JP6907745B2 - Membrane separation device - Google Patents
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Description
本発明は、膜分離装置に関する。 The present invention relates to a membrane separation device.
半導体製造工程や電子部品の洗浄、医療器具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。この種の純水は、一般に、地下水や水道水等の原水を逆浸透膜(以下、「RO膜」ともいう)で処理することにより製造される。 High-purity pure water containing no impurities is used in the semiconductor manufacturing process, cleaning of electronic parts, cleaning of medical equipment, and the like. This type of pure water is generally produced by treating raw water such as groundwater or tap water with a reverse osmosis membrane (hereinafter, also referred to as “RO membrane”).
RO膜により純水を製造する際、原水に含まれる硬度成分がRO膜の表面にスケールとして析出する現象が発生する。また、原水に含まれる懸濁物質(例えば、不溶状態のコロイド状鉄)がRO膜の表面や細孔内に沈着する、いわゆるファウリングと呼ばれる現象も発生する。RO膜にスケールの析出やファウリングが発生すると、RO膜の透水能力(水透過係数)が低下する。その結果、透過水の流量が減少する。 When pure water is produced from an RO membrane, a phenomenon occurs in which the hardness component contained in the raw water is deposited as scale on the surface of the RO membrane. In addition, a phenomenon called fouling occurs in which suspended solids (for example, insoluble colloidal iron) contained in raw water are deposited on the surface of the RO membrane or in the pores. When scale precipitation or fouling occurs on the RO membrane, the water permeability (water permeability coefficient) of the RO membrane decreases. As a result, the flow rate of permeated water decreases.
そこで、炭酸カルシウム系スケールの析出を抑制するために、RO膜に軟水を供給するシステムが提案されている。このシステムは、RO装置の前処理として、陽イオン交換樹脂を用いた硬水軟化装置により、原水(硬水)を軟水化する(特許文献1参照)。 Therefore, in order to suppress the precipitation of calcium carbonate-based scale, a system for supplying soft water to the RO membrane has been proposed. In this system, raw water (hard water) is softened by a hard water softening device using a cation exchange resin as a pretreatment of the RO device (see Patent Document 1).
一方、スケールの析出やファウリングの発生していない状態のRO膜において、水透過係数は、供給される水(以下、「供給水」ともいう)の温度により変化する。RO膜は、供給水の温度が高くなるほど水透過係数が大きくなる。このため、RO膜に対して供給水を一定の圧力で供給しても、温度が高くなるほど透過水の流量は増加する。透過水の流量が増加すると、RO膜の一次側において溶質成分の濃縮が進行する。 On the other hand, in the RO membrane in a state where scale precipitation and fouling do not occur, the water permeability coefficient changes depending on the temperature of the supplied water (hereinafter, also referred to as “supplied water”). The water permeability coefficient of the RO membrane increases as the temperature of the supply water increases. Therefore, even if the supply water is supplied to the RO membrane at a constant pressure, the flow rate of the permeated water increases as the temperature rises. As the flow rate of the permeated water increases, the concentration of solute components progresses on the primary side of the RO membrane.
一般に、硬水軟化装置では、原水に含まれるシリカ成分や懸濁物質は除去できない。このため、RO膜の一次側において溶質成分の濃縮が進行すると、シリカ系スケールの析出やファウリングが発生しやすくなる。すなわち、RO膜に軟水を供給した場合、炭酸カルシウム系スケールの析出は抑制できても、温度によってはシリカ系スケールの析出やファウリングの発生を抑制できない。 In general, a hard water softener cannot remove silica components and suspended solids contained in raw water. Therefore, as the concentration of solute components progresses on the primary side of the RO film, silica-based scale precipitation and fouling are likely to occur. That is, when soft water is supplied to the RO membrane, the precipitation of calcium carbonate-based scale can be suppressed, but the precipitation of silica-based scale and the occurrence of fouling cannot be suppressed depending on the temperature.
そこで、供給水の温度に関わらず、RO膜における透過水の流量を一定に保つため、流量フィードバック制御を行うシステムが提案されている。この流量フィードバック制御では、RO膜で製造される透過水の流量が目標値となるように、RO膜に供給水を送出する加圧ポンプの運転周波数がインバータにより制御される(特許文献2参照)。 Therefore, in order to keep the flow rate of the permeated water in the RO membrane constant regardless of the temperature of the supply water, a system for performing flow rate feedback control has been proposed. In this flow rate feedback control, the operating frequency of the pressurizing pump that sends the supply water to the RO membrane is controlled by the inverter so that the flow rate of the permeated water produced by the RO membrane becomes the target value (see Patent Document 2). ..
しかし、供給水の水温やpHが変動した場合に、硬度系スケールが析出してしまうことがある。 However, when the water temperature or pH of the supply water fluctuates, the hardness scale may precipitate.
本発明は、RO膜における硬度系スケールの析出やファウリングの発生を抑制することができる膜分離装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a membrane separation device capable of suppressing the precipitation of hardness scale and the occurrence of fouling in an RO membrane.
本発明は、供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を吸入して前記逆浸透膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプと、入力された演算値信号に対応する駆動周波数を前記加圧ポンプに出力するインバータと、透過水の流量が予め設定された目標流量値となるように、系内の物理量を用いて前記加圧ポンプの駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する演算値信号を前記インバータに出力する制御部と、供給水、透過水又は濃縮水の温度を検出する温度検出手段と、装置外へ排出する濃縮水の排水流量を調節可能な排水流量調節手段と、前記透過水の流量を第1検出流量値として検出する第1流量検出部と、前記装置外へ排出する濃縮水の流量を第2検出流量値として検出する第2流量検出部と、を備える膜分離装置であって、前記排水流量調節手段は排水弁から構成され、前記制御部は、(i)予め取得された供給水のpH、硬度、Mアルカリ度、及び前記温度検出手段の検出温度値より、炭酸カルシウム溶解度に基づいて、濃縮水における炭酸カルシウムの許容濃縮倍率を演算し、(ii)当該許容濃縮倍率の演算値、及び透過水の前記目標流量値から排水流量を演算し、(iii)前記第2検出流量値が当該排水流量の演算値となるように、前記排水弁を制御し、膜分離装置は、前記許容濃縮倍率に基づいて演算される許容回収率から所定偏差内の操作目標である、目標回収率を設定する目標回収率設定部を更に備え、前記制御部は、前記第1検出流量値と前記第2検出流量値とから算出される実測回収率が、前記目標回収率となるように、前記排水弁の開度を変更すると共に、前記実測回収率が、前記許容回収率から所定偏差内にある場合には、前記制御部は、前記排水弁の開度を固定し、前記実測回収率が、前記許容回収率から所定偏差外にある場合には、前記制御部は、前記排水弁の開度を変更する、膜分離装置に関する。 The present invention is a reverse permeable membrane module that separates the supply water into permeated water and concentrated water, and is driven at a rotation rate according to the input drive frequency, sucks the supply water, and directs it toward the reverse permeable membrane module. A pressurizing pump that discharges, an inverter that outputs the drive frequency corresponding to the input calculated value signal to the pressurizing pump, and a physical amount in the system so that the flow rate of permeated water becomes a preset target flow rate value. A control unit that calculates the drive frequency of the pressurizing pump and outputs a calculated value signal corresponding to the calculated value of the drive frequency to the inverter, and a temperature that detects the temperature of supply water, permeated water, or concentrated water. A detection means, a drainage flow rate adjusting means capable of adjusting the drainage flow rate of concentrated water discharged to the outside of the device, a first flow rate detection unit that detects the flow rate of the permeated water as a first detection flow rate value, and discharge to the outside of the device. a second flow rate detection unit for detecting the flow rate of the concentrated water to the second detected flow value, a membrane separation apparatus Ru wherein the drainage flow rate control means is composed of the drain valve, wherein the control unit, (i ) From the pH, hardness, M alkalinity of the supply water, and the detection temperature value of the temperature detecting means obtained in advance, the allowable concentration ratio of calcium carbonate in the concentrated water is calculated based on the calcium carbonate solubility, and (ii) calculated value of the allowable concentration rate, and calculates the waste water flow from the target flow rate value of the permeate, (iii) as the second detected flow value is the computed value of the waste water flow rate, controls the drain valve The membrane separation device further includes a target recovery rate setting unit that sets a target recovery rate, which is an operation target within a predetermined deviation from the allowable recovery rate calculated based on the allowable concentration ratio, and the control unit is the control unit. The opening degree of the drain valve is changed so that the actually measured recovery rate calculated from the first detected flow rate value and the second detected flow rate value becomes the target recovery rate, and the actually measured recovery rate is the permissible. When the recovery rate is within a predetermined deviation, the control unit fixes the opening degree of the drain valve, and when the actually measured recovery rate is outside the predetermined deviation from the allowable recovery rate, the control unit The present invention relates to a membrane separating device for changing the opening degree of the drain valve.
また、前記透過水の水質が要求水質を満たすように、前記制御部は前記許容濃縮倍率を演算することが好ましい。 Further, it is preferable that the control unit calculates the permissible concentration ratio so that the water quality of the permeated water satisfies the required water quality.
また、前記要求水質は、前記透過水の電気伝導度、及び/又は、シリカ濃度に係る基準に従って定められることが好ましい。 Further, the required water quality is preferably determined according to the standard relating to the electric conductivity and / or the silica concentration of the permeated water.
また、前記制御部は、濃縮倍率を係数として乗じて求められる濃縮水の炭酸イオン及び重炭酸イオンの濃度に基づいて、前記許容濃縮倍率を演算することが好ましい。 Further, it is preferable that the control unit calculates the allowable concentration ratio based on the concentration of carbonate ion and bicarbonate ion of the concentrated water obtained by multiplying the concentration ratio as a coefficient.
また、供給水及び/又は濃縮水のpHを検出するpH検出手段を更に備え、前記制御部は、供給水のpHとして前記pH検出手段にて検出した検出pH値に基づいて、前記許容濃縮倍率を演算することが好ましい。 Further, a pH detecting means for detecting the pH of the supply water and / or the concentrated water is further provided, and the control unit has the permissible concentration ratio based on the detected pH value detected by the pH detecting means as the pH of the supply water. It is preferable to calculate.
また、前記許容回収率の変化に応じて、該許容回収率が所定量変化する毎に、前記目標回収率設定部は、前記目標回収率を非連続的に変更することが好ましい。 Further, it is preferable that the target recovery rate setting unit discontinuously changes the target recovery rate every time the allowable recovery rate changes by a predetermined amount in accordance with the change in the allowable recovery rate.
また、前記検出温度値の変化に応じて、前記検出温度値が所定量変化する毎に、前記目標回収率設定部は、前記目標回収率を非連続的に変更することが好ましい。 Further, it is preferable that the target recovery rate setting unit discontinuously changes the target recovery rate every time the detected temperature value changes by a predetermined amount in response to the change in the detected temperature value.
本発明によれば、RO膜における硬度系スケールの析出やファウリングの発生を抑制することができる膜分離装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a membrane separation device capable of suppressing the precipitation of hardness scale and the occurrence of fouling in an RO membrane.
〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態に係る水処理システム1について、図面を参照しながら説明する。水処理システム1は、例えば、淡水から純水を製造する純水製造システムに適用される。図1は、第1実施形態に係る水処理システム1の全体構成図である。
[First Embodiment]
The
図1に示すように、第1実施形態に係る水処理システム1は、原水ポンプ2と、硬水軟化装置3と、再生液供給手段としての塩水タンク4と、温度検出手段としての温度センサ(以下では、「温度検出手段」とも呼称する)5と、を備える。また、水処理システム1は、加圧ポンプ6と、インバータ7と、逆浸透膜モジュールとしてのRO膜モジュール8と、流量検出手段としての流量センサ9と、制御部10と、排水弁11と、を備える。このうち、加圧ポンプ6、RO膜モジュール8、流量センサ9及び制御部10は、本実施形態における膜分離装置を構成する。また、図1では、電気的な接続の経路を破線で示す。
As shown in FIG. 1, the
また、水処理システム1は、原水ラインL1と、軟水ラインL2と、塩水ラインL3と、排水ラインL4と、を備える。更に、水処理システム1は、透過水ラインL5と、濃縮水ラインL6と、を備える。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。
Further, the
原水ラインL1の上流側の端部は、原水W1の供給源(不図示)に接続されている。一方、原水ラインL1の下流側の端部は、硬水軟化装置3のプロセス制御バルブ(不図示)に接続されている。
The upstream end of the raw water line L1 is connected to a source of raw water W1 (not shown). On the other hand, the downstream end of the raw water line L1 is connected to a process control valve (not shown) of the hard
原水ポンプ2は、原水ラインL1に設けられている。原水ポンプ2は、供給源から供給された水道水や地下水等の原水W1を、硬水軟化装置3に向けて圧送する。原水ポンプ2は、制御部10と電気的に接続されている。原水ポンプ2の運転(駆動及び停止)は、制御部10により制御される。
The
原水ラインL1及び原水ポンプ2は、軟化プロセスにおいて、電気伝導率が150mS/m以下、且つ全硬度が500mgCaCO3/L以下の原水W1を、硬水軟化装置3に供給する。
In the softening process, the raw water line L1 and the
硬水軟化装置3は、原水W1に含まれる硬度成分(カルシウムイオン及びマグネシウムイオン)を、陽イオン交換樹脂床においてナトリウムイオン(又はカリウムイオン)に置換して軟水W2を製造する設備である。
The hard
塩水タンク4は、硬水軟化装置3の陽イオン交換樹脂床を再生する塩水W3を貯留する。塩水タンク4には、塩水ラインL3の上流側の端部が接続されている。塩水ラインL3の下流側の端部は、プロセス制御バルブと連通し、プロセス制御バルブを構成する各種ラインとそれぞれ接続されている。
The salt water tank 4 stores the salt water W3 that regenerates the cation exchange resin bed of the hard
塩水ラインL3には、塩水弁(不図示)が設けられている。塩水弁は、塩水ラインL3を開閉する。塩水弁は、硬水軟化装置3のプロセス制御バルブに組み込まれている。塩水弁において、弁体の駆動部は、制御部10と不図示の信号線を介して電気的に接続されている。塩水弁における弁の開閉は、制御部10により制御される。塩水タンク4は、再生プロセスにおいて、陽イオン交換樹脂床を再生する塩水W3を硬水軟化装置3の圧力タンクへ送出する。
The salt water line L3 is provided with a salt water valve (not shown). The salt water valve opens and closes the salt water line L3. The salt water valve is incorporated in the process control valve of the hard
温度センサ5は、軟水ラインL2を流通する軟水W2の温度を検出する機器である。また、温度センサ5は、制御部10と電気的に接続されている。温度センサ5で検出された軟水W2の温度(以下、「検出温度値」ともいう)は、制御部10へ検出信号として送信される。
The
加圧ポンプ6は、硬水軟化装置3から送出された軟水W2を吸入し、RO膜モジュール8に向けて吐出する装置である。加圧ポンプ6は、インバータ7(後述)と電気的に接続されている。加圧ポンプ6には、インバータ7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6は、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動される。
The pressurizing
インバータ7は、加圧ポンプ6に周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路である。インバータ7は、制御部10と電気的に接続されている。インバータ7には、制御部10から電流値信号が入力される。インバータ7は、入力された電流値信号に対応する駆動周波数を加圧ポンプ6に出力する。
The
RO膜モジュール8は、硬水軟化装置3により製造された軟水W2を、溶存塩類が除去された透過水W5と、溶存塩類が濃縮された濃縮水W6とに膜分離処理する設備である。RO膜モジュール8は、単一又は複数のRO膜エレメント(不図示)を備える。RO膜モジュール8は、これらRO膜エレメントにより軟水W2を膜分離処理し、透過水W5及び濃縮水W6を製造する。RO膜モジュール8の一次側入口ポートは、軟水ラインL2を介して硬水軟化装置3(プロセス制御バルブ)の下流側に接続されている。
The
RO膜モジュール8の二次側ポートには、透過水ラインL5の上流側の端部が接続されている。RO膜モジュール8で得られた透過水W5は、透過水ラインL5を介して需要箇所等に送出される。また、RO膜モジュール8の一次側出口ポートには、濃縮水ラインL6の上流側の端部が接続されている。RO膜モジュール8で得られた濃縮水W6は、濃縮水ラインL6を介して、RO膜モジュール8の外に排出される。濃縮水ラインL6の下流側には、排水弁11(後述)が接続されている。
The upstream end of the permeated water line L5 is connected to the secondary port of the
なお、濃縮水ラインL6から排出された濃縮水W6の一部を、加圧ポンプ6の上流側における軟水ラインL2に還流させてもよい。濃縮水W6の一部を軟水ラインL2に還流させることにより、RO膜モジュール8の表面での水流速を所定範囲に保つことができる。
A part of the concentrated water W6 discharged from the concentrated water line L6 may be returned to the soft water line L2 on the upstream side of the pressurizing
本実施形態におけるRO膜モジュール8は、膜表面に架橋全芳香族ポリアミドからなる負荷電性のスキン層が形成された逆浸透膜(不図示)を有する。この逆浸透膜は、濃度500mg/L、pH7.0、温度25℃の塩化ナトリウム水溶液を、操作圧力0.7MPa、回収率15%で供給したときの水透過係数が、1.5×10−11m3・m−2・s−1・Pa−1以上、且つ塩除去率が99%以上となる性能を有する。
The
このような性能に設定された逆浸透膜は、淡水の脱塩処理において、供給水の硬度が低いほど、電気伝導率(EC)で評価したときの塩除去率(すなわち、(供給水EC−透過水EC)/供給水EC×100)が高くなる。そのため、スプリット・フロー再生を行う硬水軟化装置3で製造された高純度の軟水W2(実力値として、0.8mgCaCO3以下)を恒常的に供給することで、高い塩除去率(通常、98.5%以上)を維持できる。
In the desalination treatment of fresh water, the lower the hardness of the feed water, the more the reverse osmosis membrane set to such performance has the salt removal rate when evaluated by the electrical conductivity (EC) (that is, (supply water EC-). Permeated water EC) / supplied water EC × 100) becomes higher. Therefore, by constantly supplying high-purity soft water W2 (actual value of 0.8 mgCaCO 3 or less) produced by the hard
操作圧力とは、JIS K3802−1995「膜用語」で定義される平均操作圧力である。操作圧力は、RO膜モジュール8の一次側の入口圧力と一次側の出口圧力との平均値を指す。回収率とは、RO膜モジュール8への供給水(ここでは塩化ナトリウム水溶液)の流量Qfに対する透過水の流量Qpの割合(すなわち、Qp/Qf×100)をいう。
The operating pressure is an average operating pressure as defined in JIS K3802-1995 “Membrane Term”. The operating pressure refers to the average value of the inlet pressure on the primary side and the outlet pressure on the primary side of the
水透過係数は、透過水の流量[m3/s]を膜面積[m2]及び有効圧力[Pa]で除した値である。水透過係数は、逆浸透膜の水の透過性能を示す指標である。すなわち、水透過係数は、単位有効圧力を作用させたときに単位時間に膜の単位面積を透過する水の量を意味する。有効圧力は、JIS K3802−1995「膜用語」で定義される。有効圧力は、操作圧力(平均操作圧力)から浸透圧差及び二次側圧力(背圧)を差し引いた圧力である。 The water permeability coefficient is a value obtained by dividing the flow rate [m 3 / s] of permeated water by the membrane area [m 2 ] and the effective pressure [Pa]. The water permeability coefficient is an index showing the water permeation performance of the reverse osmosis membrane. That is, the water permeability coefficient means the amount of water that permeates the unit area of the membrane in a unit time when a unit effective pressure is applied. Effective pressure is defined in JIS K3802-1995 "Membrane Term". The effective pressure is the pressure obtained by subtracting the osmotic pressure difference and the secondary side pressure (back pressure) from the operating pressure (average operating pressure).
塩除去率は、膜を透過する前後の特定の塩類の濃度(ここでは塩化ナトリウム濃度)から計算される値である。塩除去率は、逆浸透膜の溶質の阻止性能を示す指標である。塩除去率は、供給水の濃度Cf及び透過水の濃度Cpから、(1−Cp/Cf)×100により求められる。 The salt removal rate is a value calculated from the concentration of a specific salt before and after permeating the membrane (here, the concentration of sodium chloride). The salt removal rate is an index showing the ability of the reverse osmosis membrane to prevent solutes. The salt removal rate is determined by (1-Cp / Cf) × 100 from the concentration Cf of the supply water and the concentration Cp of the permeated water.
本実施形態の水透過係数及び塩除去率の条件を満たす逆浸透膜は、逆浸透膜エレメントとして市販されている。逆浸透膜エレメントとしては、例えば、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」等を用いることができる。 A reverse osmosis membrane that satisfies the conditions of the water permeability coefficient and the salt removal rate of the present embodiment is commercially available as a reverse osmosis membrane element. As the reverse osmosis membrane element, for example, Toray Industries, Inc .: model name "TMG20-400", Unjin Chemical Co., Ltd .: model name "RE8040-BLF", Nitto Denko Corporation: model name "ESPA1", etc. may be used. can.
流量センサ9は、透過水ラインL5を流通する透過水W5の流量を検出する機器である。流量センサ9は、制御部10と電気的に接続されている。流量センサ9で検出された透過水W5の流量(以下、「検出流量値」ともいう)は、制御部10へ検出信号として送信される。
The flow rate sensor 9 is a device that detects the flow rate of the permeated water W5 flowing through the permeated water line L5. The flow rate sensor 9 is electrically connected to the
排水弁11は、濃縮水ラインL6から排出される排水W4の排水流量を調節する弁である。濃縮水ラインL6から排出される排水W4の排水流量は、排水弁11を開閉することにより、調節できる。排水弁11は、制御部10と電気的に接続されている。排水弁11における弁体の開閉は、制御部10からの駆動信号により制御される。
The
制御部10は、CPU及びメモリ含むマイクロプロセッサ(不図示)により構成される。制御部10は、不図示の軟水流量センサ、塩水流量センサから入力された検出信号等に基づいて、硬水軟化装置3のプロセス制御バルブの動作を制御する。制御部10のメモリには、第1実施形態における硬水軟化装置3の運転を実施する制御プログラムが予め記憶されている。制御部10のCPUは、メモリに記憶された制御プログラムに従って、上述した軟化プロセスST1〜補水プロセスST6を順に切り換えるように、プロセス制御バルブを制御する。
The
また、制御部10は、透過水W5の流量が予め設定された目標流量値となるように、透過水W5の検出流量値をフィードバック値として、加圧ポンプ6の駆動周波数を演算する。そして、制御部10は、演算した駆動周波数の演算値に対応する電流値信号をインバータ7に出力する(以下、「流量フィードバック水量制御」ともいう)。この流量フィードバック制御は、流量センサ9により透過水W5の流量が正常に検出されているときに実行される制御モードである。
Further, the
ここで、制御部10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2は、制御部10が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2に示すフローチャートの処理は、水処理システム1の運転中において、繰り返し実行される。
Here, the flow rate feedback water amount control by the
図2に示すステップST11において、制御部10は、透過水W5の目標流量値Qp´を取得する。この目標流量値Qp´は、例えば、システム管理者がユーザーインターフェース(不図示)を介してメモリに入力した設定値である。
In step ST11 shown in FIG. 2, the
ステップST12において、制御部10は、内部のタイマ(不図示)による計時tが制御周期である100msに達したか否かを判定する。このステップST12において、制御部10により、タイマによる計時が100msに達したと(YES)判定された場合に、処理はステップST13へ移行する。また、ステップST12において、制御部10により、タイマによる計時が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ST12へ戻る。
In step ST12, the
ステップST13(ステップST12:YES判定)において、制御部10は、流量センサ9で検出された透過水W5の検出流量値Qpを取得する。
In step ST13 (step ST12: YES determination), the
ステップST14において、制御部10は、ステップST13で取得した検出流量値(フィードバック値)QpとステップST11で取得した目標流量値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U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(100ms)毎に操作量の変化分を演算し、これを前回の操作量に加算することで今回の操作量を決定する。
In step ST14, the
ステップST15において、制御部10は、操作量U、目標流量値Qp´及び加圧ポンプ6の最大駆動周波数(50Hz又は60Hzの設定値)に基づいて、加圧ポンプ6の駆動周波数Fを演算する。
In step ST15, the
ステップST16において、制御部10は、駆動周波数Fの演算値を、対応する電流値信号(4〜20mA)に変換する。
ステップST17において、制御部10は、変換した電流値信号をインバータ7に出力する。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ST11へリターンする)。
In step ST16, the
In step ST17, the
また、制御部10は、予め取得された供給水のpH、硬度、Mアルカリ度、及び前記温度検出手段の検出温度値より、炭酸カルシウム溶解度に基づいて、濃縮水W6の排水流量制御を行う(以下、「排水流量制御」ともいう)。この排水流量制御は、上述した流量フィードバック水量制御と並行して実行される。
Further, the
より具体的には、炭酸カルシウム溶解度は、供給水の水温、硬度、pH、Mアルカリ度によって影響を受け、変化する。従って、供給水を濃縮させた際、炭酸濃度が炭酸カルシウムの溶解度を超えない最大の濃縮倍率である許容濃縮倍率を、供給水の温度と水質を加味した上で求め、この許容濃縮倍率に基づいて、制御部10は、濃縮水W6の排水流量を制御する。
More specifically, the calcium carbonate solubility is influenced and changed by the water temperature, hardness, pH, and M alkalinity of the feed water. Therefore, when the supplied water is concentrated, the allowable concentration ratio, which is the maximum concentration ratio at which the carbonic acid concentration does not exceed the solubility of calcium carbonate, is obtained in consideration of the temperature and water quality of the supply water, and is based on this allowable concentration ratio. The
次に、制御部10による排水流量制御について説明する。図3は、制御部10が排水流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、水処理システム1の運転中において、繰り返し実行される。
Next, the drainage flow rate control by the
ステップST21において、制御部10は、RO膜に供給されるRO供給水である軟水W2の水質、具体的には、予め取得された軟水W2のpH値、及びMアルカリ度から、理論式に基づき、軟水W2中のHCO3 −(重炭酸イオン)、CO3 2−(炭酸イオン)、CO2(遊離炭酸)の各濃度(以下ではこれを、「各炭酸濃度」とも呼称する)を算出する。
In step ST21, the
ステップST22において、制御部10は、「理論式に基づいて算出された軟水W2中の上記の各炭酸濃度のうち、遊離炭酸はRO膜を通過するため濃縮されず、重炭酸イオン及び炭酸イオンは濃縮される」と仮定した上で、重炭酸イオン濃度と炭酸イオン濃度とにそれぞれ、濃縮倍率を係数として乗じることにより、濃縮倍率毎に濃縮水W6中の各炭酸濃度を算出する。更に、制御部10は、算出された濃縮水W6中の当該炭酸濃度と検出温度値における炭酸カルシウム溶解度に基づいて許容濃縮倍率を算出する。ここで、許容濃縮倍率の算出方法としては、例えば、
(1)算出された濃縮水W6中の各炭酸濃度に基づいて、ステップS21で用いたのと同一の理論式から、濃縮水W6のpH値、及びMアルカリ度を算出し、それらと、検出温度値、及び硬度とから、ランゲリア指数を計算し、ランゲリア指数にて許容される濃縮倍率を求める。具体的には、ランゲリア指数がプラスにならないような濃縮倍率のうちで最大の濃縮倍率を、許容濃縮倍率とする;
(2)濃縮水W6中の炭酸濃度から計算される炭酸カルシウムの溶解度積が、検出温度値に基づいて定められる炭酸カルシウムの溶解度積未満となる許容濃縮倍率を求める;
といった方法を用いることが可能である。
In step ST22, the
(1) Based on the calculated carbonic acid concentration in the concentrated water W6, the pH value and M alkalinity of the concentrated water W6 are calculated from the same theoretical formula used in step S21, and detected. The Langeria index is calculated from the temperature value and the hardness, and the concentration ratio allowed by the Langeria index is obtained. Specifically, the maximum concentration ratio among the concentration ratios so that the Langeria index does not become positive is defined as the allowable concentration ratio;
(2) Obtain the allowable concentration ratio at which the solubility product of calcium carbonate calculated from the carbonic acid concentration in the concentrated water W6 is less than the solubility product of calcium carbonate determined based on the detected temperature value;
It is possible to use such a method.
ステップST23において、制御部10は、算出された許容濃縮倍率と透過水W5の水量より、目標とする濃縮水W6の排水流量を決定し、その目標排水流量となるように、排水弁11を制御する。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ST21へリターンする)。
In step ST23, the
なお、ステップS22で算出した許容濃縮倍率を用いて、許容回収率を算出することができる。具体的には、濃縮倍率をN、許容回収率をXとした場合に、「許容回収率X[%]=100×(N−1)/N」なる数式を用いて、濃縮倍率から許容回収率を算出することができる。図4は、この許容回収率と目標回収率との関係を示す。なお、上記のように、許容回収率を決定するパラメータには、軟水W2中の炭酸濃度、硬度、pH、水温等が含まれるが、図4は、これらのパラメータのうち、水温のみが変化したと仮定した場合の、許容回収率と目標回収率との変化の例を示す。 The permissible recovery rate can be calculated by using the permissible concentration ratio calculated in step S22. Specifically, when the concentration ratio is N and the permissible recovery rate is X, the permissible recovery from the concentration ratio is performed using the mathematical formula "allowable recovery rate X [%] = 100 × (N-1) / N". The rate can be calculated. FIG. 4 shows the relationship between the allowable recovery rate and the target recovery rate. As described above, the parameters for determining the permissible recovery rate include the carbonic acid concentration, hardness, pH, water temperature, etc. in the soft water W2, but in FIG. 4, only the water temperature changed among these parameters. An example of the change between the permissible recovery rate and the target recovery rate is shown below.
図4に見られるように、水温が10℃→15℃→20℃→25℃→30℃→35℃→40℃と5℃刻みで上昇するのに従い、許容回収率は、73%→73%→71%→69%→67%→64%→62%と変化するものとする。なお、図4のグラフにおいては、許容回収率は、直線状に順次変化しているが、これには限定されず、例えば曲線状に変化してもよい。 As can be seen in FIG. 4, as the water temperature rises in 5 ° C increments of 10 ° C → 15 ° C → 20 ° C → 25 ° C → 30 ° C → 35 ° C → 40 ° C, the permissible recovery rate is 73% → 73%. → 71% → 69% → 67% → 64% → 62%. In the graph of FIG. 4, the permissible recovery rate changes sequentially in a straight line, but is not limited to this, and may change in a curved line, for example.
この際、例えば、水温が15℃から20℃に上昇するのに従い、許容回収率は73%から71%に下降するが、目標回収率設定部としての制御部10は、目標回収率を、許容回収率の変化に合致するように73%から71%に直線状に下降させるのではなく、許容回収率が下降し始めた時点において、目標回収率を73%から71%に、2%分だけ、階段状に下降させる。
その後、許容回収率が71%となり更に下降し始めた時点をもって、目標回収率設定部としての制御部10は、目標回収率を、71%から70%に、1%分だけ、階段状に下降させる。
以下、許容回収率の下降に応じて、目標回収率設定部としての制御部10は、目標回収率を1%刻みで下降させる。
At this time, for example, as the water temperature rises from 15 ° C. to 20 ° C., the permissible recovery rate decreases from 73% to 71%, but the
After that, when the permissible recovery rate reaches 71% and begins to decrease further, the
Hereinafter, the
上記のように、図4に示す例においては、許容回収率が70%以上の領域においては、目標回収率設定部としての制御部10は、目標回収率を2%刻みで下降させる一方で、許容回収率が70%未満の領域においては、目標回収率設定部としての制御部10は、目標回収率を1%刻みで、下降させる。節水効果の大きい低回収率領域においては、目標回収率を、例えば1%刻みのように小さなスパンで変化させ、濃縮度への影響度の大きい高回収率領域においては、目標回収率を、例えば2%刻みのように、大きなスパンで変化させる。これにより、流量センサとして、安価で高精度ではない流量センサを使用しても、膜詰まりリスクと節水効果のバランスが取れた回収率制御を実現することが可能となる。
As described above, in the example shown in FIG. 4, in the region where the allowable recovery rate is 70% or more, the
なお、図4に示す例においては、許容回収率の変化分が、1%刻み又は2%刻みで変化する毎に、目標回収率が段階的に変化しているが、これはあくまで一例であって、これには限定されない。例えば、水温の変化分が、所定の幅だけ変化する毎に、目標回収率が段階的に変化してもよい。 In the example shown in FIG. 4, the target recovery rate changes stepwise every time the change in the allowable recovery rate changes in 1% increments or 2% increments, but this is just an example. And it is not limited to this. For example, the target recovery rate may change stepwise each time the change in water temperature changes by a predetermined range.
図4に示すように、段階的に変化する目標回収率に合わせて、制御部10が排水弁11を制御する際には、実測回収率が、許容回収率から所定偏差内にある場合には、制御部10は、排水弁11の開度を固定し、実測回収率が、許容回収率から所定偏差外にある場合には、制御部10は、排水弁11の開度を変更することが可能である。
As shown in FIG. 4, when the
また、上記のように、制御部10は、流量フィードバック水量制御と排水流量制御の2つの制御を並行して実行するが、例えば、特許第5787040号に記載の技術を援用することにより、これらの制御に加えて、制御部10は、透過水W5の水質を検知し、この水質が要求水質を満たすように、許容濃縮倍率を演算してもよい。
より具体的には、特許第5787040号においては、制御部が、ユーザから入力された、透過水に要求される純度の指標である目標電気伝導度と、電気伝導度センサで測定された測定電気伝導度とを取得し、測定電気伝導度と目標電気伝導度との偏差がゼロになるよう、排水バルブを制御している。本実施形態においてもこれと同様に、制御部10は、透過水W5の目標電気伝導度と、実際に検知される測定電気伝導度とに基づいて、許容濃縮倍率を演算し、この許容濃縮倍率を満たすように、排水弁11の開度を変更してもよい。
更に、制御部10は、電気伝導度の代わりに、又は、電気伝導度に加えて、シリカ濃度に基づく要求水質を満たすように、許容濃縮倍率を演算し、この許容濃縮倍率を満たすように、排水弁11の開度を変更してもよい。
Further, as described above, the
More specifically, in Japanese Patent No. 5787040, the control unit has the target electrical conductivity, which is an index of the purity required for the permeated water, and the measured electricity measured by the electrical conductivity sensor, which is input by the user. The drainage valve is controlled so that the deviation between the measured electrical conductivity and the target electrical conductivity becomes zero by acquiring the conductivity. Similarly to this in the present embodiment, the
Further, the
上述した第1実施形態に係る水処理システム1によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
According to the
第1実施形態に係る水処理システム1において、制御部10は、透過水の流量が予め設定された目標流量値となるように、系内の物理量を用いて加圧ポンプ6の駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する演算値信号を加圧ポンプ6のインバータ7に出力すると共に、予め取得された供給水のpH、硬度、Mアルカリ度、及び検出温度値より、炭酸カルシウム溶解度に基づいて、濃縮水における炭酸カルシウムの許容濃縮倍率を演算し、当該許容濃縮倍率の演算値、及び透過水の目標流量値から排水流量を演算し、濃縮水の実際排水流量が当該排水流量の演算値となるように、排水弁11を制御する。
これにより、供給水の水温やpHが変動した場合でも、透過水の回収率を最大としつつ、RO膜モジュール8における炭酸カルシウム系スケールの析出をより確実に抑制することができる。
また、第1実施形態においては、濃縮倍率に応じて算出される各炭酸イオン濃度を加味して、許容濃縮倍率を求めることができると共に、更に検出pH値を用いることで、その各炭酸イオン濃度をより正確に求めることができる。
In the
As a result, even when the water temperature or pH of the supplied water fluctuates, the precipitation of the calcium carbonate-based scale in the
Further, in the first embodiment, the permissible concentration ratio can be obtained by adding each carbonate ion concentration calculated according to the concentration ratio, and the detected pH value is further used to obtain the respective carbonate ion concentration. Can be calculated more accurately.
また、第1実施形態に係る水処理システム1において、制御部10は、透過水の水質が要求水質を満たすように、許容濃縮倍率を演算すると共に、この要求水質は、透過水の電気伝導度、及び/又は、シリカ濃度に係る基準に従って定められる。
これにより、透過水の水質を維持した上で、透過水の回収率を最大とすることが可能となる。
Further, in the
This makes it possible to maximize the recovery rate of permeated water while maintaining the quality of permeated water.
また、第1実施形態に係る水処理システム1において、制御部10は、濃縮倍率を係数として乗じて求められる濃縮水の炭酸イオン及び重炭酸イオンの濃度に基づいて、許容濃縮倍率を演算する。
これにより、ランゲリア指数を用いて許容濃縮倍率を求めようとする際には、各炭酸イオン濃度より予め濃縮水のMアルカリを演算しておく必要があるが、溶解度積から許容濃縮倍率を求める場合には、必ずしも濃縮水のMアルカリを介在させなくとも、濃縮水の各炭酸イオン濃度があれば、制御部10は、許容濃縮倍率を演算できる。
Further, in the
Therefore, when trying to obtain the permissible concentration ratio using the Langeria index, it is necessary to calculate the M alkali of the concentrated water in advance from each carbonate ion concentration, but when obtaining the permissible concentration ratio from the solubility product. The
また、第1実施形態に係る水処理システム1において、制御部10は、実測回収率が目標回収率となるように、排水弁11の開度を変更すると共に、実測回収率が許容回収率から所定偏差内にある場合には、制御部10は、排水弁11の開度を固定し、実測回収率が、許容回収率から所定偏差外にある場合には、制御部10は、排水弁11の開度を変更する。
これにより、実測回収率が許容回収率から所定偏差内にある場合には、制御部10は、排水弁11の開度を固定することにより、排水弁11の制御頻度を減らすこととなり、排水弁11が延命される。
Further, in the
As a result, when the measured recovery rate is within a predetermined deviation from the permissible recovery rate, the
また、第1実施形態に係る水処理システム1において、目標回収率設定部としての制御部10は、許容回収率の変化に応じて、許容回収率が所定量変化する毎に、目標回収率を非連続的に変更してもよく、検出温度値の変化に応じて、検出温度値が所定量変化する毎に、目標回収率を非連続的に変更してもよい。
目標回収率を段階的に制御することにより、排水弁11の制御頻度が更に減らされ、排水弁11が延命される。
Further, in the
By controlling the target recovery rate step by step, the control frequency of the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係る水処理システム1Aについて、図5を参照しながら説明する。図5は、第2実施形態に係る水処理システム1Aの全体構成図である。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。第2実施形態では、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て説明する。また、第2実施形態では、第1実施形態と重複する説明を適宜に省略する。
[Second Embodiment]
Next, the water treatment system 1A according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an overall configuration diagram of the water treatment system 1A according to the second embodiment. In the second embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. In the second embodiment, the same or equivalent configurations as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. Further, in the second embodiment, the description overlapping with the first embodiment will be omitted as appropriate.
図5に示すように、第2実施形態に係る水処理システム1Aは、原水ポンプ2と、硬水軟化装置3と、塩水タンク4と、温度センサ5と、加圧ポンプ6と、インバータ7と、RO膜モジュール8と、制御部10Aと、排水弁11と、pH測定手段としての第1pHセンサ12及び第2pHセンサ13と、硬度測定手段としての硬度センサ14と、流量測定手段としての第1流量センサ15及び第2流量センサ16と、透過水弁17とを備える。
As shown in FIG. 5, the water treatment system 1A according to the second embodiment includes a
第1pHセンサ12は、軟水ラインL2を流通する軟水W2のpHを測定する機器である。第1pHセンサ12は、制御部10Aと電気的に接続されている。第1pHセンサ12で測定された軟水W2のpH値(以下、「測定pH値」ともいう)は、制御部10Aへ検出信号として送信される。
The
第2pHセンサ13は、濃縮水ラインL6を流通する濃縮水W6のpHを測定する機器である。第2pHセンサ13は、制御部10Aと電気的に接続されている。第2pHセンサ13で測定された濃縮水W6のpH値(以下、「測定pH値」ともいう)は、制御部10Aへ検出信号として送信される。
The
硬度センサ14は、軟水ラインL2を流通する軟水W2のカルシウム硬度(硬度リーク量:炭酸カルシウム換算値)を測定する機器である。硬度センサ14は、制御部10Aと電気的に接続されている。硬度センサ14で測定された軟水W2のカルシウム硬度(以下、「測定硬度値」ともいう)は、制御部10Aへ検出信号として送信される。
The
第1流量センサ15は、透過水ラインL5を流通する透過水W5の流量を検出する機器である。第1流量センサ15は、制御部10Aと電気的に接続されている。第1流量センサ15で検出された透過水W5の流量(以下、「第1検出流量値」ともいう)は、制御部10Aへ検出信号として送信される。
The first
第2流量センサ16は、濃縮水ラインL6を流通する濃縮水W6の流量を検出する機器である。第2流量センサ16は、制御部10Aと電気的に接続されている。第2流量センサ16で検出された濃縮水W6の流量(以下、「第2検出流量値」ともいう)は、制御部10Aへ検出信号として送信される。
The second
透過水弁17は、透過水ラインL5を流通する透過水W5の流量を調節する弁である。透過水ラインL5を流通する透過水W5の流量は、透過水弁17を開閉することにより、調節できる。透過水弁17は、制御部10Aと電気的に接続されている。透過水弁17における弁体の開閉は、制御部10Aからの駆動信号により制御される。
The permeated
前述の第1実施形態に係る水処理システム1では、ステップST21において、制御部10は、予め取得された軟水W2のpH、及びMアルカリ度から、理論式に基づき、軟水W2中のHCO3 −(重炭酸イオン)、CO3 2−(炭酸イオン)、CO2(遊離炭酸)の各濃度を算出する。また、ステップST22において、制御部10は、算出された濃縮水W6中の当該炭酸濃度と検出温度値における炭酸カルシウム溶解度に基づいて許容濃縮倍率を算出する。
In the
一方、第2実施形態に係る水処理システム1Aにおいて、制御部10Aは、図3と同様のフローチャートにより、許容濃縮倍率を算出し、排水弁11を制御するが、ステップST22において、予め取得されたデータではなく、リアルタイムで得られた、軟水W2の硬度、pH値、水温を考慮して求めた濃縮水W6中の炭酸濃度と検出温度値における炭酸カルシウム溶解度に基づいて、許容濃縮倍率を算出する。更に、制御部10Aは、軟水W2のpH値だけではなく、濃縮水W6のpH値にも基づいて、許容濃縮倍率を算出する。具体的には、第1実施形態に係る水処理システム1において演算により得られた濃縮水W6中の炭酸濃度から理論式により算出された濃縮水の算出pH値を用いたのに代えて、リアルタイムで得られる濃縮水W6の検出pH値を用いる。
On the other hand, in the water treatment system 1A according to the second embodiment, the
上述した第2実施形態に係る水処理システム1Aによれば、例えば、以下のような効果が得られる。 According to the water treatment system 1A according to the second embodiment described above, for example, the following effects can be obtained.
上記の繰り返しとなるが、第2実施形態に係る水処理システム1Aにおいては、制御部10Aは、予め取得されたデータではなく、リアルタイムで得られた、軟水W2の硬度、pH値、水温を考慮して求めた炭酸カルシウム溶解度と比較して、炭酸濃度が、当該炭酸カルシウム溶解度を超えない最大の濃縮倍率を、許容濃縮倍率として算出する。更に、制御部10Aは、軟水W2のpH値だけではなく、濃縮水W6のpH値にも基づいて、許容濃縮倍率を算出する。
これにより、水温のみならず時間経過によって水質変動があった場合にも、正確な許容濃縮倍率の算出が可能になると共に、制御部10Aは、軟水W2のpH値だけではなく、濃縮水W6のpH値にも基づくため、より正確に、許容濃縮倍率を算出できる。
To repeat the above, in the water treatment system 1A according to the second embodiment, the
This makes it possible to accurately calculate the permissible concentration ratio even when the water quality fluctuates not only with the water temperature but also with the passage of time, and the
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、前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。 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.
排水弁11の弁開度を制御することにより、濃縮水W6の排水流量を調節する例について説明した。これに限らず、複数の排水バルブを並列に設けた構成とし、排水バルブの開弁数を増減することにより、濃縮水W6の排水流量を段階的に調節するように制御してもよい。これによれば、濃縮水W6の排水流量を調節することができる。
An example of adjusting the drainage flow rate of the concentrated water W6 by controlling the valve opening degree of the
また、上記の実施形態に係る水処理システム1及び1Aは、硬水軟化装置3を備えるが、これは必須ではない。更に、温度センサ5による温度検出位置や、温度センサ5自体の数は、原水ラインL1及び軟水ラインL2の長さや、外気と水温の温度差を踏まえて、適宜変更や増設をしてもよい。
Further, the
1,1A 水処理システム
3 硬水軟化装置
5 温度センサ(温度検出手段)
6 加圧ポンプ
7 インバータ
8 RO膜モジュール
9 流量センサ(流量検出手段)
10,10A 制御部
11 排水弁
12 第1pHセンサ
13 第2pHセンサ
14 硬度センサ(硬度測定手段)
15 第1流量センサ(流量検出手段)
16 第2流量センサ(流量検出手段)
L1 原水ライン
L2 軟水ライン
L3 塩水ライン
L4 排水ライン
L5 透過水ライン
L6 濃縮水ライン
W1 原水
W2 軟水
W3 塩水
W4 排水
W5 透過水
W6 濃縮水
1,1A
6
10,
15 First flow rate sensor (flow rate detecting means)
16 Second flow rate sensor (flow rate detecting means)
L1 Raw water line L2 Soft water line L3 Salt water line L4 Drainage line L5 Permeated water line L6 Concentrated water line W1 Raw water W2 Soft water W3 Salt water W4 Drainage W5 Permeated water W6 Concentrated water
Claims (7)
入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を吸入して前記逆浸透膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプと、
入力された演算値信号に対応する駆動周波数を前記加圧ポンプに出力するインバータと、
透過水の流量が予め設定された目標流量値となるように、系内の物理量を用いて前記加圧ポンプの駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する演算値信号を前記インバータに出力する制御部と、
供給水、透過水又は濃縮水の温度を検出する温度検出手段と、
装置外へ排出する濃縮水の排水流量を調節可能な排水流量調節手段と、
前記透過水の流量を第1検出流量値として検出する第1流量検出部と、
前記装置外へ排出する濃縮水の流量を第2検出流量値として検出する第2流量検出部と、を備える膜分離装置であって、
前記排水流量調節手段は排水弁から構成され、
前記制御部は、(i)予め取得された供給水のpH、硬度、Mアルカリ度、及び前記温度検出手段の検出温度値より、炭酸カルシウム溶解度に基づいて、濃縮水における炭酸カルシウムの許容濃縮倍率を演算し、(ii)当該許容濃縮倍率の演算値、及び透過水の前記目標流量値から排水流量を演算し、(iii)前記第2検出流量値が当該排水流量の演算値となるように、前記排水弁を制御し、
膜分離装置は、前記許容濃縮倍率に基づいて演算される許容回収率から所定偏差内の操作目標である、目標回収率を設定する目標回収率設定部を更に備え、
前記制御部は、前記第1検出流量値と前記第2検出流量値とから算出される実測回収率が、前記目標回収率となるように、前記排水弁の開度を変更すると共に、前記実測回収率が、前記許容回収率から所定偏差内にある場合には、前記制御部は、前記排水弁の開度を固定し、前記実測回収率が、前記許容回収率から所定偏差外にある場合には、前記制御部は、前記排水弁の開度を変更する、
膜分離装置。 A reverse osmosis membrane module that separates the supply water into permeated water and concentrated water,
A pressure pump that is driven at a rotation speed according to the input drive frequency, sucks in supply water, and discharges it toward the reverse osmosis membrane module.
An inverter that outputs the drive frequency corresponding to the input calculated value signal to the pressurizing pump, and
The drive frequency of the pressurizing pump is calculated using the physical quantity in the system so that the flow rate of the permeated water becomes a preset target flow rate value, and the calculated value signal corresponding to the calculated value of the drive frequency is generated by the inverter. The control unit that outputs to
A temperature detecting means for detecting the temperature of supply water, permeated water or concentrated water,
A drainage flow rate adjusting means that can adjust the drainage flow rate of concentrated water discharged to the outside of the device,
A first flow rate detection unit that detects the flow rate of the permeated water as a first detection flow rate value,
A second flow rate detection unit for detecting the flow rate of the concentrated water is discharged to the outside of the apparatus as the second detected flow value, a membrane separation apparatus Ru provided with,
The drainage flow rate adjusting means is composed of a drainage valve.
The control unit (i) allows the permissible concentration ratio of calcium carbonate in the concentrated water based on the calcium carbonate solubility based on the pH, hardness, M alkalinity of the supply water acquired in advance, and the detection temperature value of the temperature detecting means. (Ii) Calculate the drainage flow rate from the calculated value of the permissible concentration ratio and the target flow rate value of the permeated water, and (iii) so that the second detected flow rate value becomes the calculated value of the drainage flow rate. , Control the drain valve ,
The membrane separation device further includes a target recovery rate setting unit for setting a target recovery rate, which is an operation target within a predetermined deviation from the allowable recovery rate calculated based on the allowable concentration ratio.
The control unit changes the opening degree of the drain valve so that the actual measurement recovery rate calculated from the first detected flow rate value and the second detected flow rate value becomes the target recovery rate, and the actual measurement When the recovery rate is within a predetermined deviation from the permissible recovery rate, the control unit fixes the opening degree of the drain valve, and the actually measured recovery rate is outside the predetermined deviation from the permissible recovery rate. The control unit changes the opening degree of the drain valve .
Membrane separation device.
前記制御部は、供給水のpHとして前記pH検出手段により検出した検出pH値に基づいて、前記許容濃縮倍率を演算する、請求項4に記載の膜分離装置。 Further provided with a pH detecting means for detecting the pH of the feed water and / or the concentrated water,
The membrane separation device according to claim 4, wherein the control unit calculates the permissible concentration ratio based on the detected pH value detected by the pH detecting means as the pH of the supply water.
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JP5751068B2 (en) * | 2011-07-27 | 2015-07-22 | 三浦工業株式会社 | Water treatment system |
JP6167939B2 (en) * | 2014-03-04 | 2017-07-26 | 三浦工業株式会社 | Water treatment equipment |
JP6287606B2 (en) * | 2014-06-10 | 2018-03-07 | 三浦工業株式会社 | Remote management control system for reverse osmosis membrane separator |
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JP6842976B2 (en) * | 2017-04-06 | 2021-03-17 | オルガノ株式会社 | Pure water production equipment |
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