JP4763991B2 - Film breakage detection apparatus and detection method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、一般的には、濾過膜を使用して水を濾過する膜濾過装置に適用する膜破断検出装置及びその検出方法に関する。   The present invention generally relates to a membrane breakage detection device and a detection method thereof applied to a membrane filtration device that filters water using a filtration membrane.

従来、例えば飲料水などの上水を処理する水処理システムでは、濾過膜を使用する膜濾過装置により、水中に含まれる濁質物を除去する処理が行われている。濾過膜は、例えば合成樹脂からなる親水性の中空糸状膜がモジュール内に収納された構造である。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a water treatment system for treating drinking water or the like, for example, a process for removing turbid matters contained in water is performed by a membrane filtration device using a filtration membrane. The filtration membrane has a structure in which a hydrophilic hollow fiber membrane made of, for example, a synthetic resin is housed in a module.

膜濾過装置は、処理対象の原水を導入して、当該濾過膜により濾過された処理水を排出するように構成されている。ここで、濾過膜が破損したり、取り付け位置から外れるなどの事態（総称的に膜破断と呼ぶ）が発生すると、原水に含まれている濁質物が処理水に漏洩する恐れがある。   The membrane filtration device is configured to introduce raw water to be treated and discharge the treated water filtered by the filtration membrane. Here, when a situation such as the filtration membrane being damaged or being detached from the attachment position (generally referred to as membrane rupture) occurs, turbid substances contained in the raw water may leak into the treated water.

このような事態を未然に防止するために、膜濾過装置の膜破断を検出する膜破断検出装置が開発されている（例えば、特許文献１を参照）
特開２０００−９３７６５号公報 In order to prevent such a situation, a membrane rupture detection device that detects membrane rupture of a membrane filtration device has been developed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-93765 A

従来の膜破断検出装置は、膜濾過装置本体に加圧空気を供給して、その空気の流量（又は圧力）を測定することで、膜破断検出を行なう構成である。しかしながら、加圧空気を供給したときに、膜濾過装置本体に接続している配管やバルブから空気漏れ（空気漏洩）がある場合に、従来の膜破断検出装置は、検出動作の原理的要因から誤検出動作を行なう可能性が高い。即ち、濾過膜に破損などの異常が無い場合でも、空気漏洩から加圧空気の流量測定値が変化して、誤った破断検出を実行してしまう。   A conventional membrane rupture detection device is configured to detect membrane rupture by supplying pressurized air to the membrane filtration device body and measuring the flow rate (or pressure) of the air. However, when pressurized air is supplied, if there is an air leak (air leak) from a pipe or valve connected to the membrane filtration device main body, the conventional membrane breakage detection device is based on the principle factor of the detection operation. There is a high possibility of performing an erroneous detection operation. That is, even when there is no abnormality such as breakage in the filtration membrane, the measured value of the flow rate of the pressurized air changes due to air leakage, and erroneous break detection is executed.

そこで、本発明の目的は、空気などの気体漏洩による誤検出動作を未然に回避し、高精度の膜破断検出を実行する膜破断検出装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a film breakage detection apparatus that avoids an erroneous detection operation due to leakage of gas such as air and performs highly accurate film breakage detection.

本発明の観点は、膜破断検出動作の前工程として、膜濾過装置の空気などの気体漏洩を検出する検出動作を実行し、当該気体漏洩の検出結果に基づいて膜破断検出結果を決定する膜破断検出装置である。   An aspect of the present invention is a membrane that executes a detection operation for detecting a gas leak such as air of a membrane filtration device as a pre-process of the membrane break detection operation, and determines a membrane break detection result based on the detection result of the gas leak It is a fracture detection device.

本発明の観点に従った膜破断検出装置は、水中の濁質物を除去する濾過膜を内蔵し、気体及び液体を流通させる複数のバルブ機器と配管に接続している膜濾過装置に適用する膜破断検出装置において、前記膜濾過装置に加圧気体を供給する加圧気体供給手段と、前記加圧気体の物理量を測定する測定手段と、前記加圧気体を供給するバルブ機器を除く前記各バルブ機器を閉状態にしたときに、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記膜濾過装置に接続された閉状態のバルブ機器及び配管からの気体漏洩を検出する第１の検出手段と、前記第１の検出手段による検出結果及び前記測定手段の測定結果に基づいて、前記濾過膜の膜破断検出を実行する第２の検出手段とを備えた構成である。 A membrane breakage detection apparatus according to an aspect of the present invention has a built-in filtration membrane that removes suspended matters in water , and is applied to a membrane filtration device that is connected to a plurality of valve devices and pipes for circulating gas and liquid. In the rupture detection device, each of the valves excluding a pressurized gas supply means for supplying a pressurized gas to the membrane filtration device, a measuring means for measuring a physical quantity of the pressurized gas, and a valve device for supplying the pressurized gas A first detection means for detecting gas leakage from a valve device and a pipe in a closed state connected to the membrane filtration device based on a measurement result by the measurement means when the device is closed; And a second detection means for detecting a membrane breakage of the filtration membrane based on the detection result of the first detection means and the measurement result of the measurement means.

以上本発明によれば、膜破断検出動作の前工程として膜濾過装置の空気などの気体漏洩を検出することにより、気体漏洩による膜破断検出の誤動作を未然に回避できるため、高精度の膜破断検出を実現することが可能となる。   As described above, according to the present invention, by detecting a gas leak such as air of the membrane filtration device as a pre-process of the membrane rupture detection operation, it is possible to avoid a malfunction of the membrane rupture detection due to the gas leak. Detection can be realized.

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に関する膜濾過装置のシステム構成を示す図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a membrane filtration apparatus according to the present embodiment.

膜濾過装置は、膜濾過装置本体１と、原水を収納するタンク２と、処理水を収納するタンク４と、制御装置８と、膜破断検出装置１０とを有する。また、膜濾過装置は、水や空気を流通させるためのポンプ３，５、電磁弁などの自動弁（以下バルブと呼ぶ）６ａ〜６ｅ、及び図示しない配管を有する。   The membrane filtration device includes a membrane filtration device main body 1, a tank 2 for storing raw water, a tank 4 for storing treated water, a control device 8, and a membrane breakage detection device 10. The membrane filtration apparatus also includes pumps 3 and 5 for circulating water and air, automatic valves (hereinafter referred to as valves) 6a to 6e such as electromagnetic valves, and piping (not shown).

膜濾過装置本体１は、タンク２からポンプ３により送り込まれる原水を導入し、内蔵している濾過膜により濾過した処理水をタンク４に送出する。ここで、濾過膜は、例えば合成樹脂からなる親水性の中空糸状膜がモジュール内に収納された構造である。また、濾過膜は、中空糸状膜ではなく、平膜またはスパイラル膜などの構造でもよい。更に、濾過膜の材質としては、有機素材またはセラミック膜などの無機素材でもよい。   The membrane filtration apparatus main body 1 introduces raw water sent from a tank 2 by a pump 3 and sends treated water filtered by a built-in filtration membrane to a tank 4. Here, the filtration membrane has a structure in which a hydrophilic hollow fiber membrane made of, for example, a synthetic resin is housed in a module. Further, the filtration membrane may be a flat membrane or a spiral membrane instead of a hollow fiber membrane. Further, the material of the filtration membrane may be an organic material or an inorganic material such as a ceramic membrane.

一方、濾過膜の洗浄工程では、膜濾過装置本体１は、タンク４からポンプ５により送り込まれる浄水（処理水）を導入する。このとき、例えば、バルブ６Ｃが開状態にされて、膜濾過装置本体１は、外部から空気が送り込まれる方式がある。   On the other hand, in the filtration membrane cleaning step, the membrane filtration device main body 1 introduces purified water (treated water) fed from the tank 4 by the pump 5. At this time, for example, there is a system in which the valve 6C is opened and the membrane filtration device body 1 is fed with air from the outside.

制御装置８は、膜濾過装置全体の制御を行なう装置であり、具体的にはバルブ６ａ〜６ｅ及びバルブ７の開閉制御、ポンプ３，５の起動又は停止、及び膜破断検出装置１０との通信を実行する。即ち、本実施形態の制御装置８は、膜破断検出装置１０のコントローラ２０と通信を実行し、後述するように、膜破断検出工程の前工程として空気漏洩の検出工程の実行を制御する。   The control device 8 is a device that controls the entire membrane filtration device. Specifically, the valves 6a to 6e and the valve 7 are opened and closed, the pumps 3 and 5 are started or stopped, and the communication with the membrane breakage detection device 10 is performed. Execute. That is, the control device 8 of the present embodiment communicates with the controller 20 of the membrane breakage detection device 10 and controls the execution of the air leak detection step as a pre-step of the membrane breakage detection step, as will be described later.

（膜破断検出装置１０の構成）
図２は、膜破断検出装置１０の要部を示すブロック図である。 (Configuration of the film breakage detection device 10)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a main part of the film breakage detection apparatus 10.

膜破断検出装置１０は、大別して検出装置本体１１と空気圧縮機１２とからなる。空気圧縮機１２は、空気漏洩の検出工程及び膜破断検出工程において、膜濾過装置に加圧空気を供給するための装置である。   The membrane breakage detection device 10 is roughly composed of a detection device main body 11 and an air compressor 12. The air compressor 12 is a device for supplying pressurized air to the membrane filtration device in the air leakage detection step and the membrane breakage detection step.

検出装置本体１１は、空気圧縮機１２から膜濾過装置への加圧空気の供給制御を行なうための減圧弁１３及びバルブ１６を有する。また、検出装置本体１１は、加圧空気の流量を測定するための流量センサ１４及び圧力を測定するための圧力センサ１５を有する。   The detection device main body 11 includes a pressure reducing valve 13 and a valve 16 for controlling the supply of pressurized air from the air compressor 12 to the membrane filtration device. The detection device main body 11 includes a flow sensor 14 for measuring the flow rate of pressurized air and a pressure sensor 15 for measuring pressure.

（作用効果）
以下図３のフローチャートを参照して、膜破断検出装置１０の検出動作を説明する。 (Function and effect)
The detection operation of the film breakage detection apparatus 10 will be described below with reference to the flowchart of FIG.

膜破断検出装置１０のコントローラ２０は、膜破断検出動作の実行時に、制御装置８との通信によりその旨を指示する。この指示を受けて、制御装置８は、膜破断検出装置１０からの加圧空気の供給を行なうためのバルブ７を除いて、膜濾過装置のバルブ６ａ〜６ｅを閉状態にする（ステップＳ１）。これにより、膜濾過装置本体１に対して、膜破断検出装置１０からの加圧空気を除いて、水や空気の流通を停止させる。 The controller 20 of the film breakage detection apparatus 10 gives an instruction to that effect through communication with the control apparatus 8 when performing the film breakage detection operation. In response to this instruction, the control device 8 closes the valves 6a to 6e of the membrane filtration device except for the valve 7 for supplying pressurized air from the membrane breakage detection device 10 (step S1). . As a result, the circulation of water or air is stopped with respect to the membrane filtration device main body 1 except for the pressurized air from the membrane breakage detection device 10.

次に、コントローラ２０は、空気圧縮機１２から送出される加圧空気を、開状態のバルブ７により膜濾過装置本体１に供給させる（ステップＳ２）。このとき、全バルブ６ａ〜６ｅが閉状態になっているため、加圧空気は、膜濾過装置本体１の周辺には流れない。   Next, the controller 20 causes the pressurized air delivered from the air compressor 12 to be supplied to the membrane filtration device main body 1 by the opened valve 7 (step S2). At this time, since all the valves 6 a to 6 e are in the closed state, the pressurized air does not flow around the membrane filtration device body 1.

コントローラ２０は、加圧空気の供給を開始してから、流量センサ１４及び圧力センサ１５により、空気流量及び圧力を測定して監視している（ステップＳ３）。本実施形態のコントローラ２０は、膜破断検出工程の前工程として、膜濾過装置の全バルブ６ａ〜６ｅ又は配管からの空気漏洩を検出する検出動作を実行する（ステップＳ４）。   After starting the supply of pressurized air, the controller 20 measures and monitors the air flow rate and pressure with the flow rate sensor 14 and the pressure sensor 15 (step S3). The controller 20 of this embodiment performs the detection operation | movement which detects the air leak from all the valves 6a-6e or piping of a membrane filtration apparatus as a pre-process of a membrane fracture | rupture detection process (step S4).

具体的には、加圧空気の供給を開始してから一定時間の後に、コントローラ２０は、流量センサ１４により測定される空気流量が基準値より増大している場合には、空気漏洩が発生していると判定する（ステップＳ５のＹＥＳ）。このとき、加圧空気の供給を継続させている。膜濾過装置の全バルブ６ａ〜６ｅ及び配管が正常状態であれば、流通系の中で空気漏れが無いため、空気流量の測定結果は、基準値以上には増大せずに減少していく。   Specifically, after a predetermined time from the start of the supply of pressurized air, the controller 20 causes air leakage when the air flow rate measured by the flow rate sensor 14 is higher than the reference value. (YES in step S5). At this time, the supply of pressurized air is continued. If all the valves 6a to 6e and the pipes of the membrane filtration device are in a normal state, there is no air leakage in the flow system, so the measurement result of the air flow rate decreases without increasing beyond the reference value.

また、コントローラ２０は、圧力センサ１５により測定される空気圧力が基準値より減少している場合には、空気漏洩が発生していると判定する。ここで、コントローラ２０は、加圧空気の供給を開始してから一定時間経過後に、その供給を一時的に停止させた状態で、圧力センサ１５により測定される空気圧力の降下の割合に基づいて、空気漏洩の判定を実行する。   Moreover, the controller 20 determines with the air leak having generate | occur | produced, when the air pressure measured by the pressure sensor 15 has decreased from the reference value. Here, the controller 20 is based on the rate of air pressure drop measured by the pressure sensor 15 in a state where the supply is temporarily stopped after a lapse of a certain time from the start of the supply of pressurized air. Execute air leak determination.

膜濾過装置の全バルブ６ａ〜６ｅ及び配管が正常状態であれば、流通系の中で空気漏れが無いため、空気圧力は、一定時間の経過後には一定になる。なお、コントローラ２０は、流量センサ１４及び圧力センサ１５からの空気流量及び圧力の両方の測定結果に基づいて、空気漏洩を判定してもよい。   If all the valves 6a to 6e and the pipes of the membrane filtration device are in a normal state, there is no air leakage in the flow system, so the air pressure becomes constant after a certain time has elapsed. The controller 20 may determine air leakage based on the measurement results of both the air flow rate and the pressure from the flow rate sensor 14 and the pressure sensor 15.

以上のように本実施形態によれば、膜破断検出工程の前工程として、膜濾過装置の全バルブ６ａ〜６ｅ又は配管からの空気漏洩を検出する工程を実行する。従って、コントローラ２０は、空気漏洩の検出結果を参考にできるため、流量センサ１４又は圧力センサ１５の測定結果に基づいて膜破断検出工程を実行するときに、誤動作を回避することができる。   As described above, according to the present embodiment, the step of detecting air leakage from all the valves 6a to 6e or the piping of the membrane filtration device is executed as a pre-step of the membrane breakage detection step. Therefore, since the controller 20 can refer to the detection result of the air leakage, the malfunction can be avoided when the film breakage detection process is executed based on the measurement result of the flow sensor 14 or the pressure sensor 15.

コントローラ２０は、空気漏洩の検出工程において、空気漏洩が無いと判定した場合には、通常の膜破断検出工程（便宜的に第２膜破断検出動作とする）を実行する（ステップＳ５のＮＯ）。   When it is determined that there is no air leak in the air leak detection process, the controller 20 executes a normal film break detection process (second film break detection operation for convenience) (NO in step S5). .

一方、コントローラ２０は、空気漏洩の検出工程において、空気漏洩を検出した場合には、通常の膜破断検出動作（第２膜破断検出動作）をそのまま実行しても、前述したように、正確な膜破断検出結果を得ることができない。   On the other hand, if the controller 20 detects an air leak in the air leak detection step, the controller 20 does not perform the normal film break detection operation (second film break detection operation) as it is. A film break detection result cannot be obtained.

そこで、本実施形態のコントローラ２０は、空気漏洩を検出した場合には、特定の膜破断検出動作（便宜的に第１膜破断検出動作）を実行する。以下図４のフローチャートを参照して、当該第１膜破断検出動作の手順を説明する。   Therefore, when the air leak is detected, the controller 20 of the present embodiment performs a specific film break detection operation (first film break detection operation for convenience). Hereinafter, the procedure of the first film break detection operation will be described with reference to the flowchart of FIG.

コントローラ２０は、図３に示す空気漏洩の検出工程において、空気漏洩があると判定したときの流量センサ１４の測定結果である空気流量値（Ｆ１とする）を、内部メモリに記憶する（ステップＳ１１）。   The controller 20 stores, in the internal memory, an air flow rate value (referred to as F1) that is a measurement result of the flow sensor 14 when it is determined that there is an air leak in the air leak detection step shown in FIG. 3 (step S11). ).

次に、コントローラ２０は、制御装置８に対して、加圧空気の供給を行なうためのバルブ７を除いて、膜濾過装置のバルブ６ａ，６ｃ〜６ｅを閉状態にするように制御する（ステップＳ１２）。これにより、膜濾過装置本体１に対して、膜破断検出装置１０からの加圧空気を除いて、水や空気の流通を停止させる。   Next, the controller 20 controls the control device 8 so that the valves 6a, 6c to 6e of the membrane filtration device are closed except the valve 7 for supplying pressurized air (step). S12). As a result, the circulation of water or air is stopped with respect to the membrane filtration device main body 1 except for the pressurized air from the membrane breakage detection device 10.

ここで、膜濾過装置のバルブ６ｂを開状態にして、膜濾過装置本体１に供給された加圧空気が濾過膜を介して外部へ流出させる状態にさせる。これにより、膜濾過装置本体１に対して、空気圧縮機１２からの加圧空気のみが供給される状態となる。   Here, the valve 6b of the membrane filtration device is opened, and the pressurized air supplied to the membrane filtration device main body 1 is caused to flow out through the filtration membrane. As a result, only the pressurized air from the air compressor 12 is supplied to the membrane filtration device body 1.

次に、コントローラ２０は、空気圧縮機１２から送出される加圧空気を、開状態のバルブ７により膜濾過装置本体１に供給させる（ステップＳ１３）。コントローラ２０は、加圧空気の供給を開始してから、流量センサ１４及び圧力センサ１５により、空気流量及び圧力を測定して監視している。   Next, the controller 20 causes the pressurized air sent from the air compressor 12 to be supplied to the membrane filtration apparatus main body 1 through the opened valve 7 (step S13). The controller 20 measures and monitors the air flow rate and pressure with the flow rate sensor 14 and the pressure sensor 15 after starting the supply of pressurized air.

コントローラ２０は、加圧空気の供給を開始してから一定時間の経過後に、流量センサ１４により測定された空気流量値（Ｆ２とする）を取得する（ステップＳ１４）。コントローラ２０は、当該測定結果である空気流量値（Ｆ２）から、空気漏洩検出時に測定した空気流量値（Ｆ１）を差し引いた差分値を算出する（ステップＳ１５）。コントローラ２０は、算出した差分値（Ｆ２−Ｆ１）に基づいて、膜破断検出の判定処理を実行する（ステップＳ１６）。   The controller 20 acquires the air flow rate value (referred to as F2) measured by the flow sensor 14 after a lapse of a certain time from the start of the supply of pressurized air (step S14). The controller 20 calculates a difference value obtained by subtracting the air flow rate value (F1) measured at the time of air leak detection from the air flow rate value (F2) which is the measurement result (step S15). Based on the calculated difference value (F2-F1), the controller 20 executes a determination process for film breakage detection (step S16).

以上のように、膜破断検出工程の前工程での空気漏洩の検出時に、コントローラ２０は、流量センサ１４の測定結果である空気流量値（Ｆ１）を内部メモリに記憶する。そして、膜破断検出工程の実行時に、コントローラ２０は、流量センサ１４の測定結果である空気流量値（Ｆ２）から、空気漏洩分に相当する誤差値として記憶した空気流量値（Ｆ１）を差し引くことにより、膜濾過装置本体１での膜破断検出に必要な空気流量値（Ｆ２−Ｆ１）を取得することができる。   As described above, the controller 20 stores the air flow rate value (F1), which is the measurement result of the flow rate sensor 14, in the internal memory when air leakage is detected in the previous step of the film breakage detection step. At the time of executing the film breakage detection step, the controller 20 subtracts the air flow rate value (F1) stored as an error value corresponding to the amount of air leakage from the air flow rate value (F2) that is the measurement result of the flow rate sensor 14. Thus, the air flow rate value (F2-F1) necessary for detecting the membrane breakage in the membrane filtration device main body 1 can be acquired.

従って、膜濾過装置本体１の周辺に存在するバルブ６ａ〜６ｅや配管に、空気漏洩が発生している場合でも、コントローラ２０は、空気漏洩分に相当する誤差値を考慮した空気流量値の測定結果に基づいて、正確な膜破断検出を実行することができる。   Therefore, even when air leakage occurs in the valves 6a to 6e and the pipes existing around the membrane filtration device body 1, the controller 20 measures the air flow rate value in consideration of an error value corresponding to the air leakage amount. Based on the results, accurate film break detection can be performed.

なお、本実施形態では、膜破断検出工程の前工程として空気漏洩の検出工程が実行される場合を想定したが、これに限ることはない。即ち、膜破断検出工程を実行して、膜破断の状態を検出したときに、空気漏洩の検出工程を後工程として実行することにより、膜破断検出工程の検出精度を確認する方法でもよい。   In the present embodiment, it is assumed that an air leakage detection process is performed as a pre-process of the film breakage detection process, but the present invention is not limited to this. That is, a method of confirming the detection accuracy of the film rupture detection step may be performed by executing the film rupture detection step and detecting the state of film rupture by executing the air leakage detection step as a subsequent step.

即ち、膜破断検出工程で濾過膜が破断していないと判断した場合には、配管やバルブ等からの空気漏洩もないと判断し、破断検出結果をそのまま使用する。またね空気漏洩の検出工程は実行しない。一方、膜破断検出工程で濾過膜が破断していると判断した場合には、その結果が配管やバルブ等からの空気漏洩が要因でないか否かを確認するため、空気漏洩の検出工程を実行する。   That is, when it is determined that the filtration membrane is not broken in the membrane rupture detection step, it is determined that there is no air leakage from a pipe or a valve, and the rupture detection result is used as it is. Further, the air leak detection process is not executed. On the other hand, if it is determined in the membrane rupture detection process that the filtration membrane is ruptured, an air leak detection process is performed to check whether the result is due to air leaks from piping, valves, etc. To do.

具体的には、例えば、最初に実行した膜破断検出工程での空気流量をＦ２、空気漏洩の検出工程での空気流量をＦ１とし、膜濾過装置本体１での膜破断検出に必要な空気流量値（Ｆ２−Ｆ１）を取得することができる。   Specifically, for example, the air flow rate in the first executed membrane breakage detection step is F2, the air flow rate in the air leakage detection step is F1, and the air flow rate necessary for membrane breakage detection in the membrane filtration device body 1 The value (F2-F1) can be acquired.

（第２の実施形態）
図５及び図６は、第２の実施形態に関する膜濾過装置及び膜破断検出装置１０の構成を示す図である。なお、前述の第１の実施形態に関する膜濾過装置及び膜破断検出装置１０と同一構成要素については、図１及び図２と同一符号を付して説明を省略する。 (Second Embodiment)
5 and 6 are diagrams showing the configuration of the membrane filtration device and the membrane breakage detection device 10 according to the second embodiment. In addition, about the same component as the membrane filtration apparatus and the membrane fracture | rupture detection apparatus 10 regarding the above-mentioned 1st Embodiment, the same code | symbol as FIG.1 and FIG.2 is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

本実施形態は、膜破断検出装置１０に設けられた流量センサ１４とは別に、図５に示すように、膜濾過装置本体１から空気を排気させるためのバルブ６ｂの近傍に、流量センサ３０を配置させた構成である。   In the present embodiment, a flow rate sensor 30 is provided in the vicinity of a valve 6b for exhausting air from the membrane filtration device body 1, as shown in FIG. It is the arrangement which was arranged.

流量センサ３０は、図６に示すように、バルブ６ｂが開状態に制御されたときに、膜濾過装置本体１から排気される空気の流量を測定し、膜破断検出装置１０に当該測定結果を送信する。   As shown in FIG. 6, the flow sensor 30 measures the flow rate of the air exhausted from the membrane filtration device body 1 when the valve 6 b is controlled to be in the open state, and sends the measurement result to the membrane breakage detection device 10. Send.

このような構成により、膜破断検出装置１０のコントローラ２０は、膜破断検出装置１０の内部に流量センサ１４が無い場合でも、加圧空気を膜濾過装置本体１に供給したときの膜濾過装置本体１の空気流量を流量センサ３０により測定できる。但し、制御装置８は、加圧空気を膜濾過装置本体１に供給するときに、バルブ６ｂが開状態に制御する。   With such a configuration, the controller 20 of the membrane rupture detection device 10 allows the membrane filtration device main body when pressurized air is supplied to the membrane filtration device main body 1 even when the flow rate sensor 14 is not provided inside the membrane rupture detection device 10. 1 can be measured by the flow sensor 30. However, the control device 8 controls the valve 6b to be in an open state when supplying pressurized air to the membrane filtration device body 1.

また、コントローラ２０は、膜破断検出装置１０内部の流量センサ１４からの測定結果及び流量センサ３０からの測定結果の両方を使用して、空気漏洩の検出及び膜濾過装置本体１の膜破断検出を実行することができる。   In addition, the controller 20 uses both the measurement result from the flow sensor 14 and the measurement result from the flow sensor 30 inside the membrane breakage detection device 10 to detect air leakage and membrane breakage of the membrane filtration device body 1. Can be executed.

なお、本実施形態では、膜濾過装置本体１の膜破断検出方法としては、空気流量の測定結果または空気圧力の測定結果に基づいて検出する方法について述べたが、これに限ることなく、別の方法でもよい。具体的には、例えば、膜濾過装置本体１に供給した加圧空気に従って、当該本体１に収納された水の排出量を測定する水量測定器を使用して、この測定結果に基づいて膜濾過装置本体１の膜破断検出を実行する方法でもよい。また、別の方法としては、膜濾過装置本体１に供給した加圧空気に従って、当該本体１の内部に発生する気泡を測定する気泡測定器を使用して、この測定結果に基づいて膜濾過装置本体１の膜破断検出を実行する方法でもよい。   In the present embodiment, the method for detecting the membrane breakage of the membrane filtration device main body 1 is described as the method for detecting based on the measurement result of the air flow rate or the measurement result of the air pressure. However, the present invention is not limited to this. The method may be used. Specifically, for example, according to the pressurized air supplied to the membrane filtration device main body 1, using a water amount measuring device that measures the discharge amount of the water stored in the main body 1, the membrane filtration is performed based on this measurement result. A method for detecting film breakage of the apparatus main body 1 may also be used. Another method is to use a bubble measuring device that measures bubbles generated inside the main body 1 in accordance with the pressurized air supplied to the main body 1 of the membrane filtration device. A method of executing film breakage detection of the main body 1 may be used.

以上要するに、第１及び第２の実施形態に関する膜破断検出装置１０により、膜破断検出工程とは別に、空気漏洩検出工程を実行して、空気漏洩による膜破断検出の誤動作を回避することができる。従って、結果として、膜濾過装置本体１の膜破断検出を高精度に行なうことが可能となる。   In short, the film breakage detection apparatus 10 according to the first and second embodiments can execute an air leak detection process separately from the film breakage detection process to avoid malfunctions in film breakage detection due to air leaks. . Therefore, as a result, the membrane breakage of the membrane filtration device main body 1 can be detected with high accuracy.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の第１の実施形態に関する濾過膜装置のシステム構成を示す図。The figure which shows the system configuration | structure of the filtration membrane apparatus regarding the 1st Embodiment of this invention. 本実施形態に関する膜破断検出装置の要部を示すブロック図。The block diagram which shows the principal part of the film | membrane fracture | rupture detection apparatus regarding this embodiment. 本実施形態に関する空気漏洩検出の手順を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the procedure of the air leak detection regarding this embodiment. 本実施形態に関する膜破断検出の手順を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the procedure of the film | membrane fracture | rupture detection regarding this embodiment. 第２の実施形態に関する濾過膜装置のシステム構成を示す図。The figure which shows the system configuration | structure of the filtration membrane apparatus regarding 2nd Embodiment. 第２の実施形態に関する膜破断検出装置の要部を示すブロック図。The block diagram which shows the principal part of the film | membrane fracture | rupture detection apparatus regarding 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…膜濾過装置本体、２…原水収納用タンク、３，５…ポンプ、
４…処理水収納用タンク、６ａ〜６ｅ，７…電磁弁（バルブ）、８…制御装置、
１０…膜破断検出装置、１１…検出装置本体、１２…空気圧縮機、１３…減圧弁、
１４…流量センサ、１５…圧力センサ、１６…バルブ、３０…流量センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Membrane filtration apparatus main body, 2 ... Raw water storage tank, 3, 5 ... Pump,
4 ... Tank for storing treated water, 6a to 6e, 7 ... Solenoid valve (valve), 8 ... Control device,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Film | membrane breaking detection apparatus, 11 ... Detection apparatus main body, 12 ... Air compressor, 13 ... Pressure reducing valve,
14 ... Flow rate sensor, 15 ... Pressure sensor, 16 ... Valve, 30 ... Flow rate sensor.

Claims (11)

水中の濁質物を除去する濾過膜を内蔵し、気体及び液体を流通させる複数のバルブ機器と配管に接続している膜濾過装置に適用する膜破断検出装置において、
前記膜濾過装置に加圧気体を供給する加圧気体供給手段と、
前記加圧気体の物理量を測定する測定手段と、
前記加圧気体を供給するバルブ機器を除く前記各バルブ機器を閉状態にしたときに、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記膜濾過装置に接続された閉状態のバルブ機器及び配管からの気体漏洩を検出する第１の検出手段と、
前記第１の検出手段による検出結果及び前記測定手段の測定結果に基づいて、前記濾過膜の膜破断検出を実行する第２の検出手段と
を具備したことを特徴とする膜破断検出装置。 In a membrane breakage detection device that is applied to a membrane filtration device that has a built-in filtration membrane that removes turbid matters in water and that is connected to a plurality of valve devices and pipes that circulate gas and liquid ,
Pressurized gas supply means for supplying pressurized gas to the membrane filtration device;
Measuring means for measuring the physical quantity of the pressurized gas;
When each of the valve devices except the valve device that supplies the pressurized gas is in a closed state, from the closed valve device and the pipe connected to the membrane filtration device based on the measurement result by the measuring means . First detection means for detecting gas leakage;
A membrane rupture detection apparatus comprising: a second detection unit configured to detect a membrane rupture of the filtration membrane based on a detection result of the first detection unit and a measurement result of the measurement unit. 前記測定手段は、前記加圧気体の流量を測定する流量測定手段を含み、
前記第１の検出手段は、前記流量測定手段による流量測定結果に基づいて、前記気体漏洩を検出することを特徴とする請求項１に記載の膜破断検出装置。 The measuring means includes a flow rate measuring means for measuring the flow rate of the pressurized gas,
The first detection means, on the basis of the flow measurement result by the flow rate measuring means, film breakage detection device according to claim 1, characterized in that to detect the pre-crisis body leakage. 前記測定手段は、前記加圧気体の供給するときの圧力を測定する圧力測定手段を含み、
前記第１の検出手段は、前記圧力測定手段による圧力測定結果に基づいて、前記気体漏洩を検出することを特徴とする請求項１に記載の膜破断検出装置。 The measuring means includes pressure measuring means for measuring a pressure when the pressurized gas is supplied,
The film breakage detection apparatus according to claim 1 , wherein the first detection unit detects the gas leakage based on a pressure measurement result by the pressure measurement unit. 前記複数のバルブ機器を制御するバルブ制御手段を有し、
前記第１の検出手段は、前記バルブ制御手段を介して、前記加圧気体を供給するバルブ機器を除く前記全バルブ機器を閉状態に制御した後に、前記気体漏洩の検出動作を実行することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の膜破断検出装置。 Having valve control means for controlling the plurality of valve devices;
The first detection means performs the gas leakage detection operation after controlling all the valve equipment except the valve equipment for supplying the pressurized gas to the closed state via the valve control means. The film breakage detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the device is a film breakage detection device. 前記第１の検出手段により前記気体漏洩が検出されたときの前記流量測定結果を第１の流量測定結果として記憶する手段を有し、
前記第２の検出手段は、前記第１の流量測定結果、及び前記膜破断検出動作を実行するときに前記流量測定手段から得られる第２の流量測定結果に基づいて、前記膜破断検出を実行することを特徴とする請求項２に記載の膜破断検出装置。 Means for storing the flow rate measurement result when the gas leakage is detected by the first detection unit as a first flow rate measurement result;
The second detection means performs the film break detection based on the first flow measurement result and the second flow measurement result obtained from the flow measurement means when the film break detection operation is executed. The film breakage detection apparatus according to claim 2 , wherein: 前記膜濾過装置の本体から流出する気体の流量を測定する本体側流量測定手段を有し、
前記第１の検出手段は、
前記流量測定手段による流量測定結果及び当該本体側流量測定手段による測定結果に基づいて、前記気体漏洩を検出することを特徴とする請求項２に記載の膜破断検出装置。 A main body side flow rate measuring means for measuring the flow rate of the gas flowing out from the main body of the membrane filtration device,
The first detection means includes
The film breakage detection apparatus according to claim 2 , wherein the gas leakage is detected based on a flow rate measurement result by the flow rate measurement unit and a measurement result by the main body side flow rate measurement unit . 前記膜濾過装置の本体から流出する気体の流量を測定する本体側流量測定手段を有し、
前記第２の検出手段は、前記流量測定手段による流量測定結果及び当該本体側流量測定手段による測定結果に基づいて、前記膜破断検出を実行することを特徴とする請求項２に記載の膜破断検出装置。 A main body side flow rate measuring means for measuring the flow rate of the gas flowing out from the main body of the membrane filtration device,
3. The membrane breakage according to claim 2 , wherein the second detection unit performs the membrane breakage detection based on a flow rate measurement result by the flow rate measurement unit and a measurement result by the main body side flow rate measurement unit. Detection device. 水中の濁質物を除去する濾過膜を内蔵し、気体及び液体を流通させる複数のバルブ機器と配管に接続している膜濾過装置に適用する膜破断検出装置において、
前記膜濾過装置に加圧気体を供給する加圧気体供給手段と、
前記加圧気体の物理量を測定する測定手段と、
前記加圧気体を供給するバルブ機器を除く前記各バルブ機器を閉状態にしたときに、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記膜濾過装置に接続された閉状態のバルブ機器及び配管からの気体漏洩を検出する第１の検出手段と、
前記膜濾過装置に供給される前記加圧気体に従って、前記膜濾過装置に収納された水の排出量を測定する水量測定手段と、
前記第１の検出手段による検出結果及び前記水量測定手段の測定結果に基づいて、前記濾過膜の膜破断検出を実行する第２の検出手段と
を具備したことを特徴とする膜破断検出装置。 In a membrane breakage detection device that is applied to a membrane filtration device that has a built-in filtration membrane that removes turbid matters in water and that is connected to a plurality of valve devices and pipes that circulate gas and liquid,
Pressurized gas supply means for supplying pressurized gas to the membrane filtration device;
Measuring means for measuring the physical quantity of the pressurized gas;
When each of the valve devices except the valve device that supplies the pressurized gas is in a closed state, from the closed valve device and the pipe connected to the membrane filtration device based on the measurement result by the measuring means. First detection means for detecting gas leakage;
A water amount measuring means for measuring a discharge amount of water stored in the membrane filtration device according to the pressurized gas supplied to the membrane filtration device;
Second detection means for performing membrane breakage detection of the filtration membrane based on the detection result by the first detection means and the measurement result of the water amount measurement means;
Membrane rupture detection device, characterized by comprising a. 水中の濁質物を除去する濾過膜を内蔵し、気体及び液体を流通させる複数のバルブ機器と配管に接続している膜濾過装置に適用する膜破断検出装置において、
前記膜濾過装置に加圧気体を供給する加圧気体供給手段と、
前記加圧気体の物理量を測定する測定手段と、
前記加圧気体を供給するバルブ機器を除く前記各バルブ機器を閉状態にしたときに、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記膜濾過装置に接続された閉状態のバルブ機器及び配管からの気体漏洩を検出する第１の検出手段と、
前記膜濾過装置に供給される前記加圧気体に従って、前記膜濾過装置の内部に発生する気泡を測定する気泡測定手段と、
前記第１の検出手段による検出結果及び前記気泡測定手段の測定結果に基づいて、前記濾過膜の膜破断検出を実行する第２の検出手段と
を具備したことを特徴とする膜破断検出装置。 In a membrane breakage detection device that is applied to a membrane filtration device that has a built-in filtration membrane that removes turbid matters in water and that is connected to a plurality of valve devices and pipes that circulate gas and liquid,
Pressurized gas supply means for supplying pressurized gas to the membrane filtration device;
Measuring means for measuring the physical quantity of the pressurized gas;
When each of the valve devices except the valve device that supplies the pressurized gas is in a closed state, from the closed valve device and the pipe connected to the membrane filtration device based on the measurement result by the measuring means. First detection means for detecting gas leakage;
Bubble measuring means for measuring bubbles generated inside the membrane filtration device according to the pressurized gas supplied to the membrane filtration device;
Second detection means for executing membrane breakage detection of the filtration membrane based on the detection result by the first detection means and the measurement result of the bubble measurement means;
Membrane rupture detection device, characterized by comprising a. 水中の濁質物を除去する濾過膜を内蔵し、気体及び液体を流通させる複数のバルブ機器と配管に接続している膜濾過装置に適用する膜破断検出方法において、
前記膜濾過装置に加圧気体を供給するステップと、
前記加圧気体の物理量を測定する測定ステップと、
前記加圧気体を供給するバルブ機器を除く前記各バルブ機器を閉状態にしたときに、前記加圧気体の測定結果に基づいて、前記膜濾過装置に接続された閉状態のバルブ機器及び配管からの気体漏洩を検出する第１の検出ステップと、
前記第１の検出ステップによる検出結果と前記第１の検出ステップによる検出動作後に前記測定ステップにより測定された測定結果とに基づいて、前記濾過膜の膜破断検出を行う第２の検出ステップと
を有する手順を実行することを特徴とする膜破断検出方法。 In a membrane breakage detection method that is applied to a membrane filtration device that has a built-in filtration membrane that removes turbid matters in water and that is connected to a plurality of valve devices and pipes that circulate gas and liquid,
Supplying pressurized gas to the membrane filtration device;
A measuring step for measuring a physical quantity of the pressurized gas;
Based on the measurement result of the pressurized gas, when the valve devices except the valve device for supplying the pressurized gas are closed, from the closed valve device and the pipe connected to the membrane filtration device A first detection step of detecting gas leakage of
A second detection step of detecting a membrane breakage of the filtration membrane based on the detection result of the first detection step and the measurement result measured by the measurement step after the detection operation by the first detection step;
A method for detecting a film rupture comprising performing a procedure including: 水中の濁質物を除去する濾過膜を内蔵し、気体及び液体を流通させる複数のバルブ機器と配管に接続している膜濾過装置に適用する膜破断検出方法において、
前記膜濾過装置に加圧気体を供給するステップと、
前記加圧気体の流量を測定する第１の測定ステップと、
前記加圧気体を供給するバルブ機器を除く前記各バルブ機器を閉状態にしたときに、前記第１の測定ステップによる第１の流量測定結果に基づいて、前記膜濾過装置に接続された閉状態のバルブ機器及び配管からの気体漏洩を検出する第１の検出ステップと、
前記第１の流量測定結果を記憶する記憶ステップと、
前記第１の検出ステップによる検出動作後に、加圧気体の流量を測定する第２の測定ステップと、
前記第２の測定ステップによる第２の流量測定結果及び前記記憶ステップにより記憶された前記第１の流量測定結果に基づいて、前記濾過膜の膜破断検出を行う第２の検出ステップと
を有する手順を実行することを特徴とする膜破断検出方法。 In a membrane breakage detection method that is applied to a membrane filtration device that has a built-in filtration membrane that removes turbid matters in water and that is connected to a plurality of valve devices and pipes that circulate gas and liquid,
Supplying pressurized gas to the membrane filtration device;
A first measuring step for measuring a flow rate of the pressurized gas;
Closed state connected to the membrane filtration device based on the first flow rate measurement result in the first measurement step when the valve devices except the valve device for supplying the pressurized gas are closed. A first detection step of detecting gas leakage from the valve device and the pipe;
A storage step of storing the first flow measurement result;
A second measurement step of measuring the flow rate of the pressurized gas after the detection operation by the first detection step;
A second detection step of detecting a membrane breakage of the filtration membrane based on the second flow rate measurement result by the second measurement step and the first flow rate measurement result stored by the storage step;
A method for detecting a film rupture comprising performing a procedure including:
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