JP6879099B2 - Water treatment system controller - Google Patents
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Description
本発明は、ろ過膜装置を備える水処理システムの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a water treatment system including a filtration membrane device.
食品工場、機械工場、化学工場等の洗浄工程等においては、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ため、水処理システムにおいて、逆浸透膜(以下、「RO膜」ともいう)等のろ過膜を用いることにより、供給水から、塩分、重金属イオン、溶解シリカ、硝酸性窒素、細菌類、変異原性物質、有機塩素化合物等を取り除くことができる。 High-purity pure water containing no impurities is used in cleaning processes of food factories, machine factories, chemical factories, etc. In order to produce this type of pure water, a filtration membrane such as a reverse osmosis membrane (hereinafter, also referred to as “RO membrane”) is used in the water treatment system to obtain salt, heavy metal ions, dissolved silica, and nitrate from the supplied water. It can remove sex nitrogen, bacteria, mutagenic substances, organic chlorine compounds and the like.
このような水処理システムにおいては、ろ過膜に供給水を供給するに当たり、塩素系の殺菌剤を用いて供給水を前処理すると共に、SBS(重亜硫酸ソーダ)等の薬品を用いて残留塩素を除去することがある。この薬品による残留塩素濃度除去においては、特有の残留塩素漏れのパターンが存在する。 In such a water treatment system, when supplying the supplied water to the filtration membrane, the supplied water is pretreated with a chlorine-based disinfectant, and residual chlorine is removed using a chemical such as SBS (sodium bisulfite). May be removed. There is a peculiar pattern of residual chlorine leakage in the removal of the residual chlorine concentration by this chemical.
図5は、SBS薬注装置21、塩素濃度計測装置としての残留塩素計22、RO装置23、及び貯留タンク25を備える水処理システム20において、SBS薬注装置5からの還元剤の薬注により、原水に残留する残留塩素を除去する場合の、残留塩素の漏れパターンを示す。なお、図5内のグラフ中、こぶ状の曲線で示されるのがSBS投入量であり、とげ状の突起を有する直線で示されるのが、残留塩素のスパイク状の漏れ、すなわち、比較的短い持続時間の漏れのパターンである。
FIG. 5 shows a
SBS等の薬品の投入には、通常ダイヤフラムポンプを使用するので、図5に示すように、薬液の投入量には脈動が存在する(なお、脈動の程度は薬液の投入量や、水処理システムの施工の影響を受ける)。そのため、除去対象の残留塩素濃度に対して薬液の投入量が不足すると、脈動に起因して、残留塩素濃度が高くなるタイミングがスパイク状に所定の間隔で発生することとなる。また、監視ポイントでのスパイク状の残留塩素漏れが小さい場合には、RO装置23の循環ライン中で供給水が撹拌されることで、RO膜面での残留塩素濃度がゼロとなるが、SBS投入量が不足し、スパイク状の残留塩素漏れがある一定程度を超えると、撹拌されても残留塩素が残るため、RO膜の劣化要因となる。
Since a diaphragm pump is normally used to input chemicals such as SBS, as shown in FIG. 5, there is pulsation in the input amount of the chemical solution (note that the degree of pulsation depends on the input amount of the chemical solution and the water treatment system. Affected by the construction of). Therefore, if the amount of the chemical solution added is insufficient with respect to the residual chlorine concentration to be removed, the timing at which the residual chlorine concentration increases due to pulsation occurs at predetermined intervals in a spike shape. When the spike-shaped residual chlorine leakage at the monitoring point is small, the supplied water is agitated in the circulation line of the
図6は、このRO膜面における残留塩素濃度と、スパイク状の残留塩素漏れのピーク値が、SBSの投入量を増やすに従って、どのように変化するかを示すグラフである。なお、RO膜面における残留塩素濃度は、パターン(A)とパターン(B)との2つのパターンを示す。 FIG. 6 is a graph showing how the residual chlorine concentration on the RO film surface and the peak value of spike-shaped residual chlorine leakage change as the amount of SBS input is increased. The residual chlorine concentration on the RO film surface shows two patterns, a pattern (A) and a pattern (B).
SBSが完全に不足している領域においては、スパイク状の残留塩素漏れのピーク値もRO膜面における残留塩素濃度も高い値を示しているが、SBSの投入量が増えるに従って、両者の値は減少していく。やがて、パターン(A)のように、RO膜面での残留塩素濃度の減少ペースが緩やかになるか、パターン(B)のように、RO膜面での残留塩素がゼロになると共に、SBSが完全に不足しているわけではないものの、スパイク状の残留塩素漏れが発生している領域となる。 In the region where SBS is completely deficient, both the peak value of spike-shaped residual chlorine leakage and the residual chlorine concentration on the RO membrane surface are high, but as the amount of SBS input increases, both values increase. It will decrease. Eventually, as in pattern (A), the pace of decrease in the residual chlorine concentration on the RO film surface slows down, or as in pattern (B), the residual chlorine on the RO film surface becomes zero, and the SBS becomes Although it is not completely deficient, it is an area where spike-shaped residual chlorine leaks occur.
従来の監視方法においては、SBS完全不足領域において、残留塩素濃度を監視していた。この方法でも、RO膜面における残留塩素濃度を監視することは可能ではあるが、残留塩素濃度が所定値以上であることを発見した時点では、既にRO膜に塩素劣化のダメージが発生しており、手遅れであることが多かった。 In the conventional monitoring method, the residual chlorine concentration is monitored in the SBS completely deficient region. Even with this method, it is possible to monitor the residual chlorine concentration on the RO film surface, but when it is discovered that the residual chlorine concentration is above a predetermined value, the RO film has already been damaged by chlorine deterioration. , It was often too late.
RO膜を含むろ過膜は、残留塩素の暴露濃度と暴露時間の積に比例して劣化する。そのため、低濃度・短時間の残留塩素漏れでも、繰り返されることで、ろ過膜の劣化は進行する。より具体的には、監視ポイントでの、スパイク状の残留塩素の漏れの程度が小さい場合には、ろ過膜装置の循環ライン中で供給水が撹拌されることで、ろ過膜面での残留塩素濃度がゼロとなるが、スパイク状の漏れが、ある一定限度を超えると、循環ライン中で供給水が撹拌されても残留塩素が残るため、ろ過膜の劣化要因となる。ろ過膜保護の観点からは、低濃度・短時間の残留塩素漏れでも、アラームを用いた監視を行いたいが、判定条件を厳しくすると、外乱要因による誤判定が頻発し、実用的ではない。 Filtration membranes containing RO membranes deteriorate in proportion to the product of the exposure concentration of residual chlorine and the exposure time. Therefore, even if the residual chlorine leaks at a low concentration and for a short time, the deterioration of the filtration membrane progresses by being repeated. More specifically, when the degree of leakage of spike-shaped residual chlorine at the monitoring point is small, the supplied water is agitated in the circulation line of the filtration membrane device, so that the residual chlorine on the filtration membrane surface is agitated. The concentration becomes zero, but if the spike-like leakage exceeds a certain limit, residual chlorine remains even if the supplied water is agitated in the circulation line, which causes deterioration of the filtration membrane. From the viewpoint of filtration membrane protection, it is desirable to monitor using an alarm even if the residual chlorine leaks at a low concentration for a short time, but if the judgment conditions are strict, erroneous judgments due to disturbance factors occur frequently, which is not practical.
逆に言えば、この残留塩素のスパイク状の漏れを監視することで、ろ過膜に塩素劣化のダメージを与える前に、薬注ポンプの不調や、原水残留塩素濃度の上昇による塩素漏れを検知することが可能となる。 Conversely, by monitoring this spike-like leakage of residual chlorine, it is possible to detect chlorine leakage due to a malfunction of the chemical injection pump or an increase in the residual chlorine concentration in the raw water before damaging the filtration membrane with chlorine deterioration. It becomes possible.
この点、特許文献1は、残留塩素濃度とは異なるが、測定手段で測定した供給水のORP(酸化還元電位)及びORPの積算値が、各々、基準値以上の場合には、膜劣化の恐れがあるため、異常通知手段を作動させるORP診断手段を有する造水プラントの運転制御装置を開示している。
In this respect,
上述のように、スパイク状の残留塩素漏れを検知することが、監視対象システムにとって有益であると言えるが、その具体的な監視方法についての課題が残る。以下では、図7及び図8を参照することにより、この課題を具体的に説明する。 As described above, it can be said that detecting spike-shaped residual chlorine leakage is useful for the monitored system, but there remains a problem regarding the specific monitoring method. In the following, this problem will be specifically described with reference to FIGS. 7 and 8.
図7に示すように、ある程度時間が継続する漏れは、閾値×時間のアラーム監視で監視可能であるが、スパイク状の漏れは、誤検知との区別が難しく、アラームでの監視が困難である。 As shown in FIG. 7, a leak that lasts for a certain period of time can be monitored by alarm monitoring of a threshold value × time, but a spike-shaped leak is difficult to distinguish from a false positive and is difficult to monitor by an alarm. ..
図8は、従来の監視方法におけるアラーム判定のタイミングを示すグラフである。給水開始直後は、滞留水の排出等の要因で水質が不安定になるため、給水開始から一定時間T1は、水質以上の監視をしない。その後、残留塩素濃度が閾値を超えてから、遅延時間T2が経過した時点で、アラーム判定する。このように、通常の残留塩素濃度監視では、残留塩素濃度が閾値を連続して超えた場合に、アラーム判定を行うことが一般的である。 FIG. 8 is a graph showing the timing of alarm determination in the conventional monitoring method. Immediately after the start of water supply, the water quality becomes unstable due to factors such as the discharge of stagnant water. Therefore, T1 is not monitored above the water quality for a certain period of time after the start of water supply. Then, when the delay time T2 elapses after the residual chlorine concentration exceeds the threshold value, an alarm is determined. As described above, in the normal monitoring of the residual chlorine concentration, it is common to perform an alarm determination when the residual chlorine concentration continuously exceeds the threshold value.
しかし、スパイク状の残留塩素漏れは、漏れ自体が断続的に発生し、濃度の変化が激しいことにより、従来の検知及び判定手法では、スパイク状の漏れを監視することが困難である。 However, spike-shaped residual chlorine leaks occur intermittently, and the concentration changes drastically. Therefore, it is difficult to monitor spike-shaped leaks by conventional detection and determination methods.
スパイク状の残留塩素漏れは薬注ポンプのショットに同期して発生する。そのショット数は通常選定しているポンプで300spm(周波数換算で5Hz)、ポンプの種類によっては360spm(周波数換算で6Hz)というものもある。漏れの間隔は、図9に示すように、最小で200msec程度となる。警報に使用するために、残留塩素濃度の積算値を計算する場合には、例えば、200msec周期で変動する濃度値を変動周期より十分細かいタイミングでサンプリングし、積算演算をする必要があるため、200msecの区間を正確に積算できるだけの演算回路が必要となる。仮に周期の10倍の20msecでの積算を使用とする場合には、専用のマイコン回路かある程度高速処理が可能なシーケンサが必要となり、制御盤自体が高価なものとなってしまう。 Spike-like residual chlorine leaks occur in sync with the shot of the drug injection pump. The number of shots is usually 300 spm (5 Hz in frequency conversion) for the selected pump, and 360 spm (6 Hz in frequency conversion) depending on the type of pump. As shown in FIG. 9, the leakage interval is about 200 msec at the minimum. When calculating the integrated value of the residual chlorine concentration for use in an alarm, for example, it is necessary to sample the concentration value that fluctuates in a 200 msec cycle at a timing sufficiently finer than the fluctuation cycle and perform the integrated calculation, so 200 msec. An arithmetic circuit that can accurately integrate the sections of is required. If the integration at 20 msec, which is 10 times the cycle, is used, a dedicated microcomputer circuit or a sequencer capable of high-speed processing to some extent is required, and the control panel itself becomes expensive.
また、電極式の水質計は、セルホルダ内のサンプル水の置換速度を含めてあまり高速な応答はできず、スパイク状の残留塩素漏れに対して、真値を正確に追跡した出力を出す性能は期待できない。そのため、スパイク状の漏れパターンに対して数値処理のみで積算を行うと、図10に示すように、積算値に大きな誤差が発生することになる。 In addition, the electrode-type water quality meter cannot respond very quickly, including the replacement speed of the sample water in the cell holder, and has the ability to output an output that accurately traces the true value for spike-like residual chlorine leakage. I can't expect it. Therefore, if the spike-shaped leakage pattern is integrated only by numerical processing, a large error will occur in the integrated value as shown in FIG.
そこで、本発明は、比較的簡単な回路で、ろ過膜装置への塩素漏れを精度よく監視することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to accurately monitor chlorine leakage to the filtration membrane device with a relatively simple circuit.
本発明は、ろ過膜装置と、前記ろ過膜装置に供給水を供給する給水ラインと、前記給水ラインを流通する供給水に対し塩素を除去する薬剤を注入する薬注装置と、前記薬注装置と前記ろ過膜装置との間で、前記供給水の塩素濃度を計測する塩素濃度計測装置とを備える水処理システムの制御装置であって、前記塩素濃度計測装置が計測する塩素濃度が第1の閾値をスパイク状に超えた回数を計測する回数計測部と、所定時間内に前記回数計測部が計測した前記回数が、第1の設定回数を超えた場合に、前記水処理システムの異常を判定する異常判定部と、を備える制御装置に関する。 The present invention includes a filter membrane device, a water supply line for supplying supply water to the filter membrane device, a chemical injection device for injecting a drug for removing chlorine into the supply water flowing through the water supply line, and the chemical injection device. A control device for a water treatment system including a chlorine concentration measuring device for measuring the chlorine concentration of the supplied water between the filter membrane device and the filter membrane device, wherein the chlorine concentration measured by the chlorine concentration measuring device is the first. When the number-of-times measuring unit that measures the number of times the threshold is exceeded in a spike shape and the number of times that the number-of-times measuring unit measures within a predetermined time exceeds the first set number of times, an abnormality of the water treatment system is determined. The present invention relates to a control device including an abnormality determination unit.
また、前記薬注装置を制御する薬注装置制御部を更に備え、前記回数が前記第1の設定回数を超えたために、前記異常判定部が異常を判定した場合に、前記薬注装置制御部は、前記薬注装置が注入する薬剤の量を増加するよう、前記薬注装置を制御することが好ましい。 Further, the drug injection device control unit for controlling the drug injection device is further provided, and when the abnormality determination unit determines an abnormality because the number of times exceeds the first set number of times, the drug injection device control unit is provided. Preferably control the grout so as to increase the amount of drug injected by the grout.
また、前記薬注装置を制御する薬注装置制御部を更に備え、前記回数が前記第1の設定回数を超えたために、前記異常判定部が異常を判定した場合に、前記薬注装置制御部は、所定時間内に前記薬注装置が所定量の薬剤を注入する回数を増加するよう、前記薬注装置を制御することが好ましい。 Further, the drug injection device control unit for controlling the drug injection device is further provided, and when the abnormality determination unit determines an abnormality because the number of times exceeds the first set number of times, the drug injection device control unit is provided. It is preferable to control the drug injecting device so as to increase the number of times the drug injecting device injects a predetermined amount of the drug within a predetermined time.
また、前記異常判定部は、前記回数が、前記第1の設定回数よりも少ない第2の設定回数未満となった場合に、異常を判定し、前記回数が前記第2の設定回数よりも低いために、前記異常判定部が異常を判定した場合に、前記薬注装置制御部は、前記薬注装置が注入する薬剤の量を減少させるよう、前記薬注装置を制御することが好ましい。 Further, the abnormality determination unit determines an abnormality when the number of times is less than the second set number of times, which is less than the first set number of times, and the number of times is lower than the second set number of times. Therefore, when the abnormality determination unit determines an abnormality, it is preferable that the drug injection device control unit controls the drug injection device so as to reduce the amount of the drug injected by the drug injection device.
また、前記異常判定部は、前記回数が、前記第1の設定回数よりも少ない第2の設定回数未満となった場合に、異常を判定し、前記回数が前記第2の設定回数よりも低いために、前記異常判定部が異常を判定した場合に、前記薬注装置制御部は、所定時間内に前記薬注装置が所定量の薬剤を注入する回数を減少するよう、前記薬注装置を制御することが好ましい。 Further, the abnormality determination unit determines an abnormality when the number of times is less than the second set number of times, which is less than the first set number of times, and the number of times is lower than the second set number of times. Therefore, when the abnormality determination unit determines an abnormality, the drug injection device control unit reduces the number of times the drug injection device injects a predetermined amount of the drug within a predetermined time. It is preferable to control.
また、前記回数が、前記第1の設定回数よりも多い第3の設定回数を超えた場合に、アラームを発報する警報部を更に備えることが好ましい。 Further, it is preferable to further include an alarm unit that issues an alarm when the number of times exceeds the third set number of times, which is larger than the first set number of times.
また、前記回数計測部は、前記水処理システムへの供給水の給水開始、及び/又は、前記水処理システムの運転条件変更から所定時間、前記回数の計測を停止することが好ましい。 Further, it is preferable that the number-of-times measuring unit stops the measurement of the number of times for a predetermined time from the start of supplying water to the water treatment system and / or the change of the operating conditions of the water treatment system.
本発明によれば、比較的簡単な回路で、ろ過膜装置への塩素漏れを精度よく監視する制御装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a control device that accurately monitors chlorine leakage to the filtration membrane device with a relatively simple circuit.
〔発明の構成〕
最初に、図1及び図2を参照することにより、本発明に係る制御装置を備える水処理システムの全体構成について説明する。
[Construction of the invention]
First, the overall configuration of the water treatment system including the control device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は本発明に係る制御装置100を備える水処理システム1の全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
図1に示すように、水処理システム1は、薬注装置5と、塩素濃度計測装置6と、加圧ポンプ8と、インバータ9と、ろ過膜装置としてのROモジュール11と、定流量弁12と、排水弁17と、流量センサFMと、制御装置100と、を備える。なお、制御装置100と被制御対象機器との電気的接続線の図示については、省略している。
As shown in FIG. 1, the
水処理システム1は、ラインとして、供給水ラインL1と、透過水ラインL2と、濃縮水ラインL3と、循環水ラインL4と、濃縮排水ラインL5と、を備える。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。また、その由来(出所)やその水質によらず、供給水ラインL1、濃縮水ラインL3又は循環水ラインL4を流通する水を、「供給水」ともいい、濃縮水ラインL3、循環水ラインL4又は濃縮排水ラインL5を流通する水を、「濃縮水」ともいう。
The
供給水ラインL1は、供給水W11〜W12をROモジュール11に向けて供給するラインである。供給水ラインL1は、上流側から下流側に向けて、第1供給水ラインL11と、第2供給水ラインL12とを有する。
The supply water line L1 is a line for supplying supply waters W11 to W12 toward the
第1供給水ラインL11の上流側の端部は、供給水W11の水源2に接続されている。第1供給水ラインL11の下流側の端部は、接続部J1において、第2供給水ラインL12及び循環水ラインL4に接続されている。第1供給水ラインL11には、薬注装置5、塩素濃度計測装置が、上流側から下流側に向けてこの順で設けられる。
The upstream end of the first supply water line L11 is connected to the water source 2 of the supply water W11. The downstream end of the first supply water line L11 is connected to the second supply water line L12 and the circulating water line L4 at the connection portion J1. The first supply water line L11 is provided with a
薬注装置5は、供給水ラインL1、濃縮水ラインL3及び循環水ラインL4のうちの一つ以上の供給水が流通するラインに還元剤を注入する装置である。本実施形態においては、薬注装置5は、供給水ラインL1(第1供給水ラインL11)を流通する供給水W11に還元剤を注入する装置である。薬注装置5は、制御装置100と電気的に接続されている。
The
本実施形態においては、薬注装置5は、供給水W11の残留塩素を除去するために、間欠的に還元剤を注入する。なお、還元剤の例としては、例えばSBS等が挙げられる。
In the present embodiment, the
塩素濃度計測装置6は、供給水ラインL1を流通する供給水W11に残留する、残留塩素の濃度を計測する。塩素濃度計測装置6は、制御装置100と電気的に接続されており、計測された残留塩素濃度は、制御装置100に送信される。
The chlorine
第2供給水ラインL12の上流側の端部は、接続部J1に接続されている。第2供給水ラインL12の下流側の端部は、ROモジュール11の一次側入口ポートに接続されている。第2供給水ラインL12には、加圧ポンプ8が、設けられる。
The upstream end of the second supply water line L12 is connected to the connecting portion J1. The downstream end of the second supply water line L12 is connected to the primary inlet port of the
加圧ポンプ8は、供給水W12を吸入し、ROモジュール11に向けて圧送(吐出)する装置である。加圧ポンプ8には、インバータ9から周波数が変換された駆動電力が供給される。加圧ポンプ8は、供給(入力)された駆動電力の周波数(以下、「駆動周波数」ともいう)に応じた回転速度で駆動される。
The pressurizing
インバータ9は、加圧ポンプ8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。インバータ9は、制御装置100と電気的に接続されている。インバータ9には、制御装置100から指令信号が入力される。インバータ9は、制御装置100により入力された指令信号(電流値信号又は電圧値信号)に対応する駆動周波数の駆動電力を加圧ポンプ8に出力する。
The
供給水W12は、加圧ポンプ8を介してROモジュール11に供給される。また、供給水W12は、供給水W11及び循環水W40(後述)からなる。
The supply water W12 is supplied to the
ROモジュール11は、供給水W12を透過水W20と濃縮水W30とに分離する設備である。詳細には、ROモジュール11は、加圧ポンプ8から吐出された供給水W12を、溶存塩類が除去された透過水W20と、溶存塩類が濃縮された濃縮水W30とに膜分離処理する設備である。ROモジュール11は、単一又は複数の逆浸透膜エレメント(図示せず)を備える。ROモジュール11は、これら逆浸透膜エレメントにより供給水W12を膜分離処理し、透過水W20と濃縮水W30とを製造する。
The
透過水ラインL2は、ROモジュール11で分離された透過水W20を送出するラインである。透過水ラインL2の上流側の端部は、ROモジュール11の二次側ポートに接続されている。透過水ラインL2の下流側の端部は、貯留タンク(図示せず)に接続されている。透過水ラインL2には、流量センサFMが設けられる。
The permeated water line L2 is a line that sends out the permeated water W20 separated by the
流量センサFMは、透過水ラインL2を流通する透過水W20の流量を検出する機器である。流量センサFMは、制御装置100と電気的に接続されている。流量センサFMで検出された透過水W20の流量(以下、「検出流量値」ともいう)は、制御装置100にパルス信号として送信される。
The flow rate sensor FM is a device that detects the flow rate of the permeated water W20 flowing through the permeated water line L2. The flow rate sensor FM is electrically connected to the
濃縮水ラインL3は、ROモジュール11で分離された濃縮水W30が流通するラインである。濃縮水ラインL3の上流側の端部は、ROモジュール11の一次側出口ポートに接続されている。また、濃縮水ラインL3の下流側は、接続部J2において、循環水ラインL4及び濃縮排水ラインL5に分岐している。
The concentrated water line L3 is a line through which the concentrated water W30 separated by the
循環水ラインL4は、濃縮水ラインL3に接続され、供給水としての濃縮水(循環水W40)を供給水ラインL1に返送するラインである。本実施形態においては、循環水ラインL4は、濃縮水ラインL3を流通する濃縮水W30を循環水W40として、供給水ラインL1における加圧ポンプ8よりも上流側で、塩素濃度計測装置6よりも下流側に返送(循環)させるラインである。循環水ラインL4の上流側の端部は、接続部J2において濃縮水ラインL3に接続されている。また、循環水ラインL4の下流側の端部は、接続部J1において、供給水ラインL1に接続されている。循環水ラインL4には、定流量弁12が設けられる。
The circulating water line L4 is a line connected to the concentrated water line L3 and returns the concentrated water (circulating water W40) as the supply water to the supply water line L1. In the present embodiment, the circulating water line L4 uses the concentrated water W30 flowing through the concentrated water line L3 as the circulating water W40 on the upstream side of the pressurizing
定流量弁12は、循環水ラインL4を流通する循環水W40の流量を所定の一定流量値に保持するように調節する。定流量弁12において保持される「一定流量値」とは、一定流量値に幅がある概念であり、定流量弁12における目標流量値のみに限られない。例えば、定流量機構の特性(例えば、材質や構造に起因する温度特性等)を考慮して、定流量弁12における目標流量値に対して、±10%程度の調節誤差を有するものを含む。定流量弁12は、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持するものであり、例えば、水ガバナの名称で呼ばれるものが挙げられる。なお、定流量弁12は、補助動力や外部操作により動作して、一定流量値を保持するものでもよい。
The
濃縮排水ラインL5は、濃縮水ラインL3に接続され、濃縮排水W50としての濃縮水を系外へ排出するラインである。本実施形態においては、濃縮排水ラインL5は、接続部J2において濃縮水ラインL3に接続され、ROモジュール11で分離された濃縮水W30を、濃縮排水W50として装置外(系外)に排出するラインである。
The concentrated drainage line L5 is a line connected to the concentrated water line L3 and discharges the concentrated water as the concentrated drainage W50 to the outside of the system. In the present embodiment, the concentrated drainage line L5 is connected to the concentrated water line L3 at the connection portion J2, and the concentrated water W30 separated by the
排水弁17は、濃縮排水ラインL5から装置外に排出される濃縮排水W50の流量を調節する弁である。排水弁17は、制御装置100と電気的に接続されている。排水弁17の弁開度は、制御装置100から送信される駆動信号により制御される。制御装置100から電流値信号(例えば、4〜20mA)を排水弁17に送信して、弁開度を制御することにより、濃縮排水W50の排水流量を調節することができる。
The
制御装置100は、CPU、ROM、RAM、CMOSメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
The
CPUは水処理システム1を全体的に制御するプロセッサである。該CPUは、ROMに格納された各種プログラムを、バスを介して読み出し、該各種プログラムに従って水処理システム1全体を制御することで、図2の機能ブロック図に示すように、制御装置100が回数計測部101、異常判定部102、薬注装置制御部103、警報部104の機能を実現するように構成される。RAMには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。CMOSメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、水処理システム1の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
The CPU is a processor that controls the
回数計測部101は、塩素濃度計測装置6が計測する塩素濃度が、所定の期間において、所定の閾値をスパイク状に超えた回数を計測する。具体的には、図3に示すように、ROモジュール11の運転中に、塩素濃度計測装置6が計測する塩素濃度が、スパイク状に閾値を超えた回数、すなわち、所定の時間よりも短い持続時間で、閾値を超えた回数を計測する。なお、水処理システム1への供給水の給水開始、及び/又は、水処理システム1の運転条件変更から所定の時間は、滞留水の排出等の要因で水質が不安定になり、正常に運転できていても残留塩素漏れが発生することがある。このため、回数計測部101は、この所定の時間において、スパイク状に閾値を超えた回数をカウントしなくてもよい。
The number-of-
異常判定部102は、回数計測部101が計測した回数を、事前に設定された設定回数と比較し、当該比較結果に基づいて、水処理システム1の異常を判定する。より具体的には、異常判定部102は、回数計測部101が計測した回数が、第1の設定回数を超えた場合に、水処理システム1の異常を判定する。一方で、回数計測部101が計測した回数が、第1の設定回数よりも低い第2の設定回数よりも更に低い場合にも、水処理システム1の異常を判定する。
The
薬注装置制御部103は、薬注装置5を制御することにより、薬注装置5が注入する還元剤の量を増減させる。
より具体的には、異常判定部102が計測した回数が、上記の第1の設定回数を超えた場合には、薬注装置5が供給水W11に対して薬剤を注入する回数は所定回数のまま、注入する薬剤の量を増加させるよう、薬注装置制御部103は薬注装置5を制御する。あるいは、薬注装置5が供給水W11に対して所定量の薬剤を注入する回数を増加させるよう、薬注装置制御部103は薬注装置5を制御してもよい。
一方で、異常判定部102が計測した回数が、上記の第2の設定回数を下回る場合には、薬注装置5が供給水W11に対して薬剤を注入する回数は所定回数のまま、注入する薬剤の量を減少させるよう、薬注装置制御部103は薬注装置5を制御する。あるいは、薬注装置5が供給水W11に対して所定量の薬剤を注入する回数を減少させるよう、薬注装置制御部103は薬注装置5を制御してもよい。
The drug injection
More specifically, when the number of times measured by the
On the other hand, when the number of times measured by the
警報部104は、回数計測部101が計測した回数が、上記の第1の設定回数よりも高い第3の設定回数を超えた場合に、アラームを発報する。
The
続いて、図4のフローチャートを参照しながら、本発明の実施形態に係る制御装置100の動作について説明する。図4は、本発明の実施形態に係る制御装置100の動作例を示すフローチャートである。なお、上記の繰り返しとなるが、以下の説明において、第1の設定回数、第2の設定回数、第3の設定回数の大小関係は、「第2の設定回数<第1の設定回数<第3の設定回数」となる。
Subsequently, the operation of the
ステップS1において、回数計測部101が、所定の期間において、供給水W11の残留塩素濃度が第1の閾値をスパイク状に超えた回数を計測する。
In step S1, the number of
ステップS2において、計測回数が第1の設定回数以下の場合(S2:YES)には、処理はステップS3に移行する。計測回数が第1の設定回数を超えた場合(S2:NO)には、処理はステップS4に移行する。 In step S2, when the number of measurements is equal to or less than the first set number (S2: YES), the process proceeds to step S3. When the number of measurements exceeds the first set number (S2: NO), the process proceeds to step S4.
ステップS3において、計測回数が第2の設定回数以上の場合(S3:YES)には、処理は、ステップS1に戻る(リターン)。計測回数が第2の設定回数未満の場合(S3:NO)には、処理はステップS5に移行する。 In step S3, when the number of measurements is equal to or greater than the second set number (S3: YES), the process returns to step S1 (return). If the number of measurements is less than the second set number (S3: NO), the process proceeds to step S5.
ステップS4において、計測回数が第3の設定回数以下の場合(S4:YES)には、処理は、ステップS6に移行する。計測回数が第3の設定回数を超えた場合(S4:NO)には、処理はステップS7に移行する。 In step S4, when the number of measurements is equal to or less than the third set number (S4: YES), the process proceeds to step S6. When the number of measurements exceeds the third set number (S4: NO), the process proceeds to step S7.
ステップS5において、薬注装置5が供給水W11に対して薬剤を注入する回数は所定回数のまま、注入する薬剤の量を減少させるよう、薬注装置制御部103は薬注装置5を制御する。あるいは、薬注装置5が供給水W11に対して所定量の薬剤を注入する回数を減少させるよう、薬注装置制御部103は薬注装置5を制御してもよい。その後、処理はステップS1に戻る(リターン)。
In step S5, the drug injection
ステップS6において、薬注装置5が供給水W11に対して薬剤を注入する回数は所定回数のまま、注入する薬剤の量を増加させるよう、薬注装置制御部103は薬注装置5を制御する。あるいは、薬注装置5が供給水W11に対して所定量の薬剤を注入する回数を増加させるよう、薬注装置制御部103は薬注装置5を制御してもよい。その後、処理はステップS1に戻る(リターン)。
In step S6, the drug injection
ステップS7においても、ステップS6と同様に、薬注装置5が供給水W11に対して注入する薬剤の量を増加させるよう、薬注装置制御部103は薬注装置5を制御する。あるいは、薬注装置5が供給水W11に対して所定量の薬剤を注入する回数を増加させるよう、薬注装置制御部103は薬注装置5を制御してもよい。
In step S7 as well, similarly to step S6, the drug injection
ステップS8において、警報部104はアラームを発報する。その後、処理はステップS1に戻る(リターン)。
In step S8, the
〔実施形態の効果〕
上述した制御装置100によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
本発明の制御装置100は、塩素濃度計測装置6が計測する塩素濃度が第1の閾値をスパイク状に超えた回数を計測する回数計測部101と、所定時間内に回数計測部101が計測した回数が、第1の設定回数を超えた場合に、水処理システム1の異常を判定する異常判定部102とを備える。
[Effect of Embodiment]
According to the
The
そのため、塩素濃度が閾値を超えた積算値を計算するのではなく、閾値を超えた回数を計測することにより、通常の積算方式よりも簡便に、ろ過膜装置への塩素漏れを確実に監視することができる。 Therefore, instead of calculating the integrated value at which the chlorine concentration exceeds the threshold value, by measuring the number of times the chlorine concentration exceeds the threshold value, chlorine leakage to the filtration membrane device is reliably monitored more easily than the normal integration method. be able to.
また、回数計測部101による計測回数が第1の設定回数を超えたために、異常判定部102が異常を判定した場合に、薬注装置制御部103は、薬注装置5が注入する薬剤の量を増加するよう、薬注装置5を制御する。
Further, when the
そのため、ROモジュール11への供給水W11の残留塩素が多い場合に、薬注装置5が注入する薬剤の量を増加し、残留塩素の量を減らすことにより、RO膜を保護することが可能となる。
Therefore, when the amount of residual chlorine in the water supplied to the
また、回数計測部101による計測回数が第1の設定回数を超えたために、異常判定部102が異常を判定した場合に、薬注装置制御部103は、所定時間内に薬注装置5が所定量の薬剤を注入する回数を増加するよう、薬注装置5を制御する。
Further, when the
そのため、ROモジュール11への供給水W11の残留塩素が多い場合に、薬注装置5が所定量の薬剤を注入する回数を増加し、残留塩素の量を減らすことにより、RO膜を保護することが可能となる。
Therefore, when the amount of residual chlorine in the water supply W11 to the
また、回数計測部101による計測回数が第2の設定回数よりも低いために、異常判定部102が異常を判定した場合に、薬注装置制御部103は、薬注装置5が注入する薬剤の量を減少させるよう、薬注装置5を制御する。
Further, since the number of times of measurement by the number-of-
また、回数計測部101による計測回数が第2の設定回数よりも低いために、異常判定部102が異常を判定した場合に、薬注装置制御部103は、所定時間内に薬注装置5が所定量の薬剤を注入する回数を減少するよう、薬注装置5を制御する。
Further, since the number of measurements by the number-of-
そのため、ROモジュール11に供給される供給水W11に対して薬剤を過剰に注入している場合には、薬剤の注入量を減らすことが可能となる。
Therefore, when the drug is excessively injected into the supply water W11 supplied to the
また、回数計測部101による計測回数が第1の設定回数よりも多い第3の設定回数を超えた場合には、警報部104は、アラームを発報する。
Further, when the number of times measured by the number-of-
そのため、ROモジュール11への供給水W11の残留塩素がかなり多い場合に、水処理システム1の管理者に対し、アラームを発報することで、薬注ポンプの不調や、薬液の劣化の可能性について知らせることができる。
Therefore, when the residual chlorine in the water supplied to the
また、回数計測部101は、水処理システム1への供給水の給水開始、及び/又は、水処理システム1の運転条件変更から所定時間、回数の計測を停止する。
Further, the number-of-
水処理システム1の運転の開始、及び/又は、運転条件の変更から所定時間の間は、薬注が不安定になっており、正常に運転できていても、残留塩素漏れが発生することがある。その期間をマスクすることにより、定常運転時にだけ、残留塩素の漏れを監視することが可能となる。
During a predetermined time from the start of operation of the
〔変形例〕
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、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。
[Modification example]
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms.
例えば、上記の実施形態においては、水処理システム1における供給水のろ過装置として、ROモジュール11を用いる実施形態について述べたが、これには限定されない。例えば、UF膜等の、RO膜以外の膜を用いたろ過装置や、更には、イオン交換樹脂のようなろ材を用いたろ過装置を備える水処理システムに対して、上記の制御装置100を適用することも可能である。
For example, in the above embodiment, the embodiment in which the
1 水処理システム
2 水源
5 薬注装置
6 塩素濃度計測装置
8 加圧ポンプ
9 インバータ
11 ROモジュール
12 定流量弁
17 排水弁
20 水処理システム
21 SBS薬注装置
22 残留塩素計
23 RO装置
25 貯留タンク
100 制御装置
101 回数計測部
102 異常判定部
103 薬注装置制御部
104 警報部
1 Water treatment system 2
Claims (7)
前記塩素濃度計測装置が計測する塩素濃度が第1の閾値をスパイク状に超えた回数を計測する回数計測部と、
所定時間内に前記回数計測部が計測した前記回数が、第1の設定回数を超えた場合に、前記水処理システムの異常を判定する異常判定部と、
を備える制御装置。 A filtration membrane device, a water supply line for supplying supply water to the filtration membrane device, a chemical injection device for injecting a drug for removing chlorine into the supply water flowing through the water supply line, the chemical injection device and the filtration membrane. A control device for a water treatment system including a chlorine concentration measuring device for measuring the chlorine concentration of the supplied water between the device and the device.
A number measurement unit that measures the number of times the chlorine concentration measured by the chlorine concentration measuring device exceeds the first threshold value in a spike shape, and
An abnormality determination unit that determines an abnormality in the water treatment system when the number of times measured by the number measurement unit within a predetermined time exceeds the first set number of times.
A control device comprising.
前記回数が前記第1の設定回数を超えたために、前記異常判定部が異常を判定した場合に、前記薬注装置制御部は、前記薬注装置が注入する薬剤の量を増加するよう、前記薬注装置を制御する、請求項1に記載の制御装置。 Further provided with a drug injection device control unit for controlling the drug injection device,
When the abnormality determination unit determines an abnormality because the number of times exceeds the first set number of times, the drug injection device control unit increases the amount of the drug injected by the drug injection device. The control device according to claim 1, which controls the drug injection device.
前記回数が前記第1の設定回数を超えたために、前記異常判定部が異常を判定した場合に、前記薬注装置制御部は、所定時間内に前記薬注装置が所定量の薬剤を注入する回数を増加するよう、前記薬注装置を制御する、請求項1に記載の制御装置。 Further provided with a drug injection device control unit for controlling the drug injection device,
When the abnormality determination unit determines an abnormality because the number of times exceeds the first set number of times, the drug injection device control unit injects a predetermined amount of the drug within a predetermined time. The control device according to claim 1, wherein the drug injection device is controlled so as to increase the number of times.
前記回数が前記第2の設定回数よりも低いために、前記異常判定部が異常を判定した場合に、前記薬注装置制御部は、前記薬注装置が注入する薬剤の量を減少させるよう、前記薬注装置を制御する、請求項2又は3に記載の制御装置。 The abnormality determination unit determines an abnormality when the number of times is less than the second set number of times, which is less than the first set number of times.
Since the number of times is lower than the second set number of times, when the abnormality determination unit determines an abnormality, the drug injection device control unit reduces the amount of the drug injected by the drug injection device. The control device according to claim 2 or 3, which controls the drug injection device.
前記回数が前記第2の設定回数よりも低いために、前記異常判定部が異常を判定した場合に、前記薬注装置制御部は、所定時間内に前記薬注装置が所定量の薬剤を注入する回数を減少するよう、前記薬注装置を制御する、請求項2又は3に記載の制御装置。 The abnormality determination unit determines an abnormality when the number of times is less than the second set number of times, which is less than the first set number of times.
Since the number of times is lower than the second set number of times, when the abnormality determination unit determines an abnormality, the drug injection device control unit injects a predetermined amount of the drug within a predetermined time. The control device according to claim 2 or 3, which controls the drug injection device so as to reduce the number of times of squeezing.
Any one of claims 1 to 6, wherein the number-of-times measuring unit stops the measurement of the number of times for a predetermined time from the start of supplying water to the water treatment system and / or the change of the operating conditions of the water treatment system. The control device according to item 1.
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