JP2015182063A - イオン交換装置の遠隔管理制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】原水の水質に変動が生じた場合に、再生タイミングについて、複数のイオン交換装置を遠隔制御することにより、複数のイオン交換装置を総合的に管理する。
【解決手段】同一水源４から導入される原水Ｗ１に含まれる除去対象イオンを除去して処理水Ｗ２を製造する複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃと、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃを遠隔制御する遠隔制御部５１と、取得された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データを格納する分析データ格納部５２とを備え、遠隔制御部５１は、分析データ格納部５２に格納された除去対象イオン濃度の経時変動幅が所定の範囲外の場合に、除去対象イオンの除去可能量の情報を含む仕様情報と、除去対象イオン濃度に係る分析データの近時情報とに基づいて、再生タイミングを計算し、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対し、計算した再生タイミングとなるように遠隔制御により設定変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、同一水源の地域内に設置される複数のイオン交換装置を遠隔制御するイオン交換装置の遠隔管理制御システムに関する。

従来、複数の水処理装置と、複数の水処理装置と通信可能に接続されて複数の水処理装置を遠隔で監視制御する遠隔監視制御装置と、を備える遠隔監視制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の遠隔監視制御システムにおいては、複数の水処理装置から取得した監視情報の分析結果に基づいて、この監視情報の取得元の水処理装置と同じ水処理装置や、この監視情報の取得元の水処理装置と異なる水処理装置に対して、統括的な遠隔監視制御を行うことができるとされている。
特許文献１に記載の遠隔監視制御システムにおいては、複数の水処理装置は、工場から排出される廃水を濾過（処理）するものである。

特許第５２５９４６７号公報

水処理装置がイオン交換装置の場合には、イオン交換装置は、原水をイオン交換樹脂床に導入することで原水に含まれる除去対象イオンを除去して処理水を製造する水処理プロセスと、再生液を導入することによりイオン交換樹脂床を再生させる再生プロセスと、を実行可能である。イオン交換装置においては、処理水を製造するにつれてイオン交換能力が低下するため、再生プロセスを実行させる再生タイミングは、重要な管理項目の一つである。また、イオン交換装置におけるイオン交換樹脂床のイオン交換能力の低下の度合は、イオン交換樹脂装置に導入される原水の積算流量や積算時間などによって異なり、イオン交換装置に導入される原水の水質によっても異なる。

そのため、複数のイオン交換装置を備える構成において、複数のイオン交換装置に導入される原水の水質に変動が生じた場合に、再生プロセスを実行させる再生タイミングを調整できることが好ましい。そして、複数のイオン交換装置において、再生プロセスを実行させる再生タイミングについて、遠隔地から遠隔制御できれば、複数のイオン交換装置を総合的に管理することができるため、非常に有用である。
従って、複数のイオン交換装置を備える構成において、原水の水質に変動が生じた場合に、再生プロセスを実行させる再生タイミングについて、複数のイオン交換装置を遠隔制御して、複数のイオン交換装置を総合的に管理することが望まれる。

本発明は、原水の水質に変動が生じた場合に、再生プロセスを実行させる再生タイミングについて、複数のイオン交換装置を遠隔制御することにより、複数のイオン交換装置を総合的に管理することができるイオン交換装置の遠隔管理制御システムを提供することを目的とする。

本発明は、同一水源の地域内に設置され、前記同一水源から原水をイオン交換樹脂床に導入することで原水に含まれる除去対象イオンを除去して処理水を製造する複数のイオン交換装置と、前記複数のイオン交換装置から地理的に離間した遠隔地に配置され、前記複数のイオン交換装置と通信可能に接続され、遠隔地から通信により前記複数のイオン交換装置を遠隔制御する遠隔制御部と、取得された前記複数のイオン交換装置に導入される原水の除去対象イオン濃度の分析データを格納する分析データ格納部と、を備え、前記遠隔制御部は、前記分析データ格納部に格納された除去対象イオン濃度の経時変動幅が所定の範囲外の場合に、管理対象となる前記複数のイオン交換装置それぞれにおける除去対象イオンの除去可能量の情報を含む仕様情報と、除去対象イオン濃度に係る前記分析データの近時情報とに基づいて、前記複数のイオン交換装置それぞれで再生プロセスを実行させる再生タイミングを計算し、前記複数のイオン交換装置それぞれに対し、予め設定された再生タイミングが前記計算した再生タイミングとなるように遠隔制御により設定変更する、イオン交換装置の遠隔管理制御システムに関する。

また、前記イオン交換装置は、前記イオン交換樹脂床における水の流量を検知可能な流量検知部と、前記流量検知部により検知された水の流量に基づいて積算通水流量を算出する積算通水流量算出手段とを有し、前記積算通水流量算出手段により算出された前記積算通水流量が予め設定された上限通水量に達した場合に、前記再生プロセスを実行可能であり、前記遠隔制御部は、管理対象となる前記複数のイオン交換装置それぞれの前記仕様情報と、前記分析データの前記近時情報とに基づいて、［上限通水量＝除去可能量÷除去対象イオン濃度］の計算式により、前記複数のイオン交換装置それぞれにおける上限通水量を計算し、前記複数のイオン交換装置それぞれに対し、予め設定された上限通水量が前記計算した上限通水量に更新されるように遠隔制御により設定変更することが好ましい。

また、前記イオン交換装置は、前記イオン交換樹脂床における水の流通を検知可能な流通検知部と、前記流通検知部により検知された水の流通状態に基づいて積算通水時間を算出する積算通水時間算出手段とを有し、前記積算通水時間算出手段により算出された前記積算通水時間が予め設定された上限通水時間に達した場合に、前記再生プロセスを実行可能であり、前記遠隔制御部は、管理対象となる前記複数のイオン交換装置それぞれの前記仕様情報と、前記分析データの前記近時情報とに基づいて、［上限通水時間＝除去可能量÷除去対象イオン濃度÷最大負荷流量］の計算式により、前記複数のイオン交換装置それぞれにおける上限通水時間を計算し、前記複数のイオン交換装置それぞれに対し、予め設定された上限通水時間が前記計算した上限通水時間に更新されるように遠隔制御により設定変更することが好ましい。

また、前記イオン交換装置は、前回の再生タイミングからの経過日数を計時するタイマー部を有し、前記タイマー部により計時された経過日数が予め設定された再生周期日数になった場合に、前記再生プロセスを実行可能であり、前記遠隔制御部は、管理対象となる前記複数のイオン交換装置それぞれの前記仕様情報と、前記分析データの前記近時情報とに基づいて、［再生周期日数＜除去可能量÷除去対象イオン濃度÷１日の最大使用水量］の計算式により、前記複数のイオン交換装置それぞれにおける再生周期日数を計算し、前記複数のイオン交換装置それぞれに対し、予め設定された再生周期日数が前記計算した再生周期日数に更新されるように遠隔制御により設定変更することが好ましい。

また、前記イオン交換装置は、前記同一水源から原水を陽イオン交換樹脂床に導入することで、原水に含まれる除去対象イオンとしての硬度成分を除去して処理水を製造する硬水軟化装置であることが好ましい。

また、前記イオン交換装置は、前記同一水源から原水を陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の複床又は混床に導入することで、原水に含まれる除去対象イオンとしての陽イオン及び陰イオンを除去して処理水を製造する純水製造装置であることが好ましい。

本発明によれば、原水の水質に変動が生じた場合に、再生プロセスを実行させる再生タイミングについて、複数のイオン交換装置を遠隔制御することにより、複数のイオン交換装置を総合的に管理することができるイオン交換装置の遠隔管理制御システムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の全体構成図である。 本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の制御に係る機能ブロック図である。 本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の第１動作例の処理手順を示すフローチャートである。 本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の第２動作例の処理手順を示すフローチャートである。 本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の第３動作例の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の全体構成図である。図２は、本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の制御に係る機能ブロック図である。

図１に示すように、本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１は、ネットワーク３を介して、遠隔地から通信により複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃを遠隔制御する。ネットワーク３は、有線通信又は無線通信による広域の通信網である。

イオン交換装置の遠隔管理制御システム１は、水源４と、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃと、遠隔制御装置５と、複数の原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃと、複数の処理水ラインＬ２ａ〜Ｌ２ｃと、複数の原水流量計６ａ〜６ｃと、を備える。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃは、同一の水源４の地域内に設置される。同一の水源４の地域内とは、同一の水源４からの原水Ｗ１を供給可能な地域内をいう。同一の水源４の地域内に設置される複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃには、例えば、同一会社における地理的に離間した異なる事業所や離間した敷地内に設置される複数のイオン交換装置や、地理的に離間した地域において複数のユーザに使用される複数のイオン交換装置や、別会社における地理的に離間した地域に設置される複数のイオン交換装置が含まれる。なお、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃは、全てが離間して設置されていなくてもよく、一部又は全部が近くに設置されていてもよい。

イオン交換装置２ａは、例えば、ユーザＸの使用するイオン交換装置である。イオン交換装置２ｂは、例えば、ユーザＹの使用するイオン交換装置である。イオン交換装置２ｃは、例えば、ユーザＺの使用するイオン交換装置である。なお、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃを使用するユーザは、これに限定されず、例えば、イオン交換装置２ａ及び２ｂがユーザＸの使用するイオン交換装置であってもよく、イオン交換装置２ｃがユーザＹの使用するイオン交換装置であってもよい。この場合において、例えば、ユーザＸの使用するイオン交換装置２ａ及び２ｂが近接した位置に設置され、ユーザＹの使用するイオン交換装置２ｃがユーザＸの使用するイオン交換装置２ａ及び２ｂから地理的に離間した位置に設置されてもよい。

複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃは、それぞれ、イオン交換樹脂床２１ａ〜２１ｃと、イオン交換制御部２２ａ〜２２ｃと、不図示のコントロールバルブと、を備える。複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれには、原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃを介して、同一水源４（例えば、浄水場や貯水池等）から、原水Ｗ１が供給される。一般的な原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃは、地方自治体や地方公共団体等が敷設・管理する水道管網（例えば、工業用水道や上水道等）と、各ユーザが敷設・管理する給水管路とから構成されている。原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃは、上流側において水源４に接続されており、下流側において複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに接続されている。

原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃには、それぞれ、流通検知部及び流量検知部としての原水流量計６ａ〜６ｃが設けられる。原水流量計６ａ〜６ｃそれぞれは、接続部Ｊ１ａ〜Ｊ１ｃを介して、原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃに接続されている。

原水流量計６ａ〜６ｃは、イオン交換装置２ａ〜２ｃの水の流通の有無を原水Ｗ１の流量パルスにより検知可能であり、流通検知部として機能する。また、原水流量計６ａ〜６ｃは、イオン交換装置２ａ〜２ｃの流入水量を、原水Ｗ１の流量パルスにより検知可能であり、流量検知部としても機能する。原水流量計６ａ〜６ｃからの流通検知信号は、イオン交換装置２ａ〜２ｃへ入力される。原水流量計６ａ〜６ｃは、瞬間流量及び積算流量を検出可能に構成された流量センサであり、例えば、接線式流量センサや軸流式流量センサを利用することができる。なお、本実施形態での原水流量計６ａ〜６ｃは、流通検知部としての機能のみを求める場合には、流量センサに替えて、接点信号をオンオフ出力するフロースイッチを採用することもできる。

また、本実施形態での流量計（原水流量計６ａ〜６ｃ）は、複数の原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃに替えて、複数の処理水ラインＬ２ａ〜Ｌ２ｃに設けることもできる。流量計を処理水ラインＬ２ａ〜Ｌ２ｃに設けた場合には、イオン交換装置２ａ〜２ｃの流出水量を処理水Ｗ２の流量パルスにより検知する流量検知部して機能する。つまり、任意のイオン交換装置２に対して、流量計は、原水ラインＬ１又は処理水ラインＬ２のいずれか一方に設けられていればよい。

複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれは、同一水源４から原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１ａ〜２１ｃに導入することで、原水Ｗ１に含まれる除去対象イオンを除去して処理水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃを製造する。複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれは、製造された処理水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃを、処理水ラインＬ２ａ〜Ｌ２ｃを介して、需要箇所へ供給する。処理水ラインＬ２ａ〜Ｌ２ｃは、上流側において複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに接続されており、下流側において需要箇所に接続されている。

なお、以下の説明において、複数又は単数を区別する必要がない場合には、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃ、複数のイオン交換樹脂床２１ａ〜２１ｃ、複数のイオン交換制御部２２ａ〜２２ｃ、処理水Ｗ２ａ〜２ｃの識別記号である「ａ」、「ｂ」、「ｃ」については省略して、単に「イオン交換装置２」、「イオン交換樹脂床２１」及び「イオン交換制御部２２」及び「処理水Ｗ２」と記載する。

イオン交換装置２は、原水Ｗ１中における除去対象イオンの種類に応じて種々選択される。イオン交換装置２としては、例えば、硬水軟化装置、純水製造装置及び硝酸性窒素除去装置などを挙げることができる。また、本実施形態における複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃは、硬水軟化装置、純水製造装置及び硝酸性窒素除去装置などのいずれでもよく、一部又は全てが同じ種類であってもよく、全てが異なる種類であってもよい。

イオン交換装置２が硬水軟化装置の場合には、硬水軟化装置は、イオン交換樹脂床２１として、陽イオン交換樹脂床を有する。硬水軟化装置は、同一水源４から原水Ｗ１を陽イオン交換樹脂床に導入することで、原水Ｗ１に含まれる除去対象イオンとしての硬度成分（カルシウムイオン及びマグネシウムイオン）を除去して処理水Ｗ２を製造する装置である。硬水軟化装置は、原水Ｗ１中に含まれる硬度成分をナトリウムイオンやカリウムイオンへ置換して軟水を生成する。硬水軟化装置は、例えば、軟水を、蒸気ボイラの補給水や食品の製造等の各種用水として需要箇所へ供給する目的で使用される。

イオン交換装置２が純水製造装置の場合には、純水製造装置は、イオン交換樹脂床２１として、複床又は混床の陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を有する。純水製造装置は、同一水源４から原水Ｗ１を複床又は混床の陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂に導入することで、原水Ｗ１に含まれる除去対象イオンとしての陽イオン及び陰イオンを除去して処理水Ｗ２（純水、脱イオン水）を製造する装置である。純水製造装置は、例えば、不純物を含まない高純度の純水を、医薬品や化粧品の製造、電子部品や精密機器の洗浄等の各種用水として需要箇所へ供給する目的で使用される。

複床の陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を有する複床式の純水製造装置としては、いわゆる２床２塔式のものや、単一の塔の内部が２室に区画されるものがある。
２床２塔式の複床式の純水製造装置は、陽イオン交換樹脂床を収容する陽イオン交換塔と、陰イオン交換樹脂床を収容する陰イオン交換塔と、からなり、陽イオン交換塔及び陰イオン交換塔を直列に接続して構成される。２床２塔式の複床式の純水製造装置においては、陽イオン交換塔及び陰イオン交換塔の順に原水Ｗ１が通水されて、処理水Ｗ２を製造する。

単一の塔の内部が２室に区画された複床式の純水製造装置は、陽イオン交換樹脂が収容された陽イオン交換樹脂室と、陰イオン交換樹脂が収容された陰イオン交換樹脂室との２室に区画されている。単一の塔の内部が２室に区画された複床式の純水製造装置においては、陽イオン交換樹脂室及び陰イオン交換樹脂室の順に原水Ｗ１が通水されて、通水された原水Ｗ１から陽イオン及び陰イオンが除去された処理水を製造する。

混床の陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を有する混床式の純水製造装置は、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とを混合状態で収容する。混床式の純水製造装置においては、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂に原水Ｗ１が導入されて、導入された原水Ｗ１から陽イオン及び陰イオンが除去された処理水Ｗ２を製造する。

イオン交換装置２が硝酸性窒素除去装置の場合には、硝酸性窒素除去装置は、イオン交換樹脂床２１として、陰イオン交換樹脂床を有する。硝酸性窒素除去装置は、同一水源４から原水Ｗ１を陰イオン交換樹脂床に導入することで、原水Ｗ１に含まれる除去対象イオンとしての硝酸性窒素（硝酸イオン及び亜硝酸イオン）を除去して処理水Ｗ２を製造する装置である。硝酸性窒素除去装置は、原水Ｗ１中に含まれる硝酸性窒素を塩化物イオンへ置換して処理水Ｗ２を生成する。

複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃは、それぞれ、コントロールバルブ（不図示）を切り替えることで、同一水源４から原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１ａ〜２１ｃに導入することで原水Ｗ１に含まれる除去対象イオンを除去して処理水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃを製造する水処理プロセスと、再生液タンク（不図示）から再生液を導入することによりイオン交換樹脂床を再生させる再生プロセスと、を実行可能である。

イオン交換制御部２２は、図２に示すように、プロセス実行部２２１と、積算通水流量算出手段としての積算通水流量算出部２２２と、積算通水時間算出手段としての積算通水時間算出部２２３と、タイマー部２２４と、を有する。

プロセス実行部２２１は、イオン交換装置２に設けられる不図示のコントロールバルブの開閉を制御することにより、水処理プロセスや、再生プロセスを実行する。

積算通水流量算出部２２２は、原水流量計６により検知された水の流量に基づいて積算通水流量を算出する。積算通水流量算出部２２２は、原水流量計６からの流量パルスの入力がある状態が所定時間（例えば、１０秒間）継続した場合に、積算流量の計測を開始する。積算通水流量算出部２２２は、原水流量計６からの流量パルスの入力信号を計数して、イオン交換装置２に導入される原水Ｗ１の積算流量を算出する。また、積算通水流量算出部２２２は、再生プロセスが実行された場合に、それまで積算された積算流量をリセットする。

積算通水時間算出部２２３は、原水流量計６により検知された水の流通状態（水の流通の有無）に基づいて積算通水時間を算出する。積算通水時間算出部２２３は、原水流量計６からの流量パルスの入力の積算時間を内部時計により計数して、イオン交換装置２に導入される原水Ｗ１の積算通水時間を算出する。また、積算通水時間算出部２２３は、再生プロセスが実行された場合に、それまで積算された積算時間をリセットする。

タイマー部２２４は、前回の再生タイミングからの経過日数を計時する。タイマー部２２４には、カレンダータイマーやインターバルタイマーなどがある。タイマー部２２４がカレンダータイマーの場合には、現在の日時（現在時刻）をカウントする時計機能を有する。タイマー部２２４がインターバルタイマーの場合には、再生タイミングの周期をカウントする機能を有する。

プロセス実行部２２１は、再生プロセスにおいて、流量再生、時間再生又は周期再生を実行可能である。プロセス実行部２２１の再生プロセスにおいて実行される流量再生は、積算通水流量算出部２２２により算出された積算通水流量が予め設定された上限通水量に達した場合に、実行される。プロセス実行部２２１の再生プロセスにおいて実行される時間再生は、積算通水時間算出部２２３により算出された積算通水時間が予め設定された上限通水時間に達した場合に、実行される。プロセス実行部２２１の再生プロセスにおいて実行される周期再生は、タイマー部２２４により計時された経過日数が予め設定された再生周期日数になった場合に、実行される。
流量再生における上限通水量、時間再生における上限通水時間及び周期再生における再生周期日数は、予め設定されており、原水Ｗ１の水質に応じて、後述する遠隔制御装置５の遠隔制御部５１により計算されて、計算された値に設定変更される。

遠隔制御装置５は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃを遠隔制御する。遠隔制御装置５は、遠隔制御部５１と、分析データ格納部５２と、を有する。
分析データ格納部５２は、取得された複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃに導入される原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データを格納する。例えば、取得された分析データとしては、イオン交換装置２に導入される原水Ｗ１をサンプル水として採水し、その採水したサンプル水を分析センター（不図示）で分析した分析データや、イオン交換装置２に導入される原水Ｗ１に含まれる除去対象イオン濃度を濃度検出センサ（不図示）により現場測定した分析データなどがある。

分析センターは、サンプル水の手動分析を採水現場以外で行うものであり、送付されたサンプル水を所要の分析機器を使用して分析する施設である。サンプル水の採水と送付は、例えば、各ユーザＸ〜Ｚとイオン交換装置２のメンテナンス契約を締結している管理会社のサービスエンジニアが定期的に客先を訪問して行う。分析センターで得られた分析データは、分析センターに備え付けの専用端末を介して遠隔制御装置５に送信され、分析データ格納部５２に記録される。
一方、濃度検出センサは、サンプル水の自動分析を採水現場で行うものであり、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃの据付現場、具体的には原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃに設けられる機器である。濃度検出センサで測定された分析データは、ネットワーク３を介して遠隔制御装置５に送信され、分析データ格納部５２に記録される。

遠隔制御部５１は、遠隔地から通信により複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃを遠隔制御する。遠隔制御部５１は、分析データ格納部５２に格納された除去対象イオン濃度の経時変動幅が所定の範囲外の場合に、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける仕様情報と、除去対象イオン濃度に係る分析データの近時情報とに基づいて、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれで再生プロセスを実行させる再生タイミングを計算する。

ここで、経時変動幅が所定の範囲外とは、例えば、毎日午前０時に最新（又は直近Ｎ個）の水質データを抽出し、前回の再生タイミングの設定変更時の水質データに対して±１０％超過の変動がある場合が該当する。この場合には、遠隔制御部５１は、再生タイミングを見直す計算を実行する。

仕様情報とは、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける除去対象イオンの除去可能量の情報を含む概念である。除去対象イオンの除去可能量の情報は、イオン交換樹脂床２１ａ〜２１ｃにおける除去対象イオンの除去性能や除去容量等により決定される情報である。例えば、仕様情報としては、一回の再生プロセスで除去可能な除去可能イオン量（例えば、イオン交換装置２が硬水軟化装置の場合において、イオン交換樹脂床２１の除去可能硬度質量〔ｇＣａＣＯ_３／再生〕）や、除去可能イオン量と関連付けられた管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれの機種名などである。仕様情報は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれの不図示のマイコンのメモリや、遠隔制御装置５の不図示のデータベースなどに記憶されている。

分析データの近時情報とは、最新データだけに限定されず、ある程度日付の古いデータ（例えば、直近Ｎ個分のデータ）も含む概念である。分析データの近時情報は、例えばサンプル水の分析センター（不図示）への送付に日数を要する場合もあることから、後述する分析データ格納部５２に格納された順序ではなく、サンプル水の採水日の順序に基づいて判断される。なお、サンプル水の分析データと、原水Ｗ１に含まれる除去対象イオン濃度の検出値の分析データとが混在して分析データ格納部５２に格納されている場合においても、原水Ｗ１の検出日及びサンプル水の採水日の順序に基づいて判断される。

例えば、サンプル水の採水日と格納日との順序が異なる場合において、直近の２個分の分析データを近時情報として利用する場合について説明する。ここで、前回の再生タイミングの設定時には、原水硬度（除去対象イオン濃度）が、６０ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３であったとする。

下記の２月８日時点において格納されている分析データのように、例えば２月８日の時点では、分析データ格納部５２に格納された分析データの格納日の順序は、日付が新しい順に、分析データＮ１、分析データＮ３である。採水日の順序は、日付が新しい順に、分析データＮ３、分析データＮ１である。

◎２月８日時点において格納されている分析データ
Ｎ１：採水日（１月５日）、原水硬度６０ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３、格納日（１月１０日）
Ｎ３：採水日（２月２日）、原水硬度６３ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３、格納日（２月７日）

２月１０日には、下記の２月１０日時点において格納されている分析データのように、分析データ格納部５２には、新たに２月１０日に分析データＮ２が格納された。これにより、分析データ格納部５２に格納された分析データの格納日の順序は、日付が新しい順に、分析データＮ２、分析データＮ３、分析データＮ１である。採水日の順序は、格納日の順序とは異なっており、日付が新しい順に、分析データＮ３、分析データＮ２、分析データＮ１である。

◎２月１０日時点において格納されている分析データ
Ｎ１：採水日（１月５日）、原水硬度６０ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３、格納日（１月１０日）
Ｎ２：採水日（１月２０日）、原水硬度６８ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３、格納日（２月１０日）
Ｎ３：採水日（２月２日）、原水硬度６３ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３、格納日（２月７日）

ここで、例えば２月８日の時点では、直近の２個の分析データＮ１（経時変動幅０％：〔（６０−６０）／６０〕×１００＝０％）、分析データＮ３（経時変動幅５％：〔（６３−６０）／６０〕×１００＝５％）が近時情報となる。２月８日の時点では、分析データＮ１（経時変動幅０％）及び分析データＮ２（経時変動幅５％）の経時変動幅は、前回の再生タイミングの設定時の原水硬度６０ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３に対して、±１０％の範囲内である。
一方、例えば２月１０日の時点では、直近の２個の分析データＮ２（経時変動幅１３％：〔（６８−６０）／６０〕×１００＝１３％）、分析データＮ３（経時変動幅５％：〔（６３−６０）／６０〕×１００＝５％）が近時情報となる。２月１０日の時点では、分析データＮ２（経時変動幅１３％）の経時変動幅は、前回の再生タイミングの設定時の原水硬度６０ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３に対して、±１０％の範囲外である。
このように、近時情報を判断するタイミングによって、サンプル水の採水日と格納日との順序が異なる場合があるが、サンプル水の採水日の順序に基づいて、サンプル水の分析データの近時情報とする。

遠隔制御部５１は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対し、予め設定された再生タイミングが計算した再生タイミングとなるように遠隔制御により設定変更する。
遠隔制御部５１は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれの再生プロセスを実行させる再生タイミングに関して、以下に述べるように、流量再生における上限通水量、時間再生における上限通水時間及び周期再生における再生周期日数を計算して、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対して遠隔制御により設定変更を行う。

＜流量再生における上限通水量の計算＞
遠隔制御部５１は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれが流量再生を実行する場合において、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれの仕様情報と、分析データの近時情報とに基づいて、下記の式（１ａ）の計算式により、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける上限通水量を計算し、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対し、予め設定された上限通水量が計算した上限通水量に更新されるように遠隔制御により設定変更する。
上限通水量〔ｍ^３〕＝除去可能量〔ｇ，ｅｑ〕÷除去対象イオン濃度〔ｇ／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕 （１ａ）
除去可能量の単位は、グラム（ｇ）で管理する場合と、グラム当量〔ｅｑ〕で管理する場合とがある。除去対象イオン濃度の単位は、除去可能量をグラム〔ｇ〕で管理する場合には、〔ｇ／ｍ^３〕であり、除去可能量をグラム当量〔ｅｑ〕で管理する場合には、〔ｅｑ／ｍ^３〕である。

イオン交換装置２が硬水軟化装置の場合には、上限通水量は、上記の式（１ａ）において、「除去可能量」を「除去可能硬度質量」に置き換え、「除去対象イオン濃度」を「原水硬度」に置き換えて、下記の式（１ｂ）により計算される。
上限通水量〔ｍ^３〕＝除去可能硬度質量〔ｇＣａＣＯ_３，ｅｑ〕÷原水硬度〔ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕 （１ｂ）
硬水軟化装置においてグラム（ｇ）で管理する場合には、例えば、炭酸カルシウム換算の単位を用いることができ、この場合、除去可能硬度質量の単位は〔ｇＣａＣＯ_３〕であり、原水硬度の単位は〔ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３〕である。

また、イオン交換装置２が純水製造装置の場合には、上限通水量は、上記の式（１ａ）において、「除去可能量」を「除去可能全イオン質量」に置き換え、「除去対象イオン濃度」を「原水全イオン濃度」に置き換えて、下記の式（１ｃ）により計算される。全イオンとは、陽イオンと陰イオンの合計である。
上限通水量〔ｍ^３〕＝除去可能全イオン質量〔ｇ，ｅｑ〕÷原水全イオン濃度〔ｇ／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕 （１ｃ）
除去可能全イオン質量をグラム（ｇ）で管理する場合には、全イオン濃度は、原水Ｗ１の総溶解固形分（以下「ＴＤＳ」ともいう）で代用可能である。総溶解固形分は、次の式により求められる。
ＴＤＳ〔ｇ／ｍ^３〕＝原水Ｗ１の電気伝導率〔μＳ／ｃｍ〕×換算係数
ここで、換算係数は、原水Ｗ１の水質により０．４５〜１の範囲である。換算係数は、原水Ｗ１の塩分濃度に依存し、塩分濃度が高いほど高い数値となり、例えば、通常の水道水や工業用水においては、０．５前後に設定する。

また、イオン交換装置２が純水製造装置の場合において、除去対象物質として非イオン状シリカを含むこともできる。この場合の上限通水量は、上記の式（１ｃ）の「原水全イオン濃度」を「原水全イオン濃度＋原水シリカ濃度」に置き換えて、下記の式（１ｃ’）により計算される。
上限通水量〔ｍ^３〕＝除去可能全イオン質量〔ｅｑ〕÷（原水全イオン濃度〔ｅｑ／ｍ^３〕＋原水シリカ濃度〔ｅｑ／ｍ^３〕） （１ｃ’）
除去対象物質として非イオン状シリカを含む場合には、グラム当量〔ｅｑ〕で管理するのが好ましく、この場合、除去可能全イオン質量の単位は〔ｅｑ〕であり、原水全イオン濃度及び原水シリカ濃度の各単位は〔ｅｑ／ｍ^３〕である。

また、イオン交換装置２が硝酸性窒素除去装置の場合には、上限通水量は、上記の式（１ａ）において、「除去可能量」を「除去可能硝酸性窒素質量」に置き換え、「除去対象イオン濃度」を「原水硝酸性窒素濃度」（硝酸イオン及び亜硝酸イオンの合計濃度）に置き換えて、下記の式（１ｄ）により計算される。
上限通水量〔ｍ^３〕＝除去可能硝酸性窒素質量〔ｇＮＯ_３，ｅｑ〕÷原水硝酸性窒素濃度〔ｇＮＯ_３／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕 （１ｄ）
硝酸性窒素除去装置においてグラム（ｇ）で管理する場合には、例えば、硝酸イオン（ＮＯ_３ ⁻）換算の単位を用いることができ、この場合、除去可能硝酸性窒素質量の単位は〔ｇＮＯ_３〕であり、原水硝酸性窒素濃度は〔ｇＮＯ_３／ｍ^３〕である。

＜時間再生における上限通水時間の計算＞
遠隔制御部５１は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれが時間再生を実行する場合において、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれの仕様情報と、分析データの近時情報とに基づいて、下記の式（２ａ）の計算式により、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける上限通水時間を計算し、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対し、予め設定された上限通水時間が計算した上限通水時間に更新されるように遠隔制御により設定変更する。
上限通水時間〔ｈ〕＝除去可能量〔ｇ，ｅｑ〕÷除去対象イオン濃度〔ｇ／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕÷最大負荷流量〔ｍ^３／ｈ〕 （２ａ）

イオン交換装置２が硬水軟化装置の場合には、上限通水時間は、上記の式（２ａ）において、「除去可能量」を「除去可能硬度質量」に置き換え、「除去対象イオン濃度」を「原水硬度」に置き換えて、下記の式（２ｂ）により計算される。
上限通水時間〔ｈ〕＝除去可能硬度質量〔ｇＣａＣＯ_３，ｅｑ〕÷原水硬度〔ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕÷最大負荷流量〔ｍ^３／ｈ〕 （２ｂ）

また、イオン交換装置２が純水製造装置の場合には、上限通水時間は、上記の式（２ａ）において、「除去可能量」を「除去可能全イオン質量」に置き換え、「除去対象イオン濃度」を「原水全イオン濃度」に置き換えて、下記の式（２ｃ）により計算される。全イオンとは、陽イオンと陰イオンの合計である。
上限通水時間〔ｈ〕＝除去可能全イオン質量〔ｇ，ｅｑ〕÷原水全イオン濃度〔ｇ／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕÷最大負荷流量〔ｍ^３／ｈ〕 （２ｃ）
上述したように、除去可能全イオン質量をグラム（ｇ）で管理する場合には、全イオン濃度は、原水Ｗ１のＴＤＳで代用可能である。

また、イオン交換装置２が純水製造装置の場合において、除去対象物質として非イオン状シリカを含むこともできる。この場合の上限通水時間は、上記の式（２ｃ）の「原水全イオン濃度」を「原水全イオン濃度＋原水シリカ濃度」に置き換えて、下記の式（２ｃ’）により計算される。
上限通水時間〔ｈ〕＝除去可能全イオン質量〔ｅｑ〕÷（原水全イオン濃度〔ｅｑ／ｍ^３〕＋原水シリカ濃度〔ｅｑ／ｍ^３〕）÷最大負荷流量〔ｍ^３／ｈ〕 （２ｃ’）

また、イオン交換装置２が硝酸性窒素除去装置の場合には、上限通水時間は、上記の式（２ａ）において、「除去可能量」を「除去可能硝酸性窒素質量」に置き換え、「除去対象イオン濃度」を「原水硝酸性窒素濃度」（硝酸イオン及び亜硝酸イオンの合計濃度）に置き換えて、下記の式（２ｄ）により計算される。
上限通水時間〔ｈ〕＝除去可能硝酸性窒素質量〔ｇＮＯ_３，ｅｑ〕÷原水硝酸性窒素濃度〔ｇＮＯ_３／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕÷最大負荷流量〔ｍ^３／ｈ〕 （２ｄ）

＜周期再生における再生周期日数の計算＞
遠隔制御部５１は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれが周期再生を実行する場合において、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれの仕様情報と、分析データの近時情報とに基づいて、下記の式（３ａ）の計算式により、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける再生周期日数を計算し、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対し、予め設定された再生周期日数が計算した再生周期日数に更新されるように遠隔制御により設定変更する。
再生周期日数〔日〕＜除去可能量〔ｇ，ｅｑ〕÷除去対象イオン濃度〔ｇ／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕÷１日の最大使用水量〔ｍ^３／日〕 （３ａ）

ここで、例えば、イオン交換装置２の下流側の需要箇所において、蒸気ボイラ（不図示）が設置されている場合には、１日の最大使用水量〔ｍ^３／日〕は、次の式により求められる。
１日の最大使用水量〔ｍ^３／日〕＝ボイラの蒸発量〔ｔ／ｈ〕×ボイラの稼働時間〔ｈ／日〕＋ボイラのブロー水量〔ｔ／日〕

イオン交換装置２が硬水軟化装置の場合には、再生周期日数は、上記の式（３ａ）において、「除去可能量」を「除去可能硬度質量」に置き換え、「除去対象イオン濃度」を「原水硬度」に置き換えて、下記の式（３ｂ）により計算される。
再生周期日数〔日〕＜除去可能硬度質量〔ｇＣａＣＯ_３，ｅｑ〕÷原水硬度〔ｇＣａＣＯ_３／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕÷１日の最大使用水量〔ｍ^３／日〕 （３ｂ）

また、イオン交換装置２が純水製造装置の場合には、再生周期日数は、上記の式（３ａ）において、「除去可能量」を「除去可能全イオン質量」に置き換え、「除去対象イオン濃度」を「原水全イオン濃度」に置き換えて、下記の式（３ｃ）により計算される。全イオンとは、陽イオンと陰イオンの合計である。
再生周期日数〔日〕＜除去可能全イオン質量〔ｇ，ｅｑ〕÷原水全イオン濃度〔ｇ／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕÷１日の最大使用水量〔ｍ^３／日〕 （３ｃ）
上述したように、除去可能全イオン質量をグラム（ｇ）で管理する場合には、全イオン濃度は、原水Ｗ１のＴＤＳで代用可能である。

また、イオン交換装置２が純水製造装置の場合において、除去対象物質として非イオン状シリカを含むこともできる。この場合の再生周期日数は、上記の式（３ｃ）の「原水全イオン濃度」を「原水全イオン濃度＋原水シリカ濃度」に置き換えて、下記の式（３ｃ’）により計算される。
再生周期日数〔日〕＜除去可能イオン質量〔ｅｑ〕÷（原水全イオン濃度〔ｅｑ／ｍ^３〕＋原水シリカ濃度〔ｅｑ／ｍ^３〕）÷１日の最大使用水量〔ｍ^３／日〕 （３ｃ’）

また、イオン交換装置２が硝酸性窒素除去装置の場合には、再生周期日数は、上記の式（３ａ）において、「除去可能量」を「除去可能硝酸性窒素質量」に置き換え、「除去対象イオン濃度」を「原水硝酸性窒素濃度」（硝酸イオン及び亜硝酸イオンの合計濃度）に置き換えて、下記の式（３ｄ）により計算される。
再生周期日数〔日〕＜除去可能硝酸性窒素質量〔ｇＮＯ_３，ｅｑ〕÷原水硝酸性窒素濃度〔ｇＮＯ_３／ｍ^３，ｅｑ／ｍ^３〕÷１日の最大使用水量〔ｍ^３／日〕］ （３ｄ）

＜純水製造装置における再生の追加制御＞
イオン交換装置２が純水製造装置の場合において、遠隔制御部５１は、水源４や原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃに設けられたシリカ濃度検出部（不図示）により検出された原水Ｗ１のシリカ濃度（非イオン状シリカの濃度）が所定の濃度閾値を上回る場合に、陰イオン交換樹脂床の加温再生を実行するように制御する。加温再生とは、陰イオン交換樹脂に吸着した非イオン状シリカを効率よく脱離させて再生効率を向上させるために、加温した再生液を陰イオン交換樹脂床（又は陰イオン交換樹脂を含む混床）に導入するものである。

また、イオン交換装置２が純水製造装置の場合において、遠隔制御部５１は、原水Ｗ１に含まれる非イオン状シリカの比率（全イオン量と非イオン性シリカ量の合計に対する非イオン性シリカ量の割合）が所定の閾値よりも高い場合には、管理対象となる複数の純水装置それぞれにおいて、陽イオン交換樹脂床及び陰イオン交換樹脂床を再生させるタイミングを早めるように再生タイミングを設定変更する。原水Ｗ１に含まれる非イオン状シリカの比率が所定の閾値よりも高い場合には、陰イオン交換樹脂へのシリカの吸着負荷が増加して、イオン交換樹脂床を早期に破過させる可能性があるためである。なお、原水Ｗ１に含まれる非イオン状シリカの比率は、水源４や原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃに設けられたシリカ濃度検出部（不図示）により検出された原水Ｗ１のシリカ濃度、並びに水源４や原水ラインＬ１ａ〜Ｌ１ｃに設けられた電気伝導率検出部（不図示）により検出された原水Ｗ１の全イオン濃度（ＴＤＳ）を用いて求めることができる。

次に、イオン交換装置の遠隔管理制御システム１の第１動作例について説明する。図３は、本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の第１動作例の処理手順を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートの処理は、イオン交換装置の遠隔管理制御システム１の運転中において、繰り返し実行される。図３に示すフローチャートによる制御においては、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃの種類は、硬水軟化装置、純水製造装置及び硝酸性窒素除去装置などのいずれでもよい。また、一部又は全てが同じ種類であってもよく、全てが異なる種類であってもよい。例えば、イオン交換装置２ａ，２ｃが硬水軟化装置であり、イオン交換装置２ｂが純水装置である場合を例示することができる。また、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃは、水処理プロセス及び再生プロセスを実行している。

図３に示すイオン交換装置２ａにおけるステップＳ１２１において、イオン交換装置２ａに導入される原水Ｗ１に含まれる除去対象イオン濃度を濃度検出センサ（不図示）により検出する。検出された除去対象イオン濃度のデータは、分析データとして、遠隔制御装置５へ送信される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ１１１において、イオン交換装置２ａのステップＳ１２１で検出された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データは、分析データ格納部５２に格納される。

イオン交換装置２ｂにおけるステップＳ１３１において、イオン交換装置２ｂに導入される原水Ｗ１に含まれる除去対象イオン濃度を濃度検出センサ（不図示）により検出する。検出された除去対象イオン濃度のデータは、分析データとして、遠隔制御装置５へ送信される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ１１２において、イオン交換装置２ｂのステップＳ１３１で検出された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データは、分析データ格納部５２に格納される。

イオン交換装置２ｃにおけるステップＳ１４１において、イオン交換装置２ｃに導入される原水Ｗ１に含まれる除去対象イオン濃度を濃度検出センサ（不図示）により検出する。検出された除去対象イオン濃度のデータは、分析データとして、遠隔制御装置５へ送信される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ１１３において、イオン交換装置２ｃのステップＳ１４１で検出された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データは、分析データ格納部５２に格納される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ１１４において、遠隔制御装置５は、分析データ格納部５２に格納された除去対象イオン濃度の経時変動幅が所定の範囲外であるか否かを判定する。ここで、遠隔制御装置５は、分析データ格納部５２に格納された除去対象イオン濃度の分析データにおいて、分析データ格納部５２に格納された順序ではなく、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃにおける原水Ｗ１の検出日の時系列の分析データによる近時情報に基づいて、除去対象イオン濃度の経時変動幅を算出する。例えば、近時情報として、直近の２個の分析データが使用される。具体的には、直近の２個の分析データとして、イオン交換装置２ｃにおいてステップＳ１４１で検出されたサンプル水の分析データと、イオン交換装置２ｂにおいてステップＳ１３１で検出されたサンプル水の分析データと、について、除去対象イオン濃度の経時変動幅を算出する。遠隔制御装置５により経時変動幅が所定の範囲外であると判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ１１５に移行する。一方、遠隔制御装置５により経時変動幅が所定の範囲外でないと判定された場合（ＮＯ）には、処理は終了する。

遠隔制御装置５におけるステップＳ１１５において、遠隔制御装置５は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれで再生プロセスを実行させる再生タイミングを計算する。具体的には、遠隔制御装置５は、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける除去対象イオンの除去可能量の情報を含む仕様情報と、除去対象イオン濃度に係る分析データの近時情報とに基づいて、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれで再生プロセスを実行させる再生タイミングを計算する。例えば、イオン交換装置２において、流量再生の再生プロセスが実行されている場合には、上記の式（１ａ），（１ｂ），（１ｂ’），（１ｃ）の計算式により、イオン交換装置２の上限通水量を計算する。また、イオン交換装置２において、時間再生の再生プロセスが実行されている場合には、上記の式（２ａ），（２ｂ），（２ｂ’），（２ｃ）の計算式により、イオン交換装置２の上限通水時間を計算する。また、イオン交換装置２において、周期再生の再生プロセスが実行されている場合には、上記の式（３ａ），（３ｂ），（３ｂ’），（３ｃ）の計算式により、イオン交換装置２の再生周期日数を計算する。

遠隔制御装置５におけるステップＳ１１６において、遠隔制御装置５は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対して、予め設定された再生タイミングが計算した再生タイミングとなるように遠隔制御により設定変更を行う。ステップＳ１１６の処理の後に、遠隔制御装置５の処理は終了する（ステップＳ１１１へリターンする）。

イオン交換装置２ａ，２ｂ，２ｃにおけるステップＳ１２２，Ｓ１３２，Ｓ１４２において、イオン交換装置２ａ，２ｂ，２ｃの再生タイミングは、予め設定された再生タイミングが計算した再生タイミングとなるように、遠隔制御装置５の遠隔制御により設定変更される。ステップＳ１２２，Ｓ１３２，Ｓ１４２の処理の後に、イオン交換装置２ａ，２ｂ，２ｃの処理は終了する（ステップＳ１２１，Ｓ１３１，Ｓ１４１へリターンする）。

次に、イオン交換装置の遠隔管理制御システム１の第２動作例について説明する。図４は、本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の第２動作例の処理手順を示すフローチャートである。図４に示す第２動作例は、分析データの取得方法について、図３に示す第１動作例において原水Ｗ１に含まれる除去対象イオン濃度を濃度検出センサ（不図示）により検出して得るのに対して、採水された原水Ｗ１のサンプル水から分析センター（不図示）において除去対象イオン濃度の分析データとして分析されて得る点において主に異なる。第２動作例は、その他の点において、第１動作例と同様である。

図４に示すイオン交換装置２ａにおけるステップＳ２２１において、イオン交換装置２ａに導入される原水Ｗ１のサンプル水を採水する。採水された原水Ｗ１のサンプル水は、分析センター（不図示）に送付され、原水Ｗ１の採水時点における除去対象イオン濃度の分析データとして分析される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ２１１において、イオン交換装置２ａのステップＳ２２１で採水された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データは、分析データ格納部５２に格納される。

イオン交換装置２ｂにおけるステップＳ２３１において、イオン交換装置２ｂに導入される原水Ｗ１のサンプル水を採水する。採水された原水Ｗ１のサンプル水は、分析センター（不図示）に送付され、原水Ｗ１の採水時点における除去対象イオン濃度の分析データとして分析される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ２１２において、イオン交換装置２ｂのステップＳ２３１で採水された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データは、分析データ格納部５２に格納される。

イオン交換装置２ｃにおけるステップＳ２４１において、イオン交換装置２ｃに導入される原水Ｗ１のサンプル水を採水する。採水された原水Ｗ１のサンプル水は、分析センター（不図示）に送付され、原水Ｗ１の採水時点における除去対象イオン濃度の分析データとして分析される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ２１３において、イオン交換装置２ｃのステップＳ２４１で採水された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データは、分析データ格納部５２に格納される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ２１４において、遠隔制御装置５は、分析データ格納部５２に格納された除去対象イオン濃度の経時変動幅が所定の範囲外であるか否かを判定する。ここで、遠隔制御装置５は、分析データ格納部５２に格納された除去対象イオン濃度の分析データにおいて、分析データ格納部５２に格納された順序ではなく、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃにおける原水Ｗ１の採水日の時系列の分析データによる近時情報に基づいて、除去対象イオン濃度の経時変動幅を算出する。例えば、近時情報として、直近の２個の分析データが使用される。具体的には、直近の２個の分析データとして、イオン交換装置２ｃにおいてステップＳ２４１で採水されたサンプル水の分析データと、イオン交換装置２ｂにおいてステップＳ２３１で採水されたサンプル水の分析データと、について、除去対象イオン濃度の経時変動幅を算出する。遠隔制御装置５により経時変動幅が所定の範囲外であると判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ２１５に移行する。一方、遠隔制御装置５により経時変動幅が所定の範囲外でないと判定された場合（ＮＯ）には、処理は終了する。

遠隔制御装置５におけるステップＳ２１５及びＳ２１６、イオン交換装置２ａにおけるステップＳ２２２、イオン交換装置２ｂにおけるステップＳ２３２、イオン交換装置２ｃにおけるステップＳ２４２の動作は、第１動作例の遠隔制御装置５におけるステップＳ１１５及びＳ１１６、イオン交換装置２ａにおけるステップＳ１２２、イオン交換装置２ｂにおけるステップＳ１３２、イオン交換装置２ｃにおけるステップＳ１４２の動作と同様であるため、その説明を省略する。

次に、イオン交換装置の遠隔管理制御システム１の第３動作例について説明する。図５は、本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１の第２動作例の処理手順を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートの処理は、イオン交換装置の遠隔管理制御システム１の運転中において、繰り返し実行される。図５に示すフローチャートによる制御においては、図３及び図４に示すフローチャートによる制御と同様に、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃの種類は、硬水軟化装置、純水製造装置及び硝酸性窒素除去装置などのいずれでもよい。また、一部又は全てが同じ種類であってもよく、全てが異なる種類であってもよい。例えば、イオン交換装置２ａ，２ｃが硬水軟化装置であり、イオン交換装置２ｂが純水装置である場合を例示することができる。また、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃは、水処理プロセス及び再生プロセスを実行している。
図５における第３動作例は、図３及び図４における第１動作例及び第２動作例と比べて、分析データの取得方法や取得時期や取得回数が異なる。

図５に示すイオン交換装置２ａにおけるステップＳ３２１において、イオン交換装置２ａに導入される原水Ｗ１のサンプル水を採水する。採水された原水Ｗ１のサンプル水は、分析センター（不図示）に送付され、原水Ｗ１の採水時点における除去対象イオン濃度の分析データとして分析される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ３１２において、イオン交換装置２ａのステップＳ３２１で採水された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データは、例えばサンプル水の採水日から数日遅れて、分析データ格納部５２に格納される。

イオン交換装置２ａにおけるステップＳ３２２において、イオン交換装置２ａに導入される原水Ｗ１に含まれる除去対象イオン濃度を濃度検出センサ（不図示）により検出する。検出された除去対象イオン濃度のデータは、分析データとして、遠隔制御装置５へ送信される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ３１１において、例えばステップＳ３１２よりも早い時期に、イオン交換装置２ａのステップＳ３２２で検出された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データは、分析データ格納部５２に格納される。

イオン交換装置２ｂにおけるステップＳ３３１において、イオン交換装置２ｂに導入される原水Ｗ１のサンプル水を採水する。採水された原水Ｗ１のサンプル水は、分析センター（不図示）に送付され、原水Ｗ１の採水時点における除去対象イオン濃度の分析データとして分析される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ３１４において、イオン交換装置２ｂのステップＳ３３１で採水された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データは、例えばサンプル水の採水日から数日遅れて、分析データ格納部５２に格納される。

イオン交換装置２ｂにおけるステップＳ３３２において、イオン交換装置２ｂに導入される原水Ｗ１に含まれる除去対象イオン濃度を濃度検出センサ（不図示）により検出する。検出された除去対象イオン濃度のデータは、分析データとして、遠隔制御装置５へ送信される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ３１３において、例えばステップＳ３１４よりも早い時期に、イオン交換装置２ｂのステップＳ３３２で検出された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データは、分析データ格納部５２に格納される。

遠隔制御装置５におけるステップＳ３１５において、図３に示す動作例１におけるステップＳ１１４と同様に、遠隔制御装置５は、分析データ格納部５２に格納された除去対象イオン濃度の経時変動幅が所定の範囲外であるか否かを判定する。ここで、遠隔制御装置５は、分析データ格納部５２に格納された除去対象イオン濃度の分析データにおいて、分析データ格納部５２に格納された順序ではなく、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃにおける原水Ｗ１の採水日又は検出日の時系列の分析データによる近時情報に基づいて、除去対象イオン濃度の経時変動幅を算出する。例えば、近時情報として、直近の２個の分析データが使用される。具体的には、直近の２個の分析データとして、イオン交換装置２ｂにおいてステップＳ３３２で検出された除去対象イオン濃度の検出値の分析データと、イオン交換装置２ｂにおいてステップＳ３３１で取得されたサンプル水の分析データと、について、除去対象イオン濃度の経時変動幅を算出する。遠隔制御装置５により経時変動幅が所定の範囲外であると判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ３１６に移行する。一方、遠隔制御装置５により経時変動幅が所定の範囲外でないと判定された場合（ＮＯ）には、処理は終了する。

遠隔制御装置５におけるステップＳ３１６において、図３に示す動作例１におけるステップＳ１１５と同様に、遠隔制御装置５は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれで再生プロセスを実行させる再生タイミングを計算する。具体的には、遠隔制御装置５は、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける除去対象イオンの除去可能量の情報を含む仕様情報と、除去対象イオン濃度に係る分析データの近時情報とに基づいて、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれで再生プロセスを実行させる再生タイミングを計算する。例えば、イオン交換装置２において、流量再生の再生プロセスが実行されている場合には、上記の式（１ａ），（１ｂ），（１ｂ’），（１ｃ）の計算式により、イオン交換装置２の上限通水量を計算する。また、イオン交換装置２において、時間再生の再生プロセスが実行されている場合には、上記の式（２ａ），（２ｂ），（２ｂ’），（２ｃ）の計算式により、イオン交換装置２の上限通水時間を計算する。また、イオン交換装置２において、周期再生の再生プロセスが実行されている場合には、上記の式（３ａ），（３ｂ），（３ｂ’），（３ｃ）の計算式により、イオン交換装置２の再生周期日数を計算する。

遠隔制御装置５におけるステップＳ３１７において、図３に示す動作例１におけるステップＳ１１６と同様に、遠隔制御装置５は、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対して、予め設定された再生タイミングが計算した再生タイミングとなるように遠隔制御により設定変更を行う。ステップＳ３１７の処理の後に、遠隔制御装置５の処理は終了する（ステップＳ３１１へリターンする）。

イオン交換装置２ａ，２ｂ，２ｃにおけるステップＳ３２３，Ｓ３３３，Ｓ３４１において、イオン交換装置２ａ，２ｂ，２ｃの再生タイミングは、予め設定された再生タイミングが計算した再生タイミングとなるように、遠隔制御装置５の遠隔制御により設定変更される。ステップＳ３２３，Ｓ３３３，Ｓ３４１の処理の後に、イオン交換装置２ａ，２ｂ，２ｃの処理は終了する（ステップＳ３２１，Ｓ３３１，Ｓ３４１へリターンする）。

ここで、イオン交換装置２ｃにおいては、ステップＳ３４１よりも前の時点で、原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データが個別には取得されていない。しかし、イオン交換装置２ｃは、予め設定された再生タイミングが計算した再生タイミングとなるように、遠隔制御装置５の遠隔制御により設定変更される。ここでは、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃのいずれにおいても、同一水源から原水Ｗ１が導入されている。そのため、個別の分析データが取得されていないイオン交換装置２ｃにおいても、遠隔制御により再生タイミングの設定を変更する。これにより、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃを、一群のイオン交換装置として、総合的に管理することができる。

本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１によれば、例えば、以下に示す効果が奏される。
本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１は、同一水源４から原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１ａ〜２１ｃに導入することで原水Ｗ１に含まれる除去対象イオンを除去して処理水Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃを製造する複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃと、遠隔地から通信により複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃを遠隔制御する遠隔制御部５１と、取得された原水Ｗ１の除去対象イオン濃度の分析データを格納する分析データ格納部５２と、を備え、遠隔制御部５１は、分析データ格納部５２に格納された除去対象イオン濃度の経時変動幅が所定の範囲外の場合に、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける除去対象イオンの除去可能量の情報を含む仕様情報と、除去対象イオン濃度に係る分析データの近時情報とに基づいて、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれで再生プロセスを実行させる再生タイミングを計算し、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対し、予め設定された再生タイミングが計算した再生タイミングとなるように遠隔制御により設定変更する。

そのため、同一水源４の原水水質が変動した場合に、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃの再生タイミングの設定を、遠隔制御により変更して、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃを、一群のイオン交換装置として、総合的に管理することができる。この結果、複数のイオン交換装置の全てにおいて、最適なタイミングでの再生が常に行われることになり、再生剤や洗浄水の無駄な消費が抑制されると共に、処理水Ｗ２の品質が維持される。

また、本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１においては、イオン交換装置２は、イオン交換樹脂床２１における水の流量を検知可能な原水流量計６と、原水流量計６により検知された水の流量に基づいて積算通水流量を算出する積算通水流量算出部２２２とを有し、積算通水流量算出部２２２により算出された積算通水流量が予め設定された上限通水量に達した場合に、再生プロセスを実行可能であり、遠隔制御部５１は、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれの仕様情報と、分析データの近時情報とに基づいて、［上限通水量＝除去可能量÷除去対象イオン濃度］の計算式により、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける上限通水量を計算し、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対し、予め設定された上限通水量が前記計算した上限通水量に更新されるように遠隔制御により設定変更する。

そのため、イオン交換装置２において流量再生が実行される場合において、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃは、原水Ｗ１の水質変動に応じて上限通水量が最適値になるように更新される。この結果、流量再生が実行されるイオン交換装置の全てにおいて、最適なタイミングでの再生が常に行われることになり、再生剤や洗浄水の無駄な消費が抑制されると共に、処理水Ｗ２の品質が維持される。

また、本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１においては、イオン交換装置２は、イオン交換樹脂床２１における水の流通を検知可能な原水流量計６と、原水流量計６により検知された水の流通状態に基づいて積算通水時間を算出する積算通水時間算出部２２３とを有し、積算通水時間算出部２２３により算出された積算通水時間が予め設定された上限通水時間に達した場合に、再生プロセスを実行可能であり、遠隔制御部５１は、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれの仕様情報と、分析データの近時情報とに基づいて、［上限通水時間＝除去可能量÷除去対象イオン濃度÷最大負荷流量］の計算式により、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける上限通水時間を計算し、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対し、予め設定された上限通水時間が計算した上限通水時間に更新されるように遠隔制御により設定変更する。

そのため、イオン交換装置２において時間再生が実行される場合において、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃは、原水Ｗ１の水質変動に応じて上限通水時間が最適値になるように更新される。この結果、時間再生が実行されるイオン交換装置の全てにおいて、最適なタイミングでの再生が常に行われることになり、再生剤や洗浄水の無駄な消費が抑制されると共に、処理水Ｗ２の品質が維持される。

また、本実施形態のイオン交換装置の遠隔管理制御システム１においては、イオン交換装置２は、前回の再生タイミングからの経過日数を計時するタイマー部２２４を有し、タイマー部２２４により計時された経過日数が予め設定された再生周期日数になった場合に、再生プロセスを実行可能であり、遠隔制御部５１は、管理対象となる複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれの仕様情報と、分析データの近時情報とに基づいて、［再生周期日数＜除去可能量÷除去対象イオン濃度÷１日の最大使用水量］の計算式により、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれにおける再生周期日数を計算し、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃそれぞれに対し、予め設定された再生周期日数が計算した再生周期日数に更新されるように遠隔制御により設定変更する。

そのため、イオン交換装置２において周期再生が実行される場合において、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃは、原水Ｗ１の水質変動に応じて再生周期日数が最適値になるように更新される。この結果、周期再生が実行されるイオン交換装置の全てにおいて、最適なタイミングでの再生が常に行われることになり、再生剤や洗浄水の無駄な消費が抑制されると共に、処理水Ｗ２の品質が維持される。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前述の実施形態においては、複数のイオン交換装置として、３台のイオン交換装置について説明したが、これに制限されない。本発明は、同一水源からの原水が導入されるイオン交換装置群の遠隔制御を対象にしているので、数十台から数百台規模のイオン交換装置群に対しても適用することが可能となっている。

また、前述の実施形態においては、複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃの全ての装置の再生タイミングを遠隔制御により設定変更したが、これに制限されない。複数のイオン交換装置２ａ〜２ｃの一部の装置の再生タイミングを遠隔制御により設定変更してもよい。

また、前述の実施形態においては、近時情報として、直近の２個の分析データを使用する例について説明したが、これに制限されず、例えば、直近の３個以上の分析データを使用してもよい。

また、前述の実施形態において、第１動作例においては、原水の除去対象イオン濃度の検出の回数が装置毎に各１回であって、分析データを取得して分析データ格納部５２に格納する回数は、計３回であった。第２動作例においては、サンプル水の採水の回数が装置毎に各１回であって、分析データを取得して分析データ格納部５２に格納する回数は、計３回であった。第３動作例においては、イオン交換装置２ａにおいてサンプル水の採水の回数及び原水の除去対象イオン濃度の検出の回数が各１回であり、イオン交換装置２ｂにおいてサンプル水の採水の回数及び原水の除去対象イオン濃度の検出の回数が各１回であって、分析データを取得して分析データ格納部５２に格納する回数は、計４回であった。しかし、分析データを分析データ格納部５２に格納する回数は、これに制限されない。本発明は、複数のイオン交換装置における分析データが得られたときには、分析データの取得の回数に制限はなく、複数のイオン交換装置における分析データを、逐次、分析データ格納部５２に格納する。

１ イオン交換装置の遠隔管理制御システム
２、２ａ〜２ｃ イオン交換装置
６、６ａ〜６ｃ 原水流量計（流通検知部）
２１、２１ａ〜２１ｃ イオン交換樹脂床
４ 水源
５１ 遠隔制御部
５２ 分析データ格納部
２２２ 積算通水流量算出部（積算通水流量算出手段）
２２３ 積算通水時間算出部（積算通水時間算出手段）
２２４ タイマー部
Ｗ１ 原水
Ｗ２、Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ 処理水

Claims (6)

1. 同一水源の地域内に設置され、前記同一水源から原水をイオン交換樹脂床に導入することで原水に含まれる除去対象イオンを除去して処理水を製造する複数のイオン交換装置と、
   前記複数のイオン交換装置から地理的に離間した遠隔地に配置され、前記複数のイオン交換装置と通信可能に接続され、遠隔地から通信により前記複数のイオン交換装置を遠隔制御する遠隔制御部と、
   取得された前記複数のイオン交換装置に導入される原水の除去対象イオン濃度の分析データを格納する分析データ格納部と、を備え、
   前記遠隔制御部は、前記分析データ格納部に格納された除去対象イオン濃度の経時変動幅が所定の範囲外の場合に、管理対象となる前記複数のイオン交換装置それぞれにおける除去対象イオンの除去可能量の情報を含む仕様情報と、除去対象イオン濃度に係る前記分析データの近時情報とに基づいて、前記複数のイオン交換装置それぞれで再生プロセスを実行させる再生タイミングを計算し、前記複数のイオン交換装置それぞれに対し、予め設定された再生タイミングが前記計算した再生タイミングとなるように遠隔制御により設定変更する、
   イオン交換装置の遠隔管理制御システム。
2. 前記イオン交換装置は、前記イオン交換樹脂床における水の流量を検知可能な流量検知部と、前記流量検知部により検知された水の流量に基づいて積算通水流量を算出する積算通水流量算出手段とを有し、前記積算通水流量算出手段により算出された前記積算通水流量が予め設定された上限通水量に達した場合に、前記再生プロセスを実行可能であり、
   前記遠隔制御部は、管理対象となる前記複数のイオン交換装置それぞれの前記仕様情報と、前記分析データの前記近時情報とに基づいて、［上限通水量＝除去可能量÷除去対象イオン濃度］の計算式により、前記複数のイオン交換装置それぞれにおける上限通水量を計算し、前記複数のイオン交換装置それぞれに対し、予め設定された上限通水量が前記計算した上限通水量に更新されるように遠隔制御により設定変更する、
   請求項１に記載のイオン交換装置の遠隔管理制御システム。
3. 前記イオン交換装置は、前記イオン交換樹脂床における水の流通を検知可能な流通検知部と、前記流通検知部により検知された水の流通状態に基づいて積算通水時間を算出する積算通水時間算出手段とを有し、前記積算通水時間算出手段により算出された前記積算通水時間が予め設定された上限通水時間に達した場合に、前記再生プロセスを実行可能であり、
   前記遠隔制御部は、管理対象となる前記複数のイオン交換装置それぞれの前記仕様情報と、前記分析データの前記近時情報とに基づいて、［上限通水時間＝除去可能量÷除去対象イオン濃度÷最大負荷流量］の計算式により、前記複数のイオン交換装置それぞれにおける上限通水時間を計算し、前記複数のイオン交換装置それぞれに対し、予め設定された上限通水時間が前記計算した上限通水時間に更新されるように遠隔制御により設定変更する、
   請求項１に記載のイオン交換装置の遠隔管理制御システム。
4. 前記イオン交換装置は、前回の再生タイミングからの経過日数を計時するタイマー部を有し、前記タイマー部により計時された経過日数が予め設定された再生周期日数になった場合に、前記再生プロセスを実行可能であり、
   前記遠隔制御部は、管理対象となる前記複数のイオン交換装置それぞれの前記仕様情報と、前記分析データの前記近時情報とに基づいて、［再生周期日数＜除去可能量÷除去対象イオン濃度÷１日の最大使用水量］の計算式により、前記複数のイオン交換装置それぞれにおける再生周期日数を計算し、前記複数のイオン交換装置それぞれに対し、予め設定された再生周期日数が前記計算した再生周期日数に更新されるように遠隔制御により設定変更する、
   請求項１に記載のイオン交換装置の遠隔管理制御システム。
5. 前記イオン交換装置は、前記同一水源から原水を陽イオン交換樹脂床に導入することで、原水に含まれる除去対象イオンとしての硬度成分を除去して処理水を製造する硬水軟化装置である、
   請求項１から４のいずれかに記載のイオン交換装置の遠隔管理制御システム。
6. 前記イオン交換装置は、前記同一水源から原水を陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の複床又は混床に導入することで、原水に含まれる除去対象イオンとしての陽イオン及び陰イオンを除去して処理水を製造する純水製造装置である、
   請求項１から４のいずれかに記載のイオン交換装置の遠隔管理制御システム。

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