JP6111854B2 - Pure water production equipment - Google Patents
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Description
本発明は、供給水から透過水と濃縮水とを製造する逆浸透膜モジュールとしての膜分離ユニットと、透過水を脱塩処理して脱塩水と濃縮水とを製造する電気脱イオンスタックと、を備えた純水製造装置に関する。 The present invention includes a membrane separation unit as a reverse osmosis membrane module for producing permeated water and concentrated water from supply water, an electrodeionization stack for producing desalted water and concentrated water by desalting the permeated water, It is related with the pure water manufacturing apparatus provided with.
医薬品や化粧品の製造、電子部品や精密機器の洗浄等においては、不純物を含まない高純度の純水が使用される。この種の純水を製造する場合には、一般に、地下水や水道水等の原水を逆浸透膜モジュールで膜分離処理し、溶存塩類の大部分を除去した透過水を製造する。その後、透過水を電気脱イオンスタックで精製することにより、更に純度を高めている。なお、以下の説明において、逆浸透膜モジュールを「RO膜モジュール」、逆浸透膜エレメントを「RO膜エレメント」、RO膜エレメントに用いられる逆浸透膜を「RO膜」ともいう。 High-purity pure water that does not contain impurities is used in the manufacture of pharmaceuticals and cosmetics, the cleaning of electronic parts and precision equipment, and the like. In the case of producing this kind of pure water, generally, raw water such as ground water and tap water is subjected to membrane separation treatment with a reverse osmosis membrane module to produce permeated water from which most of dissolved salts are removed. Thereafter, the purity is further increased by purifying the permeate with an electrodeionization stack. In the following description, the reverse osmosis membrane module is also called “RO membrane module”, the reverse osmosis membrane element is also called “RO membrane element”, and the reverse osmosis membrane used for the RO membrane element is also called “RO membrane”.
RO膜モジュールを備えた純水製造装置では、需要箇所での最大消費水量を賄うことができるように透過水の流量が予め設定されている。一方、RO膜は、供給水の温度及び膜の状態(細孔の閉塞及び材質の酸化劣化)により水透過係数が変化する。すなわち、透過水の流量は、供給水の温度及び膜の状態により変化する。そこで、透過水の流量を一定に維持しながら運転する方法として、流量フィードバック水量制御や圧力フィードバック水量制御が行われている(特許文献1参照)。例えば、流量フィードバック水量制御では、透過水の検出流量値が予め設定された目標流量値となるように、供給水をRO膜モジュールに送出するポンプの駆動周波数がインバータにより制御される。 In the pure water manufacturing apparatus provided with the RO membrane module, the flow rate of the permeated water is set in advance so as to cover the maximum amount of water consumed at the demand location. On the other hand, the RO membrane has a water permeability coefficient that varies depending on the temperature of the supplied water and the state of the membrane (pore blockage and oxidative deterioration of the material). That is, the flow rate of the permeate varies depending on the temperature of the feed water and the state of the membrane. Therefore, flow rate feedback water volume control and pressure feedback water volume control are performed as a method of operating while maintaining the flow rate of permeate water constant (see Patent Document 1). For example, in the flow rate feedback water amount control, an inverter controls the drive frequency of the pump that sends the supplied water to the RO membrane module so that the detected flow rate value of the permeated water becomes a preset target flow rate value.
従来の純水製造装置においては、製造した純水を需要箇所まで確実に供給できるようにするために、電気脱イオンスタックに透過水を送出するポンプ(RO膜モジュールと電気脱イオンスタックとの間に設けられるポンプ)の駆動周波数が高め設定されていた。そのため、従来の純水製造装置においては、前記ポンプの消費電力を抑制することは困難であった。 In a conventional pure water production apparatus, a pump (between the RO membrane module and the electrodeionization stack) that sends permeate to the electrodeionization stack in order to reliably supply the produced pure water to the demand point. The driving frequency of the pump provided in the above was set high. Therefore, in the conventional pure water manufacturing apparatus, it is difficult to suppress the power consumption of the pump.
従って、本発明は、電気脱イオンスタックに透過水を送出するポンプの消費電力を抑制することができる純水製造装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a pure water production apparatus that can suppress power consumption of a pump that sends permeate to an electrodeionization stack.
本発明は、供給水を透過水と第1濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、供給水を前記逆浸透膜モジュールへ送出可能な供給水ラインと、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を前記逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第1ポンプと、入力された指令信号に対応する第1駆動周波数を前記第1ポンプに出力する第1インバータと、透過水を脱塩処理して脱塩水と第2濃縮水とを製造する電気脱イオンスタックと、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を前記電気脱イオンスタックへ送出可能な透過水ラインと、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、透過水を前記電気脱イオンスタックに向けて吐出する第2ポンプと、入力された指令信号に対応する第2駆動周波数を前記第2ポンプに出力する第2インバータと、透過水の流量を検出する流量検出手段と、装置内を流通する水の温度を検出する温度検出手段と、前記第2ポンプの出口側における透過水の圧力を検出する圧力検出手段と、前記流量検出手段の検出流量値が予め設定された目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第1ポンプの第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第1インバータに出力する第1制御部と、前記温度検出手段の検出温度値に応じて、少なくとも前記電気脱イオンスタックの脱塩室及びそれ以降で発生する圧力損失に相当する圧力値となるように目標圧力値を設定すると共に、当該目標圧力値と前記圧力検出手段の検出圧力値との偏差がゼロになるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第2ポンプの第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第2インバータに出力する第2制御部と、を備える純水製造装置に関する。 The present invention includes a reverse osmosis membrane module that separates feed water into permeate and first concentrated water, a feed water line that can feed the feed water to the reverse osmosis membrane module, and rotation according to an input drive frequency. A first pump that is driven at a speed and discharges supply water toward the reverse osmosis membrane module; a first inverter that outputs a first drive frequency corresponding to an input command signal to the first pump; An electrodeionization stack for producing desalted water and second concentrated water by desalting, a permeate line capable of sending the permeated water separated by the reverse osmosis membrane module to the electrodeionization stack, and an input A second pump that is driven at a rotational speed in accordance with the driving frequency and discharges permeate toward the electrodeionization stack, and outputs a second driving frequency corresponding to the input command signal to the second pump. You A second inverter, a flow rate detecting means for detecting the flow rate of the permeated water, a temperature detecting means for detecting the temperature of the water flowing through the apparatus, and a pressure detection for detecting the pressure of the permeated water on the outlet side of the second pump. And a first drive frequency of the first pump by a feedback control algorithm so that a detected flow rate value of the flow rate detection unit becomes a preset target flow rate value, and the calculated value of the first drive frequency is calculated. Corresponding to a pressure loss occurring at least in the deionization chamber of the electrodeionization stack and thereafter, in accordance with the detected temperature value of the temperature detection means, and a first control unit that outputs a corresponding command signal to the first inverter The target pressure value is set so as to be a pressure value to be adjusted, and the feedback control algorithm is set so that the deviation between the target pressure value and the detected pressure value of the pressure detecting means becomes zero. A second driving frequency of the second pump is calculated by Gorizumu, a second control unit for outputting a command signal corresponding to the calculated value of the second driving frequency to the second inverter, to the pure water production apparatus comprising a.
また、本発明は、供給水を貯留する供給水タンクと、供給水を第1透過水と第1濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記供給水タンクに貯留された供給水を前記第1逆浸透膜モジュールへ送出可能な供給水ラインと、入力された第1駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を前記第1逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第1ポンプと、入力された指令信号に対応する第1駆動周波数を前記第1ポンプに出力する第1インバータと、第1透過水を第2透過水と第2濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記第1逆浸透膜モジュールで分離された第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールへ送出可能な第1透過水ラインと、前記供給水タンクに貯留された供給水の一部を前記第1透過水ラインへ送出可能な供給水補助ラインと、入力された第2駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第2ポンプと、入力された指令信号に対応する第2駆動周波数を前記第2ポンプに出力する第2インバータと、第2透過水を脱塩処理して脱塩水と第3濃縮水とを製造する電気脱イオンスタックと、前記第2逆浸透膜モジュールで分離された第2透過水を前記電気脱イオンスタックへ送出可能な第2透過水ラインと、入力された第3駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第2透過水を前記電気脱イオンスタックに向けて吐出する第3ポンプと、入力された指令信号に対応する第3駆動周波数を前記第3ポンプに出力する第3インバータと、第1透過水又は第2透過水の水質を検出する水質検出手段と、第1透過水の流量を検出する第1流量検出手段と、第2透過水の流量を検出する第2流量検出手段と、装置内を流通する水の温度を検出する温度検出手段と、前記第3ポンプの出口側における第2透過水の圧力を検出する圧力検出手段と、前記第1流量検出手段の第1検出流量値が予め設定された第1目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第1ポンプの第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第1インバータに出力すると共に、前記水質検出手段の検出水質値と予め設定された基準水質値との差分が予め設定された規定値を超過する場合に、前記第1目標流量値を減少させる第1制御部と、前記第2流量検出手段の第2検出流量値が予め設定された第2目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第2ポンプの第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第2インバータに出力する第2制御部と、前記温度検出手段の検出温度値に応じて、前記第3ポンプから吐出される第2透過水の圧力として、少なくとも前記電気脱イオンスタックの脱塩室及びそれ以降で発生する圧力損失に相当する圧力値となるように目標圧力値を設定すると共に、当該目標圧力値と前記圧力検出手段の検出圧力値との偏差がゼロになるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第3ポンプの第3駆動周波数を演算し、当該第3駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第3インバータに出力する第3制御部と、を備え、前記第1制御部が前記第1目標流量値を減少させた場合において、前記第1透過水ラインを介して前記第2ポンプに供給される第1透過水の不足分は、前記供給水タンクから前記供給水補助ラインを介して前記第1透過水ラインへ供給される純水製造装置に関する。 The present invention also provides a supply water tank that stores supply water, a first reverse osmosis membrane module that separates the supply water into first permeated water and first concentrated water, and supply water stored in the supply water tank. Is supplied to the first reverse osmosis membrane module, and is supplied at a rotational speed corresponding to the input first driving frequency, and discharges the supplied water toward the first reverse osmosis membrane module. A pump, a first inverter that outputs a first drive frequency corresponding to the input command signal to the first pump, and a second reverse osmosis that separates the first permeate into second permeate and second concentrate. A membrane module, a first permeate line capable of delivering the first permeate separated by the first reverse osmosis membrane module to the second reverse osmosis membrane module, and one of the feed water stored in the feed water tank Supply to the first permeate line Auxiliary line, a second pump that is driven at a rotational speed corresponding to the input second driving frequency and discharges the first permeated water toward the second reverse osmosis membrane module, and corresponds to the input command signal A second inverter that outputs a second drive frequency to the second pump; an electrodeionization stack that produces desalted water and third concentrated water by desalting the second permeated water; and the second reverse osmosis membrane. The second permeated water separated by the module is driven at a rotation speed corresponding to the input third driving frequency, and the second permeated water is sent to the electrodeionization stack. A third pump that discharges toward the ion stack, a third inverter that outputs a third drive frequency corresponding to the input command signal to the third pump, and the water quality of the first permeated water or the second permeated water are detected. Water quality detection means A first flow rate detecting means for detecting the flow rate of the first permeated water, a second flow rate detecting means for detecting the flow rate of the second permeated water, a temperature detecting means for detecting the temperature of the water flowing through the apparatus, and the third A pressure detecting means for detecting the pressure of the second permeated water on the outlet side of the pump and a feedback control algorithm so that the first detected flow rate value of the first flow rate detecting means becomes a first target flow rate value set in advance; The first drive frequency of the first pump is calculated, a command signal corresponding to the calculated value of the first drive frequency is output to the first inverter, and the detected water quality value of the water quality detection means and a preset reference A first control unit that decreases the first target flow rate value and a second detected flow rate value of the second flow rate detection means are preset when the difference from the water quality value exceeds a preset specified value. It becomes the second target flow rate value A second control unit that calculates a second drive frequency of the second pump by a feedback control algorithm and outputs a command signal corresponding to a calculated value of the second drive frequency to the second inverter; According to the detected temperature value of the detection means, the pressure of the second permeated water discharged from the third pump is at least a pressure value corresponding to a pressure loss generated in the deionization chamber of the electrodeionization stack and thereafter. And the third drive frequency of the third pump is calculated by a feedback control algorithm so that the deviation between the target pressure value and the detected pressure value of the pressure detecting means becomes zero. A third control unit that outputs a command signal corresponding to the calculated value of the third drive frequency to the third inverter, wherein the first control unit is configured to output the first target flow. When the value is decreased, the shortage of the first permeate supplied to the second pump via the first permeate line is the first permeate from the supply water tank via the supply water auxiliary line. The present invention relates to a pure water production apparatus supplied to a permeate line.
また、前記第1制御部において、前記第1目標流量値を減少させない場合には、主に前記第1ポンプの吐出力により前記第1透過水ラインに第1透過水が送出され、前記第1目標流量値を減少させた場合には、主に前記第1ポンプの吐出力により前記第1透過水ラインに第1透過水が送出されると共に、前記第2ポンプの吸引力により前記供給水補助ラインを介して前記第1透過水ラインに供給水が送出されることが好ましい。 Further, in the first control unit, when the first target flow rate value is not decreased, the first permeate is sent to the first permeate line mainly by the discharge force of the first pump, and the first When the target flow rate value is decreased, the first permeate is sent to the first permeate line mainly by the discharge force of the first pump, and the supply water assist is made by the suction force of the second pump. It is preferable that the feed water is sent to the first permeate line through the line.
また、前記第1制御部は、前記水質検出手段の検出水質値と予め設定された基準水質値との差分が予め設定された規定値を超過する場合には、前記第1目標流量値を予め設定された割合で減少させることが好ましい。 Further, the first control unit sets the first target flow rate value in advance when the difference between the detected water quality value of the water quality detecting means and the preset reference water quality value exceeds a preset specified value. It is preferable to decrease at a set rate.
また、本発明は、供給水を貯留する供給水タンクと、供給水を第1透過水と第1濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、前記供給水タンクに貯留された供給水を前記第1逆浸透膜モジュールへ送出可能な供給水ラインと、入力された第1駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を前記第1逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第1ポンプと、入力された指令信号に対応する第1駆動周波数を前記第1ポンプに出力する第1インバータと、第1透過水を第2透過水と第2濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記第1逆浸透膜モジュールで分離された第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールへ送出可能な第1透過水ラインと、前記第1逆浸透膜モジュールで分離された第1透過水の一部を前記供給水タンクへ送出可能な透過水還流ライン入力された第2駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第2ポンプと、入力された指令信号に対応する第2駆動周波数を前記第2ポンプに出力する第2インバータと、第2透過水を脱塩処理して脱塩水と第3濃縮水とを製造する電気脱イオンスタックと、前記第2逆浸透膜モジュールで分離された第2透過水を前記電気脱イオンスタックへ送出可能な第2透過水ラインと、入力された第3駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第2透過水を前記電気脱イオンスタックに向けて吐出する第3ポンプと、入力された指令信号に対応する第3駆動周波数を前記第3ポンプに出力する第3インバータと、第1透過水の流量を検出する第1流量検出手段と、第2透過水の流量を検出する第2流量検出手段と、装置内を流通する水の温度を検出する温度検出手段と、前記第2ポンプの出口側における第2透過水の圧力を検出する圧力検出手段と、第2透過水及び第2濃縮水の合計流量以上を第1目標流量値として設定すると共に、前記第1流量検出手段の第1検出流量値が前記第1目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第1ポンプの第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第1インバータに出力する第1制御部と、前記第2流量検出手段の第2検出流量値が予め設定された第2目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第2ポンプの第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第2インバータに出力する第2制御部と、前記温度検出手段の検出温度値に応じて、前記第3ポンプから吐出される第2透過水の圧力として、少なくとも前記電気脱イオンスタックの脱塩室及びそれ以降で発生する圧力損失に相当する圧力値となるように目標圧力値を設定すると共に、当該目標圧力値と前記圧力検出手段の検出圧力値との偏差がゼロになるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第3ポンプの第3駆動周波数を演算し、当該第3駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第3インバータに出力する第3制御部と、を備え、第2透過水及び第2濃縮水の合計流量を超過する分の第1透過水は、前記第2透過水ラインから前記透過水還流ラインを介して前記供給水タンクへ送出される純水製造装置に関する。 The present invention also provides a supply water tank that stores supply water, a first reverse osmosis membrane module that separates the supply water into first permeated water and first concentrated water, and supply water stored in the supply water tank. Is supplied to the first reverse osmosis membrane module, and is supplied at a rotational speed corresponding to the input first driving frequency, and discharges the supplied water toward the first reverse osmosis membrane module. A pump, a first inverter that outputs a first drive frequency corresponding to the input command signal to the first pump, and a second reverse osmosis that separates the first permeate into second permeate and second concentrate. A membrane module, a first permeate line capable of delivering the first permeate separated by the first reverse osmosis membrane module to the second reverse osmosis membrane module, and a first permeate separated by the first reverse osmosis membrane module One part of permeate is sent to the water tank A second pump that is driven at a rotational speed corresponding to the second driving frequency inputted to the permeated water return line and discharges the first permeated water toward the second reverse osmosis membrane module, and an input command signal A second inverter that outputs a corresponding second drive frequency to the second pump, an electrodeionization stack that produces desalted water and third concentrated water by desalinating the second permeate, and the second reverse The second permeated water separated by the osmotic membrane module is driven at a rotational speed corresponding to the input third driving frequency, and the second permeated water is sent to the electrodeionization stack. A third pump that discharges toward the electrodeionization stack, a third inverter that outputs a third drive frequency corresponding to the input command signal to the third pump, and a first that detects the flow rate of the first permeate. A flow rate detecting means and a second Second flow rate detecting means for detecting the flow rate of excess water, temperature detecting means for detecting the temperature of water flowing in the apparatus, and pressure detecting means for detecting the pressure of the second permeated water on the outlet side of the second pump. And the total flow rate of the second permeated water and the second concentrated water is set as the first target flow rate value, and the first detected flow rate value of the first flow rate detection means becomes the first target flow rate value, A first control unit that calculates a first drive frequency of the first pump by a feedback control algorithm, and outputs a command signal corresponding to the calculated value of the first drive frequency to the first inverter; and the second flow rate detection means A second drive frequency of the second pump is calculated by a feedback control algorithm so that the second detected flow rate value becomes a second target flow rate value set in advance, and a finger corresponding to the calculated value of the second drive frequency is calculated. A second control unit that outputs a command signal to the second inverter, and at least the electrodeionization stack as a pressure of the second permeated water discharged from the third pump in accordance with a detected temperature value of the temperature detecting means. The target pressure value is set so that the pressure value corresponds to the pressure loss generated in the desalting chamber and thereafter, and the deviation between the target pressure value and the detected pressure value of the pressure detecting means is zero. A third control unit that calculates a third drive frequency of the third pump by a feedback control algorithm and outputs a command signal corresponding to the calculated value of the third drive frequency to the third inverter, The first permeated water that exceeds the total flow rate of the two permeated water and the second concentrated water is sent from the second permeated water line to the supply water tank via the permeated water return line. About.
また、上記純水製造装置において、第1透過水又は第2透過水の水質を検出する水質検出手段を備え、前記第1制御部は、前記水質検出手段の検出水質値が予め設定された規定水質値以上の場合に、第2透過水及び第2濃縮水の合計流量超過を前記第1目標流量値として設定することが好ましい。 The pure water production apparatus further includes a water quality detection means for detecting the quality of the first permeated water or the second permeated water, and the first control unit is a regulation in which a detection water quality value of the water quality detection means is set in advance. When the water quality value or more, it is preferable to set the excess of the total flow rate of the second permeated water and the second concentrated water as the first target flow rate value.
また、本発明は、供給水を第1透過水と第1濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、供給水を前記第1逆浸透膜モジュールへ送出可能な供給水ラインと、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を前記第1逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第1ポンプと、入力された指令信号に対応する第1駆動周波数を前記第1ポンプに出力する第1インバータと、第1透過水を貯留する中間タンクと、第1透過水を第2透過水と第2濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、前記第1逆浸透膜モジュールで分離された第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールへ送出可能な第1透過水ラインと、入力された第2駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第2ポンプと、入力された指令信号に対応する第2駆動周波数を前記第2ポンプに出力する第2インバータと、第2透過水を脱塩処理して脱塩水と第3濃縮水とを製造する電気脱イオンスタックと、前記第2逆浸透膜モジュールで分離された第2透過水を前記電気脱イオンスタックへ送出可能な第2透過水ラインと、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第2透過水を前記電気脱イオンスタックに向けて吐出する第3ポンプと、入力された指令信号に対応する第3駆動周波数を前記第3ポンプに出力する第3インバータと、第1透過水の流量を検出する第1流量検出手段と、第2透過水の流量を検出する第2流量検出手段と、装置内を流通する水の温度を検出する温度検出手段と、前記第3ポンプの出口側における第2透過水の圧力を検出する圧力検出手段と、前記第1流量検出手段の第1検出流量値が予め設定された第1目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第1ポンプの第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第1インバータに出力する第1制御部と、前記第2流量検出手段の第2検出流量値が予め設定された第2目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第2ポンプの第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第2インバータに出力する第2制御部と、前記温度検出手段の検出温度値に応じて、前記第3ポンプから吐出される第2透過水の圧力として、少なくとも前記電気脱イオンスタックの脱塩室及びそれ以降で発生する圧力損失に相当する圧力値となるように目標圧力値を設定すると共に、当該目標圧力値と前記圧力検出手段の検出圧力値との偏差がゼロになるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第3ポンプの第3駆動周波数を演算し、当該第3駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第3インバータに出力する第3制御部と、を備える純水製造装置に関する。 The present invention also provides a first reverse osmosis membrane module that separates supply water into a first permeate and a first concentrated water, a supply water line that can feed the supply water to the first reverse osmosis membrane module, and an input A first pump that is driven at a rotational speed according to the driven drive frequency and discharges the supplied water toward the first reverse osmosis membrane module; and a first drive frequency corresponding to an input command signal is the first pump A first inverter that outputs the first permeate, an intermediate tank that stores the first permeate, a second reverse osmosis membrane module that separates the first permeate into a second permeate and a second concentrated water, and the first reverse osmosis The first permeated water separated by the membrane module is driven at a rotational speed corresponding to the input second driving frequency and the first permeated water line capable of delivering the first permeated water to the second reverse osmosis membrane module. The second discharge is directed toward the second reverse osmosis membrane module. A pump, a second inverter that outputs a second drive frequency corresponding to the input command signal to the second pump, and electricity for desalinating the second permeate to produce desalted water and third concentrated water A deionization stack, a second permeate line that can send the second permeate separated by the second reverse osmosis membrane module to the electrodeion deionization stack, and a rotational speed that is driven according to the input drive frequency. A third pump that discharges the second permeate toward the electrodeionization stack, a third inverter that outputs a third drive frequency corresponding to the input command signal to the third pump, and a first permeate A first flow rate detecting means for detecting the flow rate of the second permeated water, a second flow rate detecting means for detecting the flow rate of the second permeated water, a temperature detecting means for detecting the temperature of the water flowing through the apparatus, and an outlet of the third pump. Second permeate on the side A first detection frequency of the first pump by a feedback control algorithm so that the first detection flow rate value of the pressure detection unit for detecting force and the first detection flow rate value of the first flow rate detection unit becomes a preset first target flow rate value. A first control unit that calculates and outputs a command signal corresponding to the calculated value of the first drive frequency to the first inverter, and a second target in which a second detected flow rate value of the second flow rate detecting means is set in advance. A second control unit that calculates a second drive frequency of the second pump by a feedback control algorithm so as to obtain a flow rate value, and outputs a command signal corresponding to the calculated value of the second drive frequency to the second inverter; The pressure of the second permeated water discharged from the third pump according to the detected temperature value of the temperature detecting means is generated at least in the desalting chamber of the electrodeionization stack and thereafter. The target pressure value is set to a pressure value corresponding to the pressure loss to be performed, and the third control is performed by the feedback control algorithm so that the deviation between the target pressure value and the detected pressure value of the pressure detecting means becomes zero. A pure water manufacturing apparatus provided with a 3rd control part which computes the 3rd drive frequency of a pump, and outputs the command signal corresponding to the computed value of the 3rd drive frequency to the 3rd inverter.
また、上記透過水を脱炭酸処理して、脱炭酸水としての透過水を製造する脱炭酸ユニットを備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable to provide the decarboxylation unit which decarboxylates the said permeated water and manufactures the permeated water as decarbonated water.
また、上記第2透過水を脱炭酸処理して、脱炭酸水としての第2透過水を製造する脱炭酸ユニットを備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable to provide a decarboxylation unit that decarboxylates the second permeated water to produce second permeated water as decarbonated water.
本発明によれば、電気脱イオン水タックに透過水を送出するポンプの消費電力を抑制することができる純水製造装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pure water manufacturing apparatus which can suppress the power consumption of the pump which sends permeated water to an electrodeionized water tack can be provided.
以下、本発明に係る純水製造装置の実施形態について説明する。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態に係る純水製造装置1について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る純水製造装置1の全体概略図である。図2Aは、第1実施形態に係る純水製造装置1の全体構成図の前段部分である。図2Bは、第1実施形態に係る純水製造装置1の全体構成図の中段部分である。図2Cは、第1実施形態に係る純水製造装置1の全体構成図の後段部分である。本実施形態に係る純水製造装置1は、例えば、原水(例えば、水道水)から脱塩水(脱イオン水)を製造する純水製造装置に適用される。純水製造装置1で製造された脱塩水は、純水として、需要箇所等に送出される。なお、本実施形態に係る純水製造装置1において、需要箇所等へ純水を供給することを「採水」ともいう。
Hereinafter, an embodiment of a pure water production apparatus according to the present invention will be described.
(First embodiment)
First, the pure
図1に示すように、第1実施形態に係る純水製造装置1は、第1オプション機器OP1と、プレフィルタ4と、第2オプション機器OP2と、第1ポンプ5と、第1インバータ6と、逆浸透膜モジュールとしてのRO膜モジュール7と、第3オプション機器OP3と、第2ポンプ17と、第2インバータ18と、第1流路切換弁V71と、電気脱イオンスタック(以下、「EDIスタック」ともいう)16と、第2流路切換弁V72と、第4オプション機器OP4と、制御ユニット30(第1制御部31及び第2制御部32)と、入力操作部40と、直流電源装置50と、表示部60と、を備える。
As shown in FIG. 1, the pure
第1オプション機器OP1〜第4オプション機器OP4は、純水製造装置1に着脱可能なオプション機器として、純水製造装置1に装備される機器である。第1オプション機器OP1は、軟水器2及び活性炭濾過器3を含む。第2オプション機器OP2は、硬度センサS1及び残留塩素センサS2を含む。第3オプション機器OP3は、脱炭酸ユニット15を含む。第4オプション機器OP4は、第2比抵抗センサRS2、全有機炭素センサTOC及び第3温度センサTE3を含む。
The first option device OP <b> 1 to the fourth option device OP <b> 4 are devices installed in the pure
また、図1に示すように、純水製造装置1は、供給水ラインL1と、透過水ラインL21と、RO透過水リターンラインL41と、RO濃縮水リターンラインL51と、脱塩水ラインL3と、脱塩水リターンラインL42と、EDI濃縮水ラインL52と、給水ラインL4と、を備える。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
In addition, as shown in FIG. 1, the pure
また、純水製造装置1は、図2A〜図2Cに示すように、図1に示す構成に加えて、第1開閉弁V11〜第7開閉弁V17と、真空破壊弁V41と、減圧弁V42と、供給水補給弁V31と、第1排水弁V32〜第3排水弁V34と、第1定流量弁V51〜第5定流量弁V55と、第1逆止弁V61〜第5逆止弁V65と、第1圧力計P1〜第6圧力計P6と、第1圧力センサPS1〜第4圧力センサPS4と、圧力スイッチPSWと、第1温度センサTE1と、温度検出手段としての第2温度センサTE2と、流量検出手段としての第1流量センサFM1と、第2流量センサFM2と、第1電気伝導率センサEC1と、第1比抵抗センサRS1と、を備える。
2A to 2C, in addition to the configuration shown in FIG. 1, the pure
図1、図2A〜図2Cでは、電気的な接続の経路を省略するが、制御ユニット30(後述)は、供給水補給弁V31、第1流路切換弁V71、第2流路切換弁V72、第1排水弁V32〜第3排水弁V34、圧力スイッチPSW、第1温度センサTE1〜第3温度センサTE3、第1圧力センサPS1〜第4圧力センサPS4、第1流量センサFM1及び第2流量センサFM2、第1電気伝導率センサEC1、第1比抵抗センサRS1及び第2比抵抗センサRS2、全有機炭素センサTOC、硬度センサS1、残留塩素センサS2、等と電気的に接続される。 In FIG. 1 and FIG. 2A to FIG. 2C, although the path of electrical connection is omitted, the control unit 30 (described later) is configured to supply water supply valve V31, first flow path switching valve V71, and second flow path switching valve V72. , First drain valve V32 to third drain valve V34, pressure switch PSW, first temperature sensor TE1 to third temperature sensor TE3, first pressure sensor PS1 to fourth pressure sensor PS4, first flow rate sensor FM1 and second flow rate. The sensor FM2, the first electrical conductivity sensor EC1, the first specific resistance sensor RS1 and the second specific resistance sensor RS2, the total organic carbon sensor TOC, the hardness sensor S1, the residual chlorine sensor S2, and the like are electrically connected.
まず、純水製造装置1における全体構成図の前段部分について説明する。
図1及び図2Aに示すように、供給水ラインL1には、供給水W1が流通する。供給水ラインL1は、供給水W1を、RO膜モジュール7へ流通させるラインである。供給水ラインL1は、第1供給水ラインL11と、第2供給水ラインL12と、を有する。
First, the front part of the overall configuration diagram in the pure
As shown in FIGS. 1 and 2A, the supply water W1 flows through the supply water line L1. The supply water line L1 is a line through which the supply water W1 is circulated to the
第1供給水ラインL11には、原水W11(供給水W1)が流通する。第1供給水ラインL11は、原水W11の供給源(不図示)と軟水器2とをつなぐラインである。第1供給水ラインL11の上流側の端部は、原水W11の供給源(不図示)に接続されている。また、第1供給水ラインL11の下流側の端部は、軟水器2に接続されている。
The raw water W11 (supply water W1) flows through the first supply water line L11. The first supply water line L11 is a line that connects a supply source (not shown) of the raw water W11 and the
第1供給水ラインL11には、図2Aに示すように、上流側から順に、接続部J1、第1開閉弁V11、及び軟水器2が設けられている。第1開閉弁V11は、第1供給水ラインL11の開閉を操作可能な手動弁である。
As shown in FIG. 2A, the first supply water line L11 is provided with a connecting portion J1, a first on-off valve V11, and a
軟水器2は、原水W11中に含まれる硬度成分をナトリウムイオンに置換して軟水W12(供給水W1)を製造する機器である。軟水器2は、圧力タンク内に陽イオン交換樹脂床を収容したイオン交換塔を有する。
The
第2供給水ラインL12には、軟水W12(供給水W1)が流通する。第2供給水ラインL12は、軟水W12を、RO膜モジュール7へ流通させるラインである。第2供給水ラインL12は、軟水器2とRO膜モジュール7とをつなぐラインである。図2Aに示すように、第2供給水ラインL12の上流側の端部は、軟水器2に接続されている。また、図2Bに示すように、第2供給水ラインL12の下流側の端部は、RO膜モジュール7の一次側入力ポート(供給水W1の入口)に接続されている。
Soft water W12 (supply water W1) flows through the second supply water line L12. The second supply water line L12 is a line through which the soft water W12 is circulated to the
第2供給水ラインL12には、上流側から順に、図2Aに示すように、第2開閉弁V12、接続部J2、第3開閉弁V13、活性炭濾過器3、第4開閉弁V14、接続部J3、プレフィルタ4、接続部J4、及び接続部J5が設けられている。また、接続部J5以降には、図2Bに示すように、第5開閉弁V15、接続部J6、減圧弁V42、供給水補給弁V31、接続部J59、接続部J51、接続部J7、接続部J8、第1ポンプ5、接続部J9、及びRO膜モジュール7が設けられている。第2開閉弁V12〜第5開閉弁V15は、第2供給水ラインL12の開閉を操作可能な手動弁である。供給水補給弁V31は、第2供給水ラインL12の開閉を制御可能な自動弁である。供給水補給弁V31は、制御ユニット30と電気的に接続されている。供給水補給弁V31の開閉は、制御ユニット30の第1制御部31(後述)から送信される流路開閉信号により制御される。
As shown in FIG. 2A, in order from the upstream side, the second on-off valve V12, the connecting portion J2, the third on-off valve V13, the activated
活性炭濾過器3は、軟水W12(供給水W1)に含まれる塩素成分(主として遊離残留塩素)を除去する機器である。活性炭濾過器3は、圧力タンク内に活性炭からなる濾材床を収容した濾過塔を有する。活性炭濾過器3は、軟水W12に含まれる塩素成分を分解除去する他、有機成分を吸着除去したり、懸濁物質を捕捉したりして軟水W12(供給水W1)を浄化する。
The activated
プレフィルタ4は、活性炭濾過器3により浄化された軟水W12(供給水W1)に含まれる微粒子を除去するフィルタである。プレフィルタ4は、内部のハウジング内にフィルタエレメントが収容されて構成される。フィルタエレメントとしては、例えば、濾過精度が1〜50μmの不織布フィルタエレメント又は糸巻きフィルタエレメント等が用いられる。
The prefilter 4 is a filter that removes fine particles contained in the soft water W12 (supply water W1) purified by the activated
硬度センサS1は、供給水ラインL1を流通する供給水W1の全硬度(すなわち、硬度リーク量)を測定する機器である。残留塩素センサS2は、供給水ラインL1を流通する供給水W1の遊離残留塩素濃度(すなわち、塩素リーク量)を測定する機器である。硬度センサS1及び残留塩素センサS2は、図2Aに示すように、測定ラインL110を介して、接続部J5において供給水ラインL1に接続されている。接続部J5は、供給水ラインL1におけるプレフィルタ4と第5開閉弁V15との間に配置されている。硬度センサS1及び残留塩素センサS2は、制御ユニット30と電気的に接続されている。硬度センサS1で測定された硬度リーク量、及び残留塩素センサS2で測定された塩素リーク量は、それぞれ制御ユニット30の第1制御部31へ検出信号として送信される。
The hardness sensor S1 is a device that measures the total hardness (that is, the hardness leak amount) of the supply water W1 flowing through the supply water line L1. The residual chlorine sensor S2 is a device that measures the free residual chlorine concentration (that is, chlorine leak amount) of the supply water W1 flowing through the supply water line L1. As shown in FIG. 2A, the hardness sensor S1 and the residual chlorine sensor S2 are connected to the supply water line L1 at the connection portion J5 via the measurement line L110. The connecting part J5 is disposed between the prefilter 4 and the fifth on-off valve V15 in the supply water line L1. The hardness sensor S1 and the residual chlorine sensor S2 are electrically connected to the
次に、純水製造装置1における全体構成図の中段部分について説明する。
図2Bに示すように、接続部J6には、真空破壊弁V41が接続されている。真空破壊弁V41は、常閉式の圧力作動弁であり、供給水ラインL1の管内圧力が大気圧力よりも低くなった場合に弁体が開いて大気を吸入する。真空破壊弁V41を設けることにより、原水W11(供給水W1)が断水となって供給水ラインL1が負圧になったとしても、RO膜モジュール7の膜の破損等の不具合を防止することができる。
Next, the middle part of the overall configuration diagram in the pure
As shown in FIG. 2B, a vacuum breaker valve V41 is connected to the connecting portion J6. The vacuum breaker valve V41 is a normally closed pressure operating valve, and when the pressure inside the supply water line L1 becomes lower than the atmospheric pressure, the valve body opens and sucks air. By providing the vacuum breaker valve V41, even if the raw water W11 (feed water W1) is cut off and the feed water line L1 becomes negative pressure, it is possible to prevent problems such as damage to the membrane of the
減圧弁V42は、軟水器2、活性炭濾過器3及びプレフィルタ4を通過した軟水W12の圧力を、RO膜モジュール7から流出する濃縮水W3の圧力よりも低い圧力に調整する機器である。減圧弁V42は、軟水W12の圧力よりも濃縮水W3の圧力が大きく(軟水W12の圧力<濃縮水W3の圧力)なるように、軟水W12の圧力を調整する。これにより、濃縮水W3の一部が軟水W12に循環され、軟水W12に濃縮水W3が混合された供給水は、RO膜モジュール7に供給される。すなわち、RO膜モジュール7においては、第1ポンプ5により供給水を循環させながら、透過水を生産するクロスフロー方式の分離操作が行われる。
The pressure reducing valve V42 is a device that adjusts the pressure of the soft water W12 that has passed through the
接続部J59には、後述する脱塩水リターンラインL42の下流側の端部が接続されている。接続部J51には、後述するRO透過水リターンラインL41の下流側の端部及びRO濃縮水リターンラインL51の下流側の端部が接続されている。 The downstream end of the desalted water return line L42 described later is connected to the connecting portion J59. The connecting portion J51 is connected to the downstream end portion of the RO permeate return line L41, which will be described later, and the downstream end portion of the RO concentrated water return line L51.
第1ポンプ5は、供給水ラインL1を流通する供給水W1を吸入し、RO膜モジュール7へ向けて吐出する装置である。第1ポンプ5には、第1インバータ6から周波数が変換された駆動電力が供給される。第1ポンプ5は、供給された駆動電力の周波数(以下、「第1駆動周波数」ともいう)に応じた回転速度で駆動される。
The
第1インバータ6は、第1ポンプ5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。第1インバータ6は、制御ユニット30と電気的に接続されている。第1インバータ6には、制御ユニット30の第1制御部31から指令信号が入力される。第1インバータ6は、第1制御部31により入力された指令信号(電流値信号又は電圧値信号)に対応する第1駆動周波数の駆動電力を第1ポンプ5に出力する。
The first inverter 6 is an electric circuit (or a device having the circuit) that supplies the
RO膜モジュール7は、第1ポンプ5から送出された供給水W1を、溶存塩類が除去された透過水W2と、溶存塩類が濃縮された第1濃縮水としての濃縮水W3と、に分離する。RO膜モジュール7は、単一又は複数のスパイラル型RO膜エレメントを圧力容器(ベッセル)に収容して構成される。当該RO膜エレメントに使用されるRO膜としては、架橋芳香族ポリアミド系複合膜等が例示される。架橋芳香族ポリアミド系複合膜からなるRO膜エレメントとしては、東レ社製:型式名「TMG20−400」、ウンジン・ケミカル社製:型式名「RE8040−BLF」、日東電工社製:型式名「ESPA1」等が市販されており、これらのエレメントを好適に用いることができる。
The
RO濃縮水リターンラインL51は、RO膜モジュール7で分離された濃縮水W3の一部W31を供給水ラインL1へ返送するラインである。RO濃縮水リターンラインL51の上流側の端部は、RO膜モジュール7の一次側出口ポート(濃縮水W3の出口)に接続されている。RO濃縮水リターンラインL51の下流側の端部は、接続部J51において供給水ラインL1に接続されている。RO濃縮水リターンラインL51には、第1逆止弁V61及び第1定流量弁V51が設けられている。
The RO concentrated water return line L51 is a line for returning a part W31 of the concentrated water W3 separated by the
RO濃縮水排出ラインL61は、RO膜モジュール7で分離された濃縮水W3の残部W32を、RO濃縮水リターンラインL51の途中から装置の外へ排出するラインである。RO濃縮水排出ラインL61の上流側の端部は、接続部J53に接続されている。接続部J53は、RO濃縮水リターンラインL51におけるRO膜モジュール7と接続部J52との間に配置されている。第1濃縮水排水ラインL611、第2濃縮水排水ラインL612及び第3濃縮水排水ラインL613の上流側の端部は、接続部J55及びJ56において、RO濃縮水排出ラインL61に接続されている。
The RO concentrated water discharge line L61 is a line for discharging the remaining portion W32 of the concentrated water W3 separated by the
第1濃縮水排水ラインL611〜第3濃縮水排水ラインL613には、それぞれ、第1排水弁V32〜第3排水弁V34、及び第2定流量弁V52〜第4定流量弁V54が設けられている。第2定流量弁V52〜第4定流量弁V54は、それぞれ異なる流量値に設定されている。第1排水弁V32〜第3排水弁V34により、第1濃縮水排水ラインL611〜第3濃縮水排水ラインL613を個別に開閉することができる。第1排水弁V32〜第3排水弁V34の開放数を適宜に選択することにより、装置外へ排出する濃縮水W3の排水流量を調節することができる。この調節により、透過水W2の回収率を予め設定された値に保つことができる。なお、透過水W2の回収率とは、RO膜モジュール7に供給される軟水W12(濃縮水W3の一部W31が混合される前の供給水W1)の流量に対する透過水W2の割合(%)をいう。 The first concentrated water drain line L611 to the third concentrated water drain line L613 are provided with a first drain valve V32 to a third drain valve V34, and a second constant flow valve V52 to a fourth constant flow valve V54, respectively. Yes. The second constant flow valve V52 to the fourth constant flow valve V54 are set to different flow values. The first drainage valve V32 to the third drainage valve V34 can individually open and close the first concentrated water drainage line L611 to the third concentrated water drainage line L613. By appropriately selecting the number of the first drain valve V32 to the third drain valve V34 that are opened, the drainage flow rate of the concentrated water W3 discharged to the outside of the apparatus can be adjusted. By this adjustment, the recovery rate of the permeated water W2 can be maintained at a preset value. The recovery rate of the permeated water W2 is the ratio (%) of the permeated water W2 to the flow rate of the soft water W12 supplied to the RO membrane module 7 (the supplied water W1 before the part W31 of the concentrated water W3 is mixed). Say.
第1排水弁V32〜第3排水弁V34は、それぞれ制御ユニット30と電気的に接続されている。第1排水弁V32〜第3排水弁V34の開閉は、制御ユニット30の第1制御部31から送信される駆動信号により制御される。
The first drain valve V32 to the third drain valve V34 are electrically connected to the
第1濃縮水排水ラインL611、第2濃縮水排水ラインL612及び第3濃縮水排水ラインL613の下流側の端部は、接続部J57及びJ58において、合流排水ラインL62の上流側の端部に接続されている。合流排水ラインL62の下流側の端部は、例えば、排水ピット(不図示)に接続又は開口している。合流排水ラインL62の途中には、第2逆止弁V62が設けられている。 The downstream ends of the first concentrated water drainage line L611, the second concentrated water drainage line L612, and the third concentrated water drainage line L613 are connected to the upstream end of the merged drainage line L62 at the connecting portions J57 and J58. Has been. The downstream end portion of the combined drainage line L62 is connected or opened to a drainage pit (not shown), for example. A second check valve V62 is provided in the middle of the combined drainage line L62.
透過水ラインL21は、RO膜モジュール7で分離された透過水W2をEDIスタック16に流通させるラインである。透過水ラインL21は、図2B及び図2Cに示すように、前段側透過水ラインL211と、中段側透過水ラインL212と、脱塩室流入ラインL213と、濃縮室流入ラインL214と、を有する。
The permeated water line L <b> 21 is a line through which the permeated water W <b> 2 separated by the
前段側透過水ラインL211の上流側の端部は、図2Bに示すように、RO膜モジュール7の二次側ポート(透過水W2の出口)に接続されている。前段側透過水ラインL211の下流側の端部は、図2Cに示すように、第1流路切換弁V71を介して、中段側透過水ラインL212及びRO透過水リターンラインL41に接続されている。
As shown in FIG. 2B, the upstream end of the front-stage permeate line L211 is connected to the secondary port (the outlet of the permeate W2) of the
前段側透過水ラインL211には、上流側から順に、図2Bに示すように、第3逆止弁V63、接続部J10、接続部J11、及び第6開閉弁V16が設けられている。また、第6開閉弁V16以降には、図2Cに示すように、脱炭酸ユニット15、接続部J31、接続部J32、及び第1流路切換弁V71が設けられている。第6開閉弁V16は、前段側透過水ラインL211の開閉を操作可能な手動弁である。
As shown in FIG. 2B, a upstream side permeate line L211 is provided with a third check valve V63, a connection portion J10, a connection portion J11, and a sixth on-off valve V16 in order from the upstream side. Further, after the sixth on-off valve V16, as shown in FIG. 2C, a
次に、純水製造装置1における全体構成図の後段部分について説明する。
図2Cにおいて、脱炭酸ユニット15は、透過水W2に含まれる遊離炭酸(溶存炭酸ガス)を、気体分離膜モジュールにより脱気処理して、脱気水(脱気透過水)を得る設備である。RO膜モジュール7の下流側に脱炭酸ユニット15を設けることにより、RO膜を透過しやすい遊離炭酸を透過水W2から除去することができる。従って、より純度の高い透過水W2を得ることができる。本実施形態の脱炭酸ユニット15では、中空糸膜からなる外部灌流式の気体分離膜モジュールを用い、中空糸膜の内側を真空ポンプ(不図示)で吸引しながら、空気等の掃引ガスを導入し、膜壁を介して遊離炭酸を掃引ガス中に移行させつつ排気する。このような用途に適した気体分離膜モジュールとしては、例えば、セルガード社製:製品名「Liqui−Cel G−521R」等が挙げられる。気体分離膜モジュールに接続される真空ポンプは、制御ユニット30(第1制御部31)と電気的に接続されている。
Next, the latter part of the entire configuration diagram in the pure
In FIG. 2C, the
第2ポンプ17は、透過水ラインL21(中段側透過水ラインL212)を流通する透過水W2を吸入し、EDIスタック16へ向けて吐出する装置である。第2ポンプ17には、第2インバータ18から周波数が変換された駆動電力が供給される。第2ポンプ17は、供給された駆動電力の周波数(以下、「第2駆動周波数」ともいう)に応じた回転速度で駆動される。
The
第2インバータ18は、第2ポンプ17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。第2インバータ18は、制御ユニット30と電気的に接続されている。第2インバータ18には、制御ユニット30の第2制御部32から指令信号が入力される。第2インバータ18は、第2制御部32により入力された指令信号(電流値信号又は電圧値信号)に対応する第2駆動周波数の駆動電力を第2ポンプ17に出力する。
The
第1流路切換弁V71は、RO膜モジュール7で分離された透過水W2を、中段側透過水ラインL212を介してEDIスタック16へ向けて流通させる流路(採水側流路)、又は、RO透過水リターンラインL41を介してRO膜モジュール7の上流側の供給水ラインL1へ向けて流通させる流路(循環側流路)に切り換え可能な自動弁である。第1流路切換弁V71は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第1流路切換弁V71は、制御ユニット30と電気的に接続されている。第1流路切換弁V71における流路の切り換えは、制御ユニット30の第1制御部31から送信される流路切換信号により制御される。
The first flow path switching valve V71 is a flow path (water sampling side flow path) for flowing the permeated water W2 separated by the
RO透過水リターンラインL41は、RO膜モジュール7で分離された透過水W2を、RO膜モジュール7よりも上流側の供給水ラインL1へ返送するラインである。RO透過水リターンラインL41の上流側の端部は、第1流路切換弁V71に接続されている。RO透過水リターンラインL41の下流側の端部は、接続部J52において、RO濃縮水リターンラインL51に接続されている。接続部J52は、RO濃縮水リターンラインL51における接続部J53と接続部J51との間に配置されている。RO透過水リターンラインL41における接続部J52から接続部J51までの部分は、RO濃縮水リターンラインL51における接続部J52から接続部J51までの部分と共通する。RO透過水リターンラインL41の上流側には、第4逆止弁V64が設けられている。
The RO permeated water return line L41 is a line that returns the permeated water W2 separated by the
中段側透過水ラインL212の上流側の端部は、第1流路切換弁V71に接続されている。中段側透過水ラインL212の下流側の端部は、分岐部J71において、脱塩室流入ラインL213の上流側の端部及び濃縮室流入ラインL214の上流側の端部に接続されている。 The upstream end of the middle permeate line L212 is connected to the first flow path switching valve V71. The downstream end of the middle permeate water line L212 is connected to the upstream end of the desalting chamber inflow line L213 and the upstream end of the concentrating chamber inflow line L214 at the branch J71.
脱塩室流入ラインL213の下流側の端部は、EDIスタック16の一次側ポート(脱塩室161の入口側)に接続されている。脱塩室流入ラインL213には、接続部J33が配置されている。濃縮室流入ラインL214の下流側の端部は、EDIスタック16の一次側ポート(濃縮室162の各入口側)に接続されている。濃縮室流入ラインL214には、上流側から順に、第5定流量弁V55、及び接続部J34が設けられている。
The downstream end of the desalting chamber inflow line L213 is connected to the primary port of the EDI stack 16 (inlet side of the desalting chamber 161). A connecting portion J33 is disposed in the desalting chamber inflow line L213. The downstream end of the concentrating chamber inflow line L214 is connected to a primary port (each inlet side of the concentrating chamber 162) of the
EDIスタック16は、RO膜モジュール7で分離された透過水W2を脱塩処理(脱イオン処理)して、脱塩水W6(脱イオン水)と第2濃縮水としての濃縮水W7とを得る水処理機器である。EDIスタック16は、直流電源装置50(図1参照)と電気的に接続されている。EDIスタック16には、脱塩処理のための電力として、直流電源装置50から直流電圧が印加される。EDIスタック16は、直流電源装置50から印加された直流電圧により通電され、動作する。
The
直流電源装置50は、直流電圧をEDIスタック16の一対の電極間に印加する。直流電源装置50は、制御ユニット30と電気的に接続されている。直流電源装置50には、制御ユニット30の第2制御部32(後述)から指令信号が入力される。直流電源装置50は、第2制御部32により入力された指令信号に対応する電圧値の直流電圧をEDIスタック16に供給する。
The DC
EDIスタック16は、一対の電極間に、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜(不図示)が交互に配置される。EDIスタック16の内部は、これらイオン交換膜により、脱塩室161及び濃縮室162(陽極室及び陰極室を含む)に区画される。脱塩室161には、イオン交換体(不図示)が充填される。脱塩室161に充填されるイオン交換体としては、例えば、イオン交換樹脂又はイオン交換繊維等が用いられる。なお、図2Cでは、EDIスタック16の内部に区画された複数の脱塩室161及び濃縮室162を模式的に示す。
In the
脱塩室161の入口側には、透過水W2を流入させる脱塩室流入ラインL213が接続されている。脱塩室161の出口側には、脱塩室161においてイオンが除去されて排出された脱塩水W6を流通させる脱塩水ラインL3が接続されている。濃縮室162の入口側には、透過水W2を流入させる濃縮室流入ラインL214が接続されている。濃縮室162の出口側には、イオンが濃縮されて排出された濃縮水W7を流通させるEDI濃縮水ラインL52が接続されている。
A desalting chamber inflow line L213 through which the permeated water W2 flows is connected to the inlet side of the
脱塩室161及び濃縮室162それぞれには、透過水ラインL21を流通する透過水W2が流入される。透過水W2に含まれる残留イオンは、脱塩室161内に充填されたイオン交換体(不図示)により捕捉され、脱塩水W6となる。脱塩水W6は、脱塩水ラインL3(後述)を介して需要箇所へ送出される。また、脱塩室161内のイオン交換体に捕捉された残留イオンは、印加された直流電圧の電気エネルギーにより濃縮室162に移動する。そして、残留イオンを含む水は、濃縮水W7として、濃縮室162からEDI濃縮水ラインL52(後述)を介して脱炭酸ユニット15に向けて送出される。脱炭酸ユニット15に送出された濃縮水W7は、真空ポンプ(不図示)の封水として利用され、その後、封水排出ラインL71(後述)を介して装置の外に排出される。
The permeated water W2 flowing through the permeated water line L21 flows into each of the
脱塩水ラインL3は、EDIスタック16で得られた脱塩水W6を純水として需要箇所に向けて送出するラインである。脱塩水ラインL3は、上流側脱塩水ラインL31と、下流側脱塩水ラインL32と、を有する。
The desalted water line L3 is a line for sending the desalted water W6 obtained by the
上流側脱塩水ラインL31の上流側の端部は、EDIスタック16の二次側ポート(脱塩室161の出口側)に接続されている。上流側脱塩水ラインL31の下流側の端部は、第2流路切換弁V72を介して、下流側脱塩水ラインL32及び脱塩水リターンラインL42(後述)に接続されている。上流側脱塩水ラインL31には、上流側から順に、接続部J36、接続部J37、接続部J38、第7開閉弁V17、及び第2流路切換弁V72が設けられている。第7開閉弁V17は、上流側脱塩水ラインL31の開閉を操作可能な手動弁である。 The upstream end of the upstream demineralized water line L31 is connected to the secondary port of the EDI stack 16 (the outlet side of the demineralized chamber 161). The downstream end of the upstream demineralized water line L31 is connected to a downstream demineralized water line L32 and a demineralized water return line L42 (described later) via a second flow path switching valve V72. In the upstream demineralized water line L31, a connecting portion J36, a connecting portion J37, a connecting portion J38, a seventh on-off valve V17, and a second flow path switching valve V72 are provided in this order from the upstream side. The seventh on-off valve V17 is a manual valve that can be operated to open and close the upstream demineralized water line L31.
第2流路切換弁V72は、EDIスタック16の脱塩室161で得られた脱塩水W6を、下流側脱塩水ラインL32を介して需要箇所に向けて送出させる流路(採水側流路)、又は、脱塩水リターンラインL42を介してRO膜モジュール7の上流側の供給水ラインL1に向けて流通させる流路(循環側流路)に切り換え可能な自動弁である。第2流路切換弁V72は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第2流路切換弁V72は、制御ユニット30と電気的に接続されている。第2流路切換弁V72における流路の切り換えは、制御ユニット30の第1制御部31から送信される流路切換信号により制御される。
The second flow path switching valve V72 is a flow path (water sampling side flow path) for sending the desalted water W6 obtained in the
第2流路切換弁V72は、純水製造装置1の運転開始時には、第1制御部31により循環側流路に切り換えられる。その後、RO膜モジュール7で得られる透過水W2の流量が一定となり、且つ透過水W2の水質がEDIスタック16に供給可能な規定水質以上になると、第1制御部31により採水側流路に切り換えられる。第2流路切換弁V72の流路が採水側流路に切り換えられることにより、EDIスタック16で得られた脱塩水W6は、脱塩水ラインL3から需要箇所に送り出される。
The second flow path switching valve V72 is switched to the circulation side flow path by the
下流側脱塩水ラインL32の上流側の端部は、第2流路切換弁V72に接続されている。下流側脱塩水ラインL32の下流側の端部は、需要箇所の装置等(不図示)に接続されている。 The upstream end of the downstream demineralized water line L32 is connected to the second flow path switching valve V72. The downstream end of the downstream demineralized water line L32 is connected to an apparatus or the like (not shown) at the demand point.
脱塩水リターンラインL42は、EDIスタック16の脱塩室161で得られた脱塩水W6を、脱塩水ラインL3の途中から、RO膜モジュール7の上流側(供給水ラインL1)へ返送するラインである。本実施形態においては、脱塩水リターンラインL42の上流側の端部は、第2流路切換弁V72に接続されている。脱塩水リターンラインL42の下流側の端部は、接続部J59に接続されている。脱塩水リターンラインL42の上流側には、第5逆止弁V65が設けられている。
The desalted water return line L42 is a line that returns the desalted water W6 obtained in the
EDI濃縮水ラインL52は、EDIスタック16の濃縮室162から排出された濃縮水W7を、脱炭酸ユニット15に送出するラインである。EDI濃縮水ラインL52の上流側の端部は、EDIスタック16の二次側ポート(濃縮室162の出口側)に接続されている。EDI濃縮水ラインL52の下流側の端部は、脱炭酸ユニット15に接続されている。
The EDI concentrated water line L52 is a line for sending the concentrated water W7 discharged from the
封水排出ラインL71は、脱炭酸ユニット15から排出される封水排水W8を、装置の外に排出するラインである。封水排出ラインL71の上流側の端部は、脱炭酸ユニット15に接続されている。封水排出ラインL71の下流側は、例えば、排水ピット(不図示)に接続又は開口している。
The sealed water discharge line L71 is a line for discharging the sealed water discharge W8 discharged from the
第1圧力計P1〜第6圧力計P6は、接続された各ラインを流通する水の圧力を計測する機器である。図2Aに示すように、第1圧力計P1〜第4圧力計P4は、接続部J1〜J4において、それぞれ、供給水ラインL1に接続されている。図2Cに示すように、第5圧力計P5は、接続部J35において、EDI濃縮水ラインL52に接続されている。第6圧力計P6は、接続部J36において、脱塩水ラインL3に接続されている。 The first pressure gauge P1 to the sixth pressure gauge P6 are devices that measure the pressure of water flowing through each connected line. As shown in FIG. 2A, the first pressure gauge P1 to the fourth pressure gauge P4 are each connected to the supply water line L1 at the connection portions J1 to J4. As shown in FIG. 2C, the fifth pressure gauge P5 is connected to the EDI concentrated water line L52 at the connection portion J35. The sixth pressure gauge P6 is connected to the demineralized water line L3 at the connection portion J36.
第1圧力センサPS1〜第4圧力センサPS4、及び圧力検出手段としての第6圧力センサPS6は、接続された各ラインを流通する水の圧力を計測する機器である。図2B及び図2Cに示すように、第1圧力センサPS1は、接続部J9において、供給水ラインL1に接続されている。接続部J9は、供給水ラインL1における第1ポンプ5とRO膜モジュール7との間に配置されている。第2圧力センサPS2は、接続部J11において、透過水ラインL21に接続されている。接続部J11は、透過水ラインL21におけるRO膜モジュール7と脱炭酸ユニット15との間に配置されている。第3圧力センサPS3は、接続部J33において、脱塩室流入ラインL213に接続されている。接続部J33は、脱塩室流入ラインL213の途中に配置されている。第4圧力センサPS4は、接続部J34において、濃縮室流入ラインL214に接続されている。接続部J34は、濃縮室流入ラインL214における第5定流量弁V55とEDIスタック16との間に配置されている。第6圧力センサPS6は、接続部J38において、透過水ラインL21に接続されている。接続部J38は、透過水ラインL21における接続部J32と第1流路切換弁V71との間に配置されている。
The first pressure sensor PS1 to the fourth pressure sensor PS4 and the sixth pressure sensor PS6 as pressure detection means are devices that measure the pressure of water flowing through each connected line. As shown in FIGS. 2B and 2C, the first pressure sensor PS1 is connected to the supply water line L1 at the connection portion J9. The connecting portion J9 is disposed between the
第1圧力センサPS1〜第4圧力センサPS4及び第6圧力センサPS6は、制御ユニット30と電気的に接続されている。第1圧力センサPS1〜第4圧力センサPS4及び第6圧力センサPS6で測定された供給水W1又は透過水W2の圧力は、制御ユニット30の第1制御部31へ検出信号として送信される。
The first pressure sensor PS1 to the fourth pressure sensor PS4 and the sixth pressure sensor PS6 are electrically connected to the
圧力スイッチPSWは、供給水ラインL1を流通する供給水W1の圧力が第1設定圧力値以下又は第2設定圧力値以上であることを検出する機器である。図2Bに示すように、圧力スイッチPSWは、接続部J7において、供給水ラインL1に接続されている。接続部J7は、供給水ラインL1における接続部J51と第1ポンプ5との間に配置されている。圧力スイッチPSWで検出された供給水W1の圧力の検出信号は、第1制御部31へ送信される。
The pressure switch PSW is a device that detects that the pressure of the supply water W1 flowing through the supply water line L1 is equal to or lower than the first set pressure value or equal to or higher than the second set pressure value. As shown in FIG. 2B, the pressure switch PSW is connected to the supply water line L1 at the connection portion J7. The connection portion J7 is disposed between the connection portion J51 and the
第1温度センサTE1〜第3温度センサTE3は、接続された各ラインを流通する水の温度を測定する機器である。第1温度センサTE1は、接続部J8において、供給水ラインL1に接続されている。接続部J8は、供給水ラインL1における接続部J51と第1ポンプ5との間に配置されている。第2温度センサTE2は、接続部J31において、透過水ラインL21に接続されている。接続部J31は、透過水ラインL21における脱炭酸ユニット15と第1流路切換弁V71との間に配置されている。第3温度センサTE3は、接続部J43において、脱塩水ラインL3に接続されている。接続部J43は、脱塩水ラインL3における第2流路切換弁V72よりも下流側の下流側脱塩水ラインL32に配置されている。
The first temperature sensor TE1 to the third temperature sensor TE3 are devices that measure the temperature of water flowing through each connected line. The first temperature sensor TE1 is connected to the supply water line L1 at the connection portion J8. The connection portion J8 is disposed between the connection portion J51 and the
第1温度センサTE1〜第3温度センサTE3は、制御ユニット30と電気的に接続されている。第1温度センサTE1〜第3温度センサTE3で測定された供給水W1、透過水W2及び脱塩水W6の温度(検出水温値)は、制御ユニット30の第1制御部31及び第2制御部32へ検出信号として送信される。
The first temperature sensor TE1 to the third temperature sensor TE3 are electrically connected to the
第1流量センサFM1及び第2流量センサFM2は、接続された各ラインを流通する水(透過水W2又は脱塩水W6)の流量を測定する機器である。第1流量センサFM1は、接続部J10において、透過水ラインL21に接続されている。接続部J10は、透過水ラインL21におけるRO膜モジュール7と脱炭酸ユニット15との間に配置されている。第2流量センサFM2は、接続部J38において、脱塩水ラインL3に接続されている。接続部J38は、脱塩水ラインL3におけるEDIスタック16と第2流路切換弁V72との間に配置されている。
The first flow rate sensor FM1 and the second flow rate sensor FM2 are devices that measure the flow rate of water (permeated water W2 or desalted water W6) flowing through each connected line. The first flow rate sensor FM1 is connected to the permeate line L21 at the connection portion J10. The connecting portion J10 is disposed between the
第1流量センサFM1及び第2流量センサFM2は、制御ユニット30と電気的に接続されている。第1流量センサFM1及び第2流量センサFM2で測定された透過水W2の流量(以下、「検出流量値」ともいう)は、制御ユニット30の第1制御部31へ検出信号として送信される。
The first flow sensor FM1 and the second flow sensor FM2 are electrically connected to the
第1電気伝導率センサEC1は、透過水ラインL21を流通する透過水W2の電気伝導率(以下、「検出EC値」ともいう)を測定する機器である。第1電気伝導率センサEC1は、接続部J32において、透過水ラインL21に接続されている。接続部J32は、透過水ラインL21における脱炭酸ユニット15と第1流路切換弁V71との間に配置されている。
The first electrical conductivity sensor EC1 is a device that measures the electrical conductivity (hereinafter, also referred to as “detected EC value”) of the permeated water W2 flowing through the permeated water line L21. The first electrical conductivity sensor EC1 is connected to the permeated water line L21 at the connection portion J32. The connecting part J32 is disposed between the
第1比抵抗センサRS1及び第2比抵抗センサRS2は、脱塩水ラインL8を流通する脱塩水W6の比抵抗(電気的特性値)を測定する機器である。第1比抵抗センサRS1は、接続部J37において、脱塩水ラインL3に接続されている。接続部J37は、脱塩水ラインL3におけるEDIスタック16と第2流路切換弁V72との間に配置されている。第2比抵抗センサRS2は、接続部J41において、脱塩水ラインL3に接続されている。接続部J41は、脱塩水ラインL3における第2流路切換弁V72よりも下流側の下流側脱塩水ラインL32に配置されている。なお、第1比抵抗センサRS1及び第2比抵抗センサRS2は、測定された比抵抗値の温度補償のため、温度センサを内蔵している。そのため、第1比抵抗センサRS1及び第2比抵抗センサRS2は、脱塩水W6の水温を測定することができる。
1st specific resistance sensor RS1 and 2nd specific resistance sensor RS2 are apparatus which measures the specific resistance (electrical characteristic value) of the desalinated water W6 which distribute | circulates the desalted water line L8. 1st specific resistance sensor RS1 is connected to the desalted water line L3 in the connection part J37. The connection portion J37 is disposed between the
第1電気伝導率センサEC1、第1比抵抗センサRS1及び第2比抵抗センサRS2は、制御ユニット30と電気的に接続されている。第1電気伝導率センサEC1で測定された透過水W2の検出EC値(電気伝導率)、第1比抵抗センサRS1で測定された脱塩水W6の比抵抗(及び温度)、及び第2比抵抗センサRS2で測定された脱塩水W6の比抵抗(検出比抵抗値)及び温度(検出温度値)は、それぞれ、制御ユニット30の第1制御部31及び第2制御部32へ検出信号として送信される。
The first electrical conductivity sensor EC1, the first specific resistance sensor RS1, and the second specific resistance sensor RS2 are electrically connected to the
全有機炭素センサTOCは、脱塩水ラインL8を流通する脱塩水W6の有機体炭素量を検出する機器である。有機体炭素とは、水中に存在する有機物中の炭素である。全有機炭素センサTOCは、接続部J42において、脱塩水ラインL3に接続されている。接続部J42は、脱塩水ラインL3における第2流路切換弁V72よりも下流側の下流側脱塩水ラインL32に配置されている。 The total organic carbon sensor TOC is a device that detects the amount of organic carbon in the desalted water W6 flowing through the desalted water line L8. Organic carbon is carbon in organic matter present in water. The total organic carbon sensor TOC is connected to the demineralized water line L3 at the connection portion J42. The connection part J42 is arrange | positioned at the downstream demineralized water line L32 in the downstream from the 2nd flow-path switching valve V72 in the demineralized water line L3.
全有機炭素センサTOCは、制御ユニット30と電気的に接続されている。全有機炭素センサTOCで検出された脱塩水W6の全有機炭素量は、制御ユニット30の第1制御部31へ検出信号として送信される。
The all organic carbon sensor TOC is electrically connected to the
入力操作部40は、装置の運転モードに係る選択(例えば、運転/停止の選択、警報の解除等)、装置の運転条件に係る各種設定について、ユーザー又は管理者の入力操作を受け付ける入力インターフェースである。この入力操作部40は、ディスプレイとボタンスイッチを組み合わせた操作パネル、ディスプレイ上で直接操作するタッチパネル等により構成される。入力操作部40は、制御ユニット30と電気的に接続されている。入力操作部40から入力された情報は、制御ユニット30の第1制御部31及び第2制御部32に送信される。
The
表示部60は、所望の情報を表示する。表示部60は、制御ユニット30と電気的に接続されている。
The
次に、制御ユニット30について説明する。制御ユニット30は、第1制御部31と、第2制御部32と、を備える。第1制御部31及び第2制御部32は、CPU及びメモリを含むマイクロプロセッサ(不図示)により構成される。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、後述する各種の制御を実行する。マイクロプロセッサのメモリには、純水製造装置1を制御するためのデータや各種プログラムが記憶される。また、マイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニット(以下、「ITU」ともいう)が組み込まれている。
Next, the
以下、制御ユニット30を構成する第1制御部31及び第2制御部32について説明する。
Hereinafter, the
第1制御部31は、流量フィードバック水量制御として、第1流量センサFM1の第1検出流量値が予め設定された第1目標流量値となるように、速度形デジタルPIDアルゴリズムにより、第1ポンプ5の第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する電流値信号(指令信号)を第1インバータ6に出力する。
As the flow rate feedback water amount control, the
第1制御部31において、マイクロプロセッサのメモリ(不図示)には、上述した第1目標流量値や速度形デジタルPIDアルゴリズム等に関するデータが記憶される。
In the
第2制御部32は、圧力フィードバック送水圧制御として、第2温度センサTE2で測定された透過水W2の検出水温値に応じて、EDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失に相当する圧力値となるように第2ポンプ17の目標圧力値を設定すると共に、当該目標圧力値と第6圧力センサPS6で測定された検出圧力値との偏差がゼロとなるように、速度形デジタルPIDアルゴリズムにより、第2ポンプ17の第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する電流値信号(指令信号)を第2インバータ18に出力する。
As the pressure feedback water supply pressure control, the
第2制御部32を構成するマイクロプロセッサのメモリ(不図示)には、透過水W2の検出水温値と第2ポンプ17における目標圧力値とを対応付ける関数式(プログラム)が記憶されている。第2制御部32は、第2温度センサTE2の検出水温値を取得して、この関数式により目標圧力値を演算する。そして、第2制御部32は、演算により求めた目標圧力値と検出圧力値との偏差がゼロとなるように、速度形デジタルPIDアルゴリズムにより、第2ポンプ17の第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する電流値信号(指令信号)を第2インバータ18に出力する。
In the memory (not shown) of the microprocessor constituting the
水の粘性係数は、水温が低いほど大きくなるため、水温が低い場合には、一定流量の送水を行なう際に流通経路で発生する通水抵抗が大きくなる。すなわち、透過水W2の水温が低い場合には、EDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失が大きくなるので、脱塩水W6の送水圧力が低下してしまう。そこで、上述した関係式は、透過水W2の検出温度値が低くなるほどより高い目標圧力値となり、また透過水W2の検出温度値が高くなるほどより低い目標圧力値となるようにプログラミングされる。
Since the viscosity coefficient of water increases as the water temperature decreases, when the water temperature is low, the water flow resistance generated in the flow path when water is supplied at a constant flow rate increases. That is, when the water temperature of the permeated water W2 is low, the pressure loss generated in the line from the
なお、第2制御部32において、マイクロプロセッサのメモリに、透過水W2の検出水温値と、第2ポンプ17の目標圧力値とを対応付けたデータテーブルを記憶しておき、このデータテーブルに基づいて目標圧力値を取得してもよい。この場合には、透過水W2の検出水温値に応じて、目標圧力値が段階的に設定される。なお、段階数が少ない場合において、検出水温値に幅を持たせてもよい。例えば、目標圧力値を3段階に設定する場合において、水温が5〜14℃のときには目標圧力値P1(最大圧力値)、水温が15〜25℃のときには目標圧力値P2(<P1)、水温が26〜35℃のときには目標圧力値P3(<P2)とする。
In the
第2制御部32において、マイクロプロセッサのメモリ(不図示)には、上述した関係式や速度形デジタルPIDアルゴリズム等に関するデータが記憶される。
In the
次に、第1制御部31による流量フィードバック水量制御について説明する。図3は、第1制御部31において流量フィードバック水量制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図3に示すフローチャートの処理は、純水製造装置1の運転中において、繰り返し実行される。
Next, flow rate feedback water amount control by the
図3に示すステップST101において、第1制御部31は、透過水W2の第1目標流量値Qp´を取得する。この第1目標流量値Qp´は、例えば、純水製造装置1の管理者がユーザーインターフェース(不図示)を介して入力した設定値である。第1目標流量値Qp´は、需要箇所での要求水量を考慮して決定される。
In step ST101 shown in FIG. 3, the
ステップST102において、第1制御部31は、ITUによる計時t1が制御周期(Δt)である100msに達したか否かを判定する。このステップST102において、第1制御部31により、ITUによる計時t1が100msに達したと(YES)判定された場合に、処理はステップST103へ移行する。また、ステップST102において、第1制御部31により、ITUによる計時t1が100msに達していない(NO)と判定された場合に、処理はステップST102へ戻る。
In step ST 102, the
ステップST103(ステップST102:YES判定)において、第1制御部31は、第1流量センサFM1の第1検出流量値Qpをフィードバック値として取得する。
Step ST 103: In (step ST 102 YES determination), the
ステップST104において、第1制御部31は、ステップST103で取得した第1検出流量値(フィードバック値)Qpと、ステップST101で取得した第1目標流量値Qp´との偏差がゼロとなるように、速度形デジタルPIDアルゴリズムにより操作量Unを演算する。速度形デジタルPIDアルゴリズムでは、制御周期Δt(100ms)毎に操作量の変化分ΔUnを演算し、これを前回の制御周期時点の操作量Un−1に加算することで現時点の操作量Unを決定する。
In step ST 104, the
速度形デジタルPIDアルゴリズムに用いられる演算式は、下記の式(1a)及び式(1b)により表される。
ΔUn=Kp{(en−en−1)+(Δt/Ti)×en+(Td/Δt)×(en−2en−1+en−2)} (1a)
Un=Un−1+ΔUn (1b)
An arithmetic expression used for the velocity type digital PID algorithm is expressed by the following expressions (1a) and (1b).
ΔU n = K p {(e n -e n-1) + (Δt / T i) × e n + (T d / Δt) × (e n -2e n-1 + e n-2)} (1a)
U n = U n-1 + ΔU n (1b)
式(1a)及び式(1b)において、Δt:制御周期、Un:現時点の操作量、Un−1:前回の制御周期時点の操作量、ΔUn:前回から今回までの操作量の変化分、en:現時点の偏差の大きさ、en−1:前回の制御周期時点の偏差の大きさ、en−2:前々回の制御周期時点の偏差の大きさ、Kp:比例ゲイン、Ti:積分時間、Td:微分時間である。なお、現時点の偏差の大きさenは、下記の式(2)により求められる。
en=Qp´−Qp (2)
In Expression (1a) and Expression (1b), Δt: control period, U n : current operation amount, U n-1 : operation amount at the previous control period, ΔU n : change in operation amount from the previous time to this time. Minute, e n : magnitude of current deviation, e n-1 : magnitude of deviation at the previous control cycle, e n-2 : magnitude of deviation at the previous control cycle, K p : proportional gain, T i : integration time, T d : differentiation time. The size e n of the current deviation is obtained by the following formula (2).
e n = Q p ′ −Q p (2)
ステップST105において、第1制御部31は、現時点の操作量Un、第1目標流量値Qp´及び第1ポンプ5の最大駆動周波数(50Hz又は60Hzの設定値)を使用して、所定の演算式により、第1ポンプ5の第1駆動周波数F1[Hz]を演算する。
In Step ST105, the
ステップST106において、第1制御部31は、第1駆動周波数F1の演算値を、対応する電流値信号(指令信号:4〜20mA)に変換し、変換した電流値信号を第1インバータ6へ出力する。これにより本フローチャートの処理は終了する(ステップST101へリターンする)。
In step ST 106, the
なお、ステップST106において、第1制御部31が電流値信号を第1インバータ6へ出力すると、第1インバータ6は、入力された電流値信号で指定された周波数に変換された駆動電力を第1ポンプ5に供給する。その結果、第1ポンプ5は、第1インバータ6から入力された第1駆動周波数F1に応じた回転速度で駆動される。
In step ST106, when the
次に、第2制御部32による、圧力フィードバック送水圧制御について説明する。図4は、第2制御部32において圧力フィードバック送水圧制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図4に示すフローチャートの処理は、純水製造装置1の運転中において、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
Next, pressure feedback water supply pressure control by the
図4に示すステップST201において、第2制御部32は、第2温度センサTE2の検出水温値Tを取得する。
In step ST201 shown in FIG. 4, the
ステップST202において、第2制御部32は、ステップST201で取得した検出水温値Tを、透過水W2の検出水温値と第2ポンプ17における目標圧力値とを対応付ける関数式に代入して、目標圧力値Pd´を演算する。
In step ST202, the
ステップST203において、第2制御部32は、ITUによる計時t2が制御周期(Δt)である100msに達したか否かを判定する。このステップST203において、第2制御部32により、ITUによる計時t2が100msに達したと(YES)判定された場合に、処理はステップST204へ移行する。また、ステップST203において、第2制御部32により、ITUによる計時t2が100msに達していない(NO)と判定された場合に、処理はステップST203へ戻る。
In step ST 203, the
ステップST204において、第2制御部32は、第6圧力センサPS6の検出圧力値Pdを取得する。
In step ST 204, the
ステップST205において、第2制御部32は、ステップST204で取得した検出圧力値(フィードバック値)PdとステップST202で演算した目標圧力値Pd´との偏差がゼロとなるように、速度形PIDアルゴリズムにより操作量Unを演算する。なお、速度形デジタルPIDアルゴリズムでは、制御周期Δt(100ms)毎に操作量の変化分ΔUnを演算し、これを前回の制御周期時点の操作量Un−1に加算することで現時点の操作量Unを決定する。速度形デジタルPIDアルゴリズムに用いられる演算式は、上述した通りである。なお、上記の式(1a)及び式(1b)において、現時点の偏差の大きさenは、下記の式(3)により求められる。
en=Pd´−Pd (3)
In step ST205, the
e n = P d ′ −P d (3)
ステップST206において、第2制御部32は、現時点の操作量Un、目標圧力値Pd´及び第2ポンプ17の最大駆動周波数(50Hz又は60Hzの設定値)を使用して、所定の演算式により、第2ポンプ17の第2駆動周波数F2[Hz]を演算する。
In step ST206, the
ステップST207において、第2制御部32は、第2駆動周波数F2の演算値を、対応する電流値信号(指令信号:4〜20mA)に変換し、変換した電流値信号を第2インバータ18へ出力する。これにより本フローチャートの処理は終了する(ステップST201へリターンする)。
In step ST207, the
なお、ステップST207において、第2制御部32が電流値信号を第2インバータ18へ出力すると、第2インバータ18は、入力された電流値信号で指定された周波数に変換された駆動電力を第2ポンプ17に供給する。その結果、第2ポンプ17は、第2インバータ18から入力された第2駆動周波数F2に応じた回転速度で駆動される。
In step ST207, when the
上述した第1実施形態に係る純水製造装置1によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
According to the pure
第1実施形態に係る純水製造装置1において、第2制御部32は、透過水W2の検出水温値に応じて、EDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失に相当する圧力値となるように第2ポンプ17の目標圧力値を設定する。これによれば、純水製造装置1においては、透過水W2の検出温度値が高くなるほど第2ポンプ17の目標圧力値がより低く設定されるため、第2ポンプ17の消費電力を抑制することができる。また、その際に設定される目標圧力値は、少なくともEDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失に相当する圧力値であるため、脱塩水W6を需要箇所へ確実に送出することができる。また、純水製造装置1においては、透過水W2の検出温度値が低くなるほど第2ポンプ17の目標流量値がより高い目標圧力値に設定されるため、水温の低下によりライン等で発生する圧力損失が大きくなっても、脱塩水W6を需要箇所へより確実に送出することができる。
In the pure
また、第1実施形態に係る純水製造装置1は、RO膜モジュール7の下流側に脱炭酸ユニット15を備えるため、RO膜を透過しやすい遊離炭酸を透過水W2から除去することができる。従って、純水製造装置1においては、より純度の高い透過水W2を得ることができる。
Moreover, since the pure
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る純水製造装置1Aについて、図5及び図6A〜図6Cを参照しながら説明する。図5は、第2実施形態に係る純水製造装置1Aの全体概略図である。図6Aは、第2実施形態に係る純水製造装置1Aの全体構成図の第1中段部分である。図6Bは、第2実施形態に係る純水製造装置1Aの全体構成図の第2中段部分である。図6Cは、第2実施形態に係る純水製造装置1Aの全体構成図の後段部分である。
(Second Embodiment)
Next, a pure
第2実施形態では、主に第1実施形態との相違点について説明する。このため、第1実施形態と同一(又は同等)の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施形態において特に説明しない点については、第1実施形態の説明が適宜に適用される。また、第2実施形態において、供給水ラインL1の上流側から供給水補給弁V31までの構成は、第1実施形態と同様である。そのため、第2実施形態においては、第1実施形態における供給水ラインL1の上流側から供給水補給弁V31までの構成についての主な図面(図2Aに対応する図面)及びその説明を省略する。 In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected about the same (or equivalent) structure as 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. In addition, the description of the first embodiment is appropriately applied to points that are not particularly described in the present embodiment. Moreover, in 2nd Embodiment, the structure from the upstream of the supply water line L1 to the supply water replenishment valve V31 is the same as that of 1st Embodiment. Therefore, in 2nd Embodiment, main drawings (drawing corresponding to FIG. 2A) about the structure from the upstream of the supply water line L1 in 1st Embodiment to the supply water replenishment valve V31 and its description are abbreviate | omitted.
第2実施形態に係る純水製造装置1Aは、第1実施形態における純水製造装置1が1段のRO膜モジュール7を備えているのに対して、直列に並べられた2段のRO膜モジュール10、14を備えている点、2つのRO膜モジュール10、14の間に中間タンク11が設けられている点、及びこれらの周辺の構成において、第1実施形態の純水製造装置1と主に異なる。
The pure
図5に示すように、第2実施形態に係る純水製造装置1Aは、第1逆浸透膜モジュールとしての前段RO膜モジュール10と、第2逆浸透膜モジュールとしての後段RO膜モジュール14と、を備える。このうち、「後段RO膜モジュール14」は、第1実施形態における「RO膜モジュール7」に相当する。そのため、第2実施形態では、第1実施形態における「透過水ラインL21」を「後段RO透過水ラインL23」とし、後段RO膜モジュール14で分離された透過水を「後段透過水W4」(第2透過水)とする。また、前段RO膜モジュール10で分離された透過水を「前段透過水W2」(第1透過水)とする。
As shown in FIG. 5, the pure
また、第2実施形態では、第1実施形態における「RO透過水リターンラインL41」を「前段RO透過水リターンラインL43」とし、第1実施形態における「RO濃縮水リターンラインL51」を「前段RO濃縮水リターンラインL53」とする。 In the second embodiment, the “RO permeate return line L41” in the first embodiment is referred to as the “front-stage RO permeate return line L43”, and the “RO concentrated water return line L51” in the first embodiment is referred to as the “front-stage RO. Concentrated water return line L53 ".
また、第2実施形態では、供給水W1を前段RO膜モジュール10に向けて吐出するポンプを「第1ポンプ8」とし、その第1ポンプ8に駆動電力を供給する電気回路を「第1インバータ9」とする。また、第2実施形態では、第1実施形態における「第1ポンプ5」を「第2ポンプ12」とし、「第1インバータ9」を「第2インバータ13」とする。更に、第2実施形態では、第1実施形態における「第2ポンプ17」を「第3ポンプ19」とし、「第2インバータ18」を「第3インバータ20」とする。
In the second embodiment, the pump that discharges the supply water W1 toward the upstream
また、第2実施形態では、第1ポンプ8に供給される駆動電力の周波数を「第1駆動周波数」とし、第2ポンプ12に供給される駆動電力の周波数を「第2駆動周波数」とし、第3ポンプ19に供給される駆動電力の周波数を「第3駆動周波数」とする。
In the second embodiment, the frequency of the driving power supplied to the
図5に示すように、第2実施形態に係る純水製造装置1Aは、第1オプション機器OP1と、プレフィルタ4と、第2オプション機器OP2と、第1ポンプ8と、第1インバータ9と、前段RO膜モジュール10と、中間タンク11と、第2ポンプ12と、第2インバータ13と、後段RO膜モジュール14と、第3オプション機器OP3と、第3ポンプ19と、第3インバータ20と、第1流路切換弁V71と、EDIスタック16と、第2流路切換弁V72と、第4オプション機器OP4と、制御ユニット30A(第1制御部31A及び第2制御部32A)と、入力操作部40と、直流電源装置50と、表示部60と、を備える。
As shown in FIG. 5, the pure
また、図5に示すように、第2実施形態の純水製造装置1Aは、供給水ラインL1と、第1透過水ラインとしての前段RO透過水ラインL22と、前段RO透過水リターンラインL43と、前段RO濃縮水リターンラインL53と、第2透過水ラインとしての後段RO透過水ラインL23と、後段RO透過水リターンラインL44と、後段RO濃縮水リターンラインL54と、脱塩水ラインL3と、脱塩水リターンラインL45と、を備える。
Moreover, as shown in FIG. 5, the pure
また、図5に示すように、第2実施形態における純水製造装置1Aは、第1実施形態におけるRO透過水リターンラインL41及び脱塩水リターンラインL42に代えて、前段RO透過水リターンラインL43、後段RO透過水リターンラインL44、及び脱塩水リターンラインL45を備える。
Further, as shown in FIG. 5, the pure
また、図6A〜図6Cに示すように、第2実施形態の純水製造装置1Aは、第1実施形態における第2圧力センサPS2を備えておらず、一方、第5圧力センサPS5、第4温度センサTE4、第5温度センサTE5、第3流量センサFM3、及び第2電気伝導率センサEC2を更に備える。また、第1実施形態と同様に、第2実施形態の純水製造装置1Aは、第1電気伝導率センサEC1と、第1比抵抗センサRS1と、を備える。
Moreover, as shown to FIG. 6A-FIG. 6C, the pure
前段RO膜モジュール10は、第1ポンプ8から送出された供給水W1を、溶存塩類が除去された第1透過水としての前段透過水W2と、溶存塩類が濃縮された第1濃縮水としての濃縮水W3と、に分離する。
The pre-stage
前段RO透過水ラインL22は、前段RO膜モジュール10で分離された前段透過水W2を後段RO膜モジュール14に流通させるラインである。前段RO透過水ラインL22の上流側の端部は、図6Aに示すように、前段RO膜モジュール10の二次側ポート(前段透過水W2の出口)に接続されている。前段RO透過水ラインL22の下流側の端部は、図6Bに示すように、後段RO膜モジュール14の一次側入口ポート(前段透過水W2の入口)に接続されている。
The front-stage RO permeate line L22 is a line through which the front-stage permeate water W2 separated by the front-stage
前段RO透過水ラインL22には、上流側から順に、図6Aに示すように、接続部J54、前段透過水補給弁V35、第3逆止弁V63、接続部J10、接続部J12、接続部J13、及び第6開閉弁V16が設けられている。また、第6開閉弁V16以降には、図6Bに示すように、中間タンク11、第7開閉弁V17、接続部J61、接続部J21、第2ポンプ12、接続部J22、及び後段RO膜モジュール14が設けられている。図6Aに示すように、接続部J54には、前段RO透過水リターンラインL43の上流側の端部が接続されている。また、図6Bに示すように、接続部J61には、後段RO濃縮水リターンラインL54の下流側の端部が接続されている。
As shown in FIG. 6A, the upstream RO permeate line L22 is sequentially connected from the upstream side, as shown in FIG. 6A. The connection part J54, the upstream permeate supply valve V35, the third check valve V63, the connection part J10, the connection part J12, and the connection part J13. , And a sixth on-off valve V16. In addition, after the sixth on-off valve V16, as shown in FIG. 6B, the
前段透過水補給弁V35は、前段RO透過水ラインL22の開閉を制御可能な自動弁である。前段透過水補給弁V35は、制御ユニット30A(後述)と電気的に接続されている。前段透過水補給弁V35の開閉は、制御ユニット30Aの第1制御部31Aから送信される流路開閉信号により制御される。
The front-stage permeated water supply valve V35 is an automatic valve that can control the opening and closing of the front-stage RO permeated water line L22. The front stage permeated water replenishment valve V35 is electrically connected to a
図5に示すように、中間タンク11は、前段RO透過水ラインL22における前段RO膜モジュール10と後段RO膜モジュール14との間に設けられている。中間タンク11は、前段RO膜モジュール10で分離された前段透過水W2を貯留するタンクである。
As shown in FIG. 5, the
中間タンク11には、図6Bに示すように、水位センサ111が設けられている。水位センサ111は、中間タンク11に貯留された前段透過水W2の水位を検出する機器である。水位センサ111は、制御ユニット30Aと電気的に接続されている。水位センサ111で測定された中間タンク11の水位(検出水位値)は、制御ユニット30Aの第1制御部31Aへ検出信号として送信される。
The
第2ポンプ12は、前段RO透過水ラインL22を流通する前段透過水W2を吸入し、後段RO膜モジュール14へ向けて吐出する装置である。第2ポンプ12には、第2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。第2ポンプ12は、供給された駆動電力の周波数(第2駆動周波数)に応じた回転速度で駆動される。
The
第2インバータ13は、第2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。第2インバータ13は、制御ユニット30Aと電気的に接続されている。第2インバータ13には、制御ユニット30Aの第1制御部31Aから指令信号が入力される。第2インバータ13は、第1制御部31Aにより入力された指令信号(電流値信号又は電圧値信号)に対応する第2駆動周波数の駆動電力を第2ポンプ12に出力する。
The
後段RO膜モジュール14は、前段RO膜モジュール10で分離されて第2ポンプ12から送出された前段透過水W2を、前段透過水W2よりも溶存塩類が除去された第2透過水としての後段透過水W4と、溶存塩類が濃縮された第2濃縮水としての濃縮水W5と、に分離する。後段RO膜モジュール14は、単一又は複数のスパイラル型RO膜エレメントを圧力容器(ベッセル)に収容して構成される。
The post-stage
前段RO透過水リターンラインL43は、図6Aに示すように、前段RO膜モジュール10で分離された前段透過水W2を、前段RO膜モジュール10の上流側の供給水ラインL1へ返送するラインである。前段RO透過水リターンラインL43の上流側の端部は、接続部J54に接続されている。前段RO透過水リターンラインL43の下流側の端部は、接続部J52において、前段RO濃縮水リターンラインL53に接続されている。接続部J52は、前段RO濃縮水リターンラインL53において、接続部J53と接続部J51との間に配置されている。前段RO透過水リターンラインL43において、接続部J52から接続部J51までの部分は、前段RO濃縮水リターンラインL53における接続部J52から接続部J51までの部分と共通する。
The upstream RO permeated water return line L43 is a line that returns the upstream permeated water W2 separated by the upstream
前段RO透過水リターンラインL43には、図6Aに示すように、リリーフ弁V43が設けられている。リリーフ弁V43は、常閉式の圧力作動弁であって、一次側の圧力が二次側の圧力よりも一定の圧力以上高い場合に開放される調整弁である。詳細には、リリーフ弁V43は、前段RO透過水リターンラインL43の管内圧力が予め設定された圧力以上になったときに開状態となり、前段RO透過水ラインL22を流通される前段透過水W2を、接続部J54を介して前段RO透過水リターンラインL43に流通させるための弁である。 As shown in FIG. 6A, a relief valve V43 is provided in the upstream RO permeate return line L43. The relief valve V43 is a normally closed pressure operating valve, and is an adjustment valve that is opened when the pressure on the primary side is higher than the pressure on the secondary side by a certain pressure or more. Specifically, the relief valve V43 is opened when the pipe pressure of the front-stage RO permeate return line L43 becomes equal to or higher than a preset pressure, and the front-stage permeate W2 flowing through the front-stage RO permeate line L22 is removed. This is a valve for flowing through the connecting portion J54 to the upstream RO permeated water return line L43.
リリーフ弁V43における二次側の圧力(接続部J51での供給水W1の圧力)は、減圧弁V42により第1ポンプ8の運転圧力未満に調整される。前段透過水補給弁V35が閉状態に制御された状態で第1ポンプ8を駆動させると、リリーフ弁V43における一次側の圧力(接続部J54での前段透過水W2の圧力)は、二次側の圧力よりも高くなる。これにより、リリーフ弁V43が開放されて、前段RO透過水ラインL22を流通する前段透過水W2を、前段RO透過水リターンラインL43に流通させることができる。
The pressure on the secondary side of the relief valve V43 (the pressure of the supply water W1 at the connection portion J51) is adjusted to be less than the operating pressure of the
後段RO濃縮水リターンラインL54は、図6Bに示すように、後段RO膜モジュール14で分離された濃縮水W5の一部W51を、前段RO透過水ラインL22へ返送するラインである。後段RO濃縮水リターンラインL54の上流側の端部は、後段RO膜モジュール14の一次側出口ポート(濃縮水の出口)に接続されている。後段RO濃縮水リターンラインL54の下流側の端部は、接続部J61に接続されている。接続部J61は、前段RO透過水ラインL22における中間タンク11と第2ポンプ12との間に配置されている。
As shown in FIG. 6B, the rear-stage RO concentrated water return line L54 is a line that returns a portion W51 of the concentrated water W5 separated by the rear-stage
後段RO濃縮水リターンラインL54は、図6Bに示すように、上流側から順に、接続部J63、接続部J62、第6逆止弁V66、第6定流量弁V56、及び接続部J61が設けられている。接続部J62には、第1後段RO濃縮水ラインL63の上流側の端部が接続されている。接続部J63には、第2後段RO濃縮水ラインL64の上流側の端部が接続されている。 As shown in FIG. 6B, the rear stage RO concentrated water return line L54 is provided with a connecting portion J63, a connecting portion J62, a sixth check valve V66, a sixth constant flow valve V56, and a connecting portion J61 in this order from the upstream side. ing. The upstream end of the first second-stage RO concentrated water line L63 is connected to the connecting portion J62. The upstream end of the second second-stage RO concentrated water line L64 is connected to the connecting portion J63.
第1後段RO濃縮水ラインL63及び第2後段RO濃縮水ラインL64は、後段RO膜モジュール14で分離された濃縮水W5の残部W52を、後段RO濃縮水リターンラインL54の途中から脱炭酸ユニット15に送出するラインである。第1後段RO濃縮水ラインL63の下流側の端部及び第2後段RO濃縮水ラインL64の下流側の端部は、接続部J64において、後段RO濃縮水送出ラインL65の上流側の端部に接続されている。後段RO濃縮水送出ラインL65の下流側の端部は、図6Cに示すように、脱炭酸ユニット15に接続されている。第1後段RO濃縮水ラインL63及び第2後段RO濃縮水ラインL64には、それぞれ、第1調整弁V36及び第2調整弁V37、並びに第7定流量弁V57及び第8定流量弁V58が設けられている。
The first second-stage RO concentrated water line L63 and the second second-stage RO concentrated water line L64 remove the remaining portion W52 of the concentrated water W5 separated by the second-stage
第1調整弁V36及び第2調整弁V37により、第1後段RO濃縮水ラインL63及び第2後段RO濃縮水ラインL64を個別に開閉することにより、濃縮水W5の送出流量を調節することができる。第1調整弁V36及び第2調整弁V37は、それぞれ制御ユニット30Aと電気的に接続されている。第1調整弁V36及び第2調整弁V37の開閉は、制御ユニット30Aの第1制御部31Aから送信される駆動信号により制御される。
The first adjusting valve V36 and the second adjusting valve V37 can adjust the delivery flow rate of the concentrated water W5 by individually opening and closing the first second-stage RO concentrated water line L63 and the second second-stage RO concentrated water line L64. . The first adjustment valve V36 and the second adjustment valve V37 are each electrically connected to the
後段RO濃縮水送出ラインL65には、第8開閉弁V18が設けられている。第8開閉弁V18は、後段RO濃縮水送出ラインL65の開閉を操作可能な手動弁である。 An eighth open / close valve V18 is provided in the downstream RO concentrated water delivery line L65. The eighth on-off valve V18 is a manual valve that can be operated to open and close the rear-stage RO concentrated water delivery line L65.
後段RO透過水ラインL23は、後段RO膜モジュール14で分離された後段透過水W4をEDIスタック16に流通させるラインである。後段RO透過水ラインL23の上流側の端部は、図6Bに示すように、後段RO膜モジュール14の二次側ポート(後段透過水W4の出口)に接続されている。後段RO透過水ラインL23の下流側の端部は、図6Cに示すように、第1流路切換弁V71を介して、EDIスタック16に接続されている。
The post-stage RO permeate water line L23 is a line through which the post-stage permeate water W4 separated by the post-stage
後段RO透過水ラインL23は、前段側透過水ラインL231と、中段側透過水ラインL232と、脱塩室流入ラインL233と、濃縮室流入ラインL234と、を有する。前段側透過水ラインL231には、上流側から順に、図6Bに示すように、第4逆止弁V64、接続部J23、及び第9開閉弁V19が設けられている。また、第9開閉弁V19以降には、図6Cに示すように、脱炭酸ユニット15、接続部J31、接続部J32、接続部J38、第1流路切換弁V71が設けられている。
The rear-stage RO permeate line L23 includes a front-stage permeate line L231, a middle-stage permeate line L232, a desalting chamber inflow line L233, and a concentration chamber inflow line L234. As shown in FIG. 6B, a fourth check valve V64, a connecting portion J23, and a ninth on-off valve V19 are provided in the upstream permeate line L231 in order from the upstream side. Further, after the ninth on-off valve V19, as shown in FIG. 6C, a
第1流路切換弁V71は、後段RO膜モジュール14で分離された後段透過水W4を、中段側透過水ラインL232を介してEDIスタック16へ向けて流通させる流路(採水側流路)、又は、後段RO透過水リターンラインL44を介して中間タンク11へ向けて流通させる流路(循環側流路)に切り換え可能な弁である。第1流路切換弁V71は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第1流路切換弁V71は、制御ユニット30Aと電気的に接続されている。第1流路切換弁V71における流路の切り換えは、制御ユニット30Aの第1制御部31Aから送信される流路切換信号により制御される。
The first flow path switching valve V71 is a flow path (water sampling side flow path) for allowing the downstream permeate water W4 separated by the rear
後段RO透過水リターンラインL44は、後段RO膜モジュール14で分離された後段透過水W4を、前段RO膜モジュール10と後段RO膜モジュール14との間に設けられた中間タンク11へ返送するラインである。後段RO透過水リターンラインL44の上流側の端部は、図6Cに示すように、第1流路切換弁V71に接続されている。後段RO透過水リターンラインL44の下流側は、図6Bに示すように、中間タンク11に接続されている。
The post-stage RO permeate return line L44 is a line for returning the post-stage permeate water W4 separated by the post-stage
なお、図6Cに示す第2実施形態において、第1流路切換弁V71よりも下流側の部分の構成は、第1実施形態における「中段側透過水ラインL212」、「脱塩室流入ラインL213」、「濃縮室流入ラインL214」及び「透過水W2」を、それぞれ、「中段側透過水ラインL232」、「脱塩室流入ラインL233」、「濃縮室流入ラインL234」及び「後段透過水W4」としている。また、第2実施形態では、後述するEDI濃縮水排出ラインL72及び脱塩水リターンラインL45の構成を除いて、第1実施形態と同様の構成である。そのため、これらの部分に関しては、第1実施形態の説明を援用して、第2実施形態の説明を省略する。 In addition, in 2nd Embodiment shown to FIG. 6C, the structure of the downstream part from 1st flow-path switching valve V71 is "the middle stage permeate water line L212" in 1st Embodiment, and "desalination room inflow line L213." ”,“ Concentration chamber inflow line L214 ”and“ permeate water W2 ”, respectively,“ middle stage permeate water line L232 ”,“ desalination chamber inflow line L233 ”,“ concentration chamber inflow line L234 ”and“ rear stage permeate water W4 ”. " Moreover, in 2nd Embodiment, it is the structure similar to 1st Embodiment except the structure of the EDI concentrated water discharge line L72 and the desalted water return line L45 which are mentioned later. Therefore, regarding these parts, description of 1st Embodiment is used and description of 2nd Embodiment is abbreviate | omitted.
また、図6Cに示すように、第2実施形態における純水製造装置1Aは、第1実施形態におけるEDI濃縮水ラインL52に代えて、EDI濃縮水排出ラインL72を備える。
As shown in FIG. 6C, the pure
EDI濃縮水排出ラインL72は、EDIスタック16の濃縮室162から排出された濃縮水W7を、装置の外に排出するラインである。EDI濃縮水排出ラインL72の上流側の端部は、EDIスタック16の二次側ポート(濃縮室162の出口側)に接続されている。EDI濃縮水排出ラインL72の下流側は、例えば、排水ピット(不図示)に接続又は開口している。
The EDI concentrated water discharge line L72 is a line for discharging the concentrated water W7 discharged from the
第2流路切換弁V72は、EDIスタック16の脱塩室161で得られた脱塩水W6を、下流側脱塩水ラインL32を介して需要箇所に向けて送出させる流路(採水側流路)、又は、脱塩水リターンラインL45を介して中間タンク11に向けて流通させる流路(循環側流路)に切り換え可能な弁である。
The second flow path switching valve V72 is a flow path (water sampling side flow path) for sending the desalted water W6 obtained in the
脱塩水リターンラインL45は、EDIスタック16の脱塩室161で得られた脱塩水W6を、脱塩水ラインL3の途中から、前段RO膜モジュール10と後段RO膜モジュール14との間に設けられた中間タンク11へ返送するラインである。本実施形態において、脱塩水リターンラインL45の上流側の端部は、第2流路切換弁V72に接続されている。脱塩水リターンラインL45の下流側の端部は、中間タンク11に接続されている。
The desalted water return line L45 is provided between the front-stage
第5圧力センサPS5は、前段RO透過水ラインL22を流通する前段透過水W2の圧力を計測する機器である。第5圧力センサPS5は、接続部J22において、前段RO透過水ラインL22に接続されている。接続部J22は、前段RO透過水ラインL22における第2ポンプ12と後段RO膜モジュール14との間に配置されている。第5圧力センサPS5は、制御ユニット30Aと電気的に接続されている。第5圧力センサPS5で測定された前段透過水W2の圧力は、制御ユニット30Aの第1制御部31Aへ検出信号として送信される。
The fifth pressure sensor PS5 is a device that measures the pressure of the front-stage permeate water W2 that flows through the front-stage RO permeate line L22. The fifth pressure sensor PS5 is connected to the upstream RO permeated water line L22 at the connection portion J22. The connecting portion J22 is disposed between the
第4温度センサTE4及び第5温度センサTE5は、前段RO透過水ラインL22を流通する前段透過水W2の温度を測定する機器である。第4温度センサTE4は、図6Aに示すように、接続部J12において、前段RO透過水ラインL22に接続されている。接続部J12は、前段RO透過水ラインL22における前段RO膜モジュール10と中間タンク11との間に配置されている。第5温度センサTE5は、図6Bに示すように、接続部J21において、前段RO透過水ラインL22に接続されている。接続部J21は、前段RO透過水ラインL22における中間タンク11と第2ポンプ12との間に配置されている。第4温度センサTE4及び第5温度センサTE5は、制御ユニット30Aと電気的に接続されている。第4温度センサTE4及び第4温度センサTE4で測定された前段透過水W2の温度は、制御ユニット30Aの第1制御部31Aへ検出信号として送信される。
The fourth temperature sensor TE4 and the fifth temperature sensor TE5 are devices that measure the temperature of the front-stage permeate water W2 that flows through the front-stage RO permeate line L22. As shown in FIG. 6A, the fourth temperature sensor TE4 is connected to the upstream RO permeate line L22 at the connection portion J12. The connecting portion J12 is disposed between the upstream
第2実施形態においては、第1流量検出手段として「第1流量センサFM1」を備え、第2流量検出手段として「第3流量センサFM3」を備える。 In the second embodiment, “first flow rate sensor FM1” is provided as the first flow rate detection means, and “third flow rate sensor FM3” is provided as the second flow rate detection means.
第3流量センサFM3は、後段RO透過水ラインL23を流通する後段透過水W4の流量を測定する機器である。第3流量センサFM3は、図6Bに示すように、接続部J23において、後段RO透過水ラインL23に接続されている。接続部J23は、後段RO透過水ラインL23における後段RO膜モジュール14と脱炭酸ユニット15との間に配置されている。第3流量センサFM3は、制御ユニット30Aと電気的に接続されている。第3流量センサFM3で測定された後段透過水W4の流量は、制御ユニット30Aの第1制御部31A及び第2制御部32Aへ検出信号として送信される。
The third flow rate sensor FM3 is a device that measures the flow rate of the rear permeate water W4 that flows through the rear RO permeate line L23. As shown in FIG. 6B, the third flow sensor FM3 is connected to the rear-stage RO permeate line L23 at the connection portion J23. The connecting part J23 is disposed between the rear
第2電気伝導率センサEC2は、前段RO透過水ラインL22を流通する前段透過水W2の電気伝導率(以下、「検出EC値」ともいう)を測定する機器である。第2電気伝導率センサEC2は、図6Aに示すように、接続部J13において、前段RO透過水ラインL22に接続されている。接続部J13は、前段RO透過水ラインL22における前段RO膜モジュール10と中間タンク11との間に配置されている。第2電気伝導率センサEC2は、制御ユニット30Aと電気的に接続されている。第2電気伝導率センサEC2で測定された前段透過水W2の検出EC値は、制御ユニット30Aの第1制御部31Aへ検出信号として送信される。
The second electrical conductivity sensor EC2 is a device that measures the electrical conductivity (hereinafter also referred to as “detected EC value”) of the upstream permeated water W2 that flows through the upstream RO permeated water line L22. As shown in FIG. 6A, the second electrical conductivity sensor EC2 is connected to the upstream RO permeate line L22 at the connection portion J13. The connecting portion J13 is disposed between the upstream
制御ユニット30Aは、第1制御部31Aと、第2制御部32Aと、を備える。第1制御部31Aは、前段RO膜モジュール10に対する流量フィードバック水量制御として、第1流量センサFM1の第1検出流量値が予め設定された第1目標流量値となるように、速度形デジタルPIDアルゴリズムにより、第1ポンプ8の第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する電流値信号(指令信号)を第1インバータ9に出力する。
The
また、第1制御部31Aは、後段RO膜モジュール14に対する流量フィードバック水量制御として、第3流量センサFM3の第2検出流量値が予め設定された第2目標流量値となるように、速度形デジタルPIDアルゴリズムにより、第2ポンプ12の第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する電流値信号(指令信号)を第2インバータ13に出力する。
Further, the
第1制御部31Aによる前段RO膜モジュール10及び後段RO膜モジュール14の流量フィードバック水量制御は、第1実施形態の第1制御部31によるRO膜モジュール7の流量フィードバック水量制御(図3参照)と実質的に同じであるため説明を省略する。
The flow rate feedback water amount control of the upstream
また、第2制御部32AによるEDIスタック16の圧力フィードバック送水圧制御は、第1実施形態の第2制御部32によるEDIスタック16の圧力フィードバック送水圧制御(図4参照)と実質的に同じであるため説明を省略する。
Further, the pressure feedback water pressure control of the
上述した第2実施形態の純水製造装置1Aにおいても、第1実施形態の純水製造装置1と同等の効果を奏する。すなわち、第2実施形態の純水製造装置1Aにおいて、第2制御部32Aは、後段透過水W4の検出水温値に応じて、EDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失に相当する圧力値となるように第3ポンプ19の目標圧力値を設定する。これによれば、純水製造装置1Aにおいては、後段透過水W4の検出温度値が高くなるほど第3ポンプ19の目標圧力値がより低く設定されるため、第3ポンプ19の消費電力を抑制することができる。また、その際に設定される目標圧力値は、少なくともEDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失に相当する圧力値であるため、脱塩水W6を需要箇所へ確実に送出することができる。また、純水製造装置1Aにおいては、後段透過水W4の検出温度値が低くなるほど第3ポンプ19の目標流量値がより高い目標圧力値に設定されるため、水温の低下によりライン等で発生する圧力損失が大きくなっても、脱塩水W6を需要箇所へより確実に送出することができる。
Also in the pure
また、第2実施形態に係る純水製造装置1Aは、後段RO膜モジュール14とEDIスタック16との間に脱炭酸ユニット15を備えるため、RO膜を透過しやすい遊離炭酸を後段透過水W4から除去することができる。従って、純水製造装置1Aにおいては、より純度の高い後段透過水W4を得ることができる。
Moreover, since the deionized
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る純水製造装置1Bについて、図7及び図8A〜図8Cを参照しながら説明する。図7は、第3実施形態に係る純水製造装置1Bの全体概略図である。図8Aは、第3実施形態に係る純水製造装置1Bの全体構成図の前段部分である。図8Bは、第3実施形態に係る純水製造装置1Bの全体構成図の第1中段部分である。図8Cは、第3実施形態に係る純水製造装置1Bの全体構成図の第2中段部分である。
(Third embodiment)
Next, a pure
第3実施形態では、主に第2実施形態との相違点について説明する。このため、第2実施形態と同一(又は同等)の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施形態において特に説明しない点については、第2実施形態の説明が適宜に適用される。 In the third embodiment, differences from the second embodiment will be mainly described. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected about the same (or equivalent) structure as 2nd Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. In addition, the description of the second embodiment is appropriately applied to points that are not particularly described in the present embodiment.
第3実施形態に係る純水製造装置1Bは、供給水タンク21及び供給水補助ラインL24を備える点、第2実施形態における中間タンク11を備えていない点、及びこれらの周辺の構成において、第2実施形態の純水製造装置1Aと主に異なる。
The pure
図7に示すように、第3実施形態に係る純水製造装置1Bは、供給水タンク21と、第1オプション機器OP1と、プレフィルタ4と、第2オプション機器OP2と、第1ポンプ8と、第1インバータ9と、前段RO膜モジュール10と、第2ポンプ12と、第2インバータ13と、後段RO膜モジュール14と、第3オプション機器OP3と、第3ポンプ19と、第3インバータ20と、第1流路切換弁V71と、EDIスタック16と、第2流路切換弁V72と、第4オプション機器OP4と、制御ユニット30B(第1制御部31B及び第2制御部32B)と、入力操作部40と、直流電源装置50と、表示部60と、を備える。
As shown in FIG. 7, the pure
なお、第3実施形態においては、第2実施形態と同様に、第1流量検出手段として「第1流量センサFM1」を備え、第2流量検出手段として「第3流量センサFM3」を備える。 In the third embodiment, as in the second embodiment, the “first flow sensor FM1” is provided as the first flow rate detection means, and the “third flow sensor FM3” is provided as the second flow rate detection means.
また、図7に示すように、第3実施形態の純水製造装置1Bは、供給水ラインL1と、前段RO透過水ラインL22と、供給水補助ラインL24と、前段RO透過水リターンラインL43と、前段RO濃縮水リターンラインL53と、後段RO透過水ラインL23と、後段RO透過水リターンラインL44と、前段RO濃縮水リターンラインL54と、脱塩水ラインL3と、脱塩水リターンラインL45と、を備える。
Moreover, as shown in FIG. 7, the pure
供給水タンク21は、原水W11(供給水W1)を貯留するタンクである。供給水タンク21には、第1供給水ラインL11の上流側の端部が接続されている。供給水タンク21に貯留された原水W11(供給水W1)は、第1供給水ラインL11を介して、第1オプション機器OP1に供給される。なお、供給水タンク21には、供給水補助ラインL24(後述)の上流側の端部が接続されている。
The
供給水補助ラインL24は、供給水タンク21に貯留された供給水W1の一部を前段RO透過水ラインL22へ送出可能なラインである。後述する第1制御部31Bにおいて、前段透過水(第1透過水)W2の第1目標流量値を減少させた場合に、前段透過水W2の不足分を補うために、供給水タンク21に貯留されている供給水W1の一部が供給水補助ラインL24を介して前段RO透過水ラインL22へ送出される。
The supply water auxiliary line L24 is a line capable of sending a part of the supply water W1 stored in the
図8Aに示すように、供給水補助ラインL24の上流側の端部は、供給水タンク21に接続されている。また、図8Bに示すように、供給水補助ラインL24の下流側の端部は、接続部J65において前段RO透過水ラインL22に接続されている。接続部J65は、前段RO透過水ラインL22において、第6開閉弁V16と第7開閉弁V17との間に配置されている。また、図7及び図8Aに示すように、供給水補助ラインL24には、第7逆止弁V67が設けられている。
As shown in FIG. 8A, the upstream end of the supply water auxiliary line L <b> 24 is connected to the
また、図8Cに示すように、後段RO透過水リターンラインL44の下流側の端部は、接続部J66において、前段RO濃縮水リターンラインL54に接続されている。接続部J66は、前段RO濃縮水リターンラインL54において、第1流路切換弁V71と接続部J61との間に配置されている。 Further, as shown in FIG. 8C, the downstream end of the downstream RO permeated water return line L44 is connected to the upstream RO concentrated water return line L54 at the connection portion J66. The connecting portion J66 is disposed between the first flow path switching valve V71 and the connecting portion J61 in the upstream RO concentrated water return line L54.
また、図8Cに示すように、脱塩水リターンラインL45の下流側の端部は、接続部J67において、前段RO透過水ラインL22に接続されている。接続部67は、前段RO透過水ラインL22において、接続部J65と第7開閉弁V17との間に配置されている。 Moreover, as shown to FIG. 8C, the downstream edge part of the desalinated water return line L45 is connected to the front | former stage RO permeated water line L22 in the connection part J67. The connecting portion 67 is disposed between the connecting portion J65 and the seventh on-off valve V17 in the upstream RO permeate line L22.
このように、本実施形態において、後段RO透過水リターンラインL44を流通する後段透過水W4、及び脱塩水リターンラインL45を流通する脱塩水W6は、前段RO透過水ラインL22に返送される。 Thus, in this embodiment, the back | latter stage permeated water W4 which distribute | circulates the back | latter stage RO permeated water return line L44, and the desalted water W6 which distribute | circulates the desalted water return line L45 are returned to the front | former stage RO permeated water line L22.
また、図8Cに示すように、後段RO透過水ラインL23には、水質検出手段としての第3電気伝導率センサEC3が接続されている。第3電気伝導率センサEC3は、後段RO透過水ラインL23を流通する後段透過水W4の電気伝導率(以下、「検出EC値」ともいう)を測定する機器である。第3電気伝導率センサEC3は、接続部J68において、後段RO透過水ラインL23に接続されている。接続部J68は、後段RO透過水ラインL23において、第9開閉弁V19と脱炭酸ユニット15との間に配置されている。第3電気伝導率センサEC3は、制御ユニット30B(後述)と電気的に接続されている。第3電気伝導率センサEC3で測定された後段透過水W4の検出EC値(電気伝導率)は、制御ユニット30Bの第1制御部31Bへ検出信号として送信される。
Further, as shown in FIG. 8C, a third electrical conductivity sensor EC3 as water quality detection means is connected to the rear stage RO permeate line L23. The third electrical conductivity sensor EC3 is a device that measures the electrical conductivity (hereinafter also referred to as “detected EC value”) of the downstream permeate water W4 that flows through the downstream RO permeate line L23. The third electrical conductivity sensor EC3 is connected to the subsequent stage RO permeated water line L23 at the connection portion J68. The connecting portion J68 is disposed between the ninth on-off valve V19 and the
なお、第3実施形態に係る純水製造装置1Bにおいて、全体構成図の後段部分の構成は、第2実施形態の純水製造装置1A(図6C参照)と実質的に同じであるため説明を省略する。
In addition, in the pure
次に、制御ユニット30Bについて説明する。
制御ユニット30Bは、第1制御部及び第2制御部としての第1制御部31Bと、第3制御部としての第2制御部32Bと、を備える。
Next, the
The
第1制御部31Bは、前段RO膜モジュール10及び後段RO膜モジュール14に対して流量フィードバック水量制御を実行する。本実施形態の第1制御部31Bによる流量フィードバック水量制御は、第2実施形態の第1制御部31Aによる流量フィードバック水量制御(図3参照)と実質的に同じであるため説明を省略する。
The
本実施形態では、第1制御部31Bの前段RO膜モジュール10に対する流量フィードバック水量制御において、第1実施形態の「目標流量値」を「第1目標流量値」とする。同様に、第1制御部31Bの後段RO膜モジュール14に対する流量フィードバック水量制御において、第1実施形態の「目標流量値」を「第2目標流量値」とする。
In the present embodiment, in the flow rate feedback water amount control for the upstream
本実施形態の第1制御部31Bは、第3電気伝導率センサEC3において測定された検出EC値(検出水質値)と予め設定された基準EC値とに基づいて、前段RO膜モジュール10における第1目標流量値を設定する。以下、本実施形態の第1制御部31Bにおける第1目標流量値の設定について説明する。
The
第1制御部31Bは、検出EC値≧基準EC値となる場合には、第1目標流量値を100%(100%流量)に設定する。検出EC値≧基準EC値となる場合には、後段透過水W4の水質が良くない状態にある。そのため、第1制御部31Bは、水質を向上させるために、第1目標流量値を100%流量に設定する。
The
なお、第1目標流量値(100%流量)は、例えば、後段RO膜モジュール14で製造される後段透過水W4と濃縮水(第2濃縮水)W5との合計流量値とする。また、基準EC値は、後段RO膜モジュール14の下流側に設けられた脱炭酸ユニット15、EDIスタック16又は需要箇所において要求される許容EC値よりも低めに設定することが望ましい。これにより、後段透過水W4の水質を、常に許容EC値以上に維持することができる。
The first target flow rate value (100% flow rate) is, for example, the total flow rate value of the post-stage permeate water W4 and the concentrated water (second concentrate) W5 manufactured by the post-stage
また、第1制御部31Bは、検出EC値<基準EC値となる場合には、基準EC値と検出EC値との差分を算出する。そして、第1制御部31Bは、算出した差分値が予め設定された規定値(例えば、1μS/cm)を超過する場合には、第1目標流量値を減少させる。すなわち、検出EC値<基準EC値となる場合において、基準EC値と検出EC値との差分値が規定値を超過する場合には、後段透過水W4の水質が過剰に良い状態であるため、第1制御部31Bは、第1目標流量値を100%流量よりも低く設定する。本実施形態において、第1制御部31Bは、第1目標流量値を予め設定された割合(例えば、100%流量に対して5%分ずつ)で減少させる。
Further, the
なお、第1目標流量値(100%流量)を減少させると、前段RO透過水ラインL22を介して第2ポンプ12に供給される前段透過水W2の水量に不足分を生じる。前段透過水W2の不足分は、供給水タンク21に貯留された供給水W1の一部が供給水補助ラインL24を通じて前段RO透過水ラインL22に供給されることにより補充される。
If the first target flow rate value (100% flow rate) is decreased, a deficiency is generated in the amount of front-stage permeated water W2 supplied to the
具体的には、第1制御部31Bにおいて、第1目標流量値を減少させない場合(100%流量)には、主に第1ポンプ8の吐出力により第1供給水ラインL11(第2供給水ラインL12)に前段透過水W2が送出される。一方、第1制御部31Bにおいて、第1目標流量値を減少させた場合には、主に第1ポンプ8の吐出力により第1供給水ラインL11に前段透過水W2が送出されると共に、第2ポンプ12の吸引力により供給水補助ラインL24を介して、前段透過水W2の不足分としての供給水W1が第1供給水ラインL11に送出される。
Specifically, in the
後段透過水W4の水質が過剰に良い場合には、第1目標流量値を減少させることにより、第1ポンプ8の運転圧力を下げる(前段RO膜モジュール10の操作圧力を下げる)ことができる。このように、第1ポンプ8の運転圧力を下げることにより、第1ポンプ8の消費電力を抑制することができる。また、第1目標流量値を減少させた場合には、後段透過水W4の水質を維持できる範囲において、前段透過水W2に供給水W1を混ぜることにより、前段透過水W2の不足分を補充することができる。なお、第1目標流量値を減少させる割合は、後段透過水W4の水質が過剰に良い場合において、前段透過水W2に供給水W1を混ぜても後段透過水W4の水質が維持できるように設定される。
When the water quality of the latter-stage permeated water W4 is excessively good, the operating pressure of the
また、第1制御部31Bは、検出EC値<基準EC値となる場合に、その差分値が規定値を下回る場合には、第1目標流量値を現在値で維持する。検出EC値<基準EC値となる場合に、その差分値が規定値を下回る場合には、後段透過水W4が許容水質を維持している状態にある。そのため、第1制御部31Bは、第1目標流量値を変更することなく、現在値を維持する。第1制御部31Bにおいて、第1目標流量値を減少させる制御については後述する。
Further, when the detected EC value <the reference EC value, the
なお、第2制御部32BによるEDIスタック16の圧力フィードバック送水圧制御は、第1実施形態の第2制御部32によるEDIスタック16の圧力フィードバック送水圧制御(図4参照)と実質的に同じであるため説明を省略する。
The pressure feedback water pressure control of the
次に、本実施形態の第1制御部31Bにおいて、第1目標流量値を設定する場合の処理手順を、図9を参照しながら説明する。図9は、第3実施形態の第1制御部31Bにおいて第1目標流量値を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。図9に示すフローチャートの処理は、純水製造装置1Bの運転中において、所定時間(10分間)毎に繰り返し実行される。
Next, a processing procedure when the first target flow rate value is set in the
図9に示すステップST301において、第1制御部31Bは、ITUによる計時t3が10min(分)に達したか否かを判定する。このステップST301において、第1制御部31Bにより、ITUによる計時t3が10minに達した(YES)と判定された場合に、処理はステップST302へ移行する。また、ステップST301において、第1制御部31Bにより、ITUによる計時t3が10minに達していない(NO)と判定された場合に、処理はステップST301へ戻る。
In step ST301 shown in FIG. 9, the
なお、ステップST301における計時t3(10min)は、第1目標流量値を変更した後、後段透過水W4の水質が安定するのに必要な時間(待機時間)としてカウントされる。 Incidentally, the timing t 3 (10min) in step ST301, after changing the first target flow rate value, the quality of the subsequent stage permeate W4 is counted as the time required to stabilize (wait time).
ステップST302(ステップST301:YES)において、第1制御部31Bは、第3電気伝導率センサEC3で検出された後段透過水W4の検出EC値、及びマイクロプロセッサのメモリに記憶された基準EC値を取得する。
In step ST302 (step ST301: YES), the
ステップST303において、第1制御部31Bは、検出EC値≧基準EC値となるか否かを判定する。このステップST303において、第1制御部31Bにより、検出EC値≧基準EC値である(YES)と判定された場合に、処理はステップST304へ移行する。また、ステップST303において、第1制御部31Bにより、検出EC値<基準EC値である(NO)と判定された場合に、処理はステップST305へ移行する。
In step ST303, the
ステップST304(ステップST303:YES)において、第1制御部31Bは、第1目標流量値を100%流量に設定する。第1制御部31Bにより設定された第1目標流量値は、マイクロプロセッサのメモリに記憶される。検出EC値≧基準EC値となる場合には、後段透過水W4の水質が良くない状態にあるため、水質を向上させるために、第1目標流量値が100%流量に設定される。ステップST304において第1目標流量値が100%流量に設定されると、本フローチャートの処理は終了する(ステップST301へリターンする)。
In step ST304 (step ST303: YES), the
一方、ステップST305(ステップST303:NO)において、第1制御部31Bは、基準EC値−検出EC値(差分値)>1μS/cm(規定値)となるか否かを判定する。このステップST305において、第1制御部31Bにより、基準EC値−検出EC値>1μS/cmである(YES)と判定された場合に、処理はステップST306へ移行する。
On the other hand, in step ST305 (step ST303: NO), the
また、ステップST305において、第1制御部31Bにより、基準EC値−検出EC値≦1μS/cmである(NO)と判定された場合に、本フローチャートの処理は終了する(ステップST301へリターンする)。第1制御部31Bにおいて、基準EC値−検出EC値≦1μS/cmである(NO)と判定された場合には、第1目標流量値は変更されることなく、現在値が維持される。
In step ST305, if the
ステップST306(ステップST305:YES)において、第1制御部31Bは、第1目標流量値を、現在値から5%(5ポイント)減少させ、その値を第1目標流量値として設定する。例えば、第1目標流量値の現在値が100%流量であれば、95%流量を第1目標流量値として設定する。また、第1目標流量値の現在値が95%流量であれば、90%流量を第1目標流量値として設定する。ステップST306において第1目標流量値が設定されると、本フローチャートの処理は終了する(ステップST301へリターンする)。
In step ST306 (step ST305: YES), the
なお、第1制御部31Bは、前段RO膜モジュール10に対する流量フィードバック水量制御(図3参照)において、図9のステップST304又はステップST306で設定された第1目標流量値を、目標流量値Qp´として取得する(図3のステップST101)。
In addition, in the flow rate feedback water amount control (see FIG. 3) for the upstream
上述した第3実施形態の純水製造装置1Bにおいても、第1実施形態の純水製造装置1と同等の効果を奏する。すなわち、第3実施形態の純水製造装置1Bにおいて、第2制御部32Bは、後段透過水W4の検出水温値に応じて、EDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失に相当する圧力値となるように第3ポンプ19の目標圧力値を設定する。これによれば、純水製造装置1Bにおいては、後段透過水W4の検出温度値が高くなるほど第3ポンプ19の目標圧力値がより低く設定されるため、第3ポンプ19の消費電力を抑制することができる。また、その際に設定される目標圧力値は、少なくともEDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失に相当する圧力値であるため、脱塩水W6を需要箇所へ確実に送出することができる。また、純水製造装置1Bにおいては、後段透過水W4の検出温度値が低くなるほど第3ポンプ19の目標流量値がより高い目標圧力値に設定されるため、水温の低下によりライン等で発生する圧力損失が大きくなっても、脱塩水W6を需要箇所へより確実に送出することができる。
Also in the pure
また、第3実施形態の純水製造装置1Bにおいて、第1制御部31Bは、予め設定された基準EC値と第3電気伝導率センサEC3で検出された後段透過水W4の検出EC値との差分が予め設定された規定値を超過する場合には、前段RO膜モジュール10の第1目標流量値を減少させる。そして、第1目標流量値の減少による前段透過水W2の不足分は、供給水タンク21に貯留された供給水W1の一部が供給水補助ラインL24を通じて前段RO透過水ラインL22に供給されることにより補充される。
Moreover, in the pure
そのため、純水製造装置1Bにおいては、基準EC値と検出EC値との差分が規定値を超過する場合には、第1目標流量値の減少により第1ポンプ8の吐出流量を少なくできるため、第1ポンプ8の消費電力を抑制することができる。また、基準EC値と検出EC値との差分が規定値を超過する場合には、後段透過水W4の水質が過剰に良い状態にあるため、前段透過水W2の不足分として供給水W1を補充しても、後段透過水W4の水質を維持することができる。更に、純水製造装置1Bにおいては、前段透過水W2の不足分として供給水W1が補充されるため、後段RO膜モジュール14に送出すべき前段透過水W2の水量を維持することができる。
Therefore, in the pure
従って、本実施形態の純水製造装置1Bによれば、後段RO膜モジュール14で製造される後段透過水W4の水質が過剰に良い場合において、前段透過水W2の流量や水質を維持しつつ、第1ポンプの消費電力を抑制することができる。
Therefore, according to the pure
また、本実施形態の純水製造装置1Bにおいて、第1目標流量値を減少させない場合には、主に第1ポンプ8の吐出力により前段RO透過水ラインL22に前段透過水W2が送出され、第1目標流量値を減少させた場合には、主に第1ポンプ8の吐出力により前段RO透過水ラインL22に前段透過水W2が送出されると共に、第2ポンプ12の吸引力により供給水補助ラインL24を介して、前段透過水W2の不足分としての供給水W1が前段RO透過水ラインL22に送出される。これによれば、純水製造装置1Bにおいては、供給水補助ラインL24から供給水W1を前段RO透過水ラインL22に供給するための専用のポンプ等が不要となるため、装置の構成を簡素化することができる。
Further, in the pure
また、本実施形態の純水製造装置1Bにおいて、第1制御部31Bは、前段RO膜モジュール10の第1目標流量値を減少させる場合に、第1目標流量値を予め設定された割合で減少させる。これによれば、1回の制御タイミングにおいて、第1目標流量値が極端に減少しないため、後段透過水W4の水質が過剰に良い状態が一時的である場合に、後段透過水W4の水質が不安定になるのを抑制することができる。
Moreover, in the pure
また、第3実施形態に係る純水製造装置1Bにおいても、後段RO膜モジュール14とEDIスタック16との間に脱炭酸ユニット15を備えるため、RO膜を透過しやすい遊離炭酸を後段透過水W4から除去することができる。従って、純水製造装置1Bにおいては、より純度の高い後段透過水W4を得ることができる。
Also in the pure
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る純水製造装置1Cについて、図10、図11A及び図11Bを参照しながら説明する。図10は、第4実施形態に係る純水製造装置1Cの全体外略図である。図11Aは、第4実施形態に係る純水製造装置1Cの全体構成図の前段部分である。図11Bは、第4実施形態に係る純水製造装置1Cの全体構成図の第1中段部分である。
(Fourth embodiment)
Next, a pure
第4実施形態では、主に第3実施形態との相違点について説明する。このため、第3実施形態と同一(又は同等)の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施形態において特に説明しない点については、第2及び第3実施形態の説明が適宜に適用される。 In the fourth embodiment, differences from the third embodiment will be mainly described. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected about the same (or equivalent) structure as 3rd Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. In addition, regarding the points that are not particularly described in the present embodiment, the descriptions of the second and third embodiments are appropriately applied.
第4実施形態に係る純水製造装置1Cは、第3実施形態における供給水補助ラインL24の代わりに透過水還流ラインL25を備える点、及びその周辺の構成において、第3実施形態の純水製造装置1Bと主に異なる。
The pure
図10に示すように、第4実施形態に係る純水製造装置1Cは、供給水タンク21と、第1オプション機器OP1と、プレフィルタ4と、第2オプション機器OP2と、第1ポンプ8と、第1インバータ9と、前段RO膜モジュール10と、第2ポンプ12と、第2インバータ13と、後段RO膜モジュール14と、第3オプション機器OP3と、第3ポンプ19と、第3インバータ20と、第1流路切換弁V71と、EDIスタック16と、第2流路切換弁V72と、第4オプション機器OP4と、制御ユニット30C(第1制御部31C及び第2制御部32C)と、入力操作部40と、直流電源装置50と、表示部60と、を備える。
As shown in FIG. 10, the pure
また、図10に示すように、第4実施形態の純水製造装置1Cは、供給水ラインL1と、前段RO透過水ラインL22と、透過水還流ラインL25と、前段RO透過水リターンラインL43と、前段RO濃縮水リターンラインL53と、後段RO透過水ラインL23と、後段RO透過水リターンラインL44と、前段RO濃縮水リターンラインL54と、脱塩水ラインL3と、脱塩水リターンラインL45と、を備える。
Moreover, as shown in FIG. 10, the pure
透過水還流ラインL25は、前段RO膜モジュール10において分離された前段透過水W2の一部を供給水タンク21へ送出可能なラインである。本実施形態において、後段RO透過水ラインL23を流通する後段透過水W4及び後段RO濃縮水リターンラインL54を流通する濃縮水W5(第2濃縮水)の合計流量超過分の前段透過水W2は、前段RO透過水ラインL22から透過水還流ラインL25を介して供給水タンク21へ送出(返送)される。
The permeate recirculation line L25 is a line through which a part of the front permeate water W2 separated in the front
図11Bに示すように、透過水還流ラインL25の上流側の端部は、接続部J66において前段RO透過水ラインL22に接続されている。接続部J66は、前段RO透過水ラインL22において、第6開閉弁V16と第7開閉弁V17との間に配置されている。また、図10及び図11Aに示すように、透過水還流ラインL25には、第8逆止弁V68が設けられている。更に、図11Aに示すように、透過水還流ラインL25の下流側の端部は、供給水タンク21に接続されている。
As shown in FIG. 11B, the upstream end of the permeate recirculation line L25 is connected to the upstream RO permeate line L22 at the connection J66. The connecting portion J66 is disposed between the sixth on-off valve V16 and the seventh on-off valve V17 in the upstream RO permeate line L22. As shown in FIGS. 10 and 11A, an eighth check valve V68 is provided in the permeate recirculation line L25. Further, as shown in FIG. 11A, the downstream end of the permeate recirculation line L25 is connected to the
なお、第4実施形態に係る純水製造装置1Cにおいて、全体構成図の第2中段部分の構成は、第3実施形態の純水製造装置1B(図8C参照)と実質的に同じであるため説明を省略する。また、第4実施形態に係る純水製造装置1Cにおいて、全体構成図の後段部分の構成は、第2実施形態の純水製造装置1A(図6C参照)と実質的に同じであるため説明を省略する。
In addition, in the pure
次に、制御ユニット30Cについて説明する。
制御ユニット30Cは、第1制御部及び第2制御部としての第1制御部31Cと、第3制御部としての第2制御部32Cと、を備える。
Next, the
The
第1制御部31Cは、前段RO膜モジュール10及び後段RO膜モジュール14に対して流量フィードバック水量制御を実行する。本実施形態の第1制御部31Cによる流量フィードバック水量制御は、第2実施形態の第1制御部31Aによる流量フィードバック水量制御(図3参照)と実質的に同じであるため説明を省略する。
The
本実施形態の第1制御部31Cは、第3電気伝導率センサEC3において測定された検出EC値が予め設定された規定水質値(以下、「規定EC値」ともいう)以上の場合に、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量超過を第1目標流量値として設定する。ここで、後段透過水W4は、後段RO透過水ラインL23を流通する透過水(第2透過水)である(援用する図8C参照)。濃縮水W5は、後段RO濃縮水リターンラインL54を流通する濃縮水(第2濃縮水)である(援用する図8C参照)。 The first control unit 31C of the present embodiment performs the latter stage when the detected EC value measured by the third electrical conductivity sensor EC3 is equal to or higher than a predetermined specified water quality value (hereinafter also referred to as “specified EC value”). The excess of the total flow rate of the permeated water W4 and the concentrated water W5 is set as the first target flow rate value. Here, the rear permeate water W4 is a permeate (second permeate) flowing through the rear RO permeate line L23 (see FIG. 8C for assistance). The concentrated water W5 is concentrated water (second concentrated water) that flows through the subsequent-stage RO concentrated water return line L54 (see FIG. 8C for assistance).
また、第1制御部31Cは、第3電気伝導率センサEC3において測定された検出EC値が規定EC値未満の場合には、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量以下を第1目標流量値として設定する。本実施形態において、第1制御部31Cは、検出EC値が規定EC値未満の場に、第1目標流量値として、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量(100%流量)を設定する。 In addition, when the detected EC value measured by the third electrical conductivity sensor EC3 is less than the specified EC value, the first control unit 31C sets the first target flow rate to be equal to or less than the total flow rate of the subsequent-stage permeate water W4 and the concentrated water W5. Set as a value. In the present embodiment, the first control unit 31C sets the total flow rate (100% flow rate) of the rear permeate water W4 and the concentrated water W5 as the first target flow rate value when the detected EC value is less than the specified EC value. .
また、第2制御部32CによるEDIスタック16の圧力フィードバック送水圧制御は、第1実施形態の第2制御部32によるEDIスタック16の圧力フィードバック送水圧制御(図4参照)と実質的に同じであるため説明を省略する。
Further, the pressure feedback water pressure control of the
次に、本実施形態の第1制御部31Cにおいて、第1目標流量値を設定する場合の処理手順を、図12を参照しながら説明する。図12は、第4実施形態の第1制御部31Cにおいて第1目標流量値を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。図12に示すフローチャートの処理は、純水製造装置1Cの運転中において、所定時間(10分間)毎に繰り返し実行される。
Next, a processing procedure in the case where the first target flow rate value is set in the first control unit 31C of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing procedure when the first target flow rate value is set in the first control unit 31C of the fourth embodiment. The process of the flowchart shown in FIG. 12 is repeatedly executed every predetermined time (10 minutes) during operation of the pure
図12に示すステップST401において、第1制御部31Cは、ITUによる計時t4が10min(分)に達したか否かを判定する。このステップST401において、第1制御部31Cにより、ITUによる計時t4が10minに達した(YES)と判定された場合に、処理はステップST402へ移行する。また、ステップST401において、第1制御部31Cにより、ITUによる計時t4が10minに達していない(NO)と判定された場合に、処理はステップST401へ戻る。 In step ST401 shown in FIG. 12, the first control unit 31C determines whether the time count t 4 by ITU reaches 10min (minutes). In this step ST 401, the first controller 31C, when the timing t 4 by ITU is determined to have reached the 10min (YES), the process proceeds to step ST 402. Further, in step ST 401, the first controller 31C, when the timing t 4 by ITU is determined not reached 10min (NO), the process returns to the step ST 401.
なお、ステップST401における計時t4(10min)は、第1目標流量値を変更した後、後段透過水W4の水質が安定するのに必要な時間(待機時間)としてカウントされる。 Incidentally, the timing t 4 (10min) in step ST401, after changing the first target flow rate value, the quality of the subsequent stage permeate W4 is counted as the time required to stabilize (wait time).
ステップST402(ステップST401:YES)において、第1制御部31Cは、第3電気伝導率センサEC3で検出された後段透過水W4の検出EC値、及びマイクロプロセッサのメモリに記憶された規定EC値を取得する。 In step ST402 (step ST401: YES), the first control unit 31C uses the detected EC value of the subsequent-stage permeated water W4 detected by the third conductivity sensor EC3 and the specified EC value stored in the memory of the microprocessor. get.
ステップST403において、第1制御部31Cは、検出EC値≧規定EC値となるか否かを判定する。このステップST403において、第1制御部31Cにより、検出EC値≧規定EC値である(YES)と判定された場合に、処理はステップST404へ移行する。また、ステップST403において、第1制御部31Cにより、検出EC値<規定EC値である(NO)と判定された場合に、処理はステップST405へ移行する。 In Step ST403, the first control unit 31C determines whether or not the detected EC value ≧ the specified EC value. In step ST403, when the first control unit 31C determines that the detected EC value ≧ the specified EC value (YES), the process proceeds to step ST404. In Step ST403, when the first control unit 31C determines that the detected EC value <the specified EC value (NO), the process proceeds to Step ST405.
ステップST404(ステップST403:YES)において、第1制御部31Cは、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量超過を第1目標流量値として設定する。ここで、第1制御部31Cにより設定された第1目標流量値は、マイクロプロセッサのメモリに記憶される。ステップST404において第1目標流量値が設定されると、本フローチャートの処理は終了する(ステップST401へリターンする)。 In step ST404 (step ST403: YES), the first control unit 31C sets an excess of the total flow rate of the post-stage permeate water W4 and the concentrated water W5 as the first target flow rate value. Here, the first target flow rate value set by the first control unit 31C is stored in the memory of the microprocessor. When the first target flow value is set in step ST404, the process of this flowchart ends (returns to step ST401).
ステップST403において、検出EC値≧規定EC値となる場合には、後段透過水W4の水質が良くない状態にあるため、水質を向上させるために、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量超過が第1目標流量値として設定される。これにより、前段RO膜モジュール10の操作圧力が高められることになり、当該モジュールでの塩類除去率が向上する。その結果、後段RO膜モジュール14には、水質の向上された前段透過水W2が供給されるため、後段透過水W4の水質を向上させることができる。また、前段RO透過水ラインL22において、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量超過分の前段透過水W2は、透過水還流ラインL25を介して供給水タンク21へ送出される。
In step ST403, when the detected EC value ≧ the specified EC value, the water quality of the latter-stage permeate water W4 is not good. Therefore, in order to improve the water quality, the total flow rate of the latter-stage permeate water W4 and the concentrated water W5 is exceeded. Is set as the first target flow rate value. Thereby, the operating pressure of the front | former stage
一方、ステップST405(ステップST403:NO)において、第1制御部31Cは、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量(100%流量)を第1目標流量値として設定する。ステップST405において第1目標流量値が設定されると、本フローチャートの処理は終了する(ステップST401へリターンする)。 On the other hand, in step ST405 (step ST403: NO), the first control unit 31C sets the total flow rate (100% flow rate) of the rear permeate water W4 and the concentrated water W5 as the first target flow rate value. When the first target flow value is set in step ST405, the process of this flowchart ends (returns to step ST401).
なお、ステップST404において、検出EC値<規定EC値となる場合には、後段透過水W4の水質が良い状態にあるため、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量が第1目標流量値として設定される。これにより、第1ポンプ8において、消費電力が必要以上に増加するのを抑制することができる。
In step ST404, if the detected EC value <the specified EC value, the water quality of the downstream permeated water W4 is in a good state, so the total flow rate of the downstream permeated water W4 and the concentrated water W5 is the first target flow rate value. Is set. Thereby, in the
なお、第1制御部31Cは、前段RO膜モジュール10に対する流量フィードバック水量制御(図3参照)において、図12のステップST404又はステップST405で設定された第1目標流量値を、目標流量値Qp´として取得する(図3のステップST101)。
In addition, in the flow rate feedback water amount control (see FIG. 3) for the upstream
上述した第4実施形態の純水製造装置1Cにおいても、第1実施形態の純水製造装置1と同等の効果を奏する。すなわち、第4実施形態の純水製造装置1Cにおいて、第2制御部32Cは、後段透過水W4の検出水温値に応じて、EDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失に相当する圧力値となるように第3ポンプ19の目標圧力値を設定する。これによれば、純水製造装置1Cにおいては、後段透過水W4の検出温度値が高くなるほど第3ポンプ19の目標圧力値がより低く設定されるため、第3ポンプ19の消費電力を抑制することができる。また、その際に設定される目標圧力値は、少なくともEDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失に相当する圧力値であるため、脱塩水W6を需要箇所へ確実に送出することができる。また、純水製造装置1Cにおいては、後段透過水W4の検出温度値が低くなるほど第3ポンプ19の目標流量値がより高い目標圧力値に設定されるため、水温の低下によりライン等で発生する圧力損失が大きくなっても、脱塩水W6を需要箇所へ確実に送出することができる。
Also in the pure
また、第4実施形態の純水製造装置1Cにおいて、第1制御部31Cは、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量超過を第1目標流量値として設定する。そのため、後段RO膜モジュール14において製造される後段透過水W4の水質を向上させることができる。
Moreover, in the pure
また、第1制御部31Cは、検出EC値≧規定EC値となる場合において、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量超過を第1目標流量値として設定する。そのため、純水製造装置1Cは、後段透過水W4の水質が良くない場合において、後段RO膜モジュール14において製造される後段透過水W4の水質をより確実に向上させることができる。
In addition, when the detected EC value ≧ the specified EC value, the first control unit 31C sets the excess of the total flow rate of the rear-stage permeate water W4 and the concentrated water W5 as the first target flow rate value. Therefore, the pure
また、第1制御部31Cは、検出EC値<規定EC値となる場合には、後段透過水W4及び濃縮水W5の合計流量(100%流量)を第1目標流量値として設定する。そのため、純水製造装置1Cにおいては、後段透過水W4の水質が良い場合に、第1ポンプ8の消費電力が必要以上に増加するのを抑制することができる。
In addition, when the detected EC value <the specified EC value, the first control unit 31C sets the total flow rate (100% flow rate) of the subsequent-stage permeated water W4 and the concentrated water W5 as the first target flow rate value. Therefore, in the pure
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、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。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms.
第1〜第4実施形態では、フィードバック制御アルゴリズムとして、各ポンプの駆動周波数を速度形デジタルPIDアルゴリズムにより演算する例について説明した。これに限らず、各ポンプの駆動周波数を位置形デジタルPIDアルゴリズムにより演算してもよい。また、フィードバック制御アルゴリズムとして、PIDアルゴリズムに限らず、Pアルゴリズム又はPIアルゴリズム等により駆動周波数を演算してもよい。 In the first to fourth embodiments, the example in which the driving frequency of each pump is calculated by the speed digital PID algorithm has been described as the feedback control algorithm. Not limited to this, the drive frequency of each pump may be calculated by a position type digital PID algorithm. Further, the feedback control algorithm is not limited to the PID algorithm, and the drive frequency may be calculated by a P algorithm or a PI algorithm.
第1〜第4実施形態では、第2制御部(32,32A〜32C)において、第2温度センサTE2で測定された透過水W2の検出水温値に応じて、EDIスタック16の脱塩室161及び脱塩室161から需要箇所までのラインで発生する圧力損失に相当する圧力値となるように第2ポンプ17(第1実施形態)又は第3ポンプ19(第2〜第4実施形態)の目標圧力値を設定する例について説明した。これに限らず、第1温度センサTE1、第3温度センサTE3、第4温度センサTE4、第5温度センサTE5等で測定された検出水温値に応じて、第2ポンプ17(第1実施形態)又は第3ポンプ19(第2〜第4実施形態)の目標圧力値を設定する構成としてもよい。すなわち、装置内で測定される水温値であれば、検出対象となる水や検出位置は実施形態の例に限定されない。
In 1st-4th embodiment, in the 2nd control part (32, 32A-32C), according to the detected water temperature value of the permeated water W2 measured by 2nd temperature sensor TE2, the
また、第3実施形態においては、後段透過水W4の電気伝導率を測定する第3電気伝導率センサEC3を水質検出手段とする例について説明した。これに限らず、シリカ濃度センサ、硬度センサの他、各種溶存物質の濃度センサを水質検出手段としてもよい。また、水質の検出対象は、後段透過水W4に限らず、前段透過水W2であってもよいし、濃縮水W3(W5)であってもよい。 In the third embodiment, the example in which the third electrical conductivity sensor EC3 for measuring the electrical conductivity of the subsequent-stage permeated water W4 is used as the water quality detection means has been described. Not only this but the concentration sensor of various dissolved substances other than a silica concentration sensor and a hardness sensor is good also as a water quality detection means. Further, the detection target of the water quality is not limited to the downstream permeated water W4 but may be the upstream permeated water W2 or the concentrated water W3 (W5).
第1〜第4実施形態では、第1制御部(31,31A〜31C)及び第2制御部(32,32A〜32C)から、それぞれ対応するインバータへの指令信号として電流値信号を出力する例について説明した。これに限らず、インバータへの指令信号として電圧値信号(例えば、0〜10V)を出力するように構成してもよい。 In 1st-4th embodiment, the example which outputs a current value signal as a command signal to a corresponding inverter from the 1st control part (31, 31A-31C) and the 2nd control part (32, 32A-32C), respectively. Explained. Not only this but a voltage value signal (for example, 0-10V) may be outputted as a command signal to an inverter.
第1〜第4実施形態において、ITUにより計時(t,t1〜t4)される時間は、本実施形態の例に限定されることなく、適宜に設定可能である。また、図9のステップST305における規定値(1μS/cm)、及び同図のステップST306における第1目標流量値の減少量(5%)についても、本実施形態の例に限定されることなく、適宜に変更可能である。 In the first to fourth embodiments, the time measured by the ITU (t, t 1 to t 4 ) is not limited to the example of this embodiment and can be set as appropriate. Further, the specified value (1 μS / cm) in step ST305 in FIG. 9 and the amount of decrease (5%) in the first target flow rate value in step ST306 in FIG. 9 are not limited to the example of this embodiment. It can be changed as appropriate.
第1〜第4実施形態では、EDIスタック16の前段に、脱炭酸ユニット15を含む第3オプション機器OP3を設けた例について説明した。これに限らず、純水製造装置1、1A〜1Cにおいて、EDIスタック16の前段に、第3オプション機器OP3を設けない構成としてもよい。
In the first to fourth embodiments, the example in which the third optional device OP3 including the
また、第1〜第4実施形態において、原水W11を除鉄除マンガン装置、砂濾過装置、精密濾過膜装置、限外濾過膜装置等により前処理した水を供給水W1としてもよい。また、原水W11としては、例えば、地下水や水道水等を用いることができる。 Moreover, in 1st-4th embodiment, it is good also considering the water which pre-processed raw | natural water W11 with the iron removal manganese removal apparatus, the sand filtration apparatus, the microfiltration membrane apparatus, the ultrafiltration membrane apparatus etc. as the supply water W1. Moreover, as raw | natural water W11, groundwater, a tap water, etc. can be used, for example.
1,1A,1B,1C 純水製造装置
5,8 第1ポンプ
6,9 第1インバータ
7 RO膜モジュール(逆浸透膜モジュール)
10 前段RO膜モジュール(第1逆浸透膜モジュール)
11 中間タンク
12,17 第2ポンプ
13,18 第2インバータ
14 後段RO膜モジュール(第2逆浸透膜モジュール)
15 脱炭酸ユニット
16 EDIスタック(電気脱イオンスタック)
19 第3ポンプ
20 第3インバータ
21 供給水タンク
FM1 第1流量センサ(第1流量検出手段)
FM3 第3流量センサ(第2流量検出手段)
TE2 第2温度センサ(温度検出手段)
PS6 第6圧力センサ(圧力検出手段)
EC3 第3電気伝導率センサ(水質検出手段)
30,30A,30B,30C 制御ユニット
31,31A,31B,31C 第1制御部
32,32A 第2制御部
32B,32C 第2制御部及び第3制御部
L1 供給水ライン
L22 前段RO透過水ライン(第1透過水ライン)
L23 後段RO透過水ライン(第2透過水ライン)
L24 供給水補助ライン
L25 透過水還流ライン
W1 供給水
W2 透過水、前段透過水(第1透過水)
W4 後段透過水(第2透過水)
W3,W5,W7 濃縮水
W6 脱塩水
1,1A, 1B, 1C Pure
10 Pre-stage RO membrane module (first reverse osmosis membrane module)
11
15
19
FM3 third flow rate sensor (second flow rate detection means)
TE2 Second temperature sensor (temperature detection means)
PS6 6th pressure sensor (pressure detection means)
EC3 Third electrical conductivity sensor (water quality detection means)
30, 30A, 30B,
L23 Rear RO permeate line (second permeate line)
L24 Supply water auxiliary line L25 Permeate recirculation line W1 Supply water W2 Permeate, pre-stage permeate (first permeate)
W4 Rear permeate (second permeate)
W3, W5, W7 Concentrated water W6 Demineralized water
Claims (9)
供給水を前記逆浸透膜モジュールへ送出可能な供給水ラインと、
入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を前記逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第1ポンプと、
入力された指令信号に対応する第1駆動周波数を前記第1ポンプに出力する第1インバータと、
透過水を脱塩処理して脱塩水と第2濃縮水とを製造する電気脱イオンスタックと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を前記電気脱イオンスタックへ送出可能な透過水ラインと、
入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、透過水を前記電気脱イオンスタックに向けて吐出する第2ポンプと、
入力された指令信号に対応する第2駆動周波数を前記第2ポンプに出力する第2インバータと、
透過水の流量を検出する流量検出手段と、
装置内を流通する水の温度を検出する温度検出手段と、
前記第2ポンプの出口側における透過水の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記流量検出手段の検出流量値が予め設定された目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第1ポンプの第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第1インバータに出力する第1制御部と、
前記温度検出手段の検出温度値に応じて、少なくとも前記電気脱イオンスタックの脱塩室及びそれ以降で発生する圧力損失に相当する圧力値となるように目標圧力値を設定すると共に、当該目標圧力値と前記圧力検出手段の検出圧力値との偏差がゼロになるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第2ポンプの第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第2インバータに出力する第2制御部と、
を備える純水製造装置。 A reverse osmosis membrane module for separating supply water into permeate and first concentrated water;
A feed water line capable of delivering feed water to the reverse osmosis membrane module;
A first pump that is driven at a rotational speed according to the input driving frequency and discharges the supplied water toward the reverse osmosis membrane module;
A first inverter that outputs a first drive frequency corresponding to an input command signal to the first pump;
An electrodeionization stack for producing desalted water and second concentrated water by desalting the permeated water;
A permeate line capable of delivering permeate separated by the reverse osmosis membrane module to the electrodeionization stack;
A second pump that is driven at a rotational speed corresponding to the input driving frequency and discharges permeate toward the electrodeionization stack;
A second inverter that outputs a second drive frequency corresponding to the input command signal to the second pump;
Flow rate detection means for detecting the flow rate of the permeated water,
Temperature detecting means for detecting the temperature of water flowing through the apparatus;
Pressure detecting means for detecting the pressure of the permeated water on the outlet side of the second pump;
A command corresponding to the calculated value of the first drive frequency is calculated by calculating the first drive frequency of the first pump by a feedback control algorithm so that the detected flow rate value of the flow rate detection means becomes a preset target flow rate value. A first control unit for outputting a signal to the first inverter;
In accordance with the detected temperature value of the temperature detection means, the target pressure value is set so as to be at least a pressure value corresponding to a pressure loss generated in the deionization chamber of the electrodeionization stack and thereafter, and the target pressure The second drive frequency of the second pump is calculated by a feedback control algorithm so that the deviation between the value and the detected pressure value of the pressure detection means becomes zero, and a command signal corresponding to the calculated value of the second drive frequency A second control unit that outputs to the second inverter;
A pure water production apparatus comprising:
供給水を第1透過水と第1濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、
前記供給水タンクに貯留された供給水を前記第1逆浸透膜モジュールへ送出可能な供給水ラインと、
入力された第1駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を前記第1逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第1ポンプと、
入力された指令信号に対応する第1駆動周波数を前記第1ポンプに出力する第1インバータと、
第1透過水を第2透過水と第2濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、
前記第1逆浸透膜モジュールで分離された第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールへ送出可能な第1透過水ラインと、
前記供給水タンクに貯留された供給水の一部を前記第1透過水ラインへ送出可能な供給水補助ラインと、
入力された第2駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第2ポンプと、
入力された指令信号に対応する第2駆動周波数を前記第2ポンプに出力する第2インバータと、
第2透過水を脱塩処理して脱塩水と第3濃縮水とを製造する電気脱イオンスタックと、
前記第2逆浸透膜モジュールで分離された第2透過水を前記電気脱イオンスタックへ送出可能な第2透過水ラインと、
入力された第3駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第2透過水を前記電気脱イオンスタックに向けて吐出する第3ポンプと、
入力された指令信号に対応する第3駆動周波数を前記第3ポンプに出力する第3インバータと、
第1透過水又は第2透過水の水質を検出する水質検出手段と、
第1透過水の流量を検出する第1流量検出手段と、
第2透過水の流量を検出する第2流量検出手段と、
装置内を流通する水の温度を検出する温度検出手段と、
前記第3ポンプの出口側における第2透過水の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記第1流量検出手段の第1検出流量値が予め設定された第1目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第1ポンプの第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第1インバータに出力すると共に、前記水質検出手段の検出水質値と予め設定された基準水質値との差分が予め設定された規定値を超過する場合に、前記第1目標流量値を減少させる第1制御部と、
前記第2流量検出手段の第2検出流量値が予め設定された第2目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第2ポンプの第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第2インバータに出力する第2制御部と、
前記温度検出手段の検出温度値に応じて、前記第3ポンプから吐出される第2透過水の圧力として、少なくとも前記電気脱イオンスタックの脱塩室及びそれ以降で発生する圧力損失に相当する圧力値となるように目標圧力値を設定すると共に、当該目標圧力値と前記圧力検出手段の検出圧力値との偏差がゼロになるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第3ポンプの第3駆動周波数を演算し、当該第3駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第3インバータに出力する第3制御部と、
を備え、
前記第1制御部が前記第1目標流量値を減少させた場合において、前記第1透過水ラインを介して前記第2ポンプに供給される第1透過水の不足分は、前記供給水タンクから前記供給水補助ラインを介して前記第1透過水ラインへ供給される、
純水製造装置。 A supply water tank for storing supply water;
A first reverse osmosis membrane module that separates supply water into first permeate and first concentrated water;
A supply water line capable of sending the supply water stored in the supply water tank to the first reverse osmosis membrane module;
A first pump that is driven at a rotational speed corresponding to the input first driving frequency and discharges the supplied water toward the first reverse osmosis membrane module;
A first inverter that outputs a first drive frequency corresponding to an input command signal to the first pump;
A second reverse osmosis membrane module for separating the first permeate into the second permeate and the second concentrated water;
A first permeate line capable of delivering the first permeate separated by the first reverse osmosis membrane module to the second reverse osmosis membrane module;
A feed water auxiliary line capable of sending a part of the feed water stored in the feed water tank to the first permeate water line;
A second pump that is driven at a rotational speed according to the input second driving frequency and discharges the first permeated water toward the second reverse osmosis membrane module;
A second inverter that outputs a second drive frequency corresponding to the input command signal to the second pump;
An electrodeionization stack for producing desalted water and third concentrated water by desalting the second permeated water;
A second permeate line capable of delivering the second permeate separated by the second reverse osmosis membrane module to the electrodeionization stack;
A third pump driven at a rotational speed corresponding to the input third driving frequency and discharging the second permeated water toward the electrodeionization stack;
A third inverter that outputs a third drive frequency corresponding to the input command signal to the third pump;
Water quality detecting means for detecting the quality of the first permeated water or the second permeated water;
First flow rate detection means for detecting the flow rate of the first permeate,
Second flow rate detection means for detecting the flow rate of the second permeated water;
Temperature detecting means for detecting the temperature of water flowing through the apparatus;
Pressure detecting means for detecting the pressure of the second permeated water on the outlet side of the third pump;
The first drive frequency of the first pump is calculated by a feedback control algorithm so that the first detected flow rate value of the first flow rate detection means becomes a preset first target flow rate value, and the first drive frequency When the command signal corresponding to the calculated value is output to the first inverter, and the difference between the detected water quality value of the water quality detecting means and the preset reference water quality value exceeds a preset specified value, A first control unit for decreasing the first target flow rate value;
The second drive frequency of the second pump is calculated by a feedback control algorithm so that the second detected flow rate value of the second flow rate detection means becomes a preset second target flow rate value, and the second drive frequency of the second drive frequency is calculated. A second control unit that outputs a command signal corresponding to the calculated value to the second inverter;
The pressure corresponding to the pressure loss generated at least in the demineralization chamber of the electrodeionization stack and thereafter as the pressure of the second permeated water discharged from the third pump according to the detected temperature value of the temperature detecting means. The target pressure value is set to be a value, and the third drive frequency of the third pump is set by a feedback control algorithm so that the deviation between the target pressure value and the detected pressure value of the pressure detecting means becomes zero. A third control unit that calculates and outputs a command signal corresponding to the calculated value of the third drive frequency to the third inverter;
With
When the first control unit decreases the first target flow rate value, the shortage of the first permeate supplied to the second pump through the first permeate line is from the supply water tank. Supplied to the first permeate line via the feed water auxiliary line;
Pure water production equipment.
請求項2に記載の純水製造装置。 In the first control unit, when the first target flow rate value is not decreased, the first permeate is sent to the first permeate line mainly by the discharge force of the first pump, and the first target flow rate When the value is decreased, the first permeate is sent to the first permeate line mainly by the discharge force of the first pump, and the supply water auxiliary line is turned by the suction force of the second pump. Supply water is sent to the first permeate line through
The pure water manufacturing apparatus according to claim 2.
請求項2又は3に記載の純水製造装置。 The first control unit is configured to preset the first target flow rate value when a difference between a detected water quality value of the water quality detection means and a preset reference water quality value exceeds a preset specified value. Decrease at a certain rate,
The pure water manufacturing apparatus according to claim 2 or 3.
供給水を第1透過水と第1濃縮水とに分離する第1逆浸透膜モジュールと、
前記供給水タンクに貯留された供給水を前記第1逆浸透膜モジュールへ送出可能な供給水ラインと、
入力された第1駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を前記第1逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第1ポンプと、
入力された指令信号に対応する第1駆動周波数を前記第1ポンプに出力する第1インバータと、
第1透過水を第2透過水と第2濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、
前記第1逆浸透膜モジュールで分離された第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールへ送出可能な第1透過水ラインと、
前記第1逆浸透膜モジュールで分離された第1透過水の一部を前記供給水タンクへ送出可能な透過水還流ラインと、
入力された第2駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第2ポンプと、
入力された指令信号に対応する第2駆動周波数を前記第2ポンプに出力する第2インバータと、
第2透過水を脱塩処理して脱塩水と第3濃縮水とを製造する電気脱イオンスタックと、
前記第2逆浸透膜モジュールで分離された第2透過水を前記電気脱イオンスタックへ送出可能な第2透過水ラインと、
入力された第3駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第2透過水を前記電気脱イオンスタックに向けて吐出する第3ポンプと、
入力された指令信号に対応する第3駆動周波数を前記第3ポンプに出力する第3インバータと、
第1透過水の流量を検出する第1流量検出手段と、
第2透過水の流量を検出する第2流量検出手段と、
装置内を流通する水の温度を検出する温度検出手段と、
前記第2ポンプの出口側における第2透過水の圧力を検出する圧力検出手段と、
第2透過水及び第2濃縮水の合計流量以上を第1目標流量値として設定すると共に、前記第1流量検出手段の第1検出流量値が前記第1目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第1ポンプの第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第1インバータに出力する第1制御部と、
前記第2流量検出手段の第2検出流量値が予め設定された第2目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第2ポンプの第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第2インバータに出力する第2制御部と、
前記温度検出手段の検出温度値に応じて、前記第3ポンプから吐出される第2透過水の圧力として、少なくとも前記電気脱イオンスタックの脱塩室及びそれ以降で発生する圧力損失に相当する圧力値となるように目標圧力値を設定すると共に、当該目標圧力値と前記圧力検出手段の検出圧力値との偏差がゼロになるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第3ポンプの第3駆動周波数を演算し、当該第3駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第3インバータに出力する第3制御部と、を備え、
第2透過水及び第2濃縮水の合計流量を超過する分の第1透過水は、前記第2透過水ラインから前記透過水還流ラインを介して前記供給水タンクへ送出される、
純水製造装置。 A supply water tank for storing supply water;
A first reverse osmosis membrane module that separates supply water into first permeate and first concentrated water;
A supply water line capable of sending the supply water stored in the supply water tank to the first reverse osmosis membrane module;
A first pump that is driven at a rotational speed corresponding to the input first driving frequency and discharges the supplied water toward the first reverse osmosis membrane module;
A first inverter that outputs a first drive frequency corresponding to an input command signal to the first pump;
A second reverse osmosis membrane module for separating the first permeate into the second permeate and the second concentrated water;
A first permeate line capable of delivering the first permeate separated by the first reverse osmosis membrane module to the second reverse osmosis membrane module;
A permeate recirculation line capable of sending a part of the first permeate separated by the first reverse osmosis membrane module to the feed water tank;
A second pump that is driven at a rotational speed according to the input second driving frequency and discharges the first permeated water toward the second reverse osmosis membrane module;
A second inverter that outputs a second drive frequency corresponding to the input command signal to the second pump;
An electrodeionization stack for producing desalted water and third concentrated water by desalting the second permeated water;
A second permeate line capable of delivering the second permeate separated by the second reverse osmosis membrane module to the electrodeionization stack;
A third pump driven at a rotational speed corresponding to the input third driving frequency and discharging the second permeated water toward the electrodeionization stack;
A third inverter that outputs a third drive frequency corresponding to the input command signal to the third pump;
First flow rate detection means for detecting the flow rate of the first permeate,
Second flow rate detection means for detecting the flow rate of the second permeated water;
Temperature detecting means for detecting the temperature of water flowing through the apparatus;
Pressure detecting means for detecting the pressure of the second permeated water on the outlet side of the second pump;
Feedback control is performed so that the total flow rate of the second permeated water and the second concentrated water is set as the first target flow rate value, and the first detected flow rate value of the first flow rate detection means becomes the first target flow rate value. A first control unit that calculates a first drive frequency of the first pump by an algorithm and outputs a command signal corresponding to a calculated value of the first drive frequency to the first inverter;
The second drive frequency of the second pump is calculated by a feedback control algorithm so that the second detected flow rate value of the second flow rate detection means becomes a preset second target flow rate value, and the second drive frequency of the second drive frequency is calculated. A second control unit that outputs a command signal corresponding to the calculated value to the second inverter;
The pressure corresponding to the pressure loss generated at least in the demineralization chamber of the electrodeionization stack and thereafter as the pressure of the second permeated water discharged from the third pump according to the detected temperature value of the temperature detecting means. The target pressure value is set to be a value, and the third drive frequency of the third pump is set by a feedback control algorithm so that the deviation between the target pressure value and the detected pressure value of the pressure detecting means becomes zero. A third control unit that calculates and outputs a command signal corresponding to the calculated value of the third drive frequency to the third inverter;
The amount of the first permeate exceeding the total flow rate of the second permeate and the second concentrated water is sent from the second permeate line to the supply water tank via the permeate return line.
Pure water production equipment.
前記第1制御部は、前記水質検出手段の検出水質値が予め設定された規定水質値以上の場合に、第2透過水及び第2濃縮水の合計流量超過を前記第1目標流量値として設定する、
請求項5に記載の純水製造装置。 Water quality detecting means for detecting the quality of the first permeated water or the second permeated water,
The first control unit sets, as the first target flow rate value, a total flow excess of the second permeated water and the second concentrated water when the detected water quality value of the water quality detection means is equal to or higher than a preset specified water quality value. To
The pure water manufacturing apparatus according to claim 5.
供給水を前記第1逆浸透膜モジュールへ送出可能な供給水ラインと、
入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を前記第1逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第1ポンプと、
入力された指令信号に対応する第1駆動周波数を前記第1ポンプに出力する第1インバータと、
第1透過水を貯留する中間タンクと、
第1透過水を第2透過水と第2濃縮水とに分離する第2逆浸透膜モジュールと、
前記第1逆浸透膜モジュールで分離された第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールへ送出可能な第1透過水ラインと、
入力された第2駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第1透過水を前記第2逆浸透膜モジュールに向けて吐出する第2ポンプと、
入力された指令信号に対応する第2駆動周波数を前記第2ポンプに出力する第2インバータと、
第2透過水を脱塩処理して脱塩水と第3濃縮水とを製造する電気脱イオンスタックと、
前記第2逆浸透膜モジュールで分離された第2透過水を前記電気脱イオンスタックへ送出可能な第2透過水ラインと、
入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、第2透過水を前記電気脱イオンスタックに向けて吐出する第3ポンプと、
入力された指令信号に対応する第3駆動周波数を前記第3ポンプに出力する第3インバータと、
第1透過水の流量を検出する第1流量検出手段と、
第2透過水の流量を検出する第2流量検出手段と、
装置内を流通する水の温度を検出する温度検出手段と、
前記第3ポンプの出口側における第2透過水の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記第1流量検出手段の第1検出流量値が予め設定された第1目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第1ポンプの第1駆動周波数を演算し、当該第1駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第1インバータに出力する第1制御部と、
前記第2流量検出手段の第2検出流量値が予め設定された第2目標流量値となるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第2ポンプの第2駆動周波数を演算し、当該第2駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第2インバータに出力する第2制御部と、
前記温度検出手段の検出温度値に応じて、前記第3ポンプから吐出される第2透過水の圧力として、少なくとも前記電気脱イオンスタックの脱塩室及びそれ以降で発生する圧力損失に相当する圧力値となるように目標圧力値を設定すると共に、当該目標圧力値と前記圧力検出手段の検出圧力値との偏差がゼロになるように、フィードバック制御アルゴリズムにより前記第3ポンプの第3駆動周波数を演算し、当該第3駆動周波数の演算値に対応する指令信号を前記第3インバータに出力する第3制御部と、
を備える純水製造装置。 A first reverse osmosis membrane module that separates supply water into first permeate and first concentrated water;
A feed water line capable of delivering feed water to the first reverse osmosis membrane module;
A first pump that is driven at a rotational speed according to the input driving frequency and discharges the supplied water toward the first reverse osmosis membrane module;
A first inverter that outputs a first drive frequency corresponding to an input command signal to the first pump;
An intermediate tank for storing the first permeate,
A second reverse osmosis membrane module for separating the first permeate into the second permeate and the second concentrated water;
A first permeate line capable of delivering the first permeate separated by the first reverse osmosis membrane module to the second reverse osmosis membrane module;
A second pump that is driven at a rotational speed according to the input second driving frequency and discharges the first permeated water toward the second reverse osmosis membrane module;
A second inverter that outputs a second drive frequency corresponding to the input command signal to the second pump;
An electrodeionization stack for producing desalted water and third concentrated water by desalting the second permeated water;
A second permeate line capable of delivering the second permeate separated by the second reverse osmosis membrane module to the electrodeionization stack;
A third pump that is driven at a rotational speed corresponding to the input driving frequency and discharges the second permeated water toward the electrodeionization stack;
A third inverter that outputs a third drive frequency corresponding to the input command signal to the third pump;
First flow rate detection means for detecting the flow rate of the first permeate,
Second flow rate detection means for detecting the flow rate of the second permeated water;
Temperature detecting means for detecting the temperature of water flowing through the apparatus;
Pressure detecting means for detecting the pressure of the second permeated water on the outlet side of the third pump;
The first drive frequency of the first pump is calculated by a feedback control algorithm so that the first detected flow rate value of the first flow rate detection means becomes a preset first target flow rate value, and the first drive frequency A first control unit that outputs a command signal corresponding to a calculated value to the first inverter;
The second drive frequency of the second pump is calculated by a feedback control algorithm so that the second detected flow rate value of the second flow rate detection means becomes a preset second target flow rate value, and the second drive frequency of the second drive frequency is calculated. A second control unit that outputs a command signal corresponding to the calculated value to the second inverter;
The pressure corresponding to the pressure loss generated at least in the demineralization chamber of the electrodeionization stack and thereafter as the pressure of the second permeated water discharged from the third pump according to the detected temperature value of the temperature detecting means. The target pressure value is set to be a value, and the third drive frequency of the third pump is set by a feedback control algorithm so that the deviation between the target pressure value and the detected pressure value of the pressure detecting means becomes zero. A third control unit that calculates and outputs a command signal corresponding to the calculated value of the third drive frequency to the third inverter;
A pure water production apparatus comprising:
請求項1に記載の純水製造装置。 A decarboxylation unit that decarboxylates the permeate to produce permeate as decarbonated water,
The pure water manufacturing apparatus according to claim 1.
請求項2〜7のいずれか一項に記載の純水製造装置。 A decarboxylation unit that decarboxylates the second permeate to produce a second permeate as decarbonated water,
The pure water manufacturing apparatus as described in any one of Claims 2-7.
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