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公開番号2024164972
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023080734
出願日2023-05-16
発明の名称ろ過膜システムの制御方法および制御装置、ろ過膜システム
出願人株式会社明電舎
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C02F 1/44 20230101AFI20241121BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】ろ過膜に凝集物が付着しにくい状態での膜ろ過を可能とし、ファウリングを抑制できるろ過膜システムの制御方法を提供する。
【解決手段】原水に凝集剤を注入する凝集剤注入部と、凝集剤の注入で形成された凝集物を含んだ原水の凝集処理水をろ過処理してろ過水を得るろ過膜と、を備えるろ過膜システムの制御方法であって、ろ過膜によるろ過処理の前処理として、凝集物のゼータ電位がろ過膜の材料に応じた目標範囲に収まるように、凝集剤およびpH調整剤の少なくとも一方の注入率を制御する制御工程を有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
原水に凝集剤を注入する凝集剤注入部と、前記凝集剤の注入で形成された凝集物を含んだ前記原水の凝集処理水をろ過処理してろ過水を得るろ過膜と、を備えるろ過膜システムの制御方法であって、
前記ろ過膜による前記ろ過処理の前処理として、前記凝集物のゼータ電位が前記ろ過膜の材料に応じた目標範囲に収まるように、前記凝集剤およびｐＨ調整剤の少なくとも一方の注入率を制御する制御工程を有する
制御方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記凝集処理水のｐＨ値と前記凝集物のゼータ電位との対応関係を取得する準備工程をさらに有し、
前記制御工程では、
前記凝集処理水のｐＨ値を監視し、
前記対応関係に基づいて、監視される前記凝集処理水のｐＨ値が前記目標範囲に対応するｐＨ値の範囲に収まるように、前記凝集剤および前記ｐＨ調整剤の少なくとも一方の注入率が制御される
請求項１に記載のろ過膜システムの制御方法。
【請求項３】
前記ろ過膜は、アルミナ系のセラミック膜であり、
前記制御工程では、前記凝集物のゼータ電位が－７ｍＶ以上となるように、前記凝集剤および前記ｐＨ調整剤の少なくとも一方の注入率が制御される
請求項１または請求項２に記載のろ過膜システムの制御方法。
【請求項４】
前記制御工程では、
前記目標範囲のマイナス側の領域に前記凝集物のゼータ電位が収まるように、前記凝集剤および前記ｐＨ調整剤の少なくとも一方の注入率が制御される
請求項３に記載のろ過膜システムの制御方法。
【請求項５】
前記制御工程では、
前記原水に所定の比率で前記ｐＨ調整剤が注入され、
前記凝集物のゼータ電位が前記ろ過膜の材料に応じた目標範囲に収まるように、前記凝集剤の注入率が制御される
請求項１または請求項２に記載のろ過膜システムの制御方法。
【請求項６】
前記制御工程では、
前記原水に所定の比率で前記凝集剤が注入され、
前記凝集物のゼータ電位が前記ろ過膜の材料に応じた目標範囲に収まるように、前記ｐＨ調整剤の注入率が制御される
請求項１または請求項２に記載のろ過膜システムの制御方法。
【請求項７】
前記ろ過膜システムは、前記ろ過膜の前段に前記凝集物を固液分離する沈殿槽をさらに備え、
前記ろ過膜は、固液分離後の前記凝集処理水をろ過処理する
請求項１または請求項２に記載のろ過膜システムの制御方法。
【請求項８】
原水に凝集剤を注入する凝集剤注入部と、前記凝集剤の注入で形成された凝集物を含んだ前記原水の凝集処理水をろ過処理してろ過水を得るろ過膜と、を備えるろ過膜システムの制御装置であって、
前記ろ過膜による前記ろ過処理の前段で、前記凝集物のゼータ電位が前記ろ過膜の材料に応じた目標範囲に収まるように、前記凝集剤およびｐＨ調整剤の少なくとも一方の注入率を調整する制御部を有する制御装置。
【請求項９】
前記凝集処理水のｐＨ値と前記凝集物のゼータ電位との対応関係のデータを保持する記憶部をさらに有し、
前記制御部は、
前記凝集処理水のｐＨ値を取得し、
前記対応関係に基づいて、前記凝集処理水のｐＨ値が前記目標範囲に対応するｐＨ値の範囲に収まるように、前記凝集剤および前記ｐＨ調整剤の少なくとも一方の注入率を制御する
請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
原水に凝集剤を注入する凝集剤注入部と、
前記凝集剤の注入で形成された凝集物を含んだ前記原水の凝集処理水をろ過処理してろ過水を得るろ過膜と、
請求項８または請求項９に記載の制御装置と、
を備えるろ過膜システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ろ過膜システムの制御方法および制御装置、ろ過膜システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、浄水プロセス用の膜ろ過技術として、膜ろ過の前段で凝集処理を行う凝集・膜ろ過法が知られている（例えば、特許文献１参照）。凝集・膜ろ過法では、原水に凝集剤を注入し、原水と凝集剤を混和し、原水中の濁質やコロイド、溶解物質などが凝集剤と反応して凝集物を形成した後、凝集物を含有する水を膜ろ過してろ過水を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１６８７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
凝集・膜ろ過法では、運転時間の経過により、膜ろ過工程に流入した凝集物がろ過膜の表面や細孔に付着し、堆積した凝集物でろ過膜が閉塞して水の透過性能が著しく低下する事象（ファウリング）が発生しうる。ファウリングを抑制して安定した膜ろ過を実現する観点からは、ろ過膜に凝集物が付着しにくい状態でろ過膜システムの運転を行えることが好ましい。
【０００５】
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであって、ろ過膜に凝集物が付着しにくい状態での膜ろ過を可能とし、ファウリングを抑制できるろ過膜システムの制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様は、原水に凝集剤を注入する凝集剤注入部と、凝集剤の注入で形成された凝集物を含んだ原水の凝集処理水をろ過処理してろ過水を得るろ過膜と、を備えるろ過膜システムの制御方法である。当該制御方法は、ろ過膜によるろ過処理の前処理として、凝集物のゼータ電位がろ過膜の材料に応じた目標範囲に収まるように、凝集剤およびｐＨ調整剤の少なくとも一方の注入率を制御する制御工程を有する。
【０００７】
上記の制御方法は、凝集処理水のｐＨ値と凝集物のゼータ電位との対応関係を取得する準備工程をさらに有していてもよい。また、上記の制御工程では、凝集処理水のｐＨ値を監視し、対応関係に基づいて、監視される凝集処理水のｐＨ値が目標範囲に対応するｐＨ値の範囲に収まるように、凝集剤およびｐＨ調整剤の少なくとも一方の注入率が制御されてもよい。
【０００８】
上記のろ過膜は、アルミナ系のセラミック膜であってもよい。また、上記の制御工程では、凝集物のゼータ電位が－７ｍＶ以上となるように、凝集剤およびｐＨ調整剤の少なくとも一方の注入率が制御されてもよい。
さらに、上記の制御工程では、目標範囲のマイナス側の領域に凝集物のゼータ電位が収まるように、凝集剤およびｐＨ調整剤の少なくとも一方の注入率が制御されてもよい。
【０００９】
上記の制御工程では、原水に所定の比率でｐＨ調整剤が注入され、凝集物のゼータ電位がろ過膜の材料に応じた目標範囲に収まるように、凝集剤の注入率が制御されてもよい。
【００１０】
上記の制御工程では、原水に所定の比率で凝集剤が注入され、凝集物のゼータ電位がろ過膜の材料に応じた目標範囲に収まるように、ｐＨ調整剤の注入率が制御されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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