JP2018023965A - Cleaning method for external pressure type filtration module and filtration device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外圧式濾過モジュールの洗浄方法及び濾過装置に関する。 The present invention relates to an external pressure filtration module cleaning method and a filtration device.
従来、汚水処理や医薬等の製造工程における固液分離処理装置として、上下方向に引き揃えられる複数本の中空糸膜を有する外圧式濾過モジュールを備える濾過装置が用いられている。このような濾過装置は、被処理水に含まれる不純物の透過を中空糸膜表面によって防ぐと共に、この不純物以外を中空糸膜の内部に透過させることで濾過処理を行う。 2. Description of the Related Art Conventionally, a filtration device including an external pressure filtration module having a plurality of hollow fiber membranes aligned in the vertical direction has been used as a solid-liquid separation treatment device in a manufacturing process such as sewage treatment or medicine. Such a filtration apparatus performs filtration by preventing permeation of impurities contained in the water to be treated by the surface of the hollow fiber membrane and allowing other impurities to permeate inside the hollow fiber membrane.
しかしながら、このような濾過装置は、被処理水に含まれる不純物の透過を中空糸膜の表面によって防ぐものであるため、中空糸膜の表面には内部に透過されなかった不純物が付着し、膜ファウリングを引き起こす。そのため、上記濾過装置は、中空糸膜表面に付着した不純物によって本来濾過されるべき液体の濾過効率が低下するおそれがある。 However, since such a filtration device prevents the permeation of impurities contained in the water to be treated by the surface of the hollow fiber membrane, impurities that have not been permeated to the inside adhere to the surface of the hollow fiber membrane. Causes fouling. Therefore, there is a possibility that the filtration efficiency of the liquid that should be filtered by the impurities attached to the surface of the hollow fiber membrane is lowered.
そのため、このような濾過装置では、濾過処理運転を間欠的に行い、かつこの濾過処理運転間に中空糸膜を洗浄することで膜ファウリングを防止している。具体的には、例えば定期的に濾過モジュールの中空糸膜の内部に処理済み液を逆洗水として加圧送液し、中空糸膜を逆洗浄する(特開2010−36183号公報参照)。この逆洗浄により中空糸膜の外表面に堆積する固形分等が払拭される。 Therefore, in such a filtration apparatus, membrane fouling is prevented by intermittently performing the filtration treatment operation and washing the hollow fiber membrane during the filtration treatment operation. Specifically, for example, the treated liquid is periodically sent into the hollow fiber membrane of the filtration module as backwash water, and the hollow fiber membrane is backwashed (see JP 2010-361183 A). By this reverse cleaning, the solid content and the like deposited on the outer surface of the hollow fiber membrane is wiped off.
しかしながら、上記公報に記載された洗浄方法では、例えば中空糸膜の平均膜有効長が2m以上となるような平均膜有効長が大きい濾過モジュールにおいては、逆洗水が濾過モジュール全体に十分に行き渡らない。このため、上記公報に記載された洗浄方法では、特に逆洗水の注入口から遠く、かつ不純物が付着し易い被処理水の流入口付近の洗浄が不十分となり易い。従って、上記公報に記載された洗浄方法では、濾過の処理効率を高めた平均膜有効長が大きい濾過モジュールを安定して運用することができない。このため、中空糸膜の平均膜有効長が大きい濾過モジュールを効果的に洗浄できる洗浄方法が望まれている。 However, in the cleaning method described in the above publication, for example, in a filtration module having a large average membrane effective length such that the average membrane effective length of the hollow fiber membrane is 2 m or more, the backwash water is sufficiently distributed throughout the filtration module. Absent. For this reason, in the cleaning method described in the above publication, cleaning near the inflow port of the water to be treated, which is far from the backwashing water inlet and to which impurities easily adhere, tends to be insufficient. Therefore, the cleaning method described in the above publication cannot stably operate a filtration module having a large average membrane effective length with improved filtration efficiency. For this reason, the washing | cleaning method which can wash | clean effectively the filtration module with a large average membrane effective length of a hollow fiber membrane is desired.
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、中空糸膜の平均膜有効長が大きい外圧式濾過モジュールを効果的に洗浄できる洗浄方法及び濾過装置の提供を目的とする。 This invention is made | formed based on the above situations, and it aims at provision of the washing | cleaning method and filtration apparatus which can wash | clean effectively the external pressure type | mold filtration module with the large average membrane effective length of a hollow fiber membrane.
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る外圧式濾過モジュールの洗浄方法は、一方向に引き揃えられる複数本の中空糸膜と、これらの複数本の中空糸膜を格納する円筒状の外筒ケースとを有する外圧式濾過モジュールの洗浄方法であって、被処理水の濾過を停止する濾過停止工程と、上記濾過停止工程後に上記外筒ケース内の被処理水を排出する排出工程と、上記排出工程後に上記中空糸膜を逆洗水により洗浄する逆洗工程と、上記逆洗工程後に上記外筒ケース内に薬液を保持する薬液保持工程とを備え、上記中空糸膜の平均膜有効長が2m以上である。 A cleaning method for an external pressure filtration module according to an aspect of the present invention, which has been made to solve the above problems, stores a plurality of hollow fiber membranes aligned in one direction, and the plurality of hollow fiber membranes. A method of cleaning an external pressure filtration module having a cylindrical outer cylinder case, a filtration stopping step for stopping filtration of water to be treated, and discharging the water to be treated in the outer cylinder case after the filtration stopping step The hollow fiber membrane comprises a discharge step, a backwash step for washing the hollow fiber membrane with backwash water after the discharge step, and a chemical solution holding step for holding a chemical solution in the outer cylinder case after the backwash step. The average effective film length is 2 m or more.
本発明の別の一態様に係る濾過装置は、一方向に引き揃えられる複数本の中空糸膜と、これらの複数本の中空糸膜を格納する円筒状の外筒ケースとを有する外圧式濾過モジュールを備える濾過装置であって、被処理水の濾過を停止する濾過停止制御と、上記濾過停止制御後に上記外筒ケース内の被処理水を排出する排出制御と、上記排出制御後に上記中空糸膜を逆洗水により洗浄する逆洗制御と、上記逆洗制御後に上記外筒ケース内に薬液を保持する薬液保持制御とを行う制御機構を備え、上記中空糸膜の平均膜有効長が2m以上である。 A filtration device according to another aspect of the present invention is an external pressure filtration having a plurality of hollow fiber membranes that are aligned in one direction and a cylindrical outer case that stores the plurality of hollow fiber membranes. A filtration device comprising a module, wherein a filtration stop control for stopping filtration of treated water, a discharge control for discharging treated water in the outer cylinder case after the filtration stop control, and the hollow fiber after the discharge control A control mechanism for performing backwashing control for washing the membrane with backwashing water, and chemical solution holding control for holding the chemical solution in the outer case after the backwashing control, and the average membrane effective length of the hollow fiber membrane is 2 m That's it.
本発明の一態様に係る外圧式濾過モジュールの洗浄方法及び濾過装置を用いることで、平均膜有効長が大きい濾過モジュールの洗浄効果が高まるので、平均膜有効長が大きい濾過モジュールを安定して運用することができる。 Since the cleaning effect of the filtration module having a large average membrane effective length is enhanced by using the external pressure filtration module cleaning method and the filtration device according to one aspect of the present invention, the filtration module having a large average membrane effective length is stably operated. can do.
本発明の一態様に係る外圧式濾過モジュールの洗浄方法は、一方向に引き揃えられる複数本の中空糸膜と、これらの複数本の中空糸膜を格納する円筒状の外筒ケースとを有する外圧式濾過モジュールの洗浄方法であって、被処理水の濾過を停止する濾過停止工程と、上記濾過停止工程後に上記外筒ケース内の被処理水を排出する排出工程と、上記排出工程後に上記中空糸膜を逆洗水により洗浄する逆洗工程と、上記逆洗工程後に上記外筒ケース内に薬液を保持する薬液保持工程とを備え、上記中空糸膜の平均膜有効長が2m以上である。 A cleaning method for an external pressure filtration module according to an aspect of the present invention includes a plurality of hollow fiber membranes that are aligned in one direction, and a cylindrical outer case that stores the plurality of hollow fiber membranes. A method for cleaning an external pressure filtration module, the filtration stopping step for stopping the filtration of the water to be treated, the discharging step for discharging the water to be treated in the outer cylinder case after the filtration stopping step, and the step after the discharging step A backwashing step for washing the hollow fiber membrane with backwashing water, and a chemical solution holding step for holding a chemical solution in the outer cylinder case after the backwashing step, wherein the average effective membrane length of the hollow fiber membrane is 2 m or more is there.
当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法では、濾過停止工程で濾過を停止した後に、排出工程で外筒ケース内の被処理水を排出する。このため、当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法を用いることで、上記排出工程後に行う逆洗工程で逆洗水を外圧式濾過モジュール全体に行き渡らせ易い。また、当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法は、上記逆洗工程後に薬液保持工程を備えるので、逆洗工程で除去可能な不純物が除去された状態で薬液を保持する。このため、薬液が中空糸膜を浸透し外圧式濾過モジュール全体に行き渡り易く、不純物が付着し易い被処理水の流入口付近の洗浄効果を高められる。従って、当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法を用いることで、特に中空糸膜の平均膜有効長が2m以上である濾過モジュールを効果的に洗浄できる。 In the cleaning method of the external pressure filtration module, after the filtration is stopped in the filtration stop process, the water to be treated in the outer cylinder case is discharged in the discharge process. For this reason, by using the cleaning method of the external pressure filtration module, it is easy to spread backwash water throughout the external pressure filtration module in the backwashing step performed after the discharging step. Moreover, since the washing | cleaning method of the said external pressure type filtration module is equipped with a chemical | medical solution holding process after the said backwashing process, a chemical | medical solution is hold | maintained in the state from which the impurity which can be removed by a backwashing process was removed. For this reason, a chemical | medical solution osmose | permeates a hollow fiber membrane, it is easy to spread over the whole external pressure type filtration module, and the washing | cleaning effect of the inflow port vicinity of the to-be-processed water which an impurity tends to adhere can be heightened. Therefore, by using the cleaning method for the external pressure filtration module, it is possible to effectively wash the filtration module in which the average effective membrane length of the hollow fiber membrane is 2 m or more.
上記排出工程における上記被処理水の排出時間としては、0.5分以上1分以下が好ましい。上記排出工程における上記被処理水の排出時間を上記範囲内とすることで、処理時間の増大を抑止しつつ、被処理液を十分に排水できる。このため、上記排出工程後に行う逆洗工程で逆洗水を外圧式濾過モジュール全体に行き渡らせ易い。従って、特に中空糸膜の平均膜有効長が2m以上である濾過モジュールの洗浄効果をより高められる。 The discharge time of the water to be treated in the discharge step is preferably 0.5 minutes or more and 1 minute or less. By setting the discharge time of the water to be treated in the discharge step within the above range, the liquid to be treated can be sufficiently drained while suppressing an increase in the treatment time. For this reason, it is easy to spread the backwash water throughout the external pressure filtration module in the backwashing process performed after the discharging process. Therefore, the cleaning effect of the filtration module in which the average effective membrane length of the hollow fiber membrane is 2 m or more can be further enhanced.
上記逆洗工程で用いる逆洗水として、上記薬液保持工程で用いる薬液を用いるとよい。
このように上記逆洗工程で用いる逆洗水として、上記薬液保持工程で用いる薬液を用いることで、薬液保持工程において逆洗水を薬液と入れ替える必要がない。従って、外圧式濾過モジュールの洗浄時間を低減できる。
As the backwash water used in the backwashing step, a chemical solution used in the chemical solution holding step may be used.
Thus, by using the chemical solution used in the chemical solution holding step as the backwash water used in the backwash step, it is not necessary to replace the backwash water with the chemical solution in the chemical solution holding step. Therefore, the cleaning time of the external pressure filtration module can be reduced.
上記薬液保持工程で気泡の供給を行うとよい。このように上記薬液保持工程で気泡の供給を行うことで、薬液が撹拌され、外筒ケース内の薬液濃度が均一化される。これにより外圧式濾過モジュールの洗浄効果を高められる。 Air bubbles may be supplied in the chemical solution holding step. Thus, by supplying bubbles in the chemical solution holding step, the chemical solution is agitated and the chemical concentration in the outer cylinder case is made uniform. Thereby, the cleaning effect of the external pressure filtration module can be enhanced.
上記逆洗工程で気泡の供給を行うとよい。このように上記逆洗工程で気泡の供給を行うことで、中空糸膜表面に付着した不純物を的確に除去し、膜ファウリング防止効果を促進することができる。 Air bubbles may be supplied in the backwashing step. Thus, by supplying bubbles in the backwashing step, impurities attached to the surface of the hollow fiber membrane can be accurately removed, and the effect of preventing membrane fouling can be promoted.
上記薬液保持工程の薬液が次亜塩素酸ナトリウム又は無機酸を含むとよい。上記薬液保持工程の薬液に無機酸を含めることで、金属が無機酸に溶出されるので、中空糸に付着している金属の除去効率を向上できる。また、金属を溶出させた無機酸は、毒性が低く廃液処理が容易である。また、上記薬液保持工程の薬液に次亜塩素酸ナトリウムを含めることで、中空糸膜に付着している有機物の除去効率を向上できる。 The chemical solution in the chemical solution holding step may contain sodium hypochlorite or an inorganic acid. By including the inorganic acid in the chemical solution in the chemical solution holding step, the metal is eluted into the inorganic acid, so that the removal efficiency of the metal adhering to the hollow fiber can be improved. Further, the inorganic acid from which the metal is eluted has low toxicity and can be easily treated with waste liquid. Moreover, the removal efficiency of the organic substance adhering to a hollow fiber membrane can be improved by including sodium hypochlorite in the chemical | medical solution of the said chemical | medical solution holding process.
上記中空糸膜がポリテトラフルオロエチレンを主成分とするとよい。このように上記中空糸膜の主成分をポリテトラフルオロエチレンとすることで、中空糸膜が十分な機械的強度を有するので、中空糸膜の強度に律則されず洗浄条件を最適化し易い。従って、濾過モジュールの洗浄効果を高められる。 The hollow fiber membrane is preferably composed mainly of polytetrafluoroethylene. Thus, by using polytetrafluoroethylene as the main component of the hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane has a sufficient mechanical strength, so that it is easy to optimize the cleaning conditions without being restricted by the strength of the hollow fiber membrane. Therefore, the cleaning effect of the filtration module can be enhanced.
本発明の別の一態様に係る濾過装置は、一方向に引き揃えられる複数本の中空糸膜と、これらの複数本の中空糸膜を格納する円筒状の外筒ケースとを有する外圧式濾過モジュールを備える濾過装置であって、被処理水の濾過を停止する濾過停止制御と、上記濾過停止制御後に上記外筒ケース内の被処理水を排出する排出制御と、上記排出制御後に上記中空糸膜を逆洗水により洗浄する逆洗制御と、上記逆洗制御後に上記外筒ケース内に薬液を保持する薬液保持制御とを行う制御機構を備え、上記中空糸膜の平均膜有効長が2m以上である。 A filtration device according to another aspect of the present invention is an external pressure filtration having a plurality of hollow fiber membranes that are aligned in one direction and a cylindrical outer case that stores the plurality of hollow fiber membranes. A filtration device comprising a module, wherein a filtration stop control for stopping filtration of treated water, a discharge control for discharging treated water in the outer cylinder case after the filtration stop control, and the hollow fiber after the discharge control A control mechanism for performing backwashing control for washing the membrane with backwashing water, and chemical solution holding control for holding the chemical solution in the outer case after the backwashing control, and the average membrane effective length of the hollow fiber membrane is 2 m That's it.
当該濾過装置では、濾過停止制御で濾過を停止した後に、排出制御で外筒ケース内の被処理水を排出できる。このため、当該濾過装置を用いることで、上記排出制御により被処理水を排出した後に逆洗制御により逆洗水を制御できるので、逆洗水を外圧式濾過モジュール全体に行き渡らせ易い。また、当該濾過装置を用いることで、上記逆洗水を外圧式濾過モジュール全体に行き渡らせた後に上記薬液保持制御により薬液を保持できるので、逆洗制御で除去可能な不純物が除去された状態で薬液を保持できる。このため、薬液が中空糸膜を浸透し外圧式濾過モジュール全体に行き渡り易く、不純物が付着し易い被処理水の流入口付近の洗浄効果を高められる。従って、当該濾過装置を用いることで、特に中空糸膜の平均膜有効長が2m以上である濾過モジュールを効果的に洗浄できる。 In the said filtration apparatus, after stopping filtration by filtration stop control, the to-be-processed water in an outer cylinder case can be discharged | emitted by discharge control. For this reason, since the backwash water can be controlled by the backwash control after the water to be treated is discharged by the discharge control by using the filtration device, the backwash water can be easily distributed to the entire external pressure filtration module. In addition, by using the filtration device, the chemical solution can be retained by the chemical solution retention control after the backwash water is spread over the entire external pressure filtration module, so that impurities that can be removed by the backwash control are removed. Can hold chemicals. For this reason, a chemical | medical solution osmose | permeates a hollow fiber membrane, it is easy to spread over the whole external pressure type filtration module, and the washing | cleaning effect of the inflow port vicinity of the to-be-processed water which an impurity tends to adhere can be heightened. Therefore, by using the filtration device, it is possible to effectively wash a filtration module in which the average effective membrane length of the hollow fiber membrane is 2 m or more.
ここで、「主成分」とは、質量含有率が50%以上、好ましくは90%以上である成分を意味する。 Here, the “main component” means a component having a mass content of 50% or more, preferably 90% or more.
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係る外圧式濾過モジュールの洗浄方法及び濾過装置の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Embodiments of an external pressure filtration module cleaning method and a filtration device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1の濾過装置1は、外圧式濾過モジュール2と、濾過運転機構3と、被処理水供給機構4と、排出機構5と、逆洗機構6と、気泡供給機構7と、制御機構8とを主に備える。
1 includes an external
上記外圧式濾過モジュール2は、一方向に引き揃えられる複数本の中空糸膜21と、これらの複数本の中空糸膜21を格納する円筒状の外筒ケース24とを主に有する。また、上記中空糸膜21の平均膜有効長は2m以上である。
The external
また、上記制御機構8は、被処理水の濾過を停止する濾過停止制御と、上記濾過停止制御後に上記外筒ケース24内の被処理水を排出する排出制御と、上記排出制御後に上記中空糸膜21を逆洗水により洗浄する逆洗制御と、上記逆洗制御後に上記外筒ケース24内に薬液を保持する薬液保持制御とを行う。
The control mechanism 8 includes a filtration stop control for stopping the filtration of the water to be treated, a discharge control for discharging the water to be treated in the
当該濾過装置1では、濾過停止制御で濾過を停止した後に、排出制御で外筒ケース24内の被処理水を排出できる。このため、当該濾過装置1を用いることで、上記排出制御により被処理水を排出した後に逆洗制御により逆洗水を制御できるので、逆洗水を外圧式濾過モジュール2全体に行き渡らせ易い。また、当該濾過装置1を用いることで、上記逆洗水を外圧式濾過モジュール2全体に行き渡らせた後に上記薬液保持制御により薬液を保持できるので、逆洗制御で除去可能な不純物が除去された状態で薬液を保持できる。このため、薬液が中空糸膜21を浸透し外圧式濾過モジュール2全体に行き渡り易く、不純物が付着し易い被処理水の流入口付近の洗浄効果を高められる。従って、当該濾過装置1を用いることで、特に中空糸膜21の平均膜有効長が2m以上である濾過モジュールを効果的に洗浄できる。
In the said
当該濾過装置1は、平均膜有効長を長くすることで、中空糸膜の単位面積当たりの消費エネルギーが低減されるので、当該濾過装置1は、特に大規模な下水処理等に好適に使用することができる。
Since the energy consumption per unit area of the hollow fiber membrane is reduced by increasing the average membrane effective length, the
<外圧式濾過モジュール>
外圧式濾過モジュール2は、一方向に引き揃えられる複数本の中空糸膜21と、上記複数本の中空糸膜21の両端部を固定する保持部材(上部保持部材22及び下部保持部材23)と、これらの複数本の中空糸膜21を格納する円筒状の外筒ケース24とを有する。
<External pressure filtration module>
The external
(中空糸膜)
中空糸膜21は、内側の中空部に水を透過させる一方、被処理液に含まれる粒子の透過を阻止する多孔質状の膜である。
(Hollow fiber membrane)
The
中空糸膜21としては、熱可塑性樹脂を主成分とするものを用いることができる。この熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が挙げられる。中でも、上記中空糸膜21がポリテトラフルオロエチレンを主成分とするとよい。このように上記中空糸膜21の主成分をポリテトラフルオロエチレンとすることで、中空糸膜21が十分な機械的強度を有するので、中空糸膜21の強度に律則されず洗浄条件を最適化し易い。従って、外圧式濾過モジュール2の洗浄効果を向上できる。なお、中空糸膜21は、他のポリマー、潤滑剤などの添加剤等を適宜含有していてもよい。
As the
中空糸膜21の平均長さ(平均膜有効長)の下限としては、2mであり、2.5mがより好ましく、2.8mがさらに好ましい。一方、中空糸膜21の平均長さの上限としては、4mが好ましく、3.5mがより好ましい。中空糸膜21の平均長さが上記下限未満であると、濾過の処理効率が不足するおそれがある。逆に、中空糸膜21の平均長さが上記上限を超えると、中空糸膜21の自重によって中空糸膜21の撓みが大きくなり過ぎるおそれや、外圧式濾過モジュール2の設置時等における取扱い性が低下するおそれがある。なお、中空糸膜21の平均長さとは、上部保持部材22に固定された上端部から下部保持部材23に固定された下端部までの平均距離を意味する。
The lower limit of the average length (average membrane effective length) of the
中空糸膜21の気孔率の下限としては、75%が好ましく、78%がより好ましい。また、中空糸膜21の気孔率の上限としては、90%が好ましく、85%がより好ましい。中空糸膜21の気孔率が上記下限未満であると、透水性が低下し、外圧式濾過モジュール2の濾過能力が低下するおそれがある。一方、中空糸膜21の気孔率が上記上限を超えると、中空糸膜21の機械的強度及び耐擦過性が不十分となるおそれがある。なお、気孔率とは、中空糸膜21の体積に対する空孔の総体積の割合をいい、ASTM−D−792に準拠して中空糸膜21の密度を測定することで求めることができる。
As a minimum of the porosity of
中空糸膜21の空孔の平均径の下限としては、0.01μmが好ましく、0.05μmがより好ましい。一方、上記中空糸膜21の空孔の平均径の上限としては、0.45μmが好ましく、0.2μmがより好ましい。上記中空糸膜21の空孔の平均径が上記下限未満であると、透水性が低下するおそれがある。逆に、上記中空糸膜21の空孔の平均径が上記上限を超えると、被処理液に含まれる不純物の中空糸膜21内部への透過を阻止できないおそれがある。なお、空孔の平均径とは、中空糸膜21の外周面の空孔の平均径を意味し、例えば細孔直径分布測定装置(例えばPorous Materials社の「多孔質材料自動細孔径分布測定システム」)により測定することができる。
The lower limit of the average pore diameter of the
(保持部材)
上部保持部材22は、複数本の中空糸膜21の上側を保持する部材であり、外筒ケース24内に配設される。また、上部保持部材22により外筒ケース24の上部保持部材22より上側の部分と下側の部分とは分離されている。この上部保持部材22は、複数本の中空糸膜21の上端部が上部保持部材22の上側に突出するように中空糸膜21を保持する。これにより複数本の中空糸膜21の内部に浸透した処理済水は外筒ケース24の上部保持部材22より上側の部分に排出される。
(Holding member)
The upper holding
下部保持部材23は、複数本の中空糸膜21の下側を保持する部材であり、外筒ケース24内で上部保持部材22より下方に配設される。上記下部保持部材23は、中空糸膜21の下端部を固定する複数の固定部位23aを有する。この固定部位23aは、例えば棒状に形成されており、一定の間隔を持って複数、略平行に配設され、上方側にそれぞれ複数本の中空糸膜21が配設されている。
The
被処理水は、下部保持部材23の複数の固定部位23aの間隙から外筒ケース24内の上部保持部材22及び下部保持部材23との間に流入することができる。この流入した被処理水は、中空糸膜21により濾過され、中空糸膜21の内部に浸透する。
The water to be treated can flow between the upper holding
上部保持部材22及び下部保持部材23の材質としては特に限定されず、例えばエポキシ樹脂、ABS樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。
The material of the upper holding
(外筒ケース)
外筒ケース24は、上記複数本の中空糸膜21を格納する円筒状のケースである。外筒ケース24は、内部に被処理水を貯留できる。また、外筒ケース24は、下部に配設される被処理水の流入口24aと、上部に配設される処理済水の排出口24bと、上部保持部材22及び下部保持部材23との間のうち上部保持部材22に近い位置に配設される逆洗水排出口24cとを有する。
(Outer cylinder case)
The
外筒ケース24の材質としては特に限定されず、例えば塩化ビニル樹脂、プロピレン樹脂、エチレン樹脂、エーテルスルホン樹脂、エポキシ樹脂、ABS樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。
The material of the
<濾過運転機構>
濾過運転機構3は、加圧ポンプ3aを有し、被処理水Xの濾過の運転及び停止を制御する。上記加圧ポンプ3aは、外圧式濾過モジュール2の被処理水の流入口24aに被処理水Xを供給する供給用配管10上に配設される。
<Filtration operation mechanism>
The
当該濾過装置1では、加圧ポンプ3aの運転により中空糸膜21の内部へ被処理水Xを加圧供給することにより濾過処理が行える一方、加圧ポンプ3aの停止により濾過処理が停止できる。
In the said
<被処理水供給機構>
被処理水供給機構4は、被処理水用開閉バルブ4aを有し、被処理水Xの外圧式濾過モジュール2への供給を制御する。上記被処理水用開閉バルブ4aは、上記供給用配管10の外圧式濾過モジュール2の被処理水の流入口24aと加圧ポンプ3aとの間に配設される。
<Treatment water supply mechanism>
The to-be-treated
当該濾過装置1では、被処理水用開閉バルブ4aは、濾過運転機構3の加圧ポンプ3aの運転時に開け、被処理水Xを外圧式濾過モジュール2に流入させる一方、濾過運転機構3の加圧ポンプ3aの停止時に閉じ、被処理水Xが外圧式濾過モジュール2に流入することを抑止する。
In the
<排出機構>
排出機構5は、排出管5aと、排出用開閉バルブ5bとを有し、外圧式濾過モジュール2の外筒ケース24内の被処理水の排出を制御する。上記排出管5aは、上記供給用配管10の外圧式濾過モジュール2の被処理水の流入口24aと被処理水用開閉バルブ4aとの間に接続される。また、上記排出用開閉バルブ5bは、上記排出管5aに配設される。
<Discharge mechanism>
The
当該濾過装置1では、上記排出用開閉バルブ5bを開くことで、上記外筒ケース24内の被処理水を排出することができる。
In the
<逆洗機構>
逆洗機構6は、逆洗水供給管6aと、逆洗水供給ポンプ6bと、逆洗水排出管6cと、逆洗用開閉バルブ6dとを有し、上記中空糸膜21の逆洗水による洗浄を制御する。上記逆洗水供給管6aは、排出用配管9に接続される。上記逆洗水供給ポンプ6bは、上記逆洗水供給管6a上に配設される。また、逆洗水排出管6cは、外圧式濾過モジュール2の逆洗水排出口24cに接続される。上記逆洗用開閉バルブ6dは、上記逆洗水排出管6c上に配設される。
<Backwash mechanism>
The
当該濾過装置1では、逆洗用開閉バルブ6dを開き、逆洗水供給ポンプ6bを運転することにより逆洗水を処理済水の排出口24bから外圧式濾過モジュール2へ流入させることで中空糸膜21の洗浄を行うことができる。なお、外圧式濾過モジュール2へ流入した逆洗水は、逆洗水排出管6cを経て排出され、この逆洗水の流れにより上記中空糸膜21が洗浄される。
In the
<気泡供給機構>
気泡供給機構7は、気泡供給管7aと、気泡供給器7bとを有し、外圧式濾過モジュール2へ気泡を供給する。上記気泡供給管7aの一端は、上記供給用配管10の外圧式濾過モジュール2の被処理水の流入口24aと被処理水用開閉バルブ4aとの間に接続される。また、上記気泡供給管7aの他端は、上記気泡供給器7bに接続される。
<Bubble supply mechanism>
The
上記気泡供給器7bは、気泡を供給できるものであればよく、例えばブロワー、コンプレッサー等を用いることができる。
The
<制御機構>
制御機構8は、例えばパーソナルコンピューター、プログラマブルロジックコントローラー等の制御装置8aを有する。制御機構8は、外圧式濾過モジュール2の運転制御を行うと共に、外圧式濾過モジュール2の洗浄を制御する。具体的には、制御機構8は、濾過運転機構3と、被処理水供給機構4と、排出機構5と、逆洗機構6と、気泡供給機構7とを制御する。
<Control mechanism>
The control mechanism 8 includes a
当該濾過装置1では、上記制御機構8は、運転制御として外圧式濾過モジュール2を用いて被処理水Xを濾過する濾過運転制御を行う。また、上記制御機構8は、洗浄制御として、被処理水Xの濾過を停止する濾過停止制御と、上記濾過停止制御後に上記外筒ケース24内の被処理水Xを排出する排出制御と、上記排出制御後に上記中空糸膜21を逆洗水により洗浄する逆洗制御と、上記逆洗制御後に上記外筒ケース24内に薬液を保持する薬液保持制御とを行う。
In the said
<濾過装置の運転方法>
次に、当該濾過装置1の運転方法について説明する。当該濾過装置1の運転方法は、運転工程と、洗浄工程とを備える。当該濾過装置1の運転方法は、上記運転工程及び洗浄工程の間に上記洗浄工程以外の工程を有してもよいが、上記運転工程及び洗浄工程を交互に繰り返し行うことが好ましい。当該濾過装置1の運転方法は、上記運転工程及び洗浄工程を繰り返し行うことによって、膜ファウリングの防止効果及び濾過装置1の運転コスト抑制効果を促進することができる。
<Operation method of filtration device>
Next, an operation method of the
(運転工程)
運転工程では、外圧式濾過モジュール2による濾過処理を行う。上記運転工程は、制御機構8による濾過運転機構3の制御に基づいて行われる。具体的には、上記運転工程は、制御機構8の制御に従って被処理水用開閉バルブ4aを開き、加圧ポンプ3aを起動することで濾過処理が開始され、制御機構8によって被処理水用開閉バルブ4aを閉じ、加圧ポンプ3aを停止することで濾過処理が休止される。
(Operation process)
In the operation process, a filtration process by the external
上記運転工程では、外圧式濾過モジュール2による濾過処理を連続して行ってもよいが、この濾過処理と排出機構5及び逆洗機構6とによる洗浄とを繰り返し行うことが好ましい。具体的には、濾過処理後に排出機構5により外圧式濾過モジュール2の外筒ケース24内の被処理水を排出した後、逆洗機構6により逆洗を行う。当該濾過装置1の運転方法は、このように上記運転工程で外圧式濾過モジュール2による濾過処理と逆洗機構6による洗浄とを繰り返し行うことによって、後述する洗浄工程による洗浄効果と合わせて膜ファウリング防止効果を高めつつ、長期安定した運転を容易かつ確実に行うことができる。
なお、上記運転工程における洗浄では、薬液を用いた洗浄をしてもよいが、当該濾過装置1の運転方法は、後述する洗浄工程によって十分な洗浄を行うことができるため、この運転工程では薬液洗浄をしない方が好ましい。
In the above operation process, the filtration process by the external
In the cleaning in the operation step, cleaning using a chemical solution may be performed. However, since the operation method of the
このように濾過処理と洗浄とを繰り返し行う場合、1回の濾過処理時間の下限としては、20分が好ましく、30分がより好ましい。一方、1回の濾過処理時間の上限としては、50分が好ましく、40分がより好ましい。また、1回の逆洗の洗浄時間の下限としては、0.3分が好ましく、0.5分がより好ましい。一方、1回の逆洗の洗浄時間の上限としては、2分が好ましく、1分がより好ましい。また、1回の排水時間は、外圧式濾過モジュール2の容量等により決まるが、例えば0.5分以上1分以下程度である。
Thus, when performing filtration treatment and washing repeatedly, as a minimum of one filtration treatment time, 20 minutes are preferred and 30 minutes are more preferred. On the other hand, the upper limit of one filtration treatment time is preferably 50 minutes, and more preferably 40 minutes. Moreover, as a minimum of the washing | cleaning time of 1 time of backwashing, 0.3 minute is preferable and 0.5 minute is more preferable. On the other hand, the upper limit of the washing time for one back washing is preferably 2 minutes, and more preferably 1 minute. In addition, one drainage time is determined by the capacity of the external
上記運転工程における運転時間の下限としては、5時間が好ましく、8時間がより好ましく、10時間がさらに好ましい。一方、上記運転工程における運転時間の上限としては、48時間が好ましく、24時間がより好ましく、20時間がさらに好ましい。上記運転工程における運転時間が上記下限に満たないと、濾過処理効率が十分に向上しないおそれがある。逆に、上記運転工程における運転時間が上記上限を超えると、複数本の中空糸膜21の表面への不純物の付着量が増加して濾過能力が不足するおそれがある。なお、濾過処理と洗浄とを繰り返し行う場合、上記運転時間には、濾過処理間に行われる洗浄時間を含む。
The lower limit of the operation time in the operation step is preferably 5 hours, more preferably 8 hours, and even more preferably 10 hours. On the other hand, the upper limit of the operation time in the operation process is preferably 48 hours, more preferably 24 hours, and even more preferably 20 hours. If the operation time in the operation process is less than the lower limit, the filtration efficiency may not be sufficiently improved. On the other hand, when the operation time in the operation process exceeds the upper limit, the amount of impurities attached to the surface of the plurality of
なお、上記運転工程では、上記時間の範囲内で濾過処理量に基づいて外圧式濾過モジュール2の運転時間を制御してもよい。
In the operation step, the operation time of the external
上記運転工程における中空糸膜21の膜間差圧の上限としては、45kPaが好ましく、35kPaがより好ましい。上記膜間差圧が上記上限を超えると、濾過能力が不足するおそれがある。一方、上記膜間差圧の下限としては、特に限定されないが、例えば10kPa程度である。
The upper limit of the transmembrane differential pressure of the
また、上記運転工程における被処理水の透過流束は、被処理水の流量等に応じて適宜決定されるが、例えば20LMH以上105LMH以下とできる。 In addition, the permeation flux of the water to be treated in the above operation process is appropriately determined according to the flow rate of the water to be treated and the like.
(洗浄工程)
洗浄工程では、上記外圧式濾過モジュール2による濾過処理を休止して、上記外圧式濾過モジュール2を洗浄する。具体的には、上記洗浄工程は、制御機構8の制御に従って加圧ポンプ3aの停止により開始され、制御機構8によってこの加圧ポンプ3aが再度起動するまでの期間行われる。この洗浄工程において、上記制御機構8は、被処理水の濾過を停止する濾過停止制御と、上記濾過停止制御後に上記外筒ケース24内の被処理水を排出する排出制御と、上記排出制御後に上記中空糸膜21を逆洗水により洗浄する逆洗制御と、上記逆洗制御後に上記外筒ケース24内に薬液を保持する薬液保持制御とを行う。具体的には、上記洗浄工程は、以下に述べる外圧式濾過モジュールの洗浄方法を用いて行われる。
(Washing process)
In the washing step, the filtration process by the external
<外圧式濾過モジュールの洗浄方法>
当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法は、被処理水の濾過を停止する濾過停止工程と、上記濾過停止工程後に上記外筒ケース24内の被処理水を排出する排出工程と、上記排出工程後に上記中空糸膜21を逆洗水により洗浄する逆洗工程と、上記逆洗工程後に上記外筒ケース24内に薬液を保持する薬液保持工程と、薬液保持工程で保持した外筒ケース24内の薬液を排出するフラッシング工程とを主に備える。
<Cleaning method of external pressure filtration module>
The cleaning method for the external pressure filtration module includes a filtration stop step for stopping the filtration of water to be treated, a discharge step for discharging the water to be treated in the
当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法では、濾過停止工程で濾過を停止した後に、排出工程で外筒ケース24内の被処理水を排出する。このため、当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法を用いることで、上記排出工程後に行う逆洗工程で逆洗水を外圧式濾過モジュール2全体に行き渡らせ易い。また、当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法は、上記逆洗工程後に薬液保持工程を備えるので、逆洗工程で除去可能な不純物が除去された状態で薬液を保持する。このため、薬液が中空糸膜21を浸透し外圧式濾過モジュール2全体に行き渡り易く、不純物が付着し易い被処理水の流入口付近の洗浄効果を高められる。従って、当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法を用いることで、特に中空糸膜21の平均膜有効長が2m以上である濾過モジュールを効果的に洗浄できる。
In the external pressure filtration module cleaning method, after the filtration is stopped in the filtration stop process, the water to be treated in the
(濾過停止工程)
濾過停止工程では、濾過運転機構3を用いて、被処理水の濾過を停止する。具体的には、制御機構8の制御に従って、加圧ポンプ3aを停止し、被処理水用開閉バルブ4aを閉じる。これにより被処理水Xが外圧式濾過モジュール2に流入することを抑止する。
(Filtering stop process)
In the filtration stop process, the filtration of the water to be treated is stopped using the
(排出工程)
排出工程では、排出機構5を用いて、上記濾過停止工程後に上記外筒ケース24内の被処理水を排出する。具体的には、制御機構8の制御に従って、排出用開閉バルブ5bを開くことで、外筒ケース24内の被処理水のほぼ全量を排出する。なお、「ほぼ全量排出する」とは、濾過運転時における外筒ケース24内の被処理水量に対し、排出後に外筒ケース24内に残留する被処理水量が5体積%以下、好ましくは1体積%以下となるように排出することを意味する。
(Discharge process)
In the discharging step, the water to be treated in the
上記排出工程に要する時間は、外圧式濾過モジュール2の容量等により決まるが、例えば0.5分以上1分以下程度である。排出工程における被処理水の排出時間(排出工程に要する時間)の下限としては、0.6分がより好ましい。一方、排出工程における被処理水の排出時間の上限としては、0.8分がより好ましい。排出工程における被処理水の排出時間が上記下限未満であると、被処理液を十分に排水できず、濾過モジュールの洗浄効果が不十分となるおそれがある。逆に、排出工程における被処理水の排出時間が上記上限を超えると、不要に排出工程に要する時間が長くなり、濾過モジュールの洗浄効率が低下するおそれがある。
The time required for the discharging step is determined by the capacity of the external
(逆洗工程)
逆洗工程では、逆洗機構6を用いて、上記排出工程後に中空糸膜21を逆洗水により洗浄する。具体的には、制御機構8の制御に従って、逆洗用開閉バルブ6dを開き、逆洗水供給ポンプ6bの運転により逆洗水を処理済水の排出口24bから外圧式濾過モジュール2へ流入させることで中空糸膜21の洗浄を行う。なお、外圧式濾過モジュール2へ流入した逆洗水は、逆洗水排出管6cを経て排出される。
(Backwash process)
In the backwashing process, the
上記逆洗工程で気泡の供給を行うとよい。このように上記逆洗工程で気泡の供給を行うことで、中空糸膜21表面に付着した不純物を的確に除去し、膜ファウリング防止効果を促進することができる。気泡の供給は、気泡供給機構7により行うことができる。
Air bubbles may be supplied in the backwashing step. Thus, by supplying air bubbles in the backwashing step, impurities attached to the surface of the
上記逆洗水は、中空糸膜21の洗浄を行える限り特に限定されず、例えば処理済水や市水等を用いることもできるが、上記逆洗工程で用いる逆洗水として、後述する薬液保持工程で用いる薬液を用いるとよい。このように上記逆洗工程で用いる逆洗水として、上記薬液保持工程で用いる薬液を用いることで、薬液保持工程において逆洗水を薬液と入れ替える必要がない。従って、外圧式濾過モジュール2の洗浄時間を低減できる。
The backwash water is not particularly limited as long as the
逆洗水供給ポンプ6bによる逆洗水の吐出圧の下限としては、20kPaが好ましく、100kPaがより好ましい。一方、上記逆洗水の吐出圧の上限としては、200kPaが好ましく、150kPaがより好ましい。上記逆洗水の吐出圧が上記下限未満であると、逆洗水による洗浄効果が不足するおそれがある。逆に、上記逆洗水の吐出圧が上記上限を超えると、高吐出圧の逆洗水供給ポンプ6bや高耐圧の外圧式濾過モジュール2が必要となるため、製造設備のコストが上昇するおそれがある。
As a minimum of the discharge pressure of backwash water by backwash
逆洗時間の下限としては、0.3分が好ましく、0.5分がより好ましい。一方、上記逆洗時間の上限としては、2分が好ましく、1分がより好ましい。上記逆洗時間が上記下限未満であると、中空糸膜21の表面に付着した不純物を十分に除去できないおそれがある。逆に、上記逆洗時間が上記上限を超えると、濾過時間が相対的に減少するため、濾過処理効率が十分に向上しないおそれがある。ここで、逆洗時間とは、外圧式濾過モジュール2への逆洗水の流入開始から流入停止するまでの時間を指す。なお、逆洗を断続的に複数回連続して行う場合は、最初の逆洗の逆洗水の流入開始から最後の逆洗の流入停止するまでの時間とする。
As a minimum of backwashing time, 0.3 minutes are preferred and 0.5 minutes are more preferred. On the other hand, the upper limit of the backwash time is preferably 2 minutes, and more preferably 1 minute. If the backwash time is less than the lower limit, impurities attached to the surface of the
(薬液保持工程)
薬液保持工程では、上記逆洗工程後に上記外筒ケース24内に薬液を保持する。薬液保持工程は、制御機構8が濾過運転機構3の被処理水用開閉バルブ4aと、排出機構5の排出用開閉バルブ5bと、逆洗機構6の逆洗水供給管6a、逆洗水供給ポンプ6b及び逆洗用開閉バルブ6dとを制御することで行える。具体的には、制御機構8の制御に従って、被処理水用開閉バルブ4a、排出用開閉バルブ5b、及び逆洗用開閉バルブ6dを閉じることで、外圧式濾過モジュール2へ供給された薬液を保持する。なお、逆洗水として薬液保持工程で用いる薬液を用いる場合は、逆洗工程完了時に逆洗に用いた逆洗水を排出せず、そのまま保持する。また、逆洗水として薬液保持工程で用いる薬液を用いない場合は、被処理水用開閉バルブ4a、排出用開閉バルブ5b、及び逆洗用開閉バルブ6dを閉じる前に逆洗機構6を用いて逆洗水供給管6aから逆洗水供給ポンプ6bを用いて薬液を外圧式濾過モジュール2へ供給する。この薬液供給時間は、外圧式濾過モジュール2の容量等により決まるが、例えば0.5分以上2.0分以下程度である。
(Chemical solution holding process)
In the chemical solution holding step, the chemical solution is held in the
上記薬液保持工程で気泡の供給を行うとよい。このように上記薬液保持工程で気泡の供給を行うことで、薬液が撹拌され、外筒ケース24内の薬液濃度が均一化される。これにより濾過モジュールの洗浄効果を高められる。気泡の供給は、気泡供給機構7により行うことができる。
Air bubbles may be supplied in the chemical solution holding step. Thus, by supplying bubbles in the chemical solution holding step, the chemical solution is agitated and the chemical concentration in the
上記薬液に用いる薬品としては、次亜塩素酸ナトリウム、無機酸、有機酸、水酸化ナトリウム、界面活性剤等を挙げることができる。中でも次亜塩素酸ナトリウム及び無機酸が好ましい。 Examples of the chemical used in the chemical solution include sodium hypochlorite, inorganic acid, organic acid, sodium hydroxide, and surfactant. Of these, sodium hypochlorite and inorganic acids are preferred.
上記薬液に次亜塩素酸ナトリウムを含めることで、中空糸膜21に付着している有機物の除去効率を向上できる。次亜塩素酸ナトリウムを用いる場合、次亜塩素酸ナトリウムの濃度の下限としては、1mg/Lが好ましく、10mg/Lがより好ましい。一方、上記次亜塩素酸ナトリウムの濃度の上限としては、500mg/Lが好ましく、100mg/Lがより好ましい。上記次亜塩素酸ナトリウムの濃度が上記下限未満であると、中空糸膜21の洗浄効果が不十分となるおそれがある。なお、水酸化ナトリウムを併用して洗浄効果を高めることもできる。この場合、洗浄効果の観点から、次亜塩素酸ナトリウム及び水酸化ナトリウムの合計量に対する次亜塩素酸ナトリウムの割合を85質量%以上とすることが好ましい。
By including sodium hypochlorite in the chemical solution, the removal efficiency of organic substances adhering to the
また、上記薬液に無機酸を含めることで、金属が無機酸に溶出されるので、中空糸に付着している金属の除去効率を向上できる。また、金属を溶出させた無機酸は、毒性が低く廃液処理が容易である。上記無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、亜硫酸水素ナトリウム等が挙げられる。無機酸を用いる場合、無機酸の濃度の下限としては、10mg/Lが好ましく、50mg/Lがより好ましい。一方、上記無機酸の濃度の上限としては、1000mg/Lが好ましく、500mg/Lがより好ましい。上記無機酸の濃度が上記下限未満であると、中空糸膜21の洗浄効果が不十分となるおそれがある。また、洗浄効果の観点から、上記薬液のpHが2以下となるように無機酸を配合するとよい。
Moreover, since the metal is eluted in the inorganic acid by including the inorganic acid in the chemical solution, the removal efficiency of the metal adhering to the hollow fiber can be improved. Further, the inorganic acid from which the metal is eluted has low toxicity and can be easily treated with waste liquid. Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, sodium bisulfite and the like. When using an inorganic acid, the lower limit of the concentration of the inorganic acid is preferably 10 mg / L, more preferably 50 mg / L. On the other hand, the upper limit of the concentration of the inorganic acid is preferably 1000 mg / L, and more preferably 500 mg / L. There exists a possibility that the washing | cleaning effect of the
薬液保持時間の下限としては、15分が好ましく、30分がより好ましい。一方、上記薬液保持時間の上限としては、90分が好ましく、60分がより好ましい。上記薬液保持時間が上記下限未満であると、中空糸膜21の表面に付着した不純物を十分に除去できないおそれがある。逆に、上記薬液保持時間が上記上限を超えると、濾過時間が相対的に減少するため、濾過処理効率が十分に向上しないおそれがある。
The lower limit of the chemical solution retention time is preferably 15 minutes, and more preferably 30 minutes. On the other hand, the upper limit of the chemical solution holding time is preferably 90 minutes, and more preferably 60 minutes. If the chemical solution retention time is less than the lower limit, impurities attached to the surface of the
(フラッシング工程)
フラッシング工程では、被処理水等の順洗水を用いて中空糸膜21の順洗浄を行うと共に、薬液保持工程で保持した外筒ケース24内の薬液を排出する。フラッシング工程は、制御機構8が濾過運転機構3の加圧ポンプ3aと、被処理水用開閉バルブ4aとを制御することで行える。具体的には、制御機構8の制御に従って、被処理水用開閉バルブ4aを開け、加圧ポンプ3aを運転する。また、供給用配管10には、順洗水を供給する。
(Flushing process)
In the flushing step, the
フラッシング時間の下限としては、0.5分が好ましく、1分がより好ましい。一方、上記フラッシング時間の上限としては、10分が好ましく、5分がより好ましい。上記フラッシング時間が上記下限未満であると、中空糸膜21の表面に付着した不純物を十分に除去できないおそれや薬液を十分に排出できないおそれがある。逆に、上記フラッシング時間が上記上限を超えると、濾過時間が相対的に減少するため、濾過処理効率が十分に向上しないおそれがある。
The lower limit of the flushing time is preferably 0.5 minutes, and more preferably 1 minute. On the other hand, the upper limit of the flushing time is preferably 10 minutes, and more preferably 5 minutes. When the flushing time is less than the lower limit, impurities attached to the surface of the
[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other Embodiments]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. The
上記実施形態では、薬液の供給に逆洗機構を用いる場合を説明したが、図2に示すように濾過装置11の外筒ケース24が薬液を供給する薬液供給口24dをさらに有し、この薬液供給口24dに接続される薬液供給管12aと、上記薬液供給管12a上に配設される薬液供給ポンプ12bとにより構成される薬液供給機構12をさらに備えてもよい。このような構成とする場合、上記薬液供給口24dは、上部保持部材22及び下部保持部材23との間のうち下部保持部材23に近い位置に配設するとよい。このように上記薬液供給口24dを上記位置に配設することで、中空糸膜21に不純物が付着し易い被処理水の流入口側に薬液を供給できるので、中空糸膜21の洗浄効果を高められる。
In the above embodiment, the case where the backwashing mechanism is used for supplying the chemical solution has been described. However, as shown in FIG. 2, the
また、当該濾過装置の外圧式濾過モジュールの数は1に限定されるものではなく、複数であってもよい。当該濾過装置が複数の外圧式濾過モジュールを有する場合、これらの複数の外圧式濾過モジュールは、まとめて制御されてもよく、また各々別個に制御されてもよい。 Further, the number of external pressure filtration modules of the filtration device is not limited to one, and may be plural. When the said filtration apparatus has a some external pressure type filtration module, these some external pressure type filtration modules may be controlled collectively, and each may be controlled separately.
当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法において、逆洗工程及び薬液保持工程での気泡の供給は必須ではなく、いずれか一方又は両方の工程で気泡の供給を省略できる。また、逆洗工程及び薬液保持工程の両方の工程で気泡の供給を行わない場合、当該濾過装置の気泡供給機構を省略することができる。 In the external pressure filtration module cleaning method, supply of bubbles in the backwashing step and the chemical solution holding step is not essential, and supply of bubbles can be omitted in either or both steps. In addition, when bubbles are not supplied in both the backwashing step and the chemical solution holding step, the bubble supply mechanism of the filtration device can be omitted.
また、当該外圧式濾過モジュールの洗浄方法において、フラッシング工程は必須ではなく、省略することができる。 Further, in the method for cleaning the external pressure filtration module, the flushing step is not essential and can be omitted.
また、外圧式濾過モジュールは、上部保持部材が中空糸膜の両端を保持し、下部保持部材が中空糸膜をU字状に湾曲させて折り返す構成としてもよい。この場合、中空糸膜の平均長さとは、下部保持部材で固定された湾曲部の下端部から上部保持部材に固定された上端部までの長さをいう。 The external pressure filtration module may have a configuration in which the upper holding member holds both ends of the hollow fiber membrane, and the lower holding member bends the hollow fiber membrane by bending it into a U shape. In this case, the average length of the hollow fiber membrane refers to the length from the lower end portion of the curved portion fixed by the lower holding member to the upper end portion fixed to the upper holding member.
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[処理例1]
当該濾過装置を用い、1回の運転工程として、35分間の濾過、0.75分間の被処理水の排水、及び0.75分間の逆洗をこの順に行った。上記運転工程を20回(運転時間12時間)行う毎に洗浄工程を行った。上記洗浄工程として、0.75分間の被処理水の排水、0.75分間の逆洗、1分間の薬液供給、40分間の薬液保持、及び3分間のフラッシングをこの順に行った。なお、逆洗水及び順洗水には処理済水を用い、薬液には濃度200mg/Lの次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いた。また、当該濾過装置の中空糸膜の平均膜有効長は3mである。
[Processing Example 1]
Using the filtration apparatus, 35 minutes of filtration, 0.75 minutes of drainage of water to be treated, and 0.75 minutes of backwashing were performed in this order as one operation step. The washing process was performed every time the above operation process was performed 20 times (
上述の運転手順で、運転工程における被処理水の透過流束を40LMH以上60LMHの範囲として、10日間運転を行った。その間の運転工程における中空糸膜の膜間差圧は、平均30kPaであった。 The operation was performed for 10 days with the permeation flux of the water to be treated in the operation process in the range of 40 LMH to 60 LMH in the above operation procedure. The intermembrane | transmembrane differential pressure of the hollow fiber membrane in the operation process in the meantime was 30 kPa on average.
[処理例2]
上記処理例1において、洗浄工程において排水を行わなかった以外は、処理例1と同様にして当該濾過装置の運転を行った。その間の運転工程における中空糸膜の膜間差圧は、平均50kPaであった。
[Processing Example 2]
In the said processing example 1, the said filtration apparatus was drive | operated like the processing example 1 except not having drained in the washing | cleaning process. The intermembrane | transmembrane differential pressure of the hollow fiber membrane in the operation process in the meantime was 50 kPa on average.
処理例1と処理例2との結果を比較すると、処理例1の平均膜間差圧は、処理例2の平均膜間差圧より低い。つまり、洗浄工程で被処理水の排水を行うことで、膜間差圧が低減できており、平均膜有効長が2m以上である中空糸膜を効果的に洗浄できていることが分かる。 Comparing the results of treatment example 1 and treatment example 2, the average transmembrane pressure difference of treatment example 1 is lower than the average transmembrane pressure difference of treatment example 2. In other words, it can be seen that by draining the water to be treated in the washing step, the transmembrane pressure difference can be reduced, and the hollow fiber membrane having an average membrane effective length of 2 m or more can be effectively washed.
[処理例3]
上記処理例1において、洗浄工程において0.25分間の被処理水の排水を行った以外は、処理例1と同様にして当該濾過装置の運転を行った。その間の運転工程における中空糸膜の膜間差圧は、平均45kPaであった。
[Processing Example 3]
In the said processing example 1, the said filtration apparatus was drive | operated similarly to the processing example 1 except draining the to-be-processed water for 0.25 minutes in the washing | cleaning process. The intermembrane | transmembrane differential pressure of the hollow fiber membrane in the operation process in the meantime was 45 kPa on average.
処理例3と処理例2との結果を比較すると、処理例3の平均膜間差圧は、処理例2の平均膜間差圧より低い。洗浄工程で被処理水の排水を行うことで、膜間差圧が低減できており、中空糸膜を効果的に洗浄できていることが分かる。 Comparing the results of treatment example 3 and treatment example 2, the average transmembrane pressure difference in treatment example 3 is lower than the average transmembrane pressure difference in treatment example 2. It can be seen that by draining the water to be treated in the washing step, the transmembrane pressure difference can be reduced and the hollow fiber membrane can be effectively washed.
処理例1と処理例3との結果を比較すると、処理例1の平均膜間差圧の方が処理例3の平均膜間差圧より低い。処理例1では、排出工程における被処理水の排出時間を0.5分以上1分以下とすることで、被処理液の排水がさらに進み、その結果、上記排出時間が0.5分未満である処理例3の場合より膜間差圧が低くなったと考えられる。つまり、排出工程における被処理水の排出時間を0.5分以上1分以下とすることで、平均膜有効長が2m以上である中空糸膜をさらに効果的に洗浄できていることが分かる。 Comparing the results of treatment example 1 and treatment example 3, the average transmembrane pressure difference of treatment example 1 is lower than the average transmembrane pressure difference of treatment example 3. In the processing example 1, by setting the discharge time of the water to be treated in the discharge process to 0.5 minutes or more and 1 minute or less, the drainage of the liquid to be processed further proceeds. As a result, the discharge time is less than 0.5 minutes. It is considered that the transmembrane pressure difference is lower than in the case of certain treatment example 3. That is, it can be seen that the hollow fiber membrane having an average membrane effective length of 2 m or more can be more effectively washed by setting the discharge time of the treated water in the discharge step to 0.5 minutes or more and 1 minute or less.
本発明の一態様に係る外圧式濾過モジュールの洗浄方法及び濾過装置を用いることで、平均膜有効長が大きい濾過モジュールの洗浄効果が高まるので、平均膜有効長が大きい濾過モジュールを安定して運用することができる。 Since the cleaning effect of the filtration module having a large average membrane effective length is enhanced by using the external pressure filtration module cleaning method and the filtration device according to one aspect of the present invention, the filtration module having a large average membrane effective length is stably operated. can do.
1、11 濾過装置
2 外圧式濾過モジュール
21 中空糸膜
22 上部保持部材
23 下部保持部材
23a 固定部位
24 外筒ケース
24a 流入口
24b 排出口
24c 逆洗水排出口
24d 薬液供給口
3 濾過運転機構
3a 加圧ポンプ
4 被処理水供給機構
4a 被処理水用開閉バルブ
5 排出機構
5a 排出管
5b 排出用開閉バルブ
6 逆洗機構
6a 逆洗水供給管
6b 逆洗水供給ポンプ
6c 逆洗水排出管
6d 逆洗用開閉バルブ
7 気泡供給機構
7a 気泡供給管
7b 気泡供給器
8 制御機構
8a 制御装置
9 排出用配管
10 供給用配管
12 薬液供給機構
12a 薬液供給管
12b 薬液供給ポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
被処理水の濾過を停止する濾過停止工程と、
上記濾過停止工程後に上記外筒ケース内の被処理水を排出する排出工程と、
上記排出工程後に上記中空糸膜を逆洗水により洗浄する逆洗工程と、
上記逆洗工程後に上記外筒ケース内に薬液を保持する薬液保持工程と
を備え、
上記中空糸膜の平均膜有効長が2m以上である外圧式濾過モジュールの洗浄方法。 A method of cleaning an external pressure filtration module having a plurality of hollow fiber membranes that are aligned in one direction and a cylindrical outer tube case that stores these hollow fiber membranes,
A filtration stopping step for stopping filtration of the water to be treated;
A discharge step of discharging the treated water in the outer case after the filtration stop step;
A backwashing step of washing the hollow fiber membrane with backwashing water after the discharging step;
A chemical solution holding step for holding the chemical solution in the outer cylinder case after the backwashing step,
A method for cleaning an external pressure filtration module, wherein the average effective membrane length of the hollow fiber membrane is 2 m or more.
被処理水の濾過を停止する濾過停止制御と、
上記濾過停止制御後に上記外筒ケース内の被処理水を排出する排出制御と、
上記排出制御後に上記中空糸膜を逆洗水により洗浄する逆洗制御と、
上記逆洗制御後に上記外筒ケース内に薬液を保持する薬液保持制御と
を行う制御機構を備え、
上記中空糸膜の平均膜有効長が2m以上である濾過装置。
A filtration apparatus comprising an external pressure filtration module having a plurality of hollow fiber membranes that are aligned in one direction and a cylindrical outer cylinder case that stores the plurality of hollow fiber membranes,
Filtration stop control for stopping filtration of the water to be treated;
Discharge control for discharging the treated water in the outer cylinder case after the filtration stop control,
Backwash control for washing the hollow fiber membrane with backwash water after the discharge control;
A control mechanism for performing a chemical solution holding control for holding a chemical solution in the outer cylinder case after the backwash control,
A filtration device wherein the average effective membrane length of the hollow fiber membrane is 2 m or more.
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