JPH0299191A - 溶存酸素濃度自動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、逆浸透性分離装置、ボイラー等に供給する
水中の溶存酸素濃度の自動制御方法に関するものである
。

［従来技術］ 海水の淡水化等溶液から溶媒と溶質を分離する方法とし
て逆浸透膜を用いた逆浸透法がある。この方法は、逆浸
透膜に接する溶液に浸透圧よりも高い圧力を加えると、
溶液中の溶媒分子が逆浸透膜を通って溶液から分離され
るという原理を応用したものである。そして逆浸透性分
離装置に使用する逆浸透膜は、酢酸セルロース系、ポリ
アミド系、複素環ポリマー系、水溶性ポリマー架橋系お
よび重合性モノマー系等が実用に供されている。

このうち重合成モノマー系逆浸透膜は最も分離能力には
優れているが、溶液中に溶存する酸素により酸化され、
劣化するという問題がある。このため溶液の分離処理に
先立ち、溶液中に還元剤を注入して溶存酸素を除去して
やるという工程を付加するようにしている。従来この還
元剤の注入量については、その量を制御することなく一
定量を注入している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来技術においては、被分
離処理溶液の流量や溶存酸素濃度がなんらかの影響によ
り変動するのに対処するため、予想される最大溶存酸素
量に見合った量（この値は通常の流量および溶存酸素濃
度の場合の理論必要量のほぼ１５倍となる）の還元剤を
注入するため、通常の流量および溶存酸素濃度の場合に
は常に還元剤が過剰に使用される。また被処理溶液の流
量が減少した場合や被処理溶液の温度が上昇して被処理
溶液の溶存酸素量が減少した場合でも、同一量の還元剤
が注入される結果、還元剤が更に過剰に使用され、分離
装置のランニングコストが高くなるという問題点があっ
た。

また、還元剤注入後の溶存酸素濃度を測定し、この値が
規定値になるようにフィードバック制御をすることも考
えられるが、目標とする低溶存酸素濃度では、溶存酸素
計の精度が十分でなく、従ってフィードバック制御が有
効ではないという問題点があった。

この発明は、従来技術の以上のような問題点を解消し、
被分離処理溶液の溶存酸素量に見合った量の還元剤を自
動的に注入することができる逆浸透性分離装置等におけ
る溶存酸素濃度の自動制御方法を提供することを目的と
している。

［課題を解決するための手段］ 前記問題点は、還元剤添加前の被処理水の流量および溶
存酸素濃度を検出し、これらの値と目標溶存酸素濃度か
ら必要還元剤量を求めると共に、還元剤殺人後の被処理
水の溶存酸素濃度を測定し、この値が規定置以上のとき
、この値と目標温存酸素濃度の差に応じた量だけ前記必
要還元剤量を修正して添加還元剤量とし、還元剤投入後
の被処理水の溶存酸素濃度が前記規定値以下のときは無
修正の必要還元剤量を添加還元剤量として、添加還元剤
量の還元剤を添加することを特徴とする溶存酸素量制御
方法により解決される。

［作用］ 前記構成により、溶存酸素濃度はフィードフォワード制
御を基本制御系として制御される。還元剤投入後の被処
理水の溶存酸素濃度が規定よりも低く、溶存酸素計の精
度が悪いときはフィードバック制御系による補正は行わ
れず、フィードフォワード制御のみで制御される。還元
剤投入後の被処理水の溶存酸素濃度が規定よりも高いと
きはフィードバック制御による補正がなされ、正確な制
御がおこなわれる。

［実施例」 本発明の１実施例である逆浸透性分離装置における溶存
酸素濃度自動制御方法のブロック図を第１図に示す。こ
のブロック図は、海水を淡水化するための分離装置の場
合を示している。海水１は、分離装置の管路２を通って
逆浸透膜モジュール３に送られ、ここで海水１に浸透圧
以上の圧力がかけられることにより、海水１中の水分の
みが逆浸透膜を透過し、淡水４になるようになっている
。海水１が逆浸透膜モジュール３に達する以前に、海水
１中に溶存する酸素を除去するため、管路２中に還元剤
５を還元剤注入管６を通して注入するようにしているが
、その注入量はバルブ７の開度の調整によりコントロー
ルするようになっている。この注入量の制御方法につい
て詳述すると、還元剤注入場所よりも上流側の管路２設
置した溶存酸素濃度検出端８により海水１中の溶存酸素
濃度を検出するとともに、同じく上流側の管路２に設置
した流量検出端９により海水１の流量を検出する。そし
てそれぞれの信号は、演算器１０に送られ、演算器１０
によりこれらの値をパラメータとして、あらかじめ設定
しである許容溶存酸素濃度（約０．Ｏ２ｐｐｍ程度）に
見合う還元剤の注入量が算定され、その注入量に見合う
バルブ７の開度がバルブに対して自動的に指示されるフ
ィードフォワード制御を行なっている。

還元剤の注入量の自動制御は、上述した方法で長期的に
は問題なく、十分に逆浸透膜の劣化防止を図りつつかつ
過剰な還元剤の使用を押さえるという効果を発揮してい
るが、次のような短期的な問題が残っている。すなわち
、管路２には第１図に図示していないが、高圧ポンプや
逆浸透膜保安のための保安フィルターや海水１に浸透圧
以上の圧力をかけるための高圧ポンプが配置されている
。そのため管路２に空気だまりが突発的に発生し、短期
的に海水１中の溶存酸素濃度が、前記許容溶存酸素濃度
以上に高まることがある。この短期的な溶存酸素濃度の
上限値、すなわち短期許容溶存酸素濃度は、種々の実験
から０．５Ｐｐｍ程度に押さえればよいことが分かって
いる。そこで本道浸透法分離装置における還元剤注入量
自動制御方法においては、海水１が逆浸透膜モジュール
３に入る直前の管路２に設けた溶存酸素濃度検出端１１
により、還元剤注入後の海水１の溶存酸素濃度を検出し
、この信号を調節計１２に送り、この値が短期許容溶存
酸素濃度（０，５ｐｐｍに設定）より高い場合には、調
節計１２から信号が演算器１０に送られ、注入量の修正
の算定が行なわれ、注入量が増量されるようになってい
る。またこのように還元剤が増量された結果、溶存酸素
濃度検出端１１により検出される溶存酸素濃度が０．５
ｐｐｍ以下になった場合は反対に前記のような修正をや
めるようにしている。

以上に述べた本道浸透法分離装置における還元剤注入量
自動制御方法を数式化すると次のようになる。

還元剤の注入量−Ｌ＋　　１加、　Ｄｏｔ　、　Ｑ、　
Ｋ、　Ｓ、　ｆｚ（ＤＯｚ）ｌ・・・（１）（１）式に
おいて ｆｌ　：演算器による処理 ＤＯ＝目標値（０，Ｏ２ｐｐｍ未満） ＤＯ，：還元剤注入前の海水溶存酸素濃度Ｑ　　：処理
海水の流量 Ｋ　　：反応効率 Ｓ　　：安全係数 ｆｚ　：調節計による修正 ＤＯ２＜　０．５ｐｐｍのとき、ｆｚ（ＤＯ２）　　＝
　０ＤＯ２≧ｏ、５ｐｐｍのとき、ｆｚ（ＤＯｚ＞　＝
　ｆｚ（ＤＯ２）ＤＯ２：還元剤注入後の溶存酸素濃度 ［発明の効果］ 本発明は以上のように構成されているので、還元剤投入
後の被処理水の溶存酸素濃度が規定よりも低く、溶存酸
素計の精度が悪いときはフィードバック制御系による補
正は行われず、フィードフォワード制御のみで制御され
る。還元剤投入後の被処理水の溶存酸素濃度が規定より
も高いときはフィードバック制御による補正がなされ、
正確な制御がおこなわれる。従って常に必要最低限の還
元剤を投入することができ、還元剤の節約をはかること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である逆浸透性分離装置にお
ける溶存酸素濃度自動制御方法のブロック図である。 １・・・海水、２・・・管路、３・・・逆浸透膜モジュ
ール、４・・・淡水、５・・・還元剤、６・・・還元剤
注入管、７・・・バルブ、８・・・溶存酸素濃度計、９
・・・海水流量検出端、１０・・・演算器、１１・・・
溶存酸素濃度計、１２・・・調節計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被処理水に還元剤を添加して被処理水の溶存酸素濃度を
   規定値に保つ溶存酸素濃度の自動制御方法において、還
   元剤添加前の被処理水の流量および溶存酸素濃度を検出
   し、これらの値と目標溶存酸素濃度から必要還元剤量を
   求めると共に、還元剤投入後の被処理水の溶存酸素濃度
   を測定し、この値が規定置以上のとき、この値と目標溶
   存酸素濃度の差に応じた量だけ前記必要還元剤量を修正
   して添加還元剤量とし、還元剤投入後の被処理水の溶存
   酸素濃度が前記規定値以下のときは無修正の必要還元剤
   量を添加還元剤量として、添加還元剤量の還元剤を添加
   することを特徴とする溶存酸素量制御方法。