JP2013223835A - Method for evaluating membrane fouling and method for washing separation membrane - Google Patents

Method for evaluating membrane fouling and method for washing separation membrane Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain information useful for evaluation of membrane fouling accumulated on a separation membrane.SOLUTION: There is provided a method for evaluating membrane fouling 90 accumulated on the principal surface 23f of a separation membrane 23 that performs membrane separation of a supplied fluid to generate a permeating fluid. The evaluation method includes: an image acquiring step of acquiring the laser light reflection image of the membrane fouling 90 and the stained image of the membrane fouling 90, using the membrane fouling 90 accumulated on the principal surface of a separation membrane for fouling evaluation which performs membrane separation of a sampling fluid flowing while being branched from the separation membrane 23 or a supply fluid as an evaluation object; and a component evaluating step of acquiring information W about the total amount of the membrane fouling 90 from the laser light reflection image and acquires information C about the amount of a part of the components among the plurality of components configuring the membrane fouling 90 from the stained image.

Description

本発明は、供給流体を膜分離して透過流体を生成する分離膜の主面に堆積した膜ファウリングの評価方法に関する。本発明はまた、この評価方法を用いた分離膜の洗浄方法に関する。   The present invention relates to a method for evaluating membrane fouling deposited on the main surface of a separation membrane that separates a supply fluid to generate a permeated fluid. The present invention also relates to a separation membrane cleaning method using this evaluation method.

分離膜の膜分離作用は、種々の分野で利用されている。例えば、複合逆浸透膜は、海水の淡水化、排水処理等に用いられている。無機物、菌類等のファウラントが含まれる流体が分離膜を透過すると、分離膜の表面(以下、膜面と記載することがある)にファウラントが堆積して膜ファウリングが形成され、分離膜の膜分離作用が低下する。このため、膜面の洗浄が適宜行われる。膜面の洗浄法としては、酸、アルカリもしくは塩素等の殺菌剤を含む洗浄剤による化学洗浄法、または、フラッシング洗浄法もしくは通常運転時の方向とは逆方向に供給流体を流す逆洗浄法等の物理洗浄法が挙げられる。   The membrane separation action of the separation membrane is used in various fields. For example, composite reverse osmosis membranes are used for seawater desalination, wastewater treatment, and the like. When fluid containing foulants such as inorganic substances and fungi permeates the separation membrane, the foulants are deposited on the surface of the separation membrane (hereinafter sometimes referred to as membrane surface) to form membrane fouling, and the membrane of the separation membrane Separation effect decreases. For this reason, the film surface is appropriately cleaned. As a method for cleaning the membrane surface, a chemical cleaning method using a cleaning agent containing a disinfectant such as acid, alkali or chlorine, or a flushing cleaning method or a reverse cleaning method in which a supply fluid is flowed in a direction opposite to the direction during normal operation, etc. These physical cleaning methods are mentioned.

分離膜の劣化を抑制する観点(すなわち、分離膜の寿命を延ばし、膜分離作用を維持する観点)からは、上記の洗浄を過不足なく実施することが好ましい。従来は、洗浄を行うタイミングは、経験、供給流体の質、膜分離前後の流体データ(例えば、流量、流体中の異物の含有量)等に基づいて決定されていた。しかし、分離膜の劣化を抑制する観点からは、経験によらず膜ファウリングを直接的かつ客観的に評価することが望まれる。   From the viewpoint of suppressing deterioration of the separation membrane (that is, from the viewpoint of extending the life of the separation membrane and maintaining the membrane separation action), it is preferable to carry out the above washing without excess or deficiency. Conventionally, the timing of cleaning has been determined based on experience, quality of the supplied fluid, fluid data before and after membrane separation (for example, flow rate, content of foreign matter in the fluid), and the like. However, from the viewpoint of suppressing deterioration of the separation membrane, it is desirable to evaluate membrane fouling directly and objectively regardless of experience.

特許文献1〜4には、膜ファウリングにおける特定の構成要素を評価する方法が記載されている。特許文献1には、レーザー光の透過光に基づいてバイオフィルムを評価することが記載されている。特許文献2には、共焦点光学顕微鏡およびコンピューターによって得られた蛍光画像に基づいてバイオフィルムを評価することが記載されている。特許文献3には、ATP(アデノシン三リン酸)測定法によりバイオフィルムを評価することが記載されている。特許文献4には、顕微鏡およびカメラによって得られた反射ビーム由来の画像に基づいてスケールを評価することが記載されている。   Patent Documents 1 to 4 describe methods for evaluating specific components in membrane fouling. Patent Document 1 describes that a biofilm is evaluated based on transmitted light of a laser beam. Patent Document 2 describes that a biofilm is evaluated based on a fluorescence image obtained by a confocal optical microscope and a computer. Patent Document 3 describes that a biofilm is evaluated by an ATP (adenosine triphosphate) measurement method. Patent Document 4 describes that a scale is evaluated based on an image derived from a reflected beam obtained by a microscope and a camera.

特開2008−107330号公報JP 2008-107330 A 特表2005−525551号公報JP 2005-525551 A 国際公開第2008/038575号International Publication No. 2008/038575 特表2009−524521号公報Special table 2009-524521

特許文献1〜3にはバイオフィルムの評価方法が、特許文献4にはスケールの評価方法が、それぞれ記載されている。しかし、膜ファウリングは複数種類の構成要素からなることが多く、構成要素の種類によって適切な洗浄方法が相違する。従って、分離膜の洗浄の態様(タイミング、方法)を適切に選択するためには、膜ファウリングの構成要素を、適切な洗浄方法が異なる区分に分けて把握できることが望まれる。そこで、本発明は、洗浄方法の適切な選択に適した膜ファウリングの評価方法、およびこれを利用した分離膜の洗浄方法を提供することを目的とする。   Patent Documents 1 to 3 describe a biofilm evaluation method, and Patent Document 4 describes a scale evaluation method. However, membrane fouling often consists of a plurality of types of components, and the appropriate cleaning method differs depending on the types of components. Therefore, in order to appropriately select the cleaning mode (timing, method) of the separation membrane, it is desirable that the constituent elements of the membrane fouling can be grasped by dividing into different categories of appropriate cleaning methods. Therefore, an object of the present invention is to provide a membrane fouling evaluation method suitable for appropriate selection of a cleaning method, and a separation membrane cleaning method using the same.

本発明は、
供給流体を膜分離して透過流体を生成する分離膜の主面に堆積する膜ファウリングの評価方法であって、
前記分離膜または前記供給流体から分岐して流れるサンプリング流体を膜分離するファウリング評価用分離膜の主面に堆積した膜ファウリングを評価対象として、当該膜ファウリングのレーザー光反射像と、当該膜ファウリングの染色像とを取得する像取得ステップと、
前記レーザー光反射像から前記膜ファウリングの全量に関する情報Wを取得するとともに、前記染色像から前記膜ファウリングを構成する複数の成分のうち一部の成分の量に関する情報Cを取得する成分評価ステップと、を具備する、膜ファウリングの評価方法
、を提供する。
The present invention
A method for evaluating membrane fouling deposited on the main surface of a separation membrane that separates a supply fluid to generate a permeated fluid,
The membrane fouling deposited on the main surface of the separation membrane for fouling evaluation for membrane separation of the separation fluid flowing from the separation membrane or the supply fluid is evaluated, and the laser light reflection image of the membrane fouling, An image acquisition step of acquiring a stained image of membrane fouling;
Component evaluation for acquiring information W regarding the total amount of the film fouling from the laser light reflection image and acquiring information C regarding the amount of some of the plurality of components constituting the film fouling from the stained image And a method for evaluating membrane fouling.

また、本発明は、
上記の膜ファウリングの評価方法を実施する膜ファウリング評価ステップと、
前記情報Wおよび前記情報Cにより定まる洗浄法を指定する洗浄法指定ステップと、
前記洗浄法により前記分離膜を洗浄する洗浄ステップと、を具備する、分離膜の洗浄方法
、を提供する。
The present invention also provides:
A membrane fouling evaluation step for carrying out the above-described membrane fouling evaluation method;
A cleaning method designating step of designating a cleaning method determined by the information W and the information C;
And a cleaning step of cleaning the separation membrane by the cleaning method.

本発明に係る膜ファウリングの評価方法では、膜ファウリングの全量に関する情報Wを取得するとともに、膜ファウリングを構成する複数の成分のうち一部の成分の量に関する情報Cを取得する。情報Wおよび情報Cは、適切な洗浄方法を指定するための膜ファウリングの評価、さらには適切な洗浄方法による分離膜の洗浄に有用である。   In the method for evaluating membrane fouling according to the present invention, information W relating to the total amount of membrane fouling is obtained, and information C relating to the amount of some of the components constituting the membrane fouling is obtained. Information W and information C are useful for evaluation of membrane fouling for designating an appropriate cleaning method, and further for cleaning the separation membrane by an appropriate cleaning method.

分離膜の断面図Cross section of separation membrane 膜ファウリングが堆積した分離膜の断面図Cross section of separation membrane with deposited membrane fouling 共焦点光学顕微鏡の構成図Configuration diagram of confocal optical microscope 膜分離装置の構成図Configuration diagram of membrane separator サブモジュールの斜視図Perspective view of submodule 図5Aに示すサブモジュールの断面図Sectional drawing of the submodule shown to FIG. 5A 膜分離装置の洗浄方法の一例を示すフローチャートFlow chart showing an example of a cleaning method for a membrane separator 膜分離装置の洗浄方法の別例を示すフローチャートFlow chart showing another example of the cleaning method of the membrane separator サンプルAの染色像Stained image of sample A サンプルAのレーザー光反射像Laser light reflection image of sample A サンプルBの染色像Stained image of sample B サンプルBのレーザー光反射像Laser light reflection image of sample B

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明は以下の実施形態によって限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description relates to an example of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.

(第1実施形態)
図1に示す分離膜23は、供給流体を膜分離(流体を選択性を持つ隔壁(膜)に通すことで目的物を濾し分ける操作の総称)して透過流体を生成する機能を具備している。分離膜23には、液体状の供給流体(かん水、海水、排水、用水等)を膜分離可能なもの、気体(蒸気)状の供給流体を膜分離可能なものが存在する。分離膜23の具体例としては、逆浸透(RO)膜、ナノフィルトレーション(NF)膜、限外濾過膜(UF)膜、精密濾過(MF)膜等が挙げられる。供給流体に含まれるファウラントによっては、図2に示すように、当該供給流体を膜分離した分離膜23の主面23fに膜ファウリング90が堆積する。
(First embodiment)
The separation membrane 23 shown in FIG. 1 has a function of generating a permeated fluid by membrane separation of the supplied fluid (a general term for an operation of filtering an object by passing the fluid through a partition wall (membrane) having selectivity). Yes. The separation membrane 23 includes a liquid supply fluid (brine, seawater, drainage, irrigation water, etc.) capable of membrane separation and a gas (vapor) supply fluid capable of membrane separation. Specific examples of the separation membrane 23 include a reverse osmosis (RO) membrane, a nanofiltration (NF) membrane, an ultrafiltration membrane (UF) membrane, and a microfiltration (MF) membrane. Depending on the foulant contained in the supply fluid, as shown in FIG. 2, a membrane fouling 90 is deposited on the main surface 23f of the separation membrane 23 obtained by membrane separation of the supply fluid.

膜ファウリング90を形成するファウラントとしては、難溶性無機物質(鉄、マンガン等の金属酸化物、炭酸カルシウム、シリカ等)、細菌類(微生物等)、および有機物質(油分、残存ポリマー等)が挙げられる。難溶性無機物質は、スケールを構成するファウラントである。細菌類は、バイオフィルムを構成するファウラントである。スケールもバイオフィルムも膜ファウリング90の一種であり、多くの場合、膜ファウリング90はスケールおよびバイオフィルムの両方を含んでいる。バイオフィルムは、分離膜の膜分離作用を特に劣化させるため、特に注意を要する膜ファウリングである。   Examples of the foulant forming the membrane fouling 90 include hardly soluble inorganic substances (metal oxides such as iron and manganese, calcium carbonate, silica, etc.), bacteria (microorganisms, etc.), and organic substances (oil, residual polymer, etc.). Can be mentioned. The hardly soluble inorganic substance is a foulant constituting the scale. Bacteria are foulants that make up biofilms. Both scales and biofilms are a type of membrane fouling 90, and in many cases membrane fouling 90 includes both scale and biofilm. Biofilm is a membrane fouling that requires special attention because it particularly degrades the membrane separation action of the separation membrane.

分離膜23の主面23fに堆積する膜ファウリング90の評価は、膜ファウリング90を測定対象とする(膜ファウリング90を直接的に評価する)評価方法により実施され得る。また、分離膜23の洗浄は、この評価方法に基づいて実施する洗浄方法により実施され得る。例えば、上記の評価方法は、膜分離ステップと、像取得ステップと、成分評価ステップとを具備し、上記の洗浄方法は、上記の評価方法を実施する膜ファウリング評価ステップと、洗浄法指定ステップと、洗浄ステップとを具備する。以下、膜分離ステップ、像取得ステップ、成分評価ステップ、洗浄法指定ステップおよび洗浄ステップの各ステップの一例を説明する。   The evaluation of the membrane fouling 90 deposited on the main surface 23f of the separation membrane 23 can be performed by an evaluation method using the membrane fouling 90 as a measurement target (directly evaluating the membrane fouling 90). Further, the separation membrane 23 can be cleaned by a cleaning method performed based on this evaluation method. For example, the evaluation method includes a membrane separation step, an image acquisition step, and a component evaluation step, and the cleaning method includes a membrane fouling evaluation step for performing the evaluation method, and a cleaning method designation step. And a washing step. Hereinafter, an example of each step of the membrane separation step, the image acquisition step, the component evaluation step, the cleaning method designation step, and the cleaning step will be described.

膜分離ステップでは、供給流体の一部または全部が分離膜23を透過する。膜分離ステップにおいては、分離膜23の主面(供給流体が供給される面)23fに、供給流体に含まれるファウラント等に応じた膜ファウリング90が堆積していく。   In the membrane separation step, part or all of the supply fluid permeates through the separation membrane 23. In the membrane separation step, the membrane fouling 90 corresponding to the foulant and the like contained in the supply fluid is deposited on the main surface (surface to which the supply fluid is supplied) 23f of the separation membrane 23.

像取得ステップでは、分離膜23の主面23fに堆積した膜ファウリング90を評価対象として、膜ファウリング90のレーザー光反射像と、膜ファウリング90の染色像とが取得される。   In the image acquisition step, the film fouling 90 deposited on the main surface 23f of the separation membrane 23 is used as an evaluation target, and a laser light reflection image of the film fouling 90 and a stained image of the film fouling 90 are acquired.

膜ファウリング90のレーザー光反射像は、膜ファウリング90を構成する全成分を表す像であり、光源から発せられるレーザー光を膜ファウリング90において反射させることにより取得される。通常の測定器によりレーザー光反射像が取得される場合、レーザー光として可視域の波長を有する単色光が用いられる。レーザー光反射像の解像度を高める観点からは、レーザー光の波長の範囲は、可視域の中でも短波長側の範囲、例えば400〜600nmの範囲であることが好ましい。   The laser light reflection image of the film fouling 90 is an image representing all components constituting the film fouling 90 and is acquired by reflecting the laser light emitted from the light source on the film fouling 90. When a laser beam reflection image is acquired by a normal measuring instrument, monochromatic light having a visible wavelength is used as the laser beam. From the viewpoint of increasing the resolution of the reflected laser beam image, the wavelength range of the laser beam is preferably a short wavelength side range in the visible range, for example, a range of 400 to 600 nm.

膜ファウリング90の染色像は、膜ファウリング90を構成する複数の成分のうちの一部の成分を表す像であり、当該一部の成分を染色する染色剤を膜ファウリング90に接触させた後に取得される。   The stained image of the membrane fouling 90 is an image representing a part of a plurality of components constituting the membrane fouling 90, and a stain that stains the part of the component is brought into contact with the membrane fouling 90. Get after.

本実施形態では、細菌を特異的に検出するための染色剤(典型的には蛍光染色剤)が使用され、バイオフィルムを表す染色像(典型的には蛍光染色像)が取得される。細菌を特異的に検出するための染色剤としては、SYTO9、塩化2,3,5−トリフェニルテトラゾリウム、4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール(DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole))、ヨウ化プロピジウム(PI(propidium iodide))が挙げられる。これらの染色剤のうち、SYTO9は生菌を特異的に検出するための染色剤であり、ヨウ化プロピジウムは死菌を特異的に検出するための染色剤である。   In this embodiment, a staining agent (typically a fluorescent staining agent) for specifically detecting bacteria is used, and a stained image (typically a fluorescent staining image) representing a biofilm is acquired. Examples of stains for specifically detecting bacteria include SYTO9, 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride, 4 ′, 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI (4 ′, 6-diamidino-2- phenylindole)) and propidium iodide (PI). Among these stains, SYTO9 is a stain for specifically detecting viable bacteria, and propidium iodide is a stain for specifically detecting dead bacteria.

ただし、上記の染色剤に代えて、細菌が産生する多糖類を染色することのできる糖類結合性試薬、または細菌に反応する酵素基質等を添加することにより、バイオフィルムを表す染色像を取得してもよい。また、使用可能な染色剤が上記に限られるわけでもない。例えば、有機物を特異的に検出するための染色剤(トルイジンブルー、アルシアンブルー(例えば和光純薬工業製)等)を使用して有機物を表す染色像を取得してもよく、無機物を特異的に検出するための染色剤(個々の無機物に吸着性を示す染料等)を使用してスケールを表す染色像を取得してもよい。また、複数種類の染色剤を併用してもよい。   However, in place of the above-mentioned staining agent, by adding a saccharide-binding reagent that can stain polysaccharides produced by bacteria, or an enzyme substrate that reacts with bacteria, a stained image representing a biofilm is obtained. May be. Further, usable dyeing agents are not limited to the above. For example, a staining image (eg, toluidine blue, alcian blue (for example, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)) for specifically detecting an organic substance may be used to obtain a stained image representing the organic substance, and the inorganic substance may be specific. A staining image representing a scale may be obtained using a staining agent (such as a dye exhibiting adsorptivity to individual inorganic substances). A plurality of types of staining agents may be used in combination.

レーザー光反射像および染色像を取得するための測定器としては、公知の顕微鏡が挙げられる。レーザー光反射像および染色像を取得するための好適な測定器としては、共焦点光学顕微鏡(共焦点レーザー顕微鏡)が挙げられる。共焦点光学顕微鏡によれば、レーザー光反射像および染色像を3次元像として取得できる。3次元像を取得することは、成分評価ステップにおいてレーザー光反射像および染色像の厚さ情報を利用できる点で有効である。   A publicly known microscope is mentioned as a measuring instrument for acquiring a laser beam reflected image and a dyed image. As a suitable measuring instrument for acquiring a laser beam reflection image and a stained image, a confocal optical microscope (confocal laser microscope) can be mentioned. According to the confocal optical microscope, a laser light reflection image and a stained image can be acquired as a three-dimensional image. Obtaining a three-dimensional image is effective in that the thickness information of the laser light reflected image and the stained image can be used in the component evaluation step.

共焦点光学顕微鏡の一例を、図3を参照しながら説明する。図3に示す共焦点光学顕微鏡8は、画像解析装置81、受光素子82、ピンホールパネル83、結像レンズ84、ハーフミラー85、対物レンズ86および光源87を具備している。   An example of the confocal optical microscope will be described with reference to FIG. The confocal optical microscope 8 shown in FIG. 3 includes an image analysis device 81, a light receiving element 82, a pinhole panel 83, an imaging lens 84, a half mirror 85, an objective lens 86, and a light source 87.

レーザー光反射像を取得する場合には、光源87からハーフミラー85に向けてレーザー光が照射される。ハーフミラー85に到達したレーザー光の一部は反射して対物レンズ86に向かう。対物レンズ86に到達したレーザー光は、屈折して、集光した状態で分離膜23(正確には、主面23f上の膜ファウリング90)に到達する。分離膜23に到達したレーザー光は、反射して、対物レンズ86、ハーフミラー85、結像レンズ84およびピンホールパネル83を経て受光素子82に到達する。   In the case of acquiring a laser light reflection image, laser light is irradiated from the light source 87 toward the half mirror 85. A part of the laser light reaching the half mirror 85 is reflected and travels toward the objective lens 86. The laser light reaching the objective lens 86 is refracted and reaches the separation film 23 (more precisely, the film fouling 90 on the main surface 23f) in a condensed state. The laser light that reaches the separation film 23 is reflected and reaches the light receiving element 82 through the objective lens 86, the half mirror 85, the imaging lens 84, and the pinhole panel 83.

蛍光染色像を取得する場合には、膜ファウリング90に結合した蛍光染色剤由来の蛍光が、対物レンズ86、ハーフミラー85、結像レンズ84およびピンホールパネル83を経て受光素子82に到達する。   In the case of acquiring a fluorescent dyed image, the fluorescence derived from the fluorescent dye bonded to the film fouling 90 reaches the light receiving element 82 via the objective lens 86, the half mirror 85, the imaging lens 84 and the pinhole panel 83. .

膜ファウリング90を構成する一部の成分を染色すると、レーザー光反射像が影響を受けることがある。従って、像取得ステップにおいて、レーザー光反射像を取得した後に膜ファウリング90に染色剤を接触させて染色像を取得することが好ましい。なお、像取得ステップが終了した後にも分離膜23による膜分離を継続すると、染色された膜ファウリング90の上に染色されていない膜ファウリング90が堆積する。この堆積によって、再びレーザー光反射像を取得し易い状態となる。   When some components constituting the film fouling 90 are dyed, the reflected laser light image may be affected. Therefore, in the image acquisition step, it is preferable to acquire a dyed image by bringing a dyeing agent into contact with the film fouling 90 after acquiring a laser light reflection image. If membrane separation by the separation membrane 23 is continued even after the image acquisition step is completed, the unstained membrane fouling 90 is deposited on the stained membrane fouling 90. This deposition makes it easy to acquire a reflected laser light image again.

ただし、レーザー光反射像を取得するための分離膜と染色像を取得するための分離膜とを、供給流体の流れに対して並列に配置して、これにより、同時にレーザー光反射像と染色像とを取得可能としてもよい。この形態によれば、像取得ステップに要する期間を短縮できる。   However, the separation film for acquiring the laser light reflection image and the separation film for acquiring the dyed image are arranged in parallel to the flow of the supply fluid, so that the laser light reflection image and the dyed image are simultaneously obtained. And may be acquired. According to this aspect, the period required for the image acquisition step can be shortened.

また、同一の分離膜からレーザー光反射像と染色像とを取得する場合、分離膜23においてレーザー光反射像を取得する領域と、染色像を取得する領域とは、同一であっても相違していてもよい。   Further, when the laser light reflection image and the stained image are acquired from the same separation film, the region for acquiring the laser light reflection image and the region for acquiring the staining image in the separation film 23 are different even if they are the same. It may be.

成分評価ステップでは、レーザー光反射像から膜ファウリング90の全量に関する情報Wを取得するとともに、染色像から膜ファウリング90を構成する複数の成分のうち一部の成分の量に関する情報Cを取得する。   In the component evaluation step, information W regarding the total amount of the film fouling 90 is acquired from the laser light reflection image, and information C regarding the amount of some of the components constituting the film fouling 90 is acquired from the stained image. To do.

情報Wおよび情報Cは、それぞれ膜ファウリング90の全量および一部の成分の量を特定するための情報であり、典型的には数値化された情報である。この数値は、例えば、膜ファウリング90を構成する全ての成分または一部の成分の体積を示す。ただし、情報Wおよび情報Cは、数値に限られるわけではなく、例えば対象とする成分が存在する区画を表示した2次元マップ、または対象とする成分の体積をグレースケールやカラースケールにより表示した視覚化された情報であってもよい。   Information W and information C are information for specifying the total amount of the membrane fouling 90 and the amount of some components, respectively, and are typically digitized information. This numerical value indicates, for example, the volume of all or some of the components constituting the membrane fouling 90. However, the information W and the information C are not limited to numerical values. For example, a two-dimensional map that displays a section where the target component exists, or a visual that displays the volume of the target component in gray scale or color scale. The information may be converted into information.

情報Wおよび情報Cは、例えば、レーザー光反射像および染色像をそれぞれ画像解析することにより取得される。画像解析には、公知の画像解析装置を用いることができる。画像解析装置は、測定器内部に搭載されていてもよく、測定器に有線または無線により接続されていてもよい。図3における画像解析装置81は、測定器内部に搭載された画像解析装置の一例であり、受光素子82に接続されている。   Information W and information C are acquired, for example, by performing image analysis on a laser light reflection image and a stained image, respectively. A known image analysis device can be used for image analysis. The image analysis apparatus may be mounted inside the measuring instrument, or may be connected to the measuring instrument by wire or wirelessly. The image analysis device 81 in FIG. 3 is an example of an image analysis device mounted inside the measuring instrument, and is connected to the light receiving element 82.

また、膜ファウリング90を構成する複数の成分のうちの一部の成分の量を除く残部の成分の量に関する情報CRを情報Wおよび情報Cから取得することが有効である場合もある。例えば、膜ファウリング90の大部分がバイオフィルムおよびスケールにより構成されていることが予想される状況においては、情報Cがバイオフィルムの量を表す情報である場合、取得された情報CRを、実質的にスケールの量を表す情報として取り扱うことができる。   In some cases, it may be effective to obtain information CR regarding the amount of the remaining components excluding the amount of some of the components constituting the membrane fouling 90 from the information W and the information C. For example, in a situation where most of the membrane fouling 90 is expected to be composed of a biofilm and a scale, if the information C is information representing the amount of biofilm, the acquired information CR is substantially It can be handled as information representing the amount of scale.

像取得ステップにおいて、2種類の染色剤、すなわち第1染色剤および第2染色剤を使用した場合、成分評価ステップにおいて、第1染色剤により染色される第1成分の量に関する情報c1と第2染色剤により染色される第2成分の量に関する情報c2とを含んだ情報Cが取得される。例えば、像取得ステップにおいて、生菌を特異的に検出するための第1染色剤と死菌を特異的に検出するための第2染色剤とを併用した場合、情報c1を生菌由来のバイオフィルムを表す量として、情報c2を死菌由来のバイオフィルムを表す量として取り扱うことができる。一般化すると、像取得ステップにおいて、n種類(nは整数である)の染色剤を使用した場合、成分評価ステップにおいて、各染色剤により染色される各成分の量に関する情報(情報c1、情報c2、・・・情報cn)を含んだ情報Cが取得される。   When two types of stains are used in the image acquisition step, that is, the first stain and the second stain, information c1 and second information on the amount of the first component dyed by the first stain in the component evaluation step. Information C including information c2 relating to the amount of the second component dyed by the staining agent is acquired. For example, in the image acquisition step, when a first stain for specifically detecting viable bacteria and a second stain for specifically detecting dead bacteria are used in combination, the information c1 is bio-derived from the live bacteria. Information c2 can be handled as an amount representing a biofilm derived from killed bacteria as an amount representing a film. In general, when n types of stains (n is an integer) are used in the image acquisition step, information (information c1, information c2) regarding the amount of each component dyed by each stain in the component evaluation step. ,... Information C including information cn) is acquired.

洗浄法指定ステップでは、情報Wおよび情報Cにより定まる洗浄法を指定する。   In the cleaning method designation step, a cleaning method determined by information W and information C is designated.

情報Wおよび情報Cが数値化された情報である場合、情報Wおよび情報Cを入力値として得た出力値を算出し、洗浄法を出力値により定めることができる。例えば、情報Wと情報Cとを比較することにより、レーザー光反射像の体積に対する染色像の体積の比、レーザー光反射像の体積と染色像の体積の差分等を算出することは、洗浄法の指定に有効である。また、情報Cと情報CRとを比較することにより、染色像の体積とレーザー光反射像における染色像以外の部分の体積との差分を算出することにより両者の大小関係を判定してもよい。情報Wおよび情報Cが視覚化された情報である場合、情報Wと情報Cとを目視により比較して、レーザー光反射像の体積と染色像の体積との大小関係を判定してもよい。   When the information W and the information C are digitized information, an output value obtained by using the information W and the information C as input values can be calculated, and a cleaning method can be determined by the output values. For example, by comparing the information W and the information C, calculating the ratio of the volume of the stained image to the volume of the laser light reflected image, the difference between the volume of the laser light reflected image and the volume of the stained image, etc. It is effective to specify. Further, by comparing the information C with the information CR and calculating the difference between the volume of the stained image and the volume of the portion other than the stained image in the laser light reflected image, the magnitude relationship between the two may be determined. When the information W and the information C are visualized information, the information W and the information C may be visually compared to determine the magnitude relationship between the volume of the laser light reflected image and the volume of the stained image.

本実施形態では、膜ファウリング90における除去すべき成分がバイオフィルムであることを示す出力値が算出された場合はバイオフィルムを好適に除去できる洗浄法(例えばアルカリ洗浄法)が選択され、当該除去すべき成分がスケールであることを示す出力値が算出された場合は、スケールを好適に除去できる洗浄法(例えば酸洗浄法)が選択される。   In the present embodiment, when an output value indicating that the component to be removed in the membrane fouling 90 is a biofilm is calculated, a cleaning method (for example, an alkali cleaning method) that can suitably remove the biofilm is selected, When an output value indicating that the component to be removed is a scale is calculated, a cleaning method (for example, an acid cleaning method) that can suitably remove the scale is selected.

ただし、洗浄法指定ステップが本実施形態の態様に限られるわけではない。例えば、膜ファウリング90における除去すべき成分がバイオフィルムであることを示す出力値が算出された場合、当該除去すべき成分が生菌由来のバイオフィルムであることを示す出力値が算出されたときには生菌由来のバイオフィルムを好適に除去できる洗浄法(例えば殺菌洗浄法)が選択され、当該除去すべき成分が死菌由来のバイオフィルムであることを示す出力値が算出されたときには死菌由来のバイオフィルムを好適に除去できる洗浄法(例えばフラッシング洗浄法)が選択される態様も採用され得る。なお、情報Wにより、膜ファウリング90が分離膜23の洗浄を要するほどには堆積していないことが把握される場合には洗浄ステップを実施しないことが選択される態様も採用され得る。この場合、洗浄法指定ステップは、情報Wおよび情報Cにより定まる洗浄法を指定するか、あるいは、洗浄しないことを決定するステップとして実施される。   However, the cleaning method designation step is not limited to the aspect of the present embodiment. For example, when an output value indicating that the component to be removed in the membrane fouling 90 is a biofilm is calculated, an output value indicating that the component to be removed is a biofilm derived from living bacteria is calculated. Sometimes a cleaning method (for example, a sterilization cleaning method) that can suitably remove a biofilm derived from live bacteria is selected, and when an output value indicating that the component to be removed is a biofilm derived from killed bacteria is calculated, A mode in which a cleaning method (for example, a flushing cleaning method) capable of suitably removing the derived biofilm may be employed. In addition, when it is understood from the information W that the membrane fouling 90 is not deposited to the extent that the separation membrane 23 needs to be cleaned, a mode in which the cleaning step is not performed may be adopted. In this case, the cleaning method designating step is performed as a step of designating the cleaning method determined by the information W and the information C or determining not to perform the cleaning.

バイオフィルムを好適に除去できる分離膜23の洗浄法としては、アルカリ洗浄法、殺菌洗浄法、物理洗浄法等が挙げられる。スケールを好適に除去できる分離膜23の洗浄法としては、酸洗浄法が挙げられる。生菌由来のバイオフィルムを特に好適に除去できる分離膜23の洗浄法としては、殺菌洗浄法等が挙げられる。死菌由来のバイオフィルムを特に好適に除去できる分離膜23の洗浄法としては、物理洗浄法等が挙げられる。   Examples of the cleaning method of the separation membrane 23 that can suitably remove the biofilm include an alkali cleaning method, a sterilizing cleaning method, and a physical cleaning method. An example of a cleaning method for the separation membrane 23 that can suitably remove the scale is an acid cleaning method. Examples of the cleaning method for the separation membrane 23 that can remove the biofilm derived from live bacteria particularly preferably include a sterilization cleaning method. Examples of the cleaning method for the separation membrane 23 that can particularly suitably remove the biofilm derived from dead bacteria include a physical cleaning method.

上記のアルカリ洗浄法で使用される薬剤は水酸化ナトリウム等であり、酸洗浄法で使用される薬剤はクエン酸、塩酸等であり、殺菌洗浄法で使用される薬剤は塩素等である。アルカリ洗浄法、酸洗浄法および殺菌洗浄法では、上記の薬剤を洗浄対象物(分離膜23)に供給する。上記の物理洗浄法としては、フラッシング洗浄法、逆洗浄法等が挙げられる。   The chemical used in the above alkaline cleaning method is sodium hydroxide or the like, the chemical used in the acid cleaning method is citric acid, hydrochloric acid or the like, and the chemical used in the sterilization cleaning method is chlorine or the like. In the alkali cleaning method, the acid cleaning method, and the sterilization cleaning method, the above chemicals are supplied to the object to be cleaned (separation membrane 23). Examples of the physical cleaning method include a flushing cleaning method and a reverse cleaning method.

洗浄ステップでは、洗浄法指定ステップにおいて指定された洗浄法により分離膜23の洗浄が実施される。   In the cleaning step, the separation membrane 23 is cleaned by the cleaning method specified in the cleaning method specifying step.

以下、具体例(第1具体例〜第3具体例)により、本実施形態における分離膜23の洗浄方法をさらに説明する。   Hereinafter, the cleaning method of the separation membrane 23 in the present embodiment will be further described with specific examples (first specific example to third specific example).

第1具体例では、まず、膜分離ステップにおいて、分離膜23の主面23fに膜ファウリング90が堆積していく。次に、像取得ステップにおいて、膜ファウリング90のレーザー光反射像を取得するとともに、膜ファウリング90におけるバイオフィルムを表す染色像を取得する。次に、成分評価ステップにおいて、レーザー光反射像および染色像から、膜ファウリング90の全体積を表す情報Wおよび膜ファウリング90におけるバイオフィルムの体積を表す情報Cを取得し、情報Wおよび情報Cからスケールの体積を表すと推定される情報CRを取得する。次に、洗浄法指定ステップにおいて、情報Cおよび情報CRから、バイオフィルムの体積とスケールの体積との大小関係を判定する。バイオフィルムの体積がスケールの体積以上と判定された場合にはアルカリ洗浄法を、バイオフィルムの体積がスケールの体積未満と判定された場合には酸洗浄法を選択する。洗浄ステップでは、洗浄法指定ステップにおいて選択された洗浄法により、分離膜23の洗浄を実施する。   In the first specific example, first, the membrane fouling 90 is deposited on the main surface 23f of the separation membrane 23 in the membrane separation step. Next, in the image acquisition step, a laser light reflection image of the membrane fouling 90 is acquired, and a stained image representing a biofilm in the membrane fouling 90 is acquired. Next, in the component evaluation step, information W representing the total volume of the membrane fouling 90 and information C representing the volume of the biofilm in the membrane fouling 90 are acquired from the laser light reflection image and the stained image, and the information W and the information are obtained. Information CR estimated to represent the volume of the scale is obtained from C. Next, in the cleaning method designation step, the magnitude relationship between the volume of the biofilm and the volume of the scale is determined from the information C and the information CR. When the biofilm volume is determined to be greater than or equal to the scale volume, the alkali cleaning method is selected, and when the biofilm volume is determined to be less than the scale volume, the acid cleaning method is selected. In the cleaning step, the separation membrane 23 is cleaned by the cleaning method selected in the cleaning method designating step.

第1具体例では、成分評価ステップにおいて、複数の成分のうちの一部の成分の量を除く残部の成分の量に関する情報CR(スケールの体積)を情報W(膜ファウリング90の全体積)および情報C(バイオフィルムの体積)から取得し、洗浄法指定ステップにおいて、情報Cおよび情報CRにより、洗浄方法を酸洗浄法およびアルカリ洗浄法から選択して指定する。従って、第1具体例では、バイオフィルムを除去すべき場合に適した洗浄とスケールを除去すべき場合に適した洗浄のいずれかを選択的に実施できる。   In the first specific example, in the component evaluation step, information CR (volume of the scale) regarding the amount of the remaining components excluding the amount of some of the plurality of components is expressed as information W (total volume of the membrane fouling 90). And from the information C (volume of biofilm), and in the cleaning method designation step, the cleaning method is selected and designated from the acid cleaning method and the alkali cleaning method by the information C and information CR. Therefore, in the first specific example, it is possible to selectively perform either washing suitable for removing the biofilm or washing suitable for removing the scale.

第2具体例では、第1具体例と同様の膜分離ステップおよび像取得ステップを実施する。次に、成分評価ステップにおいて、レーザー光反射像および染色像から、膜ファウリング90の全体積を表す情報Wおよび膜ファウリング90におけるバイオフィルムの体積を表す情報Cを取得する。次に、洗浄法指定ステップにおいて、情報Wと情報Cとを比較することにより、レーザー光反射像の体積に対するバイオフィルムを表す染色像の体積の比C/Wを出力値として算出する。引き続き、例えば、比C/Wが0.05以上である場合にはアルカリ洗浄法を、比C/Wが0.05未満である場合は酸洗浄法を選択する。洗浄ステップでは、洗浄法指定ステップにおいて選択された洗浄法により、分離膜23の洗浄を実施する。   In the second specific example, the same membrane separation step and image acquisition step as those in the first specific example are performed. Next, in the component evaluation step, information W representing the entire volume of the membrane fouling 90 and information C representing the volume of the biofilm in the membrane fouling 90 are acquired from the laser light reflection image and the stained image. Next, in the cleaning method designation step, by comparing the information W and the information C, the ratio C / W of the volume of the stained image representing the biofilm to the volume of the reflected laser light image is calculated as an output value. Subsequently, for example, when the ratio C / W is 0.05 or more, the alkali cleaning method is selected, and when the ratio C / W is less than 0.05, the acid cleaning method is selected. In the cleaning step, the separation membrane 23 is cleaned by the cleaning method selected in the cleaning method designating step.

第2具体例によっても、バイオフィルムを除去すべき場合に適した洗浄とスケールを除去すべき場合に適した洗浄のいずれかを選択的に実施できる。   According to the second specific example, either the washing suitable for removing the biofilm or the washing suitable for removing the scale can be selectively performed.

第3具体例では、第1具体例と同一の膜分離ステップを実施する。次に、像取得ステップにおいて、膜ファウリング90のレーザー光反射像を取得するとともに、膜ファウリング90における生菌由来のバイオフィルムを表す第1染色像および膜ファウリング90における死菌由来のバイオフィルムを表す第2染色像を取得する。次に、成分評価ステップにおいて、レーザー光反射像、第1染色像および第2染色像から、膜ファウリング90の全体積を表す情報W、膜ファウリング90における生菌由来のバイオフィルムの体積を表す情報c1および膜ファウリング90における死菌由来のバイオフィルムの体積を表す情報c2を取得し、情報W、情報c1および情報c2からスケールの体積を表すと推定される情報CRを取得する。次に、洗浄法指定ステップにおいて、情報c1、情報c2および情報CRから、バイオフィルムの体積(生菌由来のバイオフィルムの体積と死菌由来のバイオフィルムの体積の和)とスケールの体積との大小関係を判定する。バイオフィルムの体積がスケールの体積以上と判定された場合、生菌由来のバイオフィルムの体積と死菌由来のバイオフィルムの体積との大小関係を判定し、生菌由来のバイオフィルムの体積が死菌由来のバイオフィルムの体積以上と判定されたときには殺菌洗浄法を、生菌由来のバイオフィルムの体積が死菌由来のバイオフィルムの体積未満と判定されたときにはフラッシング洗浄法を選択する。バイオフィルムの体積がスケールの体積未満と判定された場合には酸洗浄法を選択する。洗浄ステップでは、洗浄法指定ステップにおいて選択された洗浄法により、分離膜23の洗浄を実施する。   In the third specific example, the same membrane separation step as in the first specific example is performed. Next, in the image acquisition step, a laser light reflection image of the membrane fouling 90 is acquired, a first stained image representing a biofilm derived from live bacteria in the membrane fouling 90, and a dead bacteria-derived bio in the membrane fouling 90. A second stained image representing the film is obtained. Next, in the component evaluation step, from the laser light reflection image, the first stained image, and the second stained image, information W representing the entire volume of the membrane fouling 90, and the volume of the biofilm derived from viable bacteria in the membrane fouling 90 The information c1 that represents the volume of the biofilm derived from dead bacteria in the membrane fouling 90 and the information c2 that represents the volume of the scale are obtained from the information W, the information c1, and the information c2. Next, in the cleaning method designation step, from the information c1, the information c2 and the information CR, the volume of the biofilm (the sum of the volume of the biofilm derived from living bacteria and the volume of the biofilm derived from dead bacteria) and the volume of the scale are calculated. Determine the magnitude relationship. If the volume of the biofilm is determined to be greater than or equal to the volume of the scale, the size relationship between the volume of the biofilm derived from viable bacteria and the volume of the biofilm derived from dead bacteria is determined, and the volume of the biofilm derived from live bacteria is dead. When it is determined that the volume of the biofilm derived from the bacteria is equal to or greater than the volume of the biofilm derived from bacteria, the flushing cleaning method is selected when the volume of the biofilm derived from live bacteria is determined to be less than the volume of the biofilm derived from dead bacteria. If the biofilm volume is determined to be less than the scale volume, an acid cleaning method is selected. In the cleaning step, the separation membrane 23 is cleaned by the cleaning method selected in the cleaning method designating step.

第3具体例では、洗浄法指定ステップにおいて、洗浄法を、酸洗浄法、殺菌洗浄法およびフラッシング洗浄法から選択して指定する。第3具体例によっても、バイオフィルムを除去すべき場合に適した洗浄とスケールを除去すべき場合に適した洗浄のいずれかを選択的に実施できる。さらに、第3具体例によれば、バイオフィルムを除去すべき場合の洗浄を、生菌由来のバイオフィルムの除去に特に適した洗浄および死菌由来のバイオフィルムの除去に特に適した洗浄から選択的に実施できる。   In the third specific example, in the cleaning method designation step, the cleaning method is selected and designated from an acid cleaning method, a sterilization cleaning method, and a flushing cleaning method. According to the third specific example, either washing suitable for removing the biofilm or washing suitable for removing the scale can be selectively performed. Further, according to the third specific example, the washing when the biofilm is to be removed is selected from washing particularly suitable for removing biofilm derived from live bacteria and washing particularly suitable for removing biofilm derived from dead bacteria. Can be implemented.

(第2実施形態)
分離膜の主面に堆積する膜ファウリングの評価は、当該膜ファウリングを間接的に評価する評価方法によっても実施され得る。また、当該分離膜の洗浄は、この評価方法の評価結果に基づいて実施する洗浄方法により実施され得る。以下、膜ファウリングの間接的な評価方法およびこれを利用した分離膜の洗浄方法の一実施形態として、膜分離装置の膜ファウリングの評価方法および膜分離装置の洗浄方法を説明する。なお、以下の説明では、第1実施形態と重複する説明を省略する場合がある。
(Second Embodiment)
Evaluation of membrane fouling deposited on the main surface of the separation membrane can also be performed by an evaluation method for indirectly evaluating the membrane fouling. Further, the separation membrane can be cleaned by a cleaning method that is performed based on the evaluation result of the evaluation method. Hereinafter, as an embodiment of an indirect membrane fouling evaluation method and a separation membrane cleaning method using the same, a membrane fouling evaluation method for a membrane separation device and a membrane separation device cleaning method will be described. In addition, in the following description, the description which overlaps with 1st Embodiment may be abbreviate | omitted.

まず、本実施形態における膜分離装置の構成を説明する。   First, the configuration of the membrane separation apparatus in the present embodiment will be described.

図4に示す膜分離装置110は、供給流体F(第1実施形態の供給流体に相当する流体)を膜分離して透過流体を生成する機能を具備している。膜分離装置110は、当該機能を提供するための分離膜モジュール101と、分離膜モジュール101において堆積する膜ファウリングを間接的に把握するためのサブモジュール102とを備えている。膜分離装置110では、分離膜モジュール101は第1の流路111の下流端に接続され、サブモジュール102は第1の流路111から分岐した分岐路である第2の流路112の下流端に接続され、第1の流路111に加圧ポンプ106が設けられ、第2の流路112にバルブ(流量調整バルブ)105が設けられており、これにより、供給流体Fの大部分が分離膜モジュール101に導かれ、供給流体Fから分岐して流れる残部(以下、サンプリング流体S)は、サブモジュール102に導かれる。本実施形態では、分離膜モジュール101およびサブモジュール102はクロスフロー式のモジュールであるため、分離膜モジュール101に導かれた供給流体Fは透過流体T1と濃縮流体C1とに分離され、サブモジュール102に導かれたサンプリング流体Sは透過流体T2と濃縮流体C2とに分離される。 The membrane separation device 110 shown in FIG. 4 has a function of generating a permeated fluid by membrane-separating the supply fluid F (fluid corresponding to the supply fluid of the first embodiment). The membrane separation apparatus 110 includes a separation membrane module 101 for providing the function and a submodule 102 for indirectly grasping membrane fouling deposited in the separation membrane module 101. In the membrane separator 110, the separation membrane module 101 is connected to the downstream end of the first flow path 111, and the submodule 102 is the downstream end of the second flow path 112 that is a branch path branched from the first flow path 111. , A pressure pump 106 is provided in the first flow path 111, and a valve (flow rate adjusting valve) 105 is provided in the second flow path 112, so that most of the supply fluid F is separated. The remaining portion (hereinafter referred to as sampling fluid S) that is guided to the membrane module 101 and flows from the supply fluid F is guided to the submodule 102. In this embodiment, since the separation membrane module 101 and the submodule 102 are cross-flow type modules, the supply fluid F guided to the separation membrane module 101 is separated into the permeation fluid T 1 and the concentrated fluid C 1. The sampling fluid S guided to the module 102 is separated into a permeating fluid T 2 and a concentrated fluid C 2 .

本実施形態における分離膜モジュール101は、分離膜23と同一種類の分離膜を有するスパイラル型のモジュールである。ただし、分離膜モジュールは、フレームアンドプレート型等の平膜型、チューブラー型等の管状型、中空糸型、プリーツ型等のモジュールであってもよい。また、分離膜モジュールは、全量濾過方式等の、クロスフロー式以外の方式のモジュールであってもよい。   The separation membrane module 101 in this embodiment is a spiral type module having the same type of separation membrane as the separation membrane 23. However, the separation membrane module may be a flat membrane type such as a frame and plate type, a tubular type such as a tubular type, a hollow fiber type, or a pleated type. Further, the separation membrane module may be a module of a system other than the cross flow system, such as a total filtration system.

本実施形態におけるサブモジュール102では、図5Aおよび図5Bに示すように、透過側流路材124、ファウリング評価用分離膜123および堆積材122がこの順に積層された状態で容器130に収容されている。容器130には、流入ポート127、濃縮流体流出ポート128および透過流体流出ポート129が設けられており、流入ポート127は第2の流路112に接続されている。これにより、流入ポート127から容器130内にサンプリング流体Sが流入し、その一部が堆積材122に面する供給側流路161を通過して濃縮流体C2として濃縮流体流出ポート128から流出し、その別の一部がファウリング評価用分離膜123を透過して透過側流路材124に面する透過側流路162を通過して透過流体T2として流出可能となっている。なお、図面の見易さの便宜のため、図5Aおよび図5Bでは、膜ファウリングを省略している。 In the submodule 102 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, the permeation side flow path material 124, the fouling evaluation separation film 123, and the deposition material 122 are accommodated in the container 130 in a state of being laminated in this order. ing. The container 130 is provided with an inflow port 127, a concentrated fluid outflow port 128, and a permeated fluid outflow port 129, and the inflow port 127 is connected to the second flow path 112. As a result, the sampling fluid S flows into the container 130 from the inflow port 127, and a part of the sampling fluid S passes through the supply side channel 161 facing the deposition material 122 and flows out from the concentrated fluid outflow port 128 as the concentrated fluid C 2. , and it can flow out through the permeation-side passage 162 which portion of the other facing the fouling evaluation separation film 123 on the permeation-side passage material 124 passes through as permeate T 2. For convenience of viewing the drawings, film fouling is omitted in FIGS. 5A and 5B.

サブモジュール102による分離膜モジュール101の膜ファウリングの再現性を向上させる観点から、本実施形態におけるファウリング評価用分離膜123は、分離膜モジュール101における分離膜の材料と同一の材料から構成されている。ただし、ファウリング評価用分離膜123が、分離膜モジュール101における分離膜の材料と別の材料から構成されていてもよい。なお、ファウリング評価用分離膜123における、供給側流路161に面する膜表面123fと、透過側流路162に面する膜裏面123bのうち、サンプリング流体Sの供給側の面であり、膜ファウリングがより堆積し易い面である膜表面123fが、特許請求の範囲における「主面」に対応する。   From the viewpoint of improving the reproducibility of the membrane fouling of the separation membrane module 101 by the submodule 102, the separation membrane 123 for fouling evaluation in the present embodiment is made of the same material as the material of the separation membrane in the separation membrane module 101. ing. However, the fouling evaluation separation membrane 123 may be made of a material different from the material of the separation membrane in the separation membrane module 101. Of the membrane surface 123f facing the supply-side channel 161 and the membrane back surface 123b facing the permeation-side channel 162 in the fouling evaluation separation membrane 123, the surface on the supply side of the sampling fluid S, and the membrane The film surface 123f, which is a surface on which fouling is more easily deposited, corresponds to the “main surface” in the claims.

本実施形態における堆積材122は、膜表面123fに接するように設けられた樹脂製の格子状ネットである。堆積材122は、サンプリング流体Sの流れを一旦堰き止め、サブモジュール102内でサンプリング流体Sの流れに滞留または乱流を生じさせて、膜表面123fにおいて膜ファウリングの堆積を促進させる。ただし、堆積材は、離散的に設けられた凸状部群により構成されていてもよく、別の材料(ゴム、金属等)によって構成されていてもよい。また、堆積材は、省略されていてもよい。   The deposition material 122 in this embodiment is a resin-made lattice net provided so as to be in contact with the film surface 123f. The deposition material 122 temporarily dams the flow of the sampling fluid S and causes the flow of the sampling fluid S to stay or turbulence in the submodule 102 to promote deposition of film fouling on the film surface 123f. However, the deposition material may be configured by a group of convex portions provided discretely, or may be configured by another material (rubber, metal, etc.). Further, the deposition material may be omitted.

透過側流路材124は、膜裏面123bに接するように設けられた樹脂製の格子状ネットである。透過側流路材124は、透過流体T2を滞留させることなく流出ポート129に導くための部材である。本実施形態では、透過側流路材124と堆積材122とは、同一の材料から構成されかつ同一の形状を有しているが、異なる材料から構成されていてもよく、異なる形状を有していてもよい。 The permeate-side channel material 124 is a resin-made lattice net provided so as to be in contact with the film back surface 123b. The permeate-side flow path member 124 is a member for guiding the permeate fluid T 2 to the outflow port 129 without stagnation. In this embodiment, the permeation-side flow path member 124 and the deposition material 122 are made of the same material and have the same shape, but may be made of different materials and have different shapes. It may be.

容器130は、開口部150を有する容器本体131と、開口部150に着脱自在に取り付けられた蓋部132とを含んでいる。開口部150は、蓋部132が取り外された際に膜表面123fを測定(観察)できるように、供給側流路161を挟んで膜表面123fに面する位置に設けられている。   The container 130 includes a container main body 131 having an opening 150 and a lid 132 that is detachably attached to the opening 150. The opening 150 is provided at a position facing the membrane surface 123f with the supply-side flow channel 161 interposed therebetween so that the membrane surface 123f can be measured (observed) when the lid 132 is removed.

本実施形態では、容器本体131を着脱自在の蓋部132により塞ぐ態様を有しながらも耐圧性を確保できるように、容器130が構成されている。具体的には、開口部150に形成された雌螺子部141と、蓋部132に形成された雄螺子部142とが螺合することにより、開口部150に蓋部132が螺合可能とされている。なお、本実施形態における容器130は金属(ステンレス)により構成されているが、全部または一部が透明部材(耐圧ガラス等)により構成されていてもよい。この場合には、該透明部材を介してファウリング評価用分離膜123を観察できるため、開口部150および蓋部132が省略され得る。   In the present embodiment, the container 130 is configured so as to ensure pressure resistance while having a mode in which the container main body 131 is closed by a detachable lid 132. Specifically, when the female screw portion 141 formed in the opening 150 and the male screw portion 142 formed in the lid portion 132 are screwed together, the lid portion 132 can be screwed into the opening portion 150. ing. In addition, although the container 130 in this embodiment is comprised with the metal (stainless steel), all or one part may be comprised with the transparent member (pressure | voltage resistant glass etc.). In this case, since the separation film 123 for fouling evaluation can be observed through the transparent member, the opening 150 and the lid 132 can be omitted.

本実施形態では、分離膜モジュール101およびサブモジュール102の両モジュールとして同一方式のモジュールが用いられているため、サブモジュール102による分離膜モジュール101の膜ファウリングの再現性が高い。ただし、両モジュールとして別方式のモジュールが用いられていてもよい。   In this embodiment, since the same type of module is used as both the separation membrane module 101 and the submodule 102, the reproducibility of the membrane fouling of the separation membrane module 101 by the submodule 102 is high. However, different types of modules may be used as both modules.

本実施形態では、共焦点光学顕微鏡108がサブモジュール102に併設されている。共焦点光学顕微鏡108の構成の例については、図3を参照して説明した例と同様であるため、ここでは記載を省略する。ただし、共焦点光学顕微鏡108に代えて別の測定器を用いてもよい。   In the present embodiment, a confocal optical microscope 108 is provided in the submodule 102. An example of the configuration of the confocal optical microscope 108 is the same as the example described with reference to FIG. However, another measuring device may be used instead of the confocal optical microscope 108.

本実施形態では、第2の流路112の分岐路に染色剤タンク104が接続されている。染色剤タンク104には、細菌を特異的に検出するための染色剤が蓄えられており、バルブ107を開くことによりサブモジュール102に染色剤を供給可能としている。ただし、染色剤タンク104には、第1実施形態で説明した染色剤のいずれが蓄えられていてもよい。また、図4では、染色剤タンク104は1つであるが、複数種類の染色剤を用いる場合には、複数の染色剤タンクを設ければよい。   In the present embodiment, the stain tank 104 is connected to the branch path of the second flow path 112. The stain tank 104 stores a stain for specifically detecting bacteria, and the stain can be supplied to the submodule 102 by opening the valve 107. However, any of the stains described in the first embodiment may be stored in the stain tank 104. In FIG. 4, there is one staining agent tank 104, but when a plurality of types of staining agents are used, a plurality of staining agent tanks may be provided.

次に、膜分離装置110の膜ファウリングの評価方法および膜分離装置110の洗浄方法を説明する。膜分離装置110の膜ファウリングの評価方法における測定対象はファウリング評価用分離膜123の主面123fに堆積した膜ファウリングであり、洗浄対象は分離膜モジュール101における分離膜およびファウリング評価用分離膜123である。本実施形態における膜分離装置110の膜ファウリングの評価方法は、膜分離ステップと、像取得ステップと、成分評価ステップとを具備している。本実施形態における膜分離装置110の洗浄方法は、当該評価方法を実施する膜ファウリング評価ステップと、洗浄法指定ステップと、洗浄ステップと、を具備している。以下、膜分離ステップ、像取得ステップ、成分評価ステップ、洗浄法指定ステップおよび洗浄ステップの各ステップの一例について説明する。   Next, a membrane fouling evaluation method of the membrane separation device 110 and a cleaning method of the membrane separation device 110 will be described. The measurement target in the membrane fouling evaluation method of the membrane separation apparatus 110 is a membrane fouling deposited on the main surface 123f of the separation membrane 123 for fouling evaluation, and the cleaning target is for the separation membrane and the fouling evaluation in the separation membrane module 101. This is the separation membrane 123. The membrane fouling evaluation method of the membrane separation apparatus 110 in this embodiment includes a membrane separation step, an image acquisition step, and a component evaluation step. The method for cleaning the membrane separation device 110 in the present embodiment includes a membrane fouling evaluation step for performing the evaluation method, a cleaning method designating step, and a cleaning step. Hereinafter, an example of each step of the membrane separation step, the image acquisition step, the component evaluation step, the cleaning method designation step, and the cleaning step will be described.

膜分離ステップでは、供給流体Fの一部が分離膜モジュール101における分離膜を透過し、サンプリング流体Sの一部がサブモジュール102におけるファウリング評価用分離膜123を透過する。膜分離ステップにより、分離膜モジュール101における分離膜の主面(供給流体Fが供給される面)およびサブモジュール102におけるファウリング評価用分離膜123の主面(膜表面123f)に膜ファウリングが堆積していく。   In the membrane separation step, part of the supply fluid F passes through the separation membrane in the separation membrane module 101, and part of the sampling fluid S passes through the separation membrane 123 for fouling evaluation in the submodule 102. By the membrane separation step, membrane fouling occurs on the main surface of the separation membrane (surface to which the supply fluid F is supplied) in the separation membrane module 101 and the main surface (membrane surface 123f) of the separation membrane 123 for fouling evaluation in the submodule 102. Accumulate.

分離膜モジュール101における分離膜の主面および膜表面123fに膜ファウリングが堆積する速度は、膜分離装置110のアプリケーション等によって相違する。膜分離装置110を海水淡水化装置として使用する場合、加圧ポンプ106の上流側から前処理された海水が流入する。ここで、前処理とは、砂濾過処理、UF膜、MF膜を用いた膜処理等である。海水の前処理が適切であればスケールの堆積速度は遅く、スケールが実質的に形成されない場合もある。海水の前処理が不適切であればスケールの堆積速度は速くなる。バイオフィルムの栄養源は有機物であるため、バイオフィルムの堆積速度は、海水に含まれる有機物の量および種類によって大きく相違する。供給流体が海水であり、海水が適切に前処理されてスケールの堆積速度が遅く、海水が一般的な量および種類の有機物を有することを前提とする場合、像取得ステップの適切なインターバルは、例えば2〜3カ月である。   The rate at which membrane fouling is deposited on the main surface of the separation membrane and the membrane surface 123f in the separation membrane module 101 differs depending on the application of the membrane separation device 110 and the like. When the membrane separation device 110 is used as a seawater desalination device, pretreated seawater flows from the upstream side of the pressure pump 106. Here, the pretreatment is a sand filtration treatment, a membrane treatment using a UF membrane, an MF membrane, or the like. If seawater pretreatment is appropriate, the rate of scale deposition is slow and the scale may not be substantially formed. If seawater pretreatment is inadequate, the scale deposition rate will increase. Since the nutrient source of biofilm is organic matter, the deposition rate of biofilm varies greatly depending on the amount and type of organic matter contained in seawater. If the feed fluid is seawater, the seawater is properly pretreated, the scale deposition rate is slow, and the seawater has a general amount and type of organic matter, the appropriate interval for the image acquisition step is For example, 2 to 3 months.

本実施形態の膜分離ステップでは、バルブ105を、サブモジュール102に供給されるサンプリング流体Sの圧力と、分離膜モジュール101に供給される供給流体Fの圧力との相違が所定値以下となるように調整する。これにより、サブモジュール102による分離膜モジュール101の膜ファウリングの再現性が向上する。   In the membrane separation step of the present embodiment, the valve 105 is set so that the difference between the pressure of the sampling fluid S supplied to the submodule 102 and the pressure of the supply fluid F supplied to the separation membrane module 101 is a predetermined value or less. Adjust to. Thereby, the reproducibility of the membrane fouling of the separation membrane module 101 by the submodule 102 is improved.

像取得ステップでは、ファウリング評価用分離膜123の膜表面123f(主面)に堆積した膜ファウリングを評価対象として、当該膜ファウリングのレーザー光反射像と当該膜ファウリングの染色像とを取得する。具体的には、まず、バルブ105を閉じる。次に、蓋部132を開口部150から取り外す。次に、共焦点光学顕微鏡108を、膜表面123fの測定に適した位置において固定する。次に、膜表面123fに堆積した膜ファウリングのレーザー光反射像を取得する。次に、バルブ107を開くことにより、染色剤タンク104からサブモジュール102に染色剤を注入し、染色剤を膜ファウリングに接触させる。次に、膜ファウリングの染色像を取得する。本実施形態では、細菌を特異的に検出するための染色剤を用いることにより、膜ファウリングにおけるバイオフィルムを表す染色像を取得する。   In the image acquisition step, the film fouling deposited on the membrane surface 123f (main surface) of the fouling evaluation separation membrane 123 is evaluated, and the laser light reflection image of the film fouling and the stained image of the film fouling are obtained. get. Specifically, first, the valve 105 is closed. Next, the lid 132 is removed from the opening 150. Next, the confocal optical microscope 108 is fixed at a position suitable for measurement of the film surface 123f. Next, a laser beam reflection image of the film fouling deposited on the film surface 123f is acquired. Next, by opening the valve 107, the staining agent is injected from the staining agent tank 104 into the submodule 102, and the staining agent is brought into contact with the membrane fouling. Next, a stained image of membrane fouling is acquired. In the present embodiment, a stained image representing a biofilm in membrane fouling is obtained by using a stain for specifically detecting bacteria.

成分評価ステップでは、レーザー光反射像から膜ファウリングの全量に関する情報Wを取得するとともに、染色像からバイオフィルムの量に関する情報Cを取得する。本実施形態では、共焦点光学顕微鏡108に搭載されている画像解析装置を用いてレーザー光反射像および染色像をそれぞれ画像解析することにより、情報Wおよび情報Cを取得する。また、本実施形態では、情報Wおよび情報Cを数値化された情報として取得し、情報CRを情報Wおよび情報Cから取得してスケールに関する量を表す情報として取り扱う。   In the component evaluation step, information W regarding the total amount of film fouling is acquired from the laser light reflection image, and information C regarding the amount of biofilm is acquired from the stained image. In the present embodiment, the information W and the information C are acquired by performing image analysis on the laser light reflection image and the stained image using an image analysis device mounted on the confocal optical microscope 108, respectively. In the present embodiment, the information W and the information C are acquired as digitized information, and the information CR is acquired from the information W and the information C and handled as information indicating the amount related to the scale.

洗浄法指定ステップでは、情報W、情報Cおよび情報CRを入力値として得た出力値を算出し、洗浄法を出力値により定める。具体的には、膜ファウリングが分離膜123の洗浄を要するほどには堆積していないことを示す出力値が算出された場合には洗浄ステップを実施しないことが選択される。それ以外の場合、膜ファウリングにおける除去すべき成分がバイオフィルムであることを示す出力値が算出されたときにはアルカリ洗浄法が選択され、当該成分がスケールであることを示す出力値が算出されたときには酸洗浄法が選択される。   In the cleaning method designation step, an output value obtained by using the information W, the information C, and the information CR as input values is calculated, and the cleaning method is determined by the output value. Specifically, when the output value indicating that the membrane fouling is not deposited to the extent that the separation membrane 123 needs to be cleaned is calculated, it is selected not to perform the cleaning step. In other cases, when an output value indicating that the component to be removed in the membrane fouling is a biofilm is calculated, the alkali cleaning method is selected, and an output value indicating that the component is a scale is calculated. Sometimes an acid cleaning method is selected.

洗浄ステップでは、洗浄法指定ステップにおいて選択された洗浄法による洗浄が実施される。本実施形態における洗浄ステップでは、分離膜モジュール101における分離膜の洗浄に加えてファウリング評価用分離膜123の洗浄を実施するため、洗浄後においてもサブモジュール102による分離膜モジュールの膜ファウリングの再現性が維持される。   In the cleaning step, cleaning is performed by the cleaning method selected in the cleaning method designation step. In the cleaning step of the present embodiment, the separation membrane 123 for fouling evaluation is cleaned in addition to the cleaning of the separation membrane in the separation membrane module 101. Therefore, even after cleaning, the membrane fouling of the separation membrane module by the submodule 102 is performed. Reproducibility is maintained.

本実施形態における洗浄ステップでは、薬剤を加圧ポンプ106よりも上流側において供給流体Fに添加することによりアルカリ洗浄法または酸洗浄法による洗浄を実施する。   In the cleaning step in the present embodiment, the cleaning is performed by the alkali cleaning method or the acid cleaning method by adding the chemical to the supply fluid F upstream of the pressurizing pump 106.

本実施形態では、ファウリング評価用分離膜123に堆積した膜ファウリングが所定量以上の場合、像取得ステップ、成分評価ステップ、洗浄法指定ステップおよび洗浄ステップを繰り返す。また、繰り返し洗浄を実施しても、膜ファウリングが所定量未満にならない場合には、サブモジュール102を交換する。   In this embodiment, when the film fouling deposited on the fouling evaluation separation membrane 123 is a predetermined amount or more, the image acquisition step, the component evaluation step, the cleaning method designation step, and the cleaning step are repeated. Further, if the film fouling does not become less than a predetermined amount even after repeated cleaning, the submodule 102 is replaced.

以下、図6のフローチャートを参照しながら、膜分離装置の洗浄方法の第1具体例を説明する。なお、第1具体例における膜分離装置は、図4に示す膜分離装置110と同一の構成を有する。   Hereinafter, a first specific example of the cleaning method of the membrane separation apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the membrane separation apparatus in the first specific example has the same configuration as the membrane separation apparatus 110 shown in FIG.

ステップS11は、フローチャートの開始点である。ステップS12は、分離膜モジュール101への供給流体Fの供給およびサブモジュール102へのサンプリング流体Sの供給の開始時点を表す。すなわち、ステップS12は、分離膜モジュール101およびサブモジュール102の両モジュールによる膜分離の開始時点を表す。第1具体例では、当該開始時点をt=0とした経過期間tを測定する。   Step S11 is a starting point of the flowchart. Step S <b> 12 represents the start time of supply of the supply fluid F to the separation membrane module 101 and supply of the sampling fluid S to the submodule 102. That is, step S12 represents the start point of membrane separation by both the separation membrane module 101 and the submodule 102. In the first specific example, an elapsed period t in which the start time is t = 0 is measured.

次に、ステップS13では、0<t<t1(t1は例えば2〜3カ月である)の期間に渡って分離膜モジュール101およびサブモジュール102の両モジュールによる膜分離を継続する。ステップS13は、第1具体例における膜分離ステップを構成する。   Next, in step S13, membrane separation by both the separation membrane module 101 and the submodule 102 is continued over a period of 0 <t <t1 (t1 is 2 to 3 months, for example). Step S13 constitutes a membrane separation step in the first specific example.

次に、ステップS14では、バルブ105を閉じ、サブモジュール102へのサンプリング流体Sの供給を停止することにより、サブモジュール102による膜分離を停止する。次に、サブモジュール102による膜分離を停止してからサブモジュール102による膜分離を再開する(後述のステップS22)までの間に実施した洗浄(後述のステップS23またはステップS24)の回数ctがカウントされるように、ステップS15において回数ct=0が設定される。   Next, in step S14, the valve 105 is closed, and the supply of the sampling fluid S to the submodule 102 is stopped, whereby the membrane separation by the submodule 102 is stopped. Next, the number of times ct of cleaning (step S23 or step S24 described later) performed after the membrane separation by the submodule 102 is stopped until the membrane separation by the submodule 102 is restarted (step S22 described later) is counted. In step S15, the number of times ct = 0 is set.

次に、ステップS16では、レーザー光反射像を取得する。次に、ステップS17では、サブモジュール102に染色剤を供給し、ファウリング評価用分離膜123に堆積した膜ファウリングに染色剤を接触させる。次に、ステップS18では、バイオフィルムを表す染色像を取得する。ステップS16〜ステップS18は、第1具体例における像取得ステップを構成する。   Next, in step S16, a laser beam reflection image is acquired. Next, in step S17, a stain is supplied to the submodule 102, and the stain is brought into contact with the membrane fouling deposited on the separation membrane 123 for fouling evaluation. Next, in step S18, a stained image representing a biofilm is acquired. Steps S16 to S18 constitute an image acquisition step in the first specific example.

次に、ステップS19では、レーザー光反射像および染色像を画像解析することにより、膜ファウリングの全体積を表す情報Wおよび膜ファウリングにおけるバイオフィルムの体積を表す情報Cを取得し、情報Wおよび情報Cからスケールの体積を表すと推定される情報CRを取得する。この具体例では、情報W、情報Cおよび情報CRは、体積を表す数値情報であるため、この具体例の以下では、情報Wを体積W、情報Cを体積C、情報CRを体積CRと、それぞれ記載する。ステップS19は、第1具体例における成分評価ステップを構成する。   Next, in step S19, information W representing the total volume of membrane fouling and information C representing the volume of the biofilm in the membrane fouling are acquired by analyzing the laser light reflection image and the stained image, and information W And information CR estimated to represent the volume of the scale from the information C. In this specific example, the information W, the information C, and the information CR are numerical information representing the volume. Therefore, in the following of this specific example, the information W is the volume W, the information C is the volume C, and the information CR is the volume CR. Describe each. Step S19 constitutes a component evaluation step in the first specific example.

次に、ステップS20で、体積Wと閾値W1との大小関係を判定する。W≧W1の関係が成立すれば(ステップS20で「YES」)、ステップS21に進む。W≧W1の関係が成立しなければ(ステップS20で「NO」)、バルブ105を開いてサブモジュール102へのサンプリング流体Sの供給を再開させることによりサブモジュール102による膜分離を再開するとともに経過期間t=0に再設定し(ステップS22)、ステップS13に戻る。ステップS21では、体積Cと体積CRとの大小関係を判定する。C≧CRの関係が成立すれば(ステップS21で「YES」)、ステップS23に進む。C≧CRの関係が成立しなければ(ステップS21で「NO」)、ステップS24に進む。ステップS20およびステップS21は、第1具体例における洗浄法指定ステップを構成する。   Next, in step S20, the magnitude relationship between the volume W and the threshold value W1 is determined. If the relationship of W ≧ W1 is established (“YES” in step S20), the process proceeds to step S21. If the relationship of W ≧ W1 is not established (“NO” in step S20), the valve 105 is opened and the supply of the sampling fluid S to the submodule 102 is resumed, whereby the membrane separation by the submodule 102 is resumed and elapsed. The period t is reset to 0 (step S22), and the process returns to step S13. In step S21, the magnitude relationship between the volume C and the volume CR is determined. If the relationship of C ≧ CR is established (“YES” in step S21), the process proceeds to step S23. If the relationship of C ≧ CR is not established (“NO” in step S21), the process proceeds to step S24. Steps S20 and S21 constitute a cleaning method designating step in the first specific example.

ステップS23では、分離膜モジュール101における分離膜およびファウリング評価用分離膜123に対してアルカリ洗浄法による洗浄を実施し、ステップS25に進む。ステップS24では、分離膜モジュール101における分離膜およびファウリング評価用分離膜123に対して酸洗浄法による洗浄を実施し、ステップS25に進む。ステップS23およびステップS24は、第1具体例における洗浄ステップを構成する。ステップS23またはステップS24で実施された洗浄は一回分の洗浄としてカウントされ、回数ctに1が加算されて回数ctが更新される(ステップS25)。   In step S23, the separation membrane in the separation membrane module 101 and the separation membrane 123 for fouling evaluation are washed by an alkali washing method, and the process proceeds to step S25. In step S24, the separation membrane in the separation membrane module 101 and the separation membrane 123 for fouling evaluation are washed by an acid washing method, and the process proceeds to step S25. Steps S23 and S24 constitute a cleaning step in the first specific example. The cleaning performed in step S23 or step S24 is counted as one cleaning, and 1 is added to the number of times ct to update the number of times ct (step S25).

次に、ステップS26では、回数ctと閾値ct1との大小関係を判定する。ct≧ct1の関係が成立すれば(ステップS26で「YES」)、ステップS27に進む。ct≧ct1の関係が成立しなければ(ステップS26で「NO」)、ステップS16に戻る。ct1は、分離膜の種類および供給流体Fにもよるが、例えば15〜20程度である。   Next, in step S26, the magnitude relationship between the number of times ct and the threshold value ct1 is determined. If the relationship of ct ≧ ct1 is established (“YES” in step S26), the process proceeds to step S27. If the relationship of ct ≧ ct1 is not established (“NO” in step S26), the process returns to step S16. Although ct1 depends on the type of separation membrane and the supply fluid F, it is about 15 to 20, for example.

ステップS27では、サブモジュール102を交換すべきであることを通知し(例えば、ランプが点灯する)、ステップS28に進む。ステップS28は、フローチャートの終了点である。   In step S27, it is notified that the submodule 102 should be replaced (for example, the lamp is turned on), and the process proceeds to step S28. Step S28 is the end point of the flowchart.

この具体例では、分離膜モジュール101における分離膜を、適切な洗浄法により洗浄できる。また、ファウリング評価用分離膜123上の膜ファウリングの堆積量が所定量以上の場合、洗浄を繰り返し実施する。また、繰り返し洗浄を実施しても膜ファウリングが所定量未満にならないときには、サブモジュール102を交換すべきであることを把握できる。   In this specific example, the separation membrane in the separation membrane module 101 can be cleaned by an appropriate cleaning method. Further, when the deposition amount of the membrane fouling on the fouling evaluation separation membrane 123 is a predetermined amount or more, the cleaning is repeatedly performed. Further, if the membrane fouling does not become less than a predetermined amount even after repeated cleaning, it can be grasped that the submodule 102 should be replaced.

膜分離装置の洗浄方法は、第1具体例の洗浄方法に限られない。以下、図7のフローチャートを参照しながら、膜分離装置の洗浄方法の第2具体例を説明する。なお、図7のフローチャートでは、図6のフローチャートと同一のステップに同一の符号を付し、その説明を省略している。また、第2具体例における膜分離装置では、第1具体例における染色剤タンク104に代えて、生菌を特異的に検出するための第1染色剤が蓄えられた第1タンクおよび死菌を特異的に検出するための第2染色剤が蓄えられた第2タンクが設置されている。また、第1具体例におけるバルブ107に代えて第1タンクに接続された第1バルブおよび第2タンクに接続された第2バルブが設置されている。その他の点では、第2具体例における膜分離装置は、第1具体例における膜分離装置と同一である。   The cleaning method of the membrane separator is not limited to the cleaning method of the first specific example. Hereinafter, a second specific example of the cleaning method of the membrane separation apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 7, the same steps as those in the flowchart of FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Further, in the membrane separation apparatus in the second specific example, instead of the stain tank 104 in the first specific example, the first tank in which the first stain for specifically detecting viable bacteria and the dead bacteria are stored. A second tank in which a second stain for specific detection is stored is installed. Further, a first valve connected to the first tank and a second valve connected to the second tank are installed instead of the valve 107 in the first specific example. In other respects, the membrane separator in the second specific example is the same as the membrane separator in the first specific example.

第2具体例では、ステップS16においてレーザー光反射像を取得した後に、ステップS117に進む。ステップS117では、第1バルブおよび第2バルブを開き、サブモジュール102に第1染色剤および第2染色剤を供給し、ファウリング評価用分離膜123に堆積した膜ファウリングに第1染色剤および第2染色剤を接触させる。次に、ステップS118では、生菌由来のバイオフィルムを表す第1染色像および死菌由来のバイオフィルムを表す第2染色像を取得する。ステップS16、ステップS117およびステップS118は、第2具体例における像取得ステップを構成する。   In the second specific example, after the laser light reflection image is acquired in step S16, the process proceeds to step S117. In step S117, the first valve and the second valve are opened, the first stain and the second stain are supplied to the submodule 102, and the first stain and the fouling deposited on the separation membrane 123 for fouling evaluation are added. A second stain is contacted. Next, in step S118, a first stained image representing a biofilm derived from live bacteria and a second stained image representing a biofilm derived from dead bacteria are acquired. Step S16, step S117, and step S118 constitute an image acquisition step in the second specific example.

次に、ステップS119では、レーザー光反射像、第1染色像および第2染色像から、膜ファウリングの全体積を表す情報W、膜ファウリングにおける生菌由来のバイオフィルムの体積を表す情報c1および膜ファウリングにおける死菌由来バイオフィルムの体積を表す情報c2を取得し、情報W、情報c1および情報c2からスケールの体積を表すと推定される情報CRを取得する。この具体例の以下では、情報Wを体積W、情報c1を体積c1、情報c2を体積c2、情報CRを体積CRと、それぞれ記載する。ステップS119は、第2具体例における成分評価ステップを構成する。   Next, in step S119, from the laser light reflection image, the first stained image, and the second stained image, information W1 indicating the total volume of the membrane fouling, information c1 indicating the volume of the biofilm derived from viable bacteria in the membrane fouling. And information c2 representing the volume of the dead germ-derived biofilm in membrane fouling is obtained, and information CR estimated to represent the volume of the scale is obtained from information W, information c1, and information c2. In the following of this specific example, information W is described as volume W, information c1 as volume c1, information c2 as volume c2, and information CR as volume CR. Step S119 constitutes a component evaluation step in the second specific example.

第2具体例では、ステップS20で、体積Wと閾値W1との大小関係を判定し、W≧W1の関係が成立すれば(ステップS20で「YES」)、ステップS121に進む。ステップS121では、体積c1および体積c2の和と体積CRとの大小関係を判定する。c1+c2≧CRの関係が成立すれば(ステップS121で「YES」)、ステップS221に進む。c1+c2≧CRの関係が成立しなければ(ステップS121で「NO」)、ステップS24に進む。ステップS221では、体積c1と体積c2との大小関係を判定する。c1≧c2の関係が成立すれば(ステップS221で「YES」)、ステップS123に進む。c1≧c2の関係が成立しなければ(ステップS221で「NO」)、ステップS223に進む。ステップS20、ステップS121およびステップS221は、第2具体例における洗浄法指定ステップを構成する。   In the second specific example, the magnitude relationship between the volume W and the threshold value W1 is determined in step S20, and if the relationship of W ≧ W1 is established (“YES” in step S20), the process proceeds to step S121. In step S121, the magnitude relationship between the sum of the volumes c1 and c2 and the volume CR is determined. If the relationship of c1 + c2 ≧ CR is established (“YES” in step S121), the process proceeds to step S221. If the relationship of c1 + c2 ≧ CR is not established (“NO” in step S121), the process proceeds to step S24. In step S221, the magnitude relationship between the volume c1 and the volume c2 is determined. If the relationship of c1 ≧ c2 is established (“YES” in step S221), the process proceeds to step S123. If the relationship of c1 ≧ c2 is not satisfied (“NO” in step S221), the process proceeds to step S223. Step S20, step S121, and step S221 constitute a cleaning method designation step in the second specific example.

ステップS123では、分離膜モジュール101における分離膜およびファウリング評価用分離膜123に対して殺菌洗浄法による洗浄を実施し、ステップS25に進む。ステップS223では、分離膜モジュール101における分離膜およびファウリング評価用分離膜123に対してフラッシング洗浄法による洗浄を実施し、ステップS25に進む。ステップS24、ステップS123およびステップS223は、第2具体例における洗浄ステップを構成する。ステップS24、ステップS123またはステップS223で実施された洗浄は一回分の洗浄としてカウントされ、回数ctに1が加算されて回数ctが更新される(ステップS25)。   In step S123, the separation membrane in the separation membrane module 101 and the separation membrane 123 for fouling evaluation are washed by a sterilization washing method, and the process proceeds to step S25. In step S223, the separation membrane in the separation membrane module 101 and the separation membrane 123 for fouling evaluation are washed by the flushing washing method, and the process proceeds to step S25. Step S24, step S123, and step S223 constitute a cleaning step in the second specific example. The cleaning performed in step S24, step S123 or step S223 is counted as one cleaning, and 1 is added to the number of times ct to update the number of times ct (step S25).

第2具体例では、膜ファウリングにおけるバイオフィルムの体積を、生菌由来のバイオフィルムの体積c1と死菌由来バイオフィルムの体積c2とに分けて取得し、体積c1および体積c2の和が体積CR以上の場合に体積c1と体積c2との大小関係を比較することにより、生菌由来のバイオフィルムの除去に適した洗浄と死菌由来バイオフィルムの除去に適した洗浄とを選択的に実施する。従って、第1具体例に比べると、バイオフィルムをより効果的に除去できる。   In the second specific example, the biofilm volume in membrane fouling is obtained by dividing the biofilm-derived biofilm volume c1 and the dead-bacterium-derived biofilm volume c2, and the sum of the volume c1 and the volume c2 is the volume. By comparing the size relationship between volume c1 and volume c2 in the case of CR or more, washing suitable for removing biofilm derived from live bacteria and washing suitable for removing biofilm derived from dead bacteria are selectively performed. To do. Therefore, the biofilm can be removed more effectively than in the first specific example.

図6および図7のフローチャートに基づく洗浄方法は、例えば、プログラムを内蔵したマイクロコンピュータを用いて実施される。具体的に、マイクロコンピュータを用いれば、各ステップに進行するタイミング、各バルブの開閉機構等を制御できる。   The cleaning method based on the flowcharts of FIGS. 6 and 7 is implemented using, for example, a microcomputer having a built-in program. Specifically, if a microcomputer is used, the timing of proceeding to each step, the opening / closing mechanism of each valve, and the like can be controlled.

(実施例1)
実施例1では、地下水をMF膜によって前処理して得た供給流体を、分離膜(RO膜)に供給することにより、分離膜上に膜ファウリングを堆積させ、サンプルAを得た。
Example 1
In Example 1, a supply fluid obtained by pretreating groundwater with an MF membrane was supplied to the separation membrane (RO membrane), so that membrane fouling was deposited on the separation membrane, and sample A was obtained.

次に、サンプルAにおける膜ファウリングを、生菌と結合するSYTO9および死菌と結合するPIの混合液である生死菌染色試薬(インビトロジェン社製)により染色し、風乾させた。次に、サンプルAにおける膜ファウリングのレーザー光反射像および染色像を、共焦点レーザー顕微鏡(LSM510 META、カールツァイス社製)により3次元像として取得した。具体的に、レーザー光反射像を、レーザー光の波長を488nmに設定し、420nmのロングパスフィルタを用いて取得した。また、染色像として、SYTO9に由来する染色像およびPIに由来する染色像をそれぞれ個別に取得し、共焦点レーザー顕微鏡に内蔵された画像解析装置により各染色像を1つの染色像に合成した。SYTO9に由来する染色像を取得する際には、488nmの励起光をサンプルAに照射し、SYTO9から発せられた緑色の蛍光に基づく像を、505−530nmのバンドパスフィルタを用いて取得した。PIに由来する染色像を取得する際には、543nmの励起光をサンプルAに照射し、PIから発せられた赤色の蛍光に基づく像を、560nmのロングパスフィルタを用いて取得した。図8Aに取得された染色像の斜視図を、図8Bに取得されたレーザー光反射像の斜視図を示す。   Next, the membrane fouling in Sample A was stained with a viable and dead bacteria staining reagent (manufactured by Invitrogen), which is a mixed solution of SYTO9 that binds to live bacteria and PI that binds to dead bacteria, and air-dried. Next, the laser light reflection image and the staining image of the film fouling in sample A were obtained as a three-dimensional image by a confocal laser microscope (LSM510 META, manufactured by Carl Zeiss). Specifically, a laser beam reflection image was obtained by setting the wavelength of the laser beam to 488 nm and using a 420 nm long pass filter. In addition, as a stained image, a stained image derived from SYTO 9 and a stained image derived from PI were individually acquired, and each stained image was synthesized into one stained image by an image analysis device built in the confocal laser microscope. When acquiring a stained image derived from SYTO9, sample A was irradiated with excitation light of 488 nm, and an image based on green fluorescence emitted from SYTO9 was acquired using a 505-530 nm bandpass filter. When obtaining a stained image derived from PI, sample A was irradiated with excitation light of 543 nm, and an image based on red fluorescence emitted from PI was obtained using a 560 nm long-pass filter. FIG. 8A shows a perspective view of the acquired stained image, and FIG. 8B shows a perspective view of the laser light reflected image acquired.

図8Aに示す染色像は、死菌を示す赤色の蛍光のみが観察領域の限られた領域に分布していることを示している。これに対し、図8Bに示すレーザー光反射像は、観察領域の広い領域に分布している。図8Aに示す染色像と、図8Bに示すレーザー光反射像とを目視により比較することにより、サンプルAにおける膜ファウリングの大部分はスケール(無機物質)であることが把握される。   The stained image shown in FIG. 8A indicates that only red fluorescence indicating dead bacteria is distributed in a limited region of the observation region. On the other hand, the laser beam reflected image shown in FIG. 8B is distributed over a wide observation area. By visually comparing the stained image shown in FIG. 8A and the laser light reflected image shown in FIG. 8B, it can be understood that most of the film fouling in the sample A is a scale (inorganic substance).

目視による比較と併せて、膜ファウリングの成分を画像解析により定量化した。具体的には、共焦点レーザー顕微鏡に内蔵された画像解析ソフトウェアにより、レーザー光反射像と染色像とを画像解析し、レーザー光反射像が表す膜ファウリングの膜面の単位面積当たりの体積(μm3/μm2)と、染色像が表す膜ファウリングの単位面積当たりの体積とを求めた。レーザー光反射像が表す膜ファウリングの単位面積当たりの体積は11.3μm3/μm2であった。染色像が表す膜ファウリングの単位面積当たりの体積は0.8μm3/μm2であった。レーザー光反射像と染色像との比較結果に基づいて、サンプルAの洗浄としてアルカリ洗浄を選択した。 In addition to visual comparison, the membrane fouling components were quantified by image analysis. Specifically, the image analysis software built in the confocal laser microscope analyzes the laser light reflection image and the stained image, and the volume per unit area of the film surface of the film fouling represented by the laser light reflection image ( μm 3 / μm 2 ) and the volume per unit area of the membrane fouling represented by the stained image. The volume per unit area of the film fouling represented by the laser light reflection image was 11.3 μm 3 / μm 2 . The volume per unit area of the membrane fouling represented by the stained image was 0.8 μm 3 / μm 2 . Based on the comparison result between the laser light reflection image and the stained image, alkali cleaning was selected as the cleaning of sample A.

サンプルAのアルカリ洗浄は、1時間実施した。アルカリ洗浄は、NaOH水溶液(pH12)により行った。洗浄後のレーザー光反射像が表す膜ファウリングの単位面積当たりの体積は5.5μm3/μm2であり、染色像が表す膜ファウリングの単位面積当たりの体積は0.4μm3/μm2であった。レーザー光反射像が表す膜ファウリングの単位面積当たりの体積と、染色像が表す膜ファウリングの単位面積当たりの体積の変化をまとめて表1に示す。 Sample A was washed with alkali for 1 hour. The alkali cleaning was performed with an aqueous NaOH solution (pH 12). The volume per unit area of the film fouling represented by the laser light reflection image after washing is 5.5 μm 3 / μm 2 , and the volume per unit area of the film fouling represented by the stained image is 0.4 μm 3 / μm 2. Met. Table 1 summarizes the change in volume per unit area of the film fouling represented by the laser light reflection image and the volume per unit area of the film fouling represented by the dyed image.

表1に示すように、アルカリ洗浄により、レーザー光反射像が表す膜ファウリングの単位面積当たりの体積と染色像が表す膜ファウリングの単位面積当たりの体積の両方が、半分以下に減少した。従って、洗浄としてアルカリ洗浄を選択したことは適切であったといえる。   As shown in Table 1, both the volume per unit area of the film fouling represented by the laser light reflection image and the volume per unit area of the film fouling represented by the dyed image were reduced to less than half by the alkali cleaning. Therefore, it can be said that it was appropriate to select alkaline cleaning as cleaning.

(実施例2)
実施例2では、家庭用排水を活性汚泥処理し、さらにMF膜により前処理して得た供給流体を、分離膜(RO膜)に供給することにより、分離膜上に膜ファウリングを堆積させ、サンプルBを得た。
(Example 2)
In Example 2, membrane fouling is deposited on a separation membrane by supplying a supply fluid obtained by subjecting domestic wastewater to activated sludge treatment and further pretreating with an MF membrane to the separation membrane (RO membrane). Sample B was obtained.

実施例2においても、実施例1と同様の手順で、サンプルBにおける膜ファウリングのレーザー光反射像および染色像を取得した。図9Aに取得された染色像を、図9Bに取得されたレーザー光反射像を示す。なお、図9Aおよび図9Bにおける上側は斜視図であり、下側は縦軸が厚さ方向である断面図である。断面図によれば、膜ファウリングの評価に有効な指標の1つである厚さを目視により容易に把握できる。厚さを把握可能であることは、サンプルの洗浄の効果の評価にも便利である。   Also in Example 2, a laser light reflection image and a dyed image of film fouling in Sample B were obtained in the same procedure as Example 1. The stained image acquired in FIG. 9A and the laser beam reflection image acquired in FIG. 9B are shown. 9A and 9B, the upper side is a perspective view, and the lower side is a cross-sectional view in which the vertical axis is the thickness direction. According to the cross-sectional view, it is possible to easily grasp the thickness, which is one of the effective indexes for evaluating the film fouling, by visual observation. Being able to grasp the thickness is convenient for evaluating the effect of cleaning the sample.

図9Aに示す染色像と図9Bに示すレーザー光反射像とを目視により比較することにより、図9Bに示すレーザー光反射像が分布している領域の大部分は、図9Aに示す染色像が分布している領域と重複していることがわかる。これにより、サンプルBにおける膜ファウリングの主成分はバイオフィルムであることが把握される。   By comparing the stained image shown in FIG. 9A with the laser light reflected image shown in FIG. 9B by visual observation, most of the region where the laser light reflected image shown in FIG. It turns out that it overlaps with the distributed area. Thereby, it is grasped that the main component of membrane fouling in sample B is a biofilm.

また、図9Aおよび図9Bに示す染色像では、生菌を示す緑色の蛍光と死菌を示す赤色の蛍光との両方が存在している(図9Aおよび図9Bにおけるハッチングは、緑色の蛍光が存在している箇所を示す)。サンプルBの洗浄としては、アルカリ洗浄を選択すればよい。また、緑色の蛍光と赤色の蛍光との比較結果に基づいて、生菌を好適に除去できる洗浄および死菌を好適に除去できる洗浄からサンプルBの洗浄を選択してもよい。   Further, in the stained images shown in FIGS. 9A and 9B, both green fluorescence indicating viable bacteria and red fluorescence indicating dead bacteria exist (hatching in FIGS. 9A and 9B indicates that green fluorescence is present). Where it exists). As the cleaning of the sample B, alkaline cleaning may be selected. In addition, based on the comparison result between the green fluorescence and the red fluorescence, the washing of the sample B may be selected from washing that can remove live bacteria and washing that can remove dead bacteria.

本発明で取得される情報は、膜ファウリングの評価に有用である。   Information obtained in the present invention is useful for evaluating membrane fouling.

8,108 共焦点光学顕微鏡
23 分離膜
23f 主面
81 画像解析装置
82 受光素子
83 ピンホールパネル
84 結像レンズ
85 ハーフミラー
86 対物レンズ
87 光源
90 膜ファウリング
101 分離膜モジュール
102 サブモジュール
104 染色剤タンク
105,107 バルブ
106 加圧ポンプ
110 膜分離装置
111 第1の流路
112 第2の流路
122 堆積材
123 ファウリング評価用分離膜
123f 膜表面
123b 膜裏面
124 透過側流路材
127 流入ポート
128 濃縮流体流出ポート
129 透過流体流出ポート
130 容器
131 容器本体
132 蓋部
141 雌螺子部
142 雄螺子部
150 開口部
161 供給側流路
162 透過側流路
8,108 Confocal optical microscope 23 Separation membrane 23f Main surface 81 Image analysis device 82 Light receiving element 83 Pinhole panel 84 Imaging lens 85 Half mirror 86 Objective lens 87 Light source 90 Membrane fouling 101 Separation membrane module 102 Submodule 104 Staining agent Tank 105, 107 Valve 106 Pressure pump 110 Membrane separation device 111 First flow path 112 Second flow path 122 Deposited material 123 Fouling evaluation separation film 123f Membrane surface 123b Membrane back surface 124 Permeation side flow path material 127 Inflow port 128 Concentrated fluid outflow port 129 Permeated fluid outflow port 130 Container 131 Container body 132 Lid 141 Female screw 142 Male screw 150 Opening 161 Supply side channel 162 Permeation side channel

Claims (13)

供給流体を膜分離して透過流体を生成する分離膜の主面に堆積する膜ファウリングの評価方法であって、
前記分離膜または前記供給流体から分岐して流れるサンプリング流体を膜分離するファウリング評価用分離膜の主面に堆積した膜ファウリングを評価対象として、当該膜ファウリングのレーザー光反射像と、当該膜ファウリングの染色像とを取得する像取得ステップと、
前記レーザー光反射像から前記膜ファウリングの全量に関する情報Wを取得するとともに、前記染色像から前記膜ファウリングを構成する複数の成分のうち一部の成分の量に関する情報Cを取得する成分評価ステップと、を具備する、膜ファウリングの評価方法。
A method for evaluating membrane fouling deposited on the main surface of a separation membrane that separates a supply fluid to generate a permeated fluid,
The membrane fouling deposited on the main surface of the separation membrane for fouling evaluation for membrane separation of the separation fluid flowing from the separation membrane or the supply fluid is evaluated, and the laser light reflection image of the membrane fouling, An image acquisition step of acquiring a stained image of membrane fouling;
Component evaluation for acquiring information W regarding the total amount of the film fouling from the laser light reflection image and acquiring information C regarding the amount of some of the plurality of components constituting the film fouling from the stained image A method for evaluating membrane fouling.
前記成分評価ステップにおいて、前記レーザー光反射像および前記染色像をそれぞれ画像解析して前記情報Wおよび前記情報Cを取得する、請求項1に記載の膜ファウリングの評価方法。   2. The film fouling evaluation method according to claim 1, wherein in the component evaluation step, the information W and the information C are acquired by performing image analysis on the laser light reflected image and the stained image, respectively. 前記情報Wおよび情報Cが数値化された情報である、請求項2に記載の膜ファウリングの評価方法。   The film fouling evaluation method according to claim 2, wherein the information W and the information C are digitized information. 前記成分評価ステップにおいて、前記複数の成分のうちの前記一部の成分の量を除く残部の成分の量に関する情報CRを前記情報Wおよび前記情報Cから取得する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の膜ファウリングの評価方法。   4. The information CR regarding the amount of the remaining component excluding the amount of the partial component of the plurality of components is acquired from the information W and the information C in the component evaluation step. The method for evaluating membrane fouling according to one item. 前記情報Cが、第1成分の量に関する情報c1と第2成分の量に関する情報c2とを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の膜ファウリングの評価方法。   5. The film fouling evaluation method according to claim 1, wherein the information C includes information c <b> 1 related to the amount of the first component and information c <b> 2 related to the amount of the second component. 前記像取得ステップにおいて、前記一部の成分を染色する染色剤を前記膜ファウリングに接触させた後に前記染色像を取得する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の膜ファウリングの評価方法。   The film fouling according to any one of claims 1 to 5, wherein, in the image acquisition step, the stained image is acquired after bringing a staining agent that stains the part of the component into contact with the film fouling. Evaluation method. 前記像取得ステップにおいて、前記レーザー光反射像を取得した後に、前記膜ファウリングに前記染色剤を接触させる、請求項6に記載の膜ファウリングの評価方法。   The film fouling evaluation method according to claim 6, wherein, in the image acquisition step, the stain is brought into contact with the film fouling after the laser light reflection image is acquired. 前記像取得ステップにおいて、前記レーザー光反射像および前記染色像を、共焦点光学顕微鏡により取得する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の膜ファウリングの評価方法。   The film fouling evaluation method according to any one of claims 1 to 7, wherein in the image acquisition step, the laser light reflection image and the stained image are acquired by a confocal optical microscope. 前記評価対象は、前記供給流体から分岐して流れるサンプリング流体を膜分離するファウリング評価用分離膜の主面に堆積した膜ファウリングであり、
前記ファウリング評価用分離膜は、前記分離膜の材料と同一の材料から構成されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の膜ファウリングの評価方法。
The evaluation object is a membrane fouling deposited on the main surface of the separation membrane for fouling evaluation that separates the sampling fluid that flows from the supply fluid.
The membrane fouling evaluation method according to any one of claims 1 to 8, wherein the separation membrane for fouling evaluation is made of the same material as that of the separation membrane.
請求項1〜9のいずれか一項に記載の膜ファウリングの評価方法を実施する膜ファウリング評価ステップと、
前記情報Wおよび前記情報Cにより定まる洗浄法を指定する洗浄法指定ステップと、
前記洗浄法により前記分離膜を洗浄する洗浄ステップと、を具備する、分離膜の洗浄方法。
A membrane fouling evaluation step for implementing the method for evaluating membrane fouling according to any one of claims 1 to 9,
A cleaning method designating step of designating a cleaning method determined by the information W and the information C;
A cleaning step of cleaning the separation membrane by the cleaning method.
前記成分評価ステップにおいて、前記複数の成分のうちの前記一部の成分の量を除く残部の成分の量に関する情報CRを前記情報Wおよび前記情報Cから取得し、
前記洗浄法指定ステップにおいて、前記情報Cおよび前記情報CRにより定まる洗浄法を指定する、請求項10に記載の分離膜の洗浄方法。
In the component evaluation step, information CR regarding the amount of the remaining component excluding the amount of the partial component of the plurality of components is acquired from the information W and the information C,
The separation membrane cleaning method according to claim 10, wherein a cleaning method determined by the information C and the information CR is specified in the cleaning method designating step.
前記洗浄法指定ステップにおいて、前記洗浄法を、酸洗浄法およびアルカリ洗浄法から選択して指定する、請求項10または11に記載の洗浄方法。   The cleaning method according to claim 10 or 11, wherein, in the cleaning method designating step, the cleaning method is selected and designated from an acid cleaning method and an alkali cleaning method. 前記洗浄法指定ステップにおいて、前記洗浄法を、酸洗浄法、殺菌洗浄法およびフラッシング洗浄法から選択して指定する、請求項10または11に記載の洗浄方法。   The cleaning method according to claim 10 or 11, wherein, in the cleaning method designation step, the cleaning method is selected and designated from an acid cleaning method, a sterilization cleaning method, and a flushing cleaning method.
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