JP2019198808A - Reverse osmosis membrane separation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、逆浸透膜分離装置に関する。 The present invention relates to a reverse osmosis membrane separation device.
従来、半導体の製造工程、電子部品や医療器具の洗浄等においては、不純物を含まない高純度の純水が使用される。この種の純水は、一般に、地下水や水道水等の原水を、逆浸透膜モジュール(以下、「RO膜モジュール」ともいう)で逆浸透膜分離処理することにより製造される。 Conventionally, high-purity pure water that does not contain impurities is used in semiconductor manufacturing processes, cleaning of electronic components and medical devices, and the like. This type of pure water is generally produced by subjecting raw water such as groundwater or tap water to a reverse osmosis membrane separation treatment with a reverse osmosis membrane module (hereinafter also referred to as “RO membrane module”).
高分子材料からなる逆浸透膜の水透過係数は、温度により変化する。また、逆浸透膜の水透過係数は、細孔の閉塞(以下、「膜閉塞」ともいう)や、材質の酸化による劣化(以下、「膜劣化」ともいう)によっても変化する。 The water permeability coefficient of a reverse osmosis membrane made of a polymer material varies depending on the temperature. Further, the water permeation coefficient of the reverse osmosis membrane also changes due to pore clogging (hereinafter also referred to as “membrane clogging”) and deterioration due to oxidation of the material (hereinafter also referred to as “membrane degradation”).
そこで、原水の温度や逆浸透膜の状態にかかわらず、RO膜モジュールにおける透過水の流量を一定に保つため、流量フィードバック水量制御を行う逆浸透膜分離装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a reverse osmosis membrane separation device that performs flow rate feedback water volume control has been proposed in order to keep the flow rate of permeated water in the RO membrane module constant regardless of the temperature of the raw water and the state of the reverse osmosis membrane (for example, Patent Documents). 1).
特許文献1に係る逆浸透膜分離装置においては、濃縮水用の定流量弁が設置されている。一般的に、スケール防止のため、透過水の流量に対する濃縮水の流量の割合を上げることで、膜一次側の流速を高くし、膜詰りの進行を抑制する方法が有効である。しかし、特許文献1に係る逆浸透膜分離装置のように濃縮水ラインに定流量弁を用いた場合、このような抑制方法を用いることはできなかった。 In the reverse osmosis membrane separation device according to Patent Document 1, a constant flow valve for concentrated water is installed. In general, in order to prevent scale, it is effective to increase the flow rate of the concentrated water relative to the flow rate of the permeated water, thereby increasing the flow rate on the primary side of the membrane and suppressing the progress of membrane clogging. However, when a constant flow valve is used in the concentrated water line as in the reverse osmosis membrane separation device according to Patent Document 1, such a suppression method cannot be used.
本発明は、スケール及びファウリング防止の点で有効な逆浸透膜分離装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a reverse osmosis membrane separation device effective in terms of scale and fouling prevention.
本発明は、給水が流通する給水ラインと、供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、前記給水ラインに合流部で接続し、供給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する供給水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、前記濃縮水ラインから分岐され、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水の一部を前記合流部に返送する循環水ラインと、前記濃縮水ラインから分岐され、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水の残部を排水として装置外へ排出する排水ラインと、前記供給水ラインに設けられ、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加圧ポンプと、前記加圧ポンプを制御するポンプ制御部と、前記濃縮水ラインに設けられる流量調整ユニットと、を備え、前記流量調整ユニットは、当該流量調整ユニットにおける差圧によらず実質的に定流量の濃縮水を流通させる定流量要素と、当該流量調整ユニットにおける差圧に実質的に比例して濃縮水の流量が高くなる比例要素とを備える、逆浸透膜分離装置に関する。 The present invention provides a water supply line through which water supply circulates, a reverse osmosis membrane module that separates supply water into permeated water and concentrated water, and is connected to the water supply line at a junction to supply the supply water to the reverse osmosis membrane module. Supply water line, a permeate line for sending permeated water separated by the reverse osmosis membrane module, a concentrated water line for sending concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module, and a branch from the concentrated water line A circulating water line for returning a part of the concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module to the junction, and a remaining part of the concentrated water branched from the concentrated water line and separated by the reverse osmosis membrane module. A drainage line that discharges out of the apparatus as drainage, a pressure pump that is provided in the supply water line and sucks the supply water and discharges it toward the reverse osmosis membrane module, and controls the pressure pump And a flow rate adjusting unit provided in the concentrated water line, wherein the flow rate adjusting unit allows a substantially constant flow rate of concentrated water to flow regardless of a differential pressure in the flow rate adjusting unit. And a proportional element that increases the flow rate of the concentrated water substantially in proportion to the differential pressure in the flow rate adjustment unit.
また、透過水の流量を第1検出流量値として検出する第1流量検出手段を更に備え、前記ポンプ制御部は、前記第1検出流量値が所定の流量目標値となるように、前記加圧ポンプを制御することが好ましい。 Further, the apparatus further comprises first flow rate detecting means for detecting the flow rate of the permeated water as a first detected flow rate value, and the pump control unit pressurizes the pressurization so that the first detected flow rate value becomes a predetermined flow rate target value. It is preferable to control the pump.
また、排水の流量を第2検出流量値として検出する第2流量検出手段と、前記排水ラインに設けられ、装置外へ排出する排水の流量を調整可能な排水流量調整弁と、前記給水の水質に基づいて、前記第1検出流量値及び前記第2検出流量値から算出される回収率の目標値である目標回収率を算出する目標回収率算出部と、前記回収率が前記目標回収率となるように、前記排水流量調整弁の開度を制御する排水流量調整弁制御部と、を更に備えることが好ましい。 A second flow rate detecting means for detecting the flow rate of the drainage as a second detected flow rate value; a drainage flow rate adjusting valve provided in the drainage line and capable of adjusting a flow rate of the drainage discharged to the outside of the apparatus; Based on the first detected flow rate value and the second detected flow rate value, a target recovery rate calculation unit that calculates a target recovery rate that is a target value of the recovery rate, and the recovery rate is the target recovery rate It is preferable to further include a drainage flow rate adjustment valve control unit that controls the opening degree of the drainage flow rate adjustment valve.
また、前記給水ラインに設けられ、前記給水ラインを流通する給水の圧力を調整する給水圧力調整手段と、前記給水の圧力を測定する圧力測定手段と、前記給水の圧力に基づいて、前記給水圧力調整手段を制御する給水圧力調整手段制御部と、を更に備えることが好ましい。 Further, the water supply pressure adjusting means for adjusting the pressure of the water supply flowing through the water supply line, the pressure measuring means for measuring the water supply pressure, and the water supply pressure based on the water supply pressure. It is preferable to further include a water supply pressure adjusting means control unit for controlling the adjusting means.
また、前記給水ラインに設けられ、給水の水質を測定する水質測定手段と、前記給水ラインに設けられ、給水の水温を測定する水温測定手段と、前記給水の水質と前記給水の水温とに基づいて、目標循環比を算出する目標循環比算出部と、前記目標循環比に基づいて、目標給水圧力を算出する目標給水圧力算出部とを更に備え、前記給水圧力調整手段制御部は、前記給水の圧力が前記目標給水圧力となるように、前記給水圧力調整手段を制御することが好ましい。 Further, based on the water quality measuring means provided in the water supply line for measuring the quality of the water supply, the water temperature measuring means provided in the water supply line for measuring the water temperature of the water supply, the water quality of the water supply and the water temperature of the water supply. A target circulation ratio calculating unit that calculates a target circulation ratio; and a target water supply pressure calculating unit that calculates a target water supply pressure based on the target circulation ratio, wherein the water supply pressure adjusting means control unit It is preferable to control the water supply pressure adjusting means so that the pressure becomes the target water supply pressure.
また、前記給水圧力調整手段は、前記給水を供給する給水ポンプを制御する給水ポンプ制御部を備え、前記給水圧力調整手段制御部は、前記給水ポンプ制御部を介して前記給水ポンプの回転数を調整することにより、給水の圧力を制御することが好ましい。 The feed water pressure adjusting means includes a feed water pump control unit that controls a feed water pump that supplies the feed water, and the feed water pressure adjusting means control unit controls the rotation speed of the feed water pump via the feed water pump control unit. It is preferable to control the pressure of the feed water by adjusting.
また、前記給水圧力調整手段は、前記給水ラインに設けられる給水圧力調整弁を備え、前記給水圧力調整手段制御部は、前記給水圧力調整弁の開度を調整することにより、給水の圧力を制御することが好ましい。 Further, the water supply pressure adjusting means includes a water supply pressure adjusting valve provided in the water supply line, and the water supply pressure adjusting means control unit controls the pressure of the water supply by adjusting the opening of the water supply pressure adjusting valve. It is preferable to do.
本発明によれば、スケール及びファウリング防止の点で有効な逆浸透膜分離装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a reverse osmosis membrane separation device that is effective in terms of scale and prevention of fouling.
〔1 第1実施形態〕
〔1.1 逆浸透膜分離装置の構成〕
本発明の第1実施形態に係る逆浸透膜分離装置1について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る逆浸透膜分離装置1の全体構成図である。本実施形態に係る逆浸透膜分離装置1は、例えば、淡水から純水を製造する純水製造システムに適用される。
[1 First Embodiment]
[1.1 Configuration of Reverse Osmosis Membrane Separator]
A reverse osmosis membrane separation device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a reverse osmosis membrane separation device 1 according to a first embodiment. The reverse osmosis membrane separation device 1 according to the present embodiment is applied to, for example, a pure water production system that produces pure water from fresh water.
図1に示すように、本実施形態に係る逆浸透膜分離装置1は、給水ポンプ12と、給水側インバータ13と、加圧ポンプ2と、加圧側インバータ3と、逆浸透膜モジュールとしてのRO膜モジュール4と、流量調整ユニット5と、逆止弁6と、排水流量調整手段としての排水流量調整弁7(比例制御弁)と、第1流量センサFM1と、制御部30と、を備える。なお、制御部30と被制御対象機器との電気的接続線の図示については、省略している。
As shown in FIG. 1, a reverse osmosis membrane separation device 1 according to this embodiment includes a
また、逆浸透膜分離装置1は、給水ラインL1と、供給水ラインL2と、透過水ラインL3と、第1濃縮水ラインL41と、第2濃縮水ラインL42と、循環水ラインL5と、排水ラインL6と、を備える。本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。 The reverse osmosis membrane separation device 1 includes a water supply line L1, a supply water line L2, a permeate water line L3, a first concentrated water line L41, a second concentrated water line L42, a circulating water line L5, A line L6. The “line” in the present specification is a general term for lines capable of flowing a fluid such as a flow path, a path, and a pipeline.
給水ラインL1は、給水W1を、供給水ラインL2との合流点であるJ2まで供給するラインである。給水ラインL1の上流側の端部は、給水W1の供給源(不図示)に接続されている。給水ラインL1には、上流側から下流側に向けて順に、給水ポンプ12、合流部J2が設けられている。
The water supply line L1 is a line which supplies the water supply W1 to J2 which is a confluence | merging point with the supply water line L2. The upstream end of the water supply line L1 is connected to a supply source (not shown) of the water supply W1. The water supply line L1 is provided with a
なお、給水ラインL1を流通する給水W1には、給水W1の供給源(不図示)から直接供給される給水に限らず、例えば、給水W1を濾過処理装置(除鉄除マンガン装置、活性炭濾過装置等)、硬水軟化装置等の前処理装置により前処理された給水も含まれる。 The feed water W1 flowing through the feed water line L1 is not limited to the feed water directly supplied from the feed source (not shown) of the feed water W1, but, for example, the feed water W1 is filtered by a filtration device (iron removal manganese removal device, activated carbon filtration device). Etc.), water supply pretreated by a pretreatment device such as a water softening device is also included.
給水ポンプ12は、給水ラインL1を流通する給水W1を吸入し、加圧ポンプ2へ向けて圧送(吐出)する装置である。給水ポンプ12には、給水側インバータ13から周波数が変換された駆動電力が供給される。給水ポンプ12は、供給(入力)された駆動電力の周波数(以下、「駆動周波数」ともいう)に応じた回転速度で駆動される。
The
給水側インバータ13は、給水ポンプ12に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路(又はその回路を持つ装置)である。給水側インバータ13は、制御部30と電気的に接続されている。給水側インバータ13には、制御部30から指令信号が入力される。給水側インバータ13は、制御部30により入力された指令信号(電流値信号又は電圧値信号)に対応する駆動周波数の駆動電力を給水ポンプ12に出力する。
The water
本実施形態においては、制御部30は、給水ポンプ12が給水W1を所定の一定圧力値で吐出するように、給水側インバータ13を制御する。給水ポンプ12により付与される給水W1の前記一定圧力値は、給水ラインL1を流通する給水W1を加圧ポンプ2に供給可能な圧力値に設定される。これにより、給水W1の給水圧力は、一定圧力値となる。本実施形態においては、給水W1の給水圧力を、例えば、0.2〜0.5MPaの間の一定圧力値に設定している。
In the present embodiment, the
供給水ラインL2は、給水W1を、供給水W2としてRO膜モジュール4に供給するラインである。供給水ラインL2の上流側の端部は、合流点J2に接続されている。供給水ラインL2の下流側の端部は、RO膜モジュール4の一次側入口ポートに接続されている。供給水ラインL2には、上流側から下流側に向けて順に、合流部J2、加圧ポンプ2、RO膜モジュール4が設けられている。
The supply water line L2 is a line that supplies the supply water W1 to the RO membrane module 4 as the supply water W2. The upstream end of the supply water line L2 is connected to the junction J2. The downstream end of the supply water line L <b> 2 is connected to the primary inlet port of the RO membrane module 4. The supply water line L2 is provided with a merging portion J2, a
加圧ポンプ2は、供給水ラインL2に設けられる。加圧ポンプ2は、供給水ラインL2において、給水W1を吸入し、供給水W2として、RO膜モジュール4へ向けて圧送(吐出)する装置である。加圧ポンプ2には、加圧側インバータ3から周波数が変換された駆動電力が供給される。加圧ポンプ2は、供給(入力)された駆動電力の周波数(以下、「駆動周波数」ともいう)に応じた回転速度で駆動される。
The pressurizing
加圧側インバータ3は、加圧ポンプ2に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路(又はその回路を持つ装置)である。加圧側インバータ3は、制御部30と電気的に接続されている。加圧側インバータ3には、制御部30から指令信号が入力される。加圧側インバータ3は、制御部30により入力された指令信号(電流値信号又は電圧値信号)に対応する駆動周波数の駆動電力を加圧ポンプ2に出力する。
The pressurizing side inverter 3 is an electric circuit (or a device having the circuit) that supplies driving power having a frequency converted to the pressurizing
RO膜モジュール4は、加圧ポンプ2から吐出された供給水W2を、溶存塩類が除去された透過水W3と、溶存塩類が濃縮された濃縮水W4とに膜分離処理する設備である。RO膜モジュール4は、単一又は複数のRO膜エレメント(不図示)を備える。RO膜モジュール4は、これらRO膜エレメントにより供給水W2を膜分離処理し、透過水W3及び濃縮水W4を製造する。
The RO membrane module 4 is a facility for subjecting the supply water W2 discharged from the pressurizing
透過水ラインL3は、RO膜モジュール4で分離された透過水W3を送出するラインである。透過水ラインL3の上流側の端部は、RO膜モジュール4の二次側ポートに接続されている。透過水ラインL3の下流側の端部は、需要箇所の装置等に接続されている。透過水ラインL3には、第1流量センサFM1(以下、「第1流量検出手段」とも呼称する)が設置される。 The permeated water line L3 is a line for sending the permeated water W3 separated by the RO membrane module 4. The upstream end of the permeate line L3 is connected to the secondary port of the RO membrane module 4. The downstream end of the permeate line L3 is connected to a device or the like at the demand point. A first flow rate sensor FM1 (hereinafter also referred to as “first flow rate detection means”) is installed in the permeate line L3.
第1流量センサFM1は、透過水ラインL3を流通する透過水W3の流量を第1検出流量値として検出する機器である。第1流量センサFM1は、透過水ラインL3に接続されている。第1流量センサFM1は、制御部30と電気的に接続されている。第1流量センサFM1で検出された透過水W3の第1検出流量値は、制御部30へ検出信号として送信される。第1流量センサFM1として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車(不図示)を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。
The first flow rate sensor FM1 is a device that detects the flow rate of the permeated water W3 flowing through the permeated water line L3 as a first detected flow rate value. The first flow sensor FM1 is connected to the permeate line L3. The first flow sensor FM1 is electrically connected to the
第1濃縮水ラインL41は、RO膜モジュール4で分離された濃縮水W4を送出するラインである。第1濃縮水ラインL41の上流側の端部は、RO膜モジュール4の一次側出口ポートに接続されている。また、第1濃縮水ラインL41の下流側は、流量調整ユニット5の一次側に接続されている。 The first concentrated water line L41 is a line for sending the concentrated water W4 separated by the RO membrane module 4. The upstream end of the first concentrated water line L41 is connected to the primary outlet port of the RO membrane module 4. Further, the downstream side of the first concentrated water line L41 is connected to the primary side of the flow rate adjustment unit 5.
また、第2濃縮水ラインL42は、流量調整ユニット5で流量が調整された濃縮水W4を送出するラインである。第2濃縮水ラインL42の上流側の端部は、流量調整ユニット5の二次側に接続されている。また、第2濃縮水ラインL42の下流側は、接続部J1において、循環水ラインL5及び排水ラインL6に分岐している。 The second concentrated water line L <b> 42 is a line for sending the concentrated water W <b> 4 whose flow rate is adjusted by the flow rate adjusting unit 5. The upstream end of the second concentrated water line L <b> 42 is connected to the secondary side of the flow rate adjustment unit 5. Further, the downstream side of the second concentrated water line L42 branches into a circulating water line L5 and a drainage line L6 at the connection portion J1.
なお、以降では、第1濃縮水ラインL41と第2濃縮水ラインL42とをまとめて、「濃縮水ラインL4」と総称することがある。 Hereinafter, the first concentrated water line L41 and the second concentrated water line L42 may be collectively referred to as “the concentrated water line L4”.
流量調整ユニット5は、当該流量調整ユニット5における差圧によらず、実質的に定流量の濃縮水を流通させる定流量要素と、当該流量調整ユニット5における差圧に実質的に比例して濃縮水W4の流量が高くなる比例要素とを備える。流量調整ユニット5における差圧は、具体的には、第1濃縮水ラインL41の水圧と第2濃縮水ラインL42の水圧との差圧である。定流量要素は、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持し、例えば水ガバナの名称で呼ばれるものを用いてもよい。また、比例要素としては、例えばオリフィスの名称で呼ばれるものを用いてもよく、オリフィスから流れる濃縮水W4の流量が、当該流量調整ユニット5における差圧に比例する。 The flow rate adjusting unit 5 concentrates substantially in proportion to the constant flow rate element that allows the concentrated water having a substantially constant flow rate to flow and the differential pressure in the flow rate adjusting unit 5 regardless of the differential pressure in the flow rate adjusting unit 5. And a proportional element that increases the flow rate of the water W4. The differential pressure in the flow rate adjustment unit 5 is specifically the differential pressure between the water pressure in the first concentrated water line L41 and the water pressure in the second concentrated water line L42. As the constant flow rate element, a constant flow rate value is maintained without requiring auxiliary power or external operation, and for example, a constant flow rate element called by the name of the water governor may be used. Moreover, as a proportional element, what is called by the name of an orifice may be used, for example, and the flow rate of the concentrated water W4 flowing from the orifice is proportional to the differential pressure in the flow rate adjusting unit 5.
図2は、RO膜モジュール4の入口圧力と、流量調整ユニット5を流れる濃縮水の流量との関係の例を示すグラフである。流量調整ユニット5は、定流量要素を備えることから、入口圧力が発生すると、流量調整ユニット5を流れる濃縮水の流量は一気にA点まで上昇する。すなわち近似的には、入口圧力の発生と同時にA点の高さの流量が流量調整ユニット5に流れる。同時に、流量調整ユニット5は比例要素を備えることから、以降、入口圧力が上昇するに従い、流量調整ユニット5を流れる濃縮水の流量は、一次関数的に上昇する。 FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the inlet pressure of the RO membrane module 4 and the flow rate of the concentrated water flowing through the flow rate adjustment unit 5. Since the flow rate adjusting unit 5 includes a constant flow rate element, when the inlet pressure is generated, the flow rate of the concentrated water flowing through the flow rate adjusting unit 5 rises to point A at a stretch. That is, approximately, the flow rate at the height of point A flows to the flow rate adjustment unit 5 simultaneously with the generation of the inlet pressure. At the same time, since the flow rate adjusting unit 5 includes a proportional element, the flow rate of the concentrated water flowing through the flow rate adjusting unit 5 increases in a linear function as the inlet pressure increases.
なお、流量調整ユニット5において、定流量要素と比例要素とは一体的に構成されていてもよく、別体として構成されていてもよい。一体的に構成されている場合には、例えば、比例要素の流れ方向が、流量調整ユニット5の長軸方向と一致し、定流量要素の流れ方向が流量調整ユニット5の長軸方向に直交するように構成してもよい。あるいは、比例要素の流れ方向が流量調整ユニット5の長軸方向に直交し、定流量要素の流れ方向が流量調整ユニット5の長軸方向と一致するように構成してもよい。あるいは、定流量要素の流れ方向と比例要素の流れ方向が、共に流量調整ユニット5の長軸方向と一致するように構成してもよい。 In the flow rate adjustment unit 5, the constant flow rate element and the proportional element may be configured integrally or may be configured separately. In the case of being configured integrally, for example, the flow direction of the proportional element coincides with the long axis direction of the flow rate adjustment unit 5, and the flow direction of the constant flow rate element is orthogonal to the long axis direction of the flow rate adjustment unit 5. You may comprise as follows. Alternatively, the flow direction of the proportional element may be orthogonal to the long axis direction of the flow rate adjustment unit 5, and the flow direction of the constant flow rate element may coincide with the long axis direction of the flow rate adjustment unit 5. Alternatively, the flow direction of the constant flow element and the flow direction of the proportional element may both be configured to coincide with the major axis direction of the flow rate adjustment unit 5.
循環水ラインL5は、濃縮水ラインL4から分岐するラインであって、RO膜モジュール4で分離された濃縮水W4の一部である循環水W41を、合流部J2に返送するラインである。循環水ラインL5の上流側の端部は、接続部J1において、濃縮水ラインL4に接続されている。また、循環水ラインL5の下流側の端部は、合流部J2において、給水ラインL1に接続されている。循環水ラインL5には、逆止弁6が設けられている。
The circulating water line L5 is a line branched from the concentrated water line L4, and is a line that returns the circulating water W41, which is a part of the concentrated water W4 separated by the RO membrane module 4, to the junction J2. The upstream end of the circulating water line L5 is connected to the concentrated water line L4 at the connecting portion J1. Further, the downstream end of the circulating water line L5 is connected to the water supply line L1 at the junction J2. A
排水ラインL6は、接続部J1において濃縮水ラインL4から分岐され、RO膜モジュール4で分離された濃縮水W4の残部である排水W42を装置外(系外)に排出するラインである。排水ラインL6には、排水流量調整手段としての排水流量調整弁7が設けられている。
The drainage line L6 is a line that is branched from the concentrated water line L4 at the connection portion J1 and discharges the wastewater W42 that is the remaining portion of the concentrated water W4 separated by the RO membrane module 4 to the outside of the apparatus (outside the system). The drainage line L6 is provided with a drainage flow
排水流量調整弁7は、排水ラインL6から装置外へ排出する排水W42の排水流量を調整可能な弁である。排水流量調整弁7は、制御部30と電気的に接続されている。排水流量調整弁7の弁開度は、制御部30から送信される駆動信号により制御される。制御部30から電流値信号(例えば、4〜20mA)を排水流量調整弁7に送信して、弁開度を制御することにより、排水W42の排水流量を調整することができる。
The drainage flow
制御部30は、CPU、ROM、RAM、CMOSメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
The
CPUは逆浸透膜分離装置1を全体的に制御するプロセッサである。該CPUは、ROMに格納された各種プログラムを、バスを介して読み出し、該各種プログラムに従って逆浸透膜分離装置1全体を制御することで、加圧ポンプ2を制御するポンプ制御部としての機能を実現するように構成される。RAMには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。CMOSメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、逆浸透膜分離装置1の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
The CPU is a processor that controls the reverse osmosis membrane separation apparatus 1 as a whole. The CPU reads out various programs stored in the ROM via a bus and controls the entire reverse osmosis membrane separation device 1 according to the various programs, thereby functioning as a pump control unit that controls the pressurizing
制御部30は、ポンプ制御部として加圧ポンプ2を制御する。より詳細には、制御部30は、第1流量センサFM1によって検出される透過水W3の流量が、所定の流量目標値となるように、加圧側インバータ3を介して加圧ポンプ2の周波数を制御することにより、加圧ポンプ2が吐出する供給水の流量を制御する。これにより、RO膜モジュール4における透過水W3の流量が一定に保たれる流量フィードバック水量制御が実現される。
The
〔1.2 逆浸透膜分離装置の動作〕
逆浸透膜分離装置1の使用開始からの時間経過に伴い、RO膜モジュール4のRO膜エレメントには、スケールによる詰まりが発生することが懸念される。この詰まりによって、供給水ラインL2の水圧、延いては第1濃縮水ラインL41の水圧が上昇するが、流量調整ユニット5は、当該流量調整ユニット5における差圧、すなわち第1濃縮水ラインL41の水圧と第2濃縮水ラインL42の水圧との差圧に実質的に比例して濃縮水の流量が高くなる比例要素を備えることから、濃縮水W4の流量が増加する。透過水W3の流量に対する濃縮水W4の流量が増加することで循環比(透過水W3の流量に対する濃縮水W4の流量の比率)が上昇し、RO膜モジュール4の一次側の流速が速くなる。これにより、RO膜エレメントからのスケールの剪断力が高まり、膜詰りの進行が抑制される。
[1.2 Operation of reverse osmosis membrane separator]
With the passage of time from the start of use of the reverse osmosis membrane separation device 1, there is a concern that the RO membrane element of the RO membrane module 4 may be clogged with scale. Due to this clogging, the water pressure of the supply water line L2 and, consequently, the water pressure of the first concentrated water line L41 rises, but the flow rate adjusting unit 5 has a differential pressure in the flow rate adjusting unit 5, that is, the first concentrated water line L41. The flow rate of the concentrated water W4 increases because it includes a proportional element that increases the flow rate of the concentrated water substantially in proportion to the differential pressure between the water pressure and the water pressure of the second concentrated water line L42. By increasing the flow rate of the concentrated water W4 relative to the flow rate of the permeated water W3, the circulation ratio (ratio of the flow rate of the concentrated water W4 relative to the flow rate of the permeated water W3) increases, and the flow velocity on the primary side of the RO membrane module 4 increases. Thereby, the shearing force of the scale from the RO membrane element increases, and the progress of membrane clogging is suppressed.
〔1.3 第1実施形態の効果〕
上述した第1実施形態に係る逆浸透膜分離装置1によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
第1実施形態に係る逆浸透膜分離装置1においては、濃縮水ラインL4に流量調整ユニット5が設置され、流量調整ユニット5は、当該流量調整ユニット5における差圧によらず実質的に定流量の濃縮水を流通させる定流量要素と、当該流量調整ユニット5における差圧に実質的に比例して濃縮水の流量が高くなる比例要素とを備える。
[1.3 Effects of First Embodiment]
According to the reverse osmosis membrane separation device 1 according to the first embodiment described above, for example, the following effects can be obtained.
In the reverse osmosis membrane separation device 1 according to the first embodiment, the flow rate adjustment unit 5 is installed in the concentrated water line L4, and the flow rate adjustment unit 5 is substantially constant regardless of the differential pressure in the flow rate adjustment unit 5. Constant flow element for circulating the concentrated water and a proportional element for increasing the flow rate of the concentrated water substantially in proportion to the differential pressure in the flow rate adjusting unit 5.
RO膜モジュール4のRO膜エレメントに詰まりが発生した場合に、流量調整ユニット5における差圧が上昇することにより、濃縮水W4の流量が増加し、循環比が高まる。これにより、RO膜エレメントからのスケールの剪断力が高まり、膜詰りの進行が抑制される。 When the RO membrane element of the RO membrane module 4 is clogged, the differential pressure in the flow rate adjustment unit 5 increases, so that the flow rate of the concentrated water W4 increases and the circulation ratio increases. Thereby, the shearing force of the scale from the RO membrane element increases, and the progress of membrane clogging is suppressed.
〔2 第2実施形態〕
〔2.1 逆浸透膜分離装置の構成〕
本発明の第2実施形態に係る逆浸透膜分離装置1Aについて、図面を参照しながら説明する。図3は、第2実施形態に係る逆浸透膜分離装置1Aの全体構成図である。なお、以下では、逆浸透膜分離装置1Aが備える構成要素のうち、第1実施形態に係る逆浸透膜分離装置1が備える構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を用いてその説明を省略し、主として、逆浸透膜分離装置1と異なる構成要素について説明する。
[2 Second Embodiment]
[2.1 Configuration of reverse osmosis membrane separator]
A reverse osmosis membrane separation device 1A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is an overall configuration diagram of a reverse osmosis membrane separation device 1A according to the second embodiment. In the following, among the components provided in the reverse osmosis membrane separation device 1A, the same components as those provided in the reverse osmosis membrane separation device 1 according to the first embodiment are described using the same reference numerals. The components different from the reverse osmosis membrane separation device 1 will be mainly described.
逆浸透膜分離装置1Aは、逆浸透膜分離装置1が有する構成要素に加えて、水質測定手段としての水質センサ15、水温測定手段としての水温センサ16、圧力測定手段としての圧力センサ17、第2流量センサFM2を備える。また、逆浸透膜分離装置1Aは、制御部30の代わりに制御部30Aを備える。
The reverse osmosis membrane separation device 1A includes, in addition to the constituent elements of the reverse osmosis membrane separation device 1, a
水質センサ15は、給水ラインL1に設置される。水質センサ15は、制御部30Aと電気的に接続されている。水質センサ15は、給水W1の水質(以下、「測定水質値」ともいう)を測定し、測定水質値は制御部30Aへ検出信号として送信される。なお、給水W1の水質としては、例えば、pH、硬度、アルカリ度、炭酸カルシウム溶解度、シリカ溶解度、シリカ濃度等のうち1つ以上であってよい。
The
水温センサ16は、給水ラインL1に設置される。水温センサ16は、制御部30Aと電気的に接続されている。水温センサ16は、給水W1の水温(以下、「測定水温値」ともいう)を測定し、測定水温値は制御部30Aへ検出信号として送信される。
The
圧力センサ17は、給水ラインL1に設置される。圧力センサ17は、制御部30Aと電気的に接続されている。圧力センサ17は、給水W1の水圧(以下、「測定水圧値」ともいう)を測定し、測定水圧値は制御部30Aへ検出信号として送信される。
The
第2流量センサFM2(以下、「第2流量検出手段」とも呼称する)は、排水ラインL6を流通する排水W42の流量を第2検出流量値として検出する機器である。第2流量センサFM2は、排水ラインL6に接続されている。第2流量センサFM2は、制御部30Aと電気的に接続されている。第2流量センサFM2で検出された排水W42の第2検出流量値は、制御部30Aへ検出信号として送信される。第2流量センサFM2として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車(不図示)を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。
The second flow rate sensor FM2 (hereinafter also referred to as “second flow rate detection means”) is a device that detects the flow rate of the wastewater W42 flowing through the drainage line L6 as a second detected flow rate value. The second flow sensor FM2 is connected to the drain line L6. The second flow sensor FM2 is electrically connected to the
〔2.2 制御部の機能ブロック〕
制御部30Aは、制御部30と同様に、CPU、ROM、RAM、CMOSメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。CPUが、ROMに格納された各種プログラムを、バスを介して読み出し、該各種プログラムに従って逆浸透膜分離装置1全体を制御することで、図4の機能ブロック図に示すように、制御部30Aが、ポンプ制御部301、目標回収率算出部302、目標循環比算出部303、目標給水圧力算出部304、排水流量調整弁制御部305、給水圧力調整手段制御部306の機能を実現するように構成される。
[2.2 Function blocks of control unit]
The
ポンプ制御部301は、第1流量センサFM1によって検出される透過水W3の流量が、所定の流量目標値となるように、加圧側インバータ3を介して、加圧ポンプ2の駆動周波数を制御する。これにより、RO膜モジュール4における透過水W3の流量が一定に保たれる流量フィードバック水量制御が実現される。
The
目標回収率算出部302は、水質センサ15により検出された測定水質値に基づいて、目標回収率を算出する。ここで、「目標回収率」とは、回収率の目標値である。「回収率」とは、RO膜モジュール4に供給される給水W1の流量に対する透過水W3の流量の比率(透過水W3の流量/給水W1の流量)のことであり、本実施形態においては、透過水W3の流量である第1検出流量値と、排水W42の流量である第2検出流量値とから算出される。
また、測定水質値として、例えば、硬度、アルカリ度、シリカ濃度等を用いることにより、スケールの析出を確実に抑制しながら、透過水W3の回収率を最大とする目標回収率を算出することが可能となる。
なお、出願人は先だって、逆浸透膜分離装置に係る発明を特願2017−113706号として出願している。その明細書に記載の目標回収率の算出方法を、本発明において援用してもよい。
The target recovery
In addition, by using, for example, hardness, alkalinity, silica concentration, etc. as the measured water quality value, it is possible to calculate a target recovery rate that maximizes the recovery rate of the permeated water W3 while reliably suppressing the precipitation of scale. It becomes possible.
The applicant has previously filed an invention related to a reverse osmosis membrane separation device as Japanese Patent Application No. 2017-113706. The method for calculating the target recovery rate described in the specification may be incorporated in the present invention.
目標循環比算出部303は、水質センサ15により検出された測定水質値と、水温センサ16により検出された測定水温値とに基づいて、目標循環比を算出する。ここで、「目標循環比」とは循環比の目標値である。給水W1の水温や水質が原因でスケールリスクが増加した場合に、循環比を制御することでスケールリスクを減少することが可能であるため、目標循環比算出部303は、給水W1の水質と水温とに基づいて目標循環比を算出する。
なお、目標循環比としては、5〜6の間の値となることが好ましい。
The target circulation
The target circulation ratio is preferably a value between 5 and 6.
目標給水圧力算出部304は、目標循環比算出部303によって算出された目標循環比に基づいて目標給水圧力を算出する。ここで、「目標給水圧力」とは給水圧力の目標値のことである。RO膜モジュール4のRO膜の目詰まりが進行しても流量を確保するために、RO膜モジュール4の一次側圧力を上昇させると、第1濃縮水ラインL41の水圧が上昇し、流量調整ユニット5における差圧が大きくなる。流量調整ユニット5は、当該流量調整ユニット5での差圧に実質的に比例して濃縮水W4の流量が高くなる比例要素を備えることから、濃縮水W4の流量が増加する。すなわち、流量調整ユニット5が存在することで、給水圧力が上昇することによりRO膜モジュール4の一次側圧力が上昇するほど循環比が上昇するため、目標給水圧力算出部304はこの関係を利用して、目標循環比に基づいて目標給水圧力を算出する。
The target water supply
排水流量調整弁制御部305は、回収率の実測値が目標回収率となるように、排水流量調整弁7の開度を調整する。なお、本制御における開度の演算には、例えば、速度形デジタルPIDアルゴリズムを用いることができる。排水流量調整弁制御部305は、排水流量調整弁7の開度を非連続的に変更してもよい。
The drainage flow rate adjustment
給水圧力調整手段制御部306は、圧力センサ17によって検出された測定水圧値が、目標給水圧力算出部304によって算出された目標給水圧力となるように、給水ラインL1を流通する給水W1の圧力を調整する給水圧力調整手段を制御する。第2実施形態において、「給水圧力調整手段」とは、給水ポンプ12を制御する給水ポンプ制御部、具体的には給水側インバータ13のことである。すなわち、給水圧力調整手段制御部306は、給水側インバータ13を介して、給水ポンプ12の回転数を制御することにより、給水圧力を制御する。
The feed water pressure adjusting means
給水圧力調整手段制御部306は、RO膜モジュール4の手前にある加圧ポンプ2の周波数が下限周波数を下回らない範囲で、給水ポンプ12の回転数を制御する。
これにより、加圧ポンプ2の故障が防がれると共に、結果的に、流量調整ユニット5における差圧も確保され、目標循環比も確保される。
The feed water pressure adjusting means
Thereby, the failure of the pressurizing
とりわけ、給水圧力調整手段制御部306が給水ポンプ12の回転数を制御する際、水質センサ15により測定された水質が悪化したとき、あるいは、水温センサ16により測定された水温が変化したときには、スケールリスクが上昇する(シリカに関しては、水温が低いほど溶解度が低下しスケールリスクが上昇し、カルシウム硬度に関しては、水温が高いほど溶解度が低下しスケールリスクが上昇する)ので、加圧ポンプ2の周波数が下限周波数を下回らない範囲で、給水ポンプ12の回転数を落とす。
In particular, when the water supply pressure adjusting means
〔2.3 排水流量調整弁の制御方法〕
図5のフローチャートは、排水流量調整弁7の制御方法を示す。
ステップS1において、目標回収率算出部302は、給水の水質に基づいて、第1流量センサFM1により検出される透過水W3の流量と、第2流量センサFM2により検出される濃縮水W4の残部、すなわち排水W42の流量とから算出される回収率の目標値である、目標回収率を算出する。
[2.3 Control method of drainage flow control valve]
The flowchart of FIG. 5 shows a method for controlling the drain flow
In step S1, the target recovery
ステップS2において、第1流量センサFM1が透過水W3の流量を検出し、また、第2流量センサFM2が濃縮水W4の残部、すなわち排水W42の流量を検出することにより、実際の回収率が測定される。 In step S2, the first flow rate sensor FM1 detects the flow rate of the permeated water W3, and the second flow rate sensor FM2 detects the remaining amount of the concentrated water W4, that is, the flow rate of the waste water W42, thereby measuring the actual recovery rate. Is done.
ステップS3において、排水流量調整弁制御部305は、ステップS2で測定された実際の回収率とステップS1で算出された目標回収率との差と、所定偏差とを比較する。実際の回収率と目標回収率との差が所定偏差未満である場合(S3:YES)には、処理はステップS4に移行する。実際の回収率と目標回収率との差が所定偏差以上である場合(S3:NO)には、処理はステップS5に移行する。
In step S3, the drain flow rate adjusting
ステップS4において、排水流量調整弁制御部305は、排水流量調整弁7の開度を固定し、処理はステップS1に戻る(リターン)。
In step S4, the drainage flow rate adjustment
ステップS5において、排水流量調整弁制御部305は、排水流量調整弁7の開度を変更し、処理はステップS1に戻る(リターン)。
In step S5, the drainage flow rate adjustment
なお、上記のステップS1において、目標回収率算出部302は、上記の水質として、シリカ溶解度、炭酸カルシウム溶解度等に基づいて、目標回収率を算出してもよい。
In step S1, the target recovery
また、上記のステップS1〜ステップS5の順序は、必要に応じて適宜入れ替えてもよい。 Moreover, you may replace the order of said step S1-step S5 suitably as needed.
〔2.4 給水圧力の制御方法〕
図6のフローチャートは、給水圧力の制御方法を示す。
ステップS11において、水質センサ15は、給水ラインL1中の給水W1の水質を測定する。
[2.4 Control method of water supply pressure]
The flowchart in FIG. 6 shows a method for controlling the feed water pressure.
In step S11, the
ステップS12において、水温センサ16は、給水ラインL1中の給水W1の水温を測定する。
In step S12, the
ステップS13において、目標循環比算出部303は、水質センサ15により検出された測定水質値と、水温センサ16により検出された測定水温値とに基づいて、目標循環比を算出する。
In step S <b> 13, the target circulation
ステップS14において、目標給水圧力算出部304は、目標循環比算出部303によって算出された目標循環比に基づいて目標給水圧力を算出する。
In step S14, the target water supply
ステップS15において、圧力センサ17は、給水ラインL1中の給水W1の水圧を測定する。
In step S15, the
ステップS16において、実際の給水圧力が目標給水圧力を超えた場合(S16:YES)には、処理はステップS17に移行する。実際の給水圧力が目標給水圧力以下の場合(S16:NO)には、処理はステップS18に移行する。 In step S16, when the actual water supply pressure exceeds the target water supply pressure (S16: YES), the process proceeds to step S17. When the actual water supply pressure is equal to or lower than the target water supply pressure (S16: NO), the process proceeds to step S18.
ステップS17において、給水圧力調整手段制御部306は、加圧ポンプ2の周波数が下限周波数を下回らない範囲で、給水圧力調整手段としての給水側インバータ13を介して、給水ポンプ12の回転数を制御することにより、給水圧力を下降させ、処理はステップS1に戻る(リターン)。
In step S17, the feed water pressure adjusting means
ステップS18において、給水圧力調整手段制御部306は、加圧ポンプ2の周波数が下限周波数を下回らない範囲で、給水圧力調整手段としての給水側インバータ13を介して、給水ポンプ12の回転数を制御することにより、給水圧力を上昇させ、処理はステップS1に戻る(リターン)。
In step S18, the feed water pressure adjusting means
とりわけ、給水圧力調整手段制御部306が給水ポンプ12の回転数を制御する際、水質センサ15により測定された水質が悪化したとき、あるいは、水温センサ16により測定された水温が変化したときには、加圧ポンプ2の周波数が下限周波数を下回らない範囲で、給水ポンプ12の回転数を落とす。
In particular, when the water supply pressure adjusting means
なお、上記のステップS11〜ステップS18の順序は、必要に応じて適宜入れ替えてもよい。 In addition, you may replace the order of said step S11-step S18 suitably as needed.
〔2.5 第2実施形態の効果〕
上述した第2実施形態に係る逆浸透膜分離装置1Aによれば、例えば、以下のような効果が得られる。
逆浸透膜分離装置1Aによって、第1実施形態に係る逆浸透膜分離装置1と同様の効果が奏される。
[2.5 Effects of Second Embodiment]
According to the reverse osmosis membrane separation device 1A according to the second embodiment described above, for example, the following effects can be obtained.
By the reverse osmosis membrane separation device 1A, the same effect as the reverse osmosis membrane separation device 1 according to the first embodiment is exhibited.
また、逆浸透膜分離装置1Aは、透過水W3の流量を検出し、透過水W3の流量が所定の目標流量値となるように、加圧ポンプ2を制御する。
これにより、透過水W3の流量を安定的に確保することが可能となる。
Further, the reverse osmosis membrane separation device 1A detects the flow rate of the permeated water W3, and controls the pressurizing
Thereby, it becomes possible to ensure the flow rate of the permeated water W3 stably.
また、逆浸透膜分離装置1Aは、目標回収率を算出し、実際の回収率が目標回収率となるように、排水流量調整弁7の開度を制御する。
これにより、排水流量調整弁の入口圧力が変動しても、回収率を一定に保つことが可能となる。
Further, the reverse osmosis membrane separation device 1A calculates the target recovery rate, and controls the opening degree of the drainage flow
Thereby, even if the inlet pressure of the drainage flow rate adjustment valve fluctuates, the recovery rate can be kept constant.
また、逆浸透膜分離装置1Aは、給水W1の圧力を測定し、給水W1の測定圧力値に基づいて、給水圧力を調整する。
逆浸透膜が劣化したために流量調整ユニット5における差圧が低くなり、循環水W41の戻りが悪くなることを、給水の圧力を下げられる給水圧力調整手段を設け、流量調整ユニット5における必要差圧を確保することにより、防止することが出来る。
Moreover, 1 A of reverse osmosis membrane separators measure the pressure of the feed water W1, and adjust a feed water pressure based on the measured pressure value of the feed water W1.
Since the reverse osmosis membrane is deteriorated, the differential pressure in the flow rate adjustment unit 5 is lowered and the return of the circulating water W41 is deteriorated. By ensuring the above, it can be prevented.
また、逆浸透膜分離装置1Aは、給水W1の水質と水温に基づいて目標循環比を算出し、目標循環比に基づいて目標給水圧力を算出し、実際の給水圧力が目標給水圧力となるように、給水圧力を調整する。
これにより、給水の水温や水質が原因でスケールリスクが増加した場合に、スケールリスクを減少させることが可能となる。
Further, the reverse osmosis membrane separation device 1A calculates the target circulation ratio based on the water quality and the water temperature of the feed water W1, calculates the target water supply pressure based on the target circulation ratio, and the actual water supply pressure becomes the target water supply pressure. Adjust the water supply pressure.
This makes it possible to reduce the scale risk when the scale risk increases due to the temperature and quality of the feed water.
また、逆浸透膜分離装置1Aは、給水圧力調整手段として、給水ポンプ12を制御する給水ポンプ制御部としての給水側インバータ13を備え、給水側インバータ13を介して給水ポンプ12の回転数を制御することにより、給水圧力を制御する。
給水W1の圧力の測定値に基づいて、給水ポンプ12の回転数を制御することにより、給水圧力を下げることが可能となる。
The reverse osmosis membrane separation device 1 </ b> A includes a water
By controlling the number of rotations of the
〔3 第3実施形態〕
〔3.1 逆浸透膜分離装置の構成〕
本発明の第3実施形態に係る逆浸透膜分離装置1Bについて、図面を参照しながら説明する。図7は、第3実施形態に係る逆浸透膜分離装置1Bの全体構成図である。なお、以下では、逆浸透膜分離装置1Bが備える構成要素のうち、第2実施形態に係る逆浸透膜分離装置1Aが備える構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を用いてその説明を省略し、主として、逆浸透膜分離装置1Aと異なる構成要素について説明する。
[3 Third Embodiment]
[3.1 Configuration of Reverse Osmosis Membrane Separator]
A reverse osmosis
逆浸透膜分離装置1Bは、逆浸透膜分離装置1Aとは異なり、給水側インバータ13の代わりに給水圧力調整弁14を備える。
Unlike the reverse osmosis membrane separation device 1 </ b> A, the reverse osmosis membrane separation device 1 </ b> B includes a water supply
給水圧力調整弁14は、給水ラインL1中、水質センサ15、水温センサ16、及び圧力センサ17よりも上流側に設置される。給水圧力調整弁14は、制御部30Aと電気的に接続されている。給水圧力調整弁14は、給水ラインL1を流通する給水W1の圧力を調整する弁である。
The water supply
なお、本実施形態においては、給水ラインL1に給水ポンプ12を設けたが、これに制限されない。供給源から供給される給水W1の給水圧力が十分に確保されていれば、給水ポンプ12を設けなくてもよい。例えば、給水ラインL1の上流側において、水頭圧差を利用することで、給水W1の給水圧力を確保するように構成してもよい。
In addition, in this embodiment, although the
〔3.2 制御部の機能ブロック〕
制御部30Bが実現する機能ブロックは、基本的には第2実施形態の逆浸透膜分離装置1Aの制御部30Aが実現する機能ブロックと同一であるため、その図示を省略する。
ただし、制御部30Bが実現する機能ブロックのうち、給水圧力調整手段制御部306は、給水圧力調整手段としての給水圧力調整弁14を制御する。給水圧力調整手段制御部306が、給水圧力調整弁14の開度を制御することにより、給水圧力は調整される。
[3.2 Functional blocks of control unit]
The functional blocks realized by the
However, among the functional blocks realized by the
〔3.3 排水流量調整弁及び給水圧力の制御方法〕
逆浸透膜分離装置1Bにおける排水流量調整弁の制御方法、及び給水圧力の制御方法は、基本的には、第2実施形態に係る逆浸透膜分離装置1Aにおける排水流量調整弁の制御方法、及び給水圧力の制御方法と同一であるため、その図示と説明を省略する。
[3.3 Wastewater flow rate adjustment valve and control method of water supply pressure]
The control method of the drainage flow rate adjustment valve and the control method of the feed water pressure in the reverse osmosis
ただし、図6記載の給水圧力の制御方法中、ステップS17及びステップS18において、給水圧力調整手段制御部306は、給水圧力調整手段としての給水圧力調整弁14の開度を制御することにより、給水圧力を下降/上昇させる点で、逆浸透膜分離装置1Bは、逆浸透膜分離装置1Aとは動作が異なる。
However, in the control method of the feed water pressure shown in FIG. 6, in step S17 and step S18, the feed water pressure adjusting means
〔3.4 第3実施形態の効果〕
上述した第3実施形態に係る逆浸透膜分離装置1Bによれば、例えば、以下のような効果が得られる。
逆浸透膜分離装置1Bによって、第1実施形態に係る逆浸透膜分離装置1、及び第2実施形態に係る逆浸透膜分離装置1Aと同様の効果が奏される。
[3.4 Effects of Third Embodiment]
According to the reverse osmosis
The reverse osmosis
更に、逆浸透膜分離装置1Bは、給水圧力調整手段として、給水圧力調整弁14を備え、給水圧力調整弁14の開度を制御することにより、給水圧力を制御する。
給水W1の圧力の測定値に基づいて、給水圧力調整弁14の開度を制御することにより、給水圧力を下げることが可能となる。
Further, the reverse osmosis
The feed water pressure can be lowered by controlling the opening of the feed water
〔4.変形例〕
上記の逆浸透膜分離装置1、1A、及び1Bにおいては、通常の逆浸透膜分離装置と同様に、RO膜が目詰まりした場合には、膜交換や膜洗浄等を実施することが可能である。
[4. (Modification)
In the above-described reverse osmosis
また、流量調整ユニット5のメインユニットには、機械式のリリーフ弁があってもよい。 Further, the main unit of the flow rate adjusting unit 5 may include a mechanical relief valve.
1 1A 1B 逆浸透膜分離装置
2 加圧ポンプ
4 RO膜モジュール
5 流量調整ユニット
7 排水流量調整弁
12 給水ポンプ
14 給水圧力調整弁
15 水質センサ
16 水温センサ
17 圧力センサ
30 30A 30B 制御部
301 ポンプ制御部
302 目標回収率算出部
303 目標循環比算出部
304 目標給水圧力算出部
305 排水流量調整弁制御部
306 給水圧力調整手段制御部
L1 給水ライン
L2 供給水ライン
L3 透過水ライン
L4 濃縮水ライン
L5 循環水ライン
L6 排水ライン
W1 給水
W2 供給水
W3 透過水
W4 濃縮水
W41 循環水
W42 排水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、
前記給水ラインに合流部で接続し、供給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する供給水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、
前記濃縮水ラインから分岐され、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水の一部を前記合流部に返送する循環水ラインと、
前記濃縮水ラインから分岐され、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水の残部を排水として装置外へ排出する排水ラインと、
前記供給水ラインに設けられ、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加圧ポンプと、
前記加圧ポンプを制御するポンプ制御部と、
前記濃縮水ラインに設けられる流量調整ユニットと、を備え、
前記流量調整ユニットは、当該流量調整ユニットにおける差圧によらず実質的に定流量の濃縮水を流通させる定流量要素と、当該流量調整ユニットにおける差圧に実質的に比例して濃縮水の流量が高くなる比例要素とを備える、逆浸透膜分離装置。 A water supply line through which the water supply circulates;
A reverse osmosis membrane module that separates supply water into permeate and concentrated water;
A supply water line connected to the water supply line at a junction, and supplying supply water to the reverse osmosis membrane module;
A permeate line for delivering permeate separated by the reverse osmosis membrane module;
A concentrated water line for delivering concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module;
A circulating water line branched from the concentrated water line and returning a part of the concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module to the junction;
A drainage line that branches off from the concentrated water line and drains the remainder of the concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module as wastewater;
A pressure pump provided in the supply water line, for sucking the supply water and discharging it toward the reverse osmosis membrane module;
A pump controller for controlling the pressurizing pump;
A flow rate adjustment unit provided in the concentrated water line,
The flow rate adjustment unit includes a constant flow element that allows a substantially constant flow rate of concentrated water to flow regardless of the differential pressure in the flow rate adjustment unit, and a flow rate of the concentrated water that is substantially proportional to the differential pressure in the flow rate adjustment unit. A reverse osmosis membrane separation device, comprising:
前記ポンプ制御部は、前記第1検出流量値が所定の流量目標値となるように、前記加圧ポンプを制御する、請求項1に記載の逆浸透膜分離装置。 A first flow rate detecting means for detecting the flow rate of the permeated water as a first detected flow rate value;
The reverse osmosis membrane separation device according to claim 1, wherein the pump control unit controls the pressurizing pump so that the first detected flow rate value becomes a predetermined flow rate target value.
前記排水ラインに設けられ、装置外へ排出する排水の流量を調整可能な排水流量調整弁と、
前記給水の水質に基づいて、前記第1検出流量値及び前記第2検出流量値から算出される回収率の目標値である目標回収率を算出する目標回収率算出部と、
前記回収率が前記目標回収率となるように、前記排水流量調整弁の開度を制御する排水流量調整弁制御部と、を更に備える、請求項2に記載の逆浸透膜分離装置。 Second flow rate detection means for detecting the flow rate of the waste water as a second detected flow rate value;
A drainage flow rate adjusting valve provided in the drainage line and capable of adjusting a flow rate of drainage discharged outside the device;
A target recovery rate calculation unit that calculates a target recovery rate that is a target value of the recovery rate calculated from the first detected flow rate value and the second detected flow rate value based on the quality of the water supply;
The reverse osmosis membrane separation device according to claim 2, further comprising: a drainage flow rate adjustment valve control unit that controls an opening degree of the drainage flow rate adjustment valve so that the recovery rate becomes the target recovery rate.
前記給水の圧力を測定する圧力測定手段と、
前記給水の圧力に基づいて、前記給水圧力調整手段を制御する給水圧力調整手段制御部と、
を更に備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の逆浸透膜分離装置。 A water supply pressure adjusting means provided in the water supply line for adjusting the pressure of the water supplied through the water supply line;
Pressure measuring means for measuring the pressure of the water supply;
A feed water pressure adjusting means control unit for controlling the feed water pressure adjusting means based on the pressure of the feed water;
The reverse osmosis membrane separation device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記給水ラインに設けられ、給水の水温を測定する水温測定手段と、
前記給水の水質と前記給水の水温とに基づいて、目標循環比を算出する目標循環比算出部と、
前記目標循環比に基づいて、目標給水圧力を算出する目標給水圧力算出部とを更に備え、
前記給水圧力調整手段制御部は、前記給水の圧力が前記目標給水圧力となるように、前記給水圧力調整手段を制御する、請求項4に記載の逆浸透膜分離装置。 A water quality measuring means provided in the water supply line for measuring the quality of the water supply;
A water temperature measuring means provided in the water supply line for measuring the temperature of the water supply;
A target circulation ratio calculator that calculates a target circulation ratio based on the quality of the water supply and the temperature of the water supply;
A target water supply pressure calculation unit for calculating a target water supply pressure based on the target circulation ratio;
5. The reverse osmosis membrane separation device according to claim 4, wherein the water supply pressure adjusting means control unit controls the water supply pressure adjusting means so that the pressure of the water supply becomes the target water supply pressure.
前記給水圧力調整手段制御部は、前記給水ポンプ制御部を介して前記給水ポンプの回転数を調整することにより、給水の圧力を制御する、請求項4又は5に記載の逆浸透膜分離装置。 The water supply pressure adjusting means includes a water supply pump control unit that controls a water supply pump that supplies the water supply,
The reverse osmosis membrane separation device according to claim 4 or 5, wherein the feed water pressure adjusting means control unit controls the feed water pressure by adjusting the rotation speed of the feed water pump via the feed water pump control unit.
前記給水圧力調整手段制御部は、前記給水圧力調整弁の開度を調整することにより、給水の圧力を制御する、請求項4又は5に記載の逆浸透膜分離装置。 The water supply pressure adjustment means includes a water supply pressure adjustment valve provided in the water supply line,
The reverse osmosis membrane separation device according to claim 4 or 5, wherein the water supply pressure adjusting means controller controls the pressure of the water supply by adjusting the opening of the water supply pressure adjusting valve.
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---|---|---|---|---|
KR102307286B1 (en) * | 2020-12-04 | 2021-09-30 | 경일워터이엔지 주식회사 | Apparatus for treating concentrated water of reverse osmosis equipment |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006255652A (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Kurita Water Ind Ltd | Apparatus for producing pure water |
JP2009119345A (en) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | Water treatment system and its operating method |
US20100038292A1 (en) * | 2008-08-15 | 2010-02-18 | H2O, Inc. | Apparatus for Desalination and Pressure Washing |
JP2013128911A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Toyobo Engineering Kk | Apparatus for producing purified water |
JP2014188439A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Miura Co Ltd | Reverse osmosis membrane separation apparatus |
JP2017042741A (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 東レ株式会社 | Water purifier |
JP2017074565A (en) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | 東洋紡エンジニアリング株式会社 | Purified water production apparatus |
WO2017217008A1 (en) * | 2016-06-13 | 2017-12-21 | 三浦工業株式会社 | Reverse osmosis membrane separation apparatus |
JP2018167146A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | オルガノ株式会社 | Membrane filtration device |
-
2018
- 2018-05-14 JP JP2018093144A patent/JP7077756B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006255652A (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Kurita Water Ind Ltd | Apparatus for producing pure water |
JP2009119345A (en) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | Water treatment system and its operating method |
US20100038292A1 (en) * | 2008-08-15 | 2010-02-18 | H2O, Inc. | Apparatus for Desalination and Pressure Washing |
JP2013128911A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Toyobo Engineering Kk | Apparatus for producing purified water |
JP2014188439A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Miura Co Ltd | Reverse osmosis membrane separation apparatus |
JP2017042741A (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 東レ株式会社 | Water purifier |
JP2017074565A (en) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | 東洋紡エンジニアリング株式会社 | Purified water production apparatus |
WO2017217008A1 (en) * | 2016-06-13 | 2017-12-21 | 三浦工業株式会社 | Reverse osmosis membrane separation apparatus |
JP2018167146A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | オルガノ株式会社 | Membrane filtration device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102307286B1 (en) * | 2020-12-04 | 2021-09-30 | 경일워터이엔지 주식회사 | Apparatus for treating concentrated water of reverse osmosis equipment |
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Publication number | Publication date |
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