JP2001281130A

JP2001281130A - 浸漬平膜の膜ろ過性能の評価方法及び装置

Info

Publication number: JP2001281130A
Application number: JP2000094922A
Authority: JP
Inventors: Masato Noguchi; 真人野口
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】従来に比して、浸漬平膜の膜ろ過性能を短時
間で評価することができる、浸漬平膜の膜ろ過性能の評
価方法及び装置を提供する。【解決手段】本発明による浸漬平膜の膜ろ過性能の評
価装置１００は、活性汚泥を含む被処理水Ｗが収容され
る曝気槽５と、平膜２が配設され且つ被処理水Ｗが供給
されるセル１とが、給水ライン８０ａ及び排水ライン８
０ｂで接続されて構成される。そして、十分に攪拌され
た被処理水Ｗをセル１と曝気槽５との間で循環させ、平
膜２のエアスクラビング洗浄を行いながら、平膜２の内
部を吸引ポンプＰ１で吸引し、膜ろ過装置で想定される
第１の膜透過流束よりも大きい第２の膜透過流束で膜ろ
過を行う。そして、このときの膜差圧到達時間の実測値
に基づいて、評価すべき第１の膜透過流束における膜差
圧到達時間を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浸漬平膜の膜ろ過
性能の評価方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の排水処理技術においては、微生物
を含む活性汚泥によって排水を生物処理しながら、浸漬
平膜を用いてこの排水の膜ろ過を行う水処理技術が導入
されている。このような水処理では、浸漬平膜の膜閉塞
という問題が付随するため、膜ろ過の導入に際し、処理
対象となる排水（以下、被処理水と云う）を浸漬平膜で
膜ろ過するときの膜ろ過性能を評価する必要がある。し
かし、このために膜ろ過装置において通常の膜透過流束
（０．３〜１．０ｍ³／ｍ²／日程度）で膜ろ過試験を行
うと、その結果が得られるまでに長時間を要してしまう
という問題が従来からあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、か
かる従来の問題点に鑑みて、従来に比して、浸漬平膜の
膜ろ過性能を短時間で評価することができる、浸漬平膜
の膜ろ過性能の評価方法及び装置を提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者は鋭意研究を重ね、評価すべき膜透過流束
（第１の膜透過流束）よりも大きな膜透過流束（第２の
膜透過流束）で実施した加速試験の結果から、第１の膜
透過流束での膜ろ過性能を正確に評価できることを見出
し、本発明に到達した。

【０００５】すなわち、本発明の浸漬平膜の膜ろ過性能
の評価方法は、第１の膜透過流束における第１の浸漬平
膜の膜ろ過性能を評価する方法であって、第１の浸漬平
膜と同じ種類の第２の浸漬平膜を用い、第１の膜透過流
束よりも大きい複数の第２の膜透過流束に対して膜差圧
到達時間を実測する膜ろ過工程と、第２の膜透過流束と
膜差圧到達時間に基づいて、任意の膜透過流束と膜差圧
到達時間との相関関係を求め、該相関関係から第１の膜
透過流束における第１の浸漬平膜の膜差圧到達時間を算
出する算出工程とを備えることを特徴とする。

【０００６】このような評価方法によれば、第２の膜透
過流束が第１の膜透過流束よりも大きいので、第２の膜
透過流束における膜差圧到達時間（以下、「第２の膜差
圧到達時間」と云う）は、第１の膜透過流束における膜
差圧到達時間（以下、「第１の膜差圧到達時間」と云
う）よりも格段に短くなる。従って、膜ろ過装置で想定
されるような第１の膜透過流束において膜ろ過を行って
膜ろ過性能を評価する従来に比して、評価に要する時間
が飛躍的に短縮される。

【０００７】また、実測された上記第２の膜差圧到達時
間に基づいて上記第１の膜差圧到達時間を算出するの
で、膜ろ過性能の評価を正確に行うことが可能となる。
さらに、第２の膜差圧到達時間として複数のデータが得
られるので、任意の膜透過流束と膜差圧到達時間との相
関関係が決定される。そして、実測値に基づくこの相関
関係から膜差圧到達時間が算出されるので、理論値又は
経験値に基づいた関係から膜差圧到達時間を算出する場
合に比して、得られた第１の膜差圧到達時間の確度と精
度が高められる。従って、膜ろ過性能の評価を一層正確
に実施することが可能となる。

【０００８】また、上述の如く、評価に要する時間が短
いので、限られた試験期間でも、従来より多くの試験を
実施して多くのデータを採取することができる。従っ
て、第１の膜差圧到達時間を算出する精度が一層高めら
れて膜ろ過性能の評価をより一層正確に実施することが
可能となる。

【０００９】さらに、第１の浸漬平膜と第２の浸漬平膜
との有効膜面積が異なるときに、該有効膜面積の相違を
補正する膜面積補正工程を備えると好適である。このよ
うにすれば、第２の浸漬平膜として、評価対象である第
１の浸漬平膜と同等形状の平膜を用いなくとも、第１の
浸漬平膜の膜ろ過性能を評価することができる。従っ
て、浸漬平膜の形状に捕らわれず、第２の浸漬平膜とし
て有効膜面積が小さい小型のものを用い得る。その結
果、活性汚泥及び被処理水の必要量を低減し得るので、
また、それらを貯留する容器及びスペースが縮小されて
経済性を向上し得る。

【００１０】また、本発明者はさらに研究を重ね、特に
良好な膜透過流束の条件を見出し、本発明を完成するに
至った。すなわち、上記第２の膜透過流束が１．２〜
２．０ｍ³／ｍ²／日の範囲にあるとより好適である。こ
の第２の膜透過流束が１．２ｍ ³／ｍ²／日未満である場
合には、評価に要する時間は従来（第１の膜透過流束と
して、０．３〜１．０ｍ³／ｍ²／日の範囲）と大差がな
い。また、第２の膜透過流束が２．０ｍ³／ｍ²／日を超
えると、浸漬平膜が損傷する虞がある。よって、第２の
膜透過流束を１．２〜２．０ｍ³／ｍ²／日の範囲で膜ろ
過を行うと、第２の浸漬平膜を損傷することなく、従来
に比して評価に要する時間を一層短縮することができ
る。

【００１１】また、本発明の浸漬平膜の膜ろ過性能の評
価装置は、第１の膜透過流束における第１の浸漬平膜の
膜ろ過性能を評価する装置であって、第１の浸漬平膜と
同じ種類の第２の浸漬平膜と、該第２の浸漬平膜が配設
され且つ活性汚泥を含む被処理水が供給される第１の容
器と、第１の膜透過流束よりも大きい第２の膜透過流束
で第２の浸漬平膜の内部を吸引する吸引手段と、第２の
浸漬平膜の表面を洗浄する洗浄手段とを備えることを特
徴とする。

【００１２】さらに、被処理水が収容される第２の容器
と、第１の容器と第２の容器との間で被処理水を循環さ
せる循環手段とを更に備えることが好ましい。これら本
発明の浸漬平膜の膜ろ過性能の評価装置は、本発明の請
求項１〜３に記載の浸漬平膜の膜ろ過性能の評価方法を
好適に実施するものである。

【００１３】なお、本発明における膜透過流束とは、１
日あたりに単位面積［ｍ²］の浸漬平膜を透過する被処
理水の容積［ｍ³］を表すものである。また、本発明に
おける膜差圧到達時間とは、浸漬平膜が所定の膜差圧に
到達する時間である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
実施形態を説明する。なお、同一の要素には同一の符号
を付し、重複する説明を省略する。

【００１５】図１は、本発明の浸漬平膜の膜ろ過性能の
評価装置に係る第１実施形態を示す構成図である。図１
に示すように、評価装置１００は、活性汚泥を含む被処
理水Wが収容される曝気槽５と、第２の浸漬平膜として
の平膜２が配設され且つ被処理水Wが供給されるセル１
とが、給水ライン８０ａ及び排水ライン８０ｂを介して
接続されて構成されている。平膜２としては、実際の膜
ろ過装置で使用される浸漬平膜（第１の浸漬平膜）と同
じ種類（材質、孔径等）のものが用いられ、被処理水Ｗ
及び活性汚泥の種類等によって異なるが、例えば逆浸透
（ＲＯ）膜、限外ろ過（ＵＦ）膜、精密ろ過（ＭＦ）膜
等が挙げられる。

【００１６】曝気槽５には、ブロアＢ２から送気ライン
８３を通して送られる圧縮空気を被処理水Ｗに送り込む
ための散気管６が設けられており、圧縮空気は散気管６
に配設されたディフューザー７から微細な気泡４となっ
て被処理水Ｗに曝気される。この気泡４によって曝気槽
５内に気水混相流が形成され、被処理水Ｗが十分に攪拌
される。また、活性汚泥が好気性雰囲気下で被処理水Ｗ
を生物処理するものであれば、気水混相流によって被処
理水Ｗ全体に酸素が供給されることとなる。

【００１７】このように十分に攪拌された状態の被処理
水Ｗは、給水ライン８０ａを通して、給水部１２ａから
セル１内に供給される。セル１には、ブロアＢ１から送
気ライン８２を通して送られる圧縮空気をセル１内に噴
出するための散気口１５が設けられており、圧縮空気は
散気口１５から微細な気泡４となってセル１内の被処理
水Ｗに噴出される。この気泡４によってセル１内には気
水混相流が形成され、被処理水Ｗが十分に攪拌される。

【００１８】また、この気水混相流によるエアーリフト
効果によって、被処理水Ｗは、排水部１２ｂから排水ラ
イン８０ｂを通して曝気槽５に送られる。その結果、セ
ル１と曝気槽５とを給水ライン８０ａ及び排水ライン８
０ｂで結ぶ系に被処理水Ｗの循環ループが形成され、被
処理水Ｗが連続的にセル１内に供給される。このよう
に、給水ライン８０ａ、排水ライン８０ｂ、給水部１２
ａ、排水部１２ｂ、ブロアＢ１、送気ライン８２、散気
口１５及び気泡４によって、循環手段が形成されてい
る。また、セル１内に供給された空気の一部は、セル１
に設けられた排気部１６よりセル１の外部に排気され
る。

【００１９】上記セル１のセル壁１１には、上記平膜２
が片面全体を膜ホルダー１３によって保持されて配設さ
れている。この膜ホルダー１３には、平膜２で被処理水
Ｗを膜ろ過して得られる清澄水Ｒを排出するための排水
部１４が設けられている。この排水部１４は吸水ライン
８１に接続されており、この吸水ライン８１に吸引ポン
プＰ１が取り付けられている。そして、吸引ポンプＰ１
で平膜２の内部を吸引することにより、被処理水Ｗが平
膜２によって膜ろ過される。このように、吸引ポンプＰ
１、吸水ライン８１及び排水部１４によって、吸引手段
が形成されている。

【００２０】平膜２を透過してくる清澄水Ｒは、吸水ラ
イン８１を通して曝気槽５に戻される。また、平膜２
は、上記の気泡４によって膜ろ過中にエアバブリング洗
浄が行われるようになっている。このように、ブロアＢ
１、送気ライン８２、散気口１５及び気泡４によって、
洗浄手段が形成されている。また、吸水ライン８１に
は、清澄水Ｒの流量をモニターするための流量計８と、
平膜２の膜差圧をモニターするための圧力計３が取り付
けられている。

【００２１】次に、上記評価装置１００を用いた浸漬平
膜の膜ろ過性能の評価方法について説明する。まず、曝
気槽５内を曝気して被処理水Ｗを十分に攪拌し、同時に
セル１内を曝気して被処理水Ｗをセル１と曝気槽５との
間で循環させる。そして、吸引ポンプＰ１を運転し、膜
ろ過装置で想定される膜透過流束（第１の膜透過流束）
よりも大きい膜透過流束（第２の膜透過流束）となるよ
うに、吸引ポンプＰ１の出力を調節する。このときの第
２の膜透過流束は、１．２〜２．０ｍ³／ｍ²／日の範囲
となるようにすることが好ましい。

【００２２】この第２の膜透過流束が１．２ｍ³／ｍ²／
日未満である場合には、評価に要する時間は従来（第１
の膜透過流束として、０．３〜１．０ｍ³／ｍ²／日の範
囲）と大差がない。また、第２の膜透過流束が２．０ｍ
³／ｍ²／日を超えると、平膜２が損傷する虞がある。よ
って、第２の膜透過流束を１．２〜２．０ｍ³／ｍ²／日
の範囲となるようにすることにより、平膜２を損傷する
ことなく、且つ、従来に比して評価に要する時間を飛躍
的に短縮することができる。

【００２３】膜ろ過が進むと、平膜２が徐々に閉塞して
被処理水Ｗの透過量、すなわち清澄水Ｒの流量が減って
くるので、流量計８を確認しながら定流量運転となるよ
うに吸引ポンプＰ１の出力を調整する。このような調整
は自動で行っても手動で行っても構わない。そして、こ
のように定流量運転を行いながら、平膜２の膜差圧を圧
力計３によってモニターし、この膜差圧が所定の値、例
えば、５ｋＰａから５ｋＰａおきに２０ｋＰａに到達す
るまでに要した各時間（第２の膜差圧到達時間）を実測
する（ここまでが膜ろ過工程）。膜差圧の値は５ｋＰａ
おきでなくとも構わず、また、時間の実測及びその記録
は、手動又は自動のどちらでも構わない。

【００２４】膜差圧が所定の膜差圧、例えば２０ｋＰａ
となった時点で、この膜透過流束における膜ろ過を終了
し、平膜２を取り替える。次に、前回とは異なる第２の
膜透過流束の値となるように吸引ポンプＰ１の出力を設
定し、再度、上記膜ろ過工程を実施する。そして、この
ような膜ろ過工程を複数回実施し、複数の第２の膜差圧
到達時間を実測する。

【００２５】ここで、上記膜ろ過工程で設定したそれぞ
れ異なる第２の膜透過流束を、Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆｉ，
…，Ｆｍとし、また、それぞれ異なる膜差圧を、Ｍ１，
Ｍ２，…，Ｍｊ，…Ｍｎとし、これら第２の膜透過流束
及び膜差圧に対応して得られた第２の膜差圧到達時間の
実測値を、Ｔ１１，Ｔ１２，…，Ｔｉｊ，…，Ｔｍｎと
する。そして、上記膜差圧Ｍｊ毎に、上記膜透過流束Ｆ
ｉにおける第２の膜差圧到達時間の実測値Ｔｉｊを用い
て最小二乗法によるフィッティングを行い、下記式
（１）；Ｔ_Mk＝ｆ（Ｆｌ） …（１）の関係で表される近似関数を求める。

【００２６】式（１）中、添え字Ｍｋは膜差圧を、Ｆｌ
は任意の膜透過流束を示す。すなわち、Ｔ_Mkは膜透過流
束Ｆｌで膜ろ過したときに膜差圧Ｍｋに到達する時間で
ある。なお、膜差圧をも変数とした近似関数を求めても
よい。この場合の関数形は、下記式（２）；Ｔ＝ｆ（Ｍｋ，Ｆｌ） …（２）で表される形となる。式中、Ｔは膜透過流束Ｆｌで膜ろ
過したときに膜差圧Ｍｋに到達する時間を示す。

【００２７】次に、予め求めておいた、第１の浸漬平膜
と第２の浸漬平膜との有効膜面積の相違を補正するため
の補正項Ｃを上記式（１）に導入し、下記式（３）；Ｔ_M＝ｆ（Ｆ）×Ｃ …（３）を得る（膜面積補正工程）。なお、上記式（２）に対し
ても同様である。

【００２８】この補正項Ｃは経験的に求めてもよいし、
理論的に求めてもよいが、いずれにしても、予め実験的
に確認しておくことが望ましい。また、上記式（３）に
おいては補正項Ｃを非線型結合させているが、場合によ
っては線形結合させてもよく、また、補正項Ｃが膜差圧
Ｍの関数となっていても構わない。補正項をどのように
結合させるかは、補正項Ｃを求めたときのモデル式に従
う。

【００２９】そして、上記式（３）に評価すべき第１の
膜透過流束を代入することにより、膜差圧Ｍに到達する
第１の膜差圧到達時間が算出され（算出工程）、この第
１の膜差圧到達時間をもって、被処理水Ｗを第１の浸漬
平膜で膜ろ過するときの膜ろ過性能を評価する。

【００３０】このような本発明の浸漬平膜の膜ろ過性能
の評価方法に係る一実施形態によれば、膜ろ過工程にお
ける第２の膜透過流束が、製品で想定される第１の膜透
過流束よりも大きいので、第２の膜差圧到達時間は、第
１の膜差圧到達時間よりも格段に短くなる。従って、実
際の膜ろ過装置で想定されるような第１の膜透過流束に
おいて膜ろ過を行って膜ろ過性能を評価する従来に比し
て、評価に要する時間が飛躍的に短縮される。

【００３１】また、任意の膜透過流束と膜差圧到達時間
との相関関係が、異なる膜透過流束に対して実測した複
数の第２の膜差圧到達時間に基づいて関数フィッティン
グした関係式（近似関数）として求められる。そして、
この実測値に基づく関係式を用いて上記第１の膜差圧到
達時間を算出するので、得られた第１の膜差圧到達時間
の確度と精度が高められる。従って、膜ろ過性能の評価
を一層正確に実施することが可能となる。

【００３２】さらに、１つの実測値を得るために要する
時間が短かく、限られた試験期間でも、従来より多くの
試験を実施することができるので、実測データ数を増や
して上記関数フィッティングにおける精度が高められ
る。従って、上記第１の膜差圧到達時間の精度が一層高
められて膜ろ過性能の評価をより一層正確に実施するこ
とが可能となる。

【００３３】さらに、第２の浸漬平膜と第１の浸漬平膜
との形状の差異を補正するための補正項Ｃを導入するの
で、平膜２の形状が膜ろ過装置で用いられる浸漬平膜
（第１の浸漬平膜）と異なっていても、膜ろ過性の評価
を正確に行うことができる。従って、上記評価装置１０
０における平膜２の有効膜面積を小さくし得る。平膜２
の有効膜面積が縮小されると、必要な活性汚泥量及び被
処理水量を低減でき、それらを貯留するための容器及び
スペースが縮小されて経済性を向上し得る。

【００３４】図２は、本発明の浸漬平膜の膜ろ過性能の
評価装置に係る第２実施形態を示す構成図である。図２
に示すように、評価装置２００では、評価対象である浸
漬平膜（第１の浸漬平膜）と同じ種類で且つ有効膜面積
が小さい平膜２０（第２の浸漬平膜）が複数並置されて
成る膜モジュール３０が曝気槽５０内に配設されてい
る。このように、本実施形態では、曝気槽５０が第１の
容器である。この曝気槽５０には、膜モジュール３０が
浸漬されるように被処理水Ｗが収容されている。

【００３５】このように構成された評価装置２００で
は、ブロアＢ２から送気ライン８３を通して散気管６に
送られた圧縮空気が、ディフューザー７から被処理水Ｗ
中に曝気される。この曝気によって平膜２０に気泡４を
送り込み、平膜２０のエアスクラビング洗浄を行うと共
に、気泡４によって形成された気水混相流によって被処
理水Ｗを十分に攪拌する。このように、本実施形態で
は、ブロアＢ２、送気ライン８３、散気管６、ディフュ
ーザー７及び気泡４によって、洗浄手段が形成されてい
る。

【００３６】このように平膜２０の洗浄を行いながら、
吸引ポンプＰ１によって平膜２０の内部を吸引すること
により、被処理水Ｗの膜ろ過運転が行われる。そして、
吸引ポンプＰ１の吸引力を調節して膜透過流束を１．２
〜２．０ｍ³／ｍ²／日の範囲内の値（第２の膜透過流
束）としたときの第２の膜差圧到達時間を実測する（膜
ろ過工程）。それから、それぞれ異なる膜透過流束に対
する複数の第２の膜差圧到達時間の実測値を使用し、上
記式（３）で表される関係を求め、その関係式（近似関
数）に第１の膜透過流束を代入して第１の膜差圧到達時
間を算出する（算出工程）。

【００３７】このような評価装置２００では、平膜２０
の有効膜面積を膜ろ過装置で想定される第１の浸漬平膜
より小さくして、膜モジュール３０の小型化が図られて
いるので、被処理水Ｗと活性汚泥の必要量が低減される
と共に、曝気槽５の容量を小さくすることができる。従
って、評価装置２００を小型にして経済性を向上するこ
とが可能である。

【００３８】なお、上記実施形態の算出工程において
は、第１の膜差圧到達時間を算出するための関係式を関
数形として求めているが、必ずしも数式化する必要はな
く、例えば関数表のような表形式としてもよい。また、
少なくとも２つの第２の膜差圧到達時間を実測し、それ
ら実測データを用いて第１の膜差圧到達時間を算出する
ための関係を求めたが、膜ろ過工程を１回だけ実施し
て、ある１つの膜透過流束に対応する１つの第２の膜差
圧到達時間を実測するだけでも構わない。この場合に
は、膜透過流束と膜差圧到達時間との相対的な関係が予
め求められていれば、この関係を定数項が不定な不定関
数として数式化しておき、この数式を実測された第２の
膜差圧到達時間に規格化して定数項を定め、得られた関
数に第１の膜透過流束の値を代入して第１の膜差圧到達
時間を求めるといった方法が挙げられる。

【００３９】また、数式化せずとも、例えば、グラフに
描いたときの曲線の傾きや形状だけを予め求めておき、
グラフ上で、実測された第２の膜差圧到達時間のデータ
値にその曲線の形状を合せ込むようにしてもよい。そし
て、このような相対的な関係や数式を求めるために、上
述した本発明の浸漬平膜の膜ろ過性能の評価方法及び装
置を用いると好適である。また、上述の第１実施形態の
評価装置１００及び第２実施形態の評価装置２００で
は、曝気槽５内に空気が曝気されているが、被処理水Ｗ
の生物処理に酸素が必要ない場合には、空気の代わりに
窒素等の酸素を含まない気体が使用される。

【００４０】

【実施例】以下、本発明に係る具体的な実施例について
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００４１】〈実施例１〉膜形状がＡ４版サイズ（有効
膜面積０．０４ｍ²）の精密ろ過膜から成る平膜５枚を
並置して１組にした膜モジュールを、実効容積０．０６
ｍ³の曝気槽に収容した活性汚泥を含む被処理水に浸漬
し、図２に示す如く、膜モジュールの下方から曝気する
ことにより平膜の表面を洗浄しながら膜ろ過運転を行っ
た。なお、活性汚泥としては合成下水で馴養したものを
用い、この活性汚泥を含む合成下水を被処理水とした。
そして、膜透過流束を１．２、１．６及び１．８ｍ³／
ｍ²／日としたときの、膜差圧が５、１０、１５及び２
０ｋＰａに到達した時間を実測した。その結果を図３に
示す。

【００４２】〈比較例１〉膜透過流束を０．７及び０．
９ｍ³／ｍ²／日とした以外は、上記実施例１と同様にし
て膜差圧が５及び１０ｋＰａに到達した時間を実測し
た。その結果を図３に併せて示す。

【００４３】〈比較評価１〉上記実施例１及び比較例１
で得られた膜差圧が５及び１０ｋＰａにおけるデータに
対し、最小二乗法による関数フィッティングを行った。
その結果、それぞれ下記式（４）及び式（５）；Ｔ_5kPa＝６．３５・Ｆ^-7.41 …（４）Ｔ_10kPa＝４２．２・Ｆ^-9.26 …（５）で表される近似関数が得られた。

【００４４】これら式（４）及び式（５）で表される近
似曲線を図３中にそれぞれ一点鎖線及び破線で示す。こ
の結果、上記式（４）及び上記式（５）共に、実施例１
及び比較例１で得られた双方のデータを非常によく再現
することが確認された。この比較結果より、本発明の浸
漬平膜の膜ろ過性能の評価方法及び装置の有効性が理解
される。

【００４５】〈実施例２〉飲料工場の排水から成る被処
理水（実際の膜ろ過設備で使用されている活性汚泥を含
む）を用いたこと以外は、上記実施例１と同様にし、膜
透過流束を１．２、１．５、１．８及び２．０ｍ³／ｍ²
／日としたときの、膜差圧が２．５、５、１０及び２０
ｋＰａに到達した時間を実測した（但し、膜透過流束が
１．８及び２．０ｍ³／ｍ²／日のときは、膜差圧が１０
及び２０ｋＰａに達した時間のみ実測した。）。

【００４６】その結果を図４に示す。図４中に一点鎖線
及び破線で示す近似曲線は、膜差圧が２．５及び５ｋＰ
ａのときに得られたデータを最小二乗法によってフィッ
ティングして求めた近似関数を表す近似曲線である。図
４に示すように、これら近似曲線は実測データを非常に
よく再現することが理解される。また、図４に示す破線
で表される近似曲線（膜差圧が５ｋＰａに対応）は、図
３に示す実施例１の一点鎖線で表される近似曲線（膜差
圧が５ｋＰａに対応）と略相似であり、膜差圧に到到達
する時間（グラフの縦軸値）の絶対値は系統的に大きく
なっている。この絶対値の差異は、被処理水及び活性汚
泥の差異によると考えられ、このように被処理水及び活
性汚泥が異なっても、本発明の浸漬平膜の膜ろ過性能の
評価方法及び装置が有効であることが確認された。

【００４７】〈比較例２〉実施例２で用いた排水を処理
している飲料工場において、実効容積９ｍ³の曝気槽に
浸漬されている有効膜面積７０ｍ²の膜モジュールを用
い、膜透過流束１ｍ³／ｍ²／日以下で膜差圧が２．５及
び５ｋＰａに到達する時間を実測した。その結果、それ
ら実測値は、図４に示す一点鎖線及び破線で表される近
似曲線によく一致することが確認された。

【００４８】〈実施例３〉膜形状が短冊状で有効膜面積
が０．００５ｍ²の精密ろ過膜から成る平膜を図１に示
す構成の評価装置に取り付けて膜ろ過運転を行った。被
処理水としては、上記実施例１で用いた被処理水と同じ
ものを使用した。そして、膜透過流束を１．２及び１．
６ｍ³／ｍ²／日としたときの、膜差圧が５、１０、１５
及び２０ｋＰａに達した時間を実測した。その結果を図
５に示す。なお、膜透過流束を１．０ｍ³／ｍ²／日とし
たときに膜差圧が５、１０及び１５ｋＰａに到達した時
間の実測結果も図５に併せて示す。

【００４９】また、参考として、図５には、上記実施例
１で得られた近似曲線（上記式（４）及び上記式（５）
で表される関数）を一点鎖線及び破線で示す。図５に示
すように、本実施例の結果は、上記実施例１の結果より
も各膜差圧に到達する時間が大きくなっている。そし
て、この差異が系統的であることから、この差異に基づ
いて上述した補正項Ｃを求めることができた。なお、こ
のような系統的な差異が生じる原因は、本実施例で用い
た平膜の方が、上記実施例１で用いた平膜よりも形状が
小さく、平膜の表面と気泡とがより均一に接触して膜表
面の洗浄がより効果的に行われるためであると考えられ
る。

【００５０】〈比較例３〉生活系排水を被処理水とする
実効容積４．２ｍ³の曝気槽に浸漬された有効膜面積３
５ｍ²の浸漬平膜を用い、膜透過流束を１．０ｍ³／ｍ²
／日以下としたときに、膜差圧が５、１０及び１５ｋＰ
ａに到達した時間を実測した。その結果、それら実測値
は、図５に実測点で示すデータを用いて最小二乗法によ
って求めた近似曲線（図示せず）によく一致することを
確認した。

【００５１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の浸漬平膜の
膜ろ過性能の評価方法及び装置によれば、従来に比し
て、浸漬平膜を用いて被処理水を膜ろ過するときの膜ろ
過性能を短時間で評価することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浸漬平膜の膜ろ過性能の評価装置に係
る第１実施形態を示す構成図である。

【図２】本発明の浸漬平膜の膜ろ過性能の評価装置に係
る第２実施形態を示す構成図である。

【図３】実施例１及び比較例１に係る膜差圧到達時間を
示すグラフである。

【図４】実施例２に係る膜差圧到達時間を示すグラフで
ある。

【図５】実施例３に係る膜差圧到達時間を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１…セル（第１の容器）、２，２０…平膜（第２の浸漬
平膜）、４…気泡（洗浄手段）、５…曝気槽（第２の容
器）、６…散気管（洗浄手段）、７…ディフューザー
（洗浄手段）、１２ａ…給水部（循環手段）、１２ｂ…
排水部（循環手段）、１４…排水部（吸引手段）、１５
…散気口（洗浄手段）、３０…膜モジュール、５０…曝
気槽（第１の容器）、８０ａ…給水ライン（循環手
段）、８０ｂ…排水ライン（循環手段）、８１…吸水ラ
イン（吸引手段）、１００，２００…評価装置、W…被
処理水、Ｂ１，Ｂ２…ブロア（洗浄手段）、Ｐ１…吸引
ポンプ（吸引手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 33/18 １０６Ｇ０１Ｎ 33/18 １０６Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の膜透過流束における第１の浸漬平
膜の膜ろ過性能を評価する方法であって、前記第１の浸漬平膜と同じ種類の第２の浸漬平膜を用
い、前記第１の膜透過流束よりも大きい複数の第２の膜
透過流束に対して膜差圧到達時間を実測する膜ろ過工程
と、前記第２の膜透過流束と前記膜差圧到達時間に基づい
て、任意の膜透過流束と膜差圧到達時間との相関関係を
求め、該相関関係から前記第１の膜透過流束における前
記第１の浸漬平膜の膜差圧到達時間を算出する算出工程
と、を備えることを特徴とする浸漬平膜の膜ろ過性能の
評価方法。
【請求項２】前記算出工程は、前記第１の浸漬平膜と
前記第２の浸漬平膜との有効膜面積が異なるときに、該
有効膜面積の相違を補正する膜面積補正工程を備えるこ
とを特徴とする請求項１記載の浸漬平膜の膜ろ過性能の
評価方法。
【請求項３】前記第２の膜透過流束が１．２〜２．０
ｍ³／ｍ²／日の範囲にあることを特徴とする請求項１又
は２に記載の浸漬平膜の膜ろ過性能の評価方法。
【請求項４】第１の膜透過流束における第１の浸漬平
膜の膜ろ過性能を評価する装置であって、前記第１の浸漬平膜と同じ種類の第２の浸漬平膜と、該第２の浸漬平膜が配設され且つ活性汚泥を含む被処理
水が供給される第１の容器と、前記第１の膜透過流束よりも大きい第２の膜透過流束で
前記第２の浸漬平膜の内部を吸引する吸引手段と、前記第２の浸漬平膜の表面を洗浄する洗浄手段と、を備
えることを特徴とする浸漬平膜の膜ろ過性能の評価装
置。
【請求項５】前記被処理水が収容される第２の容器
と、前記第１の容器と前記第２の容器との間で前記被処理水
を循環させる循環手段と、を更に備えることを特徴とす
る請求項４記載の浸漬平膜の膜ろ過性能の評価装置。