JP2005010057A

JP2005010057A - 膜ろ過装置の膜損傷検知方法および装置

Info

Publication number: JP2005010057A
Application number: JP2003175785A
Authority: JP
Inventors: Hirohide Yamaguchi; 太秀山口; Norimasa Nonaka; 規正野中; Komei Kadokawa; 角川　　功明; Atsushi Kitanaka; 敦北中
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: JP3807552B2

Abstract

【課題】膜ろ過装置の膜の損傷時に迅速に損傷箇所の特定が可能であり、かつ、原水水質の変動にに基づく不必要な装置の緊急停止の防止を図った膜ろ過装置の膜損傷検知方法および装置を提供する。
【解決手段】中空糸膜エレメント５を、複数個、左右もしくは上下等の列状に、ろ過膜収納容器内に、少なくとも一列連結して配設し、処理水を、前記列の両端からそれぞれ導出するようにし、この導出した処理水の微粒子数または濁度をそれぞれ、高感度濁度計７により計測するようにし、各計測値が予め設定した上限の所定値以上となった場合、または、前記各計測値の比（Ｓ値）を演算し、このＳ値が予め設定した上限（または下限）の所定Ｓ値以上（または以下）となった場合、あるいは、前記計測値およびＳ値の両者を考慮して、膜損傷を判定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、河川水や湖沼水等の表流水および地下水などを、中空糸膜による精密ろ過膜あるいは限外ろ過膜で処理する膜ろ過装置において、前記中空糸膜の損傷を検知する膜ろ過装置の膜損傷検知方法および膜損傷検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水道原水である環境水に混入した、塩素耐性原虫であるクリプトスポリジウム等の危険性が問題視され、その除去対策が重要となってきた。クリプトスポリジウムの大きさは３〜５μｍ程度であるので、原水のクリプトスポリジウムを除去するためには、それより大きな微粒子成分を完全に除去すればよいが、現在は暫定の指針として、水道水の濁度を０．１以下にするよう示されている。
【０００３】
浄水処理方法として砂ろ過法が知られているが、クリプトスポリジウム対策上、従来の砂ろ過法と比較して有効な方法として、中空糸膜による精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた膜ろ過法による浄水処理方法が知られている。本方法によれば、理論上、膜孔径より大きい成分は、ほぼ完全に取り除かれることとなる。しかしながら、何らかの原因により膜の一部が損傷した場合には、その部分から漏洩が進み、処理水中に微粒子（クリプトスポリジウム）が混入する可能性がある。そのため、ろ過膜処理においては、膜損傷検知対策が非常に重要となる。
【０００４】
この対策として、通常は膜処理水側で濁度を連続的に監視し、濁度の計測値がある設定値を超えた場合は、膜が損傷したものと判断し、膜ろ過の運転を停止するように制御している。
【０００５】
特許文献１には、同公報の記載を引用すれば、「膜ろ過装置の膜の損傷時もしくは破断時と膜正常時との判断を精度よく行うことができる膜ろ過装置の膜損傷検知装置、その方法、およびその運転方法を提供すること」を目的として、図８に示すような膜損傷検知装置が開示されている。なお、図８に示す部番は、特許文献１に記載の部番を変更して示す。
【０００６】
図８の特許文献１に開示された膜損傷検知装置は、「中空糸膜によるろ過膜からなり、原水が循環ポンプ２２を介して供給されて、循環水と膜ろ過水とに分離するろ過膜モジュール２３の膜ろ過水の流出側に、濁度検出手段２４を備え、濁度検出手段２４が所定値以上の値を所定時間以上計測した場合、ろ過膜モジュール２３のろ過膜の損傷もしくは破断の可能性があるものと判定して、コンプレッサ２９によって、除菌化した加圧空気をろ過装置の膜ろ過水の流出側に供給して保持状態として、加圧空気の圧力保持率によって、膜ろ過装置のろ過膜の損傷もしくは破断の有無を判定する制御手段２５を備えた膜ろ過装置における膜損傷検知装置」である。なお、図８において、部番２６〜２８は電磁弁、３０は除菌フィルタ、３１は圧力計、３２はろ過水送水配管、３３，３５は配管、３４は圧力調節弁である。
【０００７】
即ち、図８の膜損傷検知装置は、「濁度検出手段が所定値以上の値を所定時間以上計測した場合に、ろ過膜の損傷があるものと１次判定して、その後圧力保持試験により膜損傷の有無を２次判定する」ことを骨子とする。
【０００８】
ところで、実用的な膜ろ過装置のとして好適なものとしては、前記中空糸膜を束ねて中空糸膜エレメントを構成し、この中空糸膜エレメントを複数個連結して膜モジュールを構成し、さらに、前記膜モジュールを、複数個並列に配置して、ろ過膜ユニットを構成したものが使用されている。
【０００９】
図７は、前記ろ過膜ユニットに適用される、従来方式の膜ろ過装置の膜損傷検知装置の模式的概念図を示す。図７において、１は原水タンク、２はポンプ、４は膜モジュール、６はろ過膜ユニット、７は微粒子カウンタまたは高感度濁度計を示す。図７によれば、原水タンク１に貯められた原水は、膜モジュール４に供給され、その後、膜を透過した水は微粒子カウンタまたは高感度濁度計７などで監視される。ここで、例えば高感度濁度計７の指示値が、設定値以上になった場合には、膜損傷等の異常があったものと判断され、装置緊急停止などの処置が講じられ、損傷のある膜を交換した後、運転が再開される。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２７９７７０号公報（第５−６頁、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の図７や図８に記載された従来の膜ろ過装置の膜損傷検知方法および装置においては、下記のような問題があった。
【００１２】
従来の膜損傷検知方法においては、処理水の異常を検知することはできても、例えば図７において、ろ過膜ユニット６のうち、どの膜モジュール４のどの部分が損傷しているのかを、直ちに特定することは難しい。
【００１３】
即ち、従来の検知方法では、膜損傷の緊急時停止には対応できるが、中空糸膜を大量に用いたシステム全体の透過水質をみているので、停止後の破損場所の特定に時間を要する問題がある。浄水場、特に大規模なものにおいては、処理水の大量安定造水が必要であるので、膜損傷の効率的な検知と迅速な破損膜箇所の特定が重要である。
【００１４】
また、従来、原水水質の変動によっては、正常膜での透過水の微粒子（濁度）のバックグラウンドが増加してしまい、誤った異常の判断をしてしまう場合があった。即ち、上記従来の検知方法のように、膜処理水の濁度指示値のみでの判断の場合には、何らかの原因により、濁度のバックグラウンド値が増大し指示値が高くなった場合には、ろ過膜が異常時でないにも関わらず、水処理システム全体を緊急停止せざる得なくなることがあり、この問題も、浄水の安定造水という観点から好ましくない。
【００１５】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、この発明の課題は、膜ろ過装置の膜の損傷時に迅速に損傷箇所の特定が可能であり、かつ、原水水質の変動にに基づく不必要な装置の緊急停止の防止を図った膜ろ過装置の膜損傷検知方法および装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、この発明は、中空糸膜による精密ろ過膜または限外ろ過膜からなる中空糸膜エレメントを、複数個、左右もしくは上下等の列状に、ろ過膜収納容器内に、少なくとも一列連結して配設し、前記ろ過膜収納容器に導入した原水を前記中空糸膜エレメントで処理した処理水を、前記列の両端からそれぞれ導出するように構成した膜ろ過装置の、前記中空糸膜の損傷を検知する膜ろ過装置の膜損傷検知方法であって、前記列の両端から導出した処理水の微粒子数または濁度をそれぞれ計測し、各計測値が予め設定した上限の所定値以上となった場合に、膜損傷有りと判定し、かつ、膜損傷の有る中空糸膜エレメントの、前記列状の左右もしくは上下等のサイドを特定することとする（請求項１の発明）。
【００１７】
前記発明の方法によれば、詳細は後述するが、前記列状に連結された中空糸膜エレメントの左右もしくは上下等のサイドに関して、迅速に損傷サイドの特定が可能となる。また、下記請求項２ないし３の発明によれば、前記原水水質の変動による濁度のバックグラウンド値の変化や、例えば左右の膜モジュールの同時破損等の特殊な状況にも追随可能な膜損傷検知方法が提供できる。
【００１８】
即ち、前記請求項１に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知方法において、前記膜損傷有りの判定は、前記処理水の微粒子数または濁度の各計測値が予め設定した上限の所定値以上となった場合に代えて、前記各計測値の比（Ｓ値）を演算し、このＳ値が予め設定した上限（または下限）の所定Ｓ値以上（または以下）となった場合とする（請求項２の発明）。
【００１９】
また、前記請求項１に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知方法において、前記膜損傷有りの判定は、前記処理水の微粒子数または濁度の各計測値が予め設定した上限の所定値以上となった場合であって、かつ、前記各計測値の比（Ｓ値）が、予め設定した上限（または下限）の所定Ｓ値以上（または以下）となった場合とする（請求項３の発明）。
【００２０】
前記請求項１ないし３の発明の作用効果について、総括的に、以下に述べる。まず、膜の損傷箇所の特定について述べる。本発明の膜ろ過装置においては、例えば、左右両側それぞれから処理水のサンプリングを行い、それぞれの値を監視することにより、左部分の中空子膜エレメントが損傷したのか、もしくは右側の中空子膜エレメントが損傷したのかを特定することが可能であり、従来に比べて、膜損傷に対するより迅速な対応、復旧が可能となる。
【００２１】
また、正常膜での処理水の濁度のバックグラウンドの変化に関しては、膜モジュールの左右のデータを測定し、左右の比（即ち、前記Ｓ値）を演算し、どちらか片方がもう一方よりも、微粒子数（濁度）が、例えば３倍（Ｓ値＝３）に増加した場合に異常と判断することで、より精度の高いバックグラウンド補正が可能となる。なお、左右の比を、逆数でみれば、前記Ｓ値は、１／３である。
【００２２】
さらに、左右両方の膜が同時に損傷した場合は、前記Ｓ値はほとんど変わらないので、Ｓ値のみでなく微粒子数（もしくは濁度）やその増加の状況もあわせて監視する必要がある。上記のように微粒子数（もしくは濁度）とＳ値とを同時に監視することで、例えば原水水質変動により、正常な膜で処理した水の微粒子数の値が高くなり、従来微粒子や濁度の測定からだけでは異常と判断されていたケースにも、より適切な判断、対応が可能となる。
【００２３】
次に、前記膜損傷検知方法を実施するための装置の発明としては、下記請求項４ないし８の発明が好ましい。即ち、請求項１に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知方法を実施するための装置であって、ろ過膜収納容器と、この容器内に列状に複数個連結配設した中空糸膜エレメント（膜モジュール）と、前記膜モジュールにおける中空糸膜エレメント列の両端からそれぞれ処理水を導出するラインと、この導出した処理水の微粒子数または濁度をそれぞれ計測する微粒子カウンタまたは高感度濁度計とを備えるものとする（請求項４の発明）。
【００２４】
また、前記請求項４に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知装置において、前記微粒子カウンタまたは高感度濁度計は、前記各計測値の比（Ｓ値）を演算する演算手段を備えるものとする（請求項５の発明）。
【００２５】
さらに、ろ過膜ユニットを構成するシステム用の膜損傷検知装置としては、下記請求項６の発明が好ましい。即ち、前記請求項４または５に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知装置において、前記膜モジュールを、複数個並列に配設してろ過膜ユニットを構成し、前記各膜モジュールの各列の両端から並列にそれぞれ処理水を導出し、導出した処理水を、各モジュールの両端部の各並列配管上にそれぞれ設けた自動開閉弁を介して、前記微粒子カウンタまたは高感度濁度計に導入する構成とする。
【００２６】
また、前記請求項６の発明の実施態様としては、下記請求項７または８の発明が好ましい。その作用効果については後述する。即ち、請求項６に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知装置において、前記各並列配管上にそれぞれ設けた自動開閉弁は、前記両端部においてそれぞれ、複数個を１グループとして複数グループに分割し、前記処理水の微粒子数または濁度の計測は、前記グループ毎に行なう構成とする（請求項７の発明）。
【００２７】
さらに、請求項６に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知装置において、前記各並列配管上にそれぞれ設けた自動開閉弁に代えて、手動で処理水のサンプリングが可能なポートを有する三方弁とし、かつ、前記各三方弁のサンプリング用のポート以外のポートから並列に導出された処理水を集合し、自動開閉弁を介して前記微粒子カウンタまたは高感度濁度計に導入する構成とする（請求項８の発明）。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図面に基づき、この発明の実施例について以下にのべる。
【００２９】
（実施例１）
図１は、この発明の実施例に関わる膜ろ過装置の膜損傷検知装置の模式的構成図を示すが、本発明が対象とする膜ろ過装置の模式的構成図を図６に示す。図６に示す膜ろ過装置の構成自体は、公知であるが、本発明の膜損傷検知装置は、図６のような装置に適用することにより、その効果を奏するものである。
【００３０】
図６において、前記図７に示す部材と同一機能または類似機能を示す部材には同一番号を付して示す。図６に示す膜モジュール４は、中空糸膜エレメント５を複数連結し、ろ過膜収納容器内に納めた構造を有する。また、膜モジュール４は水平設置型で、両端から原水を通水することで容器内の圧力損失を少なくすることができる。図６において、まず原水タンク１から膜モジュール４に原水が左右両側からポンプ２を介して送られる。送られた原水は内圧式の中空糸膜エレメント５に供給され、その膜ろ過水は中央の集水管１０を介して、両側から処理水として導出される。処理水は処理水タンク３に送られ、その後消毒などの処理がなされ、水道水として配水される。
【００３１】
次に、図１に示す実施例について述べる。本実施例は、水平設置型の１単位の膜モジュール４に対して、膜処理水の微粒子もしくは濁度を測定する水質計としての微粒子カウント式の高感度濁度計７を１台設置したものである。まず水の流れについて説明すると、原水タンク１に貯えられた原水はポンプ２を介して、膜モジュール４に送水される。このときの通水速度や圧力については、使用する膜の素材や膜面積、それと原水水質等から最適な値を選定して運転を行なう。
【００３２】
原水は膜モジュール４の左右からそれぞれ送水され、中空糸膜エレメント５に通水される。その後、中空糸膜エレメント５でろ過された膜透過水は、膜モジュール４の中央に設けられた集水管１０に集められ、左右それぞれから処理水として処理水タンク３に集められる。なお、膜ろ過運転の継続に伴い、ろ過膜が目詰まり（ファウリング）するので、定期的にろ過水を用いた逆洗浄を行う必要があり、図示しない逆洗浄用の機器を備える。
【００３３】
本実施例では水中の微粒子数を計測し表示することができる高感度濁度計７もしくは微粒子カウンタで、左右それぞれから出る処理水を測定し、膜損傷の判断材料とする。また膜処理水の採水はバルブ（自動開閉弁）８により交互にできるようにし、一定のサンプリング間隔で測定できるようにする。
【００３４】
図１に示す実施例の装置により、全量ろ過（中空糸膜）方式における膜破断検知の模擬実験を行った。その結果について、以下に述べる。実験は、水道原水ともなっている濁度０．６〜０．８度の河川水を対象として、膜としては、ポリエーテルスルホンとポリビニルピロリドンからなる限外ろ過膜を用い、内圧式中空糸（中空糸の内から外に水がろ過される）タイプの膜を使用した。下記表１に膜ろ過装置の仕様と試験条件を示す。
【００３５】
【表１】

膜を透過した処理水の濁度および微粒子の測定には、微粒子カウント式の高感度濁度計を使用し、粒子数は０．５μｍ以上のものを対象とした。処理水の分析は、膜モジュールの左右各々、ならびに左右の処理水を混合した集合水の計３点から採水して行なった。本実験では、膜損傷の影響を模擬するため、膜モジュール中にある４万本の中空糸のうち１本を故意に破断し、膜損傷検知実験を行った。
【００３６】
図２は、本実験における破断膜の箇所を示す模式図で、破断箇所を部番９で示す。図３は、図２における破断箇所を右端エレメントの１箇所のみとし、１ｍ／ｄａｙの透過流束で通水した場合の、各々の採水箇所における微粒子数を測定した結果を、測定時刻の経過とともに示す。図３の実験結果によれば、検出された微粒子の数は、右側が最大で、集合水、左側の順に小となった。また、集合水の微粒子数は、右側と左側の平均値程度であり、実験結果の妥当性が確認された。ここで、膜モジュールは中央に集水管を通しているため、右側の損傷箇所から未処理水が左側の方に漏洩することが懸念されたが、本実験では、懸念された現象は見られなかった。
【００３７】
次に、損傷エレメントの位置の影響を調べるために、図２における右から２番目のエレメント、即ち、膜モジュールの中央付近の中空糸膜１本を損傷させた場合の実験を行い、前記右端のエレメントの中空糸膜１本を損傷させたものの実験データと比較して、下記表２に示す。
【００３８】
【表２】

上記実験結果から、破損膜箇所９が右端のエレメントにある場合でも、右から２番目の中央付近のエレメントにある場合でも、左側の採水口からの粒子の漏洩はみられなかった。膜モジュール自身が水平におかれていない場合には、右側からの漏洩が中央の集水管を通して左側の採水口へと流れる可能性があるが、少なくとも水平設置の場合には、右側部分のエレメント破損は右側に出てくる水質にのみ影響をおよぼし、左部分の破損については左側にのみ影響を及ぼすことが確認された。上記のように、左右各々の粒子数もしくは濁度を把握しておけば、破損エレメントがどちらのサイドにあるかの膜損傷箇所の特定が確実に可能となる。
【００３９】
また、原水の濁度が変動すると、ろ過膜に異常が無かったとしても、膜ろ過処理水の濁度も変動する。この影響により、微粒子数または濁度値の計測のみでは、誤った膜異常判断をする可能性がある。そこで、膜モジュールの左右の膜ろ過処理水における微粒子数または濁度値の計測値を比較することで、原水の濁度の変動によるバックグラウンドを除外した、膜異常を判断することが可能となる。
【００４０】
即ち、膜モジュールの左右の膜ろ過処理水における微粒子数または濁度値の計測値を比較することで得られるＳ値を、例えば、
Ｓ＝右側の処理水濁度（損傷膜）／左側の処理水濁度（正常膜）
とすると、右の膜に損傷があった場合は、この値が非常に大きくなる。前記実験結果の例によれば、Ｓ＝２０以上となった。従って、このＳ値が、予めシステムに応じて経験的に定めた所定値（例えば３）以上になった場合に、このＳ値に基づいて膜の損傷を判断できる。
【００４１】
ただし、前述のように、左右両方の膜が同時に損傷した場合には、前記Ｓ値がほとんど変わらないので、Ｓ値のみでなく微粒子数の増加の状況もあわせて監視する必要がある。このように微粒子数（もしくは濁度）とＳ値とを同時に監視することで、例えば原水水質変動しても、より適切な判断が可能となる。
【００４２】
なお、上記実施例１では、一つの膜モジュールに対して、一つの濁度計を設置した例を示したが、膜モジュール左右それぞれに濁度計を設置し、膜ろ過水質を監視するようにしてもよい。
【００４３】
（実施例２）
次に、図４に基づき、請求項６および７に係る実施例について述べる。図４に示す実施例は、膜モジュール４を６本使用し、これらを並列配置したろ過膜ユニット６に、微粒子カウント式の高感度濁度計７を１台設置した例を示す。膜モジュール６本の左右には採水のためのバルブ（自動開閉弁）８が取り付けられており、各膜モジュール４の並列配管に設けたａ〜ｌの１２個のバルブ８を切り替えて、高感度濁度計７により処理水の濁度計側を行うことにより、より迅速で的確な膜損傷検知箇所の特定が可能となる。
【００４４】
バルブ８の切り替えは、請求項７の発明のように、複数個のバルブを１グループとして複数グループに分割し、処理水の微粒子数または濁度の計測は、前記グループ毎に行なうのが好ましい。例えば、３個のバルブを同時に開け、他は閉とする操作を順次くりかえす。即ち、（ａｂｃ）→（ｄｅｆ）→（ｇｈｉ）→（ｊｋｌ）の順に開とし、３個のサンプリング口からの集合水の微粒子ないしは濁度の監視を順次行う。この内、例えば（ａｂｃ）に異常が発生した場合には、バルブ８の切り替えを行い、まずａについての水質を計測し、次にｂ、ｃを測定し、損傷箇所（エレメント）を特定する。損傷エレメントが特定できれば、当該エレメントに対して適切な処理を施す。
【００４５】
上記のように、３個のバルブの集合水を１単位として監視するようにし、異常が検出された際に、バルブ１個毎の計測にシフトすることにより、常にバルブ１個毎を監視する方式に比較して、全体的にみてバルブの監視頻度をあげることができる効果がある。なお、逆に１回の監視あたりに開けるバルブの数が多すぎると、その分異常に対する感度が鈍くなるので、上記のように、１グループ３個程度が妥当である。
【００４６】
（実施例３）
次に、図５に基づき、請求項８に係る実施例について述べる。図５に示す実施例は、図４と同様に、膜モジュール４を６本並列配置したろ過膜ユニット６に、微粒子カウント式の高感度濁度計７を１台設置した例を示すが、図４との相違点は、ａ〜ｌの１２個のバルブを手動サンプリング用の三方弁１１とし、バルブ（自動開閉弁）８を、処理水用並列配管を集合した高感度濁度計７への接続配管上に設けた点である。
【００４７】
本実施例では、例えば、各サイドの粒子数が設定値（例えば１０００個／ｍＬ）を超えた場合、あるいは各サイドのＳ値が３以上（あるいは１／３以下）となった場合、膜異常とみなし、各サンプリングバルブである三方弁１１から採水した試料水を卓上型（手分析用）の微粒子カウンタで測定する。そして粒子数の高いものを異常モジュール、および異常エレメントのあるサイドと判定し、これに基づき、通水緊急停止などの適切な処置を講ずる。
【００４８】
この実施例は、特に、サンプリング等の自動化が困難な場合や、オンラインでの微粒子カウンタの信頼性に問題がある場合に有効で、上記のように、手動のサンプリングバルブを設け、手分析を行うことにより、どのモジュールの左右どちら側のエレメントであるかを迅速に判定し、緊急停止等の迅速な対応が可能となる。
【００４９】
【発明の効果】
上記のとおり、この発明によれば、中空糸膜による精密ろ過膜または限外ろ過膜からなる中空糸膜エレメントを、複数個、左右もしくは上下等の列状に、ろ過膜収納容器内に、少なくとも一列連結して配設し、前記ろ過膜収納容器に導入した原水を前記中空糸膜エレメントで処理した処理水を、前記列の両端からそれぞれ導出するようにし、この導出した処理水の微粒子数または濁度をそれぞれ、微粒子カウンタまたは高感度濁度計により計測するようにし、各計測値が予め設定した上限の所定値以上となった場合、または、前記各計測値の比（Ｓ値）を演算し、このＳ値が予め設定した上限（または下限）の所定Ｓ値以上（または以下）となった場合、あるいは、前記計測値およびＳ値の両者を考慮して、膜損傷を判定するようにしたので、原水の水質変動にも追随して、膜損傷を的確に把握でき、かつ膜損傷の箇所の特定を迅速に行うことができる。このため、大量造水の安定性が重要な大規模な処理場においても、安全な処理水を安定して供給することが可能となる。さらに分析計へのバルブの切り替え操作や手動サンプリングバルブによる手分析導入により、１台の分析計により複数のモジュール監視ができるので、コスト削減効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に関わる膜ろ過装置の膜損傷検知装置の模式的構成図
【図２】図１の装置の膜損傷検知模擬実験における破断膜の箇所を示す模式図
【図３】図１の装置の膜損傷検知模擬実験の実験結果の一例を示す図
【図４】この発明の図１とは異なる実施例に関わる膜損傷検知装置の模式的構成図
【図５】この発明の図４とは異なる実施例に関わる膜損傷検知装置の模式的構成図
【図６】図１の膜ろ過装置部分の模式的構成図
【図７】従来方式の膜ろ過装置の膜損傷検知装置の模式的概念図
【図８】特許文献１に開示された膜損傷検知装置
【符号の説明】
１：原水タンク、２：ポンプ、３：処理水タンク、４：膜モジュール、５：中空糸膜エレメント、６：ろ過膜ユニット、７：高感度濁度計、８：バルブ（自動開閉弁）、９：破損個所、１０：集水管、１１：三方弁（手動）。

Claims

中空糸膜による精密ろ過膜または限外ろ過膜からなる中空糸膜エレメントを、複数個、左右もしくは上下等の列状に、ろ過膜収納容器内に、少なくとも一列連結して配設し、前記ろ過膜収納容器に導入した原水を前記中空糸膜エレメントで処理した処理水を、前記列の両端からそれぞれ導出するように構成した膜ろ過装置の、前記中空糸膜の損傷を検知する膜ろ過装置の膜損傷検知方法であって、
前記列の両端から導出した処理水の微粒子数または濁度をそれぞれ計測し、各計測値が予め設定した上限の所定値以上となった場合に、膜損傷有りと判定し、かつ、膜損傷の有る中空糸膜エレメントの、前記列状の左右もしくは上下等のサイドを特定することを特徴とする膜ろ過装置の膜損傷検知方法。
請求項１に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知方法において、前記膜損傷有りの判定は、前記処理水の微粒子数または濁度の各計測値が予め設定した上限の所定値以上となった場合に代えて、前記各計測値の比（Ｓ値）を演算し、このＳ値が予め設定した上限（または下限）の所定Ｓ値以上（または以下）となった場合とすることを特徴とする膜ろ過装置の膜損傷検知方法。
請求項１に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知方法において、前記膜損傷有りの判定は、前記処理水の微粒子数または濁度の各計測値が予め設定した上限の所定値以上となった場合であって、かつ、前記各計測値の比（Ｓ値）が、予め設定した上限（または下限）の所定Ｓ値以上（または以下）となった場合とすることを特徴とする膜ろ過装置の膜損傷検知方法。
請求項１に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知方法を実施するための装置であって、ろ過膜収納容器と、この容器内に列状に複数個連結配設した中空糸膜エレメント（膜モジュール）と、前記膜モジュールにおける中空糸膜エレメント列の両端からそれぞれ処理水を導出するラインと、この導出した処理水の微粒子数または濁度をそれぞれ計測する微粒子カウンタまたは高感度濁度計とを備えることを特徴とする膜ろ過装置の膜損傷検知装置。
請求項４に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知装置において、前記微粒子カウンタまたは高感度濁度計は、前記各計測値の比（Ｓ値）を演算する演算手段を備えることを特徴とする膜ろ過装置の膜損傷検知装置。
請求項４または５に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知装置において、前記膜モジュールを、複数個並列に配設してろ過膜ユニットを構成し、前記各膜モジュールの各列の両端から並列にそれぞれ処理水を導出し、導出した処理水を、各モジュールの両端部の各並列配管上にそれぞれ設けた自動開閉弁を介して、前記微粒子カウンタまたは高感度濁度計に導入する構成とすることを特徴とする膜ろ過装置の膜損傷検知装置。
請求項６に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知装置において、前記各並列配管上にそれぞれ設けた自動開閉弁は、前記両端部においてそれぞれ、複数個を１グループとして複数グループに分割し、前記処理水の微粒子数または濁度の計測は、前記グループ毎に行なう構成とすることを特徴とする膜ろ過装置の膜損傷検知装置。
請求項６に記載の膜ろ過装置の膜損傷検知装置において、前記各並列配管上にそれぞれ設けた自動開閉弁に代えて、手動で処理水のサンプリングが可能なポートを有する三方弁とし、かつ、前記各三方弁のサンプリング用のポート以外のポートから並列に導出された処理水を集合し、自動開閉弁を介して前記微粒子カウンタまたは高感度濁度計に導入する構成とすることを特徴とする膜ろ過装置の膜損傷検知装置。