JP2008238041A - ろ過装置の破断膜モジュール検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】膜エレメントを収納した膜モジュールと、前記膜モジュールに原水を供給する原水供給配管と、前記膜モジュールから流出したろ過水が通流するろ過水配管とを備えたろ過装置の破断膜モジュール検出装置において、前記膜エレメントは同数同形状のものが2群あり、前記各膜エレメント群からの配管圧損が同じになる平衡部位にあって前記各膜エレメント群に通流する物質の流量バランスを検出する流量バランス検出部と、前記流量バランス信号が上限閾値より大きい場合に上限警報を発信し、さらに、前記流量バランス信号が下限閾値より小さい場合に下限警報を発信する制御部とを備える。
【選択図】図1
Description
また、音を検出して膜の破断を検知するろ過装置として、膜ろ過処理を行う膜モジュールの一次側及び二次側のいずれか一方に加圧空気を供給する加圧空気供給手段と、膜モジュールの一次側及び二次側のいずれか他方に設けられた音響センサと、該音響センサで集音した音に基づいて膜破断の有無を判定する判定手段とを備えていることを特徴とするものが知られている(特許文献2)。
他にも、音を用いて膜の破断を検知するろ過装置として、分離膜によって原液室と透過液室とに区画された膜モジュールを用いて、透過水あるいは濃縮水を得る膜分離装置において、原液室の原液を排出する手段と、透過液室の透過液を吸引し減圧する手段と、膜モジュール内に発生する音波を検知する手段とを設けたことを特徴とする膜分離装置が知られている(特許文献3)。
さらに他にも、音を用いて膜の破断を検知する方法として、中空繊維ろ過モジュールの完全性をチェックし、かつ、完全にまたは部分的に破損した繊維からの漏れを検知するための方法であって、この方法は、
− ろ過モジュールのメンブレンの一方の側に配置されるエミッターによりノイズまたは音響信号を発すること;
− メンブレンの他の側で、破損した繊維が液体の流れに晒されていてもいなくても、この破損した繊維から生じるノイズまたは音響信号を検知すること;
− この様にして得られたノイズ信号を増幅すること; 及び
− 結果として増幅された信号を閾値ノイズレベルと、同じ周波数レンジ内で比較すること、
に特徴を有する方法が知られている(特許文献4)。ずなわち、この方法は、音の発信源から発せられた音を、膜で隔てられた場所で集音し、この音の減衰特性を検知、比較している。
また、特許文献2および3の発明は、加圧空気を供給または減圧するので、破断検知中はろ過を継続できないという問題点があった。
また、特許文献4の発明は、膜モジュール内に気泡がある場合、音が気泡により減衰するため、誤検知するという問題点がある。
また、本発明は、請求項1に記載のろ過装置の破断膜モジュール検出装置において、2つの前記膜エレメント群を別々の膜モジュールに収納し、前記膜モジュールからろ過水を取り出した後1つに集水するろ過水配管を備え、前記流量バランス検出部は、ろ過水配管の集水する集水部位にあることを特徴とする(請求項3)。
また、本発明は、請求項1ないし5のいずれか一項に記載のろ過装置の破断膜モジュール検出装置において、前記ろ過水配管に閉止弁を備え、前記制御部は、前記上限警報または下限警報を発信した場合、前記閉止弁を閉めることを特徴とする(請求項6)。
各膜エレメント群1のろ過水側は中間連通配管8を介して直列に接続され、ろ過水配管5は、各膜エレメント群の両端のろ過水側からろ過水を取り出した後、配管圧損が同じになる部位で1つに集水し、流量バランス検出部3cは、中間連通配管8に配置することとしてもよい。
図6,7,8,9,10に流量バランス検出部3cの具体例を示した。図6の流量バランス検出部3cは、軸受け部10と、羽根車11と、テーパー部9を備えている。水流が発生すると羽根車が回転し、水流方向と水流強度が判明する。テーパー部9を備えることとすると流路が狭まり、より少ない水流でも羽根車11が感知できるようになる。図6は、水車型の羽根車の例である。羽根車の回転数を検知する方法は、軸受け部10に備えた磁石とコイルで生じる電磁変化を検出する方法や、図7,8に示すように羽根車の音を測定する方法も行える。図7の回転軸は、前記羽根車に連動しており、その周囲に突起部13を備えている。そして、板状の弾性体は、この突起部13に引っかかるように設置されている。羽根車が回転すると、弾性体14が曲げられ、さらに羽根車が回転すると、弾性体14は突起部13から外れ、隣の突起部13に衝突し、衝突音を発生させる。この衝突音により、羽根車が回転していることを検知することができる。そして、音響センサ15a,15bにより音を測定する。弾性体14から発生する音は、特定の周波数を持っているため、音響センサから得られた音の信号を、フィルター回路で処理することにより、雑音から弾性体14から発生した音の信号を容易に抽出することができる。水流方向の検出は、音響センサ15a,15bの信号を比較し、ドップラー効果による音の周波数変化により検出する。
図10には、光を用いて羽根車の回転を検出する方法を示す。羽根車の回転軸の延長線上にレーザー発振器などの光源17を取り付け、羽根車に向けて光を照射する。羽根車の軸には、光源17から発射された光の方向に対して僅かに傾けた状態で鏡16を取り付けておく。この鏡16によって反射された光は、羽根車の回転に伴って発振器の周りを回転する。羽根車の回転方向および回転速度は、受光器18,18a,18b,18cにより検出する。羽根車の回転方向および回転速度が判れば、水の流れる方向およびろ過水の流速を知ることができる。
2 膜モジュール
3,3a,3b,3c 流量バランス検出部
4 原水供給配管
5 ろ過水配管
6 制御部
7 閉止弁
8 中間連通配管
9 テーパー部
10 軸受け部
11,12 羽根車
13 突起部
14 弾性体
15a,15b 音響センサ
16 鏡
17 光源
18,18a,18b,18c 受光器
20 羽根
21 固定子
Claims (6)
- 膜エレメントを収納した膜モジュールと、前記膜モジュールに原水を供給する原水供給配管と、前記膜モジュールから流出したろ過水が通流するろ過水配管とを備えたろ過装置の破断膜モジュール検出装置において、
前記膜エレメントは同数同形状のものが2群あり、前記各膜エレメント群からの配管圧損が同じになる平衡部位にあって前記各膜エレメント群に通流する物質の流量バランスを検出する流量バランス検出部と、前記流量バランス信号が上限閾値より大きい場合に上限警報を発信し、さらに、前記流量バランス信号が下限閾値より小さい場合に下限警報を発信する制御部とを備えたことを特徴とするろ過装置の破断膜モジュール検出装置。 - 2つの前記膜エレメント群を別々の膜モジュールに収納し、前記膜モジュールを前記原水供給配管に並列に配置し、前記流量バランス検出部は、原水供給配管の前記各膜モジュールへ分岐する分岐部位にあることを特徴とする請求項1に記載のろ過装置の破断膜モジュール検出装置。
- 2つの前記膜エレメント群を別々の膜モジュールに収納し、前記膜モジュールからろ過水を取り出した後1つに集水するろ過水配管を備え、前記流量バランス検出部は、ろ過水配管の集水する集水部位にあることを特徴とする請求項1に記載のろ過装置の破断膜モジュール検出装置。
- 前記各膜エレメント群のろ過水側は中間連通配管を介して直列に接続され、前記ろ過水配管は、前記各膜エレメント群の両端のろ過水側からろ過水を取り出した後、配管圧損が同じになる部位で1つに集水し、前記流量バランス検出部は、中間連通配管に配置したことを特徴とする請求項1に記載のろ過装置の破断膜モジュール検出装置。
- 2つの前記膜エレメント群を別々の膜モジュールに収納したことを特徴とする請求項4に記載のろ過装置の破断膜モジュール検出装置。
- 前記ろ過水配管に閉止弁を備え、前記制御部は、前記上限警報または下限警報を発信した場合、前記閉止弁を閉めることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載のろ過装置の破断膜モジュール検出装置。
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