JP2020082020A - Water treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水処理システムに関する。 The present invention relates to water treatment systems.
逆浸透膜を用いた膜ろ過プロセスを実行する水処理システムにおいて、微生物の繁茂に由来するバイオフィルムの抑制のため、微生物を除去するための塩素系殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムが用いられることがある。
例えば、特許文献1は、逆浸透膜を用いた造水方法であって、バイオフィルムの発生によるバイオファウリングの抑制のため、次亜塩素酸ナトリウムを水処理システム中の逆浸透膜に流入させる造水方法を開示している。
In a water treatment system that performs a membrane filtration process using a reverse osmosis membrane, sodium hypochlorite should be used as a chlorine-based bactericide to remove microorganisms in order to suppress biofilms resulting from the growth of microorganisms. There is.
For example, Patent Document 1 is a water production method using a reverse osmosis membrane, in which sodium hypochlorite is allowed to flow into a reverse osmosis membrane in a water treatment system in order to suppress biofouling due to generation of biofilm. A method of making water is disclosed.
しかし、水処理システムへの次亜塩素酸ナトリウムの薬注により逆浸透膜は劣化する。逆浸透膜の劣化を防ぐため、水処理システムに安定化剤を添加することがあるが、安定化剤の添加量が過大な場合、次亜塩素酸ナトリウムによるバイオフィルム抑制の度合いが下がりすぎてしまう。従って、バイオフィルムを抑制しつつ、逆浸透膜の劣化を防ぐためには、水処理システムに薬注される次亜塩素酸ナトリウムの薬注量と安定化剤の薬注量とのバランスを取る必要がある。 However, chemical dosing of sodium hypochlorite into the water treatment system degrades the reverse osmosis membrane. To prevent deterioration of the reverse osmosis membrane, a stabilizer may be added to the water treatment system, but if the amount of stabilizer added is too large, the degree of biofilm inhibition by sodium hypochlorite will drop too much. I will end up. Therefore, in order to prevent the deterioration of the reverse osmosis membrane while suppressing the biofilm, it is necessary to balance the dosage of sodium hypochlorite and the dosage of stabilizer that are dosed to the water treatment system. There is.
本発明は、バイオフィルム抑制のために薬注される次亜塩素酸ナトリウムの薬注量と、逆浸透膜の劣化を防止するため薬注される安定化剤の薬注量とのバランスを、簡便に取ることが可能な水処理システムを提供することを目的とする。 The present invention, the dose of sodium hypochlorite dosed for biofilm suppression, and the balance of the dose of stabilizers dosed to prevent deterioration of the reverse osmosis membrane, It is an object to provide a water treatment system that can be easily taken.
本発明に係る水処理システムは、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、給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、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、前記濃縮水の一部又は全部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、給水に安定化剤を薬注する安定化剤薬注装置と、前記給水ライン又は前記濃縮排水ラインの酸化還元電位を測定する電位測定装置と、前記電位測定装置により測定された酸化還元電位に基づいて、給水への安定化剤の薬注量を制御 することにより、給水中の遊離塩素濃度と安定化剤の濃度とのバランスを調整する薬剤濃度調整部と、を備える。 The water treatment system according to the present invention comprises a reverse osmosis membrane module for separating feed water into permeated water and concentrated water, a water supply line for supplying feed water to the reverse osmosis membrane module, and a permeation separated by the reverse osmosis membrane module. A permeated water line for sending out water, a concentrated water line for sending out concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module, and a concentrated drainage line for discharging a part or all of the concentrated water as concentrated drainage to the outside of the system. , A stabilizer dosing device for dosing a stabilizer in water supply, a potential measuring device for measuring the redox potential of the water supply line or the concentrated drainage line, and a redox potential measured by the potential measuring device. Based on the above, a drug concentration adjusting unit is provided for adjusting the balance between the concentration of free chlorine in the feed water and the concentration of the stabilizer by controlling the chemical injection amount of the stabilizer to the feed water.
また、上記の水処理システムは、酸化還元電位の目標値である目標電位を設定する目標設定部を更に備え、酸化還元電位の実測値が、前記目標電位よりも低い第1閾値以上、かつ、前記目標電位よりも高い第2閾値以下である場合に、前記薬剤濃度調整部は、安定化剤の薬注量を調整することでバランスを調整し、酸化還元電位の実測値が、前記第1閾値未満であるか、前記第2閾値を超える場合に、前記薬剤濃度調整部は、遊離塩素濃度を調整することでバランスを調整することが好ましい。 The water treatment system further includes a target setting unit that sets a target potential that is a target value of the oxidation-reduction potential, and the measured value of the oxidation-reduction potential is equal to or higher than a first threshold value lower than the target potential, and If the second threshold value is higher than the target potential and is equal to or lower than the second threshold value, the drug concentration adjusting unit adjusts the balance by adjusting the chemical injection amount of the stabilizer, and the measured value of the redox potential is the first value. When it is less than the threshold value or exceeds the second threshold value, the drug concentration adjusting unit preferably adjusts the balance by adjusting the free chlorine concentration.
また、上記の水処理システムは、前記酸化還元電位の目標値を含む目標電位範囲を設定する目標設定部を更に備え、前記酸化還元電位の実測値が、前記目標電位範囲よりも低い第1閾値以上、かつ、前記目標電位範囲の下限値以下である場合に、前記薬剤濃度調整部は、安定化剤の薬注量を調整することでバランスを調整し、前記酸化還元電位の実測値が、前記目標電位範囲内にある場合に、前記薬剤濃度調整部は、安定化剤の薬注量及び遊離塩素濃度を維持し、前記酸化還元電位の実測値が、前記目標電位範囲の上限値以上、かつ、前記目標電位範囲よりも高い第2閾値以下である場合に、前記薬剤濃度調整部は、安定化剤の薬注量を調整することでバランスを調整し、前記酸化還元電位の実測値が、前記第1閾値未満であるか、前記第2閾値を超える場合に、前記薬剤濃度調整部は遊離塩素濃度を調整することでバランスを調整することが好ましい。 The water treatment system further includes a target setting unit that sets a target potential range including the target value of the oxidation-reduction potential, and the actually measured value of the oxidation-reduction potential is lower than the first threshold value. Above, and, when the lower limit value of the target potential range or less, the drug concentration adjusting unit adjusts the balance by adjusting the chemical injection amount of the stabilizer, the measured value of the redox potential, When in the target potential range, the drug concentration adjusting unit maintains the chemical injection amount and the free chlorine concentration of the stabilizer, the measured value of the redox potential is the upper limit value or more of the target potential range, And when it is less than or equal to the second threshold value higher than the target potential range, the drug concentration adjusting unit adjusts the balance by adjusting the chemical injection amount of the stabilizer, and the measured value of the redox potential is When it is less than the first threshold value or exceeds the second threshold value, it is preferable that the drug concentration adjusting unit adjusts the balance by adjusting the free chlorine concentration.
また、上記の水処理システムは、給水又は濃縮排水のpHを測定するpH測定手段と、前記pH測定手段により測定されたpHに基づいて酸化還元電位の実測値を補正する酸化還元電位補正部と、を更に備え、前記薬剤濃度調整部は、補正後の酸化還元電位に基づいて、遊離塩素濃度の調整量と安定化剤の薬注量とのバランスを調整することが好ましい。 Further, the above water treatment system includes a pH measuring unit that measures the pH of the feed water or the concentrated waste water, and a redox potential correction unit that corrects the actual measurement value of the redox potential based on the pH measured by the pH measuring unit. Preferably, the drug concentration adjusting unit adjusts the balance between the adjusted amount of the free chlorine concentration and the dose of the stabilizer, based on the corrected redox potential.
また、上記の水処理システムは、給水中の遊離塩素濃度を調整する遊離塩素濃度調整手段を更に備え、前記薬剤濃度調整部は、前記電位測定装置により測定された前記酸化還元電位に基づいて、更に給水中の遊離塩素濃度を制御することにより、給水中の遊離塩素濃度と安定化剤の濃度とのバランスを調整することが好ましい。 Further, the water treatment system further comprises a free chlorine concentration adjusting means for adjusting the free chlorine concentration in the feed water, the drug concentration adjusting unit, based on the redox potential measured by the potential measuring device, Further, it is preferable to adjust the balance between the free chlorine concentration in the feed water and the concentration of the stabilizer by controlling the free chlorine concentration in the feed water.
また、上記の水処理システムは、前記遊離塩素濃度調整手段として、給水に塩素系酸化剤を薬注する酸化剤薬注装置を更に備えることが好ましい。 Further, it is preferable that the water treatment system further includes, as the free chlorine concentration adjusting means, an oxidant chemical injection device for chemical injection of a chlorine-based oxidant into the feed water.
また、上記の水処理システムは、前記遊離塩素濃度調整手段として、給水に還元剤を薬注する還元剤薬注装置を更に備えることが好ましい。 The water treatment system preferably further includes, as the free chlorine concentration adjusting means, a reducing agent dosing device for dosing a reducing agent into the feed water.
また、前記安定化剤はアミン系化合物を含むことが好ましい。 Further, the stabilizer preferably contains an amine compound.
また、前記アミン系化合物はスルファミン酸化合物であることが好ましい。 Further, the amine compound is preferably a sulfamic acid compound.
また、前記安定化剤は臭素化合物を更に含むことが好ましい。 Further, it is preferable that the stabilizer further contains a bromine compound.
また、上記の水処理システムは、前記透過水中のシリカ濃度を検出するシリカ濃度検出装置を更に備え、前記シリカ濃度検出装置により検出されたシリカ濃度が所定の閾値以上であった場合に、薬剤濃度調整部は、遊離塩素及び安定化剤による酸化力を弱めるように給水中の薬剤濃度を調整することが好ましい。 Further, the water treatment system further comprises a silica concentration detection device for detecting the silica concentration in the permeate, when the silica concentration detected by the silica concentration detection device is a predetermined threshold or more, the drug concentration The adjusting unit preferably adjusts the concentration of the drug in the feed water so as to weaken the oxidizing power of the free chlorine and the stabilizer.
また、前記目標設定部は、前記シリカ濃度検出装置により検出されたシリカ濃度に基づいて前記目標値を設定することが好ましい。 Further, it is preferable that the target setting unit sets the target value based on the silica concentration detected by the silica concentration detecting device.
また、上記の水処理システムは、給水の水質を測定する水質測定手段を更に備え、前記薬剤濃度調整部は、前記水質測定手段により測定された水質に基づいて、運転開始時における給水中の遊離塩素濃度の調整量及び給水への安定化剤の薬注量を設定することが好ましい。 Further, the water treatment system further comprises water quality measuring means for measuring the water quality of the feed water, wherein the drug concentration adjusting section is based on the water quality measured by the water quality measuring means, and is free in the feed water at the start of operation. It is preferable to set an adjustment amount of chlorine concentration and a chemical injection amount of a stabilizer to water supply.
本発明によれば、バイオフィルム抑制のために薬注される次亜塩素酸ナトリウムの薬注量と、逆浸透膜の劣化を防止するため薬注される安定化剤の薬注量とのバランスを、簡便に取ることが可能となる。 According to the present invention, a balance between the dosage of sodium hypochlorite that is dosed for biofilm inhibition and the dosage of stabilizer that is dosed to prevent deterioration of the reverse osmosis membrane. Can be easily taken.
〔1 第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態である水処理システム1について、図1〜図3を参照しながら説明する。
[1st Embodiment]
Hereinafter, the water treatment system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
〔1.1 発明の構成〕
図1は、本実施形態に係る水処理システム1の全体構成図である。
図1に示すように、水処理システム1は、第1薬剤添加装置3と、第2薬剤添加装置4と、ORPセンサ5と、pHセンサ6と、水質センサ7と、加圧ポンプ12と、インバータ13と、定流量弁15と、比例制御排水弁16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。
[1.1 Structure of the Invention]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a water treatment system 1 according to this embodiment.
As shown in FIG. 1, the water treatment system 1 includes a first
水処理システム1は、ラインとして、給水ラインL1と、透過水ラインL2と、濃縮水ラインL3と、循環水ラインL4と、濃縮排水ラインL5と、を備える。「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。また、その由来(出所)やその水質によらず、給水ラインL1、濃縮水ラインL3又は循環水ラインL4を流通する水を、「給水」ともいい、濃縮水ラインL3、循環水ラインL4又は濃縮排水ラインL5を流通する水を、「濃縮水」ともいう。 The water treatment system 1 includes, as lines, a water supply line L1, a permeate water line L2, a concentrated water line L3, a circulating water line L4, and a concentrated drainage line L5. The “line” is a general term for lines such as a flow path, a route, and a pipeline in which a fluid can flow. In addition, water that flows through the water supply line L1, the concentrated water line L3, or the circulating water line L4, regardless of its origin (source) and its water quality, is also referred to as "water supply", and the concentrated water line L3, the circulating water line L4, or the concentrated water The water flowing through the drainage line L5 is also referred to as “concentrated water”.
給水ラインL1は、給水W11〜W12を逆浸透膜モジュール14に向けて供給するラインである。給水ラインL1は、上流側から下流側に向けて、第1給水ラインL11と、第2給水ラインL12とを有する。
The water supply line L1 is a line that supplies the water supplies W11 to W12 toward the reverse
第1給水ラインL11の上流側の端部は、給水W11の水源2に接続されている。第1給水ラインL11の下流側の端部は、接続部J1において、第2給水ラインL12及び循環水ラインL4に接続されている。第1給水ラインL11には、第1薬剤添加装置3、第2薬剤添加装置4、ORPセンサ5、pHセンサ6、及び水質センサ7が、上流側から下流側に向けてこの順で設けられる。
The upstream end of the first water supply line L11 is connected to the
第1薬剤添加装置3は、給水ラインL1に第1薬剤を添加する装置である。第1薬剤添加装置3は、制御部30と電気的に接続されている。
本実施形態において、第1薬剤添加装置3は、逆浸透膜モジュール14に備わる逆浸透膜の劣化を防ぐために、第1薬剤として安定化剤を添加する。安定化剤の添加により、例えば給水W11に含まれる次亜塩素酸は、安定化次亜塩素酸になる。逆浸透膜モジュール14において、逆浸透膜の劣化を効果的に抑制可能なことから、第1薬剤の例としては、アミン系化合物、例えばスルファミン酸化合物等を含む安定化剤が挙げられる。なお、第1薬剤がスルファミン酸の場合、スルファミン酸の添加量は、給水W11中の次亜塩素酸に由来する有効塩素:スルファミン酸のモル比が、1:1〜20程度となることが好ましく、1:1.5〜10程度とするとなおよい。有効塩素1に対して、スルファミン酸が1を切ると、両者の反応効率が100%だと仮定しても、遊離塩素が生じるためである。
The first
In the present embodiment, the first
また、第1薬剤としての安定化剤は、更に臭素化合物を含んでもよい。臭素化合物の添加により、間接的に次亜臭素酸が生成され、次亜臭素酸とスルファミン酸が反応することにより、最終的に臭化スルファミン酸化合物が生成される。臭素化合物の例としては、臭化ナトリウム等が挙げられる。なお、臭素化合物の添加量は、給水W11中の次亜塩素酸に由来する有効塩素:臭素化合物のモル比が1:1〜10程度となることが好ましく、1:1〜2程度とするとなおよい。 The stabilizer as the first drug may further contain a bromine compound. The addition of the bromine compound indirectly produces hypobromous acid, and the reaction of hypobromous acid and sulfamic acid finally produces a sulfamic acid bromide compound. Examples of the bromine compound include sodium bromide and the like. The amount of the bromine compound added is preferably such that the molar ratio of available chlorine derived from hypochlorous acid in the water supply W11:bromine compound is about 1:1 to 10, more preferably about 1:1 to 2. Good.
以下では説明の簡略化のため、第1薬剤がスルファミン酸である例について説明するが、本発明はこれには限られない。 For simplicity of description, an example in which the first drug is sulfamic acid will be described below, but the present invention is not limited to this.
第2薬剤添加装置4は、給水ラインL1に第2薬剤を添加する装置である。第2薬剤添加装置4は、制御部30と電気的に接続されている。
本実施形態において、第2薬剤添加装置4は、逆浸透膜モジュール14におけるバイオフィルムの析出を抑制するために、第2薬剤として酸化剤を添加することにより、給水W11中の遊離塩素濃度を調整する。逆浸透膜モジュール14において、逆浸透膜の表面にバイオフィルムが付着することを効果的に抑制可能なことから、第2薬剤の例として、次亜塩素酸ソーダ等の塩素系酸化剤が挙げられる。なお、第2薬剤が次亜塩素酸ソーダの場合、次亜塩素酸ソーダの添加量は、給水W11中の有効塩素濃度が、0.01〜5mgCl2/L程度となることが好ましい。
以下では説明の簡略化のため、第2薬剤が次亜塩素酸ソーダである例について説明するが、本発明はこれには限られない。他の塩素系酸化剤として、例えば、液化塩素、さらし粉、塩素化イソシアヌル酸等を用いてもよい。
The second
In the present embodiment, the second
For simplicity of explanation, an example in which the second agent is sodium hypochlorite will be described below, but the present invention is not limited to this. As another chlorine-based oxidizing agent, for example, liquefied chlorine, bleaching powder, chlorinated isocyanuric acid, etc. may be used.
ORPセンサ5は、第1給水ラインL11を流通する給水W11の酸化還元電位を検出する機器である。ORPセンサ5は、第1給水ラインL11に接続されている。また、ORPセンサ5は、制御部30と電気的に接続されている。ORPセンサ5で検出された給水W11の酸化還元電位値ORP(以下、「検出ORP値」ともいう)は、制御部30へ検出信号として送信される。本実施形態においては、ORPセンサ5は、リアルタイムで酸化還元電位値ORPを検出し、制御部30へ酸化還元電位値ORPを送信する。なお、「酸化還元電位」は、給水W11の酸化力(殺菌作用)が強くなる程、正の値で大きい値を示す。
The
pHセンサ6は、第1給水ラインL11を流通する給水W11のpHを検出する機器である。pHセンサ6は、第1給水ラインL11に接続されている。また、pHセンサ6は、制御部30と電気的に接続されている。pHセンサ6で検出された給水W11のpH(以下、「検出pH値」ともいう)は、制御部30へ検出信号として送信される。
The
水質センサ7は、給水W11の水質を測定する。水質センサ7は、制御部30と電気的に接続されている。
本実施形態において、水質センサ7は、給水W11の水質として、TOC(Total Organic Carbon:全有機炭素量)、COD(Chemical Oxygen Demand:化学的酸素要求量)、BOD(Biochemical Oxygen Demand:生物化学的酸素要求量)、AOC(Assimilable Organic Carbon:同化可能有機炭素量)等の有機物量や、細菌数、ATP数等の微生物量のいずれか一つ以上を測定する。制御部30は、水質センサ7からこれらの測定値を受信し、受信した測定値を用いてバイオフィルムリスクを予測し、予測したバイオフィルムリスクに基づいて、水処理システム1の運転開始時における給水W11への第1薬剤及び第2薬剤の薬注量を設定する。
The
In this embodiment, the
或いは、水質センサ7は、給水W11の水質として給水W11に含まれる還元性物質の濃度を測定してもよい。具体的には、水質センサ7は、還元性物質である鉄イオン、マンガンイオン等の金属イオンや、亜硝酸イオン等のイオン濃度、アンモニア性窒素(アンモニアイオン中の窒素)の量、或いはSBS(重亜硫酸ソーダ:NaHSO3)等の濃度を測定する。制御部30は、水質センサ7からこれらの還元性物質濃度の測定値を受信し、受信した測定値を用いて給水W11中の遊離塩素濃度を調整するため、水処理システム1の運転開始時における給水W11への第1薬剤及び第2薬剤の薬注量を設定する。
Alternatively, the
第2給水ラインL12の上流側の端部は、接続部J1に接続されている。第2給水ラインL12の下流側の端部は、逆浸透膜モジュール14の一次側入口ポートに接続されている。第2給水ラインL12には、加圧ポンプ12が設けられる。
The upstream end of the second water supply line L12 is connected to the connecting portion J1. The downstream end of the second water supply line L12 is connected to the primary inlet port of the reverse
加圧ポンプ12は、給水W12を吸入し、逆浸透膜モジュール14に向けて圧送(吐出)する装置である。加圧ポンプ12には、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。加圧ポンプ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 pressurizing
インバータ13は、加圧ポンプ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。インバータ13は、制御部30と電気的に接続されている。インバータ13には、制御部30から指令信号が入力される。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加圧ポンプ12に出力する。
The
給水W12は、加圧ポンプ12を介して逆浸透膜モジュール14に供給される。また、給水W12は、給水W11及び循環水W40(後述)からなる。
The water supply W12 is supplied to the reverse
逆浸透膜モジュール14は、給水W12を透過水W20と濃縮水W30とに分離する設備である。詳細には、逆浸透膜モジュール14は、加圧ポンプ12から吐出された給水W12を、溶存塩類が除去された透過水W20と、溶存塩類が濃縮された濃縮水W30とに膜分離処理する設備である。逆浸透膜モジュール14は、単一又は複数の逆浸透膜エレメント(図示せず)を備える。逆浸透膜モジュール14は、これら逆浸透膜エレメントにより給水W12を膜分離処理し、透過水W20と濃縮水W30とを製造する。
The reverse
透過水ラインL2は、逆浸透膜モジュール14で分離された透過水W20を送出するラインである。透過水ラインL2の上流側の端部は、逆浸透膜モジュール14の二次側ポートに接続されている。透過水ラインL2の下流側の端部は、貯留タンク(図示せず)に接続されている。
The permeated water line L2 is a line for sending out the permeated water W20 separated by the reverse
濃縮水ラインL3は、逆浸透膜モジュール14で分離された濃縮水W30が流通するラインである。濃縮水ラインL3の上流側の端部は、逆浸透膜モジュール14の二次側ポートに接続されている。また、濃縮水ラインL3の下流側は、接続部J2において、循環水ラインL4及び濃縮排水ラインL5に分岐している。
The concentrated water line L3 is a line through which the concentrated water W30 separated by the reverse
循環水ラインL4は、濃縮水ラインL3に接続され、給水としての濃縮水(循環水W40)を給水ラインL1に返送するラインである。本実施形態においては、循環水ラインL4は、濃縮水ラインL3を流通する濃縮水W30を循環水W40として、給水ラインL1における加圧ポンプ12よりも上流側に返送(循環)させるラインである。循環水ラインL4の上流側の端部は、接続部J2において濃縮水ラインL3に接続されている。また、循環水ラインL4の下流側の端部は、接続部J1において、給水ラインL1に接続されている。循環水ラインL4には、定流量弁15が設けられる。
The circulating water line L4 is a line that is connected to the concentrated water line L3 and returns concentrated water (circulating water W40) as water supply to the water supply line L1. In the present embodiment, the circulating water line L4 is a line for returning (circulating) the concentrated water W30 flowing through the concentrated water line L3 to the upstream side of the
定流量弁15は、循環水ラインL4を流通する循環水W40の流量を所定の一定流量値に保持するように調節する機器である。定流量弁15において保持される「一定流量値」とは、一定流量値に幅がある概念であり、定流量弁における目標流量値のみに限られない。例えば、定流量機構の特性(例えば、材質や構造に起因する温度特性等)を考慮して、定流量弁における目標流量値に対して、±10%程度の調節誤差を有するものを含む。定流量弁15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するものであり、例えば、水ガバナの名称で呼ばれるものが挙げられる。なお、定流量弁15は、補助動力や外部操作により動作して、一定流量値を保持するものでもよい。
The
濃縮排水ラインL5は、濃縮水ラインL3に接続され、濃縮排水W50としての濃縮水を系外へ排出するラインである。本実施形態においては、濃縮排水ラインL5は、接続部J2において濃縮水ラインL3に接続され、逆浸透膜モジュール14で分離された濃縮水W30を、濃縮排水W50として装置外(系外)に排出するラインである。濃縮排水ラインL5には、比例制御排水弁16が設けられる。
The concentrated drainage line L5 is a line that is connected to the concentrated water line L3 and discharges the concentrated water as the concentrated drainage W50 out of the system. In the present embodiment, the concentrated drainage line L5 is connected to the concentrated water line L3 at the connection portion J2, and the concentrated water W30 separated by the reverse
比例制御排水弁16は、濃縮排水ラインL5から装置外に排出される濃縮排水W50の流量を調節する弁である。比例制御排水弁16は、制御部30と電気的に接続されている。比例制御排水弁16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)を比例制御排水弁16に送信して、弁開度を制御することにより、濃縮排水W50の排水流量を調節することができる。
The proportional
制御部30は、CPU及びメモリを含むマイクロプロセッサ(図示せず)により構成される。制御部30において、マイクロプロセッサのCPUは、メモリから読み出した所定のプログラムに従って、水処理システム1に係る各種の制御を実行する。以下、制御部30の機能の一部について説明する。
The
図2は、制御部30の機能ブロックである。制御部30は、目標設定部31と、酸化還元電位補正部32と、薬剤濃度調整部33とを備える。
FIG. 2 is a functional block of the
目標設定部31は、ORPセンサ5によって測定される酸化還元電位の目標値を設定する。より詳細には、ORPセンサ5によって測定される酸化還元電位がこの目標値となるように、第1薬剤添加装置3が給水ラインL1に第1薬剤としての安定化剤を添加することで、膜劣化傾向とならない範囲を保ちながら、第2薬剤添加装置4が、給水ラインL1に第2薬剤としての酸化剤を添加することにより、バイオフィルム抑制を実行する。
The
酸化還元電位補正部32は、pHセンサ6により測定されたpHに基づいて、OPRセンサ5によって測定される酸化還元電位の実測値を、例えばpH=8前後の基準pHでの酸化還元電位に補正する。これにより、後述の薬剤濃度調整部33は、より正確な酸化還元電位の値に基づいて、薬剤濃度を調整することが可能となる。
The oxidation-reduction
薬剤濃度調整部33は、酸化還元電位補正部32によって補正された酸化還元電位に基づいて、第1薬剤添加装置3による給水W11への安定化剤の薬注量、及び第2薬剤添加装置4による給水W11への塩素系酸化剤の薬注量を制御することにより、両者のバランスを調整する。
The chemical|medical agent density|
とりわけ本実施形態においては、例えば、補正後の酸化還元電位の値の領域を、低い値の領域から高い値の領域へと順に、第1領域、第2領域、第3領域に分割すると共に、目標設定部31により設定された酸化還元電位の目標値が含まれるように第2領域を設定する。
In particular, in the present embodiment, for example, the area of the value of the redox potential after correction is divided into the first area, the second area, and the third area in order from the area of the low value to the area of the high value, and The second region is set so as to include the target value of the redox potential set by the
補正後の酸化還元電位の値が第1領域にある場合には、薬剤濃度調整部33は、第2薬剤添加装置4を制御し、給水W11への塩素系酸化剤の添加量を増加することにより、給水W11中の遊離塩素濃度が高まるよう調整する。
When the corrected redox potential value is in the first region, the drug
補正後の酸化還元電位が第2領域にある場合には、薬剤濃度調整部33は、第1薬剤添加装置3を制御し、給水W11への安定化剤の添加量を調整することにより、膜劣化傾向とならない範囲まで、補正後の酸化還元電位の値を下げる。
When the corrected redox potential is in the second region, the drug
補正後の酸化還元電位が第3領域にある場合には、薬剤濃度調整部33は、第2薬剤添加装置4を制御し、給水W11への塩素系酸化剤の添加量を減少することにより、給水W11中の遊離塩素濃度が低くなるよう調整する。
When the corrected redox potential is in the third region, the drug
これにより、補正後の酸化還元電位に基づいて、塩素系酸化剤及び安定化剤の薬注量を調整することにより、バイオフィルムの生成を抑えつつ膜劣化の度合いを極力抑えるように、薬剤濃度を調整することが可能となる。 As a result, by adjusting the chemical injection amount of the chlorine-based oxidizer and the stabilizer based on the corrected redox potential, the concentration of the drug is controlled so as to suppress the degree of membrane deterioration while suppressing the production of biofilm. Can be adjusted.
なお、酸化還元電位の領域分割方法、及び各領域における薬剤濃度調整部33による、第1薬剤添加装置3、第2薬剤添加装置4の制御方法はあくまで一例であって、これには限定されない。例えば、補正後の酸化還元電位ではなく、酸化還元電位の実測値の領域を分割し、薬剤濃度調整部33は、酸化還元電位の実測値がどの領域に属するかによって、第1薬剤添加装置3及び第2薬剤添加装置4を制御してもよい。
It should be noted that the method of dividing the redox potential and the method of controlling the first
また、薬剤濃度調整部33は、水質センサ7により測定された水質に基づいて、水処理システム1の運転開始時における、給水ラインL1への塩素系酸化剤の薬注量、安定化剤の薬注量、及び臭素化合物の薬注量を初期設定することにより、給水W11中の塩素系酸化剤の含有量、安定化剤の含有量、及び臭素化合物の含有量のバランスを調整してもよい。
Further, the chemical
〔1.2 第1実施形態の動作〕
以下、本発明の第1実施形態に係る水処理システム1の動作について、図面を参照しながら説明する。図3は、本発明の水処理システム1の動作を示すフローチャートである。
なお、以下では、上記の第1領域を補正後の酸化還元電位がP1未満の領域とし、上記の第2領域を補正後の酸化還元電位がP1以上P2未満の領域とし、上記の第3領域を補正後の酸化還元電位がP2以上の領域とする。これらP1、P2は、100〜800mVの間で任意に設定される数値とすると好適である。
[1.2 Operation of First Embodiment]
Hereinafter, the operation of the water treatment system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the water treatment system 1 of the present invention.
In the following, the first region is defined as a region where the redox potential after correction is less than P 1 , and the second region is defined as a region where the redox potential after correction is P 1 or more and less than P 2 . The third region is a region where the redox potential after correction is P 2 or more. It is preferable that these P 1 and P 2 are numerical values arbitrarily set between 100 and 800 mV.
ステップS11において、補正後の酸化還元電位の値がP1未満である場合(S11:YES)には、処理はステップS12に移行する。補正後の酸化還元電位の値がP1以上である場合(S11:NO)には、処理はステップS13に移行する。 In step S11, if the corrected redox potential value is less than P 1 (S11: YES), the process proceeds to step S12. When the value of the redox potential after correction is P 1 or more (S11: NO), the process proceeds to step S13.
ステップS12において、薬剤濃度調整部33は、第2薬剤添加装置4を制御し、給水W11への塩素系酸化剤の薬注量を増加することにより、給水W11中の遊離塩素濃度が高くなるよう調整する。その後、処理はステップS11に移行する(リターン)。
In step S12, the chemical
ステップS13において、補正後の酸化還元電位の値がP1以上P2未満である場合(S13:YES)には、処理はステップS14に移行する。補正後の酸化還元電位の値がP2以上である場合(S13:NO)には、処理はステップS15に移行する。 When the value of the redox potential after correction is P 1 or more and less than P 2 in step S13 (S13: YES), the process proceeds to step S14. When the value of the redox potential after correction is P 2 or more (S13: NO), the process proceeds to step S15.
ステップS14において、薬剤濃度調整部33は、第1薬剤添加装置3を制御し、給水W11への安定化剤の薬注量を調整することにより、膜劣化傾向とならない範囲まで、補正後の酸化還元電位の値を下げる。その後、処理はステップS11に移行する(リターン)。
In step S14, the chemical|medical agent
ステップS15において、薬剤濃度調整部33は、第2薬剤添加装置4を制御し、給水W11への塩素系酸化剤の薬注量を減少することにより、給水W11中の遊離塩素濃度が低くなるよう調整する。その後、処理はステップS11に移行する(リターン)。
In step S15, the chemical
〔1.3 第1実施形態の効果〕
上述した本実施形態に係る水処理システム1によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
水処理システム1は、給水W11に安定化剤を薬注する第1薬剤添加装置3と、給水ラインL1の酸化還元電位を測定するORPセンサ5と、ORPセンサ5により測定された酸化還元電位に基づいて、給水W11への安定化剤の薬注量を制御することにより、給水W11中の遊離塩素濃度と安定化剤の濃度とのバランスを調整する薬剤濃度調整部33と、を備える。
これにより、逆浸透膜を用いた水処理システム1において、バイオフィルムを抑制しつつ逆浸透膜の劣化を防ぐため、給水W11中の遊離塩素濃度と水処理システム1に薬注される安定化剤の濃度とのバランスを簡便に取ることが可能となる。
[1.3 Effects of First Embodiment]
According to the water treatment system 1 of the present embodiment described above, for example, the following effects are achieved.
The water treatment system 1 includes a first
As a result, in the water treatment system 1 using the reverse osmosis membrane, in order to prevent the deterioration of the reverse osmosis membrane while suppressing the biofilm, the concentration of free chlorine in the water supply W11 and the stabilizer that is dosed to the water treatment system 1 It is possible to easily balance with the concentration of.
また、水処理システム1は、酸化還元電位の目標値である目標電位を設定する目標設定部31を更に備え、酸化還元電位の実測値が、目標電位よりも低い第1閾値以上、かつ、目標電位よりも高い第2閾値以下である場合に、薬剤濃度調整部33は、安定化剤の薬注量を調整することでバランスを調整し、酸化還元電位の実測値が、第1閾値未満であるか、第2閾値を超える場合に、前記薬剤濃度調整部は遊離塩素濃度を調整することでバランスを調整する。
酸化還元電位が目標値よりも高い場合には、逆浸透膜へのダメージが懸念されるが、この場合、塩素系酸化剤の薬注量を下げることにより、遊離塩素濃度が下がり過ぎてしまうことがある。酸化還元電位の実測値が高すぎず低すぎもしない範囲にある場合に、塩素系酸化剤ではなく安定化剤を制御することで、バイオフィルム抑制効果を維持するための遊離塩素濃度をある程度保ちながら、塩素系酸化剤と安定化剤とのバランスを取ることが可能となる。
In addition, the water treatment system 1 further includes a
If the oxidation-reduction potential is higher than the target value, damage to the reverse osmosis membrane may occur, but in this case, reducing the amount of chlorine-based oxidizer dosed may cause the free chlorine concentration to drop too much. There is. When the measured redox potential is in a range that is neither too high nor too low, controlling the stabilizer rather than the chlorine-based oxidizer maintains the free chlorine concentration to some extent to maintain the biofilm suppression effect. However, it becomes possible to balance the chlorine-based oxidizer and the stabilizer.
また、水処理システム1は、給水W11のpHを測定するpHセンサ6と、pHセンサ6により測定されたpHに基づいて酸化還元電位の実測値を補正する酸化還元電位補正部32と、を更に備え、薬剤濃度調整部33は、補正後の酸化還元電位に基づいて、遊離塩素濃度の調整量と安定化剤の薬注量とのバランスを調整する。
pHによって酸化還元電位は大きく動くため、酸化還元電位の実測値を基準pHでの酸化還元電位に補正した上で、補正後の酸化還元電位を用いることにより、安定的な制御が可能となる。
The water treatment system 1 further includes a
Since the redox potential changes greatly depending on the pH, it is possible to perform stable control by correcting the measured value of the redox potential to the redox potential at the reference pH and using the corrected redox potential.
また、水処理システム1は、給水W11中の遊離塩素濃度を調整する遊離塩素濃度調整手段を更に備え、薬剤濃度調整部33は、ORPセンサ5により測定された酸化還元電位に基づいて、更に給水W11中の遊離塩素濃度を調整することにより、給水W11中の遊離塩素濃度と安定化剤の濃度とのバランスを調整する。
給水W11中の遊離塩素濃度を調整することにより、逆浸透膜を用いた水処理システム1において、バイオフィルムを抑制しつつ逆浸透膜の劣化を防ぐため、給水W11中の遊離塩素濃度と安定化剤の濃度とのバランスを簡便に取ることが可能となる。
The water treatment system 1 further includes free chlorine concentration adjusting means for adjusting the concentration of free chlorine in the water W11, and the chemical
In the water treatment system 1 using the reverse osmosis membrane, by adjusting the free chlorine concentration in the water supply W11, in order to prevent the deterioration of the reverse osmosis membrane while suppressing the biofilm, the free chlorine concentration in the water supply W11 and the stabilization are stabilized. It becomes possible to easily balance with the concentration of the agent.
また、水処理システム1は、遊離塩素濃度調整手段として、給水に塩素系酸化剤を薬注する第2薬剤添加装置4を更に備える。
これにより、逆浸透膜を用いた水処理システム1において、バイオフィルムを抑制しつつ逆浸透膜の劣化を防ぐため、水処理システム1に薬注される塩素系酸化剤の薬注量と安定化剤の薬注量とのバランスを簡便に取ることが可能となる。
In addition, the water treatment system 1 further includes, as a free chlorine concentration adjusting means, a second
As a result, in the water treatment system 1 using the reverse osmosis membrane, in order to suppress the deterioration of the reverse osmosis membrane while suppressing the biofilm, the dosage and stabilization of the chlorine-based oxidant that is dosed to the water treatment system 1 are stabilized. It is possible to easily balance with the dose of the drug.
また、上記の安定化剤はアミン系化合物を含む。
安定化剤としてアミン系化合物を用い、塩素系酸化剤との反応により安定化塩素成分を生成することで、逆浸透膜のダメージにつながる酸化力を弱めつつ、スライムコントロールのための有効成分として機能する。
Further, the above stabilizer includes an amine compound.
Using an amine compound as a stabilizer and generating a stabilized chlorine component by reacting with a chlorine-based oxidant, it weakens the oxidizing power that leads to damage to the reverse osmosis membrane and functions as an effective component for slime control. To do.
また、上記のアミン系化合物はスルファミン酸化合物である。
安定化剤としてスルファミン酸化合物を用い、塩素系酸化剤との反応により安定化塩素成分を生成することで、逆浸透膜のダメージにつながる酸化力を弱めつつ、スライムコントロールのための有効成分として機能する。
Further, the amine compound is a sulfamic acid compound.
By using a sulfamic acid compound as a stabilizer and generating a stabilized chlorine component by reaction with a chlorine-based oxidant, it functions as an active ingredient for slime control while weakening the oxidizing power that leads to damage to the reverse osmosis membrane. To do.
また、上記の安定化剤は臭素化合物を含む。
臭素系の安定化剤を用いることにより、塩素系の安定化剤を用いた場合に比較して、逆浸透膜に与えるダメージを小さくすることが可能となる。
In addition, the stabilizer includes a bromine compound.
By using the bromine-based stabilizer, it is possible to reduce the damage given to the reverse osmosis membrane as compared with the case of using the chlorine-based stabilizer.
また、水処理システム1は、給水W11の水質を測定する水質センサ7を更に備え、薬剤濃度調整部33は、水質センサ7により測定された水質に基づいて、運転開始時における給水W11中の遊離塩素濃度の調整量及び給水W11への安定化剤の薬注量を設定する。
事前に給水の水分析をすることにより、バイオフィルムリスクを確認した上で、バイオフィルムリスクに応じた薬注の初期条件を設定することが可能となる。
〔2 第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態である水処理システム1Aについて、図4〜図5を参照しながら説明する。
In addition, the water treatment system 1 further includes a
By conducting a water supply water analysis in advance, it is possible to confirm the biofilm risk and then set the initial conditions of drug injection according to the biofilm risk.
[2 Second Embodiment]
Hereinafter, the water treatment system 1A which is 2nd Embodiment of this invention is demonstrated, referring FIGS. 4-5.
〔2.1 発明の構成〕
本実施形態に係る水処理システム1Aの全体構成は、図1に例示される第1実施形態に係る水処理システム1の全体構成と基本的には同一であるため、図示を省略する。また、以降の説明では、説明の簡略化のため、基本的に、水処理システム1Aが水処理システム1と相違する点について説明する。
[2.1 Structure of the Invention]
The overall configuration of the water treatment system 1A according to the present embodiment is basically the same as the overall configuration of the water treatment system 1 according to the first embodiment illustrated in FIG. Further, in the following description, for simplification of the description, basically, the point that the water treatment system 1A is different from the water treatment system 1 will be described.
本実施形態に係る水処理システム1Aは、水処理システム1と異なり、制御部30の代わりに制御部30Aを備える。
図4は、制御部30Aの機能ブロック図である。制御部30Aは、目標設定部31Aと、酸化還元電位補正部32と、薬剤濃度調整部33Aとを備える。
Unlike the water treatment system 1, the water treatment system 1A according to the present embodiment includes a
FIG. 4 is a functional block diagram of the
目標設定部31Aは、ORPセンサ5によって測定される酸化還元電位の目標値を含む目標電位範囲を設定する。すなわち、第1実施形態において、目標設定部31は、酸化還元電位の目標値自体を設定していた所、本実施形態において、目標設定部31Aは、この目標値を含む目標電位範囲を設定する。より詳細には、ORPセンサ5によって測定される酸化還元電位がこの目標電位範囲に含まれるように、第1薬剤添加装置3が給水ラインL1に第1薬剤としての安定化剤を添加することで、膜劣化傾向とならない範囲を保ちながら、第2薬剤添加装置4が、給水ラインL1に第2薬剤としての酸化剤を添加することにより、バイオフィルム抑制を実行する。
The
薬剤濃度調整部33Aは、酸化還元電位補正部32によって補正された酸化還元電位に基づいて、第1薬剤添加装置3による給水W11への安定化剤の薬注量、及び第2薬剤添加装置4による給水W11への塩素系酸化剤の薬注量を制御することにより、両者のバランスを調整する。
The drug
とりわけ本実施形態においては、例えば、補正後の酸化還元電位の値の領域を、低い値の領域から高い値の領域へと順に、第1領域、第2領域、第3領域、第4領域、第5領域に分割すると共に、目標設定部31Aにより設定された酸化還元電位の目標電位範囲が第3領域となるよう設定する。
In particular, in the present embodiment, for example, the region of the value of the redox potential after correction is changed from the region of the low value to the region of the high value in the order of the first region, the second region, the third region, the fourth region, The target potential range of the redox potential set by the
補正後の酸化還元電位の値が第1領域にある場合には、薬剤濃度調整部33Aは、第2薬剤添加装置4を制御し、給水W11への塩素系酸化剤の添加量を増加することにより、給水W11中の遊離塩素濃度が高くなるよう調整する。
When the corrected redox potential value is in the first region, the drug
補正後の酸化還元電位が第2領域又は第4領域にある場合には、薬剤濃度調整部33Aは、第1薬剤添加装置3を制御し、給水W11への安定化剤の添加量を調整することにより、膜劣化傾向とならない範囲まで、補正後の酸化還元電位の値を上下させる。
When the corrected redox potential is in the second region or the fourth region, the drug
補正後の酸化還元電位が第3領域にある場合には、薬剤濃度調整部33Aは、第1薬剤添加装置3及び第2薬剤添加装置4を制御し、給水W11への塩素系酸化剤及び安定化剤の添加量を維持することにより、補正後の酸化還元電位が第3領域内に留まるようにする。
When the corrected redox potential is in the third region, the drug
補正後の酸化還元電位が第5領域にある場合には、薬剤濃度調整部33Aは、第2薬剤添加装置4を制御し、給水W11への塩素系酸化剤の添加量を減少することにより、給水W11中の遊離塩素濃度が低くなるよう調整する。
When the corrected redox potential is in the fifth region, the drug
なお、酸化還元電位の領域分割方法、及び各領域における薬剤濃度調整部33Aによる、第1薬剤添加装置3、第2薬剤添加装置4の制御方法はあくまで一例であって、これには限定されない。例えば、補正後の酸化還元電位ではなく、酸化還元電位の実測値の領域を分割し、薬剤濃度調整部33Aは、酸化還元電位の実測値がどの領域に属するかによって、第1薬剤添加装置3及び第2薬剤添加装置4を制御してもよい。
The method of dividing the redox potential and the method of controlling the first
〔2.2 第2実施形態の動作〕
以下、本発明の第2実施形態に係る水処理システム1Aの動作について、図面を参照しながら説明する。図5は、本発明の水処理システム1Aの動作を示すフローチャートである。
なお、以下では、上記の第1領域を補正後の酸化還元電位がP3未満の領域とし、上記の第2領域を補正後の酸化還元電位がP3以上P4未満の領域とし、上記の第3領域を補正後の酸化還元電位がP4以上P5以下の領域とし、上記の第4領域を補正後の酸化還元電位がP5を超えP6未満の領域とし、上記の第5領域を補正後の酸化還元電位がP6以上の領域とする。これらP3、P4、P5、P6は、100〜800mVの間で任意に設定される数値とすると好適である。
[2.2 Operation of Second Embodiment]
Hereinafter, the operation of the water treatment system 1A according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the water treatment system 1A of the present invention.
In the following, the above-mentioned first region is defined as a region where the redox potential after correction is less than P 3 , and the above-mentioned second region is defined as a region where the redox potential after correction is P 3 or more and less than P 4 . third redox potential of the corrected region is an P 4 or P 5 the following areas, the redox potential of the corrected fourth region described above as the region of less than P 6 exceed P 5, said fifth region Is a region where the corrected redox potential is P 6 or more. It is preferable that these P 3 , P 4 , P 5, and P 6 are numerical values arbitrarily set between 100 and 800 mV.
ステップS21において、補正後の酸化還元電位の値がP3未満である場合(S21:YES)には、処理はステップS22に移行する。補正後の酸化還元電位の値がP3以上である場合(S21:NO)には、処理はステップS23に移行する。 In step S21, when the corrected redox potential value is less than P 3 (S21: YES), the process proceeds to step S22. When the value of the redox potential after correction is P 3 or more (S21: NO), the process proceeds to step S23.
ステップS22において、薬剤濃度調整部33Aは、第2薬剤添加装置4を制御し、給水W11への塩素系酸化剤の薬注量を増加することにより、給水W11中の遊離塩素濃度が高まるよう調整する。その後、処理はステップS21に移行する(リターン)。
In step S22, the chemical
ステップS23において、補正後の酸化還元電位の値がP3以上P4未満、又はP5を超えP6未満である場合(S23:YES)には、処理はステップS24に移行する。補正後の酸化還元電位の値がP4以上P5未満、又はP6以上である場合(S23:NO)には、処理はステップS25に移行する。 When the value of the redox potential after correction is P 3 or more and less than P 4 or more than P 5 and less than P 6 in step S23 (S23: YES), the process proceeds to step S24. The value of the redox potential is less than P 4 or P 5 after correction, or is P 6 or more: in (S23 NO), the process proceeds to step S25.
ステップS24において、薬剤濃度調整部33Aは、第1薬剤添加装置3を制御し、給水W11への安定化剤の薬注量を調整することにより、膜劣化傾向とならない範囲まで、補正後の酸化還元電位の値を上下させる。その後、処理はステップS21に移行する(リターン)。
In step S24, the chemical
ステップS25において、補正後の酸化還元電位の値がP4以上P5以下である場合(S25:YES)には、処理はステップS26に移行する。補正後の酸化還元電位の値がP6以上である場合(S25:NO)には、処理はステップS27に移行する。 In step S25, if the value of the redox potential of the corrected is P 4 or P 5 or less (S25: YES), the process proceeds to step S26. When the value of the redox potential after correction is P 6 or more (S25: NO), the process proceeds to step S27.
ステップS26において、薬剤濃度調整部33Aは、第1薬剤添加装置3及び第2薬剤添加装置4を制御し、給水W11への塩素系酸化剤及び安定化剤の添加量を維持することにより、補正後の酸化還元電位が第3領域内に留まるようにする。
In step S26, the chemical|medical agent
ステップS27において、薬剤濃度調整部33Aは、第2薬剤添加装置4を制御し、給水W11への塩素系酸化剤の薬注量を減少することにより、給水W11中の遊離塩素濃度が低くなるよう調整する。その後、処理はステップS21に移行する(リターン)。
In step S27, the chemical
〔2.3 第2実施形態の効果〕
上述した本実施形態に係る水処理システム1Aによれば、例えば、以下のような効果が奏される。
水処理システム1Aは、酸化還元電位の目標値を含む目標電位範囲を設定する目標設定部31Aを更に備え、酸化還元電位の実測値が、目標電位範囲よりも低い第1閾値以上、かつ、目標電位範囲の下限値未満である場合に、薬剤濃度調整部33Aは、安定化剤の薬注量を調整することでバランスを調整し、酸化還元電位の実測値が、目標電位範囲内にある場合に、薬剤濃度調整部33Aは、安定化剤の薬注量及び遊離塩素濃度を維持し、酸化還元電位の実測値が、目標電位範囲の上限値を超え、かつ、前記目標電位範囲よりも高い第2閾値未満である場合に、薬剤濃度調整部33Aは、安定化剤の薬注量を調整することでバランスを調整し、酸化還元電位の実測値が、前記第1閾値未満であるか、第2閾値以上である場合に、前記薬剤濃度調整部は遊離塩素濃度を調整することでバランスを調整する。
酸化還元電位が目標値よりも高い場合には、逆浸透膜へのダメージが懸念されるが、この場合、塩素系酸化剤の薬注量を下げることにより、塩素濃度が下がり過ぎてしまうことがある。酸化還元電位の実測値が高すぎず低すぎもしない範囲にある場合に、塩素系酸化剤ではなく安定化剤を制御することで、バイオフィルム抑制効果を維持するための塩素濃度をある程度保ちながら、塩素系酸化剤と安定化剤とのバランスを取ることが可能となる。
とりわけ、酸化還元電位の目標値付近の範囲では、塩素系酸化剤も安定化剤も薬注しないことにより、薬注量を節約することが出来る。
[2.3 Effects of Second Embodiment]
According to the above-described water treatment system 1A of the present embodiment, for example, the following effects are achieved.
The water treatment system 1A further includes a
If the oxidation-reduction potential is higher than the target value, damage to the reverse osmosis membrane is a concern, but in this case, reducing the amount of chlorine-based oxidizer dosed may result in too low a chlorine concentration. is there. When the measured redox potential is in a range that is neither too high nor too low, by controlling the stabilizer rather than the chlorine-based oxidant, the chlorine concentration for maintaining the biofilm inhibition effect can be maintained to some extent. It becomes possible to balance the chlorine-based oxidizer and the stabilizer.
In particular, in the range near the target value of the redox potential, neither the chlorine-based oxidizing agent nor the stabilizer is dosed, so that the dose can be saved.
〔3 第3実施形態〕
以下、本発明の第3実施形態である水処理システム1Bについて、図6を参照しながら説明する。
[3 Third Embodiment]
Hereinafter, a water treatment system 1B according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
〔3.1 発明の構成〕
図3は、本実施形態に係る水処理システム1Bの全体構成図である。なお、以下では説明の簡略化のため、主として、水処理システム1Bが第1実施形態に係る水処理システム1と相違する点について説明する。
[3.1 Structure of the Invention]
FIG. 3 is an overall configuration diagram of the water treatment system 1B according to the present embodiment. In addition, below, for simplification of description, mainly the points that the water treatment system 1B differs from the water treatment system 1 according to the first embodiment will be described.
水処理システム1Bは、水処理システム1が有する各構成要素に加えて、透過水ラインL2上の逆浸透膜モジュール14よりも下流側にシリカ濃度センサ10が設置される。
In the water treatment system 1B, in addition to the components of the water treatment system 1, a
シリカ濃度センサ10は、透過水ラインL2を流通する透過水W20のシリカ濃度を検出する機器である。シリカ濃度センサ10は、透過水ラインL2に接続されている。また、シリカ濃度センサ10は、制御部30と電気的に接続されている。シリカ濃度センサ10で検出された透過水W20のシリカ濃度値(以下、「検出シリカ濃度値」ともいう)は、制御部30へ検出信号として送信される。シリカ濃度センサ10としては例えば比色式のセンサを用いることが可能である。
The
〔3.2 第3実施形態の動作〕
本実施形態において、シリカ濃度センサ10が検出するシリカ濃度が所定値以上であった場合に、薬剤濃度調整部33は、給水W11における遊離塩素や安定化剤による酸化力を弱めるように、給水W11中の薬剤濃度を調整する。より具体的には、シリカ濃度センサ10が検出するシリカ濃度が所定値以上であった場合に、目標設定部31は、検出されたシリカ濃度が所定値を超えた幅に基づいて、酸化還元電位の目標値を下方にシフトさせる。更に、薬剤濃度調整部33は、酸化還元電位の目標値のシフトに伴って、この目標値が含まれる上記の第2領域、すなわちP1以上P2未満の領域のP1及びP2の値を下方にシフトさせる。
薬剤濃度調整部33は、上記の第2領域を下方にシフトさせた上で、図3のフローチャートに示される動作を実行する。
[3.2 Operation of Third Embodiment]
In the present embodiment, when the silica concentration detected by the
The drug
〔3.3 第3実施形態の効果〕
上述した本実施形態に係る水処理システム1Bによれば、例えば、以下のような効果が奏される。
水処理システム1Bは、透過水W20中のシリカ濃度を検出するシリカ濃度センサ10を備え、シリカ濃度センサ10により検出されたシリカ濃度が所定の閾値以上であった場合に、薬剤濃度調整部33は、遊離塩素及び安定化剤による酸化力を弱めるように給水中の薬剤濃度を調整する。
これにより、逆浸透膜からリークされたシリカが検出されたため、逆浸透膜にダメージが発生していることが推察される場合に、薬注による酸化力を弱めることによって、逆浸透膜に発生するダメージの程度を小さくすることが可能となる。
[3.3 Effects of Third Embodiment]
According to the water treatment system 1B of the present embodiment described above, for example, the following effects are achieved.
The water treatment system 1B includes a
As a result, since silica leaked from the reverse osmosis membrane was detected, if it is assumed that the reverse osmosis membrane is damaged, it is generated in the reverse osmosis membrane by weakening the oxidizing power due to the chemical injection. It is possible to reduce the degree of damage.
また、目標設定部31は、シリカ濃度センサ10により検出されたシリカ濃度に基づいて酸化還元電位の目標値を設定する。
シリカが検出されたことをトリガとして、シリカ濃度に応じて酸化還元電位の目標値を下げることにより、薬注による酸化力を弱めることで、水処理システムの管理を厳しくすることが可能となる。
The
When the detection of silica is used as a trigger, the target value of the redox potential is lowered according to the silica concentration to weaken the oxidizing power due to chemical injection, thereby making it possible to tighten the management of the water treatment system.
〔4 変形例〕
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
[4 modification]
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be implemented in various forms.
〔4.1 変形例1〕
例えば、第2薬剤添加装置4は、第2薬剤として酸化剤を添加することにより、給水W11中の遊離塩素濃度を調整するとしたが、これには限定されない。第2薬剤添加装置4は、第2薬剤として還元剤を添加してもよく、この場合、給水W11に元々含まれている遊離塩素濃度を低下させる。この還元剤としては、例えばSBS(NaHSO3:重亜硫酸ソーダ)を用いてもよい。
また、水処理システム1及び1Aが、そもそも第2薬剤添加装置4を備えず、遊離塩素濃度を調整しない構成としてもよい。
[4.1 Modification 1]
For example, the second
Further, the water treatment systems 1 and 1A may not have the second
〔4.2 変形例2〕
また、水質センサ7が、給水W11に含まれる還元剤の濃度を測定する場合、制御部が水質センサ7から受信した還元性物質濃度の測定値を用いて、給水W11中の遊離塩素濃度を調整するため、水処理システム1の運転開始時における給水W11への第1薬剤及び第2薬剤の薬注量を設定するとしたが、これには限定されない。例えば、除鉄・除マンガン装置としてのろ過装置を用いることにより、前処理として給水W11から還元性物質を除去してもよい。
[4.2 Modification 2]
Further, when the
〔4.3 変形例3〕
また、水処理システム1、1A、及び1Bは、上記の実施形態とは異なる構成を有してもよい。例えば、上記では循環水ラインL4を備えるとしたが、これには限定されず、循環水ラインL4を有さない構成としてもよい。また、ORPセンサ5、及び/又はpHセンサ6は、第1給水ラインL11ではなく、濃縮排水ラインL5に設置されてもよい。
[4.3 Modification 3]
In addition, the water treatment systems 1, 1A, and 1B may have a configuration different from that of the above-described embodiment. For example, although the circulating water line L4 is provided above, the present invention is not limited to this, and the circulating water line L4 may be omitted. Further, the
〔4.4 変形例4〕
また、水処理システム1、1A、及び1Bにおいて、制御部30及び30Aは、第1薬剤添加装置3による第1薬剤の薬注、及び第2薬剤添加装置4による第2薬剤の薬注をON/OFF制御するとしたが、これには限定されない。例えば、上記の薬注によって制御される酸化還元電位が、目標値となるように、或いは目標電位範囲に含まれるように、各々の薬剤添加装置が薬注するために用いるバルブの開度を、P制御、PI制御、又はPID制御してもよい。
[4.4 Modification 4]
In addition, in the water treatment systems 1, 1A, and 1B, the
〔4.5 変形例5〕
第3実施形態に係る水処理システム1Bは、第1実施形態に係る水処理システム1において、透過水ラインL2上の逆浸透膜モジュール14よりも下流側にシリカ濃度センサ10を新たに設置した構成としたが、これには限定されない。例えば、第2実施形態に係る水処理システム1Aにおいて、透過水ラインL2上の逆浸透膜モジュール14よりも下流側にシリカ濃度センサ10を新たに設置した構成としてもよい。
[4.5 Modification 5]
The water treatment system 1B according to the third embodiment is the same as the water treatment system 1 according to the first embodiment except that a
〔4.6 変形例6〕
第3実施形態に係る水処理システム1Bにおいては、透過水ラインL2上に設置されたシリカ濃度センサ10により透過水W20のシリカ濃度を測定し、このシリカ濃度に基づいて、薬剤濃度調整部33は給水W11中の薬剤濃度を調整するとしたが、これには限定されない。例えば、透過水W20のシリカ濃度に基づいて、逆浸透膜モジュール14における回収率を設定したり、第2薬剤添加装置4が給水ラインL1に添加する薬剤の種類を変更したりしてもよい。また、透過水W20のシリカ濃度に加えて、濃縮水W30のシリカ濃度を測定し、双方のシリカ濃度に基づいて算出される、逆浸透膜モジュール14でのシリカの阻止率に基づいて、薬剤濃度調整部33は給水W11中の薬剤濃度を調整してもよい。
[4.6 Modification 6]
In the water treatment system 1B according to the third embodiment, the
〔4.7 変形例7〕
また、水処理システム1、1A、及び1Bは、更に、耐塩素膜を使用すると、膜劣化の影響をより受け難くなるのでより好適である。上述の薬注調整手法と併用することで、より劣化影響を低減することができる。耐塩素膜としては、例えばポリアミド系の材料を用いて製造されるものがある。
[4.7 Modification 7]
Further, the water treatment systems 1, 1A, and 1B are more suitable when a chlorine-resistant film is used, because they are less susceptible to the influence of film deterioration. By using it together with the above-mentioned chemical injection adjustment method, the influence of deterioration can be further reduced. As the chlorine resistant film, for example, there is one manufactured using a polyamide-based material.
〔4.8 変形例8〕
また、水処理システム1、1A、及び1Bにおいて、膜洗浄工程にも上記の薬剤を添加した給水を用いて行うのが好ましい。膜洗浄工程としては、フラッシング等が有るが、濃縮水ラインに給水ラインを接続して通水しても良い。
[4.8 Modification 8]
In addition, in the water treatment systems 1, 1A, and 1B, it is preferable that the membrane cleaning step is also performed by using the water supply containing the above-mentioned chemicals. The membrane cleaning step includes flushing and the like, but the concentrated water line may be connected to a water supply line to pass water.
1,1A,1B水処理システム、
3 第1薬剤添加装置(安定化剤薬注装置)
4 第2薬剤添加装置(酸化剤薬注装置)
5 ORPセンサ
6 pHセンサ
7 水質センサ(水質測定手段)
12 加圧ポンプ
14 逆浸透膜モジュール
30,30A 制御部
31,31A 目標設定部
32 酸化還元電位補正部
33,33A 薬剤濃度調整部
L1 給水ライン、L2 透過水ライン、L3 濃縮水ライン、
L4 循環水ライン、L5 濃縮排水ライン、
L11 第1給水ライン、L12 第2給水ライン
1, 1A, 1B water treatment system,
3 First chemical addition device (stabilizer chemical injection device)
4 Second chemical addition device (oxidizer chemical injection device)
5
12 pressurizing
L4 circulating water line, L5 concentrated drainage line,
L11 first water supply line, L12 second water supply line
Claims (13)
給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、
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、
前記濃縮水の一部又は全部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、
給水に安定化剤を薬注する安定化剤薬注装置と、
前記給水ライン又は前記濃縮排水ラインの酸化還元電位を測定する電位測定装置と、
前記電位測定装置により測定された酸化還元電位に基づいて、給水への安定化剤の薬注量を制御することにより、給水中の遊離塩素濃度と安定化剤の濃度とのバランスを調整する薬剤濃度調整部と、を備える、水処理システム。 A reverse osmosis membrane module that separates the feed water into permeated water and concentrated water,
A water supply line for supplying 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 the concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module,
Concentrated drainage line for discharging a part or all of the concentrated water as concentrated drainage to the outside of the system,
A stabilizer dosing device for dosing a stabilizer for water supply;
A potential measuring device for measuring the oxidation-reduction potential of the water supply line or the concentrated drainage line,
A drug for adjusting the balance between the concentration of free chlorine in the feed water and the concentration of the stabilizer by controlling the amount of the stabilizer to be fed to the feed water based on the redox potential measured by the potential measuring device. A water treatment system comprising a concentration adjusting unit.
酸化還元電位の実測値が、前記目標電位よりも低い第1閾値以上、かつ、前記目標電位よりも高い第2閾値以下である場合に、前記薬剤濃度調整部は、安定化剤の薬注量を調整することでバランスを調整し、
酸化還元電位の実測値が、前記第1閾値未満であるか、前記第2閾値を超える場合に、前記薬剤濃度調整部は、遊離塩素濃度を調整することでバランスを調整する、請求項1に記載の水処理システム。 Further comprising a target setting unit for setting a target potential which is a target value of the redox potential,
When the measured value of the oxidation-reduction potential is equal to or higher than the first threshold value lower than the target potential and equal to or lower than the second threshold value higher than the target potential, the drug concentration adjusting unit determines the dosage of the stabilizer. Adjust the balance by adjusting
When the measured value of the redox potential is less than the first threshold value or exceeds the second threshold value, the drug concentration adjusting unit adjusts the balance by adjusting the free chlorine concentration. Water treatment system described.
前記酸化還元電位の実測値が、前記目標電位範囲よりも低い第1閾値以上、かつ、前記目標電位範囲の下限値以下である場合に、前記薬剤濃度調整部は、安定化剤の薬注量を調整することでバランスを調整し、
前記酸化還元電位の実測値が、前記目標電位範囲内にある場合に、前記薬剤濃度調整部は、安定化剤の薬注量及び遊離塩素濃度を維持し、
前記酸化還元電位の実測値が、前記目標電位範囲の上限値以上、かつ、前記目標電位範囲よりも高い第2閾値以下である場合に、前記薬剤濃度調整部は、安定化剤の薬注量を調整することでバランスを調整し、
前記酸化還元電位の実測値が、前記第1閾値未満であるか、前記第2閾値を超える場合に、前記薬剤濃度調整部は遊離塩素濃度を調整することでバランスを調整する、請求項1に記載の水処理システム。 Further comprising a target setting unit for setting a target potential range including a target value of the redox potential,
When the measured value of the oxidation-reduction potential is equal to or higher than the first threshold value lower than the target potential range and is equal to or lower than the lower limit value of the target potential range, the drug concentration adjusting unit determines the dosage of the stabilizer. Adjust the balance by adjusting
When the measured value of the redox potential is within the target potential range, the drug concentration adjusting unit maintains the dose of the stabilizer and the free chlorine concentration,
When the measured value of the oxidation-reduction potential is equal to or higher than the upper limit value of the target potential range and is equal to or lower than the second threshold value higher than the target potential range, the drug concentration adjusting unit determines the amount of stabilizer to be added. Adjust the balance by adjusting
The measured value of the redox potential is less than the first threshold value or exceeds the second threshold value, the drug concentration adjusting unit adjusts the balance by adjusting the free chlorine concentration. Water treatment system described.
前記pH測定手段により測定されたpHに基づいて酸化還元電位の実測値を補正する酸化還元電位補正部と、を更に備え、
前記薬剤濃度調整部は、補正後の酸化還元電位に基づいて、遊離塩素濃度の調整量と安定化剤の薬注量とのバランスを調整する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水処理システム。 PH measuring means for measuring pH of water supply or concentrated wastewater,
Further comprising an oxidation-reduction potential correction unit that corrects an actual measurement value of the oxidation-reduction potential based on the pH measured by the pH measurement means,
The said chemical|medical agent concentration adjustment part adjusts the balance of the adjustment amount of a free chlorine concentration, and the chemical injection amount of a stabilizer based on the corrected oxidation-reduction potential. Water treatment system.
前記薬剤濃度調整部は、前記電位測定装置により測定された前記酸化還元電位に基づいて、更に給水中の遊離塩素濃度を制御することにより、給水中の遊離塩素濃度と安定化剤の濃度とのバランスを調整する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の水処理システム。 Further comprising free chlorine concentration adjusting means for adjusting the free chlorine concentration in the feed water,
The drug concentration adjusting unit, based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measuring device, by further controlling the free chlorine concentration in the feed water, between the free chlorine concentration in the feed water and the concentration of the stabilizer. The water treatment system according to any one of claims 1 to 4, which adjusts a balance.
前記シリカ濃度検出装置により検出されたシリカ濃度が所定の閾値以上であった場合に、薬剤濃度調整部は、遊離塩素及び安定化剤による酸化力を弱めるように給水中の薬剤濃度を調整する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の水処理システム。 Further comprising a silica concentration detection device for detecting the silica concentration in the permeate,
When the silica concentration detected by the silica concentration detection device is equal to or higher than a predetermined threshold value, the drug concentration adjusting unit adjusts the drug concentration in the feed water so as to weaken the oxidizing power of free chlorine and the stabilizer. The water treatment system according to any one of claims 1 to 10.
前記薬剤濃度調整部は、前記水質測定手段により測定された水質に基づいて、運転開始時における給水中の遊離塩素濃度の調整量及び給水への安定化剤の薬注量を設定する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の水処理システム。 Further comprising water quality measuring means for measuring the water quality of the water supply,
The chemical concentration adjusting unit sets the adjustment amount of the free chlorine concentration in the feed water at the start of operation and the chemical injection amount of the stabilizer to the feed water based on the water quality measured by the water quality measuring means. The water treatment system according to any one of 1 to 12.
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