JP2001137668A - 膜分離装置の運転方法 - Google Patents
膜分離装置の運転方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の分離膜ユニットを並列に配置した膜分
離装置において、一部の分離膜ユニットの運転を休止し
ている非通常運転時においても、通常運転時と同等の所
期の処理水量を確保することができ、しかも、膜分離性
能の低下がなく、また、分離膜ユニットの有効利用率が
高く経済的に優れた膜分離装置の運転方法を提供する。 【解決手段】 すべての分離膜ユニットＡ〜Ｄが運転を
行っている通常運転時は、各分離膜ユニットＡ〜Ｄの膜
の標準圧力で当該各分離膜ユニットに原水を供給し、一
部の分離膜ユニットが運転を休止している非通常運転時
は、運転中の分離膜ユニットに当該分離膜ユニットの膜
の標準圧力よりも高い圧力で原水を供給する。
離装置において、一部の分離膜ユニットの運転を休止し
ている非通常運転時においても、通常運転時と同等の所
期の処理水量を確保することができ、しかも、膜分離性
能の低下がなく、また、分離膜ユニットの有効利用率が
高く経済的に優れた膜分離装置の運転方法を提供する。 【解決手段】 すべての分離膜ユニットＡ〜Ｄが運転を
行っている通常運転時は、各分離膜ユニットＡ〜Ｄの膜
の標準圧力で当該各分離膜ユニットに原水を供給し、一
部の分離膜ユニットが運転を休止している非通常運転時
は、運転中の分離膜ユニットに当該分離膜ユニットの膜
の標準圧力よりも高い圧力で原水を供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の分離膜ユニッ
トを並列に配置した膜分離装置の運転方法に係り、特
に、このような膜分離装置において、一部の分離膜ユニ
ットの運転を休止している間においても、所期の処理水
量を確保することができ、しかも、膜分離性能の低下が
なく、また、分離膜ユニットの有効利用率が高く経済性
に優れた膜分離装置の運転方法に関する。
トを並列に配置した膜分離装置の運転方法に係り、特
に、このような膜分離装置において、一部の分離膜ユニ
ットの運転を休止している間においても、所期の処理水
量を確保することができ、しかも、膜分離性能の低下が
なく、また、分離膜ユニットの有効利用率が高く経済性
に優れた膜分離装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】逆浸透（ＲＯ）膜分離装置等の膜分離装
置は、半導体製造や液晶製造等の電子産業分野或いは医
薬品、食料分野等で使用される超純水の製造装置等にお
いて、主要機器として用いられているが、膜分離装置で
は運転時間の経過と共に、膜の目詰りで透過水量が低下
してくるため、低下した透過水量を回復するために、定
期的に膜の薬品洗浄を行う必要がある。また、薬品洗浄
を行っても透過水量が回復しない分離膜ユニットについ
ては、膜を交換する必要がある。
置は、半導体製造や液晶製造等の電子産業分野或いは医
薬品、食料分野等で使用される超純水の製造装置等にお
いて、主要機器として用いられているが、膜分離装置で
は運転時間の経過と共に、膜の目詰りで透過水量が低下
してくるため、低下した透過水量を回復するために、定
期的に膜の薬品洗浄を行う必要がある。また、薬品洗浄
を行っても透過水量が回復しない分離膜ユニットについ
ては、膜を交換する必要がある。
【０００３】この膜の洗浄や交換は、年に２回程度の膜
分離装置の定期検査期間に、装置の運転を停止して行わ
れていたが、近年、定期検査に要する人手の削減を図る
ために、複数の分離膜ユニットを並列に接続し、装置の
運転を継続した平常運転時において、一部の分離膜ユニ
ットのみについて運転を休止して膜の洗浄や交換が行わ
れている。
分離装置の定期検査期間に、装置の運転を停止して行わ
れていたが、近年、定期検査に要する人手の削減を図る
ために、複数の分離膜ユニットを並列に接続し、装置の
運転を継続した平常運転時において、一部の分離膜ユニ
ットのみについて運転を休止して膜の洗浄や交換が行わ
れている。
【０００４】なお、分離膜ユニットに使用されている膜
は、通常、膜メーカーにより、所定の透過水量、脱塩率
を得るための標準的な給水圧力（原水側と透過水側との
圧力差）が表示されている。本発明においては、この表
示された圧力を以下、「標準圧力」という。
は、通常、膜メーカーにより、所定の透過水量、脱塩率
を得るための標準的な給水圧力（原水側と透過水側との
圧力差）が表示されている。本発明においては、この表
示された圧力を以下、「標準圧力」という。
【０００５】ところで、膜分離装置の使用分野、特に、
半導体製造や液晶製造等の電子産業分野或いは医薬品、
食料分野等では、常に所定の処理水量を確保することが
要求されることから、一般的には、上述の如く複数の分
離膜ユニットを並列に接続し、一部の分離膜ユニットに
おいて膜の洗浄又は交換のために運転を休止している間
には、当該運転休止中の分離膜ユニット以外の分離膜ユ
ニットにより処理水量を補い、ＲＯ膜分離装置全体とし
ては、常にほぼ一定の処理水量を確保することができる
ように運転が行われている。
半導体製造や液晶製造等の電子産業分野或いは医薬品、
食料分野等では、常に所定の処理水量を確保することが
要求されることから、一般的には、上述の如く複数の分
離膜ユニットを並列に接続し、一部の分離膜ユニットに
おいて膜の洗浄又は交換のために運転を休止している間
には、当該運転休止中の分離膜ユニット以外の分離膜ユ
ニットにより処理水量を補い、ＲＯ膜分離装置全体とし
ては、常にほぼ一定の処理水量を確保することができる
ように運転が行われている。
【０００６】この場合、従来においては、このように複
数の分離膜ユニットを並列に配置したＲＯ膜分離装置に
おいて、すべての分離膜ユニットが運転を行っている通
常運転時には、ＲＯ膜面有効圧を当該ＲＯ膜の標準圧力
よりも低い圧力に設定し、一部の分離膜ユニットが膜の
洗浄又は交換のために運転を休止している非通常運転時
にはＲＯ膜面有効圧を当該ＲＯ膜の標準圧力に設定して
運転が行われている。即ち、例えば、分離膜ユニットを
４系列並列に設置しているＲＯ膜分離装置において、Ｒ
Ｏ膜の標準圧力が７．５ｋｇ／ｃｍ２（７３．５×１０
４Ｐａ）の場合、通常運転時にはＲＯ膜面有効圧を約６
ｋｇ／ｃｍ２（５８．８×１０４Ｐａ）とし、１系列の
分離膜ユニットが運転を休止し残る３系列のみが運転を
行っている場合には、インバータにより原水の供給ポン
プの回転数を上げることでＲＯ膜面有効圧を標準圧力の
約７．５ｋｇ／ｃｍ２とし、非通常運転時も、ＲＯ膜分
離装置としての総処理水量が通常運転時と同等となるよ
うに運転が行われている。
数の分離膜ユニットを並列に配置したＲＯ膜分離装置に
おいて、すべての分離膜ユニットが運転を行っている通
常運転時には、ＲＯ膜面有効圧を当該ＲＯ膜の標準圧力
よりも低い圧力に設定し、一部の分離膜ユニットが膜の
洗浄又は交換のために運転を休止している非通常運転時
にはＲＯ膜面有効圧を当該ＲＯ膜の標準圧力に設定して
運転が行われている。即ち、例えば、分離膜ユニットを
４系列並列に設置しているＲＯ膜分離装置において、Ｒ
Ｏ膜の標準圧力が７．５ｋｇ／ｃｍ２（７３．５×１０
４Ｐａ）の場合、通常運転時にはＲＯ膜面有効圧を約６
ｋｇ／ｃｍ２（５８．８×１０４Ｐａ）とし、１系列の
分離膜ユニットが運転を休止し残る３系列のみが運転を
行っている場合には、インバータにより原水の供給ポン
プの回転数を上げることでＲＯ膜面有効圧を標準圧力の
約７．５ｋｇ／ｃｍ２とし、非通常運転時も、ＲＯ膜分
離装置としての総処理水量が通常運転時と同等となるよ
うに運転が行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】膜分離装置において、
一部の分離膜ユニットの運転を休止して膜の洗浄や交換
を行う非通常運転の期間は、すべての分離膜ユニットの
運転を行っている通常運転の期間に比べて非常に短い時
間であるにもかかわらず、通常運転時はＲＯ膜面有効圧
を標準圧力よりも低い圧力とし、非通常運転時において
のみＲＯ膜面有効圧を標準圧力として運転を行う従来の
膜分離装置の運転方法では、次のような問題がある。
一部の分離膜ユニットの運転を休止して膜の洗浄や交換
を行う非通常運転の期間は、すべての分離膜ユニットの
運転を行っている通常運転の期間に比べて非常に短い時
間であるにもかかわらず、通常運転時はＲＯ膜面有効圧
を標準圧力よりも低い圧力とし、非通常運転時において
のみＲＯ膜面有効圧を標準圧力として運転を行う従来の
膜分離装置の運転方法では、次のような問題がある。
【０００８】 通常運転時に標準圧力よりも低いＲＯ
膜面有効圧で運転するため、ＲＯ膜の塩除去性能が当該
ＲＯ膜の膜性能よりも低くなり、処理水の水質が低下す
る。即ち、例えば、ＲＯ膜（東レ株式会社製「ＳＵＬ−
Ｇ２０」，標準圧力＝７．７ｋｇ／ｃｍ２）の圧力特性
は図４に示す通りであり、運転圧力が高いほど、透過水
量も除去性能も高い。しかし、膜分離装置の総運転時間
のうちの大部分を占める通常運転時において、標準圧力
よりも低いＲＯ膜面有効圧で運転を行う従来の運転方法
では、この通常運転期間中の塩除去性能が当該ＲＯ膜本
来の性能よりも低く、処理水の水質が劣るものとなる。
膜面有効圧で運転するため、ＲＯ膜の塩除去性能が当該
ＲＯ膜の膜性能よりも低くなり、処理水の水質が低下す
る。即ち、例えば、ＲＯ膜（東レ株式会社製「ＳＵＬ−
Ｇ２０」，標準圧力＝７．７ｋｇ／ｃｍ２）の圧力特性
は図４に示す通りであり、運転圧力が高いほど、透過水
量も除去性能も高い。しかし、膜分離装置の総運転時間
のうちの大部分を占める通常運転時において、標準圧力
よりも低いＲＯ膜面有効圧で運転を行う従来の運転方法
では、この通常運転期間中の塩除去性能が当該ＲＯ膜本
来の性能よりも低く、処理水の水質が劣るものとなる。
【０００９】 膜分離装置の総運転時間のうちの大部
分を占める通常運転期間中において、標準圧力よりも低
いＲＯ膜面有効圧で運転を行うことから、所定の処理水
量を得るための膜エレメントの必要数が標準圧力で運転
を行う場合よりも多くなるため、不経済である。
分を占める通常運転期間中において、標準圧力よりも低
いＲＯ膜面有効圧で運転を行うことから、所定の処理水
量を得るための膜エレメントの必要数が標準圧力で運転
を行う場合よりも多くなるため、不経済である。
【００１０】本発明は、上記従来の問題点を解決し、複
数の分離膜ユニットを並列に配置した膜分離装置におい
て、一部の分離膜ユニットの運転を休止している非通常
運転時においても、通常運転時と同等の所期の処理水量
を確保することができ、しかも、膜分離性能の低下の問
題がなく、また、分離膜ユニットの有効利用率が高く経
済性に優れた膜分離装置の運転方法を提供することを目
的とする。
数の分離膜ユニットを並列に配置した膜分離装置におい
て、一部の分離膜ユニットの運転を休止している非通常
運転時においても、通常運転時と同等の所期の処理水量
を確保することができ、しかも、膜分離性能の低下の問
題がなく、また、分離膜ユニットの有効利用率が高く経
済性に優れた膜分離装置の運転方法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】本発明の膜分離装置の運
転方法は、並列に設置された複数の分離膜ユニットを備
えてなる膜分離装置の運転方法において、すべての分離
膜ユニットが運転を行っている通常運転時は、各分離膜
ユニットの膜の標準圧力とほぼ等しい圧力で各分離膜ユ
ニットに原水を供給し、一部の分離膜ユニットが運転を
休止している非通常運転時は、運転中の分離膜ユニット
に当該分離膜ユニットの膜の標準圧力よりも高い圧力で
原水を供給することを特徴とする。
転方法は、並列に設置された複数の分離膜ユニットを備
えてなる膜分離装置の運転方法において、すべての分離
膜ユニットが運転を行っている通常運転時は、各分離膜
ユニットの膜の標準圧力とほぼ等しい圧力で各分離膜ユ
ニットに原水を供給し、一部の分離膜ユニットが運転を
休止している非通常運転時は、運転中の分離膜ユニット
に当該分離膜ユニットの膜の標準圧力よりも高い圧力で
原水を供給することを特徴とする。
【００１２】本発明では、膜分離装置の総運転時間の大
部分を示す通常運転時において有効圧力を膜の標準圧力
とほぼ等しい圧力として運転を行い、非通常運転時にお
いて有効圧力を膜の標準圧力よりも高い圧力として運転
を行うことにより、通常運転時と非通常運転時とでほぼ
同等の総処理水量を確保する。
部分を示す通常運転時において有効圧力を膜の標準圧力
とほぼ等しい圧力として運転を行い、非通常運転時にお
いて有効圧力を膜の標準圧力よりも高い圧力として運転
を行うことにより、通常運転時と非通常運転時とでほぼ
同等の総処理水量を確保する。
【００１３】このため、通常運転時において、標準圧力
の運転で従来法に比べて高い除去性能を得ることがで
き、非通常運転時においては標準圧力よりも高い圧力の
運転で更に高い除去性能を得ることができる。即ち、例
えば、標準圧力７．７ｋｇ／ｃｍ２のＲＯ膜であれば、
図４に示す如く、通常運転時に有効圧力７．５ｋｇ／ｃ
ｍ２の運転で除去率９９．５％で処理を行うことがで
き、非通常運転時において有効圧力を１０ｋｇ／ｃｍ２
として運転を行った場合には、除去率約９９．６％で更
に高い除去性能を得ることができる。
の運転で従来法に比べて高い除去性能を得ることがで
き、非通常運転時においては標準圧力よりも高い圧力の
運転で更に高い除去性能を得ることができる。即ち、例
えば、標準圧力７．７ｋｇ／ｃｍ２のＲＯ膜であれば、
図４に示す如く、通常運転時に有効圧力７．５ｋｇ／ｃ
ｍ２の運転で除去率９９．５％で処理を行うことがで
き、非通常運転時において有効圧力を１０ｋｇ／ｃｍ２
として運転を行った場合には、除去率約９９．６％で更
に高い除去性能を得ることができる。
【００１４】しかも、標準圧力で運転するため、所定の
処理水量を得るための膜エレメントの必要数を本来の膜
性能に対応した個数とすることができることから、従来
法に比べて膜エレメント個数を低減することができ経済
的に優れる。
処理水量を得るための膜エレメントの必要数を本来の膜
性能に対応した個数とすることができることから、従来
法に比べて膜エレメント個数を低減することができ経済
的に優れる。
【００１５】なお、非通常運転時には膜の標準圧力より
も高い有効圧力で運転を行うことになるが、非通常運転
は一次的なものであるため、このように標準圧力よりも
高い有効圧力で運転を行うことによる膜破損等の問題の
恐れは極めて少ない。
も高い有効圧力で運転を行うことになるが、非通常運転
は一次的なものであるため、このように標準圧力よりも
高い有効圧力で運転を行うことによる膜破損等の問題の
恐れは極めて少ない。
【００１６】このような有効圧力の調整は、原水供給ポ
ンプのインバータ制御により容易に行うことができる。
ンプのインバータ制御により容易に行うことができる。
【００１７】本発明においては、上述のような有効圧力
の制御により膜分離装置全体としての総処理水量が通常
運転時と非通常運転時とでほぼ同等となるように運転を
行うのが好ましいが、使用場所で必要とされる処理水量
に余裕がある場合には、非通常運転時の総処理水量が通
常運転時の総処理水量よりも若干少なくなるようにして
も良い。
の制御により膜分離装置全体としての総処理水量が通常
運転時と非通常運転時とでほぼ同等となるように運転を
行うのが好ましいが、使用場所で必要とされる処理水量
に余裕がある場合には、非通常運転時の総処理水量が通
常運転時の総処理水量よりも若干少なくなるようにして
も良い。
【００１８】なお、「標準圧力とほぼ等しい」とは標準
圧力の９０〜１１０％である。
圧力の９０〜１１０％である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の膜
分離装置の運転方法の実施の形態を詳細に説明する。
分離装置の運転方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】図１，図２及び図３は本発明の膜分離装置
の運転方法の実施の形態を説明する膜分離装置の系統図
であり、それぞれ、図１はすべての分離膜ユニットが運
転を行っている通常運転時、図２は分離膜ユニットＡが
膜交換のために運転を休止している非通常運転時、図３
は分離膜ユニットＢが膜洗浄のために運転を休止してい
る非通常運転時を示す。
の運転方法の実施の形態を説明する膜分離装置の系統図
であり、それぞれ、図１はすべての分離膜ユニットが運
転を行っている通常運転時、図２は分離膜ユニットＡが
膜交換のために運転を休止している非通常運転時、図３
は分離膜ユニットＢが膜洗浄のために運転を休止してい
る非通常運転時を示す。
【００２１】図１〜３において、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは分離
膜ユニットを示し、Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃ，Ｖ１Ｄは
原水入口弁、Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃ，Ｖ２Ｄは透過水
出口弁、Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ３Ｃ，Ｖ３Ｄは濃縮水出口
弁、Ｖ４Ａ，Ｖ４Ｂ，Ｖ４Ｃ，Ｖ４Ｄは透過水側洗浄排
水出口弁、Ｖ５Ａ，Ｖ５Ｂ，Ｖ５Ｃ，Ｖ５Ｄは濃縮水側
洗浄排水出口弁、ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤは原水供給ポ
ンプを示す。Ｖ６ａ，Ｖ６ｂ，Ｖ６ｃは原水供給ポンプ
ＰＡ〜ＰＤのヘッダ配管の開閉弁を示す。
膜ユニットを示し、Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃ，Ｖ１Ｄは
原水入口弁、Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃ，Ｖ２Ｄは透過水
出口弁、Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ３Ｃ，Ｖ３Ｄは濃縮水出口
弁、Ｖ４Ａ，Ｖ４Ｂ，Ｖ４Ｃ，Ｖ４Ｄは透過水側洗浄排
水出口弁、Ｖ５Ａ，Ｖ５Ｂ，Ｖ５Ｃ，Ｖ５Ｄは濃縮水側
洗浄排水出口弁、ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤは原水供給ポ
ンプを示す。Ｖ６ａ，Ｖ６ｂ，Ｖ６ｃは原水供給ポンプ
ＰＡ〜ＰＤのヘッダ配管の開閉弁を示す。
【００２２】なお、図１〜３において、太実線は水の流
れている配管を示し、細実線は水の流れていない配管を
示す。また、黒塗りの弁は開弁状態であることを示し、
白抜きの弁は閉弁状態であることを示す。
れている配管を示し、細実線は水の流れていない配管を
示す。また、黒塗りの弁は開弁状態であることを示し、
白抜きの弁は閉弁状態であることを示す。
【００２３】図１に示す通常運転時は、４系列の分離膜
ユニットＡ〜Ｄのすべてにおいて運転を行う。即ち、原
水入口弁Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃ，Ｖ１Ｄ、透過水出口
弁Ｖ ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃ，Ｖ２Ｄ、及び濃縮水出口弁
Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ３Ｃ，Ｖ ３Ｄを開、その他の弁を閉
とし、原水供給ポンプＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤを作動さ
せて各分離膜ユニットＡ〜Ｄに原水を供給し、透過水
（処理水）を採水すると共に、濃縮水を排出する。
ユニットＡ〜Ｄのすべてにおいて運転を行う。即ち、原
水入口弁Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃ，Ｖ１Ｄ、透過水出口
弁Ｖ ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃ，Ｖ２Ｄ、及び濃縮水出口弁
Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ３Ｃ，Ｖ ３Ｄを開、その他の弁を閉
とし、原水供給ポンプＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤを作動さ
せて各分離膜ユニットＡ〜Ｄに原水を供給し、透過水
（処理水）を採水すると共に、濃縮水を排出する。
【００２４】この通常運転時においては、各分離膜ユニ
ットＡ〜ＤのＲＯ膜面有効圧がほぼ標準圧力、例えば、
約７．５ｋｇ／ｃｍ２となるようにインバータにより供
給ポンプＰＡ〜ＰＤの吐出圧力を調整する。
ットＡ〜ＤのＲＯ膜面有効圧がほぼ標準圧力、例えば、
約７．５ｋｇ／ｃｍ２となるようにインバータにより供
給ポンプＰＡ〜ＰＤの吐出圧力を調整する。
【００２５】この通常運転時において、図４より明らか
なように、有効圧力約７．５ｋｇ／ｃｍ２のときの透過
水量は約３０ｍ３／日であるため、４系列合計の透過水
量は約１２０ｍ３／日となる。
なように、有効圧力約７．５ｋｇ／ｃｍ２のときの透過
水量は約３０ｍ３／日であるため、４系列合計の透過水
量は約１２０ｍ３／日となる。
【００２６】図２に示す非透過水量時は、４系列の分離
膜ユニットＡ〜Ｄのうちの１系列の分離膜ユニット（図
２においては分離膜ユニットＡ）において膜の交換を行
い、その他の分離膜ユニットＢ〜Ｄにおいて運転を行
う。即ち、原水入口弁Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃ，Ｖ１Ｄ、透過水
出口弁Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃ，Ｖ２Ｄ、及び濃縮水出口弁Ｖ３
Ｂ，Ｖ３Ｃ，Ｖ３Ｄを開、その他の弁を閉とし、原水供
給ポンプＰＢ，ＰＣ，Ｐ Ｄを作動させて分離膜ユニット
Ａ以外の各分離膜ユニットＢ〜Ｄに原水を供給し、透過
水（処理水）を採水すると共に、濃縮水を排出する。
膜ユニットＡ〜Ｄのうちの１系列の分離膜ユニット（図
２においては分離膜ユニットＡ）において膜の交換を行
い、その他の分離膜ユニットＢ〜Ｄにおいて運転を行
う。即ち、原水入口弁Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃ，Ｖ１Ｄ、透過水
出口弁Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃ，Ｖ２Ｄ、及び濃縮水出口弁Ｖ３
Ｂ，Ｖ３Ｃ，Ｖ３Ｄを開、その他の弁を閉とし、原水供
給ポンプＰＢ，ＰＣ，Ｐ Ｄを作動させて分離膜ユニット
Ａ以外の各分離膜ユニットＢ〜Ｄに原水を供給し、透過
水（処理水）を採水すると共に、濃縮水を排出する。
【００２７】この非通常運転時においては、各分離膜ユ
ニットＢ〜ＤのＲＯ膜面有効圧が上記のほぼ標準圧力よ
りも高い圧力、例えば、約１０ｋｇ／ｃｍ２（９．８×
１０ ３Ｐａ）となるようにインバータにより供給ポンプ
ＰＢ〜ＰＤの吐出圧力を調整する。
ニットＢ〜ＤのＲＯ膜面有効圧が上記のほぼ標準圧力よ
りも高い圧力、例えば、約１０ｋｇ／ｃｍ２（９．８×
１０ ３Ｐａ）となるようにインバータにより供給ポンプ
ＰＢ〜ＰＤの吐出圧力を調整する。
【００２８】この場合、運転を実施している分離膜ユニ
ットは３系列であるが、図４より明らかなように、有効
圧力約１０ｋｇ／ｃｍ２のときの透過水量は約４０ｍ３
／日であるため、３系列合計の透過水量は約１２０ｍ３
／日となり、通常運転時の合計の透過水量とほぼ同等と
なる。
ットは３系列であるが、図４より明らかなように、有効
圧力約１０ｋｇ／ｃｍ２のときの透過水量は約４０ｍ３
／日であるため、３系列合計の透過水量は約１２０ｍ３
／日となり、通常運転時の合計の透過水量とほぼ同等と
なる。
【００２９】分離膜ユニットＡにおける膜交換終了後
は、分離膜ユニットＡの原水入口弁Ｖ １Ａ、透過水出口
弁Ｖ２Ａ及び濃縮水出口弁Ｖ３Ａを開とし、原水供給ポ
ンプＰ Ａを作動させて分離膜ユニットＡの運転を再開す
ると共に、全分離膜ユニットＡ〜Ｄの有効圧力を標準圧
力に調整して通常運転を再開する。
は、分離膜ユニットＡの原水入口弁Ｖ １Ａ、透過水出口
弁Ｖ２Ａ及び濃縮水出口弁Ｖ３Ａを開とし、原水供給ポ
ンプＰ Ａを作動させて分離膜ユニットＡの運転を再開す
ると共に、全分離膜ユニットＡ〜Ｄの有効圧力を標準圧
力に調整して通常運転を再開する。
【００３０】図３に示す非通常運転時は、４系列の分離
膜ユニットＡ〜Ｄのうちの１系列の分離膜ユニット（図
３においては分離膜ユニットＣ）において膜の洗浄を行
い、その他の分離膜ユニットＡ，Ｂ，Ｄにおいて運転を
行う。即ち、原水入口弁Ｖ１ Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃ，Ｖ
１Ｄ、透過水出口弁Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｄ及び濃縮水
出口弁Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ３Ｄと、分離膜ユニットＣの
透過水側洗浄排水出口弁Ｖ４Ｃ及び濃縮水側洗浄排水出
口弁Ｖ５Ｃを開、その他の弁を閉とし、原水供給ポンプ
ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤを作動させて分離膜ユニットＣ
以外の各分離膜ユニットＡ，Ｂ，Ｄに原水を供給し、透
過水（処理水）を採水すると共に、濃縮水を排出し、分
離膜ユニットＣについては、原水を通水して洗浄を行
い、洗浄排水を排出する。
膜ユニットＡ〜Ｄのうちの１系列の分離膜ユニット（図
３においては分離膜ユニットＣ）において膜の洗浄を行
い、その他の分離膜ユニットＡ，Ｂ，Ｄにおいて運転を
行う。即ち、原水入口弁Ｖ１ Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃ，Ｖ
１Ｄ、透過水出口弁Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｄ及び濃縮水
出口弁Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ３Ｄと、分離膜ユニットＣの
透過水側洗浄排水出口弁Ｖ４Ｃ及び濃縮水側洗浄排水出
口弁Ｖ５Ｃを開、その他の弁を閉とし、原水供給ポンプ
ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤを作動させて分離膜ユニットＣ
以外の各分離膜ユニットＡ，Ｂ，Ｄに原水を供給し、透
過水（処理水）を採水すると共に、濃縮水を排出し、分
離膜ユニットＣについては、原水を通水して洗浄を行
い、洗浄排水を排出する。
【００３１】この非通常運転時においては、各分離膜ユ
ニットＡ，Ｂ，ＤのＲＯ膜面有効圧が標準圧力よりも高
い圧力、例えば約１０ｋｇ／ｃｍ２となるようにインバ
ータにより供給ポンプＰＡ，ＰＢの吐出圧力を調整す
る。
ニットＡ，Ｂ，ＤのＲＯ膜面有効圧が標準圧力よりも高
い圧力、例えば約１０ｋｇ／ｃｍ２となるようにインバ
ータにより供給ポンプＰＡ，ＰＢの吐出圧力を調整す
る。
【００３２】この場合においても、運転を実施している
分離膜ユニットは３系列であるが、図４より明らかなよ
うに、有効圧力約１０ｋｇ／ｃｍ２のときの透過水量は
約４０ｍ３／日であるため、３系列合計の透過水量は約
１２０ｍ３／日となり、通常運転時の合計の透過水量と
ほぼ同等となる。
分離膜ユニットは３系列であるが、図４より明らかなよ
うに、有効圧力約１０ｋｇ／ｃｍ２のときの透過水量は
約４０ｍ３／日であるため、３系列合計の透過水量は約
１２０ｍ３／日となり、通常運転時の合計の透過水量と
ほぼ同等となる。
【００３３】なお、洗浄対象の分離膜ユニットＣでは、
透過水側洗浄排水の出口側において水質のモニタリング
を行い、排水の水質（導電率、ＴＯＣ等）が回復したこ
とを確認したら、透過水出口弁Ｖ２Ｃ及び濃縮水出口弁
Ｖ３Ｃを開とし、その後洗浄排水出口弁Ｖ４Ｃ，Ｖ５Ｃ
を閉とし、全分離膜ユニットＡ〜ＤのＲＯ膜面有効圧を
ほぼ標準圧力となるように調整して通常運転を再開す
る。
透過水側洗浄排水の出口側において水質のモニタリング
を行い、排水の水質（導電率、ＴＯＣ等）が回復したこ
とを確認したら、透過水出口弁Ｖ２Ｃ及び濃縮水出口弁
Ｖ３Ｃを開とし、その後洗浄排水出口弁Ｖ４Ｃ，Ｖ５Ｃ
を閉とし、全分離膜ユニットＡ〜ＤのＲＯ膜面有効圧を
ほぼ標準圧力となるように調整して通常運転を再開す
る。
【００３４】このように、通常運転時のＲＯ膜面有効圧
をほぼ標準圧力とし、非通常運転時のＲＯ膜面有効圧を
このほぼ標準圧力よりも高い圧力とすることで、非通常
運転時も通常運転時と同等の処理水量を確保することが
できる。しかも、膜分離装置の総運転時間の大部分を占
める通常運転時にほぼ標準圧力で運転を行うことによ
り、高い除去性能で高水質処理水を得ることを可能とす
ると共に、標準圧力よりも低い圧力で運転する場合に比
べて、所定の処理水量を得るための膜エレメント数を低
減してコストダウンを図ることができる。
をほぼ標準圧力とし、非通常運転時のＲＯ膜面有効圧を
このほぼ標準圧力よりも高い圧力とすることで、非通常
運転時も通常運転時と同等の処理水量を確保することが
できる。しかも、膜分離装置の総運転時間の大部分を占
める通常運転時にほぼ標準圧力で運転を行うことによ
り、高い除去性能で高水質処理水を得ることを可能とす
ると共に、標準圧力よりも低い圧力で運転する場合に比
べて、所定の処理水量を得るための膜エレメント数を低
減してコストダウンを図ることができる。
【００３５】なお、図１〜３に示す膜分離装置は、本発
明が適用される膜分離装置の実施の形態の一例を示すも
のであって、本発明が適用される膜分離装置の構成は何
ら図示のものに限定されるものではない。例えば、原水
供給ポンプは必ずしも各分離膜ユニット毎に設ける必要
はなく、全分離膜ユニットに１台の供給ポンプであって
も良い。ただし、各分離膜ユニット毎に供給ポンプを設
ける方が、各分離膜ユニットの圧力をほぼ均等に調整す
ることができ、好ましい。また、供給ポンプＰ Ａ〜ＰＤ
のヘッダ配管と開閉弁Ｖ６ａ〜Ｖ６ｃは必ずしも必要と
されず、省略しても良いが、これらを設けることによ
り、供給ポンプのうちの一部が破損したときに、他のポ
ンプで補うことができる。
明が適用される膜分離装置の実施の形態の一例を示すも
のであって、本発明が適用される膜分離装置の構成は何
ら図示のものに限定されるものではない。例えば、原水
供給ポンプは必ずしも各分離膜ユニット毎に設ける必要
はなく、全分離膜ユニットに１台の供給ポンプであって
も良い。ただし、各分離膜ユニット毎に供給ポンプを設
ける方が、各分離膜ユニットの圧力をほぼ均等に調整す
ることができ、好ましい。また、供給ポンプＰ Ａ〜ＰＤ
のヘッダ配管と開閉弁Ｖ６ａ〜Ｖ６ｃは必ずしも必要と
されず、省略しても良いが、これらを設けることによ
り、供給ポンプのうちの一部が破損したときに、他のポ
ンプで補うことができる。
【００３６】また、分離膜ユニットの膜種や膜形式、そ
の設置個数や接続形態等についても何ら図示のものに限
定されるものではない。なお、分離膜ユニットの有効圧
力を調節するために、供給ポンプの吐出圧力を調整する
手段としては、インバータ制御が好ましいが、各分離膜
ユニットの入口配管に流量可変弁を設け、この弁の開度
調整で制御しても良い。ただし、任意の圧力に容易に調
整できる点から、インバータ制御が有利である。
の設置個数や接続形態等についても何ら図示のものに限
定されるものではない。なお、分離膜ユニットの有効圧
力を調節するために、供給ポンプの吐出圧力を調整する
手段としては、インバータ制御が好ましいが、各分離膜
ユニットの入口配管に流量可変弁を設け、この弁の開度
調整で制御しても良い。ただし、任意の圧力に容易に調
整できる点から、インバータ制御が有利である。
【００３７】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
【００３８】実施例１ 図１に示す膜分離装置において、本発明方法に従って、
下記の運転条件で運転を行った。なお、用いた供給ポン
プ、分離膜ユニットは、次の通りである。
下記の運転条件で運転を行った。なお、用いた供給ポン
プ、分離膜ユニットは、次の通りである。
【００３９】 ［機器仕様］ 供給ポンプ ： 帝国電機製 １８ｍ３／ｈｒ×１２０ｍ×１８．５ｋｗ ４台 ＲＯ分離膜ユニット： 東レ株式会社製ＲＯ膜エレメント 「ＳＵＬ−Ｇ２０」 標準圧力７．７ｋｇ／ｍ２ ４系列２ｂａｎｋ ６Ｖ−３Ｖ ［運転条件］ 原水水量 ： ５０ｍ３／ｈｒ 処理水水量 ： ４０ｍ３／ｈｒ 回収率 ： ８０％ 水温 ： ２５℃ 分離膜ユニットの有効圧力： 通常運転時 約７．５ｋｇ／ｍ２ 非通常運転時 約１０ｋｇ／ｍ２ （なお、非通常運転時とは、４台の分離膜ユニ ットのうちの１台のみが膜洗浄又は膜交換のた めに運転を休止しているときである。） 上記運転条件であれば、通常運転時において１台の分離
膜ユニットから１０ｍ ３／ｈｒの透過水量を得ることが
でき、４台の分離膜ユニットから合計で４０ｍ ３／ｈｒ
の処理水を得ることができる。また、非通常運転時にお
いては、１台の分離膜ユニットから１３．４ｍ３／ｈｒ
の透過水量を得ることができ、３台の分離膜ユニットか
ら合計で４０ｍ３／ｈｒの処理水を得ることができる。
膜ユニットから１０ｍ ３／ｈｒの透過水量を得ることが
でき、４台の分離膜ユニットから合計で４０ｍ ３／ｈｒ
の処理水を得ることができる。また、非通常運転時にお
いては、１台の分離膜ユニットから１３．４ｍ３／ｈｒ
の透過水量を得ることができ、３台の分離膜ユニットか
ら合計で４０ｍ３／ｈｒの処理水を得ることができる。
【００４０】運転期間中の原水及び処理水の水質と脱塩
率は表１に示す通りであり、高水質の処理水を得ること
ができることがわかる。また、同様の装置構成で通常運
転時の有効圧力を約６ｋｇ／ｃｍ２とし、非通常運転時
の有効圧力を７．５ｋｇ／ｃｍ２として同等の処理水量
を得る従来法に比べて、必要とするＲＯ膜エレメント数
を低減することができ、約２０％のコストダウンが可能
となった。
率は表１に示す通りであり、高水質の処理水を得ること
ができることがわかる。また、同様の装置構成で通常運
転時の有効圧力を約６ｋｇ／ｃｍ２とし、非通常運転時
の有効圧力を７．５ｋｇ／ｃｍ２として同等の処理水量
を得る従来法に比べて、必要とするＲＯ膜エレメント数
を低減することができ、約２０％のコストダウンが可能
となった。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の膜分離装置
の運転方法は、膜分離装置の総運転時間の大部分を占め
る通常運転時において有効圧力を膜のほぼ標準圧力とし
て運転を行い、非通常運転時において有効圧力を膜の標
準圧力よりも高い圧力として運転を行うことで、通常運
転時と非通常運転時とでほぼ同等の総処理水量を確保す
るものであるため、 従来法に比べて高い除去性能を得ることができるた
め、処理水の水質が向上する。 従来法に比べて所定の処理水量を得るために必要な
膜エレメント数を低減することができるため、装置コス
トを削減することができる。等の効果が奏され、本発明
によれば、工業的、経済的に有利に膜分離処理を行え
る。
の運転方法は、膜分離装置の総運転時間の大部分を占め
る通常運転時において有効圧力を膜のほぼ標準圧力とし
て運転を行い、非通常運転時において有効圧力を膜の標
準圧力よりも高い圧力として運転を行うことで、通常運
転時と非通常運転時とでほぼ同等の総処理水量を確保す
るものであるため、 従来法に比べて高い除去性能を得ることができるた
め、処理水の水質が向上する。 従来法に比べて所定の処理水量を得るために必要な
膜エレメント数を低減することができるため、装置コス
トを削減することができる。等の効果が奏され、本発明
によれば、工業的、経済的に有利に膜分離処理を行え
る。
【図１】本発明の膜分離装置の運転方法の実施の形態を
示す膜分離装置の通常運転時の系統図である。
示す膜分離装置の通常運転時の系統図である。
【図２】本発明の膜分離装置の運転方法の実施の形態を
示す膜分離装置の非通常運転（膜交換）時の系統図であ
る。
示す膜分離装置の非通常運転（膜交換）時の系統図であ
る。
【図３】本発明の膜分離装置の運転方法の実施の形態を
示す膜分離装置の非通常運転（膜洗浄）時の系統図であ
る。
示す膜分離装置の非通常運転（膜洗浄）時の系統図であ
る。
【図４】ＲＯ膜の圧力特性を示すグラフである。
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 分離膜ユニット Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃ，Ｖ１Ｄ 原水入口弁 Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃ，Ｖ２Ｄ 透過水出口弁 Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ３Ｃ，Ｖ３Ｄ 濃縮水出口弁 Ｖ４Ａ，Ｖ４Ｂ，Ｖ４Ｃ，Ｖ４Ｄ 透過水側洗浄排水出
口弁 Ｖ５Ａ，Ｖ５Ｂ，Ｖ５Ｃ，Ｖ５Ｄ 濃縮水側洗浄排水出
口弁 ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤ 原水供給ポンプ
口弁 Ｖ５Ａ，Ｖ５Ｂ，Ｖ５Ｃ，Ｖ５Ｄ 濃縮水側洗浄排水出
口弁 ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤ 原水供給ポンプ
フロントページの続き (72)発明者 大谷 高広 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D006 GA05 JA53A JA64A KA63 KA67 KC02 KC12 KE03Q KE07Q KE12P KE13P KE16P KE19P KE23Q PA01 PB02 PC02 PC11 PC41
Claims (1)
- 【請求項１】 並列に設置された複数の分離膜ユニット
を備えてなる膜分離装置の運転方法において、 すべての分離膜ユニットが運転を行っている通常運転時
は、各分離膜ユニットの膜の標準圧力とほぼ等しい圧力
で各分離膜ユニットに原水を供給し、 一部の分離膜ユニットが運転を休止している非通常運転
時は、運転中の分離膜ユニットに当該分離膜ユニットの
膜の標準圧力よりも高い圧力で原水を供給することを特
徴とする膜分離装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32573299A JP3598912B2 (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 膜分離装置の運転方法 |
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|---|---|---|---|
| JP32573299A JP3598912B2 (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 膜分離装置の運転方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001137668A true JP2001137668A (ja) | 2001-05-22 |
| JP3598912B2 JP3598912B2 (ja) | 2004-12-08 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2005279462A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Miura Co Ltd | 水処理装置及び水処理方法 |
| JP2011131148A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Kyocera Corp | 分離膜装置 |
| WO2013025389A2 (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | General Electric Company | Control of immersed membrane system considering energy cost fluctuations |
| JP2013039569A (ja) * | 2012-10-05 | 2013-02-28 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | バラスト水処理用の膜処理設備に用いられる膜カートリッジの交換方法 |
| KR101264321B1 (ko) * | 2011-09-09 | 2013-05-27 | 경일워터이엔지 주식회사 | 여과수 압력제어형 막여과장치 및 그의 막세척방법 |
| JP2013163641A (ja) * | 2013-05-10 | 2013-08-22 | Nissan Motor Co Ltd | 水素生成装置 |
| WO2014010075A1 (ja) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 栗田工業株式会社 | 超純水製造装置 |
| WO2014021541A1 (ko) * | 2012-08-03 | 2014-02-06 | 주식회사 포스코건설 | 여과수 압력제어형 막여과장치 및 그의 막세척방법 |
| JP2014217830A (ja) * | 2013-04-11 | 2014-11-20 | 栗田工業株式会社 | 超純水製造システム及び超純水製造供給システム |
| KR101604017B1 (ko) | 2015-05-14 | 2016-03-16 | 주식회사 아크로워터테크 | 역방향 교차운전을 이용한 알오 멤브레인 장치 및 이를 이용한 스케일 오염방지 방법 |
| KR102535939B1 (ko) * | 2023-02-16 | 2023-05-30 | 에스케이에코플랜트(주) | 순차적 순환공정 역삼투압 탈염 장치 |
| JP7480824B1 (ja) | 2022-11-14 | 2024-05-10 | 栗田工業株式会社 | 純水製造装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP6897263B2 (ja) * | 2017-04-14 | 2021-06-30 | 栗田工業株式会社 | 水質調整水の製造方法及び装置 |
| JP7147898B2 (ja) * | 2021-03-11 | 2022-10-05 | 栗田工業株式会社 | 水質調整水の製造方法及び装置 |
-
1999
- 1999-11-16 JP JP32573299A patent/JP3598912B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2013025389A2 (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | General Electric Company | Control of immersed membrane system considering energy cost fluctuations |
| WO2013025389A3 (en) * | 2011-08-18 | 2013-05-10 | General Electric Company | Control of immersed membrane system considering energy cost fluctuations |
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| JP2013039569A (ja) * | 2012-10-05 | 2013-02-28 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | バラスト水処理用の膜処理設備に用いられる膜カートリッジの交換方法 |
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