JP2000271459A - スパイラル型膜モジュールおよびその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コスト化が可能でかつ洗浄が容易で信頼性
の高いスパイラル型膜モジュールおよびその運転方法を
提供することである。 【解決手段】 スパイラル型膜モジュール１００は、圧
力容器１０内にスパイラル型膜エレメント１を装填して
なる。スパイラル型膜エレメント１は、集水管２の外周
面に独立または連続した複数の封筒状膜３が原水スペー
サ４を介して巻回されてなるスパイラル状膜要素を分離
膜９で被覆し、さらに外周部流路材５で被覆してなる。
運転時には、原水タンク２００から取水された原水５１
が加圧ポンプ１０１により加圧され、スパイラル型膜モ
ジュール１００に供給される。ここで、一定流量の原水
５１が供給されるように加圧ポンプ１０１の出力が自動
制御装置１５０により制御する。洗浄時には、原水入口
側圧力計１２０の値の変化の程度に応じて、自動制御装
置１５１により加圧ポンプ１０２の出力が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低圧逆浸透膜分離
装置、限外濾過装置、精密濾過装置等の膜分離装置に用
いられるスパイラル型膜モジュールおよびその運転方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、浄水技術へ膜分離技術が適用され
るとともに、海水淡水化等で用いられる逆浸透膜分離シ
ステムの前処理として膜分離技術が適用されつつある。
このような膜分離に使用される膜の種類としては、高透
過水量が得られる精密濾過膜や限外濾過膜が多く使用さ
れているが、最近、１０ｋｇｆ／ｃｍ² 以下の超低圧力
で高透過水量が得られる逆浸透膜も開発されてきた。

【０００３】また、前記膜分離に使用される膜エレメン
トの形態としては、単位体積当たりの膜面積（体積効
率）の点から中空糸膜エレメントが多く使用されてい
る。しかしながら、中空糸膜エレメントは、膜が折れや
すく、膜が折れると、原水が透過水に混ざり、分離性能
が低下するという欠点を有している。

【０００４】一方、膜面積を多くとれる膜エレメントの
形態としてスパイラル型膜エレメントがある。このスパ
イラル型膜エレメントは、中空糸膜エレメントと比較す
ると、分離性能を維持でき、信頼性が高いという利点を
有している。

【０００５】図１５は従来のスパイラル型膜エレメント
の一部切欠き斜視図であり、図１６は従来のスパイラル
型膜エレメントの外観斜視図である。

【０００６】図１５に示すように、スパイラル型膜エレ
メント２１は、透過水スペーサ（透過液流路材）２５の
両面に分離膜２６を重ね合わせて３辺を接着することに
より封筒状膜（袋状膜）２３を形成し、その封筒状膜２
３の開口部を有孔中空管からなる集水管２２に取り付
け、ネット状（網状）の原水スペーサ２４（原水液路
材）とともに集水管２２の外周面にスパイラル状に巻回
することにより構成される。

【０００７】原水スペーサ２４は、封筒状膜２３間に原
水が通る流路を形成するために設けられる。原水スペー
サ２４の厚みが小さいと、分離膜２６の充填効率は高く
なるが、懸濁物質による詰まりが生じる。そのため、通
常、原水スペーサ２４の厚みは約０．７ｍｍ〜３．０ｍ
ｍに設定される。

【０００８】なお、河川水のように懸濁物質を多く含む
原水を処理するためにジグザグ状の波板状原水スペーサ
（いわゆるコルゲートスペーサ）を用いたスパイラル型
膜エレメントがすでに公知となっている。

【０００９】図１６に示すように、スパイラル型膜エレ
メント２１の外周面は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチッ
ク）、収縮チューブ等からなる外装材２７で被覆され、
両端部にはアンチテレスコープと呼ばれるパッキンホル
ダ２８がそれぞれ取り付けられている。

【００１０】図１７は従来のスパイラル型膜エレメント
の運転方法の一例を示す断面図である。図１７に示すよ
うに、圧力容器（耐圧容器）３０は、筒形ケース３１お
よび１対の端板３２ａ，３２ｂにより構成される。一方
の端板３２ａには原水入口３３が形成され、他方の端板
３２ｂには濃縮水出口３５が形成されている。また、他
方の端板３２ｂの中央部には透過水出口３４が設けられ
ている。

【００１１】外周面の一端部近傍にパッキン３７が取り
付けられたスパイラル型膜エレメント２１を筒形ケース
３１内に装着し、筒形ケース３１の両方の開口端をそれ
ぞれ端板３２ａ，３２ｂで封止する。集水管２２の一方
の開口端は端板３２ｂの透過水出口３４に嵌合され、他
方の開口端にはエンドキャップ３６が装着される。

【００１２】スパイラル型膜エレメント２１の運転時に
は、原水５１を圧力容器３０の原水入口３３から第１の
液室３８内に導入する。図１７に示すように、原水５１
は、スパイラル型膜エレメント２１の一方の端面側から
供給される。この原水５１は原水スペーサ２４に沿って
軸方向に流れ、スパイラル型膜エレメント２１の他方の
端面側から濃縮水５３として排出される。原水５１が原
水スペーサ２４に沿って流れる過程で分離膜２６を透過
した透過水５２が透過水スペーサ２５に沿って集水管２
２の内部に流れ込み、集水管２２の端部から排出され
る。

【００１３】その透過水５２は、図１７の圧力容器３０
の透過水出口３４から外部へ取り出される。また、濃縮
水５３は、圧力容器３０内の第２の液室３９から濃縮水
出口３５を通して外部へ取り出される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】膜エレメントを運転す
ると、原水中の濁質物質により膜の目詰まりが生じ、膜
流束が低下する。そのため、薬品洗浄等を行って目詰ま
りを取り除き、膜流束を回復させるが、薬品洗浄に要す
る手間およびコストが問題となる。そこで、目詰まりが
生じないように、例えば中空糸膜エレメントでは、透過
水または空気による逆流洗浄が定期的に行われる。

【００１５】しかし、従来のスパイラル型膜エレメント
２１では、逆流洗浄を行うと次のような問題が生じる。

【００１６】図１８は従来のスパイラル型膜エレメント
における逆流洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。
図１８に示すように、透過水５２が集水管２２の端部か
ら導入される。集水管２２に巻回された封筒状膜２３の
外周面が外装材２７で被覆されているので、集水管２２
の外周面から導出された透過水５２は、封筒状膜２３を
透過して原水スペーサ２４に沿ってスパイラル型膜エレ
メント２１の内部を軸方向に流れ、スパイラル型膜エレ
メント２１の端部から排出される。そのため、逆流洗浄
を行っても、膜の目詰まりの原因となっている濁質物質
等の汚染物質が、スパイラル型膜エレメント２１の端部
から排出されるまでに原水スペーサ２４に捕捉されやす
く、十分に除去されないという問題がある。

【００１７】また、図１７の圧力容器３０の筒形ケース
３１の内周面とスパイラル型膜エレメント２１との間に
存在する空隙がデッドスペースＳとなり、流体の滞溜
（液溜まり）が生じる。スパイラル型膜エレメント２１
を長期間使用すると、デッドスペースに滞溜している流
体が変成を起こす。特に、流体が有機物を含有する液体
である場合には、微生物等の雑菌が繁殖し、この雑菌が
有機物を分解して悪臭を発生したり、分離膜を分解して
しまうことがあり、信頼性の低下につながる。

【００１８】さらに、従来のスパイラル型膜エレメント
２１では、原水がスパイラル型膜エレメント２１の一端
部から供給され、他端部から排出されるので、集水管２
２に巻回された封筒状膜２３が竹の子状に変形すること
を防止するために、パッキンホルダ２８が必要となる。
また、原水スペーサ２４による圧力損失および目詰まり
による圧力損失によって原水流入側と濃縮水出口側との
間に圧力差が生じ、スパイラル型膜エレメント２１に変
形が生じる。この変形を防止するために、集水管２２に
巻回された封筒状膜２３の外周面をＦＲＰ、収縮チュー
ブ等の外装材２７で被覆している。これらにより、部品
コストおよび製造コストが高くなる。

【００１９】また、原水中の汚染物質によるケークの形
成を防ぐために十分な膜面線速を得ることが必要であ
り、そのためには十分な濃縮側流量が必要となる。濃縮
側流量を大きくすると、膜エレメント当たりの回収率が
低くなる上、原水を供給するポンプが大きいものとな
り、システムコストも非常に大きくなる。

【００２０】本発明の目的は、低コスト化が可能でかつ
洗浄が容易で信頼性の高いスパイラル型膜モジュールお
よびその運転方法を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係るスパイラル型膜モジュールの運転方法は、１
または複数のスパイラル型膜エレメントが原液入口を有
する圧力容器内に収容されてなるスパイラル型膜モジュ
ールの運転方法であって、スパイラル型膜エレメント
は、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封
筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル
状膜要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部が液体透
過性材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的
または部分的に外周部流路材で覆われ、圧力容器の原液
入口を通して原液を一定の流量でスパイラル型膜エレメ
ントの少なくとも外周部側から供給し、有孔中空管の少
なくとも一方の開口端から透過液を取り出すものであ
る。

【００２２】本発明に係るスパイラル型膜モジュールの
運転方法によれば、原液がスパイラル型膜エレメントの
少なくとも外周部側から供給され、全量濾過が行われ
る。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレメントの
少なくとも外周部で捕捉される。それにより、スパイラ
ル型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減される。

【００２３】また、原液を一定の流量でスパイラル型膜
エレメントに供給するため、安定した運転を行うことが
可能となる。

【００２４】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００２５】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【００２６】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【００２７】原液の供給圧力を制御することにより原液
の流量を一定に制御してもよい。あるいは、スパイラル
型膜モジュールの原液供給側に加圧ポンプを設け、加圧
ポンプの出力を制御することにより原液の流量を一定に
制御してもよい。それにより、原液が一定の流量でスパ
イラル型膜エレメントに供給されるため、安定した運転
を行うことが可能となる。

【００２８】第２の発明に係るスパイラル型膜モジュー
ルの運転方法は、１または複数のスパイラル型膜エレメ
ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
パイラル型膜モジュールの運転方法であって、スパイラ
ル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または
連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され
てなるスパイラル状膜要素を含み、スパイラル状膜要素
の外周部が液体透過性材料で覆われ、液体透過性材料の
外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
れ、圧力容器の原液入口を通して原液をスパイラル型膜
エレメントの少なくとも外周部側から供給し、有孔中空
管の少なくとも一方の開口端から透過液を一定の流量で
取り出すものである。

【００２９】本発明に係るスパイラル型膜エレメントの
運転方法によれば、原液がスパイラル型膜エレメントの
少なくとも外周部側から供給され、全量濾過が行われ
る。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレメントの
少なくとも外周部で捕捉される。それにより、スパイラ
ル型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減される。

【００３０】また、透過液を一定の流量で取り出すた
め、安定した運転を行うことが可能となる。

【００３１】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００３２】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【００３３】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【００３４】原液の供給圧力または供給流量を制御する
ことにより透過液の流量を一定に制御してもよい。ある
いは、スパイラル型膜モジュールの原液供給側に加圧ポ
ンプを設け、加圧ポンプの出力を制御することにより透
過液の流量を一定に制御してもよい。それにより、透過
液が一定の流量で取り出されるため、安定した運転を行
うことが可能となる。

【００３５】第３の発明に係るスパイラル型膜モジュー
ルの運転方法は、１または複数のスパイラル型膜エレメ
ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
パイラル型膜モジュールの運転方法であって、スパイラ
ル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または
連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され
てなるスパイラル状膜要素を含み、スパイラル状膜要素
の外周部が液体透過性材料で覆われ、液体透過性材料の
外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
れ、濾過時に、圧力容器の原液入口を通して原液を一定
の流量でスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部
側から供給し、有孔中空管の少なくとも一方の開口端か
ら透過液を取り出し、洗浄時に、有孔中空管の少なくと
も一方の開口端から洗浄液を導入し、有孔中空管の外周
面から導出される洗浄液をスパイラル型膜エレメントの
少なくとも外周部側から排出させて圧力容器の外部へ取
り出し、濾過時におけるスパイラル型膜モジュールの原
液供給側の圧力の変化または原液供給側と透過液取り出
し側との差圧の変化に応じて、洗浄時の洗浄条件を変化
させるものである。

【００３６】本発明に係るスパイラル型膜モジュールの
運転方法によれば、濾過時に、原液がスパイラル型膜エ
レメントの少なくとも外周部側から供給され、全量濾過
が行われる。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレ
メントの少なくとも外周部で捕捉される。それにより、
スパイラル型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減され
る。

【００３７】また、原液を一定の流量でスパイラル型膜
エレメントに供給するため、安定した運転を行うことが
可能となる。

【００３８】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００３９】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【００４０】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【００４１】有孔中空管の少なくとも一方の開口端から
洗浄液を導入すると、有孔中空管の外周面から導出され
る洗浄液が、封筒状膜を透過して原液流路材に沿って流
れ、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から
排出される。それにより、スパイラル型膜エレメントの
膜面および少なくとも外周部に捕捉された汚染物質がス
パイラル型膜エレメントから剥離する。スパイラル型膜
エレメントは、液体透過性材料および外周部流路材によ
り外周部での封筒状間の拡がりが防止されているので、
逆流洗浄時に、スパイラル型膜エレメントの膜面および
少なくとも外周部に付着した汚染物質を外部に排出する
ための流路が確保されている。このため、剥離した汚染
物質は洗浄液とともに外部へ排出される。したがって、
スパイラル型膜エレメントの膜面および少なくとも外周
部に捕捉された汚染物質を均一に除去することができ、
信頼性の高い運転を安定して行うことが可能となる。

【００４２】濾過時においてスパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に汚染物質が付着する
と、原液供給側の圧力が透過液取り出し側の圧力に比べ
て大きくなる。したがって、濾過時におけるこのような
原液供給側の圧力の変化、または原液供給側と透過液取
り出し側との差圧の変化に応じて洗浄時の洗浄条件を変
化させることにより、スパイラル型膜エレメントの汚染
の程度に応じて、効率良く効果的に洗浄を行うことが可
能となる。それにより、効率の良い運転を安定して行う
ことが可能となる。

【００４３】第４の発明に係るスパイラル型膜モジュー
ルの運転方法は、１または複数のスパイラル型膜エレメ
ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
パイラル型膜モジュールの運転方法であって、スパイラ
ル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または
連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され
てなるスパイラル状膜要素を含み、スパイラル状膜要素
の外周部が液体透過性材料で覆われ、液体透過性材料の
外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
れ、濾過時に、圧力容器の原液入口を通して原液をスパ
イラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給
し、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を
一定流量で取り出し、洗浄時に、有孔中空管の少なくと
も一方の開口端から洗浄液を導入し、有孔中空管の外周
面から導出される洗浄液をスパイラル型膜エレメントの
少なくとも外周部側から排出させて圧力容器の外部へ取
り出し、濾過時におけるスパイラル型膜モジュールの原
液供給側の圧力の変化または原液供給側と透過液取り出
し側との差圧の変化に応じて、洗浄時の洗浄条件を変化
させるものである。

【００４４】本発明に係るスパイラル型膜モジュールの
運転方法によれば、濾過時に、原液がスパイラル型膜エ
レメントの少なくとも外周部側から供給され、全量濾過
が行われる。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレ
メントの少なくとも外周部で捕捉される。それにより、
スパイラル型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減され
る。

【００４５】また、透過液を一定の流量で取り出すた
め、安定した運転を行うことが可能となる。

【００４６】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００４７】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【００４８】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【００４９】有孔中空管の少なくとも一方の開口端から
洗浄液を導入すると、有孔中空管の外周面から導出され
る洗浄液が、封筒状膜を透過して原液流路材に沿って流
れ、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から
排出される。それにより、スパイラル型膜エレメントの
膜面および少なくとも外周部に捕捉された汚染物質がス
パイラル型膜エレメントから剥離する。スパイラル型膜
エレメントは、液体透過性材料および外周部流路材によ
り外周部での封筒状間の拡がりが防止されているので、
逆流洗浄時に、スパイラル型膜エレメントの膜面および
少なくとも外周部に付着した汚染物質を外部に排出する
ための流路が確保されている。このため、剥離した汚染
物質は洗浄液とともに外部へ排出される。したがって、
スパイラル型膜エレメントの膜面および少なくとも外周
部に捕捉された汚染物質を均一に除去することができ、
信頼性の高い運転を安定して行うことが可能となる。

【００５０】濾過時においてスパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に汚染物質が付着する
と、原液供給側の圧力が透過液取り出し側の圧力に比べ
て大きくなる。したがって、濾過時におけるこのような
原液供給側の圧力の変化、または原液供給側と透過液取
り出し側との差圧の変化に応じて洗浄時の洗浄条件を変
化させることにより、スパイラル型膜エレメントの汚染
の程度に応じて、効率良く効果的に洗浄を行うことが可
能となる。それにより、効率の良い運転を安定して行う
ことが可能となる。

【００５１】第５の発明に係るスパイラル型膜モジュー
ルの運転方法は、１または複数のスパイラル型膜エレメ
ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
パイラル型膜モジュールの運転方法であって、スパイラ
ル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または
連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され
てなるスパイラル状膜要素を含み、スパイラル状膜要素
の外周部が液体透過性材料で覆われ、液体透過性材料の
外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
れ、濾過時に、圧力容器の原液入口を通して原液を一定
圧力でスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側
から供給し、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から
透過液を取り出し、洗浄時に、有孔中空管の少なくとも
一方の開口端から洗浄液を導入し、有孔中空管の外周面
から導出される洗浄液をスパイラル型膜エレメントの少
なくとも外周部側から排出させて圧力容器の外部へ取り
出し、濾過時における透過液の流量の変化に応じて、洗
浄時の洗浄条件を変化させるものである。

【００５２】本発明に係るスパイラル型膜モジュールの
運転方法によれば、濾過時に、原液がスパイラル型膜エ
レメントの少なくとも外周部側から供給され、全量濾過
が行われる。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレ
メントの少なくとも外周部で捕捉される。それにより、
スパイラル型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減され
る。

【００５３】また、原液を一定圧力で供給するため、安
定した運転を行うことが可能となる。

【００５４】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００５５】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【００５６】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【００５７】有孔中空管の少なくとも一方の開口端から
洗浄液を導入すると、有孔中空管の外周面から導出され
る洗浄液が、封筒状膜を透過して原液流路材に沿って流
れ、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から
排出される。それにより、スパイラル型膜エレメントの
膜面および少なくとも外周部に捕捉された汚染物質がス
パイラル型膜エレメントから剥離する。スパイラル型膜
エレメントは、液体透過性材料および外周部流路材によ
り外周部での封筒状間の拡がりが防止されているので、
逆流洗浄時に、スパイラル型膜エレメントの膜面および
少なくとも外周部に付着した汚染物質を外部に排出する
ための流路が確保されている。このため、剥離した汚染
物質は洗浄液とともに外部へ排出される。したがって、
スパイラル型膜エレメントの膜面および少なくとも外周
部に捕捉された汚染物質を均一に除去することができ、
信頼性の高い運転を安定して行うことが可能となる。

【００５８】濾過時においてスパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に汚染物質が付着する
と、得られる透過液の流量が低下する。したがって、こ
のような濾過時の透過液の流量の変化に応じて洗浄時の
洗浄条件を変化させることにより、スパイラル型膜エレ
メントの汚染の程度に応じて、効率良く効果的に洗浄を
行うことが可能となる。それにより、効率の良い運転を
安定して行うことが可能となる。

【００５９】第６の発明に係るスパイラル型膜モジュー
ルの運転方法は、１または複数のスパイラル型膜エレメ
ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
パイラル型膜モジュールの運転方法であって、スパイラ
ル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または
連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され
てなるスパイラル状膜要素を含み、スパイラル状膜要素
の外周部が液体透過性材料で覆われ、液体透過性材料の
外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
れ、濾過時に、圧力容器の原液入口を通して原液をスパ
イラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給
し、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を
取り出し、洗浄時に、有孔中空管の少なくとも一方の開
口端から洗浄液を導入し、有孔中空管の外周面から導出
される洗浄液をスパイラル型膜エレメントの少なくとも
外周部側から排出させて圧力容器の外部へ取り出し、圧
力容器の外部へ取り出される洗浄液の流量の変化に応じ
て、洗浄時の洗浄条件を変化させるものである。

【００６０】本発明に係るスパイラル型膜モジュールの
運転方法によれば、濾過時に、原液がスパイラル型膜エ
レメントの少なくとも外周部側から供給され、全量濾過
が行われる。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレ
メントの少なくとも外周部で捕捉される。それにより、
スパイラル型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減され
る。

【００６１】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００６２】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【００６３】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【００６４】有孔中空管の少なくとも一方の開口端から
洗浄液を導入すると、有孔中空管の外周面から導出され
る洗浄液が、封筒状膜を透過して原液流路材に沿って流
れ、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から
排出される。それにより、スパイラル型膜エレメントの
膜面および少なくとも外周部に捕捉された汚染物質がス
パイラル型膜エレメントから剥離する。スパイラル型膜
エレメントは、液体透過性材料および外周部流路材によ
り外周部での封筒状間の拡がりが防止されているので、
逆流洗浄時に、スパイラル型膜エレメントの膜面および
少なくとも外周部に付着した汚染物質を外部に排出する
ための流路が確保されている。このため、剥離した汚染
物質は洗浄液とともに外部へ排出される。したがって、
スパイラル型膜エレメントの膜面および少なくとも外周
部に捕捉された汚染物質を均一に除去することができ、
信頼性の高い運転を安定して行うことが可能となる。

【００６５】濾過時においてスパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に汚染物質が付着する
と、洗浄時において圧力容器の外部へ取り出される洗浄
液の流量が低下する。したがって、このような洗浄時の
洗浄液の流量の変化に応じて洗浄条件を変化させること
により、スパイラル型膜エレメントの汚染の程度に応じ
て、効率良く効果的に洗浄を行うことが可能となる。そ
れにより、効率の良い運転を安定して行うことが可能と
なる。

【００６６】第３から第６の発明に係るスパイラル型膜
モジュールの運転方法において、洗浄時の洗浄条件は、
有孔中空管に導入する洗浄液の供給流量、有孔中空管に
導入する洗浄液の供給圧力、洗浄を行う時間間隔および
洗浄の時間の少なくとも１つである。これらの洗浄条件
のうちの少なくとも１つをスパイラル型膜エレメントの
汚染の程度に合わせて変化させることにより、効率良く
効果的にスパイラル型膜モジュールの洗浄を行うことが
可能となる。

【００６７】また、第１から第６の発明に係るスパイラ
ル型膜モジュールの運転方法において、圧力容器は原液
出口をさらに有し、常時または間欠的に原液出口から原
液の一部を圧力容器の外部に取り出し、取り出した原液
の少なくとも一部を再び供給側へ戻してもよい。

【００６８】この場合、スパイラル型膜エレメントの外
周部に沿って常時または定期的に軸方向に原液の流れが
形成され、原液中の汚染物質がスパイラル型膜エレメン
トの膜面および少なくとも外周部に付着するのを抑制す
ることが可能となる。したがって、より安定した運転を
長期間行うことが可能となる。

【００６９】また、取り出した原液の少なくとも一部を
再び供給側へ戻すため、高い回収率で透過液を得ること
が可能となる。

【００７０】第７の発明に係るスパイラル型膜モジュー
ルは、１または複数のスパイラル型膜エレメントが原液
入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパイラル型
膜モジュールであって、スパイラル型膜エレメントは、
有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状
膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜
要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部が液体透過性
材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的また
は部分的に外周部流路材で覆われ、圧力容器の原液入口
を通して原液をスパイラル型膜エレメントの少なくとも
外周部側から供給する原液供給系と、有孔中空管の少な
くとも一方の開口端から透過液を取り出す透過液取り出
し系と、供給系により圧力容器の原液入口を通して供給
される原液の流量を一定に制御する制御系とが設けられ
たものである。

【００７１】本発明に係るスパイラル型膜モジュールに
おいては、原液供給系により原液がスパイラル型膜エレ
メントの少なくとも外周部側から供給され、全量濾過が
行われる。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレメ
ントの少なくとも外周部で捕捉されるため、スパイラル
型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減される。

【００７２】また、原液の流量が一定になるように制御
系により制御されるため、安定した運転を行うことが可
能となる。

【００７３】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００７４】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【００７５】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【００７６】第８の発明に係るスパイラル型膜モジュー
ルは、１または複数のスパイラル型膜エレメントが原液
入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパイラル型
膜モジュールであって、スパイラル型膜エレメントは、
有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状
膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜
要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部が液体透過性
材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的また
は部分的に外周部流路材で覆われ、圧力容器の原液入口
を通して原液をスパイラル型膜エレメントの少なくとも
外周部側から供給する原液供給系と、有孔中空管の少な
くとも一方の開口端から透過液を取り出す透過液取り出
し系と、透過液取り出し系により有孔中空管の少なくと
も一方の開口端から取り出される透過液の流量を一定に
制御する制御系とが設けられたものである。

【００７７】本発明に係るスパイラル型膜モジュールに
おいては、原液供給系により原液がスパイラル型膜エレ
メントの少なくとも外周部側から供給され、全量濾過が
行われる。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレメ
ントの少なくとも外周部で捕捉されるため、スパイラル
型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減される。

【００７８】また、透過液の流量が一定になるように制
御系により制御されるため、安定した運転を行うことが
可能となる。

【００７９】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００８０】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【００８１】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【００８２】第９の発明に係るスパイラル型膜モジュー
ルは、１または複数のスパイラル型膜エレメントが原液
入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパイラル型
膜モジュールであって、スパイラル型膜エレメントは、
有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状
膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜
要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部が液体透過性
材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的また
は部分的に外周部流路材で覆われ、濾過時に圧力容器の
原液入口を通して原液をスパイラル型膜エレメントの少
なくとも外周部側から供給する原液供給系と、濾過時に
有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り
出す透過液取り出し系と、洗浄時に有孔中空管の少なく
とも一方の開口端から洗浄液を導入する洗浄液導入系
と、洗浄時にスパイラル型膜エレメントの少なくとも外
周部側から排出される洗浄液を圧力容器の外部へ取り出
す洗浄液取り出し系と、濾過時に原液供給系により圧力
容器の原液入口に供給される原液の流量を一定に制御す
るとともに濾過時におけるスパイラル型膜モジュールの
原液供給側の圧力の変化または原液供給側と透過液取り
出し側との差圧の変化に応じて洗浄時の洗浄条件を制御
する制御系とが設けられたものである。

【００８３】本発明に係るスパイラル型膜モジュールに
おいては、濾過時に、原液供給系により原液がスパイラ
ル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給され、
全量濾過が行われる。この場合、汚染物質がスパイラル
型膜エレメントの少なくとも外周部で捕捉されるため、
スパイラル型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減され
る。

【００８４】また、原液の流量が一定になるように制御
系により制御されるため、安定した運転を行うことが可
能となる。

【００８５】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００８６】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【００８７】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【００８８】このようなスパイラル型膜モジュールにお
いては、洗浄時に、有孔中空管の少なくとも一方の開口
端から洗浄液導入系により洗浄液が導入される。有孔中
空管の外周面から導出される洗浄液は、封筒状膜を透過
して原液流路材に沿って流れ、スパイラル型膜エレメン
トの少なくとも外周部から排出される。それにより、ス
パイラル型膜エレメントの膜面および少なくとも外周部
に捕捉された汚染物質がスパイラル型膜エレメントから
剥離する。スパイラル型膜エレメントは、液体透過性材
料および外周部流路材により外周部での封筒状膜間の拡
がりが防止されているので、逆流洗浄時に、スパイラル
型膜エレメントの膜面および少なくとも外周部に付着し
た汚染物質を外部に排出するための流路が確保されてい
る。このため、剥離した汚染物質は洗浄液とともに外部
へ排出される。したがって、スパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に捕捉された汚染物質を
均一に除去することができ、信頼性の高い運転を安定し
て行うことが可能となる。

【００８９】濾過時においてスパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に汚染物質が付着する
と、原液供給側の圧力が透過液取り出し側の圧力に比べ
て大きくなる。上記のスパイラル型膜モジュールにおい
ては、このような原液供給側の圧力の変化、または原液
供給側と透過液取り出し側との差圧の変化に応じて、制
御系により洗浄時の洗浄条件が制御される。それによ
り、スパイラル型膜エレメントの汚染の程度に応じて効
率良く効果的に洗浄を行うことが可能となり、効率の良
い運転を安定して行うことが可能となる。

【００９０】第１０の発明に係るスパイラル型膜モジュ
ールは、１または複数のスパイラル型膜エレメントが原
液入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパイラル
型膜モジュールであって、スパイラル型膜エレメント
は、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封
筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル
状膜要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部が液体透
過性材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的
または部分的に外周部流路材で覆われ、濾過時に圧力容
器の原液入口を通して原液をスパイラル型膜エレメント
の少なくとも外周部側から供給する原液供給系と、濾過
時に有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を
取り出す透過液取り出し系と、洗浄時に有孔中空管の少
なくとも一方の開口端から洗浄液を導入する洗浄液導入
系と、洗浄時にスパイラル型膜エレメントの少なくとも
外周部側から排出される洗浄液を圧力容器の外部へ取り
出す洗浄液取り出し系と、濾過時に透過液取り出し系に
より取り出される透過液の流量を一定に制御するととも
に濾過時におけるスパイラル型膜モジュールの原液供給
側の圧力の変化または原液供給側と透過液取り出し側と
の差圧の変化に応じて洗浄時の洗浄条件を制御する制御
系とが設けられたものである。

【００９１】本発明に係るスパイラル型膜モジュールに
おいては、濾過時に、原液供給系により原液がスパイラ
ル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給され、
全量濾過が行われる。この場合、汚染物質がスパイラル
型膜エレメントの少なくとも外周部で捕捉されるため、
スパイラル型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減され
る。

【００９２】また、透過液の流量が一定になるように制
御系により制御されるため、安定した運転を行うことが
可能となる。

【００９３】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００９４】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【００９５】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【００９６】このようなスパイラル型膜モジュールにお
いては、洗浄時に、有孔中空管の少なくとも一方の開口
端から洗浄液導入系により洗浄液が導入される。有孔中
空管の外周面から導出される洗浄液は、封筒状膜を透過
して原液流路材に沿って流れ、スパイラル型膜エレメン
トの少なくとも外周部から排出される。それにより、ス
パイラル型膜エレメントの膜面および少なくとも外周部
に捕捉された汚染物質がスパイラル型膜エレメントから
剥離する。スパイラル型膜エレメントは、液体透過性材
料および外周部流路材により外周部での封筒状膜間の拡
がりが防止されているので、逆流洗浄時に、スパイラル
型膜エレメントの膜面および少なくとも外周部に付着し
た汚染物質を外部に排出するための流路が確保されてい
る。このため、剥離した汚染物質は洗浄液とともに外部
へ排出される。したがって、スパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に捕捉された汚染物質を
均一に除去することができ、信頼性の高い運転を安定し
て行うことが可能となる。

【００９７】濾過時においてスパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に汚染物質が付着する
と、原液供給側の圧力が透過液取り出し側の圧力に比べ
て大きくなる。上記のスパイラル型膜モジュールにおい
ては、このような原液供給側の圧力の変化、または原液
供給側と透過液取り出し側との差圧の変化に応じて、制
御系により洗浄時の洗浄条件が制御される。それによ
り、スパイラル型膜エレメントの汚染の程度に応じて効
率良く効果的に洗浄を行うことが可能となり、効率の良
い運転を安定して行うことが可能となる。

【００９８】第１１の発明に係るスパイラル型膜モジュ
ールは、１または複数のスパイラル型膜エレメントが原
液入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパイラル
型膜モジュールであって、スパイラル型膜エレメント
は、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封
筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル
状膜要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部が液体透
過性材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的
または部分的に外周部流路材で覆われ、濾過時に圧力容
器の原液入口を通して原液をスパイラル型膜エレメント
の少なくとも外周部側から供給する原液供給系と、濾過
時に有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を
取り出す透過液取り出し系と、洗浄時に有孔中空管の少
なくとも一方の開口端から洗浄液を導入する洗浄液導入
系と、洗浄時にスパイラル型膜エレメントの少なくとも
外周部側から排出される洗浄液を圧力容器の外部へ取り
出す洗浄液取り出し系と、濾過時に原液供給系により圧
力容器の原液入口に供給される原液の圧力を一定に制御
するとともに濾過時における透過液の流量の変化に応じ
て洗浄時の洗浄条件を制御する制御系とが設けられたも
のである。

【００９９】本発明に係るスパイラル型膜モジュールに
おいては、濾過時に、原液供給系により原液がスパイラ
ル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給され、
全量濾過が行われる。この場合、汚染物質がスパイラル
型膜エレメントの少なくとも外周部で捕捉されるため、
スパイラル型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減され
る。

【０１００】また、原液の圧力が一定になるように制御
系により制御されるため、安定した運転を行うことが可
能となる。

【０１０１】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【０１０２】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【０１０３】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【０１０４】このようなスパイラル型膜モジュールにお
いては、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から洗浄
液導入系により洗浄液が導入される。有孔中空管の外周
面から導出される洗浄液は、封筒状膜を透過して原液流
路材に沿って流れ、スパイラル型膜エレメントの少なく
とも外周部から排出される。それにより、スパイラル型
膜エレメントの膜面および少なくとも外周部に捕捉され
た汚染物質がスパイラル型膜エレメントから剥離する。
スパイラル型膜エレメントは、液体透過性材料および外
周部流路材により外周部での封筒状膜間の拡がりが防止
されているので、逆流洗浄時に、スパイラル型膜エレメ
ントの膜面および少なくとも外周部に付着した汚染物質
を外部に排出するための流路が確保されている。このた
め、剥離した汚染物質は洗浄液とともに外部へ排出され
る。したがって、スパイラル型膜エレメントの膜面およ
び少なくとも外周部に捕捉された汚染物質を均一に除去
することができ、信頼性の高い運転を安定して行うこと
が可能となる。

【０１０５】濾過時においてスパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に汚染物質が付着する
と、得られる透過液の流量が低下する。上記のスパイラ
ル型膜モジュールにおいては、このような濾過時の透過
液の流量の変化に応じて、制御系により洗浄時の洗浄条
件が制御される。それにより、スパイラル型膜エレメン
トの汚染の程度に応じて効率良く効果的に洗浄を行うこ
とが可能となり、効率の良い運転を安定して行うことが
可能となる。

【０１０６】第１２の発明に係るスパイラル型膜モジュ
ールは、１または複数のスパイラル型膜エレメントが原
液入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパイラル
型膜モジュールであって、スパイラル型膜エレメント
は、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封
筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル
状膜要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部が液体透
過性材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的
または部分的に外周部流路材で覆われ、濾過時に圧力容
器の原液入口を通して原液をスパイラル型膜エレメント
の少なくとも外周部側から供給する原液供給系と、濾過
時に有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を
取り出す透過液取り出し系と、洗浄時に有孔中空管の少
なくとも一方の開口端から洗浄液を導入する洗浄液導入
系と、洗浄時にスパイラル型膜エレメントの少なくとも
外周部側から排出される洗浄液を圧力容器の外部へ取り
出す洗浄液取り出し系と、洗浄時に洗浄液取り出し系に
より圧力容器の外部へ取り出される洗浄液の流量の変化
に応じて洗浄時の洗浄条件を制御する制御系とが設けら
れたものである。

【０１０７】本発明に係るスパイラル型膜モジュールに
おいては、濾過時に、原液供給系により原液がスパイラ
ル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給され、
全量濾過が行われる。この場合、汚染物質がスパイラル
型膜エレメントの少なくとも外周部で捕捉されるため、
スパイラル型膜エレメントの封筒状膜の負荷が低減され
る。

【０１０８】また、全量濾過によりスパイラル型膜エレ
メントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【０１０９】さらに、スパイラル型膜エレメントの少な
くとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エ
レメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起
こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻
回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。そ
れにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要
であるので、部品コストおよび製造コストが低減され
る。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、システムコストが低減される。

【０１１０】また、スパイラル型膜エレメントに全方向
から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもス
パイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがっ
て、高い耐圧性が得られる。

【０１１１】このようなスパイラル型膜モジュールにお
いては、洗浄時に、有孔中空管の少なくとも一方の開口
端から洗浄液導入系により洗浄液が導入される。有孔中
空管の外周面から導出される洗浄液は、封筒状膜を透過
して原液流路材に沿って流れ、スパイラル型膜エレメン
トの少なくとも外周部から排出される。それにより、ス
パイラル型膜エレメントの膜面および少なくとも外周部
に捕捉された汚染物質がスパイラル型膜エレメントから
剥離する。スパイラル型膜エレメントは、液体透過性材
料および外周部流路材により外周部での封筒状膜間の拡
がりが防止されているので、逆流洗浄時に、スパイラル
型膜エレメントの膜面および少なくとも外周部に付着し
た汚染物質を外部に排出するための流路が確保されてい
る。このため、剥離した汚染物質は洗浄液とともに外部
へ排出される。したがって、スパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に捕捉された汚染物質を
均一に除去することができ、信頼性の高い運転を安定し
て行うことが可能となる。

【０１１２】濾過時においてスパイラル型膜エレメント
の膜面および少なくとも外周部に汚染物質が付着する
と、洗浄時において洗浄液取り出し系により取り出され
る洗浄液の流量が低下する。上記のスパイラル型膜モジ
ュールにおいては、このような洗浄時の洗浄液の流量の
変化に応じて、制御系により洗浄条件が制御される。そ
れにより、スパイラル型膜エレメントの汚染の程度に応
じて効率良く効果的に洗浄を行うことが可能となり、効
率の良い運転を安定して行うことが可能となる。

【０１１３】第９から第１２の発明に係るスパイラル型
膜モジュールにおいて、制御系は、洗浄液導入系により
有孔中空管に導入される洗浄液の供給流量、洗浄液導入
系により有孔中空管に導入される洗浄液の供給圧力、洗
浄を行う時間間隔および洗浄の時間の少なくとも１つ
を、制御するものである。これらの洗浄条件のうちの少
なくとも１つがスパイラル型膜エレメントの汚染の程度
に合わせて、制御系により制御されるため、効率良く効
果的にスパイラル型膜モジュールの洗浄を行うことが可
能となる。

【０１１４】第７から第１２の発明に係るスパイラル型
膜モジュールにおいて、圧力容器は原液出口をさらに有
し、常時または間欠的に原液出口から原液の一部を圧力
容器の外部に取り出しかつ取り出した原液の少なくとも
一部を再び供給側に戻す循環系がさらに設けられてもよ
い。

【０１１５】この場合、運転時に、常時または間欠的に
原液出口から原液の一部を圧力容器の外部に取り出し、
スパイラル型膜エレメントの外周部に沿って軸方向に原
液の流れを形成することができる。それにより、原液中
の汚染物質がスパイラル型膜エレメントの膜面および少
なくとも外周部に付着するのを抑制することが可能とな
り、より安定した運転を長期間行うことが可能となる。
また、循環系により、取り出した原液の少なくとも一部
を再び供給側へ戻すことができるため、高い回収率で透
過液を得ることが可能となる。

【０１１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
スパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
また、図２は図１のスパイラル型膜エレメントの封筒状
膜の一例を示す横断面図であり、図３は図１のスパイラ
ル型膜エレメントの封筒状膜の他の例を示す横断面図で
ある。

【０１１７】図１に示すスパイラル型膜エレメント１
は、有孔中空管からなる集水管２の外周面にそれぞれ独
立した複数の封筒状膜３または連続した複数の封筒状膜
３を巻回することにより構成されるスパイラル状膜要素
１ａを含む。封筒状膜３の間には、封筒状膜３同士が密
着して膜面積が狭くなることを防止するため、および原
水の流路を形成するために原水スペーサ（原液流路材）
４が挿入されている。

【０１１８】また、スパイラル状膜要素１ａの外周面
は、液体透過性材料である分離膜９で覆われている。こ
の分離膜９としては、精密濾過膜または限外濾過膜が用
いられる。

【０１１９】精密濾過膜としては、ポリオレフィン、ポ
リスルホン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチ
レン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース等の高分
子有機膜を用いることができる。また、限外濾過膜とし
ては、ポリスルホン、ポリプロピレン、ポリスチレン、
ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース、ポリエチレン
等の高分子有機膜を用いることができる。

【０１２０】分離膜９の外周面側は、ネットからなる外
周部流路材５で覆われている。ネットの材質としては、
ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、酢酸
セルロース等の高分子材料、セラミック等の無機材料、
金属、合成ゴムまたは繊維等を用いることができる。

【０１２１】精密濾過膜の孔径は、０．０１μｍ以上１
０μｍ以下であることが好ましい。限外濾過膜の孔径
は、分画分子量２００００以上孔径０．０１μｍ以下で
あることが好ましい。さらに、外周部流路材５として用
いるネットは、４メッシュ以上１００メッシュ以下であ
ることが好ましい。

【０１２２】分離膜９として用いる精密濾過膜または限
外濾過膜の孔径および外周部流路材５として用いるネッ
トの網目の数は原水の水質に応じて選択する。

【０１２３】図１に示すスパイラル型膜エレメント１に
おいては、分離膜９として、エチレンビニルアルコール
等のポリオレフィンからなる孔径０．４μｍの精密濾過
膜を用いる。また、分離膜９として、ポリスルホンから
なる限外濾過膜を用いてもよい。さらに、外周部流路材
５として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から
なる５０メッシュのネットを用いる。

【０１２４】なお、スパイラル状膜要素１ａの外周面に
加えてスパイラル状膜要素１ａの端面も分離膜９で覆っ
てもよい。

【０１２５】図２および図３に示すように、封筒状膜３
は、透過水スペーサ（透過液流路材）６の両面に２枚の
分離膜７を重ね合わせて３辺を接着することにより形成
され、その封筒状膜３の開口部が集水管２の外周面に取
り付けられている。分離膜７としては、１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ² 以下で運転される低圧逆浸透膜、限外濾過膜、精密
濾過膜等が用いられる。

【０１２６】図２の例では、複数の封筒状膜３がそれぞ
れ独立した分離膜７により形成される。図３の例では、
複数の封筒状膜３が連続した分離膜７を折り畳むことに
より形成される。

【０１２７】原水スペーサ４の厚みが０．５ｍｍよりも
大きいと、原水中の汚染物質を膜エレメント１の少なく
とも外周部で捕捉しにくくなる。一方、原水スペーサ４
の厚みが０．１ｍｍよりも小さいと、封筒状膜３同士が
接触しやすくなり、膜面積が小さくなる。したがって、
原水スペーサ４の厚みは０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下
であることが好ましい。

【０１２８】図１に示すように、外周部流路材５は、複
数の線材６１，６２が互いに直角に交差するように格子
状に形成されている。線材６１の厚さは線材６２の厚さ
よりも大きく設定されている。それにより、原水５１が
線材６１間において線材６１と平行な方向にほぼ直線状
に流れやすくなる。

【０１２９】また、図１に示すように、外周部流路材５
は線材６１が集水管２の軸方向と平行になるように配置
されている。したがって、原水がスパイラル状膜要素１
ａの外周部で軸方向に流れやすくなる。

【０１３０】外周部流路材５の厚みｔが３０ｍｍよりも
大きいと、スパイラル型膜エレメント１を収納する圧力
容器に対するスパイラル型膜エレメント１の容積効率が
小さくなる。一方、外周部流路材５の厚みｔが０．６ｍ
ｍよりも小さいと、透過水の逆流洗浄時にスパイラル型
膜エレメント１の少なくとも外周部に付着した汚染物質
を系外に排出するための原水の流速が小さくなる。した
がって、外周部流路材５の厚みは０．６ｍｍ以上３０ｍ
ｍ以下であることが好ましい。

【０１３１】また、外周部流路材５の厚み方向における
空隙率は例えば２０％以上６０％以下と設定する。これ
により、逆流洗浄時に汚染物質を軸方向に動かす原水の
抵抗を低減しつつ外周部流路材５の十分な強度を確保す
ることができる。また、外周部流路材５の網目の縦およ
び横のピッチは例えば３ｍｍ以上３０ｍｍ以下とする。
これにより、スパイラル状膜要素１ａの外周面が圧力容
器に接触して原水の流路が狭くなることを防止しつつ封
筒状膜３間に原水を十分に供給することができる。

【０１３２】なお、外周部の分離膜９の全体を外周部流
路材５で覆ってもよく、あるいは一部の領域を外周部流
路材５で覆ってもよい。

【０１３３】図４は本発明に係るスパイラル型膜モジュ
ールを示す断面図である。また、図５は、図４に示すス
パイラル型膜モジュールの運転方法を示す模式的構成図
である。

【０１３４】図４に示すように、圧力容器（耐圧容器）
１０は、筒形ケース１１および１対の端板１２ａ，１２
ｂにより構成される。一方の端板１２ａには原水入口１
３が形成され、他方の端板１２ｂには原水出口１５が形
成されている。また、端板１２ｂの中央部には透過水出
口１４が設けられている。

【０１３５】図１のスパイラル型膜エレメント１が筒形
ケース１１内に収納され、筒形ケース１１の両方の開口
端がそれぞれ端板１２ａ，１２ｂで封止される。集水管
２の一方の端部は端板１２ｂの透過水出口１４に嵌合さ
れ、他方の端部にはエンドキャップ１６が装着される。
このようにして、スパイラル型膜モジュール１００が構
成されている。

【０１３６】端板１２ａの原水入口１３には原水供給配
管１９が接続されており、原水供給配管１９には、さら
に洗浄水取り出し配管２０が接続されている。原水供給
配管１９および洗浄水取り出し配管２０には、それぞれ
バルブ１８ａ，１８ｂが設けられている。端板１２ｂの
原水出口１５には、原水取り出し配管１７が接続され、
原水取り出し配管１７にはフラッシング配管１７ａが接
続されている。原水取り出し配管１７にはバルブ１８ｃ
が設けられており、このバルブ１８ｃと並列にフラッシ
ング配管１７ａにバルブ１８ｆが設けられている。ま
た、透過水出口１４には透過水取り出し配管２１が接続
され、透過水取り出し配管２１にはさらに洗浄水供給配
管２１ａが接続されている。透過水取り出し配管２１お
よび洗浄水供給配管２１ａには、それぞれバルブ１８
ｄ，１８ｅが設けられている。各配管１９，２０，２
１，２１ａ，１７，１７ａのバルブ１８ａ，１８ｂ，１
８ｄ，１８ｅ，１８ｃ，１８ｆの開閉はタイマ（図示せ
ず）により制御され、所定の時間間隔ごとに所定時間開
くように各々設定されている。

【０１３７】図５に示すように、スパイラル型膜モジュ
ール１００の原水入口１３（図４）は、原水供給配管１
９を介して加圧ポンプ１０１に接続され、さらに原水タ
ンク２００に接続されている。加圧ポンプ１０１は自動
制御装置１５０により制御される。この原水供給配管１
９には、原水流量計１１０および原水入口側圧力計１２
０が設けられている。また、原水供給配管１９に接続さ
れた洗浄水取り出し配管２０には、洗浄水流量計１１３
が設けられている。一方、スパイラル型膜モジュール１
００の原水出口１５（図４）に接続された原水取り出し
配管１７には、原水出口側圧力計１２２および原水出口
側流量計１１２が設けられている。さらに、スパイラル
型膜モジュール１００の透過水出口１４（図４）に接続
された透過水取り出し配管２１には、透過水側圧力計１
２１および透過水流量計１１１が設けられている。ま
た、透過水取り出し配管２１に接続された洗浄水供給配
管２１ａには、洗浄水圧力計１２３が設けられ、さらに
加圧ポンプ１０２が接続されている。加圧ポンプ１０２
は自動制御装置１５１により制御される。

【０１３８】なお、本例においては、原水供給配管１
９、バルブ１８ａおよび加圧ポンプ１０１が原液供給系
に相当し、透過水取り出し配管２１およびバルブ１８ｄ
が透過液取り出し系に相当する。また、洗浄水供給配管
２１ａ、バルブ１８ｅおよび加圧ポンプ１０２が洗浄液
導入系に相当し、洗浄水取り出し配管２０およびバルブ
１８ｂが洗浄液取り出し系に相当する。さらに、各バル
ブ１８ａ〜１８ｆを制御するタイマ（図示せず）および
加圧ポンプ１０１，１０２を制御する自動制御装置１５
０，１５１が制御系に相当する。

【０１３９】スパイラル型膜モジュール１００の運転時
には、原水供給配管１９のバルブ１８ａおよび透過水取
り出し配管２１のバルブ１８ｄを開き、それ以外の配管
２０，２１ａ，１７，１７ａのバルブ１８ｂ，１８ｅ，
１８ｃ，１８ｆを閉じる。原水タンク２００から取水さ
れた原水５１は、加圧ポンプ１０１により加圧され、原
水供給配管１９を通して圧力容器１０の原水入口１３か
ら圧力容器１０の内部に導入される。

【０１４０】原水５１は、外周部流路材５に沿って流
れ、スパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周部側
から分離膜９を透過し、原水スペーサ４に沿って封筒状
膜３間に浸入する。図４の例では、原水５１がスパイラ
ル型膜エレメント１の外周部側および両端部側から封筒
状膜３間に浸入する。分離膜７を透過した透過水が透過
水スペーサ６に沿って集水管２の内部に流れ込む。それ
により、圧力容器１０の透過水出口１４から透過水取り
出し配管２１を通して透過水５２ａが取り出される。こ
のようにして、全量濾過が行われる。

【０１４１】この場合、スパイラル状膜要素１ａの外周
部面が分離膜９で覆われているので、分離膜９の孔径よ
りも大きな濁質物質等の汚染物質はスパイラル型膜エレ
メント１の少なくとも外周部で捕捉される。すなわち、
分離膜９の孔径よりも小さな汚染物質のみが封筒状膜３
間に侵入する。したがって、封筒状膜３を構成する分離
膜７の負荷が減少する。

【０１４２】なお、原水取り出し配管１７のバルブ１８
ｃを開いて原水出口１５から一部原水５１ａを取り出し
てもよい。この場合、所定量の原水５１ａを取り出すこ
とができるようにバルブ１８ｃを所定の大きさに開く。
このようなバルブ１８ｃの調整は、例えば原水出口側流
量計１１２または原水出口側圧力計１２２を用いて行
う。このようにして、一部の原水５１ａを原水取り出し
配管１７から取り出すことにより、スパイラル型膜エレ
メント１の外周部で原水５１ａの流れを形成することが
できる。それにより、原水中の汚染物質の沈降を抑制し
つつ、汚染物質の一部を原水５１ａとともに原水取り出
し配管１７を通して圧力容器１０の外部に取り出すこと
ができる。

【０１４３】また、原水出口１５を原水タンク２００に
接続する循環系をさらに設け、外部に取り出した原水５
１ａの少なくとも一部を循環系により再び原水タンク２
００に戻してもよい。この場合、原水５１ａを循環させ
て再び原水５１として供給することができるので、高い
回収率で透過水５２ａが得られる。

【０１４４】上記のスパイラル型膜モジュール１００の
運転は、温度等による影響を受けるとともに、運転に伴
ってスパイラル型膜エレメント１の膜面、原水スペーサ
４、外周部等に付着および堆積する汚染物質の影響等を
受ける。

【０１４５】例えば、スパイラル型膜エレメント１の膜
面、外周部等に汚染物質が堆積すると、透過水が分離膜
９および封筒状膜３を透過しにくくなる。それにより、
透過水取り出し配管２１を通して得られる透過水５２ａ
の流量が減少するとともに、原水供給配管１９を通して
供給される原水５１の流量が減少する。このような透過
水５２ａまたは原水５１の流量の減少を抑制して常に安
定した運転を行うため、上記のスパイラル型膜モジュー
ルの運転方法においては、透過水５２ａの流量または原
水５１の流量が常に一定に保たれるように制御が行われ
る。以下において、運転の制御方法について説明する。

【０１４６】透過水５２ａの流量が常に一定になるよう
に運転を制御する場合、透過水取り出し配管２１に設け
られた透過水流量計１１１により透過水５２ａの流量を
計測する。スパイラル型膜エレメント１の膜面、外周部
等へ汚染物質が堆積すると透過水５２ａの流量が減少す
る。このような透過水５２ａの流量の変化が透過水流量
計１１１において観測されると、透過水流量計１１１か
ら自動制御装置１５０に信号が送られる。この信号に基
づいて加圧ポンプ１０１の出力（回転数）が制御され、
原水５１の供給圧力および供給流量が調整される。この
ようにして、透過水５２ａの流量が回復し、透過水５２
ａの流量が常に一定に保たれる。それにより、常に一定
量の生産水が得られるシステムが実現される。

【０１４７】一方、供給される原水５１の流量が常に一
定になるように運転を制御する場合、原水供給配管１９
に設けられた原水流量計１１０により原水５１の流量を
計測する。スパイラル型膜エレメント１の膜面、外周部
等へ汚染物質が堆積すると原水５１の流量が減少する。
このような原水５１の流量の変化が原水流量計１１０に
おいて観測されると、原水流量計１１０から自動制御装
置１５０に信号が送られる。このような信号に基づいて
加圧ポンプ１０１の出力（回転数）が制御され、原水５
１の供給圧力が調整される。このようにして、原水５１
の流量が回復し、原水５１の流量が常に一定に保たれ
る。常に取水量を一定とするシステムが実現される。

【０１４８】なお、前述のように原水取り出し配管１７
のバルブ１８ｃを閉じて全量濾過を行う場合において
は、理論上、原水５１の流量と透過水５２ａの流量とが
等しいため、原水５１の流量を一定に保つことと透過水
５２ａの流量を一定に保つこととは同義である。

【０１４９】以上のように、スパイラル型膜モジュール
１００の運転時においては原水５１の流量または透過水
５２ａの流量が一定になるように制御が行われるため、
常に安定した運転を行うことが可能となる。

【０１５０】なお、上記においては、原水５１または透
過水５２ａの流量が一定になるようにスパイラル型膜モ
ジュール１００の運転を制御する、いわゆる定量運転に
ついて説明したが、これ以外に、スパイラル型膜モジュ
ール１００の運転圧力が一定になるように運転を制御す
る、いわゆる定圧運転を行ってもよい。このような定圧
運転においては、例えば、原水入口側の圧力が一定にな
るように運転を制御する。

【０１５１】原水入口側の圧力が常に一定になるように
運転を制御する場合、原水供給配管１９に設けられた原
水入口側圧力計１２０により原水５１の圧力を計測す
る。スパイラル型膜エレメント１の膜面、外周部等へ汚
染物質が堆積すると、原水入口側の圧力が高くなる。こ
のような原水入口側の圧力の変化が原水入口側圧力計１
２０において観測されると、原水入口側圧力計１２０か
ら自動制御装置１５０に信号が送られる。この信号に基
づいて加圧ポンプ１０１の出力（回転数）が制御され、
原水５１の供給流量が調整される。このようにして、原
水入口側の圧力の増加が抑制され、原水入口側の圧力が
常に一定に保たれる。

【０１５２】以上のように、原水入口側の圧力が一定に
なるように制御を行う定圧運転の場合においても、前述
の定量運転と同様、常に安定した運転を行うことが可能
となる。

【０１５３】所定時間濾過を行った後、透過側から透過
水５２ｂによる逆流洗浄を行う。逆流洗浄時には、原水
供給配管１９のバルブ１８ａ、透過水取り出し配管２１
のバルブ１８ｄ、原水取り出し配管１７のバルブ１８ｃ
およびフラッシング配管１７ａのバルブ１８ｆを閉じ、
洗浄水供給配管２１ａのバルブ１８ｅおよび洗浄水取り
出し配管２０のバルブ１８ｂを開く。なお、運転時に原
水取り出し配管１７のバルブ１８ｃを前述のように所定
の大きさに開いて一部の原水５１ａを取り出す場合にお
いては、洗浄時においてもバルブ１８ｃを所定の大きさ
に開いたままとする。

【０１５４】加圧ポンプ１０２により加圧された透過水
５２ｂが、洗浄水として、洗浄水供給配管２１ａおよび
透過水取り出し配管２１を通してスパイラル型膜モジュ
ール１００の透過水出口１４から集水管２の内部に導入
される。

【０１５５】図６は図１のスパイラル型膜エレメント１
における逆流洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。

【０１５６】逆流洗浄時の透過水５２ｂは、集水管２か
ら封筒状膜３を透過し、膜面、原水スペーサ４等に付着
した汚染物質を剥離させ、原水スペーサ４に沿って少な
くとも外周部に向かって流れる。また、この透過水５２
ｂにより、スパイラル型膜エレメント１の少なくとも外
周部、特に分離膜９に捕捉された汚染物質が容易に剥離
する。剥離した汚染物質は、原水入口１３から洗浄水取
り出し配管２０を通して透過水５２ｂとともに外部に排
出される。

【０１５７】ここで、スパイラル型膜エレメント１の膜
面、外周部等における汚染物質の付着の程度は、運転時
の原水入口側の圧力の変化または膜間差圧の変化の程
度、運転時の透過水５２ａの流量の変化の程度、または
逆流洗浄時に外部に排出される透過水５２ｂの流量の変
化の程度に反映される。したがって、上記の逆流洗浄に
おいては、運転時の原水入口側の圧力の変化または膜間
差圧、運転時の透過水５２ａの流量、または逆流洗浄時
に排出される透過水５２ｂの流量の変化の程度に応じ
て、逆流洗浄の条件、すなわち逆流洗浄に用いる透過水
５２ｂの供給圧力、透過水５２ｂの供給流量、逆流洗浄
を行う時間間隔または逆流洗浄の時間を調整する。この
場合、自動制御装置１５１により加圧ポンプ１０２の出
力（回転数）を制御し、スパイラル型膜エレメント１の
汚染の程度に応じて、逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの
供給流量または供給圧力を制御する。また、各配管１
９，２０，２１，２１ａ，１７，１７ａのバルブ１８
ａ，１８ｂ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｃ，１８ｆの開閉を
タイマ（図示せず）により制御し、スパイラル型膜エレ
メント１の汚染の程度に応じて、所定の時間間隔ごとに
所定の時間ずつバルブ１８ａ〜１８ｆが自動的に開くよ
うに制御する。以下において、洗浄時の制御方法につい
て説明する。

【０１５８】運転時において、前述のように透過水５２
ａの流量または原水５１の流量を一定に制御する定量運
転が行われるスパイラル型膜モジュール１００において
は、スパイラル型膜エレメント１の膜面、外周部等への
汚染物質の堆積に伴って、透過水が分離膜９および封筒
状膜３を透過しにくくなり、原水入口側の圧力が透過水
出口側の圧力に比べて大きくなる。汚染物質がさらに堆
積すると、原水入口側の圧力と透過水出口側の圧力との
差（膜間差圧）がさらに大きくなる。このように、原水
入口側の圧力の変化の程度または膜間差圧の変化の程度
がスパイラル型膜エレメント１の汚染の程度を反映する
ことから、原水供給配管１９に設けられた原水入口側圧
力計１２０またはこの原水入口側圧力計１２０と透過水
取り出し配管２１に設けられた透過水出口側圧力計１２
１とを用いて原水入口側圧力または膜間差圧を計測し、
原水入口側圧力の変化の程度または膜間差圧の変化の程
度に応じて、逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの供給流量
および供給圧力を調整するとともに、逆流洗浄を行う時
間間隔および逆流洗浄の時間を調整する。なお、原水入
口側圧力計１２０により原水入口側の圧力を計測し、こ
の原水入口側の圧力の変化の程度に応じて、透過水５２
ｂの供給水量および供給圧力、逆流洗浄を行う時間間隔
および逆流洗浄の時間を調整してもよい。

【０１５９】例えば、原水入口側圧力の変化または膜間
差圧の変化が小さい場合は、スパイラル型膜エレメント
１に堆積した汚染物質が少ないので、自動制御装置１５
１により加圧ポンプ１０２の出力（回転数）を低く設定
し、逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの供給流量および供
給圧力を小さくする。また、タイマにより各バルブ１８
ａ〜１８ｆの開閉を制御し、逆流洗浄を行う時間間隔を
長くするとともに、逆流洗浄の時間を短くする。一方、
原水入口側圧力の変化または膜間差圧の変化が大きい場
合は、スパイラル型膜エレメント１に堆積した汚染物質
が多いので、自動制御装置１５１により加圧ポンプ１０
２の出力（回転数）を高く設定し、逆流洗浄に用いる透
過水５２ｂの供給流量および供給圧力を大きくする。ま
た、タイマによりバルブ１８ａ〜１８ｆの開閉を制御
し、逆流洗浄を行う時間間隔を短くするとともに、逆流
洗浄の時間を長くする。

【０１６０】以上のように、スパイラル型膜モジュール
１００の原水入口側圧力の変化または膜間差圧の変化の
程度に応じて、逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの供給流
量および供給圧力、また、逆流洗浄を行う時間間隔およ
び逆流洗浄時間を制御することにより、汚染物質を効率
よく容易にかつ確実に除去し、原水入口側圧力または膜
間差圧の増加を抑制することが可能となる。

【０１６１】一方、運転時において、前述のように原水
側圧力を一定に制御する定圧運転が行われるスパイラル
型膜モジュール１００においては、スパイラル型膜エレ
メント１の膜面、外周部等への汚染物質の堆積に伴っ
て、透過水が分離膜９および封筒状膜３を透過しにくく
なり、透過水５２ａの流量が低下する。このように、透
過水５２ａの流量の変化の程度がスパイラル型膜エレメ
ント１の汚染の程度を反映することから、透過水取り出
し配管２１に設けられた透過水流量計１１１を用いて透
過水５２ａの流量を計測し、透過水５２ａの流量の変化
の程度に応じて、逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの供給
流量および供給圧力を調整するとともに、逆流洗浄を行
う時間間隔および逆流洗浄の時間を調整する。

【０１６２】例えば、運転時の透過水５２ａの流量の変
化が小さい場合は、スパイラル型膜エレメント１に堆積
した汚染物質が少ないので、上記の定量運転の場合にお
いて前述したように、自動制御装置１５１により加圧ポ
ンプ１０２を制御し、逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの
供給圧力および供給流量を抑制する。また、タイマによ
りバルブ１８ａ〜１８ｆの開閉を制御し、逆流洗浄を行
う時間間隔を長くするとともに、逆流洗浄の時間を短く
する。一方、運転時の透過水５２ａの流量の変化が大き
い場合は、スパイラル型膜エレメント１に堆積した汚染
物質が多いので、加圧ポンプ１０２を制御して逆流洗浄
に用いる透過水５２ｂの供給流量および供給圧力を増加
させる。また、バルブ１８ａ〜１８ｆの開閉を制御し、
逆流洗浄を行う時間間隔を短くするとともに、逆流洗浄
の時間を長くする。

【０１６３】以上のように、スパイラル型膜モジュール
１００の運転時の透過水５２ａの流量の変化の程度に応
じて、逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの供給流量および
供給圧力、また、逆流洗浄を行う時間間隔および逆流洗
浄の時間を制御することにより、汚染物質を効率よく容
易にかつ確実に除去し、運転時の透過水５２ａの流量の
低下を抑制することが可能となる。

【０１６４】あるいは、逆流洗浄時に排出される透過水
５２ｂの流量の低下の程度に応じて、逆流洗浄に用いる
透過水５２ｂの供給流量および供給圧力を制御するとと
もに、逆流洗浄を行う時間間隔および逆流洗浄の時間を
変化させてもよい。スパイラル型膜エレメント１の膜
面、外周部等に汚染物質が堆積すると、洗浄時に供給さ
れた透過水５２ｂが封筒状膜３および分離膜９を透過し
にくくなるため、洗浄水取り出し配管２０から排出され
る透過水５２ｂの流量が低下する。このように、排出さ
れる透過水５２ｂの流量の変化がスパイラル型膜エレメ
ント１の汚染の程度を反映することから、透過水取り出
し配管２０に設けられた洗浄水流量計１１３により、排
出される透過水５２ｂの流量を計測し、この透過水５２
ｂの流量の変化の程度に応じて、逆流洗浄に用いる透過
水５２ｂの供給圧力および供給流量を調整するととも
に、逆流洗浄を行う時間間隔および逆流洗浄の時間を調
整する。

【０１６５】例えば、透過水取り出し配管２０から排出
される透過水５２ｂの流量の変化が小さい場合は、スパ
イラル型膜エレメント１に堆積した汚染物質が少ないの
で、自動制御装置１５１により加圧ポンプ１０２の出力
（回転数）を制御し、逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの
供給流量および供給圧力を抑制する。また、タイマによ
りバルブ１８ａ〜１８ｆの開閉を制御し、逆流洗浄を行
う時間間隔を長くするとともに、逆流洗浄の時間を短く
する。一方、排出される透過水５２ｂの流量の変化が大
きい場合は、スパイラル型膜エレメント１に堆積した汚
染物質が多いので、自動制御装置１５１により加圧ポン
プ１０２の出力（回転数）を増加させ、逆流洗浄に用い
る透過水５２ｂの供給流量および供給圧力を増加させ
る。また、タイマによりバルブ１８ａ〜１８ｆの開閉を
制御し、逆流洗浄を行う時間間隔を短くするとともに、
逆流洗浄の時間を長くする。

【０１６６】以上のように、逆流洗浄に用いられた後に
排出される透過水５２ｂの流量の変化の程度に応じて、
逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの供給流量および供給圧
力、また、逆流洗浄を行う時間間隔および逆流洗浄時間
を制御することにより、汚染物質を効率よく容易にかつ
確実に除去し、排出される透過水５２ｂの流量の低下を
抑制することが可能になる。

【０１６７】上記の逆流洗浄後、原水５１ｂによるフラ
ッシングを行う。すなわち、原水供給配管１９のバルブ
１８ａを開き、洗浄水取り出し配管２０のバルブ１８ｂ
および洗浄水供給配管２１ａのバルブ１８ｅを閉じた状
態で、原水供給配管１９を通して原水入口１３から原水
５１ｂを供給しつつフラッシング配管１７ａのバルブ１
８ｆを開放する。それにより、原水５１ｂが外周部流路
材５に沿って軸方向に直線状に流れ、逆流洗浄により剥
離した汚染物質が、原水出口１５からフラッシング配管
１７ａを通して、原水５１ｂとともに外部に排出され
る。また、スパイラル型膜エレメント１の膜面、外周部
等に残存する汚染物質がフラッシングによりスパイラル
型膜エレメント１から剥離し、前述のように原水５１ｂ
とともに外部に排出される。その結果、膜流束が洗浄前
と比較して格段に回復する。

【０１６８】逆流洗浄およびフラッシングを行う上記の
洗浄方法によれば、スパイラル型膜エレメント１の膜
面、外周部等、特に分離膜９に付着した汚染物質を、外
周部流路材５に沿って外部に容易にかつ確実に効率よく
排出することができるので、分離膜９の抵抗の増大を抑
えることが可能である。それにより、常に安定した透過
水量を維持することができる。また、スパイラル型膜エ
レメント１の汚染の程度に応じて逆流洗浄の条件を制御
することにより、スパイラル型膜エレメント１の洗浄を
効果的に行うことができるため、透過水５２ａの生産効
率の高い運転を安定して行うことが可能となる。

【０１６９】また、スパイラル型膜エレメント１の外周
部が外周部流路材５で被覆されているので、スパイラル
型膜エレメント１のハンドリング（取扱い）性が向上す
る。

【０１７０】さらに、前述のような濾過形態によりスパ
イラル型膜エレメント１と圧力容器１０との間の空隙部
に図１７に示したデッドスペースＳのようなデッドスペ
ースが形成されないので、微生物等の雑菌の繁殖、有機
物の分解による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が発
生せず、高い信頼性が得られる。

【０１７１】また、スパイラル型膜エレメント１に全方
向から圧力が加わるので、スパイラル型膜エレメント１
の変形の問題が生じず、パッキンホルダおよび外装材が
不要となる。それにより、部品コストおよび製造コスト
が低減される。

【０１７２】また、原水５１を供給するポンプに大きな
ものを用いる必要がないため、システムコストが低減さ
れる。

【０１７３】なお、上記の洗浄時においては、まず集水
管２に透過水５２ｂを導入し、逆流洗浄によりスパイラ
ル型膜エレメント１の外周部、膜面等に捕捉された汚染
物質を剥離させた後原水５１ｂによるフラッシングを行
っているが、まず原水５１ｂによるフラッシングを行
い、その後に逆流洗浄を行ってもよい。この洗浄方法に
よれば、スパイラル型膜エレメント１の膜面、外周部等
に捕捉された汚染物質のほとんどがフラッシングにより
除去され、さらに逆流洗浄することにより、スパイラル
型膜エレメント１の膜面、外周部等に残存する汚染物質
を除去することができる。あるいは、逆流洗浄と同時に
フラッシングを行ってもよい。この場合においても、上
記と同様の効果が得られる。

【０１７４】また、フラッシング後に外部に排出した原
水５１ｂまたは逆流洗浄後に外部に排出した透過水５２
ｂの少なくとも一部を、再び原水タンク２００に戻して
もよい。この場合においては、原水５１ｂまたは透過水
５２ｂの少なくとも一部を循環させて再び原水５１とし
て供給することが可能となるため、高い回収率で透過水
５２ａを得ることが可能となる。

【０１７５】なお、上記においては、図１のスパイラル
型膜エレメント１を備えたスパイラル型膜モジュール１
００について説明したが、本発明に係るスパイラル型膜
モジュールの運転方法は、図１のスパイラル型膜エレメ
ント１以外のスパイラル型膜エレメントを備えたスパイ
ラル型膜モジュールにおいても適用可能である。

【０１７６】図７は本発明の他の実施例におけるスパイ
ラル型膜エレメントの正面図である。図７では、外周部
流路材の図示が省略されている。

【０１７７】図７（ａ）のスパイラル型膜エレメント１
においては、スパイラル状膜要素１ａの両端部が樹脂層
４０で封止されている。図７（ｂ）のスパイラル型膜エ
レメント１においては、スパイラル状膜要素１ａの一端
部が樹脂層４０で封止されている。

【０１７８】図７（ａ），（ｂ）のスパイラル型膜エレ
メント１では、製造時の作業工程が増加するが、スパイ
ラル型膜エレメント１の両端部または一端部に原水を供
給するスペースが不要となる。したがって、圧力容器を
小型化することができ、圧力容器内にスパイラル型膜エ
レメント１を収納してなるスパイラル型膜モジュールを
小型化することができる。

【０１７９】また、スパイラル型膜エレメント１の樹脂
層４０で封止された端部を圧力容器の原水入口側に配置
することにより、原水導入時に原水の動圧によりスパイ
ラル型膜エレメント１の端面に汚れが付着することを防
止することができる。

【０１８０】図８は本発明のさらに他の実施例における
スパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
また、図９は図８のスパイラル型膜エレメントの封筒状
膜の一例を示す横断面図であり、図１０は図８のスパイ
ラル型膜エレメントの封筒状膜の他の例を示す横断面図
である。さらに、図１１は図８のスパイラル型膜エレメ
ントの一部切欠き正面図である。

【０１８１】図８に示すスパイラル型膜エレメント１
は、有孔中空管からなる集水管２の外周面にそれぞれ独
立した複数の封筒状膜３または連続した複数の封筒状膜
３を巻回することにより構成されるスパイラル状膜要素
１ａを含む。封筒状膜３の間には、封筒状膜３同士が密
着して膜面積が狭くなることを防止するため、および原
水の流路を形成するために原水スペーサ（原液流路材）
４が挿入されている。

【０１８２】図９および図１０に示すように、封筒状膜
３は、透過水スペーサ（透過液流路材）６の両面に２枚
の分離膜７を重ね合わせて３辺を接着することにより形
成され、その封筒状膜３の開口部が集水管２の外周面に
取り付けられている。分離膜７としては、１０ｋｇｆ／
ｃｍ² 以下で運転される低圧逆浸透膜、限外濾過膜、精
密濾過膜等が用いられる。

【０１８３】図９の例では、複数の封筒状膜３がそれぞ
れ独立した分離膜７により形成される。図１０の例で
は、複数の封筒状膜３が連続した分離膜７を折り畳むこ
とにより形成される。

【０１８４】また、スパイラル状膜要素１ａの外周面は
液体透過性材料であるネット８で覆われている。このネ
ット８の材質としては、ポリオレフィン、ポリスルホ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポ
リスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等の合
成樹脂、またはステンレス、鉄等の金属を用いることが
できる。

【０１８５】ネット８は、３メッシュ以上２００メッシ
ュ以下であることが好ましい。それにより、逆流洗浄時
の逆圧によるスパイラル状膜要素１ａの膨らみを確実に
抑えることができるとともに、運転時に外周部側からス
パイラル状膜要素１ａ内に原水を十分に供給することが
できる。

【０１８６】図８に示すスパイラル型膜エレメント１に
おいては、ネット８の材質として、トリコット布にエポ
キシ樹脂を含浸させたものを使用する。このネット８
は、５０メッシュであり、縦糸および横糸のピッチは
０．５ｍｍ、縦糸および横糸の径は０．１５ｍｍであ
る。

【０１８７】なお、スパイラル状膜要素１ａの外周面に
加えてスパイラル状膜要素１ａの端面もネット８で覆っ
てもよい。

【０１８８】図１１に示すように、スパイラル状膜要素
１ａの外周面を覆うネット８の３箇所に等間隔で円周方
向に沿って樹脂８１が塗布され、それによりネット８が
スパイラル状膜要素１ａの外周面に３箇所で固定されて
いる。樹脂８１の塗布箇所の数は、逆流洗浄時に生じる
逆圧に依存するため特に限定しないが、樹脂８１の塗布
箇所が３箇所よりも多くなると、逆流洗浄時にスパイラ
ル状膜要素１ａの外周部の汚染物質が除去されにくくな
る。したがって、例えば長さ９４４ｃｍのスパイラル状
膜要素１ａでは、３箇所程度を樹脂５ａで固定すること
が好ましい。

【０１８９】ネット８の外周面側は、外周部流路材５で
覆われている。外周部流路材５の材質および寸法は、図
１に示した外周部流路材５の材質および寸法と同様であ
る。

【０１９０】なお、外周部のネット８の全体を外周部流
路材５で覆ってもよく、あるいは一部の領域を外周部流
路材５で覆ってもよい。

【０１９１】図８に示すスパイラル型膜エレメント１を
備えたスパイラル型膜モジュールは、図１に示すスパイ
ラル型膜エレメント１を備えた図４のスパイラル型膜モ
ジュール１００と同様、図５に示すスパイラル型膜モジ
ュールの運転方法により運転される。

【０１９２】この場合、スパイラル状膜要素１ａの外周
部面がネット８で覆われているので、ネット８の孔径よ
りも大きな濁質物質等の汚染物質はスパイラル型膜エレ
メント１の少なくとも外周部で捕捉される。すなわち、
ネット８の孔径よりも小さな汚染物質のみが封筒状膜３
間に侵入する。したがって、封筒状膜３を構成する分離
膜７の負荷が減少する。

【０１９３】また、この場合のスパイラル型膜モジュー
ルにおいても、図４および図５において前述したよう
に、透過水５２ａの流量または原水５１の流量が一定に
なるように運転が抑制され、定量運転が行われる。それ
により、常に安定した運転を行うことが可能となる。

【０１９４】なお、図４および図５において前述したよ
うに、この場合においても、定量運転以外に、原水入口
側の圧力が一定になるように運転を制御して定圧運転を
行ってもよい。それにより、常に安定した運転を行うこ
とが可能となる。

【０１９５】一方、洗浄時においては、図１に示すスパ
イラル型膜エレメント１を備えた図４のスパイラル型膜
モジュール１００と同様の洗浄方法により、逆流洗浄お
よびフラッシングが行われる。

【０１９６】図１２は、図８に示すスパイラル型膜エレ
メント１の洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。

【０１９７】図１２に示すように、洗浄水供給配管２１
ａを通して供給された透過水５２ｂが、集水管２から封
筒状膜３を透過し、膜面、原水スペーサ４等に付着した
汚染物質を剥離させ、原水スペーサ４に沿って少なくと
も外周部に向かって流れる。また、この透過水５２ｂに
より、スパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周
部、特にネット８に捕捉された汚染物質が容易に剥離す
る。このようにして逆流洗浄を行った後、原水５１ｂに
よるフラッシングを行う。フラッシングにより、逆流洗
浄により剥離した汚染物質が原水出口１５からフラッシ
ング配管１７ａを通して外部に排出される。また、スパ
イラル型膜エレメント１の膜面、外周部等に残存する汚
染物質がフラッシングによりスパイラル型膜エレメント
１から剥離し、上述のように外部に排出される。その結
果、膜流束が洗浄前と比較して格段に回復する。

【０１９８】なお、この場合においても、図４および図
５において前述したように、運転時の原水入口側圧力の
変化または膜間差圧の変化の程度、運転時の透過水５２
ａの流量の変化の程度、または逆流洗浄後に排出する透
過水５２ｂの流量の変化の程度に応じて、逆流洗浄の条
件、すなわち逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの供給圧
力、透過水５２ｂの供給流量、逆流洗浄を行う時間間隔
または逆流洗浄の時間を制御する。それにより、スパイ
ラル型膜エレメント１の洗浄を効果的に行うことがで
き、透過水５２ａの生産効率の高い運転を安定して行う
ことが可能となる。

【０１９９】上記の洗浄方法によれば、スパイラル型膜
エレメント１の外周部、特にネット８に付着した汚染物
質を、外周部流路材５に沿って、外部に容易にかつ確実
に効率よく排出することができるので、ネット８の抵抗
の増大を抑えることが可能である。それにより、常に安
定した透過水量を維持することができる。

【０２００】図８に示すスパイラル型膜エレメント１に
おいては、スパイラル状膜要素１ａの外周面がネット８
で覆われているので、スパイラル状膜要素１ａの外周部
に捕捉された汚染物質により逆流洗浄時に生じる逆圧が
大きくなっても、外周部のネット８によりスパイラル状
膜要素１ａの膨らみが防止され、封筒状膜３間の間隔が
大きくならない。したがって、封筒状膜３の膨らみによ
る膜の破損が防止され、原水５１中の汚染物質が透過水
５２ａ中に漏れ出ることがなくなる。

【０２０１】特に、ネット８が複数箇所でスパイラル状
膜要素１ａの外周部に固定されているので、逆流洗浄時
の逆圧が高い場合でも、スパイラル状膜要素１ａの膨ら
みが確実に防止される。

【０２０２】図８に示すスパイラル型膜エレメント１の
外周部は外周部流路材５で被覆されているので、スパイ
ラル型膜エレメント１のハンドリング（取扱い）性が向
上する。

【０２０３】また、図８に示すスパイラル型膜エレメン
ト１を備えたスパイラル型膜モジュールにおいては、前
述のような濾過形態によりスパイラル型膜エレメント１
と圧力容器１０との間の空隙部にデッドスペースが形成
されないので、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解に
よる悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が発生せず、高
い信頼性が得られる。

【０２０４】さらに、スパイラル型膜エレメント１に全
方向から圧力が加わるので、スパイラル型膜エレメント
１の変形の問題が生じず、パッキンホルダおよび外装材
が不要となる。それにより、部品コストおよび製造コス
トが低減される。

【０２０５】また、原水５１を供給するポンプに大きな
ものを用いる必要がないため、システムコストが低減さ
れる。

【０２０６】さらに、本発明に係るスパイラル型膜モジ
ュールの運転方法は、図１３に示すような透過水スペー
サ６の一部をネットとして用いたスパイラル型膜エレメ
ント１を備えたスパイラル型膜モジュールに適用しても
よい。このようなスパイラル型膜エレメント１において
は、１つの封筒状膜３内に挿入された透過水スペーサ６
が封筒状膜３の外周部側の側部から外部へ突出するよう
に延長され、透過水スペーサ６の延長された部分がネッ
ト８としてスパイラル状膜要素１ａの外周面に巻回され
ている。封筒状膜３の外周部側の側部から外部へ突出す
る透過水スペーサ６と封筒状膜３との間は樹脂６ａでシ
ールされている。

【０２０７】この場合、ネット８を別個に設けることに
よる追加の部品コストを抑えつつ逆流洗浄時の逆圧によ
るスパイラル状膜要素１ａの膨らみを延長された透過水
スペーサ６により防止することができる。

【０２０８】上記においては、図４に示すように、圧力
容器１０内に１本のスパイラル型膜エレメント１が装填
されてなるスパイラル型膜モジュール１００について説
明したが、本発明に係るスパイラル型膜モジュールの運
転方法は、圧力容器内に複数本のスパイラル型膜エレメ
ント１が装填されてなるスパイラル型膜モジュールにお
いても適用可能である。

【０２０９】図１４は本発明に係るスパイラル型膜モジ
ュールの運転方法の他の例を示す断面図である。

【０２１０】図１４に示すように、圧力容器５１０は、
筒形ケース５１１および１対の端板５２０ａ，５２０ｂ
により構成される。筒形ケース５１１の底部には原水入
口５３０が形成され、上部には原水出口５３５が形成さ
れている。原水出口５３５はエアー抜きにも用いられ
る。また、端板５２０ａ，５２０ｂの中央部には透過水
出口５４０が設けられている。

【０２１１】インターコネクタ５１６により集水管２が
直列に連結された複数のスパイラル型膜エレメント１が
筒形ケース５１１内に収納され、筒形ケース５１１の両
方の開口端がそれぞれ端板５２０ａ，５２０ｂで封止さ
れる。なお、スパイラル型膜エレメント１としては、図
１、図７、図８または図１３に示すスパイラル型膜エレ
メント１を用いることが可能である。この場合において
は、図１に示すスパイラル型膜エレメント１を用いてい
る。両端部のスパイラル型膜エレメント１の集水管２の
一端部が、アダプタ５１５を介してそれぞれ端板５２０
ａ，５２０ｂの透過水出口５４０に嵌合される。このよ
うにして、圧力容器５１０内に複数のスパイラル型膜エ
レメント１が装填されてなるスパイラル型膜モジュール
５００が構成される。

【０２１２】筒形ケース５１１の原水入口５３０は原水
供給配管１９が接続されており、原水供給配管１９には
さらに洗浄水取り出し配管２０が接続されている。原水
供給配管１９および洗浄水取り出し配管２０には、それ
ぞれバルブ１８ａ，１８ｂが設けられている。また、筒
形ケース５１１の原水出口５３５には原水取り出し配管
１７が接続され、原水取り出し配管１７にはフラッシン
グ配管１７ａが接続されている。原水取り出し配管１７
にはバルブ１８ｃが設けられており、このバルブ１８ｃ
と並列にフラッシング配管１７ａにバルブ１８ｆが設け
られている。端板５２０ａ，５２０ｂの透過水出口５４
０には透過水取り出し配管２１がそれぞれ接続され、透
過水取り出し配管２１にはさらに洗浄水供給配管２１ａ
が接続されている。透過水取り出し配管２１および洗浄
水供給配管２１ａには、それぞれバルブ１８ｄ，１８ｅ
が設けられている。各配管１９，２０，２１，２１ａ，
１７，１７ａのバルブ１８ａ，１８ｂ，１８ｄ，１８
ｅ，１８ｃ，１８ｆの開閉はタイマ（図示せず）により
制御され、所定の時間間隔ごとに所定時間開くように各
々設定されている。

【０２１３】スパイラル型膜モジュール５００は、図５
に示すスパイラル型膜モジュール１００の運転方法と同
様の方法により運転される。スパイラル型膜モジュール
５００の運転時には、原水供給配管１９のバルブ１８ａ
および透過水取り出し配管２１のバルブ１８ｄを開き、
それ以外の配管２０，２１ａ，１７，１７ａのバルブ１
８ｂ，１８ｅ，１８ｃ，１８ｆを閉じる。原水タンク
（図示せず）から取水された原水５１は、加圧ポンプ
（図示せず）により加圧され、原水供給配管１９を通し
て圧力容器５１０の原水入口５３０から圧力容器５１０
の内部に導入される。

【０２１４】各スパイラル型膜エレメント１において、
原水５１は少なくとも外周部側から分離膜９を透過し、
原水スペーサ４に沿って封筒状膜３間に浸入する。分離
膜７を透過した透過水が透過水スペーサ６に沿って集水
管２の内部に流れ込み、圧力容器１００の両端部の透過
水出口５４０から透過水５２ａが取り出される。

【０２１５】以上のようなスパイラル型膜エレメントお
よびスパイラル型膜モジュールの運転方法によれば、図
４に示すスパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型
膜モジュールの運転方法と同様、原水５１が各スパイラ
ル型膜エレメント１の少なくとも外周部側から供給さ
れ、各スパイラル型膜エレメント１において全量濾過が
行われる。この場合、各スパイラル型膜エレメント１に
おいて、汚染物質が少なくとも外周部で捕捉される。し
たがって、封筒状膜３を構成する分離膜７の負荷が減少
する。

【０２１６】なお、スパイラル型膜モジュール５００の
運転時においても、図４に示すスパイラル型膜モジュー
ル１００の運転時において前述したように、原水取り出
し配管１７のバルブ１８ｃを開いて原水出口５３５から
一部原水５１ａを取り出し、各スパイラル型膜エレメン
ト１の外周部に沿って軸方向に原水５１ａの流れを形成
してもよい。この場合、原水中の汚染物質の沈降を抑制
しつつ汚染物質の一部を圧力容器５１０の外部に排出す
ることができるため、さらに安定した透過水量を得るこ
とが可能となる。また、原水出口５３５を原水タンク
（図示せず）に接続する循環系をさらに設け、外部に取
り出した原水５１ａの少なくとも一部を再び原水タンク
に戻してもよい。この場合、循環系により、原水５１ａ
を循環させて再び原水５１として供給することができる
ので、高い回収率で透過水５２ａが得られる。

【０２１７】上記のスパイラル型膜モジュール５００の
運転時においても、図４および図５に示すスパイラル型
膜モジュール１００の運転時において前述したように、
原水５１の流量または透過水５２ａの流量が一定になる
ように運転を制御し、定量運転を行う。それにより、常
に安定した運転を行うことが可能となる。

【０２１８】なお、上記の定量運転以外にも、図４およ
び図５において前述したように、原水入口側の圧力が一
定になるように運転を制御し、定圧運転を行ってもよ
い。このような定圧運転の場合においても、定量運転の
場合と同様、常に安定した運転を行うことが可能とな
る。

【０２１９】所定時間濾過を行った後、スパイラル型膜
モジュール１００の洗浄方法と同様の方法により、透過
側から透過水５２ｂによる逆流洗浄を行う。逆流洗浄時
には、原水供給配管１９のバルブ１８ａ、透過水取り出
し配管２１のバルブ１８ｄ、原水取り出し配管１７のバ
ルブ１８ｃおよびフラッシング配管１７ａのバルブ１８
ｆを閉じ、洗浄水供給配管２１ａのバルブ１８ｅおよび
洗浄水取り出し配管２０のバルブ１８ｄを開く。洗浄水
供給側の加圧ポンプ（図示せず）により加圧された透過
水５２ｂが、洗浄水として、洗浄水供給配管２１ａおよ
び透過水取り出し配管２１を通してスパイラル型膜モジ
ュール５００の透過水出口５４０から集水管２の内部に
導入される。

【０２２０】各スパイラル型膜エレメント１においては
図６に示すように透過水５２ｂが集水管２から封筒状膜
３を透過し、汚染物質を膜面、原水スペーサ４等から剥
離させ、原水スペーサ４に沿って少なくとも外周部に向
かって流れる。また、この透過水５２ｂにより、各スパ
イラル型膜エレメント１の少なくとも外周部に捕捉され
た汚染物質が容易に剥離する。剥離した汚染物質は、原
水入口５３０から洗浄水取り出し配管２０を通して透過
水５２ｂとともに外部に排出される。

【０２２１】スパイラル型膜モジュール５００の逆流洗
浄時においても、図４および図５に示すスパイラル型膜
モジュール１００の洗浄方法において前述したように、
運転時の原水入口側圧力の変化または膜間差圧の変化の
程度、運転時の透過水５２ａの流量の変化の程度、また
は逆流洗浄に用いる透過水５２ｂの流量の変化の程度に
応じて、逆流洗浄の条件、すなわち逆流洗浄に用いる透
過水５２ｂの供給圧力、透過水５２ｂの供給流量、逆流
洗浄を行う時間間隔または逆流洗浄の時間を制御する。
それにより、各スパイラル型膜エレメント１の洗浄を効
果的に行うことができ、透過水５２ａの生産効率の高い
運転を安定して行うことが可能となる。

【０２２２】上記の逆流洗浄後、原水５１ｂによるフラ
ッシングを行う。すなわち、原水供給配管１９のバルブ
１８ａを開き、洗浄水取り出し配管２０のバルブ１８ｂ
および洗浄水配管２１ａのバルブ１８ｅを閉じた状態
で、原水供給配管１９を通して原水入口５３０から原水
５１を供給しつつフラッシング配管１７ａのバルブ１８
ｆを開放する。それにより、原水５１ｂが外周部流路材
５に沿って軸方向に直線上に流れ、逆流洗浄により剥離
した汚染物質が原水出口５３５からフラッシング配管１
７ａを通して原水５１ｂとともに外部に排出される。ま
た、各スパイラル型膜エレメント１の膜面、外周部等に
残存する汚染物質が、フラッシングにより各スパイラル
型膜エレメント１から剥離し、前述のように原水５１ｂ
とともに外部に排出される。その結果、膜流束が洗浄前
と比較して格段に回復する。

【０２２３】なお、本例のスパイラル型膜モジュール５
００においても、図４および図５に示すスパイラル型膜
モジュール１００の洗浄方法において前述したように、
フラッシングを逆流洗浄の前に行ってもよく、あるいは
逆流洗浄と同時行ってもよい。これらの場合において
も、逆流洗浄の後にフラッシングを行う上記の場合と同
様の効果が得られる。

【０２２４】以上のような洗浄方法により、各スパイラ
ル型膜エレメント１の膜面、原水スペーサ４、外周部等
に付着した汚染物質を、外周部流路材５に沿って、容易
にかつ確実に効率よく外部に排出することができるの
で、安定した透過水量を得ることができる。

【０２２５】スパイラル型膜モジュール５００は複数の
スパイラル型膜エレメント１を装填しているため、スパ
イラル型膜モジュールの処理容量が大きく、効率よく透
過水５２ａを得ることが可能となる。

【０２２６】また、前述のような濾過形態により、各ス
パイラル型膜エレメント１と圧力容器５１０との間の空
隙部にデッドスペースが形成されないので、微生物等の
雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の
分解等の問題が発生せず、高い信頼性が得られる。

【０２２７】また、各スパイラル型膜エレメント１にお
いて全方向から圧力が加わるので、スパイラル型膜エレ
メント１の変形の問題が生じず、パッキンホルダおよび
外装材が不要となる。それにより、部品コストおよび製
造コストが低減される。

【０２２８】また、原水５１を供給するポンプに大きな
ものを用いる必要がないため、システムコストが低減さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるスパイラル型膜エレ
メントの一部切欠き斜視図である。

【図２】図１のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の
一例を示す横断面図である。

【図３】図１のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の
他の例を示す横断面図である。

【図４】図１のスパイラル型膜エレメントを備えた本発
明に係るスパイラル型膜モジュールの運転方法の一例を
示す断面図である。

【図５】図４のスパイラル型膜モジュールの運転方法を
示す模式的構成図である。

【図６】図１のスパイラル型膜エレメントにおける逆流
洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。

【図７】本発明の他の実施例におけるスパイラル型膜エ
レメントの正面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例におけるスパイラル
型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。

【図９】図９のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の
一例を示す横断面図である。

【図１０】図９のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜
の他の例を示す横断面図である。

【図１１】図９のスパイラル型膜エレメントの一部切欠
き正面図である。

【図１２】図９のスパイラル型膜エレメントにおける逆
流洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。

【図１３】透過水スペーサをネットとして用いた例を示
す横断面図である。

【図１４】本発明に係るスパイラル型膜エレメントおよ
びスパイラル型膜モジュールの運転方法の他の例を示す
断面図である。

【図１５】従来のスパイラル型膜エレメントの一部切欠
き斜視図である。

【図１６】従来のスパイラル型膜エレメントの外観斜視
図である。

【図１７】従来のスパイラル型膜エレメントの運転方法
の一例を示す断面図である。

【図１８】従来のスパイラル型膜エレメントにおける逆
流洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。

【符号の説明】

１ スパイラル型膜エレメント １ａ スパイラル状膜要素 ２ 集水管 ３ 封筒状膜 ４ 原水スペーサ ５ 外周部流路材 ６ 透過水スペーサ ７ 分離膜 ８ ネット ９ 分離膜 １０ 圧力容器 １３ 原水入口 １４ 透過水出口 ５１ 原水 ５２ 透過水 ６１，６２ 線材 ８１ 樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久田 肇 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 4D006 GA05 GA06 GA07 HA62 HA65 HA95 JA02A JA04A JA04B JA04C JA05A JA05C JA10A JA10B JA10C JA30A JA30B JA30C JA53A KA12 KC02 KC03 KC12 KC13 KE01Q KE02Q KE03Q KE05P KE06Q KE07Q KE08P KE17Q KE18Q KE22Q KE24Q KE28Q KE30Q MA03 MA22 MB05 MC18 MC22 MC23 MC24 MC39 MC62 PB02

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １または複数のスパイラル型膜エレメン
   トが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパ
   イラル型膜モジュールの運転方法であって、前記スパイ
   ラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立また
   は連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回さ
   れてなるスパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状
   膜要素の外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透
   過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路
   材で覆われ、前記圧力容器の前記原液入口を通して原液
   を一定の流量で前記スパイラル型膜エレメントの少なく
   とも外周部側から供給し、前記有孔中空管の少なくとも
   一方の開口端から透過液を取り出すことを特徴とするス
   パイラル型膜モジュールの運転方法。
2. 【請求項２】 前記原液の供給圧力を制御することによ
   り原液の流量を一定に制御することを特徴とする請求項
   １記載のスパイラル型膜モジュールの運転方法。
3. 【請求項３】 前記スパイラル型膜モジュールの原液供
   給側に加圧ポンプが設けられ、前記加圧ポンプの出力を
   制御することにより原液の流量を一定に制御することを
   特徴とする請求項１記載のスパイラル型膜モジュールの
   運転方法。
4. 【請求項４】 １または複数のスパイラル型膜エレメン
   トが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパ
   イラル型膜モジュールの運転方法であって、前記スパイ
   ラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立また
   は連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回さ
   れてなるスパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状
   膜要素の外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透
   過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路
   材で覆われ、前記圧力容器の前記原液入口を通して原液
   を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側
   から供給し、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端
   から透過液を一定の流量で取り出すことを特徴とするス
   パイラル型膜モジュールの運転方法。
5. 【請求項５】 前記原液の供給圧力または供給流量を制
   御することにより透過液の流量を一定に制御することを
   特徴とする請求項４記載のスパイラル型膜モジュールの
   運転方法。
6. 【請求項６】 前記スパイラル型膜モジュールの原液供
   給側に加圧ポンプが設けられ、前記加圧ポンプの出力を
   制御することにより透過液の流量を一定に制御すること
   を特徴とする請求項４記載のスパイラル型膜モジュール
   の運転方法。
7. 【請求項７】 １または複数のスパイラル型膜エレメン
   トが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパ
   イラル型膜モジュールの運転方法であって、前記スパイ
   ラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立また
   は連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回さ
   れてなるスパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状
   膜要素の外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透
   過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路
   材で覆われ、濾過時に、前記圧力容器の前記原液入口を
   通して原液を一定の流量で前記スパイラル型膜エレメン
   トの少なくとも外周部側から供給し、前記有孔中空管の
   少なくとも一方の開口端から透過液を取り出し、洗浄時
   に、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から洗浄
   液を導入し、前記有孔中空管の外周面から導出される洗
   浄液を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周
   部側から排出させて前記圧力容器の外部へ取り出し、前
   記濾過時における前記スパイラル型膜モジュールの原液
   供給側の圧力の変化または原液供給側と透過液取り出し
   側との差圧の変化に応じて、前記洗浄時の洗浄条件を変
   化させることを特徴とするスパイラル型膜モジュールの
   運転方法。
8. 【請求項８】 １または複数のスパイラル型膜エレメン
   トが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパ
   イラル型膜モジュールの運転方法であって、前記スパイ
   ラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立また
   は連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回さ
   れてなるスパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状
   膜要素の外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透
   過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路
   材で覆われ、濾過時に、前記圧力容器の前記原液入口を
   通して原液を前記スパイラル型膜エレメントの少なくと
   も外周部側から供給し、前記有孔中空管の少なくとも一
   方の開口端から透過液を一定流量で取り出し、洗浄時
   に、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から洗浄
   液を導入し、前記有孔中空管の外周面から導出される洗
   浄液を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周
   部側から排出させて圧力容器の外部へ取り出し、前記濾
   過時における前記スパイラル型膜モジュールの原液供給
   側の圧力の変化または原液供給側と透過液取り出し側と
   の差圧の変化に応じて、前記洗浄時の洗浄条件を変化さ
   せることを特徴とするスパイラル型膜モジュールの運転
   方法。
9. 【請求項９】 １または複数のスパイラル型膜エレメン
   トが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパ
   イラル型膜モジュールの運転方法であって、前記スパイ
   ラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立また
   は連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回さ
   れてなるスパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状
   膜要素の外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透
   過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路
   材で覆われ、濾過時に、前記圧力容器の前記原液入口を
   通して原液を一定圧力で前記スパイラル型膜エレメント
   の少なくとも外周部側から供給し、前記有孔中空管の少
   なくとも一方の開口端から透過液を取り出し、洗浄時
   に、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から洗浄
   液を導入し、前記有孔中空管の外周面から導出される洗
   浄液を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周
   部側から排出させて前記圧力容器の外部へ取り出し、前
   記濾過時における透過液の流量の変化に応じて、前記洗
   浄時の洗浄条件を変化させることを特徴とするスパイラ
   ル型膜モジュールの運転方法。
10. 【請求項１０】 １または複数のスパイラル型膜エレメ
    ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
    パイラル型膜モジュールの運転方法であって、前記スパ
    イラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立ま
    たは連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回
    されてなるスパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル
    状膜要素の外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体
    透過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流
    路材で覆われ、濾過時に、前記圧力容器の前記原液入口
    を通して原液を前記スパイラル型膜エレメントの少なく
    とも外周部側から供給し、前記有孔中空管の少なくとも
    一方の開口端から透過液を取り出し、洗浄時に、前記有
    孔中空管の少なくとも一方の開口端から洗浄液を導入
    し、前記有孔中空管の外周面から導出される洗浄液を前
    記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から
    排出させて前記圧力容器の外部へ取り出し、前記圧力容
    器の外部へ取り出される洗浄液の流量の変化に応じて、
    前記洗浄時の洗浄条件を変化させることを特徴とするス
    パイラル型膜モジュールの運転方法。
11. 【請求項１１】 前記洗浄時の前記洗浄条件は、前記有
    孔中空管に導入する洗浄液の供給流量、前記有孔中空管
    に導入する洗浄液の供給圧力、前記洗浄を行う時間間隔
    および前記洗浄の時間の少なくとも１つであることを特
    徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のスパイラル
    型膜モジュールの運転方法。
12. 【請求項１２】 前記圧力容器は原液出口をさらに有
    し、常時または間欠的に前記原液出口から原液の一部を
    前記圧力容器の外部に取り出し、取り出した原液の少な
    くとも一部を再び供給側へ戻すことを特徴とする請求項
    １〜１１のいずれかに記載のスパイラル型膜モジュール
    の運転方法。
13. 【請求項１３】 １または複数のスパイラル型膜エレメ
    ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
    パイラル型膜モジュールであって、前記スパイラル型膜
    エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続し
    た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなる
    スパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状膜要素の
    外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透過性材料
    の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
    れ、前記圧力容器の前記原液入口を通して原液を前記ス
    パイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給
    する原液供給系と、前記有孔中空管の少なくとも一方の
    開口端から透過液を取り出す透過液取り出し系と、前記
    供給系により前記圧力容器の前記原液入口を通して供給
    される原液の流量を一定に制御する制御系とが設けられ
    たことを特徴とするスパイラル型膜モジュール。
14. 【請求項１４】 １または複数のスパイラル型膜エレメ
    ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
    パイラル型膜モジュールであって、前記スパイラル型膜
    エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続し
    た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなる
    スパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状膜要素の
    外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透過性材料
    の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
    れ、前記圧力容器の前記原液入口を通して原液を前記ス
    パイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給
    する原液供給系と、前記有孔中空管の少なくとも一方の
    開口端から透過液を取り出す透過液取り出し系と、前記
    透過液取り出し系により前記有孔中空管の少なくとも一
    方の開口端から取り出される透過液の流量を一定に制御
    する制御系とが設けられたことを特徴とするスパイラル
    型膜モジュール。
15. 【請求項１５】 １または複数のスパイラル型膜エレメ
    ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
    パイラル型膜モジュールであって、前記スパイラル型膜
    エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続し
    た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなる
    スパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状膜要素の
    外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透過性材料
    の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
    れ、濾過時に前記圧力容器の前記原液入口を通して原液
    を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側
    から供給する原液供給系と、前記濾過時に前記有孔中空
    管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出す透過
    液取り出し系と、洗浄時に前記有孔中空管の少なくとも
    一方の開口端から洗浄液を導入する洗浄液導入系と、前
    記洗浄時に前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも
    外周部側から排出される洗浄液を前記圧力容器の外部へ
    取り出す洗浄液取り出し系と、前記濾過時に前記原液供
    給系により前記圧力容器の前記原液入口に供給される原
    液の流量を一定に制御するとともに前記濾過時における
    前記スパイラル型膜モジュールの原液供給側の圧力の変
    化または原液供給側と透過液取り出し側との差圧の変化
    に応じて前記洗浄時の洗浄条件を制御する制御系とが設
    けられたことを特徴とするスパイラル型膜モジュール。
16. 【請求項１６】 １または複数のスパイラル型膜エレメ
    ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
    パイラル型膜モジュールであって、前記スパイラル型膜
    エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続し
    た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなる
    スパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状膜要素の
    外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透過性材料
    の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
    れ、濾過時に前記圧力容器の前記原液入口を通して原液
    を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側
    から供給する原液供給系と、前記濾過時に前記有孔中空
    管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出す透過
    液取り出し系と、洗浄時に前記有孔中空管の少なくとも
    一方の開口端から洗浄液を導入する洗浄液導入系と、前
    記洗浄時に前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも
    外周部側から排出される洗浄液を前記圧力容器の外部へ
    取り出す洗浄液取り出し系と、前記濾過時に前記透過液
    取り出し系により取り出される透過液の流量を一定に制
    御するとともに前記濾過時における前記スパイラル型膜
    モジュールの原液供給側の圧力の変化または原液供給側
    と透過液取り出し側との差圧の変化に応じて前記洗浄時
    の洗浄条件を制御する制御系とが設けられたことを特徴
    とするスパイラル型膜モジュール。
17. 【請求項１７】 １または複数のスパイラル型膜エレメ
    ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
    パイラル型膜モジュールであって、前記スパイラル型膜
    エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続し
    た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなる
    スパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状膜要素の
    外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透過性材料
    の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
    れ、濾過時に前記圧力容器の前記原液入口を通して原液
    を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側
    から供給する原液供給系と、前記濾過時に前記有孔中空
    管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出す透過
    液取り出し系と、洗浄時に前記有孔中空管の少なくとも
    一方の開口端から洗浄液を導入する洗浄液導入系と、前
    記洗浄時に前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも
    外周部側から排出される洗浄液を前記圧力容器の外部へ
    取り出す洗浄液取り出し系と、前記濾過時に前記原液供
    給系により前記圧力容器の前記原液入口に供給される原
    液の圧力を一定に制御するとともに前記濾過時における
    前記透過液の流量の変化に応じて前記洗浄時の洗浄条件
    を制御する制御系とが設けられたことを特徴とするスパ
    イラル型膜モジュール。
18. 【請求項１８】 １または複数のスパイラル型膜エレメ
    ントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるス
    パイラル型膜モジュールであって、前記スパイラル型膜
    エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続し
    た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなる
    スパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状膜要素の
    外周部が液体透過性材料で覆われ、前記液体透過性材料
    の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆わ
    れ、濾過時に前記圧力容器の前記原液入口を通して原液
    を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側
    から供給する原液供給系と、前記濾過時に前記有孔中空
    管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出す透過
    液取り出し系と、洗浄時に前記有孔中空管の少なくとも
    一方の開口端から洗浄液を導入する洗浄液導入系と、前
    記洗浄時に前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも
    外周部側から排出される洗浄液を前記圧力容器の外部へ
    取り出す洗浄液取り出し系と、前記洗浄時に前記洗浄液
    取り出し系により前記圧力容器の外部へ取り出される洗
    浄液の流量の変化に応じて前記洗浄時の洗浄条件を制御
    する制御系とが設けられたことを特徴とするスパイラル
    型膜モジュール。
19. 【請求項１９】 前記制御系は、前記洗浄液導入系によ
    り前記有孔中空管に導入される洗浄液の供給流量、前記
    洗浄液導入系により前記有孔中空管に導入される洗浄液
    の供給圧力、前記洗浄を行う時間間隔および前記洗浄の
    時間の少なくとも１つを制御することを特徴とする請求
    項１５〜１８のいずれかに記載のスパイラル型膜モジュ
    ール。
20. 【請求項２０】 前記圧力容器は原液出口をさらに有
    し、常時または間欠的に前記原液出口から原液の一部を
    前記圧力容器の外部に取り出しかつ取り出した原液の少
    なくとも一部を再び供給側に戻す循環系がさらに設けら
    れたことを特徴とする請求項１３〜１９のいずれかに記
    載のスパイラル型膜モジュール。