淡水化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供實(shí)時(shí)監(jiān)控半透膜元件狀況的淡水化系統(tǒng)。該淡水化系統(tǒng)(15)設(shè)置：在壓力容器(12)內(nèi)串聯(lián)設(shè)置的多個(gè)半透膜元件(10)；通過壓力容器(12)內(nèi)的上游側(cè)的半透膜元件(10)取出過濾水的第1取出口(22)；通過壓力容器(12)內(nèi)的下游側(cè)的半透膜元件(10)取出過濾水的第2取出口(26)；以及監(jiān)控裝置(18)，其根據(jù)至少第1取出口(22)的過濾水的水量(46)、水質(zhì)(48)、第2取出口(26)的過濾水的水量(52)及水質(zhì)(54)的任何一種，把具有與半透膜元件(10)的污垢相關(guān)的指標(biāo)輸出。
【專利說明】淡水化系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采取海水或鹽水進(jìn)行淡水化的淡水化系統(tǒng)，特別是涉及具有監(jiān)測(cè)功能的淡水化系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]采用分離膜的水處理系統(tǒng)已被關(guān)注。作為這樣的水處理系統(tǒng)，例如，有采用半透膜進(jìn)行過濾處理的海水淡水化裝置或鹽水淡水化裝置等。半透膜，根據(jù)構(gòu)造及使用方法的不同，有反滲透膜與正滲透膜。這些半透膜采用纖維素或聚酰胺等原材料制造。例如，采用反滲透膜進(jìn)行海水淡水化處理時(shí)，通過施加海水滲透壓以上的壓力，使海水中的鹽分不透過而僅水透過，得到淡水。
[0003]但是，海水等處理水中所含有機(jī)物或微生物成為主要原因，有時(shí)對(duì)分離膜產(chǎn)生凝膠狀的生物污垢(b1-fouling)而蓄積。生物污垢使分離膜的透水性能降低，結(jié)果是產(chǎn)生泵動(dòng)力的增加或得到的過濾流量減少等課題。
[0004]當(dāng)污垢增加時(shí)，進(jìn)行藥品洗滌，除去污垢的操作。當(dāng)污垢蓄積量少時(shí)，由于藥品可達(dá)到半透膜的表面附近，故用藥品可容易地除去污垢。然而，當(dāng)污垢的蓄積量多時(shí)，藥品被污垢阻止，藥品不能到達(dá)半透膜的表面附近，污垢的除去變得困難。因此，必需有在初始階段檢測(cè)污垢發(fā)生的技術(shù)。
[0005]關(guān)于這樣的技術(shù)，已知有國際公開W02008/038575A1公報(bào)記載的技術(shù)。在上述公報(bào)中，記載了反滲透膜過濾裝置的運(yùn)行方法，其特征在于，在使反滲透膜過濾部內(nèi)的反滲透膜供給水及/或反滲透膜非過濾水以與反滲透膜過濾部的反滲透膜組件內(nèi)的非過濾水線速度同等的線速度流水的條件下，配置生物膜形成基材，對(duì)生物膜形成基材上的生物膜量以I日?6個(gè)月進(jìn)行I次的頻率進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)其評(píng)價(jià)結(jié)果控制裝置的運(yùn)行方法。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:國際公開W02008/038575A1公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]在專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)中，反滲透膜過濾裝置的反滲透膜過濾部的反滲透膜面上的生物膜量，由于可定量地監(jiān)測(cè)，在達(dá)到壓力損失上升或透過水量降低前，可對(duì)殺菌方法或反滲透膜的藥品洗滌條件、前處理部的運(yùn)行條件等反滲透膜過濾裝置的運(yùn)行方法進(jìn)行適當(dāng)修正。
[0011]但是，在專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)中，由于生物膜形成基材上的生物膜量以I日?6個(gè)月I次的頻率用ATP進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此不能連續(xù)且自動(dòng)地進(jìn)行測(cè)定。其結(jié)果是，污垢的發(fā)生在初始階段有可能不能被檢測(cè)出來。
[0012]本發(fā)明提供一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)半透膜元件狀況的淡水化系統(tǒng)。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為了解決上述課題，本發(fā)明的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，具有:在壓力容器內(nèi)串聯(lián)設(shè)置的多個(gè)半透膜元件，取出上述壓力容器內(nèi)的上游側(cè)的半透膜元件的過濾水的第I取出口、取出上述壓力容器內(nèi)的下游側(cè)的半透膜元件的過濾水的第2取出口、以及監(jiān)控裝置，該監(jiān)控裝置根據(jù)至少來自上述第I取出口的過濾水的水量、水質(zhì)、來自上述第2取出口的過濾水的水量及水質(zhì)的任何一種，把具有與上述半透膜元件的污垢相關(guān)的指標(biāo)輸出。
[0015]另外，本發(fā)明的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，在壓力容器內(nèi)設(shè)置半透膜元件，上述半透膜元件內(nèi)具備收集過濾水的過濾水配管，在上述過濾水配管內(nèi)設(shè)置過濾水分離部，分別取出比上述過濾水分離部上游側(cè)的過濾水和比上述過濾水分離部下游側(cè)的過濾水，具有監(jiān)控裝置，根據(jù)至少上述上游側(cè)的過濾水水量、水質(zhì)、上述下游側(cè)的過濾水水量及水質(zhì)的任何一種，把具有與上述半透膜元件的污垢相關(guān)的指標(biāo)輸出。
[0016]發(fā)明效果
[0017]按照本發(fā)明，提供一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)半透膜元件狀況的淡水化系統(tǒng)。
[0018]例如，可在與壓力容器內(nèi)的半透膜元件的污垢蓄積的相同條件下進(jìn)行測(cè)定，實(shí)現(xiàn)更高精度的監(jiān)控。
[0019]上述以外的課題、構(gòu)成及效果，通過以下實(shí)施方案的說明能夠明了。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的實(shí)施方案涉及的淡水化系統(tǒng)的整體構(gòu)成圖。
[0022]圖3為實(shí)施例1的在壓力容器中設(shè)置的半透膜元件內(nèi)設(shè)置過濾水分離部時(shí)的構(gòu)成圖。
[0023]圖4為表示相對(duì)經(jīng)過日數(shù)的上游側(cè)過濾水水量信息及下游側(cè)過濾水水量信息的關(guān)系的說明圖。
[0024]圖5為將上游側(cè)過濾水水量與下游側(cè)過濾水水量之比加以指標(biāo)化時(shí)的說明圖。
[0025]圖6為本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。
[0026]圖7為本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。
[0027]圖8為說明藥品洗滌時(shí)相對(duì)于污垢蓄積量的費(fèi)用關(guān)系的圖。
[0028]圖9為本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。
[0029]圖10為本發(fā)明的實(shí)施例5涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。
[0030]圖11為本發(fā)明的實(shí)施例6涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。
[0031]符號(hào)的說明
[0032]I 原水貯存槽
[0033]2 精密過濾膜
[0034]3 超濾膜
[0035]4 凝集劑槽
[0036]5 凝集劑注入泵
[0037]6 洗滌藥品貯存槽
[0038]7 洗滌藥品注入泵
[0039]8能量回收裝置
[0040]9中間槽
[0041]10半透膜元件
[0042]11淡水貯存槽
[0043]12壓力容器
[0044]13濃縮水貯存槽
[0045]14供給水
[0046]15淡水化系統(tǒng)
[0047]16加壓泵
[0048]18監(jiān)控裝置
[0049]20上游側(cè)過濾水
[0050]22上游側(cè)過濾水取出口
[0051]24下游側(cè)過濾水
[0052]26下游側(cè)過濾水取出口
[0053]28過濾水分離部
[0054]30上游側(cè)過濾水水量測(cè)量部
[0055]32上游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部
[0056]34下游側(cè)過濾水水量測(cè)量部
[0057]36下游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部
[0058]38供給水壓力測(cè)量部
[0059]40指標(biāo)值計(jì)算部
[0060]42顯示裝置
[0061]44指標(biāo)值信息
[0062]46上游側(cè)過濾水水量信息
[0063]48上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息
[0064]50供給水壓力信息
[0065]52下游側(cè)過濾水水量信息
[0066]54下游側(cè)過濾水水質(zhì)信息
[0067]80濃縮水
[0068]82元件狀態(tài)信息
[0069]84過濾水配管

【具體實(shí)施方式】
[0070]以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案利用附圖加以說明。圖2為本發(fā)明的實(shí)施方案涉及的淡水化系統(tǒng)的整體構(gòu)成圖。在圖2中，實(shí)線箭頭表示水的流向，虛線箭頭表示信號(hào)線。本發(fā)明的淡水化系統(tǒng)15，其構(gòu)成為:從被處理水(原水)取水向下游，依次為貯存取來的原水的原水貯存槽1、精密過濾膜(MF膜:Microfiltrat1n Membrane) 2、超濾膜(UF膜:Ultrafiltrat1n Membrane) 3、中間槽9、設(shè)置了半透膜元件10 (以后詳述)的壓力容器12、能量回收裝置8、淡水貯存槽11及濃縮水貯存槽13。
[0071]原水貯存槽I貯存有作為取來的原水的海水或鹽水。從貯存高分子凝集劑或無機(jī)系凝集劑的凝集劑槽4，通過凝集劑注入泵5，把適量凝集劑注入原水貯存槽I。因此，原水貯存槽I內(nèi)原水中所含的有機(jī)物等雜質(zhì)，被注入的凝集劑捕捉，形成絮凝物。含絮凝物的原水，通過泵，用精密過濾膜2及超濾膜3，把絮凝物及原水中所含的雜質(zhì)，根據(jù)其孔徑尺寸進(jìn)行膜分離，膜分離后的原水(被處理水)，臨時(shí)貯存于中間槽9。從凝集劑注入至采用超濾膜3的膜分離，構(gòu)成前處理部。還有，這里的所謂鹽水，意指含氯化鈉等鹽分的水，存在與海水的邊界處的半咸水也包括在鹽水中，另外，過去因流水被封閉而形成的化石水、含巖鹽地帶鹽分的水等內(nèi)陸水中也存在鹽水。另外，作為高分子凝集劑，例如，可以采用聚丙烯酰胺系凝集劑，作為無機(jī)系凝集劑，例如，可以采用氯化鐵。另外，還具有向前處理部注入pH調(diào)節(jié)劑的末圖示的機(jī)構(gòu)。
[0072]中間槽9內(nèi)貯存的原水(被處理水)，通過加壓泵16，作為供給水14供給壓力容器12。通過壓力容器12內(nèi)的半透膜元件10，把供給水14膜分離為高濃度鹽水的濃縮水80與過濾水(淡水)。過濾水，從壓力容器12的一端，作為上游側(cè)過濾水20，供給淡水貯存槽11，另外，從壓力容器12的另一端，作為下游側(cè)過濾水24，供給淡水貯存槽11。濃縮水80，通過能量回收裝置8，供給濃縮水貯存槽13。用能量回收裝置8回收的能量，用作加壓泵16的驅(qū)動(dòng)源。壓力容器12內(nèi)設(shè)置的半透膜元件10，通過洗滌藥品注入泵7，用從洗滌藥品貯存槽6供給的洗滌藥品，在所希望的時(shí)間進(jìn)行洗滌。
[0073]監(jiān)控裝置18，監(jiān)控設(shè)置了半透膜元件10的壓力容器12的狀態(tài)，控制凝集劑注入泵5、洗滌藥品注入泵7、加壓泵16。
[0074]還有，前處理部的構(gòu)成不限于上述構(gòu)成，例如，既可用砂濾部代替精密過濾膜2，另夕卜，也可是僅有精密過濾膜2及超濾膜3中的任何一種的構(gòu)成。
[0075]作為半透膜元件10,有正滲透膜(F0膜:Forward Osmosis Membrane)、反滲透膜(R0膜:Reverse Osmosis Membrane),以下對(duì)采用反滲透膜(R0膜)，把海水或鹽水作為原水，進(jìn)行淡水化處理的場(chǎng)合作為例子進(jìn)行說明。
[0076]還有，在本說明書中，所謂污垢，意指隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，使膜性能發(fā)生變化的原因之一，但膜自身不發(fā)生變質(zhì)，是外在因素產(chǎn)生的膜性能降低，根據(jù)其原因，采用洗滌，其性能可以恢復(fù)。因而，污垢包括生物污垢與水垢，生物污垢意指通過微生物或分泌物的作用，在膜面形成生物膜，使膜性能降低；水垢意指通過濃縮，難溶性物質(zhì)超過溶解度，在膜面上析出的物質(zhì)。作為在膜面上析出的難溶性物質(zhì)，例如，有碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅等。
[0077]以下利用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例，淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成，SP力口壓泵16、壓力容器12及監(jiān)控裝置18的具體構(gòu)成加以說明。
[0078]實(shí)施例1
[0079]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。圖1中與圖2相同的構(gòu)成要素賦予同樣的符號(hào)。淡水化，是通過向壓力容器12中設(shè)置的半透膜元件(R0膜元件)10的一側(cè)，用加壓泵16供給供給水14，膜分離為過濾水(淡水)及高濃度的鹽水的濃縮水80而實(shí)現(xiàn)的。在壓力容器12中，由于必需保持半透膜的一側(cè)壓力，濃縮水80經(jīng)過閥門或能量回收裝置8后恢復(fù)至常壓。
[0080]如圖1所示，壓力容器12其構(gòu)成是:內(nèi)部串聯(lián)設(shè)置8個(gè)半透膜元件10，它們的中心部具有從上游側(cè)向下游側(cè)流通的過濾水配管84，經(jīng)過半透膜元件10的過濾水，通過過濾水配管84的外周部設(shè)置的多個(gè)集水孔，可匯集于過濾水配管84內(nèi)。在串聯(lián)配置的半透膜元件10的供給水14的流入側(cè)初段(第I根)與第2段(第2根)之間的過濾水配管84部設(shè)置過濾水分離部28。壓力容器12具備:上游側(cè)過濾水取出口 22，其設(shè)在流入供給水14的上游側(cè)端部之一端；下游側(cè)過濾水取出口 26，設(shè)在與上游側(cè)過濾水取出口 22相反側(cè)的端部。
[0081]供給水14，用加壓泵16加壓成高壓水，流入壓力容器12，經(jīng)初段的半透膜元件10的過濾水被匯集至過濾水配管84，在過濾水配管84內(nèi)，向第2段的半透膜元件10流動(dòng)(下游側(cè))。此時(shí)，過濾水從過濾水分離部28向過濾水配管84的下游側(cè)流動(dòng)被阻止，從上游側(cè)過濾水取出口 22流出。另外，第2段以后，即經(jīng)第2段至第8段半透膜元件10的過濾水，匯集至過濾水配管84，依次向下游側(cè)流動(dòng)，從下游側(cè)過濾水取出口 26流出。由此，經(jīng)初段的半透膜元件10的過濾水與經(jīng)第2段以后的半透膜元件10的過濾水，在過濾水配管84內(nèi)加以水流分離。因此，過濾水分離部28，有作為隔壁的功能，采用例如密封塞或具有閘門機(jī)構(gòu)的構(gòu)件等加以實(shí)現(xiàn)。
[0082]另外，圖1中具備:供給水壓力測(cè)量部38，其測(cè)量通過加壓泵16而成為高壓水、流入壓力容器12的供給水14的壓力；上游側(cè)過濾水水量測(cè)量部30，其測(cè)量從上游側(cè)過濾水取出口 22取出、流至淡水貯存槽11的上游側(cè)過濾水20的流量；以及，上游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部32，其測(cè)量上游側(cè)過濾水20的水質(zhì)。另外，還具備:下游側(cè)過濾水水量測(cè)量部34，其測(cè)量從下游側(cè)過濾水取出口 26取出、流至淡水貯存槽11的下游側(cè)過濾水24的流量；下游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部36，其測(cè)量下游側(cè)過濾水24的水質(zhì)。在這里，通過上游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部32及下游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部36測(cè)量的水質(zhì)項(xiàng)目，有過濾水的水溫、導(dǎo)電率及pH中的任何I個(gè)或這些的組合。還有，水質(zhì)項(xiàng)目不限于這些，也可以采用其他表示過濾水水質(zhì)的項(xiàng)目。
[0083]把供給水壓力測(cè)量部38測(cè)量的供給水壓力測(cè)量信息50輸出至構(gòu)成監(jiān)控裝置18的指標(biāo)計(jì)算部40。另外，通過上游側(cè)過濾水水量測(cè)量部30測(cè)量的上游側(cè)過濾水水量信息46、通過上游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部32測(cè)量的上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息48、通過下游側(cè)過濾水水量測(cè)量部34測(cè)量的下游側(cè)過濾水水量信息52以及通過下游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部36測(cè)量的下游側(cè)過濾水水質(zhì)信息54也同樣輸出至指標(biāo)計(jì)算部40。
[0084]還有，在這里對(duì)上述的過濾水分離部28的配置位置變形例加以說明。圖3為實(shí)施例I的壓力容器中設(shè)置的半透膜元件內(nèi)設(shè)置過濾水分離部時(shí)的構(gòu)成圖。圖1中，對(duì)壓力容器12內(nèi)設(shè)置的初段半透膜元件10與第2段的半透膜元件10之間的過濾水配管84部中配置過濾水分離部28時(shí)進(jìn)行了說明，在圖3中，壓力容器12內(nèi)的初段半透膜元件10內(nèi)的過濾水配管84部中設(shè)置過濾水分離部28。此時(shí)，作為過濾水分離部28，采用栓74。栓74的形狀可以是圓柱狀，但希望采用便于設(shè)置的球形。材質(zhì)優(yōu)選有伸縮性的原材料，可為樹脂類(橡膠等)，也可以是纖維狀物質(zhì)，只要能在過濾水配管84中把過濾水加以水流分離即可。由此，在I個(gè)半透膜元件10內(nèi)，就可把從上游側(cè)的一部分集水孔匯集至過濾水配管84的過濾水加以分離，并以更高精度監(jiān)測(cè)半透膜元件10。在圖3中示出初段的半透膜元件10的下游側(cè)串聯(lián)配置第2段至第8段的半透膜元件10的構(gòu)成，但又不限于此，也可以是壓力容器12內(nèi)設(shè)置I個(gè)半透膜元件10的構(gòu)成。
[0085]其次，返回至圖1，指標(biāo)值計(jì)算部40，采用輸入的上游側(cè)過濾水水量信息46、上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息48、下游側(cè)過濾水水量信息52、下游側(cè)過濾水水質(zhì)信息54、供給水壓力信息50的全部或一部分，計(jì)算指標(biāo)值信息44。在計(jì)算指標(biāo)值信息44時(shí)，希望采用供給水14、濃縮水80、上游側(cè)過濾水20或下游側(cè)過濾水24的水溫信息的任何一種。計(jì)算出來的指標(biāo)值信息44，輸出至構(gòu)成監(jiān)控裝置18的顯示裝置42，通過顯示裝置42，操作員可時(shí)間連續(xù)地了解壓力容器12內(nèi)的半透膜元件10的生物污垢狀態(tài)。
[0086]指標(biāo)值計(jì)算部40，例如，由CPU等處理器、RAM及ROM等存儲(chǔ)裝置構(gòu)成，CPU讀出ROM中存儲(chǔ)的各種程序，對(duì)RAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于RAM中。以下，對(duì)采用指標(biāo)值計(jì)算部40計(jì)算指標(biāo)值信息44加以說明。
[0087]首先，作為最簡單的場(chǎng)合，指標(biāo)值計(jì)算部40，把上游側(cè)過濾水水量信息46作為指標(biāo)值信息44。圖4為表示相對(duì)經(jīng)過日數(shù)的上游側(cè)過濾水水量信息及下游側(cè)過濾水水量信息的關(guān)系的說明圖。從淡水化系統(tǒng)15的運(yùn)行開始后經(jīng)過數(shù)日，當(dāng)上游側(cè)的半透膜元件10中的生物污垢增加時(shí)，上游側(cè)過濾水20的水量減少。然而，通常的淡水化系統(tǒng)15，一般是進(jìn)行過濾水總量達(dá)到一定的定量運(yùn)行，因此上游側(cè)過濾水20的減少部分作為下游側(cè)過濾水24的增加部分被吸收。因此，與從壓力容器12整體的供給水壓力及過濾水總量推測(cè)生物污垢蓄積量相比，可將上游側(cè)過濾水水量信息46直接作為時(shí)間變化用顯示裝置42顯示，從其絕對(duì)值評(píng)價(jià)生物污垢蓄積量，從其斜率評(píng)價(jià)生物污垢的增加速度。如此，上游側(cè)過濾水量的時(shí)間變化作為指標(biāo)(指標(biāo)I)使用時(shí)，不需供給水壓力信息50、上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息48、下游側(cè)過濾水水量信息52及下游側(cè)過濾水水質(zhì)信息54。因此，此時(shí)，作為測(cè)量部，僅采用上游側(cè)過濾水水量測(cè)量部30就足夠。
[0088]反之，可將具有正反關(guān)系的下游側(cè)過濾水水量信息52直接作為時(shí)間變化用顯示裝置42顯示，從其絕對(duì)值推測(cè)上游側(cè)的半透膜元件10的生物污垢蓄積量，從斜率推測(cè)生物污垢的增加速度，進(jìn)行評(píng)價(jià)。該場(chǎng)合與上述同樣，作為測(cè)量部，只有下游側(cè)過濾水水量測(cè)量34就足夠。
[0089]還有，供給水14，采用設(shè)置半透膜元件10的壓力容器12，分離成上游側(cè)過濾水20、下游側(cè)過濾水24與濃縮水80，過濾水相對(duì)供給水14占10%、濃縮水80相對(duì)供給水14占90%。因此，通過測(cè)定上游側(cè)過濾水20的時(shí)間變化或下游側(cè)過濾水24的時(shí)間變化，可直接檢測(cè)出半透膜元件10表面上的生物污垢形成。
[0090]在現(xiàn)實(shí)中，一般情況下，海水的水溫和鹽濃度隨時(shí)間發(fā)生變化。由于這些值影響到過濾水的水量，為了更正確的評(píng)價(jià)生物污垢蓄積量，最好把這些值的影響加以修正來使用。用于修正水溫和鹽濃度影響的順序之一例如以下所述。
[0091]在某個(gè)時(shí)刻，半透膜元件10的濾餅阻力(過濾阻力)用Re表示。另外，用上游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部32測(cè)量的海水溫度為Temp [°C ]、用供給水壓力測(cè)量部38測(cè)量的向壓力容器12供給的供給水14的供給壓力為P [MPa]、用上游側(cè)過濾水水量測(cè)量部30測(cè)量的過濾水的流量為Qp [m3/s]、海水的滲透壓為π [MPa]。另外，半透膜元件10的膜面積為A[m2]、純水透過系數(shù)為Lvo [m (Pa.S)—1]。于是，首先，半透膜元件10的過濾通量Jv [m/s]用式(I)求出。
[0092]Jv = Qp/A...(]_)
[0093]當(dāng)生物污垢在半透膜元件10的表面蓄積時(shí)，半透膜元件10多數(shù)產(chǎn)生濾餅過濾現(xiàn)象。在這種場(chǎng)合，采用上述式(I)計(jì)算的過濾通量Jv，濾餅阻力Re用式(2)計(jì)算。
[0094]Re = (I/ μ ) X (((P- Ji) /Jv) - (1/Lvo))...(2)
[0095]式中μ為水的粘性系數(shù)[Pa.S]。粘性系數(shù)μ —般為水溫的函數(shù),例如,可用下式(3)近似地求出。
[0096]μ = 4.7Xl(T7XTemp2-4.6Xl(T5XTemp+l.8Χ1(Γ3...(3)
[0097]另外，純水透過系數(shù)Lvo是水溫的函數(shù)，作為TCF(Temperature CoefficientFactor)，可從膜制造公司得到數(shù)據(jù)。
[0098]另外，鹽濃度對(duì)上述海水的滲透壓[MPa]產(chǎn)生影響。當(dāng)鹽濃度為C[mg七1]時(shí)，例如，鹽濃度C[mg.Γ1]與滲透壓[MPa]的關(guān)系可用下式表示。
[0099]31 = a.C+b...(4)
[0100]式中，a、b:系數(shù)。
[0101]把用式(3)及式(4)求出的μ與π、膜制造公司提供的Lvo值、式⑴求出的Jv代入式(2)，過濾水的流量Qp可變換成濾餅阻力Re。該濾餅阻力Re，可用作修正水溫及鹽濃度影響的指標(biāo)(指標(biāo)2)。因此，可更正確地評(píng)價(jià)生物污垢蓄積量。
[0102]上述指標(biāo)2，特別希望以上游側(cè)過濾水20作為對(duì)象求出，當(dāng)定量運(yùn)行時(shí)，也可把具有正反關(guān)系的下游側(cè)過濾水24作為對(duì)象求出。
[0103]作為別的簡易指標(biāo)，也可采用上游側(cè)過濾水20的水量與下游側(cè)過濾水24的水量之比或利用該比的指標(biāo)表示生物污垢蓄積量。如圖4所示，在定量運(yùn)行時(shí)，僅上游側(cè)過濾水20的水量減少的部分，下游側(cè)過濾水24的水量增加。因此，與采用任何一方的值相比，通過求其比值，變化率加大，評(píng)價(jià)精度提高。圖5為將上游側(cè)的過濾水水量與下游側(cè)的過濾水水量之比作為指標(biāo)時(shí)的說明圖。
[0104]例如，定量運(yùn)行時(shí)假定過濾水僅為1.0。上游側(cè)過濾水20的水量為0.5、下游側(cè)過濾水24的水量也是0.5。在某個(gè)時(shí)刻，上游側(cè)過濾水20減少至0.4時(shí)，變化率為100Χ (0.5-0.4) /0.5 = 20%。作為上述水量之比，當(dāng)采用“下游側(cè)過濾水24的水量/上游側(cè)過濾水20的水量”時(shí)，運(yùn)行開始時(shí)為0.5/0.5 = 1.0，在某個(gè)時(shí)刻成為(0.6)/(0.4)=1.5，變化率擴(kuò)大至100X (1.5-1.0) = 50%。上游側(cè)的半透膜元件10與下游側(cè)的半透膜元件10的一側(cè)水溫之差，即使供給水14的水溫不同仍幾乎相等，上游側(cè)的半透膜元件10與下游側(cè)的半透膜元件10的一側(cè)鹽濃度之差，即使供給水14的鹽濃度不同仍幾乎相等。但是，因此，這樣把上游側(cè)過濾水20的水量與下游側(cè)過濾水24的水量之比用作指標(biāo)(指標(biāo)3)時(shí)，則不需供給水壓力信息50或上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息48、下游側(cè)過濾水水質(zhì)信息54。因此，此時(shí)，作為測(cè)量部，僅有上游側(cè)過濾水水量測(cè)量部30及下游側(cè)過濾水水量測(cè)量部34就足夠。
[0105]另外，當(dāng)生物污垢蓄積時(shí)，在該生物污垢內(nèi)，通過進(jìn)行代謝的微生物，消耗被供給水14中所含的溶解氧，溶解的二酸化碳濃度上升。當(dāng)溶解的二酸化碳濃度上升時(shí)，氫離子指數(shù)PH降低。通過以上游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部32測(cè)量其降低量，也可評(píng)價(jià)生物污垢的蓄積量。如此，作為上游側(cè)過濾水20水質(zhì)的pH用作指標(biāo)(指標(biāo)4)時(shí)，作為測(cè)量部，只要具有上游側(cè)過濾水水質(zhì)測(cè)量部32就足夠。還有，即使在這種情況下，通過測(cè)定由過濾水分離部28分離的上游側(cè)過濾水20的pH，和通過測(cè)量與無生物污垢、pH未降低的下游側(cè)過濾水24混合后的過濾水總量的PH相比，也可高精度把握生物污垢蓄積量。
[0106]上述內(nèi)容，為設(shè)定淡水化系統(tǒng)15僅具有I個(gè)壓力容器12時(shí)的情況。然而，在實(shí)際的淡水化系統(tǒng)15中，一般具備多臺(tái)壓力容器12，這些多臺(tái)壓力容器12采用并聯(lián)或串聯(lián)以多段連接而構(gòu)成。此時(shí)，采用相同的半透膜元件10，在相同的條件下運(yùn)行的壓力容器12有多臺(tái)時(shí)，通過在I臺(tái)或數(shù)臺(tái)壓力容器12中僅設(shè)置圖1所示的測(cè)量部或過濾水分離部28，可以推測(cè)不設(shè)置這些裝置的壓力容器12的生物污垢狀況。
[0107]此時(shí)，設(shè)置圖1所示的測(cè)量部或過濾水分離部28的壓力容器12與不設(shè)置這些裝置的壓力容器12，生物污垢狀況必需達(dá)到一致。高壓的供給水14相對(duì)半透膜元件10的流入是完全相同的，但與來自過濾水配管84的先前流動(dòng)不同。為使半透膜元件10的過濾條件相同，希望在測(cè)量上游側(cè)過濾水20的水量或水質(zhì)后，于閉管的狀態(tài)下與下游側(cè)過濾水24合流。由此，與不設(shè)置測(cè)量部或過濾水分離部28的壓力容器12容易保持同樣的過濾狀況。
[0108]在一部分的淡水化系統(tǒng)15中，其僅圖3所示的初段(第I根)的半透膜元件10設(shè)置在I臺(tái)壓力容器12中，第2段(第2根)以后的多個(gè)半透膜元件10串聯(lián)配置，設(shè)置在另一壓力容器12中，這些壓力容器12之間采用閥門加以連接而構(gòu)成。此時(shí)，上述圖3所示的栓74安裝在初段壓力容器12中設(shè)置的過濾水配管84內(nèi)，通過采用該壓力容器12中的上游側(cè)過濾水水量信息46或上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息48，可進(jìn)行高精度的生物污垢蓄積量評(píng)價(jià)。
[0109]實(shí)施例2
[0110]圖6為本發(fā)明實(shí)施例2涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。與實(shí)施例I同樣的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)。本實(shí)施例中，監(jiān)控裝置18內(nèi)設(shè)置閾值輸入部56與狀態(tài)評(píng)價(jià)計(jì)算部60，這與實(shí)施例1不同。
[0111]上游側(cè)過濾水20與下游側(cè)過濾水24，通過過濾水分離部28加以分離。與這些的水量及水質(zhì)相關(guān)的信息，即上游側(cè)過濾水水量信息46、上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息48、下游側(cè)過濾水水量信息52、下游側(cè)過濾水水質(zhì)信息54、以及供給水壓力信息50，與實(shí)施例1同樣，供給指標(biāo)值計(jì)算部40。
[0112]從指標(biāo)值計(jì)算部40輸出的指標(biāo)值信息44，通過閾值輸入部56，與預(yù)先設(shè)定的閾值58，在狀態(tài)評(píng)價(jià)計(jì)算部60進(jìn)行比較。狀態(tài)評(píng)價(jià)計(jì)算部60，當(dāng)指標(biāo)值信息44超過閾值58時(shí)，使警報(bào)信息62輸入顯示裝置42。通過顯示裝置42上顯示的警報(bào)信息62，操作員可以把握發(fā)出警報(bào)的水平狀況。
[0113]狀態(tài)評(píng)價(jià)計(jì)算部60與指標(biāo)計(jì)算部40同樣，例如，由CPU等的處理器，RAM及ROM等的存儲(chǔ)裝置構(gòu)成，CPU讀出被ROM存儲(chǔ)的各種程序，對(duì)RAM存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)由RAM存儲(chǔ)。以下對(duì)狀態(tài)評(píng)價(jià)計(jì)算部60的運(yùn)行加以說明。
[0114]狀態(tài)評(píng)價(jià)計(jì)算部60輸出警報(bào)信息62時(shí)，如壓力容器12中設(shè)置的半透膜元件10表面的生物污垢蓄積量增大，則藥品洗滌操作必需迅速實(shí)施。這是由于當(dāng)生物污垢蓄積量過度增加時(shí)，難以得到藥品洗滌效果。具體的是，圖4中說明的上游側(cè)過濾水20的水量當(dāng)在預(yù)先設(shè)定的閾值58以下時(shí)，輸出警報(bào)信息62。當(dāng)與上游側(cè)過濾水20具有正反關(guān)系的下游側(cè)過濾水24的水量超過預(yù)先設(shè)定的閾值58時(shí)，也輸出警報(bào)信息62。
[0115]另外，采用實(shí)施例1中所述的指標(biāo)2，即濾餅阻力Re時(shí)，如從指標(biāo)計(jì)算部40得到的濾餅阻力Re值超過預(yù)先設(shè)定的閾值58時(shí)，也可輸出警報(bào)信息62。
[0116]另外，也可構(gòu)成為:當(dāng)實(shí)施例1所述的指標(biāo)3，即上游側(cè)過濾水20的水量與下游側(cè)過濾水24的水量之比超過或低于預(yù)先設(shè)定的閾值58時(shí)，輸出警報(bào)情報(bào)62。具體的是，當(dāng)“下游側(cè)過濾水24的水量/上游側(cè)過濾水20的水量”超過閾值時(shí)，表示半透膜元件10表面上形成的生物污垢增大。另外，當(dāng)“下游側(cè)過濾水24的水量/上游側(cè)過濾水20的水量”低于閾值時(shí)，表示半透膜元件10表面上形成的水垢增大。這是由于生物污垢容易在半透膜元件10的上游側(cè)發(fā)生，水垢容易在半透膜元件10的下游側(cè)發(fā)生。
[0117]另一方面，狀態(tài)評(píng)價(jià)計(jì)算部60，作為在輸出警報(bào)信息62的另一場(chǎng)合，當(dāng)供給水14中所含的生物污垢原因成分急劇增大時(shí)，有時(shí)必需改變前處理部的操作量或停止取水。在這種場(chǎng)合，生物污垢蓄積量的時(shí)間變化變得重要，由閾值輸入部56預(yù)先設(shè)定的閾值58，變成與時(shí)間變化相關(guān)的值。具體的是，也可構(gòu)成為:當(dāng)圖4所示的上游側(cè)過濾水20的水量的時(shí)間變化低于預(yù)先設(shè)定的閾值58時(shí)，輸出警報(bào)信息62。當(dāng)與上游側(cè)過濾水20有正反關(guān)系的下游側(cè)過濾水24的水量的時(shí)間變化超過預(yù)先設(shè)定的閾值58時(shí)，輸出警報(bào)信息62?；蛘?，上游側(cè)過濾水20的水量的時(shí)間變化的斜率的不同在過去和現(xiàn)在超過閾值58時(shí)，也可輸出警報(bào)信息62。這是由于上游側(cè)過濾水20的水量的時(shí)間變化斜率，即，在監(jiān)測(cè)水量的變化速度時(shí)，假設(shè)水量的時(shí)間變化是在到達(dá)上述閾值前的階段，可以早期檢測(cè)出生物污垢增加的先兆。而且，當(dāng)水量的時(shí)間變化斜率急劇增大時(shí)，例如，考慮此前的有機(jī)物污垢急劇地開始變質(zhì)為生物污垢等的可能性，根據(jù)警報(bào)信息62，使設(shè)備停止或?qū)嵤┫礈斓目赡苄约哟蟆?br> [0118]另外，采用指標(biāo)2時(shí)，當(dāng)上述的濾餅阻力Re的時(shí)間變化超過預(yù)先設(shè)定的閾值58時(shí)，也可輸出警報(bào)信息62。或者，采用指標(biāo)3時(shí)，當(dāng)上游側(cè)過濾水20的水量與下游側(cè)過濾水24的水量之比的時(shí)間變化超過或低于預(yù)先設(shè)定的閾值58時(shí)，也可輸出警報(bào)信息62。
[0119]實(shí)施例3
[0120]圖7為本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。與實(shí)施例I同樣的構(gòu)成要素賦予同樣的符號(hào)。在本實(shí)施例中，在監(jiān)控裝置18內(nèi)設(shè)置推薦值計(jì)算部64，在這一點(diǎn)與實(shí)施例1不同。
[0121]與實(shí)施例1同樣，上游側(cè)過濾水20與下游側(cè)過濾水24采用過濾水分離部28加以分離。涉及這些水量及水質(zhì)的信息，即上游側(cè)過濾水水量信息46、上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息48、下游側(cè)過濾水水量信息52、下游側(cè)過濾水水質(zhì)信息54、以及供給水壓力信息50，供給指標(biāo)值計(jì)算部40。
[0122]推薦值計(jì)算部64，根據(jù)來自指標(biāo)值計(jì)算部40的指標(biāo)值信息44，計(jì)算半透膜元件10的藥品洗滌時(shí)間或沖洗時(shí)間或前處理部的操作量推薦值，作為推薦值信息66，輸出至顯示裝置42。
[0123]在這里，所謂沖洗，意指通過提高流過半透膜元件10的供給水14的流速，除去半透膜元件10表面的附著物。例如，使供給水壓力一定，打開多個(gè)半透膜元件10串聯(lián)配置的壓力容器12中設(shè)置的過濾水配管84、濃縮水80的流出配管中設(shè)置的末圖示的閥門開度，通過使配管內(nèi)形成低壓，提高供給水14的流速。另外，藥品洗滌，通過洗滌藥品注入泵7，向壓力容器12供給洗滌藥品，使洗滌藥品在壓力容器12的內(nèi)壁與半透膜元件10之間滯留規(guī)定時(shí)間。其后排出洗滌藥品，通過通入供給水14洗滌半透膜元件10。
[0124]以下，對(duì)推薦值計(jì)算部64的運(yùn)行加以說明。藥品洗滌，其頻率愈高，生物污垢蓄積量愈能有效減少。然而，其反面，缺點(diǎn)是需要藥品費(fèi)、需要進(jìn)行廢液處理、半透膜元件10的化學(xué)劣化(洗滌藥品使膜物質(zhì)的物性發(fā)生變化)發(fā)展、由于藥品洗滌期間不能進(jìn)行過濾，過濾水量減少等。當(dāng)考慮這些缺點(diǎn)時(shí)，可以得到費(fèi)用相對(duì)藥品洗滌時(shí)的生物污垢蓄積量的函數(shù)。當(dāng)在生物污垢蓄積量極少水平的狀態(tài)下進(jìn)行藥品洗滌時(shí)，由于產(chǎn)生上述缺點(diǎn)，與藥品洗滌有關(guān)的費(fèi)用升高。反之，在生物污垢蓄積量為極高水平的狀態(tài)下進(jìn)行藥品洗滌時(shí)，所需要的藥品量增加或恢復(fù)率降低，因此藥品費(fèi)或加壓泵16的動(dòng)力費(fèi)增多。
[0125]圖8為說明相對(duì)藥品洗滌時(shí)的污垢蓄積量的費(fèi)用的關(guān)系的圖。藥品洗滌時(shí)的生物污垢蓄積量與費(fèi)用的關(guān)系變成如圖8所示的U字型函數(shù)。
[0126]除上述以外還有影響項(xiàng)目，在這里，把上述費(fèi)用作為一例用下式表示。
[0127]費(fèi)用=藥品費(fèi)+廢液處理費(fèi)+半透膜元件更換費(fèi)+加壓泵動(dòng)力費(fèi)
[0128]希望該費(fèi)用達(dá)到最小，但右邊的各個(gè)項(xiàng)目是污垢蓄積量的函數(shù)，一部分相對(duì)污垢蓄積量具有正的相關(guān)或負(fù)的相關(guān)。以下，示出在具有某種制約的區(qū)間中的函數(shù)例。由于系數(shù)值因使用的半透膜元件10的種類和藥品濃度而異，這里假定用C1、C2...、αο(任何一種均為含ο的正整數(shù))表示。
[0129]藥品費(fèi)=C1-C2.藥品洗漆時(shí)污垢蓄積量...(5)
[0130]廢液處理費(fèi)=C3-C4.藥品洗滌時(shí)污垢蓄積量...(6)
[0131]半透膜元件更換費(fèi)=C5+C6.藥品洗滌時(shí)污垢蓄積量-C7...(7)
[0132]加壓泵動(dòng)力費(fèi)=C8+C9.藥品洗滌時(shí)污垢蓄積量-Cl0...(8)
[0133]取式(5)?(7)與式(8)之和，藥品洗滌時(shí)的污垢蓄積量與費(fèi)用的相關(guān)性變成圖8所示的U字型函數(shù)。
[0134]推薦值計(jì)算部64，把上述函數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)。將根據(jù)上游側(cè)或下游側(cè)的任一者的過濾水的水量或水質(zhì)、供給水14的壓力的任何一種或這些的組合求出的指標(biāo)值信息44 (上述指標(biāo)I至指標(biāo)4的任何一種)與圖8所示的U字型函數(shù)極小點(diǎn)的污垢蓄積量加以比較，在達(dá)到相同值的階段，推薦值計(jì)算部64把達(dá)到可推薦的藥品洗滌時(shí)間作為推薦值信息66輸出給顯示裝置42。或者，將指標(biāo)值信息44 (上述的指標(biāo)I至指標(biāo)4的任何一種)的時(shí)間變化與圖8所示的U字型函數(shù)的極小點(diǎn)的污垢蓄積量加以比較，計(jì)算達(dá)到相同值的時(shí)間，推薦值計(jì)算部64把藥品洗滌時(shí)間的推定值作為推薦值信息66輸出至顯示裝置42。還有，在這里，作為洗滌藥品，例如，可以采用鹽酸、磷酸、檸檬酸、連二亞硫酸鈉、氫氧化鈉、十二烷基硫酸鈉、醋酸、三磷酸鈉、乙二胺四乙酸(EDTA:ethy lenediaminetetraacetic acid)、表面活性齊[J、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮等。
[0135]沖洗，也是其頻率愈高，生物污垢蓄積量愈有效降低，其反面是存在:因沖洗期間不能過濾而過濾水量減少、沖洗期間的加壓泵16的動(dòng)力與供給水14浪費(fèi)等缺點(diǎn)。與藥品洗滌同樣，沖洗有關(guān)的生物污垢蓄積量與費(fèi)用的函數(shù)呈U字型。沖洗時(shí)，添加殺菌劑及分散劑(例如，一氧化氮等)或酶時(shí)，其費(fèi)用也包括在函數(shù)中。還有，作為殺菌劑，例如，過醋酸(PAA:peracetic acid)、2，2_ 二溴-3-氮基丙酸胺(DBNPA:2，2-dibromo-3-nitri1propionamide)、2-甲基-4-異喔唑琳-3-麗、5-氣-2-甲基-4-異喔唑琳-3-麗等。
[0136]推薦值計(jì)算部64，預(yù)先存儲(chǔ)上述函數(shù)。將根據(jù)上游側(cè)或下游側(cè)的任一者的過濾水的水量或水質(zhì)、供給水14的壓力的任何一種、或這些的組合求出的指標(biāo)值信息44 (上述的指標(biāo)I至指標(biāo)4的任何一種)與沖洗有關(guān)的U字型函數(shù)極小點(diǎn)的生物污垢蓄積量加以比較，在達(dá)到相同值的階段，推薦值計(jì)算部64把達(dá)到可推薦的沖洗時(shí)間作為推薦值信息66輸出至顯示裝置42。或者，將指標(biāo)值信息44 (上述指標(biāo)I至指標(biāo)4的任何一種)的時(shí)間變化與沖洗的U字型函數(shù)極小點(diǎn)的生物污垢蓄積量加以比較，計(jì)算達(dá)到相同值的時(shí)間，推薦值計(jì)算部64把沖洗時(shí)間的推定值作為推薦值信息66輸出至顯示裝置42。
[0137]關(guān)于前處理部的控制，因各種處理方法的操作因素而異，在這里對(duì)凝集處理的控制加以說明。求出根據(jù)上游側(cè)或下游側(cè)的任一者的過濾水的水量或水質(zhì)、供給水14的壓力的任何一種或這些的組合求出的指標(biāo)值信息44的時(shí)間變化。如上所述，由于本發(fā)明的監(jiān)控裝置18可連續(xù)地得到實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，也可以得到短時(shí)間的生物污垢蓄積量的時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。為使生物污垢蓄積量的時(shí)間變化值達(dá)到所希望的值以下，通過把凝集劑注入率加以反饋控制，當(dāng)供給水14中所含的污垢原因物質(zhì)急增時(shí)，控制向原水貯存槽I內(nèi)的原水注入的凝集劑注入率，污垢原因物質(zhì)可通過凝集劑加以捕捉，可抑制生物污垢蓄積。在本實(shí)施例中，把凝集劑注入率作為前處理部操作量的推薦值信息66，輸出至顯示裝置42。
[0138]在本實(shí)施例中，以污垢之一的生物污垢為例加以說明，但對(duì)水垢也同樣進(jìn)行。
[0139]實(shí)施例4
[0140]圖9為本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。與實(shí)施例I及實(shí)施例3同樣的構(gòu)成要素賦予同樣的符號(hào)。實(shí)施例3中為由推薦值計(jì)算部64得到的推薦值信息66輸出至顯示裝置42的構(gòu)成，本實(shí)施例中不同的是，在監(jiān)控裝置18上設(shè)置控制實(shí)行部68，其根據(jù)推薦值信息66，輸出前處理部的操作量等控制指令70。
[0141]與實(shí)施例1同樣，上游側(cè)過濾水20與下游側(cè)過濾水24通過過濾水分離部28加以分離。與這些的水量及水質(zhì)相關(guān)的信息，即上游側(cè)過濾水水量信息46、上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息48、下游側(cè)過濾水水量信息52、下游側(cè)過濾水水質(zhì)信息54、以及供給水壓力信息50，供給指標(biāo)值計(jì)算部40。
[0142]與實(shí)施例3同樣，推薦值計(jì)算部64根據(jù)由指標(biāo)值計(jì)算部40得到的指標(biāo)值信息44，求出推薦值信息66。實(shí)施例3中把求出的推薦值信息66在顯示裝置42的圖像中顯示，幫助操作員進(jìn)行操作運(yùn)行，而本實(shí)施例中，其特征在于以下的構(gòu)成:把推薦值信息66輸出至控制實(shí)行部68，控制實(shí)行部68通過輸出前處理部的操作量等，進(jìn)行淡水化系統(tǒng)的控制。
[0143]控制實(shí)行部68，如實(shí)施例3中說明的那樣，把從推薦值計(jì)算部64得到的藥品洗滌時(shí)間的推定值的推薦值信息66輸入，向洗滌藥品注入泵7輸出控制指令70，使從洗滌藥品貯存槽6，把規(guī)定量的洗滌藥品向壓力容器12注入。
[0144]另外，控制實(shí)行部68，作為前處理部的操作量的推薦值信息66，把凝集劑注入率從推薦值計(jì)算部64輸入，根據(jù)輸入的凝集劑注入率，向凝集劑注入泵5發(fā)出控制指令70，以使凝集劑槽4中儲(chǔ)存的無機(jī)系凝集劑或高分子凝集劑注入原水貯存槽I。由此，把污垢原因物質(zhì)降低的原水向中間槽9送水，通過加壓泵16，作為供給水14供給壓力容器12，可以抑制壓力容器12中設(shè)置的半透膜元件10表面的生物污垢蓄積。
[0145]采用這樣的構(gòu)成，按照本實(shí)施例，可不取決于操作員的熟練程度，使淡水化系統(tǒng)運(yùn)行。另外，不需操作員的操作及判斷，可實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化及無人化。
[0146]實(shí)施例5
[0147]圖10為本發(fā)明的實(shí)施例5涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。與實(shí)施例1同樣的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)。本實(shí)施例中，在I臺(tái)壓力容器12中串聯(lián)配置的多個(gè)半透膜元件10中的初段(第I根)的半透膜元件76的純水透過系數(shù)，比第2段以后的半透膜元件10的純水透過系數(shù)高。而且，本實(shí)施例中，在多個(gè)半透膜元件10串聯(lián)設(shè)置的多臺(tái)壓力容器12并聯(lián)連接的構(gòu)成中，I臺(tái)壓力容器12的初段(第I根)的半透膜元件76的純水透過系數(shù)，比其他壓力容器12的初段配置的半透膜元件10的純水透過系數(shù)高，這一點(diǎn)與實(shí)施例1不同。還有，圖10中，為了方便，僅示出在初段配置純水透過系數(shù)高的半透膜元件76的壓力容器12。
[0148]與實(shí)施例1同樣，上游側(cè)過濾水20與下游側(cè)過濾水24通過過濾水分離部28加以分離。與這些的水量及水質(zhì)相關(guān)的信息，即上游側(cè)過濾水水量信息46、上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息48、下游側(cè)過濾水水量信息52、下游側(cè)過濾水水質(zhì)信息54以及供給水壓力信息50，供給指標(biāo)值計(jì)算部40。從指標(biāo)值計(jì)算部40向顯示裝置42輸出的指標(biāo)值信息44與實(shí)施例1同樣，故說明省略。
[0149]生物污垢的蓄積，過濾通量愈大愈易發(fā)生。這是由于過濾通量愈大，半透膜元件10的膜表面的濃度極化愈大，附著物質(zhì)增多。另外，這里附著的微生物，由于許多附著物質(zhì)及濃度極化而使得變成高濃度的供給水14中的營養(yǎng)成分更易獲取，生成更多生物膜。因此，I臺(tái)壓力容器12中的位于最上游側(cè)的初段(第I根)的半透膜元件76的純水透過系數(shù)，比其他壓力容器12內(nèi)的初段中配置的半透膜元件10的純水透過系數(shù)高，采用純水透過系數(shù)高的半透膜元件76的生物污垢的蓄積，比其他壓力容器內(nèi)的生物污垢蓄積先發(fā)生。
[0150]作為其結(jié)果，在不使用純水透過系數(shù)高的半透膜元件76的壓力容器內(nèi)，生物污垢開始產(chǎn)生前，可以進(jìn)行該預(yù)測(cè)。即，可在較早階段檢測(cè)生物污垢開始產(chǎn)生。
[0151]如實(shí)施例1中所述，在一部分的淡水化系統(tǒng)15中，僅圖3所示的初段(第I根)的半透膜元件10設(shè)置在I臺(tái)壓力容器12中，第2段(第2根)以后的多個(gè)半透膜元件10串聯(lián)配置在其他壓力容器12中，這些壓力容器12之間，有時(shí)形成通過閥門連接的構(gòu)成。在這樣的場(chǎng)合，將I臺(tái)壓力容器12中設(shè)置的半透膜元件10作為純水透過系數(shù)高的半透膜元件76，與通過閥門連接的其他壓力容器內(nèi)的初段配置的半透膜元件10相比，由于形成了純水透過系數(shù)高的膜，故達(dá)到更高精度的污垢蓄積量的評(píng)價(jià)。
[0152]實(shí)施例6
[0153]圖11為本發(fā)明實(shí)施例6涉及的淡水化系統(tǒng)中含監(jiān)控部的主要部分構(gòu)成圖。與實(shí)施例I同樣的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)。本實(shí)施例中，串聯(lián)設(shè)置了多個(gè)半透膜元件10的多臺(tái)壓力容器12并聯(lián)連接，各壓力容器12內(nèi)的過濾水配管84中設(shè)置的過濾水分離部28配置在各個(gè)不同位置，這一點(diǎn)與實(shí)施例1不同。另外，在監(jiān)控裝置18中設(shè)置半透膜元件狀態(tài)推定部78這一點(diǎn)與實(shí)施例1不同。
[0154]如僅觀察I臺(tái)壓力容器12，與實(shí)施例1同樣，上游側(cè)過濾水20與下游側(cè)過濾水24采用過濾水分離部28進(jìn)行分離。與這些的水量及水質(zhì)相關(guān)的信息，即上游側(cè)過濾水水量信息46、上游側(cè)過濾水水質(zhì)信息48、下游側(cè)過濾水水量信息52、下游側(cè)過濾水水質(zhì)信息54、以及供給水壓力信息50供給指標(biāo)值計(jì)算部40。
[0155]在圖11中，作為一例示出了將6臺(tái)串聯(lián)設(shè)置8個(gè)半透膜元件10的壓力容器12并聯(lián)連接的情況。還有，多臺(tái)壓力容器內(nèi)的半透膜元件10，在各個(gè)位置以相同條件作為前提。即，在任何一臺(tái)壓力容器12中，供給水14的流入側(cè)初段(第I根)的半透膜元件10必需以相同的狀態(tài)運(yùn)行。同樣，第2段(第2根)半透膜元件10，即使在任何一臺(tái)壓力容器12中仍以相同的狀態(tài)運(yùn)行，第3段(第3根)以后也同樣。
[0156]圖11中在最靠上的壓力容器12，在供給水14的流入側(cè)初段(第I根)及第2段(第2根)之間的過濾水配管84內(nèi)，設(shè)置過濾水分離部28，在從上數(shù)的第2臺(tái)壓力容器12中，在供給水14的流入側(cè)的第2段與第3段之間的過濾水配管84中，設(shè)置過濾水分離部28。在從上數(shù)第3臺(tái)壓力容器12中的第3段與第4段之間、在第4臺(tái)壓力容器12的第4段與第5段之間、在第5臺(tái)壓力容器12的第5段與第6段之間、還有在第6臺(tái)壓力容器12中的第6段與第7段之間的過濾水配管84中，分別設(shè)置過濾水分離部28。
[0157]以下，對(duì)半透膜元件狀態(tài)推定部78的運(yùn)行動(dòng)作加以說明。
[0158]各個(gè)位置的半透膜元件10的濾餅阻力設(shè)為R1、R2、...、R8。從圖11的最靠上的壓力容器12的測(cè)量數(shù)據(jù)求出下列2個(gè)值。
[0159](I)從上游側(cè)過濾水20的測(cè)量數(shù)據(jù)求:R1
[0160](2)從下游側(cè)過濾水24的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(R2、R3、…、R8)
[0161]這里的函數(shù)平均O為O內(nèi)的項(xiàng)目為單純平均。
[0162]從上數(shù)第2臺(tái)壓力容器12的測(cè)量數(shù)據(jù)，求出下列2個(gè)值。
[0163](I)從上游側(cè)的過濾水20的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(Rl、R2)
[0164](2)從下游側(cè)的過濾水24的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(R3、R4、…、R8)
[0165]同樣從上數(shù)第3臺(tái)壓力容器12的測(cè)量數(shù)據(jù)，求出下列2個(gè)值。
[0166](I)從上游側(cè)過濾水20的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(Rl、R2、R3)
[0167](2)從下游側(cè)過濾水24的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(R4、R5、…、R8)
[0168]同樣，從上數(shù)的第4臺(tái)壓力容器12的測(cè)量數(shù)據(jù)求出:
[0169](I)從上游側(cè)過濾水20的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(Rl、R2、R3、R4)
[0170](2)從下游側(cè)過濾水24的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(R5、R6...、R8)
[0171]同樣，從上數(shù)第5臺(tái)壓力容器12的測(cè)量數(shù)據(jù)求出:
[0172](I)從上游側(cè)過濾水20的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(Rl、R2、-R5)
[0173](2)從下游側(cè)過濾水24的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(R6、R7、R8)
[0174]同樣，從上數(shù)第6臺(tái)壓力容器12的測(cè)量數(shù)據(jù)求出:
[0175](I)從上游側(cè)過濾水20的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(Rl、R2、…R6)
[0176](2)從下游側(cè)過濾水24的測(cè)量數(shù)據(jù)求:平均(R7、R8)
[0177]通過將這些數(shù)據(jù)聯(lián)合加以解析，半透膜元件狀態(tài)推定部78分別求出Rl、R2、…、R8的值(指標(biāo)2)，作為元件狀態(tài)信息，向顯示裝置42輸出。由此，操作者可以把握各個(gè)位置上配置的半透膜元件10的狀態(tài)。
[0178]當(dāng)可以把握各半透膜元件10的狀態(tài)時(shí)，則生物污垢的更詳細(xì)的狀況變得更加明了，藥品洗滌計(jì)劃或半透膜元件更換計(jì)劃可更恰當(dāng)?shù)剡x定。另外，由于已知后段(下游側(cè))配置的半透膜元件10的狀況，故不僅由生物污垢，而且由水垢造成的半透膜元件10的性能降低也可容易把握。
[0179]按照本實(shí)施例，通過將各個(gè)半透膜元件的狀態(tài)，作為元件狀態(tài)信息82，用顯示裝置42提供給操作員，操作員可以把握整體的詳細(xì)信息，更加安心有效地進(jìn)行淡水化系統(tǒng)的運(yùn)行管理。
[0180]還有，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還包括各種變形例。例如，上述實(shí)施例是為了容易理解本發(fā)明而詳細(xì)說明的例子，但不限于具備所說明的全部構(gòu)成的例子。另外，某實(shí)施例的一部分構(gòu)成可用其他實(shí)施例的構(gòu)成置換，另外，某實(shí)施例的構(gòu)成中也可添加其他實(shí)施例的構(gòu)成。另外，對(duì)各實(shí)施例的一部分構(gòu)成，可以進(jìn)行其他實(shí)施例的構(gòu)成的追加、削除、置換。
【權(quán)利要求】
1.淡水化系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)具有: 在壓力容器內(nèi)串聯(lián)設(shè)置的多個(gè)半透膜元件， 第I取出口，取出上述壓力容器內(nèi)的上游側(cè)的半透膜元件的過濾水； 第2取出口，取出上述壓力容器下游側(cè)的半透膜元件的過濾水；以及根據(jù)至少來自上述第I取出口的過濾水的水量、水質(zhì)、來自上述第2取出口的過濾水的水量及水質(zhì)的任何一種，輸出與上述半透膜元件的污垢相關(guān)的指標(biāo)的監(jiān)控裝置。
2.淡水化系統(tǒng)，其特征在于， 在壓力容器內(nèi)設(shè)置半透膜元件，該半透膜元件內(nèi)具有收集過濾水的過濾水配管， 在上述過濾水配管內(nèi)設(shè)置過濾水分離部，分別取出比上述過濾水分離部上游側(cè)的過濾水和比上述過濾水分離部下游側(cè)的過濾水，具有監(jiān)控裝置，根據(jù)至少上述上游側(cè)的過濾水的水量、水質(zhì)、上述下游側(cè)的過濾水的水量及水質(zhì)的任何一種，輸出與上述半透膜元件的污垢相關(guān)的指標(biāo)。
3.按照權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，上述監(jiān)控裝置具備顯示部，把具有與上述半透膜元件的污垢相關(guān)的指標(biāo)在畫面上顯示。
4.按照權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，上述監(jiān)控裝置具備顯示部及閾值輸入部，將從上述閾值輸入部輸入的閾值與和上述半透膜元件的污垢相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，上述顯示部顯示警報(bào)信息。
5.按照權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)具備:洗滌藥品貯存槽，貯存洗滌上述壓力容器的洗滌藥品；以及洗滌藥品注入泵，把上述洗滌藥品供給上述壓力容器；上述監(jiān)控裝置具有顯示部，根據(jù)具有與上述半透膜元件的污垢相關(guān)的指標(biāo)，把上述壓力容器的藥品洗滌時(shí)間在畫面上顯示。
6.按照權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)具備前處理部，所述前處理部至少具有: 貯存向上述壓力容器供給的被處理水的貯存槽； 貯存高分子凝集劑或無機(jī)系凝集劑的凝集劑槽，以及， 凝集劑注入泵，其把上述高分子凝集劑或無機(jī)系凝集劑以規(guī)定量注入上述貯存槽， 上述監(jiān)控裝置根據(jù)具有與上述半透膜元件的污垢相關(guān)的指標(biāo)，控制上述凝集劑注入栗。
7.按照權(quán)利要求1所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于， 上述壓力容器多臺(tái)并聯(lián)連接， 在第I壓力容器內(nèi)設(shè)置的多個(gè)半透膜元件中，供給水流入的初段的半透膜元件的純水透過系數(shù)，比第2段以后配置的半透膜元件的純水透過系數(shù)高，同時(shí)，上述第I壓力容器內(nèi)的初段配置的半透膜元件的純水透過系數(shù)，比其他壓力容器內(nèi)的初段配置的半透膜元件的純水透過系數(shù)高， 上述監(jiān)控裝置，根據(jù)至少上述第I壓力容器的初段配置的半透膜元件的過濾水水量、水質(zhì)、上述第2段以后配置的半透膜元件的過濾水的水量及水質(zhì)的任何一種，輸出具有與上述半透膜元件的污垢相關(guān)的指標(biāo)。
8.按照權(quán)利要求1所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于， 上述壓力容器多臺(tái)并聯(lián)連接， 各壓力容器具有:過濾水配管，是以貫穿上述串聯(lián)設(shè)置的多個(gè)半透膜元件內(nèi)的方式配置，收集過濾水；以及過濾水分離部，在上述過濾水配管的I處設(shè)置，分離上游側(cè)過濾水與下游側(cè)過濾水； 上述過濾水分離部，在各壓力容器內(nèi)的各自不同的2個(gè)半透膜元件間設(shè)置。
9.按照權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求7及權(quán)利要求8的任何一項(xiàng)所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，上述監(jiān)控裝置以上述上游側(cè)過濾水水量的時(shí)間變化或上述下游側(cè)過濾水水量的時(shí)間變化作為上述指標(biāo)輸出。
10.按照權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求7及權(quán)利要求8的任何一項(xiàng)所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，上述監(jiān)控裝置根據(jù)流入上述壓力容器的供給水壓力、上述上游側(cè)的過濾水水量及水質(zhì)求出的濾餅阻力作為上述指標(biāo)輸出。
11.按照權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求7及權(quán)利要求8的任何一項(xiàng)所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，上述監(jiān)控裝置把上述上游側(cè)過濾水水量與上述下游側(cè)過濾水水量之比作為上述指標(biāo)輸出。
12.按照權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求7及權(quán)利要求8的任何一項(xiàng)所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，上述監(jiān)控裝置，把上述上游側(cè)的過濾水水質(zhì)PH作為上述指標(biāo)輸出。
13.按照權(quán)利要求2或權(quán)利要求8所述的淡水化系統(tǒng)，其特征在于，上述過濾水分離部為具有密封塞、閘板機(jī)構(gòu)的構(gòu)件、可在上述過濾水配管內(nèi)設(shè)置的圓柱狀或球形狀的構(gòu)件，水流分離流過上述過濾水配管內(nèi)的過濾水。
【文檔編號(hào)】C02F1/44GK104418448SQ201410375449
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】陰山晃治, 三宅吉宜, 片桐幸徳, 市毛由希子, 幡宮重雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所