JP5367758B2 - 温度応答性膜を用いた膜ろ過システム - Google Patents
温度応答性膜を用いた膜ろ過システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5367758B2 JP5367758B2 JP2011102801A JP2011102801A JP5367758B2 JP 5367758 B2 JP5367758 B2 JP 5367758B2 JP 2011102801 A JP2011102801 A JP 2011102801A JP 2011102801 A JP2011102801 A JP 2011102801A JP 5367758 B2 JP5367758 B2 JP 5367758B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- membrane
- water
- raw water
- responsive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
また、膜ろ過システムの他の態様は、高分子材料から成る膜基体の外表面側に25〜60℃の範囲内における所定の温度を境に可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した孔径調整材から構成され、前記膜基体に形成される孔の25〜60℃における最大孔径が100μm以下である温度応答性膜を平面状または円筒状に成型し、かつ原水が流入している槽に浸漬させて成り、供給された原水を膜ろ過し、前記所定の温度より低い温度で処理水として排出する温度応答性膜モジュールと、前記原水または処理水の全部または一部を加温する加熱手段と、前記温度応答性膜モジュールにおける供給される側と排出側の差圧を測定する差圧計と、膜洗浄時において、前記差圧計により測定された差圧が予め設定されている上限値を越えた時点で、前記加熱手段により加熱された原水または処理水を逆洗水として前記温度応答性膜モジュールに供給して温水洗浄を行う洗浄手段と、原水の温度を測定する原水温度測定手段と、逆洗水の温度を測定する逆洗水温度測定手段と、原水の温度計測値と、逆洗水の温度計測値を入力し、前記所定の温度よりも高く、かつ25〜60℃の範囲内で前記原水の温度よりも逆洗水の温度の方が大きくなるように、逆洗水の温度目標値を演算する温度演算手段と、演算された温度目標値に基づいて前記加熱手段の加温制御を実行する温度制御手段と、を備えたことを特徴としている。
図1は、本発明に係る温度応答性膜の実施形態を示している。
次に、本発明に係る温度応答性膜モジュールの実施形態を説明する。
図4は、本発明に係る温度応答性膜モジュールの第1実施形態を示している。
図5は、本発明に係る温度応答性膜モジュールの第2実施形態を示している。
図6は本発明に係る膜ろ過システムの第1実施形態を示すブロック図である。
図6に示す膜ろ過システム100において、原水は導水ポンプ11によって原水タンク12へ導かれている。各原水ポンプ13−1,13−2によってそれぞれの温度応答性膜モジュール15−1,15−2へ原水が導入され、温度応答性膜モジュール15−1,15−2を透過した処理水は処理水タンク16へ流入される。
このような膜ろ過システム100では、継続的に原水を通水することによって、膜面などに原水中の固形分3が堆積してろ過抵抗が増加し、膜差圧が高くなるため、予め設定された周期、あるいは膜が所定の差圧上昇を示した時点で、ろ過された処理水を処理水側から流す、あるいはコンプレッサ25による圧縮空気を原水側から送る物理洗浄を行い、膜表面あるいは膜内部の付着物のうち、可逆的なものを取り除く。
運転時間の経過とともに膜に付着した物質は、下記のいずれか、および併用による物理洗浄により除去することができる。
物理洗浄で除去できない膜への付着物質は、下記のいずれか、および併用による薬品洗浄により除去することができる。次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤、アルカリ洗剤や酸洗剤等の界面活性剤、塩酸や硫酸等の無機酸、シュウ酸やクエン酸等の有機酸。洗浄方式は、膜モジュールをシステムから切り離すことなく洗浄を行うオンライン方式と、システムから切り離して洗浄を行うオフライン方式がある。薬品洗浄は、定流量制御の場合は膜差圧(100〜200kpa)が、定圧制御の場合はろ過流束が所定の値になった時点で実施し、概ね1〜数ヶ月の頻度で行う。
図7は本発明に係る膜ろ過システムの他の実施形態を示している。
図8は本発明に係る膜ろ過システムの更に他の実施形態を示している。
図9は本発明に係る膜ろ過システムの更に他の実施形態を示している。
図10は本発明に係る膜ろ過システムの更に他の実施形態を示している。
原水および処理水を加温する方法は、図11、図12、図13の形態を用いて実施することもできる。
図14は発明に係る膜ろ過システムの更に他の実施形態を示している。
図15は、温度制御装置を備えた膜ろ過システムの構成を示している。
T1 <T2
TMV=TMV(n−1)+ΔTMV
ΔTMV=Kp{(en−en−1)+enΔt/Ti
+Td(en−2en−1−en−2)/Δt}
en=TSV−T2(n)
ここで、TSV:温度目標値
TMV:今回操作量
TMV(n−1):前回操作量
ΔTMV:今回操作量差分
T2(n):今回制御周期の逆洗水の温度
en:今回制御周期の入力偏差
en−1:前回制御周期の入力偏差
en−2:前々回制御周期の入力偏差
Kp:比例ゲイン
Ti:積分時間
Td:微分時間
このように、この実施形態では、温度制御装置90によって加熱器22の温度制御を実行することで、緻密な温度管理の下で逆洗処理を行うことができる。
2…孔径調整材
3…固形分
11…導水ポンプ
12…原水タンク
13−1,13−2…原水ポンプ
14−1,14−2…流量計
15−1,15−2…温度応答性膜モジュール
16…処理水タンク
17…濁度計
18−1, 18−2…差圧計
19,26…温度計
20…加熱器
21…逆洗水タンク
22…加熱器
23…逆洗水ポンプ
24…流量計
25…コンプレッサ
31…前処理設備
32…排水処理設備
33…熱交換器
41…監視制御装置
42…膜破断検知装置
50−1,50−2,51−1,51−2…加熱器
60…洗浄水タンク
61…加熱器
70…洗浄水タンク
71…加熱器
72…温水ポンプ
81…原水ポンプ
82…膜浸漬槽
83…温度応答性膜モジュール
84…吸引ポンプ
85,86,87,88…加熱器
90…温度制御装置
91…温度演算部
92…温度制御部
93,94…温度計
100…膜ろ過システム
V1〜V21,V31〜V40…弁
101−1,101−2…容器
102−1,102−2…温度応答性膜束
103−1,103−2…原水口を有する原水側
104−1,104−2…原水循環管
105−1,105−2…加熱器
106−1,106−2…固定部材
107−1,107−2…処理水口を有する処理水側
108−1,108−2…空気放出管
109…第2空気配管
110…原水移送ポンプ
111…原水管
112…処理水管
113…第1空気配管
114…第3空気配管
115−1, 115−2…空気排出ライン
116−1, 116−2…空気排出ライン
Claims (9)
- 高分子材料から成る膜基体の外表面側に25〜60℃の範囲内における所定の温度を境に可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した孔径調整材から構成され、前記膜基体に形成される孔の25〜60℃における最大孔径が100μm以下である温度応答性膜を平面状または円筒状に成型し、かつ容器に充填して一体化して成り、供給された原水を膜ろ過し、前記所定の温度より低い温度で処理水として排出する温度応答性膜モジュールと、
前記原水または処理水の全部または一部を加温する加熱手段と、
前記温度応答性膜モジュールにおける供給される側と排出側の差圧を測定する差圧計と、
膜洗浄時において、前記差圧計により測定された差圧が予め設定されている上限値を越えた時点で、前記加熱手段により加熱された原水または処理水を逆洗水として前記温度応答性膜モジュールに供給して温水洗浄を行う洗浄手段と、
原水の温度を測定する原水温度測定手段と、
逆洗水の温度を測定する逆洗水温度測定手段と、
原水の温度計測値と、逆洗水の温度計測値を入力し、前記所定の温度より高く、かつ25〜60℃の範囲内で前記原水の温度よりも逆洗水の温度の方が大きくなるように、逆洗水の温度目標値を演算する温度演算手段と、
演算された温度目標値に基づいて前記加熱手段の加温制御を実行する温度制御手段と、
を備えたことを特徴とする膜ろ過システム。 - 高分子材料から成る膜基体の外表面側に25〜60℃の範囲内における所定の温度を境に可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した孔径調整材から構成され、前記膜基体に形成される孔の25〜60℃における最大孔径が100μm以下である温度応答性膜を平面状または円筒状に成型し、かつ原水が流入している槽に浸漬させて成り、供給された原水を膜ろ過し、前記所定の温度より低い温度で処理水として排出する温度応答性膜モジュールと、
前記原水または処理水の全部または一部を加温する加熱手段と、
前記温度応答性膜モジュールにおける供給される側と排出側の差圧を測定する差圧計と、
膜洗浄時において、前記差圧計により測定された差圧が予め設定されている上限値を越えた時点で、前記加熱手段により加熱された原水または処理水を逆洗水として前記温度応答性膜モジュールに供給して温水洗浄を行う洗浄手段と、
原水の温度を測定する原水温度測定手段と、
逆洗水の温度を測定する逆洗水温度測定手段と、
原水の温度計測値と、逆洗水の温度計測値を入力し、前記所定の温度よりも高く、かつ25〜60℃の範囲内で前記原水の温度よりも逆洗水の温度の方が大きくなるように、逆洗水の温度目標値を演算する温度演算手段と、
演算された温度目標値に基づいて前記加熱手段の加温制御を実行する温度制御手段と、
を備えたことを特徴とする膜ろ過システム。 - 請求項1または2に記載の膜ろ過システムにおいて、
前記所定の温度を境に可逆的に膨張/収縮する高分子材料は、
(1)N−イソプロピルアクリルアミドに、アクリル酸、2-カルボキシイソプロピルアクリルアミド、3-カルボキシ-n-プロピルアクリルアミドを共重合した高分子、
(2)N−ビニルイソ酪酸アミド系重合体、
(3)ポリ−N−アルキルアクリルアミド誘導体、
(4)ポリイソプロピルアクリルアミドに代表されるポリアクリルアミド誘導体とポリビニル誘導体との共重合体、
(5)N−ビニルイソ酪酸アミドなどのN−ビニルC3−9アシルアミドと、N−ビニルアセトアミドなどのN−ビニルC1−3アシルアミドとの共重合体、
(6)ポリアクリルアミド誘導体及びポリ−N−ビニルアシルアミド、
(7)N−イソプロピルアクリルアミドで構成された単量体の重合体、及びN−ビニルイソ酪酸アミドで構成された単量体の重合体
の(1)〜(7)の中から選択された少なくとも一の材料から成ることを特徴とする膜ろ過システム。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の膜ろ過システムにおいて、
前記温度応答性膜モジュールを複数台、直列または並列に備えることを特徴とする膜ろ過システム。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の膜ろ過システムにおいて、
前記洗浄手段による温水による洗浄と、物理洗浄、または薬品洗浄を組合せて前記温度応答性膜モジュールを洗浄することを特徴とする膜ろ過システム。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の膜ろ過システムにおいて、
前記加熱手段における加熱には、同一系内もしくは系外に設けられた排水処理設備の熱源を利用することを特徴とする膜ろ過システム。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の膜ろ過システムにおいて、
前記温度応答性膜モジュールの前段に、夾雑物除去設備、凝集剤注入設備、凝集沈殿設備、凝集砂ろ過設備、凝集沈殿砂ろ過設備、塩素注入設備、エアレーション設備、浮上分離設備、生物処理設備、粉末活性炭設備、オゾン発生設備、粒状活性炭設備のいずれか、またはこれら設備の併用により原水に対する前処理を実行する前処理設備を備えることを特徴とする膜ろ過システム。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の膜ろ過システムにおいて、
前記温度応答性膜モジュールから排出される温排水を冷却する熱交換器を備えることを特徴とする膜ろ過システム。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の膜ろ過システムにおいて、
膜差圧、水量(原水、処理水、洗浄水)、水温、濁度、を連続的に監視制御する圧力計、流量計、水温計、濁度計を具備するとともに、膜の完全性を確認する膜破断検知手段を備えることを特徴とする膜ろ過システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011102801A JP5367758B2 (ja) | 2011-05-02 | 2011-05-02 | 温度応答性膜を用いた膜ろ過システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011102801A JP5367758B2 (ja) | 2011-05-02 | 2011-05-02 | 温度応答性膜を用いた膜ろ過システム |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005324151A Division JP5203563B2 (ja) | 2005-11-08 | 2005-11-08 | 膜ろ過システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011152544A JP2011152544A (ja) | 2011-08-11 |
JP5367758B2 true JP5367758B2 (ja) | 2013-12-11 |
Family
ID=44538879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011102801A Expired - Fee Related JP5367758B2 (ja) | 2011-05-02 | 2011-05-02 | 温度応答性膜を用いた膜ろ過システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5367758B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5963570B2 (ja) * | 2012-06-28 | 2016-08-03 | 株式会社ウェルシィ | 地下水浄化装置及びその運転方法 |
JP5558622B1 (ja) * | 2013-12-05 | 2014-07-23 | 三菱重工業株式会社 | 循環水利用システム |
JP5512032B1 (ja) | 2013-12-05 | 2014-06-04 | 三菱重工業株式会社 | 循環水利用システムの課金装置、循環水利用システム |
JP5563142B1 (ja) | 2013-12-05 | 2014-07-30 | 三菱重工業株式会社 | 循環水利用システム |
JP5567199B1 (ja) | 2013-12-05 | 2014-08-06 | 三菱重工業株式会社 | 循環水利用システム |
JP5518245B1 (ja) | 2013-12-05 | 2014-06-11 | 三菱重工業株式会社 | 循環水利用システム群の遠隔監視方法及び遠隔監視システム |
CA2964891C (en) | 2014-10-22 | 2021-11-09 | Koch Membrane Systems, Inc. | Membrane filter module with bundle-releasing gasification device |
US10946342B2 (en) | 2015-07-13 | 2021-03-16 | King Abdullah University Of Science And Technology | Dynamic coating of MF/UF membranes for fouling mitigation |
USD779632S1 (en) | 2015-08-10 | 2017-02-21 | Koch Membrane Systems, Inc. | Bundle body |
KR101810814B1 (ko) | 2017-03-21 | 2018-01-25 | 이희남 | 한외여과 장치 및 이를 구비한 정수시스템 |
CN112374967A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-19 | 杭州新德环保科技有限公司 | 一种从有机废液中回收乙醇的系统及方法 |
CN112827364A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-25 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种mbr膜组件离线恢复性化学清洗方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60106600A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-06-12 | Ebara Infilco Co Ltd | 有機性含水物の乾燥方法 |
JPH0332729A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-13 | Biomaterial Universe Kk | 温度応答性濾過膜 |
JPH1043560A (ja) * | 1996-07-30 | 1998-02-17 | Nitto Denko Corp | 分離膜の洗浄方法及び分離膜による固液分離方法 |
JPH11290850A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-26 | Hitachi Ltd | 水処理方法及びその装置 |
JPH11347382A (ja) * | 1998-06-04 | 1999-12-21 | Nitto Denko Corp | 形状記憶分離膜システムモジュール |
JP2000176260A (ja) * | 1998-12-18 | 2000-06-27 | Sharp Corp | 高分子複合体及びその製造方法 |
JP2001170458A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-06-26 | Meidensha Corp | 膜浄水処理における膜破断とファウリングの検出方法 |
JP3838882B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2006-10-25 | 株式会社Phg | 温度応答性材料およびそれを含む組成物 |
JP2002346560A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-03 | Takehisa Yamaguchi | 水の処理方法及び水処理用膜 |
JP2003252936A (ja) * | 2002-02-28 | 2003-09-10 | Sentomedo:Kk | 温度応答性材料及びそれを含む組成物 |
JP5189286B2 (ja) * | 2003-02-19 | 2013-04-24 | ナトリックス セパレイションズ インコーポレーテッド | 支持型多孔質ゲルを含んでなる複合材 |
JP4500525B2 (ja) * | 2003-10-17 | 2010-07-14 | 日本碍子株式会社 | 浄水装置 |
-
2011
- 2011-05-02 JP JP2011102801A patent/JP5367758B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011152544A (ja) | 2011-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5203563B2 (ja) | 膜ろ過システム | |
JP5367758B2 (ja) | 温度応答性膜を用いた膜ろ過システム | |
JP6189835B2 (ja) | プロセス流の水質の維持方法 | |
KR102329058B1 (ko) | 분리막 모듈의 막힘 개소 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 조수 시스템 및 조수 방법 | |
JP6441808B2 (ja) | 淡水化装置及び淡水化方法 | |
US20070138092A1 (en) | Method and system for controlling duration of a backwash cycle of a filtration system | |
JP2010227836A (ja) | 膜モジュールの運転方法 | |
JP4896783B2 (ja) | 膜ろ過システムおよび膜の洗浄方法 | |
JP7306826B2 (ja) | 造水システムの物理洗浄工程トラブル判定プログラム及び物理洗浄工程トラブル判定装置、並びに記録媒体 | |
JP2006263501A (ja) | 膜洗浄システム及び膜洗浄方法 | |
JP6087667B2 (ja) | 淡水化方法及び淡水化装置 | |
Hafiz et al. | Techno-economic assessment of forward osmosis as a pretreatment process for mitigation of scaling in multi-stage flash seawater desalination process | |
Sangrola et al. | Optimization of backwash parameters for hollow fiber membrane filters used for water purification | |
JP2013212497A (ja) | 水処理方法 | |
KR101693100B1 (ko) | 스마트 막여과 수처리 시스템 | |
Cui et al. | Influence of selective permeation of backwashing solution on the cleaning effectiveness in hollow fiber system | |
Zebić Avdičević et al. | Performance evaluation of different membrane types in the textile mercerization wastewater treatment | |
JPH11169851A (ja) | 水ろ過処理装置およびその運転方法 | |
CN115103820B (zh) | 造水装置的控制方法和运转方法、造水装置的故障判定方法、造水装置和记录介质 | |
JP2007289899A (ja) | 膜分離手段の膜洗浄方法及び水処理装置 | |
CN115297950A (zh) | 造水装置的洗涤故障判定方法和洗涤故障判定程序 | |
JP2011056340A (ja) | 膜ろ過システム | |
JP2016172238A (ja) | 脱塩方法、脱塩装置の洗浄方法及び脱塩装置 | |
JP7286419B2 (ja) | 膜ろ過システム、膜ろ過システムの運転方法、膜ろ過システムへの電気供給装置および電気供給方法 | |
CN214990774U (zh) | 一种火电厂锅炉用水预处理系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110601 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110601 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120823 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120911 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130820 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130911 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5367758 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |