JP7579149B2 - Water treatment method and water treatment device - Google Patents
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Description
本発明は、水処理方法および水処理装置に関する。 The present invention relates to a water treatment method and a water treatment device.
被処理水に含まれる不純物を除去する水処理装置として、逆浸透膜(RO膜)を有するものが知られている。この装置では、所定の供給圧力でRO膜に供給された被処理水(原水)が、RO膜により透過水と濃縮水とに分離される。これにより、不純物が除去された処理水(透過水)を得ることができる。 Water treatment devices that have a reverse osmosis membrane (RO membrane) are known as devices that remove impurities from the water to be treated. In these devices, the water to be treated (raw water) is supplied to the RO membrane at a specified supply pressure, and the RO membrane separates the water to be treated (permeated water) and concentrated water. This makes it possible to obtain treated water (permeated water) from which impurities have been removed.
RO膜を有する水処理装置では、従来から、RO膜の膜面にスケールやスライムが発生することによる目詰まり(ファウリング)を抑制するために、原水にスケール防止剤やスライムコントロール剤などの薬剤を注入することが行われている。このような薬剤注入においては、過剰な薬剤注入によるRO膜の劣化を抑制しながら、ファウリングを効果的に抑制するという観点から、ファウリングの程度に応じて薬剤の注入量を調整することが求められる。こうした要求に対し、RO膜の通水差圧(RO膜に供給される原水の供給圧力とRO膜から流出する濃縮水の流出圧力との差圧)の上昇を検出し、その検出結果に基づいて、薬剤の注入量を調整する方法が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。 In water treatment equipment having an RO membrane, chemicals such as antiscalant and slime control agents have been conventionally injected into the raw water to prevent clogging (fouling) caused by the generation of scale and slime on the membrane surface of the RO membrane. In such chemical injection, it is required to adjust the injection amount of chemicals according to the degree of fouling in order to effectively suppress fouling while suppressing deterioration of the RO membrane caused by excessive chemical injection. In response to this requirement, a method has been proposed in which an increase in the water flow differential pressure of the RO membrane (the pressure difference between the supply pressure of raw water supplied to the RO membrane and the outflow pressure of concentrated water flowing out from the RO membrane) is detected and the injection amount of chemicals is adjusted based on the detection results (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、RO膜の通水差圧の上昇を監視するだけでは、ファウリングの影響を適切に考慮しているとは言えず、上述した要求に対する解決策として十分であるとは言えない。 However, simply monitoring the increase in the water flow differential pressure across the RO membrane does not adequately take into account the effects of fouling, and is not a sufficient solution to the above-mentioned requirements.
そこで、本発明の目的は、逆浸透膜の劣化を抑制しながら、ファウリングを効果的に抑制する水処理方法および水処理装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide a water treatment method and water treatment device that effectively suppresses fouling while suppressing deterioration of the reverse osmosis membrane.
上述した目的を達成するために、本発明の水処理方法は、被処理水に薬剤を注入する工程と、薬剤が注入された被処理水を逆浸透膜に供給して透過水と濃縮水とに分離する工程と、を含み、薬剤を注入する工程が、逆浸透膜に供給される被処理水と、逆浸透膜から流出する透過水と、逆浸透膜から流出する濃縮水とのいずれかの現在の水温を検出する工程と、逆浸透膜に供給される被処理水の現在の供給圧力、または、現在の供給圧力と逆浸透膜から流出する濃縮水の現在の流出圧力との差圧を検出する工程と、逆浸透膜の使用開始時に予め検出したいずれかの水温の初期値と、逆浸透膜の使用開始時に予め検出した供給圧力または差圧の初期値と、検出した現在の水温と、検出した現在の供給圧力または差圧とに基づいて、被処理水への薬剤の注入量を調整する工程と、を含んでいる。一態様では、薬剤の注入量を調整する工程が、供給圧力または差圧の初期値を、検出した現在の水温における値に換算し、換算した供給圧力または差圧の初期値と、検出した現在の供給圧力または差圧とに基づいて、被処理水への薬剤の注入量を調整することを含み、他の態様では、薬剤の注入量を調整する工程が、検出した現在の供給圧力または差圧を標準温度における値に換算し、換算した現在の供給圧力または差圧と、標準温度における値に換算した供給圧力または差圧の初期値とに基づいて、被処理水への薬剤の注入量を調整することを含んでいる。 In order to achieve the above-mentioned object, the water treatment method of the present invention includes a step of injecting an agent into the water to be treated, and a step of supplying the water to be treated with the agent injected therein to a reverse osmosis membrane to separate it into permeate water and concentrated water, and the step of injecting the agent includes a step of detecting the current water temperature of any of the water to be treated supplied to the reverse osmosis membrane, the permeate water flowing out from the reverse osmosis membrane, and the concentrated water flowing out from the reverse osmosis membrane, a step of detecting the current supply pressure of the water to be treated supplied to the reverse osmosis membrane, or the differential pressure between the current supply pressure and the current outlet pressure of the concentrated water flowing out from the reverse osmosis membrane, and a step of adjusting the amount of the agent injected into the water to be treated based on an initial value of any of the water temperatures detected in advance when the reverse osmosis membrane is started to be used, an initial value of the supply pressure or differential pressure detected in advance when the reverse osmosis membrane is started to be used, the detected current water temperature, and the detected current supply pressure or differential pressure. In one aspect, the step of adjusting the amount of chemical injected includes converting an initial value of the supply pressure or differential pressure to a value at the detected current water temperature, and adjusting the amount of chemical injected into the water to be treated based on the converted initial value of the supply pressure or differential pressure and the detected current supply pressure or differential pressure; in another aspect, the step of adjusting the amount of chemical injected includes converting the detected current supply pressure or differential pressure to a value at standard temperature, and adjusting the amount of chemical injected into the water to be treated based on the converted current supply pressure or differential pressure and the initial value of the supply pressure or differential pressure converted to a value at the standard temperature .
また、本発明の水処理装置は、被処理水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜を有する逆浸透膜装置と、逆浸透膜装置に供給される被処理水に薬剤を注入する薬剤注入装置と、逆浸透膜装置に供給される被処理水と、逆浸透膜装置から流出する透過水と、逆浸透膜装置から流出する濃縮水とのいずれかの水温を検出する温度センサと、逆浸透膜装置に供給される被処理水の供給圧力、または、供給圧力と逆浸透膜装置から流出する濃縮水の流出圧力との差圧を検出する圧力センサと、逆浸透膜の使用開始時に温度センサにより検出されたいずれかの水温の初期値と、逆浸透膜の使用開始時に圧力センサにより予め検出された供給圧力または差圧の初期値と、温度センサにより検出された現在のいずれかの水温と、圧力センサにより検出された現在の供給圧力または差圧とに基づいて、薬剤注入装置による薬剤の注入量を調整する制御装置と、を有している。一態様では、制御装置は、供給圧力または差圧の初期値を、検出された現在のいずれかの水温における値に換算し、換算した供給圧力または差圧の初期値と、検出された現在の供給圧力または差圧とに基づいて、薬剤注入装置による薬剤の注入量を調整し、他の態様では、制御装置は、検出された現在の供給圧力または差圧を標準温度における値に換算し、換算した現在の供給圧力または差圧と、標準温度における値に換算した供給圧力または差圧の初期値とに基づいて、薬剤注入装置による前記薬剤の注入量を調整する。 The water treatment device of the present invention also includes a reverse osmosis membrane device having a reverse osmosis membrane that separates the water to be treated into permeate and concentrated water; a chemical injection device that injects a chemical into the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane device; a temperature sensor that detects the temperature of the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane device, the permeate flowing out from the reverse osmosis membrane device, and the concentrated water flowing out from the reverse osmosis membrane device; a pressure sensor that detects the supply pressure of the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane device, or the differential pressure between the supply pressure and the outlet pressure of the concentrated water flowing out from the reverse osmosis membrane device; and a control device that adjusts the amount of chemical injected by the chemical injection device based on an initial value of any of the water temperatures detected by the temperature sensor when use of the reverse osmosis membrane is started, an initial value of the supply pressure or differential pressure detected in advance by the pressure sensor when use of the reverse osmosis membrane is started, any of the current water temperatures detected by the temperature sensor, and the current supply pressure or differential pressure detected by the pressure sensor . In one aspect, the control device converts the initial value of the supply pressure or differential pressure to a value at any of the detected current water temperatures, and adjusts the amount of drug injected by the drug injection device based on the converted initial value of the supply pressure or differential pressure and the detected current supply pressure or differential pressure; in another aspect, the control device converts the detected current supply pressure or differential pressure to a value at standard temperature, and adjusts the amount of drug injected by the drug injection device based on the converted current supply pressure or differential pressure and the initial value of the supply pressure or differential pressure converted to a value at standard temperature.
このような水処理方法および水処理装置によれば、逆浸透膜に供給される被処理水の経時的な圧力変化のうちファウリングに起因する上昇分を正確に把握することができ、ファウリングの影響を適切に反映した注入量で薬剤の注入を行うことができる。 This water treatment method and water treatment device makes it possible to accurately grasp the increase in pressure over time of the water being treated that is supplied to the reverse osmosis membrane that is caused by fouling, and to inject chemicals in an amount that appropriately reflects the effects of fouling.
以上、本発明によれば、逆浸透膜の劣化を抑制しながら、ファウリングを効果的に抑制することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to effectively suppress fouling while suppressing deterioration of the reverse osmosis membrane.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
本実施形態の水処理装置10は、原水(被処理水)に含まれる不純物を除去して処理水を生成する装置であり、逆浸透膜(RO膜)装置11を有している。RO膜装置11は、原水を、不純物を含む濃縮水と、不純物が除去された透過水とに分離するRO膜を有している。RO膜装置11には、RO膜装置11に原水を供給する原水ラインL1と、RO膜装置11から流出する透過水を処理水タンクまたはユースポイントに供給する透過水ラインL2と、RO膜装置11から流出する濃縮水を外部に排出する排水ラインL3とが接続されている。
The
また、水処理装置10は、原水ラインL1に設けられた加圧ポンプ12と、同じく原水ラインL1に設けられた圧力センサ13および温度センサ14と、透過水ラインL2に設けられた流量センサ15とを有している。加圧ポンプ12は、インバータ(図示せず)によって回転数が制御されることで、原水ラインL1を通じてRO膜装置11に供給される原水の供給圧力(原水圧力)を調整する機能を有し、圧力センサ13は、その原水圧力を検出する機能を有している。温度センサ14は、RO膜装置11に供給される原水の水温(原水温度)を検出する機能を有し、流量センサ15は、RO膜装置11から流出して透過水ラインL2を流れる透過水の流量を検出する機能を有している。なお、温度センサ14は、RO膜装置11から流出する透過水および濃縮水のいずれかの水温を検出するようになっていてもよく、すなわち、透過水ラインL2または排水ラインL3に設けられていてもよい。
The
さらに、水処理装置10は、RO過装置11に供給される原水にスケール防止剤やスライムコントロール剤などの薬剤を注入する薬剤注入装置16と、薬剤注入装置16による薬剤の注入量の調整を含め、水処理装置10の運転を制御する制御装置17とを有している。
The
薬剤注入装置16は、薬剤を貯留する薬剤タンク21と、薬剤供給ラインL4を介して原水ラインL1に接続され、薬剤タンク21に貯留された薬剤を原水ラインL1に注入する薬注ポンプ22とを有している。なお、薬剤の添加位置は、膜ろ過装置2の上流側であれば図示した位置に限定されず、例えば、加圧ポンプ12と圧力センサ13との間であってもよい。また、添加される薬剤の種類も、上述したスケール防止剤やスライムコントロール剤の他、pH調整剤や還元剤であってもよい。
The
制御装置17は、水処理装置10の通常運転時に、流量センサ15により検出された透過水の流量が一定(予め設定された目標流量)になるように加圧ポンプ12を制御する流量制御を実行する。例えば、水温が変化すると、水の粘性が変化することで、RO膜で分離される透過水の流量も変化するが、この変化に応じて、制御装置17は、インバータを通じて加圧ポンプ12の回転数を制御する。すなわち、水温が低くなると、水の粘性は高くなり、その結果、RO膜で分離される透過水の流量は減少する。そのため、制御装置17は、この減少分を補うように、加圧ポンプ12の回転数を上げることで、原水圧力を増加させる。また、水温が高くなると、水の粘性は低くなり、その結果、RO膜で分離される透過水の流量は増加する。そのため、制御装置17は、この増加分を打ち消すように、加圧ポンプ12の回転数を下げることで、原水圧力を低下させる。このように、制御装置17は、加圧ポンプ12の回転数、すなわち原水圧力を調整することで、透過水ラインL2を流れる透過水の流量を設定流量に調整する。
During normal operation of the
加えて、制御装置17は、圧力センサ13による検出値と、温度センサ14による検出値と、流量センサ15による検出値とに基づいて、薬剤注入装置16による薬剤の注入量の調整を実行する。以下、制御装置17により実行される薬剤の注入量の2つの調整方法について説明する。
In addition, the
(第1の調整方法)
RO膜のファウリングの発生は、膜の細孔を閉塞させるため、通常は透過水の流量変化として現れるが、上述したように、透過水ラインL2を流れる透過水の流量を一定に維持する流量制御が実行されている場合には、原水圧力の変化(上昇)として現れる。そのため、その上昇分を算出することで、ファウリングの程度を正確に把握することができ、それに応じた適切な注入量で薬剤を注入することが可能になる。しかしながら、原水圧力は、RO膜のファウリングの程度によって変化するだけでなく、上述したように、水温によっても変化する。そのため、ファウリングに起因する原水圧力の上昇分を正確に算出するには、現在の原水圧力を、RO膜の使用開始時の原水圧力(初期原水圧力)と直接比較するのではなく、初期原水圧力を水温の変動による影響を考慮して補正した値、すなわち、初期原水圧力を現在の水温における圧力に換算した値と比較する必要がある。
(First Adjustment Method)
The occurrence of RO membrane fouling usually appears as a change in the flow rate of the permeate because it clogs the pores of the membrane, but as described above, when flow rate control is performed to maintain the flow rate of the permeate flowing through the permeate line L2 constant, it appears as a change (increase) in the raw water pressure. Therefore, by calculating the increase, the degree of fouling can be accurately grasped, and it becomes possible to inject an appropriate amount of chemicals accordingly. However, the raw water pressure not only changes depending on the degree of RO membrane fouling, but also changes depending on the water temperature as described above. Therefore, in order to accurately calculate the increase in raw water pressure caused by fouling, it is necessary to compare the current raw water pressure with the raw water pressure at the start of use of the RO membrane (initial raw water pressure) directly, but with a value obtained by correcting the initial raw water pressure taking into account the influence of fluctuations in water temperature, that is, the value obtained by converting the initial raw water pressure into the pressure at the current water temperature.
そこで、第1の調整方法による薬剤の注入量の調整は、以下のように行われる。前提として、制御装置17には、RO膜の使用開始時に圧力センサ13により予め検出された原水圧力の初期値(初期原水圧力)と温度センサ14により予め検出された原水温度の初期値(初期原水温度)とが記憶されている。なお、初期原水圧力および初期原水温度は、RO膜の使用開始直後のものであってもよいが、使用開始直後から一定時間経過して性能が安定した後に取得したものであることが好ましく、その移動平均値であってもよい。また、初期原水圧力および初期原水温度は、RO膜が新品に交換されるたびに新たに取得され、制御装置17に記憶されて更新される。
Therefore, the adjustment of the injection amount of the chemical agent by the first adjustment method is performed as follows. As a premise, the
まず、圧力センサ13により現在の原水圧力が検出され、それと同時に、温度センサ14により現在の原水温度が検出される。実際には、各センサ13,14による検出値の移動平均が算出され、それらが現在の原水圧力および原水温度として取得(検出)される。そして、内部の記憶装置や外部のサーバなどに予め記憶された温度補正係数の情報(テーブルや関数など)を用いて、検出された現在の原水温度における温度補正係数と、制御装置17に予め記憶された初期原水温度における温度補正係数とが取得される。温度補正係数とは、任意の温度で測定されたRO膜の透過流束を、標準温度(例えば、25℃)の値に補正するための係数であり、RO膜の型式ごとに各温度に対する温度補正係数がメーカーによって提供されている。なお、初期原水温度における温度補正係数は、RO膜の使用開始時に予め取得されて制御装置17に記憶されていてもよい。それぞれの温度補正係数が取得されると、取得された温度補正係数に基づいて、初期原水圧力が、現在の原水温度における値に換算される。具体的には、初期原水圧力をP0とすると、初期原水圧力を現在の原水温度における値に換算した換算初期圧力PR0は、以下の式(1)によって与えられる。
PR0=P0×(Ki/K0) (1)
ここで、Kiは現在の原水温度における温度補正係数であり、K0は初期原水温度における温度補正係数である。
First, the
P R0 = P 0 × (K i /K 0 ) (1)
Here, K i is the temperature correction coefficient at the current raw water temperature, and K 0 is the temperature correction coefficient at the initial raw water temperature.
そして、上記式(1)で算出された換算初期圧力と、検出された現在の原水圧力とが比較され、その結果に基づいて、薬剤注入装置16による薬剤の注入量が決定される。具体的には、現在の原水圧力が換算初期圧力よりも高い場合に、ファウリングが発生していると判定され、その差に応じた注入量で薬剤が注入される。すなわち、現在の原水圧力と換算初期圧力との圧力差がファウリングに起因する原水圧力の上昇分に対応し、その圧力差が大きいほど、ファウリングがより進行していると判定され、より多くの注入量で薬剤が注入される。このときの注入量は、上述の圧力差に応じて連続的に増減させてもよく、段階的に増減させてもよい。一方、現在の原水圧力が換算初期圧力に等しいかそれよりも低い場合には、ファウリングが発生していないと判定され、薬剤の注入が停止されるか、あるいは、予め設定された最低注入量で薬剤が注入される。こうして、原水圧力の経時変化のうちファウリングに起因する上昇分が正確に把握され、ファウリングの影響を適切に反映した注入量で薬剤の注入が行われる。
Then, the converted initial pressure calculated by the above formula (1) is compared with the detected current raw water pressure, and the amount of the chemical to be injected by the
ところで、ユースポイントでの処理水(透過水)の使用状況などによっては、例えば、上述した透過水の流量制御における目標流量(設定流量)がRO膜の使用開始時から変更されることもある。そのような場合を想定し、上記式(1)で算出された換算初期圧力を、透過水の流量変化による影響を考慮してさらに補正し、補正された換算初期圧力と、検出された現在の原水圧力とが比較されてもよい。その前提として、制御装置17には、RO膜の使用開始時に流量センサ15により予め検出された透過水の流量(初期透過水流量)が記憶されており、好ましくは、RO膜の使用開始直後から一定時間経過して性能が安定した後に移動平均値として算出された初期透過水流量が記憶されている。なお、この場合も、制御装置17に記憶された初期透過水流量は、RO膜が交換されるたびにリセットされて更新される。
Depending on the usage status of the treated water (permeate) at the point of use, for example, the target flow rate (set flow rate) in the above-mentioned permeate flow rate control may be changed from the start of use of the RO membrane. In anticipation of such a case, the converted initial pressure calculated by the above formula (1) may be further corrected taking into account the influence of the change in the permeate flow rate, and the corrected converted initial pressure may be compared with the detected current raw water pressure. As a prerequisite, the
圧力センサ13および温度センサ14により現在の原水圧力および原水温度がそれぞれ検出されると、それと同時に、流量センサ15により現在の透過水の流量も検出される。実際には、現在の原水圧力および原水温度と同様に、流量センサ15による検出値の移動平均が算出され、それが現在の透過水の流量として取得(検出)される。そして、検出された現在の透過水の流量と、制御装置17に予め記憶された初期透過水流量とに基づいて、上記式(1)で算出された換算初期圧力が補正される。具体的には、初期透過水流量をQ0とし、流量センサ15により検出された現在の透過水の流量をQiとすると、補正された換算初期圧力PC0は、以下の式(2)によって与えられる。
PC0=PR0×(Qi/Q0) (2)
なお、式(2)中のQ0およびQiとして、実際に検出される流量の代わりに、上述した流量制御における目標流量(設定流量)を用いることもできる。
When the
P C0 = P R0 × (Q i /Q 0 ) (2)
It should be noted that, as Q0 and Qi in the formula (2), target flow rates (set flow rates) in the above-mentioned flow rate control can be used instead of the flow rates that are actually detected.
こうして得られた補正された換算初期圧力と、検出された現在の原水圧力とが比較され、その結果に基づいて、薬剤注入装置16による薬剤の注入量が調整されるが、その具体的な調整方法は、上述したものと同様である。
The corrected converted initial pressure thus obtained is compared with the detected current raw water pressure, and the amount of drug injected by the
(第2の調整方法)
第2の調整方法は、原水圧力に対する水温変動の影響を相殺するために、第1の調整方法のように初期原水圧力を現在の水温における圧力に換算するのではなく、初期原水圧力と現在の原水圧力のそれぞれを標準温度(例えば、25℃)における圧力に換算し、それらを比較した結果に基づいて、薬剤注入装置16による薬剤の注入量を調整する方法である。これにより、第1の調整方法と同様に、原水圧力の経時変化のうちファウリングに起因する上昇分を正確に把握することができ、ファウリングの影響を適切に反映した注入量で薬剤の注入を行うことが可能になる。なお、第2の調整方法においても、以下に示すように、薬剤の注入量の調整には各センサ13~15による検出値が用いられるが、実際にはそれぞれの移動平均値を用いることが好ましいことは、第1の調整方法と同様である。
(Second Adjustment Method)
In the second adjustment method, in order to offset the effect of water temperature fluctuations on the raw water pressure, instead of converting the initial raw water pressure to pressure at the current water temperature as in the first adjustment method, the initial raw water pressure and the current raw water pressure are each converted to pressure at a standard temperature (e.g., 25°C), and the amount of chemical injected by the
第2の調整方法では、まず前提として、制御装置17には、初期原水圧力を標準温度における値に換算した換算初期圧力が記憶されている。この場合、換算初期圧力PR0’は、初期原水圧力をP0とし、初期原水温度における温度補正係数をK0とすると、以下の式(3)によって与えられる。
PR0’=P0/K0 (3)
なお、この換算初期圧力は、第1の調整方法における初期原水圧力および初期原水温度と同様に、RO膜が新品に交換されるたびに新たに取得され、制御装置17に記憶されて更新される。
In the second adjustment method, first, as a premise, a converted initial pressure obtained by converting the initial raw water pressure into a value at a standard temperature is stored in the
P R0 '=P 0 /K 0 (3)
Like the initial raw water pressure and the initial raw water temperature in the first adjustment method, this converted initial pressure is newly acquired every time the RO membrane is replaced with a new one, and is stored and updated in the
そして、圧力センサ13および温度センサ14により現在の原水圧力および原水温度がそれぞれ検出されると、検出された現在の原水温度における温度補正係数が取得され、取得された温度補正係数に基づいて、現在の原水圧力が標準温度における値に換算される。具体的には、現在の原水圧力をPiとし、現在の原水温度における温度補正係数Kiをとすると、現在の原水圧力を標準温度における値に換算した換算原水圧力PRiは、以下の式(4)によって与えられる。
PRi=Pi/Ki (4)
Then, when the current raw water pressure and raw water temperature are detected by the
P Ri =P i /K i (4)
こうして算出された換算原水圧力と、制御装置17に予め記憶された換算初期圧力(上記式(3)参照)とが比較され、その結果に基づいて、薬剤注入装置16による薬剤の注入量が調整される。すなわち、換算原水圧力が換算初期圧力をどの程度上回るかに応じて薬剤の注入量が決定されるが、その具体的な決定方法は、第1の調整方法の場合と同様である。
The converted raw water pressure calculated in this way is compared with the converted initial pressure (see formula (3) above) previously stored in the
また、第2の調整方法では、透過水の流量変化による影響を考慮し、第1の調整方法と同様に、RO膜の使用開始時と現在との透過水の流量比に基づいて、制御装置17に予め記憶された換算初期圧力(上記式(3)参照)が補正され、補正された換算初期圧力と、上記式(4)で算出された換算原水圧力とが比較されてもよい。この場合、補正された換算初期圧力PC0’は、初期透過水流量(またはRO膜の使用開始時の透過水の目標流量)をQ0とし、流量センサ15により検出された現在の透過水の流量(または現在の透過水の目標流量)をQiとすると、以下の式(5)によって与えられる。
PC0’=PR0’×(Qi/Q0) (5)
In the second adjustment method, taking into consideration the influence of changes in the flow rate of the permeated water, the converted initial pressure (see formula (3) above) stored in advance in the
P C0 '=P R0 '×(Q i /Q 0 ) (5)
こうして得られた補正された換算初期圧力と、上記式(4)で算出された換算原水圧力とが比較され、その結果に基づいて、薬剤注入装置16による薬剤の注入量が調整される。すなわち、換算原水圧力が補正された換算初期圧力をどの程度上回るかに応じて薬剤の注入量が決定されるが、その具体的な決定方法は、第1の調整方法の場合と同様である。
The corrected converted initial pressure thus obtained is compared with the converted raw water pressure calculated by the above formula (4), and the amount of drug injected by the
上述した2つの調整方法ではいずれも、圧力センサ13による原水圧力の検出値を用いて、ファウリングに起因する原水圧力の上昇分が算出されるが、原水圧力の代わりに、RO膜の通水差圧(原水の供給圧力と濃縮水の流出圧力との差圧)の検出値を用いてもよい。すなわち、第1の調整方法では、RO膜の使用開始時の通水差圧を現在の原水温度における値に換算し、その換算値と、現在のRO膜の通水差圧とを比較することでも、ファウリングに起因する原水圧力の上昇分を正確に算出することができる。また、第2の調整方法では、RO膜の使用開始時の通水差圧と現在の通水差圧のそれぞれを標準温度における値に換算し、それらを比較することでも、ファウリングに起因する原水圧力の上昇分を正確に算出することができる。ただし、RO膜の通水差圧を検出するには、原水ラインL1に設置された圧力センサ13に加えて、さらに別の圧力センサを排水ラインL3に設置する必要があり、追加のコストが発生してしまう。このような点から、上述したように、圧力センサ13による原水圧力の検出値を用いて、ファウリングに起因する原水圧力の上昇分を算出することが好ましい。
In both of the above-mentioned two adjustment methods, the increase in raw water pressure caused by fouling is calculated using the detection value of the raw water pressure by the
10 水処理装置
11 逆浸透膜(RO膜)装置
12 加圧ポンプ
13 圧力センサ
14 温度センサ
15 流量センサ
16 薬剤注入装置
17 制御装置
21 薬剤タンク
22 薬注ポンプ
L1 原水ライン
L2 透過水ライン
L3 排水ライン
L4 薬剤供給ライン
REFERENCE SIGNS
Claims (12)
前記薬剤を注入する工程が、
前記逆浸透膜に供給される被処理水と、前記逆浸透膜から流出する透過水と、前記逆浸透膜から流出する濃縮水とのいずれかの現在の水温を検出する工程と、
前記逆浸透膜に供給される被処理水の現在の供給圧力、または、前記現在の供給圧力と前記逆浸透膜から流出する濃縮水の現在の流出圧力との差圧を検出する工程と、
前記逆浸透膜の使用開始時に予め検出した前記いずれかの水温の初期値と、前記逆浸透膜の使用開始時に予め検出した前記供給圧力または差圧の初期値と、前記検出した現在の水温と、前記検出した現在の供給圧力または差圧とに基づいて、前記被処理水への前記薬剤の注入量を調整する工程と、を含み、
前記薬剤の注入量を調整する工程が、前記供給圧力または差圧の初期値を、前記検出した現在の水温における値に換算し、該換算した供給圧力または差圧の初期値と、前記検出した現在の供給圧力または差圧とに基づいて、前記被処理水への前記薬剤の注入量を調整することを含む、水処理方法。 A water treatment method comprising: injecting a chemical into water to be treated; and supplying the water to which the chemical has been injected to a reverse osmosis membrane to separate the water into permeate and concentrated water,
The step of injecting the agent comprises:
Detecting the current water temperature of any of the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane, the permeated water that flows out from the reverse osmosis membrane, and the concentrated water that flows out from the reverse osmosis membrane ;
Detecting a current supply pressure of the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane, or a differential pressure between the current supply pressure and a current outlet pressure of concentrated water that flows out from the reverse osmosis membrane;
and adjusting the amount of the agent injected into the water to be treated based on an initial value of any one of the water temperatures detected in advance when the reverse osmosis membrane is started to be used, an initial value of the supply pressure or differential pressure detected in advance when the reverse osmosis membrane is started to be used, the detected current water temperature, and the detected current supply pressure or differential pressure,
A water treatment method, the step of adjusting the amount of the chemical injected includes converting an initial value of the supply pressure or differential pressure to a value at the detected current water temperature, and adjusting the amount of the chemical injected into the treated water based on the converted initial value of the supply pressure or differential pressure and the detected current supply pressure or differential pressure .
前記薬剤の注入量を調整することが、前記検出した現在の流量と、前記逆浸透膜の使用開始時に予め検出した前記流量の初期値とに基づいて、前記換算した供給圧力または差圧の初期値を補正し、該補正した供給圧力または差圧の初期値と、前記検出した現在の供給圧力または差圧とを比較した結果に基づいて、前記薬剤の注入量を決定することを含む、請求項1に記載の水処理方法。 the step of injecting the agent further comprises the step of detecting a current flow rate of permeate exiting the reverse osmosis membrane;
2. The water treatment method of claim 1, wherein adjusting the amount of drug injection includes correcting an initial value of the converted supply pressure or differential pressure based on the detected current flow rate and an initial value of the flow rate detected in advance when use of the reverse osmosis membrane is started, and determining the amount of drug injection based on a result of comparing the corrected initial value of supply pressure or differential pressure with the detected current supply pressure or differential pressure.
前記薬剤を注入する工程が、
前記逆浸透膜に供給される被処理水と、前記逆浸透膜から流出する透過水と、前記逆浸透膜から流出する濃縮水とのいずれかの現在の水温を検出する工程と、
前記逆浸透膜に供給される被処理水の現在の供給圧力、または、前記現在の供給圧力と前記逆浸透膜から流出する濃縮水の現在の流出圧力との差圧を検出する工程と、
前記逆浸透膜の使用開始時に予め検出した前記いずれかの水温の初期値と、前記逆浸透膜の使用開始時に予め検出した前記供給圧力または差圧の初期値と、前記検出した現在の水温と、前記検出した現在の供給圧力または差圧とに基づいて、前記被処理水への前記薬剤の注入量を調整する工程と、を含み、
前記薬剤の注入量を調整する工程が、前記検出した現在の供給圧力または差圧を標準温度における値に換算し、該換算した現在の供給圧力または差圧と、標準温度における値に換算した前記供給圧力または差圧の初期値とに基づいて、前記被処理水への前記薬剤の注入量を調整することを含む、水処理方法。 A water treatment method comprising: injecting a chemical into water to be treated; and supplying the water to which the chemical has been injected to a reverse osmosis membrane to separate the water into a permeate and a concentrate,
The step of injecting the agent comprises:
Detecting the current water temperature of any of the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane, the permeated water that flows out from the reverse osmosis membrane, and the concentrated water that flows out from the reverse osmosis membrane;
Detecting a current supply pressure of the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane, or a differential pressure between the current supply pressure and a current outlet pressure of concentrated water that flows out from the reverse osmosis membrane;
and adjusting the amount of the agent injected into the water to be treated based on an initial value of any one of the water temperatures detected in advance when the reverse osmosis membrane is started to be used, an initial value of the supply pressure or differential pressure detected in advance when the reverse osmosis membrane is started to be used, the detected current water temperature, and the detected current supply pressure or differential pressure,
A water treatment method, wherein the step of adjusting the amount of the chemical injected includes converting the detected current supply pressure or differential pressure to a value at standard temperature, and adjusting the amount of the chemical injected into the treated water based on the converted current supply pressure or differential pressure and an initial value of the supply pressure or differential pressure converted to a value at standard temperature.
前記薬剤の注入量を調整することが、前記検出した現在の流量と、前記逆浸透膜の使用開始時に予め検出した前記流量の初期値とに基づいて、前記換算した供給圧力または差圧の初期値を補正し、該補正した供給圧力または差圧の初期値と、前記換算した現在の供給圧力または差圧とを比較した結果に基づいて、前記薬剤の注入量を決定することを含む、請求項5に記載の水処理方法。 the step of injecting the agent further comprises the step of detecting a current flow rate of permeate exiting the reverse osmosis membrane;
The water treatment method of claim 5, wherein adjusting the amount of injection of the agent includes correcting an initial value of the converted supply pressure or differential pressure based on the detected current flow rate and an initial value of the flow rate detected in advance at the start of use of the reverse osmosis membrane, and determining the amount of injection of the agent based on a result of comparing the corrected initial value of the supply pressure or differential pressure with the converted current supply pressure or differential pressure.
前記逆浸透膜装置に供給される被処理水に薬剤を注入する薬剤注入装置と、
前記逆浸透膜装置に供給される被処理水と、前記逆浸透膜装置から流出する透過水と、前記逆浸透膜装置から流出する濃縮水とのいずれかの水温を検出する温度センサと、
前記逆浸透膜装置に供給される被処理水の供給圧力、または、前記供給圧力と前記逆浸透膜装置から流出する濃縮水の流出圧力との差圧を検出する圧力センサと、
前記逆浸透膜の使用開始時に前記温度センサにより予め検出された前記いずれかの水温の初期値と、前記逆浸透膜の使用開始時に前記圧力センサにより予め検出された前記供給圧力または差圧の初期値と、前記温度センサにより検出された現在の前記いずれかの水温と、前記圧力センサにより検出された現在の前記供給圧力または差圧とに基づいて、前記薬剤注入装置による前記薬剤の注入量を調整する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記供給圧力または差圧の初期値を、前記検出された現在のいずれかの水温における値に換算し、該換算した供給圧力または差圧の初期値と、前記検出された現在の供給圧力または差圧とに基づいて、前記薬剤注入装置による前記薬剤の注入量を調整する、水処理装置。 A reverse osmosis membrane device having a reverse osmosis membrane that separates the water to be treated into permeate and concentrated water;
A chemical injection device that injects a chemical into the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane device;
a temperature sensor for detecting the temperature of any of the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane device, the permeated water that flows out from the reverse osmosis membrane device, and the concentrated water that flows out from the reverse osmosis membrane device;
a pressure sensor for detecting a supply pressure of the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane device, or a differential pressure between the supply pressure and an outflow pressure of concentrated water that flows out from the reverse osmosis membrane device ;
a control device that adjusts the amount of drug injected by the drug injection device based on an initial value of any one of the water temperatures detected in advance by the temperature sensor when use of the reverse osmosis membrane is started, an initial value of the supply pressure or differential pressure detected in advance by the pressure sensor when use of the reverse osmosis membrane is started, any one of the water temperatures detected by the temperature sensor, and the current supply pressure or differential pressure detected by the pressure sensor ,
The control device converts the initial value of the supply pressure or differential pressure to a value at any of the detected current water temperatures, and adjusts the amount of the drug injected by the drug injection device based on the converted initial value of the supply pressure or differential pressure and the detected current supply pressure or differential pressure .
前記逆浸透膜装置に供給される被処理水に薬剤を注入する薬剤注入装置と、A chemical injection device that injects a chemical into the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane device;
前記逆浸透膜装置に供給される被処理水と、前記逆浸透膜装置から流出する透過水と、前記逆浸透膜装置から流出する濃縮水とのいずれかの水温を検出する温度センサと、a temperature sensor for detecting the temperature of any of the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane device, the permeated water that flows out from the reverse osmosis membrane device, and the concentrated water that flows out from the reverse osmosis membrane device;
前記逆浸透膜装置に供給される被処理水の供給圧力、または、前記供給圧力と前記逆浸透膜装置から流出する濃縮水の流出圧力との差圧を検出する圧力センサと、a pressure sensor for detecting a supply pressure of the water to be treated that is supplied to the reverse osmosis membrane device, or a differential pressure between the supply pressure and an outflow pressure of concentrated water that flows out from the reverse osmosis membrane device;
前記逆浸透膜の使用開始時に前記温度センサにより予め検出された前記いずれかの水温の初期値と、前記逆浸透膜の使用開始時に前記圧力センサにより予め検出された前記供給圧力または差圧の初期値と、前記温度センサにより検出された現在の前記いずれかの水温と、前記圧力センサにより検出された現在の前記供給圧力または差圧とに基づいて、前記薬剤注入装置による前記薬剤の注入量を調整する制御装置と、を有し、a control device that adjusts the amount of drug injected by the drug injection device based on an initial value of any one of the water temperatures detected in advance by the temperature sensor when use of the reverse osmosis membrane is started, an initial value of the supply pressure or differential pressure detected in advance by the pressure sensor when use of the reverse osmosis membrane is started, any one of the water temperatures detected by the temperature sensor, and the current supply pressure or differential pressure detected by the pressure sensor,
前記制御装置は、前記検出された現在の供給圧力または差圧を標準温度における値に換算し、該換算した現在の供給圧力または差圧と、標準温度における値に換算した前記供給圧力または差圧の初期値とに基づいて、前記薬剤注入装置による前記薬剤の注入量を調整する、水処理装置。The control device converts the detected current supply pressure or differential pressure to a value at standard temperature, and adjusts the amount of the drug injected by the drug injection device based on the converted current supply pressure or differential pressure and the initial value of the supply pressure or differential pressure converted to a value at standard temperature.
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Citations (3)
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