KR102477966B1

KR102477966B1 - 제탁 시스템의 진단 장치

Info

Publication number: KR102477966B1
Application number: KR1020207031038A
Authority: KR
Inventors: 히데쿠니 가메다
Original assignee: 쿠리타 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2018-05-21
Filing date: 2019-05-07
Publication date: 2022-12-14
Also published as: TW202003099A; KR20210011367A; CN112135683A; JP2019202242A; TWI774954B; CN112135683B; WO2019225307A1; JP6614277B2

Abstract

피처리수를 막 여과하는 제탁막 장치 (5) 를 갖는 제탁 시스템의 동작 상태를 진단하는 진단 장치로서, 그 제탁 시스템의 동작 상태 정보의 입력부와, 그 제탁 시스템의 동작 부조 상태와 대책의 관계를 나타내는 데이터를 기억하는 기억부와, 상기 입력부에서 입력된 동작 상태 정보와 그 기억부에 기억된 데이터에 기초하여 제탁막 장치의 동작 부조에 대한 대책을 판정하는 판정부를 갖는 제탁 시스템의 진단 장치.

Description

제탁 시스템의 진단 장치

본 발명은, 피처리수를 제탁막 (除濁膜) 처리하는 제탁 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 있어서, 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.

막 여과 장치의 막 폐색의 원인으로는, (i) 급수의 탁질 과다나 (ii) 역세 (逆洗) 불량, (iii) 제탁막 전에 처리가 있는 경우에는 전처리 불량 등을 들 수 있다. 그 대책으로서, 다음과 같은 것이 실시되고 있다.

(i) 에 대해서는, 예를 들어 제탁막 급수의 탁도를 측정한다. 소정 탁도 이상인 경우, 통수 (通水) 시간의 변경 등으로 대응한다. (ii) 에 대해서는, 예를 들어 공기 버블링량을 확인하고, 소정 버블링량 이하인 경우, 그 이상이 되도록 조정한다. (iii) 에 대해서는, 전처리의 응집제의 첨가 농도를 확인하고, 소정 첨가 농도 이하인 경우, 그 이상이 되도록 조정한다.

제탁막의 여과 저항이 상승한 경우, 역세나 산, 알칼리 등에 의한 약품 세정이 실시된다 (특허문헌 1 등).

(특허문헌 1) 일본 공개특허공보 2004-58022호

제탁막의 폐색 원인으로는, 급수의 탁질 과다나 제탁막 운용상의 문제 (역세 불비 등), 전처리 불량 등의 많은 원인이 있고, 원인에 따라 대응책이 상이하기 때문에, 원인을 정확하게 판단하여, 신속하고 또한 적절하게 대응책을 입안하는 것이 요구되고 있다.

본 발명은, 제탁 시스템의 동작 부조에 대한 대책을 적확하게 결정할 수 있는 제탁 시스템의 진단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제탁 시스템의 진단 장치는, 피처리수를 막 여과하는 제탁막 장치를 갖는 제탁 시스템의 동작 상태를 진단하는 진단 장치로서, 그 제탁 시스템의 동작 상태 정보의 입력부와, 그 제탁 시스템의 동작 부조 상태와 대책의 관계를 나타내는 데이터를 기억하는 기억부와, 상기 입력부에서 입력된 동작 상태 정보와 그 기억부에 기억된 데이터에 기초하여 제탁막 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 제탁막 장치의 전단에 응집 처리 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 동작 상태 정보는, 제탁막 장치에 대한 급수의 SS 및 pH, 처리수의 MFF 값, 제탁막 장치의 역세 공기 압력, 제탁막 장치의 역세수량, 그리고 응집 처리 장치의 응집제의 첨가량 중 적어도 어느 것이다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 제탁막 장치의 막 차압이 소정값 이상이 된 경우, 또는 막 차압의 상승 속도가 소정값 이상이 된 경우에 상기 진단을 실시한다.

본 발명에 의하면, 제탁 시스템의 동작 상태를 적확하게 진단할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 제탁 시스템의 부조의 원인을 적절하게 특정할 수 있다.

도 1 은, 제탁막 시스템의 구성도이다.
도 2 는, 제탁막 시스템의 진단 장치의 구성도이다.
도 3 은, 제탁막 시스템의 진단 방법을 나타내는 플로 차트이다.

도 1 은 실시형태에 관련된 제탁 시스템의 구성도이다. 원수는 응집 장치 (1) 에서 응집 처리된 후, 펌프 (2), 밸브 (3), 및 배관 (4) 을 통하여 제탁막 장치 (이 실시형태에서는 UF 막 모듈) (5) 에 공급된다. 막 (5a) 의 투과수는, 배관 (6) 및 밸브 (7) 를 통하여 처리수로서 취출된다. 배관 (4, 6) 에는, 각각 압력 센서 (8, 9) 가 형성되어 있다. 응집 장치 (1) 로부터의 응집 처리수의 pH 를 측정하도록 pH 계 (19) 가 형성되어 있다.

제탁막 장치 (5) 를 공기 또는 물로 역세하도록, 막 (5a) 의 2 차측에 역세용 공기가 배관 (10) 및 밸브 (11) 를 통하여 공급 가능하게 되어 있다. 역세수가 배관 (12) 및 밸브 (13) 를 통하여 공급 가능하게 되어 있다. 막 (5a) 을 2 차측으로부터 1 차측으로 투과한 공기 또는 물은, 막 (5a) 의 1 차측으로부터 역세유체 배출 배관 (17) 및 배출 밸브 (18) 를 통하여 배출 가능하게 되어 있다. 역세 공기 배관 (10) 에는 유량계 (14) 및 압력 센서 (15) 가 형성되어 있다. 역세수 배관 (12) 에는 유량계 (16) 가 형성되어 있다.

막 (5a) 의 1 차측에 공기를 공급하여 버블링 세정을 실시하는 공기 공급 배관을 1 차측에 접속시켜도 된다.

통상적인 막 여과 운전을 실시할 때에는, 밸브 (3, 6) 만이 개방으로 되고, 다른 밸브 (11, 13, 18) 는 폐쇄로 된다. 공기 또는 물에 의해 역세를 실시하는 경우에는, 밸브 (3, 7) 는 폐쇄로 되고, 밸브 (11, 13) 의 일방 또는 쌍방이 개방으로 되고, 또 배출 밸브 (18) 가 개방으로 된다.

상기 압력 센서 (8, 9) 의 검출 압력은 차압 검출 회로 (20) 에 입력되고, 양자의 차가 막 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 (30) 에 신호를 보내어 진단을 실시한다.

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, 차압 데이터 이외에, 표시 패널 (36) 로부터의 진단 항목별 데이터의 회답 데이터를 수신한다. 데이터 보존부 (33) 는 회답 데이터 및 후술하는 판정 결과를 차압 등의 운전 데이터와 함께 보존한다. 데이터베이스 (34) 에는, 제탁 시스템의 동작 부조 상태와 그것에 대한 대책의 관계를 나타내는 데이터가 격납되어 있다.

판정부 (35) 는, 데이터 수집부 (32) 가 수집한 표시 패널 (36) 로부터의 회답 데이터와, 데이터베이스 (34) 의 관계 데이터에 기초하여 대책을 결정하고, 표시 패널 (36) 에 표시한다.

도 3 과 같이, 제탁막 장치 (5) 의 차압 또는 차압 상승 속도가 소정값 이상인 경우, 알람을 작동시킴과 함께, 표시 패널 (36) 에, 예를 들어 다음과 같은 복수의 질문문 Q1 ∼ Qn 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, 제탁막 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 : UF 급수 SS 농도는 △△ ㎎/ℓ 이하 ?

Q2 : 공기 역세정 압력은 △△ ∼ □□ ㎫ ?

Q3 : 공기 버블링량 (산기관) △△ ∼ □□ NL/min/모듈 ?

Q4 : 공기 버블링량 (도수관) △△ ∼ □□ NL/min/모듈 ?

Q5 : 수역세량이 여과 통수량과 동일 ?

Q6 : UF 급수 pH 는 △△ ∼ □□ ?

Q7 : 응집제 첨가량은 △△ ∼ □□ ?

△△, □□ 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 : 역세 조건의 확인, 역세 빈도를 변경한다.

A2 : 응집 조건의 확인/재검토한다.

A3 : (3 일 후에도 알람이 꺼지지 않는 경우) 약품 세정한다.

Q2 ∼ 5 의 적어도 1 이상의 회답이 N 인 경우에는, 다음의 대책 B1, B2 를 데이터베이스 (34) 로부터 판독 출력하여 표시 패널 (36) 에 표시한다.

B1 : 역세 조건의 개선을 실시한다.

B2 : (3 일 후에도 알람이 꺼지지 않는 경우) 약품 세정한다.

Q6, 7 의 적어도 일방의 회답이 N 인 경우에는, 다음의 C1, C2 의 표시를 실시한다.

C1 : 응집 조건의 확인/재검토를 실시한다.

C2 : 제탁막 장치를 약품 세정한다.

Q1 ∼ 7 중 어느 것에 대해서도 회답이 Y 인 경우에는, 데이터베이스 (34) 로부터 판독 출력하여 다음의 표시를 실시한다. 「원수 수질이 변동했을 가능성이 높기 때문에 관리 부문에 연락하여 응집 조건을 재검토해 주세요.」

이와 같이 하여, 제탁막 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.

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.

제탁막 장치 (5) 는, 크로스 플로 방식의 것이어도 되고 전체량 여과 방식의 것이어도 된다.

제탁막 장치 (5) 에 의한 처리 공정은, 통수, 에어 버블링, 역세, 물 채우기의 각 공정을 갖는다. 여과 통수 시간은 20 ∼ 40 분. 초기 차압 (입구 압력 － 출구 압력) 은 0.02 ∼ 0.05 ㎫ 정도로 운전. 차압이 0.07 ∼ 0.10 ㎫ 가 된 경우, 정치 (定置) 세정하는 것이 바람직하다. 막의 재질은 PVDF 가 내약품성이 양호하여, 바람직하다. 공경은 0.01 ∼ 0.5 ㎛ 가 바람직하다.

제탁막 장치 (5) 의 후단에, RO 장치나 이온 교환탑이 설치되어도 된다.

본 발명에서는, 막 차압이 소정값 (예를 들어 80 ㎪) 에 도달하고, 또한 막 차압의 상승 속도가 소정값 (예를 들어 1.0 ㎪/day, 또는 20 ㎪/week) 이상이 된 경우에, 상기의 진단을 실시하도록 해도 된다.

본 발명에서는, 막 차압이 소정값 (예를 들어 80 ㎪) 에 도달했지만, 막 차압의 상승 속도가 소정값 (예를 들어 1.0 ㎪/day, 또는 20 ㎪/week) 이하인 경우에는, 상기의 진단을 실시하지 않고, 제탁막을 약품 세정하고, 약품 세정해도 차압이 저하되지 않는 경우에는, 막 교환을 실시한다는 대책을 표시하도록 해도 된다.

본 발명에서는, 원수 (피처리수) 로서 시수 (市水) 등의 비교적 청징한 물이 사용되는 경우에는, 응집 처리 장치는 생략할 수 있다.

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 2018-97217호에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

1 : 응집 처리 장치
5 : 제탁막 장치
30 : 진단 장치
36 : 표시 패널

Claims

피처리수를 응집 처리하는 응집 처리 장치와, 그 응집 처리 장치로부터의 응집 처리수를 막 여과하는 제탁막 장치를 갖는 제탁 시스템의 동작 상태를 진단하는 진단 장치로서,
그 제탁 시스템의 동작 상태 정보의 입력부와,
그 제탁 시스템의 동작 부조 상태와 대책의 관계를 나타내는 데이터를 기억하는 기억부와,
상기 제탁막 장치의 막 차압이 소정값 이상이 된 경우, 또는 막 차압의 상승 속도가 소정값 이상이 된 경우에, 상기 입력부에서 입력된 동작 상태 정보와 그 기억부에 기억된 데이터에 기초하여, 발생한 동작 부조 상태를 특정하고, 제탁막 장치의 동작 부조에 대한 대책을 판정하는 대책 판정부와,
판정한 대책을 표시하는 대책 표시부를 갖는 제탁 시스템의 진단 장치로서,
상기 입력부는, 복수의 질문을 표시하는 질문 표시 수단 및 질문에 대한 회답을 입력하는 회답 입력 수단을 구비하고 있고,
상기 동작 상태 정보는, 다음의 정보군 A 및 C 를 포함하며,
정보군 A : 제탁막 장치에 대한 급수의 SS, 탁도 및 pH, 그리고 처리수의 MFF 값
정보군 C : 응집 처리 장치의 응집제의 첨가량
상기 진단 장치는,
상기 정보군 A 의 적어도 1 개를 상기 질문 표시 수단에 표시하고, 그 질문에 대한 회답에 기초하여 급수의 탁질 과다의 유무를 판정하고,
상기 정보군 C 의 적어도 1 개를 상기 질문 표시 수단에 표시하고, 그 질문에 대한 회답에 기초하여 상기 응집 처리 장치의 처리 불량의 유무를 판정하고,
이들 판정 결과에 기초하여 상기 대책 판정부가 상기 대책을 판정하는 제탁 시스템의 진단 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 동작 상태 정보는, 추가로 다음의 정보군 B 를 포함하며,
정보군 B : 제탁막 장치의 역세 공기 압력, 제탁막 장치의 역세수량, 및 공기 버블링량
상기 진단 장치는,
상기 정보군 A 의 적어도 1 개를 상기 질문 표시 수단에 표시하고, 그 질문에 대한 회답에 기초하여 급수의 탁질 과다의 유무를 판정하고,
상기 정보군 B 의 적어도 1 개를 상기 질문 표시 수단에 표시하고, 그 질문에 대한 회답에 기초하여 상기 제탁막 장치의 역세 불량의 유무를 판정하고,
상기 정보군 C 의 적어도 1 개를 상기 질문 표시 수단에 표시하고, 그 질문에 대한 회답에 기초하여 상기 응집 처리 장치의 처리 불량의 유무를 판정하고,
이들 판정 결과에 기초하여 상기 대책 판정부가 상기 대책을 판정하는 제탁 시스템의 진단 장치.
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