(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される運転データ記憶部と、
前記運転データ記憶部から読み出した前記第１の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する予測部と、
を備えており、
前記予測部は、
前記流量、差圧、または、フラックス毎に予め定められている、通水時間に対する複数の関数毎に、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測し、
前記時期を予測した複数の関数のうち、前記第１の時系列データとの相関が最も高い関数を選択し、
前記複数の関数毎に予測された前記時期のうち、前記選択された関数を用いて予測された時期を前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期として選択する、
ことを特徴とするリユース分離膜の管理装置。
【請求項２】
第１のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される運転データ記憶部と、
第２のリユース分離膜の種類を示す情報、前記第２のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第２のリユース分離膜が処理する水を示す情報と関連付けて、前記第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが予め記憶されている実験データ記憶部と、
前記第１のリユース分離膜の種類と前記第２のリユース分離膜の種類が同じであり、かつ、前記第１のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第１のリユース分離膜が処理する水を示す情報が、前記第２のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第２のリユース分離膜が処理する水を示す情報と最も近い前記第２の時系列データを前記実験データ記憶部から読み出し、前記読み出した前記第２の時系列データに基づいて、前記第２のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の前記流量、差圧、または、フラックスの時間に対する変化率を算出し、前記運転データ記憶部から読み出した前記第１の時系列データの値が、前記算出した変化率に基づいて変化した場合に、予め定められている閾値を越える時期を算出することにより、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する予測部と、
を備えていることを特徴とするリユース分離膜の管理装置。
【請求項３】
第１のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される運転データ記憶部と、
前記第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが予め記憶されている実験データ記憶部と、
前記実験データ記憶部に記憶されている前記第２の時系列データの中から、前記運転データ記憶部から読み出した前記第１の時系列データと最も類似している前記第２の時系列データを選択し、当該選択した前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する予測部と、
を備えていることを特徴とするリユース分離膜の管理装置。
【請求項４】
第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが、前記第２のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第１の洗浄後性能データと関連付けて予め記憶されている実験データ記憶部と、
前記第１のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第２の洗浄後性能データと前記第１の洗浄後性能データが同じ前記第２の時系列データを前記実験データ記憶部から読み出し、当該読み出した前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する予測部と、
を備えていることを特徴とするリユース分離膜の管理装置。
【請求項５】
前記実験データ記憶部に記憶されている前記第２の時系列データは、
前記第２のリユース分離膜に対する前記原水に基づいた平膜実験の場合の前記第２の時系列データである、
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のリユース分離膜の管理装置。
【請求項６】
前記実験データ記憶部に記憶されている前記第２の時系列データは、
前記第２のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の前記第２の時系列データである、
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のリユース分離膜の管理装置。
【請求項７】
前記予測部は、
前記第１のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの、異なる時刻に測定された少なくとも２点の値に基づいて算出される関数に基づいて、予め定められている閾値を超える時期である第２の時期を予測し、
前記予測した第２の時期に基づいて、前記予測した前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を変更する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のリユース分離膜の管理装置。
【請求項８】
前記予測部は、前記予測した前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期と前記予測した第２の時期との平均を算出する、または、前記予測した前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期と前記予測した第２の時期とのうち時期が短い方を選択することにより、前記予測した第２の時期に基づいて、前記予測した前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を変更する、
ことを特徴とする請求項７に記載のリユース分離膜の管理装置。
【請求項９】
リユース分離膜の管理装置としてのコンピュータに、
リユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの時系列データが記憶される運転データ記憶部から読み出した前記時系列データに基づいて、前記リユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する予測手順、
を実行させるための管理プログラムであって、
前記予測手順において、
前記流量、差圧、または、フラックス毎に予め定められている、通水時間に対する複数の関数毎に、前記リユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測し、
前記時期を予測した複数の関数のうち、前記時系列データとの相関が最も高い関数を選択し、
前記複数の関数毎に予測された前記時期のうち、前記選択された関数を用いて予測された時期を前記リユース分離膜を洗浄または交換する時期として選択する、
ことを特徴とする管理プログラム。
【請求項１０】
リユース分離膜の管理装置としてのコンピュータに、
第２のリユース分離膜の種類を示す情報、前記第２のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第２のリユース分離膜が処理する水を示す情報と関連付けて、前記第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが予め記憶されている実験データ記憶部から、第１のリユース分離膜の種類と前記第２のリユース分離膜の種類が同じであり、かつ、前記第１のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第１のリユース分離膜が処理する水を示す情報が、前記第２のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第２のリユース分離膜が処理する水を示す情報と最も近い前記第２の時系列データを前記実験データ記憶部から読み出し、前記読み出した前記第２の時系列データに基づいて、前記第２のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の前記流量、差圧、または、フラックスの、時間に対する変化率を算出する手順と、
前記第１のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される運転データ記憶部から読み出した前記第１の時系列データの値が、前記算出した変化率に基づいて変化した場合に、予め定められている閾値を越える時期を算出することにより、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する手順と、
を実行させるための管理プログラム。
【請求項１１】
リユース分離膜の管理装置としてのコンピュータに、
第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが予め記憶されている実験データ記憶部の中から、前記第１のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される運転データ記憶部から読み出した前記第１の時系列データと、最も類似している前記第２の時系列データを選択する手順と、
前記選択した前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する手順と、
を実行させるための管理プログラム。
【請求項１２】
リユース分離膜の管理装置としてのコンピュータに、
第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが、前記第２のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第１の洗浄後性能データと関連付けて予め記憶されている実験データ記憶部から、前記第１のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第２の洗浄後性能データと前記第１の洗浄後性能データが同じ前記第２の時系列データを前記実験データ記憶部から読み出し、当該読み出した前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する手順、
を実行させるための管理プログラム。
【請求項１３】
リユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの時系列データを測定し、
前記流量、差圧、または、フラックス毎に予め定められている、通水時間に対する複数の関数毎に、前記リユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測し、
前記時期を予測した複数の関数のうち、前記時系列データとの相関が最も高い関数を選択し、
前記複数の関数毎に予測された前記時期のうち、前記選択された関数を用いて予測された時期を前記リユース分離膜を洗浄または交換する時期として選択する、
ことを特徴とするリユース分離膜の管理方法。
【請求項１４】
第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により、前記第１のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第１のリユース分離膜が処理する水を示す情報が最も近い原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データを測定しておき、
前記第２の時系列データに基づいて、前記第２のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の前記流量、差圧、または、フラックスの、時間に対する変化率を算出し、
前記第１のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データの値が、前記算出した変化率に基づいて変化した場合に、予め定められている閾値を越える時期を算出する、ことにより前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する、
ことを特徴とするリユース分離膜の管理方法。
【請求項１５】
第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データを測定しておき、
前記第２の時系列データの中から、前記第１のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データと最も類似している前記第２の時系列データを選択し、当該選択した前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する、
ことを特徴とするリユース分離膜の管理方法。
【請求項１６】
第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データを、前記第２のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第１の洗浄後性能データごとに測定しておき、
前記第１のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第２の洗浄後性能データと前記第１の洗浄後性能データが同じ前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する、
ことを特徴とするリユース分離膜の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リユース分離膜を管理するリユース分離膜の管理装置、管理プログラム、および、管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
分離膜エレメントの再利用が望まれている（例えば、特許文献１参照）。また、複数の現場で発生した使用済み分離膜エレメントを回収し、再生工場で洗浄し、再生した分離膜エレメントをさらに複数の現場で利用できる仕組みが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このように、リユースされる分離膜エレメント（リユース分離膜）が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４０８４３号公報
【特許文献２】特開２００８−２４６２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、リユース分離膜は現場の水処理装置で通水処理すると、徐々にその処理性能が劣化するため、交換や洗浄が必要になる。このリユース分離膜の交換や洗浄は、定期的に行われていることが多い。しかし、処理性能が現場での処理条件を満足するのであれば、出来る限り通水時間を延ばしたほうが、コスト的にも環境的にもやさしい運転となる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、リユース分離膜を交換または洗浄するタイミングを適切に管理することができるリユース分離膜の管理装置、管理プログラム、および、管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、第１のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される運転データ記憶部と、前記運転データ記憶部から読み出した前記第１の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する予測部と、を備えており、前記予測部は、前記流量、差圧、または、フラックス毎に予め定められている、通水時間に対する複数の関数毎に、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測し、前記時期を予測した複数の関数のうち、前記第１の時系列データとの相関が最も高い関数を選択し、前記複数の関数毎に予測された前記時期のうち、前記選択された関数を用いて予測された時期を前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期として選択する、ことを特徴とするリユース分離膜の管理装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、第１のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される運転データ記憶部と、第２のリユース分離膜の種類を示す情報、前記第２のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第２のリユース分離膜が処理する水を示す情報と関連付けて、前記第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが予め記憶されている実験データ記憶部と、前記第１のリユース分離膜の種類と前記第２のリユース分離膜の種類が同じであり、かつ、前記第１のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第１のリユース分離膜が処理する水を示す情報が、前記第２のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第２のリユース分離膜が処理する水を示す情報と最も近い前記第２の時系列データを前記実験データ記憶部から読み出し、前記読み出した前記第２の時系列データに基づいて、前記第２のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の前記流量、差圧、または、フラックスの時間に対する変化率を算出し、前記運転データ記憶部から読み出した前記第１の時系列データの値が、前記算出した変化率に基づいて変化した場合に、予め定められている閾値を越える時期を算出することにより、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する予測部と、を備えていることを特徴とするリユース分離膜の管理装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、第１のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される運転データ記憶部と、前記第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが予め記憶されている実験データ記憶部と、前記実験データ記憶部に記憶されている前記第２の時系列データの中から、前記運転データ記憶部から読み出した前記第１の時系列データと最も類似している前記第２の時系列データを選択し、当該選択した前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する予測部と、を備えていることを特徴とするリユース分離膜の管理装置である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが、前記第２のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第１の洗浄後性能データと関連付けて予め記憶されている実験データ記憶部と、前記第１のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第２の洗浄後性能データと前記第１の洗浄後性能データが同じ前記第２の時系列データを前記実験データ記憶部から読み出し、当該読み出した前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する予測部と、を備えていることを特徴とするリユース分離膜の管理装置である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記実験データ記憶部に記憶されている前記第２の時系列データは、前記第２のリユース分離膜に対する前記原水に基づいた平膜実験の場合の前記第２の時系列データである、ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のリユース分離膜の管理装置である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記実験データ記憶部に記憶されている前記第２の時系列データは、前記第２のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の前記第２の時系列データである、ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のリユース分離膜の管理装置である。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、前記予測部は、前記第１のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの、異なる時刻に測定された少なくとも２点の値に基づいて算出される関数に基づいて、予め定められている閾値を超える時期である第２の時期を予測し、前記予測した第２の時期に基づいて、前記予測した前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を変更する、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のリユース分離膜の管理装置である。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、前記予測部は、前記予測した前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期と前記予測した第２の時期との平均を算出する、または、前記予測した前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期と前記予測した第２の時期とのうち時期が短い方を選択することにより、前記予測した第２の時期に基づいて、前記予測した前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を変更する、ことを特徴とする請求項７に記載のリユース分離膜の管理装置である。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、リユース分離膜の管理装置としてのコンピュータに、リユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの時系列データが記憶される運転データ記憶部から読み出した前記時系列データに基づいて、前記リユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する予測手順、を実行させるための管理プログラムであって、前記予測手順において、前記流量、差圧、または、フラックス毎に予め定められている、通水時間に対する複数の関数毎に、前記リユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測し、前記時期を予測した複数の関数のうち、前記時系列データとの相関が最も高い関数を選択し、前記複数の関数毎に予測された前記時期のうち、前記選択された関数を用いて予測された時期を前記リユース分離膜を洗浄または交換する時期として選択する、ことを特徴とする管理プログラムである。
請求項１０に記載の発明は、リユース分離膜の管理装置としてのコンピュータに、第２のリユース分離膜の種類を示す情報、前記第２のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第２のリユース分離膜が処理する水を示す情報と関連付けて、前記第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが予め記憶されている実験データ記憶部から、第１のリユース分離膜の種類と前記第２のリユース分離膜の種類が同じであり、かつ、前記第１のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第１のリユース分離膜が処理する水を示す情報が、前記第２のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第２のリユース分離膜が処理する水を示す情報と最も近い前記第２の時系列データを前記実験データ記憶部から読み出し、前記読み出した前記第２の時系列データに基づいて、前記第２のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の前記流量、差圧、または、フラックスの、時間に対する変化率を算出する手順と、前記第１のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される運転データ記憶部から読み出した前記第１の時系列データの値が、前記算出した変化率に基づいて変化した場合に、予め定められている閾値を越える時期を算出することにより、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する手順と、を実行させるための管理プログラムである。
請求項１１に記載の発明は、リユース分離膜の管理装置としてのコンピュータに、第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが予め記憶されている実験データ記憶部の中から、前記第１のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される運転データ記憶部から読み出した前記第１の時系列データと、最も類似している前記第２の時系列データを選択する手順と、前記選択した前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する手順と、を実行させるための管理プログラムである。
請求項１２に記載の発明は、リユース分離膜の管理装置としてのコンピュータに、第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが、前記第２のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第１の洗浄後性能データと関連付けて予め記憶されている実験データ記憶部から、前記第１のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第２の洗浄後性能データと前記第１の洗浄後性能データが同じ前記第２の時系列データを前記実験データ記憶部から読み出し、当該読み出した前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する手順、を実行させるための管理プログラムである。
【００１７】
請求項１３に記載の発明は、リユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの時系列データを測定し、前記流量、差圧、または、フラックス毎に予め定められている、通水時間に対する複数の関数毎に、前記リユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測し、前記時期を予測した複数の関数のうち、前記時系列データとの相関が最も高い関数を選択し、前記複数の関数毎に予測された前記時期のうち、前記選択された関数を用いて予測された時期を前記リユース分離膜を洗浄または交換する時期として選択する、ことを特徴とするリユース分離膜の管理方法である。
請求項１４に記載の発明は、第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により、前記第１のリユース分離膜が使用されている現場情報、および、前記第１のリユース分離膜が処理する水を示す情報が最も近い原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データを測定しておき、前記第２の時系列データに基づいて、前記第２のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の前記流量、差圧、または、フラックスの、時間に対する変化率を算出し、前記第１のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データの値が、前記算出した変化率に基づいて変化した場合に、予め定められている閾値を越える時期を算出する、ことにより前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する、ことを特徴とするリユース分離膜の管理方法である。
請求項１５に記載の発明は、第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データを測定しておき、前記第２の時系列データの中から、前記第１のリユース分離膜により前記原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データと最も類似している前記第２の時系列データを選択し、当該選択した前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する、ことを特徴とするリユース分離膜の管理方法である。
請求項１６に記載の発明は、第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データを、前記第２のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第１の洗浄後性能データごとに測定しておき、前記第１のリユース分離膜の洗浄後の性能を示す第２の洗浄後性能データと前記第１の洗浄後性能データが同じ前記第２の時系列データに基づいて、前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する、ことを特徴とするリユース分離膜の管理方法である。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、リユース分離膜の性能が劣化し、処理性能が現場での処理条件を満足しなくなる時期を予測できるため、リユース分離膜を交換または洗浄するタイミングを適切に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一般的な分離膜エレメント（リユース分離膜）の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の第１の実施形態によるリユース分離膜管理の仕組みを示すブロック図である。
【図３】差圧に基づいた交換時期の予測方法を説明する説明図である。
【図４】処理流水量に基づいた交換時期の予測方法を説明する説明図である。
【図５】第１の実施形態のリユース分離膜管理装置１０の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の第２の実施形態によるリユース分離膜管理の仕組みを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。まず、図１を用いて、本実施形態によるリユース分離膜の対象である分離膜エレメント（リユース分離膜）の一例について説明する。
【００２１】
分離膜を濾過装置として使用できる形にしたものを分離膜モジュールといい、圧力容器（ベッセル）７内に分離膜エレメントが充填された形になっている。図１は、スパイラル型逆浸透膜を使用した分離膜モジュールを模式的に示した図である。図１（ａ）に示すように、圧力容器７には、図１（ｂ）に示すような逆浸透膜（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｏｓｍｏｓｉｓ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）エレメント２（以下、ＲＯ膜エレメント２という）が、通常４〜６本直列に接続して、充填される。なお、図１（ａ）に示されるように、各ＲＯ膜エレメント２は、圧力容器７内において、それぞれブラインシール３によって区画され、コネクタ４によって直列に接続されている。
【００２２】
圧力容器７に供給水が供給されると、順次各ＲＯ膜エレメント２の逆浸透膜を透過した透過水は、最終的にセンターパイプ５から取り出される。また、逆浸透膜を透過しなかった濃縮水は、最終的に濃縮水出口６から排出される。
【００２３】
また、各ＲＯ膜エレメント２の構成は、透過水集水用のセンターパイプ５に、逆浸透膜（ＲＯ膜）をスパイラル状に捲装した構造となっている（図１（ｂ）参照）。そのため、各ＲＯ膜エレメント２においては、供給水の一部はＲＯ膜を透過し、透過水はＲＯ膜のスパイラル通路を経てセンターパイプ５に集められる。
【００２４】
ＲＯ膜のような分離膜は、使用に伴って劣化し、その脱塩性能（脱塩率）や、供給水の汚染物等の目詰まりにより透過性能（透過流束）が低下する。そのため、性能維持のためには分離膜エレメントを交換する必要がある。しかしながら、交換された分離膜エレメントは、ただちに廃棄されるわけではなく、再生工場にて洗浄し、再生されて繰り返し使用（リユース）されるようにしたい。しかしながら、このようにリユースされる分離膜エレメント（リユース分離膜）の性能劣化は、運転時間、交換頻度、供給水の性質や汚染度等の使用状況によって変化する可能性がある。
【００２５】
＜第１の実施形態：予測方法１＞
次に、図２を用いて、この発明の一実施形態によるリユース分離膜管理システム１００を用いたリユース分離膜管理の仕組みについて説明する。なお、以降の説明においては、上記に図１を用いて説明した分離膜エレメントを、リユース分離膜として説明する。また、ここでは、リユース分離膜により、原水としての水を浄化処理する場合のリユース分離膜管理システム１００について説明する。
【００２６】
リユース分離膜管理システム１００は、リユース分離膜管理装置１０と、リユース分離膜を使った現場（ここでは分離膜使用工場Ｂ）の水処理装置２０（以下、水処理装置２０とする）とを備えている。水処理装置２０は、リユース分離膜が使用される工場である分離膜使用工場Ｂに設置されている。水処理装置２０には、運転データ計測装置２１が付設されており、水処理装置２０において使用されているリユース分離膜に関する運転データを計測し、計測した運転時計測データを、記憶または送信する。リユース分離膜管理装置１０は、たとえば、分離膜使用工場Ｂ、または、リユース分離膜を管理する場所に設置されている。この図２では、水処理装置２０及び運転データ計測装置２１は１つのみが示されているが、この水処理装置２０は複数であってもよい。
【００２７】
リユース分離膜管理装置１０は、現場ＤＢ１１と、分離膜運転ＤＢ（運転データ記憶部及び事例ＤＢ（実験データ記憶部））１２と、分離膜個体管理ＤＢ１３と、分離膜劣化予測部（予測部）１５とを備えている。
【００２８】
現場ＤＢ１１には、リユース分離膜を使用して水の浄化処理を行う現場を示す情報である現場情報が、個々の現場名称または個々の現場を識別する現場ＩＤ毎に記憶されている。この現場情報とは、たとえば、リユース分離膜の被処理水の原水を示す情報（水質・水量など）や、要求される処理水を示す情報（水質・水量など）、水の用途を示す情報などである。また、現場ＤＢ１１には、現場情報と関連付けて、分離膜劣化予測部１５により後述する交換時期を予測する場合に用いられる閾値の情報が予め記憶されている。
【００２９】
分離膜運転ＤＢ１２には、リユース分離膜を適用して、実際に運転している現場の運転データが、日時とともに順に記憶される。すなわち、分離膜運転ＤＢ１２には、流量・圧力・水質などの計測データである運転データが、日時とともに順に記憶される。この運転データとは、入口圧力、出口圧力、差圧、透過流束（フラックス）、通水流量、入口導電率、または、出口導電率などである。
【００３０】
このように、分離膜運転ＤＢ１２には、第１のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第１の時系列データが記憶される。この第１のリユース分離膜とは、たとえば、分離膜使用工場Ｂで使用されているリユース分離膜のことである。
【００３１】
なお、入口圧力とは、図１において、供給水が供給される入口の圧力のことである。出口圧力とは、図１において、濃縮水出口６の圧力のことである。また、差圧とは、膜差圧のことであり、ろ過中の膜の表裏間の差圧のことである。たとえば、差圧とは、図１において、供給水が供給される入口の圧力と濃縮水出口６の圧力との差のことである。また、フラックスとは、単位膜面積あたり、かつ、単位時間あたりの透過水量のことである。また、通水流量とは、供給水の流量のことである。また、入口導電率とは、図１において、供給水が供給される入口における導電率のことである。また、出口導電率とは、図１において、濃縮水出口６における導電率のことである。
【００３２】
なお、水処理装置２０に付設されている運転データ計測装置２１において、流量・圧力・水質などの計測データである運転データが測定される。そして、この測定された運転データが、水処理装置２０から分離膜運転ＤＢ１２に、日時と関連付けて順に記憶される。
【００３３】
たとえば、運転データを一定時間毎に測定するセンサと、センサにより測定された運転データをリユース分離膜管理装置１０に送信する送信部とを、運転データ計測装置２１が備えている。そして、運転データ計測装置２１の送信部から送信された運転データが運転時計測データとして、分離膜運転ＤＢ１２に記憶されてもよい。
【００３４】
なお、本実施形態の説明では運転データ計測装置２１を用いたが、これを用いず、水処理装置２０のオペレータが、運転データを一定時間毎に測定し、測定した運転データを運転時計測データとして、リユース分離膜管理装置１０に送信し、送信された運転データ（運転時計測データ）が、分離膜運転ＤＢ１２に記憶されるようにしてもよい。
【００３５】
分離膜個体管理ＤＢ１３には、使用済み分離膜の再生洗浄後の性能を示す指標である洗浄後性能データ、リユース分離膜の使用履歴を示す使用履歴データ、リユース分離膜の現在の使用状態を示す使用状態情報、などの情報が、リユース分離膜を識別する識別情報と関連付けて記憶されている。なお、リユース分離膜の現在の使用状態を示す使用状態情報とは、リユース分離膜が、使用中、または、保管中であることを示す情報である。
【００３６】
分離膜劣化予測部１５は、分離膜運転ＤＢ１２に記憶された運転データに基づいて、指標値を予測し、現場ＤＢ１１に記憶されている現場情報に基づいた閾値を超える時期を予測する。分離膜劣化予測部１５は、この予測する処理（分離膜劣化予測処理）において、指標値としては差圧、処理水量、フラックス、電気伝導度、除去率（膜塩率）、入口圧力から選ばれる少なくとも１以上の指標を使用する。
【００３７】
次に、分離膜劣化予測部１５による予測の方法について説明する。
＜予測方法１＞
分離膜劣化予測部１５は、通水開始時点から現時点までの時系列データを使って、近似式の関数を作成する。
【００３８】
指標値  ＝  ｆ（ｘ）  …（式１）
【００３９】
ここで、ｘは通水時間（Ｈ（時間））である。
【００４０】
（式１）の関数ｆは、近似式の作成は最小二乗法などにより算出する。たとえば、次の（式２）から（式４）のような予め定められている複数の式を用いる。
【００４１】
ｆ（ｘ）＝  ax+b   …（式２）
ｆ（ｘ）＝  ax2 + bx + c   …（式３）
ｆ（ｘ）＝  alog(x) + b   …（式４）
【００４２】
分離膜劣化予測部１５は、（式２）に示すような一次式、（式３）に示すような多項式、（式４）に示すような対数関数、などの予め定められている複数の近似式において、ａ、ｂおよびｃなどの係数の値を算出する。
【００４３】
分離膜劣化予測部１５は、このような複数の式を用いて複数の近似式を算出し、算出した複数の近似式の中から、現場に最もマッチする式を選択する。この選択の方法としては、たとえば、算出した複数の近似式の中から、既に測定されている時系列データと相関が最も高い関数を選択する。この「相関が最も高い」とは、たとえば、相関係数の値が最も大きいこと、または、誤差（二乗誤差）が最も小さいことである。
【００４４】
次に、分離膜劣化予測部１５は、選択した近似式「指標値＝ｆ（ｘ）」を用いて、指標値が閾値を超えるｘの値を、リユース分離膜を洗浄または交換する時期（以降、交換時期とする）として求める。たとえば、分離膜劣化予測部１５は、算出した近似式の逆関数を算出し、算出した逆関数に基づいて、指標値が閾値を超えるｘの値を交換時期として求めてもよい。また、分離膜劣化予測部１５は、ｘに期間を示すデータの値を順に代入していき、閾値を超えるｘの値を交換時期として求めてもよい。この、ｘに期間を示すデータの値を順に代入していき、閾値を超えるｘの値を求める場合には、ｘに期間を示すデータの値を順に代入していき、ｘに対する指標値の予測トレンド情報を生成しながら、閾値を超えるｘの点を交換時期として求めてもよい。
【００４５】
次に、図３と図４とを用いて、上記に説明した分離膜劣化予測部１５による予測の一例について説明する。
【００４６】
まず、図３を用いて、分離膜劣化予測部１５が、差圧に基づいて交換時期を求める場合について説明する。図３において、横軸はリユース分離膜が水処理装置２０で使用され始めてからの経過日数（または、経過時刻）を示し、縦軸はリユース分離膜の差圧を示している。これらの情報は、分離膜運転ＤＢ１２に記憶されている情報である。
【００４７】
分離膜劣化予測部１５は、（式２）から（式４）などに基づいて、複数の近似式をそれぞれ算出し、その中から、相関係数が最大となる近似式を選択する。この場合、分離膜劣化予測部１５は、（式２）で示される一次関数を、近似式として選択したものとする（図３の関数Ｌ１を参照）。
【００４８】
また、ここでは、水処理装置２０におけるリユース分離膜の差圧に対しての、リユース分離膜の交換時期となる閾値は、０．３５ＭＰａであるものとする。たとえば、分離膜劣化予測部１５は、この０．３５ＭＰａという閾値の値を、現場を識別する現場ＩＤを検索キーとして、現場ＤＢ１１から読み出す。
【００４９】
次に、分離膜劣化予測部１５は、選択した近似式において、現場ＤＢ１１から読み出した閾値を超える場合の経過日数を交換時期として算出する。すなわち、分離膜劣化予測部１５は、図３の関数Ｌ１により算出される差圧の値が、０．３５ＭＰａとなる経過日数を、交換時期として算出する（交点Ｐ１参照）。この場合、分離膜劣化予測部１５は、交換時期を３９日として算出するものとする。
【００５０】
次に、図４を用いて、分離膜劣化予測部１５が、処理水流量に基づいて交換時期を求める場合について説明する。図４において、横軸は図３の場合と同様にリユース分離膜が水処理装置２０で使用され始めてからの経過日数を示し、縦軸はリユース分離膜による処理水流量を示している。これらの情報は、分離膜運転ＤＢ１２に記憶されている情報である。
【００５１】
また、ここでは、水処理装置２０におけるリユース分離膜による処理水流量に対しての、リユース分離膜の交換時期となる閾値は、１６ｍ３／ｈであるものとする。分離膜劣化予測部１５は、この１６ｍ３／ｈという閾値の値を、現場を識別する現場ＩＤを検索キーとして、現場ＤＢ１１から読み出す。
【００５２】
次に、図３の場合と同様に、分離膜劣化予測部１５は、近似式（図４の関数Ｌ２参照）により算出される処理水流量の値が、１６ｍ３／ｈとなる経過日数を、交換時期として算出する（交点Ｐ２参照）。この場合、分離膜劣化予測部１５は、交換時期を３７日として算出するものとする。
【００５３】
次に、図５を用いて、分離膜劣化予測部１５の動作の一例について説明する。
まず、分離膜運転ＤＢ１２から予測に利用する運転データを抽出する（ステップＳ１）。
【００５４】
次に、停止時の運転データを削除し、平均処理によって、１日１点のデータに集計する（ステップＳ２）。これにより、停止時の運転データ、すなわち通水状態信号＝０または空白のデータ、を削除することで、誤差原因が排除される。
【００５５】
次に、差圧などの指標の時系列データを計算により求める（ステップＳ３）。ここで指標としては、差圧の他に、フラックスや圧力補正フラックスなどを用いてもよい。このように複数の指標を用いるのは、外乱（圧力・水温など）の影響をできるだけ除去し、予測の対象とするリユース分離膜が備えている処理能力に対しての時系列データにするためである。
【００５６】
次に、運転データの変化量を求めて、その数値を１日当たりの変化量として用いたり、関数で近似するなどして、保守（膜の洗浄や交換など）が必要となる日（交換時期）を求める（ステップＳ４）。
【００５７】
その後、分離膜劣化予測部１５は、複数の予測方法で得られた交換時期を、ディスプレイ装置などの表示装置に表示して、人に示してもよい。この場合、交換時期などは、人が判断することになる。また、分離膜劣化予測部１５は、複数の予測方法で得られた交換時期の中間値（平均値）を出力してもよい。また、分離膜劣化予測部１５は、予め定められている選択方法に基づいて、複数の予測方法で得られた交換時期の中から、いずれかの交換時期を選択し、この選択した交換時期を出力してもよい。
【００５８】
分離膜劣化予測部１５が交換時期を自動選定する場合は、先月の予測結果と今月の予測結果との比較、すなわち、予測直線（曲線）の時系列データと実際の計測・演算結果との二乗誤差の和が小さいものを選択する（変化パターンの類似度を評価）。または、分離膜劣化予測部１５は、予測直線（曲線）の時系列データと実際の計測・演算結果とにおいて、月の最終日の値を比較して、差の小さいものを選択する（結果のみに着目して評価）。
【００５９】
たとえば、上記に説明した図３と図４との場合であれば、分離膜劣化予測部１５は、予測直線（曲線）の時系列データと実際の計測・演算結果の二乗誤差の和が小さいものとして、図３の差圧の場合を選択するとしたとする。この場合、分離膜劣化予測部１５は、交換時期として、図３に示されるような、差圧に基づいて算出された交換時期である３９日を出力する。
【００６０】
その後、分離膜劣化予測部１５は、予測したリユース分離膜を洗浄または交換する時期を示す情報を、予測結果として、オペレータＯＰ１に出力する。たとえば、分離膜劣化予測部１５は、予測結果を、メールなどの文字形式でオペレータＯＰ１に送信する。なお、このオペレータＯＰ１は、たとえば、リユース分離膜管理装置１０を管理する人である。
【００６１】
オペレータＯＰ１は、分離膜管理部門ＣにいるオペレータＯＰ２に、予測結果を通知する。たとえば、オペレータＯＰ１は、メールなどの文字形式により、または、電話などの音声により、分離膜管理部門ＣにいるオペレータＯＰ２に予測結果を通知する。なお、このオペレータＯＰ２は、たとえば、分離膜管理部門Ｃにおいてリユース分離膜を管理する人である。
【００６２】
分離膜管理部門ＣにいるオペレータＯＰ２は、通知された予測結果に基づいて、分離膜使用工場Ｂで使用されているリユース分離膜を、洗浄（現地洗浄）または交換する保守作業を行う。
【００６３】
また、リユース分離膜を交換する場合、または、リユース分離膜を分離膜再生工場Ｄで洗浄する必要がある場合は、分離膜管理部門ＣにいるオペレータＯＰ２は、分離膜使用工場Ｂで使用されているリユース分離膜を、分離膜再生工場Ｄに送る。
【００６４】
分離膜再生工場Ｄでは、送られてきた使用済み分離膜が再生洗浄され、再生されたリユース分離膜の性能が検査される。その後、検査後の洗浄後性能データ、使用履歴データ、使用状態情報などの情報が、このリユース分離膜を識別する識別情報と関連付けて、リユース分離膜管理装置１０の分離膜個体管理ＤＢ１３に記憶される。これらの処理は、たとえば、分離膜再生工場Ｄにいるオペレータにより実行される。
【００６５】
その後、分離膜再生工場Ｄで洗浄されたリユース分離膜は、たとえば、分離膜使用工場Ｂで使用されている分離膜と交換されて、再度利用されるまで、保存状態にされる。リユース分離膜の保存は、分離膜再生工場Ｄで行われてもよいし、分離膜使用工場Ｂで行われてもよい。
【００６６】
なお、上記の説明においては、分離膜劣化予測部１５からの予測結果は、オペレータＯＰ１を介してオペレータＯＰ２に通知されたが、分離膜劣化予測部１５からオペレータＯＰ２に通知されてもよい。
【００６７】
なお、分離膜管理部門ＣにいるオペレータＯＰ２は、リユース分離膜管理装置１０の分離膜運転ＤＢ１２と分離膜個体管理ＤＢ１３とに記憶されている情報のうち、自身が管理している水処理装置２０と関連付けられている情報を確認用情報として参照し、運転状況を評価する処理を行ってもよい。この運転状況を評価する処理とは、たとえば、確認用情報が正常な値の範囲にあるか否かを判定することにより、水処理装置２０における処理が、正常に運転が行われているいか否かを判定する処理である。この判定処理は、リユース分離膜管理装置１０により行われてもよい。
【００６８】
上記に説明したように、本実施形態によるリユース分離膜管理システム１００のリユース分離膜管理装置１０は、リユース分離膜の性能が劣化し、処理性能が現場での処理条件を満足しなくなる時期を適切に予測することにより、リユース分離膜を交換または洗浄するタイミングを適切に管理することができる。
【００６９】
また、分離膜劣化予測部１５は、（式１）から（式４）を用いて説明したように、現場毎の使用状況に応じた近似関数であり、かつ、現場に最もマッチした近似式に基づいて、リユース分離膜を洗浄または交換する時期を算出する。更に、分離膜劣化予測部１５は、このようにして算出された近似式を用いるとともに、現場毎に予め設定されている閾値により、リユース分離膜を洗浄または交換する時期を算出する。
【００７０】
そのため、リユース分離膜の性能劣化が、運転時間、交換頻度、供給水の性質や汚染度等の使用状況によって変化する場合であっても、処理性能が現場での処理条件を満足しなくなる時期を適切に予測することができ、リユース分離膜を交換または洗浄するタイミングを適切に管理することができる。
【００７１】
なお、上記の説明においては、分離膜劣化予測部１５は、たとえば、算出された複数の交換時期の中から、予測直線（曲線）の時系列データと実際の計測・演算結果の二乗誤差の和が小さい場合の交換時期を選択するものとして説明した。しかし、分離膜劣化予測部１５は、算出された複数の交換時期の中から、最も期間が短い交換時期を選択してもよい。たとえば、上記に説明した交換時期が、図３による３９日と図４による３７日との場合には、分離膜劣化予測部１５は、交換時期を図４による３７日による交換時期として選択してもよい。分離膜劣化予測部１５のこのような選択方法は、水処理装置２０において、リユース分離膜に対して、より高い性能が要求される場合に好適である。
【００７２】
＜第２の実施形態：予測方法２＞
次に、分離膜劣化予測部１５による交換時期の予測の第２の方法（予測方法２）について説明する。この予測方法２においては、分離膜劣化予測部１５は、過去の運転データにおける通水開始から交換するまでの時系列データを事例ＤＢ（実験データ記憶部）に記憶しておき、最も類似したパターンの過去データを使って、交換時期を推測する。
【００７３】
たとえば、リユース分離膜管理装置１０は、図２の場合の構成に対して、更に、事例ＤＢを備えている。この事例ＤＢには、過去の運転データにおける通水開始から交換するまでの時系列データが、経過日時と関連付けて予め記憶されている。この時系列データとは、分離膜運転ＤＢ１２に記憶されている流量・圧力・水質などの計測データと同様の運転データの時系列データのことである。
【００７４】
このように、事例ＤＢには、第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが、予め記憶されている。この第１のリユース分離膜とは、図１を用いて説明したように、たとえば、分離膜使用工場Ｂで使用されているリユース分離膜のことである。また、この第２のリユース分離膜とは、たとえば、分離膜使用工場Ｂで使用されたリユース分離膜のことである。すなわち、この事例ＤＢに記憶されている第２の時系列データは、第２のリユース分離膜により原水が分離処理される（された）場合の前記第２の時系列データである。
【００７５】
分離膜劣化予測部１５は、事例ＤＢに記憶されている時系列データとしての流量・圧力・水質などの計測データの中から、分離膜運転ＤＢ１２に記憶されている流量・圧力・水質などの計測データをと類似している計測データを、流量、圧力および水質のそれぞれについて選択する。分離膜劣化予測部１５は、この選択において、たとえばパターンマッチング技術などにより、最もパターンが類似しているものを選択する。
【００７６】
すなわち、分離膜劣化予測部１５は、分離膜運転ＤＢ１２から読み出した第１の時系列データと、平膜実験データ管理ＤＢ１４から読み出した第２の時系列データとに基づいて、第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する。
【００７７】
このようにして、分離膜劣化予測部１５は、事例ＤＢの中から、流量、圧力、水質のそれぞれについて類似している時系列データを選択する。ここで、この事例ＤＢには、既に交換された時期も記録されている。そのため、分離膜劣化予測部１５は、選択した時系列データにおける交換時期を読み出すことにより、今回の交換時期を予測することができる。
【００７８】
なお、事例ＤＢには、リユース分離膜の洗浄後の性能を示す洗浄後性能データ、および、リユース分離膜の使用履歴を示す使用履歴データと関連付けて、過去の運転データ通水開始から交換するまでの時系列データが、経過日時と関連付けて予め記憶されていてもよい。そして、分離膜劣化予測部１５は、予測する対象となるリユース分離膜が使用されている洗浄後性能データおよび使用履歴データが、事例ＤＢに記憶されている洗浄後性能データおよび使用履歴データと一致する時系列データの中から、上述したように、類似している時系列データを選択するようにしてもよい。これにより、分離膜劣化予測部１５は、洗浄後性能データ、または、使用履歴データが異なる場合であっても、適切に交換時期を予測することができる。
【００７９】
なお、リユース分離膜は、洗浄された直後であっても、リユース分離膜が使用された履歴や使用回数により洗浄後性能データが異なる可能性がある。そのため、使用履歴データが異なる場合であっても、適切に交換時期を予測できるようにすることは、リユース分離膜のように分離膜を再利用（リユース）する場合には好適である。
【００８０】
また、事例ＤＢには、個々の現場名称または個々の現場を識別する現場ＩＤ毎に、過去の運転データ通水開始から交換するまでの時系列データが、経過日時と関連付けて予め記憶されていてもよい。そして、分離膜劣化予測部１５は、予測する対象となるリユース分離膜が使用されている現場ＩＤが、事例ＤＢに記憶されている現場ＩＤと一致する時系列データの中から、上述したように、類似している時系列データを選択するようにしてもよい。これにより、分離膜劣化予測部１５は、リユース分離膜の性能劣化が現場毎に異なる場合であっても、適切に交換時期を予測することができる。
【００８１】
なお、この事例ＤＢは、図２のように分離膜運転ＤＢ１２と一体とされていてもよい。すなわち、分離膜運転ＤＢ１２に既に記憶されている運転データであって、既に交換されたリユース分離膜の運転データを、上記に説明した事例ＤＢに記憶されている運転データとしてもよい。
【００８２】
＜第３の実施形態：予測方法３＞
次に、図６を用いて、第３の実施形態によるリユース分離膜管理システム１００を用いたリユース分離膜管理の仕組みについて説明する。同図において図２の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。この図６に示されるリユース分離膜管理装置１０は、図２に示されるリユース分離膜管理装置１０に対して、更に、平膜実験データ管理ＤＢ（実験データ記憶部）１４を備えている。
【００８３】
平膜実験データ管理ＤＢ１４には、平膜実験（平膜試験）により得られる運転データが、通水時間と関連付けて記録されている。この平膜実験とは、現場で使用される膜と同材質の平膜による簡易通水実験のことである。なお、平膜実験は、同一の原水に対して、何通りかの平膜に対して通水実験を行い、どんな膜の場合はどのように運転データが変化するかを記憶する構造となっている事が好ましい。
【００８４】
また、平膜実験データ管理ＤＢ１４には、原水情報（現場情報・水質：導電率、ＣａやＳｉなどの濃度など）とともに、運転データが、通水時間と関連付けて記録されている。
【００８５】
ここで平膜実験とは、ＲＯ膜エレメント２を使った水処理装置の適用可否を行うために実施される事前実験である。また、この平膜実験とは、適用予定の現場から原水（被処理水）をサンプル（採取）し、サンプルした水を使って、フラックスとその低下速度および除去率（脱塩率ともいう。ＲＯ膜によるイオン除去率）を確認するための実験である。なお、このフラックスは、圧力補正フラックスであってもよい。このような平膜実験は、ＲＯ膜エレメント２の前段に投入する薬品量やＰＨの調整範囲、水温の調整範囲など、どのような条件で運転するべきかを判断するためにも利用されている。
【００８６】
このように、平膜実験データ管理ＤＢ１４には、第１のリユース分離膜と同じ種類のリユース分離膜である第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの第２の時系列データが、予め記憶されている。この第１のリユース分離膜とは、図１を用いて説明したように、たとえば、分離膜使用工場Ｂで使用されているリユース分離膜のことである。また、この第２のリユース分離膜とは、たとえば、平膜実験に用いられたリユース分離膜のことである。すなわち、平膜実験データ管理ＤＢ１４に記憶されている第２の時系列データは、第２のリユース分離膜に対する原水に基づいた平膜実験の場合の第２の時系列データである。
【００８７】
分離膜劣化予測部１５は、現場ＤＢ１１から読み出したリユース分離膜が使用されている現場情報、および、処理する水を示す情報が、平膜実験における現場情報、および、処理する水を示す情報と最も近い運転データを、平膜実験データ管理ＤＢ１４から読み出して取得する。そして、分離膜劣化予測部１５は、取得した運転データ（または実験データから作成した指標値変化の近似関数）に基づいて、交換時期を予測する。すなわち、分離膜劣化予測部１５は、現場の分離膜も、平膜実験の場合と同様に、その運転データが変化するものとして、交換時期を予測する。
【００８８】
すなわち、分離膜劣化予測部１５は、分離膜運転ＤＢ１２から読み出した第１の時系列データと、平膜実験データ管理ＤＢ１４から読み出した第２の時系列データとに基づいて、第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測する。
【００８９】
分離膜劣化予測部１５による予測方法の１例として、次のような方法がある。たとえば、実験データから得られる予測近似式を微分した結果が、通水開始日からの日数からその日の低下量を求める式（または、交換時期の値）となる。よって、分離膜劣化予測部１５は、その式（または、交換時期の値）と現場の最終日データから、次の日の予測値を計算する。分離膜劣化予測部１５は、以降の予測は予測値と、予測近似式から得られるその日の低下量を使って、さらにその次の日を予測する。分離膜劣化予測部１５は、この処理を繰り返すことにより、２〜３ヵ月後のフラックスなどの指標値を算出することができる。また、分離膜劣化予測部１５は、予測近似式の逆関数を生成して、その逆関数を使って、閾値以下になる日（交換時期）を算出してもよい。
【００９０】
すなわち、分離膜劣化予測部１５は、平膜実験データ管理ＤＢ１４から読み出した第２の時系列データに基づいて、第２のリユース分離膜により原水が分離処理される場合の流量、差圧、または、フラックスの、時間に対する変化率を算出する。そして、分離膜劣化予測部１５は、分離膜運転ＤＢ１２から読み出した第１の時系列データの値が、算出した変化率に基づいて変化した場合に、予め定められている閾値を越える時期を算出することにより、第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を予測してもよい。
【００９１】
なお、フラックスの低下予測を行うためには、平膜実験データ管理ＤＢ１４には、平膜実験を、５０時間から２００時間、好ましくは１５０〜２００時間の通水を行うとともに、時系列に変化する流量・圧力・水質の情報が採取されて、記憶されていることが望ましい。そして、分離膜劣化予測部１５は、このようにして平膜実験データ管理ＤＢ１４に記憶されている情報に基づいて、フラックスの低下速度を予測することにより、交換時期を予測することが望ましい。
【００９２】
このようにして予測する方法は、たとえば、現場のデータが少ない（オンラインセンサが無い場合で、手動採取するはずであったのに、予定どおり採取できていない時など）ために、ある程度の精度を確保した予測が行えない場合に好適である。
【００９３】
なお、上記に説明した予測方法３の場合にも、図３と図４とを用いて説明した場合と同様に、分離膜劣化予測部１５は、運転データに含まれる流量、差圧、または、フラックスなどの複数の指標毎に交換時期を予測してもよい。また、分離膜劣化予測部１５は、予測した複数の交換時期について、相関関数に基づいて最も類似している交換時期を選択してもよいし、平均を算出してもよい。
【００９４】
また、平膜実験データ管理ＤＢ１４には、洗浄後性能データと関連付けて、上述した平膜実験により得られる運転データが記録されていてもよい。この場合、分離膜劣化予測部１５は、分離膜個体管理ＤＢ１３から読み出した洗浄後性能データであって、交換期間を予測する対象となるリユース分離膜の洗浄後性能データと、洗浄後性能データが一致する平膜実験により得られる運転データを、平膜実験データ管理ＤＢ１４から読み出す。そして、分離膜劣化予測部１５は、このようにして読み出した平膜実験により得られる運転データに基づいて、交換時期を予測してもよい。これにより、洗浄後性能データが異なる場合であっても、分離膜劣化予測部１５は、交換時期を適切に予測することができる。
【００９５】
＜複数の予測方法を組み合わせた補正＞
分離膜劣化予測部１５は、上記に説明した第１から第３の実施形態による予測方法によって得られた交換時期を組み合わせて、交換時期を算出してもよい。
【００９６】
たとえば、分離膜劣化予測部１５は、第３の実施形態による予測方法によって得られた交換時期を、第１または第２の実施形態による予測方法によって得られた交換時期により、補正してもよい。
【００９７】
一例としては、分離膜劣化予測部１５は、第３の実施形態による予測方法によって得られた交換時期と、第１または第２の実施形態による予測方法によって得られた交換時期との平均をとることにより、第３の実施形態による予測方法によって得られた交換時期を補正してもよい。
【００９８】
この補正方法は次のような利点がある。上述したように、第３の実施形態による予測方法は、現場のデータが少ない（オンラインセンサが無い場合で、手動採取するはずであったのに、予定どおり採取できていない時など）ために、ある程度の精度を確保した予測が行えない場合に好適である。しかし、実際に運用した場合には、平膜実験の場合とは、異なる場合もある。そこで、実際に運用することにより得られた現場のデータにより算出される交換時期、すなわち、第１または第２の実施形態による予測方法によって得られた交換時期により、第３の実施形態による予測方法によって得られた交換時期を補正する。これにより、分離膜劣化予測部１５は、より適切な交換時期を算出することができる。
【００９９】
また、たとえば、分離膜劣化予測部１５は、第１から第３の実施形態による予測方法によって得られた交換時期のうち、最も交換時期が短い交換時期を選択してもよい。このような選択方法は、水処理装置２０において、リユース分離膜に対して、より高い性能が要求される場合に好適である。
【０１００】
このように、分離膜劣化予測部１５は、予測した第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期と予測した第２の時期との平均を算出する、または、予測した第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期と予測した第２の時期とのうち時期が短い方を選択することにより、予測した第２の時期に基づいて、予測した前記第１のリユース分離膜を洗浄または交換する時期を変更（補正）してもよい。
【０１０１】
なお、上記に説明した本実施形態の説明においては、リユース分離膜として、図１に示したようなスパイラル型逆浸透膜を使用した分離膜モジュールの場合について説明したが、本実施形態におけるリユース分離膜は、これに限られるものではなく、任意の分離膜に適用可能である。
【０１０２】
また、上記に説明した本実施形態の説明においては、水を浄化処理する場合のリユース分離膜管理システム１００について説明したが、水に限られるものではなく、リユース分離膜管理システム１００は、任意の液体を浄化処理する場合にも、適用可能である。また、リユース分離膜管理システム１００は、液体以外の気体などの流体を浄化処理する場合にも、適用可能である。
【０１０３】
なお、図２または図６に示された現場ＤＢ１１、分離膜運転ＤＢ１２、分離膜個体管理ＤＢ１３、または、平膜実験データ管理ＤＢ１４などの各記憶部は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記憶媒体、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成されるものとする。
【０１０４】
また、離膜劣化予測部１５は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この離膜劣化予測部１５はメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、離膜劣化予測部１５の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【０１０５】
また、図２または図６における離膜劣化予測部１５の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより離膜劣化予測部１５による処理を実行してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１０６】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１０７】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…リユース分離膜管理装置、１１…現場ＤＢ、１２…分離膜運転ＤＢ、１３…分離膜個体管理ＤＢ、１４…平膜実験データ管理ＤＢ、１５…離膜劣化予測部、２０…水処理装置、１００…リユース分離膜管理システム
【図１】
0005565048.tif 000002
【図２】
0005565048.tif 000003
【図３】
0005565048.tif 000004
【図４】
0005565048.tif 000005
【図５】
0005565048.tif 000006
【図６】
0005565048.tif 000007