素の分解を促進することができる。無酸素槽2において処理された水は、好気槽3に供給される。
A
好気槽3では、前段の無酸素槽2から供給された原水と活性汚泥の混合液が処理される。好気槽3は、無酸素槽と同様に様々な微生物群で構成される活性汚泥が存在する。
In the aerobic tank 3, the mixed solution of raw water and activated sludge supplied from the previous
好気槽3には、ブロワ12が接続されている。ブロワ12から供給される空気により好気槽3内を曝気し、好気槽3内に空気を送り込むとともに膜モジュール4のろ過膜表面を洗浄することができる。好気槽3は、好気状態に維持されており、活性汚泥内の好気微生物群ならびに硝化菌の働きが活発になっている。好気微生物群の働きにより、有機物はCO2に、硝化菌の働きにより、好気槽3内のアンモニア性窒素は、硝酸性窒素に酸化分解される。生成した硝酸性窒素は、返送経路L2を介して無酸素槽2へ供給され、無酸素槽2において分解される。
A
返送経路L2は、一端が好気槽3に接続され、他端が無酸素槽2に接続されている。返送経路L2にはポンプ13が設けられており、ポンプ13により返送経路L2を介して好気槽3内の原水と活性汚泥の混合液を無酸素槽2へ循環供給することができる。硝化菌の働きにより生成した硝酸性窒素も同様に無酸素槽2へ供給される。余剰になった活性汚泥は返送経路L2の途中から外部へ引き抜くようにしてもよい。
The return path L2 has one end connected to the aerobic tank 3 and the other end connected to the oxygen-
膜モジュール4は、好気槽3内に浸透されて設けられている。膜モジュール4により、混合液中から有機物及び窒素成分が除去された水(以下、「処理水」と記載する)を分離、ろ過して取り出すことができる。
The
ろ過膜の材質、形状としては、被処理水から濁質や固形物を分離、ろ過することができるものであれば特に限定されない。具体的には、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、塩素化ポリエチレン、セラミックなどが挙げられる。また、ろ過膜の形状としては、中空糸状のものや平膜状、モノリス状などが代表的なものとして挙げられる。 The material and shape of the filtration membrane are not particularly limited as long as they can separate and filter turbidity and solid matter from the water to be treated. Specific examples include polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), chlorinated polyethylene, and ceramic. Examples of the shape of the filtration membrane include a hollow fiber shape, a flat membrane shape, and a monolith shape.
膜モジュール4は、送水経路L3を介して、処理水槽6と接続されている。送水経路L3にはろ過膜に近い方から順番に、切換え弁14と、切換え弁15と、ポンプ16とが設けられている。
The
切換え弁14を開閉することにより、薬液濃度調整槽8で調製した薬液の膜モジュール4への供給を制御することができる。また、切換え弁15を開閉することにより、薬液洗浄後の薬液の洗浄薬液排出槽9への供給を制御することができる。また、ポンプ16により、膜モジュール4によりろ過された処理水を、処理水槽6に供給することができる。
By opening and closing the
圧力計5は、切換え弁15及びポンプ16の間に設けられている。圧力計5により送水経路L3を流れる処理水の圧力を測定することで、ろ過膜の一次側の圧力と二次側の圧力との圧力差、つまり膜間差圧(TMP)を取得することができる。
The
処理水槽6は、送水経路L3を介して、膜モジュール4と接続されている。処理水槽6は、送水経路L3を介して、膜モジュール4から処理水が供給されている。また、処理水槽6は、送水経路L4と接続されている。送水経路L4により、処理水槽6に供給された処理水の一部を外部に放出し、残りを処理水槽6に貯留することができる。
The treated water tank 6 is connected to the
また、処理水槽6は、送水経路L5を介して、薬液濃度調整槽8と接続されている。送水経路L5にはポンプ17が設けられており、ポンプ17により処理水槽6に貯留した処理水を薬液濃度調整槽8に供給することができる。
Moreover, the treated water tank 6 is connected to the chemical
ポンプ17はインバータにより流量制御可能なものであり、洗浄条件決定部33(図2参照)で決定した薬液の濃度に基づいて、薬液濃度調整槽8への処理水の供給量を調整することができる。
The
薬液槽7は、送水経路L6を介して、薬液濃度調整槽8と接続されている。薬液槽7は、膜モジュール4を薬液洗浄する際に使用する薬液を貯留するための槽である。
The chemical tank 7 is connected to the chemical
薬液槽7に貯留される薬液としては、膜モジュール4を薬液洗浄することができるものであれば特に限定されない。また、ろ過膜に付着した付着物の種類によって、適宜薬液を選択してもよい。
The chemical solution stored in the chemical solution tank 7 is not particularly limited as long as the
有機系の付着物に対して用いる薬液としては、有機系の付着物に対応する薬液であれば特に限定されない。具体的には、例えば、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどが挙げられる。 The chemical solution used for the organic deposit is not particularly limited as long as it is a chemical corresponding to the organic deposit. Specific examples include sodium hypochlorite and sodium hydroxide.
また、無機系の付着物に対して用いる薬液としては、無機系の付着物に対応する薬液であれば特に限定されない。具体的には、例えば、シュウ酸、クエン酸などが挙げられる。 In addition, the chemical liquid used for the inorganic deposit is not particularly limited as long as it is a chemical corresponding to the inorganic deposit. Specific examples include oxalic acid and citric acid.
薬液槽7は、複数の薬液を貯留し、洗浄強度決定部32により決定した洗浄強度に基づいて、薬液洗浄の際に使用する薬液を適宜選択することができるものであってもよい。具体的には、例えば、膜モジュール4の薬液洗浄直後のTMP値が所定の値以下の場合には有機系の付着物に対する薬液を用いて、所定の値よりも大きくなった場合には無機系の付着物に対する薬液を用いるといったように薬液を使い分けてもよい。
The chemical tank 7 may store a plurality of chemical liquids and appropriately select a chemical liquid to be used for chemical liquid cleaning based on the cleaning strength determined by the cleaning
送水経路L6にはポンプ18が設けられており、ポンプ18により薬液槽7に貯留された薬液を薬液濃度調整槽8に供給することができる。ポンプ18に搭載されたインバータにより、洗浄条件決定部33(図2参照)で決定した薬液の濃度に基づいて、薬液濃度調整槽8への薬液の供給量を調整することができる。
A
薬液濃度調整槽8は、送水経路L5,L6を介して、処理水槽6及び薬液槽7と接続されており、処理水槽6から処理水が供給され、薬液槽7から薬液が供給されている。薬液濃度調整槽8において、処理水と薬液とを混合することで、薬液の濃度を調整することができる。
The chemical
薬液濃度調整槽8は、送水経路L7を介して切換え弁14と接続されている。送水経路L7には、ポンプ19が設けられており、ポンプ19により、薬液濃度調整槽8において濃度が調整された薬液を、膜モジュール4の二次側から供給することができる。
The chemical
またポンプ19は、膜モジュール4の膜内部に必要量の薬液を供給するポンプである。必要量の薬液は膜内部の容積により決まるもので、一定量の薬液量となる。洗浄条件決定部33(図2参照)で決定した洗浄時間だけ、薬液が膜内部に入った状態を保持する。
The
洗浄薬液排出槽9は送水経路L8を介して、切換え弁15と接続されている。洗浄条件決定部33で決定した洗浄時間経過後、薬液は本経路を介して、洗浄薬液排出槽9に排出される。
The cleaning chemical
膜洗浄制御装置10は、信号線C1,C2,C3,C4,C5,C6を介して、それぞれ圧力計5、ポンプ17,18,19、切換え弁14,15と接続されている。図2は、膜洗浄制御装置10を示す概略構成図である。図2に示すように、膜洗浄制御装置10は、値取得部31と、洗浄強度決定部32と、洗浄条件決定部33と、膜洗浄制御部34と、を備える。膜洗浄制御装置10が備える各機能部は、CPU(Central Processing Unit)によってRAM(Random Access Memory)に読み出されたプログラムが実行されることによって実現される。
The membrane
値取得部31は、信号線C1を介して圧力計5と接続されている。値取得部31は、圧力計5で測定されたろ過膜の二次側の圧力を取得する。値取得部31は、取得されたろ過膜の二次側の圧力に基づいて、TMP値を取得する。
The
洗浄強度決定部32は、値取得部31によって取得されたTMP値に基づいて、次に膜モジュール4を薬液洗浄する際の洗浄強度を決定する。洗浄強度は、2段階に分けられてもよいし、3段階以上に分けられてもよい。
Based on the TMP value acquired by the
洗浄条件決定部33は、洗浄強度決定部32によって決定された洗浄強度に基づいて、薬液洗浄の際に用いられる薬液の濃度、又は薬液洗浄の洗浄時間を決定する。
Based on the cleaning strength determined by the cleaning
膜洗浄制御部34は、信号線C2,C3,C4,C5,C6を介して、ポンプ17,18,19、切換え弁14,15と接続されている。膜洗浄制御部34は、洗浄条件決定部33で決定された薬液の濃度に基づいて、薬液槽7から薬液濃度調整槽8へ供給する薬液の供給量を制御する。これにより、薬液濃度調整槽8において薬液の濃度が、洗浄条件決定部33で決定された薬液の濃度に調整される。
The membrane
膜洗浄制御部34は洗浄条件決定部33で決定された洗浄時間の間、切換え弁14を閉として、薬液が膜内部に入った状態を保持する。洗浄条件決定部33で決定した洗浄時間経過後、薬液は切換え弁14,15、送水経路L8を通って、洗浄薬液排出槽9に排出される。
During the cleaning time determined by the cleaning
次に、上述した水処理システム1による膜洗浄制御方法について、図1及び図2を参照して説明する。
先ず、実施形態の膜洗浄制御方法について説明する前に、水処理システム1による原水の処理方法について説明する。水処理システム1では、先ず、原水が送水経路L1を介して無酸素槽2に供給される。無酸素槽2に供給された原水は、活性汚泥と混合された状態で返送経路L2を介して無酸素槽2及び好気槽3を循環する。
Next, the membrane cleaning control method by the water treatment system 1 described above will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
First, before explaining the membrane cleaning control method of the embodiment, a raw water treatment method by the water treatment system 1 will be explained. In the water treatment system 1, first, raw water is supplied to the
無酸素槽2内において、脱窒菌の働きにより硝酸性窒素が窒素ガスに分解される。生成した窒素ガスは大気中に放出されることで水中の窒素成分が除去される。また、有機物の一部は、活性汚泥中の微生物の働きにより、低分子化されるとともに脱窒菌に利用されることでCO2まで分解される。
In the
また、好気槽3内において、好気微生物群の働きにより、有機物が低分子化され、その大半が水とCO2に分解される。さらに、硝化菌の働きにより、好気槽3内のアンモニア性窒素が、硝酸性窒素に酸化分解される。生成した硝酸性窒素は、返送経路L2を介して無酸素槽2へ供給され、無酸素槽2において分解される。
Also within the aerobic tank 3, by the action of aerobic microorganisms, organic matter is low molecular weight, the majority is decomposed into water and CO 2. Furthermore, ammonia nitrogen in the aerobic tank 3 is oxidatively decomposed into nitrate nitrogen by the action of nitrifying bacteria. The produced nitrate nitrogen is supplied to the
次に、膜モジュール4により、有機物及び窒素成分が除去された水(処理水)が分離、ろ過されて取り出される。
Next, water (treated water) from which organic substances and nitrogen components have been removed is separated, filtered and taken out by the
以上の工程により、原水が処理される。上記処理により、膜モジュール4の膜面上や膜内に濁質や浮遊物質などが付着又は堆積するため、膜洗浄制御方法により、膜モジュール4を洗浄する必要が生じる。
Raw water is treated by the above steps. As a result of the above processing, turbidity, suspended substances, and the like adhere or deposit on the membrane surface of the
次に、実施形態の膜洗浄制御方法について説明する。図3は、実施形態の膜洗浄制御方法の流れを示すフローチャートである。図3に示すように、実施形態の膜洗浄制御方法は、取得工程S1と、決定工程S2と、洗浄工程S3とを含む。実施形態の膜洗浄制御方法では、取得工程S1、決定工程S2、洗浄工程S3をこの順番で行うことにより、膜モジュール4を薬液洗浄する。なお、薬液洗浄は、ろ過膜のTMP値が所定の値を超えた場合に実施される。
Next, the film cleaning control method of the embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a flow of the film cleaning control method of the embodiment. As shown in FIG. 3, the film cleaning control method of the embodiment includes an acquisition step S1, a determination step S2, and a cleaning step S3. In the membrane cleaning control method of the embodiment, the
取得工程S1では、膜モジュール4を薬液洗浄した後に膜ろ過を再開した直後のろ過膜のTMP値を取得する。具体的には、先ず、圧力計5により、信号線C1を介して、膜モジュール4を薬液洗浄した後に膜ろ過を再開した直後のろ過膜の二次側の圧力値を値取得部31に送信する。次に、値取得部31により、圧力計5から送信されたろ過膜の二次側の圧力値に基づいてTMP値を取得する。
In acquisition process S1, the TMP value of the filtration membrane immediately after restarting membrane filtration after carrying out chemical | medical solution washing | cleaning of the
決定工程S2では、取得した膜間差圧値に基づいて、次の薬液洗浄を行う際の洗浄強度を決定する。具体的には、先ず、値取得部31で取得したTMP値を、洗浄強度決定部32へ送信する。洗浄強度決定部32では、下記表1に示すようにTMP値から洗浄強度を決定するための条件が予め設定されており、送信されたTMP値に基づいて洗浄強度を決定する。
In the determination step S2, the cleaning strength when performing the next chemical cleaning is determined based on the acquired transmembrane pressure difference value. Specifically, first, the TMP value acquired by the
洗浄工程S3では、決定した洗浄強度に基づいて薬液の濃度及び洗浄時間を決定し、決定した薬液の濃度及び洗浄時間により薬液洗浄を行う。具体的には、先ず、洗浄強度決定部32で決定した洗浄強度を、洗浄条件決定部33へ送信する。洗浄強度決定部32では、上記表1に示すように洗浄強度から薬液の濃度及び洗浄時間を決定するための条件が予め設定されており、送信された洗浄強度に基づいて薬液の濃度及び洗浄時間を決定する。
In the cleaning step S3, the concentration and cleaning time of the chemical solution are determined based on the determined cleaning strength, and the chemical solution cleaning is performed based on the determined concentration and cleaning time of the chemical solution. Specifically, first, the cleaning strength determined by the cleaning
次に、洗浄条件決定部33で決定した薬液の濃度及び洗浄時間を、膜洗浄制御部34へ送信する。膜洗浄制御部34は、薬液の濃度に基づいて、薬液濃度調整槽8への被処理水及び薬液の供給量を決定し、その決定に基づいて信号線C2,C3を介してポンプ17及びポンプ18を制御する。
Next, the chemical concentration and the cleaning time determined by the cleaning
ポンプ17及びポンプ18により、所定の量の処理水及び薬液を薬液濃度調整槽8に供給する。ここで、薬液洗浄後、膜ろ過を再開した直後の膜間差圧値(TMP0)がPn以下の場合は、薬液洗浄に用いる薬液として次亜塩素酸ナトリウムを用い、Pn以上の場合はシュウ酸を用いる。その後、薬液濃度調整槽8において、薬液を処理水で薄めることにより、洗浄条件決定部33で決定した濃度の薬液を調製する。
A predetermined amount of treated water and chemical solution are supplied to the chemical
次に、膜洗浄制御部34は洗浄条件決定部33で決定された洗浄時間の間、切換え弁14を閉として、薬液が膜内部に入った状態を保持する。洗浄条件決定部33で決定した洗浄時間経過後、薬液は切換え弁14,15、送水経路L8を通って、洗浄薬液排出槽9に排出される。
Next, the membrane
次に、膜洗浄制御部34は、信号線C6を介して、切換え弁15を制御することで、薬液洗浄で使用した薬液を洗浄薬液排出槽9へ排出する。
以上の工程により膜モジュール4を薬液洗浄することができる。
Next, the membrane
The
上記実施形態では、洗浄条件決定部33において、洗浄強度に基づいて薬液の濃度及び洗浄時間を決定したが、薬液の濃度又は洗浄時間のどちらか一方のみを決定し、他方は初期の設定値を用いるものであってもよい。
In the above embodiment, the cleaning
ポンプ17,18の流量はインバータにより制御するものとしたが、ポンプ吐出側に設置された流量調節弁でポンプ流量を制御する構成であってもよい。
Although the flow rate of the
以上説明した実施形態の膜洗浄制御方法によれば、取得工程と、決定工程とを持つことにより、少ない薬液で効率的にろ過膜を洗浄することができる。
実施形態の膜洗浄制御装置10は、複数の装置を用いて構成されてもよい。例えば、図2に示される膜洗浄制御装置10の機能部のうち、一部が他の装置に実装され、通信を行うことによって膜洗浄制御方法が実行されてもよい。
According to the membrane cleaning control method of the embodiment described above, the filtration membrane can be efficiently cleaned with a small amount of chemical solution by having an acquisition step and a determination step.
The film
実施形態の膜洗浄制御装置10は、水処理システム1の各装置と離れた位置に設けられ、水処理システム1が備える制御装置とネットワークを介して接続されてもよい。この場合、膜洗浄制御装置10は、制御装置からネットワークを介した通信により、圧力計5などの装置で測定された値を取得する。膜洗浄制御装置10は、取得された値に基づいて、洗浄強度を決定する。膜洗浄制御装置10は、決定された洗浄強度を、ネットワークを介して水処理システム1が備える制御装置に送信する。水処理システム1が備える制御装置は、受信された洗浄強度に基づいて洗浄を行う。
The membrane
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
尚、本明細書では、薬液洗浄した後のろ過再開直後の膜間差圧で薬品の洗浄強度を判定するものとしたが、フラックス変動の大きい処理場では、膜ろ過抵抗で判定をした方が好ましい。 In this specification, the chemical cleaning strength is determined based on the transmembrane pressure difference immediately after the resumption of filtration after the chemical cleaning, but in the treatment field where the flux fluctuation is large, it is better to make the determination based on the membrane filtration resistance. preferable.
膜ろ過抵抗は一般的には直接計測できないが、下記一般式(1)で示されることが知られている。
TMP=μJPR ・・・(1)
上記一般式(1)中、TMPは膜間差圧(kPa)、μは粘性係数[kPa/d]、Jは膜モジュール4のろ過膜を透過する処理水のフラックス[m/d]、Rは膜ろ過抵抗[1/m]、Pはべき定数を示す。
The membrane filtration resistance is generally not directly measurable, but is known to be represented by the following general formula (1).
TMP = μJ P R ··· (1 )
In the above general formula (1), TMP is the transmembrane pressure (kPa), μ is the viscosity coefficient [kPa / d], J is the flux of treated water permeating through the membrane of the membrane module 4 [m / d], R Indicates membrane filtration resistance [1 / m], P indicates a power constant.
すなわち、膜ろ過抵抗Rは下記一般式(2)で示される。
R=TMP/μJP ・・・(2)
上記一般式(2)中、べき乗定数Pは通常、1〜2の間で設定される調整パラメータである。
That is, the membrane filtration resistance R is represented by the following general formula (2).
R = TMP / μJ P (2)
In the general formula (2), the power constant P is usually an adjustment parameter set between 1 and 2.
フラックスは、膜モジュール4のろ過膜がろ過した処理水の量(ろ過水量)を膜面積で除した値で連続測定可能のため、粘性係数が一定と仮定すると、TMPをフラックスのべき乗で除した値が膜ろ過抵抗に相当するものとなる。 The flux can be measured continuously by dividing the amount of treated water filtered by the membrane of the membrane module 4 (filtered water amount) by the membrane area. Therefore, assuming that the viscosity coefficient is constant, TMP was divided by the power of the flux. The value corresponds to the membrane filtration resistance.
すなわち、膜ろ過抵抗Rは下記一般式(3)で示される。
R=B・TMP/JP ・・・(3)
上記一般式(3)中、Bを定数とすると、膜ろ過抵抗を膜間差圧とろ過水量から計算されるフラックスの値とから計算することができる。
That is, the membrane filtration resistance R is represented by the following general formula (3).
R = B · TMP / J P ··· (3)
In the above general formula (3), if B is a constant, the membrane filtration resistance can be calculated from the transmembrane pressure difference and the flux value calculated from the amount of filtered water.
1…水処理システム、2…無酸素槽、3…好気槽(槽)、4…膜モジュール、5…圧力計、6…処理水槽、7…薬液槽、8…薬液濃度調整槽、9…洗浄薬液排出槽、10…膜洗浄制御装置、11…撹拌機、12…ブロワ、13,16,17,18,19…ポンプ、14,15…切換え弁、31…値取得部、32…洗浄強度決定部、33…洗浄条件決定部、34…膜洗浄制御部、L1,L3,L4,L5,L6,L7,L8…送水経路、L2…返送経路、C1,C2,C3,C4,C5,C6…信号線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Water treatment system, 2 ... Anoxic tank, 3 ... Aerobic tank (tank), 4 ... Membrane module, 5 ... Pressure gauge, 6 ... Treated water tank, 7 ... Chemical solution tank, 8 ... Chemical solution concentration adjustment tank, 9 ... Cleaning chemical solution discharge tank, 10 ... Membrane cleaning control device, 11 ... Stirrer, 12 ... Blower, 13, 16, 17, 18, 19 ... Pump, 14, 15 ... Switching valve, 31 ... Value acquisition unit, 32 ... Cleaning
Claims (10)
前記膜間差圧値又は膜ろ過抵抗値に基づいて、次の前記薬液洗浄を行う際の洗浄強度を決定する決定工程と、
を含む膜洗浄制御方法。 An acquisition step of acquiring a transmembrane differential pressure value or a membrane filtration resistance value of the filtration membrane immediately after resumption of filtration after chemical filtration of the filtration membrane,
Based on the transmembrane pressure difference value or membrane filtration resistance value, a determination step for determining the cleaning strength when performing the next chemical cleaning,
A film cleaning control method comprising:
前記膜間差圧値又は膜ろ過抵抗値に基づいて、次の前記薬液洗浄を行う際の洗浄強度を決定する洗浄強度決定部と、
を備える膜洗浄制御装置。 A value acquisition unit for acquiring a transmembrane differential pressure value or a membrane filtration resistance value of the filtration membrane immediately after resumption of filtration after chemical filtration of the filtration membrane;
Based on the transmembrane pressure difference value or membrane filtration resistance value, a cleaning strength determination unit that determines the cleaning strength when performing the next chemical cleaning,
A membrane cleaning control device comprising:
前記槽内に設けられ、前記被処理水をろ過する膜と、
前記膜の二次側の圧力を測定する圧力計と、
ろ過した後の処理水を貯留する処理水槽と、
薬液を貯留する薬液槽と、
前記処理水槽及び前記薬液槽と接続され、前記薬液と前記処理水とを混合することにより前記薬液の濃度を調整する薬液濃度調整槽と、
請求項6又は請求項7に記載の膜洗浄制御装置と、
を備え、
前記膜洗浄制御装置の前記値取得部は、前記二次側の圧力に基づいて前記膜間差圧値を取得し、
前記膜洗浄制御装置は、前記薬液槽から前記薬液濃度調整槽へ供給する前記薬液の供給量、又は前記薬液濃度調整槽から前記膜への前記薬液の供給時間を制御する、膜洗浄制御部をさらに備える、水処理システム。 A tank for storing treated water;
A membrane provided in the tank for filtering the water to be treated;
A pressure gauge for measuring the pressure on the secondary side of the membrane;
A treated water tank for storing treated water after filtration;
A chemical tank for storing the chemical,
A chemical concentration adjusting tank that is connected to the treatment water tank and the chemical liquid tank and adjusts the concentration of the chemical liquid by mixing the chemical liquid and the treatment water;
The film cleaning control device according to claim 6 or 7,
With
The value acquisition unit of the membrane cleaning control apparatus acquires the transmembrane pressure difference value based on the pressure on the secondary side,
The film cleaning control device includes a film cleaning control unit that controls a supply amount of the chemical liquid supplied from the chemical liquid tank to the chemical liquid concentration adjustment tank or a supply time of the chemical liquid from the chemical liquid concentration adjustment tank to the film. A water treatment system further provided.
前記槽内に設けられ、前記被処理水をろ過する膜と、
前記膜の二次側の圧力を測定する圧力計と、
前記膜がろ過した処理水の量であるろ過水量を計測するろ過水量計と、
ろ過した後の前記処理水を貯留する処理水槽と、
薬液を貯留する薬液槽と、
前記処理水槽及び前記薬液槽と接続され、前記薬液と前記処理水とを混合することにより前記薬液の濃度を調整する薬液濃度調整槽と、
請求項6又は請求項7に記載の膜洗浄制御装置と、
を備え、
前記膜洗浄制御装置の前記値取得部は、前記二次側の圧力と前記ろ過水量に基づいて前記膜ろ過抵抗値を取得し、
前記膜洗浄制御装置は、前記薬液槽から前記薬液濃度調整槽へ供給する前記薬液の供給量、又は前記薬液濃度調整槽から前記膜への前記薬液の供給時間を制御する、膜洗浄制御部をさらに備える、水処理システム。 A tank for storing treated water;
A membrane provided in the tank for filtering the water to be treated;
A pressure gauge for measuring the pressure on the secondary side of the membrane;
A filtered water meter that measures the amount of filtered water that is the amount of treated water filtered by the membrane;
A treated water tank for storing the treated water after filtration;
A chemical tank for storing the chemical,
A chemical concentration adjusting tank that is connected to the treatment water tank and the chemical liquid tank and adjusts the concentration of the chemical liquid by mixing the chemical liquid and the treatment water;
The film cleaning control device according to claim 6 or 7,
With
The value acquisition unit of the membrane cleaning control device acquires the membrane filtration resistance value based on the pressure on the secondary side and the amount of filtered water,
The film cleaning control device includes a film cleaning control unit that controls a supply amount of the chemical liquid supplied from the chemical liquid tank to the chemical liquid concentration adjustment tank or a supply time of the chemical liquid from the chemical liquid concentration adjustment tank to the film. A water treatment system further provided.
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