JP2016172213A - Timing adjustment method and timing adjustment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、膜ろ過装置における薬品洗浄時期を調整する時期調整方法および時期調整装置に関する。 The present invention relates to a time adjustment method and a time adjustment device for adjusting a chemical cleaning time in a membrane filtration device.
従来、浄水場に備えられるセラミックス膜ろ過装置においては、ろ過膜を再利用可能に構成されている。そのため、高い経済性を有するろ過装置ではあるが、ろ過処理を行った累積量に伴ってろ過膜が目詰まりすることがあるため洗浄処理が必要になる。この洗浄処理としては、可逆的膜ファウリングの回復のための水などを用いた物理洗浄処理と、不可逆的膜ファウリングの回復のための薬品を用いた薬品洗浄処理とがある。 Conventionally, in a ceramic membrane filtration device provided in a water purification plant, the filtration membrane is configured to be reusable. Therefore, although it is a highly economical filtration apparatus, since a filtration membrane may be clogged with the accumulated amount which filtered, a washing process is needed. As this cleaning process, there are a physical cleaning process using water or the like for recovery of reversible membrane fouling and a chemical cleaning process using a chemical for recovery of irreversible membrane fouling.
これらのうちの物理洗浄処理は4〜12時間毎に実施される。一方、薬品洗浄処理はさらに長い周期で実施される。これは、薬品洗浄処理においては、酸性薬品、アルカリ性薬品、次亜塩素酸などの酸化剤、界面活性剤、またはキレート剤などの洗浄用薬品を使用する必要があるため、物理洗浄処理に比して長い洗浄時間を要し、かつ高コストになるためである。そこで、ろ過膜の目詰まり程度を定量化して、各ろ過膜(膜モジュール)の目詰まりの有無を判定し、この判定結果に基づいて、適切な薬品処理時期を予測する方法が提案されている(特許文献1参照)。 Of these, the physical cleaning process is performed every 4 to 12 hours. On the other hand, the chemical cleaning process is performed at a longer cycle. This is because chemical cleaning treatment requires the use of cleaning chemicals such as acidic chemicals, alkaline chemicals, oxidants such as hypochlorous acid, surfactants, or chelating agents. This requires a long cleaning time and high cost. Therefore, a method has been proposed in which the degree of clogging of the filtration membrane is quantified, the presence or absence of clogging of each filtration membrane (membrane module) is determined, and an appropriate chemical treatment time is predicted based on the determination result. (See Patent Document 1).
しかしながら、本発明者の知見によれば、ろ過膜における目詰まりの発生からろ過膜が使用困難になる状態になるまでの時間や日数は、ろ過膜の差圧に基づいて予測することが困難であった。具体的に、ろ過膜の目詰まりが進行した状態では、処理水量を一定にするための圧力損失が大きくなるので、ある一定の目詰まり状態において薬品洗浄を行う必要が生じる。ところが、ろ過膜の差圧によって薬品洗浄時期を管理すると、ろ過膜を採用した膜ろ過手段の使用限界が急速に到来するように観察される。そのため、ろ過膜を採用した膜ろ過手段に対して薬品洗浄処理を行うべき時点までの時間(薬品洗浄期間)を短めに設定して、薬品洗浄処理の実施間隔を短期間にする必要があった。一方、適切な薬品洗浄時期を逸して運転を行ってしまうと、膜ろ過手段において差圧が高い状態で運転させることになるため、エネルギーの消費が増加するとともに、薬品洗浄処理がし難くなる。 However, according to the knowledge of the present inventor, it is difficult to predict the time and the number of days from the occurrence of clogging in the filtration membrane until the filtration membrane becomes difficult to use based on the differential pressure of the filtration membrane. there were. Specifically, in the state where the clogging of the filtration membrane has progressed, the pressure loss for making the treated water amount constant becomes large, so that it is necessary to perform chemical cleaning in a certain clogged state. However, when the chemical cleaning time is controlled by the differential pressure of the filtration membrane, it is observed that the use limit of the membrane filtration means adopting the filtration membrane comes rapidly. Therefore, it was necessary to set the time (chemical cleaning period) to the time point at which chemical cleaning processing should be performed for the membrane filtration means adopting a filtration membrane, and to shorten the chemical cleaning processing interval. . On the other hand, if the operation is carried out at an appropriate chemical cleaning time, the membrane filtration means is operated with a high differential pressure, which increases energy consumption and makes it difficult to perform the chemical cleaning process.
さらに、複数の膜ろ過手段を有する膜ろ過装置においては、それぞれの膜ろ過手段ごとに薬品洗浄処理を行う必要がある。この場合、それぞれの膜ろ過手段において薬品洗浄処理が必要になる時期がずれてしまうと、それぞれの膜ろ過手段において別々に薬品洗浄処理を行う必要が生じるため、膜ろ過手段の洗浄処理が高コスト化してしまう。 Furthermore, in a membrane filtration apparatus having a plurality of membrane filtration means, it is necessary to perform a chemical cleaning process for each membrane filtration means. In this case, if the time when the chemical cleaning process is required in each membrane filtration means is shifted, it becomes necessary to perform the chemical cleaning process separately in each membrane filtration means, so the cleaning process of the membrane filtration means is expensive. It will become.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、膜ろ過手段に対する薬品洗浄の実施時期を所望とする時期に近くなるように調整でき、膜ろ過装置を複数の膜ろ過手段から構成した場合、それぞれの膜ろ過手段の薬品洗浄時期を近づけて、薬品洗浄処理に要するコストを低減できる時期調整方法および時期調整装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and its object is to adjust the time for performing chemical cleaning on the membrane filtration means so as to be close to a desired time, and the membrane filtration device can be adjusted to a plurality of membrane filtration means. When it comprises, the chemical cleaning time of each membrane filtration means is brought close, and it is providing the time adjustment method and time adjustment apparatus which can reduce the cost which a chemical cleaning process requires.
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る時期調整方法は、被処理水をろ過する膜ろ過手段に対して被処理水の流れ方向に沿った上流側および下流側の圧力を計測する圧力計測ステップと、膜ろ過手段に流入する被処理水の流量を計測する流量計測ステップと、膜ろ過手段に流入する被処理水の温度を計測する温度計測ステップと、所定の時点における、圧力計測ステップにおいて計測された圧力、流量計測ステップにおいて計測された流量、および温度計測ステップにおいて計測された温度に基づいて、所定の時点ごとに補正透過流束値を算出する補正透過流束算出ステップと、補正透過流束算出ステップにおいて算出された複数の所定の時点における補正透過流束値を、所定の時点ごとに関連付けて記録手段に格納する記録ステップと、記録手段に格納された複数の所定の時点における補正透過流束値から、補正透過流束値の時期依存性を示す近似式を導出した後、近似式とあらかじめ設定された膜ろ過手段における補正透過流束値のしきい値とから、膜ろ過手段に関する限界時点を算出する洗浄時期算出ステップと、膜ろ過手段の上流側における被処理水に対する処理条件を変更することにより、膜ろ過手段の限界時点を調整する制御ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the above-described object, the time adjustment method according to the present invention includes an upstream side and a downstream side along the flow direction of the water to be treated with respect to the membrane filtration means for filtering the water to be treated. A pressure measuring step for measuring the pressure of the water, a flow rate measuring step for measuring the flow rate of the treated water flowing into the membrane filtration means, a temperature measuring step for measuring the temperature of the treated water flowing into the membrane filtration means, Based on the pressure measured in the pressure measurement step, the flow rate measured in the flow measurement step, and the temperature measured in the temperature measurement step, the corrected permeate flow value is calculated for each predetermined time point. The corrected permeation flux values at a plurality of predetermined time points calculated in the bundle calculation step and the corrected permeation flux calculation step are associated with each predetermined time point and stored in the recording means. And calculating an approximate expression indicating the time dependency of the corrected permeation flux value from a plurality of corrected permeation flux values at a plurality of predetermined time points stored in the recording means. By changing the cleaning time calculation step for calculating the limit time point for the membrane filtration means from the threshold value of the corrected permeation flux value in the filtration means, and the treatment conditions for the water to be treated on the upstream side of the membrane filtration means, And a control step for adjusting the limit time point of the filtering means.
本発明に係る時期調整方法は、上記の発明において、膜ろ過手段が複数存在する場合に、複数の膜ろ過手段における限界時点を互いに近づけるように、被処理水に対する処理条件の変更を行うことを特徴とする。 The time adjustment method according to the present invention is that in the above invention, when there are a plurality of membrane filtration means, the treatment conditions for the water to be treated are changed so that the limit time points in the plurality of membrane filtration means are close to each other. Features.
本発明に係る時期調整方法は、上記の発明において、被処理水に対する処理条件の変更は、複数の膜ろ過手段に通水させる被処理水の流量の制御であることを特徴とする。 The time adjustment method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the change of the treatment condition for the water to be treated is control of a flow rate of the water to be treated to be passed through the plurality of membrane filtration means.
本発明に係る時期調整方法は、上記の発明において、被処理水に対する処理条件の変更は、被処理水のpHを調整する薬品の添加量の制御であることを特徴とする。 The time adjustment method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the change of the treatment condition for the water to be treated is control of the amount of chemicals for adjusting the pH of the water to be treated.
本発明に係る時期調整方法は、上記の発明において、被処理水に対する処理条件の変更は、被処理水に添加する凝集剤の量の制御であることを特徴とする。 The time adjustment method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the change of the treatment condition for the water to be treated is control of the amount of the flocculant added to the water to be treated.
本発明に係る時期調整方法は、上記の発明において、被処理水に対する処理条件の変更は、被処理水に添加する凝集剤の種類の変更であることを特徴とする。 The time adjustment method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the change in the treatment condition for the water to be treated is a change in the type of the flocculant added to the water to be treated.
本発明に係る時期調整方法は、上記の発明において、凝集剤は、ポリ塩化アルミニウム、高塩基度ポリ塩化アルミニウム、またはポリマーであることを特徴とする。 The time adjustment method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the flocculant is polyaluminum chloride, high basicity polyaluminum chloride, or a polymer.
本発明に係る時期調整装置は、被処理水をろ過する膜ろ過手段に対して被処理水の流れ方向に沿った上流側および下流側の圧力を計測する圧力計測手段と、膜ろ過手段に流入する被処理水の流量を計測する流量計測手段と、膜ろ過手段に流入する被処理水の温度を計測する温度計測手段と、所定の時点における、圧力計測手段により計測された圧力、流量計測手段により計測された流量、および温度計測手段により計測された温度に基づいて、所定の時点ごとの補正透過流束値を算出する算出手段と、複数の所定の時点において、算出手段により算出された補正透過流束値を所定の時点ごとに関連付けて格納する記録手段と、被処理水に対する処理条件を変更制御する制御手段と、を備え、算出手段が、記録手段に格納された複数の所定の時点における補正透過流束値から、補正透過流束値の時期依存性を示す近似式を導出し、近似式とあらかじめ設定された膜ろ過手段における補正透過流束値のしきい値とから、膜ろ過手段に対する洗浄の時期を算出し、制御手段が、膜ろ過手段の上流側における被処理水に対する処理条件を変更制御することにより、膜ろ過手段の限界時点を調整することを特徴とする。 The timing adjusting device according to the present invention includes a pressure measuring unit that measures upstream and downstream pressures along the flow direction of the water to be treated with respect to the membrane filtering unit that filters the water to be treated, and a flow into the membrane filtering unit. A flow rate measuring means for measuring the flow rate of the treated water, a temperature measuring means for measuring the temperature of the treated water flowing into the membrane filtration means, and a pressure and flow rate measuring means measured by the pressure measuring means at a predetermined time point Calculation means for calculating a corrected permeation flux value at each predetermined time point based on the flow rate measured by the temperature and the temperature measured by the temperature measurement means, and corrections calculated by the calculation means at a plurality of predetermined time points A recording means for associating and storing a permeation flux value for each predetermined time point; and a control means for changing and controlling the treatment conditions for the water to be treated. The calculating means includes a plurality of predetermined times stored in the recording means. From the corrected permeation flux value at, an approximate expression indicating the time dependence of the corrected permeation flux value is derived, and from the approximate expression and a preset threshold value of the corrected permeation flux value in the membrane filtration means, membrane filtration is performed. The cleaning time for the means is calculated, and the control means adjusts the limit time of the membrane filtration means by changing and controlling the treatment conditions for the water to be treated on the upstream side of the membrane filtration means.
本発明に係る時期調整方法によれば、膜ろ過手段に対する薬品洗浄の実施時期を所望とする時期に近くなるように調整でき、膜ろ過装置を複数のろ過膜から構成した場合、それぞれのろ過膜の薬品洗浄時期を近づけて、薬品洗浄処理に要するコストを低減することが可能となる。 According to the timing adjustment method according to the present invention, the chemical cleaning time for the membrane filtration means can be adjusted to be close to a desired timing, and when the membrane filtration device is composed of a plurality of filtration membranes, each filtration membrane Therefore, it is possible to reduce the cost required for the chemical cleaning process.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiment, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. Further, the present invention is not limited to the embodiments described below.
まず、本発明の一実施形態におけるセラミック膜ろ過装置を備えた浄水場について説明する。図1は、この一実施形態における浄水場1の構成を示す。図1に示すように、浄水場1においては、前処理設備10およびろ過設備20を少なくとも備える。また、浄水場1には、浄水場1に備えられた各種の設備を制御するための管理制御部30が備えられる。
First, the water purification plant provided with the ceramic membrane filtration apparatus in one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 shows the configuration of a
前処理設備10は、浄水処理が行われる原水が流入されるとともに、必要に応じて凝集剤が注入される、例えば複数の混和槽などを有する原水槽設備11を備える。この原水槽設備11は、水槽内を撹拌するための撹拌翼13、および撹拌翼13を回転させる攪拌機12を備える。原水槽設備11は、原水に凝集剤を注入して撹拌することによって、原水中の濁質や有機物などをマイクロフロック化させる凝集設備である。
The
ろ過設備20は、セラミック膜モジュール21を中心に構成され、膜供給ポンプ22a、空気圧縮機23a、空気槽23b、逆洗水槽24、および薬品貯留槽25を備える。膜供給ポンプ22aは、原水槽設備11において処理された被処理水を、流れ方向に沿った上流側である一次側からセラミック膜モジュール21に供給する。膜供給ポンプ22aは管理制御部30によってセラミック膜モジュール21に供給する被処理水の流量が制御される。ろ過手段としてのセラミック膜モジュール21は、供給された被処理水をろ過するろ過膜を複数備える。これにより、前処理設備10において凝集処理された原水は、セラミック膜モジュール21によってろ過される。ろ過された処理水は膜ろ過水として二次側に流出して、後段に供給される。
The
また、膜ろ過水の一部は逆洗水槽24に供給されて貯留される。逆洗水槽24に貯留された膜ろ過水は、逆洗供給ポンプ22bによってセラミック膜モジュール21に供給されて物理洗浄である水逆洗に用いられる。水逆洗は、空気圧縮機23aによって圧縮された空気を貯留した空気槽23bから供給される圧縮空気を用いて行われる。この水逆洗は、例えば4〜12時間ごと、具体的には例えば6時間ごとの周期で定期的に行われる。また、水逆洗によって生じた膜逆洗排水は、従来公知の方法により排水槽(図示せず)において濃縮され、得られた濃縮汚泥は後段の汚泥処理設備(図示せず)に供給される。
A part of the membrane filtrate is supplied to the
薬品貯留槽25には、例えば硫酸(H2SO4)や次亜塩素酸(HClO)などの、薬品洗浄処理に用いられる洗浄用薬液が貯留されている。薬品貯留槽25に貯留された洗浄用薬液は、薬品循環ポンプ22cによって、セラミック膜モジュール21の一次側(原水側)に注入され、二次側(膜ろ過水側)に流出されてクロスフロー循環される。
The
セラミック膜モジュール21における被処理水の流入側(一次側)および膜ろ過水の流出側(二次側)にはそれぞれ、圧力計測手段としての圧力計26a,26bが設置されている。さらに、セラミック膜モジュール21の一次側には、被処理水の流量を計測する流量計測手段としての流量計27、および被処理水の温度を計測する温度計測手段としての温度計28が設置されている。
Pressure gauges 26a and 26b as pressure measuring means are installed on the inflow side (primary side) and the outflow side (secondary side) of the membrane filtrate in the
この一実施形態による時期調整装置としての管理制御部30は、例えばCPU、ROMやRAMなどの記憶媒体、モニタなどの出力装置、およびハードディスクなどの記録媒体を有して構成されるコンピュータ(PC)などからなる。管理制御部30においては、記録媒体に、後述する薬品洗浄時期調整方法を実行可能な、一実施形態による所定のプログラムが格納されている。
The
この管理制御部30は、上述したコンピュータによる演算処理部の一種である算出手段としての算出部31、データベース処理部32、および上述の記録媒体などからなる記録手段としての記録部33を備える。また、算出部31は、温度補正差圧算出部31a、補正透過流束算出部31b、および薬品洗浄時期算出部31cから構成される。算出部31による演算処理の詳細については、後述する。
The
また、管理制御部30は、入力手段としての入力部34を通じて入力された圧力の計測値データなどに基づき、格納されたプログラムに従って薬品洗浄時期を算出可能に構成されている。なお、入力部34は、外部からデータを入力可能に構成されたキーボードや入出力インターフェースなどからなる。また、上述したプログラムは、記録部33などの記録媒体に記憶させても良く、記録媒体を用いれば、例えば上述したコンピュータに、この一実施形態によるプログラムをインストールすることができる。上述したプログラムを記憶した記録媒体は、非一過性の記録媒体であっても良い。非一過性の記録媒体は特に限定されないが、CD−ROM、DVD、またはハードディスクなどの各種の記録媒体を採用することが可能である。また、管理制御部30は、算出した薬品洗浄時期を出力手段としての出力部35などに出力して外部に報知可能に構成されている。
Further, the
記録部33には、圧力計26a,26bにより計測されて入力された圧力、流量計27により計測されて入力された流量、および温度計28により計測されて入力された温度のそれぞれの計測値のデータが、データテーブルとして格納されている。データベース処理部32は、この記録部33に格納されたデータテーブルに対して検索や格納などの各種データベース処理を実行する。算出手段としての算出部31は、データベース処理部32によって記録部33に格納されたデータベースを処理して、所定の種々の演算処理を行う。これによって、管理制御部30は、この一実施形態による薬品洗浄時期算出方法を実行する。
In the
(薬品洗浄時期算出方法)
次に、この一実施形態による時期調整方法に利用される薬品洗浄時期算出方法について説明する。薬品洗浄時期算出方法は、管理制御部30により実行される。
(Chemical cleaning time calculation method)
Next, a chemical cleaning time calculation method used in the time adjustment method according to this embodiment will be described. The chemical cleaning time calculation method is executed by the
まず、本発明者の知見によれば、膜ろ過差圧に基づいて算出可能な透過流束(透過水流束)を導出すれば、膜ろ過差圧の場合に比して変化を直線的に把握することができる。これにより、セラミック膜モジュール21における補正透過流束から薬品洗浄時期を算出できる。なお、透過流束とは、一定圧力差条件の下で被処理水などの液体の透過流量(m3/d)をろ過膜の膜面積(m2)で除したものであり、ろ過膜の単位面積当たりの1日での被処理水の透過速度((m3/m2/d=)m/d)である。
First, according to the knowledge of the present inventor, if the permeation flux (permeate flux) that can be calculated based on the membrane filtration differential pressure is derived, the change can be grasped linearly compared to the case of the membrane filtration differential pressure. can do. Thereby, the chemical cleaning time can be calculated from the corrected permeation flux in the
また、膜ろ過差圧ΔPは、ろ過膜に対して被処理水の流れ方向に沿った上流側の一次側圧力P1と下流側の二次側圧力P2との差(ΔP=P1−P2)により定義される。なお、図1に示すように、セラミック膜モジュール21を立てて使用する場合には、原水側圧力にセラミック膜モジュール21の高さ分の圧力がさらに作用しているため、この一実施形態において膜ろ過差圧ΔPは、以下の(1)式により算出される。ここで、P0は、セラミック膜モジュール21の高さに依存した一定圧力であることから、定数として扱われる。
ΔP=(一次側圧力P1−二次側圧力P2−高さ分圧力P0=)P1−P2−P0 …(1)
The membrane filtration differential pressure ΔP is the difference between the upstream primary pressure P 1 and the downstream secondary pressure P 2 along the flow direction of the water to be treated (ΔP = P 1 − It is defined by P 2). As shown in FIG. 1, when the
ΔP = (primary side pressure P 1 −secondary side pressure P 2 −height partial pressure P 0 =) P 1 −P 2 −P 0 (1)
また、透過流束は、被処理水の温度によってその値が変化する。そのため、被処理水の温度の違いに対して透過流束の状態を適正に把握する必要がある。そこで、本発明者は、透過流束に対して温度補正を行った補正透過流束を、薬品洗浄処理の時期を予測する演算の指標とする方法を想起した。 Further, the value of the permeation flux varies depending on the temperature of the water to be treated. Therefore, it is necessary to properly grasp the state of the permeation flux with respect to the difference in the temperature of the water to be treated. Accordingly, the present inventor has conceived a method in which the corrected permeation flux obtained by performing temperature correction on the permeation flux is used as an index for calculation for predicting the timing of the chemical cleaning process.
次に、この一実施形態による補正透過流束を指標とした薬品洗浄時期の算出方法を説明する。図2は、この一実施形態による薬品洗浄時期の算出方法を説明するためのフローチャートである。 Next, a method for calculating the chemical cleaning time using the corrected permeation flux according to this embodiment as an index will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining a method of calculating a chemical cleaning time according to this embodiment.
まず、従来公知の方法によって水逆洗を行った後の汚れの影響の少ない状態となる所定時点において、圧力計26a,26bにより圧力を計測する。計測された圧力の計測値は、入力部34を介して算出部31の温度補正差圧算出部31aに入力される(ステップST1)。なお、圧力の計測値データは、作業者が圧力計26a,26bの計測値を読み取って、管理制御部30の入力部34から入力しても良い。圧力の計測値データは、計測と同程度の頻度で管理制御部30の入力部34を介してデータベース処理部32に供給され、記録部33のデータベースに格納される。
First, the pressure is measured by the
次に、温度補正差圧算出部31aは、セラミック膜モジュール21に対して被処理水の流れ方向に沿った、上流側の一次側圧力と下流側の二次側圧力との膜ろ過差圧(水逆洗後の初期膜ろ過差圧)を算出する(ステップST2)。算出された膜ろ過差圧のデータは、計測と同程度の頻度で、管理制御部30のデータベース処理部32に供給され、記録部33のデータベースに格納される。
Next, the temperature-corrected differential
一方、水逆洗を行った後の汚れの影響の少ない状態で、流量計27によってセラミック膜モジュール21に流入する被処理水の流量が計測される。計測された流量は、入力部34を介してデータベース処理部32に供給される(ステップST3)。他方、水逆洗を行った後の汚れの影響の少ない状態において、温度計28によってセラミック膜モジュール21に流入する被処理水の温度が計測され、入力部34を介してデータベース処理部32に供給される(ステップST4)。流量および温度の計測値データは、計測と同程度の頻度で、管理制御部30の入力部34を介してデータベース処理部32に供給され、記録部33のデータベースに格納される。なお、作業者が流量計27や温度計28の計測値を読み取って、流量および温度のそれぞれの計測値データを管理制御部30の入力部34を用いて入力しても良い。以上のステップST1〜ST4は、必ずしも上述した順序に限定されず、ステップST1,ST3,ST4については、並行して行うのが好ましい。
On the other hand, the flow rate of the water to be treated flowing into the
次に、算出部31の温度補正差圧算出部31aは、データベースに格納された所定時点における温度のデータに基づいて、例えば下式の(2)式を用いて、温度t(℃)における被処理水の粘度μ(Pa・s)を算出する。なお、被処理水の粘度μの算出式については、必ずしも(2)式に限定されない。
その後、温度補正差圧算出部31aは、データベースに格納された、温度の計測と同じ所定時点における膜ろ過差圧のデータに対して、算出された粘度μの値に基づいた温度補正を行って、例えば下式の(3)式を用いて温度補正差圧Δpを算出する(ステップST5)。(3)式においてΔP(kPa)は、計測された膜ろ過差圧である。なお、温度補正差圧の算出式については、必ずしも(3)式に限定されない。
算出された温度補正差圧の値は、データベース処理部32によって記録部33のデータベースに格納される(ステップST6)。管理制御部30は、これらの一連のデータベース処理および演算処理を、好適には水逆洗の実施後に毎回行う。これによって、記録部33に温度補正差圧における複数のデータからなるデータベースが作成され、温度補正差圧の経時的な変化のデータが得られる。
The calculated temperature correction differential pressure value is stored in the database of the
その後、管理制御部30における算出部31の補正透過流束算出部31bにより、補正透過流束値の算出が行われる。すなわち、補正透過流束算出部31bは、データベースに格納された所定時点における流量のデータと、同じ所定時点における、算出された温度補正差圧のデータとに基づいて演算処理を行い、セラミック膜モジュール21の補正透過流束値Jvを算出する(ステップST7)。具体的に、補正透過流束算出部31bは、流量のデータと温度補正差圧のデータとに基づいて、例えば下式の(4)式に従った演算処理を行う。
これにより、補正透過流束算出部31bは、補正透過流束値Jvを算出する。この一実施形態において算出される補正透過流束値Jvは、基準温度を25℃として膜ろ過差圧が100kPaの場合の、単位面積当たりかつ1日当たりの透過流量である。なお、Jvは補正透過流束(m/d)、Vは基準流量(m3/d)、Δpは上述の(3)式で求められた温度補正差圧であり、Sはセラミック膜モジュール21の膜面積(m2)であってあらかじめ取得可能な既知の定数である。
Thereby, the corrected permeation
補正透過流束算出部31bにより算出された補正透過流束値Jvは、データベース処理部32によって、圧力、流量および温度が計測された所定時点、ここでは経過日と関連付けされて記録部33のデータベースに格納される(ステップST8)。管理制御部30においては、これらの一連のデータベース処理および演算処理を、後の薬品洗浄時期の算出に必要となる所定のデータ数分以上の複数回行われる(ステップST9:No)。これによって、管理制御部30の記録部33に、複数の補正透過流束値のデータからなるデータベースが作成される。
Correcting flux value J v calculated by the correction
図3は、上述のように算出されて得られた、経過日数に従った補正透過流束のデータを示すグラフである。図3に示すように、補正透過流束は、原水性状の変化が少ない場合は、セラミック膜モジュール21に対する薬品洗浄処理後から長い経過日数を経ても急峻な変化は生じず、直線的で緩やかに減少する。
FIG. 3 is a graph showing corrected permeation flux data according to the number of days obtained, calculated as described above. As shown in FIG. 3, the corrected permeation flux does not change sharply even after a long period of time after the chemical cleaning process for the
そして、図2に示すように、記録部33に格納された補正透過流束値のデータ数が所定のデータ数以上になった段階(ステップST9:Yes)で、ステップST10に移行する。ステップST10において算出部31の薬品洗浄時期算出部31cは、所定のデータ数の補正透過流束値に対して、好適な近似法に基づいた近似式を導出する。この一実施形態においては、薬品洗浄時期算出部31cは、例えば薬品洗浄処理を実施した30日後の時点から直近の時点(図3中、データ右端の時点)までの補正透過流束値に対して、例えば最小二乗法により1次近似式を導出する。この1次近似式は、補正透過流束値の時期依存性を示し、図3に示す直線fで表すことができる。
Then, as shown in FIG. 2, when the number of corrected permeation flux values stored in the
他方、セラミック膜モジュール21に対して薬品洗浄処理を実施すべき状態になるまで膜ろ過処理を行った場合の補正透過流束閾値Jv0を、セラミック膜モジュール21に対する実験などによってあらかじめ測定しておく。そして、薬品洗浄時期算出部31cの演算処理により、図3に示す直線fで表される1次近似式と、あらかじめ測定された補正透過流束閾値Jv0とが交わる点における経過日数Xを算出する(図2中、ステップST11)。そして、薬品洗浄時期算出部31cにより算出された経過日数Xを、薬品洗浄時期の予測日として出力部35に出力する。以上により、管理制御部30は、入力されたデータに対する演算処理によってセラミック膜モジュール21における薬品洗浄処理を行うべき時点を予測することができる。なお、薬品洗浄時期に関しては、セラミック膜モジュール21の使用限界時期として処理することも可能である。
On the other hand, the corrected permeation flux threshold value J v0 when the membrane filtration process is performed until the chemical cleaning process for the
(薬品洗浄時期調整方法)
次に、以上のようにして算出された薬品の洗浄時期に基づいて、複数のセラミック膜モジュールの薬品洗浄時期をそれぞれ調整する調整方法について説明する。図4は、この一実施形態による洗浄時期の調整方法を説明するためのフローチャートである。図5は、この一実施形態による、例えば3台(No.1〜No.3)のセラミック膜モジュール21における図3に対応する補正透過流束の経過日数に従った変化の一例を示すグラフである。
(Chemical cleaning time adjustment method)
Next, an adjustment method for adjusting the chemical cleaning times of the plurality of ceramic membrane modules based on the chemical cleaning times calculated as described above will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining a cleaning time adjustment method according to this embodiment. FIG. 5 is a graph showing an example of a change according to the elapsed days of the corrected permeation flux corresponding to FIG. 3 in, for example, three (No. 1 to No. 3)
図4に示すように、この一実施形態による時期調整方法においては、まずステップST21において、上述した時期の導出処理を行う。ステップST21は、上述した一実施形態による薬品洗浄時期算出方法である図2に示すステップST1〜ST11の処理である。なお、これらの3台のセラミック膜モジュール21はそれぞれ1台ずつ逆洗洗浄が行われる。すなわち、1台のセラミック膜モジュール21が逆洗洗浄される間、他の2台のセラミック膜モジュール21は稼働状態となる。そして、それぞれのセラミック膜モジュール21において逆洗洗浄後に膜ろ過差圧が計測され、図5に示すように、3台のセラミック膜モジュール21のそれぞれにおいて補正透過流束を算出する。
As shown in FIG. 4, in the time adjustment method according to this embodiment, first, in step ST21, the above-described time derivation process is performed. Step ST21 is a process of steps ST1 to ST11 shown in FIG. 2 which is a chemical cleaning time calculation method according to the embodiment described above. Each of the three
その後、それぞれのセラミック膜モジュール21において、補正透過流束値の時期依存性を示す例えば1次近似式を導出する。図5に示す直線a,b,cはそれぞれ、No.1〜No.3の3台のセラミック膜モジュール21における、図3に示す直線fに対応する補正透過流束値の時期依存性を示す直線である。また、一方で、3台のセラミック膜モジュール21のそれぞれについて、使用限度まで膜ろ過処理を行った場合における補正透過流束閾値(図3におけるJv0)をあらかじめ導出しておく。なお、これらの補正透過流束のデータや補正透過流束閾値のデータは、図1に示す入力部34によって、データベース処理部32を通じて記録部33に格納される。
Thereafter, in each
続いて、図4に示すステップST22に移行して、ステップST21において導出された時期が、所望の時期であるかの判断が行われる。すなわち、管理制御部30は、ステップST21において導出された時期とあらかじめ設定された時期とのずれが、例えば7日以下、換言すると設定された時期の前後を含めて例えば14日間の範囲内であるか否かを判断する。すなわち、あらかじめ設定された時期に対して、例えば7日ずれた範囲が所望の時期となる。なお、この時期に対する判断処理は、導出された時期が管理制御部30の出力部35から出力された後に、作業者が行うことも可能であり、上述した時期のずれの日数もあくまでも一例であって限定されるものではない。そして、導出した時期が所望の時期である場合(ステップST22:Yes)、時期調整方法の処理は終了する。
Subsequently, the process proceeds to step ST22 shown in FIG. 4, and it is determined whether the time derived in step ST21 is a desired time. That is, the
(被処理水に対する処理条件の変更)
一方、導出した時期が所望の時期ではなかった場合(ステップST22:No)、ステップST23に移行して、被処理水に対する処理条件の変更が行われる。以下に、この被処理水に対する処理条件の変更について説明する。なお、以下の説明において被処理水は原水も含む。
(Change of treatment conditions for treated water)
On the other hand, when the derived time is not the desired time (step ST22: No), the process proceeds to step ST23, and the treatment condition for the water to be treated is changed. Below, the change of the process conditions with respect to this to-be-processed water is demonstrated. In the following description, the water to be treated includes raw water.
この一実施形態において被処理水に対する処理は、図1に示す例えば前処理設備10または膜供給ポンプ22aにおいて実行される。すなわち、上述の導出した時期が所望の時期ではなかった場合、セラミック膜モジュール21に供給される被処理水の性状を変化させたり、セラミック膜モジュール21にかかる負荷を変化させたりする必要がある。これらの変化を生じさせるためには被処理水に対する処理条件の変更が必要になる。
In this embodiment, the treatment of the water to be treated is executed, for example, in the
(被処理水の流量制御)
具体的には、管理制御部30が膜供給ポンプ22aを制御することにより、セラミック膜モジュール21に供給する被処理水の流量を制御する処理条件の変更制御を行うことが可能である。この場合、例えば3台のセラミック膜モジュール21のそれぞれに供給する被処理水の流量をそれぞれ制御する。具体的に例えば、図5に示すようにNo.1の1台のセラミック膜モジュール21における一次近似式の直線aの傾きが、他のNo.2,No.3のそれぞれのセラミック膜モジュール21における一次近似式の直線b,cの傾きと大きく異なっている場合を想定する。この場合、図5中丸囲み部に示すように、No.1のセラミック膜モジュール21の使用限界時期は、他のセラミック膜モジュール21の使用限界時期から乖離している。そこで、No.1のセラミック膜モジュール21における一次近似式の直線aの傾きが大きくなるように被処理水に対する処理条件を変更する。これにより、No.1〜No.3のセラミック膜モジュール21の使用限界時期を互いに近づけることができる。
(Flow control of treated water)
Specifically, the
すなわち、ステップST23において、No.1のセラミック膜モジュール21に供給する被処理水の流量を増加させて、No.1のセラミック膜モジュール21に対する膜ろ過処理の負荷を大きくする。この処理条件の変更後、図4に示すステップST21に復帰して改めて時期の導出処理を実行する。そして、ステップST21において得られたNo.1のセラミック膜モジュール21における使用限界の時期に基づいて、管理制御部30は、直線aの傾きが大きくなる方に移行したか、または傾きが小さくなる方に移行したかを検出する。管理制御部30は、この直線aの傾きの大きさの変化に応じて、No.1〜No.3のセラミック膜モジュール21の使用限界時期が、相互に近づく方向に膜供給ポンプ22aを制御する。ここでは、No.1のセラミック膜モジュール21に供給する被処理水の流量を増加させる。本発明者の知見によれば、セラミック膜モジュール21に供給する被処理水の流量と、補正透過流束の変化率である一次近似式の直線の傾きの大きさとは、略比例関係にある。そのため、セラミック膜モジュール21に供給する被処理水の流量を例えば0.9倍に減少させると、補正透過流束の変化率も0.9倍になる。この場合、セラミック膜モジュール21の使用限界時期を10%程度延ばすことができる。なお、流量の増減制御は、例えばNo.1〜No.3のセラミック膜モジュール21のそれぞれに対して行うことが可能である。
That is, in step ST23, No. No. 1 is increased by increasing the flow rate of the water to be treated supplied to the
(pH調整剤の添加量制御)
また、ステップST23における被処理水に対する処理条件の変更としては、前処理設備10の原水槽設備11における被処理水のpHを調整することも可能である。ここで、図6は、処理条件の変更に用いる閉塞物質除去率のpH値依存性の一例を示すグラフである。なお、図6中の閉塞物質除去率として、水質状況を把握するための指標の一つである紫外線吸光度(E260)に基づいて、以下の(5)式から算出される除去率を採用する。この紫外線吸光度(E260)は、水中の有機物濃度と波長260nmの紫外線を吸収する割合によって被処理水中の有機物の量を表す指標である。
閉塞物質除去率=(流入E260−流出E260)/流入E260……(5)
(流入E260:原水槽設備11に流入する被処理水におけるE260、流出E260:原水槽設備11から流出する被処理水におけるE260)
(Control of added amount of pH adjuster)
Moreover, as a change of the process condition with respect to the to-be-processed water in step ST23, it is also possible to adjust the pH of the to-be-processed water in the raw
Occlusion substance removal rate = (inflow E260−outflow E260) / inflow E260 (5)
(Inflow E260: E260 in treated water flowing into raw
図6に示すように、原水槽設備11における被処理水のpH値を上昇させると、閉塞物質の除去率が減少し、pH値を降下させると閉塞物の除去率が増加する。すなわち、セラミック膜モジュール21に対する負荷を増加させる場合にはpH値を上昇させ、反対に負荷を低減させる場合にはpH値を下降させる。換言すると、原水槽設備11における被処理水のpH値を上昇させると、セラミック膜モジュール21はより閉塞しやすくなり、補正透過流束の減少率である一次近似式の直線a〜cの傾きの大きさは増加する方向に推移する。反対にpH値を降下させると、セラミック膜モジュール21はより閉塞しにくくなり、補正透過流束の減少率が低下して、一次近似式の直線a〜cの傾きの大きさは低下する方向に推移する。
As shown in FIG. 6, when the pH value of the water to be treated in the raw
そして、原水槽設備11における被処理水のpH値を上昇させるとともに、No.1のセラミック膜モジュール21に供給する被処理水の流量を増加させると、直線b,cの傾きの変化率に比して、直線aの傾きの変化率が大きくなる。これにより、No.1〜No.3のセラミック膜モジュール21の使用限界時期を互いに近づける方向に制御できる。
And while raising the pH value of the to-be-processed water in the raw
以上のようにして、セラミック膜モジュール21の補正透過流束に関する一次近似式の直線a〜cの傾きを制御でき、セラミック膜モジュール21の使用限界の時期や薬品洗浄時期を調整できる。なお、原水槽設備11における被処理水のpHの調整としては、典型的にはpH調整剤としての硫酸(H2SO4)の添加量を増減させることにより行われる。なお、被処理水のpHの調整を水酸化ナトリウム(NaOH)の添加量を調整することで行っても良い。また、適切なpH値の算出は、典型的には管理制御部30により算出されるが、出力された一次近似式による直線に基づいて作業者が行うことも可能である。
As described above, it is possible to control the slopes of the straight-line approximate expressions a to c regarding the corrected permeation flux of the
(凝集剤の注入量制御)
さらに、ステップST23における被処理水に対する処理条件の変更としては、前処理設備10の原水槽設備11に注入する例えばポリ塩化アルミニウム(PAC)などの凝集剤の注入量を増減させることも可能である。ここで、図7は、処理条件の変更に用いる閉塞物質除去率のPAC添加率依存性の一例を示すグラフである。なお、図7中における閉塞物質除去率は、図6中におけると同様の除去率である。
(Controlling the amount of flocculant injected)
Furthermore, as a change in the treatment conditions for the water to be treated in step ST23, it is also possible to increase or decrease the injection amount of a flocculant such as polyaluminum chloride (PAC) injected into the raw
図7に示すように、原水槽設備11における被処理水に対するPACの添加率を増加させると、閉塞物質の除去率が増加し、反対にPACの添加率を減少させると閉塞物の除去率が減少する。すなわち、セラミック膜モジュール21に対する負荷を増加させる場合には凝集剤(PAC)の注入量を減少させ、反対に負荷を低減させる場合には凝集剤(PAC)の注入量を増加させる。換言すると、原水槽設備11における被処理水に対するPACの添加率を減少させると、セラミック膜モジュール21はより閉塞しやすくなり、補正透過流束の減少率である直線a〜cの傾きの大きさが増加する方向に推移する。反対にPACの添加率を増加させると、セラミック膜モジュール21はより閉塞しにくくなり、補正透過流束の減少率が低下して、直線a〜cの傾きの大きさが低下する方向に推移する。
As shown in FIG. 7, when the addition rate of PAC to the water to be treated in the raw
そして、原水槽設備11の被処理水に対するPACの添加率を減少させるとともに、No.1のセラミック膜モジュール21に供給する被処理水の流量を増加させると、直線b,cの傾きの大きさの変化率に対して、直線aの傾きの大きさの変化率が大きくなる。これにより、No.1〜No.3のセラミック膜モジュール21の使用限界時期を互いに近づける方向に制御できる。
And while adding the addition rate of PAC with respect to the to-be-processed water of the raw
また、この一実施形態において、凝集剤としてPACを用いたが、PAC以外の例えば高塩基度PACやポリマーなどの凝集剤を単独または混合させて添加しても良く、必ずしもPACに限定されない。凝集剤の種類に応じて、図7に示すグラフに代わる閉塞物質除去率の凝集剤添加率依存性が採用される。すなわち、被処理水に対する処理条件の変更として、セラミック膜モジュール21の上流側に設置された、原水槽設備11の被処理水に添加する凝集剤の種類の変更を採用することも可能である。この場合、管理制御部30が、凝集剤の種類の変更に対して直線a〜cの傾きの大きさがどのように変化するかを検出して算出する。そして、この算出結果に基づいて、No.1〜No.3のセラミック膜モジュール21の使用限界時期が互いに近づく方向に、凝集剤の種類を変更する。
In this embodiment, PAC is used as the flocculant. However, flocculants other than PAC, such as high basicity PAC and polymer, may be added alone or in combination, and are not necessarily limited to PAC. Depending on the type of the flocculant, the dependency of the occluding substance removal rate on the flocculant addition rate instead of the graph shown in FIG. 7 is adopted. That is, as a change in the treatment conditions for the water to be treated, it is possible to adopt a change in the type of flocculant added to the water to be treated in the raw
以上のようにして、セラミック膜モジュール21の補正透過流束に関する一次近似式の直線a〜cの傾きを制御でき、セラミック膜モジュール21の使用限界の時期や薬品洗浄時期を調整できる。なお、原水槽設備11における凝集剤の添加率の算出は、典型的には管理制御部30により算出されるが、導出された一次近似式による直線に基づいて作業者が行うことも可能である。
As described above, it is possible to control the slopes of the straight-line approximate expressions a to c regarding the corrected permeation flux of the
以上のステップST21〜ST23は、所望の時期が導出されるまで繰り返し実行される。また、流量の制御、pHの調整制御、および凝集剤の注入量の制御については、それぞれ独立に行うことが可能であるが、それぞれの制御を相互に関連付けて実行することも可能である。また、例えば線形計画法等の方法によって、pH調整剤の添加量や凝集剤の注入量をそれぞれ、使用するpH調整剤および凝集剤の合計コストが小さくなるように調整するのが好ましい。以上により、この一実施形態による時期調整方法が行われる。 The above steps ST21 to ST23 are repeatedly executed until a desired time is derived. Further, the control of the flow rate, the control of pH adjustment, and the control of the injection amount of the flocculant can be performed independently, but each control can also be executed in association with each other. Moreover, it is preferable to adjust the addition amount of the pH adjusting agent and the injection amount of the flocculant so as to reduce the total cost of the pH adjusting agent and the flocculant used, for example, by a method such as linear programming. As described above, the timing adjustment method according to this embodiment is performed.
以上説明した一実施形態によれば、セラミック膜モジュール21に対して薬品洗浄処理を実施すべき時点(日時)、すなわち使用限界時期を算出することができ、薬品洗浄時期を精度良く予測することができる。そのため、算出された使用限界時期に応じて、セラミック膜モジュール21の上流側における被処理水に対する処理条件を変更して、セラミック膜モジュール21の使用限界時期を調整することができる。これにより、膜ろ過装置を構成する複数のセラミック膜モジュール21、好適には全てのセラミック膜モジュール21を略同時期に使用限界に到達させることができるので、薬品洗浄処理に要するコストを低減できる。
According to the embodiment described above, it is possible to calculate the time point (date and time) when the chemical cleaning process should be performed on the
さらに、薬品洗浄時期を前倒しで行っているような場合に、セラミック膜モジュール21の上流側における被処理水に対する処理として、次のような対応を行うことができるという利点がある。すなわち、第1に、薬品洗浄処理に要する人員の確保や、薬品の手配などの処理を、余裕を持って行うことができる。特に、1か月前程度で急に薬品洗浄を実行するために必要な人員を招集するのは困難であるため、例えば2か月前から薬品洗浄処理の時期を計画できるという利点がある。第2に、セラミック膜モジュール21の使用を延長、すなわち使用を延命化させるための処理を早期に行うことができる。これにより、薬品洗浄処理の頻度を低減することができるので、セラミック膜モジュール21に対する薬品洗浄処理をさらに低コスト化できる。
Furthermore, when the chemical cleaning time is advanced, there is an advantage that the following measures can be taken as a treatment for the water to be treated on the upstream side of the
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値、日数はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値、日数を用いても良い。 Although one embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, the numerical values and days given in the above-described embodiment are merely examples, and different numerical values and days may be used as necessary.
例えば上述した一実施形態においては、計測を日ごとに行っており、所定の時点の間隔を1日としているが、計測を数時間ごとにしたり数日ごとにしたりすることも可能である。すなわち、所定の時点の間隔を数時間から複数日とすることが可能である。 For example, in the above-described embodiment, the measurement is performed every day, and the interval between the predetermined time points is one day. However, the measurement can be performed every several hours or every several days. That is, the interval between the predetermined time points can be several hours to a plurality of days.
例えば上述した一実施形態においては、近似式として、最小二乗法により導出した1次近似式を採用しているが、必ずしも最小二乗法による1次近似式に限定されるものではなく、種々の適切な近似方法によって導出された種々の近似を採用することができる。例えば、線形近似、対数近似、多項式近似、指数近似、および移動平均などの種々の近似を採用することが可能である。 For example, in the above-described embodiment, a linear approximation derived by the least square method is adopted as the approximate expression, but it is not necessarily limited to the linear approximate expression by the least square method, and may be variously appropriate. Various approximations derived by various approximation methods can be adopted. For example, various approximations such as linear approximation, logarithmic approximation, polynomial approximation, exponential approximation, and moving average can be adopted.
また、例えば上述の一実施形態においては、導出する時期として薬品洗浄時期を導出しているが、必ずしも薬品洗浄時期に限定されるものではない。導出する時期として、セラミック膜モジュール21の使用限界時期を導出することも可能であり、補正透過流束閾値の設定に応じて、種々の時期を導出して調整することが可能である。
For example, in the above-described embodiment, the chemical cleaning time is derived as the time of deriving, but is not necessarily limited to the chemical cleaning time. It is possible to derive the use limit time of the
また、上述の一実施形態においては、No.1のセラミック膜モジュール21の使用限界時期を、No.2およびNo.3のセラミック膜モジュール21の使用限界時期に近づける場合について説明したが、必ずしもこれに限定されない。反対に、No.2およびNo.3のセラミック膜モジュール21の使用限界時期を、No.1のセラミック膜モジュール21の使用限界時期に近づけるように制御しても良い。すなわち、上述した補正透過流束の減少率の制御方法に基づいて、単一または複数のセラミック膜モジュール21から、所望とするセラミック膜モジュール21の使用限界時期を制御することが可能である。
In the above-described embodiment, No. No. 1
また、上述の一実施形態においては、閉塞物質除去率の指標として、紫外線吸光度(E260)を採用しているが、必ずしも紫外線吸光度に限定されるものではなく、バイオポリマーなどを指標とすることも可能である。すなわち、以下の(6)式から算出される除去率を採用することも可能である。
閉塞物質除去率=(流入バイオポリマー濃度−流出バイオポリマー濃度)/流入バイオポリマー濃度……(6)
(流入バイオポリマー濃度:原水槽設備11に流入する被処理水中のバイオポリマーの濃度、流出バイオポリマー濃度:原水槽設備11から流出する被処理水中のバイオポリマー濃度)
Further, in the above-described embodiment, the ultraviolet absorbance (E260) is adopted as an index of the occluding substance removal rate, but is not necessarily limited to the ultraviolet absorbance, and a biopolymer or the like may be used as an index. Is possible. That is, it is possible to employ a removal rate calculated from the following equation (6).
Occlusion removal rate = (inflow biopolymer concentration-outflow biopolymer concentration) / inflow biopolymer concentration (6)
(Inflow biopolymer concentration: concentration of biopolymer in the treated water flowing into the raw
1 浄水場
10 前処理設備
11 原水槽設備
12 攪拌機
13 撹拌翼
20 ろ過設備
21 セラミック膜モジュール
22a 膜供給ポンプ
22b 逆洗供給ポンプ
22c 薬品循環ポンプ
23a 空気圧縮機
23b 空気槽
24 逆洗水槽
25 薬品貯留槽
26a,26b 圧力計
27 流量計
28 温度計
30 管理制御部
31 算出部
31a 温度補正差圧算出部
31b 補正透過流束算出部
31c 薬品洗浄時期算出部
32 データベース処理部
33 記録部
34 入力部
35 出力部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記膜ろ過手段に流入する前記被処理水の流量を計測する流量計測ステップと、
前記膜ろ過手段に流入する前記被処理水の温度を計測する温度計測ステップと、
所定の時点における、前記圧力計測ステップにおいて計測された圧力、前記流量計測ステップにおいて計測された流量、および前記温度計測ステップにおいて計測された温度に基づいて、前記所定の時点ごとに補正透過流束値を算出する補正透過流束算出ステップと、
前記補正透過流束算出ステップにおいて算出された複数の前記所定の時点における補正透過流束値を、前記所定の時点ごとに関連付けて記録手段に格納する記録ステップと、
前記記録手段に格納された複数の前記所定の時点における補正透過流束値から、補正透過流束値の時期依存性を示す近似式を導出した後、前記近似式とあらかじめ設定された前記膜ろ過手段における補正透過流束値のしきい値とから、前記膜ろ過手段に関する限界時点を算出する洗浄時期算出ステップと、
前記膜ろ過手段の上流側における前記被処理水に対する処理条件を変更することにより、前記膜ろ過手段の限界時点を調整する制御ステップと、を含む
ことを特徴とする時期調整方法。 A pressure measuring step for measuring the pressure on the upstream side and the downstream side along the flow direction of the treated water with respect to the membrane filtration means for filtering the treated water;
A flow rate measuring step for measuring a flow rate of the treated water flowing into the membrane filtration means;
A temperature measuring step for measuring the temperature of the treated water flowing into the membrane filtration means;
Based on the pressure measured in the pressure measurement step, the flow rate measured in the flow measurement step, and the temperature measured in the temperature measurement step at a predetermined time point, the corrected permeation flux value at each predetermined time point A corrected permeation flux calculation step for calculating
A recording step of storing a plurality of corrected permeation flux values at the predetermined time points calculated in the corrected permeation flux calculating step in association with the predetermined time points;
After deriving an approximate expression indicating the time dependence of the corrected permeation flux value from the plurality of corrected permeation flux values stored at the predetermined time stored in the recording means, the approximate expression and the preset membrane filtration A cleaning time calculating step for calculating a limit time point regarding the membrane filtration means from a threshold value of the corrected permeation flux value in the means;
A control step of adjusting a limit time point of the membrane filtration means by changing a treatment condition for the water to be treated on the upstream side of the membrane filtration means.
前記膜ろ過手段に流入する前記被処理水の流量を計測する流量計測手段と、
前記膜ろ過手段に流入する前記被処理水の温度を計測する温度計測手段と、
所定の時点における、前記圧力計測手段により計測された圧力、前記流量計測手段により計測された流量、および前記温度計測手段により計測された温度に基づいて、前記所定の時点ごとの補正透過流束値を算出する算出手段と、
複数の前記所定の時点において、前記算出手段により算出された補正透過流束値を前記所定の時点ごとに関連付けて格納する記録手段と、
前記被処理水に対する処理条件を変更制御する制御手段と、を備え、
前記算出手段が、前記記録手段に格納された複数の前記所定の時点における補正透過流束値から、補正透過流束値の時期依存性を示す近似式を導出し、前記近似式とあらかじめ設定された前記膜ろ過手段における補正透過流束値のしきい値とから、前記膜ろ過手段に対する洗浄の時期を算出し、
前記制御手段が、前記膜ろ過手段の上流側における前記被処理水に対する処理条件を変更制御することにより、前記膜ろ過手段の限界時点を調整する
ことを特徴とする時期調整装置。 Pressure measuring means for measuring pressure on the upstream side and downstream side along the flow direction of the water to be treated with respect to the membrane filtering means for filtering the water to be treated;
Flow rate measuring means for measuring the flow rate of the water to be treated flowing into the membrane filtration means,
Temperature measuring means for measuring the temperature of the treated water flowing into the membrane filtration means;
Based on the pressure measured by the pressure measuring unit, the flow rate measured by the flow rate measuring unit, and the temperature measured by the temperature measuring unit at a predetermined time point, the corrected permeation flux value at each predetermined time point Calculating means for calculating
Recording means for storing the corrected permeation flux value calculated by the calculating means in association with each predetermined time at a plurality of the predetermined time points;
Control means for changing and controlling treatment conditions for the water to be treated,
The calculation means derives an approximate expression indicating the time dependency of the corrected permeation flux value from a plurality of the corrected permeation flux values at the predetermined time points stored in the recording means, and is set in advance as the approximate expression. From the threshold value of the corrected permeation flux value in the membrane filtration means, calculate the cleaning time for the membrane filtration means,
The timing adjustment device characterized in that the control means adjusts the limit time of the membrane filtration means by changing and controlling the treatment conditions for the water to be treated on the upstream side of the membrane filtration means.
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