膜損傷検知方法及び膜ろ過設備
【課題】膜ろ過設備における膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する方法において、個々の計測器における固有の閾値を設定することなく検知できる膜損傷検知方法を提供する。
【解決手段】切換弁１１を有する複数の膜モジュール１０と、切換弁１１の切換えにより一の膜モジュール１０を透過した膜透過水が流通する第一計測器２１を有する分岐配管２０と、膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器３１を有する共通配管３０と、演算装置４０とを備える膜ろ過設備１の膜損傷検知方法であって、前記切換弁１１の切換えにより分岐配管２０を流通する一の膜モジュール１０を透過した膜透過水についての第一計測値Ｖａと、共通管透過水についての第二計測値Ｖｐより演算した第一閾値ｋ１とを対比し、第一計測値Ｖａが第一閾値ｋ１外であるとき一の膜モジュール１０Ａは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定することを、膜モジュールごとに順次行うこととした。
【解決手段】切換弁１１を有する複数の膜モジュール１０と、切換弁１１の切換えにより一の膜モジュール１０を透過した膜透過水が流通する第一計測器２１を有する分岐配管２０と、膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器３１を有する共通配管３０と、演算装置４０とを備える膜ろ過設備１の膜損傷検知方法であって、前記切換弁１１の切換えにより分岐配管２０を流通する一の膜モジュール１０を透過した膜透過水についての第一計測値Ｖａと、共通管透過水についての第二計測値Ｖｐより演算した第一閾値ｋ１とを対比し、第一計測値Ｖａが第一閾値ｋ１外であるとき一の膜モジュール１０Ａは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定することを、膜モジュールごとに順次行うこととした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水をろ過する膜ろ過設備及び膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上・下水道における排水処理の分野で、精密ろ過膜（ＭＦ膜）・限外ろ過膜（ＵＦ膜）・逆浸透膜（ＲＯ膜）大孔径膜・ＮＦ膜等を用いる膜ろ過設備に、膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知するシステムを組み込むことが一般的に行われている。膜損傷の有無を検知する方法としては、圧力保持試験・気泡検知等による直接法と、膜透過水濁度・微粒子数・電気伝導率等を計測し透過水の水質を監視する間接法とがある。
【０００３】
直接法は、膜ろ過装置へ圧縮空気等を封入し、膜モジュール内の圧力降下・気泡漏洩等を監視する方法であり、確実な検知が可能である。しかし、ろ過運転を停止して行うバッチ毎での監視であるため、ろ過運転中に連続的な膜損傷検知を行うことが必要で、直接法を補完する間接法が併用されている。
【０００４】
間接法は、図２の膜ろ過装置１００に示す通り、モジュール・スキッド・ユニット等と呼ばれる装置１０１に接続されている膜透過水側配管１０２毎に、切替弁１０３を介して精密濁度計・微粒子計・電気伝導率計等の汎用計測器１０４を組み込み、それらの各汎用計測器１０４が計測した各測定値が、予め設定した精密濁度計・微粒子計・電気伝導率計等の個々の汎用計測器１０４における固有の閾値から外れたか否かを検討し、装置１０１毎に膜損傷の有無を判定する方法である。
【０００５】
この場合に異常と判断するために設定する個々の計測器における固有の閾値は、過去の経験や実験を基に設定し、或いは膜供給水側へあらかじめ測定可能な微粒子等の指標物質を添加し、その指標物質を計測し設定することが行われている。
【０００６】
しかしながら、過去の経験や実験を基に個々の計測器における固有の閾値を設定する場合、浄水場・処理場等が異なると膜供給水の水質に変動や差が生じるので、他の浄水場・処理場等の経験値や実験値を参考に設定するのが困難であった。また、個々の計測器における固有の閾値を設定する場合、膜供給水の水質の変動や相違を考慮して設定するので、検知精度が悪いとの不都合があった。特に地下水系を原水とする浄水場においては、個々の計測器における固有の閾値を設定することができない場合が多かった。
【０００７】
また、指標物質を添加することにより求めた計測値を個々計測器における固有の閾値として設定する場合、膜損傷が発生していても計測器にて計測されない可能性があり、後段の施設や装置へ添加物質が混入する不都合があった。
【０００８】
また、濁度計・微粒子計による膜損傷検知では、透過水側配管内の汚れや空気抜き弁からの気泡混入等による誤検知により設備停止が発生し、設備稼働率の低下が生じていた。
【０００９】
また、大規模の浄水場・処理施設においては装置数が多くなるため計測器点数も多数となり、汎用計測器を用いた場合に計測器毎の固体誤差による測定値のばらつきが発生し、装置毎に異なる閾値を設定する必要が生じ、作業効率の悪化を招いていた。
【００１０】
更に、計測器は測定精度を高める必要があるため，定期的な校正・メンテナンスが必要となり、装置数が多くなると計測器も多くなるので、計測器の校正・メンテナンスに関わるコストが大きくなるとの不都合があった。
【００１１】
尚、下記特許文献１には、装置数が増加することによる不都合を解消するため、装置毎の出口配管に自動切替弁を設置すると共に装置毎の出口配管を繋ぐ配管に濁度計を設置し、自動切替弁の切替えで複数の装置で処理される膜ろ過水の濁度を一台の濁度計で計測することが提案されている。しかし、濁度計の計測値と濁度計における固有の閾値とを対比し異常の有無を判断する方法は同じであり、個々の計測器における固有の閾値を設定する困難さは解消されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１１３９５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上述の不具合点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、膜ろ過設備における膜損傷若しくは膜劣化の有無を間接法にて検知する方法において、個々の計測器における固有の閾値を設定することなく検知できるようにすることである。
【００１４】
更に、別の目的は、膜損傷若しくは膜劣化の有無の検知精度を向上し、誤検知による設備停止をなくし設備の稼働率の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る膜損傷検知方法は、膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比し、前記第一計測値が前記第一閾値外であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定し、前記第一計測値が前記第一閾値内であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が無と判定し、前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行し判定を順次繰り返すことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る膜損傷検知方法は、膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比し、続けて前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行して計測・演算及び対比を順次繰り返し、同一の一の膜モジュールついて前記第一計測値が前記第一閾値外であることが複数回現出したとき、前記同一の一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項３に係る膜損傷検知方法は、膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比すると共に、前記第二計測値を過去の第二計測値より演算した第二閾値と対比し、前記第一計測値が前記第一閾値外または／及び前記第二計測値が前記第二閾値外であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定し、前記前記第一計測値が前記第一閾値内で且つ前記第二計測値が前記第二閾値内にあるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が無と判定し、前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行し判定を順次繰り返すことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項４に係る膜ろ過設備は、膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器による第一計測値と前記第二計測器による第二計測値を基に演算し、前記一の膜モジュールについて膜損傷若しくは膜劣化の有無を判定する演算装置とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成を備えた本発明によれば、切換弁の切換えにより分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について第一計測器で計測した第一計測値を、複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について第二計測器で計測した第二計測値を基に演算した第一閾値と対比し、判定するので、個々の計測器における固有の閾値を設定することが不要となり、膜供給水が異なることで個々の計測器における固有の閾値を設定する困難さを解消することができる。
【００２０】
また、個々の計測器における固有の閾値を設定する必要がないので、閾値を設定する際に膜供給水の水質の変動や差を考慮することが不要となり、地下水系を原水とする浄水場においても計測を実施することができる。更に、透過水側配管内の汚れや空気抜き弁からの気泡混入等による誤検知をなくし設備稼働率の向上を図ることができると共に、膜損傷の有無の検知精度の向上を図ることができる。
【００２１】
また、第一計測器と第二計測器と２ヶ所で計測し、２ヶ所での計測値を基に膜損傷の有無を判定しているので、検知精度の向上を図ることができる。
【００２２】
また、個々の計測器における固有の閾値を設定する必要がないので、指標物質を添加することによる計測で閾値を求めることが不要となり、後段の施設や装置へ添加物質が混入する不都合を防止することができる。
【００２３】
また、大規模の浄水場・処理施設において装置毎に計測器を設定する必要がないので計測器点数が増加せず、計測器毎の固体誤差による測定値のばらつきをなくすため装置毎に異なる閾値を設定する必要が無くなり、作業効率を向上することができる。更に、計測器の測定精度を高めるために行われる定期的な校正・メンテナンスに関わるコストの増加を防止することができる。
【００２４】
また、一の膜モジュールを透過した膜透過水についての第一計測値と、一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水についての第二計測値とを基に演算し比較するので膜劣化の確認が容易となり、膜が損傷する前に膜を交換する時期の明確化を図ることができる。
【００２５】
更に、請求項２においては、第一閾値外であることが複数回現出したときに膜損傷有と判定するので、計測器の誤検知等による誤判定をなくし、より一層設備稼働率の向上を図ることができる。
【００２６】
更に、請求項３においては、一の膜モジュールを透過した膜透過水についての第一計測値を第一閾値と対比すると共に、一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水についての第二計測値を第二閾値と対比し、その両方の対比結果より判定するので、膜損傷の検知精度の向上をより一層図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る膜ろ過設備の概略説明図
【図２】従来例の膜ろ過設備の概略説明図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に図面を参照して、この発明の実施形態に係る被処理水をろ過する膜ろ過設備及び膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法について、例示して説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る膜ろ過設備の概略説明図である。膜ろ過設備１は、膜モジュール１０と、分岐配管２０と、共通配管３０と、演算装置４０、とを備えている。
【００３０】
膜モジュール１０は、複数台（図では３台）設置されていて、各膜モジュール（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）に接続されている膜透過水側配管（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）には、其々切替弁（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）が配設されている。膜モジュール１０の内部には膜が設置されている。膜の種類は、逆浸透膜（ＲＯ膜）、ＮＦ膜、限外ろ過膜（ＵＦ膜）精密ろ過膜（ＭＦ膜）、大孔径膜等があり、使用目的に応じて選択される。尚、膜モジュール１０には、スキッド・ユニット等が含まれる。
【００３１】
分岐配管２０は、精密濁度計から成る第一計測器２１を有し、各膜モジュール（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）に接続されている膜透過水側配管（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）に其々配設されている切替弁（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の先端を連結している第一連結配管１３に接続し、切替弁１１の切換えでいずれか一の膜モジュール（１０Ａまたは１０Ｂまたは１０Ｃ）を透過した膜透過水の一部のみが流通するようになっている。一の膜モジュール（１０Ａまたは１０Ｂまたは１０Ｃ）を透過した膜透過水は、第一計測器２１により濁度量（第一計測値）が計測され、後述する演算装置４０に送信されるようになっている。尚、第一計測器２１に使用される計測器は精密濁度計に限定されるものではなく、膜モジュール１０に使用される膜の種類により、微粒子計、色度計、ｐＨ計、酸化還元電位計、電気伝導率計等が選択され、これらの計器が単独で、若しくは２種類以上併用される場合もある。
【００３２】
共通配管３０は、膜モジュール１０毎に接続されている膜透過水側配管１２の先端を連結している第二連結配管１４に接続し、各膜モジュール（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）を透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通するようになっている。共通管透過水は、第一計測器２１と同種類の精密濁度計から成る第二計測器３１により常時濁度量（第二計測値）が計測され、演算装置４０に所定間隔で送信されるようになっている。尚、第二計測器３１に使用される計測器の種類は、第一計測器２１に使用される計測器と同種類であり、第一計測器２１が２種類以上から構成される場合は、第二計測器３１も同種の２種類以上から構成される。また、第二計測器３１が常時測定した第二計測値を演算装置４０に送信する所定間隔は、実状を考慮して適宜決定される。
【００３３】
演算装置４０は、一の膜モジュール（１０Ａまたは１０Ｂまたは１０Ｃ）について精密濁度計から成る第一計測器２１が計測した濁度量（第一計測値）と、精密濁度計から成る第二計測器３１が計測した濁度量（第二計測値）を受信すると共に蓄積し、第一計測値を第二計測値から演算した第一閾値と対比し蓄積し、一の膜モジュール（１０Ａまたは１０Ｂまたは１０Ｃ）の内部に設置されている膜について膜損傷若しくは膜劣化の有無について判定するようになっている。更に、蓄積された第二計測値を基に第二閾値を演算し、または、直接法にて全モジュール（１０Ａと１０Ｂと１０Ｃ）の膜損傷について損傷が無と確認した直後に、精密濁度計から成る第二計測器３１で計測した基準濁度量（基準第二計測値）を基に第一閾値ｋ１及び第二閾値ｋ２を演算するようになっている。
【００３４】
次に、上記構成からなる膜ろ過設備１において、膜損傷の有無を検知する膜損傷検知方法について説明する。
【００３５】
第一実施例：
初めに、直接法にて全モジュール（１０Ａと１０Ｂと１０Ｃ）の膜損傷について損傷が無と確認した直後に、精密濁度計から成る第二計測器３１で基準共通濁度量（基準第二計測値）Ｖｍが計測され、演算装置４０に送信され蓄積される。
【００３６】
次いで、３台の膜モジュール（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）に其々供給された膜供給水は、膜モジュール（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）毎に接続されている膜透過水側配管（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）を流通し、第二連結配管１４を経由して共通配管３０で合流し共通管透過水となり、共通配管３０に配設されている精密濁度計から成る第二計測器３１にて、共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）が常時計測され、演算装置４０に所定間隔で送信され蓄積される。
【００３７】
一方、第一の膜モジュール１０Ａに接続されている膜透過水側配管１２Ａに配設されている切替弁１１Ａを開にすると共に、第二の膜モジュール１０Ｂに接続されている膜透過水側配管１２Ｂに配設されている切替弁１１Ｂ及び第三の膜モジュール１０Ｃに接続されている膜透過水側配管１２Ｃに配設されている切替弁１１Ｃを閉にすることで、第一の膜モジュール１０Ａを透過した膜透過水の一部は、第一連結配管１３を経由して分岐配管２０に流通し、分岐配管２０に配設されている精密濁度計から成る第一計測器２１にて、第一の膜モジュール１０Ａについての個別濁度量Ｖａ（第一計測値）が計測され、演算装置４０に送信され蓄積される。
【００３８】
演算装置４０では、第一の膜モジュール１０Ａの切替弁１１Ａが開になっている状態で送信されてきた第二計測値である共通濁度量Ｖｐを基に、下記（１）式より第一閾値ｋ１が演算される。
ｋ１＝Ｖｐ×（１＋１／ｎ）・・・・（１）
（ｎは、モジュール数を表わし、本実施例では、ｎ＝３となる。以下同じ）
上記（１）の代りとして、基準濁度量Ｖｍを用い、下記（２）式より第一閾値ｋ１が演算されても良い。
ｋ１＝Ｖｍ＋（Ｖｐ−Ｖｍ）／ｎ・・・・（２）
尚、上記（１）式または（２）式で求めた値に、計器誤差等を考慮した許容値を付加し、第一閾値ｋ１を設定しても良い。
【００３９】
次いで、送信されてきた第一の膜モジュール１０Ａの個別濁度量Ｖａと、上記第一閾値ｋ１とが対比される。その結果、個別濁度量Ｖａが第一閾値ｋ1より高い場合、第一の膜モジュール１０Ａの膜について膜損傷が有と判定され、個別濁度量Ｖａが第一閾値ｋ1より低い場合、第一の膜モジュール１０Ａの膜について膜損傷が無と判定される。
【００４０】
これにて、第一の膜モジュール１０Ａについての判定が終わり、次の第二の膜モジュール１０Ｂに移行する。そのため、切替弁１１Ａを閉にすると共に、切替弁１１Ｂを開にし、切替弁１１Ｃは、そのまま閉が維持される。次いで、第二の膜モジュール１０Ｂを透過した膜透過水について、第一計測器２１にて、個別濁度量Ｖｂ（第一計測値）が計測され、演算装置４０に送信され蓄積される。合わせて、第二の膜モジュール１０Ｂの切替弁１１Ｂが開になっている状態で送信されてきた第二計測値である共通濁度量Ｖｐを基に、上記（１）式または（２）式より第一閾値ｋ１が演算される。
【００４１】
次いで、演算装置４０において、送信されてきた第二の膜モジュール１０Ｂの個別濁度量Ｖｂと、上記第一閾値ｋ１とを対比し、第一の膜モジュール１０Ａと同様に対比し判定する。更に第三の膜モジュール１０Ｃについて、第一の膜モジュール１０Ａについて、と順次移行し繰り返し行う。尚、切替弁１１の切換えにより次の膜モジュール１０に移行するタイミングは、タイマーによる設定や、逆洗浄が行われる直後に移行する場合等、実状に合わせて決定される。
【００４２】
第二実施例（第一実施例と異なる点を主に以下説明する。）：
第一実施例と同様に演算装置４０において、第一の膜モジュール１０Ａの切替弁１１Ａが開になっている状態で送信されてきた、第一計測器２１で計測された個別濁度量Ｖａ（第一計測値）と、第二計測器３１で計測された共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）を基に上記（１）式または（２）式より演算された第一閾値ｋ１と、が対比される。
【００４３】
続けて、次の第二の膜モジュール１０Ｂに移行する。そのため、切替弁１１Ａを閉にすると共に、切替弁１１Ｂを開にし、切替弁１１Ｃは、そのまま閉が維持される。この状態において、上記第一の膜モジュール１０Ａと同様に演算装置４０において、第二の膜モジュール１０Ｂの切替弁１１Ｂが開になっている状態で送信されてきた、個別濁度量Ｖｂ（第一計測値）と、共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）を基に上記（１）式または（２）式より演算された第一閾値ｋ１と、が対比される。
【００４４】
更に、第三の膜モジュール１０Ｃについて、第一の膜モジュール１０Ａについて、と順次移行し繰り返し行われる。その結果、同一膜モジュール（例えば第一の膜モジュール１０Ａ）において、個別濁度量Ｖａが第一閾値ｋ１より高い場合が２回以上現出したとき、第一の膜モジュール１０Ａは膜損傷が有と判定される。
【００４５】
第三実施例（第一実施例と異なる点を主に以下説明する。）：
第一実施例と同様に演算装置４０において、第一の膜モジュール１０Ａの切替弁１１Ａが開になっている状態で送信されてきた、第一計測器２１で計測された個別濁度量Ｖａ（第一計測値）と、第二計測器３１で計測された共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）を基に上記（１）式または（２）式より演算された第一閾値ｋ１と、が対比される。
【００４６】
演算装置４０において、過去に送信され蓄積されてきた第二計測器３１で計測された共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）を基に第二閾値ｋ２が演算される。第二閾値ｋ２として、基準共通濁度量（基準第二計測値）Ｖｍを用いることもできる。この場合に、過去に送信され蓄積されてきた基準共通濁度量Ｖｍの最大値、又は平均値等を用いるのが好適である。尚、この場合においても、第一閾値ｋ１と同様に、計器誤差等を考慮した許容値を付加し、第二閾値ｋ２を設定しても良い。
【００４７】
次いで、第一の膜モジュール１０Ａの切替弁１１Ａが開になっている状態で送信されてきた、第二計測器３１で計測された共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）と上記の第二閾値ｋ２とが対比される。その結果、個別濁度量Ｖａが第一閾値ｋ1より高い場合、または／及び共通濁度量Ｖｐが第二閾値ｋ２より高い場合、第一の膜モジュール１０Ａの膜について膜損傷が有と判定され、個別濁度量Ｖａが第一閾値ｋ1より低い場合で、且つ共通濁度量Ｖｐが第二閾値ｋ２より低い場合、第一の膜モジュール１０Ａの膜について膜損傷が無と判定される。
【００４８】
続けて、第二の膜モジュール１０Ｂについて、次いで第三の膜モジュール１０Ｃについて、と順次移行し繰り返し判定が行われる。
【００４９】
以上の通り、第一の膜モジュール１０Ａを透過した膜透過水についての個別濁度量である第一計測値Ｖａと、３台の膜モジュール（１０Ａと１０Ｂと１０Ｃ）を透過した膜透過水が合流した共通管透過水についての共通濁度量Ｖｐより演算した第一閾値とを対比するので、第一計測値Ｖａを膜モジュール１０に供給される膜供給水についての固有の濁度量に基づく閾値と対比し、判定することを不要とすることが可能となる。従って、膜モジュール１０に供給される膜供給水について、第一計測器２１における濁度量の閾値を設定する困難さを解消することが可能となる。
【００５０】
また、第一計測器２１と第二計測器３１と２ヶ所で計測した第一計測値と第二計測値を基に膜損傷の有無を判定しているので、透過水側配管内の汚れや空気抜き弁からの気泡混入等による誤検知の発生を防止することができ検知精度の向上を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 膜ろ過設備
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 膜モジュール
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 切替弁
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 膜透過水側配管
１３ 第一連結配管
１４ 第二連結配管
２０ 分岐配管
２１ 第一計測器
３０ 共通配管
３１ 第二計測器
４０ 演算装置
ｋ１ 第一閾値
ｋ２ 第二閾値
Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ 第一計測値
Ｖｍ，Ｖｐ 第二計測値
ｎ モジュール数
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水をろ過する膜ろ過設備及び膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上・下水道における排水処理の分野で、精密ろ過膜（ＭＦ膜）・限外ろ過膜（ＵＦ膜）・逆浸透膜（ＲＯ膜）大孔径膜・ＮＦ膜等を用いる膜ろ過設備に、膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知するシステムを組み込むことが一般的に行われている。膜損傷の有無を検知する方法としては、圧力保持試験・気泡検知等による直接法と、膜透過水濁度・微粒子数・電気伝導率等を計測し透過水の水質を監視する間接法とがある。
【０００３】
直接法は、膜ろ過装置へ圧縮空気等を封入し、膜モジュール内の圧力降下・気泡漏洩等を監視する方法であり、確実な検知が可能である。しかし、ろ過運転を停止して行うバッチ毎での監視であるため、ろ過運転中に連続的な膜損傷検知を行うことが必要で、直接法を補完する間接法が併用されている。
【０００４】
間接法は、図２の膜ろ過装置１００に示す通り、モジュール・スキッド・ユニット等と呼ばれる装置１０１に接続されている膜透過水側配管１０２毎に、切替弁１０３を介して精密濁度計・微粒子計・電気伝導率計等の汎用計測器１０４を組み込み、それらの各汎用計測器１０４が計測した各測定値が、予め設定した精密濁度計・微粒子計・電気伝導率計等の個々の汎用計測器１０４における固有の閾値から外れたか否かを検討し、装置１０１毎に膜損傷の有無を判定する方法である。
【０００５】
この場合に異常と判断するために設定する個々の計測器における固有の閾値は、過去の経験や実験を基に設定し、或いは膜供給水側へあらかじめ測定可能な微粒子等の指標物質を添加し、その指標物質を計測し設定することが行われている。
【０００６】
しかしながら、過去の経験や実験を基に個々の計測器における固有の閾値を設定する場合、浄水場・処理場等が異なると膜供給水の水質に変動や差が生じるので、他の浄水場・処理場等の経験値や実験値を参考に設定するのが困難であった。また、個々の計測器における固有の閾値を設定する場合、膜供給水の水質の変動や相違を考慮して設定するので、検知精度が悪いとの不都合があった。特に地下水系を原水とする浄水場においては、個々の計測器における固有の閾値を設定することができない場合が多かった。
【０００７】
また、指標物質を添加することにより求めた計測値を個々計測器における固有の閾値として設定する場合、膜損傷が発生していても計測器にて計測されない可能性があり、後段の施設や装置へ添加物質が混入する不都合があった。
【０００８】
また、濁度計・微粒子計による膜損傷検知では、透過水側配管内の汚れや空気抜き弁からの気泡混入等による誤検知により設備停止が発生し、設備稼働率の低下が生じていた。
【０００９】
また、大規模の浄水場・処理施設においては装置数が多くなるため計測器点数も多数となり、汎用計測器を用いた場合に計測器毎の固体誤差による測定値のばらつきが発生し、装置毎に異なる閾値を設定する必要が生じ、作業効率の悪化を招いていた。
【００１０】
更に、計測器は測定精度を高める必要があるため，定期的な校正・メンテナンスが必要となり、装置数が多くなると計測器も多くなるので、計測器の校正・メンテナンスに関わるコストが大きくなるとの不都合があった。
【００１１】
尚、下記特許文献１には、装置数が増加することによる不都合を解消するため、装置毎の出口配管に自動切替弁を設置すると共に装置毎の出口配管を繋ぐ配管に濁度計を設置し、自動切替弁の切替えで複数の装置で処理される膜ろ過水の濁度を一台の濁度計で計測することが提案されている。しかし、濁度計の計測値と濁度計における固有の閾値とを対比し異常の有無を判断する方法は同じであり、個々の計測器における固有の閾値を設定する困難さは解消されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１１３９５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上述の不具合点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、膜ろ過設備における膜損傷若しくは膜劣化の有無を間接法にて検知する方法において、個々の計測器における固有の閾値を設定することなく検知できるようにすることである。
【００１４】
更に、別の目的は、膜損傷若しくは膜劣化の有無の検知精度を向上し、誤検知による設備停止をなくし設備の稼働率の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る膜損傷検知方法は、膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比し、前記第一計測値が前記第一閾値外であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定し、前記第一計測値が前記第一閾値内であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が無と判定し、前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行し判定を順次繰り返すことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る膜損傷検知方法は、膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比し、続けて前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行して計測・演算及び対比を順次繰り返し、同一の一の膜モジュールついて前記第一計測値が前記第一閾値外であることが複数回現出したとき、前記同一の一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項３に係る膜損傷検知方法は、膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比すると共に、前記第二計測値を過去の第二計測値より演算した第二閾値と対比し、前記第一計測値が前記第一閾値外または／及び前記第二計測値が前記第二閾値外であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定し、前記前記第一計測値が前記第一閾値内で且つ前記第二計測値が前記第二閾値内にあるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が無と判定し、前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行し判定を順次繰り返すことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項４に係る膜ろ過設備は、膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器による第一計測値と前記第二計測器による第二計測値を基に演算し、前記一の膜モジュールについて膜損傷若しくは膜劣化の有無を判定する演算装置とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成を備えた本発明によれば、切換弁の切換えにより分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について第一計測器で計測した第一計測値を、複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について第二計測器で計測した第二計測値を基に演算した第一閾値と対比し、判定するので、個々の計測器における固有の閾値を設定することが不要となり、膜供給水が異なることで個々の計測器における固有の閾値を設定する困難さを解消することができる。
【００２０】
また、個々の計測器における固有の閾値を設定する必要がないので、閾値を設定する際に膜供給水の水質の変動や差を考慮することが不要となり、地下水系を原水とする浄水場においても計測を実施することができる。更に、透過水側配管内の汚れや空気抜き弁からの気泡混入等による誤検知をなくし設備稼働率の向上を図ることができると共に、膜損傷の有無の検知精度の向上を図ることができる。
【００２１】
また、第一計測器と第二計測器と２ヶ所で計測し、２ヶ所での計測値を基に膜損傷の有無を判定しているので、検知精度の向上を図ることができる。
【００２２】
また、個々の計測器における固有の閾値を設定する必要がないので、指標物質を添加することによる計測で閾値を求めることが不要となり、後段の施設や装置へ添加物質が混入する不都合を防止することができる。
【００２３】
また、大規模の浄水場・処理施設において装置毎に計測器を設定する必要がないので計測器点数が増加せず、計測器毎の固体誤差による測定値のばらつきをなくすため装置毎に異なる閾値を設定する必要が無くなり、作業効率を向上することができる。更に、計測器の測定精度を高めるために行われる定期的な校正・メンテナンスに関わるコストの増加を防止することができる。
【００２４】
また、一の膜モジュールを透過した膜透過水についての第一計測値と、一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水についての第二計測値とを基に演算し比較するので膜劣化の確認が容易となり、膜が損傷する前に膜を交換する時期の明確化を図ることができる。
【００２５】
更に、請求項２においては、第一閾値外であることが複数回現出したときに膜損傷有と判定するので、計測器の誤検知等による誤判定をなくし、より一層設備稼働率の向上を図ることができる。
【００２６】
更に、請求項３においては、一の膜モジュールを透過した膜透過水についての第一計測値を第一閾値と対比すると共に、一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水についての第二計測値を第二閾値と対比し、その両方の対比結果より判定するので、膜損傷の検知精度の向上をより一層図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る膜ろ過設備の概略説明図
【図２】従来例の膜ろ過設備の概略説明図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に図面を参照して、この発明の実施形態に係る被処理水をろ過する膜ろ過設備及び膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法について、例示して説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る膜ろ過設備の概略説明図である。膜ろ過設備１は、膜モジュール１０と、分岐配管２０と、共通配管３０と、演算装置４０、とを備えている。
【００３０】
膜モジュール１０は、複数台（図では３台）設置されていて、各膜モジュール（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）に接続されている膜透過水側配管（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）には、其々切替弁（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）が配設されている。膜モジュール１０の内部には膜が設置されている。膜の種類は、逆浸透膜（ＲＯ膜）、ＮＦ膜、限外ろ過膜（ＵＦ膜）精密ろ過膜（ＭＦ膜）、大孔径膜等があり、使用目的に応じて選択される。尚、膜モジュール１０には、スキッド・ユニット等が含まれる。
【００３１】
分岐配管２０は、精密濁度計から成る第一計測器２１を有し、各膜モジュール（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）に接続されている膜透過水側配管（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）に其々配設されている切替弁（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の先端を連結している第一連結配管１３に接続し、切替弁１１の切換えでいずれか一の膜モジュール（１０Ａまたは１０Ｂまたは１０Ｃ）を透過した膜透過水の一部のみが流通するようになっている。一の膜モジュール（１０Ａまたは１０Ｂまたは１０Ｃ）を透過した膜透過水は、第一計測器２１により濁度量（第一計測値）が計測され、後述する演算装置４０に送信されるようになっている。尚、第一計測器２１に使用される計測器は精密濁度計に限定されるものではなく、膜モジュール１０に使用される膜の種類により、微粒子計、色度計、ｐＨ計、酸化還元電位計、電気伝導率計等が選択され、これらの計器が単独で、若しくは２種類以上併用される場合もある。
【００３２】
共通配管３０は、膜モジュール１０毎に接続されている膜透過水側配管１２の先端を連結している第二連結配管１４に接続し、各膜モジュール（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）を透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通するようになっている。共通管透過水は、第一計測器２１と同種類の精密濁度計から成る第二計測器３１により常時濁度量（第二計測値）が計測され、演算装置４０に所定間隔で送信されるようになっている。尚、第二計測器３１に使用される計測器の種類は、第一計測器２１に使用される計測器と同種類であり、第一計測器２１が２種類以上から構成される場合は、第二計測器３１も同種の２種類以上から構成される。また、第二計測器３１が常時測定した第二計測値を演算装置４０に送信する所定間隔は、実状を考慮して適宜決定される。
【００３３】
演算装置４０は、一の膜モジュール（１０Ａまたは１０Ｂまたは１０Ｃ）について精密濁度計から成る第一計測器２１が計測した濁度量（第一計測値）と、精密濁度計から成る第二計測器３１が計測した濁度量（第二計測値）を受信すると共に蓄積し、第一計測値を第二計測値から演算した第一閾値と対比し蓄積し、一の膜モジュール（１０Ａまたは１０Ｂまたは１０Ｃ）の内部に設置されている膜について膜損傷若しくは膜劣化の有無について判定するようになっている。更に、蓄積された第二計測値を基に第二閾値を演算し、または、直接法にて全モジュール（１０Ａと１０Ｂと１０Ｃ）の膜損傷について損傷が無と確認した直後に、精密濁度計から成る第二計測器３１で計測した基準濁度量（基準第二計測値）を基に第一閾値ｋ１及び第二閾値ｋ２を演算するようになっている。
【００３４】
次に、上記構成からなる膜ろ過設備１において、膜損傷の有無を検知する膜損傷検知方法について説明する。
【００３５】
第一実施例：
初めに、直接法にて全モジュール（１０Ａと１０Ｂと１０Ｃ）の膜損傷について損傷が無と確認した直後に、精密濁度計から成る第二計測器３１で基準共通濁度量（基準第二計測値）Ｖｍが計測され、演算装置４０に送信され蓄積される。
【００３６】
次いで、３台の膜モジュール（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）に其々供給された膜供給水は、膜モジュール（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）毎に接続されている膜透過水側配管（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）を流通し、第二連結配管１４を経由して共通配管３０で合流し共通管透過水となり、共通配管３０に配設されている精密濁度計から成る第二計測器３１にて、共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）が常時計測され、演算装置４０に所定間隔で送信され蓄積される。
【００３７】
一方、第一の膜モジュール１０Ａに接続されている膜透過水側配管１２Ａに配設されている切替弁１１Ａを開にすると共に、第二の膜モジュール１０Ｂに接続されている膜透過水側配管１２Ｂに配設されている切替弁１１Ｂ及び第三の膜モジュール１０Ｃに接続されている膜透過水側配管１２Ｃに配設されている切替弁１１Ｃを閉にすることで、第一の膜モジュール１０Ａを透過した膜透過水の一部は、第一連結配管１３を経由して分岐配管２０に流通し、分岐配管２０に配設されている精密濁度計から成る第一計測器２１にて、第一の膜モジュール１０Ａについての個別濁度量Ｖａ（第一計測値）が計測され、演算装置４０に送信され蓄積される。
【００３８】
演算装置４０では、第一の膜モジュール１０Ａの切替弁１１Ａが開になっている状態で送信されてきた第二計測値である共通濁度量Ｖｐを基に、下記（１）式より第一閾値ｋ１が演算される。
ｋ１＝Ｖｐ×（１＋１／ｎ）・・・・（１）
（ｎは、モジュール数を表わし、本実施例では、ｎ＝３となる。以下同じ）
上記（１）の代りとして、基準濁度量Ｖｍを用い、下記（２）式より第一閾値ｋ１が演算されても良い。
ｋ１＝Ｖｍ＋（Ｖｐ−Ｖｍ）／ｎ・・・・（２）
尚、上記（１）式または（２）式で求めた値に、計器誤差等を考慮した許容値を付加し、第一閾値ｋ１を設定しても良い。
【００３９】
次いで、送信されてきた第一の膜モジュール１０Ａの個別濁度量Ｖａと、上記第一閾値ｋ１とが対比される。その結果、個別濁度量Ｖａが第一閾値ｋ1より高い場合、第一の膜モジュール１０Ａの膜について膜損傷が有と判定され、個別濁度量Ｖａが第一閾値ｋ1より低い場合、第一の膜モジュール１０Ａの膜について膜損傷が無と判定される。
【００４０】
これにて、第一の膜モジュール１０Ａについての判定が終わり、次の第二の膜モジュール１０Ｂに移行する。そのため、切替弁１１Ａを閉にすると共に、切替弁１１Ｂを開にし、切替弁１１Ｃは、そのまま閉が維持される。次いで、第二の膜モジュール１０Ｂを透過した膜透過水について、第一計測器２１にて、個別濁度量Ｖｂ（第一計測値）が計測され、演算装置４０に送信され蓄積される。合わせて、第二の膜モジュール１０Ｂの切替弁１１Ｂが開になっている状態で送信されてきた第二計測値である共通濁度量Ｖｐを基に、上記（１）式または（２）式より第一閾値ｋ１が演算される。
【００４１】
次いで、演算装置４０において、送信されてきた第二の膜モジュール１０Ｂの個別濁度量Ｖｂと、上記第一閾値ｋ１とを対比し、第一の膜モジュール１０Ａと同様に対比し判定する。更に第三の膜モジュール１０Ｃについて、第一の膜モジュール１０Ａについて、と順次移行し繰り返し行う。尚、切替弁１１の切換えにより次の膜モジュール１０に移行するタイミングは、タイマーによる設定や、逆洗浄が行われる直後に移行する場合等、実状に合わせて決定される。
【００４２】
第二実施例（第一実施例と異なる点を主に以下説明する。）：
第一実施例と同様に演算装置４０において、第一の膜モジュール１０Ａの切替弁１１Ａが開になっている状態で送信されてきた、第一計測器２１で計測された個別濁度量Ｖａ（第一計測値）と、第二計測器３１で計測された共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）を基に上記（１）式または（２）式より演算された第一閾値ｋ１と、が対比される。
【００４３】
続けて、次の第二の膜モジュール１０Ｂに移行する。そのため、切替弁１１Ａを閉にすると共に、切替弁１１Ｂを開にし、切替弁１１Ｃは、そのまま閉が維持される。この状態において、上記第一の膜モジュール１０Ａと同様に演算装置４０において、第二の膜モジュール１０Ｂの切替弁１１Ｂが開になっている状態で送信されてきた、個別濁度量Ｖｂ（第一計測値）と、共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）を基に上記（１）式または（２）式より演算された第一閾値ｋ１と、が対比される。
【００４４】
更に、第三の膜モジュール１０Ｃについて、第一の膜モジュール１０Ａについて、と順次移行し繰り返し行われる。その結果、同一膜モジュール（例えば第一の膜モジュール１０Ａ）において、個別濁度量Ｖａが第一閾値ｋ１より高い場合が２回以上現出したとき、第一の膜モジュール１０Ａは膜損傷が有と判定される。
【００４５】
第三実施例（第一実施例と異なる点を主に以下説明する。）：
第一実施例と同様に演算装置４０において、第一の膜モジュール１０Ａの切替弁１１Ａが開になっている状態で送信されてきた、第一計測器２１で計測された個別濁度量Ｖａ（第一計測値）と、第二計測器３１で計測された共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）を基に上記（１）式または（２）式より演算された第一閾値ｋ１と、が対比される。
【００４６】
演算装置４０において、過去に送信され蓄積されてきた第二計測器３１で計測された共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）を基に第二閾値ｋ２が演算される。第二閾値ｋ２として、基準共通濁度量（基準第二計測値）Ｖｍを用いることもできる。この場合に、過去に送信され蓄積されてきた基準共通濁度量Ｖｍの最大値、又は平均値等を用いるのが好適である。尚、この場合においても、第一閾値ｋ１と同様に、計器誤差等を考慮した許容値を付加し、第二閾値ｋ２を設定しても良い。
【００４７】
次いで、第一の膜モジュール１０Ａの切替弁１１Ａが開になっている状態で送信されてきた、第二計測器３１で計測された共通濁度量Ｖｐ（第二計測値）と上記の第二閾値ｋ２とが対比される。その結果、個別濁度量Ｖａが第一閾値ｋ1より高い場合、または／及び共通濁度量Ｖｐが第二閾値ｋ２より高い場合、第一の膜モジュール１０Ａの膜について膜損傷が有と判定され、個別濁度量Ｖａが第一閾値ｋ1より低い場合で、且つ共通濁度量Ｖｐが第二閾値ｋ２より低い場合、第一の膜モジュール１０Ａの膜について膜損傷が無と判定される。
【００４８】
続けて、第二の膜モジュール１０Ｂについて、次いで第三の膜モジュール１０Ｃについて、と順次移行し繰り返し判定が行われる。
【００４９】
以上の通り、第一の膜モジュール１０Ａを透過した膜透過水についての個別濁度量である第一計測値Ｖａと、３台の膜モジュール（１０Ａと１０Ｂと１０Ｃ）を透過した膜透過水が合流した共通管透過水についての共通濁度量Ｖｐより演算した第一閾値とを対比するので、第一計測値Ｖａを膜モジュール１０に供給される膜供給水についての固有の濁度量に基づく閾値と対比し、判定することを不要とすることが可能となる。従って、膜モジュール１０に供給される膜供給水について、第一計測器２１における濁度量の閾値を設定する困難さを解消することが可能となる。
【００５０】
また、第一計測器２１と第二計測器３１と２ヶ所で計測した第一計測値と第二計測値を基に膜損傷の有無を判定しているので、透過水側配管内の汚れや空気抜き弁からの気泡混入等による誤検知の発生を防止することができ検知精度の向上を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 膜ろ過設備
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 膜モジュール
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 切替弁
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 膜透過水側配管
１３ 第一連結配管
１４ 第二連結配管
２０ 分岐配管
２１ 第一計測器
３０ 共通配管
３１ 第二計測器
４０ 演算装置
ｋ１ 第一閾値
ｋ２ 第二閾値
Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ 第一計測値
Ｖｍ，Ｖｐ 第二計測値
ｎ モジュール数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、
前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比し、前記第一計測値が前記第一閾値外であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定し、前記第一計測値が前記第一閾値内であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が無と判定し、前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行し判定を順次繰り返すことを特徴とする膜損傷検知方法。
【請求項２】
膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、
前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比し、続けて前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行して計測・演算及び対比を順次繰り返し、同一の一の膜モジュールついて前記第一計測値が前記第一閾値外であることが複数回現出したとき、前記同一の一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定することを特徴とする膜損傷検知方法。
【請求項３】
膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、
前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比すると共に、前記第二計測値を過去の第二計測値より演算した第二閾値と対比し、前記第一計測値が前記第一閾値外または／及び前記第二計測値が前記第二閾値外であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定し、前記前記第一計測値が前記第一閾値内で且つ前記第二計測値が前記第二閾値内あるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が無と判定し、前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行し判定を順次繰り返すことを特徴とする膜損傷検知方法。
【請求項４】
膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器による第一計測値と前記第二計測器による第二計測値を基に演算し、前記一の膜モジュールについて膜損傷若しくは膜劣化の有無を判定する演算装置とを備えたことを特徴とする膜ろ過設備。
【請求項１】
膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、
前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比し、前記第一計測値が前記第一閾値外であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定し、前記第一計測値が前記第一閾値内であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が無と判定し、前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行し判定を順次繰り返すことを特徴とする膜損傷検知方法。
【請求項２】
膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、
前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比し、続けて前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行して計測・演算及び対比を順次繰り返し、同一の一の膜モジュールついて前記第一計測値が前記第一閾値外であることが複数回現出したとき、前記同一の一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定することを特徴とする膜損傷検知方法。
【請求項３】
膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器及び前記第二計測器の計測値を基に演算する演算装置と、を備える膜ろ過設備の膜損傷若しくは膜劣化の有無を検知する膜損傷検知方法であって、
前記切換弁の切換えにより前記分岐配管を流通する一の膜モジュールを透過した膜透過水について前記第一計測器で第一計測値を計測し、前記一の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水について前記第二計測器で第二計測値を計測して第一閾値を演算し、前記第一計測値を前記第一閾値と対比すると共に、前記第二計測値を過去の第二計測値より演算した第二閾値と対比し、前記第一計測値が前記第一閾値外または／及び前記第二計測値が前記第二閾値外であるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が有と判定し、前記前記第一計測値が前記第一閾値内で且つ前記第二計測値が前記第二閾値内あるとき前記一の膜モジュールは膜損傷若しくは膜劣化が無と判定し、前記切換弁の切換えにより次の一の膜モジュールに移行し判定を順次繰り返すことを特徴とする膜損傷検知方法。
【請求項４】
膜透過水側配管に切換弁を有する複数の膜モジュールと、前記切換弁の切換えにより前記複数の膜モジュールの内の一の膜モジュールを透過した膜透過水が流通する第一計測器を有する分岐配管と、前記複数の膜モジュールを透過した膜透過水が合流した共通管透過水が流通する第二計測器を有する共通配管と、前記第一計測器による第一計測値と前記第二計測器による第二計測値を基に演算し、前記一の膜モジュールについて膜損傷若しくは膜劣化の有無を判定する演算装置とを備えたことを特徴とする膜ろ過設備。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−２３００２１（Ｐ２０１１−２３００２１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１００４３４（Ｐ２０１０−１００４３４）
【出願日】平成２２年４月２４日（２０１０．４．２４）
【出願人】（０００１９３５０８）水道機工株式会社 (50)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２４日（２０１０．４．２４）
【出願人】（０００１９３５０８）水道機工株式会社 (50)
【Ｆターム（参考）】
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