JP3959626B2

JP3959626B2 - 膜分離方法および膜分離装置

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Publication number: JP3959626B2
Application number: JP2002202684A
Authority: JP
Inventors: 光春古市
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: JP2004041912A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は膜分離方法および膜分離装置に関し、特には、例えば膜分離手段の破損等に伴って膜透過水中にリークした濁質が例えば配水池のような貯留槽よりも下流側の部分に流出してしまうのを確実に阻止することができる膜分離方法および膜分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被処理水を膜透過水と膜濃縮水とに分離するための膜モジュールと、膜透過水を一時的に貯留するために膜モジュールの下流側に配置された貯留槽と、貯留槽の下流側に配置された送水弁とを具備する膜分離装置が知られている。図９は従来の膜分離装置の全体構成図である。図９において、１０１は被処理水（原水）を膜透過水と膜濃縮水とに分離するための膜モジュール、１０２は膜透過水を一時的に貯留するために膜モジュール１０１の下流側に配置された貯留槽である。１０３は配水池、１０４は停止弁、１０５は排出弁、１０６は貯留槽１０２の下流側に配置された送水弁、１０７は配水弁、１０８は濁度計である。従来の膜分離装置では、膜モジュール１０１によって被処理水から分離された膜透過水が貯留槽１０２に一時的に貯留され、貯留槽１０２内の膜透過水が送水弁１０６を介して下流側に排出されるようになっている。
【０００３】
具体的には、図９に示す従来の膜分離装置では、正常時には、濁度計１０８によって膜透過水の濁度が測定されつつ、停止弁１０４が開弁され、送水弁１０６が開弁されている。つまり、濁度計１０８によって膜透過水の濁度が測定されつつ、膜モジュール１０１から貯留槽１０２に膜透過水が流入せしめられ、貯留槽１０２に一時的に貯留された膜透過水が送水弁１０６を介して配水池１０３に排出されている。
【０００４】
例えば膜モジュール１０１の破損等に伴って濁質（例えばクリプトスポリジウムのような病原性微生物等）が膜透過水中にリークし、濁度計１０８により測定された膜透過水の濁度が基準値以上になった時（異常時）には、停止弁１０４が開状態から閉状態に切替えられ、排出弁１０５が閉状態から開状態に切替えられ、膜モジュール１０１の運転が停止されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の膜分離装置では、濁質が膜モジュール１０１から濁度計１０８まで移動するのにある程度の時間を要するため、濁質が膜透過水中にリークしてから、濁度計１０８により測定された膜透過水の濁度が基準値以上になるまでにも、ある程度の時間を要してしまう。その結果、濁質が膜透過水中にリークしてから、停止弁１０４が閉弁されるまでに、濁質が停止弁１０４及び送水弁１０６を通過してしまうおそれがあった。つまり、停止弁１０４を通過した濁質が配水池に流出してしまうおそれがあった。
【０００６】
上述した問題点は、膜モジュール１０１と濁度計１０８とを連通する配管が、膜モジュール１０１と停止弁１０４とを連通する配管よりも細い場合に顕著であり、また、膜モジュール１０１と濁度計１０８とを連通する配管が、膜モジュール１０１と停止弁１０４とを連通する配管よりも長い場合に顕著であった。
【０００７】
前記問題点に鑑み、本発明は、例えば膜分離手段の破損等に伴って膜透過水中にリークした濁質が例えば配水池のような貯留槽よりも下流側の部分に流出してしまうのを確実に阻止することができる膜分離方法および膜分離装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、膜分離手段により被処理水を膜透過水と膜濃縮水とに分離し、分離された膜透過水を貯留槽に流入させて一時的に貯留し、前記貯留槽内の膜透過水を下流側に排出する膜分離方法において、
前記貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが所定値未満であると判断されるまでは、前記貯留槽内の膜透過水を下流側に排出することなく貯留する工程と、
前記貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値未満であるか否かを判断する工程と、
前記貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値未満であると判断された場合に前記貯留槽内の膜透過水を下流側に排出する工程と、を含むことを特徴とする膜分離方法が提供される。
【０００９】
請求項１に記載の膜分離方法では、貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが所定値未満であると判断されるまでは、貯留槽内の膜透過水が下流側に排出されることなく貯留槽内に貯留される。つまり、例えば貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが明らかになっていない状態下では、貯留槽内の膜透過水が下流側に排出されない。次いで、貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが明らかになった場合であって、貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値未満であると判断された場合にのみ、貯留槽内の膜透過水が下流側に排出される。そのため、例えば膜分離手段の破損等に伴って膜透過水中にリークした濁質が例えば配水池のような貯留槽よりも下流側の部分に流出してしまうのを確実に阻止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記膜分離手段から前記貯留槽への膜透過水の流入が停止された後に、前記貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値未満であるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の膜分離方法が提供される。
【００１１】
請求項２に記載の膜分離方法では、膜分離手段から貯留槽への膜透過水の流入が停止された後に、貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値未満であるか否かが判断される。そのため、貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値未満であると判断された後に濁質が膜分離手段から貯留槽に流入し、その濁質が例えば配水池のような貯留槽よりも下流側の部分に流出してしまうのを確実に阻止することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、複数の貯留槽を前記膜分離手段の下流側に配置し、一の貯留槽への膜透過水の流入が停止されている時、前記膜分離手段によって分離された膜透過水を他の貯留槽に流入させることを特徴とする請求項１又は２に記載の膜分離方法が提供される。
【００１３】
請求項３に記載の膜分離方法では、一の貯留槽への膜透過水の流入が停止されている時、膜分離手段によって分離された膜透過水が他の貯留槽に流入せしめられる。そのため、一の貯留槽への膜透過水の流入が停止されている時であっても、膜分離手段の運転を継続することができる。つまり、膜分離手段を連続運転することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、前記水質を示すパラメータが濁度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の膜分離方法が提供される。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、被処理水を膜透過水と膜濃縮水とに分離する膜分離手段と、
前記膜分離手段により分離され、流入せしめられた膜透過水を一時的に貯留する貯留槽と、
前記貯留槽内の膜透過水を下流側に排出する送水弁と、
前記貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータを測定する測定手段と、
前記測定手段の測定値が所定値を満足していると判断されるまで前記送水弁を閉状態に維持し、前記貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値を満足していると判断された場合に、前記送水弁を閉状態から開状態に切替えるように制御する制御手段と、を具備する膜分離装置。が提供される。
【００１６】
請求項５に記載の膜分離装置では、貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが所定値を満足していると判断されるまで送水弁が閉状態に維持される。換言すれば、貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが所定値を満足していると判断されるまでは、貯留槽内の膜透過水が送水弁を介して下流側に排出されない。つまり、例えば貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが明らかになっていない状態下では、送水弁が閉状態に維持され、貯留槽内の膜透過水は送水弁を介して下流側に排出されない。次いで、貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが明らかになった場合であって、貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値を満足していると判断された場合にのみ、送水弁が閉状態から開状態に切替えられ、送水弁を介して貯留槽内の膜透過水が下流側に排出される。そのため、例えば膜分離手段の破損等に伴って膜透過水中にリークした濁質が送水弁を介して例えば配水池のような貯留槽よりも下流側の部分に流出してしまうのを確実に阻止することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、被処理水を膜透過水と膜濃縮水とに分離する膜分離手段と、
前記膜分離手段により分離され、流入せしめられた膜透過水を一時的に貯留するために並列に設けられた複数の貯留槽と、
各貯留槽の下流側にそれぞれ設けられた送水弁と、
前記膜分離手段により分離された膜透過水の流入を一の貯留槽から他の貯留槽へ切替えるために、各貯留槽と前記膜分離手段の透過水側とを連絡する配管に設けられた切替弁と、
各貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータを測定する測定手段と、
一の貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが所定値を満足していると判断されるまで一の貯留槽の下流側に設けられた送水弁を閉状態に維持し、一の貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値を満足していると判断された場合に、一の貯留槽の下流側に設けられた送水弁を閉状態から開状態に切替えるように制御する第一の制御手段と、
一の貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値を満足しているか否かを判断するために一の貯留槽への膜透過水の流入が停止されている時、前記膜分離手段によって分離された膜透過水を他の貯留槽に流入させるように前記切替弁を制御する第二の制御手段と、を具備する膜分離装置が提供される。
【００１８】
請求項６に記載の膜分離装置では、一の貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが所定値を満足していると判断されるまで一の貯留槽の下流側に設けられた送水弁が閉状態に維持される。換言すれば、一の貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが所定値を満足していると判断されるまでは、一の貯留槽内の膜透過水が一の貯留槽の下流側に設けられた送水弁を介して下流側に排出されない。つまり、例えば一の貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが明らかになっていない状態下では、一の貯留槽の下流側に設けられた送水弁が閉状態に維持され、一の貯留槽内の膜透過水は一の貯留槽の下流側に設けられた送水弁を介して下流側に排出されない。次いで、一の貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが明らかになった場合であって、一の貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値を満足していると判断された場合にのみ、一の貯留槽の下流側に設けられた送水弁が閉状態から開状態に切替えられ、その送水弁を介して一の貯留槽内の膜透過水が下流側に排出される。そのため、例えば膜分離手段の破損等に伴って膜透過水中にリークした濁質が送水弁を介して例えば配水池のような貯留槽よりも下流側の部分に流出してしまうのを確実に阻止することができる。更に、請求項６に記載の膜分離装置では、一の貯留槽への膜透過水の流入が停止されている時、膜分離手段によって分離された膜透過水が他の貯留槽に流入せしめられる。そのため、一の貯留槽への膜透過水の流入が停止されている時であっても、膜分離手段の運転を継続することができる。つまり、膜分離手段を連続運転することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、前記水質を示すパラメータが濁度であることを特徴とする請求項５又は６に記載の膜分離装置が提供される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は本発明の膜分離装置の一実施形態の全体構成図である。図１において、１は被処理水（原水）を膜透過水と膜濃縮水とに分離するための膜モジュールである。この膜モジュール１として、例えばＵＦ膜、ＭＦ膜、ＮＦ膜等、任意の膜モジュールを用いることが可能である。２は膜透過水を一時的に貯留するための第一貯留槽、３は膜透過水を一時的に貯留するための第二貯留槽、４は配水池である。５は第一切替弁、６は第二切替弁、７は排出弁、８は第一サンプリング弁、９は第二サンプリング弁、１０は第一貯留槽２の下流側に配置された第一送水弁、１１は第二貯留槽３の下流側に配置された第二送水弁、１２は配水弁である。１３は第一貯留槽２および第二貯留槽３内の膜透過水の濁度を測定するための高感度濁度計である。濁度計１３の出力信号は制御装置に送られ、その出力信号に基づいて第一切替弁５、第二切替弁６、排出弁７、第一サンプリング弁８、第二サンプリング弁９、第一送水弁１０、第二送水弁１１が制御される。
【００２２】
本実施形態の膜分離装置では、被処理水が膜モジュール１に供給され、膜モジュール１による膜分離が開始されると、まず、第一切替弁５が開弁され、膜モジュール１において分離された膜透過水が第一貯留槽に送られて、一時的に貯留される。その時、第二切替弁６は閉弁され、排出弁７は閉弁され、第一サンプリング弁８は開弁され、第二サンプリング弁９は閉弁され、第一送水弁１０は閉弁され、第二送水弁１１は閉弁される。配水弁１２は、膜分離装置の制御とは無関係に、必要に応じて制御される。
【００２３】
上述したように、第一切替弁５および第一サンプリング弁８が開弁されるため、膜モジュール１において分離された膜透過水が第一貯留槽２に貯留され続け、第一貯留槽２内の膜透過水の一部が濁度計１３に送り続けられる。つまり、第一貯留槽２内の膜透過水の濁度が濁度計１３によって監視し続けられる。
【００２４】
膜モジュール１において分離された膜透過水が第一貯留槽２に貯留されている時に膜モジュール１が破損等して被処理水中の濁質が膜透過水中にリークした場合には、濁度計１３の測定値が基準値以上になることによってそのリークが把握され、開弁されていた第一切替弁５が閉弁され、閉弁されていた排出弁７が開弁され、膜モジュール１への被処理水の供給が停止されて膜モジュール１の運転が停止される。上述したように、膜モジュール１の運転が開始されてから第一送水弁１０は閉状態に維持され続けていたため、第一貯留槽１内の濁質が第一送水弁１０を介して配水池４に流出してしまうのが確実に阻止される。
【００２５】
一方、濁質がリークすることなく第一貯留槽２が満水になった場合には、開弁されていた第一切替弁５が閉弁され、閉弁されていた第二切替弁６が開弁され、膜モジュール１において分離された膜透過水が第二貯留槽３に貯留され始める。
【００２６】
第一切替弁５を最後に通過した膜透過水が第一貯留槽２及び第一サンプリング弁８を介して濁度計１３に到達し、膜モジュール１から第一貯留槽２に送られたすべての膜透過水の濁度が基準値未満であり、第一貯留槽２内に濁質は存在しないと判断されるまで、第一送水弁１０の閉状態は維持される。次いで、膜モジュール１から第一貯留槽２に送られたすべての膜透過水の濁度が基準値未満であり、第一貯留槽２内に濁質は存在しないと判断された場合に、閉弁されていた第一送水弁１０が開弁され、第一貯留槽２内の膜透過水が配水池４に送水される。また、開弁されていた第一サンプリング弁８が閉弁され、閉弁されていた第二サンプリング弁９が開弁され、第二貯留槽３内の膜透過水の一部が濁度計１３に送られ始める。つまり、濁度計１３による第二貯留槽３内の膜透過水の濁度の監視が開始され、続けられる。
【００２７】
一方、第一切替弁５を最後に通過した膜透過水が第一貯留槽２及び第一サンプリング弁８を介して濁度計１３に到達するまでの間に濁度計１３の測定値が基準値以上になり、第一貯留槽２内に濁質が存在すると判断された場合には、第一送水弁１０が閉状態のまま維持され、閉弁されていた排出弁７が開弁され、膜モジュール１への被処理水の供給が停止されて膜モジュール１の運転が停止される。そのため、第一貯留槽２に流入した濁質が第一送水弁１０を介して配水池４に流出してしまうのが確実に阻止される。
【００２８】
膜モジュール１において分離された膜透過水が第二貯留槽３に貯留されている時に膜モジュール１が破損等して被処理水中の濁質が膜透過水中にリークした場合には、濁度計１３の測定値が基準値以上になることによってそのリークが把握され、開弁されていた第二切替弁６が閉弁され、閉弁されていた排出弁７が開弁され、膜モジュール１への被処理水の供給が停止されて膜モジュール１の運転が停止される。上述したように、膜モジュール１の運転が開始されてから第二送水弁１１は閉状態に維持され続けていたため、第二貯留槽３内の濁質が第二送水弁１１を介して配水池４に流出してしまうのが確実に阻止される。
【００２９】
一方、濁質がリークすることなく第二貯留槽３が満水になった場合には、開弁されていた第二切替弁６が閉弁され、閉弁されていた第一切替弁５が開弁され、膜モジュール１において分離された膜透過水が第一貯留槽２に貯留され始める。
【００３０】
第二切替弁６を最後に通過した膜透過水が第二貯留槽３及び第二サンプリング弁９を介して濁度計１３に到達し、膜モジュール１から第二貯留槽３に送られたすべての膜透過水の濁度が基準値未満であり、第二貯留槽３内に濁質は存在しないと判断されるまで、第二送水弁１１の閉状態は維持される。次いで、膜モジュール１から第二貯留槽３に送られたすべての膜透過水の濁度が基準値未満であり、第二貯留槽３内に濁質は存在しないと判断された場合に、閉弁されていた第二送水弁１１が開弁され、第二貯留槽３内の膜透過水が配水池４に送水される。また、開弁されていた第二サンプリング弁９が閉弁され、閉弁されていた第一サンプリング弁８が開弁され、第一貯留槽２内の膜透過水の一部が濁度計１３に送られ始める。つまり、濁度計１３による第一貯留槽２内の膜透過水の濁度の監視が開始され、続けられる。
【００３１】
一方、第二切替弁６を最後に通過した膜透過水が第二貯留槽３及び第二サンプリング弁９を介して濁度計１３に到達するまでの間に濁度計１３の測定値が基準値以上になり、第二貯留槽３内に濁質が存在すると判断された場合には、第二送水弁１１が閉状態のまま維持され、閉弁されていた排出弁７が開弁され、膜モジュール１への被処理水の供給が停止されて膜モジュール１の運転が停止される。そのため、第二貯留槽３に流入した濁質が第二送水弁１１を介して配水池４に流出してしまうのが確実に阻止される。
【００３２】
以下、上述した工程が繰り返される。
【００３３】
本実施形態では、貯留槽２，３内の膜透過水の濁度を測定するのに必要な時間と、満水の貯留槽２，３内の膜透過水を配水池４に全量排出するのに必要な時間とを合計した時間分の滞留時間が確保できるように、貯留槽２，３の容量が設定されている。
【００３４】
上述したように、本実施形態では、切替弁５，６を最後に通過した膜透過水が濁度計１３に到達するまで、貯留槽２，３内に濁質が存在しないという判断は行われない。そのため、切替弁５，６を最後に通過した膜透過水が濁度計１３に到達するまでに比較的長い時間を要する場合であっても、濁質が配水池４に流出してしまうのが確実に阻止される。
【００３５】
また本実施形態では、図１に示すように、膜モジュール１と第一貯留槽２とを連通する配管の出口と、第一貯留槽２と濁度計１３とを連通する配管の入口とが隣接して配置されている。つまり、第一貯留槽２内の膜透過水の濁度が基準値未満であるか否かを判断するために第一貯留槽２内に流入した直後の膜透過水の濁度が測定されるようになっている。同様に、膜モジュール１と第二貯留槽３とを連通する配管の出口と、第二貯留槽３と濁度計１３とを連通する配管の入口とが隣接して配置されている。つまり、第二貯留槽３内の膜透過水の濁度が基準値未満であるか否かを判断するために第二貯留槽３内に流入した直後の膜透過水の濁度が測定されるようになっている。そのため、感度良く膜透過水の濁度を測定することができる。
【００３６】
上述したように、本実施形態では、貯留槽２，３内の膜透過水の濁度が基準値未満であると判断されるまで送水弁１０，１１が閉状態に維持される。換言すれば、貯留槽２，３内の膜透過水の濁度が基準値未満であると判断されるまでは、貯留槽２，３内の膜透過水が送水弁１０，１１を介して下流側の配水池４に排出されない。つまり、例えば貯留槽２，３内の膜透過水の濁度が明らかになっていない状態下では、送水弁１０，１１が閉状態に維持され、貯留槽２，３内の膜透過水が送水弁１０，１１を介して下流側の配水池４に排出されない。次いで、貯留槽２，３内の膜透過水の濁度が明らかになった場合であって、貯留槽２，３内の膜透過水の濁度が基準値未満であると判断された場合にのみ、送水弁１０，１１が閉状態から開状態に切替えられ、送水弁１０，１１を介して貯留槽２，３内の膜透過水が下流側の配水池４に排出される。そのため、例えば膜モジュール１の破損等に伴って膜透過水中にリークした濁質が送水弁１０，１１を介して配水池４に流出してしまうのを確実に阻止することができる。
【００３７】
また本実施形態では、上述したように、膜モジュール１から貯留槽２，３への膜透過水の流入が停止された後に、貯留槽２，３内の膜透過水の濁度が基準値未満であるか否かが判断される。そのため、貯留槽２，３内の膜透過水の濁度が基準値未満であると判断された後に濁質が膜モジュール１から貯留槽２，３に流入し、その濁質が配水池４に流出してしまうのを確実に阻止することができる。
【００３８】
更に本実施形態では、上述したように、第一貯留槽２への膜透過水の流入が停止されている時、膜モジュール１によって分離された膜透過水が第二貯留槽３に流入せしめられ、第二貯留槽３への膜透過水の流入が停止されている時、膜モジュール１によって分離された膜透過水が第一貯留槽２に流入せしめられる。そのため、一方の貯留槽２，３への膜透過水の流入が停止されている時であっても、膜モジュール１の運転を継続することができる。つまり、膜モジュール１を連続運転することができる。
【００３９】
上述したように、本実施形態では、二つの貯留槽が設けられているが、他の実施形態では、貯留槽の数を１個にすることも可能である。貯留槽の数が１個の場合でも、貯留槽内の膜透過水の濁度が基準値未満であると判断されるまで貯留槽内の膜透過水を配水池に排出するのを禁止することにより、つまり、膜モジュールを間欠運転することにより、濁質が配水池に流出してしまうのを確実に阻止することができる。
【００４０】
また、上述したように、本実施形態では、貯留槽２，３内の膜透過水を抜き出して膜透過水の濁度を測定することで貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータを測定しているが、他の実施形態では、第一貯留槽と第二貯留槽とに分岐する前の配管から膜透過水を抜き出して膜透過水の濁度を測定することも可能である。その場合には、第一貯留槽への送水が停止された後も、第二貯留槽への膜透過水を送液するなどしてその配管に膜透過水が送液し続けられ、第一貯留槽への膜透過水の送液を所定時間停止した後もその配管を流れる膜透過水の濁度が測定され、それでも濁質のリークが検出されなければ、第一貯留槽内の膜透過水には濁質がリークしておらず、第一貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが所定値未満であると判断される。第一貯留槽への膜透過水の送液を停止しながらその配管に膜透過水を流す方法としては、この方法の他に膜透過水を排出したり、あるいは、原水側に返送するものがあるが、膜透過水を無駄にしないためには、第二貯留槽に送液するのが好ましい。
【００４１】
また、上述したように、本実施形態では、濁度計によって膜透過水の濁度が測定されているが、他の実施形態では、代わりに、例えば電導度計、ＴＯＣ計、粒度分布計などによって膜透過水の水質を示すパラメータを測定することも可能である。
【００４２】
［実施例］
中空糸膜モジュールの１本の中空糸に糸を結び、任意に中空糸を切断できる構造の実験用モジュールを製作した。図２は実験用中空糸膜モジュールの概略構成図である。
【００４３】
（比較例）
図３は比較例用の膜分離装置の全体構成図である。図３に示すように、膜モジュールＡを透過した膜透過水の濁度を測定するために濁度計１を配置し、貯留槽内の膜透過水の濁度を測定するために濁度計２を配置し、配水池内の膜透過水の濁度を測定するために濁度計３を配置した。
【００４４】
本比較例では、まず、停止弁を開弁し、排出弁を閉弁し、送水弁を開弁した状態で、濁度１０度の原水を膜モジュールＡに通水し、膜透過水を得た。各ポイントにおける膜透過水の濁度を濁度計１、濁度計２、濁度計３によって連続測定し、中空糸膜切断前の濁度の経時データを採取した。図４は中空糸膜切断前における濁度の経時変化を示した図である。図４に示すように、中空糸膜切断前においては、濁度計１、濁度計２、濁度計３により測定された濁度は、それぞれ測定下限値（濁度０．０００１度）の値を示した。
【００４５】
次に、中空糸膜を切断用糸により切断した。次いで、濁度計１により測定された濁度が０．０００５度になった時に、停止弁を閉弁し、排出弁を開弁し、膜モジュールの運転を停止した。図５は中空糸膜切断時における濁度の経時変化を示した図である。図５に示すように、時間ｔ１に中空糸膜が切断されると濁度計１、濁度計２、濁度計３の測定値がそれぞれ上昇した。中空糸膜が切断されてから、時間ｔ２に濁度計１の測定値に基づいて中空糸膜が切断されたと判断されるまでに、５秒を要した。上述したように、中空糸膜が切断されたと判断された時点（時間ｔ２）で停止弁が閉弁され、排出弁が開弁された。しかしながら、その時点には、停止弁よりも下流側の配管内に濁質が既に流入していたため、その後、停止弁よりも下流側に配置された濁度計２の測定値は上昇し続けた。また、中空糸膜が切断されたと判断された時点（時間ｔ２）には、送水弁よりも下流側の配管内に濁質が既に流入していたため、その後、送水弁よりも下流側に配置された濁度計３の測定値は上昇し続けた。
【００４６】
この結果から、図３に示した比較例用の膜分離装置においては、リークした濁質が送水弁よりも下流側に流出してしまうことが示された。
【００４７】
（実施例）
比較例と同様に、中空糸膜を任意に切断できる構造の実験用モジュールを使用した。
【００４８】
図６は実施例用の膜分離装置の全体構成図である。図６に示すように、貯留槽１内の膜透過水の濁度を測定するために濁度計１、濁度計２を配置し、貯留槽２内の膜透過水の濁度を測定するために濁度計３を配置し、配水池内の膜透過水の濁度を測定するために濁度計４を配置した。
【００４９】
本実施例では、まず、濁度１０度の原水を膜モジュールＢに通水し、各ポイントにおける膜透過水の濁度を濁度計１、濁度計２、濁度計３、濁度計４によって連続測定し、中空糸膜切断前の濁度の経時データを採取した。図７は中空糸膜切断前における濁度の経時変化を示した図である。
【００５０】
詳細には、まず、切替弁ＡＶ２を開弁し、切替弁ＡＶ３を閉弁し、膜透過水を貯留槽１に貯留した。次いで、貯留槽１が満水になった時点で、切替弁ＡＶ２を閉弁し、切替弁ＡＶ３を開弁し、膜透過水の貯留を貯留槽２に切替えた。次いで、切替弁ＡＶ６を開弁し、切替弁ＡＶ７を閉弁し、貯留槽１内の膜透過水の濁度を濁度計１、濁度計２により測定した。図７に示すように、濁度計１、濁度計２により測定された貯留槽１内の膜透過水の濁度が０．０００１度であり、基準値以下であったため、送水弁ＡＶ４を開弁し、貯留槽１内の膜透過水を配水池に送水した。次いで、配水池への送水が完了した時点で、送水弁ＡＶ４を閉弁した。配水池内の膜透過水の濁度を濁度計４により測定した。
【００５１】
次いで、貯留槽２が満水になった時点で、切替弁ＡＶ２を開弁し、切替弁ＡＶ３を閉弁し、膜透過水の貯留を貯留槽１に切替えた。貯留槽２内の膜透過水の濁度を濁度計３により測定した。図７に示すように、濁度計３により測定された貯留槽２内の膜透過水の濁度が０．０００１度であり、基準値以下であったため、送水弁ＡＶ５を開弁し、貯留槽２内の膜透過水を配水池に送水した。次いで、配水池への送水が完了した時点で、送水弁ＡＶ５を閉弁した。次いで、貯留槽１が満水になった時点で、切替弁ＡＶ２を閉弁し、切替弁ＡＶ３を開弁し、上述した工程を繰り返した。
【００５２】
図８は中空糸膜切断時における濁度の経時変化を示した図である。本実施例では、膜透過水が貯留槽１に貯留されている時（時間ｔ１１）に、中空糸膜を切断用糸により切断した。次いで、貯留槽１が満水になった時点（時間ｔ１２）で、切替弁ＡＶ２を閉弁し、切替弁ＡＶ３を開弁し、膜透過水の貯留を貯留槽２に切替えた。図８に示すように、時間ｔ１３に濁度計１、濁度計２により測定された貯留槽１内の膜透過水の濁度が０．０００５度まで上昇したため、その時点で、切替弁ＡＶ３を閉弁し、排出弁ＡＶ１を開弁し、排出弁ＡＶ１を介して膜透過水を放出し、膜モジュールＢの運転を停止した。送水弁４、送水弁５は閉状態のまま維持された。そのため、送水弁ＡＶ４、送水弁ＡＶ５よりも下流側に配置された濁度計４の測定値は上昇しなかった。
【００５３】
本実施例では、濁度計１、濁度計２により測定された貯留槽１内の膜透過水の濁度が基準値以下でなければ、送水弁ＡＶ４が開弁されず、貯留槽１内の膜透過水は配水池に送水されない。また同様に、濁度計３により測定された貯留槽２内の膜透過水の濁度が基準値以下でなければ、送水弁ＡＶ５が開弁されず、貯留槽２内の膜透過水は配水池に送水されない。つまり、中空糸膜が切断されても送水弁ＡＶ４、送水弁ＡＶ５よりも下流側の配管内に濁質が流入しないように膜分離装置が構成されている。
【００５４】
この結果から、図６に示した実施例用の膜分離装置においては、リークした濁質が送水弁ＡＶ４、送水弁ＡＶ５よりも下流側に流出せず、配水池まで到達しないことが示された。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、例えば膜分離手段の破損等に伴って膜透過水中にリークした濁質が例えば配水池のような貯留槽よりも下流側の部分に流出してしまうのを確実に阻止することができる。
【００５６】
請求項２に記載の発明によれば、貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが所定値未満であると判断された後に濁質が膜分離手段から貯留槽に流入し、その濁質が例えば配水池のような貯留槽よりも下流側の部分に流出してしまうのを確実に阻止することができる。
【００５７】
請求項３に記載の発明によれば、一の貯留槽への膜透過水の流入が停止されている時であっても、膜分離手段の運転を継続することができる。つまり、膜分離手段を連続運転することができる。
【００５８】
請求項５に記載の発明によれば、例えば膜分離手段の破損等に伴って膜透過水中にリークした濁質が送水弁を介して例えば配水池のような貯留槽よりも下流側の部分に流出してしまうのを確実に阻止することができる。
【００５９】
請求項６に記載の発明によれば、例えば膜分離手段の破損等に伴って膜透過水中にリークした濁質が送水弁を介して例えば配水池のような貯留槽よりも下流側の部分に流出してしまうのを確実に阻止することができる。更に、一の貯留槽への膜透過水の流入が停止されている時であっても、膜分離手段の運転を継続することができる。つまり、膜分離手段を連続運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の膜分離装置の一実施形態の全体構成図である。
【図２】実験用中空糸膜モジュールの概略構成図である。
【図３】比較例用の膜分離装置の全体構成図である。
【図４】中空糸膜切断前における濁度の経時変化を示した図である。
【図５】中空糸膜切断時における濁度の経時変化を示した図である。
【図６】実施例用の膜分離装置の全体構成図である。
【図７】中空糸膜切断前における濁度の経時変化を示した図である。
【図８】中空糸膜切断時における濁度の経時変化を示した図である。
【図９】従来の膜分離装置の全体構成図である。
【符号の説明】
１膜モジュール
２第一貯留槽
３第二貯留槽
４配水池
５第一切替弁
６第二切替弁
１０第一送水弁
１１第二送水弁
１３濁度計

Claims

膜分離手段により被処理水を膜透過水と膜濃縮水とに分離し、分離された膜透過水を貯留槽に流入させて一時的に貯留し、前記貯留槽内の膜透過水を下流側に排出する膜分離方法において、
前記貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが所定値未満であると判断されるまでは、前記貯留槽内の膜透過水を下流側に排出することなく貯留する工程と、
前記貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値未満であるか否かを判断する工程と、
前記貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値未満であると判断された場合に前記貯留槽内の膜透過水を下流側に排出する工程と、を含むことを特徴とする膜分離方法。
前記膜分離手段から前記貯留槽への膜透過水の流入が停止された後に、前記貯留槽内の膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値未満であるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の膜分離方法。
複数の貯留槽を前記膜分離手段の下流側に配置し、一の貯留槽への膜透過水の流入が停止されている時、前記膜分離手段によって分離された膜透過水を他の貯留槽に流入させることを特徴とする請求項１又は２に記載の膜分離方法。
前記水質を示すパラメータが濁度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の膜分離方法。
被処理水を膜透過水と膜濃縮水とに分離する膜分離手段と、前記膜分離手段により分離され、流入せしめられた膜透過水を一時的に貯留する貯留槽と、
前記貯留槽内の膜透過水を下流側に排出する送水弁と、
前記貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータを測定する測定手段と、
前記測定手段の測定値が所定値を満足していると判断されるまで前記送水弁を閉状態に維持し、前記貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値を満足していると判断された場合に、前記送水弁を閉状態から開状態に切替えるように制御する制御手段と、を具備する膜分離装置。
被処理水を膜透過水と膜濃縮水とに分離する膜分離手段と、前記膜分離手段により分離され、流入せしめられた膜透過水を一時的に貯留するために並列に設けられた複数の貯留槽と、
各貯留槽の下流側にそれぞれ設けられた送水弁と、
前記膜分離手段により分離された膜透過水の流入を一の貯留槽から他の貯留槽へ切替えるために、各貯留槽と前記膜分離手段の透過水側とを連絡する配管に設けられた切替弁と、
各貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータを測定する測定手段と、
一の貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが所定値を満足していると判断されるまで一の貯留槽の下流側に設けられた送水弁を閉状態に維持し、一の貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値を満足していると判断された場合に、一の貯留槽の下流側に設けられた送水弁を閉状態から開状態に切替えるように制御する第一の制御手段と、
一の貯留槽内に貯留されている膜透過水の水質を示すパラメータが前記所定値を満足しているか否かを判断するために一の貯留槽への膜透過水の流入が停止されている時、前記膜分離手段によって分離された膜透過水を他の貯留槽に流入させるように前記切替弁を制御する第二の制御手段と、を具備する膜分離装置。
前記水質を示すパラメータが濁度であることを特徴とする請求項５又は６に記載の膜分離装置。