基于过滤特性预测的造水装置的控制方法、造水装置的故障判定方法、造水装置、造水装置的运行程序、造水装置的故障判定程序和记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及具有N段的水处理法的造水装置的控制方法，具有：(n

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于过滤特性预测的造水装置的控制方法、造水装置的故障判定方法、造水装置、造水装置的运行程序、造水装置的故障判定程序和记录介质


[0001]本专利技术涉及处理河川水
・
湖水
・
海水等自然水、污水废水
・
工业排水而得到处理水的基于造水装置的过滤特性预测的造水装置的控制方法、造水装置的故障判定方法、造水装置、造水装置的运行程序、造水装置的故障判定程序和记录介质。

技术介绍

[0002]作为水处理法，有沉淀
・
浮起分离、厌氧处理法、砂过滤法、膜分离法、离子交换法、物理吸附法、氧化
・
消毒法等，根据原水性状和生产水用途，选择或组合使用这些水处理法。
[0003]此外，近年来，由于膜分离法具有节能
・
省空间和处理水质提高等特长，因此扩大到各种各样的领域中。例如，可以举出将精密过滤膜、超滤膜应用于由河川水、地下水、下水处理水制造工业用水、自来水的净水工艺中；在海水淡化中应用反渗透膜等。此外，通过组合这些分离膜、例如用超滤膜过滤，将该过滤水用反渗透膜处理从而得到进一步清凉的生产水之类的膜分离方法也在增加。
[0004]如果将被处理水进行膜过滤，则随着处理水量，在膜表面、膜微孔内污染物质的蓄积量增大(膜结垢)，发生过滤速度的降低或者过滤压力的上升等过滤特性变化。
[0005]因此，分离膜为中空丝的模块型的情况下，进行在分离膜的被处理水侧导入气泡，使分离膜晃动，使膜彼此相互接触，由此刮去分离膜表面的污染物质的空气洗涤(空洗)；在与分离膜的过滤方法相反方向上用压力挤入处理水或者清澈水，排除在分离膜表面、膜微孔内附着的污染物质的逆压洗涤(逆洗)等物理洗涤。进一步，以1天~数天1次的频率，使用添加了药品的水进行逆洗后，进行将分离膜在药品中浸渍数十分钟左右的药液强化逆洗(CEB)。
[0006]此外，主要应用于下水处理的膜分离活性污泥法中，在生物反应槽内，使用进行生物处理且在反应槽内浸渍的过滤膜等将活性污泥固液分离，得到澄清的处理水，在上述处理过程中，活性污泥本身、向反应槽流入的被处理液中的夹杂物等固体成分附着在分离膜表面，附着的物质引起膜过滤阻抗增加。因此，膜分离活性污泥法中，通过在过滤膜的下部设置的散气管将空气等散去，以使过滤效率不降低，通过利用气泡和上升流的分离膜的振动效果和搅拌效果，剥离分离膜表面的附着物，同时进行过滤。
[0007]进一步，主要用于海水淡化、将上述膜处理水进一步过滤处理的情况中使用的反渗透膜中，作为结垢对策，一般注入防结垢剂、杀菌剂等药液，或者不进行过滤而进行分离膜一次侧的物理洗涤(冲洗)等，由此在防止
・
抑制结垢的同时运行。
[0008]然而，即使实施了上述那样的对策也无法去除的污染物质蓄积，过滤特性达到基准值的情况下，需要停止运行，实施用高浓度的药液以长浸渍时间洗涤分离膜的药品洗涤。
[0009]为了药品洗涤，需要停止运行，实施用高浓度的药液以浸渍时间洗涤分离膜的药品洗涤。如果该药品洗涤的频率高则因运行的停止而导致生产水量减少，且发生因药品而
导致的分离膜的劣化和因药品洗涤而导致的费用增加等问题，因此一般而言以将药品洗涤的间隔尽可能设置为长期的方式运行造水装置。
[0010]为此，专利文献1中记载了根据被处理水的变化而使用多个运行值预测过滤通量的变化的方法。此外，为了预测实施药品洗涤的时机，专利文献2中记载了使用被处理液的构成成分量而预测分离膜的过滤特性，由此预测药品洗涤的时机的方法。
[0011]然而，各方法均是评价被处理水的结垢的程度，预测造水装置本体的过滤特性的变化，推定药品洗涤的时机，没有记载在运行中被处理水的水质变动、运行条件不适当的情况下，对于所发生的过滤特性变动的故障判定方法和故障对策方法，有时难以根据状况持续长期稳定运行。
[0012]此外，组合分离膜的造水装置中，需要在判断各种过滤特性的同时运行，专利文献3中，记载了根据被处理水的水质而变更前段的分离膜的过滤时间，随着过滤时间的变更比率而控制后段的分离膜的过滤流量的方法，但仅根据被处理水的水质进行变更，并非也预测过滤特性和药品洗涤的同时进行运行，难以说是有用的运行方法。
[0013]现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2019
‑
18191号公报专利文献2：国际公开第2009/054506号公报专利文献3：日本特开2006
‑
326473号公报。

技术实现思路

[0014]专利技术所要解决的课题本专利技术提供处理河川水
・
湖水
・
海水等自然水、污水废水
・
工业排水而得到处理水的造水装置中，使用分离膜的过滤特性预测的造水装置的控制方法、造水装置的故障判定方法、和造水装置、造水装置的运行程序、造水装置的故障判定程序和记录介质。
[0015]用于解决课题的手段(1)造水装置的控制方法，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置的控制方法，其特征在于，具有：n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n
‑
1)段的预测输入条件预测(n
‑
1)段的水处理法的过滤特性；n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性的偏离，进一步具有：(n
‑
1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，(n
‑
1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更(n
‑
1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定
值以内；(n
‑
1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n
‑
1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录(n
‑
1)段的水处理法的控制条件；前述n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述(n
‑
1)段的水处理法的控制条件变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录前述n段的水处理法的控制条件；基于前述(n
‑
1)段的水处理法控制条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.造水装置的控制方法，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置的控制方法，其特征在于，具有：n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n
‑
1)段的预测输入条件预测(n
‑
1)段的水处理法的过滤特性；n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性的偏离，进一步具有：(n
‑
1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，(n
‑
1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更(n
‑
1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；(n
‑
1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n
‑
1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录(n
‑
1)段的水处理法的控制条件；前述n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述(n
‑
1)段的水处理法的控制条件变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述n段的水处理法过滤特性预测和前述n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述n段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件，决定并记录前述n段的水处理法的控制条件；基于前述(n
‑
1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置。2.造水装置的控制方法，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置的控制方法，其特征在于，具有：n段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由n段(n为2~N中任一自然数)的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测步骤，其中，由(n
‑
1)段的预测输入条件预测(n
‑
1)段的水处理法的过滤特性；n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤，其中，判定(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性的偏离；进一步具有：n段的水处理法循环预测计算步骤，其中，n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤中存在偏离的情况下，变更n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；n段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述n段的水处理法循环预测计算步骤
的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；(n
‑
1)段的水处理法循环预测计算步骤，其中，根据前述n段的水处理法的控制条件变更前述(n
‑
1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n
‑
1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和(n
‑
1)段的水处理法控制条件记录步骤，其中，根据前述(n
‑
1)段的水处理法循环预测计算步骤的最终输入条件决定并记录前述(n
‑
1)段的水处理法的控制条件；基于前述(n
‑
1)段的水处理法控制条件记录步骤和前述n段的水处理法控制条件记录步骤，控制造水装置。3.根据权利要求1或2所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述造水装置的控制方法进一步具有选择运行模式的运行模式选择步骤，基于前述运行模式选择步骤中选择的运行模式，变更前述N段各段的水处理法过滤特性预测的输入条件。4.根据权利要求1~3中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述(n
‑
1)段的水处理法过滤特性偏离判定步骤和前述n段的水处理法过滤特性偏离判定步骤同时发生偏离的情况下，优先算出前述(n
‑
1)段的水处理法的控制条件。5.根据权利要求1~4中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述造水装置的处理流程为下述中任一者，
・
将前述(n
‑
1)段的水处理法的处理水的一部分混合在前述n段的水处理法的处理水中；
・
将前述n段的水处理法的处理水的一部分混合在前述被处理水或前述(n
‑
1)段的水处理法的处理水中；
・
将前述n段的水处理法的排水的一部分或全部量混合在前述被处理水或前述(n
‑
1)段的水处理法的处理水中；
・
将前述n段的水处理法的排水的一部分或全部量用于前述(n
‑
1)段的水处理法的洗涤水。6.根据权利要求1~5中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述N段的水处理法之中至少任一者是膜分离法，前述膜分离法中使用的分离膜是选自精密过滤膜、超滤膜和反渗透膜中的至少一种分离膜。7.根据权利要求1~6中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述过滤特性是选自压差、纯水透过性能和盐透过性能中的至少一个指标。8.根据权利要求1~7中任一项所述的造水装置的控制方法，其特征在于，前述(n
‑
1)段的水处理法为膜分离法、且(n
‑
1)段的分离膜为精密过滤膜或超滤膜的情况下，前述(n
‑
1)段的水处理法控制条件是选自下述A~C中的至少一个条件，此外前述n段的水处理法为膜分离法、且n段的分离膜为反渗透膜的情况下，前述n段的水处理法控制条件是选自下述F~I中的至少一个条件，A.过滤步骤的时间、过滤流量、循环流量(交叉流过滤的情况)B.物理洗涤各步骤
・
CEB步骤的时间、各步骤次数、各洗涤流量、各步骤的组合、洗涤药液注入浓度、洗涤药液种类C.凝集剂添加浓度F.供给水流量、浓缩水流量、透过水流量中的至少任一者、或回收率
G.透过水前后排出流量的比率(分离的情况)H.供给水防结垢剂、杀菌剂、pH调节剂或还原剂的注入浓度I.物理洗涤(冲洗)的流量、压力、时间、频率。9.造水装置的故障判定方法，其特征在于，具有故障判定步骤，其中，在N段的水处理法中，根据N段各段的水处理法循环预测计算步骤的最终预测输入条件判定N段各段的故障。10.根据权利要求9所述的造水装置的故障判定方法，其特征在于，前述N段各段的水处理法循环预测计算步骤中，前述N段各段的预测输入条件的变更优先变更离线获取的条件。11.根据权利要求10所述的造水装置的故障判定方法，其特征在于，前述N段各段的水处理法循环预测计算步骤中，前述N段各段的预测输入条件的变更细分化为造水装置的运行步骤而分析过滤特性变化，优先变更各步骤中离线获取的条件。12.造水方法，其特征在于，根据通过权利要求9~11中任一项所述的故障判定方法得到的结果，在实施至少下述A和B中任一者的同时进行造水，A.针对故障判定原因，输出警报；B.控制故障判定原因。13.造水装置，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处理的造水装置，其特征在于，具有：水处理法过滤特性预测单元，其根据n段(n为2~N中任一自然数)的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性、水处理法过滤特性预测单元，其根据(n
‑
1)段的水处理法的预测输入条件预测(n
‑
1)段的水处理法的过滤特性；n段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性的偏离；进一步具有：(n
‑
1)段的水处理法循环预测计算单元，其在(n
‑
1)段的水处理法过滤特性偏离判定单元中存在偏离的情况下，变更(n
‑
1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；(n
‑
1)段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述(n
‑
1)段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录(n
‑
1)段的水处理法的控制条件；n段的水处理法循环预测计算单元，其根据前述(n
‑
1)段的水处理法的控制条件变更前述n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；和n段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述n段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；具有：控制单元，其基于前述(n
‑
1)段的水处理法控制条件记录单元和前述n段的水处理法控制条件记录单元，控制造水装置。14.造水装置，其是将被处理水通过N段(N为2以上的自然数)的水处理法进行阶段地处
理的造水装置，其具有：水处理法过滤特性预测单元，其根据n段(n为2~N中任一自然数)的水处理法的预测输入条件预测n段的水处理法的过滤特性；水处理法过滤特性预测单元，其根据(n
‑
1)段的水处理法的预测输入条件预测(n
‑
1)段的水处理法的过滤特性；n段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离；和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性偏离判定单元，其判定(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测和(n
‑
1)段的水处理法过滤特性的偏离；进一步具有：n段的水处理法循环预测计算单元，其在n段的水处理法过滤特性偏离判定单元中存在偏离的情况下，变更n段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至n段的水处理法过滤特性预测和n段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；n段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述n段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录n段的水处理法的控制条件；(n
‑
1)段的水处理法循环预测计算单元，其根据前述n段的水处理法的控制条件变更前述(n
‑
1)段的水处理法的预测输入条件，反复进行预测计算直至前述(n
‑
1)段的水处理法过滤特性预测和前述(n
‑
1)段的水处理法过滤特性的偏离达到规定值以内；(n
‑
1)段的水处理法控制条件记录单元，其根据前述(n
‑
1)段的水处理法循环预测计算单元的最终输入条件，决定并记录(n
‑
1)段的水处理法的控制条件；具有控制单元，其基于前述(n
‑
1)段的水处理法控制条件记录单元和前述n段的水处理法控制条件记录单元，控制造水装置。15.根据权利要求13或14所述的造水装置，其特征在于，前述造水装置具有选择运行模式的运行模式选择单元，具有基于前述运行模式选择单元中选择的运行模式，变更前述N段各段的水处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：富冈一宪，羽川和希，滨田浩志，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：