JP3532094B2 - 膜分離装置を有する水処理設備の監視装置 - Google Patents
膜分離装置を有する水処理設備の監視装置Info
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Description
管理技術に係り、膜分離装置を有する水処理設備の監視
装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、図6に示すような、水処理設備に
おいては、流入する被処理水41を曝気槽42へ受け入
れるとともに、曝気槽42において散気装置43から空
気を供給しながら連続的に被処理水を生物学的処理し、
曝気槽42の混合液44を沈殿槽45で固液分離し、沈
殿槽45における上澄水46を放流槽47を経て系外へ
放流し、沈殿槽45で沈降分離した汚泥を曝気槽42へ
返送することにより、活性汚泥の系外への流出を抑制す
るとともに、曝気槽42における汚泥濃度を高めてい
た。 【0003】このような水処理設備においては、その運
転管理を行なうために、槽内の状態を示すpHなどの各
種の指標を測定しており、測定したデータを記録するた
めに、紙に印字する記録計や電子データとして記録する
データロガ装置を使用している。また、最低1週間に1
度の頻度で点検を行なうような、小規模の水処理設備に
おいては、簡単な記録計を利用するか、記録を取らない
で運転管理を行なっている。 【0004】大型の水処理設備においては、生物処理槽
における槽内の状態を監視するために、DO計、ORP
計、pH計等の複数のセンサーを設置し、詳細にデータ
を記録してきめ細かな運転制御を行なっており、パーソ
ナルコンピュータ程度の制御機器を使用してデータの記
録および運転制御を行なっている。 【0005】一方、図7に示すような、膜分離装置を利
用する水処理装置においては、被処理水51が流入する
流量調整槽52に続く生物槽53に膜分離装置54を浸
漬し、膜分離装置54の下方に散気装置55を配置して
おり、膜分離装置54に連通してサイホン管路をなす透
過液導出系55が放流槽56の水深下において開口し、
生物槽53と放流槽56における液位差に基づく自然水
頭を駆動圧力として膜分離装置54を運転している。 【0006】このような膜分離装置を利用した活性汚泥
処理においては、膜分離装置による固液分離により槽内
の活性汚泥濃度を高濃度に維持することができるので、
処理水質が安定し、維持管理も容易なことから広く普及
し始めている。しかし、この方法は、活性汚泥に対する
管理を著しく軽減できる反面において、膜分離装置の管
理が必要となる。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】膜分離装置は、運転を
継続するに伴って膜の細孔等に有機物や無機物が付着す
るので、定期的に薬液を使用して膜に付着した汚れを分
解洗浄している。この膜洗浄は、通常において半年から
1年に1回程度の頻度で定期的に実施しており、あるい
は膜の汚れが著しくひどくなり、膜のろ過抵抗が大きく
なった時点で随時に実施している。この膜の汚れの判断
は、透過流束を一定に維持する運転条件下においては、
汚れによるろ過抵抗の増加に比例してろ過に必要なろ過
圧力(ろ過水頭)が増加することから、ろ過水頭を監視
することにより行なっており、ろ過水頭が上限基準を越
えた時点で膜洗浄が必要と判断している。また、ろ過水
頭の監視に際しては、水温によって水の粘度が変わるこ
とから、水温も監視項目としている。 【0008】しかし、ろ過水頭の増加は、膜面の汚れに
起因するろ過抵抗の増加によるものだけでなく、透過液
を導く透過液導出系の異常による通液抵抗の増加によっ
ても生じ、また逆に、膜面自体は汚れが進行しているに
も拘わらず、膜の損傷によってろ過水頭の増加が生起し
ない場合などもある。 【0009】したがって、メンテナンス時において、そ
の場限りの監視を行なっても、現在のろ過水頭が膜面の
汚れを正常に反映した結果であると判断できず、ろ過水
頭などの膜分離装置の運転指標を継続して記録し、監視
期間における経時的変化を表わすデータに基づき膜面の
汚れを判断する必要がある。 【0010】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、監視期間における膜分離装置の運転状態を履歴とし
て記録し、膜面の汚れの経時的変化を画像データとして
表示することができる膜分離装置を有する水処理設備の
監視装置を提供することを目的とする。 【0011】 【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の膜分離装置を有する水処理設備の監視
装置は、槽内に膜分離装置を浸漬した水処理設備におい
て、水位計もしくは圧力計にて測定するろ過水頭と、水
温計にて測定する槽内の水温と、流量計にて測定する膜
透過液の流量とを指標として膜分離装置の運転状態を監
視する装置であって、予め設定する監視期間において各
指標の測定値を設定したサンプリング時間毎に記録する
データ記録回路と、データ記録回路に記憶したろ過水頭
と流量と水温の測定データを時系列的に表示するデータ
表示回路と、データ記録回路とデータ表示回路とを制御
する制御回路とを備えたものである。 【0012】また、データ記録回路に記録した測定デー
タを外部に送信する送信機能を備えたものである。 【0013】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1〜図5において、水処理装置1
は、流入する被処理水2を受け入れる流量調整槽3と、
被処理水2を生物学的に処理する曝気槽4と、曝気槽4
に浸漬した膜分離装置5と、膜分離装置5の下方に配置
した散気装置6と、膜透過液を貯留する放流槽7と、膜
分離装置5に連通してサイホン管路をなし、放流槽7の
水深下において開口する透過液導出管8と、放流槽7の
膜透過液を系外へ放出する放流管7aと、流量調整槽3
から曝気槽4へ被処理水2を一定量ずつ供給する定流量
ポンプ9と、散気装置6に曝気空気を供給するブロア1
0と、曝気槽4における水温を測定する水温計11と、
膜分離装置5に作用するろ過水頭を計測するために、曝
気槽4に設けた水位計12(圧力計でも良く、機種によ
って曝気槽以外の槽にも水位計を設けることもある)
と、透過液導出管8における膜透過液の流量を測定する
流量計13とを有している。 【0014】監視装置14は、水温計11による測定水
温と、水位計12にる測定ろ過水頭と、流量計13にる
測定流量とを指標として膜分離装置5の運転状態を監視
するものであり、水温計11と水位計12と流量計13
を接続するための複数の入力ポート15と、データを外
部へ出力するための出力ポート16を側部に有し、上面
にデータを表示する液晶パネルPと操作ボタン17を有
している。 【0015】さらに詳述すると、監視装置14は、各入
力ポート15に接続したA/D変換を行なうA/Dイン
ターフェイス回路18と、出力ポート16に接続した通
信インターフェイス回路19と、操作ボタン17に接続
したスイッチ回路20と、各種の初期設定を行なうディ
ップスイッチ回路20aと、設定データを記録するEE
PROM回路21と、基本プログラムを格納するROM
回路22と、測定データを記録するRAM回路23と、
時刻を出力するカレンダー回路24と、液晶パネル16
に接続した液晶インターフェイス回路25と、各回路を
制御するCPU26とを有している。 【0016】上記した構成において、流量調整槽3に受
け入れた被処理水2は、定流量ポンプ9により流量調整
槽3から曝気槽4へ一定量ずつ供給し、曝気槽4におい
て散気装置6から空気を供給しながら槽内の活性汚泥に
より生物学的に処理する。 【0017】一方、膜分離装置5は、透過液導出管8が
サイフォン管路をなすことから、曝気槽4における液面
と放流槽7における液面との間における自然水頭をろ過
水頭(駆動圧力)として作動し、有機濾過膜等の膜を透
過した膜透過液が透過液導出管8を通って放流槽7に流
れ出る一方で、活性汚泥が槽内に残留する。尚、本実施
の形態においては、自然水頭を利用した重力ろ過を行な
っているが、吸引ポンプを利用してろ過水頭を与えるこ
ともできる。 【0018】このとき、定流量ポンプ9が流量調整槽3
から曝気槽4へ供給する被処理水2の流量と、透過液導
出管8を通って放流槽7に流れ出る透過液量が拮抗し、
曝気槽4における液面が膜分離装置5に所定のろ過水頭
を与える液位に位置する。経時的変化により、膜分離装
置5における膜の透過流束が膜面の汚れ等に起因して低
下すると、透過液導出管8を通って放流槽7に流れ出る
膜透過液量の低下に伴って曝気槽4における液位が上昇
してろ過水頭が増加し、ろ過水頭の増加によりによって
膜透過液量が増加し、膜透過液量が定流量ポンプ9の供
給量に見合う量に回復するまでろ過水頭が増加する。 【0019】監視装置14は、CPU26とRAM回路
23とで構成するデータ記録回路において、水温計1
1、水位計12、流量計13から各入力ポート15に入
力する電圧入力を、各A/Dインターフェイス回路18
を通してサンプリングし、収集したデータをRAM回路
23に測定値として記憶する。 【0020】この測定は、放流槽7における液位が一定
であるとして、水位計12により測定する曝気槽4の液
位から予め設定する放流槽7における液位を減じた値を
ろ過水頭として測定し、測定したろ過水頭を水温計11
で測定する水温に基づいて補正し、標準水温におけるろ
過水頭を求める。 【0021】測定値のサンプリングは、1秒間隔でデー
タを取り込み、これをサンプリング時間(例えば3分
間)毎の平均値として行ない、予め設定する監視期間
(例えば15日)において保存する。監視期間は、水処
理設備1の維持管理頻度に応じて設定するものであり、
点検時に前回の点検から今回の点検までの期間に相当す
る。測定値は監視期間における全データを保存し、監視
期間を超える古いデータを逐次に消去するとともに最新
のデータを保存データに加える。 【0022】メンテナンス時には、CPU26と液晶イ
ンターフェイス回路25と液晶パネルPとからなるデー
タ表示回路により、データ記録回路に記憶した測定デー
タを時系列的に表示する。 【0023】この表示は、図4に示すように、サンプリ
ングした日時Hと、サンプリングにより得られた測定値
を予め設定する基準値との比としてパーセントで表示
し、各入力ポート毎のデータD、つまりろ過水頭、水
温、流量の各測定値を一覧に表示し、操作ボタン17を
適宜に操作することにより、古いものから新しいもの
へ、あるいは新しいものから古いものへ順次に時系列的
に表示する。 【0024】また、操作ボタン17を操作し、表示モー
ドをグラフ画面に切り替えると、図5に示すように、監
視期間における測定データDを、X軸を時間としY軸を
測定値(予め設定する基準値との比としてパーセントで
表示)として、その変化を時系列的にグラフとして表示
し、各入力ポート毎のデータ、つまりろ過水頭、水温、
流量の各測定値を個別に表示し、操作ボタン17を適宜
に操作することにより表示するデータ種を切り替える。 【0025】表示する時間軸の単位は、操作ボタン17
の操作により変更することができ、最大において監視期
間の全期間のデータを一度に表示することができる。ま
た、画面上には、時間軸の単位Mと、表示している最新
のデータ(画面上右端)の測定した日時Hと、同データ
の値Vを表示する。 【0026】したがって、メンテナンス時に保存したデ
ータを画面表示することにより、その場において、監視
期間におけるろ過水頭の変化を時系列的に認識すること
ができ、現在のろ過水頭が正常な経時的変化により招来
したものか否かを判断することができ、流量の変化を確
認することにより膜の損傷の有無を判断することができ
る。 【0027】また、保存したデータを通信インターフェ
イス回路19を通して出力ポート16に出力し、出力ポ
ート16に接続したモデム等を介して遠隔地において測
定値データを受け取り、膜分離装置5の運転状態を遠隔
地において監視することができる。 【0028】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、監
視期間におけるろ過水頭の変化を時系列的に認識して、
膜の汚れ状態を示す指標としてのろ過水頭の正当性を判
断することができ、流量の変化を確認することにより膜
の損傷の有無を判断することができ、送信機能により、
保存したデータを遠隔地において認知し、膜分離装置の
運転状態を遠隔地において監視することができる。
を示す摸式図である。 【図2】同実施の形態における監視装置の平面図であ
る。 【図3】同実施の形態における監視装置の回路構成を示
すブロック図である。 【図4】同実施の形態における監視装置における表示画
面を示す摸式図である。 【図5】同実施の形態における監視装置におけるグラフ
の表示画面を示す摸式図である。 【図6】従来の水処理装置の構成を示す摸式図である。 【図7】従来の水処理装置の構成を示す摸式図である。 【符号の説明】 1 水処理装置 2 被処理水 3 流量調整槽 4 曝気槽 5 膜分離装置 6 散気装置 7 放流槽 8 透過液導出管 9 定流量ポンプ 10 ブロア 11 水温計 12 水位計 13 流量計 14 監視装置 15 入力ポート 16 出力ポート 17 操作ボタン 18 A/Dインターフェイス回路 19 通信インターフェイス回路 20 スイッチ回路 21 EEPROM回路 22 ROM回路 23 RAM回路 24 カレンダー回路 25 液晶インターフェイス回路 26 CPU
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 槽内に膜分離装置を浸漬した水処理設備
において、水位計もしくは圧力計にて測定するろ過水頭
と、水温計にて測定する槽内の水温と、流量計にて測定
する膜透過液の流量とを指標として膜分離装置の運転状
態を監視する装置であって、予め設定する監視期間にお
いて各指標の測定値を設定したサンプリング時間毎に記
録するデータ記録回路と、データ記録回路に記憶したろ
過水頭と流量と水温の測定データを時系列的に表示する
データ表示回路と、データ記録回路とデータ表示回路と
を制御する制御回路とを備えたことを特徴とする膜分離
装置を有する水処理設備の監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08516698A JP3532094B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 膜分離装置を有する水処理設備の監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08516698A JP3532094B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 膜分離装置を有する水処理設備の監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277063A JPH11277063A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3532094B2 true JP3532094B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=13851087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08516698A Expired - Lifetime JP3532094B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 膜分離装置を有する水処理設備の監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3532094B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05168871A (ja) * | 1991-12-17 | 1993-07-02 | Kurita Water Ind Ltd | 膜分離装置 |
| JPH08126882A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-05-21 | Toshiba Corp | 造水プラントの運転制御装置 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP08516698A patent/JP3532094B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11277063A (ja) | 1999-10-12 |
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