JP5055146B2 - 膜ろ過装置及び膜ろ過装置の膜損傷検知方法 - Google Patents
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
、これらの操作に伴う圧力変化や長時間の使用による膜材質劣化などが原因で、膜モジュール内のろ過膜が損傷,破損,破断(以下、損傷と総称する)する場合がある。ろ過膜の損傷が生じると、損傷部分から原水が流出するため、ろ過水に濁質が混入する。
濁質化原水を一時的に生成させて透過水の漏出感度を高めた検知ができ、ある時間帯から気泡を含む濁質に変化するので損傷度合やその位置を特定できる。
Du=k・d・q・tm/V ・・・(1)
tn=Dm・V/k・d・q ・・・(2)
2 原水供給装置
3 ろ過水槽
4 洗浄水供給装置
5 空気供給装置
6 原水供給管
7 ろ過水管
9 排出分岐管
10 空気分岐管
11 ろ過膜
12 原水室
13 透過水室(ろ過水室)
14 固定壁
15,16,22,23 開閉弁
19 濁質検出装置
24 分岐管
30 濁質検知器
32 診断設備
34 制御設備
36 原水分岐管
37 透過水管
40 膜ろ過処理設備
42 通常ろ過モード
44 膜損傷検知モード
51 ろ過工程
52 逆洗工程
53 フラッシング工程
54 剥離工程
55 透過,検知工程
56 処置工程
61 ろ過水切替工程I
63 ろ過水切替工程II
62 逆洗工程
Claims (10)
- 膜により原水室とろ過水室に分画される膜モジュールを具備し、通常運転として、濁質を含有する原水を前記原水室に供給して前記ろ過水室から清澄なろ過水を得るろ過工程と、前記ろ過水室にろ過水を供給して原水室側に透過させ、その透過過程で前記原水室側の膜面に捕捉された濁質を剥離し、洗浄排水として膜モジュール外に排出する逆洗工程と、前記原水室に原水を供給して直接膜モジュール外に排出するリンス工程とを繰返すものであって、前記通常運転のろ過工程中あるいはろ過工程後に、割込みにより、空気供給装置から空気を前記原水室に供給して前記原水室側の膜面に捕捉された濁質を剥離させ前記原水室の原水に剥離濁度を混合させた高濁度水を生成させる高濁度化工程と、該高濁度化工程で生成された高濁度水を前記ろ過水室に設定された時間又は設定された量透過させ濁質監視装置の計測値から損傷の有無を判定する高濁度水ろ過工程を運転する第1割込運転を実施し、前記高濁度水ろ過工程の透過水中の濁質変化に基づいて膜の損傷有無を判定し、前記第1割込運転を実施した結果、膜損傷無しと判定された場合には、前記第1割込運転を解除して通常運転に戻し、膜損傷有りと判定された場合には、割込みにより、前記空気供給装置から原水室に空気を供給してろ過処理し、前記濁質監視装置の計測値から膜損傷位置と損傷の大きさを診断する空気供給ろ過工程を運転する第2割込運転を実施し、前記空気供給ろ過工程のろ過水中の濁質変化に基づいて膜の損傷状態を診断する膜ろ過装置の膜損傷検知方法。
- 前記空気供給ろ過工程のろ過水中の濁質状態で膜の損傷状態を診断できない場合には、割込みにより、前記原水室の原水を全て透過させた後に、空気供給を停止して原水室を密封し、圧力監視装置により前記密封した原水室の圧力計測値に基づいて膜損傷を判定する空気封入工程を運転する第3割込運転を実施し、前記空気封入工程の原水室の圧力変化に基づいて膜損傷の正否を診断する請求項1に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知方法。
- 前記第1割込運転は定期的あるいは通常運転時のろ過水中の濁質状態に基づいて実行されるものであって、予め設定した高濁度水の濁度目標値と実行直前の通常運転時の原水濁度に基づいて前記ろ過工程の運転時間を演算し、演算された前記ろ過工程の運転時間経過後に前記第1割込運転が実行される請求項1に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知方法。
- 前記演算されたろ過工程の運転時間が予め設定した時間以上である場合には、割込みにより、前記第2割込運転から運転する請求項3に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知方法。
- 前記第2割込運転及び第3割込運転により供給された前記原水室の空気は、徐々に膜モジュール外に排出する請求項1又は2に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知方法。
- ろ過膜を介して原水室とろ過水室に分画する膜モジュールと、前記原水室と供給管により接続された原水供給装置と、前記原水室に接続された空気供給装置と、前記ろ過水室と濁質監視装置が設けられたろ過水管により接続されたろ過水槽とを備え、診断装置の割込実行指令により、前記原水供給装置から原水を前記膜モジュールに供給してろ過する通常運転のろ過工程の途中又はろ過工程後に、前記空気供給装置から空気を前記原水室に供給して前記ろ過膜表面の濁質を剥離させた後前記原水室の原水に剥離濁度を混合させた高濁度水を生成させ、前記原水供給装置から原水を前記原水室に供給して濁質監視装置の計測値から損傷の有無を判定する第1割込運転を実施して前記濁質監視装置の計測値に基づいて前記ろ過膜の損傷を判定し、前記第1割込運転を実施した結果、膜損傷無しと判定された場合には、前記割込運転を解除してろ過工程,逆洗工程,リンス工程を繰返す通常運転に戻し、膜損傷有りと判定された場合には、前記空気供給装置から前記原水室に空気を供給してろ過処理し、前記濁質監視装置の計測値から膜損傷位置と損傷の大きさを診断する第2割込運転を実施して、前記濁質監視装置の計測値に基づいて前記ろ過膜の損傷を判定する膜ろ過装置。
- 前記第2割込運転を実施した結果、膜ろ過の損傷の判定ができない場合は、前記空気供給装置から供給される空気が原水室を満たしたと判断された後、前記原水室を密封し、圧力監視装置により前記密封した原水室の圧力計測値に基づいて膜損傷を判定する第3割込運転を実施して前記原水室の圧力を計測する圧力監視装置の計測値に基づいて前記ろ過膜の損傷を判定する請求項6に記載の膜ろ過装置。
- 前記第1割込運転を実施する前に、予め設定した高濁度水の濁度目標値と前記第1割込運転を実行する前の通常運転時の原水濁度に基づいて必要なろ過時間を演算し、演算したろ過時間経過後のろ過工程に前記第1割込運転を実施する請求項6に記載の膜ろ過装置。
- 前記第1割込運転で必要なろ過時間が予め設定した時間以上である場合には、前記空気供給装置から前記原水室に空気を供給する第2割込運転を実施する請求項8に記載の膜ろ過装置。
- 前記第2割込運転又は第3割込運転の実行後に、原水室の供給空気の排出時間を調整する手段を有する請求項6又は7に記載の膜ろ過装置。
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