(57)【要約】【課題】除濁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除濁システムの診断装置を提供する。【解決手段】被処理水を膜濾過する除濁膜装置５を有する除濁システムの動作状態を診断する診断装置であって、該除濁システムの動作状態情報の入力部と、該除濁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除濁膜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除濁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】
被処理水を膜濾過する除濁膜装置を有する除濁システムの動作状態を診断する診断装置であって、
該除濁システムの動作状態情報の入力部と、
該除濁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除濁膜装置の動作不調に対する対策を判定する判定部と
を有する除濁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の除濁システムの診断装置。
【請求項３】
前記除濁膜装置の前段に凝集処理装置を備えている請求項１又は２の除濁システムの診断装置。
【請求項４】
前記動作状態情報は、除濁膜装置への給水のＳＳ及びｐＨ、処理水のＭＦＦ値、除濁膜装置の逆洗空気圧力、除濁膜装置の逆洗水量、並びに凝集処理装置の凝集剤の添加量の少なくともいずれかである請求項１〜３のいずれかの除濁システムの診断装置。
【請求項５】
前記除濁膜装置の膜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１〜４のいずれかの除濁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、被処理水を除濁膜処理する除濁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、膜閉塞原因としては、(i)給水の濁質過多や(ii)逆洗不良、(iii)除濁膜前に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、例えば除濁膜給水の濁度を測定する。所定濁度以上の場合、通水時間の変更等で対応する。(ii)については、例えば空気バブリング量を確認し、所定バブリング量以下の場合、それ以上となるように調整する。(iii)については、前処理の凝集剤の添加濃度を確認し、所定添加濃度以下の場合、それ以上となるように調整する。
【０００５】
除濁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２００４−５８０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
除濁膜の閉塞原因としては、給水の濁質過多や除濁膜運用上の問題（逆洗不備等）、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、除濁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除濁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】
本発明の除濁システムの診断装置は、被処理水を膜濾過する除濁膜装置を有する除濁システムの動作状態を診断する診断装置であって、該除濁システムの動作状態情報の入力部と、該除濁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除濁膜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、前記除濁膜装置の前段に凝集処理装置を備えている。
【００１２】
本発明の一態様では、前記動作状態情報は、除濁膜装置への給水のＳＳ及びｐＨ、処理水のＭＦＦ値、除濁膜装置の逆洗空気圧力、除濁膜装置の逆洗水量、並びに凝集処理装置の凝集剤の添加量の少なくともいずれかである。
【００１３】
本発明の一態様では、前記除濁膜装置の膜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】
【００１４】
本発明によると、除濁システムの動作状態を的確に診断することができる。
【００１５】
本発明の一態様によると、除濁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】
【００１６】
【図１】除濁膜システムの構成図である。
【図２】除濁膜システムの診断装置の構成図である。
【図３】除濁膜システムの診断方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は実施の形態に係る除濁システムの構成図である。原水は凝集装置１にて凝集処理された後、ポンプ２、弁３、及び配管４を介して除濁膜装置（この実施の形態ではＵＦ膜モジュール）５に供給される。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る。配管４，６には、それぞれ圧力センサ８，９が設けられている。凝集装置１からの凝集処理水のｐＨを測定するようにｐＨ計１９が設けられている。
【００１８】
除濁膜装置５を空気又は水で逆洗するように、膜５ａの２次側に逆洗用空気が配管１０及び弁１１を介して供給可能とされていると共に、逆洗水が配管１２及び弁１３を介して供給可能とされている。膜５ａを２次側から１次側へ透過した空気又は水は、膜５ａの１次側から逆洗流体排出配管１７及び排出弁１８を介して排出可能とされている。逆洗空気配管１０には流量計１４及び圧力センサ１５が設けられている。逆洗水配管１２には流量計１６が設けられている。
【００１９】
なお、膜５ａの１次側に空気を供給してバブリング洗浄を行う空気供給配管を１次側に接続してもよい。
【００２０】
通常の膜濾過運転を行うときには、弁３，６のみが開とされ、他の弁１１，１３，１８は閉とされる。空気又は水により逆洗を行う場合は、弁３，７は閉とされ、弁１１，１３の一方又は双方が開とされ、また排出弁１８が開とされる。
【００２１】
前記圧力センサ８，９の検出圧力は差圧検出回路２０に入力され、両者の差が膜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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
データ収集部３２は、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差圧等の運転データと共に保存する。データベース３４には、除濁システムの動作不調状態とそれに対する対策との関係を表わすデータが格納されている。
【００２６】
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の関係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。
【００２７】
図３の通り、除濁膜装置５の差圧又は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〜Ｑｎ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、除濁膜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。
【００２８】
Ｑ１：ＵＦ給水ＳＳ濃度は△△ｍｇ／Ｌ以下？
Ｑ２：空気逆洗浄圧力は△△〜□□ＭＰａ？
Ｑ３：空気バブリング量（散気管）△△〜□□ＮＬ／ｍｉｎ／モジュール？
Ｑ４：空気バブリング量（導水管）△△〜□□ＮＬ／ｍｉｎ／モジュール？
Ｑ５：水逆洗量が濾過通水量と同じ？
Ｑ６：ＵＦ給水ｐＨは△△〜□□？
Ｑ７：凝集剤添加量は△△〜□□？
なお、△△、□□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。
【００２９】
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。
【００３０】
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〜Ａ３を読み出して表示パネル３６に表示する。
Ａ１：逆洗条件の確認、逆洗頻度を変更する。
Ａ２：凝集条件の確認／見直しする。
Ａ３：（３日後もアラームが消えない場合）薬品洗浄する。
【００３１】
Ｑ２〜５の少なくとも１以上の回答がＮである場合は、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：逆洗条件の改善を行う。
Ｂ２：（３日後もアラームが消えない場合）薬品洗浄する。
【００３２】
Ｑ６，７の少なくとも一方の回答がＮである場合は、次のＣ１，Ｃ２の表示を行う。
Ｃ１：凝集条件の確認／見直しを行う。
Ｃ２：除濁膜装置を薬品洗浄する。
【００３３】
Ｑ１〜７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。「原水水質が変動した可能性が高いので管理部門へ連絡し凝集条件を見直してください。」
このようにして、除濁膜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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
除濁膜装置５は、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。
【００３９】
除濁膜装置５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。初期差圧（入口圧力−出口圧力）は０．０２〜０．０５ＭＰａ程度で運転。差圧が０．０７〜０．１０ＭＰａになった場合、定置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。
【００４０】
除濁膜装置５の後段に、ＲＯ装置やイオン交換塔が設置されてもよい。
【００４１】
本発明では、膜差圧が所定値（例えば８０ｋＰａ）に到達し、かつ膜差圧の上昇速度が所定値（例えば１．０ｋＰａ／ｄａｙ、又は２０ｋＰａ／ｗｅｅｋ）以上となった場合に、上記の診断を行うようにしてもよい。
【００４２】
また、本発明では、膜差圧が所定値（例えば８０ｋＰａ）に到達したが、膜差圧の上昇速度が所定値（例えば１．０ｋＰａ／ｄａｙ、又は２０ｋＰａ／ｗｅｅｋ）以下である場合には、上記の診断を行わず、除濁膜を薬品洗浄し、薬品洗浄しても差圧が低下しない場合には、膜交換を行うという対策を表示するようにしてもよい。
【００４３】
本発明では、原水（被処理水）として市水等の比較的清澄な水が用いられる場合には、凝集処理装置は省略することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  凝集処理装置
５  除濁膜装置
３０  診断装置
３６  表示パネル
【図１】
2019202242.tif 000003
【図２】
2019202242.tif 000004
【図３】
2019202242.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月18日(2019.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を凝集処理する凝集処理装置と、該凝集処理装置からの凝集処理水を膜濾過する除濁膜装置を有する除濁システムの動作状態を診断する診断装置であって、
該除濁システムの動作状態情報の入力部と、
該除濁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、
前記除濁膜装置の膜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、発生した動作不調状態を特定し、除濁膜装置の動作不調に対する対策を判定する対策判定部と、
判定した対策を表示する対策表示部と、
を有する除濁システムの診断装置であって、
前記入力部は、複数の質問を表示する質問表示手段及び質問に対する回答を入力する回答入力手段を備えており、
前記動作状態情報は、次の情報群Ａ，Ｂ又はＣであり
情報群Ａ：除濁膜装置への給水のＳＳ、濁度及びｐＨ、並びに処理水のＭＦＦ値
情報群Ｂ：除濁膜装置の逆洗空気圧力、除濁膜装置の逆洗水量、及び空気バブリング量
情報群Ｃ：凝集処理装置の凝集剤の添加量
前記診断装置は、
前記情報群Ａの少なくとも１つを前記質問表示手段に表示し、該質問に対する回答に基づいて給水の濁質過多の有無を判定し、
前記情報群Ｂの少なくとも１つを前記質問表示手段に表示し、該質問に対する回答に基づいて前記除濁膜装置の逆洗不良の有無を判定し、
前記情報群Ｃの少なくとも１つを前記質問表示手段に表示し、該質問に対する回答に基づいて前記凝集処理装置の処理不良の有無を判定し、
これらの判定結果に基づいて前記対策判定部が前記対策を判定する
除濁システムの診断装置。