(57)【要約】【課題】動作不調に対する対策を的確に決定することができる逆浸透システムの診断装置を提供する。【解決手段】前処理装置１と、該前処理装置１からの凝集処理水を膜濾過するＲＯ装置５とを有するＲＯシステムの動作状態を診断する診断装置であって、ＲＯシステムの動作状態情報の入力部と、ＲＯシステムの動作不調状態と対策との関係を表わすデータを記憶する記憶部と、前記入力部で入力された動作状態情報と該記憶部に記憶されたデータとに基づきＲＯ装置５の動作不調に対する対策を判定する判定部３５とを有する逆浸透システムの診断装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前処理装置と、該前処理装置からの前処理水を逆浸透処理する逆浸透装置とを有する逆浸透システムの動作状態を診断する診断装置であって、
該逆浸透装置の一次側流路差圧の受信部と、
該逆浸透システムの動作状態情報の入力部と、
該逆浸透システムの動作不調状態と対策との関係を表わすデータを記憶する記憶部と、
前記入力部で入力された動作状態情報と該記憶部に記憶されたデータとに基づき逆浸透装置の動作不調に対する対策を判定する判定部と
を有する逆浸透システムの診断装置。
【請求項２】
前記入力部は、複数の質問を表示する表示手段及び質問に対する回答の入力手段を備えている請求項１の逆浸透システムの診断装置。
【請求項３】
前記動作状態情報は、逆浸透装置の濃縮水と給水のＳＤＩ値との比を含む請求項１又は２の逆浸透システムの診断装置。
【請求項４】
前記動作状態情報は、逆浸透装置への給水のＳＤＩ値を含む請求項３のＲＯシステムの診断装置。
【請求項５】
前記前処理装置は、凝集処理装置及び凝集処理水の濾過膜装置を有しており、
前記動作状態情報は、さらに、該濾過膜装置の濾過水のＳＤＩ値を含む請求項４の逆浸透システムの診断装置。
【請求項６】
前記動作状態情報は、前記逆浸透装置での非析出性の標準物質の濃縮倍率と、スケール形成性物質の濃縮倍率とを含む請求項４又は５の逆浸透システムの診断装置。
【請求項７】
前記逆浸透装置の一次側流路差圧が所定値以上となった場合、又は膜差圧の上昇速度が所定値以上となった場合に前記診断を行う請求項１〜６のいずれかの逆浸透システムの診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凝集処理水を除濁膜処理した後、逆浸透（ＲＯ）処理する逆浸透システムの動作不調に対する対策を決定するための診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
井戸水、工業用水、水道水などを原水とする用水処理や、各種排水処理、排水回収等においては、原水に凝集剤を添加し、原水中の懸濁物質、コロイダル成分や有機物質等を凝結かつ粗大化させた後、沈殿、浮上、濾過、膜濾過等により固液分離する方法や、膜濾過単独で除濁・除菌して処理水を回収することが行われている。
【０００３】
一般に、ＲＯ膜の膜閉塞原因としては、(i)給水の濁質過多や(ii)スケール、スライムの付着、(iii)前処理がある場合は前処理不良等があげられる。その対策として、次のようなことが行われている。
【０００４】
(i)については、例えばＲＯ給水のＳＤＩを測定する。所定ＳＤＩ以上の場合、前処理条件の変更等で対応する。(ii)については、例えばＲＯ給水、ＲＯ処理水、及びＲＯ濃縮水の水質を測定し、回収率の適正化を行う。(iii)については、前処理の凝集剤の添加濃度を確認し、許容添加濃度以上の場合、それ以下となるように調整する。
【０００５】
ＲＯ膜の濾過抵抗が上昇した場合、逆洗や酸、アルカリ等による薬品洗浄が行われる（特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１８５５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＲＯ膜の閉塞原因としては、給水の濁質過多、スケールやスライムの付着、前処理不良等の多くの原因があり、原因によって対応策が異なるため、原因を正確に判断して、迅速かつ適切に対応策を立案することが求められている。
【０００８】
本発明は、逆浸透（ＲＯ）システムの動作不調に対する対策を的確に決定することができる逆浸透システムの診断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】
本発明の逆浸透システムの診断装置は、前処理装置と、該前処理装置からの前処理水を逆浸透処理する逆浸透装置とを有する逆浸透システムの動作状態を診断する診断装置であって、該逆浸透装置の一次側流路差圧の受信部と、該逆浸透システムの動作状態情報の入力部と、該逆浸透システムの動作不調状態と対策との関係を表わすデータを記憶する記憶部と、前記入力部で入力された動作状態情報と該記憶部に記憶されたデータとに基づき逆浸透装置の動作不調に対する対策を判定する判定部とを有する。
【００１０】
本発明の一態様では、前記入力部は、複数の質問を表示する表示手段及び質問に対する回答の入力手段を備えている。
【００１１】
本発明の一態様では、前記動作状態情報は、逆浸透装置の濃縮水と給水のＳＤＩ値との比を含む。
【００１２】
本発明の一態様では、前記動作状態情報は、逆浸透装置への給水のＳＤＩ値を含む。
【００１３】
本発明の一態様では、前記前処理装置は、凝集処理装置及び凝集処理水の濾過膜装置を有しており、前記動作状態情報は、さらに、該濾過膜装置の濾過水のＳＤＩ値を含む。
【００１４】
本発明の一態様では、前記動作状態情報は、前記逆浸透装置での非析出性の標準物質の濃縮倍率と、スケール形成性物質の濃縮倍率とを含む。
【００１５】
本発明の一態様では、前記逆浸透装置の一次側流路差圧が所定値以上となった場合、又は膜差圧の上昇速度が所定値以上となった場合に前記診断を行う。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、ＲＯシステムの動作状態を的確に診断することができる。
【００１７】
本発明の一態様によると、ＲＯシステムの不調の原因を適切に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＲＯシステムの構成図である。
【図２】ＲＯシステムの診断装置の構成図である。
【図３】ＲＯシステムの診断方法を示すフローチャートである。
【図４】前処理装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は実施の形態に係るＲＯシステムの構成図である。原水は前処理装置１にて凝集処理及び濾過処理された後、ポンプ２、弁３、及び配管４を介してＲＯ装置５に供給される。この実施の形態では、前処理装置１としては、図４の通り、凝集処理装置１ａと、凝集処理水を濾過処理する濾過装置１ｂと、濾過処理水を貯留する中継槽１ｄとを有するものが用いられているが、これに限定されない。符号１ｃは、濾過水の中継槽１ｄへの流入配管、１ｅは中継槽１ｄから前記ポンプ２に向う配管を示す。この配管１ｅにｐＨ計１９が設置されている。
【００２０】
濾過装置１ｂとしては、重力濾過器、圧力濾過器、ＭＦ膜モジュール、ＵＦ膜モジュールなどが好適であるが、この実施の形態では、中空糸ＵＦ膜モジュールが用いられている。
【００２１】
ＲＯ装置５のＲＯ膜５ａの透過水は、配管６及び弁７を介して処理水として取り出され、ＲＯ膜５ａを透過しなかった原水は、配管１７及び弁１８を介して濃縮水として取り出される。配管４，６，１７には、それぞれ圧力センサ８，９，２７が設けられている。配管６には、さらに、流量計９Ａ、温度計９Ｂが設けられている。
【００２２】
前記圧力センサ８，２７の検出圧力は一次側流路差圧検出回路２０に入力され、両者の差が一次側流路差圧として演算される。この差圧が過大（所定値ａ以上）であるか、又は差圧の上昇速度が過大（所定値ｂ以上）であるときには、アラーム回路２１に信号を送って音及び／又は光によるアラームを発生させると共に、診断装置３０に信号を送って診断を行う。
【００２３】
診断装置３０は、図２の通り、本体部３１と、タッチスイッチ機能を有する入力部としての液晶表示パネル３６を備えている。本体部３１は、データ収集部３２、データ保存部３３、データベース（記憶部）３４及び判定部３５を備えている。
【００２４】
本体部３１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）や、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等からなるコンピュータで構成されている。
【００２５】
本体部３１のＣＰＵが管理プログラムを実行することで、データ収集部３２、データ保存部３３、データベース３４及び判定部３５の機能が実現される。
【００２６】
データ収集部３２は、一次側流路差圧データのほか、表示パネル３６からの診断項目別データの回答データ及び補正フラックスデータを受信する。データ保存部３３は回答データ及び後述の判定結果を一次側流路差圧、補正フラックス等の運転データと共に保存する。データベース３４には、ＲＯシステムの動作不調状態とそれに対する対策とを表わすデータが格納されている。
【００２７】
判定部３５は、データ収集部３２が収集した表示パネル３６からの回答データと、データベース３４の対策データとに基づいて対策を決定し、表示パネル３６に表示する。
【００２８】
図３の通り、ＲＯ装置５の一次側流路差圧に異常がある場合（一次側流路差圧又は一次側流路差圧上昇速度が所定値以上である場合）、アラームを作動させると共に、表示パネル３６に、例えば次のような複数の質問文Ｑ１〜Ｑ６を表示させる。また、各質問文の右側に隣接してＹｅｓ回答スイッチＹとＮｏ回答スイッチＮとを表示させる。回答スイッチＹ，Ｎは、それぞれ１回タッチすると明色となり、もう１回タッチする暗色となる照明機能も備えている。Ｙ，Ｎのうち、明色に発光しているものが選択された回答を表わす。この回答操作は、ＲＯシステムの運転担当者等が行う。なお、アラーム作動に伴って、表示パネル３６にアラームスイッチを表示させ、運転担当者等が該アラームスイッチにタッチすると質問文等が表示されるようにしてもよい。
【００２９】
Ｑ１：中継槽流入水のＳＤＩはα未満？
Ｑ２：中継槽流出水のＳＤＩはβ未満？
Ｑ３：（ＲＯ濃縮水のＳＤＩ）／（ＲＯ給水のＳＤＩ）比はγ以上？
Ｑ４：Ｎａ濃縮倍率＜（Ｓｉ濃縮倍率＋δ）？
Ｑ５：Ｎａ濃縮倍率＜（Ｃａ濃縮倍率＋ε）？
Ｑ６：Ｎａ濃縮倍率＜（Ｍｇ濃縮倍率＋ζ）？
なお、α、β、γ、δ、ε、ζは具体的な数字を表わす。これらの質問文は一例であり、さらに他の質問文が表示されてもよい。
【００３０】
すべての質問文に対する回答をスイッチＹ又はＮにタッチすることにより行った後、回答終了を意味するＥｎｔスイッチにタッチする。これにより、回答データが表示パネル３６からデータ収集部３２に送信される。
【００３１】
判定部３５は、Ｑ１の回答がＮの場合、データベース３４より次の対策Ａ１，Ａ２を読み出して表示パネル３６に表示する。
Ａ１：ＵＦモジュールにピン打ちする。
Ａ２：薬品洗浄する。
【００３２】
なお、対策Ａ１における「ピン打ち」とは、中空糸モジュール内の中空糸のうち、損傷のあるものについてピンを差し込んで閉塞させる処置を表わす。
【００３３】
Ｑ２の回答がＮである場合は、バイオファウリングと判断し、次の対策Ｂ１，Ｂ２をデータベース３４から読み出して表示パネル３６に表示する。
Ｂ１：スライムコントロール剤の添加量を多くする。
Ｂ２：ＲＯ装置を薬品洗浄する。
【００３４】
Ｑ３の回答がＮである場合は、次のＣ１，Ｃ２の表示を行う。
Ｃ１：前処理条件の見直しを行う。
Ｃ２：ＲＯ装置を薬品洗浄する。
【００３５】
Ｑ４〜Ｑ６の少なくとも１つの回答がＮである場合、スケール付着と判断し、次のＤ１，Ｄ２の表示を行う。
Ｄ１：ＲＯ給水のｐＨを見直しを行うと共に、スケール分散剤の添加量を倍増させる（スケール種により対応策が異なるので、管理部門に連絡する。）。
Ｄ２：ＲＯ装置を薬品洗浄する。
【００３６】
Ｑ４〜６において、Ｎａの替わりに他の非析出性物質、例えば、ＫやＣｌなどを用いることができる。また、Ｑ４〜６において、Ｓｉ，Ｃａ，Ｍｇの替わりに他のスケール形成性物質、例えば、Ｂａ，Ｓｒなどを用いることができる。
【００３７】
Ｑ１〜６のいずれに対しても回答がＹである場合は、データベース３４から読み出して次の表示を行う。「詳細な水質分析が必要なので、管理部門へ連絡してください。」
なお、前記質問として「薬品洗浄を行っても一次側流路差圧は回復しないか？」を加えてもよい。この質問に対する回答がＹ（回復しない）である場合には、「ＲＯ膜が経年劣化したのでＲＯ膜を交換して下さい。」あるいは「管理部門に連絡して下さい。」などの表示を行う。
【００３８】
このようにして、ＲＯシステムに不調が生じた場合、早急に効果的な対策を行うことができる。
【００３９】
本発明を特に限定するものではないが、原水としては、水道水、工業用水、井戸水、排水全般が例示される。
【００４０】
凝集処理に用いられる凝集剤、凝集助剤は、特に限定されないが、鉄系凝集剤を使用することが望ましい。なお、水質によっては凝集処理は省略することができる。
【００４１】
鉄系凝集剤を使用する場合はｐＨ４．５〜７．０、特に５．０〜６．０が良好である。ｐＨが過度に低いと、鉄リークにより膜閉塞のリスクがある。ｐＨが過度に高いと凝集不良の可能性がある。
【００４２】
原水には酸化剤（通常は次亜塩素酸Ｎａ）を添加することが好ましい。添加量は０．３〜１．０ｍｇ／ＬａｓＣｌ２程度が好ましい。
【００４３】
濾過装置１ｂに膜濾過モジュールを用いる場合、クロスフロー方式のものであっても全量濾過方式のものであってもよい。
【００４４】
膜濾過モジュールによる処理工程は、通水、エアバブリング、逆洗、水張りの各工程を有する。濾過通水時間は２０〜４０分。初期の膜間差圧（エレメント又はモジュールの一次側圧と二次側圧との差）は０．０２〜０．０５ＭＰａ程度で運転。膜間差圧が０．０７〜０．１０ＭＰａになった場合、薬品洗浄することが好ましい。膜の材質はＰＶＤＦが耐薬品性が良く、好ましい。孔径は０．０１〜０．５μｍが好ましい。
【００４５】
ＲＯ装置５のブライン量は３．６ｍ３／ｈ以上が好ましい。ＲＯ膜としては、特に限定されるものではないが、標準圧力０．７３５ＭＰａの超低圧膜が好ましく、膜面積は３５〜４１ｍ２が好ましい。初期純水フラックス：１．０ｍ／ｄ（２５℃）以上、０．７３５ＭＰａ、初期脱塩率：９８％以上が好ましい。カルシウム硬度ランゲリア指数が０以下となるように回収率を設定することが好ましい。ブライン水中のシリカ濃度が溶解度以内となるように回収率を設定することが好ましい。なお、回収率は通常５０〜８０％である。
【符号の説明】
【００４６】
１  前処理装置
５  ＲＯ装置
３０  診断装置
３６  表示パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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