JP4903117B2 - Membrane filtration device and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、膜モジュールを用いた膜濾過装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a membrane filtration device using a membrane module and a control method thereof.
膜を使用した濾過は、例えば、樹脂、セラミック等からなる膜で分散質と分散媒とを分離する単位操作である。一般に、水から汚濁物質を除去する膜濾過装置は、濾過水量を調節することができるとともに、略同じ水質の濾過水を継続して得ることができる。その一方で、膜濾過装置は、濾過を長時間にわたって行うと、膜の表面に汚濁物質が蓄積して目詰まりを生じる。そして、膜の目詰まりは、濾過効率の低下や膜濾過装置の運転費の増加を引き起こす。したがって、膜濾過装置では、周知のとおり、膜の目詰まりを防止するために逆洗が行われる。 Filtration using a membrane is a unit operation in which a dispersoid and a dispersion medium are separated by a membrane made of, for example, resin or ceramic. In general, a membrane filtration device that removes contaminants from water can adjust the amount of filtered water and continuously obtain filtered water having substantially the same water quality. On the other hand, if the membrane filtration apparatus performs filtration over a long period of time, contaminants accumulate on the surface of the membrane and clogging occurs. The clogging of the membrane causes a decrease in filtration efficiency and an increase in operating cost of the membrane filtration device. Therefore, in the membrane filtration device, as is well known, backwashing is performed to prevent clogging of the membrane.
従来、濾過と逆洗とを繰り返す膜濾過装置としては、膜モジュールに蓄積した汚濁物質の程度に応じて逆洗の時間間隔(逆洗頻度)を制御するもの(例えば、特許文献1参照)や、一回当りの逆洗の時間の長さを制御するもの(例えば、特許文献2参照)が知られている。
一方、浄水場で使用される昨今の膜濾過装置は、その大容量化を図るために複数の膜モジュールからなる濾過ユニットを複数備えている。そして、この膜濾過装置では、原水を送り込む濾過ポンプが濾過ユニットごとに設けられている。つまり、濾過ユニットのそれぞれには、個別に原水が送り込まれて濾過が行われる。また、逆洗は、全濾過ユニット共通で使用される1機の逆洗ポンプや逆洗ブロワの運転によって行われる。つまり、この膜濾過装置においては、濾過は各濾過ユニットで独立して同時に行うことができるものの、逆洗は、複数の濾過ユニットのうちの1つの濾過ユニットでしか行うことができない。
このような膜濾過装置に前記した逆洗頻度を制御するもの(例えば、特許文献1参照)を適用すると、蓄積した汚濁物質の程度が各濾過ユニットで異なってくるので濾過ユニットごとに逆洗頻度が変動する。そのために、この膜濾過装置では、濾過の時間が濾過ユニットごとにばらつくという問題がある。言い換えれば、この膜濾過装置では、所期の濾過水量を安定して得ることが困難になる。
また、前記した逆洗の時間の長さを制御するもの(例えば、特許文献2参照)を適用した膜濾過装置では、濾過ユニットの数が増加すればするほど、逆洗を行っている濾過ユニット以外の濾過ユニットの待機する時間(逆洗の待ち時間)が長くなる。その結果、この膜濾過装置では、濾過水量の充分な確保が困難となる。
On the other hand, recent membrane filtration devices used in water purification plants include a plurality of filtration units composed of a plurality of membrane modules in order to increase the capacity. And in this membrane filtration apparatus, the filtration pump which sends in raw | natural water is provided for every filtration unit. That is, the raw water is individually sent to each of the filtration units to perform filtration. Moreover, backwashing is performed by the operation of one backwashing pump or backwashing blower commonly used for all filtration units. That is, in this membrane filtration apparatus, filtration can be performed independently and simultaneously in each filtration unit, but backwashing can be performed only in one filtration unit among a plurality of filtration units.
When the above-described device for controlling the frequency of backwashing (for example, refer to Patent Document 1) is applied to such a membrane filtration device, the degree of accumulated pollutant varies depending on the filtration unit. Fluctuates. Therefore, in this membrane filtration apparatus, there is a problem that the filtration time varies from filtration unit to filtration unit. In other words, with this membrane filtration device, it becomes difficult to stably obtain the desired amount of filtered water.
Moreover, in the membrane filtration apparatus to which the above-described back washing time length control (for example, see Patent Document 2) is applied, the filtration unit performing back washing as the number of filtration units increases. The time (waiting time for backwashing) that the filtration unit other than the stand-by becomes longer. As a result, in this membrane filtration device, it is difficult to ensure a sufficient amount of filtered water.
そこで、本発明の課題は、逆洗を的確に行って濾過効率の低下や膜濾過装置の運転費の増加を防止しつつ、従来の膜濾過装置と比較して、濾過水量を安定して充分に確保することができる膜濾過装置およびその制御方法を提供することにある。 Therefore, the problem of the present invention is that the amount of filtered water is stable and sufficient as compared with conventional membrane filtration devices while accurately performing backwashing to prevent a decrease in filtration efficiency and an increase in the operating cost of the membrane filtration device. An object of the present invention is to provide a membrane filtration apparatus and a control method therefor.
前記課題を解決する本発明は、分散媒と分散質とを分離する膜を有する複数の濾過ユニットのそれぞれで、所定時間の濾過と、この濾過によって前記濾過ユニットに蓄積された前記分散質が除去されてこの膜濾過装置で要求される程度に膜が清浄となるように、所定の時間で行われる逆洗単位を前記濾過ユニットごとに設定される回数で行う逆洗と、を繰り返す膜濾過装置であって、前記濾過ユニットの逆洗開始時期が重なった場合に、前記濾過ユニットごとに設定される前記回数の少ない順番に前記濾過ユニットの逆洗を行うことを特徴とする膜濾過装置、およびその制御方法である。この膜濾過装置およびその制御方法では、逆洗を待機している濾過ユニットの濾過の開始時間が遅れることを防止する。 The present invention that solves the above-described problems is a plurality of filtration units each having a membrane that separates a dispersion medium and a dispersoid, and filtration for a predetermined time is removed, and the dispersoid accumulated in the filtration unit is removed by this filtration. is it so that the film to the extent required by the membrane filtration device is cleaned, membrane filtering device repeating a backwash performed by the number of times that is set backwash unit is performed at a predetermined time for each of the filtration unit And when the backwashing start time of the filtration unit overlaps, the membrane filtration device is characterized in that the filtration unit is backwashed in the order of the small number of times set for each filtration unit, and This is the control method. In this membrane filtration apparatus and its control method, it is prevented that the filtration start time of the filtration unit waiting for backwashing is delayed.
本発明によれば、逆洗を的確に行って濾過効率の低下や膜濾過装置の運転費の増加を防止することができるとともに、濾過水量を安定して充分に確保することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, backwashing can be performed accurately and the fall of filtration efficiency and the increase in the operating cost of a membrane filtration apparatus can be prevented, and the amount of filtrate water can be secured stably enough.
本発明の膜濾過装置の実施形態について詳細に説明する。ここで参照する図面において、図1は、実施形態に係る膜濾過装置の構成説明図である。 An embodiment of the membrane filtration device of the present invention will be described in detail. In the drawings referred to here, FIG. 1 is a configuration explanatory view of a membrane filtration device according to an embodiment.
図1に示すように、本実施形態に係る膜濾過装置S1は、2つの膜モジュール7をそれぞれ有する濾過ユニットA、濾過ユニットB、および濾過ユニットCを備えている。そして、これらの濾過ユニットA,B,Cごとに濾過ポンプ2a、濾過ポンプ2b、および濾過ポンプ2cが設けられている。これらの濾過ポンプ2a,2b,2cは、原水1を濾過ユニットA,B,Cの各膜モジュール7に送り込むものである。
As shown in FIG. 1, the membrane filtration device S <b> 1 according to the present embodiment includes a filtration unit A, a filtration unit B, and a filtration unit C each having two membrane modules 7. A filtration pump 2a, a
濾過ユニットA,B,Cの各膜モジュール7で濾過して得られた濾過水は、濾過水槽15に貯留される。そして、原水1の濾過が進むにしたがって、各膜モジュール7の図示しない膜の表面には原水1に含まれる汚濁物質が蓄積していく。この膜に蓄積した汚濁物質は、次に説明する逆洗によって定期的に除かれる。なお、ここでの濾過水は、特許請求の範囲にいう「分散媒」に相当し、汚濁物質は、「分散質」に相当する。
The filtered water obtained by filtering with the membrane modules 7 of the filtration units A, B, and C is stored in the filtered
逆洗は、濾過の時間t1(図2(a)参照)が経過した後に後記する手順(図3参照)で行われる。逆洗には、濾過水槽15に貯留された濾過水が使用される。つまり、逆洗は、濾過水槽15の濾過水を逆洗ポンプ14で濾過ユニットA,B,Cの各膜モジュール7に送り込むことによって行う。このとき各膜モジュール7には、逆洗ブロア3からエアが送り込まれて、原水1と接触する側の図示しない膜面が泡に曝される。その結果、原水1と接触する膜面に蓄積している汚濁物質は、除去されて廃液タンク8に排出されることとなる。
Backwashing is performed in a procedure (see FIG. 3) described later after the filtration time t1 (see FIG. 2 (a)) has elapsed. For backwashing, filtered water stored in the filtered
そして、逆洗は、全濾過ユニットA,B,Cに共通して使用される1機の逆洗ポンプ14および1機の逆洗ブロワ3の運転によって行われる。つまり、逆洗は、濾過ユニットA,B,Cのうちのいずれか1つのみ行うことができ、2以上の濾過ユニットで同時に行うことができない。したがって、逆洗ポンプ14が濾過水槽15の濾過水を濾過ユニットA,B,Cのいずれかに送り込む際には、濾過ユニットA,B,Cごとに設けられた逆洗弁13,13,13のうちの2つは閉じられることとなる。また、逆洗ブロア3がエアを濾過ユニットA,B,Cのいずれかに送り込む際には、濾過ユニットA,B,Cごとに設けられたエア弁4,4,4のうちの2つは閉じられることとなる。
And backwashing is performed by operation of one
このような膜濾過装置S1は、濾過と逆洗とを後記する所定のタイミングおよび手順で制御する制御装置6を備えている。この制御装置6は、濾過ポンプ2a,2b,2cに個別に指令信号を出力して各濾過ポンプ2a,2b,2cの起動、および停止を個別に制御する。つまり、制御装置6は、濾過ポンプ2a,2b,2cに対して指令信号を出力することによって、各濾過ユニットA,B,Cごとに予め定められた所定の後記する時間t1(図2(a)参照)で濾過を行わせた後に、その濾過を停止させるように制御する。
Such a membrane filtration device S1 includes a
また、制御装置6は、逆洗ポンプ14、および逆洗ブロア3に指令信号を出力して、逆洗ポンプ14、および逆洗ブロア3の起動、および停止を制御する。つまり、制御装置6は、逆洗ポンプ14、および逆洗ブロア3に対して指令信号を出力することによって、各濾過ユニットA,B,Cごとに逆洗を行わせた後に、その逆洗を停止させるように制御する。そして、制御装置6は、濾過ユニットA,B,Cのうち逆洗を行わない2つの濾過ユニットのそれぞれに設けられた逆洗弁13,13、およびエア弁4,4を閉じるとともに、濾過ユニットA,B,Cのうち逆洗を行う1つの濾過ユニットに設けられた逆洗弁13、およびエア弁4を開くように制御する。
In addition, the
また、制御装置6は、後記する所定の時間t2(図2(a)参照)で行われる逆洗単位を、濾過ユニットA,B,Cのそれぞれに蓄積した汚濁物質の量に応じて、各濾過ユニットA,B,Cで何回行うかを演算する。なお、ここでの逆洗単位は、特許請求の範囲にいう「所定回数の逆洗」に相当する。さらに詳しく説明すると、各濾過ユニットA,B,Cが後記する時間t1(図2(a)参照)で1回の濾過を行った場合に、この濾過で各濾過ユニットA,B,C(膜モジュール7の図示しない膜)に蓄積した汚濁物質が除去されて、この膜濾過装置S1で要求される程度に膜が清浄となるための逆洗回数nA,nB,nC(以下、濾過ユニットを特定しない逆洗回数は単に「n」という場合がある)を後記するように演算する。この逆洗回数nA,nB,nCは、特許請求の範囲にいう「所定回数」に相当する。
ちなみに、逆洗単位は、例えば、逆洗ポンプ14および逆洗ブロア3を通常の出力で運転した場合の、その運転時間で規定することができる。そして、この逆洗単位は、1回行われて濾過ユニットA,B,Cから除去される汚濁物質の量が、時間t1で1回の濾過を行った場合に蓄積する汚濁物質の量よりも小さくなる範囲で規定されることが望ましい。
Further, the
Incidentally, the backwash unit can be defined by the operation time when the
また、制御装置6は、濾過ユニットA,B,Cの逆洗開始時期が重なった場合に、逆洗回数nの少ない順番に各濾過ユニットA,B,Cが逆洗されるように、逆洗ポンプ14、逆洗ブロア3、逆洗弁13、およびエア弁4を制御する。ちなみに、本実施形態の制御装置6は、逆洗回数nが同じ場合に、逆洗回数nを演算した順番(演算時が早い順番)で逆洗を行うように制御する。
In addition, when the backwashing start times of the filtration units A, B, and C overlap, the
また、本実施形態での制御装置6は、前記した逆洗回数nを次のように演算するように構成されている。
制御装置6は、まず各濾過ユニットA,B,Cの原水1の流入側にそれぞれ設けられた圧力計5a、5b,5cによって、各濾過ユニットA,B,Cの原水1側の圧力、つまり、膜モジュール7の図示しない膜の原水1側の圧力(P1)を濾過ユニットA,B,Cごとに検出する。また、制御装置6は、各濾過ユニットA,B,Cの濾過水の流出側にそれぞれ設けられた圧力計12a、12b,12cによって、各濾過ユニットA,B,Cの濾過水側の圧力、つまり、膜モジュール7の図示しない膜の濾過水側の圧力(P2)を濾過ユニットA,B,Cごとに検出する。
Moreover, the
First, the
そして、制御装置6は、検出した圧力P1,P2に基づいて求めた膜差圧(P1−P2)を、1回の逆洗単位で逆洗を行って回復する膜差圧Pdで除した値[(P1−P2)/Pd]の小数点以下を切り上げることによって、濾過ユニットA,B,Cごとに逆洗回数nA,nB,nCを求める。なお、[(P1−P2)/Pd]の小数点以下を切り上げて求めた逆洗回数nで逆洗を行う膜濾過装置S1は、例えば、小数点以下を切り下げて求めた逆洗回数で逆洗を行うものと比較して、より確実に膜に蓄積された汚濁物質を除去することができる。
And the
次に、本実施形態に係る膜濾過装置S1の動作について説明しつつ、膜濾過装置S1の制御方法について説明する。ここで参照する図2(a)は、実施形態に係る膜濾過装置が行う濾過および逆洗のタイミングを示すタイムチャート、図2(b)は、比較例としての膜濾過装置が行う濾過および逆洗のタイミングを示すタイムチャートである。図3は、実施形態に係る膜濾過装置が行う逆洗の工程の手順を示すフローチャートである。 Next, the control method of the membrane filtration device S1 will be described while explaining the operation of the membrane filtration device S1 according to the present embodiment. 2A referred to here is a time chart showing the timing of filtration and backwashing performed by the membrane filtration apparatus according to the embodiment, and FIG. 2B is a filtration and reverse filtration performed by the membrane filtration apparatus as a comparative example. It is a time chart which shows the timing of washing. FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of a backwashing process performed by the membrane filtration device according to the embodiment.
本実施形態に係る膜濾過装置S1では、図1に示すように、濾過ポンプ2a,2b,2cのそれぞれが制御装置6からの指令信号に応じて原水1を各濾過ユニットA,B,Cの膜モジュール7に送り込むことによって濾過が開始される。そして、この膜濾過装置S1では、前記したように、各濾過ユニットA,B,Cでの濾過が進むにしたがって、各濾過ユニットA,B,Cから流出する濾過水が濾過水槽15に貯留される一方で、各膜モジュール7の図示しない膜には、原水1に含まれる汚濁物質が蓄積されていく。
In the membrane filtration device S1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, each of the
そして、図2(a)に示すように、各濾過ユニットA,B,Cが予め設定された所定の時間t1で濾過を行った後に、制御装置6(図1参照)は、逆洗回数nの少ない順番で各濾過ユニットA,B,Cのそれぞれを逆洗するように、前記した逆洗ポンプ14、逆洗ブロア3、逆洗弁13、およびエア弁4(図1参照)を制御する。ちなみに、ここでは、図2(a)に示すように、濾過ユニットA,B,Cの逆洗開始時期が相互に重なっており、濾過ユニットAの逆洗回数nAが2回であり、濾過ユニットBの逆洗回数nBが1回であり、濾過ユニットCの逆洗回数nCが3回であると制御装置6が演算した場合を想定している。
Then, as shown in FIG. 2 (a), after each filtration unit A, B, C performs filtration at a predetermined time t1, the controller 6 (see FIG. 1) The
つまり、制御装置6は、各濾過ユニットA,B,Cが時間t1で濾過を行った後に、最初に濾過ユニットBの逆洗を時間(t2)で行い、この濾過ユニットBの逆洗が終わった後に濾過ユニットAの逆洗を時間(t2×2)で行い、この濾過ユニットAの逆洗が終わった後に濾過ユニットCの逆洗を時間(t2×3)で行うように、前記した逆洗ポンプ14、逆洗ブロア3、逆洗弁13、およびエア弁4(図1参照)を制御する。
That is, after each filtration unit A, B, C performs filtration at time t1, the
そして、各濾過ユニットA,B,Cでは、それぞれの逆洗が終わった後に、次の濾過を時間t1で行うとともに、この濾過が終わった後に、次の逆洗が行われる。ちなみに、次の逆洗では、濾過ユニットA,B,Cの逆洗開始時期が相互に重なっていないので、各濾過ユニットA,B,Cでは、濾過の時間t1が経過後、直ちに次の逆洗が行われる。なお、ここでは、図2(a)に示すように、濾過ユニットAの次の逆洗回数nAが1回であり、濾過ユニットBの次の逆洗回数nBが2回であり、濾過ユニットCの次の逆洗回数nCが1回である場合を想定している。 And in each filtration unit A, B, C, after each backwashing is completed, while performing the next filtration at time t1, after this filtration is completed, the next backwashing is performed. Incidentally, in the next backwashing, the backwashing start times of the filtration units A, B, and C do not overlap with each other. Therefore, in each filtration unit A, B, and C, the next backwashing is performed immediately after the filtration time t1 has elapsed. Washing is performed. Here, as shown in FIG. 2 (a), the next backwash frequency nA of the filtration unit A is 1 and the next backwash frequency nB of the filtration unit B is 2 times. It is assumed that the next backwash number n C of unit C is one.
また、制御装置6は、3つの濾過ユニットA,B,Cの逆洗開始時期が相互に重なった場合のほか、濾過ユニットA,B,Cのうちのいずれか2つが重なった場合にも、逆洗回数nの少ない順番で濾過ユニットをそれぞれ逆洗するように制御する。ちなみに、図2(a)の右側に示すように、ここでは濾過ユニットB,および濾過ユニットCの逆洗開始時期が相互に重なっており、逆洗回数nCが1回である濾過ユニットCが、逆洗回数nBが2回である濾過ユニットBよりも先に逆洗が行われている。なお、図2(b)の比較例のタイムチャートについては、制御装置6が行う逆洗の工程の手順を説明した後に説明する。
Moreover, the
次に、膜濾過装置S1の制御装置6が行う逆洗の工程の手順について主に図3を参照しながら説明する。
膜濾過装置S1が起動することによって、制御装置6は、図3に示すように、濾過ユニットA,B,Cの前記した逆洗回数nA,nB,nCの演算を開始する(ステップS1)。そして、制御装置6は、濾過ユニットA,B,Cのうちの少なくとも1つ(A,Band/orC)が逆洗開始時期に達したか否かを判定する(ステップS2)。そして、逆洗開始時期に達していないと判定した場合(ステップS2のNo)には、制御装置6は、ステップS1に戻って逆洗回数nA,nB,nCの演算を継続する。ここで逆洗開始時期に達していない場合とは、各濾過ユニットA,B,Cにおいて、その濾過の時間t1が終わっていない場合を意味する。
Next, the procedure of the backwashing process performed by the
When the membrane filtration device S1 is activated, the
一方、濾過ユニットA,B,Cのうちの少なくとも1つ(A,Band/orC)が逆洗開始時期に達したと判定した場合(ステップS2のYes)には、制御装置6は、濾過ユニットA,B,Cのうちの2以上の濾過ユニットが逆洗開始時期に達したか否かを判定する(ステップS3)。そして、制御装置6は、2以上の濾過ユニットが逆洗開始時期に達したと判定した場合(ステップS3のYes)、つまり、図2(a)に示すように、濾過ユニットA,B,Cのうちの2以上の濾過ユニットにおいて逆洗開始時期が相互に重なった場合には、逆洗回数が少ない濾過ユニットから順番に逆洗を行い(ステップS4)、2以上の濾過ユニットが逆洗開始時期に達していないと判定した場合(ステップS3のNo)、つまり、図2(a)に示すように、濾過ユニットA,B,Cのうちのいずれか1つの濾過ユニットのみが逆洗開始時期に達した場合には、制御装置6は、演算したその逆洗回数nで濾過ユニットを逆洗するように制御する(ステップS5)。そして、この膜濾過装置S1の制御装置6では、このようなステップS1ないしステップS5が繰り返されて、濾過後に逆洗が行われることとなる。
On the other hand, when it is determined that at least one of the filtration units A, B, and C (A, Band / orC) has reached the backwash start time (Yes in step S2), the
以上のような膜濾過装置S1およびその制御方法によれば、次の作用効果を奏する。
この膜濾過装置S1では、前記したように、逆洗回数nの少ない濾過ユニットから順番に逆洗が行われる。これに対して、図2(b)に示すように、例えば、逆洗回数nの多い順番、つまり、濾過ユニットC(逆洗回数nC:3回)、濾過ユニットA(逆洗回数nA:2回)、および濾過ユニットB(逆洗回数nB:1回)の順番で逆洗を行う比較例としての膜濾過装置が考えられる。
According to the membrane filtration device S1 and its control method as described above, the following operational effects are obtained.
In the membrane filtration device S1, as described above, backwashing is performed in order from the filtration unit having the small number of backwashing times n. In contrast, as shown in FIG. 2 (b), for example, large order of backwash number n, i.e., filtration unit C (backwash number n C: 3 times), the filtration unit A (backwash number n A : 2 times), and filtration unit B (backwash number n B: the membrane filtering device as a comparative example in which the backwash is considered in the order of 1 ×).
この比較例としての膜濾過装置では、逆洗回数nの多い濾過ユニットCから順番で逆洗を行うことによって、濾過ユニットCの逆洗中に待機している濾過ユニットA,Bの濾過の開始時間が遅れることとなる。そして、図示しないが、この開始された濾過に続く、逆洗を挟んでの濾過の繰り返しも遅れることとなる。このように濾過が遅れる傾向は、濾過ユニットの数が多くなればなるほど顕著となる。 In the membrane filtration device as this comparative example, the filtration units A and B that are on standby during the backwashing of the filtration unit C are started by performing the backwashing in order from the filtration unit C having a large number of backwashing times n. Time will be delayed. Although not shown, the repetition of filtration with backwashing after the started filtration is also delayed. Thus, the tendency for filtration to be delayed becomes more prominent as the number of filtration units increases.
これに対して、図2(a)に示すように、本実施形態に係る膜濾過装置S1は、逆洗回数nの少ない濾過ユニットから順番に逆洗が行われるので、他の濾過ユニットの逆洗が行われるまでの待機時間は、図2(b)に示す比較例の膜濾過装置よりも短くなる。
また、本実施形態に係る膜濾過装置S1は、濾過が予め定めされた所定の時間t1で行われるので、逆洗頻度を変える従来の膜濾過装置(例えば、特許文献1参照)と異なって、濾過水量が安定する。
On the other hand, as shown in FIG. 2 (a), the membrane filtration device S1 according to the present embodiment is backwashed in order from the filtration unit having the smaller number of backwashing times n. The waiting time until washing is performed is shorter than that of the membrane filtration device of the comparative example shown in FIG.
Moreover, since the membrane filtration device S1 according to the present embodiment performs filtration at a predetermined time t1, a conventional membrane filtration device that changes the frequency of backwashing (for example, see Patent Document 1), The amount of filtered water is stabilized.
したがって、本実施形態に係る膜濾過装置S1およびその制御方法によれば、逆洗を的確に行って濾過効率の低下や膜濾過装置の運転費の増加を防止することができるとともに、濾過水量を安定して充分に確保することができる。 Therefore, according to the membrane filtration device S1 and its control method according to the present embodiment, it is possible to accurately perform backwashing to prevent a reduction in filtration efficiency and an increase in operating cost of the membrane filtration device, and to reduce the amount of filtered water. It can be secured stably and sufficiently.
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、逆洗回数nを膜差圧に基づいて制御装置6が演算するように構成されているが、本発明は膜差圧以外のパラメータで逆洗回数nを演算するものであってもよい。ここで参照する図4は、他の実施形態に係る膜濾過装置の構成説明図であって、膜モジュールに蓄積した汚濁物質の質量を求めて逆洗回数を演算する膜濾過装置の図である。なお、ここでの他の実施形態において、前記実施形態と同じ構成要素については同じ符号付してその詳細な説明は省略する。
In addition, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
In the above embodiment, the
図4に示すように、他の実施形態に係る膜濾過装置S2は、濾過ポンプ2に供給する原水1の濁度を計測してその信号を制御装置6に出力する濁度計16と、濾過ユニットA,B,Cのそれぞれから排出される濾過水の流量を測定してその信号を制御装置6に出力する、3つの濾過ユニットA,B,Cごとに設けられた流量計17a,17b,17cとを備えている。
As shown in FIG. 4, a membrane filtration device S2 according to another embodiment measures a turbidity of
この膜濾過装置S2では、制御装置6が濾過ユニットA,B,Cのそれぞれの逆洗回数nA,nB,nCを、濾過ユニットA,B,Cに蓄積した汚濁物質の質量に基づいて演算する以外は、前記実施形態に係る膜濾過装置S1(図1、図2(a)、および図3参照)と同様に、濾過および逆洗を繰り返すように構成されている。したがって、ここでは膜濾過装置S2の制御装置6における逆洗回数nA,nB,nCの演算についてのみ説明する。
In this membrane filtration device S2, the
膜濾過装置S2の制御装置6は、濾過ポンプ2に供給される原水1の濁度を濁度計16によって検出する。ちなみに、本実施形態での濁度F(mg/L)は、原水1L中に含まれる汚濁物質の質量をカオリンの質量に換算して測定したものであって、本実施形態での濁度計16は、散乱光測定法に準拠したものである。なお、濁度計16は、これに限定されるものではなく、カオリン濁度標準に代えて、ポリスチレン濁度標準やホルマジン濁度標準であってもよく、また、散乱光測定法に代えて、積分球式測定法や粒子計測法、表面散乱光測定法等の他の測定法に準拠したものであってもよい。
The
また、ここでの制御装置6は、流量計17a,17b,17cによって、濾過ユニットA,B,Cごとに流出する濾過水の流量Qi(L/分)を検出する。
そして、制御装置6は、検出した濁度F(mg/L)、各濾過ユニットA,B,Cから流出する濾過水の流量Qi(L/分)、および各濾過ユニットA,B,Cの濾過の時間ti(分)に基づいて、次式(1)で示される各濾過ユニットA,B,Cに蓄積された汚濁物質の質量Mi(mg)を演算する。
汚濁物質の質量:Mi=F×Qi×ti ・・・(1)
(但し、式(1)中、F、Qi、およびtiは前記と同義である)
Moreover, the
The
Mass of pollutant: Mi = F × Qi × ti (1)
(However, in Formula (1), F, Qi, and ti are as defined above.)
そして、制御装置6は、前記式(1)で求めた汚濁物質の質量(Mi)を、1回の逆洗単位で逆洗を行って各濾過ユニットA,B,Cから除去される汚濁物質の質量Mdで除した値(Mi/Md)の小数点以下を切り上げることによって、濾過ユニットA,B,Cごとに逆洗回数nA,nB,nCを求める。
ちなみに、1回の逆洗単位で各濾過ユニットA,B,Cから除去される汚濁物質の質量Mdは、予め1回の逆洗単位で逆洗を実験的に行って設定することができる。
And the
Incidentally, the mass Md of the pollutant removed from each of the filtration units A, B, and C in one backwash unit can be set by experimentally performing backwash in one backwash unit in advance.
このような膜濾過装置S2は、前記実施形態に係る膜濾過装置S1と同様の作用効果を奏するほか、各濾過ユニットA,B,Cに蓄積した汚濁物質の質量に応じて各逆洗回数nA,nB,nCを求めるので、前記した膜差圧で逆洗回数nA,nB,nCを求める膜濾過装置S1と比較して、各濾過ユニットA,B,Cに蓄積した汚濁物質をより確実に除去できるように逆洗を行うことができる作用効果をも奏する。
Such a membrane filtration device S2 has the same effects as the membrane filtration device S1 according to the above embodiment, and each backwash frequency n depends on the mass of the pollutant accumulated in each filtration unit A, B, C. Since A 1 , n B , and n C are obtained, they are accumulated in the respective filtration units A, B, and C as compared with the membrane
また、前記実施形態に係る膜濾過装置S1では、2つの膜モジュール7をそれぞれ有する3つの濾過ユニットA,B,Cを備えているが、本発明は膜モジュール7が3以上であってもよいし、濾過ユニットが4以上であってもよい。 Further, the membrane filtration device S1 according to the embodiment includes the three filtration units A, B, and C each having the two membrane modules 7. However, the present invention may include three or more membrane modules 7. However, the number of filtration units may be four or more.
また、前記実施形態に係る膜濾過装置S1では、膜モジュール7は、中空糸膜を備えたモジュールを想定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、中空糸膜に代えて、スパイラル膜、チューブラ膜、平膜等の他の膜を備える膜モジュール7であってもよい。 In the membrane filtration device S1 according to the above embodiment, the membrane module 7 is assumed to be a module including a hollow fiber membrane, but the present invention is not limited to this, and instead of the hollow fiber membrane, The membrane module 7 may include other membranes such as a spiral membrane, a tubular membrane, and a flat membrane.
また、前記実施形態に係る膜濾過装置S1は、浄水場に使用するものを想定しているが、本発明は薬品を製造する工業分野等で使用されるものであってもよい。 Moreover, although the membrane filtration apparatus S1 which concerns on the said embodiment assumes what is used for a water purification plant, this invention may be used in the industrial field etc. which manufacture a chemical | medical agent.
また、前記実施形態に係る膜濾過装置S1は、濾過ユニットA,B,Cの逆洗の順番を、逆洗回数nA,nB,nCの少ない順番で行っているが、本発明は前記[(P1−P2)/Pd]の小さい順番で逆洗を行うとともに、逆洗回数nを前記実施形態と同様に、[(P1−P2)/Pd]の小数点以下を切り上げて求めるものであってもよい。 Also, membrane filtration apparatus S1 according to the embodiment, the filtration units A, B, the order of the backwash and C, backwash number n A, n B, is performed with a small order of n C, the present invention is Backwashing is performed in the order of [(P1-P2) / Pd], and the number n of backwashing is obtained by rounding up the decimals of [(P1-P2) / Pd] as in the above embodiment. There may be.
1 原水
6 制御装置
7 膜モジュール
A 濾過ユニット
B 濾過ユニット
C 濾過ユニット
S1 膜濾過装置
S2 膜濾過装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記濾過ユニットの逆洗開始時期が重なった場合に、前記濾過ユニットごとに設定される前記回数の少ない順番に前記濾過ユニットの逆洗を行うことを特徴とする膜濾過装置の制御方法。 Each of the plurality of filtration units having a membrane for separating the dispersion medium and the dispersoid is filtered for a predetermined time, and the dispersoid accumulated in the filtration unit is removed by this filtration, and this membrane filtration device is required. extent such that the membrane is cleaned that a control method of a membrane filtration apparatus repeating a backwash performed by the number of times that is set backwash unit is performed at a predetermined time for each of the filtration unit,
The method for controlling a membrane filtration device, wherein when the backwashing start times of the filtration units overlap, the filtration units are backwashed in the order of the smaller number of times set for each filtration unit .
前記濾過ユニットのそれぞれで、所定時間の濾過と、この濾過によって前記濾過ユニットに蓄積された前記分散質が除去されてこの膜濾過装置で要求される程度に膜が清浄となるように、所定の時間で行われる逆洗単位を前記濾過ユニットごとに設定される回数で行う逆洗と、を繰り返すように制御する制御装置とを備える膜濾過装置であって、
前記制御装置は、前記濾過ユニットの逆洗開始時期が重なった場合に、前記濾過ユニットごとに設定される前記回数の少ない順番に前記濾過ユニットの逆洗を行うことを特徴とする膜濾過装置。 A plurality of filtration units having a membrane for separating the dispersion medium and the dispersoid;
In each of the filtration units, filtration is performed for a predetermined time, and the dispersoid accumulated in the filtration unit is removed by the filtration so that the membrane is cleaned to the extent required by the membrane filtration device. a membrane filtration device comprising a backwashing, and a control unit for controlling so as to repeat the performing backwash unit performed at the time by the number of times that is set for each of the filtration unit,
When the backwashing start time of the filtration unit overlaps, the control device performs the backwashing of the filtration unit in the order of the smaller number of times set for each filtration unit.
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