JP2004209478A - 除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法と装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高いフラックスを得るとともに、安定して長時間、連続運転ができる除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法を提供する。
【解決手段】 中空糸膜からなる除濁用の膜モジュールを用いて、原水からろ過水を得るに際し、前記膜モジュール５に原水１を通してろ過水を得るろ過工程に、該膜モジュールを殺菌剤８を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程と、酸９を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程とを、組合せて行う除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法としたものであり、前記酸は、クエン酸、クエン酸二水素アンモニウム又はクエン酸とグリコール酸の混酸を用い、膜モジュール内のクエン酸濃度が５０〜１５００ｍｇ／Ｌとなるように注入するか、又は無機酸を用い、膜モジュール内のｐＨが１．０〜３．０になるように注入する。
【選択図】 図１
【解決手段】 中空糸膜からなる除濁用の膜モジュールを用いて、原水からろ過水を得るに際し、前記膜モジュール５に原水１を通してろ過水を得るろ過工程に、該膜モジュールを殺菌剤８を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程と、酸９を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程とを、組合せて行う除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法としたものであり、前記酸は、クエン酸、クエン酸二水素アンモニウム又はクエン酸とグリコール酸の混酸を用い、膜モジュール内のクエン酸濃度が５０〜１５００ｍｇ／Ｌとなるように注入するか、又は無機酸を用い、膜モジュール内のｐＨが１．０〜３．０になるように注入する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法に係り、特に、河川水、工業用水等を原水として、中空糸膜からなる除濁用膜モジュールを用いて、ろ過操作を行い、ろ過水を得る方法における除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法と装置に関する。
従来の代表的な一般の河川水、工業用水の水質について述べると、これらの原水中には、濁質成分として鉱物性の微粒子、微生物、藻類等が含まれているし、また、フミン質や微生物、藻類が分解して生成した高分子有機物が含まれる場合もある。これらの成分を除去するため、従来は用途に応じて、凝集剤を注入して、フロックを形成させて、ろ過する凝集ろ過法、あるいは、凝集沈殿ろ過法等が適用されてきた。
これら従来の一般的処理方法にくわえて、最近では膜ろ過法が開発されている。この方法は、従来法では処理の難しい原水、即ち、濁質が少ないため、わざわざ濁質としてカオリン等を注入して凝集剤によるフロック形成を促進し、更に、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等の凝集剤からのアルミニウムのろ過水への漏出濃度を出来るだけ低くするため、ｐＨ調整（酸、又はアルカリの注入）を必要とする原水の場合でも、凝集剤を使用せず、そのまま、膜ろ過することによって、非常に良好な水質のろ過水が得られ、発生する汚泥量も少なく出来ること、運転方法、維持管理も容易であること、設置面積も小さくなり、コンパクトになること等の種々のメリットがあることから、ＵＦ膜、ＭＦ膜を利用した膜モジュールを用いて、濁質の除去方法が検討、実用化されはじめている。
これら従来の一般的処理方法にくわえて、最近では膜ろ過法が開発されている。この方法は、従来法では処理の難しい原水、即ち、濁質が少ないため、わざわざ濁質としてカオリン等を注入して凝集剤によるフロック形成を促進し、更に、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等の凝集剤からのアルミニウムのろ過水への漏出濃度を出来るだけ低くするため、ｐＨ調整（酸、又はアルカリの注入）を必要とする原水の場合でも、凝集剤を使用せず、そのまま、膜ろ過することによって、非常に良好な水質のろ過水が得られ、発生する汚泥量も少なく出来ること、運転方法、維持管理も容易であること、設置面積も小さくなり、コンパクトになること等の種々のメリットがあることから、ＵＦ膜、ＭＦ膜を利用した膜モジュールを用いて、濁質の除去方法が検討、実用化されはじめている。
また、原水の色度が有機物による場合などは、その除去のため、凝集剤のＰＡＣ等をアルミニウムとして数ｍｇ／Ｌろ過工程時に原水に注入する。この場合、ＰＡＣの注入量は従来法より少なくなる傾向にあるが、ろ過水へのアルミニウム漏出対策は従来法と同じとなり、そのメリットは若干小さくなる。
通常、中空糸膜を用いたろ過逆洗方法においては、ろ過工程は通常、１５〜９０分間おこなわれ、逆洗工程に入る。ろ過工程時、内圧型においては、原水は膜の内側から外側へ、外圧型においては、膜の外側から内側へと通水される。そのため、自ずと逆洗工程時の逆洗水の流れる方向は、内圧型と外圧型では全く逆となる。
内圧型、外圧型にかかわらず、一般に膜面の流速を大きくして、膜面への濁質の付着を出来るだけ防止するために、クロスフロー方式のろ過が採用されることが多く、モジュール入口水の５〜５０％程度がろ過水となる。そして、残りの５０〜９５％は常に原水として系内を循環している。
通常、中空糸膜を用いたろ過逆洗方法においては、ろ過工程は通常、１５〜９０分間おこなわれ、逆洗工程に入る。ろ過工程時、内圧型においては、原水は膜の内側から外側へ、外圧型においては、膜の外側から内側へと通水される。そのため、自ずと逆洗工程時の逆洗水の流れる方向は、内圧型と外圧型では全く逆となる。
内圧型、外圧型にかかわらず、一般に膜面の流速を大きくして、膜面への濁質の付着を出来るだけ防止するために、クロスフロー方式のろ過が採用されることが多く、モジュール入口水の５〜５０％程度がろ過水となる。そして、残りの５０〜９５％は常に原水として系内を循環している。
全ろ過方式はクロスフロー方式よりも循環用のポンプ動力費が低減できることから、採用されることがある。しかし、クロスフローの流れがなくなってしまうため、膜面への濁質の付着はどうしても、多く、かつ強くなるため、膜材質、逆洗方法によって異なるが、定期的に、例えば１日から１０日毎程度に薬品洗浄が必要になる。どちらを採用するかはイニシャルコスト、ランニングコスト、設置面積、維持管理の容易さ、運転の安定性等のトータルの比較によってきまる。
従来の内圧型、クロスフロー方式の中空糸膜モジュールろ過装置を例にすると、１５〜６０分間のろ過工程の終了後に、通常、下記のごとく、４０秒〜２分程度の短時間の逆洗が行われるのが一般的である。
モジュールの上部（ろ過水出口、循環水出口側）からモジュールの下部（原水入口、逆洗排水出口側）へ逆洗水を膜の外側から内側へろ過時の１．５〜４倍程度の高流速で２０〜３０秒間程度通水することによって、膜内面に付着している、ろ過時に補足した濁質成分を系外に排出する。また、モジュール下部から上部へと、同様に行うこともある。
従来の内圧型、クロスフロー方式の中空糸膜モジュールろ過装置を例にすると、１５〜６０分間のろ過工程の終了後に、通常、下記のごとく、４０秒〜２分程度の短時間の逆洗が行われるのが一般的である。
モジュールの上部（ろ過水出口、循環水出口側）からモジュールの下部（原水入口、逆洗排水出口側）へ逆洗水を膜の外側から内側へろ過時の１．５〜４倍程度の高流速で２０〜３０秒間程度通水することによって、膜内面に付着している、ろ過時に補足した濁質成分を系外に排出する。また、モジュール下部から上部へと、同様に行うこともある。
更にその後、フラッシング工程と称して、原水と逆洗水をモジュール下部から上部へと、同時に通水し、いっそう高流速として濁質成分を系外に排出することもある。逆洗水には通常、殺菌剤として、次亜塩素酸ナトリウムが用いられ、逆洗排水中の残留塩素として、０．２〜３．０ｍｇ／Ｌとなるように注入される。
外圧型、クロスフロー方式の中空糸膜モジュールろ過装置の例では、一般に、ろ過工程終了後、膜の内側から外側へ前記の内圧型と同様に次亜塩素酸ナトリウムを注入された逆洗水が高流速で通水される。更に、定期的（数時間〜数日間毎）に膜モジュール下部から、空気を導入し、数分間の空気バブリング操作を行い、物理的に中空糸膜を揺らして、中空糸膜外面の濁質を剥離して、排出する逆洗方法が行われている。
平膜モジュールろ過装置は、外圧型で、加圧ではなく吸引によって、ろ過水を得る方法が採用されることが多い。そして、ろ過工程と逆洗工程を同時に行うため、連続的、又は間欠的に空気バブリング操作を行っている例が多い。
外圧型、クロスフロー方式の中空糸膜モジュールろ過装置の例では、一般に、ろ過工程終了後、膜の内側から外側へ前記の内圧型と同様に次亜塩素酸ナトリウムを注入された逆洗水が高流速で通水される。更に、定期的（数時間〜数日間毎）に膜モジュール下部から、空気を導入し、数分間の空気バブリング操作を行い、物理的に中空糸膜を揺らして、中空糸膜外面の濁質を剥離して、排出する逆洗方法が行われている。
平膜モジュールろ過装置は、外圧型で、加圧ではなく吸引によって、ろ過水を得る方法が採用されることが多い。そして、ろ過工程と逆洗工程を同時に行うため、連続的、又は間欠的に空気バブリング操作を行っている例が多い。
また、上記した以外にも次のようないくつかの逆洗方法の改良提案がなされている。
(1) 逆洗圧力、逆洗流量を検討したもの。
(2) 中空糸内に空気を吹き込み乱流条件になるように、圧力と空気量、モジュール内保
有水量を変化して逆洗することを検討したもの（特開平７−２３６８１８）。
(3) 内圧式、特に外圧式では水と空気の混合した液での物理的洗浄、即ち、空気バブリ
ング操作が効果的であることを検討したもの（特開昭６０−１９００２、特開昭６１−１５３１０４、特開平２−１６４４２３、特開平４−１１００２３、特開平６−２３２４６）。
(4) 外圧式、クロスフロー方式のろ過において、毎回逆洗廃液に遊離塩素が検出される
条件の工程後、水と空気を混合する物理的洗浄を検討したもの（特開平７−２７５６７１）。
(1) 逆洗圧力、逆洗流量を検討したもの。
(2) 中空糸内に空気を吹き込み乱流条件になるように、圧力と空気量、モジュール内保
有水量を変化して逆洗することを検討したもの（特開平７−２３６８１８）。
(3) 内圧式、特に外圧式では水と空気の混合した液での物理的洗浄、即ち、空気バブリ
ング操作が効果的であることを検討したもの（特開昭６０−１９００２、特開昭６１−１５３１０４、特開平２−１６４４２３、特開平４−１１００２３、特開平６−２３２４６）。
(4) 外圧式、クロスフロー方式のろ過において、毎回逆洗廃液に遊離塩素が検出される
条件の工程後、水と空気を混合する物理的洗浄を検討したもの（特開平７−２７５６７１）。
さらに、殺菌剤としての次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）、即ち、遊離塩素を注入した逆洗水を用いて、逆洗を行うことは公知であり、フラックス（単位膜面積及び単位時間別のろ過水流量で通常単位ｍ3／ｍ2・日）が安定する効果のあることがわかっている。例えば、ＵＦ膜の膜汚染を低減するため、逆洗水に次亜塩素酸ナトリウムを用い遊離塩素として、３．５ｍｇ／Ｌ注入する方法が効果的であることが知られている。この時の逆洗排液の遊離塩素は０．１〜１ｍｇ／Ｌ検出される濃度としている。
中空糸膜の運転方法においては、前記の如く、ろ過１５〜９０分間、逆洗４０秒〜２分間の短時間の操作のくりかえし連続運転をおこなう。そしてフラックスが低下した時、又は、膜入口圧力（膜の圧力損失）が上昇し設定値以上になった時、設計値であるフラックスを一定に維持するため、モジュール内の中空糸膜の破損が生じないように、薬品洗浄を行っている。
薬品洗浄用の薬品は、大きく二つに分けられる。一つは殺菌剤、酸化剤等であり、微生物、有機物等を殺菌、溶解等をし、膜から濁質の剥離性を良くするもの、例えば次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、苛性ソーダ、オゾン等である。もう一つは、キレート作用を有しているクエン酸、シュウ酸、その他の有機酸類などである。また、塩酸等の無機酸も用いられる。
中空糸膜の運転方法においては、前記の如く、ろ過１５〜９０分間、逆洗４０秒〜２分間の短時間の操作のくりかえし連続運転をおこなう。そしてフラックスが低下した時、又は、膜入口圧力（膜の圧力損失）が上昇し設定値以上になった時、設計値であるフラックスを一定に維持するため、モジュール内の中空糸膜の破損が生じないように、薬品洗浄を行っている。
薬品洗浄用の薬品は、大きく二つに分けられる。一つは殺菌剤、酸化剤等であり、微生物、有機物等を殺菌、溶解等をし、膜から濁質の剥離性を良くするもの、例えば次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、苛性ソーダ、オゾン等である。もう一つは、キレート作用を有しているクエン酸、シュウ酸、その他の有機酸類などである。また、塩酸等の無機酸も用いられる。
そして、膜の耐薬品性、膜の汚染状況を考慮し、効果的なものを単一、または複数選択し、その濃度、接触時間、接触液温などをきめて、循環洗浄、又は浸漬処理を行っている。その頻度は１日〜数カ月毎とかなりの変動幅がある。
一般に、薬品洗浄用として用いられる薬品の濃度は高く、次亜塩素酸ナトリウムの濃度は５０〜５００ｍｇ／Ｌ程度、次亜塩素酸ナトリウムを適用できない膜材質の場合は、苛性ソーダを用い、その濃度は膜材質の耐ｐＨ性によってきめている。また、塩酸の濃度は同様に膜材質の耐ｐＨ性によってきめ、ｐＨとして１．０〜３．０程度の場合が多い。ク
エン酸の濃度は０．５〜２．０％程度が通常用いられる。そして、高いフラックスを維持するため、１日〜１０日毎程度と頻繁に、また、その濃度も数％とかなりの高濃度液を用いて、薬品洗浄している例も多い。
一般に、薬品洗浄用として用いられる薬品の濃度は高く、次亜塩素酸ナトリウムの濃度は５０〜５００ｍｇ／Ｌ程度、次亜塩素酸ナトリウムを適用できない膜材質の場合は、苛性ソーダを用い、その濃度は膜材質の耐ｐＨ性によってきめている。また、塩酸の濃度は同様に膜材質の耐ｐＨ性によってきめ、ｐＨとして１．０〜３．０程度の場合が多い。ク
エン酸の濃度は０．５〜２．０％程度が通常用いられる。そして、高いフラックスを維持するため、１日〜１０日毎程度と頻繁に、また、その濃度も数％とかなりの高濃度液を用いて、薬品洗浄している例も多い。
以上述べたごとく、種々の改良が提案、実施されているが、高頻度の薬品洗浄による、薬品洗浄操作の間、かなりの長時間にわたって装置が停止し、その間はろ過水が得られなくなる問題、原水の濁質成分が膜面に付着しやすい性状である場合に、また、濁質の濃度が高い場合に、更には原水の水温が１０℃以下のような低水温になる程、通常時のフラックスの１／２〜１／４の低いフラックスとなってしまい、かつ、フラックス低下が速くなる問題がある。そのため、連続運転出来る時間が短くなり、安定して、設計流量を維持するために装置に余裕を持たせる必要が生じ、設計時に装置容量を大きくしたり、あるいは系列数を多くしなければならなくなるデメリットが生じてしまう。それゆえ、従来の一般的な処理方法と比較してイニシャルコスト、ランニングコスト、維持管理上等の点から、膜適用自体のメリットが小さくなる問題が生じてしまっている。本来、膜が持っている高いフラックスを安定して長期間維持でき、かつ、維持管理の容易な、ろ過逆洗方法が求められている。
特開昭６０−１９００２号公報
特開昭６１−１５３１０４号公報
特願平２−１６４４２３号公報
特願平４−１１００２３号公報
特願平６−２３２４６号公報
本発明は、上記従来技術に鑑み、中空糸膜を用い、運転方法としての内圧型、外圧型のクロスフロー方式、全ろ過方式、膜材質としてのＵＦ膜、ＭＦ膜いずれの膜モジュールろ過装置にも適用でき、高いフラックスを得るとともに、安定して長期間、連続運転ができるようにフラックスの低下傾向を抑制し、適正な（ろ過−逆洗）運転を行うことができる除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法と装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明では、中空糸膜からなる除濁用の膜モジュールを用いて、原水からろ過水を得るに際し、前記膜モジュールに原水を通してろ過水を得るろ過工程に、該膜モジュールを殺菌剤を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程と、酸を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程とを、組合せて行うと共に、前記酸として、クエン酸、クエン酸二水素アンモニウム又はクエン酸とグリコール酸の混酸を用い、膜モジュール内のクエン酸濃度が５０〜１５００ｍｇ／Ｌとなるように注入することを特徴とする除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法としたものである。
また、本発明では、中空糸膜からなる除濁用の膜モジュールを用いて、原水からろ過水を得るに際し、前記膜モジュールに原水を通してろ過水を得るろ過工程に、該膜モジュールを殺菌剤を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程と、酸を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程とを、組合せて行うと共に、前記酸として、無機酸を用い、膜モジュール内のｐＨが１．０〜３．０になるように注入することを特徴とする除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法としたものである。
前記方法において、酸を注入する逆洗工程は、１５〜４０℃に加温した逆洗水を用いて行うのがよい。
さらに、本発明では、原水を通してろ過水を得る中空糸膜からなる除濁用の膜モジュールと、ろ過水槽と、該膜モジュールを逆洗するための加熱装置付き逆洗用水槽と、逆洗用ポンプと、殺菌剤を溶解した薬品貯槽と、酸を溶解した薬品貯槽と、これらの各水槽、貯槽、ポンプの接続配管を有する除濁用膜モジュールのろ過逆洗装置であって、前記薬品貯
槽には、酸として、クエン酸、クエン酸二水素アンモニウム又はクエン酸とグリコール酸の混酸を用いた場合は、該膜モジュール内の濃度がクエン酸として５０〜１５００ｍｇ／Ｌとなるように、また、無機酸を用いた場合は、前記膜モジュール内のｐＨが１．０〜３．０になるように、殺菌剤として、次亜塩素酸ソーダを用いた場合は、逆洗排液に遊離塩素が残留するように、それぞれを注入する注入手段を設け、原水のろ過に、殺菌剤を注入した逆洗と、酸を注入した逆洗とを組合せて行うように構成したことを特徴とする除濁用膜モジュールのろ過逆洗装置としたものである。
また、本発明では、中空糸膜からなる除濁用の膜モジュールを用いて、原水からろ過水を得るに際し、前記膜モジュールに原水を通してろ過水を得るろ過工程に、該膜モジュールを殺菌剤を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程と、酸を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程とを、組合せて行うと共に、前記酸として、無機酸を用い、膜モジュール内のｐＨが１．０〜３．０になるように注入することを特徴とする除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法としたものである。
前記方法において、酸を注入する逆洗工程は、１５〜４０℃に加温した逆洗水を用いて行うのがよい。
さらに、本発明では、原水を通してろ過水を得る中空糸膜からなる除濁用の膜モジュールと、ろ過水槽と、該膜モジュールを逆洗するための加熱装置付き逆洗用水槽と、逆洗用ポンプと、殺菌剤を溶解した薬品貯槽と、酸を溶解した薬品貯槽と、これらの各水槽、貯槽、ポンプの接続配管を有する除濁用膜モジュールのろ過逆洗装置であって、前記薬品貯
槽には、酸として、クエン酸、クエン酸二水素アンモニウム又はクエン酸とグリコール酸の混酸を用いた場合は、該膜モジュール内の濃度がクエン酸として５０〜１５００ｍｇ／Ｌとなるように、また、無機酸を用いた場合は、前記膜モジュール内のｐＨが１．０〜３．０になるように、殺菌剤として、次亜塩素酸ソーダを用いた場合は、逆洗排液に遊離塩素が残留するように、それぞれを注入する注入手段を設け、原水のろ過に、殺菌剤を注入した逆洗と、酸を注入した逆洗とを組合せて行うように構成したことを特徴とする除濁用膜モジュールのろ過逆洗装置としたものである。
上記のように、本発明によれば、河川水、工業用水等のいずれを原水としても、また、運転方法として内圧型、外圧型のクロスフロー方式、全ろ過方式、膜材質としてのＵＦ膜（限外ろ過膜）、ＭＦ膜（精密ろ過膜）、形状としての中空糸膜、更に、膜の材質にかかわらず、いずれの膜モジュールろ過装置にも適用できる、中空糸膜を用いて、ろ過操作を行い、ろ過水を得る方法において、単位膜面積、及び単位時間当たりの、ろ過水流量（フラックス：通常使用する単位、ｍ3／ｍ2・日）を高く、かつ安定して長期間得るためのろ過逆洗方法を提供することができた。
本発明者等は、フラックスの低下傾向を抑制し、適正なろ過−逆洗運転を行うために、原水性状、ろ過、逆洗方法、フラックスの低下状況の検討を行った結果、解決すべき問題点は以下の二点に集約されることを見出した。
(1) 膜汚染の進行防止、(2) 原水水温の低下対策
そして、(1)は主に原水性状と逆洗方法に係わる基本的問題であること、モジュール構
造、膜材質、ろ過時間（ろ過工程一回当たりの濁質補足量）等もその影響はかなり大きいが今後の開発、検討によって改善されていく可能性はおおいに期待でき、かつ解決可能な問題と考えられた。本発明もこの問題に寄与するものである。
原水性状が特に中空糸膜に付着しやすい濁質を含む性状である場合、逆洗方法が適切でなければ膜汚染の進行を遅く（防止）することは出来ないこともわかった。
(1) 膜汚染の進行防止、(2) 原水水温の低下対策
そして、(1)は主に原水性状と逆洗方法に係わる基本的問題であること、モジュール構
造、膜材質、ろ過時間（ろ過工程一回当たりの濁質補足量）等もその影響はかなり大きいが今後の開発、検討によって改善されていく可能性はおおいに期待でき、かつ解決可能な問題と考えられた。本発明もこの問題に寄与するものである。
原水性状が特に中空糸膜に付着しやすい濁質を含む性状である場合、逆洗方法が適切でなければ膜汚染の進行を遅く（防止）することは出来ないこともわかった。
(2)は現実的に大きい問題となっている。水温１５℃以下、特に冬期の１０℃以下では
水の粘性率の増大によって、フラックスを１５℃〜２５℃の場合の１／２〜１／４に低下させざるをえないのが現状である。フラックスを低下させずに、膜の入口圧力を上げていくことによって、設計流量を得る事は限界があり、上げすぎると膜の破損あるいはポンプ動力費（ランニングコスト）の上昇をまねく。
(1)の対策として、前記の種々の提案がされている。(2)の対策としては、現状、イ）膜の入口圧力を上げる、ロ）前記の頻繁な薬品洗浄によって、膜の透水性を回復させ、その抵抗を出来るだけ小さくし、フラックスの維持をはかる、ハ）冬期の低水温時のフラックスを設計時の値として、かなり余裕を持たせた装置容量とする対策等が行われている。しかし、いずれも膜によるメリットを十分に発揮させる方法とは言い難い。それゆえ、ろ過時の膜の透水抵抗を小さく出来る膜材質の開発が行われている。
水の粘性率の増大によって、フラックスを１５℃〜２５℃の場合の１／２〜１／４に低下させざるをえないのが現状である。フラックスを低下させずに、膜の入口圧力を上げていくことによって、設計流量を得る事は限界があり、上げすぎると膜の破損あるいはポンプ動力費（ランニングコスト）の上昇をまねく。
(1)の対策として、前記の種々の提案がされている。(2)の対策としては、現状、イ）膜の入口圧力を上げる、ロ）前記の頻繁な薬品洗浄によって、膜の透水性を回復させ、その抵抗を出来るだけ小さくし、フラックスの維持をはかる、ハ）冬期の低水温時のフラックスを設計時の値として、かなり余裕を持たせた装置容量とする対策等が行われている。しかし、いずれも膜によるメリットを十分に発揮させる方法とは言い難い。それゆえ、ろ過時の膜の透水抵抗を小さく出来る膜材質の開発が行われている。
更に、原水性状の影響を詳細に検討してみた。
（１）原水が河川水、工業用水の場合
河川水の水質はその河川水流域の地質、生活排水、工業排水等の流入条件によって、かなり異なっている。膜をもちいて、河川水を直接に処理する場合、問題となる成分は次のようなものがある。
（ａ） 濁質としてのアルミニウム、鉄分、シリカ等は凝集剤を用いた場合に生成するような柔らかい微細なフロック状のものではなく、一般的に硬いと表現してよいものである。これらは単独にではなく、結合あるいは混合して存在している場合が多いと考えられる。それゆえ、膜面に付着しにくく、付着しても逆洗によって剥離しやすいとおもわれる
。
（ｂ） 濁質として、更に、微生物、藻類等の生物によるものがある。これらは膜を汚染し、処理しにくい場合が多い。それゆえ、逆洗時に剥離しやすいように、微生物の殺菌、殺藻のために、膜材質によって異なるが原水そのものに、初めから殺菌剤を、例えば、次亜塩素酸ナトリウムを遊離塩素として０．２〜１．５ｍｇ／Ｌ、又はその他の殺菌剤を適正量、注入し、存在させておくか、逆洗時に逆洗水に遊離塩素として２〜５ｍｇ／Ｌ注入することがフラックスの安定上、効果的であることは前述の公知の事実として述べたのと同じである。
（１）原水が河川水、工業用水の場合
河川水の水質はその河川水流域の地質、生活排水、工業排水等の流入条件によって、かなり異なっている。膜をもちいて、河川水を直接に処理する場合、問題となる成分は次のようなものがある。
（ａ） 濁質としてのアルミニウム、鉄分、シリカ等は凝集剤を用いた場合に生成するような柔らかい微細なフロック状のものではなく、一般的に硬いと表現してよいものである。これらは単独にではなく、結合あるいは混合して存在している場合が多いと考えられる。それゆえ、膜面に付着しにくく、付着しても逆洗によって剥離しやすいとおもわれる
。
（ｂ） 濁質として、更に、微生物、藻類等の生物によるものがある。これらは膜を汚染し、処理しにくい場合が多い。それゆえ、逆洗時に剥離しやすいように、微生物の殺菌、殺藻のために、膜材質によって異なるが原水そのものに、初めから殺菌剤を、例えば、次亜塩素酸ナトリウムを遊離塩素として０．２〜１．５ｍｇ／Ｌ、又はその他の殺菌剤を適正量、注入し、存在させておくか、逆洗時に逆洗水に遊離塩素として２〜５ｍｇ／Ｌ注入することがフラックスの安定上、効果的であることは前述の公知の事実として述べたのと同じである。
（ｃ） 色度成分はその色度が何によって、生じているかによって、膜の除去性能はことなってくる。鉄による場合は遊離塩素等による酸化処理によって、溶解性（イオン状）から色度をしめす濁質にかわるため、ろ過される。マンガンによる場合は、その酸化が充分にすすみにくいため、大部分、ろ過されずに、膜を通過してしまうと言ってよい。そのため、別途にマンガン除去の対策が必要である。
反対に、マンガンが存在すると逆洗時の塩素による酸化によって、膜のろ過水側の膜面に少しずつ濁質として付着し、フラックス低下をもたらすことがある。フミン質等の有機物による場合は、原水にＰＡＣ等の凝集剤を適正量注入し、凝集処理し膜ろ過等する必要がある。
（ｄ） 河川水は季節によって、水温の変動があり、冬期は１０℃以下、時には５℃以下になることも多く、フラックスの低下を招いてしまう。それゆえ、装置の設計フラックスの値はろ過水を安定して供給するため、現在は冬期の低水温時のフラックスを基本にする事が多い。
反対に、マンガンが存在すると逆洗時の塩素による酸化によって、膜のろ過水側の膜面に少しずつ濁質として付着し、フラックス低下をもたらすことがある。フミン質等の有機物による場合は、原水にＰＡＣ等の凝集剤を適正量注入し、凝集処理し膜ろ過等する必要がある。
（ｄ） 河川水は季節によって、水温の変動があり、冬期は１０℃以下、時には５℃以下になることも多く、フラックスの低下を招いてしまう。それゆえ、装置の設計フラックスの値はろ過水を安定して供給するため、現在は冬期の低水温時のフラックスを基本にする事が多い。
一方、工業用水は河川水等を、凝集剤として硫酸バンドを用い、凝集処理され、その上澄み水が各工場に供給されている。そのため、原水水質は、前記の（ｃ）の有機物による色度の問題は生じにくいと言って良い。しかし、濁度は２〜６度と低いが、凝集処理した時の残留アルミニウムは０．２から０．４ｍｇ／Ｌ、時には１．０ｍｇ／Ｌとかなり高い値を示し、かつ微細な、柔らかいフロック状を示し、膜面に付着しやすい。また、各工場までの配管が長いことから、配管からの溶出による鉄も原水の鉄に加算され、０．２〜１．０ｍｇ／Ｌと高い値を示し、残留アルミニウムと同様な性状であり、膜面に付着しやすい。
工業用水は河川水、又は湖沼水等を凝集処理し、各工場に供給されることがほとんどであり、河川水と同様に季節によって、水温の変化がかなりあり、冬期には１０℃以下、時には５℃以下の低水温になることが多い。このような低水温時は河川水と同様な対策が必要になる。工業用水の場合の方が河川水を直接対象とする場合より、膜によるろ過は難しいと思われた。
工業用水は河川水、又は湖沼水等を凝集処理し、各工場に供給されることがほとんどであり、河川水と同様に季節によって、水温の変化がかなりあり、冬期には１０℃以下、時には５℃以下の低水温になることが多い。このような低水温時は河川水と同様な対策が必要になる。工業用水の場合の方が河川水を直接対象とする場合より、膜によるろ過は難しいと思われた。
（２）原水が湖沼水、地下水の場合
湖沼水の水質成分でフラックスの低下を起こさせるものは、河川水や工業用水と異なり、位置する地理的条件、汚染状況、採水深度によって異なるが微生物、藻類、及び、これらの分解で生ずる有機物の複合的影響であることが多い。鉱物性の濁質の影響はそれほど大きくはないと考えられる。また、原水水温も冬期は１０℃以下になることも多い。膜によるろ過の対象としては、前記の微生物、藻類、及び、有機物を考慮し、いっそうの工夫を要する逆洗方法、薬品洗浄方法にする原水である場合が多い。
地下水の場合、くみ上げる井戸の深さ、その周りの地質によって、水質はことなる。しかし、水温は１０〜２０℃の間でほぼ一定の水温となっており、低水温によるフラックスの低下の問題は小さい。鉄が存在しても、前記の工業用水並みの対策でよい場合が多い。
湖沼水の水質成分でフラックスの低下を起こさせるものは、河川水や工業用水と異なり、位置する地理的条件、汚染状況、採水深度によって異なるが微生物、藻類、及び、これらの分解で生ずる有機物の複合的影響であることが多い。鉱物性の濁質の影響はそれほど大きくはないと考えられる。また、原水水温も冬期は１０℃以下になることも多い。膜によるろ過の対象としては、前記の微生物、藻類、及び、有機物を考慮し、いっそうの工夫を要する逆洗方法、薬品洗浄方法にする原水である場合が多い。
地下水の場合、くみ上げる井戸の深さ、その周りの地質によって、水質はことなる。しかし、水温は１０〜２０℃の間でほぼ一定の水温となっており、低水温によるフラックスの低下の問題は小さい。鉄が存在しても、前記の工業用水並みの対策でよい場合が多い。
しかし、マンガンが存在する時は、前記（１）で述べたように、別途、マンガン除去の設備が必要になってくる。
以上のような、原水性状の詳細な検討と実験の結果から、現在のような逆洗時に次亜塩素酸ソーダ等の殺菌剤を注入する逆洗方法では、中空糸膜モジュールろ過装置そのものを適用できる原水には限界があり、適用限界を超えた原水の場合には、前処理として従来の一般的な前処理装置、あるいは後処理として除マンガン装置を設ける必要がある。
本発明者等はこの限界を乗り越えるため、即ち、前述した（ａ） 膜汚染の進行防止、（ｂ） 原水水温の低下対策を、次のような手段で解決するものである。
以上のような、原水性状の詳細な検討と実験の結果から、現在のような逆洗時に次亜塩素酸ソーダ等の殺菌剤を注入する逆洗方法では、中空糸膜モジュールろ過装置そのものを適用できる原水には限界があり、適用限界を超えた原水の場合には、前処理として従来の一般的な前処理装置、あるいは後処理として除マンガン装置を設ける必要がある。
本発明者等はこの限界を乗り越えるため、即ち、前述した（ａ） 膜汚染の進行防止、（ｂ） 原水水温の低下対策を、次のような手段で解決するものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は原水として、河川水、湖沼水、地下水、及びこれらを一次処理した工業用水を用いる場合、更には濁質成分として、鉄、アルミニウム等を含む原水をろ過し、回収再利用する場合、あるいは海水を原水とする場合等に好適に適用できる。
膜によるろ過がより難しい原水として、工業用水の場合を例に述べると下記の如くである。
工業用水は前述の如く河川水等を凝集剤として、硫酸バンドを用い凝集処理され、その上澄み水が各工場等に供給される。それゆえ、濁度は２〜６度と低いが、凝集時の残留アルミニウムが０．２〜０．４ｍｇ／Ｌ、時には１．０ｍｇ／Ｌとなる。通常、凝集沈殿ろ過法で処理される飲料水中の残留アルミニウムである０．０５〜０．１５ｍｇ／Ｌに比べて数倍に達している。また、鉄も原水の鉄に、工業用水の長い配管から溶出する分も加算され、０．２〜１．０ｍｇ／Ｌ程度の高い値を示す。これらは微細な、かつ軟らかいフロック状を示し、膜面に付着しやすい。有機物は一般に一度、硫酸バンドで処理されているのでそれ程高くなく、色度は１０〜２０度程度であるが、有機物によるものはすくなく、大部分、鉄による事が多い。
本発明は原水として、河川水、湖沼水、地下水、及びこれらを一次処理した工業用水を用いる場合、更には濁質成分として、鉄、アルミニウム等を含む原水をろ過し、回収再利用する場合、あるいは海水を原水とする場合等に好適に適用できる。
膜によるろ過がより難しい原水として、工業用水の場合を例に述べると下記の如くである。
工業用水は前述の如く河川水等を凝集剤として、硫酸バンドを用い凝集処理され、その上澄み水が各工場等に供給される。それゆえ、濁度は２〜６度と低いが、凝集時の残留アルミニウムが０．２〜０．４ｍｇ／Ｌ、時には１．０ｍｇ／Ｌとなる。通常、凝集沈殿ろ過法で処理される飲料水中の残留アルミニウムである０．０５〜０．１５ｍｇ／Ｌに比べて数倍に達している。また、鉄も原水の鉄に、工業用水の長い配管から溶出する分も加算され、０．２〜１．０ｍｇ／Ｌ程度の高い値を示す。これらは微細な、かつ軟らかいフロック状を示し、膜面に付着しやすい。有機物は一般に一度、硫酸バンドで処理されているのでそれ程高くなく、色度は１０〜２０度程度であるが、有機物によるものはすくなく、大部分、鉄による事が多い。
膜汚染を進行させている原因は、内圧型の中空糸膜モジュールの場合、長期の運転結果から、前記のアルミニウムと鉄等の複合した微細な、軟らかいフロック状を示す濁度が通常の逆洗によっては充分に排出されず、膜面、及び膜内にすこしずつ付着し、残留して、蓄積し、そして、中空糸膜内面を覆い、ついには、内面が詰まる現象が生じてしまう。そして、水が流れなくなる中空糸膜の数が漸次、増加していく事によって、即ち、有効膜面積の減少によって、フラックスが低下していく過程をたどると判断された。河川水を直接ろ過する場合より前述の現象が生じ易いことから厄介や原水と言って良い。
外圧型の中空糸膜モジュールの場合、前記膜面への付着性の高い濁質が中空糸膜同士を固着させ、同様に、全体としてろ過できる有効膜面積を少なくさせていると判断される。特に中空糸膜モジュールの上部、下部の膜固定部に固着した濁質は通常の逆洗によっては除去しにくい。
外圧型の中空糸膜モジュールの場合、前記膜面への付着性の高い濁質が中空糸膜同士を固着させ、同様に、全体としてろ過できる有効膜面積を少なくさせていると判断される。特に中空糸膜モジュールの上部、下部の膜固定部に固着した濁質は通常の逆洗によっては除去しにくい。
種々の実験の結果、通常の逆洗においては、原水中の微生物の蓄積によるフラックスの低下を防止するため、逆洗水に殺菌剤として、代表的には次亜塩素酸ナトリウムを２〜５ｍｇ／Ｌ程度注入し、逆洗排水に遊離塩素が０．５〜３．０ｍｇ／Ｌ程度は残留するようにする。これは逆洗毎に行った方がよい。しかし、微生物が極く少ない場合などは適宜、（ろ過−逆洗）の数回に一回行っても良い。殺菌剤は次亜塩素酸ナトリウム以外、膜材質が耐えるものであれば過酸化水素、オゾン等でも良く、微生物を殺菌、又は、濁質の剥離に効果的な濃度を注入すれば良い。
そして、〔殺菌剤注入による逆洗と１５〜９０分のろ過〕を数回から数１０回行った後、前記の濁質による中空糸膜内面の詰まっていく現象を抑え、かつ無くしてしまうため、酸注入による逆洗を行う。その頻度は原水性状、運転条件、膜材質によって大きく変わってくるが、次の如く行う。
そして、〔殺菌剤注入による逆洗と１５〜９０分のろ過〕を数回から数１０回行った後、前記の濁質による中空糸膜内面の詰まっていく現象を抑え、かつ無くしてしまうため、酸注入による逆洗を行う。その頻度は原水性状、運転条件、膜材質によって大きく変わってくるが、次の如く行う。
膜内面に通常の逆洗では付着、残留してしまい、フラックス低下をもたらす濁質が過剰に蓄積し、従来の薬品洗浄が必要になる前に、即ち、中空糸膜への濁質蓄積が低レベルのうちに、低濃度の酸注入逆洗を定期的に行うことによって、前記の蓄積した濁質を溶解、
又は中空糸膜の内外面、及び膜内からの溶解性、剥離性を促進することが、本発明の基本的考え方である。濁質の溶解、剥離性の促進効果がある程度の低濃度の酸を、（ろ過−逆洗）の一定頻度毎に、定期的に逆洗時に注入し、濁質の蓄積を防止、低減する事を基本とするものである。
ここでいう従来の薬品洗浄とは、例えば、(1) ０．５〜２．５％のクエン酸を用いた
循環溶液処理を数時間から１日間行う。(2) ５０〜３００ｍｇ／Ｌの次亜塩素酸ナトリ
ウム（Ｃｌ2として）を同様に循環洗浄し、浸漬時間をクエン酸洗浄よりも長く数時間か
ら１日間行う。この(1)と(2)を適宜組合せて行う洗浄をいう。
又は中空糸膜の内外面、及び膜内からの溶解性、剥離性を促進することが、本発明の基本的考え方である。濁質の溶解、剥離性の促進効果がある程度の低濃度の酸を、（ろ過−逆洗）の一定頻度毎に、定期的に逆洗時に注入し、濁質の蓄積を防止、低減する事を基本とするものである。
ここでいう従来の薬品洗浄とは、例えば、(1) ０．５〜２．５％のクエン酸を用いた
循環溶液処理を数時間から１日間行う。(2) ５０〜３００ｍｇ／Ｌの次亜塩素酸ナトリ
ウム（Ｃｌ2として）を同様に循環洗浄し、浸漬時間をクエン酸洗浄よりも長く数時間か
ら１日間行う。この(1)と(2)を適宜組合せて行う洗浄をいう。
本発明においては、一般的な膜材質の場合は、殺菌剤の注入と酸の注入を同時に行うのは好ましくない。酸性条件下においては殺菌剤、特に、遊離塩素が中空糸膜自体の劣化を促進してしまうからである。遊離塩素やオゾン等にも耐える例えば、ポリふっ化ビニリデンの様なものであれば構わない。
本発明で使用する酸は、クエン酸単独、又はクエン酸とグリコール酸との混酸、又はクエン酸二水素アンモニウム、又は無機酸の塩酸が適当である。その他の有機酸、無機酸、錯体形成剤も使用可能であるが、取扱い上の安全性、万一、ろ過水に漏洩した時の安全性、使用濃度とその効果（ランニングコスト）等を考慮すると、前記の酸が適している。例えば、クエン酸は劇物、毒物でもなく取扱いは容易であり、食品添加物として許可され、清涼飲料用に添加もされている。また、酸洗浄時の注入量も５０〜１５００ｍｇ／Ｌ、好ましくは２００〜６００ｍｇ／Ｌ程度である。例えば、膜面積５０ｍ2の−モジュール当
たりの系統内保有水量を５０リットル程度とすると、その全使用量は一回の逆洗当たり１０〜３０ｇ程度と少ない。
本発明で使用する酸は、クエン酸単独、又はクエン酸とグリコール酸との混酸、又はクエン酸二水素アンモニウム、又は無機酸の塩酸が適当である。その他の有機酸、無機酸、錯体形成剤も使用可能であるが、取扱い上の安全性、万一、ろ過水に漏洩した時の安全性、使用濃度とその効果（ランニングコスト）等を考慮すると、前記の酸が適している。例えば、クエン酸は劇物、毒物でもなく取扱いは容易であり、食品添加物として許可され、清涼飲料用に添加もされている。また、酸洗浄時の注入量も５０〜１５００ｍｇ／Ｌ、好ましくは２００〜６００ｍｇ／Ｌ程度である。例えば、膜面積５０ｍ2の−モジュール当
たりの系統内保有水量を５０リットル程度とすると、その全使用量は一回の逆洗当たり１０〜３０ｇ程度と少ない。
クエン酸とグリコール酸との混酸は、例えばクエン酸（−水和物）とグリコール酸（７０％）を１：１の比率で混酸としたものである。
クエン酸二水素アンモニウムとはクエン酸（分子量１９２）にアンモニア（ＮＨ3 、分子量１７）を１：１の比率で注入し、混合することによってｐＨを３．５〜４．０程度にしたものである。これらは配管等の化学洗浄によく用いられる薬品である。クエン酸二水素アンモニウムはクエン酸よりも酸化鉄に対する溶解力は極めて大きい。しかし、逆洗廃液の窒素（Ｎ）の処理が必要になること、また、グリコール酸は劇物、毒物でもないが単価がかなり高い。それゆえ、前述の如く、その取扱い上簡単で、単価もそれほど高くなく、かつその廃水も生物処理が容易であるクエン酸を単独で用いる方が好ましい。
塩酸は取扱い上、気をつけなければならないが、万一、若干ろ過水に漏洩しても原水の重炭酸塩と反応して、ＮａＣｌ等の塩、及び二酸化炭素を生成し、ろ過水は酸性とならず、問題は生じない。膜材質が酢酸セルロース系の場合を例にすると、ｐＨ２．０程度まで耐えられるので、その全使用量は１回の酸逆洗当たりクエン酸と同様に求めると、原水水質によっても異なるが、前記の膜面積５０ｍ2の１モジュール当たり、３５％塩酸で６０
〜１００ｇ程度である。
クエン酸二水素アンモニウムとはクエン酸（分子量１９２）にアンモニア（ＮＨ3 、分子量１７）を１：１の比率で注入し、混合することによってｐＨを３．５〜４．０程度にしたものである。これらは配管等の化学洗浄によく用いられる薬品である。クエン酸二水素アンモニウムはクエン酸よりも酸化鉄に対する溶解力は極めて大きい。しかし、逆洗廃液の窒素（Ｎ）の処理が必要になること、また、グリコール酸は劇物、毒物でもないが単価がかなり高い。それゆえ、前述の如く、その取扱い上簡単で、単価もそれほど高くなく、かつその廃水も生物処理が容易であるクエン酸を単独で用いる方が好ましい。
塩酸は取扱い上、気をつけなければならないが、万一、若干ろ過水に漏洩しても原水の重炭酸塩と反応して、ＮａＣｌ等の塩、及び二酸化炭素を生成し、ろ過水は酸性とならず、問題は生じない。膜材質が酢酸セルロース系の場合を例にすると、ｐＨ２．０程度まで耐えられるので、その全使用量は１回の酸逆洗当たりクエン酸と同様に求めると、原水水質によっても異なるが、前記の膜面積５０ｍ2の１モジュール当たり、３５％塩酸で６０
〜１００ｇ程度である。
本発明は更に、実験の結果、逆洗水として用いる低水温のろ過水を１５℃〜４０℃、好ましくは注入薬品の効果、ランニングコストも考慮し、１８℃〜２５℃程度に加温する事によって、前記、酸注入時の逆洗が効果的であることを見出した。即ち、前述の如く、中空糸内外面及び膜内に付着、蓄積した濁質の溶解、及びその剥離性をより容易に出来るのである。従って、逆洗時毎には、加温した逆洗水は必要でなく、低濃度の酸注入時にのみ適用すれば充分である。
クエン酸は、１５℃以下ではその効果は小さく、膜材質の耐熱性が高く、ランニングコストが許容範囲なら、２５℃〜４０℃と高い程よい。これはクエン酸の作用機構がキレート作用（錯イオン形成作用）であるため、配管洗浄や一般的な薬品洗浄で用いられる数％の濃度を適用しなくても、本発明で使用する低濃度の５０〜１５００ｍｇ／Ｌ、好ましくは２００〜６００ｍｇ／Ｌでも同じような作用機構があり、濁質を構成する鉄、アルミニ
ウム、マンガン、カルシウム等に対して、キレート剤として充分に作用し、全体として濁質の溶解、剥離を容易にしていると思われる。
クエン酸は、１５℃以下ではその効果は小さく、膜材質の耐熱性が高く、ランニングコストが許容範囲なら、２５℃〜４０℃と高い程よい。これはクエン酸の作用機構がキレート作用（錯イオン形成作用）であるため、配管洗浄や一般的な薬品洗浄で用いられる数％の濃度を適用しなくても、本発明で使用する低濃度の５０〜１５００ｍｇ／Ｌ、好ましくは２００〜６００ｍｇ／Ｌでも同じような作用機構があり、濁質を構成する鉄、アルミニ
ウム、マンガン、カルシウム等に対して、キレート剤として充分に作用し、全体として濁質の溶解、剥離を容易にしていると思われる。
一方、塩酸はキレート剤のような作用はないため、濁質の一部分の溶解によって、逆洗による濁質の剥離が生じ易くなることによると考えられる。これを促進するため、膜モジュール内のｐＨを膜材質の許容する範囲の一般に１．５〜３．０程度とし、その温度も１８℃〜４０℃、好ましくはクエン酸の場合より出来るだけ高めの、膜の耐熱性以下の２５℃〜４０℃に設定するのがよい。前述の酸類は膜材質の耐熱性、ランニングコストが問題にならなければ、４０℃以上の温度にしてもよい。
本発明においては、さらに河川水、湖沼水等を対象にした場合で、原水に有機物由来の濁質がかなり含まれる場合は、本発明の低濃度の酸注入による逆洗の前、又は後に本発明で用いている殺菌剤を有機物の分解、即ち膜に付着している濁質の分解、あるいは剥離性を促進するための酸化剤として、定期的に、原水循環配管系統又は薬品洗浄用の薬品貯槽を含む配管系統に注入し、膜モジュールを介して、循環操作を行い中空糸膜面の洗浄を行うと効果的である。
本発明においては、さらに河川水、湖沼水等を対象にした場合で、原水に有機物由来の濁質がかなり含まれる場合は、本発明の低濃度の酸注入による逆洗の前、又は後に本発明で用いている殺菌剤を有機物の分解、即ち膜に付着している濁質の分解、あるいは剥離性を促進するための酸化剤として、定期的に、原水循環配管系統又は薬品洗浄用の薬品貯槽を含む配管系統に注入し、膜モジュールを介して、循環操作を行い中空糸膜面の洗浄を行うと効果的である。
この時の循環配管系統内の殺菌剤（酸化剤）の濃度は、膜の耐塩素性にもよるが、例えば次亜塩素酸ソーダで２０〜３００ｍｇ／Ｌ、好ましくは２０〜６０ｍｇ／Ｌ程度が維持されるように注入していく。膜面等に有機物があると、遊離塩素が消費されていくので、減少した分を補給して、２０〜６０ｍｇ／Ｌ程度の濃度に保ち、循環洗浄する。
この時の工程は大きく分けて、下記の如くになるが、原水の水質条件によってきめていく。
例）ａ：次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤による循環洗浄
ｂ：低濃度クエン酸等の酸による逆洗
組み合わせ例： ａ−ｂ、ａ−ｂ−ａ、ｂ−ａ、ｂ−ａ−ｂ
この時の工程は大きく分けて、下記の如くになるが、原水の水質条件によってきめていく。
例）ａ：次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤による循環洗浄
ｂ：低濃度クエン酸等の酸による逆洗
組み合わせ例： ａ−ｂ、ａ−ｂ−ａ、ｂ−ａ、ｂ−ａ−ｂ
次に、内圧型クロスフロー方式の、本発明の具体的な工程の一例を以下に示す。
（１）ろ過工程； ３０分、フラックス： １．０〜２．５ｍ3／ｍ2・日、
（２）殺菌剤を注入する逆洗工程；
（ａ）下向流逆洗： ２０〜３０秒、 遊離塩素：２〜５ｍｇ／Ｌ注入
（ｂ）上向流逆洗： ２０〜３０秒、 遊離塩素：２〜５ｍｇ／Ｌ注入
（ｃ）フラッシング：２０〜４０秒、 遊離塩素：２〜５ｍｇ／Ｌ注入
フラッシングは〔ろ過−逆洗（ａ）、（ｂ）〕の数回〜１０数回に一回の頻度で、例えば、上向流逆洗を〔逆洗水＋原水〕にて行う。フラッシングは（ａ）、（ｂ）の逆洗操作によって、また、次に述べる酸を注入する逆洗工程によって、充分にフラックスが回復する場合は省略しても良い。同様にフラッシングを行う時は（ａ）下向流逆洗、又は（ｂ）上向流逆洗を省略してもよい。更に、フラッシング時の遊離塩素は後工程で遊離塩素の存在が問題になる時は注入しなくても良い。
（１）ろ過工程； ３０分、フラックス： １．０〜２．５ｍ3／ｍ2・日、
（２）殺菌剤を注入する逆洗工程；
（ａ）下向流逆洗： ２０〜３０秒、 遊離塩素：２〜５ｍｇ／Ｌ注入
（ｂ）上向流逆洗： ２０〜３０秒、 遊離塩素：２〜５ｍｇ／Ｌ注入
（ｃ）フラッシング：２０〜４０秒、 遊離塩素：２〜５ｍｇ／Ｌ注入
フラッシングは〔ろ過−逆洗（ａ）、（ｂ）〕の数回〜１０数回に一回の頻度で、例えば、上向流逆洗を〔逆洗水＋原水〕にて行う。フラッシングは（ａ）、（ｂ）の逆洗操作によって、また、次に述べる酸を注入する逆洗工程によって、充分にフラックスが回復する場合は省略しても良い。同様にフラッシングを行う時は（ａ）下向流逆洗、又は（ｂ）上向流逆洗を省略してもよい。更に、フラッシング時の遊離塩素は後工程で遊離塩素の存在が問題になる時は注入しなくても良い。
（３）酸を注入する逆洗工程；
（ｄ）循環−１ ： ３０秒〜１０分、 酸の注入：有、 逆洗水：加温
（ｅ）下向流逆洗： ２０〜３０秒、 酸の注入：有、 逆洗水：加温
（ｆ）上向流逆洗： ２０〜３０秒、 酸の注入：有、 逆洗水：加温
（ｇ）循環−２ ： ３０秒〜１０分、 酸の注入：有、 逆洗水：加温
（ｈ）ブロー（水置換）：３０秒〜３分、酸の注入：無、 原水
（ｉ）フラッシング： ２０〜４０秒、 酸の注入：無、 原水＋逆洗水
（ｄ）と（ｇ）の操作は全く同一であり、中空糸膜の汚染が大きいと判断される場合、（ｄ）の操作を行う。通常は（ｇ）を組み込んだ〔（ｅ）−（ｆ）−（ｇ）−（ｈ）−（ｉ）〕、〔（ｅ）−（ｇ）−（ｈ）−（ｉ）〕、〔（ｆ）−（ｇ）−（ｈ）−（ｉ）〕等の一連の操作を行えば良い、（ｈ）と（ｉ）は酸の注入をせず、モジュール内、及び配管
内の溶解、剥離した濁質、及び注入した酸を排出し、系内に残留しないようにするためにも行う必要がある。（ｉ）フラッシングは（ｈ）ブロー（水置換）が充分であれば行わなくてもよい。
（ｄ）循環−１ ： ３０秒〜１０分、 酸の注入：有、 逆洗水：加温
（ｅ）下向流逆洗： ２０〜３０秒、 酸の注入：有、 逆洗水：加温
（ｆ）上向流逆洗： ２０〜３０秒、 酸の注入：有、 逆洗水：加温
（ｇ）循環−２ ： ３０秒〜１０分、 酸の注入：有、 逆洗水：加温
（ｈ）ブロー（水置換）：３０秒〜３分、酸の注入：無、 原水
（ｉ）フラッシング： ２０〜４０秒、 酸の注入：無、 原水＋逆洗水
（ｄ）と（ｇ）の操作は全く同一であり、中空糸膜の汚染が大きいと判断される場合、（ｄ）の操作を行う。通常は（ｇ）を組み込んだ〔（ｅ）−（ｆ）−（ｇ）−（ｈ）−（ｉ）〕、〔（ｅ）−（ｇ）−（ｈ）−（ｉ）〕、〔（ｆ）−（ｇ）−（ｈ）−（ｉ）〕等の一連の操作を行えば良い、（ｈ）と（ｉ）は酸の注入をせず、モジュール内、及び配管
内の溶解、剥離した濁質、及び注入した酸を排出し、系内に残留しないようにするためにも行う必要がある。（ｉ）フラッシングは（ｈ）ブロー（水置換）が充分であれば行わなくてもよい。
発明においては前述の逆洗工程とろ過工程を、例えば、次のように組み合わせて、従来の薬品洗浄を行わずに、連続運転を行っていくのである。
前述の逆洗方法を次のＡ〜Ｄのように定め、全体のろ過（→）、逆洗の組み合わせ例を説明すると下記の如くである。
Ａ：殺菌剤を注入する逆洗工程〔（ａ）＋（ｂ）〕：フラッシング工程、無
Ｂ：殺菌剤を注入する逆洗工程〔（ａ）＋（ｂ）〕：フラッシング工程、有
Ｃ：酸を注入する逆洗工程 ： 殺菌剤の注入、無
フラッシング、ブロー工程、有
Ｄ：Ｃ＋殺菌剤（酸化剤）による循環洗浄
→：ろ過工程
運転例１）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕の繰り返し
運転例２）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕の繰り返し
運転例３）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕
の繰り返し
運転例４）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→〕
等の繰り返しとし、Ｃは一日に１〜３回程度行う。
運転例５）、例４）において、Ｃは必要に応じて、運転の状況を見て、数日から
数週間に一回の頻度で、半自動で行う。
運転例６）、Ｄは例１）〜例５）等において、原水性状が悪化した場合に、必要
に応じて、半自動にて行う。
前述の逆洗方法を次のＡ〜Ｄのように定め、全体のろ過（→）、逆洗の組み合わせ例を説明すると下記の如くである。
Ａ：殺菌剤を注入する逆洗工程〔（ａ）＋（ｂ）〕：フラッシング工程、無
Ｂ：殺菌剤を注入する逆洗工程〔（ａ）＋（ｂ）〕：フラッシング工程、有
Ｃ：酸を注入する逆洗工程 ： 殺菌剤の注入、無
フラッシング、ブロー工程、有
Ｄ：Ｃ＋殺菌剤（酸化剤）による循環洗浄
→：ろ過工程
運転例１）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕の繰り返し
運転例２）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕の繰り返し
運転例３）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕
の繰り返し
運転例４）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→〕
等の繰り返しとし、Ｃは一日に１〜３回程度行う。
運転例５）、例４）において、Ｃは必要に応じて、運転の状況を見て、数日から
数週間に一回の頻度で、半自動で行う。
運転例６）、Ｄは例１）〜例５）等において、原水性状が悪化した場合に、必要
に応じて、半自動にて行う。
次に、具体的な実施方法について、図１に示す内圧型クロスフロー工程図を用いて説明する。
原水槽２の原水１を、原水ポンプＰ１で自動フィルタ３（８０〜１００メッシュ程度）を通し、更に循環ポンプＰ２によって、モジュール５の下部から中空糸膜内面に導入し、その４０〜４５％をろ過し、ろ過水ライン１２よりろ過水出口弁Ｖ２ａを開とし、ろ過水槽６に受け、ろ過水１４を得る。また、逆洗に必要な一定のろ過水を逆洗用ろ過水出口弁Ｖ２ｂを開とし、逆洗用水槽７に受ける。Ｖ２ｂを無くし、ろ過水槽６に設けられた送水ポンプ（図示せず）によって逆洗に必要なろ過水を逆洗用水槽７に貯留してもよい。一方、残りの５５〜６０％の原水はクロスフローライン１１、循環弁Ｖ１を経て循環を繰り返す。ろ過された原水分の流量は原水ポンプＰ１で補給していく。自動フィルタ３に捕捉された大きい粒径の濁質はドレンライン４の弁を開とし定期的に自動フィルタ３の保有水量の１．５〜２．０倍の水量を排出する。そして１５分〜６０分ろ過した後、前述のＡ、Ｂ、Ｃの逆洗を次の如く行う。
原水槽２の原水１を、原水ポンプＰ１で自動フィルタ３（８０〜１００メッシュ程度）を通し、更に循環ポンプＰ２によって、モジュール５の下部から中空糸膜内面に導入し、その４０〜４５％をろ過し、ろ過水ライン１２よりろ過水出口弁Ｖ２ａを開とし、ろ過水槽６に受け、ろ過水１４を得る。また、逆洗に必要な一定のろ過水を逆洗用ろ過水出口弁Ｖ２ｂを開とし、逆洗用水槽７に受ける。Ｖ２ｂを無くし、ろ過水槽６に設けられた送水ポンプ（図示せず）によって逆洗に必要なろ過水を逆洗用水槽７に貯留してもよい。一方、残りの５５〜６０％の原水はクロスフローライン１１、循環弁Ｖ１を経て循環を繰り返す。ろ過された原水分の流量は原水ポンプＰ１で補給していく。自動フィルタ３に捕捉された大きい粒径の濁質はドレンライン４の弁を開とし定期的に自動フィルタ３の保有水量の１．５〜２．０倍の水量を排出する。そして１５分〜６０分ろ過した後、前述のＡ、Ｂ、Ｃの逆洗を次の如く行う。
Ａにおいては、基本的には逆洗水取出弁Ｖ７ａの弁を開とし、加温していない逆洗水を用い、逆洗ポンプＰ３により逆洗水入口弁Ｖ３、逆洗排水出口弁Ｖ５を開として、また、次亜塩素酸ソーダを注入ポンプＰ４を起動し貯槽８から逆洗ラインに遊離塩素として３〜５ｍｇ／Ｌにモジュール内がなるように注入しつつ、下向流逆洗〔逆洗工程（ａ）〕を２０〜３０秒間行う。ついで同様に逆洗水入口弁Ｖ４、逆洗排水出口弁Ｖ６を開として、上向流逆洗〔逆洗工程（ｂ）〕を行う。
Ｂにおいては、Ａの工程後、ブロー工程を次のように行う。原水ポンプＰ１、循環ポンプＰ２を起動し、逆洗排水出口弁Ｖ６を開とし、中空糸膜内の濁質を排出する。この時循環ポンプはインバータ制御し中空糸膜面の流速を大きくなる様にする事が好ましい。
また、この時、フラッシング工程も兼ねて、逆洗ポンプＰ３を起動し逆洗水を導入してもよい。
Ｃの酸逆洗時は、酸注入時に用いる逆洗用水槽７内の逆洗水は加温装置１０によって１５〜４０℃、好ましくはランニングコストを考慮し１８〜２５℃程度にする。加温手段は電気ヒーターもしくは蒸気による熱交換機等用い、水温が平均化するようにポンプ等によって攪拌し、温度スイッチＴＳによってコントロールする。そして酸逆洗時はＶ７ｂを開として、逆洗ポンプＰ３を起動し、逆洗水入口弁Ｖ３、逆洗排水出口弁Ｖ５を開として、２０〜３０秒間の下向流逆洗〔逆洗工程（ｅ）〕を行う。
Ｂにおいては、Ａの工程後、ブロー工程を次のように行う。原水ポンプＰ１、循環ポンプＰ２を起動し、逆洗排水出口弁Ｖ６を開とし、中空糸膜内の濁質を排出する。この時循環ポンプはインバータ制御し中空糸膜面の流速を大きくなる様にする事が好ましい。
また、この時、フラッシング工程も兼ねて、逆洗ポンプＰ３を起動し逆洗水を導入してもよい。
Ｃの酸逆洗時は、酸注入時に用いる逆洗用水槽７内の逆洗水は加温装置１０によって１５〜４０℃、好ましくはランニングコストを考慮し１８〜２５℃程度にする。加温手段は電気ヒーターもしくは蒸気による熱交換機等用い、水温が平均化するようにポンプ等によって攪拌し、温度スイッチＴＳによってコントロールする。そして酸逆洗時はＶ７ｂを開として、逆洗ポンプＰ３を起動し、逆洗水入口弁Ｖ３、逆洗排水出口弁Ｖ５を開として、２０〜３０秒間の下向流逆洗〔逆洗工程（ｅ）〕を行う。
この時、共通逆洗ラインのところに酸の貯槽９から逆洗用酸ポンプＰ５を起動し酸を本発明の低レベルの濃度になるように注入する。同様に逆洗水入口弁Ｖ４、逆洗排水出口弁Ｖ６を開として、上向流逆洗〔逆洗工程（ｆ）〕を２０〜３０秒間行う。上向流逆洗、又は下向流逆洗は必要に応じてどちらか、あるいは両方行ってもよい。ついで、前述した循環ポンプＰ２を起動し、モジュール５、クロスフローライン１１、循環弁Ｖ１を開とし、酸の貯槽９から循環用酸ポンプＰ６を起動し、循環ライン系のいずれの位置でもよいが例えば、＊３のところに酸を注入しつつ循環を３０秒〜１０分間行う。
酸の注入は、循環系内の濃度がクエン酸として５０〜１５００ｍｇ／Ｌ、好ましくはクエン酸で２００〜６００ｍｇ／Ｌとなったら停止する。これはクエン酸とグリコール酸の混酸、クエン酸二水素アンモニウムの場合も同じである。酸の注入によって系内の圧力が高くなったら、例えば逆洗排水出口弁Ｖ６を圧力スイッチ（図示せず）又はタイマーによって時々、開とし系内の圧力を中空糸膜の耐圧以下、好ましくは０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2以下として、循環（逆洗工程、循環−２）を行う。この時の循環流速は、中空糸膜面の
流速を大きくする程良いため、例えば前述の５０ｍ2膜モジュールでは８〜１５ｍ3／ｈ程度でも良いが、モジュール入口と出口との圧力損失の許される範囲で出来るだけ大きくする。そのため、循環弁Ｖ１の開度の調整、循環ポンプＰ２のインバーター制御等を行う。
酸の注入は、循環系内の濃度がクエン酸として５０〜１５００ｍｇ／Ｌ、好ましくはクエン酸で２００〜６００ｍｇ／Ｌとなったら停止する。これはクエン酸とグリコール酸の混酸、クエン酸二水素アンモニウムの場合も同じである。酸の注入によって系内の圧力が高くなったら、例えば逆洗排水出口弁Ｖ６を圧力スイッチ（図示せず）又はタイマーによって時々、開とし系内の圧力を中空糸膜の耐圧以下、好ましくは０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2以下として、循環（逆洗工程、循環−２）を行う。この時の循環流速は、中空糸膜面の
流速を大きくする程良いため、例えば前述の５０ｍ2膜モジュールでは８〜１５ｍ3／ｈ程度でも良いが、モジュール入口と出口との圧力損失の許される範囲で出来るだけ大きくする。そのため、循環弁Ｖ１の開度の調整、循環ポンプＰ２のインバーター制御等を行う。
ついでブロー工程（水置換）を下記の如く行う。
原水ポンプＰ１、循環ポンプＰ２を起動し、循環弁Ｖ１、逆洗排水弁Ｖ６を開とし循環しながら、循環ラインの水置換を行う。この時逆洗ポンプＰ３も起動し、逆洗水入口弁Ｖ４又はＶ３を開として逆洗水も導入すると、前記の中空糸膜内面の膜面流速を更に大きく出来る。
この場合、前述したフラッシング工程を行う必要性は小さくなる。
Ｄを行う場合はＡを行ってから次の如く行う。
循環弁Ｖ１を開とし、循環ポンプＰ２を起動し循環しながら、循環洗浄用次亜塩素酸ソーダ注入ポンプＰ７を起動し、例えば＊４の注入点に注入しながら循環系内の遊離塩素の濃度を２０〜６０ｍｇ／Ｌに保ち、例えば３〜１５分間、循環洗浄する。このとき、循環系の圧力を圧力スイッチ等により検知し、その圧力を０．４〜２ｋｇｆ／ｃｍ2になるよ
うに逆洗排水弁Ｖ６等を定期的に一定時間、開とする。またＣと同様に循環流量を出来るだけ大きくする事が好ましい。
一般にＤの操作の必要性は、原水の性状が採水点、季節によって異なる事が多いため、自動に組み込んでおかず、半自動にしておくのも一つの考えである。
原水ポンプＰ１、循環ポンプＰ２を起動し、循環弁Ｖ１、逆洗排水弁Ｖ６を開とし循環しながら、循環ラインの水置換を行う。この時逆洗ポンプＰ３も起動し、逆洗水入口弁Ｖ４又はＶ３を開として逆洗水も導入すると、前記の中空糸膜内面の膜面流速を更に大きく出来る。
この場合、前述したフラッシング工程を行う必要性は小さくなる。
Ｄを行う場合はＡを行ってから次の如く行う。
循環弁Ｖ１を開とし、循環ポンプＰ２を起動し循環しながら、循環洗浄用次亜塩素酸ソーダ注入ポンプＰ７を起動し、例えば＊４の注入点に注入しながら循環系内の遊離塩素の濃度を２０〜６０ｍｇ／Ｌに保ち、例えば３〜１５分間、循環洗浄する。このとき、循環系の圧力を圧力スイッチ等により検知し、その圧力を０．４〜２ｋｇｆ／ｃｍ2になるよ
うに逆洗排水弁Ｖ６等を定期的に一定時間、開とする。またＣと同様に循環流量を出来るだけ大きくする事が好ましい。
一般にＤの操作の必要性は、原水の性状が採水点、季節によって異なる事が多いため、自動に組み込んでおかず、半自動にしておくのも一つの考えである。
外圧型の場合、通常、内圧型の逆洗Ａに相当する逆洗を行い、定期的に図１のフローに加えて、内圧型のフラッシング工程に相当する空気バブリングを行うため、図示しないが、空気源としてのコンプレッサー、モジュール下部に空気注入用の配管、自動弁、また、モジュール上部に空気、水の排出配管、自動弁（図１中、１１、Ｖ６に相当）を設け、空気バブリング操作を定期的に行って中空糸膜をゆらし、主に膜外面に付着した濁質を剥離し、その後、モジュール内の水をモジュール下部の逆洗排水弁（図１中、Ｖ５に相当）から排出する。
全ろ過方式で運転する場合は、図１において循環ポンプＰ２、及び循環弁Ｖ１とそれに接続する配管を設けておくが、通常は使用しない。しかし本発明の低濃度の酸注入逆洗時に前記の内圧型で説明したように操作をし、モジュールの洗浄を行う。
全ろ過方式で運転する場合は、図１において循環ポンプＰ２、及び循環弁Ｖ１とそれに接続する配管を設けておくが、通常は使用しない。しかし本発明の低濃度の酸注入逆洗時に前記の内圧型で説明したように操作をし、モジュールの洗浄を行う。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
図１の処理フローによる内圧型クロスフロー方式の処理を行った。
（１）原水： 工業用水
水質は下記表１に示す通りである。
実施例１
図１の処理フローによる内圧型クロスフロー方式の処理を行った。
（１）原水： 工業用水
水質は下記表１に示す通りである。
（２）運転条件
１）膜モジュール；膜面積：５０ｍ2（中空糸膜内側の総面積）、モジュール
：１本、膜素材：ＣＡ膜（ＵＦ膜）
２）運転方法；
クロスフロー方式：ろ過水、４５％、回収率
ろ過時間 ： 記号 → ３０分間
実フラックス ： １．５ｍ3／ｍ2・日
逆洗工程：
逆洗Ａ； （ｅ）下向流逆洗：２０秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
（ｆ）上向流逆洗：２０秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
逆洗Ｂ−１；逆洗Ａ＋フラッシング（原水ポンプ、逆洗ポンプ起動）
３０秒間、逆洗水 加温（無）
逆洗Ｃ； （ｅ）下向流逆洗：２０秒、酸注入 有、逆洗水：２０℃に加温
（ｆ）上向流逆洗：２０秒、酸注入 有、逆洗水：２０℃に加温
（ｇ）循環−２： ３分、酸の注入 有、逆洗水：２０℃に加温
（ｈ）ブロー（水置換）：３０秒間、酸の注入：無、原水使用
（ｉ）フラッシング：３０秒間、酸の注入：無、原水＋逆洗水
酸 ： クエン酸注入濃度、約６００ｍｇ／Ｌ（循環系内）
１）膜モジュール；膜面積：５０ｍ2（中空糸膜内側の総面積）、モジュール
：１本、膜素材：ＣＡ膜（ＵＦ膜）
２）運転方法；
クロスフロー方式：ろ過水、４５％、回収率
ろ過時間 ： 記号 → ３０分間
実フラックス ： １．５ｍ3／ｍ2・日
逆洗工程：
逆洗Ａ； （ｅ）下向流逆洗：２０秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
（ｆ）上向流逆洗：２０秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
逆洗Ｂ−１；逆洗Ａ＋フラッシング（原水ポンプ、逆洗ポンプ起動）
３０秒間、逆洗水 加温（無）
逆洗Ｃ； （ｅ）下向流逆洗：２０秒、酸注入 有、逆洗水：２０℃に加温
（ｆ）上向流逆洗：２０秒、酸注入 有、逆洗水：２０℃に加温
（ｇ）循環−２： ３分、酸の注入 有、逆洗水：２０℃に加温
（ｈ）ブロー（水置換）：３０秒間、酸の注入：無、原水使用
（ｉ）フラッシング：３０秒間、酸の注入：無、原水＋逆洗水
酸 ： クエン酸注入濃度、約６００ｍｇ／Ｌ（循環系内）
３）運転の組合せ例
前述の下記の組合せとした。
運転例１）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕の繰り返し
運転例２）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕の繰り返し
運転例３）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕
の繰り返し
運転例４）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→〕
等の繰り返しとし、Ｃは一日に１回行った。
運転例５）、例４）において、Ｃは７日に一回の頻度で、半自動で行った。
前述の下記の組合せとした。
運転例１）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕の繰り返し
運転例２）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕の繰り返し
運転例３）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕
の繰り返し
運転例４）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→〕
等の繰り返しとし、Ｃは一日に１回行った。
運転例５）、例４）において、Ｃは７日に一回の頻度で、半自動で行った。
４）結果
原水とろ過水の水質を表１に示す。
原水とろ過水の水質を表１に示す。
ａ：いずれも、処理水は表１に示す良好な水質を得た。また実フラックスは１．５ｍ3
／ｍ2・日であり、２５℃、０．４ｋｇｆ／ｃｍ2に換算した補正フラックスは運転例）１、２、３、４、５で、いずれも３．０ｍ3／ｍ2・日程度と安定して６ケ月以上の長期間、高フラックスが得られた。クエン酸の注入量は運転例）１、２、３では６００ｍｇ／Ｌ、運転例）４、５では１２００ｍｇ／Ｌとした。
ｂ：また、実フラックスを２．０ｍ3／ｍ2・日と大きくし同様に運転したが、運転例）１、２、３、４いずれも安定して６ケ月以上の長期間、連続運転できた。また、０．４ｋｇｆ／ｃｍ2、２５℃での補正フラックスは３．０ｍ3／ｍ2・日程度が得られ、膜入口圧
力の上昇はほとんど見られなかった。運転例５）では、実フラックスは２．０ｍ3／ｍ2・日が同様に安定して得られたが、６ケ月後の補正フラックスは２．０ｍ3／ｍ2・日に低下した。
／ｍ2・日であり、２５℃、０．４ｋｇｆ／ｃｍ2に換算した補正フラックスは運転例）１、２、３、４、５で、いずれも３．０ｍ3／ｍ2・日程度と安定して６ケ月以上の長期間、高フラックスが得られた。クエン酸の注入量は運転例）１、２、３では６００ｍｇ／Ｌ、運転例）４、５では１２００ｍｇ／Ｌとした。
ｂ：また、実フラックスを２．０ｍ3／ｍ2・日と大きくし同様に運転したが、運転例）１、２、３、４いずれも安定して６ケ月以上の長期間、連続運転できた。また、０．４ｋｇｆ／ｃｍ2、２５℃での補正フラックスは３．０ｍ3／ｍ2・日程度が得られ、膜入口圧
力の上昇はほとんど見られなかった。運転例５）では、実フラックスは２．０ｍ3／ｍ2・日が同様に安定して得られたが、６ケ月後の補正フラックスは２．０ｍ3／ｍ2・日に低下した。
実施例２
実施例１と同じ原水、内圧型クロスフロー方式の処理を、クエン酸からクエン酸とグリコール酸の混酸、及びクエン酸二水素アンモニウムを用い、どちらもクエン酸の濃度が５００ｍｇ／Ｌ、逆洗Ｃの逆洗水の温度を２０℃程度となるようにして、運転例３）〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕の繰り返し運転を行った。いずれの薬品も、安定して６ケ月以上の長期間、実フラックスは２．０ｍ3／ｍ2・日が得られ、処理は良好であり、処理水質はほとんど表１に示す値と同じであった。この間３．０ｍ3／ｍ2・日程度の補正フラックスが得られ、膜入口圧力の上昇もほとんど見られなかった。
実施例１と同じ原水、内圧型クロスフロー方式の処理を、クエン酸からクエン酸とグリコール酸の混酸、及びクエン酸二水素アンモニウムを用い、どちらもクエン酸の濃度が５００ｍｇ／Ｌ、逆洗Ｃの逆洗水の温度を２０℃程度となるようにして、運転例３）〔Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ａ→Ｃ→〕の繰り返し運転を行った。いずれの薬品も、安定して６ケ月以上の長期間、実フラックスは２．０ｍ3／ｍ2・日が得られ、処理は良好であり、処理水質はほとんど表１に示す値と同じであった。この間３．０ｍ3／ｍ2・日程度の補正フラックスが得られ、膜入口圧力の上昇もほとんど見られなかった。
実施例３
実施例１と同じ原水、内圧型クロスフロー方式の処理をクエン酸から塩酸にかえて、実施例２と同様に塩酸の注入量１２００ｍｇ／Ｌ、ｐＨを逆洗廃液で２．５から２．８程度にし、実施した。実施例１の運転例１）で、補正フラックス１．０ｍ3／ｍ2・日まで低下するまでの連続運転時間は３．０〜３．５ケ月と後述の比較例より長かったが、前記のク
エン酸等の場合より短く、従来の薬品洗浄が必要になった。
実施例１と同じ原水、内圧型クロスフロー方式の処理をクエン酸から塩酸にかえて、実施例２と同様に塩酸の注入量１２００ｍｇ／Ｌ、ｐＨを逆洗廃液で２．５から２．８程度にし、実施した。実施例１の運転例１）で、補正フラックス１．０ｍ3／ｍ2・日まで低下するまでの連続運転時間は３．０〜３．５ケ月と後述の比較例より長かったが、前記のク
エン酸等の場合より短く、従来の薬品洗浄が必要になった。
実施例４
実施例１と同じ原水について、外圧型クロスフロー方式の処理を行った。
１）膜モジュール；膜面積：４０ｍ2（中空糸膜外側の総面積）、モジュール
：１本、膜素材：ＰＡＮ（ＵＦ膜）
２）運転方法；
クロスフロー方式：ろ過水、４５％回収率
ろ過時間 ： 記号 → ２０分間（ろ過水の流れ、膜の外側から内側へ）
実フラックス ： ０．５ｍ3／ｍ2・日
実施例１と同じ原水について、外圧型クロスフロー方式の処理を行った。
１）膜モジュール；膜面積：４０ｍ2（中空糸膜外側の総面積）、モジュール
：１本、膜素材：ＰＡＮ（ＵＦ膜）
２）運転方法；
クロスフロー方式：ろ過水、４５％回収率
ろ過時間 ： 記号 → ２０分間（ろ過水の流れ、膜の外側から内側へ）
実フラックス ： ０．５ｍ3／ｍ2・日
逆洗工程： 逆洗水の流れる方向は内圧型と全く反対になっている。
逆洗Ａ； （ｅ）下向流逆洗：１５秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
（ｆ）上向流逆洗：１５秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
逆洗Ｂ−２；逆洗Ａ＋空気バブリング
本工程は１日１回、４０秒間行ったあと、直ちにモジュール
内の水を原水にてブローし、置換、満水にした。
逆洗Ｃ； 本工程は１日１回とし、下記の如く行った。
（ｅ）下向流逆洗：１５秒、酸注入 有、逆洗水：２０℃加温
（ｆ）上向流逆洗：１５秒、酸注入 有、逆洗水：２０℃加温
酸 ： クエン酸、モジュール内の濃度：約６００ｍｇ／Ｌ
（ｇ）空気バブリング：４０秒間、酸の注入 無、逆洗水：加温
（ｈ）ブロー（水置換）：４０秒間、酸の注入：無、原水使用
（ｉ）満水工程： ２０秒間、原水使用
逆洗Ａ； （ｅ）下向流逆洗：１５秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
（ｆ）上向流逆洗：１５秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
逆洗Ｂ−２；逆洗Ａ＋空気バブリング
本工程は１日１回、４０秒間行ったあと、直ちにモジュール
内の水を原水にてブローし、置換、満水にした。
逆洗Ｃ； 本工程は１日１回とし、下記の如く行った。
（ｅ）下向流逆洗：１５秒、酸注入 有、逆洗水：２０℃加温
（ｆ）上向流逆洗：１５秒、酸注入 有、逆洗水：２０℃加温
酸 ： クエン酸、モジュール内の濃度：約６００ｍｇ／Ｌ
（ｇ）空気バブリング：４０秒間、酸の注入 無、逆洗水：加温
（ｈ）ブロー（水置換）：４０秒間、酸の注入：無、原水使用
（ｉ）満水工程： ２０秒間、原水使用
３）運転の組合せ例
通常、逆洗Ａを行い、逆洗Ｂ、Ｃは各１日１回として、約１２時間毎にＢとＣを交互に行い運転した。
４）結果
約３．０ケ月の連続運転ができた。３．０ケ月後、補正フラックスは１．０ｍ3／ｍ2・日以下に低下し、また膜入口圧も２．０ｋｇｆ／ｃｍ2と上昇し、従来の薬品洗浄が必要
になった。処理水質は表１とほとんど同じであり、良好であった。
通常、逆洗Ａを行い、逆洗Ｂ、Ｃは各１日１回として、約１２時間毎にＢとＣを交互に行い運転した。
４）結果
約３．０ケ月の連続運転ができた。３．０ケ月後、補正フラックスは１．０ｍ3／ｍ2・日以下に低下し、また膜入口圧も２．０ｋｇｆ／ｃｍ2と上昇し、従来の薬品洗浄が必要
になった。処理水質は表１とほとんど同じであり、良好であった。
実施例５
実施例１と同じ原水、膜モジュールを用い、全ろ過方式の運転を次の如く行った。
１）運転方法；
ろ過時間 ： 記号 → ３０分間
実フラックス ： １．５ｍ3／ｍ2・日
逆洗工程は通常、逆洗Ａを行い、逆洗Ｂ、Ｃは各１日１回として、即ち、約１２時間毎にＢとＣを交互に行い運転した。
Ａ、Ｂ、Ｃの逆洗工程の詳細はいずれも実施例１と同じにした。ただし、図１において、ろ過工程時、循環弁Ｖ１は閉、循環ポンプＰ２は起動していない。逆洗Ｃのときはこれらを起動して実施例１と同様に行った。
２）結果
約６ケ月間の長期間に亘って連続運転ができた。前記の補正フラックスは当初、３．０ｍ3／ｍ2・日であったが、徐々に低下し６ケ月後には１．２ｍ3／ｍ2・日に低下した。それゆえ、実フラックス１．５ｍ3／ｍ2・日を得るため、膜入口の圧力も徐々に上げていった。そして、６ケ月後に２％クエン酸と５０ｍｇ／Ｌによる従来の薬品洗浄を行ったとこ
ろ、初期の補正フラックスに復帰した。
実施例１と同じ原水、膜モジュールを用い、全ろ過方式の運転を次の如く行った。
１）運転方法；
ろ過時間 ： 記号 → ３０分間
実フラックス ： １．５ｍ3／ｍ2・日
逆洗工程は通常、逆洗Ａを行い、逆洗Ｂ、Ｃは各１日１回として、即ち、約１２時間毎にＢとＣを交互に行い運転した。
Ａ、Ｂ、Ｃの逆洗工程の詳細はいずれも実施例１と同じにした。ただし、図１において、ろ過工程時、循環弁Ｖ１は閉、循環ポンプＰ２は起動していない。逆洗Ｃのときはこれらを起動して実施例１と同様に行った。
２）結果
約６ケ月間の長期間に亘って連続運転ができた。前記の補正フラックスは当初、３．０ｍ3／ｍ2・日であったが、徐々に低下し６ケ月後には１．２ｍ3／ｍ2・日に低下した。それゆえ、実フラックス１．５ｍ3／ｍ2・日を得るため、膜入口の圧力も徐々に上げていった。そして、６ケ月後に２％クエン酸と５０ｍｇ／Ｌによる従来の薬品洗浄を行ったとこ
ろ、初期の補正フラックスに復帰した。
実施例６
下記の表２に示す原水について、実施例１の運転例３）について、通常は逆洗Ａを行い、逆洗Ｂ−１と逆洗Ｃを行った後の逆洗Ｄを１日２回行った。即ち、逆洗Ｄは逆洗Ｃに続いて循環洗浄用次亜塩素酸ソーダ注入ポンプＰ７を起動し、遊離塩素を＊４の点に注入しつつ、循環弁Ｖ１を開、循環ポンプＰ２を起動し、循環洗浄を１０分間行った。
この時、循環系の圧力が１．０ｋｇｆ／ｃｍ2以下になるように、逆洗排水出口弁Ｖ６
を時々、開にした。また循環流量は循環弁Ｖ１の開度を大きくし、ろ過時モジュール内を流れる（６〜８ｍ3／ｈ）の２〜３倍の流量とした。
表２に原水とろ過水の水質を示すが、原水は河川水であり、ろ過時、ＰＡＣ等の凝集剤は使用していない。
下記の表２に示す原水について、実施例１の運転例３）について、通常は逆洗Ａを行い、逆洗Ｂ−１と逆洗Ｃを行った後の逆洗Ｄを１日２回行った。即ち、逆洗Ｄは逆洗Ｃに続いて循環洗浄用次亜塩素酸ソーダ注入ポンプＰ７を起動し、遊離塩素を＊４の点に注入しつつ、循環弁Ｖ１を開、循環ポンプＰ２を起動し、循環洗浄を１０分間行った。
この時、循環系の圧力が１．０ｋｇｆ／ｃｍ2以下になるように、逆洗排水出口弁Ｖ６
を時々、開にした。また循環流量は循環弁Ｖ１の開度を大きくし、ろ過時モジュール内を流れる（６〜８ｍ3／ｈ）の２〜３倍の流量とした。
表２に原水とろ過水の水質を示すが、原水は河川水であり、ろ過時、ＰＡＣ等の凝集剤は使用していない。
原水は河川水であり、若干有機物による色度が有り、かつ濁度の変動もある。処理は６ケ月間以上の長期間に亘って、安定して運転できた。補正フラックスの低下も見られなかった。しかし、ろ過水の色度は若干、高かった。その他の水質は良好であった。
比較例１
表１の原水及び同一の膜モジュールを用い、下記の運転例について試験した。
運転例１）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→〕の繰り返し
逆洗工程：
逆洗Ａ； （ｅ）下向流逆洗：２０秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
（ｆ）上向流逆洗：２０秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
逆洗Ｂ−１；逆洗Ａ＋フラッシング（原水ポンプ、逆洗ポンプ起動）
３０秒間、逆洗水：加温（無）
＜結果＞
実フラックスは１．５ｍ3／ｍ2・日と同一に設定したが、連続運転時間は２．０〜２．５ケ月間と短かく、従来の薬品洗浄が必要になった。補正フラックスも２．５ケ月後には初期の３．０ｍ3／ｍ2・日から１．３ｍ3／ｍ2・日程度に低下した。
表１の原水及び同一の膜モジュールを用い、下記の運転例について試験した。
運転例１）、〔Ａ→Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ａ→〕の繰り返し
逆洗工程：
逆洗Ａ； （ｅ）下向流逆洗：２０秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
（ｆ）上向流逆洗：２０秒、Ｃｌ2３ｍｇ／Ｌ、
逆洗水：加温（無）
逆洗Ｂ−１；逆洗Ａ＋フラッシング（原水ポンプ、逆洗ポンプ起動）
３０秒間、逆洗水：加温（無）
＜結果＞
実フラックスは１．５ｍ3／ｍ2・日と同一に設定したが、連続運転時間は２．０〜２．５ケ月間と短かく、従来の薬品洗浄が必要になった。補正フラックスも２．５ケ月後には初期の３．０ｍ3／ｍ2・日から１．３ｍ3／ｍ2・日程度に低下した。
１：原水、２：原水槽、３：自動フィルタ（目開き、８０〜１００メッシュ）、４：自動フィルタのドレンライン、５：膜モジュール、６：ろ過水槽、７：逆洗用水槽、８：薬品貯槽（酸化剤、次亜塩素酸ソーダ）、９：薬品貯槽（酸、クエン酸等）、１０：加温装置、１１：クロスフローライン（循環ライン）、１２：ろ過水ライン、下向流逆洗ライン、１３：上向流逆洗ライン、１４：ろ過水、Ｐ１：原水ポンプ、Ｐ２：循環ポンプ、Ｐ３：逆洗ポンプ、Ｐ４：次亜塩素酸ソーダ注入ポンプ（逆洗水用）、Ｐ５：逆洗用酸注入ポンプ、Ｐ６：循環用酸注入ポンプ、Ｐ７：循環用次亜塩素酸ソーダ注入ポンプ、Ｖ１〜Ｖ７：自動弁
Claims (4)
- 中空糸膜からなる除濁用の膜モジュールを用いて、原水からろ過水を得るに際し、前記膜モジュールに原水を通してろ過水を得るろ過工程に、該膜モジュールを殺菌剤を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程と、酸を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程とを、組合せて行うと共に、前記酸として、クエン酸、クエン酸二水素アンモニウム又はクエン酸とグリコール酸の混酸を用い、膜モジュール内のクエン酸濃度が５０〜１５００ｍｇ／Ｌとなるように注入することを特徴とする除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法。
- 中空糸膜からなる除濁用の膜モジュールを用いて、原水からろ過水を得るに際し、前記膜モジュールに原水を通してろ過水を得るろ過工程に、該膜モジュールを殺菌剤を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程と、酸を注入した逆洗水によって逆洗する逆洗工程とを、組合せて行うと共に、前記酸として、無機酸を用い、膜モジュール内のｐＨが１．０〜３．０になるように注入することを特徴とする除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法。
- 前記酸を注入する逆洗工程は、１５〜４０℃に加温した逆洗水を用いて行うことを特徴とする請求項１又は２記載の除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法。
- 原水を通してろ過水を得る中空糸膜からなる除濁用の膜モジュールと、ろ過水槽と、該膜モジュールを逆洗するための加熱装置付き逆洗用水槽と、逆洗用ポンプと、殺菌剤を溶解した薬品貯槽と、酸を溶解した薬品貯槽と、これらの各水槽、貯槽、ポンプの接続配管を有する除濁用膜モジュールのろ過逆洗装置であって、前記薬品貯槽には、酸として、クエン酸、クエン酸二水素アンモニウム又はクエン酸とグリコール酸の混酸を用いた場合は、該膜モジュール内の濃度がクエン酸として５０〜１５００ｍｇ／Ｌとなるように、また、無機酸を用いた場合は、前記膜モジュール内のｐＨが１．０〜３．０になるように、殺菌剤として、次亜塩素酸ソーダを用いた場合は、逆洗排液に遊離塩素が残留するように、それぞれを注入する注入手段を設け、原水のろ過に、殺菌剤を注入した逆洗と、酸を注入した逆洗とを組合せて行うように構成したことを特徴とする除濁用膜モジュールのろ過逆洗装置。
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