KR102462859B1 - 역침투 시스템의 진단 장치 - Google Patents

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Abstract

전처리 장치 (1) 와, 그 전처리 장치 (1) 로부터의 응집 처리수를 막 여과하는 RO 장치 (5) 를 갖는 RO 시스템의 동작 상태를 진단하는 진단 장치로서, RO 장치 (5) 의 플럭스 데이터의 수신부와, RO 시스템의 동작 상태 정보의 입력부와, RO 시스템의 동작 부조 상태와 대책의 관계를 나타내는 데이터를 기억하는 기억부와, 상기 입력부에서 입력된 동작 상태 정보와 그 기억부에 기억된 데이터에 기초하여 RO 장치의 동작 부조에 대한 대책을 판정하는 판정부 (35) 를 갖는 역침투 시스템의 진단 장치.

Description

역침투 시스템의 진단 장치
본 발명은, 응집 처리수를 제탁막 (除濁膜) 처리한 후, 역침투 (RO) 처리하는 역침투 시스템의 동작 부조 (不調) 에 대한 대책을 결정하기 위한 진단 장치에 관한 것이다.
우물물, 공업용수, 수돗물 등을 원수로 하는 용수 처리나, 각종 배수 처리, 배수 회수 등에 있어서는, 여러 가지의 수처리가 실시되고 있다. 예를 들어, 원수에 응집제를 첨가하여, 원수 중의 현탁 물질, 콜로이달 성분이나 유기 물질 등을 응결 또한 조대화 (粗大化) 시킨 후, 침전, 부상, 여과, 막 여과 등에 의해 고액 분리하는 수처리가 실시되고 있다. 막 여과 단독으로 제탁·제균하여 처리수를 회수하는 수처리가 실시되고 있다.
일반적으로, RO 막의 막 폐색 원인으로는, (i) 급수의 탁질 과다나 (ii) 스케일, 슬라임의 부착, (iii) 전처리가 있는 경우에는 전처리 불량 등을 들 수 있다. 그 대책으로서, 다음과 같은 것이 실시되고 있다.
(i) 에 대해서는, 예를 들어 RO 급수의 SDI 를 측정한다. 소정 SDI 이상인 경우, 전처리 조건의 변경 등으로 대응한다. (ii) 에 대해서는, 예를 들어 RO 급수, RO 처리수, 및 RO 농축수의 수질을 측정하고, 회수율의 적정화를 실시한다. (iii) 에 대해서는, 전처리의 응집제의 첨가 농도를 확인하고, 허용 첨가 농도 이상인 경우, 그 이하가 되도록 조정한다.
RO 막의 여과 저항이 상승한 경우, 역세 (逆洗) 나 산, 알칼리 등에 의한 약품 세정이 실시된다 (특허문헌 1 등).
RO 막은 시간 경과적으로 열화된 경우, 플럭스가 규정 범위를 초과하여 증대되는 경우가 있다.
(특허문헌 1) 일본 공개특허공보 2016-185520호
RO 막의 폐색 원인으로는, 급수의 탁질 과다, 스케일이나 슬라임의 부착, 전처리 불량 등의 많은 원인이 있고, 원인에 따라 대응책이 상이하기 때문에, 원인을 정확하게 판단하여, 신속하고 또한 적절하게 대응책을 입안하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은, 역침투 (RO) 시스템의 동작 부조에 대한 대책을 적확하게 결정할 수 있는 역침투 시스템의 진단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 역침투 시스템의 진단 장치는, 전처리 장치와, 그 전처리 장치로부터의 전처리수를 역침투 처리하는 역침투 장치를 갖는 역침투 시스템의 동작 상태를 진단하는 진단 장치로서, 역침투 장치의 투과성에 관한 지표 데이터 및 일차측 유로 차압의 적어도 일방의 수신부와, 그 역침투 시스템의 동작 상태 정보의 입력부와, 그 역침투 시스템의 동작 부조 상태와 대책의 관계를 나타내는 데이터를 기억하는 기억부와, 상기 입력부에서 입력된 동작 상태 정보와 그 기억부에 기억된 데이터에 기초하여 역침투 장치의 동작 부조에 대한 대책을 판정하는 판정부를 갖는다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 입력부는, 복수의 질문을 표시하는 표시 수단 및 질문에 대한 회답의 입력 수단을 구비하고 있다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 동작 상태 정보는, 역침투 장치의 농축수와 급수의 SDI 값의 비를 포함한다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 동작 상태 정보는, 역침투 장치에 대한 급수의 SDI 값을 포함한다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 전처리 장치는, 응집 처리 장치 및 응집 처리수의 여과막 장치를 갖고 있고, 상기 동작 상태 정보는, 추가로, 그 여과막 장치의 여과수의 SDI 값을 포함한다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 동작 상태 정보는, 상기 역침투 장치에서의 비석출성의 표준 물질의 농축 배율과, 스케일 형성성 물질의 농축 배율을 포함한다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 동작 상태 정보는, 역침투 장치에 대한 급수 및 투과수의 전기 전도율, 역침투 급수의 유리 (遊離) 염소 농도, 그리고 역침투 급수의 ORP 를 포함한다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 수신부는 역침투 장치의 투과성에 관한 지표 데이터를 수신하는 것으로서, 상기 투과성에 관한 지표 데이터는 보정 플럭스이다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 판정부는, 상기 역침투 장치의 보정 플럭스가 소정 범위 외가 된 경우, 또는 보정 플럭스의 저하 속도가 소정값 이상이 된 경우에 상기 진단을 실시한다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 수신부는 역침투막 장치의 일차측 유로 차압을 수신하는 것으로서, 상기 역침투 장치의 일차측 유로 차압이 소정값 이상이 된 경우, 또는 막 차압의 상승 속도가 소정값 이상이 된 경우에 상기 진단을 실시한다.
본 발명에 의하면, RO 시스템의 동작 상태를 적확하게 진단할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 의하면, RO 시스템의 부조의 원인을 적절하게 특정할 수 있다.
도 1 은, RO 시스템의 구성도이다.
도 2 는, RO 시스템의 진단 장치의 구성도이다.
도 3 은, RO 시스템의 진단 방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 4 는, 전처리 장치의 구성도이다.
도 5 는, RO 시스템의 구성도이다.
도 6 은, RO 시스템의 진단 장치의 구성도이다.
도 7 은, RO 시스템의 진단 방법을 나타내는 플로 차트이다.
본 발명에 있어서, 투과성에 관한 지표 데이터란, 역침투막의 피처리수의 투과성과 상관성이 있는 지표 데이터로서, 통상적으로는 투과 유속 (플럭스) 이나 투과 유량을 채용할 수 있다. 또, 역침투 처리에 있어서는, 처리수량 (투과수량) 을 일정하게 하는 정유량 여과가 많이 채용되고 있고, 이와 같은 경우에는, 조작압, 평균 조작압, 막간 (膜間) 차압, 유효압을 투과성에 관한 지표 데이터로서 채용할 수 있다.
플럭스나 투과 유량은 온도나 막간 차압에 따라 상이하기 때문에, 표준 막간 차압, 표준 온도 조건하에 환산한 보정 플럭스나 보정 투과 유량을 투과성에 관한 지표 데이터로 하는 것이 바람직하다.
투과 유속, 투과 유량, 조작압, 평균 조작압, 막간 차압, 유효압, 보정 플럭스는, JIS K 3802 : 2015 (막 용어) 에서 정의되는 용어로, 이하와 같다.
투과 유속 (flux) : 단위 시간당 단위막 면적을 투과하는 물의 양.
투과 유량 (permeate flow rate) : 단위 시간에 막을 투과하는 물의 양.
조작압 (operating pressure) : 가압형 모듈에서, 공급수가 장치에 들어가기 전의 압.
평균 조작압 (average operating pressure) : 가압형 모듈에 있어서, 다음 식 (1) 에 나타내는, 공급수압 (Pin) 과 농축수압 (Pout) 을 평균한 압력 (P0). 막간 차압과는 달리, 이차측압 (Pprod) 은 빼지 않는다.
P0 ＝ (Pin ＋ Pout)/2 막간 차압 (1)
막간 차압 (trans membrane pressure) : 막, 엘리먼트 또는 모듈의 일차측압과 이차측압의 차. 또한, 크로스 플로 여과에서는, 일차측압으로서 상기 평균 조작압이 일반적으로 사용된다.
유효압 (effective pressure) : 가압형 모듈에 있어서, 평균 조작압 (P0) 에서 삼투압 차 (Δπ) 및 이차측압 (Pprod) 을 뺀, 막에 작용하는 유효한 압.
보정 플럭스 (corrected flux) : 플럭스를, 표준 막간 차압, 표준 온도 조건하에 환산한 것.
이하, 투과성에 관한 지표 데이터로서 보정 플럭스를 사용한 예에 대해 설명한다.
도 1 은 실시형태에 관련된 RO 시스템의 구성도이다. 원수는 전처리 장치 (1) 에서 응집 처리 및 여과 처리된 후, 펌프 (2), 밸브 (3), 및 배관 (4) 을 통하여 RO 장치 (5) 에 공급된다. 이 실시형태에서는, 전처리 장치 (1) 로는, 도 4 와 같이, 응집 처리 장치 (1a) 와, 응집 처리수를 여과 처리하는 여과 장치 (1b) 와, 여과 처리수를 저류하는 중계조 (1d) 를 갖는 것이 사용되고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 부호 1c 는, 여과수의 중계조 (1d) 에 대한 유입 배관, 1e 는 중계조 (1d) 로부터 상기 펌프 (2) 를 향하는 배관을 나타낸다. 이 배관 (1e) 에 pH 계 (19), 전기 전도율계 (23), ORP 계 (24) 및 유리 염소계 (25) 가 설치되어 있고, 이들 검출 데이터는 후술하는 진단 장치 (30) 에 입력된다.
여과 장치 (1b) 로는, 중력 여과기, 압력 여과기, MF 막 모듈, UF 막 모듈 등이 바람직하지만, 이 실시형태에서는, 중공사 UF 막 모듈이 사용되고 있다.
RO 장치 (5) 의 RO 막 (5a) 의 투과수는, 배관 (6) 및 밸브 (7) 를 통하여 처리수로서 취출되고, RO 막 (5a) 을 투과하지 않은 원수는, 배관 (17) 및 밸브 (18) 를 통하여 농축수로서 취출된다. 배관 (4, 6, 17) 에는, 각각 압력 센서 (8, 9, 27) 가 형성되어 있다. 배관 (6) 에는, 추가로, 유량계 (9A), 온도계 (9B) 및 전기 전도율계 (26) 가 형성되어 있다. 배관 (17) 에는, 유량계 (27A) 및 전기 전도율계 (28) 가 형성되어 있다. 유량계 (9A), 압력 센서 (8, 9, 27), 및 온도계 (9B) 의 검출값은 연산 회로 (20) 에 입력되고, 보정 플럭스 (보정 투과 유속) 가 연산된다. 또, 상기 압력 센서 (8, 27) 의 검출 압력이 연산 회로 (20) 에 입력되고, 양자의 차가 일차측 유로 차압으로서 연산된다.
진단 장치 (30) 는, 도 2 와 같이, 본체부 (31) 와, 터치 스위치 기능을 갖는 입력부로서의 액정 표시 패널 (36) 을 구비하고 있다. 본체부 (31) 는, 데이터 수집부 (32), 데이터 보존부 (33), 데이터베이스 (기억부) (34) 및 판정부 (35) 를 구비하고 있다.
본체부 (31) 는, CPU (중앙 연산 처리 장치) 나, 플래시 메모리, ROM, RAM, 하드 디스크 등으로 이루어지는 컴퓨터로 구성되어 있다.
본체부 (31) 의 CPU 가 관리 프로그램을 실행함으로써, 데이터 수집부 (32), 데이터 보존부 (33), 데이터베이스 (34) 및 판정부 (35) 의 기능이 실현된다.
데이터 수집부 (32) 는, 연산 회로 (20) 로부터의 보정 플럭스 및 일차측 유로 차압 데이터 이외에, 각 전기 전도율계 (23, 26, 28), ORP 계 (24), 유리 염소계 (25), pH 계 (19) 및 온도계 (9B) 의 각 데이터 이외에, 표시 패널 (36) 로부터의 진단 항목별 데이터의 회답 데이터를 수신한다. 데이터 보존부 (33) 는 회답 데이터 및 후술하는 판정 결과를 보정 플럭스, 일차측 유로 차압, 전기 전도율, ORP, 유리 염소, pH 등의 운전 데이터와 함께 보존한다. 데이터베이스 (34) 에는, RO 시스템의 동작 부조 상태와 그것에 대한 대책을 나타내는 데이터가 격납되어 있다.
판정부 (35) 는, 데이터 수집부 (32) 가 수집한 각 데이터와 데이터베이스 (34) 의 대책 데이터에 기초하여 대책을 결정하고, 표시 패널 (36) 에 표시한다.
도 3 과 같이, RO 장치 (5) 의 보정 플럭스가 소정 범위 외로 되어 있는 경우, 또는 보정 플럭스의 저하 속도가 소정값 이상인 경우, 알람을 작동시킴과 함께, 표시 패널 (36) 에, 예를 들어 다음과 같은 복수의 질문문 Q1 ∼ Q6 을 표시시킨다. 또, 각 질문문의 우측에 인접하여 Yes 회답 스위치 Y 와 No 회답 스위치 N 을 표시시킨다. 회답 스위치 Y, N 은, 각각 1 회 터치하면 밝은 색이 되고, 다시 1 회 터치하면 어두운 색이 되는 조명 기능도 구비하고 있다. Y, N 중, 밝은 색으로 발광하고 있는 것이 선택된 회답을 나타낸다. 이 회답 조작은, RO 시스템의 운전 담당자 등이 실시한다.
하기 Q3 의 UV260 이란, 파장 260 ㎚ 의 자외선 흡광 광도법에 의해 측정되는 유기 물질을 나타낸다. Q7 의 전기 전도율의 제거율은, 다음 식과 같다.
Figure 112020114294131-pct00001
Q1 : RO 농축수의 SDI 는 3 미만 ?
Q2 : Na 농축 배율 ＜ (TOC 농축 배율 ＋ α) ?
Q3 : Na 농축 배율 ＜ (UV260 농축 배율 ＋ β) ?
Q4 : Na 농축 배율 ＜ (Si 농축 배율 ＋ γ) ?
Q5 : Na 농축 배율 ＜ (Ca 농축 배율 ＋ δ) ?
Q6 : Na 농축 배율 ＜ (Mg 농축 배율 ＋ ε) ?
Q7 : 전기 전도율의 제거율은 ζ ％ 이상 ?
Q8 : RO 급수의 유리 염소 농도 ＜ η ㎎/ℓ as Cl2 ?
Q9 : RO 급수의 ORP ＜ θ mV ?
α, β, γ, δ, ε, ζ, η, θ 는 구체적인 숫자를 나타낸다. 이들 질문문은 일례이고, 추가로 다른 질문문이 표시되어도 된다.
모든 질문문에 대한 회답을 스위치 Y 또는 N 에 터치함으로써 실시한 후, 회답 종료를 의미하는 Ent 스위치에 터치한다. 이로써, 회답 데이터가 표시 패널 (36) 로부터 데이터 수집부 (32) 에 송신된다.
판정부 (35) 는, Q1 의 회답이 N 인 경우, 데이터베이스 (34) 로부터 다음의 대책 a1 ∼ a3 을 판독 출력하여 표시 패널 (36) 에 표시한다.
a1 : 슬라임 컨트롤제 첨가량을 늘린다.
a2 : 약품 세정한다.
a3 : (성능 회복되지 않는 경우에는) 막 교환한다.
Q2, 3 의 적어도 일방의 회답이 N 인 경우에는, 다음의 대책 b1 ∼ b3 을 데이터베이스 (34) 로부터 판독 출력하여 표시 패널 (36) 에 표시한다.
b1 : 응집 조건 재검토.
b2 : 약품 세정한다.
b3 : (성능 회복되지 않는 경우에는) 막 교환한다.
Q4 ∼ 6 의 적어도 1 개의 회답이 N 인 경우, 스케일 부착으로 판단하여, 다음의 c1, c2 의 표시를 실시한다.
c1 : RO 급수의 pH 재검토를 실시함과 함께, 스케일 분산제의 첨가량을 배증시킨다 (스케일 종류에 따라 대응책이 상이하기 때문에, 관리 부문에 연락한다).
c2 : RO 장치를 약품 세정한다.
Q2 ∼ 6 에 있어서, Na 대신에 다른 비석출성 물질, 예를 들어, K 나 Cl 등을 사용할 수 있다. 또, Q4 ∼ 6 에 있어서, Si, Ca, Mg 대신에 다른 스케일 형성성 물질, 예를 들어, Ba, Sr 등을 사용할 수 있다.
Q7 ∼ Q9 중 어느 1 이상의 회답이 N 인 경우에는, 다음의 d1, d2 의 표시를 실시한다.
d1 : 베셀 체크를 실시하여, 전기 전도율 제거율 98 ％ 미만의 막은 교환한다.
d2 : RO 급수로 유리 염소가 0.1 ㎎/ℓ as Cl2 이상 검출되거나, ORP (산화 환원 전위) 가 450 mV 이상인 경우에는, RO 급수에 대한 환원제의 첨가 농도를 증가시킨다.
Q1 ∼ 9 중 어느 것에 대해서도 회답이 Y 인 경우에는, 데이터베이스 (34) 로부터 판독 출력하여 다음의 표시를 실시한다. 「상세한 수질 분석이 필요하므로, 관리 부문에 연락해 주세요.」
또한, 상기 질문으로서「약품 세정을 실시해도 보정 플럭스는 회복되지 않는가 ?」를 추가해도 된다. 이 질문에 대한 회답이 Y (회복되지 않는다) 인 경우에는,「RO 막이 경년 열화되었으므로 RO 막을 교환해 주세요.」혹은「관리 부문에 연락해 주세요.」등의 표시를 실시한다.
이와 같이 하여, RO 시스템에 부조가 발생한 경우, 조속히 효과적인 대책을 실시할 수 있다.
도 5 는 다른 실시형태에 관련된 RO 시스템의 구성도이다. 또한, 도 1 과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 원수는 전처리 장치 (1) 에서 응집 처리 및 여과 처리된 후, 펌프 (2), 밸브 (3), 및 배관 (4) 을 통하여 RO 장치 (5) 에 공급된다. 이 실시형태에서는, 전처리 장치 (1) 로는, 도 4 와 같이, 응집 처리 장치 (1a) 와, 응집 처리수를 여과 처리하는 여과 장치 (1b) 와, 여과 처리수를 저류하는 중계조 (1d) 를 갖는 것이 사용되고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 부호 1c 는, 여과수의 중계조 (1d) 에 대한 유입 배관, 1e 는 중계조 (1d) 로부터 상기 펌프 (2) 를 향하는 배관을 나타낸다. 이 배관 (1e) 에 pH 계 (19) 가 설치되어 있다.
RO 장치 (5) 의 RO 막 (5a) 의 투과수는, 배관 (6) 및 밸브 (7) 를 통하여 처리수로서 취출되고, RO 막 (5a) 을 투과하지 않은 원수는, 배관 (17) 및 밸브 (18) 를 통하여 농축수로서 취출된다. 배관 (4, 6, 17) 에는, 각각 압력 센서 (8, 9, 27) 가 형성되어 있다. 배관 (6) 에는, 추가로, 유량계 (9A), 온도계 (9B) 가 형성되어 있다.
상기 압력 센서 (8, 27) 의 검출 압력은 일차측 유로 차압 검출 회로 (20A) 에 입력되고, 양자의 차가 일차측 유로 차압으로서 연산된다. 이 차압이 과대 (소정값 a 이상) 이거나, 또는 차압의 상승 속도가 과대 (소정값 b 이상) 일 때에는, 알람 회로 (21) 에 신호를 보내어 소리 및/또는 광에 의한 알람을 발생시킴과 함께, 진단 장치 (30A) 에 신호를 보내어 진단을 실시한다.
진단 장치 (30A) 는, 도 6 과 같이, 본체부 (31) 와, 터치 스위치 기능을 갖는 입력부로서의 액정 표시 패널 (36) 을 구비하고 있다. 본체부 (31) 는, 데이터 수집부 (32), 데이터 보존부 (33), 데이터베이스 (기억부) (34) 및 판정부 (35) 를 구비하고 있다.
데이터 수집부 (32) 는, 일차측 유로 차압 데이터 이외에, 표시 패널 (36) 로부터의 진단 항목별 데이터의 회답 데이터 및 보정 플럭스 데이터를 수신한다. 데이터 보존부 (33) 는 회답 데이터 및 후술하는 판정 결과를 일차측 유로 차압, 보정 플럭스 등의 운전 데이터와 함께 보존한다. 데이터베이스 (34) 에는, RO 시스템의 동작 부조 상태와 그것에 대한 대책을 나타내는 데이터가 격납되어 있다.
판정부 (35) 는, 데이터 수집부 (32) 가 수집한 표시 패널 (36) 로부터의 회답 데이터와 데이터베이스 (34) 의 대책 데이터에 기초하여 대책을 결정하고, 표시 패널 (36) 에 표시한다.
도 7 과 같이, RO 장치 (5) 의 일차측 유로 차압에 이상이 있는 경우 (일차측 유로 차압 또는 일차측 유로 차압 상승 속도가 소정값 이상인 경우), 알람을 작동시킴과 함께, 표시 패널 (36) 에, 예를 들어 다음과 같은 복수의 질문문 Q1 ∼ Q6 을 표시시킨다. 또, 각 질문문의 우측에 인접하여 Yes 회답 스위치 Y 와 No 회답 스위치 N 을 표시시킨다. 회답 스위치 Y, N 은, 각각 1 회 터치하면 밝은 색이 되고, 다시 1 회 터치하면 어두운 색이 되는 조명 기능도 구비하고 있다. Y, N 중, 밝은 색으로 발광하고 있는 것이 선택된 회답을 나타낸다. 이 회답 조작은, RO 시스템의 운전 담당자 등이 실시한다. 또한, 알람 작동에 수반하여, 표시 패널 (36) 에 알람 스위치를 표시시키고, 운전 담당자 등이 그 알람 스위치에 터치하면 질문문 등이 표시되도록 해도 된다.
Q1 : 중계조 유입수의 SDI 는 α 미만 ?
Q2 : 중계조 유출수의 SDI 는 β 미만 ?
Q3 : (RO 농축수의 SDI)/(RO 급수의 SDI) 비는 γ 이상 ?
Q4 : Na 농축 배율 ＜ (Si 농축 배율 ＋ δ) ?
Q5 : Na 농축 배율 ＜ (Ca 농축 배율 ＋ ε) ?
Q6 : Na 농축 배율 ＜ (Mg 농축 배율 ＋ ζ) ?
또한, α, β, γ, δ, ε, ζ 는 구체적인 숫자를 나타낸다. 이들 질문문은 일례이고, 추가로 다른 질문문이 표시되어도 된다.
모든 질문문에 대한 회답을 스위치 Y 또는 N 에 터치함으로써 실시한 후, 회답 종료를 의미하는 Ent 스위치에 터치한다. 이로써, 회답 데이터가 표시 패널 (36) 로부터 데이터 수집부 (32) 에 송신된다.
판정부 (35) 는, Q1 의 회답이 N 인 경우, 데이터베이스 (34) 로부터 다음의 대책 A1, A2 를 판독 출력하여 표시 패널 (36) 에 표시한다.
A1 : UF 모듈에 핀 삽입한다.
A2 : 약품 세정한다.
또한, 대책 A1 에 있어서의「핀 삽입」이란, 중공사 모듈 내의 중공사 중, 손상이 있는 것에 대해 핀을 끼워넣어 폐색시키는 처치를 나타낸다.
Q2 의 회답이 N 인 경우에는, 바이오파울링으로 판단하여, 다음의 대책 B1, B2 를 데이터베이스 (34) 로부터 판독 출력하여 표시 패널 (36) 에 표시한다.
B1 : 슬라임 컨트롤제의 첨가량을 늘린다.
B2 : RO 장치를 약품 세정한다.
Q3 의 회답이 N 인 경우에는, 다음의 C1, C2 의 표시를 실시한다.
C1 : 전처리 조건의 재검토를 실시한다.
C2 : RO 장치를 약품 세정한다.
Q4 ∼ Q6 중 적어도 1 개의 회답이 N 인 경우, 스케일 부착으로 판단하여, 다음의 D1, D2 의 표시를 실시한다.
D1 : RO 급수의 pH 재검토를 실시함과 함께, 스케일 분산제의 첨가량을 배증시킨다 (스케일 종류에 따라 대응책이 상이하므로, 관리 부문에 연락한다).
D2 : RO 장치를 약품 세정한다.
Q4 ∼ 6 에 있어서, Na 대신에 다른 비석출성 물질, 예를 들어, K 나 Cl 등을 사용할 수 있다. 또, Q4 ∼ 6 에 있어서, Si, Ca, Mg 대신에 다른 스케일 형성성 물질, 예를 들어, Ba, Sr 등을 사용할 수 있다.
Q1 ∼ 6 중 어느 것에 대해서도 회답이 Y 인 경우에는, 데이터베이스 (34) 로부터 판독 출력하여 다음의 표시를 실시한다. 「상세한 수질 분석이 필요하므로, 관리 부문에 연락해 주세요.」
또한, 상기 질문으로서「약품 세정을 실시해도 일차측 유로 차압은 회복되지 않는가 ?」를 추가해도 된다. 이 질문에 대한 회답이 Y (회복되지 않는다) 인 경우에는,「RO 막이 경년 열화되었으므로 RO 막을 교환해 주세요.」혹은「관리 부문에 연락해 주세요.」등의 표시를 실시한다.
이와 같이 하여, RO 시스템에 부조가 발생한 경우, 조속히 효과적인 대책을 실시할 수 있다.
본 발명을 특별히 한정하는 것은 아니지만, 원수로는, 수돗물, 공업용수, 우물물, 배수 전반이 예시된다.
응집 처리에 사용되는 응집제, 응집 보조제는 특별히 한정되지 않지만, 철계 응집제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 수질에 따라서는 응집 처리는 생략할 수 있다.
철계 응집제를 사용하는 경우에는 pH 4.5 ∼ 7.0, 특히 5.0 ∼ 6.0 이 양호하다. pH 가 과도하게 낮으면, 철 리크에 의해 막 폐색의 리스크가 있다. pH 가 과도하게 높으면 응집 불량의 가능성이 있다.
원수에는 산화제 (통상적으로는 차아염소산 Na) 를 첨가하는 것이 바람직하다. 첨가량은 0.3 ∼ 1.0 ㎎/ℓ as Cl2 정도가 바람직하다.
여과 장치 (1b) 에 막 여과 모듈을 사용하는 경우, 크로스 플로 방식의 것이어도 되고 전체량 여과 방식의 것이어도 된다.
막 여과 모듈에 의한 처리 공정은, 통수 (通水), 에어 버블링, 역세, 물 채우기의 각 공정을 갖는다. 여과 통수 시간은 20 ∼ 40 분. 초기의 막간 차압 (엘리먼트 또는 모듈의 일차측압과 이차측압의 차) 은 0.02 ∼ 0.05 ㎫ 정도로 운전. 막간 차압이 0.07 ∼ 0.10 ㎫ 가 된 경우, 약품 세정하는 것이 바람직하다. 막의 재질은 PVDF 가 내약품성이 양호하여, 바람직하다. 공경은 0.01 ∼ 0.5 ㎛ 가 바람직하다.
RO 장치 (5) 의 브라인량은 3.6 ㎥/h 이상이 바람직하다. RO 막으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 표준 압력 0.735 ㎫ 의 초저압막이 바람직하고, 막 면적은 35 ∼ 41 ㎡ 가 바람직하다. 초기 순수 플럭스 : 1.0 m/d (25 ℃) 이상, 0.735 ㎫, 초기 탈염률 : 98 ％ 이상이 바람직하다. 칼슘 경도 랭겔리어 지수가 0 이하가 되도록 회수율을 설정하는 것이 바람직하다. 브라인수 중의 실리카 농도가 용해도 이내가 되도록 회수율을 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 회수율은 통상 50 ∼ 80 ％ 이다.
본 발명을 특정한 양태를 사용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 가능한 것은 당업자에게 분명하다.
본 출원은, 2018년 5월 21일자로 출원된 일본 특허출원 2018-097216호, 일본 특허출원 2018-097218호 및 2018년 5월 29일자로 출원된 일본 특허출원 2018-102582호에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.
1 : 전처리 장치
5 : RO 장치
30, 30A : 진단 장치
36 : 표시 패널

Claims (10)

  1. 전처리 장치와, 그 전처리 장치로부터의 전처리수를 역침투 처리하는 역침투 장치를 갖는 역침투 시스템의 동작 상태를 진단하는 진단 장치로서,
    그 역침투 장치의 일차측 유로 차압의 수신부와,
    그 역침투 시스템의 동작 상태 정보의 입력부와,
    그 역침투 시스템의 동작 부조 상태와 대책의 관계를 나타내는 데이터를 기억하는 기억부와,
    상기 입력부에서 입력된 동작 상태 정보와 그 기억부에 기억된 데이터에 기초하여 역침투 장치의 동작 부조에 대한 대책을 판정하는 판정부를 갖는 역침투 시스템의 진단 장치로서,
    상기 입력부는, 복수의 질문을 표시하는 표시 수단 및 질문에 대한 회답의 입력 수단을 구비하고,
    상기 역침투 장치의 일차측 유로 차압이 소정값 이상이 된 경우, 또는 상기 역침투 장치의 일차측 유로 차압의 상승 속도가 소정값 이상이 된 경우에 이하와 같이 상기 진단을 실시하는 역침투 시스템의 진단 장치.
    ＜진단 방법＞
    상기 역침투 장치에 대한 하기 질문문 Q1 ∼ Q6 을 상기 표시 수단으로 표시하고, 상기 회답의 입력 수단에 입력된 그 질문문 Q1 ∼ Q6 의 회답에 따라서, 이하와 같은 대책을 판독 출력하여 그 표시 수단에 표시한다.
    Q1 : 중계조 유입수의 SDI 는 α 미만 ?
    Q2 : 중계조 유출수의 SDI 는 β 미만 ?
    Q3 : (RO 농축수의 SDI)/(RO 급수의 SDI) 비는 γ 이상 ?
    Q4 : 비석출성의 표준 물질의 농축 배율 ＜ (스케일 형성성 물질의 농축 배율 ＋ δ) ?
    Q5 : 비석출성의 표준 물질의 농축 배율 ＜ (스케일 형성성 물질의 농축 배율 ＋ ε) ?
    Q6 : 비석출성의 표준 물질의 농축 배율 ＜ (스케일 형성성 물질의 농축 배율 ＋ ζ) ?
    (α, β, γ, δ, ε, ζ 는 구체적인 숫자를 나타낸다.)
    Q1 의 회답이 No 인 경우, 다음의 대책 A1, A2 를 표시한다.
    A1 : 전처리 장치의 중공사 모듈 내의 중공사 중, 손상이 있는 것에 대해 핀을 끼워넣어 폐색시킨다.
    A2 : 약품 세정한다.
    Q2 의 회답이 No 인 경우, 다음의 대책 B1, B2 를 표시한다.
    B1 : 슬라임 컨트롤제의 첨가량을 늘린다.
    B2 : RO 장치를 약품 세정한다.
    Q3 의 회답이 No 인 경우, 다음의 C1, C2 를 표시한다.
    C1 : 전처리 조건의 재검토를 실시한다.
    C2 : RO 장치를 약품 세정한다.
    Q4 ∼ Q6 중 적어도 1 개의 회답이 No 인 경우, 스케일 부착으로 판단하여, 다음의 D1, D2 를 표시한다.
    D1 : RO 급수의 pH 재검토를 실시함과 함께, 스케일 분산제의 첨가량을 배증시킨다.
    D2 : RO 장치를 약품 세정한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전처리 장치는, 응집 처리 장치 및 응집 처리수의 여과막 장치를 갖고 있고,
    상기 동작 상태 정보는, 추가로, 그 여과막 장치의 여과수의 SDI 값을 포함하는 역침투 시스템의 진단 장치.
  3. 전처리 장치와, 그 전처리 장치로부터의 전처리수를 역침투 처리하는 역침투 장치를 갖는 역침투 시스템의 동작 상태를 진단하는 진단 장치로서,
    역침투 장치의 투과성에 관한 지표 데이터인 보정 플럭스의 수신부와,
    그 역침투 시스템의 동작 상태 정보의 입력부와,
    그 역침투 시스템의 동작 부조 상태와 대책의 관계를 나타내는 데이터를 기억하는 기억부와,
    상기 입력부에서 입력된 동작 상태 정보와 그 기억부에 기억된 데이터에 기초하여 역침투 장치의 동작 부조에 대한 대책을 판정하는 판정부를 갖는 역침투 시스템의 진단 장치로서,
    상기 입력부는, 복수의 질문을 표시하는 표시 수단 및 질문에 대한 회답의 입력 수단을 구비하고,
    상기 판정부는, 상기 역침투 장치의 보정 플럭스가 소정 범위 외가 된 경우, 또는 보정 플럭스의 저하 속도가 소정값 이상이 된 경우에 이하의 상기 진단을 실시하는 역침투 시스템의 진단 장치.
    ＜진단 방법＞
    상기 역침투 장치에 대한 하기 질문문 Q1 ∼ Q6 을 상기 표시 수단으로 표시하고, 상기 회답의 입력 수단에 입력된 그 질문문 Q1 ∼ Q6 의 회답에 따라서, 이하와 같은 대책을 판독 출력하여 그 표시 수단에 표시한다.
    Q1 : RO 농축수의 SDI 는 3 미만 ?
    Q2 : 비석출성의 표준 물질의 농축 배율 ＜ (TOC 농축 배율 ＋ α) ?
    Q3 : 비석출성의 표준 물질의 농축 배율 ＜ (UV260 농축 배율 ＋ β) ?
    Q4 : 비석출성의 표준 물질의 농축 배율 ＜ (스케일 형성성 물질의 농축 배율 ＋ γ) ?
    Q5 : 비석출성의 표준 물질의 농축 배율 ＜ (스케일 형성성 물질의 농축 배율 ＋ δ) ?
    Q6 : 비석출성의 표준 물질의 농축 배율 ＜ (스케일 형성성 물질의 농축 배율 ＋ ε) ?
    (α, β, γ, δ, ε 는 구체적인 숫자를 나타낸다. Q3 의 UV260 은, 파장 260 ㎚ 의 자외선 흡광 광도법에 의해 측정되는 유기 물질을 나타낸다.)
    ＜대책＞
    Q1 의 회답이 No 인 경우, 다음의 대책 a1 ∼ a3 을 표시한다.
    a1 : 슬라임 컨트롤제 첨가량을 늘린다.
    a2 : 약품 세정한다.
    a3 : (성능 회복되지 않는 경우에는) 막 교환한다.
    Q2, Q3 의 적어도 일방의 회답이 No 인 경우, 다음의 대책 b1 ∼ b3 을 표시한다.
    b1 : 응집 조건 재검토.
    b2 : 약품 세정한다.
    b3 : (성능 회복되지 않는 경우에는) 막 교환한다.
    Q4 ∼ Q6 중 적어도 1 개의 회답이 No 인 경우, 스케일 부착으로 판단하여, 다음의 대책 c1, c2 를 표시한다.
    c1 : RO 급수의 pH 재검토를 실시함과 함께, 스케일 분산제의 첨가량을 배증시킨다.
    c2 : RO 장치를 약품 세정한다.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 동작 상태 정보는, 역침투 장치의 농축수와 급수의 SDI 값의 비를 포함하는 역침투 시스템의 진단 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 동작 상태 정보는, 역침투 장치에 대한 급수의 SDI 값을 포함하는 역침투 시스템의 진단 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전처리 장치는, 응집 처리 장치 및 응집 처리수의 여과막 장치를 갖고 있고,
    상기 동작 상태 정보는, 추가로, 그 여과막 장치의 여과수의 SDI 값을 포함하는 역침투 시스템의 진단 장치.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 상태 정보는, 역침투 장치에 대한 급수 및 투과수의 전기 전도율, 역침투 급수의 유리 염소 농도, 그리고 역침투 급수의 ORP 를 포함하는 역침투 시스템의 진단 장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011147899A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Miura Co Ltd 水処理方法及び水処理システム
WO2017221984A1 (ja) * 2016-06-21 2017-12-28 東レ株式会社 造水システムのトラブル判定プログラム及びトラブル判定装置、並びに記録媒体

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08126882A (ja) * 1994-10-28 1996-05-21 Toshiba Corp 造水プラントの運転制御装置
JP4935395B2 (ja) * 2007-02-08 2012-05-23 栗田工業株式会社 膜分離装置被処理水の評価方法、水処理方法及び水処理装置
CN102276113A (zh) * 2011-07-08 2011-12-14 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 一种正渗透膜生物反应器/反渗透组合式淡水增量方法
JP5768615B2 (ja) * 2011-09-20 2015-08-26 三浦工業株式会社 逆浸透膜分離装置
JP5828328B2 (ja) * 2013-02-20 2015-12-02 栗田工業株式会社 逆浸透膜装置の運転方法、及び逆浸透膜装置
JP6957021B2 (ja) * 2015-04-24 2021-11-02 ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティー 逆浸透システムの汚損状態を評価するための方法及び装置
CN107308823B (zh) * 2017-07-07 2021-02-23 中国神华能源股份有限公司 用于判断膜元件损坏的方法和装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011147899A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Miura Co Ltd 水処理方法及び水処理システム
WO2017221984A1 (ja) * 2016-06-21 2017-12-28 東レ株式会社 造水システムのトラブル判定プログラム及びトラブル判定装置、並びに記録媒体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
상하수도학회지, 2011년 8월, 25권 4호, 489~495

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