JP2020151622A

JP2020151622A - Control method of pure water production apparatus

Info

Publication number: JP2020151622A
Application number: JP2019049996A
Authority: JP
Inventors: 飯塚　洋; Hiroshi Iizuka; 洋飯塚
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-09-24

Abstract

To provide a control method of a pure water production apparatus capable of recovering steady operation of a pure water production apparatus from a stop mode in a short time.SOLUTION: A control method controls a pure water production apparatus equipped with a booster pump 6 for applying pressure to raw water, RO devices 8, 10, a deaerator 12, and an electric deionization device 14. The control method applies PID control to the booster pump 6 based on a flow rate detected in the RO devices and makes a differential time of D operation longer than a differential time in the steady state in a recovery step.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は純水製造装置の制御方法に係り、特に原水供給機構から送水された原水を処理して純水を製造する純水製造装置を制御する方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling a pure water production apparatus, and more particularly to a method for controlling a pure water production apparatus for producing pure water by treating raw water sent from a raw water supply mechanism.

加圧ポンプ、ＲＯ装置（逆浸透膜分離装置）、脱気装置、電気脱イオン装置等を有する純水製造装置（例えば特許文献１）においては、流量計によって透過水や濃縮水等の流量を検出し、加圧ポンプを制御する。 In a pure water production device (for example, Patent Document 1) having a pressurizing pump, an RO device (reverse osmosis membrane separating device), a degassing device, an electrodeionizing device, etc. Detect and control the pressurizing pump.

特開２００４−１６７４２３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-167423

流量計に気泡が混入したりすることにより、流量計の検出値が真値から大きく乖離し、例えば真値よりも著しく小さい検出値を出力することがある。その場合、純水製造装置のＲＯ装置の加圧ポンプの回転数を増加し流量を大きくしようとするためＲＯ装置の給水圧力が増加して、給水圧力高の異常警報が発報し、加圧ポンプ回転数を減少する。この状態のままだと、加圧ポンプ回転数が頻繁に変動し、制御が不安定になり、純水製造装置が非常停止するおそれがある。 When air bubbles are mixed in the flow meter, the detected value of the flow meter may deviate greatly from the true value, and for example, a detected value significantly smaller than the true value may be output. In that case, the water supply pressure of the RO device increases because the rotation speed of the pressurizing pump of the RO device of the pure water production device is increased to increase the flow rate, and an abnormal alarm of high water supply pressure is issued to pressurize. Reduce the pump speed. If this condition is left as it is, the rotation speed of the pressurizing pump fluctuates frequently, the control becomes unstable, and the pure water production apparatus may stop in an emergency.

しかし、純水製造装置の稼動を停止してしまうと、運転を再開する再起動に長時間を要する。また、再起動時に制御が安定しないと、純水製造装置が再度停止し、さらに再起動に時間を要する。 However, if the operation of the pure water production apparatus is stopped, it takes a long time to restart the operation. Further, if the control is not stable at the time of restarting, the pure water production apparatus is stopped again, and it takes time to restart.

本発明は、純水製造装置の通水流量の乱れによる非常停止後に再起動する際、制御を安定させて、立ち上げ時間を短くすることができる純水製造装置の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a control method for a pure water production apparatus capable of stabilizing the control and shortening the start-up time when the pure water production apparatus is restarted after an emergency stop due to a disturbance in the water flow rate. The purpose.

本発明の純水製造装置の制御方法は、原水を、少なくとも加圧ポンプ及びＲＯ装置を有する純水製造装置で処理して純水を製造する純水製造装置を制御する方法であって、ＲＯ装置の通水流量を流量計で検出し、その検出値に基づいて加圧ポンプをＰＩＤ制御する純水製造装置において、停止モードから定常運転モードへ復帰させる際のＰＩＤ制御のＤ動作の微分時間を定常運転モードにおける微分時間よりも大きくすることを特徴とする。 The control method of the pure water production apparatus of the present invention is a method of controlling a pure water production apparatus that produces pure water by treating raw water with a pure water production apparatus having at least a pressurizing pump and an RO apparatus. Differentiation time of D operation of PID control when returning from stop mode to steady operation mode in a pure water production device that detects the water flow rate of the device with a flow meter and controls the pressurizing pump with PID based on the detected value. Is larger than the differential time in the steady operation mode.

本発明の一態様では、前記純水製造装置は、直列に多段に設置されたＲＯ装置と、最終段の該ＲＯ装置からの透過水を脱気処理する脱気装置と、該脱気装置からの脱気処理水が供給される電気脱イオン装置とを有する。 In one aspect of the present invention, the pure water production device is composed of an RO device installed in multiple stages in series, a degassing device for degassing the permeated water from the RO device in the final stage, and the degassing device. It has an electrodeionizer to which the degassed water of the above is supplied.

本発明の純水製造装置の制御方法では、再起動時の立ち上げ時間を短くすることができ、定常運転モードでの制御を安定することができる。 In the control method of the pure water production apparatus of the present invention, the start-up time at the time of restart can be shortened, and the control in the steady operation mode can be stabilized.

実施の形態を示す純水製造装置の構成図である。It is a block diagram of the pure water production apparatus which shows embodiment.

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の実施の形態を示している。河川水、井水、工業用水、回収水などを原水源とした原水が原水タンク１に送水される。原水タンク１内の原水は、給水ポンプ２、配管３、保安フィルタ４、配管５、加圧ポンプ６、配管７を介して第１ＲＯ装置８に供給される。第１ＲＯ装置８の透過水は、配管９を介して第２ＲＯ装置１０に供給され、その透過水が配管１１を介して脱気装置１２に供給される。脱気装置１２で脱気処理された水は、配管１３を介して電気脱イオン装置１４に供給され、その透過水が配管１５より純水として需要先へ送水される。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Raw water from river water, well water, industrial water, recovered water, etc. is sent to the raw water tank 1. The raw water in the raw water tank 1 is supplied to the first RO device 8 via the water supply pump 2, the pipe 3, the safety filter 4, the pipe 5, the pressurizing pump 6, and the pipe 7. The permeated water of the first RO device 8 is supplied to the second RO device 10 via the pipe 9, and the permeated water is supplied to the degassing device 12 via the pipe 11. The water degassed by the degassing device 12 is supplied to the electric deionizing device 14 via the pipe 13, and the permeated water is sent from the pipe 15 as pure water to the demand destination.

脱気装置１２としては、膜脱気装置など各種のものが用いられる。膜脱気装置では、気体透過膜の１次側に水を通水し、２次側を真空ポンプで減圧する。 As the degassing device 12, various devices such as a membrane degassing device are used. In the membrane deaerator, water is passed through the primary side of the gas permeable membrane and the secondary side is depressurized by a vacuum pump.

なお、配管１５に三方弁１６を介して分岐配管１７が接続されており、配管１５からの純水を原水タンク１（配管３，５又はそれらに必要に応じて設けられる給水槽であってもよい。）に送水可能としている。 Even if the branch pipe 17 is connected to the pipe 15 via a three-way valve 16 and the pure water from the pipe 15 is supplied to the raw water tank 1 (pipes 3 and 5 or a water supply tank provided therein as needed). It is possible to send water to (good).

また、ＲＯ装置８，１０の濃縮水（第１濃縮水、第２濃縮水）を原水タンク１に返送する配管１８，１９が設けられている。図示は省略するが、電気脱イオン装置１４の濃縮水を原水タンク１に返送するラインが設けられている。配管９，１１，１８，１９にはそれぞれ流量制御弁（図示略）が設けられている。 Further, pipes 18 and 19 for returning the concentrated water (first concentrated water, second concentrated water) of the RO devices 8 and 10 to the raw water tank 1 are provided. Although not shown, a line is provided for returning the concentrated water of the electrodeionizer 14 to the raw water tank 1. Flow control valves (not shown) are provided in the pipes 9, 11, 18, and 19, respectively.

第１ＲＯ装置８の第１濃縮水は、脱塩処理された後、原水タンク１に返送される。第２ＲＯ装置１０の第２濃縮水及び電気脱イオン装置１４の濃縮水は、そのまま原水タンク１に返送される。 The first concentrated water of the first RO apparatus 8 is desalted and then returned to the raw water tank 1. The second concentrated water of the second RO device 10 and the concentrated water of the electrodeionization device 14 are returned to the raw water tank 1 as they are.

前記配管３（又は配管５）に原水供給圧を測定する圧力センサ２０が設けられ、配管９，１１，１８，１９にそれぞれ流量計２２〜２５が設けられ、該センサ２０及び流量計２２〜２５の検出信号が制御装置２１に入力される。制御装置２１は、これらの入力信号に基づいて、各配管９，１１，１８，１９の流量が目標範囲となるように、加圧ポンプ６の回転数をＰＩＤ制御すると共に、各配管９，１１，１８，１９の流量制御弁の開度を制御する。 A pressure sensor 20 for measuring the raw water supply pressure is provided in the pipe 3 (or pipe 5), and flow meters 22 to 25 are provided in the pipes 9, 11, 18 and 19, respectively, and the sensor 20 and the flow meters 22 to 25 are provided. The detection signal of is input to the control device 21. Based on these input signals, the control device 21 PID controls the rotation speed of the pressurizing pump 6 so that the flow rates of the pipes 9, 11, 18, and 19 are within the target range, and the pipes 9, 11 , 18 and 19 control the opening degree of the flow control valve.

流量計２２〜２５の少なくとも１つの流量計の検出値が基準範囲を逸脱した状態が所定時間以上継続する異常状態が生じた場合、制御装置２１はアラームを運転管理センターや運転担当者の携帯端末等に出力すると共に、純水製造装置を停止モードとする。 When an abnormal state occurs in which the detection value of at least one of the flow meters 22 to 25 deviates from the reference range for a predetermined time or longer, the control device 21 issues an alarm to the operation management center or the mobile terminal of the person in charge of operation. And so on, and put the pure water production equipment in the stop mode.

このように純水製造装置を停止する停止モードを維持したまま、流量計の検出値が基準範囲に自然に、又は運転担当者による点検及び／又は修理により戻った場合、制御装置２１からの制御信号により、純水製造装置の稼動レベルを徐々に定常稼動レベルに復帰させる。具体的には、加圧ポンプ６の回転数を徐々に（例えば段階的に又は連続的に）増大させて定常回転数とする。また、脱気装置１２の２次側の真空レベルを徐々に高くし、電気脱イオン装置１４の印加電圧を徐々に高くする。 Control from the control device 21 when the detection value of the flow meter naturally returns to the reference range or by inspection and / or repair by the operator while maintaining the stop mode for stopping the pure water production device in this way. The signal gradually returns the operating level of the pure water production equipment to the steady operating level. Specifically, the rotation speed of the pressurizing pump 6 is gradually (for example, stepwise or continuously) increased to obtain a steady rotation speed. Further, the vacuum level on the secondary side of the degassing device 12 is gradually increased, and the applied voltage of the electric deionizing device 14 is gradually increased.

純水製造装置の運転レベルが定常運転レベル（停止モードとする前のレベル）に復帰した後、配管１５からの純水の水質が規格水質に復帰したことが確認されると、三方弁１６を切り替え、純水を需要先へ送水する。 After the operation level of the pure water production device returns to the steady operation level (the level before the stop mode is set), when it is confirmed that the water quality of the pure water from the pipe 15 has returned to the standard water quality, the three-way valve 16 is opened. Switch and send pure water to the customer.

制御装置２１は、ＰＩＤ制御装置であり、流量計２２〜２５の検出値に基づいて加圧ポンプ６をフィードバック制御している。定常運転モードでは、一定水量を維持するために、流量計２２〜２５の検出値が目標値となるようにＰＩＤ制御する際のＤ動作の微分時間（ゲイン）を復帰工程よりも小さくする。 The control device 21 is a PID control device, and feedback-controls the pressurizing pump 6 based on the detected values of the flow meters 22 to 25. In the steady operation mode, in order to maintain a constant amount of water, the differential time (gain) of the D operation when PID is controlled so that the detected values of the flowmeters 22 to 25 become the target values is made smaller than that of the return step.

停止モードから定常運転モードに戻す復帰工程では、純水供給をなるべく早く再開させるべく目標水量にできるだけ早く到達させるように、Ｄ動作の微分時間を定常運転モードよりも大きくする。これにより、純水送水を早期に再開することができる。 In the return step of returning from the stop mode to the steady operation mode, the differential time of the D operation is made longer than that of the steady operation mode so that the target water amount is reached as soon as possible in order to restart the pure water supply as soon as possible. As a result, pure water supply can be restarted at an early stage.

本発明では、流量計の検出値が基準範囲を逸脱する回数を制御装置２１においてカウントし、所定期間（例えば１週間）に所定回数以上カウントされる場合には、異常を報告する信号を管理センターや運転担当者に送信するようにしてもよい。 In the present invention, the control device 21 counts the number of times the detected value of the flow meter deviates from the reference range, and when the number of times is counted more than the predetermined number of times in a predetermined period (for example, one week), the control center outputs a signal for reporting an abnormality. Or may be sent to the driver.

本発明では、復帰工程において、流量計２２〜２５のいずれかの検出値が急激に変化する異常が検知された場合には、復帰工程を停止して元の停止モードに戻り、異常が検知されないようになった後、再度復帰工程を行うようにしてもよい。 In the present invention, when an abnormality in which any of the flowmeters 22 to 25 is suddenly changed is detected in the return process, the return process is stopped and the original stop mode is returned, and the abnormality is not detected. After that, the return step may be performed again.

１原水タンク
４保安フィルタ
６加圧ポンプ
２０圧力センサ
２１制御装置
２２〜２５流量計
1 Raw water tank 4 Safety filter 6 Pressurized pump 20 Pressure sensor 21 Control device 22 to 25 Flow meter

Claims

原水を、少なくとも加圧ポンプ及びＲＯ装置を有する純水製造装置で処理して純水を製造する純水製造装置を制御する方法であって、
ＲＯ装置の通水流量を流量計で検出し、その検出値に基づいて加圧ポンプをＰＩＤ制御する純水製造装置において、
停止モード又はスロー運転モードから定常運転モードへ復帰させる際のＰＩＤ制御のＤ動作の微分時間を定常運転モードにおける微分時間よりも大きくすることを特徴とする純水製造装置の制御方法。 It is a method of controlling a pure water production apparatus that produces pure water by treating raw water with a pure water production apparatus having at least a pressure pump and an RO apparatus.
In a pure water production device that detects the water flow rate of the RO device with a flow meter and PID controls the pressurizing pump based on the detected value.
A control method for a pure water production apparatus, characterized in that the differential time of the D operation of PID control when returning from the stop mode or the slow operation mode to the steady operation mode is made larger than the differential time in the steady operation mode.

前記純水製造装置は、直列に多段に設置されたＲＯ装置と、最終段の該ＲＯ装置からの透過水を脱気処理する脱気装置と、該脱気装置からの脱気処理水が供給される電気脱イオン装置とを有することを特徴とする請求項１に記載の純水製造装置の制御方法。
The pure water production device is supplied with an RO device installed in multiple stages in series, a degassing device for degassing the permeated water from the RO device in the final stage, and degassing treated water from the degassing device. The control method for a pure water production apparatus according to claim 1, further comprising an electrodeionization apparatus.