JP2006305499A - Operating method of membrane filtration system - Google Patents

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剛 米田
Atsuyuki Manabe
敦行 真鍋
Mitsuru Kondo
充 近藤
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Miura Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operating method of a membrane filtration system which can prevent decrease of a permeate flow rate and deterioration of water quality of permeate, and prevent discharge of the required amount or more of water concentrate. <P>SOLUTION: In the operating method of the membrane filtration system 1 which has a filtration membrane part 4 for removing impurities in supply water, discharges a part of water concentrate from the filtration membrane part 4, and returns the remainder to the upstream side of the filtration membrane part 4, the amount of the discharged water concentrate is adjusted based on the water temperature of the supply water to the filtration membrane part 4, the water permeate from the filtration membrane part 4 or the water concentrate from the filtration membrane part 4 or based on the quality of the supply water to the filtration membrane part. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、給水中の不純物を除去する濾過膜部を備え、この濾過膜部からの濃縮水の一部を排水するとともに、残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる膜濾過システムの運転方法に関する。   The present invention includes a filtration membrane unit that removes impurities in feed water, drains a portion of the concentrated water from the filtration membrane unit, and operates a membrane filtration system that recirculates the remainder to the upstream side of the filtration membrane unit Regarding the method.

機器への給水の水処理システムとして、給水中に含まれる不純物，たとえば溶存塩類を濾過する濾過膜部を有する膜濾過システムがある（たとえば、特許文献１参照。）。この膜濾過システムでは、前記濾過膜部の一側から給水が流入し、この給水中に含まれる不純物が捕捉される。そして、前記濾過膜部の他側から流出した透過水が前記機器へ供給される。   There exists a membrane filtration system which has a filtration membrane part which filters impurities contained in feed water, for example, dissolved salts, as a water treatment system for feed water to equipment (for example, refer to patent documents 1). In this membrane filtration system, feed water flows from one side of the filtration membrane section, and impurities contained in the feed water are captured. And the permeated water which flowed out from the other side of the said filtration membrane part is supplied to the said apparatus.

ところで、前記濾過膜部の他側からは、透過水の他に濃縮水が流出する。前記膜濾過システムにおいては、水の有効利用を図るため、濃縮水の一部のみを排水し、残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる構成（クロスフロー濾過）がある。
特開平５−２２０４８０号公報 By the way, from the other side of the filtration membrane part, concentrated water flows out in addition to the permeated water. In the membrane filtration system, there is a configuration (cross flow filtration) in which only a part of the concentrated water is drained and the remainder is returned to the upstream side of the filtration membrane unit in order to effectively use water.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-220480

一般に、前記構成の膜濾過システムでは、給水中に含まれる不純物の濃度により、透過水の水質が影響を受ける。また、前記濾過膜の表面付近において、不純物が過度に濃縮されると、ファウリングやスケーリングといった現象による濾過膜の詰まりが発生する。ここで、ファウリングとは、水中の懸濁物質，コロイド，有機物などが膜面に沈着または吸着する現象を云い、スケーリングとは、水中に溶解している溶存塩類が溶解度以上に濃縮されることによって、膜面に析出して沈着する現象を云う。さらに、前記濾過膜は、長期間使用していると、給水中に含まれる酸化性物質（たとえば、殺菌剤である次亜塩素酸ナトリウムなど）により、前記濾過膜を形成する高分子が次第に酸化分解を受け、経時的に前記濾過膜の劣化が発生する場合がある。クロスフロー濾過を行うようになっている前記膜濾過システムでは、前記濾過膜の表面付近において、次第に酸化性物質の濃度が高くなり、前記濾過膜の劣化が進みやすい。この劣化は、通常、前記濾過膜が有する細孔を拡大する側へ作用するため、不純物を阻止しにくくなる。   Generally, in the membrane filtration system having the above-described configuration, the quality of permeated water is affected by the concentration of impurities contained in the water supply. Further, if impurities are excessively concentrated in the vicinity of the surface of the filtration membrane, the filtration membrane is clogged due to phenomena such as fouling and scaling. Here, fouling refers to a phenomenon in which suspended substances, colloids, organic substances, etc. in water are deposited or adsorbed on the membrane surface. Scaling is the concentration of dissolved salts dissolved in water beyond the solubility. This means a phenomenon that deposits and deposits on the film surface. Furthermore, when the filtration membrane is used for a long time, the polymer forming the filtration membrane is gradually oxidized by an oxidizing substance contained in the water supply (for example, sodium hypochlorite which is a bactericide). In some cases, the filter membrane may deteriorate over time due to decomposition. In the membrane filtration system adapted to perform cross-flow filtration, the concentration of the oxidizing substance gradually increases in the vicinity of the surface of the filtration membrane, and deterioration of the filtration membrane is likely to proceed. This deterioration usually acts on the side of enlarging the pores of the filtration membrane, making it difficult to prevent impurities.

前記濾過膜部への給水中に含まれる不純物の濃度が増加し、前記濾過膜の表面付近において、不純物の濃縮度合が高くなると、透過水中へリークする不純物が多くなり、透過水の水質悪化を生じる。したがって、前記膜濾過システムにおいては、濃縮水の排水量を前記濾過膜の表面付近で必要以上の濃縮が生じない量に設定することにより、不純物の除去率を所定の範囲に維持し、透過水の水質悪化を抑制する必要がある。また、前記濾過膜部における濾過膜の詰まりが発生すると、水の透過流束が低下するため、透過水量の低下を生じる。したがって、前記膜濾過システムにおいては、濃縮水の排水量を前記濾過膜の表面付近で過度の濃縮が生じない量に設定することにより、ファウリングやスケーリングを防止し、透過水量の低下を抑制する必要がある。さらに、前記濾過膜部における濾過膜の劣化が発生すると、不純物を阻止しにくくなるため、給水側の不純物の濃度が増加した場合、透過水中へリークする不純物が多くなり、透過水の水質悪化を生じる。したがって、前記膜濾過システムにおいては、濃縮水の排水量を前記濾過膜の表面付近で必要以上の濃縮が生じない量に設定することにより、不純物の除去率を所定の範囲に維持し、透過水の水質悪化を抑制する必要がある。   When the concentration of impurities contained in the water supply to the filtration membrane increases and the concentration of impurities increases near the surface of the filtration membrane, the amount of impurities leaking into the permeated water increases, and the quality of the permeated water deteriorates. Arise. Therefore, in the membrane filtration system, the drainage amount of concentrated water is set to an amount that does not cause excessive concentration near the surface of the filtration membrane, thereby maintaining the removal rate of impurities within a predetermined range, It is necessary to suppress deterioration of water quality. In addition, when the filtration membrane is clogged in the filtration membrane portion, the permeate flux of water is lowered, resulting in a decrease in the amount of permeate. Therefore, in the membrane filtration system, it is necessary to prevent fouling and scaling and suppress a decrease in the amount of permeated water by setting the drainage amount of concentrated water to an amount that does not cause excessive concentration near the surface of the filtration membrane. There is. Further, when the filtration membrane deteriorates in the filtration membrane portion, it becomes difficult to prevent impurities. Therefore, when the concentration of impurities on the water supply side increases, the amount of impurities leaking into the permeate increases and the quality of the permeate deteriorates. Arise. Therefore, in the membrane filtration system, the drainage amount of concentrated water is set to an amount that does not cause excessive concentration near the surface of the filtration membrane, thereby maintaining the removal rate of impurities within a predetermined range, It is necessary to suppress deterioration of water quality.

しかし、前記濾過膜部への給水，とくに地下水を原水とする給水の水質や水温は、地域的な要因，季節的な要因，前記濾過膜部への給水の水処理状態の要因などによって変動する。また、たとえばシリカや硬度成分など、給水中に含まれる溶存塩類の溶解度は、水質や水温によって変化する。したがって、従来の膜濾過システムでは、給水の水質によらず、透過水を所定の水質に維持し、またファウリングやスケーリングを防止し、さらに不純物の除去率を所定の範囲に維持するため、水質や水温が最悪の条件を想定して、濃縮水の排水量を設定していた。このため、排水量が多くなり、水の有効利用を図りにくいという問題があった。   However, the quality and temperature of the water supplied to the filtration membrane, especially the water supplied from the groundwater, varies depending on local factors, seasonal factors, factors of the water treatment condition of the water supplied to the filtration membrane. . Further, the solubility of dissolved salts contained in the water supply, such as silica and hardness components, varies depending on the water quality and the water temperature. Therefore, in the conventional membrane filtration system, the permeated water is maintained at a predetermined water quality regardless of the quality of the feed water, fouling and scaling are prevented, and further, the impurity removal rate is maintained within a predetermined range. The amount of concentrated water drainage was set assuming the worst conditions of water temperature. For this reason, there existed a problem that the amount of drainage increased and it was difficult to aim at effective utilization of water.

この発明が解決しようとする第一の課題は、透過水量の低下や透過水の水質悪化を防止することができるとともに、必要量以上の濃縮水の排水を防止することができる膜濾過システムの運転方法を実現することである。   The first problem to be solved by the present invention is the operation of a membrane filtration system that can prevent a decrease in the amount of permeated water and a deterioration in the quality of the permeated water, and prevent the drainage of concentrated water beyond a necessary amount. Is to realize the method.

この発明が解決しようとする第二の課題は、透過水量や透過水の水質を維持することができる膜濾過システムの運転方法を実現することである。   The second problem to be solved by the present invention is to realize a method of operating a membrane filtration system that can maintain the amount of permeate and the quality of the permeate.

この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、給水中の不純物を除去する濾過膜部を備え、この濾過膜部からの濃縮水の一部を排水するとともに、残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる膜濾過システムの運転方法であって、前記濾過膜部への給水，前記濾過膜部からの透過水および前記濾過膜部からの濃縮水のうちのいずれかの水温，もしくは前記濾過膜部への給水の水質に基づいて、濃縮水の排水量を調節することを特徴としている。   This invention was made in order to solve the said subject, The invention of Claim 1 is equipped with the filtration membrane part which removes the impurity in feed water, A part of concentrated water from this filtration membrane part is received. An operation method of a membrane filtration system for draining and recirculating the remainder to the upstream side of the filtration membrane unit, comprising supplying water to the filtration membrane unit, permeating water from the filtration membrane unit, and concentrating from the filtration membrane unit It is characterized in that the amount of concentrated water discharged is adjusted based on the temperature of any of the water or the quality of water supplied to the filtration membrane.

請求項１に記載の発明では、前記濾過膜部への給水，前記濾過膜部からの透過水および前記濾過膜部からの濃縮水のうちのいずれかの水温，もしくは前記濾過膜部への給水の水質に基づいて、濾過膜の詰まりを防止し、また透過水の水質を所定範囲に維持するように、濃縮水の排水量が調節される。   In the first aspect of the present invention, the temperature of any one of the water supply to the filtration membrane unit, the permeated water from the filtration membrane unit and the concentrated water from the filtration membrane unit, or the water supply to the filtration membrane unit Based on the water quality, the drainage amount of the concentrated water is adjusted so as to prevent clogging of the filtration membrane and to maintain the quality of the permeated water within a predetermined range.

さらに、請求項２に記載の発明は、給水中の不純物を除去する濾過膜部を備え、この濾過膜部からの濃縮水の一部を排水するとともに、残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる膜濾過システムの運転方法であって、前記濾過膜部における濾過膜の詰まり状態または濾過膜の劣化状態に基づいて、濃縮水の排水量を調節することを特徴としている。   Furthermore, the invention according to claim 2 includes a filtration membrane part that removes impurities in the feed water, drains a part of the concentrated water from the filtration membrane part, and the remainder to the upstream side of the filtration membrane part. An operation method of the membrane filtration system for refluxing is characterized in that the drainage amount of the concentrated water is adjusted based on the clogged state of the filtration membrane in the filtration membrane section or the degradation state of the filtration membrane.

請求項２に記載の発明では、前記濾過膜部における濾過膜の詰まり状態または濾過膜の劣化状態に基づいて、濾過膜の詰まりや劣化の進行を抑制し、また透過水の水質を所定範囲に維持するように、濃縮水の排水量が調節される。   In the second aspect of the present invention, based on the clogging state of the filtration membrane or the deterioration state of the filtration membrane in the filtration membrane part, the clogging or deterioration of the filtration membrane is suppressed, and the quality of the permeated water is kept within a predetermined range. The amount of concentrated water drainage is adjusted to maintain.

請求項１に記載の発明によれば、透過水量の低下や透過水の水質悪化を防止することができるとともに、必要量以上の濃縮水の排水を防止することができる。この結果、膜濾過システムを長期間安定して使用しながら、節水を図ることができる。   According to invention of Claim 1, while being able to prevent the fall of the amount of permeated water and the deterioration of the quality of permeated water, the drainage of the concentrated water more than a required amount can be prevented. As a result, it is possible to save water while stably using the membrane filtration system for a long period of time.

請求項２に記載の発明によれば、透過水量や透過水の水質を維持することができる。この結果、膜濾過システムを長期間安定して使用することができる。   According to invention of Claim 2, the amount of permeated water and the quality of permeated water can be maintained. As a result, the membrane filtration system can be used stably for a long period of time.

以下、この発明に係る膜濾過システムの運転方法を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the operation method of the membrane filtration system according to the present invention will be described.

（第一実施形態）
まず、第一実施形態について説明する。第一実施形態の膜濾過システムの運転方法は、機器への給水ライン上に設けられた濾過膜部と、この濾過膜部からの濃縮水を排水するための排水ラインと前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインとを接続する循環水ラインとを有する膜濾過システムにおいて実施される。 (First embodiment)
First, the first embodiment will be described. The operation method of the membrane filtration system according to the first embodiment includes a filtration membrane section provided on a water supply line to equipment, a drain line for draining concentrated water from the filtration membrane section, and an upstream of the filtration membrane section. It is implemented in a membrane filtration system having a circulating water line connecting the water supply line on the side.

前記濾過膜部は、濾過膜により、給水中に含まれる不純物を濾過するものである。前記濾過膜としては、逆浸透膜（ＲＯ膜）やナノ濾過膜（ＮＦ膜）などを挙げることができる。前記逆浸透膜は、分子量が数十程度のイオン類を濾別可能な液体分離膜である。また、前記ナノ濾過膜は、２ｎｍ程度より小さい粒子や高分子（分子量が最大数百程度の物質）の透過を阻止することができる液体分離膜であり、濾過機能の点において、限外濾過膜（分子量が１，０００〜３００，０００程度の物質を濾別可能な膜）と前記逆浸透膜との中間に位置する機能を有するものである。   The said filtration membrane part filters the impurity contained in feed water with a filtration membrane. Examples of the filtration membrane include a reverse osmosis membrane (RO membrane) and a nanofiltration membrane (NF membrane). The reverse osmosis membrane is a liquid separation membrane capable of filtering out ions having a molecular weight of about several tens. The nanofiltration membrane is a liquid separation membrane that can prevent permeation of particles and polymers (substances having a maximum molecular weight of about several hundreds) smaller than about 2 nm. In terms of filtration function, the nanofiltration membrane is an ultrafiltration membrane. It has a function located between the reverse osmosis membrane (a membrane capable of filtering out a substance having a molecular weight of about 1,000 to 300,000) and the reverse osmosis membrane.

前記膜濾過システムにおいて、前記濾過膜部からの濃縮水は、一部が前記排水ラインから排水され、残部が前記循環水ラインを通って前記濾過膜部の上流側へ還流される。すなわち、前記膜濾過システムでは、クロスフロー濾過を行うようになっている。   In the membrane filtration system, a part of the concentrated water from the filtration membrane part is drained from the drainage line, and the remaining part is returned to the upstream side of the filtration membrane part through the circulating water line. That is, the membrane filtration system performs cross flow filtration.

前記膜濾過システムでは、前記濾過膜部への給水，前記濾過膜部からの透過水および前記濾過膜部からの濃縮水のうちのいずれかの水温，もしくは前記濾過膜部への給水の水質に基づいて、前記排水ラインからの濃縮水の排水量を調節する。たとえば、給水，透過水および濃縮水のうちのいずれかの水温が変化したときには、その水温における各種不純物の溶解度以上の濃縮が起きない範囲で濃縮水の排水量を増減し、前記濾過膜の詰まりを防止することにより、所定の透過水量を確保するとともに、前記濾過膜の表面付近における不純物濃度を低下させることにより、透過水の水質を所定範囲に維持する。また、たとえば給水の水質が悪化したときには、不純物の除去率を低下させないように、濃縮水の排水量を増加し、前記濾過膜の詰まりを防止することにより、所定の透過水量を確保するとともに、前記濾過膜の表面付近における不純物濃度を低下させることにより、透過水の水質を所定範囲に維持する。逆に、透過水の水質がよくなったときには、不純物の除去率は低下しにくいので、濃縮水の排水量を減少し、水の有効利用を図るようにする。ここで、給水の水質としては、前記濾過膜の詰まりの原因となりやすい硬度分，シリカ，懸濁物質などの濃度を挙げることができ、また水質を総合的に把握できる電気伝導度を挙げることができる。   In the membrane filtration system, the water temperature of any one of the water supply to the filtration membrane unit, the permeated water from the filtration membrane unit and the concentrated water from the filtration membrane unit, or the quality of the water supply to the filtration membrane unit Based on this, the amount of concentrated water discharged from the drain line is adjusted. For example, when the temperature of any one of feed water, permeated water and concentrated water changes, the drainage amount of the concentrated water is increased or decreased within a range where concentration higher than the solubility of various impurities at the water temperature does not occur, and the filtration membrane is clogged. By preventing this, while ensuring a predetermined amount of permeated water, the quality of the permeated water is maintained within a predetermined range by reducing the impurity concentration in the vicinity of the surface of the filtration membrane. Further, for example, when the quality of the feed water is deteriorated, the drainage amount of concentrated water is increased so as not to decrease the impurity removal rate, and the filter membrane is prevented from being clogged, thereby ensuring a predetermined amount of permeated water, and By reducing the impurity concentration in the vicinity of the surface of the filtration membrane, the quality of the permeated water is maintained within a predetermined range. Conversely, when the quality of the permeated water is improved, the removal rate of impurities is unlikely to decrease, so the amount of concentrated water discharged is reduced so that water can be used effectively. Here, the water quality of the feed water can include hardness, silica, suspended solids, and the like, which are likely to cause clogging of the filtration membrane, and electrical conductivity capable of comprehensively grasping the water quality. it can.

以上のように、第一実施形態の膜濾過システムの運転方法によれば、透過水量の低下や透過水の水質悪化を防止することができるとともに、必要量以上の濃縮水の排水を防止することができる。この結果、膜濾過システムを長期間安定して使用しながら、節水を図ることができる。   As described above, according to the operation method of the membrane filtration system of the first embodiment, it is possible to prevent a decrease in the amount of permeated water and a deterioration in the quality of the permeated water, and to prevent the drainage of concentrated water more than necessary. Can do. As a result, it is possible to save water while stably using the membrane filtration system for a long period of time.

（第二実施形態）
つぎに、第二実施形態について説明する。第二実施形態の膜濾過システムの運転方法は、前記第一実施形態と同様、機器への給水ライン上に設けられた濾過膜部と、この濾過膜部からの濃縮水を排水するための排水ラインと前記濾過膜部の上流側の前記給水ラインとを接続する循環水ラインとを有する膜濾過システムにおいて実施される。この膜濾過システムの構成については、前記第一実施形態の説明を援用してその説明を省略する。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. The operation method of the membrane filtration system of the second embodiment is the same as the first embodiment, the filtration membrane part provided on the water supply line to the equipment, and the drainage for draining the concentrated water from this filtration membrane part It implements in the membrane filtration system which has a circulating water line which connects a line and the said water supply line of the upstream of the said filtration membrane part. About the structure of this membrane filtration system, the description of said 1st embodiment is used and the description is abbreviate | omitted.

第二実施形態に係る膜濾過システムでは、前記濾過膜部における濾過膜の詰まり状態または濾過膜の劣化状態に基づいて、前記排水ラインからの濃縮水の排水量を調節する。ここで、前記濾過膜の詰まり状態または劣化状態は、たとえば運転初期における透過水の流束（以下、「透過流束」と云う。）と、所定時間運転後における透過流束とを比較することで判断する。また、前記濾過膜の詰まり状態または劣化状態は、たとえば運転初期における前記濾過膜部の給水側と透過水側の圧力差と、所定時間運転後における前記濾過膜部の給水側と透過水側の圧力差とを比較することで判断する。そして、前記濾過膜の詰まりや劣化が発生したと判断したときには、濃縮水の排水量を増加し、前記濾過膜の詰まりや劣化の進行を抑制することによって、所定の透過水量を確保するとともに、透過水の水質を所定範囲に維持する。   In the membrane filtration system according to the second embodiment, the drainage amount of the concentrated water from the drainage line is adjusted based on the clogging state of the filtration membrane in the filtration membrane unit or the degradation state of the filtration membrane. Here, the clogged state or the deteriorated state of the filtration membrane is, for example, comparing the permeate flux in the initial stage of operation (hereinafter referred to as “permeate flux”) and the permeate flux after a predetermined time of operation. Judge with. In addition, the clogged state or the deteriorated state of the filtration membrane may be, for example, the pressure difference between the water supply side and the permeate side of the filtration membrane unit in the initial stage of operation, and Judgment is made by comparing the pressure difference. When it is determined that clogging or deterioration of the filtration membrane has occurred, the drainage amount of concentrated water is increased, and the progress of clogging or deterioration of the filtration membrane is suppressed, thereby ensuring a predetermined amount of permeated water and permeation. Maintain the water quality within the specified range.

また、前記濾過膜の劣化状態は、たとえば透過水の水質を監視し、不純物の残存量から判断することもできる。さらに、前記濾過膜の劣化状態は、たとえば給水の水質と、透過水の水質とを比較して、不純物の残存率を求めることで判断することもできる。そして、前記濾過膜の劣化が発生したと判断したときには、不純物の除去率を低下させないように、濃縮水の排水量を増加し、前記濾過膜の表面付近における不純物濃度や前記濾過膜を劣化させる酸化性物質濃度を低下させることにより、透過水の水質を所定範囲に維持し、また前記濾過膜の劣化の進行を抑制する。ここで、給水および透過水の水質としては、水質を総合的に把握できる電気伝導度を挙げ、また前記濾過膜の劣化の原因となりやすい残留塩素の濃度（酸化性物質濃度）を挙げることができる。   Further, the deterioration state of the filtration membrane can be judged from, for example, the amount of impurities remaining by monitoring the quality of the permeated water. Further, the deterioration state of the filtration membrane can be determined by, for example, comparing the quality of the feed water with the quality of the permeated water and determining the residual rate of impurities. When it is determined that the filtration membrane has deteriorated, the amount of concentrated water discharged is increased so as not to reduce the impurity removal rate, and the concentration of impurities near the surface of the filtration membrane and the oxidation that degrades the filtration membrane are increased. By reducing the concentration of the active substance, the quality of the permeated water is maintained within a predetermined range, and the progress of deterioration of the filtration membrane is suppressed. Here, the water quality of the feed water and the permeated water can be exemplified by electric conductivity capable of comprehensively grasping the water quality, and the concentration of residual chlorine (oxidizing substance concentration) that easily causes deterioration of the filtration membrane. .

以上のように、第二実施形態の膜濾過システムの運転方法によれば、透過水量や透過水の水質を維持することができる。この結果、膜濾過システムを長期間安定して使用することができる。   As described above, according to the operation method of the membrane filtration system of the second embodiment, the amount of permeated water and the quality of the permeated water can be maintained. As a result, the membrane filtration system can be used stably for a long period of time.

（第一実施例）
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。まず、この発明の第一実施例について説明する。図１は、この発明の第一実施例を実施するための膜濾過システムを示す概略的な説明図である。 (First Example)
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a membrane filtration system for carrying out the first embodiment of the present invention.

図１において、膜濾過システム１は、水道水，工業用水，地下水などが貯留されている原水タンク（図示省略）から供給される原水の水処理を行い、この水をボイラ２へ給水として供給するものである。この膜濾過システム１は、前記ボイラ２への給水ライン３を備え、さらにこの給水ライン３と接続された濾過膜部４および脱気膜部５を上流側からこの順で備えている。また、前記膜濾過システム１は、給水を貯留する給水タンク６と、前記濾過膜部４の上流側に設けられ、給水を前記濾過膜部４へ供給するポンプ７とを有している。   In FIG. 1, a membrane filtration system 1 performs water treatment of raw water supplied from a raw water tank (not shown) in which tap water, industrial water, groundwater, etc. are stored, and supplies this water to the boiler 2 as feed water. Is. The membrane filtration system 1 includes a water supply line 3 to the boiler 2, and further includes a filtration membrane unit 4 and a deaeration membrane unit 5 connected to the water supply line 3 in this order from the upstream side. The membrane filtration system 1 includes a water supply tank 6 that stores water supply, and a pump 7 that is provided on the upstream side of the filtration membrane unit 4 and supplies the water supply to the filtration membrane unit 4.

ここで、前記濾過膜部４は、ナノ濾過膜を備えて構成されている。このナノ濾過膜は、ポリアミド系，ポリエーテル系などの合成高分子膜であり、２ｎｍ程度より小さい粒子や高分子（分子量が最大数百程度の物質）の透過を阻止することができる液体分離膜である。前記ナノ濾過膜は、通常、濾過膜モジュールとして構成されている。この濾過膜モジュールの形態には、スパイラルモジュール，中空糸モジュール，平膜モジュールなどがある。   Here, the said filtration membrane part 4 is provided with the nanofiltration membrane. This nanofiltration membrane is a polyamide-based, polyether-based, etc. synthetic polymer membrane, and is a liquid separation membrane that can prevent the passage of particles and polymers (substances having a maximum molecular weight of several hundreds) smaller than about 2 nm. It is. The nanofiltration membrane is usually configured as a filtration membrane module. Examples of the form of the filtration membrane module include a spiral module, a hollow fiber module, and a flat membrane module.

さらに、前記膜濾過システム１は、バルーンＡ，Ａ′，Ａ″のうち、いずれかの位置に接続されている温度センサ８，８′，８″およびバルーンＢの位置に接続された水質センサ９とを有している。この水質センサ９は、前記濾過膜部４への給水の水質情報を得るための測定機器であって、具体的には、給水の電気伝導度を測定する電気伝導度センサ，給水に含まれる硬度分の濃度を測定する硬度センサ，給水に含まれるシリカの濃度を測定するシリカセンサ，給水に含まれる懸濁物質の濃度を測定する濁度センサなどから選ばれた１種類以上のセンサである。さらに、前記膜濾過システム１は、前記温度センサ８，８′，８″および前記水質センサ９の検出値に基づいて、後述する各排水弁を開閉する制御部１０を有している。   Further, the membrane filtration system 1 includes temperature sensors 8, 8 ′, 8 ″ connected to any position of the balloons A, A ′, A ″ and a water quality sensor 9 connected to the position of the balloon B. And have. The water quality sensor 9 is a measuring device for obtaining water quality information of the water supplied to the filtration membrane unit 4, specifically, an electrical conductivity sensor for measuring the electrical conductivity of the water supply, and the hardness included in the water supply. One or more types of sensors selected from a hardness sensor that measures the concentration of water, a silica sensor that measures the concentration of silica contained in the water supply, and a turbidity sensor that measures the concentration of suspended solids contained in the water supply. Further, the membrane filtration system 1 has a control unit 10 that opens and closes each drain valve described later based on the detected values of the temperature sensors 8, 8 ′, 8 ″ and the water quality sensor 9.

ここで、前記硬度センサまたは前記シリカセンサには、たとえば色素を含む試薬を添加したときの発色により、硬度分またはシリカの濃度を検出する比色式センサなどが用いられる。この比色式センサは、試料水を所定量収容した透明容器へ試薬を添加し、色素の反応による試料水の色相変化を特定波長の光を照射したときの吸光度から測定する。そして、吸光度に基づいて、試料水中の硬度分やシリカの濃度を判定する。また、前記濁度センサには、たとえば試料水の濁り度合を透過光強度から判定する透過光式センサや、散乱光強度から判定する散乱光式光センサが用いられる。   Here, for the hardness sensor or the silica sensor, for example, a colorimetric sensor that detects the hardness component or the concentration of silica by color development when a reagent containing a dye is added is used. In this colorimetric sensor, a reagent is added to a transparent container containing a predetermined amount of sample water, and the hue change of the sample water due to the reaction of the dye is measured from the absorbance when irradiated with light of a specific wavelength. Based on the absorbance, the hardness in the sample water and the concentration of silica are determined. Further, as the turbidity sensor, for example, a transmitted light sensor that determines the turbidity of the sample water from the transmitted light intensity or a scattered light sensor that determines from the scattered light intensity is used.

さて、前記濾過膜部４の一側へは、前記ポンプ７から送り出された給水が流入するようになっている。前記濾過膜部４内へ流入した給水は、前記ナノ濾過膜により、腐食促進成分が捕捉されるとともに、腐食抑制成分が透過されるようになっている。   Now, the feed water sent out from the pump 7 flows into one side of the filtration membrane part 4. The feed water that has flowed into the filtration membrane 4 is adapted to capture corrosion-promoting components and permeate corrosion-inhibiting components by the nanofiltration membrane.

ここで、腐食促進成分および腐食抑制成分について説明する。まず、腐食促進成分とは、前記ボイラ２が貫流ボイラである場合、かかる貫流ボイラにおける非不動態化金属よりなる複数の伝熱管（図示省略）の腐食が発生しやすい部位，とくに内側に水分（ここでは、ボイラ水）が接触し，かつ外側から加熱される前記伝熱管の内面に作用してその腐食を促進するものを云い、通常、硫酸イオン，塩化物イオンおよびその他の成分を含んでいる。ちなみに、腐食促進成分として重要なものは、硫酸イオンおよび塩化物イオンの両者である。ところで、ＪＩＳ Ｂ８２２３：１９９９は、前記貫流ボイラを含む特殊循環ボイラの腐食を抑制する観点から、これらのボイラにおけるボイラ水の水質に関する各種の管理項目および推奨基準を規定している。この規定では、ボイラ水の塩化物イオン濃度についての基準値を設けている。一方、ボイラ水の硫酸イオン濃度には言及されていないが、本願出願人においては、ボイラ水に含まれる硫酸イオンが、腐食促進成分として前記伝熱管などに作用していることを確認している。   Here, the corrosion promoting component and the corrosion inhibiting component will be described. First, when the boiler 2 is a once-through boiler, the corrosion promoting component is a portion where corrosion of a plurality of heat transfer tubes (not shown) made of non-passivated metal in the once-through boiler is likely to occur, in particular, moisture ( Here, boiler water is in contact with it and acts on the inner surface of the heat transfer tube heated from the outside to promote corrosion, and usually contains sulfate ions, chloride ions and other components. . Incidentally, both sulfate ions and chloride ions are important as corrosion promoting components. By the way, JIS B8223: 1999 prescribes | regulates the various management items and recommended standard regarding the water quality of boiler water in these boilers from a viewpoint of suppressing the corrosion of the special circulation boiler containing the said once-through boiler. This regulation provides a reference value for the chloride ion concentration of boiler water. On the other hand, although the sulfuric acid ion concentration in the boiler water is not mentioned, the applicant of the present application has confirmed that the sulfuric acid ions contained in the boiler water act on the heat transfer tube as a corrosion promoting component. .

つぎに、腐食抑制成分とは、前記ボイラ２の前記伝熱管の腐食が発生しやすい部位，とくに内側に水分（ここでは、ボイラ水）が接触し，かつ外側から加熱される前記伝熱管の内面に作用し、その腐食を抑制可能なものを云い、通常、シリカ（すなわち、二酸化ケイ素）を含んでいる。ところで、給水に含まれるシリカは、一般に、前記伝熱管におけるスケール生成成分と認識されており、可能な限りその濃度を抑制することが好ましいと考えられている。しかしながら、本願出願人においては、ボイラ水に含まれるシリカが腐食抑制成分として前記伝熱管などに作用していることを確認している。ここで、シリカは、給水として用いる水道水，工業用水，地下水などにおいて、通常、含有されている成分である。   Next, the corrosion-inhibiting component is a portion where the corrosion of the heat transfer tube of the boiler 2 is likely to occur, in particular, the inner surface of the heat transfer tube that is in contact with moisture (here, boiler water) and is heated from the outside. It usually has silica (i.e., silicon dioxide). By the way, the silica contained in the water supply is generally recognized as a scale generating component in the heat transfer tube, and it is considered preferable to suppress its concentration as much as possible. However, the applicant of the present application has confirmed that silica contained in boiler water acts on the heat transfer tube and the like as a corrosion inhibiting component. Here, silica is a component usually contained in tap water, industrial water, groundwater, and the like used as water supply.

前記濾過膜部４の他側からは、腐食抑制成分を多く含む透過水と腐食促進成分を多く含む濃縮水とがそれぞれ分離されて流出するようになっている。そして、透過水は、前記給水ライン３を流れて前記給水タンク６内に貯留されるようになっている。一方、濃縮水は、その一部が排水ライン１１から排水されるとともに、残部が前記排水ライン１１と前記ポンプ７の上流側の前記給水ライン３とを接続する循環水ライン１２を流れて前記ポンプ７の上流側へ還流されるようになっている。   From the other side of the filtration membrane part 4, permeated water containing a large amount of corrosion inhibiting components and concentrated water containing a large amount of corrosion promoting components are separated and flow out. The permeated water flows through the water supply line 3 and is stored in the water supply tank 6. On the other hand, a part of the concentrated water is drained from the drainage line 11, and the remaining part flows through the circulating water line 12 connecting the drainage line 11 and the water supply line 3 upstream of the pump 7. 7 is returned to the upstream side.

前記排水ライン１１は、前記循環水ライン１２の接続箇所よりも下流側が、第一排水ライン１３，第二排水ライン１４および第三排水ライン１５に分岐している。そして、これらの各排水ライン１３，１４，１５には、それぞれ第一排水弁１６，第二排水弁１７および第三排水弁１８が設けられている。   The drainage line 11 is branched to a first drainage line 13, a second drainage line 14, and a third drainage line 15 on the downstream side of the connection location of the circulating water line 12. Each drain line 13, 14, 15 is provided with a first drain valve 16, a second drain valve 17, and a third drain valve 18, respectively.

ここで、前記各排水弁１６，１７，１８は、それぞれ定流量弁機構（図示省略）を備えている。この定流量弁機構は、前記各排水弁１６，１７，１８において、それぞれ異なる流量値に設定されている。前記各排水弁１６，１７，１８からの排水量は、たとえばつぎのように設定される。すなわち、前記第一排水弁１６のみを開状態にしたときの排水量は、回収率が９５％となるように設定され、また前記第二排水弁１７のみを開状態にしたときの排水量は、回収率が９０％となるように設定され、さらに前記第三排水弁１８のみを開状態にしたときの排水量は、回収率が８０％となるように設定される。ここで、回収率とは、前記濾過膜部４からの透過水量と系外への排水量との和に対する透過水量の割合のことを云う。また、以下では、排水量を透過水量と排水量との和に対する排水量の割合で述べる。たとえば、前記第一排水弁１６のみを開状態にしたときの排水量，すなわち回収率が９５％のときの排水量を５％排水と云い、また前記第二排水弁１７のみを開状態にしたときの排水量，すなわち回収率が９０％のときの排水量を１０％排水と云い、さらに前記第三排水弁１８のみを開状態にしたときの排水量，すなわち回収率が８０％のときの排水量を２０％排水と云う。   Here, each of the drain valves 16, 17, 18 includes a constant flow valve mechanism (not shown). This constant flow valve mechanism is set to a different flow rate value in each of the drain valves 16, 17, and 18. The amount of drainage from each of the drain valves 16, 17, 18 is set as follows, for example. That is, the drainage amount when only the first drain valve 16 is opened is set so that the recovery rate is 95%, and the drainage amount when only the second drain valve 17 is opened is the recovery rate. The rate is set to 90%, and the drainage amount when only the third drain valve 18 is opened is set so that the recovery rate is 80%. Here, the recovery rate refers to the ratio of the amount of permeated water to the sum of the amount of permeated water from the filtration membrane unit 4 and the amount of drainage to the outside of the system. In the following, the amount of drainage is described as the ratio of the amount of drainage to the sum of the amount of permeate and the amount of drainage. For example, the drainage amount when only the first drain valve 16 is opened, that is, the drainage amount when the recovery rate is 95% is referred to as 5% drainage, and when only the second drain valve 17 is opened. The amount of drainage, that is, the amount of drainage when the recovery rate is 90% is called 10% drainage, and the amount of drainage when only the third drain valve 18 is opened, that is, the amount of drainage when the recovery rate is 80%, is drained by 20%. It is said.

前記脱気膜部５は、気体透過膜を多数備えた気体透過膜モジュール（図示省略）と、給水中の溶存気体，具体的には溶存酸素を前記気体透過膜モジュールを通して真空吸引する水封式真空ポンプ（図示省略）とを備えている。   The degassing membrane unit 5 includes a gas permeable membrane module (not shown) having a large number of gas permeable membranes, and a water-sealed type that vacuums the dissolved gas in the feed water, specifically, dissolved oxygen through the gas permeable membrane module. And a vacuum pump (not shown).

前記制御部１０には、信号線１９，１９，…を介して前記ポンプ７および前記各排水弁１６，１７，１８が接続されており、また信号線や通信線（図示省略）を介して前記温度センサ８，８′，８″および前記水質センサ９が接続されている。そして、前記制御部１０は、前記温度センサ８，８′，８″および前記電気伝導度センサ９の検出値に基づいて、前記各排水弁１６，１７，１８を開閉制御し、また前記温度センサ８の検出値に基づいて、常に目標とする透過水量が得られるように、前記ポンプ７の回転数を制御する。   The control unit 10 is connected to the pump 7 and the drain valves 16, 17, 18 through signal lines 19, 19,..., And is connected to the control unit 10 through signal lines or communication lines (not shown). Temperature sensors 8, 8 ′, 8 ″ and the water quality sensor 9 are connected. The control unit 10 is based on detection values of the temperature sensors 8, 8 ′, 8 ″ and the electrical conductivity sensor 9. The drain valves 16, 17, and 18 are controlled to open and close, and the rotation speed of the pump 7 is controlled based on the detection value of the temperature sensor 8 so that the target permeated water amount is always obtained.

つぎに、前記膜濾過システム１の運転方法について説明する。前記膜濾過システム１では、前記ポンプ７により、前記濾過膜部４へ給水を供給し、前記ナノ濾過膜（図示省略）で腐食促進成分を濾過する。前記ナノ濾過膜で濾過した後の透過水には、腐食抑制成分が含まれている。つぎに、この腐食抑制成分が含まれている透過水中の溶存酸素を前記脱気膜部５で脱気し、この水を前記ボイラ２へ供給する給水として前記給水タンク６内に貯留する。   Next, an operation method of the membrane filtration system 1 will be described. In the membrane filtration system 1, water is supplied to the filtration membrane unit 4 by the pump 7, and corrosion promoting components are filtered by the nanofiltration membrane (not shown). The permeated water that has been filtered through the nanofiltration membrane contains a corrosion inhibiting component. Next, the dissolved oxygen in the permeated water containing the corrosion inhibiting component is degassed by the degassing membrane unit 5, and this water is stored in the water supply tank 6 as water supplied to the boiler 2.

前記濾過膜部４からの濃縮水は、一部を前記排水ライン１１から排水し、残部を前記循環水ライン１２を介して前記ポンプ７の上流側へ還流させる。そして、前記制御部１０は、前記温度センサ８，８′，８″および前記水質センサ９の検出値に基づいて、前記各排水弁１６，１７，１８を開閉制御し、濃縮水の排水量を調節する。具体的には、前記温度センサ８，８′，８″の検出値が変化したときには、その水温における給水中の各種不純物（たとえば、炭酸カルシウムやシリカなど）の溶解度以上の濃縮が起きない範囲で濃縮水の排水量を増減し、前記ナノ濾過膜の詰まりを防止することにより、所定の透過水量を確保するとともに、前記ナノ濾過膜の表面付近における不純物濃度を低下させることにより、透過水の水質を所定範囲に維持する。また、前記水質センサ９により、たとえば硬度分，シリカ，懸濁物質などの濃度の増加が検知されたときには、不純物の除去率を低下させないように濃縮水の排水量を増加し、前記ナノ濾過膜の詰まりを防止することにより、所定の透過水量を確保するとともに、前記ナノ濾過膜の表面付近における不純物濃度を低下させることにより、透過水の水質を所定範囲に維持する。逆に、前記水質センサ９により、たとえば硬度分，シリカ，懸濁物質などの濃度の減少が検出されたときには、不純物の除去率は低下しにくいので、濃縮水の排水量を減少し、水の有効効率を図るようにする。   A part of the concentrated water from the filtration membrane part 4 is drained from the drain line 11, and the remaining part is returned to the upstream side of the pump 7 through the circulating water line 12. The controller 10 controls the opening and closing of the drain valves 16, 17, 18 based on the detected values of the temperature sensors 8, 8 ', 8 "and the water quality sensor 9 to adjust the drainage amount of the concentrated water. Specifically, when the detected value of the temperature sensor 8, 8 ', 8 "changes, concentration over the solubility of various impurities (for example, calcium carbonate and silica) in the water supply at that water temperature does not occur. By increasing / decreasing the drainage amount of the concentrated water within a range and preventing clogging of the nanofiltration membrane, the predetermined permeated water amount is ensured, and by reducing the impurity concentration in the vicinity of the surface of the nanofiltration membrane, the permeated water is reduced. Maintain water quality within a specified range. Further, when the water quality sensor 9 detects an increase in concentration of, for example, hardness, silica, suspended matter, etc., the drainage amount of the concentrated water is increased so as not to reduce the removal rate of impurities, and the nanofiltration membrane By preventing clogging, a predetermined amount of permeated water is secured, and by reducing the impurity concentration in the vicinity of the surface of the nanofiltration membrane, the quality of the permeated water is maintained within a predetermined range. Conversely, when the water quality sensor 9 detects a decrease in the concentration of, for example, hardness, silica, suspended matter, etc., the removal rate of impurities is unlikely to decrease. Try to improve efficiency.

濃縮水の排水量は、前記各排水弁１６，１７，１８をそれぞれ開閉することにより、段階的に調節することができる。たとえば、前記第二排水弁１７のみを開状態とし、前記第一排水弁１６および前記第三排水弁１８を閉状態とすることにより、１０％排水とすることができる（すなわち、回収率９０％）。また、たとえば前記第一排水弁１６および前記第二排水弁１７を開状態とし、前記第三排水弁１８のみを閉状態とすることにより、１５％排水とすることができる（すなわち、回収率８５％）。したがって、濃縮水の排水量は、前記各排水弁１６，１７，１８の組合わせにより、５％排水から３５％排水まで、５％毎に段階的に調節することができ、換言すれば、回収率は、６５％から９５％まで、５％毎に段階的に調節することができる。   The drainage amount of the concentrated water can be adjusted in stages by opening and closing the drain valves 16, 17, and 18, respectively. For example, by setting only the second drain valve 17 to an open state and closing the first drain valve 16 and the third drain valve 18, 10% drainage can be achieved (that is, a recovery rate of 90%). ). Further, for example, the first drain valve 16 and the second drain valve 17 are opened, and only the third drain valve 18 is closed, so that 15% drainage can be achieved (that is, the recovery rate is 85). %). Accordingly, the drainage amount of the concentrated water can be adjusted in steps of 5% from 5% drainage to 35% drainage by the combination of the drain valves 16, 17, and 18, in other words, the recovery rate. Can be adjusted in steps of 5% from 65% to 95%.

（第二実施例）
つぎに、この発明の第二実施例について説明する。図２は、この発明の第二実施例を実施するための膜濾過システムを示す概略的な説明図である。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a membrane filtration system for carrying out the second embodiment of the present invention.

図２に示す第二実施例における膜濾過システム２０の基本的な構成は、前記第一実施例における膜濾過システム１と同一であり、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。   The basic configuration of the membrane filtration system 20 in the second embodiment shown in FIG. 2 is the same as the membrane filtration system 1 in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Omitted.

前記濾過膜システム２０は、バルーンＡ，Ａ′，Ａ″のうちいずれかの位置に接続されている前記温度センサ８，８′，８″およびバルーンＢ，Ｂ′，Ｂ″の位置に接続された複数の前記水質センサ９，９′，９″を有するとともに、バルーンＣの位置に接続された流量センサ２１と、バルーンＤ，Ｄ′，Ｄ″の位置に接続された複数の圧力センサ２２，２２′，２２″を有している。前記温度センサ（８，８′，８″），前記各水質センサ（９，９，９″），前記流量センサ２１および前記各圧力センサ（２２，２２′，２２″）は、信号線や通信線（図示省略）を介して前記制御部１０と接続されている。さらに、前記膜濾過システム２０は、前記濾過膜部４における前記ナノ濾過膜（図示省略）の詰まりまたは劣化が生じたときの通報手段，たとえば報知用のランプやブザーなどを有している（図示省略）。   The filtration membrane system 20 is connected to the positions of the temperature sensors 8, 8 ', 8 "and balloons B, B', B" connected to any position of the balloons A, A ', A ". A plurality of water quality sensors 9, 9 ', 9 ", a flow rate sensor 21 connected to the position of the balloon C, and a plurality of pressure sensors 22, connected to the positions of the balloons D, D', D". 22 ', 22 ". The temperature sensors (8, 8 ′, 8 ″), the water quality sensors (9, 9, 9 ″), the flow rate sensor 21 and the pressure sensors (22, 22 ′, 22 ″) are signal lines and communication The membrane filtration system 20 is connected to the nanofiltration membrane (not shown) in the filtration membrane section 4 when clogged or deteriorated. It has a reporting means, for example, a notification lamp or buzzer (not shown).

前記膜濾過システム２０の運転方法が、前記第一実施例の膜濾過システム１の運転方法と異なるのは、濃縮水の排水量の調節が、前記ナノ濾過膜の詰まり状態または劣化状態に基づいて行われる点である。以下、具体的に説明する。   The operation method of the membrane filtration system 20 is different from the operation method of the membrane filtration system 1 of the first embodiment in that the amount of concentrated water discharged is adjusted based on the clogged or degraded state of the nanofiltration membrane. It is a point. This will be specifically described below.

前記制御部１０は、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化を判断し、濃縮水の排水量を調節するため、図３に示すステップＳ１からステップＳ３までの処理を行う。すなわち、前記制御部１０は、ステップＳ１において、前記温度センサ８，８′，８″の検出値，前記流量センサ２１の検出値および前記各圧力センサ２２，２２′，２２″の検出値に基づいて、運転中の透過水についての透過流束を求める演算を行い、ステップＳ２へ移行する。ステップＳ２では、前記制御部１０は、ステップＳ１において求められた透過流束と、予め演算されて記憶された運転初期の透過流束とを比較し、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化が生じたか否かを判断する。そして、運転初期の透過流束に対して許容値を超える開きが生じたときには、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化が生じたと判断（ステップＳ２でＹＥＳ）してステップＳ３へ移行する。ステップＳ３では、前記制御部１０は、前記各排水弁１６，１７，１８を開閉制御して、濃縮水の排水量を増加し、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化の進行を抑制することによって、所定の透過水量を確保するとともに、透過水の水質を所定範囲に維持する。このとき、前記制御部１０は、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化が生じた旨を前記通報手段を介して通報してもよい。一方、ステップＳ２において、運転初期の透過流束に対して許容値を超える開きが生じていないときには、前記制御部１０は、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化が生じていないと判断（ステップＳ２でＮＯ）して、再度ステップＳ１の処理を実行する。   The control unit 10 determines whether the nanofiltration membrane is clogged or deteriorated, and performs processing from step S1 to step S3 shown in FIG. 3 in order to adjust the amount of concentrated water discharged. That is, in step S1, the control unit 10 is based on the detected values of the temperature sensors 8, 8 ', 8 ", the detected values of the flow sensor 21, and the detected values of the pressure sensors 22, 22', 22". Then, the calculation for obtaining the permeation flux for the permeated water in operation is performed, and the process proceeds to step S2. In step S2, the control unit 10 compares the permeation flux obtained in step S1 with the permeation flux calculated in advance and stored, and whether the nanofiltration membrane is clogged or deteriorated. Judge whether or not. When an opening exceeding an allowable value occurs with respect to the permeation flux in the initial stage of operation, it is determined that the nanofiltration membrane is clogged or deteriorated (YES in step S2), and the process proceeds to step S3. In step S3, the control unit 10 controls the opening and closing of the drain valves 16, 17, and 18 to increase the drainage amount of concentrated water, thereby suppressing the progress of clogging or deterioration of the nanofiltration membrane. The amount of permeated water is ensured and the quality of the permeated water is maintained within a predetermined range. At this time, the control unit 10 may report that the nanofiltration membrane is clogged or deteriorated via the reporting unit. On the other hand, in step S2, when there is no opening exceeding the permissible value with respect to the permeation flux in the initial stage of operation, the control unit 10 determines that the nanofiltration membrane is not clogged or deteriorated (in step S2). NO), and the process of step S1 is executed again.

また、前記制御部１０は、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化を判断し、濃縮水の排水量を調節するため、図３に示す処理に代わり、図４に示すステップＳ４からＳ６の処理を行ってもよい。すなわち、前記制御部１０は、ステップＳ４において、前記圧力センサ２２と前記圧力センサ２２′の検出値に基づいて、または前記圧力センサ２２と前記圧力センサ２２″の検出値に基づいて、前記濾過膜部４の圧力差を求める演算を行い、ステップＳ５へ移行する。ステップＳ５では、前記制御部１０は、ステップＳ４において求められた圧力差と、予め演算されて記憶された運転初期の圧力差とを比較し、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化が生じたか否かを判断する。そして、運転初期の圧力差に対して許容値を超える開きが生じたときには、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化が生じたと判断（ステップＳ５でＹＥＳ）してステップＳ６へ移行する。ステップＳ６では、前記制御部１０は、前記各排水弁１６，１７，１８を開閉制御して、濃縮水の排水量を増加し、前記ナノ濾過膜の詰まりや劣化の進行を抑制することによって所定の透過水量を確保するとともに、透過水の水質を所定範囲に維持する。このとき、前記制御部１０は、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化が生じた旨を前記通報手段を介して通報してもよい。一方、ステップＳ５において、運転初期の圧力差に対して許容値を超える開きが生じていないときには、前記制御部１０は、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化が生じていないと判断（ステップＳ５でＮＯ）して、再度ステップＳ４の処理を実行する。   Further, the control unit 10 determines whether the nanofiltration membrane is clogged or deteriorated and adjusts the drainage amount of the concentrated water by performing the processes of steps S4 to S6 shown in FIG. 4 instead of the process shown in FIG. Also good. That is, in step S4, the control unit 10 determines the filtration membrane based on the detection values of the pressure sensor 22 and the pressure sensor 22 ′ or based on the detection values of the pressure sensor 22 and the pressure sensor 22 ″. The calculation for obtaining the pressure difference of the unit 4 is performed, and the process proceeds to step S5, where the control unit 10 calculates the pressure difference obtained in step S4 and the pressure difference in the initial stage of operation calculated and stored in advance. In order to determine whether the nanofiltration membrane is clogged or deteriorated, and when the opening exceeds the allowable value with respect to the pressure difference in the initial operation, the nanofiltration membrane is clogged or deteriorated. It is determined that it has occurred (YES in step S5), and the process proceeds to step S6, in which the control unit 10 opens and closes the drain valves 16, 17, and 18. Then, the drainage amount of the concentrated water is increased and the progress of clogging and deterioration of the nanofiltration membrane is suppressed to ensure a predetermined permeate amount and maintain the permeate water quality within a predetermined range. The control unit 10 may report that the nanofiltration membrane is clogged or deteriorated through the reporting means, whereas in step S5, an opening exceeding the allowable value with respect to the pressure difference at the initial stage of operation. If not, the control unit 10 determines that the nanofiltration membrane is not clogged or deteriorated (NO in step S5), and executes the process of step S4 again.

さらに、前記制御部１０は、前記ナノ濾過膜の劣化を判断し、濃縮水の排水量を調節するため、図３および図４に示す処理に代わり、図５に示すステップＳ７からステップＳ９の処理を行ってもよい。すなわち、前記制御部１０は、ステップＳ７において、前記水質センサ９と前記水質センサ９′（または水質センサ９″）の検出値に基づいて、または前記水質センサ９′単独の検出値に基づいて、透過水中の不純物の残存率または残存量を求める演算を行い、ステップ８へ移行する。ステップＳ８では、前記制御部１０は、ステップＳ７において求められた不純物の残存率または残存量と、予め演算されて記憶された運転初期の不純物の残存率または残存量とを比較し、前記ナノ濾過膜の劣化が生じたか否かを判断する。そして、運転初期の不純物の残存率または残存量に対して許容値を超える開きが生じたと判断（ステップＳ８でＹＥＳ）してステップＳ９へ移行する。ステップＳ９では、前記制御部１０は、前記各排水弁１６，１７，１８を開閉制御して濃縮水の排水量を増加し、前記ナノ濾過膜の劣化の進行を抑制することによって、所定の透過水量を確保するとともに透過水の水質を所定範囲に維持する。このとき、前記制御部１０は、前記ナノ濾過膜の劣化が生じた旨を前記通報手段を介して通報してもよい。一方、運転初期の不純物の残存率または残存量に対して許容値を超える開きが生じていないときには、前記制御部１０は、ステップＳ８において、前記ナノ濾過膜の詰まりまたは劣化が生じていないと判断（ステップＳ８でＮＯ）して、再度ステップＳ７の処理を実行する。   Further, the control unit 10 determines the deterioration of the nanofiltration membrane and adjusts the drainage amount of the concentrated water, so that the processing from step S7 to step S9 shown in FIG. 5 is performed instead of the processing shown in FIG. 3 and FIG. You may go. That is, in step S7, the control unit 10 is based on the detection value of the water quality sensor 9 and the water quality sensor 9 ′ (or the water quality sensor 9 ″) or based on the detection value of the water quality sensor 9 ′ alone. The calculation for obtaining the residual rate or amount of impurities in the permeated water is performed, and the process proceeds to step 8. In step S8, the control unit 10 calculates in advance the residual rate or residual amount of impurities obtained in step S7. The residual rate or amount of impurities at the initial stage of operation stored in the memory is compared with each other to determine whether the nanofiltration membrane has deteriorated or not. It is determined that an opening exceeding the value has occurred (YES in step S8), and the process proceeds to step S9, where the control unit 10 determines that each drain valve 16, 17, 8 is controlled to open and close to increase the drainage amount of the concentrated water and suppress the progress of the deterioration of the nanofiltration membrane, thereby ensuring a predetermined amount of permeated water and maintaining the quality of the permeated water within a predetermined range. The control unit 10 may report that the nanofiltration membrane has deteriorated through the reporting unit, whereas the opening of the remaining amount or remaining amount of impurities at the initial stage of operation exceeds an allowable value. If not, the control unit 10 determines in step S8 that the nanofiltration membrane is not clogged or deteriorated (NO in step S8), and executes the process of step S7 again.

以上、この発明を第一実施例および第二実施例により説明したが、この発明は、前記各膜濾過システム１，２０で実施される態様に限られないことはもちろんである。たとえば、前記各膜濾過システム１，２０において、給水中の次亜塩素酸ナトリウムに由来する塩素剤などの酸化剤を活性炭などの吸着材によって除去するための酸化剤除去部や、給水中の硬度分をイオン交換樹脂などによって除去する軟水化処理部などが、この順で前記濾過膜部４の上流側に設けられていてもよい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by the 1st Example and the 2nd Example, this invention is not restricted to the aspect implemented with each said membrane filtration system 1 and 20, of course. For example, in each of the membrane filtration systems 1 and 20, an oxidant removing unit for removing an oxidant such as a chlorine agent derived from sodium hypochlorite in the feed water with an adsorbent such as activated carbon, and a hardness in the feed water A water-softening treatment section that removes the portion with an ion exchange resin or the like may be provided on the upstream side of the filtration membrane section 4 in this order.

この発明の第一実施例を実施するための膜濾過システムを示す概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the membrane filtration system for implementing 1st Example of this invention. この発明の第二実施例を実施するための膜濾過システムを示す概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the membrane filtration system for implementing 2nd Example of this invention. 第二実施例における制御部の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of the control part in 2nd Example. 第二実施例における制御部の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of the control part in 2nd Example. 第二実施例における制御部の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of the control part in 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

１，２０ 膜濾過システム
４ 濾過膜部 1,20 Membrane filtration system 4 Filtration membrane section

Claims (2)

給水中の不純物を除去する濾過膜部を備え、この濾過膜部からの濃縮水の一部を排水するとともに、残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる膜濾過システムの運転方法であって、
前記濾過膜部への給水，前記濾過膜部からの透過水および前記濾過膜部からの濃縮水のいずれかの水温，もしくは前記濾過膜部への給水の水質に基づいて、濃縮水の排水量を調節することを特徴とする膜濾過システムの運転方法。 An operation method of a membrane filtration system comprising a filtration membrane part for removing impurities in feed water, draining part of the concentrated water from the filtration membrane part, and refluxing the remainder to the upstream side of the filtration membrane part. ,
Based on the water temperature of the water supplied to the filtration membrane part, the permeated water from the filtration membrane part and the concentrated water from the filtration membrane part, or the quality of the water supplied to the filtration membrane part, A method of operating a membrane filtration system, characterized by adjusting. 給水中の不純物を除去する濾過膜部を備え、この濾過膜部からの濃縮水の一部を排水するとともに、残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる膜濾過システムの運転方法であって、
前記濾過膜部における濾過膜の詰まり状態または濾過膜の劣化状態に基づいて、濃縮水の排水量を調節することを特徴とする膜濾過システムの運転方法。 An operation method of a membrane filtration system comprising a filtration membrane part for removing impurities in feed water, draining part of the concentrated water from the filtration membrane part, and refluxing the remainder to the upstream side of the filtration membrane part. ,
A method for operating a membrane filtration system, comprising adjusting a drainage amount of concentrated water based on a clogged state of a filtration membrane or a degradation state of a filtration membrane in the filtration membrane unit.
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