(57)【要約】【課題】加圧ポンプの入口圧力が低下することによるシステム稼動停止を防止したり、稼動停止時間を短縮することができる膜濾過システムの制御装置を提供する。【解決手段】原水を給水ポンプ３で保安フィルタ５に通水した後、加圧ポンプ７で加圧して膜濾過装置９に通水して処理水とする膜濾過システムを制御する装置であって、前記保安フィルタ５を迂回するバイパスライン１０と、該バイパスライン１０に設けたバイパス弁１１と、前記加圧ポンプ７の入口圧力のセンサ１２と、該センサ１２で検出された入口圧力が所定値以下の状態に低下するまでは該バイパス弁１１を閉とし、該所定値よりも低下したときに該バイパス弁１１を開とするように制御する制御装置１３とを備えてなる膜濾過システムの制御装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を給水ポンプで保安フィルタに通水した後、加圧ポンプで加圧して膜濾過装置に通水して処理水とする膜濾過システムを制御する装置であって、
前記保安フィルタを迂回するバイパスラインと、
該バイパスラインの開閉手段と、
前記加圧ポンプの入口圧力の検出手段と、
該検出手段で検出された入口圧力が所定値以下の状態に低下するまでは該バイパスラインを閉とし、該所定値よりも低下したときに該バイパスラインを開とするように該開閉手段を制御するバイパス制御手段と
を備えてなる膜濾過システムの制御装置。
【請求項２】
前記入口圧力が第１設定値よりも低い状態が所定時間以上継続するか、又は該入口圧力が該第１設定値よりも低い第２設定値にまで低下したときに前記バイパスラインを開とすることを特徴とする請求項１に記載の膜濾過システムの制御装置。
【請求項３】
前記バイパス制御手段は、前記バイパスラインを開としてから所定時間が経過した時点で前記加圧ポンプの入口圧力が前記所定値よりも高いときには前記バイパスラインを閉とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の膜濾過システムの制御装置。
【請求項４】
前記バイパスラインを開としてから規定時間が経過した時点で前記加圧ポンプの入口圧力が基準圧力よりも低いときには、前記膜濾過システムを停止させるシステム制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の膜濾過システムの制御装置。
【請求項５】
原水を給水ポンプで保安フィルタに通水した後、加圧ポンプで加圧して膜濾過装置に通水して処理水とする膜濾過システムを制御する装置であって、
前記加圧ポンプの入口圧力の検出手段と、
該検出手段で検出された入口圧力が所定値以下の状態に低下したときに該加圧ポンプの回転数を低下させるように該加圧ポンプを制御する加圧ポンプ制御手段と
を備えてなる膜濾過システムの制御装置。
【請求項６】
前記加圧ポンプ制御手段は、前記加圧ポンプの回転数を低下させた後、所定時間が経過した時点で前記加圧ポンプの入口圧力が前記所定値よりも高いときには加圧ポンプの回転数を元の回転数に戻すことを特徴とする請求項５に記載の膜濾過システムの制御装置。
【請求項７】
前記加圧ポンプの回転数を低下させてから規定時間が経過した時点で前記加圧ポンプの入口圧力が基準圧力よりも低いときには、前記膜濾過システムを停止させるシステム制御手段を備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載の膜濾過システムの制御装置。
【請求項８】
原水を給水ポンプで保安フィルタに通水した後、加圧ポンプで加圧して膜濾過装置に通水して処理水とする膜濾過システムを制御する装置であって、
前記加圧ポンプの入口圧力の検出手段と、
該検出手段で検出された入口圧力が所定値以下の状態に低下したときに該給水ポンプの回転数を増加させるように該給水ポンプを制御する給水ポンプ制御手段と
を備えてなる膜濾過システムの制御装置。
【請求項９】
前記給水ポンプ制御手段は、前記給水ポンプの回転数を増加させた後、所定時間が経過した時点で前記膜濾過装置の入口圧力が前記所定値よりも高いときには給水ポンプの回転数を元の回転数に戻すことを特徴とする請求項８に記載の膜濾過システムの制御装置。
【請求項１０】
前記給水ポンプの回転数を増加させてから規定時間が経過した時点で前記加圧ポンプの入口圧力が基準圧力よりも低いときには、前記膜濾過システムを停止させるシステム制御手段を備えたことを特徴とする請求項８又は９に記載の膜濾過システムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＯ装置、ＵＦ装置、ＭＦ装置、ＮＦ装置等の膜濾過装置を有する膜濾過システムの制御装置に係り、特に加圧ポンプによって水を膜濾過装置に供給する膜濾過システムの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
純水製造装置などの水処理装置においては、特許文献１に記載されているように、原水を給水ポンプで保安フィルタに通水してＳＳ（懸濁物質）等を除去した後、加圧ポンプで昇圧し、ＲＯ（逆浸透）装置などの膜濾過装置に供給する。特許文献１では、ＲＯ処理水を電気脱イオン装置に通水して純水を製造している。
【０００３】
特許文献２には、塩水をＲＯ処理して脱塩水を製造するシステムが記載されている。なお、特許文献２では、塩水タンクを高位置に設置することにより、給水ポンプを省略している。また、特許文献２では、保安フィルタを迂回するバイパス弁を設けている。このバイパス弁は、システムの始動時に開弁され、塩水タンク内の塩水を短時間で配管系統に流すためだけに用いられる（特許文献１第００１６段落）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５５６５２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９２９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
膜濾過システムを運転している途中で保安フィルタが閉塞してくると、加圧ポンプへの給水量が減少し、加圧ポンプの入口圧力が負圧となる。この状態が継続すると、加圧ポンプの故障の原因となる。
【０００６】
そこで、従来は、加圧ポンプの入口圧力が負圧になると、膜濾過システム全体を停止し、保安フィルタを交換してから再起動するようにしており、膜濾過システムの稼動停止時間が長いものとなっている。
【０００７】
また、保安フィルタが閉塞していなくても、給水ポンプの不具合や、純水使用量の変動などによっても、加圧ポンプの入口圧力が低下して負圧となることがある。
【０００８】
本発明は、加圧ポンプの入口圧力が低下することによるシステム稼動停止を防止したり、稼動停止時間を短縮することができる膜濾過システムの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の要旨は次の通りである。
【００１０】
［１］  原水を給水ポンプで保安フィルタに通水した後、加圧ポンプで加圧して膜濾過装置に通水して処理水とする膜濾過システムを制御する装置であって、前記保安フィルタを迂回するバイパスラインと、該バイパスラインの開閉手段と、前記加圧ポンプの入口圧力の検出手段と、該検出手段で検出された入口圧力が所定値以下の状態に低下するまでは該バイパスラインを閉とし、該所定値よりも低下したときに該バイパスラインを開とするように該開閉手段を制御するバイパス制御手段とを備えてなる膜濾過システムの制御装置。
【００１１】
［２］  前記入口圧力が第１設定値よりも低い状態が所定時間以上継続するか、又は該入口圧力が該第１設定値よりも低い第２設定値にまで低下したときに前記バイパスラインを開とすることを特徴とする［１］に記載の膜濾過システムの制御装置。
【００１２】
［３］  前記バイパス制御手段は、前記バイパスラインを開としてから所定時間が経過した時点で前記加圧ポンプの入口圧力が前記所定値よりも高いときには前記バイパスラインを閉とすることを特徴とする［１］又は［２］に記載の膜濾過システムの制御装置。
【００１３】
［４］  前記バイパスラインを開としてから規定時間が経過した時点で前記加圧ポンプの入口圧力が基準圧力よりも低いときには、前記膜濾過システムを停止させるシステム制御手段を備えたことを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の膜濾過システムの制御装置。
【００１４】
［５］  原水を給水ポンプで保安フィルタに通水した後、加圧ポンプで加圧して膜濾過装置に通水して処理水とする膜濾過システムを制御する装置であって、前記加圧ポンプの入口圧力の検出手段と、該検出手段で検出された入口圧力が所定値以下の状態に低下したときに該加圧ポンプの回転数を低下させるように該加圧ポンプを制御する加圧ポンプ制御手段とを備えてなる膜濾過システムの制御装置。
【００１５】
［６］  前記加圧ポンプ制御手段は、前記加圧ポンプの回転数を低下させた後、所定時間が経過した時点で前記加圧ポンプの入口圧力が前記所定値よりも高いときには加圧ポンプの回転数を元の回転数に戻すことを特徴とする［５］に記載の膜濾過システムの制御装置。
【００１６】
［７］  前記加圧ポンプの回転数を低下させてから規定時間が経過した時点で前記加圧ポンプの入口圧力が基準圧力よりも低いときには、前記膜濾過システムを停止させるシステム制御手段を備えたことを特徴とする［５］又は［６］に記載の膜濾過システムの制御装置。
【００１７】
［８］  原水を給水ポンプで保安フィルタに通水した後、加圧ポンプで加圧して膜濾過装置に通水して処理水とする膜濾過システムを制御する装置であって、前記加圧ポンプの入口圧力の検出手段と、該検出手段で検出された入口圧力が所定値以下の状態に低下したときに該給水ポンプの回転数を増加させるように該給水ポンプを制御する給水ポンプ制御手段とを備えてなる膜濾過システムの制御装置。
【００１８】
［９］  前記給水ポンプ制御手段は、前記給水ポンプの回転数を増加させた後、所定時間が経過した時点で前記膜濾過装置の入口圧力が前記所定値よりも高いときには給水ポンプの回転数を元の回転数に戻すことを特徴とする［８］に記載の膜濾過システムの制御装置。
【００１９】
［１０］  前記給水ポンプの回転数を増加させてから規定時間が経過した時点で前記加圧ポンプの入口圧力が基準圧力よりも低いときには、前記膜濾過システムを停止させるシステム制御手段を備えたことを特徴とする［８］又は［９］に記載の膜濾過システムの制御装置。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明の膜濾過システムの制御装置によると、保安フィルタの閉塞等により加圧ポンプの入口圧力が所定値よりも低下したときに、バイパスラインを開とし、加圧ポンプへの給水量を増加させる。これにより加圧ポンプの入口圧力が上昇し、加圧ポンプの故障が防止される。
【００２１】
第２発明によると、加圧ポンプの入口圧力が所定値よりも低くなったときに加圧ポンプの回転数を低下させる。これにより、加圧ポンプの入口圧力が上昇し、加圧ポンプの故障が防止される。
【００２２】
第３発明によると、加圧ポンプの入口圧力が所定値よりも低くなったときに給水ポンプの回転数を増加させる。これにより、加圧ポンプの入口圧力が上昇し、加圧ポンプの故障が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態を示す構成図である。
【図２】実施の形態を示す構成図である。
【図３】実施の形態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００２５】
図１は第１発明の実施の形態を示している。原水タンク１内の原水は、配管２、給水ポンプ３、配管４、保安フィルタ５、配管６、加圧ポンプ７、配管８を介して膜濾過装置としてのＲＯ装置９に供給され、透過水が処理水として取り出される。膜濾過装置は、ＵＦ装置、ＭＦ装置、ＮＦ装置等であってもよい。
【００２６】
保安フィルタ５としては、砂濾過器、活性炭濾過器などの各種濾過器のほか、ストレーナ、ＭＦ装置、ＵＦ装置などが例示される。
【００２７】
保安フィルタ５を迂回して配管４，６を短絡するバイパス配管１０が設けられており、該バイパス配管１０にバイパス弁１１が設けられている。
【００２８】
配管６に、加圧ポンプ７の入口圧力を検出する圧力センサ１２が設けられている。該圧力センサ１２の検出圧力が制御装置１３に入力され、該制御装置１３によってバイパス弁１１の開閉が制御される。
【００２９】
この実施の形態では、圧力センサ１２で検出される加圧ポンプ７の入口圧力が所定値以下の状態となるまでは、バイパス弁１１は閉とされる。
【００３０】
保安フィルタ５の閉塞等により加圧ポンプ７の入口圧力が所定値以下の状態になると、バイパス弁１１が開とされる。これにより、給水ポンプ３からの給水がバイパス配管１０を通って配管６に流れるようになり、加圧ポンプ７の入口圧力が上昇する。これにより、加圧ポンプ７の故障が防止される。
【００３１】
上記の「所定値以下の状態になる」とは、加圧ポンプ７の入口圧力が第１設定値よりも低い状態が設定時間以上継続するか、又は該入口圧力が該第１設定値よりも低い第２設定値にまで低下した場合を表わす。第１設定値は該入口圧力の定常値の１０〜５０％程度が好ましい。第２設定値は第１設定値の定常値の０〜１０％程度が好ましい。後述の各実施の形態においても同様である。
【００３２】
なお、加圧ポンプ７の入口圧力が第１設定値以下になったときに警報を出すようにしてもよい。
【００３３】
バイパス弁１１を開としている間に保安フィルタ５の交換、メンテナンス等を行う。
【００３４】
バイパス弁１１を開としてから所定時間が経過した時点で加圧ポンプ７の入口圧力が前記所定値よりも高いとき、例えば第１設定値又は第２設定値（又は第１設定値と第２設定値との間で選定された圧力）よりも高いときには、バイパス弁１１を閉とし、定常運転に復帰する。
【００３５】
バイパス弁１１を開としてから規定時間（この規定時間は、上記所定時間と同じであってもよく、異なってもよい。）が経過した時点で加圧ポンプ７の入口圧力が基準圧力（この基準圧力は第２設定値と同じであってもよく、異なってもよい。）以下であるか、又は基準圧力以下の状態が基準時間以上継続した場合は、システム全体を停止する。例えば、給水ポンプ３、加圧ポンプ７及び制御装置１３を停止する。
【００３６】
図２は第２発明の実施の形態を示している。この実施の形態では、バイパス配管１０及びバイパス弁１１が省略されている。この実施の形態では、制御装置１３は、圧力センサ１２の検出圧力が所定値以下の状態となったときに、加圧ポンプ７の回転数を低下させる（例えば、定常運転時の回転数の５０〜９０％に低下させる）ように加圧ポンプ７を例えばインバータ制御する。これにより、加圧ポンプ７の入口圧力が上昇し、加圧ポンプ７の故障が防止される。
【００３７】
加圧ポンプ７の回転数を低下させてから所定時間が経過した時点で加圧ポンプ７の入口圧力が前記所定値よりも高いとき、例えば第１設定値又は第２設定値（又は第１設定値と第２設定値との間で選定された圧力）よりも高いときには、加圧ポンプ７の回転数を元に戻し、定常運転に復帰する。
【００３８】
加圧ポンプ７の回転数を低下させてから、規定時間（この規定時間は、上記所定時間と同じであってもよく、異なってもよい。）が経過した時点で加圧ポンプ７の入口圧力が基準圧力（この基準圧力は第２設定値と同じであってもよく、異なってもよい。）以下であるか、又は基準圧力以下の状態が基準時間以上継続した場合は、システム全体を停止する。例えば、給水ポンプ３、加圧ポンプ７及び制御装置１３を停止する。
【００３９】
図２のその他の構成は図１と同様であり、同一符号は同一部分を示している。
【００４０】
図３は第３発明の実施の形態を示している。この実施の形態では、制御装置１３は、圧力センサ１２の検出圧力が所定圧力よりも低い状態となったときに、給水ポンプ３の回転数を増加させる（例えば、定常運転時の回転数の１１０〜１５０％に増加させる）ように給水ポンプ３を例えばインバータ制御する。これにより加圧ポンプ７の入口圧力が上昇し、加圧ポンプ７の故障が防止される。
【００４１】
給水ポンプ３の回転数を増加させてから、所定時間が経過した時点で加圧ポンプ７の入口圧力が前記所定値よりも高いとき、例えば第１設定値又は第２設定値（又は第１設定値と第２設定値との間で選定された圧力）よりも高いときには、給水ポンプ３の回転数を元に戻し、定常運転に復帰する。
【００４２】
給水ポンプ３の回転数を増加させてから規定時間（この規定時間は、上記所定時間と同じであってもよく、異なってもよい。）が経過した時点で加圧ポンプ７の入口圧力が基準圧力（この基準圧力は第２設定値と同じであってもよく、異なってもよい。）以下であるか、又は基準圧力以下の状態が基準時間以上継続した場合は、システム全体を停止する。例えば、給水ポンプ３、加圧ポンプ７及び制御装置１３を停止する。
【００４３】
図３のその他の構成は図２と同様であり、同一符号は同一部分を示している。
【００４４】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の形態とされてもよい。例えば、本発明では、給水ポンプ３と保安フィルタ５との間に、保安フィルタよりも水質改善状態の高い水処理設備を設置してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  原水タンク
３  給水ポンプ
５  保安フィルタ
７  加圧ポンプ
１０  バイパス配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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