JP7180310B2 - water treatment system - Google Patents
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Description
本発明は、水処理システムに関する。 The present invention relates to water treatment systems.
逆浸透膜を用いた膜ろ過プロセスを実行する水処理システムにおいて、微生物の繁茂に由来するバイオフィルムの抑制のため、微生物を除去するための塩素系殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムが用いられることがある。
例えば、特許文献1は、逆浸透膜を用いた造水方法であって、バイオフィルムの発生によるバイオファウリングの抑制のため、次亜塩素酸ナトリウムを水処理システム中の逆浸透膜に流入させる造水方法を開示している。
Sodium hypochlorite is used as a chlorine-based disinfectant to remove microorganisms in water treatment systems that perform membrane filtration processes using reverse osmosis membranes, in order to suppress biofilms derived from the growth of microorganisms. There is
For example, Patent Document 1 discloses a water generation method using a reverse osmosis membrane, in which sodium hypochlorite is allowed to flow into the reverse osmosis membrane in a water treatment system in order to suppress biofouling due to the generation of biofilms. It discloses a method of producing fresh water.
しかし、水処理システムに流通する給水中の次亜塩素酸ナトリウムの含有量が高すぎると逆浸透膜は劣化する。逆浸透膜の劣化を防ぐため、水処理システムに安定化剤を添加することがあるが、安定化剤の添加量が過大な場合、次亜塩素酸ナトリウムによるバイオフィルム抑制の度合いが下がりすぎてしまう。従って、バイオフィルムを抑制しつつ、逆浸透膜の劣化を防ぐためには、給水中の次亜塩素酸ナトリウムの含有量と安定化剤の含有量とのバランスを取る必要がある。 However, if the sodium hypochlorite content in the feedwater flowing through the water treatment system is too high, the reverse osmosis membrane will deteriorate. Stabilizers are sometimes added to water treatment systems to prevent deterioration of reverse osmosis membranes. put away. Therefore, in order to prevent deterioration of the reverse osmosis membrane while suppressing biofilms, it is necessary to balance the content of sodium hypochlorite and the content of the stabilizer in the water supply.
本発明は、水処理システム内で、バイオフィルム抑制のため給水中に含まれる次亜塩素酸ナトリウムの含有量と、逆浸透膜の劣化を防止するため給水中に含まれる安定化剤の含有量とのバランスを、簡便に取ることが可能な水処理システムを提供することを目的とする。 In the water treatment system, the present invention relates to the content of sodium hypochlorite contained in the water supply for biofilm suppression and the content of the stabilizer contained in the water supply to prevent deterioration of the reverse osmosis membrane. To provide a water treatment system that can easily balance with
本発明は、原水をろ過して給水を生成するろ過装置と、原水を前記ろ過装置に供給する原水ラインと、前記ろ過装置で生成された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、給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、前記濃縮水の全部又は一部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、給水に安定化剤 を薬注する第1薬注装置と、安定化剤の薬注量を調整することにより、前記給水内の塩素系酸化剤と安定化剤のモル比のバランスを調整する薬注制御部と、を備える、水処理システムに関する。 The present invention includes a filtration device that filters raw water to generate feed water, a raw water line that supplies raw water to the filtration device, and a reverse osmosis membrane that separates the feed water generated by the filtration device into permeated water and concentrated water. a module, a feed water line for supplying feed water to the reverse osmosis membrane module, a permeated water line for delivering permeated water separated by the reverse osmosis membrane module, and delivering concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module. A concentrated water line, a concentrated waste water line that discharges all or part of the concentrated water to the outside of the system as concentrated waste water, a first chemical injection device that chemically injects a stabilizing agent into the water supply, and chemical injection of the stabilizing agent. a dosing controller that adjusts the amount to balance the molar ratio of chlorine-based oxidant and stabilizing agent in said water supply.
また、前記ろ過装置の出口における塩素濃度を測定する第1塩素濃度測定装置を更に備え、前記第1薬注装置は、前記第1塩素濃度測定装置の下流において、給水に安定化剤を薬注し、前記薬注制御部は、前記第1塩素濃度測定装置により測定された塩素濃度に基づいて、安定化剤の薬注量を調整することが好ましい。 Further, a first chlorine concentration measuring device for measuring the chlorine concentration at the outlet of the filtering device is further provided, and the first chemical dosing device injects a stabilizing agent into the water supply downstream of the first chlorine concentration measuring device. Preferably, the chemical dosing control unit adjusts the chemical dosing amount of the stabilizer based on the chlorine concentration measured by the first chlorine concentration measuring device.
また、前記塩素濃度測定装置の下流において、給水に還元剤を薬注する第2薬注装置を更に備え、前記薬注制御部は、前記第1塩素濃度測定装置により測定された塩素濃度に基づいて、還元剤の薬注量を制御することが好ましい。 Further, downstream of the chlorine concentration measuring device, a second chemical injection device for chemically injecting a reducing agent into the water supply is further provided, and the chemical injection control unit is based on the chlorine concentration measured by the first chlorine concentration measuring device It is preferable to control the feeding amount of the reducing agent.
また、前記還元剤は、SBS(重亜硫酸ソーダ)、亜硫酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ、亜硫酸ガスのうちいずれか1以上であることが好ましい。 The reducing agent is preferably one or more of SBS (sodium bisulfite), sodium sulfite, sodium thiosulfate, and sulfurous acid gas.
また、前記第1塩素濃度測定装置の下流において、給水に臭素化合物を薬注する第3薬注装置を更に備え、前記薬注制御部は、前記第1塩素濃度測定装置により測定された塩素濃度に基づいて、臭素化合物の薬注量を制御することが好ましい。 Further, downstream of the first chlorine concentration measuring device, a third chemical injection device for chemically injecting a bromine compound into the water supply is further provided, and the chemical injection control unit controls the chlorine concentration measured by the first chlorine concentration measuring device Based on, it is preferable to control the dosing amount of the bromine compound.
また、原水及び/又は給水に塩素系酸化剤を薬注する第4薬注装置を更に備え、前記薬注制御部は、前記第1塩素濃度測定装置により測定された塩素濃度に基づいて、原水及び/又は給水への塩素系酸化剤の薬注を制御することが好ましい。 Further, a fourth chemical injection device for chemically injecting a chlorine-based oxidant into the raw water and/or the feed water is further provided, and the chemical injection control unit controls the raw water based on the chlorine concentration measured by the first chlorine concentration measuring device. and/or to control the dosing of the chlorine-based oxidant into the water supply.
また、原水に安定化剤を薬注する第5薬注装置を更に備え、前記薬注制御部は、前記第1塩素濃度測定装置により測定された塩素濃度に基づいて、原水に薬注される安定化剤と、給水に薬注される安定化剤との双方の薬注を制御することが好ましい。 Further, a fifth chemical dosing device for dosing the stabilizing agent into the raw water is further provided, and the chemical dosing control unit is dosed into the raw water based on the chlorine concentration measured by the first chlorine concentration measuring device. It is preferred to control the dosing of both the stabilizing agent and the stabilizing agent dosed into the water supply.
前記濃縮水ライン又は前記濃縮排水ラインにおける塩素濃度を測定する第2塩素濃度測定装置を更に備え、前記薬注制御部は、前記第1塩素濃度測定装置により測定された塩素濃度に加えて、第2塩素濃度測定装置により測定された塩素濃度に基づいて薬注を制御することが好ましい。 Further comprising a second chlorine concentration measuring device for measuring the chlorine concentration in the concentrated water line or the concentrated wastewater line, the chemical dosing control unit, in addition to the chlorine concentration measured by the first chlorine concentration measuring device, 2 It is preferable to control the chemical injection based on the chlorine concentration measured by the chlorine concentration measuring device.
また本発明は、原水をろ過して給水を生成するろ過装置と、原水を前記ろ過装置に供給する原水ラインと、前記ろ過装置で生成された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、給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、前記濃縮水の全部又は一部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、前記給水ラインにおける前記ろ過装置の出口、及び/又は前記濃縮排水ラインにおける酸化還元電位を測定する電位測定装置と、前記電位測定装置の下流において、給水に安定化剤を薬注する第1薬注装置と、前記電位測定装置により測定された酸化還元電位に基づいて、安定化剤 の薬注量を制御することにより、前記給水内の塩素系酸化剤と安定化剤のモル比のバランスを調整する薬注制御部と、を備える、水処理システムに関する。 In addition, the present invention includes a filtration device that filters raw water to generate feed water, a raw water line that supplies raw water to the filtration device, and reverse osmosis that separates the feed water generated by the filtration device into permeated water and concentrated water. A membrane module, a feed water line for supplying feed water to the reverse osmosis membrane module, a permeated water line for sending permeated water separated by the reverse osmosis membrane module, and sending concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module. a concentrated water line that discharges all or part of the concentrated water to the outside of the system as concentrated waste water, an outlet of the filtration device in the water supply line, and / or an oxidation-reduction potential in the concentrated waste water line a first chemical dosing device for dosing a stabilizing agent into the water supply downstream of the potential measuring device; and a stabilizing agent based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measuring device. and a chemical dosing control unit that adjusts the molar ratio balance of the chlorine-based oxidant and the stabilizer in the water supply by controlling the dosing amount of the water treatment system.
また、前記電位測定装置の下流において、給水に還元剤を薬注する第2薬注装置を更に備え、前記薬注制御部は、前記電位測定装置により測定された酸化還元電位に基づいて、還元剤の薬注量を制御することが好ましい。 Further, a second chemical injection device for chemically injecting a reducing agent into the water supply is further provided downstream of the potential measurement device, and the chemical injection control unit controls the reduction potential based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measurement device. It is preferred to control the dosage of the agent.
また、前記還元剤は、SBS(重亜硫酸ソーダ)、亜硫酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ、亜硫酸ガスのうちいずれか1以上であることが好ましい。 The reducing agent is preferably one or more of SBS (sodium bisulfite), sodium sulfite, sodium thiosulfate, and sulfurous acid gas.
また、前記電位測定装置の下流において、給水に臭素化合物を薬注する第3薬注装置を更に備え、前記薬注制御部は、前記電位測定装置により測定された酸化還元電位に基づいて、臭素化合物の薬注量を制御することが好ましい。 Further, a third chemical injection device for chemically injecting a bromine compound into the water supply is further provided downstream of the potential measurement device, and the chemical injection control unit detects bromine based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measurement device. It is preferred to control the dosage of the compound.
また、原水及び/又は給水に塩素系酸化剤を薬注する第4薬注装置を更に備え、前記薬注制御部は、前記電位測定装置により測定された酸化還元電位に基づいて、原水及び/又は給水への塩素系酸化剤の薬注を制御することが好ましい。 Further, a fourth chemical injection device for chemically injecting a chlorine-based oxidant into the raw water and/or the feed water is further provided, and the chemical injection control unit controls the raw water and/or the feed water based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measurement device. Alternatively, it is preferable to control the chemical injection of the chlorine-based oxidant into the water supply.
また、原水に安定化剤を薬注する第5薬注装置を更に備え、前記薬注制御部は、前記電位測定装置により測定された酸化還元電位に基づいて、原水に薬注される安定化剤と、給水に薬注される安定化剤との双方の薬注を制御することが好ましい。 The chemical dosing controller further includes a fifth chemical dosing device for dosing the stabilizing agent into the raw water, and the chemical dosing control unit is configured to dope the stabilizing agent into the raw water based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measuring device. It is preferable to control the dosing of both the agent and the stabilizing agent dosed into the water supply.
また、前記還元剤は、SBS(重亜硫酸ソーダ)、亜硫酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ、亜硫酸ガスのうちいずれか1以上であることが好ましい。 The reducing agent is preferably one or more of SBS (sodium bisulfite), sodium sulfite, sodium thiosulfate, and sulfurous acid gas.
また、給水の水質を測定する水質測定手段を更に備え、前記薬注制御部は、前記水質測定手段により測定された水質に基づいて、前記給水内の塩素系酸化剤と安定化剤のモル比のバランスと薬注量を調整することが好ましい。 Further, a water quality measuring means for measuring the water quality of the feed water is further provided, and the chemical dosing control unit determines the molar ratio of the chlorine-based oxidant and the stabilizer in the feed water based on the water quality measured by the water quality measuring means. It is preferable to adjust the balance and the amount of dosing.
また、前記安定化剤中に、金属イオンに対する封鎖、分散作用を有するキレート成分、及び/又はポリマーが含まれることが好ましい。 In addition, it is preferable that the stabilizer contains a chelate component having sequestering and dispersing effects on metal ions, and/or a polymer.
本発明によれば、水処理システム内で、バイオフィルム抑制のため給水中に含まれる次亜塩素酸ナトリウムの含有量と、逆浸透膜の劣化を防止するため給水中に含まれる安定化剤の含有量とのバランスを、簡便に取ることが可能となる。 According to the present invention, in the water treatment system, the content of sodium hypochlorite contained in the water supply for biofilm suppression and the stabilizer contained in the water supply to prevent deterioration of the reverse osmosis membrane It becomes possible to easily take balance with the content.
〔全体構成〕
以下、本発明の実施形態である水処理システム1について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の水処理システム1の全体構成図である。
〔overall structure〕
Hereinafter, a water treatment system 1 that is an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a water treatment system 1 of the present invention.
図1に示すように、水処理システム1は、ろ過装置3と、第1薬剤添加装置4と、第2薬剤添加装置5と、第3薬剤添加装置6と、第4薬剤添加装置7と、第5薬剤添加装置8と、第1塩素濃度センサ9と、第2塩素濃度センサ10と、水質センサ11と、加圧ポンプ12と、インバータ13と、逆浸透膜モジュール(以下、「RO膜モジュール」ともいう)14と、定流量弁15と、比例制御排水弁16と、制御部30と、を備える。なお、制御部30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 water treatment system 1 includes a filtration device 3, a first
水処理システム1は、ラインとして、原水ラインL1と、給水ラインL2と、透過水ラインL3と、濃縮水ラインL4と、循環水ラインL5と、濃縮排水ラインL6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、原水ラインL1を流通する水を、「原水」ともいい、給水ラインL2、濃縮水ラインL4又は循環水ラインL5を流通する水を、「給水」ともいい、濃縮水ラインL4、循環水ラインL5又は濃縮排水ラインL6を流通する水を、「濃縮水」ともいう。 The water treatment system 1 includes, as lines, a raw water line L1, a water supply line L2, a permeated water line L3, a concentrated water line L4, a circulating water line L5, and a concentrated waste water line L6. "Line" is a generic term for lines such as channels, routes, and pipelines through which fluid can flow. In addition, regardless of the origin (source) or quality of the water, the water flowing through the raw water line L1 is also referred to as "raw water", and the water flowing through the water supply line L2, the concentrated water line L4, or the circulating water line L5 is referred to as "water supply". , and the water flowing through the concentrated water line L4, the circulating water line L5, or the concentrated drainage line L6 is also referred to as "concentrated water."
原水ラインL1は、原水W10をろ過装置3に向けて供給するラインである。原水ラインL1の上流側の端部は、原水W10の水源2に接続されている。原水ラインL1の下流側の端部は、ろ過装置3に接続されている。原水ラインL1には、第4薬剤添加装置7と、第5薬剤添加装置8が設けられている。
The raw water line L1 is a line that supplies the raw water W10 toward the filtering device 3 . The upstream end of the raw water line L1 is connected to the
第4薬剤添加装置7は、原水ラインL1に、第4薬剤を添加する装置である。第4薬剤添加装置7は、制御部30と電気的に接続されている。
本実施形態において、第4薬剤添加装置7は、逆浸透膜モジュール14におけるバイオフィルムの析出を抑制するために、第4薬剤として酸化剤を添加することにより、原水W10中の塩素濃度を調整する。逆浸透膜モジュール14において、逆浸透膜の表面にバイオフィルムが付着することを効果的に抑制可能なことから、第4薬剤の例として、次亜塩素酸ソーダ等の塩素系酸化剤が挙げられる。なお、第4薬剤が次亜塩素酸ソーダの場合、次亜塩素酸ソーダの添加量は、後述の給水W21中の有効塩素濃度が、0.01~5mgCl2/L程度となることが好ましい。
以下では説明の簡略化のため、第4薬剤が次亜塩素酸ソーダである例について説明するが、本発明はこれには限られない。他の塩素系酸化剤として、例えば、液化塩素、さらし粉、塩素化イソシアヌル酸等を用いてもよい。
The fourth
In the present embodiment, the fourth
To simplify the description, an example in which the fourth chemical is sodium hypochlorite will be described below, but the present invention is not limited to this. As other chlorine-based oxidizing agents, for example, liquefied chlorine, bleaching powder, chlorinated isocyanuric acid, and the like may be used.
第5薬剤添加装置8は、原水ラインL1に、第5薬剤を添加する装置である。第5薬剤添加装置8は、制御部30と電気的に接続されている。
本実施形態において、第5薬剤添加装置8は、逆浸透膜モジュール14に備わる逆浸透膜の劣化を防ぐために、第5薬剤として安定化剤を添加する。安定化剤の添加により、例えば原水W10や後述の給水W21に含まれる次亜塩素酸は、安定化次亜塩素酸になる。逆浸透膜モジュール14において、逆浸透膜の劣化を効果的に抑制可能なことから、第5薬剤の例としては、アミン系化合物、例えばスルファミン酸等の安定化剤が挙げられる。なお、第5薬剤がスルファミン酸の場合、スルファミン酸の添加量は、給水W21中の次亜塩素酸に由来する有効塩素:スルファミン酸のモル比が、1:1~20程度となることが好ましく、1:1.5~10程度とするとなおよい。有効塩素1に対して、スルファミン酸が1を切ると、両者の反応効率が100%だと仮定しても、遊離塩素が生じるためである。
以下では説明の簡略化のため、第5薬剤がスルファミン酸である例について説明するが、本発明はこれには限られない。
The fifth
In this embodiment, the fifth
For simplicity of explanation, an example in which the fifth drug is sulfamic acid will be described below, but the present invention is not limited to this.
また、安定化剤中には、金属イオンに対する封鎖、分散作用を有するキレート成分、及び/又はポリマーが含まれていてもよい。
透過水W30あるいは、逆浸透膜の表面に遷移金属が存在している場合、後述の安定化次亜臭素酸の様に酸化力が低い物質であっても、酸化剤と共存することで、触媒作用によって膜劣化を促進する懸念がある。このため、膜劣化抑制のため、遷移金属を封鎖出来るキレート効果、分散効果を有する成分を安定化剤へ配合し、添加する。
In addition, the stabilizer may contain a chelating component and/or a polymer that sequesters and disperses metal ions.
When there is a transition metal on the surface of the permeated water W30 or the reverse osmosis membrane, even a substance with low oxidizing power, such as the stabilized hypobromous acid described later, coexists with the oxidizing agent, and the catalyst There is a concern that this action accelerates film deterioration. Therefore, in order to suppress film deterioration, a component having a chelating effect and a dispersing effect capable of sequestering transition metals is blended and added to the stabilizer.
ろ過装置3は、原水W10を予備的にろ過する装置であり、除鉄・除マンガン装置や、砂ろ過装置等であってよい。 The filtering device 3 is a device for preliminarily filtering the raw water W10, and may be an iron/manganese removing device, a sand filtering device, or the like.
給水ラインL2は、給水W21~W22を逆浸透膜モジュール14に向けて供給するラインである。給水ラインL2は、上流側から下流側に向けて、第1給水ラインL21と、第2給水ラインL22とを有する。 The water supply line L2 is a line that supplies the water supply W21 to W22 toward the reverse osmosis membrane module . The water supply line L2 has a first water supply line L21 and a second water supply line L22 from upstream to downstream.
第1給水ラインL21の上流側の端部は、ろ過装置3に接続されている。第1給水ラインL21の下流側の端部は、接続部J1において、第2給水ラインL22及び循環水ラインL5に接続されている。第1給水ラインL21には、第1塩素濃度センサ9、第1薬剤添加装置4、第2薬剤添加装置5、第3薬剤添加装置6が設けられる。とりわけ、第1塩素濃度センサ9は、第1薬剤添加装置4、第2薬剤添加装置5、及び第3薬剤添加装置6よりも上流に設けられる。
An upstream end of the first water supply line L21 is connected to the filtering device 3 . The downstream end of the first water supply line L21 is connected to the second water supply line L22 and the circulating water line L5 at the connection J1. A first
第1塩素濃度センサ9は、ろ過装置3の出口における給水W21中の遊離塩素濃度を測定する機器である。第1塩素濃度センサ9は、制御部30と電気的に接続されている。第1塩素濃度センサ9で測定された給水W21の遊離塩素濃度は、制御部30へ検出信号として送信される。
The first
第1薬剤添加装置4は、給水ラインL2に、第1薬剤を添加する装置である。第1薬剤添加装置4は、制御部30と電気的に接続されている。
本実施形態において、第1薬剤添加装置4は、逆浸透膜モジュール14に備わる逆浸透膜の劣化を防ぐために、第1薬剤として安定化剤を添加する。安定化剤の添加により、例えば給水W21に含まれる次亜塩素酸は、安定化次亜塩素酸になる。逆浸透膜モジュール14において、逆浸透膜の劣化を効果的に抑制可能なことから、第1薬剤の例としては、アミン系化合物、例えばスルファミン酸等の安定化剤が挙げられる。なお、第1薬剤がスルファミン酸の場合、スルファミン酸の添加量は、給水W21中の次亜塩素酸に由来する有効塩素:スルファミン酸のモル比が、1:1~20程度となることが好ましく、1:1.5~10程度とするとなおよい。有効塩素1に対して、スルファミン酸が1を切ると、両者の反応効率が100%だと仮定しても、遊離塩素が生じるためである。
以下では説明の簡略化のため、第1薬剤がスルファミン酸である例について説明するが、本発明はこれには限られない。
The first
In this embodiment, the first
To simplify the description, an example in which the first drug is sulfamic acid will be described below, but the present invention is not limited to this.
また、安定化剤中には、金属イオンに対する封鎖、分散作用を有するキレート成分、及び/又はポリマーが含まれていてもよい。 In addition, the stabilizer may contain a chelating component and/or a polymer that sequesters and disperses metal ions.
第2薬剤添加装置5は、給水ラインL2に、第2薬剤を添加する装置である。第2薬剤添加装置5は、制御部30と電気的に接続されている。
本実施形態において、第2薬剤添加装置5は、逆浸透膜モジュール14に備わる逆浸透膜の劣化を防ぐために、第2薬剤として還元剤を添加する。還元剤の添加により、給水W21に含まれている塩素濃度は、適正濃度まで低下する。第2薬剤の例としては、SBS(NaHSO3:重亜硫酸ソーダ)、亜硫酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ、亜硫酸ガス等の還元剤が挙げられる。以下では説明の簡略化のため、第2薬剤がSBSである例について説明するが、本発明はこれには限られない。
The second
In this embodiment, the second
第3薬剤添加装置6は、給水ラインL2に第3薬剤を添加する装置である。第3薬剤添加装置6は、制御部30と電気的に接続されている。
本実施形態において、第3薬剤添加装置6は、逆浸透膜モジュール14に備わる逆浸透膜に与えるダメージをより小さくするために、臭素化合物を添加する。臭素化合物の添加により、間接的に安定化次亜臭素酸が生成され、次亜臭素酸とスルファミン酸が反応することにより、最終的に臭化スルファミン酸化合物が生成される。第3薬剤の例としては、臭化ナトリウム等の臭素化合物が挙げられる。なお、臭素化合物の添加量は、給水W21中の次亜塩素酸に由来する有効塩素:臭素化合物のモル比が1:1~10程度となることが好ましく、1:1~2程度とするとなおよい。
以下では説明の簡略化のため、第3薬剤が臭化ナトリウムである例について説明するが、本発明はこれには限られない。
The third
In this embodiment, the third
To simplify the explanation, an example in which the third drug is sodium bromide will be described below, but the present invention is not limited to this.
水質センサ11は、給水W21の水質を測定する。水質センサ11は、制御部30と電気的に接続されている。
本実施形態において、水質センサ11は、給水W21の水質として、TOC(Total Organic Carbon:全有機炭素量)、COD(Chemical Oxygen Demand:化学的酸素要求量)、BOD(Biochemical Oxygen Demand:生物化学的酸素要求量)、AOC(Assimilable Organic Carbon:同化可能有機炭素量)等の有機物量や、細菌数、ATP数等の微生物量のいずれか一つ以上を測定する。制御部30は、水質センサ11からこれらの測定値を受信し、受信した測定値を用いてバイオフィルムリスクを予測し、予測したバイオフィルムリスクに基づいて、給水W21内の塩素系酸化剤と安定化剤のモル比のバランスと薬注量を調整するため、給水W21への第1薬剤~第5薬剤の薬注量を設定する。
The
In this embodiment, the
あるいは、水質センサ11は、給水W21の水質として給水W21に含まれる還元性物質の濃度を測定してもよい。具体的には、水質センサ11は、還元性物質である鉄イオン、マンガンイオン等の金属イオンや、亜硝酸イオン等のイオン濃度、アンモニア性窒素(アンモニアイオン中の窒素)の量、あるいはSBS(重亜硫酸ソーダ:NaHSO3)等の濃度を測定する。制御部30は、水質センサ11からこれらの還元性物質濃度の測定値を受信し、受信した測定値を用いて給水W21内の塩素系酸化剤と安定化剤のモル比のバランスを調整するため、給水W21への第1薬剤~第5薬剤の添加量を設定する。
Alternatively, the
第2給水ラインL22の上流側の端部は、接続部J1に接続されている。第2給水ラインL22の下流側の端部は、逆浸透膜モジュール14の一次側入口ポートに接続されている。第2給水ラインL22には、加圧ポンプ12が設けられる。
The upstream end of the second water supply line L22 is connected to the connection J1. The downstream end of the second water supply line L22 is connected to the primary inlet port of the reverse
加圧ポンプ12は、給水W22を吸入し、逆浸透膜モジュール14に向けて圧送(吐出)する装置である。加圧ポンプ12には、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。加圧ポンプ12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
インバータ13は、加圧ポンプ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。インバータ13は、制御部30と電気的に接続されている。インバータ13には、制御部30から指令信号が入力される。インバータ13は、制御部30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12に出力する。
The
給水W22は、加圧ポンプ12を介して逆浸透膜モジュール14に供給される。また、給水W22は、給水W21及び循環水W50(後述)からなる。
The feed water W22 is supplied to the reverse
逆浸透膜モジュール14は、給水W22を透過水W30と濃縮水W40とに分離する設備である。詳細には、逆浸透膜モジュール14は、加圧ポンプ12から吐出された給水W22を、溶存塩類が除去された透過水W30と、溶存塩類が濃縮された濃縮水W40とに膜分離処理する設備である。逆浸透膜モジュール14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。逆浸透膜モジュール14は、これら逆浸透膜エレメントにより給水W22を膜分離処理し、透過水W30と濃縮水W40とを製造する。
The reverse
透過水ラインL3は、逆浸透膜モジュール14で分離された透過水W30を送出するラインである。透過水ラインL3の上流側の端部は、逆浸透膜モジュール14の二次側ポートに接続されている。透過水ラインL3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。
The permeated water line L3 is a line through which the permeated water W30 separated by the reverse
濃縮水ラインL4は、逆浸透膜モジュール14で分離された濃縮水W40が流通するラインである。濃縮水ラインL4の上流側の端部は、逆浸透膜モジュール14の二次側ポートに接続されている。また、濃縮水ラインL4の下流側は、接続部J2において、循環水ラインL5及び濃縮排水ラインL6に分岐している。
The concentrated water line L4 is a line through which the concentrated water W40 separated by the reverse
循環水ラインL5は、濃縮水ラインL4に接続され、給水としての濃縮水(循環水W50)を給水ラインL2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L5は、濃縮水ラインL4を流通する濃縮水W40を循環水W50として、給水ラインL2における加圧ポンプ12よりも上流側に返送(循環)させるラインである。循環水ラインL5の上流側の端部は、接続部J2において濃縮水ラインL4に接続されている。また、循環水ラインL5の下流側の端部は、接続部J1において、給水ラインL2に接続されている。循環水ラインL5には、定流量弁15が設けられる。
The circulating water line L5 is a line that is connected to the concentrated water line L4 and returns concentrated water (circulating water W50) as water supply to the water supply line L2. In this embodiment, the circulating water line L5 is a line that returns (circulates) the concentrated water W40 flowing through the concentrated water line L4 to the upstream side of the
定流量弁15は、循環水ラインL5を流通する循環水W50の流量を所定の一定流量値に保持するように調節する機器である。定流量弁15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15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15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 constant
濃縮排水ラインL6は、濃縮水ラインL4に接続され、濃縮排水W60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L6は、接続部J2において濃縮水ラインL4に接続され、逆浸透膜モジュール14で分離された濃縮水W40を、濃縮排水W60として装置外(系外)に排出するラインである。濃縮排水ラインL6には、第2塩素濃度センサ10と、比例制御排水弁16が設けられる。
The concentrated waste water line L6 is a line that is connected to the concentrated water line L4 and discharges the concentrated water as the concentrated waste water W60 to the outside of the system. In this embodiment, the concentrated water line L6 is connected to the concentrated water line L4 at the connection J2, and the concentrated water W40 separated by the reverse
第2塩素濃度センサ10は、濃縮排水ラインL6における濃縮排水W60中の結合塩素濃度を測定する機器である。第2塩素濃度センサ10は、制御部30と電気的に接続されている。第2塩素濃度センサ10で測定された濃縮排水W60の結合塩素濃度は、制御部30へ検出信号として送信される。
The second
比例制御排水弁16は、濃縮排水ラインL6から装置外に排出される濃縮排水W60の流量を調節する弁である。比例制御排水弁16は、制御部30と電気的に接続されている。比例制御排水弁16の弁開度は、制御部30から送信される駆動信号により制御される。制御部30から電流値信号(例えば、4~20mA)を比例制御排水弁16に送信して、弁開度を制御することにより、濃縮排水W60の排水流量を調節することができる。
The proportional
制御部30は、CPU及びメモリを含むマイクロプロセッサ(図示せず)により構成される。制御部30において、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、水処理システム1に係る各種の制御を実行する。以下、制御部30の機能の一部について説明する。
The
制御部30は、第1塩素濃度センサ9、及び/又は第2塩素濃度センサ10により測定された塩素濃度に基づいて、第1薬剤添加装置4によって添加される安定化剤の薬注量、第2薬剤添加装置5によって添加される還元剤の薬注量、第3薬剤添加装置6によって添加される臭素化合物の薬注量、第4薬剤添加装置7によって添加される塩素系酸化剤の薬注量、第5薬剤添加装置8によって添加される安定化剤の薬注量を調整することにより、給水W21内の塩素系酸化剤と安定化剤のモル比のバランスを調整する薬注制御部としての機能を実行する。なお、本明細書では、第1塩素濃度センサ9が測定する「遊離塩素濃度」と、第2塩素濃度センサが測定する「結合塩素濃度」とを、まとめて「塩素濃度」とも呼称する。
Based on the chlorine concentration measured by the first
なお、制御部30が、第1塩素濃度センサ9により測定された遊離塩素濃度と、第2塩素濃度センサ10により測定された結合塩素濃度との双方の塩素濃度を用いる場合には、例えば、双方の塩素濃度のうち高い方又は低い方の塩素濃度のみを用いてもよい。
When the
本実施形態においては、例えば、第1塩素濃度センサ9、及び/又は第2塩素濃度センサ10により測定された塩素濃度の領域を、低濃度の領域から高濃度の領域へと順に第1領域、第2領域、第3領域、第4領域に分割した場合に、塩素濃度が第1領域にある場合には、制御部30は、第4薬剤添加装置7を制御することにより、給水W21中の安定化次亜塩素酸の濃度を適正値まで高めるため、塩素系酸化剤の薬注量を増加させると共に、第1薬剤添加装置4及び第5薬剤添加装置8を制御することにより、給水W21中に遊離塩素を残さないよう、安定化剤の薬注量を調整してもよい。
In the present embodiment, for example, the chlorine concentration regions measured by the first
また、塩素濃度が第2領域にある場合には、制御部30は、第1薬剤添加装置4及び第5薬剤添加装置8を制御することにより、給水W21中に遊離塩素を残さないよう、安定化剤の薬注量を調整してもよい。
Further, when the chlorine concentration is in the second region, the
また、塩素濃度が第3領域にある場合には、制御部30は、第3薬剤添加装置6を制御することにより、逆浸透膜モジュール14の逆浸透膜へのダメージを低減させるため、給水W21への臭素化合物の薬注量を増加させると共に、第1薬剤添加装置4及び第5薬剤添加装置8を制御することにより、給水W21中に遊離塩素を残さないよう、安定化剤の薬注量を調整してもよい。
Further, when the chlorine concentration is in the third region, the
また、塩素濃度が第4領域にある場合には、制御部30は、第2薬剤添加装置5を制御することにより、給水W21中の塩素濃度を適正値まで下げるため、給水W21への還元剤の薬注を開始すると共に、第1薬剤添加装置4及び第5薬剤添加装置8を制御することにより、給水W21中に遊離塩素を残さないよう、安定化剤の薬注量を調整してもよい。
Further, when the chlorine concentration is in the fourth region, the
なお、上記の制御内容はあくまで一例であって、これには限定されない。例えば、塩素濃度が第2~第4領域のいずれかにある場合に、制御部30は、第4薬剤添加装置7を制御することにより、塩素系酸化剤の薬注量を減少させてもよい。
It should be noted that the above control content is merely an example, and the present invention is not limited to this. For example, when the chlorine concentration is in any of the second to fourth regions, the
〔発明の動作〕
以下、本発明の実施形態である水処理システム1の動作例について、図面を参照しながら説明する。図2は、本発明の水処理システム1の動作を示すフローチャートである。
なお、以下では、上記の第1領域を塩素濃度がC1未満の領域とし、上記の第2領域を塩素濃度がC1以上C2未満の領域とし、上記の第3領域を塩素濃度がC2以上C3未満の領域とし、上記の第4領域を塩素濃度がC3以上の領域とする。
[Operation of the Invention]
Hereinafter, an operation example of the water treatment system 1 which is an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flow chart showing the operation of the water treatment system 1 of the present invention.
In the following, the first region is defined as a region where the chlorine concentration is less than C 1, the second region is defined as a region where the chlorine concentration is C 1 or more and less than C 2 , and the third region is defined as a region where the chlorine concentration is C The fourth region is defined as a region having a chlorine concentration of C3 or higher.
以下の表1は、C1~C3の設定例を示す。濃縮水中での管理濃度は、有効塩素濃度として0.5~2.0mg/Lが好適と考えられる。給水中での濃度は、この値を濃縮倍率で割った値となるが、回収率が50~80%となることを想定した場合、濃縮倍率は2~5倍となる。これは、濃縮倍率=1/(1-回収率)なる数式に基づく。
ステップS1において、第1塩素濃度センサ9及び/又は第2塩素濃度センサ10によって測定される塩素濃度がC1未満である場合(S1:YES)には、処理はステップS2に移行する。第1塩素濃度センサ9又は第2塩素濃度センサ10によって測定される塩素濃度がC1以上である場合(S1:NO)には、処理はステップS3に移行する。
In step S1, if the chlorine concentration measured by the first
ステップS2において、制御部30は、第4薬剤添加装置7を制御することにより、塩素系酸化剤の薬注量を増加させると共に、第1薬剤添加装置4及び第5薬剤添加装置8を制御することにより、給水W21中に遊離塩素を残さないよう、安定化剤の薬注量を調整する。その後、処理はステップS1に移行する(リターン)。
In step S2, the
ステップS3において、第1塩素濃度センサ9又は第2塩素濃度センサ10によって測定される塩素濃度がC1以上C2未満である場合(S3:YES)には、処理はステップS4に移行する。第1塩素濃度センサ9又は第2塩素濃度センサ10によって測定される塩素濃度がC2以上である場合(S3:NO)には、処理はステップS5に移行する。
In step S3, if the chlorine concentration measured by the first
ステップS4において、制御部30は、第1薬剤添加装置4及び第5薬剤添加装置8を制御することにより、給水W21中に遊離塩素を残さないよう、安定化剤の薬注量を調整する。その後、処理はステップS1に移行する(リターン)。
In step S4, the
ステップS5において、第1塩素濃度センサ9及び/又は第2塩素濃度センサ10によって測定される塩素濃度がC2以上C3未満である場合(S5:YES)には、処理はステップS6に移行する。第1塩素濃度センサ9又は第2塩素濃度センサ10によって測定される塩素濃度がC3以上である場合(S5:NO)には、処理はステップS7に移行する。
In step S5, if the chlorine concentration measured by the first
ステップS6において、制御部30は、第3薬剤添加装置6を制御することにより、給水W21への臭素化合物の薬注量を増加させると共に、第1薬剤添加装置4及び第5薬剤添加装置8を制御することにより、給水W21中に遊離塩素を残さないよう、安定化剤の薬注量を調整する。その後、処理はステップS1に移行する(リターン)。
In step S6, the
ステップS7において、制御部30は、第2薬剤添加装置5を制御することにより、給水W21への還元剤の薬注を開始すると共に、第1薬剤添加装置4及び第5薬剤添加装置8を制御することにより、給水W21中に遊離塩素を残さないよう、安定化剤の薬注量を調整する。その後、処理はステップS1に移行する(リターン)。
In step S7, the
〔本実施形態の効果〕
上述した本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奏される。
本発明の水処理システム1は、原水W10をろ過して給水W21を生成するろ過装置3と、原水W10をろ過装置3に供給する原水ラインL1と、ろ過装置3で生成された給水W21を透過水W30と濃縮水W40とに分離する逆浸透膜モジュール14と、給水W22を逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインL2と、逆浸透膜モジュール14で分離された透過水W30を送出する透過水ラインL3と、逆浸透膜モジュール14で分離された濃縮水W40を送出する濃縮水ラインL4と、濃縮水W40の全部又は一部を濃縮排水W60として、系外に排出する濃縮排水ラインL6と、給水W21に安定化剤を薬注する第1薬剤添加装置4と、安定化剤の薬注量を調整することにより、給水W21内の塩素系酸化剤と安定化剤のモル比のバランスを調整する制御部30と、を備える。
[Effect of this embodiment]
According to the water treatment system 1 according to the present embodiment described above, for example, the following effects are exhibited.
The water treatment system 1 of the present invention includes a filtration device 3 that filters raw water W10 to generate feed water W21, a raw water line L1 that supplies raw water W10 to the filtration device 3, and a feed water W21 generated by the filtration device 3. A reverse
逆浸透膜モジュールへの給水として、ろ過装置3によりろ過された給水を用いる場合、ろ過後の給水中の残留塩素濃度の変動は大きなものとなる。安定化剤の薬注を調整することにより、逆浸透膜モジュールの前段における塩素濃度を適正値とすることが可能となる。更に、とりわけろ過装置よりも後段における遊離塩素を除去する方法に比較して、システム全体での薬注の簡素化と薬品使用量の削減が可能となる。 When feed water filtered by the filtration device 3 is used as feed water to the reverse osmosis membrane module, fluctuations in residual chlorine concentration in the feed water after filtration become large. By adjusting the dosing of the stabilizer, it becomes possible to set the chlorine concentration in the upstream stage of the reverse osmosis membrane module to an appropriate value. Furthermore, compared to the method of removing free chlorine at a later stage than the filtering device, it is possible to simplify chemical feeding and reduce the amount of chemicals used in the entire system.
また、水処理システム1は、ろ過装置3の出口における塩素濃度を測定する第1塩素濃度センサ9を更に備え、第1薬剤添加装置4は、第1塩素濃度センサ9の下流において、給水W21に安定化剤を薬注し、制御部30は、第1塩素濃度センサ9により測定された塩素濃度に基づいて、安定化剤の薬注量を調整する。
In addition, the water treatment system 1 further includes a first
ろ過装置出口での塩素濃度に基づいて、安定化剤の薬注を調整することにより、逆浸透膜モジュールの前段における塩素濃度を適正値とすることが可能となる。 By adjusting the chemical injection of the stabilizer based on the chlorine concentration at the filter outlet, the chlorine concentration in the upstream stage of the reverse osmosis membrane module can be adjusted to an appropriate value.
また、水処理システム1は、第1塩素濃度センサ9の下流において、給水W21に還元剤を薬注する第2薬剤添加装置5を更に備え、制御部30は、第1塩素濃度センサ9により測定された塩素濃度に基づいて、還元剤の薬注量を制御する。
In addition, the water treatment system 1 further includes a second
ろ過装置出口での塩素濃度が高すぎる場合に、給水に還元剤を添加することにより、所定濃度の残留塩素を含む給水を、逆浸透膜モジュールに供給することが可能となる。 When the chlorine concentration at the filter outlet is too high, by adding a reducing agent to the feed water, it becomes possible to supply the feed water containing a predetermined concentration of residual chlorine to the reverse osmosis membrane module.
また、還元剤は、SBS(重亜硫酸ソーダ)、亜硫酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ、亜硫酸ガスのうちいずれか1以上である。 The reducing agent is at least one of SBS (sodium bisulfite), sodium sulfite, sodium thiosulfate, and sulfurous acid gas.
還元剤として、SBS(重亜硫酸ソーダ)、亜硫酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ、亜硫酸ガスのうちいずれか1以上を用いることにより、所定濃度の残留塩素を含む給水を、逆浸透膜モジュールに供給することが可能となる。 By using one or more of SBS (sodium bisulfite), sodium sulfite, sodium thiosulfate, and sulfurous acid gas as a reducing agent, feedwater containing residual chlorine at a predetermined concentration can be supplied to the reverse osmosis membrane module. It becomes possible.
また、水処理システム1は、第1塩素濃度センサ9の下流において、給水W21に臭素化合物を薬注する第3薬剤添加装置6を更に備え、制御部30は、第1塩素濃度センサ9により測定された塩素濃度に基づいて、臭素化合物の薬注量を制御する。
In addition, the water treatment system 1 further includes a third
臭素化合物を薬注して安定化剤を塩素系から臭素系に切り替えることで、給水の酸化力が弱まり、逆浸透膜の膜劣化の度合いを下げることが可能となる。 By chemically injecting a bromine compound to switch the stabilizer from a chlorine-based one to a bromine-based one, the oxidizing power of feed water is weakened, making it possible to reduce the degree of deterioration of the reverse osmosis membrane.
また、水処理システム1は、原水W10に塩素系酸化剤を薬注する第4薬剤添加装置7を更に備え、制御部30は、第1塩素濃度センサ9により測定された塩素濃度に基づいて、原水W10への塩素系酸化剤の薬注を制御する。
In addition, the water treatment system 1 further includes a fourth
ろ過装置出口での塩素濃度が高すぎる又は低すぎる場合に、ろ過装置出口での塩素濃度に基づいて、塩素系酸化剤の薬注を制御することにより、逆浸透膜モジュールの前段における遊離塩素の濃度を適正値とすることが可能となる。 If the chlorine concentration at the outlet of the filtration device is too high or too low, by controlling the chemical injection of the chlorine-based oxidant based on the chlorine concentration at the outlet of the filtration device, the release of free chlorine in the upstream stage of the reverse osmosis membrane module. It becomes possible to set the density to an appropriate value.
また、水処理システム1は、原水W10に安定化剤を薬注する第5薬剤添加装置8を更に備え、制御部30は、第1塩素濃度センサ9により測定された塩素濃度に基づいて、原水W10に薬注される安定化剤と、給水W21に薬注される安定化剤との双方の薬注を制御する。
Further, the water treatment system 1 further includes a fifth
系内に配管やタンクが多く存在するため、原水の滞留時間が長い場合、遊離塩素が揮発してしまう。遊離塩素を安定化次亜塩素酸等の結合体とすることにより、系内をよりクリーンに保つことが可能となる。 Since there are many pipes and tanks in the system, free chlorine volatilizes if the raw water stays for a long time. By converting free chlorine into a conjugate such as stabilized hypochlorous acid, it becomes possible to keep the inside of the system cleaner.
また、水処理システム1は、濃縮水ラインL4又は濃縮排水ラインL6における塩素濃度を測定する第2塩素濃度センサ10を更に備え、制御部30は、第1塩素濃度センサ9により測定された塩素濃度に加えて、第2塩素濃度センサ10により測定された塩素濃度に基づいて薬注を制御する。
In addition, the water treatment system 1 further includes a second
第1塩素濃度センサ9により測定された塩素濃度のみならず、還元剤・安定化剤・臭素化合物の薬剤添加装置、更には逆浸透膜モジュール14よりも後段の、濃縮水ラインL4又は濃縮排水ラインL6における塩素濃度にも基づいて薬注を制御することにより、各薬剤の薬注量のバランスをより適切に調整することが可能となる。
Not only the chlorine concentration measured by the first
また、安定化剤中には、金属イオンに対する封鎖、分散作用を有するキレート成分、及び/又はポリマーが含まれてもよい。 The stabilizing agent may also contain a chelate component that sequesters metal ions and disperses them, and/or a polymer.
膜劣化は安定化剤の添加量を増加する事で低減できると考えられるが、遷移金属が触媒となって劣化を促進する場合、これだけでは不十分であり、前記の金属に対するキレート効果、分散効果を有する成分を添加することで、遷移金属を封鎖でき、膜劣化のより一層の抑制が可能となる。特に、安定化剤と同じ比率で添加される場合、添加量が増えると、遷移金属に対する封鎖効果を高める事ができ、相補的な効果で膜劣化を軽減する事が出来る。
また、金属イオンに対する封鎖、分散作用を有するキレート成分は、遷移金属の封鎖作用をする以外に、金属が溶解度を超えて析出するのを防止する役割も果たす。これにより、バイオフィルムの抑制と同時に、金属スケールの生成による膜閉塞を防止することが可能となる。
バイオフィルムとスケールが複合的に生成する場合、スケール分がバインダーとなる事でバイオフィルム構造が強化される傾向があるが、上記のスケール抑制効果によって、強固なバイオフィルムとなるのを防止すると共に、安定化次亜臭素酸の有するバイオフィルム抑制効果と併せる事によって、より一層のバイオフィルム抑制効果が期待される。
更に、キレート成分は、細菌の生息に必要な必須金属を奪う作用や、細胞内の金属と反応することで細胞を崩壊させる作用により、それ自体が殺菌効果も有し、防腐効果が得られる事での保存安定性向上が期待される共に、処理対象水への添加時には、安定化次亜臭素酸と相補的に作用する事で、より一層のバイオフィルム抑制効果が期待される。
It is thought that film deterioration can be reduced by increasing the amount of stabilizer added. By adding a component having the transition metal can be blocked, film deterioration can be further suppressed. In particular, when added at the same ratio as that of the stabilizer, as the amount added increases, the effect of blocking transition metals can be enhanced, and the complementary effects can reduce film deterioration.
In addition, the chelate component, which has sequestering and dispersing effects on metal ions, not only sequesters transition metals, but also plays a role in preventing metals from precipitating in excess of their solubility. This makes it possible to prevent membrane clogging due to the formation of metal scales while suppressing biofilms.
When biofilms and scales are formed in a composite manner, the biofilm structure tends to be strengthened by the scale portion acting as a binder. In combination with the biofilm inhibitory effect of stabilized hypobromous acid, a further biofilm inhibitory effect is expected.
In addition, the chelate component itself has a bactericidal effect and an antiseptic effect due to the action of depriving bacteria of essential metals necessary for living and the action of collapsing cells by reacting with metals in cells. It is expected to improve the storage stability in the water to be treated, and when added to the water to be treated, it is expected to have a further biofilm suppression effect by acting complementarily with the stabilized hypobromous acid.
〔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]
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be implemented in various forms.
〔変形例1〕
水処理システム1においては、第1塩素濃度センサ9及び第2塩素濃度センサ10が備わり、薬注制御部としての制御部30は、これらのセンサによって測定される塩素濃度に基づいて、薬注を制御するが、これには限定されない。例えば、水処理システム1は、第1塩素濃度センサ9の代わりに、原水ラインL1に設置される電位測定装置を備え、第2塩素濃度センサ10の代わりに、濃縮排水ラインL6に設置される電位測定装置を備えてもよい。更に、薬注制御部としての制御部30は、これらの電位測定装置によって測定される酸化還元電位に基づいて、薬注を制御してもよい。
[Modification 1]
In the water treatment system 1, a first
〔変形例2〕
水処理システム1は、上記の実施形態とは異なる構成を有してもよい。例えば、上記では循環水ラインL5を備えるとしたが、これには限定されず、循環水ラインL5を有さない構成としてもよい。また、水処理システム1は、臭素化合物を薬注する第3薬剤添加装置6を有さない構成としてもよい。また、水処理システム1は、安定化剤を薬注する第5薬剤添加装置8を有さない構成としてもよい。また、水処理システム1において、塩素系酸化剤を薬注する第4薬剤添加装置7は、原水ラインL1ではなく、給水ラインL2に備わっていてもよい。また、水処理システム1は、第1塩素濃度センサ9と第2塩素濃度センサ10は、いずれか一方のみを有する構成としてもよい。
[Modification 2]
The water treatment system 1 may have a configuration different from the above embodiment. For example, although the circulating water line L5 is provided in the above description, the present invention is not limited to this, and a configuration without the circulating water line L5 may be employed. Moreover, the water treatment system 1 may be configured without the third
〔変形例3〕
また、水処理システム1及び1Aは、更に、耐塩素膜を使用すると、膜劣化の影響をより受け難くなるのでより好適である。上述の薬注調整手法と併用することで、より劣化影響を低減することができる。耐塩素膜としては、例えばポリアミド系の材料を用いて製造されるものがある。
[Modification 3]
In addition, the water treatment systems 1 and 1A are more suitable if a chlorine-resistant membrane is used, since the influence of membrane deterioration is less likely to occur. By using together with the chemical injection adjustment method described above, the deterioration effect can be further reduced. As the chlorine resistant film, for example, there is a film manufactured using a polyamide-based material.
〔変形例4〕
また、水処理システム1及び1Aにおいて、膜洗浄工程にも薬剤を添加した給水を用いて行うのが好ましい。膜洗浄工程としては、フラッシング等が有るが、濃縮水ラインに給水ラインを接続して通水してもよい。
[Modification 4]
Further, in the water treatment systems 1 and 1A, it is preferable to use the water supply to which the chemical is added in the membrane cleaning step. The membrane cleaning process includes flushing and the like, and water may be supplied by connecting a water supply line to the concentrated water line.
〔変形例5〕
また、水処理システム1及び1Aにおいて、劣化防止の点から、塩素と膜との接触量を低減するため、バイオフィルムの発生時のみ、間欠的に上記の薬剤を添加してもよい。
[Modification 5]
Moreover, in the water treatment systems 1 and 1A, in order to reduce the amount of contact between chlorine and the membrane, from the viewpoint of deterioration prevention, the above chemical may be intermittently added only when biofilms are generated.
〔変形例6〕
また、水処理システム1及び1Aにおいて、当該システム休止中の微生物繁殖を抑制するためには、当該システムの休止前に、上記の薬剤を添加しておくことが好ましい。
[Modification 6]
Moreover, in the water treatment systems 1 and 1A, in order to suppress the propagation of microorganisms during system suspension, it is preferable to add the above chemicals before suspension of the system.
1 水処理システム、
3 ろ過装置
4 第1薬剤添加装置(第1薬注装置)
5 第2薬剤添加装置(第2薬注装置)
6 第3薬剤添加装置(第3薬注装置)
7 第4薬剤添加装置(第4薬注装置)
8 第5薬剤添加装置(第5薬注装置)
9 第1塩素濃度センサ(第1塩素濃度測定装置)
10 第2塩素濃度センサ(第2塩素濃度測定装置)
11 水質センサ(水質測定手段)
12 加圧ポンプ
14 逆浸透膜モジュール
30 制御部(薬注制御部)
L1 原水ライン
L2 給水ライン、
L3 透過水ライン
L4 濃縮水ライン、
L5 循環水ライン
L6 濃縮排水ライン、
L21 第1給水ライン
L22 第2給水ライン
1 water treatment system,
3
5 Second chemical addition device (second chemical injection device)
6 Third chemical addition device (third chemical injection device)
7 Fourth chemical addition device (fourth chemical injection device)
8 Fifth chemical addition device (fifth chemical injection device)
9 First chlorine concentration sensor (first chlorine concentration measuring device)
10 Second chlorine concentration sensor (second chlorine concentration measuring device)
11 water quality sensor (water quality measuring means)
12 pressurizing
L1 raw water line L2 water supply line,
L3 permeate line L4 concentrate line,
L5 circulating water line L6 concentrated drainage line,
L21 First water supply line L22 Second water supply line
Claims (16)
原水を前記ろ過装置に供給する原水ラインと、
前記ろ過装置で生成された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、
給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、
前記濃縮水の全部又は一部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、
原水及び/又は給水に塩素系酸化剤を薬注する第4薬注装置と、
前記ろ過装置の出口における給水内の遊離塩素濃度を測定する第1塩素濃度測定装置と、
前記第1塩素濃度測定装置の下流において、給水に添加することで給水内の遊離塩素との化学反応により安定化次亜塩素酸を生成させる安定化剤を薬注する第1薬注装置と、
前記第1塩素濃度測定装置により測定された前記ろ過装置の出口での遊離塩素濃度に基づいて、前記安定化剤の薬注量を調整することで、給水内の塩素系酸化剤と前記安定化剤のモル比バランスを調整し、前記逆浸透膜モジュールの前段における遊離塩素濃度を適性値にする、薬注制御部と、を備える、水処理システム。 a filtration device for filtering raw water to generate feed water;
a raw water line that supplies raw water to the filtration device;
a reverse osmosis membrane module that separates feedwater generated by the filtration device into permeated water and concentrated water;
a water supply line for supplying water to the reverse osmosis membrane module;
a permeated water line for sending permeated water separated by the reverse osmosis membrane module;
a concentrated water line for delivering concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module;
A concentrated wastewater line that discharges all or part of the concentrated water to the outside of the system as concentrated wastewater;
a fourth chemical dosing device for dosing a chlorine-based oxidant into raw water and/or feed water;
a first chlorine concentration measuring device for measuring the free chlorine concentration in the feed water at the outlet of the filtering device;
a first chemical dosing device that, downstream of the first chlorine concentration measuring device, feeds a stabilizer that, when added to the feed water, generates stabilized hypochlorous acid through a chemical reaction with free chlorine in the feed water;
By adjusting the dosage of the stabilizing agent based on the free chlorine concentration at the outlet of the filtering device measured by the first chlorine concentration measuring device, the chlorine-based oxidant in the feed water and the stabilizing agent a chemical dosing control unit that adjusts the molar ratio balance of the agents to bring the concentration of free chlorine in the upstream stage of the reverse osmosis membrane module to an appropriate value .
前記薬注制御部は、前記第1塩素濃度測定装置により測定された遊離塩素濃度に基づいて、還元剤の薬注量を制御する、請求項2に記載の水処理システム。 Downstream of the first chlorine concentration measuring device, further comprising a second chemical injection device for chemically injecting a reducing agent into the water supply,
3. The water treatment system according to claim 2, wherein said chemical dosing control unit controls the chemical dosing amount of the reducing agent based on the free chlorine concentration measured by said first chlorine concentration measuring device.
前記薬注制御部は、前記第1塩素濃度測定装置により測定された遊離塩素濃度に基づいて、臭素化合物の薬注量を制御する、請求項2~4のいずれか1項に記載の水処理システム。 Downstream of the first chlorine concentration measuring device, further comprising a third chemical injection device for chemically injecting a bromine compound into the water supply,
The water treatment according to any one of claims 2 to 4, wherein the chemical injection control unit controls the chemical injection amount of the bromine compound based on the free chlorine concentration measured by the first chlorine concentration measuring device. system.
前記薬注制御部は、前記第1塩素濃度測定装置により測定された遊離塩素濃度に基づいて、原水に薬注される前記安定化剤と、給水に薬注される前記安定化剤との双方の薬注を制御する、請求項2~6のいずれか1項に記載の水処理システム。 Further comprising a fifth chemical dosing device for dosing the stabilizing agent into the raw water,
The chemical dosing control unit controls both the stabilizing agent that is chemically injected into the raw water and the stabilizing agent that is chemically injected into the feed water based on the concentration of free chlorine measured by the first chlorine concentration measuring device. The water treatment system according to any one of claims 2 to 6, which controls chemical injection of.
前記薬注制御部は、前記第1塩素濃度測定装置により測定された遊離塩素濃度に加えて、第2塩素濃度測定装置により測定された塩素濃度に基づいて薬注を制御する、請求項2~7のいずれか1項に記載の水処理システム。 Further comprising a second chlorine concentration measuring device for measuring the chlorine concentration in the concentrated water line or the concentrated wastewater line,
wherein the chemical dosing control unit controls chemical dosing based on the chlorine concentration measured by the second chlorine concentration measuring device in addition to the concentration of free chlorine measured by the first chlorine concentration measuring device; 8. The water treatment system according to any one of 7.
原水を前記ろ過装置に供給する原水ラインと、
前記ろ過装置で生成された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、
給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、
前記濃縮水の全部又は一部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、
原水及び/又は給水に塩素系酸化剤を薬注する第4薬注装置と、
前記給水ラインにおける前記ろ過装置の出口における酸化還元電位を測定する電位測定装置と、
前記電位測定装置の下流において、給水に添加することで給水内の遊離塩素との化学反応により安定化次亜塩素酸を生成させる安定化剤を薬注する第1薬注装置と、
前記電位測定装置により測定された前記ろ過装置の出口での酸化還元電位に基づいて、安定化剤の薬注量を制御することにより、前記給水内の塩素系酸化剤と安定化剤のモル比のバランスを調整し、前記逆浸透膜モジュールの前段における遊離塩素濃度を適性値にする薬注制御部と、を備える、水処理システム。 a filtration device for filtering raw water to generate feed water;
a raw water line that supplies raw water to the filtration device;
a reverse osmosis membrane module that separates feedwater generated by the filtration device into permeated water and concentrated water;
a water supply line for supplying water to the reverse osmosis membrane module;
a permeated water line for sending permeated water separated by the reverse osmosis membrane module;
a concentrated water line for delivering concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module;
A concentrated wastewater line that discharges all or part of the concentrated water to the outside of the system as concentrated wastewater;
a fourth chemical dosing device for dosing a chlorine-based oxidant into raw water and/or feed water;
a potential measuring device for measuring the oxidation-reduction potential at the outlet of the filtering device in the water supply line;
a first chemical dosing device for dosing, downstream of the potential measuring device, a stabilizing agent that is added to the feed water to generate stabilized hypochlorous acid through a chemical reaction with free chlorine in the feed water;
Based on the oxidation-reduction potential at the outlet of the filtration device measured by the potential measuring device, the molar ratio of the chlorine-based oxidant and the stabilizer in the water supply is controlled by controlling the chemical injection amount of the stabilizer. and a chemical dosing control unit that adjusts the balance of the reverse osmosis membrane module and adjusts the concentration of free chlorine in the upstream stage of the reverse osmosis membrane module to an appropriate value .
前記薬注制御部は、前記電位測定装置により測定された酸化還元電位に基づいて、還元剤の薬注量を制御する、請求項9に記載の水処理システム。 Downstream of the potential measuring device, further comprising a second chemical injection device for injecting a reducing agent into the water supply,
10. The water treatment system according to claim 9, wherein said chemical dosing control unit controls the chemical dosing amount of the reducing agent based on the oxidation-reduction potential measured by said potential measuring device.
前記薬注制御部は、前記電位測定装置により測定された酸化還元電位に基づいて、臭素化合物の薬注量を制御する、請求項9~11のいずれか1項に記載の水処理システム。 Downstream of the potential measuring device, further comprising a third chemical injection device for injecting a bromine compound into the water supply,
The water treatment system according to any one of claims 9 to 11, wherein the chemical dosing control unit controls the chemical dosing amount of the bromine compound based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measuring device.
前記薬注制御部は、前記電位測定装置により測定された酸化還元電位に基づいて、原水に薬注される前記安定化剤と、給水に薬注される前記安定化剤との双方の薬注を制御する、請求項9~13のいずれか1項に記載の水処理システム。 Further comprising a fifth chemical dosing device for dosing the stabilizing agent into the raw water,
The chemical dosing control unit controls the dosing of both the stabilizing agent into the raw water and the stabilizing agent into the feed water based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measuring device. is controlled, the water treatment system according to any one of claims 9 to 13.
前記薬注制御部は、前記水質測定手段により測定された水質に基づいて、前記給水内の塩素系酸化剤と安定化剤のモル比のバランスと薬注量を調整する、請求項1~14のいずれか1項に記載の水処理システム。 Further comprising water quality measuring means for measuring the water quality of the water supply,
Claims 1 to 14, wherein the chemical dosing control unit adjusts the balance of the molar ratio of the chlorine-based oxidant and the stabilizer in the water supply and the chemical dosing amount based on the water quality measured by the water quality measuring means. The water treatment system according to any one of .
The water treatment system according to any one of claims 1 to 15, wherein the stabilizing agent contains a chelate component having a sequestering and dispersing action on metal ions and/or a polymer.
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