JPH08294688A - 海水淡水化プラント - Google Patents
海水淡水化プラントInfo
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- JPH08294688A JPH08294688A JP7105382A JP10538295A JPH08294688A JP H08294688 A JPH08294688 A JP H08294688A JP 7105382 A JP7105382 A JP 7105382A JP 10538295 A JP10538295 A JP 10538295A JP H08294688 A JPH08294688 A JP H08294688A
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- equation
- buffer capacity
- target value
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 原水の性質に応じた適正なｐＨ注入を行うこ
とができ、原水のｐＨを調整して逆浸透膜モジュールの
膜面における溶解性物質の析出を抑えること。 【構成】 緩衝能演算手段２７では、測定手段で測定し
た測定値により原水の緩衝能を演算する。ｐＨ一定制御
手段２８では、ｐＨ調整後の原水のｐＨと、原水の緩衝
能とから、ｐＨ調整後の原水のｐＨが目標値となるよう
ｐＨ調整剤の注入率を決定する。硫酸注入機１は、ｐＨ
一定制御手段２８により求めた注入率により、硫酸を注
入して原水のｐＨを調整する。ｐＨ調整後の原水は、逆
浸透膜モジュールに供給される。
とができ、原水のｐＨを調整して逆浸透膜モジュールの
膜面における溶解性物質の析出を抑えること。 【構成】 緩衝能演算手段２７では、測定手段で測定し
た測定値により原水の緩衝能を演算する。ｐＨ一定制御
手段２８では、ｐＨ調整後の原水のｐＨと、原水の緩衝
能とから、ｐＨ調整後の原水のｐＨが目標値となるよう
ｐＨ調整剤の注入率を決定する。硫酸注入機１は、ｐＨ
一定制御手段２８により求めた注入率により、硫酸を注
入して原水のｐＨを調整する。ｐＨ調整後の原水は、逆
浸透膜モジュールに供給される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、逆浸透膜モジュールを
用いた海水淡水化プラントに係り、とりわけ原水のｐＨ
調整機能を有する海水淡水化プラントに関する。
用いた海水淡水化プラントに係り、とりわけ原水のｐＨ
調整機能を有する海水淡水化プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、逆浸透膜モジュールを用いて海水
である原水を淡水化する海水淡水化プラントが知られて
いる。この海水淡水化プラントの運転制御にあたって
は、原水の条件や、膜の状態に応じた適切な運転を行い
効率的な運転が望まれている。
である原水を淡水化する海水淡水化プラントが知られて
いる。この海水淡水化プラントの運転制御にあたって
は、原水の条件や、膜の状態に応じた適切な運転を行い
効率的な運転が望まれている。
【０００３】しかしながら従来、逆浸透膜モジュールを
用いた海水淡水化プラントの運転諸因子である原水の水
温、原水濃度、原水ｐＨ、原水流量、透過水流量、回収
率、原水圧力、透過水濃度、モジュール数、運転コスト
等の関係は複雑で、目標とする最適の運転点での運転は
難しい。特に原水ｐＨは、海水の酸・塩基平衡が複雑で
あるため、その制御を適切に行うことは難しく、ｐＨを
目標値一定にすることはできないのが実情である。従っ
て、高価な膜の有効利用や効率的な運転を行うことはで
きない。
用いた海水淡水化プラントの運転諸因子である原水の水
温、原水濃度、原水ｐＨ、原水流量、透過水流量、回収
率、原水圧力、透過水濃度、モジュール数、運転コスト
等の関係は複雑で、目標とする最適の運転点での運転は
難しい。特に原水ｐＨは、海水の酸・塩基平衡が複雑で
あるため、その制御を適切に行うことは難しく、ｐＨを
目標値一定にすることはできないのが実情である。従っ
て、高価な膜の有効利用や効率的な運転を行うことはで
きない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】逆浸透膜モジュールを
有する海水淡水化装置は、膜表面で原水が濃縮されるた
め、原水中の溶解物質が膜表面に析出しやすく、それが
原因で生産水量の低下を招き、高価な膜の有効利用や効
率的な運転を行うことができなかった。
有する海水淡水化装置は、膜表面で原水が濃縮されるた
め、原水中の溶解物質が膜表面に析出しやすく、それが
原因で生産水量の低下を招き、高価な膜の有効利用や効
率的な運転を行うことができなかった。
【０００５】海水中には炭酸が多く含まれ、大気中の二
酸化炭素と平衡を保ちながら、アルカリ度、温度、ｐＨ
等によって、炭酸は重炭酸イオン、炭酸イオンと溶存状
態を変化させている。高いｐＨ時には炭酸イオンが多い
状態であるため、膜表面で濃縮が進むと濃縮されたカル
シウムイオン等との溶解限界を超えてしまい、膜表面に
炭酸カルシウム等が析出する結果になる。最も析出しや
すい物質が炭酸カルシウムであるので、その析出を防止
できるようなｐＨに、原水のｐＨを低下させるよう調整
する必要がある。
酸化炭素と平衡を保ちながら、アルカリ度、温度、ｐＨ
等によって、炭酸は重炭酸イオン、炭酸イオンと溶存状
態を変化させている。高いｐＨ時には炭酸イオンが多い
状態であるため、膜表面で濃縮が進むと濃縮されたカル
シウムイオン等との溶解限界を超えてしまい、膜表面に
炭酸カルシウム等が析出する結果になる。最も析出しや
すい物質が炭酸カルシウムであるので、その析出を防止
できるようなｐＨに、原水のｐＨを低下させるよう調整
する必要がある。
【０００６】ｐＨ調整剤の注入量とｐＨの関係は非線形
であるため、原水のｐＨとｐＨ緩衝能力（緩衝能）に応
じたｐＨ調整剤の注入制御が必要である。ここでｐＨ緩
衝能とは、溶液中に酸や塩基を加えた場合にｐＨの激変
を防ぐ作用をいう。
であるため、原水のｐＨとｐＨ緩衝能力（緩衝能）に応
じたｐＨ調整剤の注入制御が必要である。ここでｐＨ緩
衝能とは、溶液中に酸や塩基を加えた場合にｐＨの激変
を防ぐ作用をいう。
【０００７】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、原水水温や原水水質から原水の緩衝能を求
め、原水の水質に応じた適切なｐＨ調整剤の注入制御を
行って膜への原水中の溶解性物質の析出を防止すること
ができる逆浸透膜モジュールを用いた海水淡水化プラン
トを提供することを目的とする。
ものであり、原水水温や原水水質から原水の緩衝能を求
め、原水の水質に応じた適切なｐＨ調整剤の注入制御を
行って膜への原水中の溶解性物質の析出を防止すること
ができる逆浸透膜モジュールを用いた海水淡水化プラン
トを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
海水である原水を通して淡水とする逆浸透膜モジュール
と、原水のｐＨを調整するためｐＨ調整剤を注入するｐ
Ｈ調整装置と、前記測定手段で測定した測定値により原
水の緩衝能を演算する緩衝能演算手段と、前記測定手段
で測定したｐＨ調整後のｐＨと、緩衝能演算手段で求め
た原水の緩衝能とから、ｐＨ調整後のｐＨが目標値に一
定になるようにｐＨ調整装置によるｐＨ調整剤の注入率
を決定するｐＨ一定制御手段と、を備えたことを特徴と
する海水淡水化プラントである。
海水である原水を通して淡水とする逆浸透膜モジュール
と、原水のｐＨを調整するためｐＨ調整剤を注入するｐ
Ｈ調整装置と、前記測定手段で測定した測定値により原
水の緩衝能を演算する緩衝能演算手段と、前記測定手段
で測定したｐＨ調整後のｐＨと、緩衝能演算手段で求め
た原水の緩衝能とから、ｐＨ調整後のｐＨが目標値に一
定になるようにｐＨ調整装置によるｐＨ調整剤の注入率
を決定するｐＨ一定制御手段と、を備えたことを特徴と
する海水淡水化プラントである。
【０００９】請求項２記載の発明は、緩衝能演算手段は
下式を用いて原水の緩衝能を演算することを特徴とする
ものである。
下式を用いて原水の緩衝能を演算することを特徴とする
ものである。
【００１０】
【数１５】 請求項３記載の発明は、緩衝能演算手段は下式により原
水の緩衝能を演算することを特徴とするものである。
水の緩衝能を演算することを特徴とするものである。
【００１１】
【数１６】
【００１２】
【数１７】 請求項４記載の発明は、緩衝能演算手段は下式により原
水の緩衝能を演算することを特徴とするものである。
水の緩衝能を演算することを特徴とするものである。
【００１３】
【数１８】
【００１４】
【数１９】
【００１５】
【数２０】 請求項５記載の発明は、緩衝能演算手段は下式により原
水の緩衝能を演算することを特徴とするものである。
水の緩衝能を演算することを特徴とするものである。
【００１６】
【数２１】
【００１７】
【数２２】
【００１８】
【数２３】 請求項６記載の発明は、緩衝能演算手段は下式により原
水の緩衝能を演算することを特徴とするものである。
水の緩衝能を演算することを特徴とするものである。
【００１９】
【数２４】
【００２０】
【数２５】 請求項７記載の発明は、緩衝能演算手段は、以下の式に
より原水の緩衝能を演算することを特徴とするものであ
る。
より原水の緩衝能を演算することを特徴とするものであ
る。
【００２１】
【数２６】
【００２２】
【数２７】 請求項８記載の発明は、ｐＨ一定制御手段は、測定手段
で測定された原水カルシウム濃度と原水アルカリ度と原
水ｐＨとから、海水中の第２炭酸解離平衡定数と、炭酸
カルシウム溶解度積を用いて、下式によりランゲリア係
数を求め、炭酸カルシウムが膜内で析出しないようなｐ
Ｈ目標値を決定するランゲリア指数による目標値決定手
段を有することを特徴とするものである。
で測定された原水カルシウム濃度と原水アルカリ度と原
水ｐＨとから、海水中の第２炭酸解離平衡定数と、炭酸
カルシウム溶解度積を用いて、下式によりランゲリア係
数を求め、炭酸カルシウムが膜内で析出しないようなｐ
Ｈ目標値を決定するランゲリア指数による目標値決定手
段を有することを特徴とするものである。
【００２３】ｐＨsv＝ｐＨｓ−ＫｐＨｓ ｐＨsv：ｐＨ目標値 ｐＨｓ：ランゲリア指数 ＫｐＨ：ｐＨ目標値安全幅 ｐＨｓ＝（ｐＫ2 −ｐＫs ）−ｌｏｇ［Ｃａ+ ］−ｌｏ
ｇＴＡ＋ＴＳ Ｋ2 ：炭酸第２解離定数 Ｋs ：炭酸カルシウムの溶解度積 ［Ｃａ+ ］：カルシウムイオン濃度 ＴＡ：アルカリ度 ＴＳ：溶解性物質による補正値
ｇＴＡ＋ＴＳ Ｋ2 ：炭酸第２解離定数 Ｋs ：炭酸カルシウムの溶解度積 ［Ｃａ+ ］：カルシウムイオン濃度 ＴＡ：アルカリ度 ＴＳ：溶解性物質による補正値
【００２４】
【数２８】
【００２５】
【作用】請求項１記載の発明によれば、緩衝能演算手段
では、測定手段で測定した測定値により、原水の緩衝能
を演算する。ｐＨ一定制御手段では、測定手段で測定し
たｐＨ調整後の原水のｐＨと、原水の緩衝能とから、ｐ
Ｈ調整後の原水ｐＨが目標値となるようにｐＨ調整剤の
注入率を決定する。ｐＨ調整装置は、ｐＨ一定制御手段
で求めた注入率によりｐＨ調整剤を注入して原水のｐＨ
を調整する。ｐＨ調整後の原水は逆浸透膜モジュールに
供給される。
では、測定手段で測定した測定値により、原水の緩衝能
を演算する。ｐＨ一定制御手段では、測定手段で測定し
たｐＨ調整後の原水のｐＨと、原水の緩衝能とから、ｐ
Ｈ調整後の原水ｐＨが目標値となるようにｐＨ調整剤の
注入率を決定する。ｐＨ調整装置は、ｐＨ一定制御手段
で求めた注入率によりｐＨ調整剤を注入して原水のｐＨ
を調整する。ｐＨ調整後の原水は逆浸透膜モジュールに
供給される。
【００２６】請求項２記載の発明によれば、海水の酸・
塩基平衡式を用いて原水の緩衝能を演算することができ
る。
塩基平衡式を用いて原水の緩衝能を演算することができ
る。
【００２７】請求項３記載の発明によれば、炭酸による
緩衝効果を考慮して原水の緩衝能を演算することができ
る。
緩衝効果を考慮して原水の緩衝能を演算することができ
る。
【００２８】請求項４記載の発明によれば、炭酸による
緩衝効果を考慮して原水の緩衝能を演算することができ
る。
緩衝効果を考慮して原水の緩衝能を演算することができ
る。
【００２９】請求項５記載の発明によれば、炭酸による
緩衝効果の他に、ホウ酸、水素イオンによる緩衝効果も
平衡式を用いて演算し、より精度よく原水の緩衝能を演
算することができる。
緩衝効果の他に、ホウ酸、水素イオンによる緩衝効果も
平衡式を用いて演算し、より精度よく原水の緩衝能を演
算することができる。
【００３０】請求項６記載の発明によれば、炭酸による
緩衝効果を考慮して原水の緩衝能を演算することができ
る。
緩衝効果を考慮して原水の緩衝能を演算することができ
る。
【００３１】請求項７記載の発明によれば、炭酸による
緩衝効果の他に、ホウ酸、水素イオンによる緩衝効果も
平衡式を用いて演算し、より精度よく原水の緩衝能を演
算することができる。
緩衝効果の他に、ホウ酸、水素イオンによる緩衝効果も
平衡式を用いて演算し、より精度よく原水の緩衝能を演
算することができる。
【００３２】請求項８記載の発明によれば、目標値決定
手段により、測定手段で測定された原水カルシウム濃度
と原水アルカリ度と原水ｐＨから、海水中の第２炭酸解
離平衡定数と、炭酸カルシウム溶解度積を用いてランゲ
リア係数を求め、炭酸カルシウムが膜内で析出しないよ
うなｐＨ目標値を決定することができる。
手段により、測定手段で測定された原水カルシウム濃度
と原水アルカリ度と原水ｐＨから、海水中の第２炭酸解
離平衡定数と、炭酸カルシウム溶解度積を用いてランゲ
リア係数を求め、炭酸カルシウムが膜内で析出しないよ
うなｐＨ目標値を決定することができる。
【００３３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
【００３４】図１は本発明による逆浸透膜モジュールを
用いた海水淡水化プラントの一実施例を示す図である。
用いた海水淡水化プラントの一実施例を示す図である。
【００３５】図１において、海水淡水化プラントは、逆
浸透膜３ａを有する複数の逆浸透膜モジュール３と、逆
浸透膜モジュール３に供給水流入路４から供給される原
水（海水）を圧送する高圧ポンプ２と、供給水流入路４
内の原水に対して硫酸を注入する硫酸注入機１とを備え
ている。
浸透膜３ａを有する複数の逆浸透膜モジュール３と、逆
浸透膜モジュール３に供給水流入路４から供給される原
水（海水）を圧送する高圧ポンプ２と、供給水流入路４
内の原水に対して硫酸を注入する硫酸注入機１とを備え
ている。
【００３６】また供給水流入路４には、流量計５と、サ
ンプリング配管７に連結されたサンプリングポンプ６が
設置されている。原水はサンプリングポンプ６により圧
送されサンプリング配管７を通って、プラントの状態値
を測定する手段、例えば水温計８、導電率計９、ｐＨ計
１０、アルカリ度計１１、ＳＤＩ計１２、カルシウム濃
度測定装置１３に送られるようになっている。
ンプリング配管７に連結されたサンプリングポンプ６が
設置されている。原水はサンプリングポンプ６により圧
送されサンプリング配管７を通って、プラントの状態値
を測定する手段、例えば水温計８、導電率計９、ｐＨ計
１０、アルカリ度計１１、ＳＤＩ計１２、カルシウム濃
度測定装置１３に送られるようになっている。
【００３７】また、硫酸注入後のｐＨを測定するため
に、供給水流入路４には、サンプリング配管１５に連結
されたサンプリングポンプ１４が設置されている。硫酸
注入後の原水は、サンプリングポンプ１４によって圧送
され、供給水はサンプリング配管１５を通って、ｐＨ計
１６に送られる。また、供給水流入路４には、供給水圧
力計１７が設置されている。
に、供給水流入路４には、サンプリング配管１５に連結
されたサンプリングポンプ１４が設置されている。硫酸
注入後の原水は、サンプリングポンプ１４によって圧送
され、供給水はサンプリング配管１５を通って、ｐＨ計
１６に送られる。また、供給水流入路４には、供給水圧
力計１７が設置されている。
【００３８】逆浸透膜モジュール３には、逆浸透膜３ａ
を透過する透過水用の透過水流出路１８と、逆浸透膜３
ａを透過せず塩分が濃縮された濃縮水用の濃縮水流出路
１９が各々接続されている。
を透過する透過水用の透過水流出路１８と、逆浸透膜３
ａを透過せず塩分が濃縮された濃縮水用の濃縮水流出路
１９が各々接続されている。
【００３９】透過水流出路１８には、サンプリングポン
プ２０が設置されており、透過水はサンプリング配管２
１を通って、透過水導電率計２２に送られる。また、透
過水流出路１８には透過水流量計２３が設置されてお
り、濃縮水流出路１９には、濃縮水圧力計２４が設置さ
れている。
プ２０が設置されており、透過水はサンプリング配管２
１を通って、透過水導電率計２２に送られる。また、透
過水流出路１８には透過水流量計２３が設置されてお
り、濃縮水流出路１９には、濃縮水圧力計２４が設置さ
れている。
【００４０】図１に示すように、海水淡水化プラントは
更にｐＨ制御システム２５を備え、このｐＨ制御システ
ム２５は、オペレータとの信号のやりとりを行うマンマ
シンインタフェース手段２６と、水温計８で測定した原
水水温Ｔと、導電率計９で測定した原水導電率ＴＤＳ
と、ｐＨ計１０で測定した原水ｐＨffと、アルカリ度計
１１で測定した原水アルカリ度ＴＡとから海水の酸・塩
基平衡式、平衡定数を利用して原水のｐＨの緩衝能βを
演算する緩衝能演算手段２７と、ｐＨ計１６で測定した
ｐＨ調整後のｐＨpvと、緩衝能βとからｐＨ調整後のｐ
Ｈpvが目標値ｐＨsvに一定になるように硫酸注入機１に
よるｐＨ調整剤（硫酸）の注入率を決定するｐＨ一定制
御手段２８と、注入率と流量から注入量を計算する注入
量演算手段２９を有している。
更にｐＨ制御システム２５を備え、このｐＨ制御システ
ム２５は、オペレータとの信号のやりとりを行うマンマ
シンインタフェース手段２６と、水温計８で測定した原
水水温Ｔと、導電率計９で測定した原水導電率ＴＤＳ
と、ｐＨ計１０で測定した原水ｐＨffと、アルカリ度計
１１で測定した原水アルカリ度ＴＡとから海水の酸・塩
基平衡式、平衡定数を利用して原水のｐＨの緩衝能βを
演算する緩衝能演算手段２７と、ｐＨ計１６で測定した
ｐＨ調整後のｐＨpvと、緩衝能βとからｐＨ調整後のｐ
Ｈpvが目標値ｐＨsvに一定になるように硫酸注入機１に
よるｐＨ調整剤（硫酸）の注入率を決定するｐＨ一定制
御手段２８と、注入率と流量から注入量を計算する注入
量演算手段２９を有している。
【００４１】緩衝能演算手段２７には、海水の酸・塩基
平衡式からｐＨ調整剤注入量とｐＨの関係を求めてグラ
フにして表示することによりｐＨ目標値決定を支援する
ｐＨ変化グラフ表示手段３０が接続されている。
平衡式からｐＨ調整剤注入量とｐＨの関係を求めてグラ
フにして表示することによりｐＨ目標値決定を支援する
ｐＨ変化グラフ表示手段３０が接続されている。
【００４２】またｐＨ一定制御手段２８には、原水カル
シウム濃度と原水アルカリ度と原水ｐＨから、海水中の
第２炭酸解離平衡定数と、炭酸カルシウム溶解度積を用
いて、よってランゲリア係数ｐＨｓを求め、炭酸カルシ
ウムが膜内で析出しないようなｐＨ目標値ｐＨsvを決定
するランゲリア指数による目標値決定手段３１が接続さ
れている。
シウム濃度と原水アルカリ度と原水ｐＨから、海水中の
第２炭酸解離平衡定数と、炭酸カルシウム溶解度積を用
いて、よってランゲリア係数ｐＨｓを求め、炭酸カルシ
ウムが膜内で析出しないようなｐＨ目標値ｐＨsvを決定
するランゲリア指数による目標値決定手段３１が接続さ
れている。
【００４３】また目標値決定手段３１には、ランゲリア
指数ｐＨｓとＳＤＩ計１２で測定されたＳＤＩと、ｐＨ
調整後のｐＨpvと、水温計８で測定した原水水温Ｔと、
透過水流量計２３で測定した透過水流量Ｑｐpvと、供給
水圧力計１７で測定した原水圧力Ｐｆpvと、濃縮水圧力
計２４で測定した濃縮水圧力Ｐｂpvと、透過水導電率計
２２で測定した透過水濃度Ｃｐpvとから計算した標準状
態に換算したＲＯ膜の水透過係数Ａと、塩透過係数Ｂ
と、ランゲリア指数ｐＨｓとの時系列変化と、水透過係
数Ａの変化幅と、ランゲリア指数ｐＨｓ、ＳＤＩの平均
を表示し、異なるＳＤＩ、ランゲリア指数ｐＨｓ、ｐＨ
目標値ｐＨsvの時の膜の汚れ具合を比較し、ランゲリア
指数から、ｐＨ目標値を決定する時に用いるｐＨ目標値
安全幅を適正にする支援を行う膜汚れ診断手段３２が接
続されている。
指数ｐＨｓとＳＤＩ計１２で測定されたＳＤＩと、ｐＨ
調整後のｐＨpvと、水温計８で測定した原水水温Ｔと、
透過水流量計２３で測定した透過水流量Ｑｐpvと、供給
水圧力計１７で測定した原水圧力Ｐｆpvと、濃縮水圧力
計２４で測定した濃縮水圧力Ｐｂpvと、透過水導電率計
２２で測定した透過水濃度Ｃｐpvとから計算した標準状
態に換算したＲＯ膜の水透過係数Ａと、塩透過係数Ｂ
と、ランゲリア指数ｐＨｓとの時系列変化と、水透過係
数Ａの変化幅と、ランゲリア指数ｐＨｓ、ＳＤＩの平均
を表示し、異なるＳＤＩ、ランゲリア指数ｐＨｓ、ｐＨ
目標値ｐＨsvの時の膜の汚れ具合を比較し、ランゲリア
指数から、ｐＨ目標値を決定する時に用いるｐＨ目標値
安全幅を適正にする支援を行う膜汚れ診断手段３２が接
続されている。
【００４４】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。
用について説明する。
【００４５】水に酸や塩基（アルカリ）を注入するとｐ
Ｈは変化するが、その変化の大きさは、水の性質によっ
て異なる。例えば、強塩基である水酸化ナトリウム（Ｎ
ａＯＨ）を加えれば、完全に解離して水酸イオン（ＯＨ
- ）が水中に残るので、ｐＨは急上昇する。ここで、ｐ
Ｈの定義を（１）式に示す。ｐＨは、水素イオン濃度の
対数にマイナスを乗じた値である。（１）式において、
［］は濃度を表す。
Ｈは変化するが、その変化の大きさは、水の性質によっ
て異なる。例えば、強塩基である水酸化ナトリウム（Ｎ
ａＯＨ）を加えれば、完全に解離して水酸イオン（ＯＨ
- ）が水中に残るので、ｐＨは急上昇する。ここで、ｐ
Ｈの定義を（１）式に示す。ｐＨは、水素イオン濃度の
対数にマイナスを乗じた値である。（１）式において、
［］は濃度を表す。
【００４６】水中では、水酸イオンと水素イオンは
（２）式の平衡が成り立つので、（３）式は一定値とな
っている。今、水酸化ナトリウムを注入してＯＨ- が増
加すると、Ｈ+ は減少しｐＨは増加する。
（２）式の平衡が成り立つので、（３）式は一定値とな
っている。今、水酸化ナトリウムを注入してＯＨ- が増
加すると、Ｈ+ は減少しｐＨは増加する。
【００４７】
【数２９】 強塩基や強酸を加えた場合には、上記のようにｐＨが急
上昇したり、急下降するが、炭酸のような弱酸溶液に強
塩基を加えても、ｐＨは容易に変化しない。
上昇したり、急下降するが、炭酸のような弱酸溶液に強
塩基を加えても、ｐＨは容易に変化しない。
【００４８】弱酸をＨＡ、強塩基をＢＯＨとすると、
（４）式のようにＢＯＨがＨＡの解離によって生じるＨ
+ によって中和されて消滅するために、溶液全体のＨ+
濃度には、大きな変化が起こらないからである。
（４）式のようにＢＯＨがＨＡの解離によって生じるＨ
+ によって中和されて消滅するために、溶液全体のＨ+
濃度には、大きな変化が起こらないからである。
【００４９】 ＨＡ＋Ｂ+ ＋ＯＨ- →Ｂ+ ＋Ａ- ＋Ｈ2 Ｏ ……（４） このように、溶液に酸や塩基を加えた場合にｐＨの激変
を防ぐ作用を緩衝作用といい、数量化されたものを緩衝
能（Buffer value）βという。βは、１単位のｐＨ変化
を生ずるために溶液に加えるべき、強酸または強塩基の
量で（５）式のように表される。
を防ぐ作用を緩衝作用といい、数量化されたものを緩衝
能（Buffer value）βという。βは、１単位のｐＨ変化
を生ずるために溶液に加えるべき、強酸または強塩基の
量で（５）式のように表される。
【００５０】
【数３０】 （５）式をそのままでは、計算できないので、以下の
（６）式のように展開し、対象溶液のβを求める。
（６）式のように展開し、対象溶液のβを求める。
【００５１】
【数３１】 ［Ｂ+ ］である塩基成分を海水に応じて求め、［Ｈ+ ］
で微分し計算する。海水の塩基成分は炭酸とホウ素
（Ｂ）である。
で微分し計算する。海水の塩基成分は炭酸とホウ素
（Ｂ）である。
【００５２】具体的には緩衝能演算手段２７において、
水温計８で測定した原水水温Ｔと、導電率計９で測定し
た原水導電率ＴＤＳと、ｐＨ計１０で測定した原水ｐＨ
ffと、アルカリ度計１１で測定した原水アルカリ度ＴＡ
とから、海水の（６）式に示す酸・塩基平衡式を利用し
て原水の緩衝能βを演算する。
水温計８で測定した原水水温Ｔと、導電率計９で測定し
た原水導電率ＴＤＳと、ｐＨ計１０で測定した原水ｐＨ
ffと、アルカリ度計１１で測定した原水アルカリ度ＴＡ
とから、海水の（６）式に示す酸・塩基平衡式を利用し
て原水の緩衝能βを演算する。
【００５３】ｐＨ一定制御手段２８では、ｐＨ計１６で
測定したｐＨ調整後のｐＨpvと、緩衝能演算手段２７で
計算された緩衝能βとから、ｐＨ調整後のｐＨpvが目標
値ｐＨsvに一定になるように以下のように硫酸の注入率
を決定する。
測定したｐＨ調整後のｐＨpvと、緩衝能演算手段２７で
計算された緩衝能βとから、ｐＨ調整後のｐＨpvが目標
値ｐＨsvに一定になるように以下のように硫酸の注入率
を決定する。
【００５４】緩衝能βによる比例ゲインＫｐのチューニ
ングは、サイト毎に特性が異なると考えられるため、サ
イト毎に実験を行って求め、予め入力されているものと
する。
ングは、サイト毎に特性が異なると考えられるため、サ
イト毎に実験を行って求め、予め入力されているものと
する。
【００５５】 Ｓ（ｎ）＝ΔＳｂ＋Ｓ(n-1) ……（７） Ｓ（ｎ）：硫酸注入率設定値［ｍｇ／Ｌ］ Ｓ(n-1) ：前回制御周期の制御出力［ｍｇ／Ｌ］ ΔＳｂ：今回制御周期の制御出力偏差（［ｍｇ／Ｌ］）
【００５６】
【数３２】 他方、緩衝能演算手段２７において、海水の緩衝能を演
算する方法として、海水の塩基成分、すなわちアルカリ
度（ＴＡ）を［Ｈ+ ］の関数として求めることができ
る。一般に海水のＴＡは、（１０）式で表すことができ
る。
算する方法として、海水の塩基成分、すなわちアルカリ
度（ＴＡ）を［Ｈ+ ］の関数として求めることができ
る。一般に海水のＴＡは、（１０）式で表すことができ
る。
【００５７】 ［Ｂ+ ］＝ＴＡ＝［ＨＣＯ3 - ］＋２［ＣＯ3 2-］＋［Ｂ（ＯＨ）4 - ］ ＋［ＯＨ- ］＋［Ｒ- ］−［Ｈ+ ］ ……（10） ここで、［Ｒ- ］は、海水中の弱塩基のイオン量であ
る。
る。
【００５８】また（１０）式右辺の各イオン濃度を炭酸
系、ホウ素系、次亜塩系の平衡式を利用して、［Ｈ+ ］
と計測可能な項と既知の平衡定数の項のみの式を導出す
ることによりＴＡを求め、緩衝能βを得ることができ
る。
系、ホウ素系、次亜塩系の平衡式を利用して、［Ｈ+ ］
と計測可能な項と既知の平衡定数の項のみの式を導出す
ることによりＴＡを求め、緩衝能βを得ることができ
る。
【００５９】この場合、緩衝能βは（１１）式に従って
演算する。式中で計測できない全炭酸濃度ＴＣＯ2 は
（１２）式で求める。
演算する。式中で計測できない全炭酸濃度ＴＣＯ2 は
（１２）式で求める。
【００６０】
【数３３】
【００６１】
【数３４】 演算式中の平衡定数は、水温、塩分量によって変化する
ため、以下の式で求める。
ため、以下の式で求める。
【００６２】 ｐＫ1 (t,S) ＝6320.81/T-126.3405+19.568(1n T) +(19.894-840.39/T-3.0189(1n T))S1/2 +0.0068S ……（13） ｐＫ2 (t,S) ＝5143.69/T-90.1833+14.613(1n T) +(17.176-690.59/T-2.6719(1n T))S1/2 +0.0217S ……（14） 1n ＫB (t,S) ＝148.0248-8966.90/T-24.4344(1n T) +(0.5998-75.25/T)S1/2 +0.01767S ……（15） 1n ＫW (t,S) ＝148.9802-13847.26/T-23.6521(1n T) +(-79.2447+3298.720/T+12.0408(1n T))S1/2 +0.019813S ……（16） Ｔ：温度［Ｋ］ Ｓ：塩分［ｇ／ｌ］ Ｔ（ｋ）＝Ｔ［℃］＋２７３ Ｓは導電率より求められ、Ｓ＝ｆ（ＴＤＳ）である。
【００６３】また、上記式を圧力で補正する場合、以下
の式を用いる。式の係数を表１に記述する。
の式を用いる。式の係数を表１に記述する。
【００６４】 Ｋ1 (t,S,P) ＝Ｋ1 (t,S)exp((−ΔＶ1 Ｐ＋ΔＫ1 Ｐ2 ／２） ／ＲＴ） ……（17） −ΔＶ1 ＝ａ0 ＋ａ1 （S-34.8）＋ａ2 ｔ＋ａ3 ｔ2 ……（18） −ΔＫ1 ＝（ｂ0 ＋ｂ1 (S-34.8）＋ｂ2 ｔ）×10-3 ……（19） Ｒ＝８２．０６ｃｍ3 ａｔｍ／（ｍｏｌ Ｋ）
【００６５】
【表１】 また、緩衝能演算手段２７において、次のようにして緩
衝能を演算することもできる。ただし、海水のｐＨを支
配しているのは炭酸であるため、炭酸の平衡のみを考慮
する。
衝能を演算することもできる。ただし、海水のｐＨを支
配しているのは炭酸であるため、炭酸の平衡のみを考慮
する。
【００６６】まず、
【００６７】
【数３５】 である。
【００６８】次に海水の炭酸系について説明する。
【００６９】気体の二酸化炭素ＣＯ2 （ｇ）と溶解した
二酸化炭素ＣＯ2 （aq）との間には、以下の平衡があ
る。
二酸化炭素ＣＯ2 （aq）との間には、以下の平衡があ
る。
【００７０】
【数３６】 ここで、ＣＯ2 （aq）は、分子状のＣＯ2 と水との反応
で生じるＨ2 ＣＯ3 との和であるが、別には測定できな
いので、両者の和を［ＣＯ2 ］で表す。
で生じるＨ2 ＣＯ3 との和であるが、別には測定できな
いので、両者の和を［ＣＯ2 ］で表す。
【００７１】海水の二酸化炭素分圧ＰＣＯ2 は、以下の
式で定義される。
式で定義される。
【００７２】
【数３７】 ここでＫ0 は、ワイスの式で与えられる１ａｔｍ下の二
酸化炭素の飽和溶解度である。
酸化炭素の飽和溶解度である。
【００７３】海水中では、二酸化炭素は水と反応して以
下のような平衡を生じている。Ｋ1，Ｋ2 は、炭酸の第
１および第２解離定数である。
下のような平衡を生じている。Ｋ1，Ｋ2 は、炭酸の第
１および第２解離定数である。
【００７４】
【数３８】
【００７５】
【数３９】
【００７６】
【数４０】 また緩衝能演算手段２７において、次のように緩衝能を
演算することができる。緩衝能の計算精度を上げるた
め、ホウ酸、水素イオン、水酸イオンの解離も考慮す
る。
演算することができる。緩衝能の計算精度を上げるた
め、ホウ酸、水素イオン、水酸イオンの解離も考慮す
る。
【００７７】海水のホウ酸系について説明する。
【００７８】海水中のホウ酸イオン濃度［Ｂ（ＯＨ）4
- ］は、ホウ酸［Ｂ（ＯＨ）3 ］のイオン解離定数ＫB
とホウ酸の全濃度ＴＢから以下の（３７）式で示すこと
ができる。また、ＴＢも塩濃度Ｓで表すことができる。
- ］は、ホウ酸［Ｂ（ＯＨ）3 ］のイオン解離定数ＫB
とホウ酸の全濃度ＴＢから以下の（３７）式で示すこと
ができる。また、ＴＢも塩濃度Ｓで表すことができる。
【００７９】
【数４１】
【００８０】
【数４２】 さらに緩衝能演算手段２７において、次のように炭酸の
平衡のみを考慮して緩衝能を演算することができる。た
だし、（２６）式とは、異なる計算方法で緩衝能を計算
する。
平衡のみを考慮して緩衝能を演算することができる。た
だし、（２６）式とは、異なる計算方法で緩衝能を計算
する。
【００８１】
【数４３】 また緩衝能演算手段２７において、炭酸の平衡だけでな
く、ホウ酸、水素イオンの平衡も加味して考慮して緩衝
能を演算することもできる。ただし、（３１）式とは、
異なる計算方法で緩衝能を計算する。
く、ホウ酸、水素イオンの平衡も加味して考慮して緩衝
能を演算することもできる。ただし、（３１）式とは、
異なる計算方法で緩衝能を計算する。
【００８２】
【数４４】 またｐＨ変化グラフ表示手段３０では、海水の酸・塩基
平衡式から、ｐＨ調整剤注入量とｐＨの関係を求め、図
２のようなグラフにして表示し、ｐＨ目標値決定を支援
する。
平衡式から、ｐＨ調整剤注入量とｐＨの関係を求め、図
２のようなグラフにして表示し、ｐＨ目標値決定を支援
する。
【００８３】さらにまたランゲリア指数による目標値決
定手段３１では、測定された原水カルシウム濃度と原水
アルカリ度と原水ｐＨから、海水中の第２炭酸解離平衡
定数と、炭酸カルシウム溶解度積を用いて、ランゲリア
係数を求め、炭酸カルシウムが膜内で析出しないような
ｐＨ目標値を決定する。
定手段３１では、測定された原水カルシウム濃度と原水
アルカリ度と原水ｐＨから、海水中の第２炭酸解離平衡
定数と、炭酸カルシウム溶解度積を用いて、ランゲリア
係数を求め、炭酸カルシウムが膜内で析出しないような
ｐＨ目標値を決定する。
【００８４】 ｐＨsv＝ｐＨｓ−ＫｐＨｓ ……（39） ｐＨsv：ｐＨ目標値 ｐＨｓ：ランゲリア指数 ＫｐＨ：ｐＨ目標値安全幅 ｐＨｓ＝（ｐＫ2 −ｐＫs ）−ｌｏｇ［Ｃａ+ ］−ｌｏｇＴＡ＋ＴＳ ……（40） Ｋ2 ：炭酸第２解離定数 Ｋs ：炭酸カルシウムの溶解度積 ［Ｃａ+ ］：カルシウムイオン濃度 ＴＡ：アルカリ度 ＴＳ：溶解性物質による補正値
【００８５】
【数４５】 この間、膜汚れ診断手段３２では、水温計８で測定した
原水水温Ｔpvと、標準状態の水透過係数に基づいて、水
温の影響を示す水透過系逆浸透プロセスの輸送方程式で
ある（４２）式と係数水温補正式である（４３）式とを
用いて計算する。（４２）式の膜間の膜面浸透圧πｍ
は、（４４）式、（４５）式、（４６）式を用いて求め
る。温度補正係数Ａｔは、水透過係数水温補正式である
（４３）式が、サイト毎に特性が異なると考えられるた
め、サイト毎に実験を行って求め、予め入力されている
ものとする。
原水水温Ｔpvと、標準状態の水透過係数に基づいて、水
温の影響を示す水透過系逆浸透プロセスの輸送方程式で
ある（４２）式と係数水温補正式である（４３）式とを
用いて計算する。（４２）式の膜間の膜面浸透圧πｍ
は、（４４）式、（４５）式、（４６）式を用いて求め
る。温度補正係数Ａｔは、水透過係数水温補正式である
（４３）式が、サイト毎に特性が異なると考えられるた
め、サイト毎に実験を行って求め、予め入力されている
ものとする。
【００８６】膜汚れ診断手段３２では、図３（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）に示すように、
（４０）式で求めたランゲリア指数（ａ）と、計測した
ＳＤＩ（ｂ）と、ｐＨ調整後のｐＨ（ｃ）と、上記のよ
うにして求め標準状態に換算したＲＯ膜の水透過係数
（ｄ）と、塩透過係数（ｅ）との時系列変化と、水透過
係数の変化幅と、ランゲリア指数、ＳＤＩの平均を表示
する。
（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）に示すように、
（４０）式で求めたランゲリア指数（ａ）と、計測した
ＳＤＩ（ｂ）と、ｐＨ調整後のｐＨ（ｃ）と、上記のよ
うにして求め標準状態に換算したＲＯ膜の水透過係数
（ｄ）と、塩透過係数（ｅ）との時系列変化と、水透過
係数の変化幅と、ランゲリア指数、ＳＤＩの平均を表示
する。
【００８７】オペレータは異なるＳＤＩ、ランゲリア指
数、ｐＨ目標値の時の水透過係数、塩透過係数を比較し
膜の汚れ具合を比較できる。この機能はオペレータがラ
ンゲリア指数から、ｐＨ目標値を決定する時に用いるｐ
Ｈ目標値安全幅を適正にする支援となる。
数、ｐＨ目標値の時の水透過係数、塩透過係数を比較し
膜の汚れ具合を比較できる。この機能はオペレータがラ
ンゲリア指数から、ｐＨ目標値を決定する時に用いるｐ
Ｈ目標値安全幅を適正にする支援となる。
【００８８】
【数４６】
【００８９】
【数４７】
【００９０】
【数４８】 （透過水濃度目標値Ｃｆsv、モジュール数目標値Ｎsv）
次に入力された以外の原水流量目標値Ｑｆsvと、透過水
流量目標値Ｑｐsvと、回収率目標値ＲＲsvと、原水圧力
目標値Ｐｆsvと、透過水濃度目標値Ｃｆsvと、モジュー
ル数目標値Ｎsvを算出するが、この場合、塩透過係数
は、逆浸透プロセスの輸送方程式（４３）式、（４７）
式を用いて算出する。
次に入力された以外の原水流量目標値Ｑｆsvと、透過水
流量目標値Ｑｐsvと、回収率目標値ＲＲsvと、原水圧力
目標値Ｐｆsvと、透過水濃度目標値Ｃｆsvと、モジュー
ル数目標値Ｎsvを算出するが、この場合、塩透過係数
は、逆浸透プロセスの輸送方程式（４３）式、（４７）
式を用いて算出する。
【００９１】Ｂ値温度補正係数Ｂｔは、塩透過係数水温
補正式である（４８）式が、サイト毎に特性が異なると
考えられるため、サイト毎に実験を行って求め、予め入
力されているものとする。
補正式である（４８）式が、サイト毎に特性が異なると
考えられるため、サイト毎に実験を行って求め、予め入
力されているものとする。
【００９２】
【数４９】 以上のように本実施例によれば、緩衝能演算手段２７に
より、原水の緩衝能を演算することができるので、原水
にどの程度の硫酸を加えれば目標のｐＨに達するのかが
わかり、適正量の硫酸を注入できる。また、連続的に緩
衝能を求めることによって、原水の水質変化に応じた適
切な注入が可能である。ｐＨ一定制御手段２８では、ｐ
Ｈ調整後のｐＨと、緩衝能演算手段２７で求めた緩衝能
とから、ｐＨ調整後のｐＨが目標値に一定になるように
硫酸注入機１の注入率を決定するので、常に目標のｐＨ
である原水を逆浸透膜モジュールへ供給できる。このた
め炭酸カルシウム等の溶解性物質の膜面での析出防止で
き、膜を延命することができる。
より、原水の緩衝能を演算することができるので、原水
にどの程度の硫酸を加えれば目標のｐＨに達するのかが
わかり、適正量の硫酸を注入できる。また、連続的に緩
衝能を求めることによって、原水の水質変化に応じた適
切な注入が可能である。ｐＨ一定制御手段２８では、ｐ
Ｈ調整後のｐＨと、緩衝能演算手段２７で求めた緩衝能
とから、ｐＨ調整後のｐＨが目標値に一定になるように
硫酸注入機１の注入率を決定するので、常に目標のｐＨ
である原水を逆浸透膜モジュールへ供給できる。このた
め炭酸カルシウム等の溶解性物質の膜面での析出防止で
き、膜を延命することができる。
【００９３】またｐＨ変化グラフ表示手段３０により、
硫酸注入機１の注入量とｐＨの関係を求め、グラフにし
て表示することができるので、オペレータが現在の注入
が適正かどうか判断でき、ｐＨ目標値の決定を支援する
ことができる。これによって、より適正な注入を行うこ
とができ、炭酸カルシウム等の溶解性物質の膜面での析
出防止でき、膜を延命することができる。
硫酸注入機１の注入量とｐＨの関係を求め、グラフにし
て表示することができるので、オペレータが現在の注入
が適正かどうか判断でき、ｐＨ目標値の決定を支援する
ことができる。これによって、より適正な注入を行うこ
とができ、炭酸カルシウム等の溶解性物質の膜面での析
出防止でき、膜を延命することができる。
【００９４】さらにランゲリア指数による目標値決定手
段３１により、測定された原水カルシウム濃度と原水ア
ルカリ度と原水ｐＨから、海水中の第２炭酸解離平衡定
数と、炭酸カルシウム溶解度積を用いて、ランゲリア係
数を求め、炭酸カルシウムが膜内で析出しないようなｐ
Ｈ目標値を決定することができる。このため原水の酸・
塩基平衡の性質だけでなく、カルシウム濃度も考慮した
ｐＨ目標値が決定できるため、より確実に膜面への炭酸
カルシウム等の溶解性物質の膜面での析出防止できる。
段３１により、測定された原水カルシウム濃度と原水ア
ルカリ度と原水ｐＨから、海水中の第２炭酸解離平衡定
数と、炭酸カルシウム溶解度積を用いて、ランゲリア係
数を求め、炭酸カルシウムが膜内で析出しないようなｐ
Ｈ目標値を決定することができる。このため原水の酸・
塩基平衡の性質だけでなく、カルシウム濃度も考慮した
ｐＨ目標値が決定できるため、より確実に膜面への炭酸
カルシウム等の溶解性物質の膜面での析出防止できる。
【００９５】また膜汚れ診断手段３２によれば、ランゲ
リア指数と計測したＳＤＩと、ｐＨ調整後のｐＨと、上
記のようにして求めた標準状態に換算したＲＯ膜の水透
過係数と、塩透過係数と、水透過係数との時系列変化
と、水透過係数の変化幅と、ランゲリア指数、ＳＤＩの
平均を表示できるため、オペレータは異なるＳＤＩ、ラ
ンゲリア指数、ｐＨ目標値の時の水透過係数、塩透過係
数を比較し膜の汚れ具合を比較できる。この機能はオペ
レータがランゲリア指数から、ｐＨ目標値を決定する時
に用いるｐＨ目標値安全幅を適正にする支援となる。水
透過係数、塩透過係数、ＳＤＩも加味し、プラント全体
を考慮したｐＨ注入制御が実現でき、最適なｐＨ調整を
行うことができる。
リア指数と計測したＳＤＩと、ｐＨ調整後のｐＨと、上
記のようにして求めた標準状態に換算したＲＯ膜の水透
過係数と、塩透過係数と、水透過係数との時系列変化
と、水透過係数の変化幅と、ランゲリア指数、ＳＤＩの
平均を表示できるため、オペレータは異なるＳＤＩ、ラ
ンゲリア指数、ｐＨ目標値の時の水透過係数、塩透過係
数を比較し膜の汚れ具合を比較できる。この機能はオペ
レータがランゲリア指数から、ｐＨ目標値を決定する時
に用いるｐＨ目標値安全幅を適正にする支援となる。水
透過係数、塩透過係数、ＳＤＩも加味し、プラント全体
を考慮したｐＨ注入制御が実現でき、最適なｐＨ調整を
行うことができる。
【００９６】
【発明の効果】一般に逆浸透膜モジュールを有する海水
淡水化プラントは、高いｐＨの供給水が膜モジュールへ
供給されると、海水中に溶存していた炭酸カルシウム等
の溶解性物質が膜面へ析出する現象をひきおこす。本発
明によれば、単位ｐＨ調整剤注入あたりのｐＨの変化量
である原水の緩衝能を求め、その値に応じたｐＨ一定制
御が実現できるため、原水の性質に応じた適正なｐＨ注
入を行うことができる。また、析出物の多くはカルシウ
ムであるため、原水のカルシウム濃度を測定し、カルシ
ウム塩が析出しないｐＨ目標値を設定できるので、膜面
での物質の析出は押さえられ、膜を延命できる。
淡水化プラントは、高いｐＨの供給水が膜モジュールへ
供給されると、海水中に溶存していた炭酸カルシウム等
の溶解性物質が膜面へ析出する現象をひきおこす。本発
明によれば、単位ｐＨ調整剤注入あたりのｐＨの変化量
である原水の緩衝能を求め、その値に応じたｐＨ一定制
御が実現できるため、原水の性質に応じた適正なｐＨ注
入を行うことができる。また、析出物の多くはカルシウ
ムであるため、原水のカルシウム濃度を測定し、カルシ
ウム塩が析出しないｐＨ目標値を設定できるので、膜面
での物質の析出は押さえられ、膜を延命できる。
【図１】本発明による海水淡水化プラントの一実施例を
示す概略図。
示す概略図。
【図２】硫酸注入による原水のｐＨ変化を示す図。
【図３】海水淡水化プラントの運転状況を示す図。
１ 硫酸注入機 ２ 高圧ポンプ ３ 逆浸透膜モジュール ４ 供給水原水流入路 ８ 水温計 ９ 導電率計 １０，１６ ｐＨ計 １１ アルカリ度計 １２ ＳＤＩ計 １３ カルシウム濃度測定装置 １４ サンプリングポンプ １５ サンプリング配管 １８ 透過水流出路 １９ 濃縮水流出路 ２７ 緩衝能演算手段 ２８ ｐＨ一定制御手段 ２９ 注入量演算手段 ３０ ｐＨ変化グラフ表示手段 ３１ 目標値決定手段 ３２ 膜汚れ診断手段
Claims (8)
- 【請求項１】海水である原水を通して淡水とする逆浸透
膜モジュールと、 原水のｐＨを調整するためｐＨ調整剤を注入するｐＨ調
整装置と、 前記測定手段で測定した測定値により原水の緩衝能を演
算する緩衝能演算手段と、 前記測定手段で測定したｐＨ調整後のｐＨと、緩衝能演
算手段で求めた原水の緩衝能とから、ｐＨ調整後のｐＨ
が目標値に一定になるようにｐＨ調整装置によるｐＨ調
整剤の注入率を決定するｐＨ一定制御手段と、 を備えたことを特徴とする海水淡水化プラント。 - 【請求項２】緩衝能演算手段は下式を用いて原水の緩衝
能を演算することを特徴とする請求項１記載の海水淡水
化プラント。 【数１】 - 【請求項３】緩衝能演算手段は下式により原水の緩衝能
を演算することを特徴とする請求項１記載の海水淡水化
プラント。 【数２】 【数３】 - 【請求項４】緩衝能演算手段は下式により原水の緩衝能
を演算することを特徴とする請求項１記載の海水淡水化
プラント。 【数４】 【数５】 【数６】 - 【請求項５】緩衝能演算手段は下式により原水の緩衝能
を演算することを特徴とする請求項１記載の海水淡水化
プラント。 【数７】 【数８】 【数９】 - 【請求項６】緩衝能演算手段は下式により原水の緩衝能
を演算することを特徴とする請求項１記載の海水淡水化
プラント。 【数１０】 【数１１】 - 【請求項７】緩衝能演算手段は、以下の式により原水の
緩衝能を演算することを特徴とする請求項１記載の海水
淡水化プラント。 【数１２】 【数１３】 - 【請求項８】ｐＨ一定制御手段は、測定手段で測定され
た原水カルシウム濃度と原水アルカリ度と原水ｐＨとか
ら、海水中の第２炭酸解離平衡定数と、炭酸カルシウム
溶解度積を用いて、下式によりランゲリア係数を求め、
炭酸カルシウムが膜内で析出しないようなｐＨ目標値を
決定するランゲリア指数による目標値決定手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載の海水淡水化プラント。 ｐＨsv＝ｐＨｓ−ＫｐＨｓ ｐＨsv：ｐＨ目標値 ｐＨｓ：ランゲリア指数 ＫｐＨ：ｐＨ目標値安全幅 ｐＨｓ＝（ｐＫ2 −ｐＫs ）−ｌｏｇ［Ｃａ+ ］−ｌｏ
ｇＴＡ＋ＴＳ Ｋ2 ：炭酸第２解離定数 Ｋs ：炭酸カルシウムの溶解度積 ［Ｃａ+ ］：カルシウムイオン濃度 ＴＡ：アルカリ度 ＴＳ：溶解性物質による補正値 【数１４】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7105382A JPH08294688A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 海水淡水化プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7105382A JPH08294688A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 海水淡水化プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08294688A true JPH08294688A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14406130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7105382A Pending JPH08294688A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 海水淡水化プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08294688A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011147899A (ja) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Miura Co Ltd | 水処理方法及び水処理システム |
| JP2012061433A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Toshiba Corp | 海水淡水化装置および薬品注入装置 |
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