JP2020124675A - Water treatment system - Google Patents

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健輔 岩本
Kensuke Iwamoto
健輔 岩本
伸司 松友
Shinji Matsutomo
伸司 松友
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Abstract

To provide a water treatment system capable of controlling a balance between biofilm suppression and prevention of film deterioration due to excess chlorine addition.SOLUTION: The water treatment system 1 is assembled with: stabilizer chemical feed means 6 for chemical feed of a stabilizer to a water supply W11; a halogen consumption calculation unit 31 for calculation of halogen consumption which is a difference between a total halogen concentration at the water supply W11 and a total halogen concentration at a concentrated wastewater W50; a pressure difference measurement unit 32 for measurement of transmembrane pressure difference which is an entry/exit pressure difference of a passage where a concentrated water W30 flows in a reverse osmosis membrane module 14; or a penetration flux value calculation unit 34 for calculation of a penetration flux value in the reverse osmosis membrane module 14; and a chemical agent concentration adjustment unit 33 for controlling a chemical feed amount of the stabilizer to the water supply W11 based on halogen consumption and the transmembrane pressure difference or the penetration flux value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水処理システムに関する。 The present invention relates to water treatment systems.

逆浸透膜を用いた膜ろ過プロセスを実行する水処理システムにおいて、微生物の繁茂に由来するバイオフィルムを抑制するため、微生物を除去する塩素系殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムが用いられることがある。
例えば、特許文献１は、逆浸透膜を用いた造水方法であって、バイオフィルムの発生によるバイオファウリングの抑制のため、次亜塩素酸ナトリウムを水処理システム中の逆浸透膜に流入させる造水方法を開示している。 In a water treatment system that performs a membrane filtration process using a reverse osmosis membrane, sodium hypochlorite may be used as a chlorine-based bactericide that removes microorganisms in order to suppress biofilms that are derived from the growth of microorganisms. ..
For example, Patent Document 1 is a method for producing water using a reverse osmosis membrane, in which sodium hypochlorite is allowed to flow into a reverse osmosis membrane in a water treatment system in order to suppress biofouling due to generation of biofilm. A method of making water is disclosed.

特開２０１６−１９０２１４号公報JP, 2016-190214, A

しかし、水処理システムへの次亜塩素酸ナトリウムの薬注により逆浸透膜は劣化する。一方で、逆浸透膜にバイオフィルムが発生することにより、次亜塩素酸ナトリウムが逆浸透膜に直接触れる度合いが下がることで、次亜塩素酸ナトリウムの酸化力による膜劣化の度合いは下がる。 However, chemical dosing of sodium hypochlorite into the water treatment system degrades the reverse osmosis membrane. On the other hand, when a biofilm is generated on the reverse osmosis membrane, the degree of direct contact of sodium hypochlorite with the reverse osmosis membrane is reduced, and the degree of membrane deterioration due to the oxidizing power of sodium hypochlorite is reduced.

本発明は、バイオフィルムの抑制と過剰な塩素添加による膜劣化の防止との間でバランスを調整することが可能な、水処理システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a water treatment system capable of adjusting a balance between suppression of biofilm and prevention of film deterioration due to excessive chlorine addition.

本発明は、給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、前記濃縮水の一部又は全部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、給水に安定化剤を薬注する安定化剤薬注手段と、給水における全ハロゲン濃度と、濃縮排水における全ハロゲン濃度との差分であるハロゲン消費量を算出するハロゲン消費量算出部と、前記逆浸透膜モジュールにおいて濃縮水が流れる経路の入出差圧である膜間差圧 を測定する差圧測定部、又は前記逆浸透膜モジュールにおける透過流束値を算出する透過流束値算出部と、前記ハロゲン消費量と前記膜間差圧又は前記透過流束値とに基づいて、給水への安定化剤の薬注量を制御する薬剤濃度調整部と、を備える、水処理システムに関する。 The present invention relates to a reverse osmosis membrane module for separating feed water into permeated water and concentrated water, a water supply line for supplying feed water to the reverse osmosis membrane module, and a permeate for delivering permeated water separated by the reverse osmosis membrane module. A water line, a concentrated water line for sending the concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module, a concentrated drainage line for discharging part or all of the concentrated water to the outside of the system as concentrated drainage, and stabilization of water supply In the reverse osmosis membrane module, a stabilizer dosing means for dosing the agent, a halogen consumption calculating unit for calculating a halogen consumption which is a difference between the total halogen concentration in the water supply and the total halogen concentration in the concentrated waste water, A differential pressure measurement unit that measures a transmembrane pressure difference that is an inlet/outlet differential pressure of a path through which concentrated water flows, or a permeation flux value calculation unit that calculates a permeation flux value in the reverse osmosis membrane module, and the halogen consumption amount. And a drug concentration adjusting unit that controls the amount of the stabilizer to be injected into the water supply based on the transmembrane pressure difference or the permeation flux value.

また、前記膜間差圧又は前記透過流束値に応じて、前記ハロゲン消費量の許容上限値が規定されると共に、前記ハロゲン消費量が前記許容上限値を超えた場合に、前記薬剤濃度調整部は、前記安定化剤の薬注量を増加させることが好ましい。 Further, depending on the transmembrane pressure difference or the permeation flux value, the allowable upper limit value of the halogen consumption is defined, and when the halogen consumption amount exceeds the allowable upper limit value, the drug concentration adjustment is performed. It is preferable that the part increases the dose of the stabilizer.

また、本発明に係る水処理システムは、給水中の遊離塩素濃度を調整する遊離塩素濃度調整手段を更に備え、前記薬剤濃度調整部は、前記ハロゲン消費量と前記膜間差圧又は前記透過流束値とに基づいて、更に、給水中の遊離塩素濃度を調整することが好ましい。 Further, the water treatment system according to the present invention further comprises a free chlorine concentration adjusting means for adjusting the free chlorine concentration in the feed water, and the chemical concentration adjusting unit is configured such that the halogen consumption amount and the transmembrane pressure difference or the permeation flow rate. Further, it is preferable to adjust the concentration of free chlorine in the feed water based on the bundle value.

また、前記膜間差圧又は前記透過流束値に応じて、前記ハロゲン消費量の許容上限値が規定されると共に、前記ハロゲン消費量が前記許容上限値を超えた場合に、前記薬剤濃度調整部は、前記遊離塩素濃度を減少させることが好ましい。 Further, depending on the transmembrane pressure difference or the permeation flux value, the allowable upper limit value of the halogen consumption is defined, and when the halogen consumption amount exceeds the allowable upper limit value, the drug concentration adjustment is performed. The part preferably reduces the concentration of free chlorine.

また、本発明に係る水処理システムは、前記遊離塩素濃度調整手段として、給水に塩素系酸化剤を薬注する酸化剤薬注装置を更に備えることが好ましい。 Further, the water treatment system according to the present invention preferably further comprises, as the free chlorine concentration adjusting means, an oxidant chemical injection device for chemical injection of a chlorine-based oxidant into the feed water.

また、本発明に係る水処理システムは、前記遊離塩素濃度調整手段として、給水に還元剤を薬注する還元剤薬注装置を更に備えることが好ましい。 Further, the water treatment system according to the present invention preferably further comprises, as the free chlorine concentration adjusting means, a reducing agent chemical injection device for chemical injection of a reducing agent into the feed water.

また、本発明は、給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する供給水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、前記濃縮水の一部又は全部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、給水中の遊離塩素濃度を調整する遊離塩素濃度調整手段と、給水に安定化剤を薬注する安定化剤薬注装置と、給水における酸化還元電位と、前記濃縮排水における酸化還元電位との差分から、遊離塩素又は安定化剤によるハロゲン消費量を算出するハロゲン消費量算出部と、前記逆浸透膜モジュールにおける膜間差圧を測定する差圧測定部、又は前記逆浸透膜モジュールにおける透過流束値を算出する透過流束値算出部と、前記ハロゲン消費量と前記膜間差圧又は前記透過流束値とに基づいて、給水中の遊離塩素濃度の調整量及び／又は安定化剤の薬注量を制御する薬剤濃度調整部と、を備える、水処理システムに関する。 The present invention also provides a reverse osmosis membrane module for separating feed water into permeated water and concentrated water, a feed water line for supplying feed water to the reverse osmosis membrane module, and a permeated water separated by the reverse osmosis membrane module. A permeated water line for sending out, a concentrated water line for sending out concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module, a concentrated drainage line for discharging a part or all of the concentrated water as concentrated drainage to the outside of the system, and a water supply From the difference between the free chlorine concentration adjusting means for adjusting the free chlorine concentration in the inside, the stabilizer dosing device for dosing the stabilizer into the water supply, the redox potential in the water supply, and the redox potential in the concentrated wastewater. , A halogen consumption calculation unit for calculating halogen consumption by free chlorine or a stabilizer, a differential pressure measurement unit for measuring transmembrane pressure difference in the reverse osmosis membrane module, or a permeation flux value in the reverse osmosis membrane module Based on the halogen consumption and the transmembrane pressure difference or the permeation flux value, a permeation flux value calculation unit for calculating And a drug concentration adjusting unit for controlling the amount thereof.

また、給水の水質を測定する水質測定手段を更に備え、前記薬剤濃度調整部は、前記水質測定手段により測定された水質に基づいて、運転開始時における給水中の遊離塩素濃度の調整量及び給水への安定化剤の薬注量を設定することが好ましい。 Further, further comprising water quality measuring means for measuring the water quality of the feed water, the chemical concentration adjusting unit, based on the water quality measured by the water quality measuring means, the adjustment amount of the free chlorine concentration in the feed water at the start of operation and the water supply. It is preferable to set the amount of the stabilizer to be dispensed into.

本発明によれば、バイオフィルムの抑制と過剰な塩素添加による膜劣化の防止との間でバランスを調整することが可能な、水処理システムを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a water treatment system capable of adjusting the balance between suppression of biofilm and prevention of film deterioration due to excessive chlorine addition.

本発明の実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a water treatment system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る水処理システムに備わる制御部の第１の機能ブロック図である。It is a 1st functional block diagram of the control part with which the water treatment system concerning an embodiment of the present invention is equipped. 本発明の実施形態に係る水処理システムに備わる制御部の第２の機能ブロック図である。It is a 2nd functional block diagram of the control part with which the water treatment system concerning an embodiment of the present invention is equipped. 本発明の実施形態に係る水処理システムの動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation|movement of the water treatment system which concerns on embodiment of this invention. 塩素濃度の測定値の差分と酸化還元電位の測定値の差分との各々から塩素消費量を求めた場合の、膜間差圧と塩素消費量との相関関係を示すグラフである。6 is a graph showing the correlation between transmembrane pressure difference and chlorine consumption when chlorine consumption is calculated from the difference in measured chlorine concentration and the difference in measured redox potential.

〔全体構成〕
以下、本発明の実施形態である水処理システム１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の水処理システム１の全体構成図である。 〔overall structure〕
Hereinafter, a water treatment system 1 which is an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a water treatment system 1 of the present invention.

図１に示すように、水処理システム１は、第１薬剤添加装置５と、第２薬剤添加装置６と、水質センサ７と、第１ハロゲン濃度センサ８と、加圧ポンプ１０と、インバータ１１と、第１圧力センサ１３と、逆浸透膜モジュール（以下、「ＲＯ膜モジュール」ともいう）１４と、第２圧力センサ１５と、第１流量センサＦＭ１と、第３圧力センサ１７と、定流量弁１８と、第２ハロゲン濃度センサ１９と、第２流量センサＦＭ２と、比例制御排水弁２０と、制御部３０と、を備える。なお、制御部３０と被制御対象機器との電気的接続線の図示については、省略している。 As shown in FIG. 1, the water treatment system 1 includes a first chemical addition device 5, a second chemical addition device 6, a water quality sensor 7, a first halogen concentration sensor 8, a pressure pump 10, and an inverter 11. , A first pressure sensor 13, a reverse osmosis membrane module (hereinafter, also referred to as "RO membrane module") 14, a second pressure sensor 15, a first flow rate sensor FM1, a third pressure sensor 17, and a constant flow rate. A valve 18, a second halogen concentration sensor 19, a second flow rate sensor FM2, a proportional control drain valve 20, and a control unit 30 are provided. Note that the illustration of the electrical connection line between the control unit 30 and the controlled device is omitted.

水処理システム１は、ラインとして、給水ラインＬ１と、透過水ラインＬ２と、濃縮水ラインＬ３と、循環水ラインＬ４と、濃縮排水ラインＬ５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。また、その由来（出所）やその水質によらず、給水ラインＬ１、濃縮水ラインＬ３又は循環水ラインＬ４を流通する水を、「給水」ともいい、濃縮水ラインＬ３、循環水ラインＬ４又は濃縮排水ラインＬ５を流通する水を、「濃縮水」ともいう。 The water treatment system 1 includes, as lines, a water supply line L1, a permeate water line L2, a concentrated water line L3, a circulating water line L4, and a concentrated drainage line L5. The “line” is a general term for lines such as a flow path, a route, and a pipe line through which a fluid can flow. Further, the water that flows through the water supply line L1, the concentrated water line L3, or the circulating water line L4, regardless of its origin (source) and its water quality, is also referred to as "water supply", and the concentrated water line L3, the circulating water line L4, or the concentrated water The water flowing through the drainage line L5 is also referred to as “concentrated water”.

給水ラインＬ１は、給水Ｗ１１〜Ｗ１２を逆浸透膜モジュール１４に向けて供給するラインである。給水ラインＬ１は、上流側から下流側に向けて、第１給水ラインＬ１１と、第２給水ラインＬ１２とを有する。 The water supply line L1 is a line that supplies the water supplies W11 to W12 toward the reverse osmosis membrane module 14. The water supply line L1 has a first water supply line L11 and a second water supply line L12 from the upstream side toward the downstream side.

第１給水ラインＬ１１の上流側の端部は、給水Ｗ１１の水源２に接続されている。第１給水ラインＬ１１の下流側の端部は、接続部Ｊ１において、第２給水ラインＬ１２及び循環水ラインＬ４に接続されている。第１給水ラインＬ１１には、第１薬剤添加装置５、第２薬剤添加装置６、水質センサ７、及び第１ハロゲン濃度センサ８が、上流側から下流側に向けてこの順で設けられる。 The upstream end of the first water supply line L11 is connected to the water source 2 of the water supply W11. The downstream end of the first water supply line L11 is connected to the second water supply line L12 and the circulating water line L4 at the connection portion J1. The first water supply line L11 is provided with the first chemical addition device 5, the second chemical addition device 6, the water quality sensor 7, and the first halogen concentration sensor 8 in this order from the upstream side to the downstream side.

第１薬剤添加装置５は、給水ラインＬ１に第１薬剤を添加する装置である。第１薬剤添加装置５は、制御部３０と電気的に接続されている。
本実施形態において、第１薬剤添加装置５は、逆浸透膜モジュール１４におけるバイオフィルムの析出を抑制するために、第１薬剤として酸化剤を添加することにより、給水Ｗ１１中の遊離塩素濃度を調整する。逆浸透膜モジュール１４において、逆浸透膜の表面にバイオフィルムが付着することを効果的に抑制可能なことから、第１薬剤の例として、次亜塩素酸ソーダ等の塩素系酸化剤が挙げられる。なお、第１薬剤が次亜塩素酸ソーダの場合、次亜塩素酸ソーダの添加量は、給水Ｗ１１中の有効塩素濃度が、０．０１〜５ｍｇＣｌ２／Ｌ程度となることが好ましい。
以下では説明の簡略化のため、第１薬剤が次亜塩素酸ソーダである例について説明するが、本発明はこれには限られない。他の塩素系酸化剤として、例えば、液化塩素、さらし粉、塩素化イソシアヌル酸等を用いてもよい。
また、第１薬剤添加装置５は、塩素系酸化剤の代わりに、あるいは塩素系酸化剤と共に、臭化ナトリウム等の臭素化合物を添加してもよい。なお、臭素化合物の添加量は、例えば、給水Ｗ１１中の有効塩素：臭素化合物のモル比が１：１〜１０程度となることが好ましく、１：１〜２程度とするとなおよい。 The first chemical addition device 5 is a device that adds the first chemical to the water supply line L1. The first chemical addition device 5 is electrically connected to the control unit 30.
In the present embodiment, the first chemical addition device 5 adjusts the free chlorine concentration in the water supply W11 by adding an oxidant as the first chemical in order to suppress biofilm deposition in the reverse osmosis membrane module 14. To do. In the reverse osmosis membrane module 14, since it is possible to effectively prevent the biofilm from adhering to the surface of the reverse osmosis membrane, an example of the first agent is a chlorine-based oxidizing agent such as sodium hypochlorite. .. When the first chemical is sodium hypochlorite, it is preferable that the amount of sodium hypochlorite added be such that the effective chlorine concentration in the water supply W11 is about 0.01 to 5 mgCl2/L.
For simplicity of description, an example in which the first agent is sodium hypochlorite will be described below, but the present invention is not limited to this. As another chlorine-based oxidizing agent, for example, liquefied chlorine, bleaching powder, chlorinated isocyanuric acid, etc. may be used.
Further, the first chemical addition device 5 may add a bromine compound such as sodium bromide instead of the chlorine-based oxidizing agent or together with the chlorine-based oxidizing agent. The amount of the bromine compound added is preferably, for example, a molar ratio of available chlorine:bromine compound in the water supply W11 of about 1:1 to 10, more preferably about 1:1 to 2.

第２薬剤添加装置６は、給水ラインＬ１に第２薬剤を添加する装置である。第２薬剤添加装置６は、制御部３０と電気的に接続されている。
本実施形態において、第２薬剤添加装置６は、逆浸透膜モジュール１４に備わる逆浸透膜の劣化を防ぐために、第２薬剤として安定化剤を添加する。安定化剤の添加により、例えば給水Ｗ１１に含まれる次亜塩素酸は、安定化次亜塩素酸になる。逆浸透膜モジュール１４において、逆浸透膜の劣化を効果的に抑制可能なことから、第２薬剤の例としては、スルファミン酸等の安定化剤が挙げられる。なお、第２薬剤がスルファミン酸の場合、スルファミン酸の添加量は、給水Ｗ１１中の次亜塩素酸に由来する有効塩素：スルファミン酸のモル比が、１：１〜２０程度となることが好ましく、１：１．５〜１０程度とするとなおよい。有効塩素１に対して、スルファミン酸が１を切ると、両者の反応効率が１００％だと仮定しても、遊離塩素が生じるためである。
以下では説明の簡略化のため、第２薬剤がスルファミン酸である例について説明するが、本発明はこれには限られない。 The second chemical addition device 6 is a device that adds the second chemical to the water supply line L1. The second drug addition device 6 is electrically connected to the control unit 30.
In the present embodiment, the second chemical addition device 6 adds a stabilizer as a second chemical in order to prevent deterioration of the reverse osmosis membrane provided in the reverse osmosis membrane module 14. By adding the stabilizer, for example, hypochlorous acid contained in the water W11 becomes stabilized hypochlorous acid. Since the reverse osmosis membrane module 14 can effectively suppress the deterioration of the reverse osmosis membrane, examples of the second drug include a stabilizer such as sulfamic acid. When the second agent is sulfamic acid, the addition amount of sulfamic acid is preferably such that the molar ratio of available chlorine derived from hypochlorous acid in the water supply W11:sulfamic acid is about 1:1 to 20. , 1:1.5 to 10 is more preferable. This is because if the sulfamic acid is less than 1 with respect to 1 available chlorine, free chlorine is generated even if the reaction efficiency of both is 100%.
For simplicity of description, an example in which the second drug is sulfamic acid will be described below, but the present invention is not limited to this.

水質センサ７は、給水Ｗ１１の水質を測定する。水質センサ７は、制御部３０と電気的に接続されている。
本実施形態において、水質センサ７は、給水Ｗ１１の水質として、ＴＯＣ（Total Organic Carbon：全有機炭素量）、ＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand：化学的酸素要求量）、ＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand：生物化学的酸素要求量）、ＡＯＣ（Assimilable Organic Carbon：同化可能有機炭素量）等の有機物量や、細菌数、ＡＴＰ数等の微生物量のいずれか一つ以上を測定する。制御部３０は、水質センサ７からこれらの測定値を受信し、受信した測定値を用いてバイオフィルムリスクを予測し、予測したバイオフィルムリスクに基づいて、水処理システム１の運転開始時における給水Ｗ１１への第１薬剤及び第２薬剤の薬注量を設定する。 The water quality sensor 7 measures the water quality of the water supply W11. The water quality sensor 7 is electrically connected to the control unit 30.
In this embodiment, the water quality sensor 7 uses TOC (Total Organic Carbon), COD (Chemical Oxygen Demand), and BOD (Biochemical Oxygen Demand) as the water quality of the water supply W11. At least one of the amount of organic matter such as oxygen demand), AOC (Assimilable Organic Carbon) and the amount of microorganisms such as the number of bacteria and the number of ATP is measured. The control unit 30 receives these measured values from the water quality sensor 7, predicts a biofilm risk using the received measured values, and supplies water at the start of operation of the water treatment system 1 based on the predicted biofilm risk. The doses of the first drug and the second drug to W11 are set.

あるいは、水質センサ７は、給水Ｗ１１の水質として給水Ｗ１１に含まれる還元性物質の濃度を測定してもよい。具体的には、水質センサ７は、還元性物質である鉄イオン、マンガンイオン等の金属イオンや、亜硝酸イオン等のイオン濃度、アンモニア性窒素（アンモニアイオン中の窒素）の量、あるいはＳＢＳ（重亜硫酸ソーダ：ＮａＨＳＯ３）等の濃度を測定する。制御部３０は、水質センサ７からこれらの還元性物質濃度の測定値を受信し、受信した測定値を用いて給水Ｗ１１中の遊離塩素濃度を調整するため、水処理システム１の運転開始時における給水Ｗ１１への第１薬剤及び第２薬剤の薬注量を設定する。 Alternatively, the water quality sensor 7 may measure the concentration of the reducing substance contained in the water supply W11 as the water quality of the water supply W11. Specifically, the water quality sensor 7 includes a reducing substance such as a metal ion such as iron ion and manganese ion, an ion concentration such as nitrite ion, the amount of ammoniacal nitrogen (nitrogen in ammonia ion), or SBS ( The concentration of sodium bisulfite: NaHSO 3 ) or the like is measured. Since the control unit 30 receives the measured values of these reducing substance concentrations from the water quality sensor 7 and adjusts the free chlorine concentration in the water supply W11 using the received measured values, at the start of operation of the water treatment system 1. The doses of the first drug and the second drug to the water supply W11 are set.

第１ハロゲン濃度センサ８は、給水Ｗ１１のハロゲン濃度を測定する。とりわけ、第１ハロゲン濃度センサ８は、ハロゲン濃度として、給水Ｗ１１中の結合ハロゲンと遊離ハロゲンとの総量を測定する。また、第１ハロゲン濃度センサ８は、ハロゲン濃度として、給水Ｗ１１中の残留塩素の濃度を測定してもよい。あるいは、第１ハロゲン濃度センサ８は、給水Ｗ１１中の残留塩素の濃度と臭素の濃度の各々を測定し、双方の合計値をハロゲン濃度としてもよい。
また、第１ハロゲン濃度センサ８は、例えば特開２０１８−０３８９４２号公報で開示される塩素濃度センサと同様の構成を有することにより、ハロゲン濃度を測定することが可能である。 The first halogen concentration sensor 8 measures the halogen concentration of the water supply W11. In particular, the first halogen concentration sensor 8 measures the total amount of bound halogen and free halogen in the water W11 as the halogen concentration. Further, the first halogen concentration sensor 8 may measure the concentration of residual chlorine in the water W11 as the halogen concentration. Alternatively, the first halogen concentration sensor 8 may measure each of the concentration of residual chlorine and the concentration of bromine in the feed water W11 and use the total value of both as the halogen concentration.
Further, the first halogen concentration sensor 8 can measure the halogen concentration by having the same configuration as the chlorine concentration sensor disclosed in, for example, JP-A-2018-038942.

第２給水ラインＬ１２の上流側の端部は、接続部Ｊ１に接続されている。第２給水ラインＬ１２の下流側の端部は、逆浸透膜モジュール１４の一次側入口ポートに接続されている。第２給水ラインＬ１２には、加圧ポンプ１０及び第１圧力センサ１３が、上流側から下流側に向けてこの順で設けられる。 The upstream end of the second water supply line L12 is connected to the connecting portion J1. The downstream end of the second water supply line L12 is connected to the primary inlet port of the reverse osmosis membrane module 14. The second water supply line L12 is provided with the pressurizing pump 10 and the first pressure sensor 13 in this order from the upstream side to the downstream side.

加圧ポンプ１０は、給水Ｗ１１を吸入し、逆浸透膜モジュール１４に向けて圧送（吐出）する装置である。加圧ポンプ１０には、インバータ１１から周波数が変換された駆動電力が供給される。加圧ポンプ１０は、供給（入力）された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。 The pressurizing pump 10 is a device that sucks in the water supply W11 and pumps (discharges) it toward the reverse osmosis membrane module 14. The pressurizing pump 10 is supplied with drive power whose frequency is converted from the inverter 11. The pressurizing pump 10 is driven at a rotation speed according to the frequency (hereinafter, also referred to as “driving frequency”) of the supplied (input) driving power.

インバータ１１は、加圧ポンプ１０に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。インバータ１１は、制御部３０と電気的に接続されている。インバータ１１には、制御部３０から指令信号が入力される。インバータ１１は、制御部３０により入力された指令信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を加圧ポンプ１０に出力する。 The inverter 11 is an electric circuit (or a device having the circuit) that supplies the drive power whose frequency has been converted to the pressurizing pump 10. The inverter 11 is electrically connected to the control unit 30. A command signal is input to the inverter 11 from the control unit 30. The inverter 11 outputs to the pressurizing pump 10 drive power having a drive frequency corresponding to the command signal (current value signal or voltage value signal) input by the control unit 30.

給水Ｗ１２は、加圧ポンプ１０を介して逆浸透膜モジュール１４に供給される。また、給水Ｗ１２は、給水Ｗ１１及び循環水Ｗ４０（後述）からなる。 The water supply W12 is supplied to the reverse osmosis membrane module 14 via the pressure pump 10. The water supply W12 includes water supply W11 and circulating water W40 (described later).

第１圧力センサ１３は、逆浸透膜モジュール１４の一次側入口での給水Ｗ１２の圧力を検出する機器である。第１圧力センサ１３は、加圧ポンプ１０の吐出側に配置されている。第１圧力センサ１３で検出された給水Ｗ１２の圧力（以下、「第１検出圧力値」ともいう）は、制御部３０へ検出信号として送信される。 The first pressure sensor 13 is a device that detects the pressure of the water supply W12 at the primary inlet of the reverse osmosis membrane module 14. The first pressure sensor 13 is arranged on the discharge side of the pressure pump 10. The pressure of the water supply W12 detected by the first pressure sensor 13 (hereinafter, also referred to as “first detected pressure value”) is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.

逆浸透膜モジュール１４は、給水Ｗ１２を透過水Ｗ２０と濃縮水Ｗ３０とに分離する設備である。詳細には、逆浸透膜モジュール１４は、加圧ポンプ１０から吐出された給水Ｗ１２を、溶存塩類が除去された透過水Ｗ２０と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ３０とに膜分離処理する設備である。逆浸透膜モジュール１４は、単一又は複数の逆浸透膜エレメント（図示せず）を備える。逆浸透膜モジュール１４は、これら逆浸透膜エレメントにより給水Ｗ１２を膜分離処理し、透過水Ｗ２０と濃縮水Ｗ３０とを製造する。 The reverse osmosis membrane module 14 is equipment for separating the feed water W12 into permeated water W20 and concentrated water W30. In detail, the reverse osmosis membrane module 14 performs a membrane separation process on the feed water W12 discharged from the pressurizing pump 10 into permeated water W20 from which dissolved salts have been removed and concentrated water W30 from which dissolved salts have been concentrated. Is. The reverse osmosis membrane module 14 includes a single or a plurality of reverse osmosis membrane elements (not shown). The reverse osmosis membrane module 14 membrane-separates the feed water W12 with these reverse osmosis membrane elements to produce permeated water W20 and concentrated water W30.

透過水ラインＬ２は、逆浸透膜モジュール１４で分離された透過水Ｗ２０を送出するラインである。透過水ラインＬ２の上流側の端部は、逆浸透膜モジュール１４の二次側ポートに接続されている。透過水ラインＬ２の下流側の端部は、貯留タンク（図示せず）に接続されている。透過水ラインＬ２には、第２圧力センサ１５、及び第１流量センサＦＭ１が上流側から下流側に向けてこの順で設けられる。 The permeated water line L2 is a line for sending out the permeated water W20 separated by the reverse osmosis membrane module 14. The upstream end of the permeated water line L2 is connected to the secondary port of the reverse osmosis membrane module 14. The downstream end of the permeate line L2 is connected to a storage tank (not shown). The second pressure sensor 15 and the first flow rate sensor FM1 are provided in this order from the upstream side to the downstream side in the permeate line L2.

第２圧力センサ１５は、逆浸透膜モジュール１４の二次側から排出される透過水Ｗ２０の圧力を検出する機器である。第２圧力センサ１５で検出された透過水Ｗ２０の圧力（以下、「第２検出圧力値」ともいう）は、制御部３０へ検出信号として送信される。 The second pressure sensor 15 is a device that detects the pressure of the permeated water W20 discharged from the secondary side of the reverse osmosis membrane module 14. The pressure of the permeated water W20 detected by the second pressure sensor 15 (hereinafter, also referred to as “second detected pressure value”) is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.

第１流量センサＦＭ１は、透過水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２０の流量を検出する機器である。第１流量センサＦＭ１は、制御部３０と電気的に接続されている。第１流量センサＦＭ１で検出された透過水Ｗ２０の流量（以下、「第１検出流量値」ともいう）は、制御部３０に検出信号として送信される。 The first flow rate sensor FM1 is a device that detects the flow rate of the permeated water W20 flowing through the permeated water line L2. The first flow rate sensor FM1 is electrically connected to the control unit 30. The flow rate of the permeated water W20 detected by the first flow rate sensor FM1 (hereinafter, also referred to as “first detected flow rate value”) is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.

濃縮水ラインＬ３は、逆浸透膜モジュール１４で分離された濃縮水Ｗ３０が流通するラインである。濃縮水ラインＬ３の上流側の端部は、逆浸透膜モジュール１４の二次側ポートに接続されている。また、濃縮水ラインＬ３の下流側は、接続部Ｊ２において、循環水ラインＬ４及び濃縮排水ラインＬ５に分岐している。濃縮水ラインＬ３には、第３圧力センサ１７が設けられる。 The concentrated water line L3 is a line through which the concentrated water W30 separated by the reverse osmosis membrane module 14 flows. The upstream end of the concentrated water line L3 is connected to the secondary port of the reverse osmosis membrane module 14. Further, the downstream side of the concentrated water line L3 branches into a circulating water line L4 and a concentrated drainage line L5 at a connection portion J2. A third pressure sensor 17 is provided on the concentrated water line L3.

第３圧力センサ１７は、逆浸透膜モジュール１４の二次側から排出される濃縮水Ｗ３０の圧力を検出する機器である。第３圧力センサ１７で検出された濃縮水Ｗ３０の圧力（以下、「第３検出圧力値」ともいう）は、制御部３０へ検出信号として送信される。 The third pressure sensor 17 is a device that detects the pressure of the concentrated water W30 discharged from the secondary side of the reverse osmosis membrane module 14. The pressure of the concentrated water W30 detected by the third pressure sensor 17 (hereinafter, also referred to as “third detected pressure value”) is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.

循環水ラインＬ４は、濃縮水ラインＬ３に接続され、給水としての濃縮水（循環水Ｗ４０）を給水ラインＬ１に返送するラインである。本実施形態においては、循環水ラインＬ４は、濃縮水ラインＬ３を流通する濃縮水Ｗ３０を循環水Ｗ４０として、給水ラインＬ１における加圧ポンプ１０よりも上流側に返送（循環）させるラインである。循環水ラインＬ４の上流側の端部は、接続部Ｊ２において濃縮水ラインＬ３に接続されている。また、循環水ラインＬ４の下流側の端部は、接続部Ｊ１において、給水ラインＬ１に接続されている。循環水ラインＬ４には、定流量弁１８が設けられる。 The circulating water line L4 is a line that is connected to the concentrated water line L3 and returns concentrated water (circulating water W40) as water supply to the water supply line L1. In the present embodiment, the circulating water line L4 is a line for returning (circulating) the concentrated water W30 flowing through the concentrated water line L3 to the upstream side of the pressurizing pump 10 in the water supply line L1 as the circulating water W40. The upstream end of the circulating water line L4 is connected to the concentrated water line L3 at the connection portion J2. Further, the downstream end of the circulating water line L4 is connected to the water supply line L1 at the connecting portion J1. A constant flow valve 18 is provided in the circulating water line L4.

定流量弁１８は、循環水ラインＬ４を流通する循環水Ｗ４０の流量を所定の一定流量値に保持するように調節する機器である。定流量弁１８において保持される「一定流量値」とは、一定流量値に幅がある概念であり、定流量弁における目標流量値のみに限られない。例えば、定流量機構の特性（例えば、材質や構造に起因する温度特性等）を考慮して、定流量弁における目標流量値に対して、±１０％程度の調節誤差を有するものを含む。定流量弁１８は、補助動力や外部操作を必要とせずに一定流量値を保持するものであり、例えば、水ガバナの名称で呼ばれるものが挙げられる。なお、定流量弁１８は、補助動力や外部操作により動作して、一定流量値を保持するものでもよい。 The constant flow valve 18 is a device that adjusts the flow rate of the circulating water W40 flowing through the circulating water line L4 so as to maintain it at a predetermined constant flow rate value. The "constant flow rate value" held in the constant flow rate valve 18 is a concept that the constant flow rate value has a range, and is not limited to the target flow rate value in the constant flow rate valve. For example, in consideration of the characteristics of the constant flow rate mechanism (for example, temperature characteristics due to material and structure), those having an adjustment error of about ±10% with respect to the target flow rate value of the constant flow rate valve are included. The constant flow rate valve 18 holds a constant flow rate value without requiring auxiliary power or external operation, and is, for example, one called by the name of water governor. The constant flow valve 18 may be operated by auxiliary power or an external operation to maintain a constant flow value.

濃縮排水ラインＬ５は、濃縮水ラインＬ３に接続され、濃縮排水Ｗ５０としての濃縮水を系外へ排出するラインである。本実施形態においては、濃縮排水ラインＬ５は、接続部Ｊ２において濃縮水ラインＬ３に接続され、逆浸透膜モジュール１４で分離された濃縮水Ｗ３０を、濃縮排水Ｗ５０として装置外（系外）に排出するラインである。濃縮排水ラインＬ５には、第２ハロゲン濃度センサ１９と、比例制御排水弁２０と、第２流量センサＦＭ２と、が設けられる。 The concentrated drainage line L5 is a line that is connected to the concentrated water line L3 and discharges the concentrated water as the concentrated drainage W50 out of the system. In the present embodiment, the concentrated drainage line L5 is connected to the concentrated water line L3 at the connection portion J2, and the concentrated water W30 separated by the reverse osmosis membrane module 14 is discharged outside the system (outside the system) as concentrated drainage W50. It is a line to do. The concentrated drainage line L5 is provided with a second halogen concentration sensor 19, a proportional control drainage valve 20, and a second flow rate sensor FM2.

第２ハロゲン濃度センサ１９は、濃縮排水Ｗ５０のハロゲン濃度を測定する。第２ハロゲン濃度センサ１９は、第１ハロゲン濃度センサ８と同様に、ハロゲン濃度として、給水Ｗ１１中の結合ハロゲンと遊離ハロゲンとの総量を測定する。また、第２ハロゲン濃度センサ１９は、ハロゲン濃度として、濃縮排水Ｗ５０中の残留塩素の濃度を測定してもよい。あるいは、第２ハロゲン濃度センサ１９は、濃縮排水Ｗ５０中の残留塩素の濃度と臭素の濃度の各々を測定し、双方の合計値をハロゲン濃度としてもよい。
また、第２ハロゲン濃度センサ１９は、例えば特開２０１８−０３８９４２号公報で開示される塩素濃度センサと同様の構成を有することにより、ハロゲン濃度を測定することが可能である。 The second halogen concentration sensor 19 measures the halogen concentration of the concentrated waste water W50. As with the first halogen concentration sensor 8, the second halogen concentration sensor 19 measures the total amount of bound halogen and free halogen in the water supply W11 as the halogen concentration. The second halogen concentration sensor 19 may measure the concentration of residual chlorine in the concentrated waste water W50 as the halogen concentration. Alternatively, the second halogen concentration sensor 19 may measure the concentration of residual chlorine and the concentration of bromine in the concentrated wastewater W50, and use the total value of both as the halogen concentration.
Further, the second halogen concentration sensor 19 can measure the halogen concentration by having the same configuration as the chlorine concentration sensor disclosed in, for example, JP-A-2018-038942.

比例制御排水弁２０は、濃縮排水ラインＬ５から装置外に排出される濃縮排水Ｗ５０の流量を調節する弁である。比例制御排水弁２０は、制御部３０と電気的に接続されている。比例制御排水弁２０の弁開度は、制御部３０から送信される駆動信号により制御される。制御部３０から電流値信号（例えば、４〜２０ｍＡ）を比例制御排水弁２０に送信して、弁開度を制御することにより、濃縮排水Ｗ５０の排水流量を調節することができる。 The proportional control drainage valve 20 is a valve that adjusts the flow rate of the concentrated drainage W50 discharged from the concentrated drainage line L5 to the outside of the apparatus. The proportional control drain valve 20 is electrically connected to the control unit 30. The valve opening degree of the proportional control drain valve 20 is controlled by a drive signal transmitted from the control unit 30. By transmitting a current value signal (for example, 4 to 20 mA) from the control unit 30 to the proportional control drainage valve 20 and controlling the valve opening degree, the drainage flow rate of the concentrated drainage W50 can be adjusted.

第２流量センサＦＭ２は、濃縮排水ラインＬ５から排出される濃縮排水Ｗ５０の流量を検出する機器である。第２流量センサＦＭ２は、制御部３０と電気的に接続されている。第２流量センサＦＭ２で検出された濃縮排水Ｗ５０の流量（以下、「第２検出流量値」ともいう）は、制御部３０に検出信号として送信される。 The second flow rate sensor FM2 is a device that detects the flow rate of the concentrated waste water W50 discharged from the concentrated waste water line L5. The second flow sensor FM2 is electrically connected to the control unit 30. The flow rate of the concentrated waste water W50 (hereinafter, also referred to as “second detected flow rate value”) detected by the second flow rate sensor FM2 is transmitted to the control unit 30 as a detection signal.

制御部３０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（図示せず）により構成される。制御部３０において、マイクロプロセッサのＣＰＵは、メモリから読み出した所定のプログラムに従って、水処理システム１に係る各種の制御を実行する。以下、制御部３０の機能の一部について説明する。 The control unit 30 is composed of a microprocessor (not shown) including a CPU and a memory. In the control unit 30, the CPU of the microprocessor executes various controls related to the water treatment system 1 according to a predetermined program read from the memory. Hereinafter, some of the functions of the control unit 30 will be described.

図２Ａは、制御部３０の第１の機能ブロック図である。制御部３０は、ハロゲン消費量算出部３１と、差圧測定部３２と、薬剤濃度調整部３３とを備える。 FIG. 2A is a first functional block diagram of the control unit 30. The control unit 30 includes a halogen consumption amount calculation unit 31, a differential pressure measurement unit 32, and a drug concentration adjustment unit 33.

ハロゲン消費量算出部３１は、給水Ｗ１１と濃縮排水Ｗ５０とでのハロゲン濃度の収支から、主として逆浸透膜モジュール１４でのハロゲン消費量を算出する。
より詳細には、ハロゲン消費量算出部３１は、最初に、第１流量センサＦＭ１で検出される第１検出流量値と、第２流量センサＦＭ２で検出される第２検出流量値とを用いて、逆浸透膜モジュール１４での濃縮倍率を算出する。
次に、算出した濃縮倍率と、第１ハロゲン濃度センサ８によって測定される給水Ｗ１１のハロゲン濃度と、第２ハロゲン濃度センサ１９によって測定される濃縮排水Ｗ５０のハロゲン濃度とを、以下の式（１）に代入することにより、ハロゲン消費量を算出する。
ハロゲン消費量＝給水Ｗ１１のハロゲン濃度×濃縮倍率−濃縮排水Ｗ５０でのハロゲン濃度 （１）
なお、この式（１）はあくまで一例であって、これには限定されない。例えば、式（１）中の濃縮倍率は、流量ベースではなく水質ベースで確認してもよい。具体的には、給水Ｗ１１と濃縮排水Ｗ５０とで、電気伝導率を測定し、「濃縮排水Ｗ５０の伝導率／給水Ｗ１１の伝導率」から算出してもよく、特定の成分やイオン種の濃度を測定し、濃縮排水Ｗ５０中の濃度／給水Ｗ１１中の濃度」から算出してもよい。また、これらの値を乗じ確認するのではなく、設定値を代表値として用いてもよい。 The halogen consumption amount calculation unit 31 mainly calculates the halogen consumption amount in the reverse osmosis membrane module 14 from the balance of the halogen concentrations in the water supply W11 and the concentrated waste water W50.
More specifically, the halogen consumption calculation unit 31 first uses the first detected flow rate value detected by the first flow rate sensor FM1 and the second detected flow rate value detected by the second flow rate sensor FM2. Then, the concentration ratio in the reverse osmosis membrane module 14 is calculated.
Next, the calculated concentration ratio, the halogen concentration of the feed water W11 measured by the first halogen concentration sensor 8 and the halogen concentration of the concentrated waste water W50 measured by the second halogen concentration sensor 19 are calculated by the following equation (1) ), the halogen consumption is calculated.
Halogen consumption = Halogen concentration in water supply W11 x Concentration factor-Halogen concentration in concentrated wastewater W50 (1)
Note that this formula (1) is merely an example, and the present invention is not limited to this. For example, the concentration factor in equation (1) may be confirmed on a water quality basis instead of a flow rate basis. Specifically, the electrical conductivity of the water supply W11 and the concentrated wastewater W50 may be measured and calculated from “conductivity of concentrated wastewater W50/conductivity of the water supply W11”, or the concentration of a specific component or ionic species. May be measured and calculated from "concentration in concentrated wastewater W50/concentration in water supply W11". Further, instead of multiplying and confirming these values, the set value may be used as the representative value.

差圧測定部３２は、第１圧力センサ１３によって測定された逆浸透膜モジュール１４の一次側入口での給水Ｗ１２の圧力、及び、第３圧力センサ１７によって測定された逆浸透膜モジュール１４の二次側での濃縮水Ｗ３０の圧力に基づいて、逆浸透膜モジュール１４における濃縮水が流れる経路の入出差圧である膜間差圧を測定する。 The differential pressure measuring unit 32 measures the pressure of the feed water W12 at the primary inlet of the reverse osmosis membrane module 14 measured by the first pressure sensor 13 and the pressure of the reverse osmosis membrane module 14 measured by the third pressure sensor 17. Based on the pressure of the concentrated water W30 on the next side, the transmembrane pressure difference, which is the differential pressure between the inlet and outlet of the path in the reverse osmosis membrane module 14 through which the concentrated water flows is measured.

逆浸透膜モジュール１４の膜間差圧は、下記の式（２）にて表現できる。
膜間差圧［ＭＰａ］＝逆浸透膜モジュール１４の一次側入口ポートの圧力−逆浸透膜モジュール１４の二次側ポートの圧力 （２）
本実施形態においては、「逆浸透膜モジュール１４の一次側入口ポートの圧力」は、第１圧力センサ１３で測定された第１検出圧力値［ＭＰａ］により取得し、「逆浸透膜モジュール１４の二次側ポートの圧力」は、第３圧力センサ１７で測定された第３検出圧力値［ＭＰａ］により取得する。 The transmembrane pressure difference of the reverse osmosis membrane module 14 can be expressed by the following equation (2).
Transmembrane pressure difference [MPa]=pressure of primary inlet port of reverse osmosis membrane module 14−pressure of secondary port of reverse osmosis membrane module 14 (2)
In the present embodiment, the “pressure of the primary inlet port of the reverse osmosis membrane module 14” is acquired by the first detection pressure value [MPa] measured by the first pressure sensor 13, and the “pressure of the reverse osmosis membrane module 14 The “pressure of the secondary side port” is acquired from the third detected pressure value [MPa] measured by the third pressure sensor 17.

薬剤濃度調整部３３は、ハロゲン消費量算出部３１によって算出されたハロゲン濃度と、差圧測定部３２によって測定された膜間差圧とに基づいて、給水Ｗ１１への塩素系酸化剤及び／又は安定化剤の薬注量を制御する。 The chemical|medical agent concentration adjustment part 33 is based on the halogen concentration calculated by the halogen consumption amount calculation part 31, and the transmembrane pressure difference measured by the differential pressure measurement part 32. Control the dosage of stabilizer.

とりわけ本実施形態においては、膜間差圧の値の領域を、低圧の領域から高圧の領域へと順に、第１領域、第２領域、第３領域に分割した場合、膜間差圧の値が第１領域にある場合における、許容されるハロゲン消費量である許容ハロゲン消費量をＣ１とし、膜間差圧の値が第２領域にある場合における許容ハロゲン消費量をＣ２とし、膜間差圧の値が第３領域にある場合における許容ハロゲン消費量をＣ３とすると、Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３の関係が成立する。これは、膜間差圧が高いほど逆浸透膜モジュール１４の逆浸透膜に、多くのバイオフィルムが付着することを前提とするためである。
なお、これらＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、配管や逆浸透膜によるハロゲン消費量とバイオフィルムによるハロゲン消費量の想定値との合計を用いて設定してもよい。 Particularly, in the present embodiment, when the region of transmembrane pressure value is divided into the first region, the second region, and the third region in order from the low pressure region to the high pressure region, the transmembrane pressure value is C 1 is the permissible halogen consumption that is the permissible halogen consumption in the first region, and C 2 is the permissible halogen consumption when the transmembrane pressure difference is in the second region. When the allowable halogen consumption amount is C 3 when the value of the differential pressure is in the third region, the relationship of C 1 <C 2 <C 3 is established. This is because it is assumed that the higher the transmembrane pressure difference, the more biofilm will be attached to the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane module 14.
Note that these C 1 , C 2 , and C 3 may be set using the total of the halogen consumption amount due to the piping and the reverse osmosis membrane and the estimated value of the halogen consumption amount due to the biofilm.

ここで、膜間差圧の値が第１領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ１を超えた場合には、膜劣化を防止するため、薬剤濃度調整部３３は、第１薬剤添加装置５による塩素系酸化剤の薬注量を減少させるか、第２薬剤添加装置６による安定化剤の薬注量を増加させる。また、膜間差圧の値が第１領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ１以下にある場合には、薬剤濃度調整部３３は、塩素系酸化剤の薬注量、及び安定化剤の薬注量を維持する。
同様に、膜間差圧の値が第２領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ２を超えた場合に、薬剤濃度調整部３３は、第１薬剤添加装置５による塩素系酸化剤の薬注量を減少させるか、第２薬剤添加装置６による安定化剤の薬注量を増加させる。膜間差圧の値が第２領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ２以下の場合には、薬剤濃度調整部３３は、塩素系酸化剤の薬注量、及び安定化剤の薬注量を維持する。
膜間差圧の値が第３領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ３を超えた場合に、薬剤濃度調整部３３は、第１薬剤添加装置５による塩素系酸化剤の薬注量を減少させるか、第２薬剤添加装置６による安定化剤の薬注量を増加させる。膜間差圧の値が第３領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ３以下の場合には、薬剤濃度調整部３３は、塩素系酸化剤の薬注量、及び安定化剤の薬注量を維持する。 Here, when the value of the transmembrane pressure difference is in the first region and the halogen consumption amount exceeds C 1 , in order to prevent the membrane deterioration, the drug concentration adjusting unit 33 includes the first drug adding device 5 The amount of chlorine-based oxidant to be dosed by the second chemical addition device 6 is decreased, or the amount of stabilizer to be dosed by the second chemical addition device 6 is increased. Further, when the value of the transmembrane pressure difference is in the first region and the halogen consumption amount is C 1 or less, the chemical concentration adjusting unit 33 causes the chlorine-based oxidizing agent to be dosed and the stabilizer to be used. Maintain dosing volume.
Similarly, when the value of the transmembrane pressure difference is in the second region and the halogen consumption amount exceeds C 2 , the chemical concentration adjusting unit 33 causes the first chemical addition device 5 to dope the chlorine-based oxidant with chemicals. Either decrease the amount or increase the dose of the stabilizer by the second chemical addition device 6. When the value of the transmembrane pressure difference is in the second region and the halogen consumption amount is C 2 or less, the chemical concentration adjusting unit 33 causes the chlorine-based oxidizer to be dosed and the stabilizer to be dosed. To maintain.
When the value of the transmembrane pressure difference is in the third region and the halogen consumption amount exceeds C 3 , the chemical concentration adjusting unit 33 reduces the chemical injection amount of the chlorine-based oxidant by the first chemical addition device 5. Or the amount of the stabilizer to be dosed by the second chemical addition device 6 is increased. When the value of the transmembrane pressure difference is in the third region and the halogen consumption amount is C 3 or less, the chemical concentration adjusting unit 33 causes the chlorine-based oxidizer to be dosed and the stabilizer to be dosed. To maintain.

また、薬剤濃度調整部３３は、水質センサ７により測定された水質に基づいて、水処理システム１の運転開始時における、給水ラインＬ１への塩素系酸化剤の薬注量、安定化剤の薬注量、及び臭素化合物の薬注量を初期設定することにより、給水Ｗ１１中の塩素系酸化剤の含有量、安定化剤の含有量、及び臭素化合物の含有量のバランスを調整してもよい。 Further, the chemical concentration adjusting unit 33, based on the water quality measured by the water quality sensor 7, at the start of the operation of the water treatment system 1, the chemical injection amount of the chlorine-based oxidizer to the water supply line L1 and the chemical of the stabilizer. By initially setting the injection amount and the chemical injection amount of the bromine compound, the balance of the content of the chlorine-based oxidant, the content of the stabilizer, and the content of the bromine compound in the water W11 may be adjusted. ..

図２Ｂは、制御部３０の第２の機能ブロック図である。制御部３０は、第１の機能ブロック図における差圧測定部３２の代わりに、第２の機能ブロック図における透過流束値算出部３４を備えてもよい。 FIG. 2B is a second functional block diagram of the control unit 30. The control unit 30 may include a permeation flux value calculation unit 34 in the second functional block diagram instead of the differential pressure measurement unit 32 in the first functional block diagram.

透過流束値算出部３４は、第３圧力センサ１７によって測定された逆浸透膜モジュール１４の一次側入口での給水Ｗ１２の圧力、第２圧力センサ１５によって測定された逆浸透膜モジュール１４の二次側での透過水Ｗ２０の圧力、流量センサＦＭ１によって測定された、透過水ラインＬ２を流通する透過水Ｗ２０の流量に基づいて、逆浸透膜モジュール１４における透過流束値を算出する。
ここで透過流束とは、逆浸透膜モジュール１４の膜の詰まり状態を示す指標であり、単位時間当たり、単位膜面積を通過する水の量を単位膜差圧当たりとして標準温度条件下に換算したものである。これを数式にて表現すると、例えば特開２００８−５５３３６号公報に記載のように、下記の式（３）にて表現できる。
透過流束［Ｌ／ｍ２・ｈ・ＭＰａ］＝処理水瞬間流量／［｛入口運転圧力−（装置差圧÷２）−出口背圧−浸透圧｝×温度補正係数×膜面積］ （３） The permeation flux value calculation unit 34 measures the pressure of the feed water W12 at the primary inlet of the reverse osmosis membrane module 14 measured by the third pressure sensor 17 and the pressure of the reverse osmosis membrane module 14 measured by the second pressure sensor 15. The permeation flux value in the reverse osmosis membrane module 14 is calculated based on the pressure of the permeate W20 on the next side and the flow rate of the permeate W20 flowing through the permeate line L2 measured by the flow rate sensor FM1.
Here, the permeation flux is an index showing the clogging state of the membrane of the reverse osmosis membrane module 14, and is converted under the standard temperature condition with the amount of water passing through the unit membrane area per unit time being per unit membrane differential pressure. It was done. When this is expressed by a mathematical expression, it can be expressed by the following expression (3) as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2008-55336.
Permeation flux [L/m 2 ·h·MPa] = instantaneous flow rate of treated water/[{inlet operating pressure-(device differential pressure ÷ 2)-outlet back pressure-osmotic pressure} x temperature correction coefficient x membrane area] (3 )

本実施形態では、透過流束の演算に用いられる各値について、「処理水瞬間流量」は、流量センサＦＭ１で測定された検出流量値［Ｌ／ｈ］により取得し、「入口運転圧力」は、第１圧力センサ１３で測定された第１検出圧力値［ＭＰａ］により取得する。また、「装置差圧」は、設定値［ＭＰａ］であり、「出口背圧」は、第２圧力センサ１５で測定された第２検出圧力値［ＭＰａ］により取得する。「浸透圧」は、設定値［ＭＰａ］とし、温度補正係数は、水温センサ（不図示）で検出される温度の関数とし、「膜面積」は、設定値［ｍ２］である。 In the present embodiment, for each value used in the calculation of the permeation flux, the “inlet flow rate of treated water” is acquired by the detected flow rate value [L/h] measured by the flow rate sensor FM1, and the “inlet operating pressure” is , The first detected pressure value [MPa] measured by the first pressure sensor 13 is acquired. The “apparatus differential pressure” is a set value [MPa], and the “outlet back pressure” is obtained from the second detected pressure value [MPa] measured by the second pressure sensor 15. The "osmotic pressure" is a set value [MPa], the temperature correction coefficient is a function of the temperature detected by a water temperature sensor (not shown), and the "membrane area" is a set value [m 2 ].

透過流束値の領域を、低い値の領域から高い値の領域へと順に、第４領域、第５領域、第６領域に分割した場合、透過流束値が第６領域にある場合における、許容ハロゲン消費量はＣ１となり、透過流束値が第５領域にある場合における許容ハロゲン消費量はＣ２となり、透過流束値が第４領域にある場合における許容ハロゲン消費量はＣ３となる。 When the area of the permeation flux value is divided into the fourth area, the fifth area, and the sixth area in order from the area of the low value to the area of the high value, when the permeation flux value is in the sixth area, allowable halogen consumption C 1, and the allowable halogen consumption in the case where flux value is the fifth region becomes C 2, allowable halogen consumption in the case where flux value is the fourth region and the C 3 Become.

ここで、透過流束値が第６領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ１を超えた場合には、膜劣化を防止するため、薬剤濃度調整部３３は、第１薬剤添加装置５による塩素系酸化剤の薬注量を減少させるか、第２薬剤添加装置６による安定化剤の薬注量を増加させる。また、透過流束値が第６領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ１以下にある場合には、薬剤濃度調整部３３は、塩素系酸化剤の薬注量、及び安定化剤の薬注量を維持する。
同様に、透過流束値が第５領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ２を超えた場合に、薬剤濃度調整部３３は、第１薬剤添加装置５による塩素系酸化剤の薬注量を減少させるか、第２薬剤添加装置６による安定化剤の薬注量を増加させる。透過流束値が第５領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ２以下の場合には、薬剤濃度調整部３３は、塩素系酸化剤の薬注量、及び／又は、安定化剤の薬注量を維持する。
透過流束値が第４領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ３を超えた場合に、薬剤濃度調整部３３は、第１薬剤添加装置５による塩素系酸化剤の薬注量を減少させるか、第２薬剤添加装置６による安定化剤の薬注量を増加させる。透過流束値が第４領域にあると共に、ハロゲン消費量がＣ３以下の場合には、薬剤濃度調整部３３は、塩素系酸化剤の薬注量、及び安定化剤の薬注量を維持する。 Here, when the permeation flux value is in the sixth region and the halogen consumption amount exceeds C 1 , in order to prevent film deterioration, the drug concentration adjusting unit 33 uses the chlorine by the first drug adding device 5 to prevent the film from degrading. The dosage of the system oxidant is reduced or the dosage of the stabilizer by the second chemical addition device 6 is increased. When the permeation flux value is in the sixth region and the halogen consumption amount is C 1 or less, the chemical concentration adjusting unit 33 causes the chlorine-based oxidizer to be dosed and the stabilizer to be dosed. Maintain quantity.
Similarly, when the permeation flux value is in the fifth region and the halogen consumption amount exceeds C 2 , the chemical concentration adjusting unit 33 adjusts the chemical injection amount of the chlorine-based oxidant by the first chemical addition device 5. Either decrease or increase the dose of the stabilizer by the second chemical addition device 6. When the permeation flux value is in the fifth region and the halogen consumption is C 2 or less, the chemical concentration adjusting unit 33 causes the chlorine-based oxidizer to be dosed and/or the stabilizer to be dosed. Maintain quantity.
When the permeation flux value is in the fourth region and the halogen consumption exceeds C 3 , does the chemical concentration adjusting unit 33 decrease the chemical injection amount of the chlorine-based oxidant by the first chemical addition device 5? , The amount of the stabilizer to be infused by the second drug addition device 6 is increased. When the permeation flux value is in the fourth region and the halogen consumption is C 3 or less, the chemical concentration adjusting unit 33 maintains the chemical dosage of the chlorine-based oxidant and the chemical dosage of the stabilizer. To do.

水処理システム１は、上記の構成を有することにより、バイオフィルムの抑制と過剰な塩素添加による膜劣化の防止との間でバランスを調整することが可能となる。 The water treatment system 1 having the above configuration makes it possible to adjust the balance between suppression of biofilm and prevention of film deterioration due to excessive chlorine addition.

〔発明の動作〕
以下、本発明の実施形態である水処理システム１の動作について、図面を参照しながら説明する。図３は、本発明の水処理システム１の動作を示すフローチャートである。
なお、以下では、上記の第１領域を膜間差圧がＰ１未満の領域とし、上記の第２領域を膜間差圧がＰ１以上Ｐ２未満の領域とし、上記の第３領域を膜間差圧がＰ２以上の領域とする。これらＰ１、Ｐ２、Ｐ３は、０．０３〜０．１ＭＰａの間で任意に設定される数値とすると好適である。
同様に、上記の第４領域を透過流束値がＦ２以下の領域とし、上記の第５領域を透過流束値がＦ２を超えＦ１以下の領域とし、上記の第６領域を透過流束値がＦ１を超える領域とする。これらＦ１、Ｆ２、Ｆ３は、透過流束の初期比として７０〜１００％の間で任意に設定される数値とすると好適である。 [Operation of the Invention]
Hereinafter, the operation of the water treatment system 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the water treatment system 1 of the present invention.
In the following, the above-mentioned first region will be referred to as a region having a transmembrane pressure difference of less than P1, the above-mentioned second region will be referred to as a region having a transmembrane pressure difference of P 1 or more and less than P 2 , and the above-mentioned third region will be a membrane. The region where the differential pressure is P 2 or more is set. It is preferable that these P 1 , P 2 , and P 3 are numerical values arbitrarily set between 0.03 and 0.1 MPa.
Similarly, the fourth region is a region having a permeation flux value of F 2 or less, the fifth region is a region having a permeation flux value of more than F 2 and F 1 or less, and the sixth region is permeated. The region where the flux value exceeds F 1 is set. It is preferable that these F 1 , F 2 , and F 3 are numerical values arbitrarily set between 70 and 100% as the initial ratio of the permeation flux.

ステップＳ１において、差圧測定部３２によって測定される膜間差圧がＰ１未満であるか、又は透過流束値算出部３４によって算出される透過流束値がＦ１を超える場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ２に移行する。差圧測定部３２によって測定される膜間差圧がＰ１以上であるか、又は透過流束値算出部３４によって算出される透過流束値がＦ１以下である場合（Ｓ１：ＮＯ）には、処理はステップＳ４に移行する。 In step S1, when the transmembrane pressure difference measured by the differential pressure measurement unit 32 is less than P 1 or the permeation flux value calculated by the permeation flux value calculation unit 34 exceeds F 1 (S1: If YES, the process proceeds to step S2. When the transmembrane pressure difference measured by the differential pressure measurement unit 32 is P 1 or more or the permeation flux value calculated by the permeation flux value calculation unit 34 is F 1 or less (S1: NO). , The process proceeds to step S4.

ステップＳ２において、ハロゲン消費量算出部３１によって算出されるハロゲン消費量が、Ｃ１を超える場合（Ｓ２：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ３に移行する。ハロゲン消費量算出部３１によって算出されるハロゲン消費量が、Ｃ１以下の場合（Ｓ２：ＮＯ）には、処理はステップＳ１に移行する（リターン）。 In step S2, when the halogen consumption amount calculated by the halogen consumption amount calculation unit 31 exceeds C 1 (S2: YES), the process proceeds to step S3. When the halogen consumption amount calculated by the halogen consumption amount calculation unit 31 is C 1 or less (S2: NO), the process proceeds to step S1 (return).

ステップＳ３において、薬剤濃度調整部３３は、第１薬剤添加装置５により添加される塩素系酸化剤の薬注量を減少させるか、第２薬剤添加装置６により添加される安定化剤の薬注量を増加させる。 In step S3, the chemical|medical agent concentration adjustment part 33 reduces the chemical dosage of the chlorine type oxidizer added by the 1st chemical|medical agent addition apparatus 5, or the chemical dosage of the stabilizer added by the 2nd chemical|medical agent addition apparatus 6. Increase the amount.

ステップＳ４において、差圧測定部３２によって測定される膜間差圧がＰ１以上Ｐ２未満であるか、又は透過流束値算出部３４によって算出される透過流束値がＦ２を超えＦ１以下である場合（Ｓ４：ＹＥＳ）には、には、処理はステップＳ５に移行する。差圧測定部３２によって測定される膜間差圧がＰ２以上であるか、又は透過流束値算出部３４によって算出される透過流束値がＦ２以下である場合（Ｓ４：ＮＯ）には、処理はステップＳ６に移行する。 In step S4, the transmembrane pressure difference measured by the differential pressure measurement unit 32 is P 1 or more and less than P 2 , or the permeation flux value calculated by the permeation flux value calculation unit 34 exceeds F 2 and F If it is 1 or less (S4: YES), the process proceeds to step S5. When the transmembrane pressure difference measured by the differential pressure measurement unit 32 is P 2 or more or the permeation flux value calculated by the permeation flux value calculation unit 34 is F 2 or less (S4: NO). , The process proceeds to step S6.

ステップＳ５において、ハロゲン消費量算出部３１によって算出されるハロゲン消費量が、Ｃ２を超える場合（Ｓ５：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ７に移行する。ハロゲン消費量算出部３１によって算出されるハロゲン消費量が、Ｃ２以下の場合（Ｓ５：ＮＯ）には、処理はステップＳ１に移行する（リターン）。 In step S5, if the halogen consumption amount calculated by the halogen consumption amount calculation unit 31 exceeds C 2 (S5: YES), the process proceeds to step S7. When the halogen consumption amount calculated by the halogen consumption amount calculation unit 31 is C 2 or less (S5: NO), the process proceeds to step S1 (return).

ステップＳ６において、ハロゲン消費量算出部３１によって算出されるハロゲン消費量が、Ｃ３を超える場合（Ｓ６：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ８に移行する。ハロゲン消費量算出部３１によって算出されるハロゲン消費量が、Ｃ３以下の場合（Ｓ６：ＮＯ）には、処理はステップＳ１に移行する（リターン）。 In step S6, when the halogen consumption amount calculated by the halogen consumption amount calculation unit 31 exceeds C 3 (S6: YES), the process proceeds to step S8. When the halogen consumption amount calculated by the halogen consumption amount calculation unit 31 is C 3 or less (S6: NO), the process proceeds to step S1 (return).

ステップＳ７において、薬剤濃度調整部３３は、第１薬剤添加装置５により添加される塩素系酸化剤の薬注量を減少させるか、第２薬剤添加装置６により添加される安定化剤の薬注量を増加させる。 In step S7, the chemical concentration adjusting unit 33 reduces the chemical dosage of the chlorine-based oxidizing agent added by the first chemical addition device 5 or the chemical dosage of the stabilizer added by the second chemical addition device 6. Increase the amount.

ステップＳ８において、薬剤濃度調整部３３は、第１薬剤添加装置５により添加される塩素系酸化剤の薬注量を減少させるか、第２薬剤添加装置６により添加される安定化剤の薬注量を増加させる。 In step S8, the chemical concentration adjusting unit 33 reduces the chemical dosage of the chlorine-based oxidizing agent added by the first chemical addition device 5 or the chemical dosage of the stabilizer added by the second chemical addition device 6. Increase the amount.

〔本実施形態の効果〕
上述した本実施形態に係る水処理システム１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
本発明の水処理システム１は、給水Ｗ１１に安定化剤を薬注する第２薬剤添加装置６と、給水Ｗ１１における全ハロゲン濃度と、濃縮排水Ｗ５０における全ハロゲン濃度との差分であるハロゲン消費量を算出するハロゲン消費量算出部３１と、逆浸透膜モジュール１４において濃縮水Ｗ３０が流れる経路の入出差圧である膜間差圧を測定する差圧測定部３２、又は逆浸透膜モジュール１４における透過流束値を算出する透過流束値算出部３４と、ハロゲン消費量と膜間差圧又は透過流束値とに基づいて、給水Ｗ１１への安定化剤の薬注量を制御する薬剤濃度調整部３３と、を備える。 [Effects of this embodiment]
According to the water treatment system 1 of the present embodiment described above, for example, the following effects are achieved.
The water treatment system 1 of the present invention comprises a second chemical addition device 6 for injecting a stabilizer into the feed water W11, the total halogen concentration in the feed water W11, and the halogen consumption amount which is the difference between the total halogen concentration in the concentrated waste water W50. Halogen consumption calculating unit 31 for calculating, and a differential pressure measuring unit 32 for measuring the transmembrane pressure difference, which is the inlet/outlet differential pressure of the path in which the concentrated water W30 flows in the reverse osmosis membrane module 14, or the permeation in the reverse osmosis membrane module 14. A permeation flux value calculation unit 34 that calculates a flux value, and a drug concentration adjustment that controls the chemical injection amount of the stabilizer to the water supply W11 based on the halogen consumption amount and the transmembrane pressure difference or the permeation flux value. And a part 33.

ハロゲン消費量が膜劣化の度合いを反映し、逆浸透膜モジュールでの差圧がバイオフィルムの生成量を反映するため、ハロゲン消費量と逆浸透膜モジュールでの差圧の双方に基づくことにより、バイオフィルムの生成を抑えつつ膜劣化の度合いも抑えられるようなバランスで、薬注を制御することが可能となる。また、ハロゲン濃度の絶対値ではなく、ハロゲン消費量に基づいて制御することで、膜劣化をより高精度に考慮した管理が可能となる。 Since the halogen consumption reflects the degree of membrane deterioration, and the differential pressure in the reverse osmosis membrane module reflects the production amount of the biofilm, by being based on both the halogen consumption and the differential pressure in the reverse osmosis membrane module, It becomes possible to control the chemical injection in a balance that suppresses the degree of membrane deterioration while suppressing the production of biofilm. In addition, by controlling the halogen concentration instead of the absolute value of the halogen concentration, it is possible to control the film deterioration with higher accuracy.

また、膜間差圧又は透過流束値に応じて、ハロゲン消費量の許容上限値が規定されると共に、ハロゲン消費量が許容上限値を超えた場合に、薬剤濃度調整部３３は、安定化剤の薬注量を増加させる。 Further, the allowable upper limit of the halogen consumption amount is defined according to the transmembrane pressure difference or the permeation flux value, and when the halogen consumption amount exceeds the allowable upper limit value, the drug concentration adjusting unit 33 stabilizes Increase the dosing volume of the drug.

これにより、とりわけ膜間差圧が高いために、塩素系酸化剤の添加量を増やしたいが、逆浸透膜へのダメージを考慮すると、塩素系酸化剤の添加量を増やせない場合に、安定化剤の薬注量を増加させることで、膜へのダメージの度合いを下げながら、バイオフィルムを抑制することが可能となる。 Due to this, especially since the transmembrane pressure difference is high, we would like to increase the amount of chlorine-based oxidizer added, but considering damage to the reverse osmosis membrane, stabilization is possible when the amount of chlorine-based oxidizer cannot be increased. By increasing the dosage of the agent, it is possible to suppress the biofilm while reducing the degree of damage to the membrane.

また、本発明の水処理システム１は、給水Ｗ１１中の遊離塩素濃度を調整する遊離塩素濃度調整手段を更に備え、薬剤濃度調整部３３は、ハロゲン消費量と膜間差圧又は透過流束値とに基づいて、更に、給水Ｗ１１中の遊離塩素濃度を調整する。 Further, the water treatment system 1 of the present invention further comprises free chlorine concentration adjusting means for adjusting the free chlorine concentration in the feed water W11, and the chemical concentration adjusting unit 33 uses the halogen consumption amount and the transmembrane pressure difference or the permeation flux value. Further, the free chlorine concentration in the water supply W11 is adjusted based on

これにより、とりわけ膜間差圧が高い場合に、給水Ｗ１１中の遊離塩素濃度を調整することで、バイオフィルムを抑制することが可能となる。 Thereby, especially when the transmembrane pressure difference is high, it becomes possible to suppress the biofilm by adjusting the concentration of free chlorine in the water supply W11.

また、膜間差圧又は透過流束値に応じて、ハロゲン消費量の許容上限値が規定されると共に、ハロゲン消費量が許容上限値を超えた場合に、薬剤濃度調整部は、遊離塩素濃度を減少させる。 In addition, depending on the transmembrane pressure or permeation flux value, the permissible upper limit value of the halogen consumption amount is defined, and when the halogen consumption amount exceeds the permissible upper limit value, the drug concentration adjusting unit determines the free chlorine concentration. To reduce.

これにより、とりわけ膜間差圧が高い場合に、給水Ｗ１１中の遊離塩素濃度を減少させることで、バイオフィルムを抑制することが可能となる。 This makes it possible to suppress the biofilm by reducing the concentration of free chlorine in the water supply W11 particularly when the transmembrane pressure difference is high.

また、本発明の水処理システム１は、遊離塩素濃度調整手段として、給水Ｗ１１に塩素系酸化剤を薬注する第２薬剤添加装置５を更に備える。 In addition, the water treatment system 1 of the present invention further includes, as a free chlorine concentration adjusting means, a second chemical addition device 5 that chemical-feeds the feed water W11 with a chlorine-based oxidizing agent.

これにより、とりわけ膜間差圧が高い場合に、塩素系酸化剤の添加量を増やすことで、バイオフィルムを抑制することが可能となる。 This makes it possible to suppress the biofilm by increasing the amount of the chlorine-based oxidizing agent added, especially when the transmembrane pressure difference is high.

また、水処理システム１は、給水Ｗ１１の水質を測定する水質センサ７を更に備え、薬剤濃度調整部３３は、水質センサ７により測定された水質に基づいて、運転開始時における給水Ｗ１１中の遊離塩素濃度の調整量及び給水Ｗ１１への安定化剤の薬注量を設定する。 In addition, the water treatment system 1 further includes a water quality sensor 7 that measures the water quality of the water supply W11, and the drug concentration adjusting unit 33 determines whether the water content of the water supply W11 at the start of operation is based on the water quality measured by the water quality sensor 7. The amount of chlorine concentration adjustment and the amount of stabilizer to be added to the water supply W11 are set.

事前に給水Ｗ１１の水分析をすることにより、バイオフィルムリスクを確認した上で、バイオフィルムリスクに応じた薬注の初期条件を設定することが可能となる。 By conducting a water analysis of the water supply W11 in advance, it is possible to confirm the biofilm risk and then set the initial condition of the chemical injection according to the biofilm risk.

〔変形例〕
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、上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。 [Modification]
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be implemented in various forms.

〔変形例１〕
例えば、第１薬剤添加装置５は、第１薬剤として塩素系酸化剤を添加することにより、給水Ｗ１１中の遊離塩素濃度を調整するとしたが、これには限定されない。第１薬剤添加装置５は、第１薬剤として還元剤を添加してもよく、この場合、給水Ｗ１１に前段のろ過処理工程等により元々含まれている遊離塩素濃度を低下させる。この還元剤としては、例えばＳＢＳ（ＮａＨＳＯ３：重亜硫酸ソーダ）を用いてもよい。
また、水処理システム１が、そもそも第１薬剤添加装置５を備えず、遊離塩素濃度を調整しない構成としてもよい。 [Modification 1]
For example, the first chemical addition device 5 adjusts the free chlorine concentration in the water supply W11 by adding a chlorine-based oxidizing agent as the first chemical, but the present invention is not limited to this. The 1st chemical|medical agent addition apparatus 5 may add a reducing agent as a 1st chemical|medical agent, and in this case, the free chlorine concentration originally contained in the water supply W11 by the filtration process process of the front|former stage etc. is reduced. As this reducing agent, for example, SBS (NaHSO3: sodium bisulfite) may be used.
Further, the water treatment system 1 may not have the first chemical addition device 5 in the first place, and the free chlorine concentration may not be adjusted.

〔変形例２〕
上記の実施形態では、給水Ｗ１１の全ハロゲン濃度と、濃縮排水Ｗ５０の全ハロゲン濃度との収支からハロゲン消費量を算出し、ハロゲン消費量と、膜間差圧又は透過流束値とに基づいて、バイオフィルムの生成や膜劣化の可能性を判定していたが、これには限定されない。例えば、給水における酸化還元電位と、濃縮排水における酸化還元電位との差分と、膜間差圧又は透過流束値とに基づいて、バイオフィルムの生成や膜劣化の可能性を判定してもよい。
図４は、給水Ｗ１１の全ハロゲン濃度の測定値と、濃縮排水Ｗ５０の全ハロゲン濃度の測定値との収支からハロゲン消費量を算出した場合の、膜間差圧とハロゲン消費量との関係（点線）、及び、給水Ｗ１１における酸化還元電位と濃縮排水Ｗ５０における酸化還元電位との差分からハロゲン消費量を推定した場合の、膜間差圧とハロゲン消費量との関係（実線）を示すグラフの例である。
酸化還元電位を用いる場合は、ハロゲン濃度の場合に比較して、一般に酸化性物質や還元性物質との共存状態の影響を受け易く、また、塩素濃度によっては感度が得られ難い点や、応答性が低い特性があるため、グラフの形状は水質条件によって変動し得る。
また、上記の通り、酸化性物質、還元性物質の総量の影響を反映し易い特性があるため、ハロゲン濃度で確認する場合と使い分けるのが好ましい。
給水Ｗ１１における酸化還元電位と濃縮排水Ｗ５０における酸化還元電位との差分は、遊離塩素又は安定化剤によるハロゲン消費量に対応するが、ハロゲン消費量が逆浸透膜のバイオフィルムを酸化した度合いを反映し、逆浸透膜モジュール１４での差圧又は透過流束値がバイオフィルムの生成量を反映するため、ハロゲン消費量と逆浸透膜モジュールでの差圧又は透過流束値の双方に基づくことにより、バイオフィルムの生成を抑えつつ膜劣化の度合いも抑えられるようなバランスで、薬注を制御することが可能となる。 [Modification 2]
In the above embodiment, the halogen consumption amount is calculated from the balance between the total halogen concentration of the water supply W11 and the total halogen concentration of the concentrated waste water W50, and based on the halogen consumption amount and the transmembrane pressure difference or the permeation flux value. , The possibility of biofilm formation and membrane deterioration was determined, but the present invention is not limited to this. For example, the possibility of biofilm formation or membrane deterioration may be determined based on the difference between the redox potential of the feed water and the redox potential of the concentrated wastewater, and the transmembrane pressure difference or the permeation flux value. ..
FIG. 4 shows the relationship between the transmembrane pressure difference and the halogen consumption amount when the halogen consumption amount is calculated from the balance between the measured value of the total halogen concentration of the feed water W11 and the measured value of the total halogen concentration of the concentrated waste water W50 ( (Dotted line) and a graph showing a relationship (solid line) between the transmembrane pressure difference and the halogen consumption amount when the halogen consumption amount is estimated from the difference between the redox potential in the feed water W11 and the redox potential in the concentrated waste water W50. Here is an example.
When using a redox potential, compared to the case of halogen concentration, it is generally more susceptible to the coexistence state with an oxidizing substance or a reducing substance, and it is difficult to obtain sensitivity depending on the chlorine concentration. The shape of the graph may vary depending on the water quality condition due to the poor property.
Further, as described above, since there is a characteristic that the influence of the total amount of the oxidizing substance and the reducing substance is easily reflected, it is preferable to use the method separately from the case of confirming the halogen concentration.
The difference between the redox potential in the water supply W11 and the redox potential in the concentrated wastewater W50 corresponds to the halogen consumption by free chlorine or the stabilizer, but the halogen consumption reflects the degree to which the biofilm of the reverse osmosis membrane is oxidized. However, since the differential pressure or the permeation flux value in the reverse osmosis membrane module 14 reflects the production amount of the biofilm, it is possible to use it based on both the halogen consumption amount and the differential pressure or the permeation flux value in the reverse osmosis membrane module. Therefore, it becomes possible to control the chemical injection in a balance such that the degree of membrane deterioration is suppressed while suppressing the production of biofilm.

〔変形例３〕
上記の実施形態では、とりわけ〔発明の動作〕で参照される図３のフローにおいて、最初に膜間差圧又は透過流束値と所定値とを比較し、次に、ハロゲン消費量を所定値と比較することにより場合分けした上で、動作内容を変更していたが、これには限定されない。例えば、最初にハロゲン消費量を所定値と比較し、次に膜間差圧又は透過流束値を所定値と比較することにより場合分けした上で、動作内容を変更してもよい。 [Modification 3]
In the above embodiment, in particular, in the flow of FIG. 3 referred to in [Operation of the invention], the transmembrane pressure difference or the permeation flux value is first compared with a predetermined value, and then the halogen consumption amount is set to a predetermined value. Although the operation content is changed after dividing the case by comparing with, the present invention is not limited to this. For example, the operation content may be changed after the halogen consumption is first compared with a predetermined value and then the transmembrane pressure difference or the permeation flux value is compared with the predetermined value to classify the cases.

〔変形例４〕
上記の実施形態では、ハロゲン消費量として、第１ハロゲン濃度センサ８によって測定される給水Ｗ１１の全ハロゲン濃度と濃縮倍率の積から、第２ハロゲン濃度センサ１９によって測定される濃縮排水Ｗ５０の全ハロゲン濃度を差し引いた値を用いたが、これには限定されない。例えば、給水Ｗ１１への次亜塩素酸ソーダ等の塩素系酸化剤の実際の注入量と、濃縮排水Ｗ５０の全ハロゲン濃度に基づいて、ハロゲン消費量を算出しても良い。 [Modification 4]
In the above embodiment, the total halogen concentration of the concentrated waste water W50 measured by the second halogen concentration sensor 19 is calculated as the product of the total halogen concentration of the feed water W11 measured by the first halogen concentration sensor 8 and the concentration factor as the halogen consumption amount. The value obtained by subtracting the concentration was used, but not limited to this. For example, the halogen consumption amount may be calculated based on the actual injection amount of the chlorine-based oxidizer such as sodium hypochlorite into the water supply W11 and the total halogen concentration of the concentrated waste water W50.

〔変形例５〕
また、水処理システム１は、上記の実施形態とは異なる構成を有してもよい。例えば、上記では循環水ラインＬ４を備えるとしたが、これには限定されず、循環水ラインＬ４を有さない構成としてもよい。 [Modification 5]
Further, the water treatment system 1 may have a configuration different from that of the above embodiment. For example, although the circulating water line L4 is provided above, the present invention is not limited to this, and the circulating water line L4 may not be provided.

〔変形例６〕
また、水処理システム１は、更に、耐塩素膜を使用すると、膜劣化の影響をより受け難くなるのでより好適である。上述の薬注調整手法と併用することで、より劣化影響を低減することができる。耐塩素膜としては、例えばポリアミド系の材料を用いて製造されるものがある。 [Modification 6]
In addition, the water treatment system 1 is more suitable when a chlorine-resistant film is used, because it is less likely to be affected by film deterioration. By using it in combination with the above-mentioned chemical injection adjustment method, it is possible to further reduce the influence of deterioration. As the chlorine resistant film, for example, there is one manufactured using a polyamide-based material.

〔変形例７〕
また、水処理システム１において、膜洗浄工程にも前記薬剤を添加した給水を用いて行うのが好ましい。膜洗浄工程としては、フラッシング等が有るが、濃縮水ラインに給水ラインを接続して通水しても良い。 [Modification 7]
In addition, in the water treatment system 1, it is preferable that the membrane cleaning step is also performed by using the water supply containing the chemical. The membrane cleaning step includes flushing and the like, but a concentrated water line may be connected to a water supply line to pass water.

１ 水処理システム、
５ 第１薬剤添加装置（遊離塩素濃度調整手段）
６ 第２薬剤添加装置（薬注手段）
７ 水質センサ（水質測定手段）
１０ 加圧ポンプ
１３ 第１圧力センサ、１５ 第２圧力センサ、１７ 第３圧力センサ
１４ 逆浸透膜モジュール
３０ 制御部
３１ ハロゲン消費量算出部、３２ 差圧測定部
３３ 薬剤濃度調整部、３４ 透過流束値算出部
ＦＭ１ 第１流量センサ、ＦＭ２ 第２流量センサ
Ｌ１ 給水ライン、Ｌ２ 透過水ライン、Ｌ３ 濃縮水ライン、
Ｌ４ 循環水ライン、Ｌ５ 濃縮排水ライン、
Ｌ１１ 第１給水ライン、Ｌ１２ 第２給水ライン
1 water treatment system,
5 First chemical addition device (free chlorine concentration adjusting means)
6 Second drug addition device (medicine injection means)
7 Water quality sensor (water quality measuring means)
10 Pressure Pump 13 First Pressure Sensor, 15 Second Pressure Sensor, 17 Third Pressure Sensor 14 Reverse Osmosis Membrane Module 30 Control Unit 31 Halogen Consumption Calculation Unit, 32 Differential Pressure Measurement Unit 33 Drug Concentration Adjustment Unit, 34 Permeate Flow Bundle value calculation unit FM1 first flow sensor, FM2 second flow sensor L1 water supply line, L2 permeate water line, L3 concentrated water line,
L4 circulating water line, L5 concentrated drainage line,
L11 first water supply line, L12 second water supply line

Claims (8)

給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、
給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する給水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、
前記濃縮水の一部又は全部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、
給水に安定化剤を薬注する安定化剤薬注手段と、
給水における全ハロゲン濃度と、濃縮排水における全ハロゲン濃度との差分であるハロゲン消費量を算出するハロゲン消費量算出部と、
前記逆浸透膜モジュールにおいて濃縮水が流れる経路の入出差圧である膜間差圧を測定する差圧測定部、又は前記逆浸透膜モジュールにおける透過流束値を算出する透過流束値算出部と、
前記ハロゲン消費量と前記膜間差圧又は前記透過流束値とに基づいて、給水への安定化剤の薬注量を制御する薬剤濃度調整部と、を備える、水処理システム。 A reverse osmosis membrane module that separates the feed water into permeated water and concentrated water,
A water supply line for supplying water to the reverse osmosis membrane module,
A permeate line for delivering permeate separated by the reverse osmosis membrane module;
A concentrated water line for delivering the concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module,
Concentrated drainage line for discharging a part or all of the concentrated water as concentrated drainage to the outside of the system,
Stabilizer dosing means for dosing the stabilizer to the water supply,
A halogen consumption amount calculation unit that calculates the halogen consumption amount that is the difference between the total halogen concentration in the water supply and the total halogen concentration in the concentrated wastewater,
In the reverse osmosis membrane module, a differential pressure measurement unit that measures a transmembrane pressure difference that is an inlet/outlet differential pressure of a path through which concentrated water flows, or a permeation flux value calculation unit that calculates a permeation flux value in the reverse osmosis membrane module. ,
A water treatment system comprising: a chemical concentration adjusting unit that controls the chemical injection amount of the stabilizer to the water supply based on the halogen consumption and the transmembrane pressure difference or the permeation flux value. 前記膜間差圧又は前記透過流束値に応じて、前記ハロゲン消費量の許容上限値が規定されると共に、
前記ハロゲン消費量が前記許容上限値を超えた場合に、前記薬剤濃度調整部は、前記安定化剤の薬注量を増加させる、請求項１に記載の水処理システム。 According to the transmembrane pressure difference or the permeation flux value, the allowable upper limit of the halogen consumption is defined,
The water treatment system according to claim 1, wherein the chemical concentration adjusting unit increases the chemical injection amount of the stabilizer when the halogen consumption exceeds the allowable upper limit. 給水中の遊離塩素濃度を調整する遊離塩素濃度調整手段を更に備え、
前記薬剤濃度調整部は、前記ハロゲン消費量と前記膜間差圧又は前記透過流束値とに基づいて、更に、給水中の遊離塩素濃度を調整する、請求項１に記載の水処理システム。 Further provided with a free chlorine concentration adjusting means for adjusting the free chlorine concentration in the feed water,
The water treatment system according to claim 1, wherein the chemical concentration adjusting unit further adjusts the free chlorine concentration in the feed water based on the halogen consumption amount and the transmembrane pressure difference or the permeation flux value. 前記膜間差圧又は前記透過流束値に応じて、前記ハロゲン消費量の許容上限値が規定されると共に、
前記ハロゲン消費量が前記許容上限値を超えた場合に、前記薬剤濃度調整部は、前記遊離塩素濃度を減少させる、請求項３に記載の水処理システム。 According to the transmembrane pressure difference or the permeation flux value, the allowable upper limit of the halogen consumption is defined,
The water treatment system according to claim 3, wherein the chemical concentration adjusting unit reduces the free chlorine concentration when the halogen consumption exceeds the allowable upper limit. 前記遊離塩素濃度調整手段として、給水に塩素系酸化剤を薬注する酸化剤薬注装置を更に備える、請求項３又は４に記載の水処理システム。 The water treatment system according to claim 3 or 4, further comprising, as the free chlorine concentration adjusting means, an oxidant chemical injection device for chemical injection of a chlorine-based oxidant into feed water. 前記遊離塩素濃度調整手段として、給水に還元剤を薬注する還元剤薬注装置を更に備える、請求項３〜５のいずれか１項に記載の水処理システム。 The water treatment system according to any one of claims 3 to 5, further comprising, as the free chlorine concentration adjusting means, a reducing agent dosing device for dosing a reducing agent into the feed water. 給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、
給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する供給水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を送出する透過水ラインと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された濃縮水を送出する濃縮水ラインと、
前記濃縮水の一部又は全部を濃縮排水として、系外に排出する濃縮排水ラインと、
給水中の遊離塩素濃度を調整する遊離塩素濃度調整手段と、
給水に安定化剤を薬注する安定化剤薬注装置と、
給水における酸化還元電位と、前記濃縮排水における酸化還元電位との差分から、遊離塩素又は安定化剤によるハロゲン消費量を算出するハロゲン消費量算出部と、
前記逆浸透膜モジュールにおける膜間差圧を測定する差圧測定部、又は前記逆浸透膜モジュールにおける透過流束値を算出する透過流束値算出部と、
前記ハロゲン消費量と前記膜間差圧又は前記透過流束値とに基づいて、給水中の遊離塩素濃度の調整量及び／又は安定化剤の薬注量を制御する薬剤濃度調整部と、を備える、水処理システム。 A reverse osmosis membrane module that separates the feed water into permeated water and concentrated water,
A water supply line for supplying water to the reverse osmosis membrane module,
A permeate line for delivering permeate separated by the reverse osmosis membrane module;
A concentrated water line for delivering the concentrated water separated by the reverse osmosis membrane module,
Concentrated drainage line for discharging a part or all of the concentrated water as concentrated drainage to the outside of the system,
Free chlorine concentration adjusting means for adjusting the free chlorine concentration in the feed water,
A stabilizer dosing device for dosing a stabilizer for water supply;
From the difference between the redox potential in the feed water and the redox potential in the concentrated waste water, a halogen consumption calculation unit that calculates the halogen consumption by free chlorine or the stabilizer,
A differential pressure measurement unit that measures the transmembrane pressure difference in the reverse osmosis membrane module, or a permeation flux value calculation unit that calculates the permeation flux value in the reverse osmosis membrane module,
Based on the halogen consumption and the transmembrane pressure difference or the permeation flux value, a drug concentration adjusting unit for controlling the adjustment amount of the free chlorine concentration in the feed water and/or the chemical injection amount of the stabilizer, Prepare a water treatment system. 給水の水質を測定する水質測定手段を更に備え、
前記薬剤濃度調整部は、前記水質測定手段により測定された水質に基づいて、運転開始時における給水中の遊離塩素濃度の調整量及び給水への安定化剤の薬注量を設定する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の水処理システム。 Further comprising water quality measuring means for measuring the water quality of the water supply,
The chemical concentration adjusting unit sets the adjustment amount of the free chlorine concentration in the feed water at the start of operation and the chemical injection amount of the stabilizer to the feed water based on the water quality measured by the water quality measuring means, The water treatment system according to any one of 1 to 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023149310A1 (en) * 2022-02-01 2023-08-10 オルガノ株式会社 Water treatment method and water treatment device

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