[發明專利]分離膜面評價方法、水處理系統的控制方法以及水處理系統

在審

• 申請號: 201510020436.1
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104785118A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 佐伯智則;中野敬子;崎川幸夫
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: B01D65/10
• 分類號: B01D65/10;B01D65/02;B01D61/12;C02F1/44;C02F1/50;G01N5/02;G01N33/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 黃永杰

技術領域

本發明涉及凈化水的水處理系統中的分離膜面評價方法、該水處理系統的控制方法以及水處理系統。

背景技術

在凈化海水或廢水等水處理系統中，為了從原水除去被分離物質，經常使用分離膜。這樣的分離膜包括：形成有微小的孔(微孔)而從物理上除去大于該微孔的被分離物質的粒子的精密過濾膜或超濾膜、利用分離膜中的分子的擴散速度與透過速度之差或分離膜與分子的親和性而除去被分離物質的反滲透膜(RO膜)、納濾膜(NF膜)、離子交換膜等。

然而，任一種類型的分離膜都會以某種頻度產生積垢(堵塞)。例如，在精密過濾膜或超濾膜中，微小物質進入微孔中，微孔會閉塞而產生堵塞。另外，在RO膜、NF膜、離子交換膜等中，分子吸附在分離膜的表面上或微生物將該分子作為培養基而增殖，從而產生積垢。當產生積垢時，從原水分離被分離物質的分離性能降低。

因此，作為檢測積垢的技術，已知有在專利文獻1、專利文獻2中公開的技術。在專利文獻1中公開了如下技術：使用在表面上將與分離膜材料類似的材料形成膜而得到的傳感器，根據被分離物質向傳感器表面吸附的吸附量的變化、傳感器前后的有機物濃度變化來評價供給水(原水)的水質對積垢的影響。另外，在專利文獻2中公開了如下控制方法：在反滲透膜系統內配置生物膜形成基材，并測量生物膜量而控制系統的運轉。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-002397號公報

專利文獻2：WO2008/038575號公報

發明要解決的課題

可認為分離膜的積垢存在大約三種模式。即無機物質的堆積、有機物質的吸附以及微生物的增殖。作為與水處理系統所使用的分離膜的微孔的物理閉塞相關的評價方法，有作為JIS標準的FI法(Fouling?Index：積垢指數)，但該方法是將主要分離1μm左右的粒子的精密過濾膜作為對象的評價方法，適合于評價由無機物質的堆積引起的積垢。

另外，在專利文獻1中公開了：測量有機物向傳感器的表面吸附的吸附量的方法以及使用該方法執行水處理系統的前處理的方法，所述傳感器由類似于分離膜材料的材料成膜而成。該方法適合于評價由有機物質的吸附引起的積垢。

FI法、專利文獻1的方法是分析原水的方法，能夠在實際的積垢產生之前掌握產生積垢的可能性。另一方面，僅通過原水的分析不能評價由微生物的增殖引起的積垢。其理由如下。首先，可列舉并非原水中的全部物質都會成為微生物的增殖養分。另外，微生物的增殖速度會受到微生物所處的環境的微小變化的影響，這也是僅通過在某時刻原水中所包含的物質的分析、溫度、pH值等的測量不能評價微生物的增殖的理由。

在專利文獻2中公開了如下技術：在系統內配置分離膜自身并適當取出，用作為生物具有的能源物質的ATP(腺嘌呤核苷三磷酸)的量來評價附著于表面的生物膜量。在該技術中，可檢測出作為細胞而存在的被分離物質(來自生物的物質)，適合于評價由微生物的增殖引起的積垢。然而，在實際產生相當于積垢的現象后進行檢測，而不能事先檢測積垢并向系統的控制等進行反饋。另外，為了從系統內取出生物膜形成基材并分析而不能連續地在線監視系統內的水質變化。

發明內容

鑒于該狀況，本發明要解決的課題是提供一種早于實際產生積垢地檢測出由微生物在分離膜表面增殖而產生的積垢(生物積垢)的分離膜面評價方法、使用了該分離膜面評價方法的水處理系統的控制方法以及具有所述分離膜面評價方法的水處理系統。

用于解決課題的方案

所述課題通過使用如下的分離膜面評價方法、使用由該分離膜面評價方法控制水處理系統的控制方法以及使用水處理系統來解決。所述分離膜面評價方法的特征在于，具有：分支步驟，在所述分支步驟中，在從原水分離被分離物質的分離膜的上游，分支為所述原水的流動中的朝向所述分離膜的主流和與所述主流不同的另一方的支流，所述支流配置有加速微生物的增殖的加速機構和具有與所述分離膜同質的薄膜的計測傳感器；以及評價步驟，在所述評價步驟中，基于因通過所述加速機構增殖的微生物而在所述計測傳感器的測量部產生的變化，評價在所述分離膜面的表面產生的變化。

發明的效果

根據本發明，能夠提供一種水處理系統的穩定的控制方法。

附圖說明

圖1是表示本實施方式的海水淡化系統的結構例的圖。

圖2是表示測量部的結構例的圖。

圖3是表示測量傳感器的結構的剖視圖。

圖4是表示本發明的效果的圖表。

圖5是表示測量部的結構例的圖。