JP2007152272A

JP2007152272A - 浸漬膜濾過方法および浸漬膜濾過装置

Info

Publication number: JP2007152272A
Application number: JP2005353360A
Authority: JP
Inventors: Takeyuki Nakayama; 雄之中山; Koji Kashimada; 浩二鹿島田; Tadashi Matsuda; 正松田; Manabu Sasagawa; 学笹川; Satoru Takeda; 哲竹田
Original assignee: Ebara Corp; Tsukishima Kikai Co Ltd; Mitsubishi Rayon Engineering Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Tsukishima Kikai Co Ltd; Mitsubishi Rayon Engineering Co Ltd
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】膜濾過槽に供給された原水を膜モジュールによって濾過して膜濾過水として排出するのに際し、膜濾過槽に供給される原水に膜モジュールの洗浄等のために次亜塩素酸を添加するのに、より効率的な次亜塩素酸の添加を図ることが可能な浸漬膜濾過方法および浸漬膜濾過装置を提供することを目的としている。
【解決手段】原水供給手段Ｂにより膜濾過槽１に供給された原水Ｗを、この膜濾過槽１に浸漬された濾過手段Ａの膜モジュール２によって濾過して膜濾過水Ｔとして排出するのに、次亜塩素酸添加手段Ｃによって膜濾過槽１に供給される原水Ｗに次亜塩素酸を添加するとともに、膜濾過水Ｔの次亜塩素酸濃度を次亜塩素酸濃度測定手段Ｄによって測定し、この測定結果に基づいて原水Ｗへの次亜塩素酸の添加量を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、膜濾過槽に供給された原水を、この膜濾過槽に浸漬された膜モジュールによって濾過して膜濾過水として排出するのに際し、膜濾過槽に供給される原水に次亜塩素酸を添加する浸漬膜濾過方法および浸漬膜濾過装置に関するものである。

このような浸漬膜濾過方法において、例えば特許文献１には、浸漬槽（膜濾過槽）内に浸漬した濾過膜（膜モジュール）を薬液で洗浄する浸漬型膜濾過装置の洗浄方法として、濾過運転を継続しながら原水中に次亜塩素酸を添加して、濾過膜に付着した生物スライムを剥離することが記載されている。ここで、この特許文献１では、浸漬槽に流入した原水を濾過膜で濾過処理して透過水（膜濾過水）として抜き出すといった濾過運転を継続しながら、浸漬槽に設けた次亜塩素酸導入経路から所定量（通常、数ｐｐｍ〜数十ｐｐｍ）の次亜塩素酸を原水中に添加し、この工程を５〜１０日間継続して行うことにより、生物スライムの剥離を行うとしている。
特開平１１−１１４３８５号公報

ところで、このように次亜塩素酸を原水に所定量添加しても、原水中に含まれる生物スライムの量、すなわち原水の濁度に変動が生じたり、これに伴い濾過膜に付着した生物スライム量にも変化が生じたりした場合には、効率的な膜モジュールの洗浄を行うことが困難となるおそれがある。すなわち、これらの生物スライム量に対して次亜塩素酸の添加量が少ないと、膜モジュール表面への生物スライムの付着等による汚れを防いだり、あるいは付着した生物スライムを確実に剥離させたりすることができなくなって、膜モジュールの目詰まり等を解消することができず、原水から膜濾過水への濾過効率が低減する結果となる。一方、逆に生物スライム量に対して次亜塩素酸の添加量が多すぎると、次亜塩素酸の無駄が生じて非経済的であるのは勿論、例えば浄水の処理工程などにおいては、濾過された浄水の塩素濃度が上昇してしまうという問題も生じる。

本発明は、このような背景の下になされたもので、膜濾過槽に供給された原水を膜モジュールによって濾過して膜濾過水として排出するのに際し、膜濾過槽に供給される原水に膜モジュールの洗浄等のために次亜塩素酸を添加するのに、より効率的な次亜塩素酸の添加を図ることが可能な浸漬膜濾過方法および浸漬膜濾過装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の浸漬膜濾過方法は、膜濾過槽に供給された原水を、この膜濾過槽に浸漬された膜モジュールによって濾過して膜濾過水として排出する浸漬膜濾過方法であって、上記膜濾過槽に供給される上記原水に次亜塩素酸を添加するとともに、上記膜濾過水の次亜塩素酸濃度を測定し、この測定結果に基づいて上記原水への次亜塩素酸の添加量を制御することを特徴とする。また、本発明の浸漬膜濾過装置は、膜モジュールが収容される膜濾過槽と、この膜濾過槽内に原水を供給して上記膜モジュールを浸漬する原水供給手段と、上記膜濾過槽に供給された原水を上記膜モジュールによって濾過して膜濾過水として排出する濾過手段とを備え、上記原水供給手段に、上記膜濾過槽に供給される原水に次亜塩素酸を添加する次亜塩素酸添加手段を備えられるとともに、上記濾過手段には、上記膜濾過水の次亜塩素酸濃度を測定する次亜塩素酸濃度測定手段を備えられ、この次亜塩素酸濃度測定手段による測定結果に基づいて上記次亜塩素酸添加手段による上記原水への次亜塩素酸の添加量を制御することを特徴とする。

このように、本発明の浸漬膜濾過装置では、膜モジュールによって原水を濾過して膜濾過水として排出する濾過手段に、この膜濾過水の次亜塩素酸濃度を測定する次亜塩素酸濃度測定手段が備えられていて、例えばこのような浸漬膜濾過装置を用いた本発明の浸漬膜濾過方法では、こうして測定された次亜塩素酸濃度の測定結果に基づいて、膜濾過槽に供給される原水への次亜塩素酸添加手段による次亜塩素酸の添加量が制御される。

すなわち、膜濾過槽に供給される原水の濁度に変動が生じて生物スライム等の含有量が増大したり、これに伴い膜モジュール表面に付着する生物スライム等の汚れが増えたりした場合には、膜濾過槽における次亜塩素酸の消費が多くなるために膜濾過水の次亜塩素酸濃度は低くなるので、次亜塩素酸濃度測定手段による測定結果が所定の範囲よりも低い濃度となると原水への次亜塩素酸の添加量を増大させるように次亜塩素酸添加手段を制御することにより、膜濾過槽における原水の次亜塩素酸濃度を上昇させて、確実に膜モジュール表面への生物スライム等による汚れの付着を防ぐとともに、膜モジュールに付着した汚れの剥離を促して効果的な洗浄を図ることができる。

また、これとは逆に、供給される原水が比較的清澄であって、すなわち濁度が低い場合には、添加された次亜塩素酸の膜濾過槽における消費が少なくなる結果、膜濾過水の次亜塩素酸濃度については高い濃度が測定される。そこで、この測定結果に基づいて、膜濾過水の次亜塩素酸濃度が所定の範囲よりも高い濃度となった場合には、原水への次亜塩素酸の添加量を低減させるように次亜塩素酸添加手段を制御することにより、必要以上に次亜塩素酸が添加されて徒に排出されてしまったり、これにより膜濾過水の塩素濃度が上昇し過ぎたりすることを防ぐことが可能となる。

従って、上記構成の浸漬膜濾過方法および浸漬膜濾過装置によれば、膜濾過槽に供給される原水の濁度の変動などに応じて、過不足のない適正な添加量で効率よく次亜塩素酸を原水に添加することができ、これにより経済的かつ効果的に膜モジュールの洗浄等を図ることができる。このため、生物スライム等の汚れによる膜モジュールの目詰まりによって濾過効率の低減を招いたりすることなく、長期に亙って安定した効率的な原水の濾過を促すことが可能となる。

図１は、本発明の浸漬膜濾過装置の一実施形態を示すものである。本実施形態において膜濾過槽１に収容される膜モジュール２は、例えば中空糸膜をスクリーン状に張ったエレメントや平膜状の分離膜を有するエレメントを多数積層したり、あるいは管状のセラミック膜エレメントを多数本束ねたりして、図示されないヘッダ等によりまとめられてモジュール化されたものであって、このヘッダには濾過ポンプ３を備えた膜濾過水管４が接続されており、これら膜モジュール２、濾過ポンプ３、および膜濾過水管４により本実施形態における濾過手段Ａが構成されている。なお、膜濾過槽１内には、膜モジュール２の下方に図示されない洗浄用の散気手段や排水管等が配設されたりする。

一方、上記膜濾過槽１には、原水槽５に保持された原水Ｗを原水ポンプ６によって該膜濾過槽１に供給する原水供給管７が接続されており、これら原水槽５、原水ポンプ６、および原水供給管７によって本実施形態における原水供給手段Ｂが構成されていて、この原水供給手段Ｂによって供給された原水Ｗにより、図１に示すように膜濾過槽１に収容された膜モジュール２が浸漬される。なお、この原水供給手段Ｂの上記原水供給管７において原水ポンプ６と膜濾過槽１との間には、該原水供給管７内を流れる原水Ｗを攪拌するラインミキサ８が配設されている。

さらに、次亜塩素酸添加手段Ｃとして、本実施形態では、一定濃度の次亜塩素酸を含有した薬液Ｇを保持する次亜塩タンク９と、この次亜塩タンク９と上記原水供給管７とを接続する次亜塩供給管１０と、この次亜塩供給管１０に設けられて上記次亜塩タンク９から原水供給管７に薬液Ｇを供給する次亜塩ポンプ１１とが備えられており、上記原水供給管７を流れる原水Ｗに、この次亜塩ポンプ１１によって薬液Ｇを混合することにより、膜濾過槽１に供給される該原水Ｗに次亜塩素酸が添加されるようになされている。なお、この次亜塩素酸添加手段Ｃにおける次亜塩供給管１０は、上記原水供給管７の原水ポンプ６とラインミキサ８との間に接続されていて、薬液Ｇが混合された原水Ｗがこのラインミキサ８によって攪拌されて膜濾過槽１に供給されることにより、添加された次亜塩素酸が均一に分散された原水Ｗによって膜モジュール２が浸漬される。

そして、上記濾過手段Ａの膜濾過水管４には、本実施形態では濾過ポンプ３よりも下流側に、該膜濾過水管４を通って排出される膜濾過水Ｔ中の次亜塩素酸濃度を測定する塩素測定器１２が備えられていて、本実施形態における次亜塩素酸濃度測定手段Ｄとされており、この塩素測定器１２によって測定された膜濾過水Ｔの次亜塩素酸濃度の測定結果に基づいて、上記次亜塩素酸添加手段Ｃによる原水Ｗへの次亜塩素酸の添加量が制御されるようになされている。

具体的に、この塩素測定器１２は図示されないコンピュータ等の演算制御手段を介して図１に破線で示すように次亜塩素酸添加手段Ｃの次亜塩ポンプ１１に電気的に接続されており、上記測定結果に基づいて演算制御手段から出力される信号により、原水供給手段Ｂによる原水Ｗの供給量に対する次亜塩ポンプ１１による薬液Ｇの供給量が増減させられて、これに伴い原水Ｗに添加される次亜塩素酸の添加量が制御されるようになされている。なお、本実施形態では、原水ポンプ６による原水Ｗの供給量は略一定とされており、従ってこの次亜塩素酸の添加量の制御によって、膜濾過槽１に供給される原水Ｗ中の次亜塩素酸濃度が増減させられる。

次に、このような実施形態の浸漬膜濾過装置による本発明の浸漬膜濾過方法の一実施形態について説明する。まず、原水Ｗの濁度や生物スライムの含有量が安定しているときの通常の濾過時には、上述のように原水供給手段Ｂの原水ポンプ６によって原水槽５から略一定供給量の原水Ｗが供給されるのに対して、次亜塩素酸添加手段Ｃからも一定濃度の次亜塩素酸を含む薬液Ｇが次亜塩ポンプ１１によって一定量で供給されて上記原水Ｗと混合され、さらにラインミキサ８によって攪拌されて、膜濾過槽１に供給される。

従って、この膜濾過槽１内に供給された原水Ｗ中の次亜塩素酸濃度は一定とされ、上述のように原水Ｗの濁度や生物スライム含有量が安定していて該膜濾過槽１内における次亜塩素酸の消費量も安定しているときには、この原水Ｗを膜モジュール２によって濾過した膜濾過水Ｔ中の次亜塩素酸濃度も安定して所定の範囲内とされる。そこで、上記次亜塩素酸濃度測定手段Ｄの塩素測定器１２による次亜塩素酸濃度の測定結果がこのように所定の範囲内にあるときは、次亜塩素酸添加手段Ｃの次亜塩ポンプ１１がそのまま一定の供給量で薬液Ｇを供給するように制御する。

ところが、原水槽５から濾過膜槽１に供給される原水Ｗの濁度に変動が生じて、例えば該原水Ｗ中の生物スライム等の含有量が増大して濁度が高くなったり、あるいは長期の濾過作業によって膜モジュール２の表面に生物スライム等の汚れが多く付着したりして、その凝集や剥離のためにより多くの次亜塩素酸が膜濾過槽１内で消費されるようになると、上述のように一定の供給量で薬液Ｇを原水Ｗに供給して次亜塩素酸を添加した場合には、膜濾過水Ｔ中の次亜塩素酸濃度は減少する。そこで、上記次亜塩素酸濃度測定手段Ｄの塩素測定器１２による次亜塩素酸濃度の測定結果が、上述の通常の濾過時における所定の範囲の次亜塩素酸濃度を下回ったときには、上記演算制御手段によって次亜塩ポンプ１１を薬剤Ｇの供給量が増大するように制御することにより、原水Ｗに添加される次亜塩素酸の添加量を増大させる。

また、これとは逆に、生物スライム含有量が少なくて濁度の低い清澄な原水Ｗが原水槽５に保持されて膜濾過槽１に供給され、この膜濾過槽１での次亜塩素酸の消費が少なくなると、やはり上述のように一定の供給量で薬液Ｇを原水Ｗに供給して次亜塩素酸を添加した場合には、膜濾過水Ｔ中の次亜塩素酸濃度は増大することになる。そこで、こうして膜濾過水Ｔ中の次亜塩素酸濃度が増大して、次亜塩素酸濃度測定手段Ｄの塩素測定器１２による次亜塩素酸濃度の測定結果が、通常の濾過時における上記所定の範囲の次亜塩素酸濃度を上回ったときには、原水Ｗへの薬剤Ｇの供給量を減少させるように演算制御手段によって次亜塩ポンプ１１を制御することにより、原水Ｗに添加される次亜塩素酸の添加量も低減させる。

従って、上述のように構成された浸漬膜濾過装置および該装置を用いたこのような浸漬膜濾過方法では、原水槽５から濾過膜槽１に供給される原水Ｗの濁度や生物スライム含有量に変動が生じて、これに伴い膜濾過槽１で消費される次亜塩素酸量も変化しても、これに応じて原水Ｗに過不足なく適当な添加量で次亜塩素酸を添加して、確実かつ効率的な生物スライムの凝集や膜モジュール２表面からの剥離を図ることができる。

すなわち、原水Ｗ中の生物スライム含有量等が増大すると次亜塩素酸の添加量も増加させられるので、増大した生物スライムを確実に凝集させるとともに、膜モジュール２に付着した汚れも剥離させることができる。また、逆に原水Ｗ中の生物スライム含有量等が減少すると次亜塩素酸添加量も低減させられるので、膜濾過槽１内の原水Ｗに必要以上の次亜塩素酸が添加されることがなく経済的であるとともに、この原水Ｗを膜モジュール２によって濾過した膜濾過水Ｔを例えば浄水として利用する場合でも、その塩素濃度が徒に高くなるのを防ぐことができる。

このように、上記構成の浸漬膜濾過方法および浸漬膜濾過装置によれば、次亜塩素酸の添加量の不要な増大を防ぎつつも、確実な生物スライム等による汚れの膜モジュール２への付着防止や付着した汚れの洗浄を図ることができ、引いては膜モジュール２の目詰まり等による濾過効率の低減を防いで、長期に亙って安定的かつ効率的な原水Ｗの濾過を促すことが可能となる。

また、本実施形態の浸漬膜濾過装置では、膜濾過槽１に原水Ｗを供給する原水供給手段Ｂにおいて、原水供給管７内を流れる原水Ｗを攪拌するラインミキサ８が該原水供給管７に配設されているとともに、次亜塩素酸添加手段Ｃにおいては、その次亜塩供給管１０がこのラインミキサ８よりも上流側の原水ポンプ６との間で上記原水供給管７に接続されている。従って、本実施形態の浸漬膜濾過方法によれば、この次亜塩素酸添加手段Ｃによって薬液Ｇが混合された原水Ｗがラインミキサ８によって攪拌されつつ、添加された次亜塩素酸が均一に分散されて膜濾過槽１に供給され、膜モジュール２を浸漬するため、該膜濾過槽１内において確実に生物スライム等を凝集して膜モジュール２への付着を防ぐとともに、この膜モジュール２に付着した生物スライム等の汚れも効果的に剥離してその洗浄を促すことが可能となる。

さらに、本実施形態の浸漬膜濾過方法では、この原水供給手段Ｂの原水ポンプ６による原水Ｗの膜濾過槽１への供給量は略一定とされていて、次亜塩素酸添加手段Ｂの次亜塩ポンプ１１による原水Ｗへの薬液Ｇの供給量（次亜塩素酸の添加量）を制御することによって、膜濾過槽１に供給される原水Ｗ中の次亜塩素酸濃度が増減させられており、従って膜濾過水Ｔの次亜塩素酸濃度に変動が生じて次亜塩素酸の添加量が制御されても、濾過手段Ａによって原水Ｗから濾過される膜濾過水Ｔの排出量には大きな変動が生じるのを避けることができる。ただし、この薬液Ｇの供給量とともに原水Ｗの供給量も制御したり、場合によっては薬液Ｇの供給量は一定として原水Ｗの供給量を制御することで、該原水Ｗへの次亜塩素酸の添加量を制御したりすることも可能である。

本発明の浸漬膜濾過装置の一実施形態を示す概略図である。

符号の説明

１膜濾過槽
２膜モジュール
３濾過ポンプ
４膜濾過水管
５原水槽
６原水ポンプ
７原水供給管
８ラインミキサ
９次亜塩タンク
１０次亜塩供給管
１１次亜塩ポンプ
１２塩素測定器
Ａ濾過手段
Ｂ原水供給手段
Ｃ次亜塩素酸添加手段
Ｄ次亜塩素酸濃度測定手段
Ｗ原水
Ｇ薬液
Ｔ膜濾過水

Claims

膜濾過槽に供給された原水を、この膜濾過槽に浸漬された膜モジュールによって濾過して膜濾過水として排出する浸漬膜濾過方法であって、上記膜濾過槽に供給される上記原水に次亜塩素酸を添加するとともに、上記膜濾過水の次亜塩素酸濃度を測定し、この測定結果に基づいて上記原水への次亜塩素酸の添加量を制御することを特徴とする浸漬膜濾過方法。
膜モジュールが収容される膜濾過槽と、この膜濾過槽内に原水を供給して上記膜モジュールを浸漬する原水供給手段と、上記膜濾過槽に供給された原水を上記膜モジュールによって濾過して膜濾過水として排出する濾過手段とを備え、上記原水供給手段には、上記膜濾過槽に供給される原水に次亜塩素酸を添加する次亜塩素酸添加手段が備えられるとともに、上記濾過手段には、上記膜濾過水の次亜塩素酸濃度を測定する次亜塩素酸濃度測定手段が備えられ、この次亜塩素酸濃度測定手段による測定結果に基づいて上記次亜塩素酸添加手段による上記原水への次亜塩素酸の添加量が制御されることを特徴とする浸漬膜濾過装置。