CN116437997A - 水处理装置及推定方法 - Google Patents
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Abstract
水处理装置具备:测量部,在充水、反洗、泄压、起泡及排水中的一个以上的工序中,每隔3秒以下的微小时间,重复进行中空纤维膜模块的一次侧及二次侧的压力的测量;以及推定部,基于至少一者的压力的测量结果的时间推移,或基于所述时间推移的多次工序间的差异,来推定中空纤维膜模块内部的状态或者周边装置的异常、一个以上的工序从开始到结束为止所需的时间、物理洗净或者药液洗净的效果、或膜间压差的上升趋势。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理装置及推定方法。
背景技术
以往,已知一种使用中空纤维膜模块(hollow fiber membrane module)过滤原水的水处理装置。在该水处理装置,通过向中空纤维膜模块内部供应原水,使该原水透过中空纤维膜,而将去除了杂质成分的处理水排出至中空纤维膜模块的外部。进行了一定时间的过滤后,杂质成分会附着于中空纤维膜。据此,中空纤维膜的抗渗透性增大,中空纤维膜模块的一次侧(内部侧)的压力与二次侧(外部侧)的压力的差值即膜间压差(membranedifferential pressure)上升。因此,在该水处理装置,通常测量中空纤维膜模块的一次侧及二次侧的压力,将测量结果作为中空纤维膜模块的性能指标而利用。
例如,专利文献1中,记载一种利用具有中空纤维膜的分离膜模块过滤被处理水的造水***。在该造水***中,在被处理水的供应工序、过滤工序开始时及逆压洗净工序的开始时,测量分离膜模块的一次侧入口、二次侧出口及一次侧出口的压力。基于这些压力的测量结果,计算出分离膜模块的上部及下部以及中空纤维膜的阻力。并且,基于该计算出的阻力相对于初始值或过去计算出的阻力的变化量,确定分离膜模块的堵塞部位。
然而,在专利文献1所揭示的技术中,由于在被处理水的供应工序、过滤工序的开始时及逆压洗净工序的开始时仅分别测量一次分离膜模块的一次侧及二次侧的压力,因此无法切实地推定中空纤维膜模块内部的状态或者中空纤维膜模块的周边装置的异常、各工序从开始到结束所需的时间、中空纤维膜模块的物理洗净或者药液洗净的效果或膜间压差的上升趋势。
现有技术
专利文献
专利文献1:日本专利第6607319号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种可切实地掌握中空纤维膜模块或者中空纤维膜模块的周边装置的状态或异常、各工序所需的时间、中空纤维膜模块的洗净效果或膜间压差的上升趋势的水处理装置及推定方法。
本发明的一方面涉及的水处理装置是使用中空纤维膜模块过滤原水的装置,其特征在于包括:测量部,在充水工序、反洗工序、泄压工序、起泡工序及排水工序中的一个以上的工序中,每隔3秒以下的微小时间,重复进行所述中空纤维膜模块的一次侧及二次侧的压力的测量;以及推定部,基于所述一次侧及所述二次侧的压力中的至少一者的压力的测量结果的时间推移,或在所述一个以上的工序进行多次的情况下,基于所述时间推移的所述多次工序间的差异,推定:(1)所述中空纤维膜模块内部的状态或者所述中空纤维膜模块的周边装置的异常,(2)所述一个以上的工序从开始到结束为止所需的时间,(3)所述中空纤维膜模块的物理洗净或者药液洗净的效果,或(4)所述中空纤维膜模块的膜间压差的上升趋势。
本发明的另一方面涉及的推定方法是使用中空纤维膜模块过滤原水的水处理装置中的推定方法,其特征在于:所述水处理装置的计算机在充水工序、反洗工序、泄压工序、起泡工序及排水工序中的一个以上的工序中每隔3秒以下的微小时间,重复进行所述中空纤维膜模块的一次侧及二次侧的压力测量,基于所述一次侧及所述二次侧的压力中的至少一者的压力的测量结果的时间推移,或在所述一个以上的工序进行多次的情况下,基于所述时间推移的所述多次工序间的差异,推定:(1)所述中空纤维膜模块内部的状态或者所述中空纤维膜模块的周边装置的异常,(2)从所述一个以上的工序从开始到结束为止所需的时间,(3)所述中空纤维膜模块的物理洗净或者药液洗净的效果,或(4)所述中空纤维膜模块的膜间压差的上升趋势。
根据本发明,可提供一种可切实地掌握中空纤维膜模块或者中空纤维膜模块的周边装置的状态或异常、各工序所需的时间、中空纤维膜模块的洗净效果或膜间压差的上升趋势的水处理装置及推定方法。
附图说明
图1是表示水处理装置的构成的示意图。
图2是表示控制装置的构成的示意图。
图3是表示过滤程序的各工序中的原水泵的开启/闭合状态及阀的开闭状态的示意图。
图4是表示推定部所进行的推定处理的一例的流程图。
图5是表示推定部所进行的推定处理的另一例的流程图。
图6是表示第一充水工序时的压力记录数据(logging Data)的一例的示意图。
图7是表示排水工序时的压力记录数据的一例的示意图。
图8是表示反洗工序时的一次侧的压力记录数据的第一例的示意图。
图9是表示反洗工序时的一次侧的压力记录数据的第二例的示意图。
图10是表示反洗工序时的一次侧的压力记录数据的第三例的示意图。
图11是表示反洗工序时的压力记录数据的一例的示意图。
图12是表示反洗工序时的一次侧的压力记录数据的第四例的示意图。
图13是表示反洗工序时的二次侧的压力记录数据的第一例的示意图。
图14是表示中空纤维膜的堵塞未加剧时的反洗工序时的压力记录数据的一例的示意图。
图15是表示中空纤维膜的堵塞加剧时的反洗工序时的压力记录数据的一例的示意图。
图16是表示第二充水工序及散气盘起泡工序时的压力记录数据的一例的示意图。
图17是表示第三充水工序及导水管起泡工序时的压力记录数据的一例的示意图。
图18是表示水处理装置的变形构成的示意图。
图19是表示药液浸渍工序中的原水泵的开启/闭合状态及阀的开闭状态的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施的实施方式详细地进行说明。
(第一实施方式)
首先,基于图1说明第一实施方式所涉及的水处理装置1的构成。如图1所示,水处理装置1主要具备中空纤维膜模块10、原水供应部20、起泡用空气供应部30及反洗(backwashing)用空气供应部40。
中空纤维膜模块10包含具有上端固定于固定部件13的多个中空纤维膜11的中空纤维膜束、壳体12、沿中空纤维膜束的内侧上下延伸的导水管14及散气盘15。壳体12内收容有中空纤维膜束、固定部件13及散气盘15。壳体12内的空间被固定部件13分割为原水空间S1及处理水空间S2。中空纤维膜11、导水管14及散气盘15收容于原水空间S1。
如图1所示,在壳体12的上部以面向处理水空间S2的方式设有处理水的出口12A。在壳体12的侧部(比长度方向的中央靠上侧的部分)以面向原水空间S1的方式设有排气口12B。在壳体12的下部以面向原水空间S1的方式设有空气供应口12C及排水口12D。壳体12的内径相对于这些配管连接口(出口12A、排气口12B、空气供应口12C及排水口12D)的内径的比率为1.3以上12以下,较为理想的是2.5以上12以下,更为理想的是3.0以上6.0以下。另外,此处所说的壳体12的内径是与壳体12的长度方向正交的方向的剖面的内径。
导水管14用于向原水空间S1供应原水及空气。如图1所示,导水管14的上端部固定于固定部件13而封堵住端面,并且下端部比壳体12的下部更向下侧突出。在该下端部分别设有原水入口14A及空气入口14B。而且,在导水管14形成有用于从导水管14的内侧向原水空间S1喷出原水及空气的至少一者的多个孔14C。
散气盘15用于使空气向原水空间S1分散。散气盘15具有沿中空纤维膜束的径向扩展的圆板形状,配置于比中空纤维膜11的下端更位于下侧。在散气盘15上沿径向隔开间隔地形成有多个通气孔(未图示)。从空气供应口12C供应至壳体12内的空气通过散气盘15的通气孔向中空纤维膜束分散。
如图1所示,在壳体12的出口12A连接有处理水配管50的上游端。处理水配管50的下游端连接于处理水槽(未图示)的入口。处理水配管50上设置有处理水阀51(开关阀)及设置于其下游侧的流量计52。处理水配管50的内径小于壳体12的内径。
在壳体12的排水口12D连接有排水配管53的上游端,该排水配管53上设置有排水阀54(开关阀)。排水配管53的内径小于壳体12的内径。
在壳体12的排气口12B连接有排气配管55的一端。排气配管55的另一端分支为两根。即,排气配管55包含第一分支部55A、第二分支部55B及连接部55C。连接部55C的一端部连接于排气口12B,另一端部连接于第一分支部55A及第二分支部55B。第一分支部55A向大气开放,第二分支部55B连接于排水配管53中比排水阀54更靠下游侧的部分。在连接部55C设置有排气阀56(开关阀)。排气配管55的内径小于壳体12的内径。
如图1所示,处理水配管50与排水配管53通过泄压配管57互相连接。泄压配管57的一端连接于处理水配管50中比处理水阀51更靠上游侧的部分,泄压配管57的另一端连接于排水配管53中比排气配管55的连接部更靠下游侧的部分。泄压配管57上设置有泄压阀58(开关阀)。泄压配管57的内径小于壳体12的内径。
原水供应部20包含原水配管21以及设置于原水配管21的原水泵22和原水阀23。原水配管21的上游端连接于原水槽(未图示)的出口,并且下游端连接于导水管14的原水入口14A。原水配管21的内径小于壳体12的内径。原水阀23为开关阀,设置于原水配管21中比原水泵22更靠下游侧。
起泡用空气供应部30包含空气配管31、第一空气阀32、第二空气阀33及流量计34。空气配管31的下游端分支,分支部分的其中一支连接于壳体12的空气供应口12C,分支部分的另一支连接于导水管14的空气入口14B。空气配管31的内径小于壳体12的内径。第一空气阀32及第二空气阀33为开关阀,第一空气阀32设置于空气配管31的其中一个分支部分,第二空气阀33设置于另一个分支部分。空气配管31的上游端连接于空气压缩机43。
反洗用空气供应部40包含空气配管41及设置于空气配管41的空气阀42(开关阀)。空气配管41的上游端连接于空气压缩机43,并且下游端连接于处理水配管50中比泄压配管57的连接部更靠上游侧的部分。空气配管41的内径小于壳体12的内径。
一次侧压力传感器61在后述测量控制部73的控制下,以3秒以下的间隔重复测量中空纤维膜模块10的一次侧的压力。二次侧压力传感器62在后述测量控制部73的控制下,以3秒以下的间隔测量中空纤维膜模块10的二次侧的压力。
如图1所示,一次侧压力传感器61设置于原水配管21。一次侧压力传感器61可设置于原水阀23与原水入口14A之间的部分,也可设置于导水管14中从壳体12延伸出的部分或壳体12中面向原水空间S1的位置。
二次侧压力传感器62设置于处理水配管50。二次侧压力传感器62也可设置于处理水配管50与空气配管41的连接部。本实施方式中的一次侧压力传感器61及二次侧压力传感器62以0.1秒以下的间隔重复进行压力测量,其测量数据发送并存储于控制装置70。也就是说,各测量数据作为压力记录数据而被存储。
另外,除一次侧压力传感器61及二次侧压力传感器62以外,也可设有未图示的排气口压力传感器。排气口压力传感器设置于排气配管55的连接部55C。排气口压力传感器以0.1秒以上且3秒以下的间隔进行压力测量,各测量数据发送并存储于控制装置70。也就是说,各测量数据作为记录数据而被存储。但是,存在压力传感器的数量越增多分析就越麻烦,且成本越高等问题,因此优选省略排气口压力传感器,使用来自一次侧压力传感器61及二次侧压力传感器62的数据进行数据分析。
水处理装置1还具备控制装置70。控制装置70控制原水泵22及空气压缩机43的驱动,且控制各阀的开闭动作。控制装置70例如由个人计算机(计算机)等构成。如图2的实线部所示,控制装置70具有存储部71、控制部72、测量控制部73、推定部74及通报部75。
存储部71例如由硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)或固态硬盘(Solid StateDrive,SSD)等存储装置构成。存储部71中保存用于决定构成使用中空纤维膜模块10过滤原水的程序(以下称为过滤程序(filtration process))的各工序(充水工序、过滤工序、反洗工序、散气盘起泡工序(起泡工序)、泄压工序、导水管起泡工序(起泡工序)、排水工序等)的执行顺序的序列信息(sequence information)。而且,存储部71中保存用于决定在各工序进行的周边装置的驱动控制及阀的开闭控制的内容及进行各工序的时间(以下称为设定时间)的工序信息。
控制部72由具备中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)及只读存储器(Read Only Memory,ROM)等的微型计算机构成。控制部72控制过滤程序的执行。具体而言,控制部72按照存储部71中保存的序列信息,依次执行构成过滤程序的各工序。控制部72开始执行各工序时,按照存储部71中保存的工序信息,进行与执行的工序相应的周边装置的驱动控制及阀的开闭控制。
测量控制部73由具备CPU、RAM及ROM等的微型计算机构成。测量控制部73在过滤程序中依次执行的各工序中,每隔3秒以下的微小时间,使一次侧压力传感器61重复进行一次侧的压力测量,使二次侧压力传感器62重复进行二次侧的压力测量。微小时间较为理想的是3秒以下,更为理想的是1秒以下,最为理想的是0.1秒且为0.001秒以上。
测量控制部73将表示该测量到的一次侧压力及二次侧压力的压力记录数据依次保存于存储部71。另外,测量控制部73也可在过滤工序中,以分钟为单位(例如10分钟),使一次侧压力传感器61测量一次侧压力,使二次侧压力传感器62测量二次侧压力。也就是说,测量控制部73,通过一次侧压力传感器61及二次侧压力传感器62构成测量部60,该测量部60在过滤程序中依次执行的各工序,每隔3秒以下的微小时间,重复进行一次侧压力及二次侧压力的测量。
推定部74由具备CPU、RAM及ROM等的微型计算机构成。推定部74基于存储部71中存储的压力记录数据所表示的一次侧压力及二次侧压力中至少一者的压力的测量结果的时间推移,来推定中空纤维膜模块10的内部的状态或者中空纤维膜模块10的周边装置的异常。推定部74将表示各种推定结果的信息输出。关于推定部74的推定的细节将于下文叙述。
通报部75由具备CPU、RAM及ROM等的微型计算机及液晶显示器等显示装置构成。通报部75通报推定部74的输出信息所表示的各种推定结果。
具体而言,所述微型计算机将表示推定部74的输出信息所表示的各种推定结果的消息显示于该显示装置,由此通报部75通报推定部74的各种推定结果。
或者,也可由对具备CPU、RAM及ROM等的微型计算机及水处理装置1的管理者所拥有的信息处理装置发送电子邮件的通讯装置构成通报部75。在此情况下,该微型计算机通过该通讯装置将包含推定部74的输出信息的电子邮件发送至水处理装置1的管理者所拥有的信息处理装置,由此通报部75通报推定部74的各种推定结果。
或者,也可由具备CPU、RAM及ROM等的微型计算机及扬声器等声音输出装置构成通报部75。在此情况下,该微型计算机通过该声音输出装置输出表示推定部74的输出信息的声音,由此通报部75通报推定部74的各种推定结果。
或者,也可将具备CPU、RAM及ROM等的微型计算机、以及这些显示装置、通讯装置及声音输出装置中的两个以上的装置加以组合,而构成通报部75。
或者,控制部72、测量控制部73、推定部74及通报部75中的两个以上可由同一微型计算机构成,控制部72、测量控制部73、推定部74及通报部75也可分别由单独的微型计算机构成。
另外,通报部75通报推定部74的各种推定结果的时机无特别限定。通报部75可在每次由推定部74进行推定时通报推定结果,也可在由推定部74进行指定次数的推定时统一通报指定次数的推定结果。
[过滤程序]
接下来,参照图3说明过滤程序。图3是表示在过滤程序进行的各工序与原水泵22的开启/闭合状态及阀的开闭状态的关系的示意图。图3中的圆形记号表示原水泵22的开启状态或阀的打开状态,空栏表示原水泵22的闭合状态或阀的关闭状态。在本实施方式中,如图3所示,控制部72按照存储部71中保存的序列信息,在过滤程序中,按照第一充水工序、过滤工序、反洗准备工序、反洗工序、排气工序、第二充水工序(散气盘起泡前)、散气盘起泡工序、第三充水工序(导水管起泡前)、导水管起泡工序、排水工序、泄压工序的顺序,执行各工序。另外,在过滤程序进行的各工序及其执行顺序并不限于此。
首先,在第一充水工序,原水泵22运转,原水阀23及排气阀56分别打开。据此,通过原水配管21向导水管14内供应原水,从孔14C向原水空间S1供应原水。
第一充水工序结束后转移至过滤工序。在过滤工序,排气阀56关闭,并且处理水阀51打开。原水从中空纤维膜11的外表面向内表面透过膜壁,通过膜的中空部流入处理水空间S2。其后,处理水通过出口12A流出至壳体12外,通过处理水配管50回收至处理水槽(未图示)。
在过滤工序,压力测量的间隔可为3秒以下,但并不限定于此,也可比3秒长。
在过滤工序后,实施用于去除过滤中附着于中空纤维膜11的外表面的杂质成分的物理洗净。物理洗净包含反洗准备工序(泄压工序)、反洗工序、排气工序、第二充水工序、散气盘起泡工序、第三充水工序、导水管起泡工序、排水工序及泄压工序。
首先,在反洗准备工序(泄压工序),原水泵22从开启切换为闭合。
接下来,在反洗工序,原水阀23及处理水阀51关闭,并且空气阀42及排水阀54打开。即,在打开空气阀42的同时,空气压缩机43的加压空气的压力瞬间附加于中空纤维膜模块10的二次侧的处理水。据此,中空纤维膜模块10的二次侧的处理水由加压至指定压力的空气(介质)加压,处理水从中空纤维膜11的内表面朝向外表面透过膜壁。据此,附着于中空纤维膜11的外表面的杂质成分成为容易剥落的状态。此时,由于一次侧压力传感器61及二次侧压力传感器62以3秒以下的间隔进行压力测量,因此也可检测在中空纤维膜11刚被从内表面加压后,即膜表面的杂质成分成为容易剥落的状态前的状态的压力。另外,上述指定压力较为理想的是30kPa~500kPa,更为理想的是50kPa~300kPa,最为理想的是50kPa~200kPa。
接下来,在排气工序(泄压工序),空气阀42及排水阀54关闭,并且泄压阀58打开。据此,滞留在中空纤维膜模块10的二次侧的空气通过泄压配管57排出。
接下来,在第二充水工序,与第一充水工序同样地,原水泵22运转,原水阀23及排气阀56分别打开。
接下来,在散气盘起泡工序,原水泵22从开启切换为闭合,原水阀23关闭,并且第一空气阀32打开。另外,排气阀56维持打开的状态。据此,从空气供应口12C向壳体12内供应空气,该空气利用散气盘15朝向中空纤维膜束分散。据此,中空纤维膜束因气泡而摇动,附着于膜表面的杂质成分剥落。
在散气盘起泡工序,压力测量的间隔也可为3秒以下,但也并不限定于此,也可比3秒长。
接下来,在第三充水工序,与第一充水工序及第二充水工序同样地,原水泵22运转,原水阀23及排气阀56分别打开。据此,散气盘起泡工序中减少的原水空间S1内的原水得以补充。
接下来,在导水管起泡工序,原水泵22从开启切换为闭合,原水阀23关闭,第二空气阀33打开。据此,空气压缩机43的加压空气从空气入口14B供应至导水管14内,通过孔14C供应至原水空间S1。据此,中空纤维膜束被起泡洗净。
在导水管起泡工序,压力测量的间隔也可为3秒以下,但也并不限定于此,也可比3秒长。
接下来,在排水工序,排气阀56关闭,并且排水阀54打开。另外,第二空气阀33维持打开的状态。据此,原水空间S1内的原水被空气挤压,从排水口12D排出至壳体12外。
最后,在泄压工序,在排水阀54打开的状态下关闭第二空气阀33。据此,进行壳体12内(原水空间S1)的排气。通过以上过滤程序中空纤维膜模块10得以物理洗净后,返回第一充水工序,重新进行过滤程序。
[推定处理]
接下来,对推定部74基于存储部71中存储的压力记录数据进行各种推定的处理(以下称为推定处理)进行说明。推定部74例如在任意时机,进行图4所示的推定处理。
首先,在步骤S41,推定部74按时间序列顺序参照某一工序中存储于存储部71的一次侧及二次侧的压力中的任一个压力的记录数据。并且,推定部74基于所参照的压力记录数据的时间推移,提取表示确定该工序中的压力变化的事态的变化信息。所述变化信息的提取的细节将于下文叙述。
接下来,在步骤S42,推定部74基于步骤S41中提取的所述变化信息进行各种推定。其细节将于下文叙述。
接下来,在步骤S43,推定部74将表示步骤S42中的推定结果的信息输出。其细节将于下文叙述。
或者,如图5所示,推定部74可通过比较两个工序中的压力记录数据,而进行推定处理。
具体而言,在步骤S51,推定部74与步骤S41同样地,按时间序列顺序参照过去的某一工序(以下称为第一工序)中存储于存储部71的一次侧及二次侧的压力中的任一个压力的记录数据,提取表示确定第一工序中的压力变化的事态的变化信息(以下称为第一变化信息)。所述第一变化信息的提取的细节将于下文叙述。
接下来,在步骤S52,推定部74与步骤S51同样地,按时间序列顺序参照在第一工序之后进行的第二工序中存储于存储部71的所述任一个压力的记录数据,提取表示确定第二工序中的压力变化的事态的变化信息(以下称为第二变化信息)。此处,第二工序与第一工序均为同一种工序(例如第一充水工序)。也就是说,由于同一种工序重复进行,因此将先进行的工序设为第一工序,将后进行的工序设为第二工序。所述第二变化信息的提取的细节将于下文叙述。
接下来,在步骤S53,推定部74获取步骤S52中提取的所述第二变化信息与步骤S51中提取的所述第一变化信息的差异。其细节将于下文叙述。
接下来,在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的差异进行各种推定。其细节将于下文叙述。
接下来,在步骤S55,推定部74将表示步骤S54中的推定结果的信息输出。其细节将于下文叙述。
接下来,对推定部74基于存储部71中存储的压力记录数据进行的各种推定处理的细节进行说明。
[基于充水工序时的压力记录数据的推定]
首先,对推定部74基于第一充水工序时存储于存储部71的压力记录数据进行的推定处理的细节进行说明。
[第一充水工序所需时间的推定]
图6是表示第一充水工序时的压力记录数据的一例的示意图。图6的横轴表示第一充水工序开始后的经过时间(秒),纵轴表示由一次侧压力传感器61测量到的一次侧的压力(kPa)。例如,如折线G61所示,在第一充水工序,当原水供应至壳体12的原水空间S1时,一次侧的压力随着水头压力逐渐增大。其后,当壳体12的原水空间S1成为满水状态,原水流出至排气配管55(经过时间t61)时,由于排气配管55的内径充分小于壳体12的内径,因此产生管路阻力,一次侧的压力快速增大。
另一方面,当杂质成分蓄积在中空纤维膜11的表面时,中空纤维膜模块10内部的原水空间S1的有效容积变小。在此情况下,例如如折线G62所示,第一充水工序开始后,壳体12的原水空间S1成为满水状态,由此一次侧的压力快速增大为止所需的时间(经过时间t62)变短。
因此,推定部74基于第一充水工序时存储于存储部71的压力记录数据,根据从第一充水工序的开始(图6中的“0”)至到达一次侧压力的变化拐点(例如图6中的时点t61、t62)为止的时间,推定第一充水工序所需的时间。
具体而言,推定部74在过滤程序结束时,进行图4所示的推定处理。在步骤S41,推定部74按时间序列顺序参照该过滤程序的第一充水工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。并且,推定部74提取从第一充水工序的开始时点(图6中的“0”)至到达一次侧的压力的变化拐点的时点(例如图6中的时点t61)为止的时间作为所述变化信息。
此处,为了检测一次侧的压力到达所述拐点的时点,推定部74执行以下处理。例如,推定部74对于所参照的各记录数据,进行从该记录数据减去其前一个记录数据的处理。并且,推定部74检测该减法的结果比指定值大的时点(例如图6中的时点t61)作为一次侧的压力到达所述拐点的时点。
但是,在步骤S41,推定部74检测一次侧的压力到达所述拐点的时点的方法并不限于此。例如,推定部74也可按时间序列顺序,计算出本次的一次侧压力相对于前一个测量到的一次侧压力的比率。并且,推定部74也可检测该计算出的比率成为指定比率以上的时点作为一次侧的压力到达一次侧的压力的变化拐点的时点。
推定部74提取从第一充水工序的开始时点(图6中的“0”)到该测得时点(例如图6中的时点t61)为止的时间(例如t61)作为所述变化信息。
在步骤S42,推定部74推定步骤S41中作为变化信息提取的时间(例如t61)为第一充水工序所需的时间。在步骤S43,推定部74输出表示在步骤S42推定的第一充水工序所需的时间的信息作为表示推定结果的信息。
[蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡的推定]
以上对推定部74基于在第一充水工序时存储于存储部71的压力记录数据进行图4所示的推定处理的例进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可通过基于多次第一充水工序时存储于存储部71的压力记录数据进行图5所示的推定处理,来推定蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51,推定部74参照过去的过滤程序中在第一充水工序中存储于存储部71的压力记录数据。过去的过滤程序例如是在水处理装置1刚设置后或维护后最初进行的过滤程序。并且,推定部74与上述[第一充水工序所需的时间的推定]中说明的步骤S41同样地,提取开始该第一充水工序后直至成为一次侧压力的变化拐点为止所需的时间(例如图6中的t61)作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74参照本次过滤程序中在第一充水工序中存储于存储部71的压力记录数据。并且,推定部74与步骤S51同样地,提取开始该第一充水工序后直至成为一次侧压力的变化拐点为止所需的时间作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的时间(例如t62)减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的时间(例如t61)。推定部74获取该减法结果(例如t62-t61)作为步骤S51中提取的所述第一变化信息与步骤S52中提取的所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的所述差异,推定蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡。
即,由于为步骤S53中获取的所述差异越小,则中空纤维膜模块10内部的原水空间S1的有效容积越小的状态,因此推测为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分多的状态。因此,推定部74在步骤S53中获取的所述差异比正的指定第一阈值大的情况下,推定为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分非常少的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为正值且为所述第一阈值以下的情况下,推定为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分少的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为负值且比负的指定第二阈值大的情况下,推定为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分多的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为所述第二阈值以下的情况下,推定为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分非常多的状态。
在步骤S55,推定部74将表示步骤S54中推定的、蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分非常多的状态、多的状态、少的状态或非常少的状态的信息作为表示推定结果的信息输出。
据此,在不分解中空纤维膜模块10的情况下,可掌握蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡程度。因此,当推定为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分多的状态时,可迅速强化中空纤维膜11的物理洗净等,提前恢复中空纤维膜11的过滤能力。
另外,物理洗净的强化通过使用者执行的控制装置70的操作及/或控制部72执行的自动操作而进行。物理洗净的强化例如在散气盘起泡工序或导水管起泡工序,通过增加供应至中空纤维膜模块10的空气的流量或者压力、或连续重复多次从反洗工序到排水工序的工序等操作而进行。而且,可将这些方法组合两种以上来强化物理洗净,也可不限于这些方法,通过其他方法强化物理洗净。
进而,例如也可基于实验值等,将开始第一充水工序后直至中空纤维膜模块10内部成为满水状态为止的时间、与此时蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的量建立对应关系,并将所得的杂质成分预测表预先存储在存储部71。在此情况下,推定部74可执行图4所示的推定处理。
在该推定处理的步骤S42,推定部74也可在杂质成分预测表中,获取步骤S41中作为所述变化信息提取的、与从第一充水工序开始直至到达一次侧压力的变化拐点为止的时间建立对应关系的杂质成分的量。并且,推定部74也可通过该杂质成分的量是否多于指定量,来推定蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分是否为多的状态。在此情况下,在步骤S43中,推定部74可不仅将表示步骤S42中推定的蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分是否为多的状态的信息作为表示推定结果的信息输出,也可将表示步骤S42中获取的杂质成分的量的信息作为表示推定结果的信息输出。
而且,以上对推定部74基于多次第一充水工序中的一次侧压力的记录数据,进行蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡的推定的例进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可基于一次第一充水工序中的一次侧压力的记录数据,进行蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡的推定。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74进行图4所示的推定处理,在步骤S41中,基于一次第一充水工序中的一次侧压力的记录数据,提取从第一充水工序开始直至到达一次侧压力的变化拐点为止的时间作为所述变化信息。并且,在步骤S42中,推定部74从在该步骤S41中提取的时间减去基于实验值等预先确定的、从第一充水工序开始直至到达一次侧压力的变化拐点为止的时间。并且,推定部74与上述步骤S53同样地,将该减法的结果作为所述第一变化信息与所述第二变化信息的差异,来推定蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡。
[膜间压差的上升趋势的推定(1)]
而且,以上对推定部74对第一充水工序所需的时间或蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡进行推定的例进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可推定中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势。
例如,越为中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量多且中空纤维膜模块10内部的原水空间S1的有效容积小的状况,则推测为中空纤维膜11中的杂质成分的附着量越多的状况,也就是说,推测为中空纤维膜模块10的膜间压差以后将上升的状况。因此,推定部74也可参照多次第一充水工序中存储在存储部71的压力记录数据(图6),基于从第一充水工序开始直至到达一次侧压力的变化拐点为止的时间(图6中的0(秒)~t61)的多次第一充水工序间的差异,来推定中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51中,推定部74提取从过去的第一充水工序开始直至到达一次侧压力的变化拐点为止的时间作为所述第一变化信息。在步骤S52中,推定部74提取从本次第一充水工序开始直至到达一次侧压力的变化拐点为止的时间作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从作为所述第二变化信息提取的时间减去作为所述第一变化信息提取的时间。在该减法的结果为负值的情况下,第一充水工序的时间变短,因此推测中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量变多且中空纤维膜模块10内部的原水空间S1的有效容积变小。因此,在此情况下,在步骤S54,推定部74推定中空纤维膜模块10的膜间压差以后将上升。在步骤S55,推定部74将表示中空纤维膜模块10的膜间压差以后将上升的信息输出。
另一方面,在步骤S53中的减法结果为0以上的值的情况下,在步骤S54,推定部74推定中空纤维膜模块10的膜间压差没有上升的倾向。在此情况下,在步骤S55,推定部74将表示中空纤维膜模块10的膜间压差没有以后会上升的倾向的信息输出。
在本构成中,在第一充水工序,断续测量原水充满中空纤维膜模块10内部时的中空纤维膜模块10的一次侧压力。因此,在本构成中,可测量与中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量相应的中空纤维膜模块10的一次侧压力的推移。
并且,在本构成中,在多次第一充水工序,分别以比过滤工序中的膜间压差的通常的测量间隔短的3秒以下的间隔,测量中空纤维膜模块10的一次侧压力。因此,可掌握数分钟以内结束的各第一充水工序中的中空纤维膜模块10的一次侧压力的详细的时间推移。
因此,根据该详细的时间推移的多次第一充水工序间的差异,可掌握与中空纤维膜模块10的一次侧压力的变化相应的中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量的变化。
具体而言,根据多次第一充水工序间的、从第一充水工序的开始时点0(秒)(图6)直至到达一次侧压力的变化拐点的时点t61、t62(图6)为止的时间的差异,可掌握中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量及有效容积的变化。因此,在掌握中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量变多且中空纤维膜模块10内部的原水空间S1的有效容积变小的状况的情况下,可适当地推定中空纤维膜11中的杂质成分的附着量变多的状况,也就是膜间压差以后将上升的状况。
[基于排水工序时的压力记录数据的推定]
接下来,对推定部74基于排水工序时存储于存储部71的压力记录数据进行的推定处理的细节进行说明。
[排水工序所需的时间的推定]
图7是表示排水工序时的压力记录数据的一例的示意图。图7的横轴表示排水工序开始后的经过时间,纵轴表示由一次侧压力传感器61测量到的一次侧的压力。例如,如图7所示,在排水工序,当利用经由第二空气阀33供应的空气的压力将壳体12的原水空间S1的废水排出时,一次侧压力逐渐减少。其后,当原水空间S1的废水排出结束时(经过时间t71),由于是开放***,一次侧压力稳定为表示废水的排出结束的0KPa附近的指定的排水结束压力。另外,在排水工序,如上所述,可通过空气压力排出废水,也可利用水头压力排出废水而非供应空气。
如上所述,在杂质成分蓄积在中空纤维膜11的表面的情况下,中空纤维膜模块10内部的原水空间S1的有效容积变小。因此,杂质成分蓄积在中空纤维膜11表面的量越多,排水工序开始后,直至原水空间S1的废水的排水结束、一次侧压力稳定至排水结束压力为止所需的时间变短。
因此,推定部74基于排水工序时存储在存储部71的压力记录数据,根据从排水工序开始(图7中的时点t70)直至一次侧压力稳定为止(图7中的时点t71)的时间,推定排水工序所需的时间。
具体而言,推定部74在过滤程序结束时,进行图4所示的推定处理。在步骤S41中,推定部74按时间序列顺序参照该过滤程序的排水工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。并且,推定部74提取从排水工序的开始时点(图7中的“0”)直至一次侧压力稳定的时点(例如图7中的时点t71)为止的时间作为所述变化信息。
此处,为了检测一次侧压力稳定的时点,推定部74执行以下处理。例如,推定部74对于所参照的各记录数据,进行从该记录数据减去其前一个记录数据的处理。并且,推定部74检测该减法结果比指定值小的情况已连续指定次数的时点(例如图7中的时点t71)作为一次侧压力稳定的时点。
但是,在步骤S41中,推定部74检测一次侧压力稳定的时点的方法并不限于此。例如,推定部74也可按时间序列顺序,计算出本次的一次侧压力相对于前一个测量到的一次侧压力的比率。并且,推定部74也可检测该计算出的比率为指定比率以下的情况已连续指定次数的时点作为一次侧压力稳定的时点。
推定部74提取从排水工序的开始时点(图7中的“0”)到该测得时点(例如图7中的时点t71)为止的时间(例如t71)作为所述变化信息。
在步骤S42中,推定部74推定步骤S41中作为所述变化信息提取的时间(例如t71)作为排水工序所需的时间。并且,在步骤S43中,推定部74输出表示步骤S42中推定的排水工序所需的时间的信息作为表示推定结果的信息。
[蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡的推定]
以上对推定部74基于在排水工序时存储于存储部71的压力记录数据进行图4所示的推定处理的例进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可通过基于多次排水工序时存储于存储部71的压力记录数据进行图5所示的推定处理,来推定蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51,推定部74参照过去的过滤程序中在排水工序中存储于存储部71的压力记录数据。过去的过滤程序例如是在水处理装置1刚设置后或维护后最初进行的过滤程序。并且,推定部74与上述步骤S41同样地,提取开始该排水工序后直至一次侧压力稳定为止所需的时间(例如图7中的t71)作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74参照本次过滤程序中在排水工序中存储于存储部71的压力记录数据。并且,推定部74与步骤S51同样地,提取开始该排水工序后直至一次侧压力稳定为止所需的时间作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为第二变化信息提取的时间减去步骤S51中作为第一变化信息提取的时间。推定部74获取该减法结果作为步骤S51中提取的所述第一变化信息与步骤S52中提取的所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的所述差异,推定蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡。
即,步骤S53中计算出的所述差异越小,则推定为蓄积在中空纤维膜11表面的杂质成分越多的状态。因此,推定部74,在步骤S53获取到的所述差异比正的指定第三阈值大的情况下,推定为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分非常少的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为正值且为所述第三阈值以下的情况下,推定为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分少的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为负值且比负的指定第四阈值大的情况下,推定为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分多的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为所述第四阈值以下的情况下,推定为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分非常多的状态。
在步骤S55,推定部74将表示步骤S54中推定的、蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分非常多的状态、多的状态、少的状态或非常少的状态的信息作为表示推定结果的信息输出。
据此,在不分解中空纤维膜模块10的情况下,可掌握蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分为何种程度的多寡。因此,当推定为蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分多的状态时,可迅速强化中空纤维膜11的物理洗净等,提前恢复中空纤维膜11的过滤能力。
另外,以上对推定部74基于多次排水工序中的一次侧压力的记录数据,进行蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡的推定的例进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可基于一次排水工序中的一次侧压力的记录数据,进行蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡的推定。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74进行图4所示的推定处理,在步骤S41中,基于一次排水工序中的一次侧压力的记录数据,提取从排水工序开始直至一次侧压力稳定为止所需的时间作为所述变化信息。并且,在步骤S42中,推定部74从在该步骤S41作为所述变化信息提取的时间,减去基于实验值等预先确定的从排水工序开始直至一次侧压力稳定为止所需的时间。并且,推定部74与上述步骤S53同样地,将该减法的结果作为所述第一变化信息与所述第二变化信息的差异,来推定蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡。
[膜间压差的上升趋势的推定(2)]
而且,以上对推定部74对排水工序所需的时间或蓄积在中空纤维膜11的表面的杂质成分的多寡进行推定的例进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可推定中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势。
例如,推测为越为中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量多且中空纤维膜模块10内部的原水空间S1的有效容积小的状况,则为中空纤维膜11中的杂质成分的附着量越多的状况,也就是说,推测为中空纤维膜模块10的膜间压差以后将上升的状况。因此,推定部74也可参照多次排水工序中存储在存储部71的压力记录数据(图7),基于从排水工序开始直至一次侧压力变成恒定为止的时间(图7中的t70~t71)的多次排水工序间的差异,来推定中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51中,推定部74提取从过去的排水工序开始直至一次侧压力稳定为止的时间作为所述第一变化信息。在步骤S52中,推定部74提取从本次排水工序开始直至一次侧压力稳定为止的时间作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从作为所述第二变化信息提取的时间减去作为所述第一变化信息提取的时间。在该减法的结果为负值的情况下,排水工序的时间变短,因此推测中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量变多且中空纤维膜模块10内部的原水空间S1的有效容积变小。因此,在此情况下,在步骤S54,推定部74推定中空纤维膜模块10的膜间压差以后将上升。在步骤S55,推定部74将表示中空纤维膜模块10的膜间压差以后将上升的信息输出。
另一方面,在步骤S53中的减法结果为0以上的值的情况下,在步骤S54,推定部74推定中空纤维膜模块10的膜间压差没有上升的倾向。在此情况下,在步骤S55,推定部74将表示中空纤维膜模块10的膜间压差没有以后会上升的倾向的信息输出。
在本构成中,在排水工序,断续测量将中空纤维膜模块10内部的废水排出时的中空纤维膜模块10的一次侧压力。因此,在本构成中,可测量与中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量相应的中空纤维膜模块10的一次侧压力的推移。
并且,在本构成中,在多次排水工序,分别以比过滤工序中的膜间压差的通常的测量间隔短的3秒以下的间隔,测量中空纤维膜模块10的一次侧压力。因此,可掌握数分钟以内结束的各排水工序中的中空纤维膜模块10的一次侧压力的详细的时间推移。
因此,根据该详细的时间推移的多次排水工序间的差异,可掌握与中空纤维膜模块10的一次侧压力的变化相应的中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量的变化。
具体而言,根据多次排水工序间的、从排水工序的开始时点t70(图7)直至所述一次侧压力变成恒定的时点t71(图7)为止的时间t70~t71(图7)的差异,可掌握中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量及有效容积的变化。因此,在掌握中空纤维膜模块10内部的杂质成分的蓄积量变多且中空纤维膜模块10内部的原水空间S1的有效容积变小的状况的情况下,可适当地推定中空纤维膜11中的杂质成分的附着量变多的状况,也就是膜间压差以后将上升的状况。
[基于反洗工序时的压力记录数据的推定]
接下来,对推定部74基于反洗工序时存储于存储部71的压力记录数据进行的推定处理的细节进行说明。
[反洗工序所需的时间的推定(1)]
图8是表示反洗工序时的一次侧的压力记录数据的第一例的示意图。在图8中,横轴表示时间,纵轴表示中空纤维膜模块10的一次侧压力。如图8所示,一次侧压力在反洗工序开始后瞬间上升而到达最大压力,其后降低而变成恒定。该一次侧压力的瞬间上升可以从其后产生的急剧减压中看出来,推测是由加压的处理水开始大量透过中空纤维膜11引起的。并且,随着原水向排水配管53排出,一次侧压力急剧降低,其后一次侧压力逐渐降低。此时,推测一次侧压力逐渐降低是由原水空间S1内的水量逐渐减少引起的。并且,推测一次侧压力变成恒定的时候,是原水空间S1中的处理水全部从壳体12排出的时候。
因此,推定部74基于存储于存储部71的一次侧的压力记录数据,推定反洗工序所需的时间。
具体而言,推定部74在过滤程序结束时,进行图4所示的推定处理。在步骤S41中,推定部74按时间序列顺序参照该过滤程序的反洗工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。并且,推定部74提取从反洗工序开始(图8中的时点t80)直至一次侧压力变成恒定为止(图8中的时点t81)的时间作为所述变化信息。
此处,为了检测一次侧压力变成恒定的时点,推定部74执行以下处理。例如,推定部74对于所参照的各记录数据,进行从该记录数据减去其前一个记录数据的处理。并且,推定部74检测该减法结果比指定值小的情况已连续指定次数的时点(例如图8中的时点t81)作为一次侧压力变成恒定的时点。
但是,在步骤S41,推定部74检测一次侧压力变成恒定的时点的方法并不限于此。例如,推定部74也可按时间序列顺序,计算出本次的一次侧压力相对于前一个测量到的一次侧压力的比率。并且,推定部74也可检测该计算出的比率为指定比率以下的情况已连续指定次数的时点作为一次侧压力变成恒定的时点。
推定部74提取从反洗工序的开始时点(图8中的时点t80)到该测得时点(例如图8中的时点t81)为止的时间(例如t81-t80)作为所述变化信息。
在步骤S42,推定部74推定步骤S41中作为所述变化信息提取的时间(例如t81-t80)作为反洗工序所需的时间。在步骤S43中,推定部74输出表示步骤S42中推定的反洗工序所需的时间的信息作为表示推定结果的信息。
[反洗工序所需的时间的推定(2)]
另外,在反洗工序,在二次侧压力传感器62以3秒以下的间隔测量中空纤维膜模块10的二次侧压力的情况下,也可获得与图6相同的压力记录数据。因此,推定部74也可在过滤程序结束时,进行图4所示的推定处理,基于表示二次侧压力的记录数据,推定反洗工序所需的时间。
本构成例如可按以下方式实现。在步骤S41,推定部74与所述检测一次侧压力变成恒定的时点的情况同样地,检测二次侧压力变成恒定的时点。并且,推定部74提取从反洗工序的开始时点到该测得时点为止的时间作为所述变化信息。在步骤S42,推定部74推定步骤S41中作为所述变化信息提取的时间作为反洗工序所需的时间。
[反洗工序所需的时间的推定(3)]
而且,在反洗工序,也可使用液体而非空气来对二次侧的处理液进行加压。在此情况下,反洗工序中的中空纤维膜模块10的一次侧压力随着时间经过而如图9进行变化。即,一次侧压力在反洗开始后上升,在从反洗工序的开始时点t90经过时间的时点t91以后大致变成恒定。因此,推定部74也可在过滤程序结束时,进行图4所示的推定处理,在步骤S41中,提取从反洗工序的开始时点t90直至一次侧压力变成恒定为止(图9中的时点t91)的时间作为所述变化信息。并且,在步骤S42中,推定部74也可推定步骤S41中作为所述变化信息提取的时间作为反洗工序所需的时间。
[反洗工序所需的时间的推定(4)]
以上对推定部74基于从反洗工序开始直至一次侧或二次侧压力变成恒定为止的时间,来推定反洗工序所需的时间的例子进行了说明。但是,推定部74也可基于从反洗工序开始直至一次侧压力到达最大压力为止的时间,来推定反洗工序所需的时间。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图4所示的推定处理。在步骤S41,推定部74提取从该过滤程序的反洗工序的开始时点t80(图8)直至一次侧压力成为最大压力的时点t82(图8)为止的时间作为所述变化信息。在步骤S42,推定部74推定步骤S41中作为所述变化信息提取的时间作为反洗工序所需的时间。
该推定方法可适宜地用于附着于膜表面的杂质成分例如无机成分主体的剥离性良好的情况。也就是说,在剥离性良好的杂质成分的情况下,由于反洗水开始透过中空纤维膜11的同时自膜表面剥离,因此即便一次侧压力达到表示最大值的时点t82,也可推测反洗事实上已结束。
[反洗工序所需的时间的推定(5)]
而且,在使用液体代替空气对二次侧的处理液进行加压的情况下,也可与所述同样地进行工序时间的推定。图10是表示在反洗开始前用泵预先循环处理水,在开始反洗工序的同时一下子对中空纤维膜11的二次侧进行加压的情况下的一次侧压力的时间推移的示意图形。图10的横轴表示时间,纵轴表示中空纤维膜模块10的一次侧压力。如图10所示,在该情况下,一次侧压力也在反洗开始后经过指定时间后瞬间上升至最大压力(时点t102)。并且,其后,一次侧压力逐渐降低,稳定至固定的压力(时点t101)。
因此,推定部74也可在过滤程序结束时,进行图4所示的推定处理,在步骤S41中,提取从该过滤程序的反洗工序的开始时点t100(图10)直至一次侧压力到达最大压力的时点t102(图10)为止的时间作为所述变化信息。在步骤S42中,推定部74也可推定步骤S41中作为所述变化信息提取的时间作为反洗工序所需的时间。
[中空纤维膜11的阻塞程度的推定(1)]
以上对推定部74推定反洗工序所需的时间的例子进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可推定中空纤维膜11的阻塞程度。
图11是表示反洗工序时的压力记录数据的一例的示意图。图11的横轴表示反洗工序开始后的经过时间(秒),纵轴表示一次侧压力(一次压)及二次侧压力(二次压)(KPa)。
如图11所示,反洗工序刚开始后,一次侧压力瞬时增大后(经过时间t111),二次侧的处理水以固定的压力向一次侧挤出。此时,中空纤维膜11的阻塞程度越大,则处理水挤出至一次侧的速度越慢,直至二次侧的处理水的挤出结束为止所需的时间越长。也就是说,从反洗工序的开始时点(经过时间0)直至一次侧压力以表示二次侧的处理水的挤出结束的0KPa附近的指定压力(以下称为结束压力)稳定(经过时间t112)为止的时间变长。
因此,推定部74也可基于从反洗工序开始直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间,来推定中空纤维膜11的阻塞程度。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51中,推定部74按时间序列顺序参照过去的过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。过去的过滤程序例如是在水处理装置1刚设置后或维护后最初进行的过滤程序。并且,推定部74提取从该反洗工序的开始时点直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间作为所述第一变化信息。
此处,为了检测一次侧压力稳定为所述结束压力的时点,推定部74执行以下处理。例如,推定部74对于参照的各记录数据所表示的各一次侧压力,计算各一次侧压力与所述结束压力的差值。并且,推定部74检测该差值比指定值小的情况已连续指定次数的时点作为一次侧压力稳定为所述结束压力的时点。
但是,在步骤S51,推定部74检测一次侧压力稳定为所述结束压力的时点的方法并不限于此。例如,推定部74也可按时间序列顺序,计算所述结束压力相对于一次侧压力的比率。并且,推定部74也可检测该计算出的比率为指定比率以下的情况已连续指定次数的时点作为一次侧压力稳定为所述结束压力的时点。
推定部74提取从所述过去的过滤程序中的反洗工序的开始时点直至该测得时点为止的时间作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74参照本次过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。并且,推定部74与步骤S51同样地,提取从该反洗工序的开始时点直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的时间减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的时间。推定部74获取该减法结果作为步骤S51中提取的所述第一变化信息与步骤S52中提取的所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的所述差异,推定中空纤维膜11的阻塞程度。具体而言,推测为步骤S53中获取的所述差异越大,则中空纤维膜11的阻塞程度越大的状态。
因此,推定部74在步骤S53中获取的所述差异比正的指定第五阈值大的情况下,推定为中空纤维膜11的阻塞程度非常大的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为正值且为所述第五阈值以下的情况下,推定为中空纤维膜11的阻塞程度大的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为负值且比负的指定第六阈值大的情况下,推定为中空纤维膜11的阻塞程度小的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为所述第六阈值以下的情况下,推定为中空纤维膜11的阻塞程度非常小的状态。
在步骤S55,推定部74将表示步骤S54中推定的、中空纤维膜11的阻塞程度非常大的状态、大的状态、小的状态或非常小的状态的信息作为表示推定结果的信息输出。
在此情况下,可不分解中空纤维膜模块10而掌握中空纤维膜11的阻塞程度。因此,当推定为中空纤维膜11的阻塞程度大的状态时,通过迅速对中空纤维膜11进行药液洗净或交换等操作,可提前缩短反洗工序所需的时间,且恢复中空纤维膜11的过滤能力。
另外,药液洗净,具体而言表示由使用者利用控制装置70的操作及/或控制部72的自动操作,使硫酸、盐酸、硝酸、草酸、柠檬酸等酸类、烧碱、碳酸氢钠、碳酸钠等碱类、次氯酸、臭氧、氯胺、过乙酸等氧化剂、其他有机系药剂、螯合剂、酶剂、表面活性剂等药液浸渍于中空纤维膜模块10、或循环等操作,而用药液洗净中空纤维膜模块10。这些药液可为1种,也可使用2种以上依次使用1种或进行混合而使用。
[中空纤维膜11的阻塞程度的推定(2)]
以上对推定部74基于多次反洗工序中的一次侧压力的记录数据,推定中空纤维膜11的阻塞程度的例进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可基于一次反洗工序中的一次侧压力的记录数据,推定中空纤维膜11的阻塞程度。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74进行图4所示的推定处理,在步骤S41中,基于一次反洗工序中的一次侧压力的记录数据,提取从该反洗工序开始直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间作为所述变化信息。并且,在步骤S42,推定部74从在步骤S41中作为所述变化信息提取的时间,减去基于实验值等预先确定的从反洗工序开始直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间。并且,推定部74与上述[中空纤维膜11的阻塞程度的推定(1)]中说明的步骤S53同样地,将该减法的结果作为所述第一变化信息与所述第二变化信息的差异,来推定中空纤维膜11的阻塞程度。
[物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定(1)]
而且,以上对推定部74推定中空纤维膜11的阻塞程度的例进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可推定中空纤维膜模块10的物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势。
例如,在多次反洗工序的每次中,一次侧压力传感器61以3秒以下的间隔重复测量中空纤维膜模块10的一次侧压力。据此,可获得表示多次反洗工序的每次中的中空纤维膜模块10的一次侧压力的时间变化的压力记录数据(图12)。
另外,如上所述,在由排气口压力传感器以3秒以下的间隔重复测量中空纤维膜模块10的一次侧压力的情况下,推定部74也可使用表示从一次侧压力传感器61及排气口压力传感器分别接收的记录数据所表示的一次侧压力的平均值的数据,作为表示中空纤维膜模块10的一次侧压力的压力记录数据。
在图12中,横轴表示时间,纵轴表示中空纤维膜模块10的一次侧压力。图12中的绘图组G121表示最近的反洗工序之前的反洗工序中的中空纤维膜模块10的一次侧压力的时间变化。图12中的绘图组G122表示最近的反洗工序中的中空纤维膜模块10的一次侧压力的时间变化。
如图12所示,开始反洗工序,在二次侧的处理水刚挤出至一次侧后一次侧压力瞬时增大后,中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性大,越为此种状况,处理水挤出至一次侧的速度越慢,直至二次侧的处理水的挤出结束为止所需的时间越长。
因此,推定部74也可参照多次反洗工序的每次中存储于存储部71的压力记录数据,基于从反洗工序的开始直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间的多次反洗工序间的差异,来推定物理洗净的效果或中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51,推定部74参照过去的过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。过去的过滤程序例如可为前一次过滤程序,也可为在水处理装置1刚设置后或维护后最初进行的过滤程序。并且,推定部74与上述同样地,提取从该反洗工序的开始直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间(例如图12中的t121)作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74参照本次过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。并且,推定部74与步骤S51同样地,提取从开始该反洗工序后直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间(例如图12中的t122)作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的时间(例如t122)减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的时间(例如t121)。推定部74获取该减法结果(例如t122-t121)作为步骤S51中提取的所述第一变化信息与步骤S52中提取的所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的所述差异,推定物理洗净的效果或中空纤维膜10的膜间压差的上升趋势。具体而言,在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性变大的状况。因此,在此情况下,推定部74推定物理洗净的效果不充分或膜间压差以后将上升。另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞恢复且中空纤维膜11的抗渗透性变小的状况。因此,在此情况下,推定部74推定物理洗净的效果充分或膜间压差没有上升倾向。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示物理洗净的效果是否充分的信息、表示膜间压差以后将上升的信息或表示膜间压差没有上升倾向的信息作为表示推定结果的信息输出。
在图12的例子中,从最近的反洗工序的开始时点直至一次侧压力稳定为结束压力为止的时间t122相比于从该最近的反洗工序之前的反洗工序的开始时点直至一次侧压力稳定为结束压力为止的时间t121而言增加。因此,推定部74推定物理洗净的效果不充分或膜间压差以后将上升。
以上对推定部74基于从反洗工序开始直至一次侧压力稳定为结束压力为止的时间进行推定的例子进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可基于反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的到达点处的压力(峰)进行各种推定。
[管路阻力的大小的推定]
例如,如图11所示,在反洗工序刚开始后,当原水空间S1的一次侧原水的一部分从排水口12D排出至***外时,由于排水口12D的内径小于壳体12的内径,因此产生管路阻力。由于该管理阻力,由一次侧压力传感器61测量的一次侧压力瞬时增大(经过时间t111)。而且,连接于该排水口12D的排水配管53内的污垢越多,则排出一次侧废水的管路阻力越大,一次侧压力增大。
因此,推定部74也可基于反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的峰,来推定排水配管53(图1)的管路阻力的大小。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51,推定部74参照过去的过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。过去的过滤程序例如是在水处理装置1刚设置后或维护后最初进行的过滤程序。并且,推定部74提取该反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的峰值(例如图12中的P121)作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74参照本次过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。并且,推定部74与步骤S51同样地,提取该反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的峰值(例如图12中的P122)作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的一次侧压力的峰值(例如,P122)减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的一次侧压力的峰值(例如,P121)。推定部74获取该减法结果(例如P122-P121)作为步骤S51中提取的所述第一变化信息与步骤S52中提取的所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的所述差异,推定排水配管53(图1)的管路阻力的大小。具体而言,推测步骤S53中获取的所述差异越大,则排水配管53内的污垢越大,将一次侧的废水排出时的排水配管53的管路阻力越大。
因此,推定部74在步骤S53中获取的所述差异比正的指定第七阈值大的情况下,推定为排水配管53的管路阻力非常大的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为正值且为所述第七阈值以下的情况下,推定为排水配管53的管路阻力大的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为负值且比负的指定第八阈值大的情况下,推定为排水配管53的管路阻力小的状态。推定部74在步骤S53中获取的所述差异为所述第八阈值以下的情况下,推定为排水配管53的管路阻力非常小的状态。
在步骤S55,推定部74将表示步骤S54中推定的、排水配管53的管路阻力非常大的状态、大的状态、小的信息或非常小的状态的信息作为表示推定结果的信息输出。
在此情况下,通过不分解中空纤维膜模块10而掌握作为一次侧排水用管路的排水配管53(图1)的管路阻力为何种程度的大小,可掌握排水配管53为何种程度的污染。因此,在推定为排水配管53的管路阻力大的状态时,可迅速洗净排水配管53,在反洗工序中抑制废水滞留在中空纤维膜模块10内部。其结果是,可迅速恢复反洗工序的中空纤维膜11的洗净能力。
另外,以上对推定部74基于多次反洗工序中的一次侧压力的记录数据,推定排水配管53的管路阻力的大小的例进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可基于一次反洗工序中的一次侧压力的记录数据,推定排水配管53的管路阻力的大小。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74进行图4所示的推定处理,在步骤S41,基于一次反洗工序中的一次侧压力的记录数据,提取反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的峰值作为所述变化信息。并且,在步骤S42,推定部74从在该步骤S41中作为所述变化信息提取的峰值,减去基于实验值等预先确定的反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的峰值。并且,推定部74与上述步骤S53同样地,将该减法的结果作为所述第一变化信息与所述第二变化信息的差异,来推定排水配管53的管路阻力的大小。
[物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定(2)]
而且,以上对推定部74推定排水配管53的管路阻力的大小的例进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可推定中空纤维膜模块10的物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势。
如图12所示,开始反洗工序,在二次侧的处理水刚挤出至一次侧后,由于排水配管53的内径比壳体12的内径小,因此一次侧压力由于一次侧的原水流入至排水配管53时产生的管路阻力而瞬时增大。此时,越为中空纤维膜11的堵塞少且中空纤维膜11的抗渗透性小的状况,则二次侧的处理水挤出至一次侧的速度越快,一次侧压力的峰越增大。
因此,推定部74也可参照多次反洗工序的每次中存储于存储部71的压力记录数据,基于反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的峰的多次反洗工序间的差异,来推定物理洗净的效果或中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51,推定部74参照过去的过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。过去的过滤程序例如可为前一次过滤程序,也可为在水处理装置1刚设置后或维护后最初进行的过滤程序。并且,推定部74提取该过去的过滤程序中的反洗工序刚开始后的一次侧压力的峰值(例如图12中的P121)作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74参照本次过滤程序中的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据。并且,推定部74与步骤S51同样地,提取该反洗工序刚开始后的一次侧压力的峰值(例如图12中的P122)作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的一次侧压力的峰值(例如图12中的P122),减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的一次侧压力的峰值(例如图12中的P121)。推定部74获取该减法结果(例如P122-P121)作为步骤S51中提取的所述第一变化信息与步骤S52中提取的所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的所述差异,推定物理洗净的效果或中空纤维膜10的膜间压差的上升趋势。具体而言,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性变大的状况。因此,在此情况下,推定部74推定物理洗净的效果不充分或膜间压差以后将上升。另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞恢复且中空纤维膜11的抗渗透性变小的状况。因此,在此情况下,推定部74推定物理洗净的效果充分或膜间压差没有上升倾向。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示物理洗净的效果是否充分的信息、表示膜间压差以后将上升的信息或表示膜间压差没有上升倾向的信息作为表示推定结果的信息输出。
在图12的例子中,最近的反洗工序刚开始后的一次侧压力的峰值P122相比该最近的反洗工序之前的反洗工序刚开始后的一次侧压力的峰值P121而言减少。因此,推定部74推定物理洗净的效果不充分或膜间压差以后将上升。
[基于反洗工序时的二次侧的压力记录数据的推定]
以上对推定部74基于反洗工序中存储于存储部71的一次侧压力记录数据进行各种推定的例子进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可基于反洗工序中存储于存储部71的二次侧压力记录数据进行各种推定。
[物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定(3)]
例如,在多次反洗工序的每次中,二次侧压力传感器62以3秒以下的间隔重复测量中空纤维膜模块10的二次侧压力。据此,可获得表示多次反洗工序的每次的中空纤维膜模块10的二次侧压力的时间变化的压力记录数据(图13)。在图13中,横轴表示时间,纵轴表示中空纤维膜模块10的二次侧压力。图13中的绘图组G131表示最近的反洗工序之前的反洗工序中的中空纤维膜模块10的二次侧压力的时间变化。图13中的绘图组G132表示最近的反洗工序中的中空纤维膜模块10的二次侧压力的时间变化。
如图13所示,在反洗工序中,二次侧的处理水向一次侧挤出结束后,二次侧成为充满加压空气的状态,二次侧压力以空气(介质的一例)的压力(以下称为空气压力)稳定。此处,越为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性大的状况,二次侧的处理水全部挤出至一次侧所需的时间越长。因此,关于从反洗工序的开始时点直至二次侧压力稳定为所述空气压力为止的时间,越为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性大的状况则越长。
另外,压力稳定例如表示上升中的压力到达压力上升的斜率减少的拐点,减少中的压力到达压力减少的斜率增大的拐点,或者为上升中或减少中的压力持续指定时间以上而在指定容许范围内变动的状态。
因此,推定部74也可参照多次反洗工序的每次中存储于存储部71的二次侧的压力记录数据,基于从反洗工序的开始直至二次侧压力稳定为所述空气压力为止的时间的多次反洗工序间的差异,来推定物理洗净的效果或中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51,推定部74参照过去的过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的二次侧压力的记录数据。过去的过滤程序例如可为前一次过滤程序,也可为在水处理装置1刚设置后或维护后最初进行的过滤程序。并且,推定部74提取从该过去的过滤程序中的反洗工序的开始直至二次侧压力稳定为所述空气压力为止的时间(例如图13中的t131)作为所述第一变化信息。
此处,为了检测二次侧压力稳定为所述空气压力的时点,推定部74执行以下处理。例如,推定部74对于参照的各记录数据所表示的各二次侧压力,计算各二次侧压力与所述空气压力的差值。并且,推定部74检测该差值比指定值小的情况已连续指定次数的时点作为二次侧压力稳定为所述空气压力的时点。
但是,在步骤S51,推定部74检测二次侧压力稳定为所述空气压力的时点的方法并不限于此。例如,推定部74也可按时间序列顺序,计算所述空气压力相对于二次侧压力的比率。并且,推定部74也可检测该计算出的比率为指定比率以下的情况已连续指定次数的时点作为二次侧压力稳定为所述空气压力的时点。
推定部74提取从所述过去的过滤程序中的反洗工序的开始时点直至该测得时点为止的时间作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74参照本次过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的二次侧压力的记录数据。并且,推定部74与步骤S51同样地,提取从开始该反洗工序后直至二次侧压力稳定为所述空气压力为止的时间(例如图13中的t132)作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的时间(例如t132)减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的时间(例如t131)。推定部74获取该减法结果(例如t132-t131)作为步骤S51中提取的所述第一变化信息与步骤S52中提取的所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的所述差异,推定物理洗净的效果或中空纤维膜10的膜间压差的上升趋势。具体而言,在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性变大的状况。因此,在此情况下,推定部74推定物理洗净的效果不充分或膜间压差以后将上升。另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞恢复且中空纤维膜11的抗渗透性变小的状况。因此,在此情况下,推定部74推定物理洗净的效果充分或膜间压差没有上升倾向。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示物理洗净的效果是否充分的信息、表示膜间压差以后将上升的信息或表示膜间压差没有上升倾向的信息作为表示推定结果的信息输出。
在图13的例子中,从最近的反洗工序的开始时点直至二次侧压力稳定为所述空气压力为止的时间t132相比于从该最近的反洗工序之前的反洗工序的开始时点直至二次侧压力稳定为所述空气压力为止的时间t131而言增加。因此,推定部74推定物理洗净的效果不充分或膜间压差以后将上升。
[物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定(4)]
以上对推定部74基于从反洗工序开始直至二次侧压力稳定为所述空气压力为止的时间的多次反洗工序间的差异,进行物理洗净的效果或中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势的推定的例子进行了说明。但是,推定部74进行物理洗净的效果或中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势的推定的方法不限于此。
例如,如图13所示,反洗工序刚开始后,处于二次侧的处理水被加压后的空气急剧挤压而流入至一次侧。此时,中空纤维膜11中的处理水的透过为瓶颈阶段,为如下状况:处理水被空气加压的程度大于处理水向一次侧透过的程度。因此,二次侧压力在反洗工序刚开始后增大。并且,以处理水被挤出至一次侧的力附着于中空纤维膜11的表面的杂质成分的一部分成为剥落或易于剥下的状态,由此二次侧压力瞬时降低或得以维持。其后,二次侧压力由于空气的加压而再次增大。这样,二次侧压力在反洗工序刚开始后瞬时增大。关于该增大时的二次侧的到达点的压力(峰),越为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性大的状况则越高。
因此,推定部74也可参照多次反洗工序的每次中存储于存储部71的二次侧的压力记录数据,基于反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力的峰的多次反洗工序间的差异,来推定物理洗净的效果或中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51,推定部74参照过去的过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的二次侧压力的记录数据。过去的过滤程序例如可为前一次过滤程序,也可为在水处理装置1刚设置后或维护后最初进行的过滤程序。并且,推定部74提取该过去的过滤程序中的反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力的峰值(例如图13中的P131)作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74参照本次过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的二次侧压力的记录数据。并且,推定部74与步骤S51同样地,提取该反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力的峰值(例如图13中的P132)作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的二次侧压力的峰值(例如图13中的P132),减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的二次侧压力的峰值(例如图13中的P131)。推定部74获取该减法结果(例如P132-P131)作为步骤S51中提取的所述第一变化信息与步骤S52中提取的所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的所述差异,推定物理洗净的效果或中空纤维膜10的膜间压差的上升趋势。具体而言,在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性变大的状况。因此,在此情况下,推定部74推定物理洗净的效果不充分或膜间压差以后将上升。另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞恢复且中空纤维膜11的抗渗透性变小的状况。因此,在此情况下,推定部74推定物理洗净的效果充分或膜间压差没有上升倾向。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示物理洗净的效果是否充分的信息、表示膜间压差以后将上升的信息或表示膜间压差没有上升倾向的信息作为表示推定结果的信息输出。
在图13的例子中,最近的反洗工序刚开始后的二次侧压力的峰值P132相比于该最近的反洗工序之前的反洗工序刚开始后的二次侧压力的峰值P131而言上升。因此,推定部74推定物理洗净的效果不充分或膜间压差以后将上升。
[物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定(5)]
而且,本发明人根据通过进行试验运行而获得的见解,发现利用以下方法可推定物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势。具体而言,本发明人进行试验运行,使用在中空纤维膜11的堵塞的进展程度低于指定程度时的反洗工序(以下称为第一反洗工序)、以及中空纤维膜11的堵塞的进展程度高于指定程度时的反洗工序(以下称为第二反洗工序)中分别获取的压力记录数据(图14、图15),计算从反洗工序开始直至一次侧压力稳定的时点为止的时间的二次侧压力与一次侧压力的差值的积分值。
在图14及图15中,横轴表示时间,纵轴表示中空纤维膜模块10的一次侧及二次侧压力。图14中的绘图组G141表示第一反洗工序中的中空纤维膜模块10的一次侧压力的时间变化。图14中的绘图组G142表示第一反洗工序中的中空纤维膜模块10的二次侧压力的时间变化。图15中的绘图组G151表示第二反洗工序中的中空纤维膜模块10的一次侧压力的时间变化。图15中的绘图组G152表示第二反洗工序中的中空纤维膜模块10的二次侧压力的时间变化。
接下来,本发明人使用第一反洗工序中获取的示意图14所示的压力记录数据,计算从第一反洗工序的开始时点t140直至一次侧压力稳定的时点t141为止的时间t140~t141内的二次侧压力与一次侧压力的差值的积分值。以下,将计算所述积分值的对象的时间记载为对象时间。
另外,在图14中,将所述对象时间设为时间t140~t141的情况下的二次侧压力与一次侧压力的差值的积分值,相当于由表示第一反洗工序的开始时点t140的单点链线、表示一次侧压力稳定的时点t141的单点链线、绘图组G142以及绘图组G141包围的区域的面积。
同样地,本发明人使用第二反洗工序中获取的示意图15所示的压力记录数据,将从第二反洗工序的开始时点t150直至一次侧压力稳定的时点t151为止的时间t150~t151作为所述对象时间,计算该对象时间内的二次侧压力与一次侧压力的差值的积分值。
并且,本发明人对第一反洗工序后进行的过滤工序中的二次侧压力与一次侧压力的差值的测量结果、第二反洗工序后进行的过滤工序中的所述差值的测量结果、以及所述积分值的计算出结果进行比较。其结果是,本发明人发现,在中空纤维膜11的堵塞的进展程度比指定程度高的情况和比指定程度低的情况下,即便过滤工序中的二次侧压力与一次侧压力的差值大致固定,所述指定期间内的所述积分值也明显不同。同样地,本发明人通过试验运行发现,在中空纤维膜11中的杂质成分的附着量比指定量多的情况和比指定量少的情况下,即便过滤工序中的二次侧压力与一次侧压力的差值大致固定,所述积分值也明显不同。
推测其原因在于,中空纤维膜11的堵塞的进展程度越高,或者中空纤维膜11中的杂质成分的附着量越多,则从反洗工序的开始时点直至反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力达到峰为止的时间及反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力达到峰后至稳定为止的时间越长。
因此,同样地,本发明人将从第一反洗工序的开始时点t140直至第一反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力达到峰P141为止的时间作为所述对象时间而计算所述积分值。而且,本发明人将从第二反洗工序的开始时点t150直至第二反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力达到峰P151为止的时间作为所述对象时间而计算所述积分值。在该情况下,本发明人也获得与上述相同的见解。
本发明人将从第一反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力达到峰P141后稳定的时点t141为止的时间作为所述对象时间而计算所述积分值。而且,本发明人将从第二反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力达到峰P151后稳定的时点t151为止的时间作为所述对象时间而计算所述积分值。在这些情况下,本发明人也获得与上述相同的见解。
进而,本发明人将从第一反洗工序的开始时点t140直至二次侧压力稳定的时点t142为止的时间作为所述对象时间而计算所述积分值。而且,本发明人将从第二反洗工序的开始时点t150直至二次侧压力稳定的时点t152为止的时间作为所述对象时间而计算所述积分值。在这些情况下,本发明人也获得与上述相同的见解。
本发明人将从第一反洗工序的开始时点t140直至反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力成为峰P142为止的时间作为所述对象时间而计算所述积分值。而且,本发明人将从第二反洗工序的开始时点t150直至第二反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力成为峰P152为止的时间作为所述对象时间而计算所述积分值。在这些情况下,本发明人也获得与上述相同的见解。
本发明人将从第一反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力达到峰P142后稳定的时点t142为止的时间作为所述对象时间而计算所述积分值。而且,本发明人将从第二反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力达到峰P152后稳定的时点t152为止的时间作为所述对象时间而计算所述积分值。在这些情况下,本发明人也获得与上述相同的见解。
而且,本发明人发现,越为中空纤维膜11的堵塞的进展程度高的状况,或者中空纤维膜11中的杂质成分的附着量多的状况,上述各对象时间内的所述积分值就越大。
因此,基于本发明人所得的上述见解,推定部74针对多次反洗工序,也可计算从反洗工序开始直至反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧或二次侧压力达到峰为止的时间(以下称为第一对象时间)、反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧或二次侧压力达到峰后至稳定为止的时间(以下称为第二对象时间)、以及从反洗工序的开始时点直至一次侧或二次侧压力稳定的时点为止的时间(以下称为第三对象时间)中的任一时间内的二次侧压力与一次侧压力的差值的积分值。并且,推定部74也可基于所述多次反洗工序间的所述积分值的差异,推定物理洗净的效果或中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51,推定部74按时间序列顺序参照过去的过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧及二次侧的压力记录数据。过去的过滤程序例如可为前一次过滤程序,也可为在水处理装置1刚设置后或维护后最初进行的过滤程序。并且,推定部74将该过去的过滤程序中的反洗工序中的所述第一对象时间、所述第二对象时间及所述第三对象时间中的任一时间作为所述对象时间而计算所述积分值。并且,推定部74提取该计算出的所述积分值作为所述第一变化信息。
另外,推定部74在将所述第二对象时间或所述第三对象时间作为所述对象时间而计算所述积分值的情况下,按以下方式,检测一次侧或二次侧压力稳定的时点。
推定部74关于所参照的各记录数据所表示的各一次侧压力,从各一次侧压力减去其前一次测量的一次侧压力。并且,推定部74检测该减法结果比指定值小的情况已连续指定次数的时点作为一次侧压力稳定的时点。与此同样地,推定部74检测二次侧压力稳定的时点。
但是,推定部74检测一次侧或二次侧压力稳定的时点的方法不限于此。例如,推定部74也可按时间序列顺序,计算出本次的一次侧压力相对于前一个测量到的一次侧压力的比率。并且,推定部74也可检测该计算出的比率为指定比率以下的情况已连续指定次数的时点作为一次侧压力稳定的时点。与此同样地,推定部74也可检测二次侧压力已稳定的时点。
在步骤S52,推定部74参照本次过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧及二次侧压力的记录数据。并且,推定部74将本次过滤程序中的反洗工序中的所述第一对象时间、所述第二对象时间及所述第三对象时间中与在步骤S51中作为所述对象时间的时间相同的时间作为所述对象时间,而计算所述积分值。并且,推定部74提取该计算出的所述积分值作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的所述积分值减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的所述积分值。推定部74获取该减法结果作为步骤S51中提取的所述第一变化信息与步骤S52中提取的所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的所述差异,推定物理洗净的效果或中空纤维膜10的膜间压差的上升趋势。具体而言,在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞的进展程度变高的状况。因此,在此情况下,推定部74推定物理洗净的效果不充分。或者,在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推测为中空纤维膜11中的杂质成分的附着量变多的状况。因此,在此情况下,推定部74也可推定中空纤维膜11的抗渗透性增大且中空纤维膜模块10的膜间压差以后会上升。
另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞的进展程度变低的状况。因此,在此情况下,推定部74推定物理洗净的效果充分。或者,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推测为中空纤维膜11中的杂质成分的附着量变少的状况。因此,在此情况下,推定部74也可推定中空纤维膜11的抗渗透性减小且膜间压差没有上升倾向。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示物理洗净的效果是否充分的信息、表示膜间压差以后将上升的信息或表示膜间压差没有上升倾向的信息作为表示推定结果的信息输出。
根据本推定方法,利用所述第一对象时间、所述第二对象时间及所述第三对象时间这三个时间内的二次侧压力与一次侧压力的差值的积分值的、多次反洗工序间的差异,可适当地掌握中空纤维膜11的堵塞的进展程度或中空纤维膜11中的杂质成分的附着量的变化。因此,基于所掌握的中空纤维膜11的堵塞的进展程度,可适当地推定物理洗净的中空纤维膜11的堵塞的恢复效果。而且,在已掌握中空纤维膜11中的杂质成分的附着量为变多的状况的情况下,可适当地推定中空纤维膜11的抗渗透性增大且膜间压差上升。
[堵塞的进展程度、物理洗净效果或膜间压差的上升趋势的推定]
而且,利用与上述不同的以下方法,推定部74也可推定中空纤维膜11的堵塞的进展程度、物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势。具体而言,如上所述,反洗工序刚开始后,二次侧压力在反洗工序刚开始后瞬时增大。此时,越为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性大的状况或者中空纤维膜11中的杂质成分的附着量越多,则二次侧的到达压力越高。而且,随着二次侧压力增大,处理水的透过速度上升,附着在中空纤维膜11外表面的杂质成分成为容易剥落的状态。其后,当附着在中空纤维膜11外表面的杂质成分的一部分被剥离时,二次侧压力瞬时降低,但空气的加压再次增大。据此,处理水向一次侧挤出的速度上升。
另一方面,二次侧的处理水刚被挤出至一次侧后,一次侧压力由于一次侧的原水流入至排水配管53时产生的管路阻力而瞬时增大。此时,越为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性大的状况或者中空纤维膜11中的杂质成分的附着量越多,则二次侧的处理水被挤出至一次侧的速度越慢。因此,越为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性大的状况,或者中空纤维膜11中的杂质成分的附着量越多,则反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的峰越低。其后,如果附着在中空纤维膜11外表面的杂质成分的一部分被剥离,处理水向一次侧挤出的速度上升,则将一次侧的水排出的速度也上升,一次侧压力快速下降。
也就是说,反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧或二次侧压力达到峰,到达附着在中空纤维膜11外表面的杂质成分的一部分即将被剥离前的时点。在该时点,越为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性大的状况,或者中空纤维膜11中的杂质成分的附着量越多,则二次侧压力与一次侧压力的差值越大。
因此,推定部74关于多次反洗工序,也可检测反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧及二次侧中任一个压力的峰。并且,推定部74也可基于所述任一个压力达到峰的时点的二次侧压力与一次侧压力的差值的所述多次反洗工序间的差异,来推定中空纤维膜11的堵塞的进展程度、物理洗净的效果或中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图5所示的推定处理。在步骤S51,推定部74按时间序列顺序参照过去的过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧及二次侧的压力记录数据。过去的过滤程序例如可为前一次过滤程序,也可为在水处理装置1刚设置后或维护后最初进行的过滤程序。并且,推定部74检测该过去的过滤程序中的反洗工序刚开始后的一次侧及二次侧中任一个压力的峰值。并且,推定部74计算该任一个压力达到峰值的时点的二次侧压力与一次侧压力的差值。并且,推定部74提取该计算出的二次侧压力与一次侧压力的差值作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74按时间序列顺序参照本次过滤程序中在反洗工序中存储于存储部71的一次侧及二次侧压力的记录数据。并且,推定部74与步骤S51同样地,检测与该反洗工序刚开始后的所述任一个压力相同的压力(以下称为第一对象压力)的峰值。并且,推定部74计算第一对象压力达到峰值的时点的二次侧压力与一次侧压力的差值。并且,推定部74提取该计算出的二次侧压力与一次侧压力的差值作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的差值减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的差值。推定部74获取该减法结果作为步骤S51中提取的所述第一变化信息与步骤S52中提取的所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74基于步骤S53中获取的所述差异,推定中空纤维膜11的堵塞的进展程度、物理洗净的效果或中空纤维膜10的膜间压差的上升趋势。
具体而言,在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞的进展程度变高的状况。因此,在此情况下,推定部74推定为中空纤维膜11的堵塞的进展程度变高的状况或物理洗净的效果不充分。或者,在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推测为中空纤维膜11中的杂质成分的附着量变多的状况。因此,在此情况下,推定部74也可推定中空纤维膜11的抗渗透性增大且中空纤维膜模块10的膜间压差以后会上升。
另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推测为中空纤维膜11的堵塞的进展程度变低的状况。因此,在此情况下,推定部74推定为中空纤维膜11的堵塞的进展程度变低的状况或物理洗净的效果充分。或者,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推测为中空纤维膜11中的杂质成分的附着量变少的状况。因此,在此情况下,推定部74也可推定中空纤维膜11的抗渗透性减小且膜间压差没有上升倾向。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示中空纤维膜11的堵塞的进展程度变高还是变低的信息、表示物理洗净的效果是否充分的信息、表示膜间压差以后将上升的信息或表示膜间压差没有上升倾向的信息作为表示推定结果的信息输出。
在本推定方法中,关于多次反洗工序,由于以3秒以下的间隔测量中空纤维膜模块10的一次侧及二次侧中至少一侧的压力,因此可检测反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧及二次侧中任一压力的峰。即,在反洗工序,即便为由于处理水从二次侧挤出至一次侧的力而从中空纤维膜11的表面剥落的杂质成分,也可适当地检测因杂质成分剥落而降低前的所述任一压力。
其结果是,通过使用该检测时点的二次侧压力与一次侧压力的差值的差异,可适当地掌握物理洗净后的中空纤维膜11的堵塞的进展程度或中空纤维膜中的杂质成分的附着量的变化。因此,基于所掌握的中空纤维膜11的堵塞的进展程度,可适当地推定物理洗净的中空纤维膜11的堵塞的恢复效果。而且,在已掌握中空纤维膜11中的杂质成分的附着量为变多的状况的情况下,可适当地推定中空纤维膜11的抗渗透性增大且膜间压差上升。
[中空纤维膜11的泄漏有无的推定]
以上,对推定部74基于多次反洗工序中存储于存储部71的一次侧或二次侧的压力记录数据,来推定中空纤维膜11的堵塞的进展程度、物理洗净的效果或中空纤维膜模块10的膜间压差的上升趋势的例子进行了说明。但是,不限于此,推定部74也可基于反洗工序中存储于存储部71的二次侧压力记录数据,来推定是否为中空纤维膜11产生泄漏(leak)的状态。
例如,在反洗工序,如图1所示,排水阀54及空气阀42打开,空气压缩机43运转。据此,加压至指定压力的空气经由空气配管41供应至壳体12的处理水空间S2(图1),二次侧的处理水由该空气挤出至一次侧。
如此,在反洗工序,使空气阀42及空气压缩机43正常运转,加压至所述空气压力的空气正常供应至壳体12的处理水空间S2(图1)而不会泄露到壳体12的一次侧的原水空间S1(图1)或空气配管41的外部等。而且,中空纤维膜11未产生泄漏。在此情况下,如图11所示,在反洗工序,二次侧的处理水向一次侧挤出结束时(经过时间t112),二次侧压力稳定为所述空气压力(经过时间t114)。但是,在中空纤维膜11产生泄漏的情况下,用于挤出处理水的空气从该泄漏部位流出至中空纤维膜模块10内部的一次侧。据此,在反洗工序,二次侧的处理水向一次侧挤出结束后,二次侧压力稳定为低于所述空气压力的压力。
因此,推定部74在二次侧压力在反洗工序中稳定的情况下(经过时间t114),将所述稳定的二次侧压力与所述空气压力进行对比,也可推定是否为中空纤维膜11产生泄漏的状态。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图4所示的推定处理。在步骤S41,推定部74按时间序列顺序参照该过滤程序的反洗工序中存储于存储部71的二次侧压力的记录数据。并且,推定部74对于所参照的各记录数据,进行从该记录数据减去其前一个记录数据的处理。并且,推定部74检测该减法结果比指定值小的情况已连续指定次数的时点(例如图11中的时点t114)作为二次侧压力稳定的时点。
但是,推定部74检测二次侧压力稳定的时点的方法不限于此。例如,推定部74也可按时间序列顺序,计算出本次的二次侧压力相对于前一个测量到的二次侧压力的比率。并且,推定部74也可检测该计算出的比率为指定比率以下的情况已连续指定次数的时点作为二次侧压力稳定的时点。
并且,推定部74提取该测量到的二次侧压力与所述空气压力的差值的绝对值作为所述变化信息。
在步骤S42,推定部74基于步骤S41中作为所述变化信息提取的二次侧压力与所述空气压力的差值的绝对值,推定是否为中空纤维膜11产生泄漏的状态。具体而言,在步骤S41中作为所述变化信息提取的二次侧压力与所述空气压力的差值的绝对值为指定误差以下的情况下,推定部74推定为中空纤维膜11未产生泄漏。另一方面,在步骤S41中作为所述变化信息提取的二次侧压力与所述空气压力的差值的绝对值比所述误差大的情况下,推定为中空纤维膜11产生泄漏。
在步骤S43,推定部74将步骤S42中推定的表示中空纤维膜11是否产生泄漏的信息作为表示推定结果的信息而输出。
据此,在水处理装置1中,可不分解中空纤维膜模块10而掌握中空纤维膜11的泄漏状态。因此,可参照过去中空纤维膜11产生泄漏时的压力记录数据,活用到中空纤维膜11产生泄漏时期的预测中。
另外,推定部74进行上述物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定的时机无特别限定,例如可在每次进行过滤程序时进行该推定,也可在重复多次(例如10次)过滤程序时进行该推定。或者,也可按照1天1次、1周1次、或者1个月1次等指定频率,推定部74进行物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定。此频率可根据原水的种类(例如河水、废水或污水)或季节等适当决定。
而且,在反洗工序,也可利用加压至指定压力的渗透液代替加压至指定压力的空气来对二次侧的处理水进行加压。另外,渗透液中也可注入药剂。
而且,在由推定部74推定为物理洗净的效果不充分的情况下,例如可通过提高反洗工序时的二次侧的空气压力及/或提高起泡工序时的空气流入量,而提高物理洗净的效果。在使用渗透液的反洗工序,可通过调整渗透液的流量、渗透液的流速等提高物理洗净的效果。也可通过调整反洗工序及/或起泡工序的时间,提高物理洗净的效果。
[基于起泡工序时的压力记录数据的推定]
接下来,对推定部74基于散气盘起泡工序时及导水管起泡工序时存储于存储部71的压力记录数据进行的各种推定方法进行说明。
[散气盘起泡工序时的周边装置的异常的推定]
图16是表示第二充水工序及散气盘起泡工序时的压力记录数据的一例的示意图。图16的横轴表示散气盘起泡工序前的第二充水工序(图3)开始后的经过时间(秒),纵轴表示由一次侧压力传感器61测量到的一次侧的压力(KPa)。例如,如图16所示,由于散气盘起泡工序前的第二充水工序,壳体12的原水空间S1成为满水状态时(经过时间t161),原水流出至排气配管55。此时,由于排气配管55的内径充分小于壳体12的内径,因此产生管路阻力。据此,一次侧压力增大。
并且,当散气盘起泡工序开始时(经过时间t162),第一空气阀32打开,空气压缩机43运转。据此,当空气在散气盘起泡工序刚开始后流入时,相当于流入的空气量的水一下子流入至比壳体12(图2)足够细的排气配管55(图1)。因此,一次侧压力瞬时增大。而且,空气的流入量越多,则一次侧压力越大。
因此,推定部74通过散气盘起泡工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的到达点的压力(峰)与指定压力(以下称为第一起泡压力)的对比,来推定第一空气阀32及空气压缩机43是否异常。所述第一起泡压力在第一空气阀32及空气压缩机43正常运作的情况下,确定为散气盘起泡工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的峰值。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图4所示的推定处理。在步骤S41,推定部74按时间序列顺序参照该过滤程序的散气盘起泡工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。并且,推定部74检测该散气盘起泡工序刚开始后的一次侧压力的峰值。并且,推定部74提取该测量到的一次侧压力的峰值与所述第一起泡压力的差值的绝对值作为所述变化信息。
在步骤S42,推定部74基于步骤S41中作为所述变化信息提取的一次侧压力的峰值与所述第一起泡压力的差值的绝对值,来推定第一空气阀32及空气压缩机43是否异常。
具体而言,在步骤S41中作为所述变化信息提取的一次侧压力的峰值与所述第一起泡压力的差值的绝对值为指定误差以下的情况下,推测为用于散气盘起泡工序的空气的流入量为正常状态。因此,在此情况下,推定部74推定为第一空气阀32及空气压缩机43为正常。另一方面,在步骤S41中作为所述变化信息提取的一次侧压力的峰值与所述第一起泡压力的差值的绝对值比所述误差大的情况下,推测为用于散气盘起泡工序的空气的流入量为异常状态。因此,在此情况下,推定部74推定为第一空气阀32及空气压缩机43中的一个以上的装置为异常。
在步骤S43,推定部74将步骤S42中推定的、表示第一空气阀32及空气压缩机43正常的信息或表示第一空气阀32及空气压缩机43中的一个以上的装置异常的信息作为表示推定结果的信息而输出。
[导水管起泡工序时的周边装置的异常的推定]
图17是表示导水管起泡工序时的压力记录数据的一例的示意图。图17的横轴表示导水管起泡工序前的第三充水工序(图3)开始后的经过时间(秒),纵轴表示由一次侧压力传感器61测量到的一次侧的压力(KPa)。例如,如图17所示,由于导水管起泡工序前的第三充水工序,壳体12的原水空间S1成为满水状态时(经过时间t171),原水流出至排气配管55,一次侧压力增大。其原因在于,由于排气配管55的内径充分小于壳体12的内径,因此产生管路阻力。
并且,当导水管起泡工序开始时(经过时间t172),第二空气阀33打开,空气压缩机43运转。据此,当空气在导水管起泡工序刚开始后流入时,相当于流入的空气量的水一下子流入至比壳体12(图1)足够细的排气配管55(图1)。因此,一次侧压力瞬时增大。而且,空气的流入量越多,则一次侧压力越大。
因此,推定部74也可通过导水管起泡工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的到达点的压力(峰)与指定压力(以下称为第二起泡压力)的对比,来推定第二空气阀33及空气压缩机43是否异常。所述第二起泡压力在第二空气阀33及空气压缩机43正常运作的情况下,确定为导水管起泡工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的峰值。
本构成例如可按以下方式实现。推定部74在过滤程序结束时,进行图4所示的推定处理。在步骤S41,推定部74按时间序列顺序参照该过滤程序的导水管起泡工序中存储于存储部71的一次侧压力的记录数据。并且,推定部74检测该导水管起泡工序刚开始后的一次侧压力的峰值。并且,推定部74提取该测量到的一次侧压力的峰值与所述第二起泡压力的差值的绝对值作为所述变化信息。
在步骤S42,推定部74基于步骤S41中作为所述变化信息提取的一次侧压力的峰值与所述第二起泡压力的差值的绝对值,来推定第二空气阀33及空气压缩机43是否异常。
具体而言,在步骤S41中作为所述变化信息提取的一次侧压力的峰值与所述第二起泡压力的差值的绝对值为指定误差以下的情况下,推测为用于导水管起泡工序的空气的流入量为正常状态。因此,在此情况下,推定部74推定第二空气阀33及空气压缩机43正常。另一方面,在步骤S41中作为所述变化信息提取的一次侧压力的峰值与所述第二起泡压力的差值的绝对值比所述误差大的情况下,推测为用于导水管起泡工序的空气的流入量为异常状态。因此,在此情况下,推定部74推定第二空气阀33及空气压缩机43中的一个以上的装置异常。
在步骤S43,推定部74将步骤S42中推定的、表示第二空气阀33及空气压缩机43正常的信息或表示第二空气阀33及空气压缩机43中的一个以上的装置异常的信息作为表示推定结果的信息而输出。
在散气盘起泡工序及导水管起泡工序,如果流入至壳体12的原水空间S1的空气量过度增大,则中空纤维膜11容易卷绕,可能会导致中空纤维膜11断裂或过滤能力降低。而且,散气盘起泡工序及导水管起泡工序中使用的空气的流量通常由人的目视监视。因此,在散气盘起泡工序及导水管起泡工序中使用的空气的流量及供应该空气的装置的异常的有无能够远程监视的方面而言,本构成有用。
(第二实施方式)
接下来,对本发明的第二实施方式所涉及的水处理装置1进行说明。第二实施方式基本上与第一实施方式相同,但在以下方面与第一实施方式不同,即,控制部72对中空纤维膜模块10的药液洗净的执行进行控制,推定部74推定药液洗净的效果或药液洗净中进行的药液浸渍工序的时间的长短。以下,仅对不同于第一实施方式的方面进行说明。
首先,基于图18及图19对中空纤维膜模块10的药液洗净进行说明。在药液洗净中,通过浸渍于药液中而将附着于中空纤维膜11的杂质成分溶解。如图18所示,第二实施方式所涉及的水处理装置1A除第一实施方式的结构以外,还具备药液供应部80。药液供应部80包含药液泵81及药液配管82。药液配管82在上游端侧设置有药液泵81,并且下游端连接于原水配管21中比原水阀23更靠下游侧的部分。
图19表示药液洗净中的各工序中的原水泵22及药液泵81的开启/闭合状态以及各阀的开闭状态。图19中,圆形记号表示泵的开启状态或阀的打开状态,空栏表示泵的闭合状态或阀的关闭状态。如图19所示,控制部72按照保存于存储部71的序列信息,在药液洗净中,以药液注入工序、充水工序、药液浸渍工序、空气起泡工序、排水工序、泄压工序、充水工序、空气起泡工序、排水工序及泄压工序的顺序执行各工序。
首先,在药液注入工序,药液泵81运转,同时原水阀23及排气阀56分别打开。据此,药液供应至壳体12的原水空间S1。药液种类无特别限定,例如除硫酸、硝酸或盐酸等酸类以外,也可使用氧化剂、碱剂、表面活性剂、螯合剂或该些的组合。
接下来,在充水工序,停止药液泵81,原水泵22运转。据此,通过原水配管21及导水管14将原水供应至原水空间S1。
接下来,在药液浸渍工序,停止原水泵22并且关闭原水阀23,待机指定时间。据此,中空纤维膜11在包含药液的原水中保持指定时间。
接下来,在空气起泡工序,第一空气阀32打开。据此,在包含药液的原水充满原水空间S1的状态下将中空纤维膜11起泡洗净。
接下来,在排水工序,关闭排气阀56及第一空气阀32,并且打开排水阀54及第二空气阀33。据此,包含药液及杂质成分的原水被空气挤压,排出至壳体12外。在其后的泄压工序,在排水阀54打开的状态下关闭第二空气阀33,将壳体12内(原水空间S1)泄压。
接下来,在充水工序,与上述同样地,原水泵22运转,关闭排水阀54并且打开原水阀23及排气阀56。据此,原水再次充满原水空间S1内。
接下来,在空气起泡工序,停止原水泵22,关闭原水阀23,打开第一空气阀32。据此,空气供应至壳体12内,该空气通过散气盘15朝向中空纤维膜11向上分散。
接下来,在排水工序,关闭排气阀56及第一空气阀32,并且打开排水阀54及第二空气阀33。据此,原水空间S1内的水被空气挤出至壳体12外。其后,在泄压工序,仅关闭第二空气阀33,将原水空间S1内泄压。另外,图19中的最后4个工序(充水至泄压)重复指定次数直至壳体12内的药液被充分排出。
如以上所示,控制部72执行中空纤维膜模块10的药液洗净。另外,控制部72在重复进行过滤程序时,可按指定频率,例如1天1次、1周1次或1个月1次等频率执行药液洗净,也可根据使用者对控制装置70的操作来执行药液洗净。
第二实施方式中的推定部74参照药液洗净前后的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,基于从反洗工序开始直至一次侧压力稳定为表示二次侧的处理水的挤出结束的所述结束压力为止的时间的、药液洗净前后的反洗工序中的差异,来推定药液洗净的效果。
具体而言,推定部74与第一实施方式中的[物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定(1)]中说明的推定处理同样地,通过进行图5所示的推定处理进行该推定。也就是说,在步骤S51,推定部74参照药液洗净前的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,提取从该反洗工序开始直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间(例如图12中的t121)作为所述第一变化信息。
在步骤S52,参照药液洗净后的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,提取从该反洗工序开始直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间(例如图12中的t122)作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的时间(例如t122)减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的时间(例如t121),获取结果(例如t122-t121)作为所述第一变化信息与所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推定为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性变大的状况,也就是说药液洗净的效果不充分。另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推定部74推定为中空纤维膜11的堵塞恢复且中空纤维膜11的抗渗透性变小的状况,也就是说药液洗净的效果充分。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示药液洗净的效果是不充分还是充分的信息作为表示推定结果的信息输出。
或者,推定部74也可参照药液洗净前后的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,基于反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的到达点的压力(峰)的、药液洗净前后的反洗工序中的差异,来推定药液洗净的效果。
具体而言,推定部74与第一实施方式中的[物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定(2)]中说明的推定处理同样地,通过进行图5所示的推定处理进行该推定。也就是说,在步骤S51中,推定部74参照药液洗净前的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,提取该反洗工序刚开始后的一次侧压力的峰值(例如图12中的P121)作为所述第一变化信息。。
在步骤S52,参照药液洗净后的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,提取该反洗工序刚开始后的一次侧压力的峰值(例如图12中的P122)作为所述第一变化信息。。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的一次侧压力的峰值(例如图12中的P122),减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的一次侧压力的峰值(例如图12中的P121),获取结果(例如P122-P121)作为所述第一变化信息与所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推定为中空纤维膜11的堵塞正在进行的状况,也就是说药液洗净的效果不充分。另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推定部74推定为中空纤维膜11的堵塞恢复的状况,也就是说药液洗净的效果充分。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示药液洗净的效果是不充分还是充分的信息作为表示推定结果的信息输出。
或者,推定部74也可参照药液洗净前后的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,基于从反洗工序开始直至二次侧压力稳定为所述空气压力为止的时间的、药液洗净前后的反洗工序间的差异,来推定药液洗净的效果。
具体而言,推定部74与第一实施方式中的[物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定(3)]中说明的推定处理同样地,通过进行图5所示的推定处理进行该推定。也就是说,在步骤S51,推定部74参照药液洗净前的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,提取从该反洗工序开始直至二次侧压力稳定为所述空气压力为止的时间(例如图13中的t131)作为所述第一变化信息。在步骤S52,参照药液洗净后的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,提取从该反洗工序开始后直至二次侧压力稳定为所述空气压力为止的时间(例如图13中的t132)作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的时间(例如t132)减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的时间(例如t131),获取结果(例如t132-t131)作为所述第一变化信息与所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推定为中空纤维膜11的堵塞正在进行的状况,也就是说药液洗净的效果不充分。另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推定部74推定为中空纤维膜11的堵塞恢复的状况,也就是说药液洗净的效果充分。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示药液洗净的效果是不充分还是充分的信息作为表示推定结果的信息输出。
或者,推定部74也可参照药液洗净前后的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,基于反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力的到达点的压力(峰)的、药液洗净前后的反洗工序间的差异,来推定药液洗净的效果。
具体而言,推定部74与第一实施方式中的[物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定(4)]中说明的推定处理同样地,通过进行图5所示的推定处理进行该推定。也就是说,在步骤S51,推定部74参照药液洗净前的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,提取该反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力的峰值(例如图13中的P131)作为所述第一变化信息。。
在步骤S52,参照药液洗净后的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,提取该反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力的峰值(例如图13中的P132)作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的二次侧压力的峰值(例如图13中的P132),减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的二次侧压力的峰值(例如图13中的P131),获取结果(例如P132-P131)作为所述第一变化信息与所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推定为中空纤维膜11的堵塞正在进行的状况,也就是说药液洗净的效果不充分。另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推定部74推定为中空纤维膜11的堵塞恢复的状况,也就是说药液洗净的效果充分。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示药液洗净的效果是不充分还是充分的信息作为表示推定结果的信息输出。
或者,推定部74也可参照药液洗净前后的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,针对药液洗净前后的反洗工序,计算从反洗工序开始直至反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧或二次侧压力达到到达点为止的时间(所述第一对象时间)、反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧或二次侧压力达到到达点后至稳定为止的时间(所述第二对象时间)、以及从反洗工序的开始时点直至一次侧或二次侧压力稳定的时点为止的时间(所述第三对象时间)中的、任一时间内的二次侧压力与一次侧压力的差值的积分值。并且,推定部74也可基于药液洗净前后的反洗工序间的所述积分值的差异,来推定药液洗净的效果。
具体而言,推定部74与第一实施方式中的[物理洗净的效果或膜间压差的上升趋势的推定(5)]中说明的推定处理同样地,通过进行图5所示的推定处理进行该推定。也就是说,在步骤S51中,推定部74参照药液洗净前的反洗工序中存储于存储部71的一次侧及二次侧压力的记录数据。并且,推定部74将该反洗工序中的所述第一对象时间、所述第二对象时间及所述第三对象时间中的任一时间作为所述对象时间,并提取计算出的所述积分值作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74参照药液洗净后的反洗工序中存储于存储部71的一次侧及二次侧压力的记录数据。并且,推定部74将该反洗工序中的所述第一对象时间、所述第二对象时间及所述第三对象时间中的、与步骤S51中作为所述对象时间的时间相同的时间作为所述对象时间,并提取计算出的所述积分值作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的所述积分值减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的所述积分值,获取结果作为所述第一变化信息与所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推定为中空纤维膜11的堵塞的进展程度变高的状况,也就是说药液洗净的效果不充分。另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推定部74推定为中空纤维膜11的堵塞的进展程度变低的状况,也就是说药液洗净的效果充分。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示药液洗净的效果是不充分还是充分的信息作为表示推定结果的信息输出。
而且,推定部74也可参照药液洗净前后的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据,针对药液洗净前后的反洗工序,检测反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧及二次侧中任一个压力的到达点。并且,推定部74也可基于所述任一个压力达到到达点的时点的二次侧压力与一次侧压力的差值的、药液洗净前后的反洗工序间的差异,来推定药液洗净的效果。
具体而言,推定部74与第一实施方式中的[堵塞的进展程度、物理洗净效果或膜间压差的上升趋势的推定]中说明的推定处理同样地,通过进行图5所示的推定处理进行该推定。也就是说,在步骤S51,推定部74参照药液洗净前的反洗工序中存储于存储部71的一次侧及二次侧压力的记录数据。并且,推定部74检测该反洗工序刚开始后的一次侧及二次侧中任一个压力的峰值。并且,推定部74提取该任一个压力达到峰值的时点的二次侧压力与一次侧压力的差值作为所述第一变化信息。
在步骤S52,推定部74参照药液洗净后的反洗工序中存储于存储部71的一次侧及二次侧压力的记录数据。并且,推定部74与步骤S51同样地,检测与该反洗工序刚开始后的所述任一个压力相同的压力(以下称为第二对象压力)的峰值。并且,推定部74提取第二对象压力达到峰值的时点的二次侧压力与一次侧压力的差值作为所述第二变化信息。
在步骤S53,推定部74从步骤S52中作为所述第二变化信息提取的二次侧压力与一次侧压力的差值减去步骤S51中作为所述第一变化信息提取的二次侧压力与一次侧压力的差值,获取结果作为所述第一变化信息与所述第二变化信息的差异。
在步骤S54,推定部74在步骤S53中获取的所述差异为正值的情况下,推定为中空纤维膜11的堵塞进行且中空纤维膜11的抗渗透性变大的状况,也就是说药液洗净的效果不充分。另一方面,在步骤S53中获取的所述差异为负值的情况下,推定部74推定为中空纤维膜11的堵塞恢复且中空纤维膜11的抗渗透性变小的状况,也就是说药液洗净的效果充分。
在步骤S55,推定部74将步骤S54中推定的表示药液洗净的效果是不充分还是充分的信息作为表示推定结果的信息输出。
另外,推定部74进行上述药液洗净的效果的推定的时机并无特别限定,例如可在每次进行药液洗净时进行该推定,也可在进行多次(例如2次)药液洗净时进行该推定。或者,可按1周1次、1个月1次等指定频率,推定部74进行药液洗净的效果的推定。此频率可根据原水的种类(例如河水、废水或污水)或季节等适当决定。
而且,在药液注入工序,也可从中空纤维膜模块10的二次侧注入药液,使该药液从二次侧挤出至一次侧,而代替从中空纤维膜模块10的一次侧注入药液。
而且,推定部74用于药液洗净的效果的推定的压力记录数据并不限于在药液洗净前后1次的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据。例如,也可为在药液洗净前后分别的指定次数或指定天数的反洗工序中存储于存储部71的压力记录数据的平均值。
而且,在由推定部74推定为药液洗净的效果不充分的情况下,例如可通过提高药液洗净时的药液浓度或延长中空纤维膜11在药液中的浸渍时间,来提高药液洗净的效果。而且,也可通过调整药液的温度、药液浸渍时的起泡的有无、药液循环的有无等,来提高药液洗净的效果。而且,在由推定部74推定为药液洗净的效果不充分的情况下,可通过延长变更药液种类的时期来提高药液洗净的效果。
以上对推定部74推定药液洗净的效果的例子进行了说明,但推定部74也可基于反洗工序的推定时间,来推定中空纤维膜模块10的药液浸渍工序的时间的长短。
具体而言,推定部74与第一实施方式的[反洗工序所需的时间的推定]中说明的推定处理同样地,也可进行如下推定处理:在药液浸渍工序前实施的反洗工序所需的时间、以及在药液浸渍工序后实施的反洗工序所需的时间。并且,当在药液浸渍工序后实施的反洗工序所需的时间为在药液浸渍工序前实施的反洗工序所需的时间以上时,推定部74也可推定为药液浸渍工序的时间(图17中的药液浸渍工序的时间)相对于期望的时间长度而言较短。在此情况下,推定部74也可输出表示药液浸渍工序的时间相对于期望的时间长度而言较短的信息作为表示推定结果的信息。
另一方面,当在药液浸渍工序后实施的反洗工序所需的时间比在药液浸渍工序前实施的反洗工序所需的时间短时,推定部74也可推定为药液浸渍工序的时间相对于期望的时间长度而言较长。在此情况下,推定部74也可输出表示药液浸渍工序的时间相对于期望的时间长度而言较长的信息作为表示推定结果的信息。
根据本构成,可将药液浸渍工序的时间最佳化以确保药液洗净的洗净效果,并且提高过滤运行的运转率及处理水的回收率。
(第三实施方式)
接下来,对本发明的第三实施方式所涉及的水处理装置1进行说明。第三实施方式基本上与第一实施方式或第二实施方式相同,但通报部75所通报的内容与第一实施方式及第二实施方式不同。以下,仅对不同于第一实施方式及第二实施方式的方面进行说明。
控制部72使推定部74,在过滤程序开始后,在各工序结束时,基于测量部60在该各工序中存储于存储部71的压力记录数据,推定中空纤维膜模块10的内部状态或空气压缩机43是否有异常。另外,测量部60在该各工序中存储于存储部71的压力记录数据,也包括测量部60过去在与该各工序相同的工序中存储于存储部71的压力记录数据。
与此同时,在由推定部74推定为中空纤维膜模块10的内部状态或空气压缩机43存在异常的情况下,通报部75通报该异常的内容。在由通报部75通报异常内容的情况下,控制部72结束执行中的过滤程序。
具体而言,推定部74例如按以下方式,在第一充水工序及排水工序结束时,推定中空纤维膜模块10的内部状态是否存在异常。
在第一充水工序结束时,推定部74以与第一实施方式的[第一充水工序所需的时间的推定]中说明的推定处理相同的方式,进行如下推定处理:推定前一次的第一充水工序所需的时间、以及推定本次的第一充水工序所需的时间。其结果是,在本次的第一充水工序所需的时间比前一次的第一充水工序所需的时间短的情况下,推测为蓄积在中空纤维膜11表面的杂质成分有增加倾向。因此,在此情况下,推定部74推定为中空纤维膜模块10的内部状态存在异常。在其他情况下,推定部74推定为中空纤维膜模块10的内部状态没有异常。
但是,不限于此,推定部74也可在第一充水工序结束时,与上述同样地,进行如下推定处理:推定过去进行的第一充水工序所需的时间、以及推定本次的第一充水工序所需的时间。其结果是,在本次的第一充水工序所需的时间比过去进行的第一充水工序所需的时间短的情况下,推测为蓄积在中空纤维膜11表面的杂质成分有增加倾向。因此,在此情况下,推定部74也可推定为中空纤维膜模块10的内部状态存在异常。
同样地,在排水工序结束时,推定部74与第一实施方式的[排水工序所需的时间的推定]中说明的推定处理同样地,进行如下推定处理:推定前一次的排水工序所需的时间、以及推定本次的排水工序所需的时间。其结果是,在本次的排水工序所需的时间比前一次的排水工序所需的时间短的情况下,推测为蓄积在中空纤维膜11表面的杂质成分有增加倾向。因此,在此情况下,推定部74推定为中空纤维膜模块10的内部状态存在异常。
但是,不限于此,推定部74也可在排水工序结束时,与上述同样地,进行如下推定处理:推定过去进行的排水工序所需的时间、以及推定本次的排水工序所需的时间。其结果是,在本次的排水工序所需的时间比过去进行的排水工序所需的时间短的情况下,推测为蓄积在中空纤维膜11表面的杂质成分有增加倾向。因此,在此情况下,推定部74也可推定为中空纤维膜模块10的内部状态存在异常。
另外,以上对推定部74基于第一充水工序结束时推定的、本次及过去的第一充水工序所需的时间,推定中空纤维膜模块10内部是否存在异常的例子进行了说明。
但是,不限于此,推定部74也可在第一充水工序结束时,仅推定本次的第一充水工序所需的时间。即便在该推定的时间比基于实验值等预先确定的第一充水工序所需的时间短的情况下,也推测为在中空纤维膜11表面蓄积过量的杂质成分。因此,在该情况下,推定部74也可推定为在中空纤维膜模块10内部存在异常。
同样地,推定部74也可在排水工序结束时,仅推定本次的排水工序所需的时间。即便在该推定的时间比基于实验值等预先确定的排水工序所需的时间短的情况下,也推测为在中空纤维膜11表面蓄积过量的杂质成分。因此,在该情况下,推定部74也可推定为在中空纤维膜模块10内部存在异常。
如上所述,推定部74在推定为中空纤维膜模块10的内部状态异常的情况下,将表示中空纤维膜模块10的内部状态为异常的信息作为表示推定结果的信息而输出。与此同时,推定部74将表示蓄积在中空纤维膜11表面的杂质成分有增加倾向的信息作为表示该异常内容的信息而输出。并且,通报部75通报表示该推定结果的信息及表示该异常内容的信息。
另外,通报部75也可进而通报促进进行物理洗净的强化的信息。或者,在这些情况下,通报部75通报表示异常内容的信息后,控制部72也可不结束执行中的过滤程序。并且,控制部72也可自动强化中空纤维膜模块10的物理洗净或进行药液洗净。
以上对推定部74在第一充水工序及排水工序结束时,推定中空纤维膜模块10的内部状态是否存在异常的例子进行了说明。在反洗工序结束时,推定部74例如按以下方式,推定中空纤维膜模块10的内部状态是否存在异常。
在反洗工序结束时,推定部74进行第一实施方式的[中空纤维膜11的阻塞程度的推定(1)]中说明的推定处理。其结果是,推定部74在推定为中空纤维膜11的阻塞程度非常大的状态的情况下,推定为中空纤维膜模块10的内部状态存在异常。
推定部74在推定为中空纤维膜模块10的内部状态异常的情况下,将表示中空纤维膜模块10的内部状态为异常的信息作为表示推定结果的信息而输出。与此同时,推定部74将表示中空纤维膜11的阻塞程度有增加倾向的信息作为表示该异常内容的信息而输出。并且,通报部75通报表示该推定结果的信息及表示该异常内容的信息。
另外,通报部75也可进而通报促进进行药液洗净的信息。或者,在这些情况下,在通报部75通报异常的内容后,控制部72也可不结束执行中的过滤程序。并且,控制部72也可自动进行中空纤维膜模块10的物理洗净的强化或药液洗净。
另外,在反洗工序结束时,推定部74推定中空纤维膜模块10的内部状态是否异常的方法不限于上述。
例如,在反洗工序结束时,推定部74也可进行第一实施方式的[管路阻力的大小的推定]中说明的推定处理。其结果是,推定部74在推定为排水配管53的管路阻力非常大的状态的情况下,推测为有排水配管53内的污垢增加的倾向。因此,在此情况下,推定部74也可推定为中空纤维膜模块10的内部状态存在异常。
在此情况下,推定部74也可将表示中空纤维膜模块10的内部状态为异常的信息作为表示推定结果的信息而输出,并且将表示排水配管53内的污垢有增加倾向的信息作为表示该异常内容的信息而输出。并且,通报部75也可通报表示该推定结果的信息及表示该异常内容的信息。
而且,推定部74也可通过在反洗工序结束时,进行与第一实施方式的[中空纤维膜11的泄漏有无的推定]中说明的推定处理的步骤S41及步骤S42相同的处理,而提取在本次的反洗工序中二次侧压力稳定时的该二次侧压力与所述空气压力的差值的绝对值。并且,在本次的反洗工序,使二次侧压力稳定时的该二次侧压力与所述空气压力的差值的绝对值比推定部74推定为在前一次中空纤维膜11产生泄漏的状态时更大。在此情况下,由于推测为在中空纤维膜11产生的泄漏有增加倾向,因此推定部74也可推定为中空纤维膜模块10的内部状态存在异常。
另外,不限于此,推定部74也可通过在反洗工序结束时,进而进行与第一实施方式的[中空纤维膜11的泄漏有无的推定]中说明的推定处理的步骤S41及步骤S42相同的处理,而提取在过去的反洗工序中二次侧压力稳定时的该二次侧压力与所述空气压力的差值的绝对值。其结果是,在本次的反洗工序中二次侧压力稳定时的该二次侧压力与所述空气压力的差值的绝对值比前一次的反洗工序时的差值大的情况下,推测为在中空纤维膜11产生的泄漏有增加倾向。因此,在此情况下,推定部74也可推定为中空纤维膜模块10的内部状态存在异常。
在这些情况下,推定部74也可将表示中空纤维膜模块10的内部状态为异常的信息作为表示推定结果的信息而输出,并且将表示在中空纤维膜11产生的泄漏有增加倾向的信息作为表示该异常内容的信息而输出。并且,通报部75也可通报表示该推定结果的信息及表示该异常内容的信息。
以上对推定部74在第一充水工序、排水工序及反洗工序结束时,推定中空纤维膜模块10的内部状态是否存在异常的例子进行了说明。在散气盘起泡及导水管起泡结束时,推定部74利用第一实施方式中说明的方法,推定在中空纤维膜模块10的周边装置是否存在异常。
具体而言,在散气盘起泡工序结束时,推定部74进行第一实施方式的[散气盘起泡工序时的周边装置的异常的推定]中说明的推定处理。其结果是,推定部74推定为第一空气阀32及空气压缩机43中的一个以上的装置为异常。在此情况下,推定部74将表示该一个以上的装置为异常的信息作为表示推定结果的信息而输出。与此同时,推定部74将表示由于该一个以上的装置产生异常因此散气盘起泡工序中的一次侧压力产生异常的信息作为表示该异常内容的信息而输出。并且,通报部75通报表示该推定结果的信息及表示该异常内容的信息。
同样地,在导水管起泡工序结束时,推定部74进行第一实施方式的[导水管起泡工序时的周边装置的异常的推定]中说明的推定处理。其结果是,推定部74推定为第二空气阀33及空气压缩机43中的一个以上的装置为异常。在此情况下,推定部74将表示该一个以上的装置为异常的信息作为表示推定结果的信息而输出。与此同时,推定部74将表示由于该一个以上的装置产生异常因此导水管起泡工序中的一次侧压力产生异常的信息作为表示该异常内容的信息而输出。并且,通报部75通报表示该推定结果的信息及表示该异常内容的信息。
根据第三实施方式,即便未前往中空纤维膜模块10的设置场所,根据通报部75所通报的内容,也可掌握中空纤维膜模块10的内部或中空纤维膜模块10的周边装置产生的异常的内容。
(第四实施方式)
接下来,对本发明的第四实施方式所涉及的水处理装置1进行说明。第四实施方式基本上与第一实施方式、第二实施方式或第三实施方式相同。但是,第四实施方式在以下方面与第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式不同:如图2的单点链线部所示,控制装置70进而具有基于推定部74的推定时间变更该至少一个工序的设定时间的设定变更部76。以下,仅对不同于第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式的方面进行说明。
具体而言,设定变更部76由具备CPU、RAM及ROM等的微型计算机构成。另外,控制部72、测量控制部73、推定部74、通报部75及设定变更部76中的两个以上可由同一微型计算机构成。或者,控制部72、测量控制部73、推定部74、通报部75及设定变更部76分别由单独的微型计算机构成。
在第四实施方式中,控制部72使推定部74在过滤程序(第一充水工序至泄压工序(图3))的执行结束后,推定第一充水工序、反洗工序及排水工序分别所需的时间。设定变更部76基于推定部74推定的第一充水工序、反洗工序及排水工序分别所需的推定时间,而变更这些工序的设定时间。
例如,设定变更部76以指定频率,计算指定期间中由推定部74推定的第一充水工序所需的推定时间的平均值。指定期间例如可为从计算前一次推定时间的平均值的时点直至当前为止的期间,也可为从水处理装置1的设置时点或维护结束时点直至当前为止的期间。设定变更部76将存储于存储部71的工序信息中所包含的进行第一充水工序的设定时间变更为该平均值。
同样地,设定变更部76以指定频率,将所述工序信息中所包含的分别进行反洗工序及排水工序的设定时间变更为指定期间中由推定部74推定的反洗工序及排水工序分别所需的推定时间的平均值。指定次数可为1次,也可为2次以上。
另外,利用设定变更部76进行的各工序的设定时间的变更方法并不限于上述。而且,该设定时间的变更并不限于由设定变更部76自动实施的情况,也可由使用者手动变更。
根据本构成,可基于推定部74推定的第一充水工序、反洗工序及排水工序分别所需的推定时间,重新设定这些各工序的时间。据此,可减少多余的工序时间。因此,可降低成本或劳力,且提高过滤运行的运转率。
另外,测量部60不仅在第一充水工序、反洗工序及排水工序,也可在反洗准备工序、排气工序、泄压工序以3秒以下的间隔重复测量中空纤维膜模块10的一次侧及二次侧压力。并且,推定部74也可基于该测量结果的时间推移,来推定从反洗准备工序、排气工序、泄压工序分别的开始直至结束为止所需的时间。
具体而言,推定部74推定从反洗准备工序、排气工序、泄压工序的各工序的开始直至一次侧或二次侧压力成为零为止的时间作为各工序所需的时间即可。与此同时,设定变更部76也可与第一充水工序、反洗工序及排水工序的设定时间的变更同样地,基于推定部74所推定的反洗准备工序、排气工序、泄压工序分别所需的推定时间,来变更反洗准备工序、排气工序、泄压工序分别的设定时间。
而且,设定变更部76自动变更设定时间的情况下的频率并无特别限定,例如可为1小时1次,可为1天1次,可为1周1次,也可为1月1次。此频率根据原水的种类(例如河水、废水或污水)或季节等适当决定。
而且,设定变更部76可对第一充水工序、反洗工序及排水工序全部变更设定时间,但并不限定于此,也可仅对一部分工序变更设定时间。作为设定时间的变更对象的工序根据现场的状况适当决定即可。例如,在原水泵22的流量变动大的情况下或难以用目视确认原水配管21的充水状况的情况下,变更第一充水工序的设定时间是有效的。
另外,在上述各实施方式中,对测量部60在过滤程序中的全部工序中将压力记录数据存储于存储部71的例子进行了说明。但是,不限于此,测量控制部73也可仅在过滤程序中的全部工序中的第一充水工序、反洗工序、泄压工序、散气盘起泡工序、导水管起泡工序及排水工序中的一个以上的工序,使一次侧压力传感器61及二次侧压力传感器62测量压力,将压力记录数据存储于存储部71。
而且,控制装置70也可不具有通报部75。与此同时,也可将推定部74的输出信息存储于存储部71。据此,水处理装置1的管理者可在任意时机,参照存储于存储部71的推定部74的输出信息。
(实施例1)
使用氯化铁模拟水作为原水,使用具备图1的结构的水处理装置1将其进行过滤。具体而言,依序实施下述表1中的各工序,其后,基于推定部74所推定的各工序所需的推定时间,按照表1变更各工序的设定时间。其结果是,可维持稳定的过滤运行,并且将过滤运行的运转率提高3.6%。
[表1]
而且,在反洗工序时使用渗透液,依序实施下述表2中的各工序。并且,基于推定部74所推定的各工序所需的推定时间,按照表2变更工序的设定时间。其结果是,可维持稳定的过滤运行,并且将过滤运行的运转率提高2.5%。
[表2]
(实施例2)
使用工业用水作为原水,使用具备图16的结构的水处理装置1A将其进行过滤。并且,基于推定部74所推定的反洗工序的推定时间的变动倾向,按照表3变更药液浸渍工序(将中空纤维膜浸渍于次氯酸钠浓度为100mg/L的水中)的设定时间。在表3中,包含No.7~10的工序的循环的重复次数设为5次。通过缩短药液浸渍工序的时间,可提高过滤运行的运转率。
[表3]
而且,通过从中空纤维膜模块10的二次侧注入药液,依序实施表4中的各工序而实施药液洗净。并且,基于推定部74所推定的反洗工序的推定时间的变动倾向,按照表4变更药液浸渍工序的设定时间。据此,可缩短药液浸渍工序的时间,提高过滤运行的运转率。
[表4]
应理解,本次揭示的实施方式及实施例在所有方面均为例示,而并非限制。本发明的范围由权利要求书表示而非上述说明,并意图包含与权利要求书同等的含义及范围内的所有变更。
[实施方式的概要]
此处,对所述实施方式进行概述。
上述实施方式所涉及的水处理装置是使用中空纤维膜模块过滤原水的水处理装置,且具备测量部及推定部。所述测量部,在充水工序、反洗工序、泄压工序、起泡工序及排水工序中的一个以上的工序中,每隔3秒以下的微小时间,重复进行所述中空纤维膜模块的一次侧及二次侧的压力的测量。所述推定部,基于所述一次侧及所述二次侧的压力中的至少一者的压力的测量结果的时间推移,或在所述一个以上的工序进行多次的情况下,基于所述时间推移的所述多次工序间的差异,推定:(1)所述中空纤维膜模块内部的状态或者所述中空纤维膜模块的周边装置的异常,(2)所述一个以上的工序从开始到结束为止所需的时间,(3)所述中空纤维膜模块的物理洗净或者药液洗净的效果,或(4)所述中空纤维膜模块的膜间压差的上升趋势。
上述实施方式所涉及的推定方法是使用中空纤维膜模块过滤原水的水处理装置中的推定方法,且所述水处理装置的计算机在充水工序、反洗工序、泄压工序、起泡工序及排水工序中的一个以上的工序中,每隔3秒以下的微小时间,重复进行所述中空纤维膜模块的一次侧及二次侧压力的测量。所述计算机基于所述一次侧及所述二次侧的压力中的至少一者的压力的测量结果的时间推移,或在所述一个以上的工序进行多次的情况下,基于所述时间推移的所述多次工序间的差异,推定:(1)所述中空纤维膜模块内部的状态或者所述中空纤维膜模块的周边装置的异常,(2)所述一个以上的工序从开始到结束为止所需的时间,(3)所述中空纤维膜模块的物理洗净或者药液洗净的效果,或(4)所述中空纤维膜模块的膜间压差的上升趋势。
根据这些结构,在充水工序、反洗工序、泄压工序、起泡工序及排水工序中的一个以上的工序中,每隔3秒以下的微小时间,重复进行中空纤维膜模块的一次侧及二次侧压力的测量。因此,可掌握该一个以上的各工序中的一次侧及二次侧压力的详细的时间推移。据此,根据一次侧及二次侧压力中的至少一者的压力的测量结果的时间推移、或所述时间推移的多次工序间的差异,可适当地推定所述(1)至(4)。其结果是,根据所述推定结果,可适当地掌握中空纤维膜模块或者中空纤维膜模块的周边装置的状态或异常、各工序所需的时间、中空纤维膜模块的洗净效果、或膜间压差的上升趋势。
在上述水处理装置中,所述充水工序是在所述中空纤维膜模块内部充满原水的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述充水工序。并且,所述推定部也可,基于从所述充水工序的开始直至到达所述一次侧的压力的变化拐点为止的时间,来推定所述充水工序所需的时间。
根据该结构,不用在现场实测充水工序的时间,可容易地推定充水工序所需的时间。因此,通过抑制充水工序的工序时间的实测所需的成本或劳动力,基于推定的时间设定各工序时间,可减少多余的工序时间。因此,可降低成本或劳力,且提高过滤运行的运转率。
在上述水处理装置中,所述充水工序是在所述中空纤维膜模块内部充满原水的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述充水工序。所述推定部也可,基于从所述充水工序的开始直至到达所述一次侧的压力的变化拐点为止的时间,来推定蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分的多寡。
当充水工序开始,原水流入至中空纤维膜模块内部时,由于水头压力,一次侧压力逐渐增大。其后,当中空纤维膜模块内部成为满水状态时,原水流入至排出用配管。此时,由于排出用配管的内径较小,因此产生管路阻力,一次侧压力快速增大。而且,蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分越多,则中空纤维膜模块内部的有效容积越小。
因此,根据本构成,根据从充水工序的开始直至成为一次侧压力的变化拐点为止的时间,可掌握中空纤维膜模块内部成为满水状态为止所需的时间。并且,该时间越短,则中空纤维膜模块内部的有效容积越小,也就是说,可适当地推定蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分的多寡。
在上述水处理装置中,所述充水工序是在所述中空纤维膜模块内部充满原水的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述充水工序。所述测量部也可,在所述充水工序进行多次的情况下,在所述多次所述充水工序的每次重复进行所述测量。所述推定部也可,基于从所述充水工序的开始直至到达所述一次侧的压力的变化拐点为止的时间的、所述多次所述充水工序间的差异,来推定所述膜间压差的上升趋势。所述水处理装置还可具备通报部,所述通报部通报所述推定部的推定结果。
当充水工序开始,原水流入至中空纤维膜模块内部时,由于水头压力,一次侧压力逐渐增大。其后,当中空纤维膜模块的内部接近满水状态时,一次侧压力快速增大。因此,越为中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量多且中空纤维膜模块内部的有效容积小的状况,则从充水工序的开始直至到达一次侧压力的变化拐点为止的时间越短。
而且,推测为越为中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量多且中空纤维膜模块内部的有效容积小的状况,则为中空纤维膜中的杂质成分的附着量越多的状况,也就是说,推测为膜间压差以后将上升的状况。
在上述水处理装置中,在充水工序,断续测量原水充满中空纤维膜模块内部时的一次侧压力。因此,在上述水处理装置中,可测量与中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量相应的中空纤维膜模块的一次侧压力的推移。
并且,在上述水处理装置中,在多次充水工序,分别以比过滤工序中的膜间压差的通常的测量间隔短的3秒以下的间隔,测量中空纤维膜模块的一次侧压力。因此,可掌握数分钟以内结束的各充水工序中的中空纤维膜模块的一次侧压力的详细的时间推移。
因此,根据该详细的时间推移的多次充水工序间的差异,可掌握与中空纤维膜模块的一次侧压力的变化相应的中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量的变化。
具体而言,根据多次充水工序间的、从充水工序的开始时点直至到达一次侧压力的变化拐点为止的时间的差异,可掌握中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量及有效容积的变化。因此,在掌握中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量变多且中空纤维膜模块内部的有效容积变小的状况的情况下,可适当地推定中空纤维膜中的杂质成分的附着量变多的状况,也就是膜间压差以后将上升的状况。并且,通报该推定结果。
在上述水处理装置中,所述排水工序是将包含已剥离的杂质成分的废水排出的工序,所述一个以上的工序中可包含所述排水工序。所述推定部也可,基于从所述排水工序的开始直至所述一次侧的压力稳定为止的时间,来推定所述排水工序所需的时间。
根据该结构,不用在现场实测排水工序的时间,可容易地推定排水工序所需的时间。因此,通过抑制排水工序的工序时间的实测所需的成本或劳动力,基于推定的时间设定各工序时间,可减少多余的工序时间。因此,可降低成本或劳力,且提高过滤运行的运转率。
在上述水处理装置中,所述排水工序是将包含已剥离的杂质成分的废水排出的工序,所述一个以上的工序中可包含所述排水工序。所述推定部也可,基于从所述排水工序的开始直至所述一次侧的压力稳定为止所需的时间,来推定蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分的多寡。
在排水工序,当中空纤维膜模块内部的废水的排出结束时,一次侧压力稳定。而且,蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分越多,则中空纤维膜模块内部的有效容积越小。
因此,根据本构成,根据从排水工序的开始直至一次侧压力稳定为止的时间,可掌握直至中空纤维膜模块内部的废水的排出结束为止所需的时间。并且,该时间越短,则中空纤维膜模块内部的有效容积越小,也就是说,可适当地推定蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分的多寡。
在上述水处理装置中,所述排水工序是将包含已剥离的杂质成分的废水排出的工序,所述一个以上的工序中可包含所述排水工序。所述测量部也可,在所述排水工序进行多次的情况下,在所述多次所述排水工序的每次重复进行所述测量。所述推定部也可,基于从所述排水工序的开始直至所述一次侧的压力变成恒定为止的时间的、所述多次所述排水工序间的差异,来推定所述膜间压差的上升趋势。所述水处理装置还可具备通报部,所述通报部通报所述推定部的推定结果。
在排水工序,当中空纤维膜模块内部的废水的排出结束时,一次侧压力稳定。因此,越为中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量多且中空纤维膜模块内部的有效容积小的状况,则从排水工序的开始直至一次侧压力变成恒定为止的时间越短。
而且,推测为越为中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量多且中空纤维膜模块内部的有效容积小的状况,则为中空纤维膜中的杂质成分的附着量越多的状况,也就是说,推测为膜间压差以后将上升的状况。
在上述水处理装置中,在排水工序,断续测量中空纤维膜模块内部的废水排出时的一次侧压力。因此,在上述水处理装置中,可测量与中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量相应的中空纤维膜模块的一次侧压力的推移。
并且,在上述水处理装置中,在多次排水工序,分别以比过滤工序中的膜间压差的通常的测量间隔短的3秒以下的间隔,测量中空纤维膜模块内部的一次侧压力。因此,可掌握数分钟以内结束的各排水工序中的中空纤维膜模块的一次侧压力的详细的时间推移。
因此,根据该详细的时间推移的多次排水工序间的差异,可掌握与中空纤维膜模块的一次侧压力的变化相应的中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量的变化。
具体而言,根据多次排水工序间的、从排水工序的开始直至所述一次侧压力变成恒定为止的时间的差异,可掌握中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量及有效容积的变化。因此,在掌握中空纤维膜模块内部的杂质成分的蓄积量变多且中空纤维膜模块内部的有效容积变小的状况的情况下,可适当地推定中空纤维膜中的杂质成分的附着量变多的状况,也就是膜间压差以后将上升的状况。并且,通报该推定结果。
在上述水处理装置中,所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述反洗工序。所述推定部也可,基于从所述反洗工序的开始直至所述至少一者的压力变成恒定为止的时间或到达最大压力为止的时间,来推定所述反洗工序所需的时间。
根据该结构,不用在现场实测反洗工序的时间,便可容易地推定反洗工序所需的时间。因此,通过抑制反洗工序的工序时间的实测所需的成本或劳动力,基于推定的时间设定各工序时间,可减少多余的工序时间。因此,可降低成本或劳力,且提高过滤运行的运转率。
在上述水处理装置中,所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,所述推定部可,基于所述反洗工序的推定时间,来推定所述中空纤维膜模块的药液浸渍工序的时间的长短。
根据该结构,可将药液浸渍工序的时间变更为适当的时间,因此可减少中空纤维膜的洗净时间的浪费,进一步提高过滤运行的运转率。
在上述水处理装置中,所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述反洗工序。所述测量部也可,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量。所述推定部也可,基于从所述反洗工序的开始直至所述一次侧的压力稳定为表示所述二次侧的处理水的挤出结束的指定结束压力为止的时间,来推定所述中空纤维膜的阻塞程度。或者,所述推定部也可,基于从所述反洗工序的开始直至所述一次侧的压力稳定为所述结束压力为止的时间的、所述多次所述反洗工序间的差异,来推定所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
反洗工序开始,二次侧的处理水刚挤压至一次侧后,一次侧压力瞬时增大。其后,中空纤维膜的阻塞程度越大,则处理水挤出至一次侧的速度越慢,直至二次侧的处理水的挤出结束为止所需的时间越长。也就是说,中空纤维膜的阻塞程度越大,则从反洗工序的开始,直至一次侧压力成为表示二次侧的处理水的挤出结束的指定结束压力为止所需的时间越长。
因此,根据本构成,根据从反洗工序的开始直至一次侧压力成为所述结束压力为止所需的时间,可掌握处理水被挤出至一次侧的速度,可适当地推定为该速度越慢,则中空纤维膜的阻塞程度越大的状态。
反洗工序刚开始后,一次侧压力瞬时增大。其后,越为中空纤维膜的堵塞进行且中空纤维膜的抗渗透性大的状况,则处理水挤出至一次侧的速度越慢,直至二次侧的处理水的挤出结束为止所需的时间越长。
根据本构成,在进行多次反洗工序的情况下,在多次反洗工序的每次中,以3秒以下的间隔测量中空纤维膜模块的一次侧压力。因此,可检测从各反洗工序的开始时点直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间。因此,根据多次反洗工序间的、从反洗工序的开始时点直至一次侧压力稳定为所述结束压力为止的时间的差异,可掌握中空纤维膜的抗渗透性的变化量。并且,基于所掌握的抗渗透性的变化量,可适当地推定物理洗净对中空纤维膜的堵塞的恢复效果或药液洗净对附着于中空纤维膜的杂质成分的溶解效果。而且,在已掌握为中空纤维膜的抗渗透性增大的状况的情况下,可适当地推定膜间压差上升。
在上述水处理装置中,所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述反洗工序。所述测量部也可,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量。所述推定部也可,基于所述反洗工序刚开始后瞬时增大的所述一次侧的压力的到达点,来推定所述一次侧的排水用管路的管路阻力的大小。或者,所述推定部也可,基于所述到达点的所述多次所述反洗工序间的差异,来推定所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
反洗工序开始,二次侧的过滤水刚挤出至一次侧后,由于一次侧的原水流入至排水用配管时产生的管路阻力,一次侧压力瞬时增大。而且,排水用配管的污垢越大,则排出一次侧的原水时的管路阻力越大,一次侧压力增大。
因此,根据本构成,根据反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力,掌握一次侧的原水从排水用配管排出时产生的管路阻力的大小,可适当地推定为该一次侧压力越大,则一次侧的排水用管路的管路阻力越大的状态。
反洗工序刚开始后,一次侧压力瞬时增大。此时,越为中空纤维膜的堵塞少且中空纤维膜的抗渗透性小的状况,则二次侧的处理水挤出至一次侧的速度越快,一次侧的到达压力增大。
根据本构成,在进行多次反洗工序的情况下,在多次反洗工序的每次中,以3秒以下的间隔测量中空纤维膜模块的一次侧压力。因此,可检测各反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的到达点。因此,根据该到达点的多次反洗工序间的差异,可掌握中空纤维膜的抗渗透性的变化量。并且,基于所掌握的抗渗透性的变化量,可适当地推定物理洗净对中空纤维膜的堵塞的恢复效果或药液洗净对附着于中空纤维膜的杂质成分的溶解效果。而且,在已掌握为中空纤维膜的抗渗透性增大的状况的情况下,可适当地推定膜间压差上升。
在上述水处理装置中,所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述反洗工序。所述测量部也可,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量。所述推定部也可,基于从所述反洗工序的开始直至所述二次侧压力稳定为所述介质的压力为止的时间的、所述多次所述反洗工序间的差异,来推定所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
在反洗工序,二次侧的处理水向一次侧挤出结束后,二次侧成为充满加压后的介质的状态,二次侧压力稳定为所述介质的压力。此处,越为中空纤维膜的堵塞进行且中空纤维膜的抗渗透性大的状况,二次侧的处理水全部挤出至一次侧所需的时间越长。
根据本构成,由于在多次反洗工序,分别以3秒以下的间隔测量中空纤维膜模块的二次侧压力,因此可检测从各反洗工序的开始时点直至二次侧压力稳定为介质的压力为止的时间。因此,根据本构成,根据多次反洗工序间的、从反洗工序的开始时点直至二次侧压力稳定为所述介质的压力为止的时间的差异,可掌握中空纤维膜的抗渗透性的变化量。并且,基于所掌握的抗渗透性的变化量,可适当地推定物理洗净对中空纤维膜的堵塞的恢复效果或药液洗净对附着于中空纤维膜的杂质成分的溶解效果。而且,在已掌握为中空纤维膜的抗渗透性增大的状况的情况下,可适当地推定膜间压差上升。
在上述水处理装置中,所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述反洗工序。所述测量部也可,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量。所述推定部也可,基于所述反洗工序刚开始后瞬时增大的所述二次侧的压力的到达点的、所述多次所述反洗工序间的差异,来推定所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
反洗工序刚开始后,处于二次侧的处理水被加压后的介质急剧挤压而流入至一次侧。此时,中空纤维膜中的处理水的透过为瓶颈阶段,为如下状况:处理水被所述介质加压的程度大于处理水向一次侧透过的程度。因此,二次侧压力在反洗工序刚开始后瞬时增大,关于该增大时的二次侧的到达压力,越为中空纤维膜的堵塞进行且中空纤维膜的抗渗透性大的状况则越高。
根据本构成,由于在多次反洗工序,分别以3秒以下的间隔测量中空纤维膜模块的二次侧压力,因此可检测各反洗工序刚开始后瞬时增大的二次侧压力的到达点。因此,根据该到达点的多次反洗工序间的差异,可掌握中空纤维膜的抗渗透性的变化量。并且,基于所掌握的抗渗透性的变化量,可适当地推定物理洗净对中空纤维膜的堵塞的恢复效果或药液洗净对附着于中空纤维膜的杂质成分的溶解效果。而且,在已掌握为中空纤维膜的抗渗透性增大的状况的情况下,可适当地推定膜间压差上升。
在上述水处理装置中,所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述反洗工序。所述测量部也可,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量。所述推定部也可,对于所述多次所述反洗工序,检测所述反洗工序刚开始后瞬时增大的所述一次侧及所述二次侧中任一个压力的到达点。并且,所述推定部也可,基于所述任一个压力达到所述到达点的时点下的所述二次侧的压力与所述一次侧的压力的差值的、所述多次所述反洗工序间的差异,来推定所述中空纤维膜的堵塞的进展程度、所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
根据本构成,关于多次反洗工序,由于以3秒以下的间隔测量中空纤维膜模块的一次侧及二次侧中至少一者的压力,因此可检测反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧及二次侧中任一个压力的到达点。即,在反洗工序,即便为由于处理水从二次侧挤出至一次侧的力而从中空纤维膜的表面剥落的杂质成分,也可适当地检测因杂质成分剥落而降低前的所述任一压力。
其结果是,通过使用该检测时点的二次侧压力与一次侧压力的差值的差异,可适当地掌握中空纤维膜的堵塞的进展程度或中空纤维膜中的杂质成分的附着量的变化。而且,基于所掌握的中空纤维膜的堵塞的进展程度,可适当地推定物理洗净或药液洗净的中空纤维膜的堵塞的恢复效果。而且,在已掌握中空纤维膜中的杂质成分的附着量为变多的状况的情况下,可适当地推定中空纤维膜的抗渗透性增大且膜间压差上升。
在上述水处理装置中,所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述反洗工序。所述测量部也可,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量。所述推定部也可,针对所述多次所述反洗工序,计算出(1)从所述反洗工序开始直至所述反洗工序刚开始后瞬时增大的所述一次侧或所述二次侧压力达到到达点为止的时间、(2)所述反洗工序刚开始后瞬时增大的所述一次侧或所述二次侧压力达到所述到达点后至稳定为止的时间、以及(3)从所述反洗工序的开始时点直至所述一次侧或所述二次侧压力稳定的时点为止的时间中的任一时间内的所述二次侧压力与所述一次侧压力的差值的积分值。并且,所述推定部也可,基于所述多次所述反洗工序间的所述积分值的差异,来推定所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
本发明人通过试验运行发现,在中空纤维膜的堵塞的进展程度比指定程度高的情况以及比指定程度低的情况下,即便过滤工序中的二次侧压力与一次侧压力的差值大致固定,从反洗工序的开始时点直至一次侧或二次侧压力稳定为止的时间内的所述差值的积分值也明显不同。同样地,本发明人通过试验运行发现,在中空纤维膜中的杂质成分的附着量比指定量多的情况和比指定量少的情况下,即便过滤工序中的二次侧压力与一次侧压力的差值大致固定,所述积分值也明显不同。
而且,发明人进而进行试验运行发现,关于从反洗工序的开始时点直至反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧或二次侧的压力达到到达点为止的时间以及直至反洗工序刚开始后瞬时增大的一次侧或二次侧压力达到所述到达点后至稳定为止的时间内的所述积分值,在中空纤维膜的堵塞的进展程度比指定程度高的情况以及比指定程度低的情况下也明显不同,在中空纤维膜中的杂质成分的附着量比指定量多的情况以及比指定量少的情况下也明显不同。
因此,根据本构成,利用上述三个时间内的二次侧压力与一次侧压力的差值的积分值的、多次反洗工序间的差异,可适当地掌握中空纤维膜的堵塞的进展程度或中空纤维膜中的杂质成分的附着量的变化。因此,基于所掌握的中空纤维膜的堵塞的进展程度,可适当地推定物理洗净或药液洗净的中空纤维膜的堵塞的恢复效果。而且,在已掌握中空纤维膜中的杂质成分的附着量为变多的状况的情况下,可适当地推定中空纤维膜的抗渗透性增大且膜间压差上升。
在上述水处理装置中,所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述反洗工序。所述推定部也可,在所述反洗工序,在所述二次侧的压力稳定的情况下,通过所述稳定的所述二次侧的压力与所述介质的压力的对比,推定是否为所述中空纤维膜中产生泄漏的状态。
在反洗工序,在中空纤维膜未产生泄漏的情况下,当二次侧的处理水向一次侧的挤出结束时,二次侧压力稳定为将二次侧的处理水挤出的介质的压力。但是,在中空纤维膜产生泄漏的情况下,所述介质从该泄漏部位流出至中空纤维膜模块内部的一次侧。因此,在反洗工序,二次侧的处理水向一次侧挤出结束后,二次侧压力稳定为低于所述介质压力的压力。
因此,根据本构成,在二次侧压力在反洗工序稳定的情况下,将所述稳定的二次侧压力与所述介质的压力进行对比,可适当地推定是否为中空纤维膜产生泄漏的状态。
在上述水处理装置中,所述起泡工序是在所述中空纤维膜模块的内部为满水状态时流入气体,晃动中空纤维膜,将蓄积在所述中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,所述一个以上的工序中也可包含所述起泡工序。所述推定部也可,通过所述起泡工序刚开始后瞬时增大的所述一次侧的压力的到达点与指定压力的对比,来推定使所述气体流入所述中空纤维膜模块内部的所述周边装置是否有异常。
当起泡工序刚开始后,气体流入至中空纤维膜模块内部时,相当于流入的气体的量的水一下子流入至排水用配管,因此一次侧压力瞬时增大。而且,气体的流入量越多,则一次侧压力越大。
因此,根据本构成,根据起泡工序刚开始后瞬时增大的一次侧压力的到达点,可掌握通向中空纤维膜模块内部的气体的流入量。并且,将该一次侧压力的到达点与指定压力进行对比,可适当地推定使气体流入至中空纤维膜模块内部的周边装置是否异常。
上述水处理装置还可具备设定变更部,所述设定变更部基于所述推定部的推定时间,变更所述一个以上的工序的设定时间。所述设定变更部也可,基于所述推定部的推定时间,变更所述充水工序、所述泄压工序、所述反洗工序及所述排水工序中多个工序的设定时间。
根据该结构,可基于所述推定部的推定时间,自动变更充水工序、泄压工序、反洗工序及排水工序中多个工序的设定时间。因此,可将所述多个工序的设定时间设定为基于实测的压力的时间推移的准确的设定时间,且与作业人员手动变更设定时间的情况相比,可实现效率化。
上述水处理装置可进而具备控制部,所述控制部对使用所述中空纤维膜模块过滤原水的过滤程序的执行进行控制。上述水处理装置可进而具备通报部,所述通报部在由所述推定部推定所述中空纤维膜模块内部的状态或所述周边装置有异常的情况下,通报该异常的内容。所述过滤程序也可包含所述一个以上的工序。所述控制部也可使所述推定部,在所述过滤程序的开始后、各工序的结束时,基于所述测量部在该各工序中测量到的所述至少一者的压力的时间推移,推定所述中空纤维膜模块内部的状态或所述周边装置是否有异常。并且,所述控制部也可,在由所述通报部通报所述异常的内容的情况下,结束执行中的所述过滤程序。或者,所述控制部也可,在所述充水工序、所述反洗工序或所述排水工序的结束时,在由所述推定部推定所述中空纤维膜模块内部的状态有异常的情况下,进行所述物理洗净的强化或所述药液洗净。
根据本构成,在过滤程序开始后、各工序结束时,在推定中空纤维膜模块内部的状态或周边装置存在异常的情况下,通报该异常的内容,结束执行中的过滤程序。因此,水处理装置的使用者可掌握在过滤程序中的哪一工序中,中空纤维膜模块内部的状态或周边装置产生了何种异常。其结果是,水处理装置的使用者针对未进行过滤程序的、产生了异常的中空纤维膜模块或周边装置,可迅速进行必要的处理。
或者,根据本构成,在充水工序、反洗工序或排水工序结束时,在推定中空纤维膜模块内部的状态存在异常的情况下,进行中空纤维膜模块的物理洗净的强化或药液洗净。因此,本构成可迅速进行恢复中空纤维膜模块的状态的处理,可降低强制结束过滤程序的机会。
Claims (20)
1.一种水处理装置,是使用中空纤维膜模块过滤原水的装置,其特征在于包括:
测量部,在充水工序、反洗工序、泄压工序、起泡工序及排水工序中的一个以上的工序,每隔3秒以下的微小时间,重复进行所述中空纤维膜模块的一次侧及二次侧的压力的测量;和,
推定部,基于所述一次侧及所述二次侧的压力中的至少一者的压力的测量结果的时间推移、或、
在所述一个以上的工序进行多次的情况下,基于所述时间推移的所述多次工序间的差异,推定:
(1)所述中空纤维膜模块内部的状态或者所述中空纤维膜模块的周边装置的异常、
(2)所述一个以上的工序从开始到结束为止所需的时间、
(3)所述中空纤维膜模块的物理洗净或者药液洗净的效果、或、
(4)所述中空纤维膜模块的膜间压差的上升趋势。
2.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述充水工序是在所述中空纤维膜模块的内部充满原水的工序,
所述一个以上的工序包含所述充水工序,
所述推定部,基于从所述充水工序的开始直至到达所述一次侧的压力的变化拐点为止的时间,来推定所述充水工序所需的时间。
3.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述充水工序是在所述中空纤维膜模块的内部充满原水的工序,
所述一个以上的工序包含所述充水工序,
所述推定部,基于从所述充水工序的开始直至到达所述一次侧的压力的变化拐点为止的时间,来推定蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分的多寡。
4.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述充水工序是在所述中空纤维膜模块的内部充满原水的工序,
所述一个以上的工序包含所述充水工序,
所述测量部,在所述充水工序进行多次的情况下,在所述多次所述充水工序的每次重复进行所述测量,
所述推定部,基于在从所述充水工序的开始直至到达所述一次侧的压力的变化拐点为止的时间、所述多次所述充水工序间的差异,来推定所述膜间压差的上升趋势,
所述水处理装置还具备通报部,用于通报所述推定部的推定结果。
5.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述排水工序是将包含已剥离的杂质成分的废水排出的工序,
所述一个以上的工序包含所述排水工序,
所述推定部,基于从所述排水工序的开始直至所述一次侧的压力稳定为止的时间,来推定所述排水工序所需的时间。
6.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述排水工序是将包含已剥离的杂质成分的废水排出的工序,
所述一个以上的工序包含所述排水工序,
所述推定部,基于从所述排水工序的开始直至所述一次侧的压力稳定为止所需的时间,来推定蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分的多寡。
7.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述排水工序是将包含已剥离的杂质成分的废水排出的工序,
所述一个以上的工序包含所述排水工序,
所述测量部,在所述排水工序进行多次的情况下,在所述多次所述排水工序的每次重复进行所述测量,
所述推定部,基于在从所述排水工序的开始直至所述一次侧的压力变成恒定为止的时间、所述多次所述排水工序间的差异,来推定所述膜间压差的上升趋势,
所述水处理装置还具备通报部,用于通报所述推定部的推定结果。
8.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,
所述一个以上的工序包含所述反洗工序,
所述推定部,基于从所述反洗工序的开始直至所述至少一者的压力变成恒定为止的时间或到达最大压力为止的时间,来推定所述反洗工序所需的时间。
9.根据权利要求8所述的水处理装置,其特征在于:
所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,
所述推定部,基于所述反洗工序的推定时间,来推定所述中空纤维膜模块的药液浸渍工序的时间的长短。
10.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,
所述一个以上的工序包含所述反洗工序,
所述测量部,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量,
所述推定部进行如下推定,
(1)基于从所述反洗工序的开始直至所述一次侧的压力稳定为表示所述二次侧的处理水的挤出结束的指定结束压力为止的时间,来推定所述中空纤维膜的阻塞程度,或、
(2)基于在从所述反洗工序的开始直至所述一次侧的压力稳定为所述结束压力为止的时间、所述多次所述反洗工序间的差异,来推定所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
11.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,
所述一个以上的工序包含所述反洗工序,
所述测量部,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量,
所述推定部进行如下推定,
(1)基于所述反洗工序刚开始后瞬时增大的所述一次侧的压力的到达点,来推定所述一次侧的排水用管路的管路阻力的大小,或、
(2)基于在所述到达点、所述多次所述反洗工序间的差异,来推定所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
12.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,
所述一个以上的工序包含所述反洗工序,
所述测量部,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量,
所述推定部,基于在从所述反洗工序的开始直至所述二次侧的压力稳定为所述介质的压力为止的时间、所述多次所述反洗工序间的差异,来推定所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
13.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,
所述一个以上的工序包含所述反洗工序,
所述测量部,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量,
所述推定部,基于在所述反洗工序刚开始后瞬时增大的所述二次侧的压力的到达点、所述多次所述反洗工序间的差异,来推定所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
14.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,
所述一个以上的工序包含所述反洗工序,
所述测量部,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量,
所述推定部,对于所述多次所述反洗工序,检测所述反洗工序刚开始后瞬时增大的所述一次侧及所述二次侧中任一个压力的到达点,基于所述任一个压力达到所述到达点的时点下的所述二次侧的压力与所述一次侧的压力的差值在所述多次所述反洗工序间的差异,来推定所述中空纤维膜的堵塞的进展程度、所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
15.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,
所述一个以上的工序包含所述反洗工序,
所述测量部,在所述反洗工序进行多次的情况下,在所述多次所述反洗工序的每次重复进行所述测量,
所述推定部,针对所述多次所述反洗工序,计算在如下所示的任一个时间下的所述二次侧的压力与所述一次侧的压力的差值的积分值,
(1)从所述反洗工序的开始直至所述反洗工序刚开始后瞬时增大的所述一次侧或所述二次侧的压力达到到达点为止的时间、
(2)所述反洗工序刚开始后瞬时增大的所述一次侧或所述二次侧的压力达到所述到达点后至稳定为止的时间、以及,
(3)从所述反洗工序的开始时点到所述一次侧或所述二次侧的压力稳定的时点为止的时间,
基于所述多次所述反洗工序间的所述积分值的差异,来推定所述物理洗净或者所述药液洗净的效果或所述膜间压差的上升趋势。
16.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述反洗工序是利用加压后的介质将所述二次侧的处理水向所述一次侧挤出,并在过滤工序中将蓄积在中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,
所述一个以上的工序包含所述反洗工序,
所述推定部,在所述反洗工序,在所述二次侧的压力稳定的情况下,通过将所述稳定的所述二次侧的压力与所述介质的压力进行对比,来推定是否为所述中空纤维膜中产生泄漏的状态。
17.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于:
所述起泡工序是在所述中空纤维膜模块的内部为满水状态时流入气体,晃动中空纤维膜,将蓄积在所述中空纤维膜表面的杂质成分剥离的工序,
所述一个以上的工序包含所述起泡工序,
所述推定部,通过将所述起泡工序刚开始后瞬时增大的所述一次侧的压力的到达点与指定压力进行对比,来推定使所述气体流入所述中空纤维膜模块内部的所述周边装置是否有异常。
18.根据权利要求2、5、8、9中任一项所述的水处理装置,其特征在于还包括:
设定变更部,基于所述推定部的推定时间,变更所述一个以上的工序的设定时间,其中,
所述设定变更部,基于所述推定部的推定时间,变更所述充水工序、所述泄压工序、所述反洗工序及所述排水工序之中的多个工序的设定时间。
19.根据权利要求1所述的水处理装置,其特征在于还包括:
控制部,对使用所述中空纤维膜模块过滤原水的过滤程序的执行进行控制;和,
通报部,在由所述推定部推定为所述中空纤维膜模块内部的状态或所述周边装置有异常的情况下,通报该异常的内容,其中,
所述过滤程序包含所述一个以上的工序,
所述控制部使所述推定部,在所述过滤程序的开始后、各工序的结束时,基于所述测量部在该各工序测量到的所述至少一者的压力的时间推移,推定所述中空纤维膜模块内部的状态或所述周边装置是否有异常,
(1)在由所述通报部通报了所述异常的内容的情况下,结束执行中的所述过滤程序,或、
(2)在所述充水工序、所述反洗工序或所述排水工序的结束时,在由所述推定部推定所述中空纤维膜模块内部的状态有异常的情况下,进行所述物理洗净的强化或所述药液洗净。
20.一种推定方法,是使用中空纤维膜模块过滤原水的水处理装置的推定方法,其特征在于,让所述水处理装置的计算机执行以下步骤:
在充水工序、反洗工序、泄压工序、起泡工序及排水工序中的一个以上的工序,每隔3秒以下的微小时间,重复进行所述中空纤维膜模块的一次侧及二次侧的压力测量,
基于所述一次侧及所述二次侧的压力中的至少一者的压力的测量结果的时间推移,或、在所述一个以上的工序进行多次的情况下,基于所述时间推移在所述多次工序间的差异,推定:
(1)所述中空纤维膜模块内部的状态或者所述中空纤维膜模块的周边装置的异常,
(2)所述一个以上的工序从开始到结束为止所需的时间,
(3)所述中空纤维膜模块的物理洗净或者药液洗净的效果,或、
(4)所述中空纤维膜模块的膜间压差的上升趋势。
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