JP2001038165A

JP2001038165A - 濾過方法

Info

Publication number: JP2001038165A
Application number: JP11215612A
Authority: JP
Inventors: Toyozo Hamada; 豊三浜田; Nobuyuki Nakatsuka; 修志中塚
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】分離膜内を効率良く洗浄でき、汚泥の堆積及
びスライムの形成を長期に亘り防止できる濾過方法を提
供する。【解決手段】互いに離れて対向する通水性多孔質膜を
備えた平膜状分離膜１７と、この平膜状分離膜１７内に
流体を供給して分離膜を洗浄するための洗浄ポート２１
とを備えている逆流洗浄可能な少なくとも１つの分離膜
エレメント１４を用いて、活性汚泥を含む生物反応槽か
らの被処理液を濾過する方法において、分離膜エレメン
トの分離膜１７を薬液で洗浄した後、水で洗浄する。薬
液としては殺菌剤などが使用できる。分離膜エレメント
の分離膜は不織布などであってもよく、分離膜の平均孔
径が１〜３００μｍ程度であってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、活性汚泥を含む生
物反応槽からの被処理液を濾過する方法において、分離
膜を効率よく洗浄し、高い濾過効率及び濾過性能を長期
間維持できる濾過方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】生物処理又は活性汚泥処理した処理水か
ら清浄な濾過水を得るために、種々の分離膜が利用され
ている。これらの分離膜を長期間繰り返し使用すると、
懸濁物や活性汚泥などの懸濁粒子（ＳＳ）が膜表面に付
着し、濾過効率及び濾過性能が大きく低下する。このた
め、通常、間欠的に濾過運転を停止して、水又は薬品に
より膜表面を洗浄している。

【０００３】特開平２−８６８９３号公報には、汚泥を
浄化処理するための曝気槽内に、濾過膜装置を浸漬し
て、吸引濾過する固液分離装置が開示されている。この
装置では、膜直下から散気管により空気を供給して、膜
面に付着した汚泥を除去しながら吸引濾過している。

【０００４】特開昭６０−２２９０５号公報には、原水
（水道水）を精製液と濃縮液とに分離するための半透膜
モジュールを洗浄する方法が開示されている。この方法
では、半透膜を水道水で１〜１０分洗浄し、処理水及び
処理剤（例えば、クエン酸、塩酸など）を用いて２０〜
４０分、続いて１０〜３０分洗浄した後、さらに処理水
により５〜２０分洗浄することによって、膜表面に付着
した固形物（シリカ、鉄、カルシウムなど）を酸溶解除
去する方法が開示されている。

【０００５】特開平８−２２９３６号公報には、中空糸
膜を用いた浸漬型の濾過装置において、水酸化ナトリウ
ム水溶液や次亜塩素酸ナトリウム水溶液などの薬液を使
用して膜を洗浄する方法が開示されている。この方法で
は、まず多量の薬液で逆流洗浄した後、必要により少量
の薬液で逆流洗浄することによって、全体として少量の
薬液で膜表面を洗浄できる。

【０００６】一方、高い透水速度を得るために、不織布
などを濾過膜として使用し、この膜表面に汚泥のケーキ
層を形成させ、このケーキ層のフィルター作用により固
液分離するダイナミック濾過が行われている。このよう
に孔径の大きな分離膜を使用する固液分離方法におい
て、濾過膜（分離膜）の孔径は懸濁物や活性汚泥などの
懸濁粒子よりも大きいために、懸濁粒子や活性汚泥中の
微生物などが膜を通過する。そのため、膜の内面（透過
液側）に汚泥が付着したり、スライムなどが生じ、分離
膜の濾過効率及び濾過性能を著しく低下させる。さら
に、膜内面に生じたスライムは透水管などの配管にも達
し、透過液などを汚染する場合がある。

【０００７】特開平１１−１９６７７号公報では、支持
体の外面に沿って設けられた不織布と、この不織布を透
過した濾過水の流通路（管）と、濾過水の取出しと洗浄
液の供給とを行う流路（管）とを備えている活性汚泥用
濾過体において、支持体の上部端面に洗浄水流入管を設
け、支持体の底部端面のうち前記洗浄水流入管に対向す
る部位に濾過水取出管を設けており、洗浄水を洗浄水流
入管より供給して取出管より排出することにより、濾過
体内を洗浄している。

【０００８】しかし、上記方法では膜洗浄効率が不十分
であり、分離膜に付着したスライムや透水管などに達し
たスライムなどを完全に除去することはできない。ま
た、洗浄液として上記薬液を使用すれば、ある程度洗浄
力は向上し、一時的に膜表面は洗浄されるものの、長期
に亘り汚泥の堆積やスライムの形成を防止することがで
きない。さらに、薬液洗浄した後には高濃度の薬液が濾
過槽に残存することになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、不織布などを分離膜として使用する濾過方法であっ
ても、膜内面を効率良く、円滑に洗浄できる濾過方法を
提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、膜内面だけでなく、
配管などに懸濁粒子が堆積するのを防止し、長期に亘っ
て高い濾過効率及び濾過性能を維持できる濾過方法を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を達成するため鋭意検討した結果、薬液逆流洗浄に続い
て水逆流洗浄することにより、膜内面を効率よく洗浄で
き、高い濾過効率及び濾過性能を長期に亘って維持でき
ることを見いだし、本発明を完成した。

【００１２】すなわち、本発明の濾過方法は、互いに離
れて対向する通水性多孔質膜を備えた平膜状分離膜と、
この平膜状分離膜内に流体を供給して分離膜を洗浄する
ための洗浄ポートとを備えている、逆流洗浄可能な少な
くとも１つの分離膜エレメントを用いて、活性汚泥を含
む生物反応槽からの被処理液を濾過する方法において、
分離膜エレメントの分離膜を薬液で洗浄した後、水で洗
浄する。薬液としては殺菌剤などが使用できる。分離膜
エレメントの分離膜は不織布などであってもよく、分離
膜の平均孔径が１〜３００μｍ程度であってもよい。さ
らに、純水に対する透水速度が膜間差圧１kＰａにおい
て１０〜１０，０００ｍ³／ｍ²・dayである平膜状分離
膜と、この平膜状分離膜内に透過した透過液を圧力差に
より平膜状分離膜外に流出させるための透過液ポート
と、平膜状分離膜内に流体を供給して分離膜を洗浄する
ための洗浄ポートとを備えた分離膜エレメントを用い
て、濾過運転を一時的に停止して、前記洗浄ポートから
薬液を供給して薬液逆流洗浄した後、洗浄ポートから水
を供給して逆流洗浄してもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照しつつ本
発明をより詳細に説明する。

【００１４】本発明の方法では、活性汚泥を含む生物反
応槽からの被処理液を濾過する方法において、互いに離
れて対向する通水性多孔質膜を備えた平膜状分離膜と、
この平膜状分離膜内に流体を供給して分離膜を洗浄する
ための洗浄ポートとを備えている逆流洗浄可能な少なく
とも１つの分離膜エレメントを用いて、薬液で洗浄した
後、水で洗浄する工程を備えていればよい。

【００１５】図１は本発明の濾過方法を説明するための
分離濾過装置の一例を示す概略構成図であり、図２は分
離膜エレメントの一例を示す概略斜視図であり、図３は
図２の分離膜エレメントを用いた分離膜モジュールを示
す概略斜視図である。

【００１６】前記分離装置は、活性汚泥により有機性排
水を処理するための生物反応槽１と、この生物反応槽か
ら供給された被処理液を濾過処理するための濾過槽１１
と、この濾過槽からの濾液を貯水するための貯水槽３１
と、固液分離膜を洗浄するための薬液を貯めておく薬液
槽３３とを備えている。汚泥供給ライン２から供給され
た被処理液は、前記生物反応槽１において、バルブ４ａ
により散気管３からの給気量を調整して曝気しながら活
性汚泥により処理され、生物反応槽１で処理された被処
理液は、ポンプ５により、バルブ４ｂ，圧力計６，及び
流量計７を備えた供給ライン８を通じて濾過槽１１に供
給される。濾過槽１１に接続された前記供給ライン８に
は、濾過槽１１内の処理液を排出するためのバルブ４ｃ
が設けられている。

【００１７】生物反応槽１での曝気による影響を回避し
て、分離膜面のケーキ層（フロック層）により安定に濾
過するため、生物反応槽１に対して独立した濾過槽１１
は膜モジュールで構成されており、この膜モジュール１
１は、図３に示されるように、濾過槽１１の壁面を構成
し、かつ底部に前記供給ライン８が接続されたハウジン
グ（又はケーシング）１２と、このハウジング内の被処
理液に浸漬可能な分離膜ユニット１３とを備えている。
この分離膜ユニット１３は、複数の分離膜エレメント
（又は平膜エレメント）１４を厚み方向に間隔をおいて
並列に配設する（すなわち積層する）ことにより形成さ
れている。また、ハウジング１２のうち分離膜ユニット
１３の下部には、バルブ４ｄにより給気量が調整可能な
散気管２６が延びており、この散気管から必要に応じて
空気を供給し、分離膜１７の表面に形成された過剰な厚
みのケーキを除去し、ケーキ層の厚みを調整することに
より、透水速度の低下を抑制している。なお、ハウジン
グ内に散気管は必ずしも必要ではなく、他の手段、例え
ば、過剰なケーキ層を除去できる攪拌手段を設けてもよ
い。

【００１８】さらに、ハウジング１２のうち生物反応槽
１側の側壁（この例では側壁上部）には、分離膜モジュ
ール１１により濾過されなかった被処理液（懸濁粒子な
どを含む非透過液成分）をオーバーフローにより生物反
応槽１に返送するための開口窓２７が形成されている。

【００１９】なお、前記生物反応槽１の前記散気管３及
び膜モジュール１１の散気管２６は、それぞれ、前記流
量調整可能なバルブ４ａ、４ｄを介して単一のエアー供
給ライン３８に接続されている。

【００２０】図２及び図３に示されるように、各分離膜
エレメント１４は、方形状の枠体（又は支持体）１５
と、この枠体の両面に、ネットなどの通液性スペーサ１
６を介して張設され、かつ互いに離れて対向する固液分
離膜１７とで構成されており、平膜状構造（内部空洞構
造）を有する平膜エレメントを形成している。前記枠体
１５のうち互いに対向する一対の枠部は、それぞれ、透
過液ポート１８を構成する集水管１９と、洗浄液をエレ
メント内（空洞部）に導入するための洗浄液ポート２１
を構成する導入管２２を備えている。

【００２１】より詳細には、互いに対向する固液分離膜
１７間の前記空洞部には、固液分離膜１７を透過した透
過液（透過水）が流通するための透過液流路２０が形成
されており、この透過液用流路２０は、枠体１５に形成
された透過液ポート１８と通じている。そのため、圧力
差（分離膜エレメントの膜間差圧（内外圧差））を利用
して、平膜状分離膜内の透過液流路２０に透過した透過
液を、透過液ポート１８を通じてエレメント１４外に取
り出すことができる。

【００２２】貯水槽１３においては、液面の高さを、前
記濾過槽１２の液面の高さよりも低くしているため、サ
イホンの原理により、この液面の高さの差（水頭差）に
対応した圧力（吸引力）で、透過液ポート１８から透過
液を円滑に流出させることができる。

【００２３】このように活性汚泥を含む生物反応槽から
の被処理液を濾過し続けると、分離膜エレメントの分離
膜の内面（透過液側）に汚泥が堆積したり、微生物が膜
内面を通過して分離膜や配管（透水管など）などにスラ
イムを形成したりすることによって、濾過効率及び濾過
性能が著しく低下する。そのため、本発明では、薬液で
分離膜の内側から外側へ洗浄した後、水（又は透過液）
で逆流洗浄することによって、分離膜内面を効率よく洗
浄する。なお、薬液又は水（水道水、透過水など）など
の分離膜を洗浄するための液体を、単に洗浄液という場
合がある。

【００２４】図２において、分離膜エレメント１４は、
前記透過液流路２０と独立して、洗浄液をエレメント１
４内の空洞部に導入するための洗浄液流路２３を備えて
おり、この洗浄液流路２３を構成する導入管２２と通じ
て、前記洗浄液ポート２１が形成されている。前記導入
管２２の軸方向の複数箇所からは、エレメント１４内の
空洞部を横切る方向（この例では、透過液流路２０のう
ち集水管１９に向かう方向）に向かって複数の細管２４
が櫛歯状に連通して延びている。これらの細管２４に
は、軸方向に沿って所定間隔毎に、洗浄液を吹き出すた
めの複数の吹出孔（噴出孔）２５が形成されており、先
端部は閉塞し、かつ吹出孔６はそれぞれ固液分離膜１７
面に対して略直交する方向に開口している。すなわち、
洗浄液流路２３は、細管２４で構成され、かつ吹出孔２
５が形成された管状の流路も備えている。

【００２５】このような洗浄液流路を利用すると、洗浄
液ポート２１から導入された洗浄液は透過液ポート１８
へショートパスして流出することがなく、エレメント内
の空洞部に均一に洗浄液を分散できるので、高い効率で
固液分離膜１７を洗浄できる。特に、細管２４で洗浄液
流路２３を形成すると、洗浄液ポート２１から導入され
た洗浄液を細管２４の吹出孔２５により固液分離膜面に
向かって高い圧力で吹き出すことができ、固液分離膜面
に付着（又は堆積）した懸濁粒子やスライムを高度に洗
い落とすことができる。なお、複数の吹出孔２５は、洗
浄液を固液分離膜面に対してむらなく均一に吹き付ける
ことができるように、細管の軸方向に略等間隔又はラン
ダムな間隔で形成できる。

【００２６】一方、前記各分離膜エレメント１４の洗浄
液ポート２１は、洗浄液供給ライン３４に合流してい
る。洗浄液供給ライン３４は、前記貯水槽３１の透過液
又は前記薬液槽３３の薬液を用いて固液分離膜１７やエ
レメント内を洗浄するため、前記貯水槽３１と前記薬液
槽３３とに分岐して接続され、各分岐ラインのバルブ４
ｄ及び４ｆにより薬液の供給と透過液の供給とを切り換
え可能にしている。すなわち、この洗浄液供給ライン３
４の一方の端部は前記分離膜エレメント１４の洗浄液ポ
ート２１に接続され、分岐したラインのうち他方の端部
は前記貯水槽３１の液相に浸漬し、他方の分岐ラインの
端部は前記薬液層３３の薬液相に浸漬している。従っ
て、薬液により逆流洗浄する際には、バルブ４ｂ及び４
ｆを閉め、バルブ４ｇを開いて薬液槽３３から洗浄液供
給ライン３４を通じて、エレメントに薬液を供給し、分
離膜１７を逆流洗浄でき、水で洗浄する際には、貯水槽
３１に貯留する透過水を、洗浄液供給ライン３４を通じ
てエレメントに供給し、分離膜１７を逆流洗浄できる。

【００２７】また、洗浄液供給ライン３４には、透過液
又は薬液を分離膜エレメント１４内に供給するための逆
流洗浄用ポンプ３５，流量調整バルブ４ｅ，圧力計３６
及び流量計３７が取り付けられており、洗浄液の流量、
作動時間（洗浄時間）、洗浄頻度（洗浄回数）、洗浄圧
力などを調整することができる。この例では、薬液洗浄
の後、所定間隔をあけて水洗浄している。

【００２８】このような方法では、膜内面および配管
（透水管など）などに堆積した汚泥やスライムを効率よ
く除去できる。さらに、薬液洗浄の後、所定間隔をあけ
て水で洗浄すると、薬液が膜などに十分浸透するので、
後続の水洗浄によって、薬液とともに汚泥の堆積物、ス
ライムなどを効率良く除去できる。さらに、本発明の方
法では、薬液をその後の水洗浄により希釈できるので、
濾過槽に高濃度の薬液が残存することなく、薬液が均一
に分散されるため、濾過槽、貯水槽、配管などを効果的
に殺菌でき、清浄な状態に保つことができる。そのた
め、汚泥の堆積及びスライムの発生などを抑制でき、長
期に亘り高い濾過効率（透水速度など）を維持できる。
さらに、生物反応槽に対して独立して被処理液を濾過処
理するので、薬液で逆流洗浄しても、生物反応槽への薬
液の流入を抑制でき、微生物の活性低下を抑制できる。
また、濾過槽、ひいては貯水槽を殺菌処理できる。さら
に、少量の薬液を膜に浸透させて薬剤を作用させた後、
水で逆流洗浄することにより希釈でき、微生物活性の低
下を大きく抑制できる。

【００２９】本発明の方法では、薬液逆流洗浄に続いて
水逆流洗浄を行う工程を備えていればよく、使用する装
置などは特に制限されない。

【００３０】分離膜は、精密濾過膜（ＭＦ）や限外濾過
膜などであってもよいが、高い透水速度で処理液（フラ
ックス）を得るためには、透水速度の大きな分離膜（通
水性多孔膜）、特に、繊維を交絡させた通水性多孔質体
（織布、不織布など）であるのが有利である。すなわ
ち、分離膜の外面に懸濁成分のケーキ層（又はフロック
層、ダイナミック層）を形成することにより、ケーキ層
のフィルター機能を利用して懸濁粒子を分離除去できる
ので、透水速度の大きな分離膜が利用できる。好ましい
固液分離膜は不織布である。不織布としては、例えば、
下記特性のうち少なくとも１つの特性を有する不織布か
ら選択できる。（１）目付け量：１０〜１，０００ｇ／ｍ²程度、好ま
しくは２０〜９００ｇ／ｍ²程度（２）通気度：０．１〜２００ｃｍ³／ｃｍ²・ｓ程度、
好ましくは０．２〜１５０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓ程度（３）繊維の平均直径：０．５〜３０μｍ、好ましくは
１〜１０μｍ程度（４）布の厚さ：３０〜５，０００μｍ程度、好ましく
は１００〜２，０００μｍ程度前記不織布は、繊維（天然繊維、再生繊維、半合成繊維
など）を用い、慣用の方法（繊維をウェブ化し、熱圧着
や接着剤などで結合する方法、ニードルパンチ法など）
により製造できる。天然繊維としては、綿、麻、羊毛、
セルロース繊維などが例示できる。再生繊維には、レー
ヨン類（ビスコースレーヨンなど）が含まれる。半合成
繊維としては、セルロースエステル系繊維（酢酸セルロ
ース繊維など）、セルロースエーテル系繊維（メチルセ
ルロース繊維など）が挙げられる。合成繊維には、ポリ
エステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレートなど）、（メタ）アクリル系樹脂（ポリ
（メタ）アクリル酸エステル、ポリアクリロニトリルな
ど）、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリエーテル
エステル、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６な
ど）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリオレフィン
（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ハロゲン含有
ビニル樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンな
ど）、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂、これらの樹脂
の構成単位を組み合わせた共重合体や架橋体、混合物か
ら得られる繊維が挙げられる。好ましい繊維には、ポリ
エステル繊維（ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリ
ブチレンテレフタレート繊維など）、ポリオレフィン繊
維（ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維など）、特
にポリエステル繊維が挙げられる。

【００３１】不織布などの分離膜の平均孔径は、透水速
度および分離性能を損なわない範囲で選択でき、例え
ば、１〜３００μｍ程度（例えば、１〜２００μｍ程
度）、好ましくは１０〜３００μｍ程度（例えば、１０
〜２００μｍ程度）、さらに好ましくは１５〜３００μ
ｍ程度（例えば、１５〜２００μｍ程度）であってもよ
い。なお、平均孔径は、分離膜表面の１００倍及び１
０，０００倍の電子顕微鏡写真を撮影し、画像処理装置
で処理することにより算出できる。

【００３２】また、純水に対する固液分離膜の透水速度
は、膜間差圧１kＰａにおいて、例えば、１０〜１０，
０００ｍ³／ｍ²・day程度、好ましくは５０〜５，００
０ｍ³／ｍ²・day程度、さらに好ましくは１００〜１，
０００ｍ³／ｍ²・day程度であってもよい。

【００３３】本発明の方法は、生物反応槽に浸漬するな
どの方法により、活性汚泥を用いて、曝気しながら汚泥
を処理する生物処理液に直接適用してもよい。また、前
記装置では、生物反応槽と濾過槽とを独立させている
が、通液部を有する仕切板により生物反応槽を生物反応
部と濾過部とに仕切り、この濾過部で前記分離膜エレメ
ント又は分離膜モジュールを用いて濾過処理してもよ
い。仕切板の通液部は、生物反応部と濾過部との間の適
当な部位に形成でき、例えば、下部及び上部のうち少な
くとも一方の部位で生物反応部と濾過部とを通液可能に
連通させてもよい。なお、不織布などを用いてダイナミ
ック濾過を行う場合には、生物反応槽に分離膜エレメン
トを浸漬すると、汚泥処理のための曝気により、ケーキ
層又はダイナミック層の形成が阻害されるとともに、薬
液による逆流洗浄に伴って生物反応槽の微生物の活性を
低下させるおそれがある。そのため、活性汚泥を含む生
物反応槽の処理液を濾過槽（又は膜モジュール）に供給
し、この濾過槽（膜モジュール）において汚泥を濾過す
るのが有利である。なお、濾過槽を膜モジュールで構成
することなく、生物反応槽とは独立した濾過槽に分離膜
エレメント又は分離膜ユニットを浸漬し、被処理液を濾
過処理してもよい。

【００３４】また、必ずしも開口窓からオーバーフロー
により生物反応槽に返送する必要はなく、例えば、開口
窓に代えて、管状の排出管を形成し、この排出管から濾
過されなかった被処理液を排出してもよい。なお、この
排出管にバルブを設けることにより、薬液が生物反応槽
に流入するのを確実に防ぐことができる。

【００３５】分離膜エレメントは、前記構造に限らず種
々のエレメントが使用できる。例えば、分離膜エレメン
トは、枠体（又は支持体）の両面に張設され、かつ互い
に離れて対向する分離膜と、この分離膜を透過した成分
を流出させるための流出ポート又はラインと、この分離
膜間に洗浄液を供給するための供給ポート又は供給ライ
ンを備えていればよい。前記流出ポート又は流出ライン
は、供給ポート又はラインと別に設けていてもよく、供
給ポート又は供給ラインが流出ポート又は流出ラインを
兼ねていてもよい。また、透過液用の集水管や洗浄液用
の導入管は、枠体（又は支持体）の適所、例えば、同一
辺又は枠部、対向する辺又は枠部、隣接する辺又は枠部
などに形成でき、互いに対向する部位又は非対向部位に
形成できる。なお、洗浄液ポートを上部に配し、透過液
ポートを下部に配して固液分離すると、分離膜エレメン
ト内の下部からスムーズに濾過液（透過液）を取り出す
ことができ、エレメント内に懸濁粒子が堆積するのを防
止できる。

【００３６】さらに、膜モジュールにも種々の構造が採
用できるが、通常、被処理液を供給するための供給液ラ
インが接続されたハウジングと、このハウジング内に収
容可能な少なくとも１つの分離膜エレメントと、この分
離膜エレメントからの透過液を流出させる透過液ライン
と、分離膜エレメントに接続された洗浄ラインとを備え
ており、オーバーフローなどは必ずしも必要ではない。
なお、前記透過液ラインは、洗浄ラインと別に設けてい
てもよく、洗浄ラインが透過液ラインを兼ねていてもよ
い。分離膜ユニットは、分離膜が接触しない種々の形態
で複数の分離膜エレメントを配列することにより形成で
き、分離膜エレメントを厚み方向に並列に配設する必要
はない。

【００３７】本発明において、膜間差圧は、被処理液や
分離膜の種類などに応じて適当に選択でき、水頭差は、
例えば、１ｃｍ〜１ｍ程度、好ましくは１０〜５０ｃｍ
程度であってもよい。水頭差に対応して分離膜面に作用
する圧力（膜間差圧）は、例えば、０．１〜５ｋＰａ程
度、好ましくは０．５〜５ｋＰａ（例えば、１〜３ｋＰ
ａ）程度である。

【００３８】なお、水頭差及び膜間差圧は、貯水槽３１
の側壁に対する排水ライン３９の取り付け高さを調整し
たり、貯水槽３１の下部に排水ラインを設け、この排水
ラインから排水することにより調整できる。さらに、種
々の圧力差を生じさせる手段、例えば、膜モジュール１
１内の液面の加圧、膜モジュール１１への被処理液のポ
ンプ５循環による加圧などの方法を利用して取り出すこ
ともできる。

【００３９】薬液洗浄に使用する薬液としては、汚泥や
スライムを除去できる殺菌剤などが使用できる。殺菌剤
としては、イソチアゾリン系化合物（例えば、１，２−
ベンツイソチアゾリン−３−オンなど）、ハロアセトア
ミド系化合物（２，２−ジブロモ−３−ニトリル−Ｎ−
メチル−プロパンアミドなど）、ロダン系化合物（例え
ば、メチレンビスチオシアネートなど）、アルコール系
化合物（例えば、消毒用エタノール、イソプロパノー
ル、２，２−ジブロモ−２−ニトロエタノールなどのブ
ロモニトロアルコール系化合物など）、ジチオール系化
合物（例えば、４，５−ジクロロ−１，２−ジチオール
−３−オンなど）、次亜塩素酸塩（例えば、次亜塩素酸
ナトリウムなどのアルカリ金属塩、次亜塩素酸カルシウ
ムなどのアルカリ土類金属塩など）、金属水酸化物（例
えば、水酸化ナトリウムなど）、又はこれらの水溶液な
どが挙げられる。また、界面活性剤（例えば、陰イオン
系界面活性剤、非イオン系界面活性剤など）を使用して
もよい。薬液の濃度としては、薬液の種類によって選択
され、例えば１００〜１００００ｍｇ／Ｌ、好ましくは
２００〜８０００ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは３００〜
６０００ｍｇ／Ｌ程度の範囲から選択できる。

【００４０】水洗浄に使用する水としては、分離膜を透
過した透過液（透過水）を使用してもよく、水道水など
を使用してもよい。なお、透過液を洗浄水として使用す
れば、透過水を有効に利用できる。

【００４１】薬液洗浄と水洗浄とは、時間間隔をあけず
に行ってもよいが、薬液を有効に利用するため所定の時
間間隔をあけて行うのが好ましい。薬液洗浄の時間間隔
は、濾過膜の汚れに応じて選択でき、例えば、１日〜１
週間毎に１度、好ましくは２日〜５日毎に１度、さらに
好ましくは２日〜４日毎に１度程度の範囲から選択でき
る。水洗浄の時間間隔は、５〜３０時間毎に１度、好ま
しくは８〜２５時間毎に１度、さらに好ましくは１０〜
２０時間毎に１度程度の範囲から選択できる。

【００４２】不織布などの平均孔径の大きな分離膜を用
いた場合、固液分離膜１ｍ²当たりの薬液の供給速度
は、分離膜に薬液が十分浸透させるために、例えば、１
〜１００ｍ³／ｍ²・day程度、好ましくは５〜６０ｍ³／
ｍ²・day程度、さらに好ましくは１０〜４０ｍ³／ｍ²・
day（特に、１０〜３０ｍ³／ｍ²・day）程度の範囲から
選択できる。洗浄液としての水の供給速度は、薬液を効
率良く洗い流すために、例えば、１〜１００ｍ³／ｍ²・
day程度、好ましくは５〜７０ｍ³／ｍ²・day程度、さら
に好ましくは１０〜５０ｍ³／ｍ²・day（特に、１０〜
４０ｍ³／ｍ²・day）程度の範囲から選択できる。

【００４３】薬液洗浄及び水洗浄された処理水は、必要
によりバルブ４ｃから排出してもよい。なお、水や薬液
は、前記洗浄液用ラインを通じて、又は他のラインを通
じて分離膜に供給してもよい。

【００４４】透過液量（透水速度）は、分離膜の種類に
応じて適当に選択でき、不織布などの平均孔径の大きな
分離膜を用いたとき、平均透過水量は、例えば、０．５
〜５ｍ³／ｍ²・day程度、好ましくは０．８〜３ｍ³／ｍ
²・day程度であってもよい。透過液中の懸濁粒子の濃度
（透過液ＳＳ濃度）も分離膜の種類に大きく依存し、不
織布を分離膜として使用する場合、例えば、０〜３０ｍ
ｇ／Ｌ程度、通常、１〜１０ｍｇ／Ｌ程度である。な
お、透過液ＳＳ濃度は、透過液中に含まれる不溶成分
を、孔径０．４μｍのガラスフィルター上に捕集し、ガ
ラスフィルターごと乾燥し、乾燥後の重量を測定するこ
とにより求めることができる。

【００４５】本発明の方法は、各種施設の排水処理、例
えば、汚泥処理場の活性汚泥を用いた排水処理に好適に
利用できる。また、河川、湖沼の浄化処理などにも利用
できる。

【００４６】

【発明の効果】本発明では、薬液逆流洗浄と水逆流洗浄
とを組み合わせて行うことにより、孔径の大きな分離膜
を使用して活性汚泥を含む生物反応槽からの被処理液を
濾過する方法においても、分離膜内や透水管内を効率よ
く洗浄でき、堆積した汚泥やスライムを除去できる。さ
らに、本発明よれば、薬液が濾過槽に高濃度で残存する
ことなく、均一に分散されるため、分離膜、貯水槽、配
管などを殺菌でき、膜内面の汚泥の堆積やスライムの発
生を長期に亘り防止でき、高い濾過効率及び濾過性能を
維持できる。

【００４７】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。

【００４８】なお、以下の各数値は、下記の方法により
行った。（１）平均孔径 100倍及び10,000倍で濾過膜表面の電子顕微鏡写真を撮
影し、得られた写真の計３箇所（２ｃｍ×２ｃｍ面積）
を画像処理装置で処理し、平均孔径を算出した。（２）透水速度濾過体の有効膜面積及び一定時間における透過液量から
透水速度を求めた。（３）透過液ＳＳ濃度所定容積の液中に含まれる固形分濃度を、孔径０．４μ
ｍのガラスフィルターにより濾過し、乾燥した後、秤量
することにより測定した。

【００４９】実施例１濾過体として、不織布Ｈ８００７（平均孔径１００μ
ｍ、目付量７５ｇ／ｍ²、通気度６０ｃｃ／ｃｍ²・ｓ、
繊維径１０μｍのポリエステル製；日本バイリーン
（株）製）を用いて図２に示す有効膜面積０．０５ｍ²
の濾過膜エレメント２枚を用いて分離膜モジュールを作
製し、図１に示す装置により固液分離を行った。

【００５０】被処理液として、下水処理場にて採取した
活性汚泥を含む生物処理液（ＭＬＳＳ濃度10,000ｍｇ／
Ｌ）を用い、ポンプ循環線速１ｃｍ／ｓ、膜間差圧０．
３kPa、被処理液温度１８〜２３℃で固液分離を行っ
た。膜下方から散気管により２Ｌ／minのエアーを供給
した。また、１２時間に１回の割合で水逆流洗浄を３０
ｍ³／（ｍ²・day）の条件で１分間行った。また、３日
に１回の割合で水逆流洗浄の直前に薬液洗浄を３０ｍ³
／（ｍ²・day）の条件で１分間行った。透水速度［ｍ／
ｄ］及び透過液ＳＳ濃度［ｍｇ／Ｌ］の経時変化を図４
に示す。

【００５１】比較例１実施例１と同様の条件で固液分離を行った。ただし、薬
液洗浄は行わなかった。透水速度［ｍ／ｄａｙ］及び透
過液ＳＳ濃度［ｍｇ／Ｌ］の経時変化を図４に示す。

【００５２】図４からも明らかなように、実施例では、
薬液洗浄を行わなかった比較例に比べて、長期に亘り高
い透水速度を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の方法を説明するための固液分離
装置の概略構成図である。

【図２】図２は分離膜エレメントの一例を示す概略斜視
図である。

【図３】図３は図２の分離膜エレメントを用いた分離膜
モジュールを示す概略斜視図である。

【図４】図４は実施例１及び比較例１で得られた透過水
の透過速度及び透過液ＳＳ濃度の経時変化を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１４…分離膜エレメント１７…分離膜１８…透過液ポート２１…洗浄ポート

フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 GA02 GA06 GA07 HA42 HA93 JA03A JA04A JA08A JA30A KA01 KA13 KA17 KA43 KB22 KC03 KC13 KC16 KD04 KD06 KD17 KD24 KE01Q KE03P KE05P KE06R KE11Q KE13P KE16P KE24Q KE28Q MA03 MA22 MA31 MA40 MB02 MC11 MC12 MC18 MC22 MC23 MC24 MC26 MC27 MC37 MC39 MC45 MC48 MC49 MC54 MC55 MC58 PA01 PA02 PB08 PC62 4D019 AA03 BA12 BA13 BB03 BD01 CB04 CB09 4D028 AC03 AC06 AC09 BC01 BC17 BD00 BD17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに離れて対向する通水性多孔質膜を
備えた平膜状分離膜と、この平膜状分離膜内に流体を供
給して分離膜を洗浄するための洗浄ポートとを備えてい
る逆流洗浄可能な少なくとも１つの分離膜エレメントを
用いて、活性汚泥を含む生物反応槽からの被処理液を濾
過する方法であって、分離膜エレメントの分離膜を薬液
で洗浄した後、水で洗浄することを特徴とする濾過方
法。
【請求項２】薬液が殺菌剤である請求項１記載の濾過
方法。
【請求項３】分離膜エレメントの分離膜が不織布であ
る請求項１記載の濾過方法。
【請求項４】分離膜エレメントの分離膜の平均孔径が
１〜３００μｍである請求項１記載の濾過方法。
【請求項５】純水に対する透水速度が膜間差圧１kＰ
ａにおいて１０〜１０，０００ｍ³／ｍ²・dayである平
膜状分離膜と、この平膜状分離膜内に透過した透過液を
圧力差により平膜状分離膜外に流出させるための透過液
ポートと、平膜状分離膜内に流体を供給して分離膜を洗
浄するための洗浄ポートとを備えた分離膜エレメントを
用いて、活性汚泥を含む生物反応槽からの被処理液を濾
過する方法であって、濾過運転を一時的に停止して、前
記洗浄ポートから薬液を供給して逆流洗浄した後、洗浄
ポートから水を供給して逆流洗浄する請求項１記載の濾
過方法。